ULPA- och HEPA-filter: Vad är skillnaden och varför är det viktigt?

Förstå när och varför du bör välja HEPA eller ULPA.

HEPA-filtret nämns ofta i den här bloggen eftersom det är en effektiv teknik som är central för Coocasz uppdrag: att skydda patienter på sjukhus och i andra riskfyllda miljöer från damm och patogener.

Alla HEPA-filter (High-Efficiency Particulate Air) uppfyller ASME- och DOE-standarderna på 99,97 %, men vissa är mer effektiva. Till exempel har vår HEPA-filterfunktion en effektivitet på 99,99 %. Vi kallar detta för HEPA-filtrering av "medicinsk kvalitet".

Hepa	ULPA
99,97 % av partiklar med en storlek på upp till 0,3 mikrometer	99,999 % av partiklar upp till en storlek av 0,12 mikrometer

Du kanske vet att det finns ett filter som avlägsnar ännu mindre partiklar: ULPA-filtret (Ultra-Low Particulate Air). ULPA-standarden kräver att 99,999 % av alla partiklar med en storlek på upp till 0,12 mikrometer avlägsnas. Det låter mycket mer effektivt än HEPA, så det väcker en berättigad fråga: när man jämför ULPA- och HEPA-filter, varför ska man då hålla sig till HEPA?

För att använda Ricky Ricardos ord: Vi har en del att förklara.

Hur fungerar filtrering?

Låt oss först göra en avstickare för att förstå hur partiklar som rör sig genom luftfilter beter sig. Både HEPA- och ULPA-filter består av otaliga små trådar av slumpmässigt arrangerade mikrofibrer av borosilikatglas.

När partiklarna strömmar genom denna enorma labyrint av fibrer hålls de tillbaka av olika fysiska mekanismer. De tre viktigaste är interception, tröghetsseparation och diffusion.

Ett fiberluftfilter fungerar inte som en enkel sil, utan trotsar faktiskt sunt förnuft genom att fånga upp mindre och större partiklar mer effektivt än medelstora partiklar. Den värsta partikelstorleken är 0,3 mikrometer, och detta faktum var avgörande för designparametrarna för HEPA-filtret.

ULPA- respektive HEPA-filtreringssystem

Okej, men om ULPA är bättre än HEPA och fångar upp fler och mindre partiklar (som små virus), varför använder vi då fortfarande HEPA?

Eftersom "bättre" i det här fallet bara gäller i en snävt definierad mening. Även om ULPA-filter fångar upp fler partiklar i det svårfångade intervallet 0,12 till 0,4 krävs de endast för specialiserade applikationer som mikroelektroniktillverkning eller medicinska laboratorier, för att avlägsna partiklar från renrum eller filtrera giftiga kirurgiska ångor som uppstår under elektrokirurgiska ingrepp.

HEPA-filter är å andra sidan mycket vanligare eftersom de anses vara optimala för de flesta biologiska tillämpningar, inklusive sjukvård. Ett exempel på varför HEPA-filter fungerar så bra på sjukhus är det faktum att virus som är mindre än 0,3 mikrometer, som teoretiskt sett skulle kunna passera genom ett HEPA-filter, vanligtvis bärs av större partiklar som saliv eller svett och därför fångas upp.

Kort sagt, här är några av nackdelarna med att använda ULPA-filter.

Begränsat luftflöde: Det främsta skälet till att du inte bara kan byta ut ett ULPA-filter mot ett HEPA-filter är att ULPA-filtret är mer restriktivt. Som vi diskuterade i den här bloggen för några år sedan är luftflödet en viktig skillnad mellan HEPA och ULPA. Det tätare mediet i ULPA-filtret minskar luftflödet med 20 till 50 % för filter med samma dimensioner. Detta större tryckfall skulle minska ett viktigt mått, luftomsättningen per timme, till en oacceptabelt låg nivå, vilket skulle leda till sämre luftkvalitet i ett rum.

Högre kostnader: Eftersom ULPA-filter har ett tätare filtermedium och är svårare att tillverka än HEPA-filter kostar de cirka 35 procent mer än HEPA-filter. Och kostnaden för filtren är bara en del av historien. För att utveckla ett ULPA-system som ger samma ACH-prestanda som ett HEPA-system skulle det krävas ett större filter för att kompensera för det mer begränsade flödet och eventuellt en kraftigare fläkt, vilket gör hela filtreringssystemet större och dyrare.

Kortare livslängd: Ett annat skäl till att ULPA-filter är dyrare är deras kortare livslängd, som i genomsnitt är fem till åtta år jämfört med cirka 10 år för HEPA-filter i liknande användning. Dessutom används ofta förfilter för att skydda de finare filtren nedströms, så det kan krävas ytterligare förfiltrering för att skydda ULPA-filtret.

Slutsats

Även om det till en början kan verka som en bra idé att helt enkelt byta ut ditt HEPA-filter mot ett ULPA-filter, hoppas vi att du nu förstår varför det inte fungerar. Ett filtreringssystem som är utformat för ett visst luftflöde måste utformas för att ta hänsyn till filterelementets flödesmotstånd, och ett ULPA-filter skulle vara för restriktivt i ett system som är utformat för HEPA. Ännu viktigare är att ULPA-filtrering skulle vara en dyr överdrift i de flesta applikationer om det användes i stället för HEPA.

Alltför ofta misslyckas rutinerna, även när rätt utrustning används. Därför är det oerhört viktigt att följa de försiktighetsåtgärder för infektionskontroll som beskrivs i ICRA-matrisen, till exempel att installera tillfälliga barriärer på rätt sätt, skapa en miljö med undertryck med maskiner med HEPA-filtrering och rengöra med HEPA-filtrerade dammsugare.

För dem som har till uppgift att minimera luftburet damm och patogener vid byggnadsarbeten inom sjukvården är HEPA-filter fortfarande den rekommenderade standarden.