فیلتر هپا چیست؟

احتمالاً هنگام خرید محصولاتی که کار آن‌ها مکش یا دمش است، کلمه هپا “HEPA” را شنیده‌اید. اما این فیلتر چیست و چرا در این سری محصولات استفاده می‌شود. فیلتر هپا از الیاف فایبرگلاس، پوشال، حصیر و …ساخته می‌شود، که به صورت نامنظم و تصادفی بافته شده‌اند.الیافی که برای درست کردن فیلتر هپا استفاده می‌شوند دارای قطری بین 0.5 تا 2 میکرون هستند که به صورت نامنظم و تصادفی به هم بافته شده‌اند. از آنجایی که کار اصلی فیلتر هپا جذب ذرات معلق در هواست، پس عواملی نظیر قطر الیاف تشکیل دهنده‌ی فیلتر، ضخامت لایه‌ی فیلتر و همچنین سرعت عبور هوا از لایه‌ی فیلتر بر روی قدرت جذب فیلتر هپا تأثیر خواهند گذاشت.

ساختار فیلتر هپا

فیلتر هپا همانطور که در بالا اشاره کردیم، از مواد پلیمری و الیاف خاصی درست می‌شود و بسته به قطر الیاف تشکیل‌دهنده منافذ ریزی دارد. فیلتر هپا منافذ بسیار ریزی به اندازه‌ی 0.3 میکرون دارد، که این منافذ ریز اجازه‌ی عبور ذرات معلق بالاتر از 0.3 میکرون را نمی‌دهند و همین باعث می‌گردد تا ذراتِ هوا در لایه‌ی فیلتر به دام افتند. این ساختار و عملکرد ساده در نهایت فیلتری درست خواهد کرد، که توانایی جذب بسیار بالایی داشته و در انواع دستگاه‌های تصفیه کننده‌ی هوا و جاروبرقی‌ها و … استفاده می‌شود.

البته طبیعی است که برای افزایش قدرت جذب، روش‌های مختلفی به کار گرفته شده است. می‌دانید که سطح تماس فیلتر هپا با هوا در میزان جذب تأثیرگذار است و به همین دلیل شرکت‌های سازنده‎‌ی فیلتر هپا با تا کردن فیلتر هپا به جلو و عقب سطح تماس فیلتر با هوا را افزایش داده‌اند. در واقع با این روش سطح بزرگی از فیلتر در فضایی کوچک قرار گرفته و توانایی جذب بالاتر خواهد رفت. طبیعی است که اگر از یک لایه فیلتر در دستگاه‌های مختلف استفاده شود، به دلیل کم بودن سطح تماس فیلتر، میزان هوای تصفیه شده هم بسیار ناچیز خواهد بود. همچنین منافذ فیلتر هپا به سرعت مسدود خواهند شد. بنابراین با تا کردن فیلتر هپا به جلو و عقب سطح تماس فیلتر با هوا افزایش خواهد یافت و میزان هوای تصفیه شده نیز بیشتر می‌شود.

فیلتر هپا دارای منافذی به قطر 0.3 میکرون است و اساس کار آن به این صورت است که هوا با ذرات معلقی که دارد در بین لایه‌های فیلتر هپا شناور شده و از میان لایه‌های مختلف فیلتر هپا عبور می‌کند و با عبور از میان لایه‌های فیلتر، ذرات معلق به دام می‌افتند. به دلیل چند لایه بودن فیلتر هپا و عبور جریان هوا بصورت شناور از میان لایه‌ها، ذرات در لایه‌های مختلف فیلتر هپا به دام افتاده و در همانجا نگه داشته می‌شوند. این ساختار باعث می‌گردد که منافذ بین الیاف تشکیل‌دهنده‌ی فیلتر هپا دیرتر مسدود گردد و هوا در میان لایه‌های فیلتر جریان یابد.

مراحل جذب در فیلتر هپا

ذراتی که از 100 نانومتر کوچک‌تر هستند هنگامی که از لابه‌لای الیاف فیلتر عبور می‌کنند، گیر می‌افتند و به الیاف فیلتر می‌چسبند و هوا با انعطافی که دارد از لای لایه‌های فیلتر عبور خواهد کرد.

ذراتی با قطر بزرگ‌تر از 1 میکرون قادر به عبور از لایه‌ی فیلتر نیستند؛ چرا که فیلتر بافت بسیار متراکمی دارد. زمانی که ذرات 1 میکرونی در فیلتر هپا به دام می‌افتند و جریان هوا از میان فیلتر هپا عبور می‌کند.

ذراتی که اندازه‌ی آن‌ها از 1 میکرون کوچک‌تر است هنگام برخورد با مولکول‌های گازی تغییر جهت می‌دهند و جهت حرکت آن‌ها عوض می‌شود. این تغییر جهت حرکت باعث می‌شود تا سرعت ذرات کاهش یابد و این تأخیر و سرعت کم به گیر افتادن ذرات معلق در فیلتر کمک می‌کند.

با این حساب فیلتر هپا قادر به جذب گازهای شیمیایی و بوی نامطبوعِ هوا نیست و گازهای شیمیایی با اندازه‌ی مولکولی که دارند به راحتی از منافذ فیلتر هپا عبور می‌کنند. با این تعریف می‌توان گفت که فیلتر هپا بهترین گزینه برای تصفیه کردن هوا در جاروبرقی می‌باشد.

فیلتر هپا در جاروبرقی

فیلتر هپا “HEPA” در واقع کوتاه شده‌ی عبارت High Efficiency Particulate Air است. فیلتر هپا در دستگاه‌هایی با عملکرد مکش و دمش مورد استفاده قرار می‌گیرد و معمولاً در جاروبرقی‌ها جزو فیلترهای خروجی هواست، که برای جذب ذرات معلق در هوا و گرد و خاک است.

یکی از ویژگی‌های اصلی فیلتر هپا، جذب ذراتی به قطر 3 میکرون است و در واقع فیلتری که توانایی جذب ذرات 3 میکرونی را داشته باشد در رده‌ی فیلترهای هپا قرار می‌گیرد. فیلترهای هپا را بر اساس قدرت جذب ذرات به دسته‌های مختلف تقسیم نموده‌اند، فیلتر هپا 10 یا h10 قابلیت جذب 85% ذرات را دارد و Hepa14 قدرت جذب 99.995% ذرات را دارد.

برخی از فیلترهای هپا قابلیت شستشو را دارند و فیلترهایی که قابل شستشو هستند، دارای پسوند W می‌باشند. فیلترهای قابل شستشو را می‌توان بعد از مسدود شدن با آب شست و پس از خشک نمودن، مجدداً آن را داخل دستگاه جاروبرقی گذاشت. فیلترهای غیر قابل شستشو را هم می‌توان با تکاندن و یا در معرض باد قرار دادن، تا حدی تمیز کرد و مدت زمان استفاده از آن‌ها را افزایش داد.