この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
粒子状物質 (PM) が人間の健康に及ぼす影響は、過去数十年にわたって広く研究されてきました。その結果、微細粉塵は深刻な健康被害をもたらし、呼吸器疾患や心血管疾患の一因となったり、原因となることさえあります。粒子サイズの範囲に応じて、さまざまなクラスの PM を定義できます。最も重要なものは、PM 10 、PM 2.5 、および PM 1です。米国環境保護庁 (EPA)、世界保健機関 (WHO)、および欧州連合は、PM 10を、空気力学的直径 10 µm でカットオフ効率が 50% のサイズ選択インレットを通過する PM と定義しています。 PM 2.5と PM 1も同様に定義されます。ただし、この定義は、サンプリング方法と明確に定義された分離曲線を備えたサンプリング入口のさらなる特徴付けがない場合、正確ではありません。ヨーロッパでは、PM 10のサンプリングと測定の参照方法が EN 12341 に記載されています。測定原理は、周囲の PM の PM 10フラクションのフィルターでの収集と重量質量測定に基づいています (参考文献 [10] を参照) ）。
PM 10 、PM 2.5および PM 1の正確な定義は非常に複雑で測定が容易ではないため、米国 EPA やドイツ連邦環境庁 (Umweltbundesamt) などの公的機関は、出版物でより単純な PM の表記をますます使用しています。 10 μm 以下の粒子サイズ画分として 1上記の複雑な「公式」定義からのこの逸脱は、フィルターエレメントの粒子除去効率に大きな影響を与えないため、ISO 16890 シリーズでは、PM 10 、PM 2.5および PM 1のこの簡略化された定義を参照しています。
ISO 16890 シリーズの文脈における PM は、周囲空気中に浮遊する天然エアロゾル (液体および固体粒子) のサイズ分率を表します。記号e PM xは、光学直径が 0.3 µm からx µm の粒子に対する空気清浄装置の効率を表します。次の粒子サイズ範囲は、表 1 に示すように、リストされた効率値に対して ISO 16890 シリーズで使用されます。
表 1 —効率 e PM x の定義のための光学粒子径サイズ範囲
| 効率 | サイズ範囲 , µm |
|---|---|
| e10時 | 0.3≦×≦10 |
| e_ | 0.3≦×≦2.5 |
| e1時 | 0.3≦×≦1 |
一般換気用エアフィルターは、建物の暖房、換気、空調用途に広く使用されています。このアプリケーションでは、エア フィルターは室内の空気の質に大きな影響を与え、PM の濃度を下げることで人々の健康に大きな影響を与えます。設計技術者と保守担当者が正しいフィルター タイプを選択できるようにするために、特に粒子の除去に関して、粒子効率に従ってエア フィルターをテストおよび分類する、明確に定義された一般的な方法に対する国際貿易および製造業からの関心があります。午後現在の地域規格は、互いに比較することができない完全に異なる試験および分類方法を適用しているため、共通の製品との世界的な取引が妨げられています。さらに、現在の業界標準には、多くの製品の粒子除去効率を過大評価するなど、使用中のフィルター性能とはかけ離れた結果を生成するという既知の制限があります。 ISO 16890 シリーズでは、分類システムにまったく新しいアプローチが採用されており、既存の規格よりも優れた意味のある結果が得られます。
ISO 16890 シリーズは、粒子状物質効率 ( e PM) 報告システムに変換された測定された部分効率に基づいて、実験室の性能データと効率分類を作成するための機器、材料、技術仕様、要件、資格、および手順について説明しています。
ISO 16890 シリーズに準拠したエアフィルターエレメントは、効率値e PM 1 、 e PM 2.5およびe PM 10として表されるエアロゾル微粒子を除去する能力によって実験室で評価されます。エアフィルターエレメントは、ISO 16890-1 で定義された手順に従って分類できます。フィルタ エレメントの粒子除去効率は、このドキュメントで定義されている手順に従って、無負荷および未調整のフィルタ エレメントの 0.3 µm ～ 10 µm の範囲の粒子サイズの関数として測定されます。最初の微粒子除去効率試験の後、エア フィルター エレメントは ISO 16890-4 で定義された手順に従って調整され、調整されたフィルター エレメントで微粒子除去効率が繰り返されます。これは、テスト用のフィルター要素に存在する可能性のある静電気除去メカニズムの強度に関する情報を提供するために行われます。フィルタの平均効率は、各サイズ範囲の初期効率と条件付き効率の平均を計算することによって決定されます。平均効率を使用して、これらの値を関連する周囲エアロゾル フラクションの標準化および正規化された粒子サイズ分布に重み付けすることにより、 e PM x効率を計算します。 ISO 16890 シリーズに従ってテストされたフィルターを比較する場合、効率の部分的な値は常に同じe PM xクラス間で比較されます (例: フィルター A のe PM 1とフィルター B のe PM 1 )フィルターエレメントのテストダスト容量と初期アレスタンスは、ISO 16890-3 で定義されたテスト手順に従って決定されます。
このドキュメントの結果は、静電除去メカニズムが考慮すべき重要な要素である場合、0.3 μm ～ 10 μm のサイズ範囲で部分効率を定義または分類する他の規格 (ISO 29461 など) でも使用できます。
ISO 16890 シリーズに従って得られた性能結果は、それ自体を定量的に適用して、効率と寿命に関する使用中の性能を予測することはできません。
Introduction
The effects of particulate matter (PM) on human health have been extensively studied in the past decades. The results are that fine dust can be a serious health hazard, contributing to or even causing respiratory and cardiovascular diseases. Different classes of PM can be defined according to the particle size range. The most important ones are PM10, PM2,5 and PM1. The United States Environmental Protection Agency (EPA), the World Health Organization (WHO) and the European Union define PM10 as PM which passes through a size-selective inlet with a 50 % efficiency cut-off at 10 µm aerodynamic diameter. PM2,5 and PM1 are similarly defined. However, this definition is not precise if there is no further characterization of the sampling method and the sampling inlet with a clearly defined separation curve. In Europe, the reference method for the sampling and measurement of PM10 is described in EN 12341. The measurement principle is based on the collection on a filter of the PM10 fraction of ambient PM and the gravimetric mass determination (see Reference [10]).
As the precise definition of PM10, PM2,5 and PM1 is quite complex and not easy to measure, public authorities, such as the US EPA or the German Federal Environmental Agency (Umweltbundesamt), increasingly use in their publications the simpler denotation of PM10 as being the particle size fraction less or equal to 10 µm. Since this deviation to the above-mentioned complex “official” definition does not have a significant impact on a filter element’s particle removal efficiency, the ISO 16890 series refers to this simplified definition of PM10, PM2,5 and PM1.
PM in the context of the ISO 16890 series describes a size fraction of the natural aerosol (liquid and solid particles) suspended in ambient air. The symbol ePM x describes the efficiency of an air cleaning device to particles with an optical diameter between 0,3 µm and x µm. The following particle size ranges are used in the ISO 16890 series for the listed efficiency values as shown in Table 1.
Table 1—Optical particle diameter size ranges for the definition of the efficiencies , ePM x
| Efficiency | Size range , µm |
|---|---|
| ePM10 | 0,3 ≤ × ≤10 |
| ePM2,5 | 0,3 ≤ × ≤2,5 |
| ePM1 | 0,3 ≤ × ≤1 |
Air filters for general ventilation are widely used in heating, ventilation and air-conditioning applications of buildings. In this application, air filters significantly influence the indoor air quality and, hence, the health of people, by reducing the concentration of PM. To enable design engineers and maintenance personnel to choose the correct filter types, there is an interest from international trade and manufacturing for a well-defined, common method of testing and classifying air filters according to their particle efficiencies, especially with respect to the removal of PM. Current regional standards are applying completely different testing and classification methods, which do not allow any comparison with each other, and thus hinder global trade with common products. Additionally, the current industry standards have known limitations by generating results which often are far away from filter performance in service, i.e. overstating the particle removal efficiency of many products. With the ISO 16890 series, a completely new approach for a classification system is adopted, which gives better and more meaningful results compared to the existing standards.
The ISO 16890 series describes the equipment, materials, technical specifications, requirements, qualifications and procedures to produce the laboratory performance data and efficiency classification based upon the measured fractional efficiency converted into a particulate matter efficiency (ePM) reporting system.
Air filter elements according to the ISO 16890 series are evaluated in the laboratory by their ability to remove aerosol particulate expressed as the efficiency values ePM1, ePM2,5 and ePM10. The air filter elements can then be classified according to the procedures defined in ISO 16890-1. The particulate removal efficiency of the filter element is measured as a function of the particle size in the range of 0,3 µm to 10 µm of the unloaded and unconditioned filter element as per the procedures defined in this document. After the initial particulate removal efficiency testing, the air filter element is conditioned according to the procedures defined in ISO 16890-4 and the particulate removal efficiency is repeated on the conditioned filter element. This is done to provide information about the intensity of any electrostatic removal mechanism which can possibly be present with the filter element for test. The average efficiency of the filter is determined by calculating the mean between the initial efficiency and the conditioned efficiency for each size range. The average efficiency is used to calculate the ePM x efficiencies by weighting these values to the standardized and normalized particle size distribution of the related ambient aerosol fraction. When comparing filters tested in accordance with the ISO 16890 series, the fractional efficiency values are always compared among the same ePM x class (e.g. ePM1 of filter A with ePM1 of filter B). The test dust capacity and the initial arrestance of a filter element are determined as per the test procedures defined in ISO 16890-3.
The results from this document can also be used by other standards that define or classify the fractional efficiency in the size range of 0,3 μm to 10 μm when electrostatic removal mechanism is an important factor to consider, for example ISO 29461.
The performance results obtained in accordance with the ISO 16890 series cannot by themselves be quantitatively applied to predict performance in service with regard to efficiency and lifetime.