Air filter หรือ Air filtration system หรือ Environment protection system
เครื่องกรองอากาศ หรือ เครื่องป้องกันมลพิษในอากาศ
อากาศที่เราใช้หายใจประจำวันต้องมีคุณภาพที่บริสุทธิ์เพียงพอ (Indoor air quality, IAQ) ถ้าอากาศมีฝุ่น หรือสารพิษ หรือแก๊ซพิษ หรือเชื้อโรคเจือปนเกินค่าที่ร่างกายจะรับได้ หรือเกินค่าที่กำหนด จะส่งผลให้มีอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจ เช่นจมูก หลอดลม ปอด เป็นต้นการเกิดเจ็บป่วยตามมา (Health and safety) เป็นความจริงที่คนเราใช้เวลากว่า 90% ของชีวิตอาศัยในอาคารคุณภาพของอากาศจึงเป็นเรื่องสำคัญของชีวิต อันตรายจาการสัมผัสกับฝุ่นและแก๊ซที่เป็นพิษเป็นเวลานานๆ
ฝุ่น ควัน ไอสารพิษจะเป็นละออง (Droplet หรือ Particle) มีขนาดเล็กมากๆ ของสารแขวนลอย และโมเลกุลเล็กๆของแก๊ซพิษชนิดต่างๆ หน่วยวัดเป็นไมครอน (Micron, 1 ไมครอน = 1/1,000,000 เมตร)
ผังการจำแนกชนิดของสารแขวนลอยและแก๊ซมีพิษ
ชื่อเรียกขนาดของโมเลกุลของสารแขวนลอยแปดเปื้อนในอากาศ
เปรียบเทียบขนาดของสารแขวนลอยชนิดต่างๆ
เครื่องกรองที่เลือกใช้จะต้องมีคุณสมบัติที่จะกรองละอองฝุ่นขนาดต่างๆ และไอของแก๊ซ ขนาดและชนิดต่างๆ เพื่อรับประกันอากาศที่ออกจากเครื่องกรองอากาศมีคุณภาพเป็นไปตามที่ต้องการ (IAQ Requirements) เพื่อให้เกิดสุขอนามัยที่ดี และความปลอดภัย (Health and Safety) ต่อผู้อยู่อาศัย คุณภาพของอากาศภายในห้องต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนดของ EPA – Environmental protection agency, HVAC - Heating, ventilation and air condition committee, ASHRAE - American Society of Heating, Refrigerating,
Air conditioning and Engineers, หรือ กฏหมายด้านสิ่งแวดล้อมของรัฐบาล (Government’s environment control regulation)
เครื่องกรอง แบ่งออกเป็น
1. เครื่องกรองฝุ่น
2. เครื่องกองสารพิษ หรือแก๊ซพิษ
3. เครื่องกรองเชื้อโรค
4. เครื่องกรองผสมทั้งสามอย่างข้างต้น
การควบคุมคุณภาพของอากาศ
1. อากาศภายนอก (Outside air)
เช่นอากาศธรรมชาติในที่โล่ง อากาศที่มีฝุ่น มีสารพิษ ที่ปล่อยจากอุตสาหกรรม จากยานยนต์ จากหมอกควันจากการเผาป่า เป็นต้น จะต้องควบคุมการปลดปล่อย (Emission) จากแหล่งต้นกำเนิดไม่ให้ปริมาณฝุ่น สิ่งแขวนลอยหรือแก๊ซพิษในอากาศเกินค่าที่กำหนด จนเกิดอันตรายต่อบุคคลและสิ่งแวดล้อมได้
2. อากาศภายใน (Inside air or Indoor air)
เช่นอากาศภายในโรงงานอุตสาหกรรม อาคารพาณิชย์ ภายในอาคารที่มีคนอยู่จำนวนมาก อากาศบริเวณที่อับทึบ อากาศบริเวณที่ใช้สารเคมี จะต้องมีการกรองและควบคุมอากาศภายในอาคาร ไม่ให้มีฝุ่น สารแขวนลอย และแก๊ซที่เป็นพิษมีเกินค่าที่กำหนด (IAQ) จนเป็นอันตรายต่อผู้ที่อยู่ภายในอาคารได้
การใช้งานของอากาศ
1. อากาศที่ใช้หายใจ
2. อาการที่ใช้เพื่อการผลิต (Production air) ในกระบวนการผลิต
3. อากาศที่ใช้สะสมพลังงาน เพื่อใช้เป็นแรงขับ (Pneumatic power) ของเครื่องมือลม ใช้เติมยางรถยนต์ เป็นต้น
เครื่องกรอง แบ่งออกเป็น
1. เครื่องกรองฝุ่น
2. เครื่องกองสารพิษ หรือแก๊ซพิษ
3. เครื่องกรองเชื้อโรค
4. เครื่องกรองผสมทั้งสามอย่างข้างต้น
การกรอง มี 4 วิธี ได้แก่
1. แบบใช้หลักการทางเครื่องกล
2. แบบใช้หลักการทางไฟฟ้า
3. แบบใช้หลักการทางเคมี
หลักการกรอง และการดักจับฝุ่น แสดงในภาพข้างล่าง
หลักการของการกรอง แบบต่างๆ
ตัวแปรและสิ่งที่น่ารู้ในเรื่องการกรองอากาศ
คุณภาพและประสิทธิภาพของเครื่องกรองขึ้นอยู่กับ
1. ปริมาณลมผ่านเครื่องกรอง
2. ประสิทธิภาพของแผ่นกรอง
3. ความดันคล่อมแผ่นกรอง (Delta P across filter)
4. ความดันสุดท้ายที่แผ่นกรองยังสามารถใช้งานได้ (Bursting pressure)
5. การสามารถเก็บฝุ่นของแผ่นกรอง
6. ความเร็วลมที่วิ่งผ่าน
7. เนื้อที่ของแผ่นกรอง (Effective area)
8. อายุใช้ของงานแผ่นกรอง
ประสิทธิภาพของเครื่องกรอง
มาตรฐานการวัดประสิทธิภาพของเครื่องกรองของสมาคม AHRAE ของประเทศสหรัฐอเมริกา ดังผังข้างล่างนี้
เครื่องกรองอากาศ แบ่งเป็น 3 ชนิด
1. ชนิดของเครื่องกรองอากาศในที่อยู่อาศัย และในอาคารพาณิชย์ คุณภาพของสารแขวนลอยและสารพิษที่ผ่านเครื่องกรองจะต้องได้มาตรฐานตามคุณภาพอากาศภายในของ IAQ หรือจะต้องไม่เกินค่าที่กฎหมายบังคับ เครื่องกรองอากาศภายในมีชื่อเรียกต่างๆตามวิธีการกรอง วิธีทำใส้กรอง และชนิดของวัสดุทำใส้กรอง
2. ชนิดของเครื่องกรองอากาศใช้งานพิเศษ ได้แก่
2.1 HEPA - High Efficiency Particulate Air Filters หรือ
แผ่นกรองอากาศประสิทธิภาพสูงมากกว่าหรือ เท่ากับ99.97% on 0.3 ไมครอน ตาม IEST-RP-CC-007
2.2 ULPA - Ultra - Low Penetrating Particulate Air Filters หรือ แผ่นกรองอากาศประสิทธิภาพสูงมากกว่า หรือเท่ากับ 99.9995 % on 0.12 ไมครอนตาม IEST-RP-CC-007
- ห้องควบคุมสารแขวนลอยและสารพิษเป็นพิเศษ (Clean room) คือห้องที่มีการควบคุมคุณภาพของอากาศภายใน (IAQ) เป็นพิเศษ เช่นห้อง ICU, ห้องผลิตยา, โรงงานผลิตชิ้นส่วนอิเลคโทรนิค เป็นต้น มีการกรองหลายๆชั้น (Pre-filter, Secondary filter, Final filter) โดยใส้กรองแบบธรรมดาเป็น Pre-filter และ Secondary filter และใส้กรอง HEPA หรือ ULPA เป็น Final filter เพื่อให้ได้คุณภาพของอากาศภายในสอาดตามความต้องการของการใช้งานของห้องนั้นๆ
