คู่มือตัวกรองอากาศ ULPA: ประสิทธิภาพ การเปรียบเทียบ HEPA กับ ULPA และเคล็ดลับในการเลือก

อนุภาคขนาด 0.12 ไมครอนอยู่ในขนาดอนุภาคที่เจาะทะลุได้มากที่สุด แผ่นกรอง HEPA สื่อ—จุดที่ประสิทธิภาพ HEPA ต่ำที่สุด ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ อนุภาคหายากเพียงอนุภาคเดียวสามารถทำลายแผ่นเวเฟอร์ทั้งหมดได้ ในพื้นที่ผสมร้านขายยาของโรงพยาบาล อาจทำให้สารเตรียม IV ปนเปื้อนได้ ตัวกรองอากาศ ULPA มีไว้เพื่อสถานการณ์เหล่านี้โดยเฉพาะ ย่อมาจาก Ultra-Low Penetration Air (หรือเรียกอีกอย่างว่า Ultra-Low Particulate Air ในการอ้างอิงบางส่วน) ULPA อธิบายถึงกลุ่มตัวกรองที่กำหนดใน EN 1822 ว่าเป็นคลาส U15, U16 และ U17 โดยมีประสิทธิภาพในการดักจับขั้นต่ำ 99.999%, 99.9999% และ 99.99999% ที่ขนาดอนุภาคที่ทะลุทะลวงได้มากที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับ HEPA แล้ว ULPA จะเพิ่มขอบเขตความปลอดภัยอย่างมีนัยสำคัญสำหรับสภาพแวดล้อมที่สำคัญ แต่ยังเพิ่มแรงดันตกคร่อม น้ำหนัก และต้นทุนอีกด้วย การเลือกระหว่างสิ่งเหล่านี้ไม่ได้เกี่ยวกับการเลือกตัวกรองที่ "ดีกว่า"; เป็นเรื่องเกี่ยวกับการจับคู่ประสิทธิภาพกับความเสี่ยงในการปนเปื้อนที่เกิดขึ้นจริง

เครื่องกรองอากาศ ULPA คืออะไร?

การรับรอง ULPA กำหนดโดยมาตรฐานการทดสอบ ไม่ใช่ตามประเภทสื่อ ภายใต้ EN 1822:2019 คลาส ULPA คือ U15, U16 และ U17 ประสิทธิภาพวัดที่ขนาดอนุภาคที่ทะลุทะลวงได้มากที่สุดหรือ MPPS ซึ่งสำหรับสื่อกรอง ULPA ทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 0.2 ไมครอน ระดับ ISO 29463 ที่สอดคล้องกันคือ ISO 45 H, ISO 50 H และ ISO 55 H ในความเป็นจริง ตัวกรอง U15 ช่วยให้ผ่านได้ไม่เกินหนึ่งอนุภาคต่อ 100,000 ในขนาดที่จับยากที่สุด ซึ่งเป็นระดับที่มองเห็นได้ยากแต่จำเป็นในไมโครอิเล็กทรอนิกส์และการผลิตยา

ตัวเลือกการออกแบบสามแบบทำให้ประสิทธิภาพเหล่านี้เป็นไปได้ ประการแรก วัสดุกรอง: ตัวกรอง ULPA ใช้ไมโครไฟเบอร์แก้วเนื้อละเอียดพิเศษ โดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 ถึง 2 ไมครอน เรียงกันเป็นแผ่นนอนวูฟเวนที่มีความหนาแน่นสูง ประการที่สอง รูปทรงของรอยจีบ: ระยะห่างของรอยจีบจะแคบลง และความลึกของรอยจีบได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มพื้นที่สื่อในเฟรมที่กำหนด ในขณะเดียวกันก็รักษาการไหลของอากาศให้สม่ำเสมอ ประการที่สาม ระบบการปิดผนึก: ในตัวกรอง ULPA คุณภาพสูง บรรจุภัณฑ์จะถูกปิดผนึกเข้ากับเฟรมด้วยโพลียูรีเทนหรือในช่องเจลเหลว (ขอบมีด) เพื่อป้องกันการรั่วไหลของบายพาสรอบๆ ตัวกลาง

กลไกการรวบรวมนั้นเหมือนกันสี่แบบที่ใช้กับตัวกรองเส้นใยทั้งหมด ได้แก่ การแพร่กระจายของอนุภาคที่มีขนาดต่ำกว่า 0.1 ไมครอน การสกัดกั้นสำหรับอนุภาคขนาดกลาง การกระแทกโดยแรงเฉื่อยสำหรับอนุภาคขนาดใหญ่ และแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตเมื่อใช้ตัวกลางที่มีประจุ สิ่งที่ทำให้ ULPA แตกต่างก็คือเส้นใยที่ละเอียดกว่าและโครงสร้างที่หนาแน่นกว่าทำให้ทุกกลไกทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ฟิสิกส์เดียวกันยังอธิบายถึงข้อดีข้อเสีย: เบดสื่อที่หนาแน่นขึ้นหมายถึงความต้านทานที่สูงขึ้น โดยทั่วไปคือ 250–400 Pa ที่อัตราการไหลของอากาศ ซึ่งสูงกว่าตัวกรอง HEPA ที่เทียบเคียงได้ประมาณ 50% ถึง 100%

ULPA กับ HEPA: จริงๆ แล้วมีอะไรเปลี่ยนแปลงไปบ้าง

เป็นเวลาหลายปีมาแล้วที่เส้นแบ่งระหว่าง HEPA และ ULPA ในยุโรปถูกกำหนดโดย EN 1822: HEPA ครอบคลุม H13 และ H14 ในขณะที่ ULPA ครอบคลุม U15 ถึง U17 ประสิทธิภาพที่ MPPS เป็นตัวสร้างความแตกต่างหลัก แต่ในทางปฏิบัติกลับนำมาซึ่งความแตกต่างรองหลายประการที่สำคัญไม่แพ้กัน

ความแตกต่างที่เป็นผลสืบเนื่องมากที่สุดคือแรงดันตกคร่อม ตัวกรอง ULPA ที่มีพื้นที่หน้าและอัตราการไหลของอากาศเท่ากันกับตัวกรอง H14 โดยทั่วไปจะทำงานที่ความดันลดลง 250–400 Pa เทียบกับ 150–250 Pa สำหรับ HEPA ในระบบ HVAC ซึ่งแปลงโดยตรงเป็นพลังงานพัดลมที่สูงขึ้น ขนาดมอเตอร์ที่ใหญ่ขึ้น และความร้อนที่ได้รับมากขึ้นโดยคอยล์ทำความเย็น สำหรับระบบที่ ULPA มีความจำเป็นอย่างแท้จริง ต้นทุนเหล่านี้ก็สมเหตุสมผล สำหรับการระบายอากาศเชิงพาณิชย์ทั่วไปนั้นไม่ใช่ นั่นคือเหตุผลที่ HEPA ยังคงเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับคนส่วนใหญ่ ข้อกำหนดการกรองระบบ HVAC ในขณะที่ ULPA สงวนไว้สำหรับโซนที่เหตุการณ์แทรกซึมเพียงครั้งเดียวมีผลกระทบที่ยอมรับไม่ได้

ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้ตัวกรอง ULPA

ตัวกรอง ULPA ไม่ใช่การอัพเกรดเพื่อวัตถุประสงค์ทั่วไป มีการระบุไว้ในกรณีที่การป้องกันกระบวนการหรือผู้ป่วยต้องการการแทรกซึมของอนุภาคต่ำที่สุดเท่าที่ทำได้

ห้องสะอาด ในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์และสายการผลิตยาบางประเภท ผลผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับการขจัดอนุภาคที่ HEPA อาจพลาดไป ตัวกรอง U15 หรือ U16 ที่ติดตั้งที่ส่วนท้ายของเพดานห้องปลอดเชื้อจะสร้างสภาพแวดล้อมระดับ ISO พร้อมขอบเขตความปลอดภัยที่กว้างขึ้นต่อการปนเปื้อนที่เล็กกว่า 0.2 ไมครอน ผู้ออกแบบห้องคลีนรูมยังให้ความสำคัญกับ ULPA สำหรับการแทรกซึมของอนุภาคที่มีแบคทีเรียในอากาศในสายการบรรจุปลอดเชื้อที่ต่ำกว่า ที่ การออกแบบการกรองอากาศในห้องสะอาด หน้าจะแจกแจงว่าระดับการกรองมีปฏิกิริยาอย่างไรกับการจำแนกประเภทห้องคลีนรูม

โรงพยาบาลและสภาพแวดล้อมการป้องกัน ห้องผ่าตัด หน่วยปลูกถ่ายไขกระดูก และหอผู้ป่วยเผาไหม้ มักต้องการการกรองที่เกินกว่า HEPA เพื่อปกป้องผู้ป่วยที่ได้รับภูมิคุ้มกันบกพร่องจากสปอร์ของเชื้อราและแบคทีเรีย ตัวกรอง ULPA ซึ่งบางครั้งใช้ในหน่วยปลายทางที่มีกรอบเจลซีล ช่วยเพิ่มระยะพิเศษที่ทีมควบคุมการติดเชื้อมองหาในโซนที่มีความเสี่ยงสูง แอปพลิเคชันเหล่านี้มีรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ การฟอกอากาศระดับโรงพยาบาล หน้า

ห้องปฏิบัติการและห้องกักกัน ศูนย์วิจัยสัตว์ ห้องปฏิบัติการ BSL และห้องปฏิบัติการควบคุมคุณภาพยาใช้ ULPA ในเส้นทางไอเสียหรือท่อจ่าย ซึ่งทั้งสิ่งแวดล้อมและตัวอย่างต้องการการปกป้อง ประสิทธิภาพแบบเดียวกับที่ช่วยปกป้องห้องสะอาดยังช่วยปกป้องเครื่องมือวิเคราะห์ที่มีความละเอียดอ่อนจากการรบกวนของอนุภาคอีกด้วย

การขนส่งและอุปกรณ์พิเศษ ห้องโดยสารของเครื่องบิน การระบายอากาศของระบบขนส่งสาธารณะ และกรอบอุตสาหกรรมบางประเภทใช้องค์ประกอบเกรด ULPA ขนาดกะทัดรัดซึ่งมีพื้นที่จำกัดแต่เป้าหมายความบริสุทธิ์ของอากาศอยู่ในระดับสูง

การเลือกตัวกรอง ULPA ที่เหมาะสม: เหนือกว่าระดับประสิทธิภาพ

การเลือกตัวกรอง ULPA เป็นแบบฝึกหัดการออกแบบระบบ ไม่ใช่แบบฝึกหัดการเลือกชิ้นส่วน การตัดสินใจสามครั้งมีอิทธิพลเหนือ

ระดับประสิทธิภาพเทียบกับงบประมาณการลดแรงกดดัน

การตัดสินใจครั้งแรกคือต้องระบุคลาส ULPA ใด U15 ให้ประสิทธิภาพ 99.999%, U16 ให้ประสิทธิภาพ 99.9999% และ U17 ให้ประสิทธิภาพ 99.99999% แต่ละขั้นตอนจะเพิ่มความลึกของตัวกรองที่ต้องการโดยประมาณ และเพิ่มแรงดันตกคร่อมเพิ่มขึ้น 15% ถึง 30% สำหรับกระบวนการที่ไวต่อการปนเปื้อนหลายๆ กระบวนการ ความแตกต่างระหว่าง U15 และ U16 มีความสำคัญเพียงส่วนต่างเท่านั้น ข้อกำหนดควรขับเคลื่อนโดยการประเมินความเสี่ยง ไม่ใช่ด้วยความสบายใจของการมี "จำนวนที่สูงกว่า" หากหน่วยจัดการอากาศไม่มีพื้นที่เหนือศีรษะของพัดลม U15 ที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่า U17 ที่ขาดการไหลเวียนของอากาศ

วิธีการก่อสร้างและการปิดผนึก

ประสิทธิภาพของ ULPA ขึ้นอยู่กับวิธีการสร้างและปิดผนึกชุดสื่อเป็นอย่างมาก โครงสร้างบรรจุภัณฑ์แบบไม่มีตัวแยก ซึ่งการจับจีบจะถูกเปิดด้วยเส้นใยขนาดเล็กแทนที่จะเป็นตัวแยกอะลูมิเนียมลูกฟูก ถือเป็นมาตรฐานในปัจจุบันสำหรับตัวกรอง ULPA ประสิทธิภาพสูง เนื่องจากจะเพิ่มพื้นที่สื่อสิ่งพิมพ์ในขณะที่ทำให้บรรจุภัณฑ์มีขนาดกะทัดรัด สำหรับการใช้งานที่มีความลึกในการติดตั้งจำกัด ตัวกรองประสิทธิภาพสูงแบบจีบขนาดเล็กแบบไม่มีตัวแยก ให้ความหนาแน่นของสื่อสูงสุดในกรอบที่ตื้น

การปิดผนึกก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน เฟรมเจลซีล (ขอบมีด), ปะเก็น PU และแคลมป์เชิงกลต่างก็มีที่ของมัน ตัวกรองที่มีประสิทธิภาพแต่ปิดผนึกไม่ดีในตัวเครื่องจะไม่ผ่านการทดสอบการสแกนไม่ว่าคุณภาพของสื่อจะเป็นอย่างไร สำหรับหน้าจอเทอร์มินัลห้องคลีนรูมที่มีการติดตั้งและการถอดออกจากภายในโซนสะอาด มักจะระบุตัวเรือนเจลซีลที่มีการซีลแบบของเหลว ที่ ตัวกรองแบบจีบขนาดเล็กสำหรับการติดตั้งในห้องคลีนรูม แสดงให้เห็นว่าการออกแบบบรรจุภัณฑ์ปรับให้เข้ากับหน่วยเทอร์มินัลเหล่านี้ได้อย่างไร

ซัพพลายเออร์ตัวกรองอากาศแบบจีบขนาดเล็ก บริษัท - โซลูชั่นสิ่งแวดล้อม Nantong Henka Nantong Henka - ซัพพลายเออร์และบริษัทตัวกรองอากาศแบบจีบขนาดเล็กในประเทศจีน ตัวกรองอากาศแบบจีบขนาดเล็กขายส่ง ตัวกรองอากาศประเภทนี้ได้รับการออกแบบมา... ดูผลิตภัณฑ์ →

สำหรับการใช้งานที่มีการไหลเวียนของอากาศสูง เช่น หน่วยจัดการอากาศ HVAC ขนาดใหญ่ และการระบายอากาศในกระบวนการ พื้นที่ผิวจะกลายเป็นปัจจัยจำกัด รูปแบบ V-bank ซึ่งแพ็คจีบขนาดเล็กหลายชุดถูกจัดเรียงเป็นรูปตัว V เพื่อเพิ่มพื้นที่สื่อที่มีประสิทธิภาพ ช่วยให้ความเร็วของหน้ารองเท้าต่ำและสามารถจัดการแรงดันตกคร่อมได้ การออกแบบตัวกรองการไหลของอากาศสูง V-bank มักใช้ในบทบาทนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อชุดตัวกรองต้องพอดีกับความลึกของเฟรมมาตรฐาน 610 มม. หรือ 305 มม.

ซัพพลายเออร์ กรอบบัตรกระดาษประเภท V-Bank / W รวมตัวกรองอากาศไหลสูง C Nantong Henka - กรอบกระดาษการ์ดชนิด V-Bank / W รวมซัพพลายเออร์ตัวกรองอากาศไหลสูงและ บริษัท ในประเทศจีนขายส่ง V-Bank / W T ... ดูผลิตภัณฑ์ →

สิ่งที่ต้องมองหาจากซัพพลายเออร์ตัวกรอง ULPA

การผลิต ULPA มีความต้องการมากกว่าการผลิต HEPA โดยธรรมชาติ รูเข็มเพียงจุดเดียว รอยจีบที่เสียหาย หรือการปิดผนึกที่ไม่สมบูรณ์สามารถลดประสิทธิภาพในโลกแห่งความเป็นจริงลงได้อย่างมาก ซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้จึงทดสอบตัวกรองทุกตัวแยกกัน โดยสแกนทั้งหน้าด้วยเครื่องนับอนุภาคที่ปรับเทียบแล้ว และรับรองระดับการเจาะทะลุของแต่ละยูนิต เมื่อทำการเปรียบเทียบซัพพลายเออร์ ให้ขอใบรับรองการทดสอบที่มาพร้อมกับตัวกรองแต่ละตัว และยืนยันว่ามีการทดสอบกับมาตรฐานใด (EN 1822 หรือ ISO 29463)

การปรับแต่งเป็นพื้นที่ที่สองที่ต้องตรวจสอบ ตัวกรอง ULPA ไม่ค่อยมีวางจำหน่ายทั่วไป ขนาด วัสดุโครง (อะลูมิเนียม เหล็กชุบสังกะสี พีวีซี หรือพลาสติก) ประเภทปะเก็น ระยะห่างรอยจีบ และแม้แต่ความลึกของตัวกรอง ทั้งหมดนี้สามารถปรับให้พอดีกับตัวเครื่องได้ ผู้ผลิตที่มีความสามารถในการจีบและผลิตเฟรมภายในบริษัทจะสามารถทำงานได้ง่ายกว่ามากเมื่อจำเป็นต้องใช้ขนาดที่ไม่ได้มาตรฐาน และพวกเขาจะสามารถผลิตตัวอย่างได้อย่างรวดเร็วเพื่อตรวจสอบความถูกต้องในแท่นทดสอบของคุณเอง

สุดท้าย ให้มองหาโครงสร้างพื้นฐานที่สนับสนุนของซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้: ISO 9001 สำหรับการจัดการคุณภาพ, ISO 14001 สำหรับการจัดการสิ่งแวดล้อม และการรับรอง UL สำหรับสายผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง ผู้ผลิตที่ได้จัดหาไส้กรองให้กับ อุตสาหกรรม เช่น ห้องคลีนรูม โรงพยาบาล และระบบอากาศบริสุทธิ์ ในระยะยาว จะมีการสั่งสมบันทึกการผลิตและประสบการณ์ภาคสนามที่ยากจะทำซ้ำได้ในระยะเวลาอันสั้น สำหรับโปรเจ็กต์ใดๆ ที่ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพระดับ ULPA ที่สอดคล้องกัน ประวัตินั้นมีความสำคัญพอๆ กับประสิทธิภาพที่มีป้ายกำกับ