ตัวกรอง HEPA คืออะไรและทำงานอย่างไร

ตัวกรอง HEPA คืออะไรและทำงานอย่างไร

แผ่นกรอง HEPA คืออะไร?
“HEPA” ย่อมาจาก “อากาศที่มีอนุภาคประสิทธิภาพสูง” (ตัวกรอง)ฟังดูซับซ้อน แต่ตัวกรองอากาศ HEPA นั้นไม่มีอะไรหรูหราพวกมันถูกประดิษฐ์ขึ้นในทศวรรษที่ 1940 เมื่อนักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาระเบิดปรมาณู และพวกมันเป็นเพียงแผ่นใยที่เรียงตัวกันแบบสุ่ม ทำจากแก้วหรือวัสดุสังเคราะห์วัสดุสังเคราะห์ที่ใช้ในตัวกรองอากาศคล้ายกับที่ใช้ในเสื้อยืดแบบแห้งเร็ว
ในทางกลับกัน ไส้กรองอากาศไฟเบอร์กลาสทำมาจากแก้ว ซึ่งหมายถึงสิ่งต่างๆ เช่น ซิลิกา อลูมินา แคลเซียมออกไซด์ โบรอนออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ โซเดียมออกไซด์
สิ่งที่สำคัญเกี่ยวกับแผ่นกรองอากาศ HEPA คือมีประสิทธิภาพอย่างน่าทึ่งในการดักจับอนุภาคเกือบทุกขนาดสามารถดักจับไวรัส แบคทีเรีย ละอองเกสร PM2.5 สารก่อภูมิแพ้ และอื่นๆแผ่นกรองอากาศ HEPA เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของเครื่องฟอกอากาศ

ตัวกรอง HEPA ทำงานอย่างไร
คำตอบสำหรับคำถามนี้คือสิ่งที่น่าสนใจที่สุดเกี่ยวกับตัวกรอง HEPAพวกเราส่วนใหญ่อาจเริ่มคิดว่าตัวกรอง HEPA ทำงานเหมือนตาข่ายแบบนี้

แผ่นกรอง HEPA วิธีที่ 1: อนุภาคขนาดใหญ่
สัญชาตญาณนั้นเป็นจริงสำหรับอนุภาคขนาดใหญ่โดย "ใหญ่" เรากำลังพูดถึงโดยทั่วไปแล้วมีขนาดใหญ่กว่า 10 ไมครอนสำหรับการเปรียบเทียบ เส้นผมของมนุษย์มีความกว้างประมาณ 50 ไมครอนดังนั้น 10 ไมครอนจึงค่อนข้างเล็ก
แต่อนุภาค "ขนาดใหญ่" เหล่านี้บินเข้าไปในแผ่นกรอง HEPA ซึ่งใหญ่เกินไปที่จะผ่านเข้าไปได้ ดังนั้นมันจึงติดอยู่นักวิทยาศาสตร์มีชื่อสำหรับสิ่งนั้นเมื่ออนุภาคติดอยู่ระหว่างเส้นใยสองเส้น จะเรียกว่า "การรัด"

ตัวกรอง HEPA วิธีที่ 2: อนุภาคขนาดเล็ก
จะเกิดอะไรขึ้นกับอนุภาคขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน?มาดูช่วงขนาดถัดลงมา: 0.3 – 1 ไมครอนเรากำลังพูดถึงขนาดของแบคทีเรีย
อนุภาคขนาดนี้สามารถพอดีกับช่องว่างในตัวกรองแต่พวกเขามีปัญหาพวกเขาจะพยายามตามอากาศรอบ ๆ เส้นใยกรอง HEPA แต่หนักไปหน่อยดังนั้นบางตัวจึงเคลื่อนที่ได้ไม่เร็วพอและจบลงด้วยการติดขัดนักวิทยาศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่า "การสกัดกั้น"

ตัวกรอง HEPA วิธีที่ 3: อนุภาคขนาดเล็กจริงๆ
โอเค อนุภาคที่มีขนาดต่ำกว่านั้นผ่านเข้าไปได้หรือเปล่าสำหรับอนุภาคที่มีขนาดเล็กจริงๆ (น้อยกว่า 0.3 ไมครอน) วิทยาศาสตร์จะแปลกประหลาดกว่านี้อนุภาคเหล่านี้ที่มีขนาดเล็กมีมวลน้อยจนสามารถกระดอนไปมาได้เหมือนพินบอลเมื่อกระทบกับโมเลกุลของแก๊ส (เรียกว่า Brownian Motion)ดังนั้นพวกมันจึงเคลื่อนที่ในรูปแบบซิกแซกแบบสุ่ม
อนุภาคเหล่านี้มีขนาดเล็กมากจนสามารถผ่านตัวกรอง HEPA ได้อย่างง่ายดายแต่น่าเศร้า (เพื่ออิสรภาพ) และอย่างมีความสุข (เพื่อปอดของเรา) พวกมันไม่ได้บินเป็นเส้นตรงเนื่องจากพวกมันบินในรูปแบบคดเคี้ยวไปมา พวกมันจึงลงเอยด้วยการชนกับเส้นใยและติดค้างอยู่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าการแพร่กระจาย