Hộp lọc HEPA hiện đang được ứng dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp và các cơ sở nghiên cứu khoa học như điện tử, quang điện tử, dược phẩm, y tế và sức khỏe... Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt nhất. HEPA Box thường được sử dụng làm thiết bị lọc đầu cuối để làm sạch không khí khi vào phòng sạch và thường được tích hợp trong hệ thống xây dựng phòng sạch class 1000 đến 300000.

Nguyên lý hoạt động của hộp lọc HEPA chủ yếu dựa trên khả năng lọc không khí để đạt được tuổi thọ cần thiết trước khi cần thay thế. Nguyên lý hoạt động của hộp lọc HEPA có năm loại chính, cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây của Thiết bị phòng sạch VCR nhé.

Hộp lọc Hepa

Hiệu ứng chặn

Khi các hạt có kích thước nhất định di chuyển đến gần bề mặt của giấy lọc, khoảng cách từ trung tâm đến bề mặt sợi nhỏ hơn bán kính của hạt, và những hạt bụi này sẽ bị sợi lọc chặn lại và rơi xuống. Hạt bụi trong không khí thường di chuyển theo quán tính hoặc chuyển động Brown, không đều theo dòng chảy của không khí, hoặc có thể do một lực nhất định.

Do đó, khi hạt bụi va chạm với các vật thể khác đang di chuyển, lực van der Waals (lực giữa các phân tử và nhóm phân tử) giữa các vật thể làm cho hạt bụi dễ dính vào bề mặt của sợi lọc. Hạt bụi đi vào bộ lọc HEPA có nhiều cơ hội và vào môi trường hơn vì được cung cấp không khí đồng đều từ cửa thoát khí, nhưng chúng sẽ bị mắc kẹt miễn là chúng va vào môi chất. Khi các hạt bụi nhỏ hơn va chạm với nhau, chúng sẽ kết tụ lại với nhau, tạo thành các hạt lớn hơn và rơi xuống, dẫn đến nồng độ bụi cuối cùng trong không khí tương đối ổn định.

hiệu ứng khuếch tán

Hiệu ứng khuếch tán

Chuyển động Brown của các hạt có kích thước nhỏ tạo ra một lực mạnh hơn, giúp chúng dễ dàng va chạm vào bề mặt sợi. Trong không khí, bụi hạt di chuyển theo quán tính do dòng khí, nhưng khi chúng va chạm vào các sợi lọc sắp xếp không có trật tự, dòng khí sẽ bị phân tán, khiến cho các hạt bị lệch hướng do quán tính và va chạm vào sợi vải, gây ra hiện tượng liên kết. Hạt càng lớn, chúng càng dễ va chạm và tác động của chúng càng lớn. Các hạt bụi nhỏ tạo ra chuyển động Brown không đồng đều.

Kích thước của hạt càng nhỏ, lực tạo ra khi chuyển động không đều càng lớn, làm tăng khả năng chúng va vào chướng ngại vật và nâng cao hiệu quả lọc đầu cuối. Các hạt có kích thước dưới 0,1μm trong không khí chủ yếu thực hiện chuyển động Brown, và hiệu quả lọc đầu cuối càng tốt khi kích thước của hạt càng nhỏ. Khi kích thước của hạt lớn hơn 0,3μm, chúng chủ yếu di chuyển theo quán tính, và hiệu suất lọc đầu cuối sẽ tăng khi kích thước của hạt càng lớn.

Hiệu ứng quán tính

Hiệu ứng quán tính xảy ra khi luồng không khí chứa nhiều loại bụi đi qua lớp sợi HEPA. Do sự phức tạp trong cấu trúc sợi, dòng khí phải trải qua nhiều vòng uốn cong đáng kể. Khi khối lượng của các hạt lớn hoặc tốc độ của dòng khí cao, khi dòng chuyển hướng, các hạt không có đủ thời gian để tuân theo dòng và tránh được sợi, do đó chúng sẽ rời khỏi dòng và tiếp cận sợi, va chạm vào nó. Khi hạt đọng lại, nếu chúng không va chạm trực tiếp vào bề mặt sợi do hiệu ứng quán tính mà chỉ nằm trong phạm vi hiệu ứng đánh chặn, thì hiệu ứng đánh chặn của các hạt là kết quả của tác động tổng hợp của cả hai hiệu ứng này.

hộp lọc Hepa

Hiệu ứng trọng lực

Hiệu ứng trọng lực xảy ra khi các hạt trọng lực đi qua lớp sợi. Chúng sẽ bị lắng xuống sợi dưới tác động của trọng lực, tức là chúng sẽ bị lắng đọng trên sợi do tác động của trọng lực. Trong quá trình dòng khí đi qua bộ lọc sợi, đặc biệt là bộ lọc giấy, nó mất ít hơn 1 giây cho các hạt có đường kính nhỏ hơn 0,5 µm để đi qua lớp sợi trước khi bị lắng xuống sợi, vì vậy hiệu ứng lắng trọng lực là không đáng kể.

Hiệu ứng tĩnh điện

Hiệu ứng tĩnh điện xảy ra do nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm ma sát, các điện tử dương và âm trong không khí, cũng như tích điện của các sợi và hạt, tạo ra sự "hiệu ứng tĩnh điện" thu hút các hạt.