ULPA 공기 필터 가이드: 효율성, HEPA와 ULPA 비교 및 ​​선택 팁

0.12미크론 입자는 가장 관통력이 좋은 입자 크기에 자리잡고 있습니다. 헤파 필터 미디어 - HEPA 효율이 가장 낮은 지점. 반도체 공장에서는 희귀한 입자 하나가 전체 웨이퍼를 망칠 수 있습니다. 병원 약국 조제 구역에서는 IV 제제가 오염될 수 있습니다. ULPA 공기 필터는 바로 이러한 상황을 위해 존재합니다. Ultra-Low Penetration Air(일부 참고 자료에서는 Ultra-Low Particulate Air라고도 함)의 약어인 ULPA는 EN 1822에 U15, U16 및 U17 등급으로 정의된 필터 제품군을 설명하며, 최대 침투 입자 크기에서 최소 포집 효율은 99.999%, 99.9999% 및 99.99999%입니다. HEPA와 비교하여 ULPA는 중요한 환경에 대해 의미 있는 안전 여유를 추가하지만 압력 강하, 무게 및 비용도 추가합니다. 둘 중 하나를 선택하는 것은 "더 나은" 필터를 선택하는 것이 아닙니다. 이는 성능을 실제 오염 위험과 일치시키는 것입니다.

ULPA 공기 필터란 무엇입니까?

ULPA 인증은 미디어 유형이 아닌 테스트 표준으로 정의됩니다. EN 1822:2019에 따라 ULPA 등급은 U15, U16 및 U17입니다. 효율성은 가장 침투하는 입자 크기(MPPS)로 측정됩니다. MPPS는 일반적인 ULPA 필터 매체의 경우 0.1~0.2미크론입니다. 해당 ISO 29463 등급은 ISO 45 H, ISO 50 H 및 ISO 55 H입니다. 실제로 U15 필터는 포착하기 가장 어려운 크기(시각화하기 어렵지만 마이크로 전자공학 및 제약 제조에 필수적인 수준)에서 100,000개당 1개의 입자만 통과시킵니다.

세 가지 설계 선택을 통해 이러한 효율성이 가능해졌습니다. 첫째, 매체: ULPA 필터는 밀도가 높은 부직 시트에 배열된 일반적으로 직경 0.5~2 마이크론의 초미세 유리 마이크로섬유를 사용합니다. 둘째, 주름 형상: 주름 간격이 더 촘촘해지고 주름 깊이가 최적화되어 공기 흐름을 균일하게 유지하면서 주어진 프레임의 미디어 영역을 최대화합니다. 셋째, 밀봉 시스템: 고급 ULPA 필터에서 팩은 폴리우레탄 또는 액체 젤(나이프 가장자리) 채널로 프레임에 밀봉되어 매체 주변의 바이패스 누출을 방지합니다.

수집 메커니즘 자체는 약 0.1 미크론 미만의 입자에 대한 확산, 중간 크기 입자에 대한 차단, 더 큰 입자에 대한 관성 충돌 및 하전 매체 사용 시 정전기 인력 등 모든 섬유 필터에 적용되는 것과 동일한 4가지입니다. ULPA가 다른 점은 단순히 더 미세한 섬유와 더 조밀한 구조로 인해 모든 메커니즘이 더 효율적으로 작동한다는 것입니다. 동일한 물리학이 상충 관계도 설명합니다. 밀도가 높은 미디어 베드는 정격 공기 흐름에서 일반적으로 250~400Pa의 더 높은 저항을 의미하며 이는 유사한 HEPA 필터보다 약 50%~100% 더 높습니다.

ULPA 대 HEPA: 실제로 무엇이 바뀌나요?

수년 동안 유럽에서 HEPA와 ULPA 사이의 구분선은 EN 1822에 의해 정의되었습니다. HEPA는 H13과 H14를 다루고 ULPA는 U15에서 U17을 다룹니다. MPPS의 효율성은 주요 차별화 요소이지만 실제로는 그만큼 중요한 몇 가지 이차적인 차이점을 가져옵니다.

가장 중요한 차이점은 압력 강하입니다. H14 필터와 동일한 면적 및 공기 흐름 속도를 갖는 ULPA 필터는 일반적으로 HEPA의 경우 150~250Pa에 비해 250~400Pa의 압력 강하에서 작동합니다. HVAC 시스템에서 이는 더 높은 팬 에너지, 더 큰 모터 크기 및 냉각 코일에서 처리할 더 많은 열 증가로 직접 변환됩니다. ULPA가 정말로 필요한 시스템의 경우 이러한 비용은 정당합니다. 일반적인 상업용 환기의 경우에는 그렇지 않습니다. 이것이 바로 HEPA가 대부분의 사람들에게 실용적인 선택으로 남아 있는 이유입니다. HVAC 시스템 여과 요구 사항 ULPA는 단일 침투 이벤트가 허용할 수 없는 결과를 초래하는 구역용으로 예약되어 있습니다.

ULPA 필터가 필요한 경우

ULPA 필터는 범용 업그레이드가 아닙니다. 프로세스 또는 환자 보호를 위해 달성 가능한 가장 낮은 입자 침투가 필요한 경우에 지정됩니다.

클린룸. 반도체 공장과 특정 제약 제조 라인에서 수율과 제품 품질은 HEPA가 놓칠 수 있는 입자를 제거하는 데 달려 있습니다. 클린룸 천장 터미널에 설치된 U15 또는 U16 필터는 0.2미크론 미만의 오염에 대해 더 넓은 안전 여유를 갖춘 ISO 등급 환경을 조성합니다. 클린룸 설계자들은 또한 무균 충진 라인에서 공기 중 박테리아 운반 입자의 침투가 낮다는 점에서 ULPA를 높이 평가합니다. 는 클린룸 공기 여과 설계 페이지에서는 여과 수준이 클린룸 분류와 어떻게 상호 작용하는지 분석합니다.

병원 및 보호 환경. 수술실, 골수 이식실, 화상 병동에서는 면역이 억제된 환자를 곰팡이 포자와 박테리아로부터 보호하기 위해 HEPA 이상의 여과가 필요한 경우가 많습니다. 때때로 젤 밀봉 프레임이 있는 터미널 장치에 배포되는 ULPA 필터는 감염 통제 팀이 고위험 구역에서 찾는 추가 마진을 제공합니다. 이러한 응용 프로그램은 다음에서 더 자세히 다룹니다. 병원급 공기 정화 페이지.

실험실 및 격리 시설. 동물 연구 시설, BSL 실험실 및 제약 품질 관리 실험실에서는 환경과 시료 모두 보호가 필요한 배기 또는 공급 경로에 ULPA를 사용합니다. 클린룸을 보호하는 것과 동일한 효율성은 민감한 분석 장비를 미립자 간섭으로부터 보호합니다.

운송 및 특수 장비. 항공기 객실, 대중 교통 환기 및 특정 산업용 인클로저는 공간이 제한되어 있지만 공기 순도 목표가 높은 소형 ULPA 등급 요소를 사용합니다.

올바른 ULPA 필터 선택: 효율성 등급 이상

ULPA 필터 선택은 부품 선택 연습이 아니라 시스템 설계 연습입니다. 세 가지 결정이 지배적입니다.

효율성 등급과 압력 강하 예산

첫 번째 결정은 어떤 ULPA 클래스를 지정할 것인가입니다. U15는 99.999% 효율성을 제공하고, U16은 99.9999%, U17은 99.99999%를 제공합니다. 각 단계마다 필요한 필터 깊이가 대략 증가하고 압력 강하가 15~30% 더 늘어납니다. 오염에 민감한 많은 공정에서 U15와 U16의 차이는 단지 한계에만 중요합니다. 사양은 "더 높은 숫자"를 갖는 편안함이 아닌 위험 평가에 따라 이루어져야 합니다. 공기 조화 장치에 팬 헤드룸이 부족한 경우 잘 설계된 U15는 공기 흐름이 부족한 U17보다 성능이 뛰어날 수 있습니다.

시공 및 밀봉방법

ULPA 성능은 미디어 팩의 제작 및 밀봉 방식에 따라 크게 달라집니다. 주름이 있는 알루미늄 분리막이 아닌 작은 필라멘트로 주름이 열린 상태로 유지되는 분리막 없는 팩 구조는 팩을 컴팩트하게 유지하면서 미디어 영역을 늘리기 때문에 오늘날 고효율 ULPA 필터의 표준입니다. 설치 깊이가 제한된 응용 분야의 경우 분리기가 없는 미니 주름형 고효율 필터는 얕은 프레임에서 가장 높은 미디어 밀도를 제공합니다.

밀봉도 마찬가지로 중요합니다. 젤 밀봉(나이프 가장자리) 프레임, PU 개스킷 및 기계식 클램프가 각각 제 위치에 있습니다. 효율적이지만 하우징에 제대로 밀봉되지 않은 필터는 미디어 품질에 관계없이 스캔 테스트에 실패합니다. 청정 구역 내부에서 설치 및 제거가 이루어지는 청정실 터미널의 경우 유체 기반 밀봉 기능이 있는 젤 밀봉 하우징이 지정되는 경우가 많습니다. 는 클린룸 설치를 위한 미니 주름형 필터 팩 디자인이 이러한 터미널 장치에 어떻게 적용되는지 보여줍니다.

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대형 HVAC 공기 처리 장치 및 공정 환기와 같은 공기 흐름이 높은 응용 분야의 경우 표면적이 제한 요소가 됩니다. 여러 개의 미니 플리트 팩을 V자 모양으로 배열하여 유효 매체 면적을 늘리는 V-뱅크 구성으로 면 속도를 낮게 유지하고 압력 강하를 관리할 수 있습니다. V-뱅크 고공기량 필터 설계 특히 필터 뱅크가 표준 610mm 또는 305mm 프레임 깊이에 맞아야 하는 경우 이 역할에 일반적으로 사용됩니다.

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ULPA 필터 공급업체에서 찾아야 할 사항

ULPA 제조는 본질적으로 HEPA 생산보다 더 까다롭습니다. 단일 핀홀, 손상된 주름 또는 불완전한 밀봉으로 인해 실제 효율성이 몇 배나 낮아질 수 있습니다. 따라서 신뢰할 수 있는 공급업체는 모든 필터를 개별적으로 테스트하고 보정된 입자 계수기로 표면 전체를 스캔하고 각 장치의 침투 수준을 인증합니다. 공급업체를 비교할 때 각 필터와 함께 제공되는 테스트 인증서를 요청하고 테스트가 수행된 표준(EN 1822 또는 ISO 29463)을 확인하세요.

맞춤화는 조사해야 할 두 번째 영역입니다. ULPA 필터는 기성품인 경우가 거의 없습니다. 치수, 프레임 재질(알루미늄, 아연 도금 강철, PVC 또는 플라스틱), 개스킷 유형, 주름 간격, 심지어 필터 깊이까지 모두 특정 하우징에 맞게 조정할 수 있습니다. 자체 주름 가공 및 프레임 제작 능력을 갖춘 제조업체는 비표준 크기가 필요할 때 작업하기가 훨씬 더 쉬울 것이며 자체 테스트 장비에서 검증을 위한 샘플을 신속하게 생산할 수 있습니다.

마지막으로 신뢰할 수 있는 공급업체의 지원 인프라를 찾으십시오. 품질 관리를 위한 ISO 9001, 환경 관리를 위한 ISO 14001, 해당되는 경우 제품 라인에 대한 UL 인증. 필터를 공급한 제조업체 산업 크린룸, 병원, 신선공기 시스템 등은 오랜 기간에 걸쳐 축적된 생산 기록과 현장 경험을 갖고 있어 단기간 내에 복제하기 어렵습니다. 일관된 ULPA 등급 성능에 의존하는 모든 프로젝트의 경우 해당 기록은 표시된 효율성만큼 중요합니다.