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※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。
導入
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範囲に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原因となる、あるいは引き起こす可能性があることがわかりました。屋外環境については、米国環境保護庁 (EPA)、世界保健機関 (WHO)、欧州連合、およびその他の国家機関が、空気力学的サイズごとに分類された粒子状物質の濃度に応じて許容可能な大気質基準を確立しています。 PM 2.5と PM 10を測定し、厳格な規定方法とサンプリング時間に従って測定します。
屋内の空気の質を屋外と関連付けることに関心が高まっているため、ISO 16890 シリーズでは、0.3 μm ～ x μm の光学直径で測定した効率に基づいて換気フィルターを分類し、その結果を過去の世界平均周囲 PM 濃度と関連付けています。 PM における国家大気質基準のフィルター性能と正確に同等ではありませんが、ISO 16890 シリーズで示されている分類スキームは、周囲粒子濃度に対するフィルターの有効性と一定レベルの対応をもたらします。しかしながら、局所的な周囲粒子濃度は全球平均とは異なる可能性があるため、全球平均に基づく対応関係は特定の場所でまったく同じではない可能性があることが認識されています。
表 1 に示されている粒径範囲は、ISO 16890 シリーズで記載されている効率値に使用されています。
表 1 —効率の定義のための光学粒子直径サイズ範囲、 e PM x
| 効率 | サイズ範囲 μm |
|---|---|
| e PM10 | x |
| e | 0.3 ≤ x ≤ 2.5 |
| e PM1 | 0.3 ≤ x ≤ 1 |
一般換気用のエアフィルターは、建物の暖房、換気、空調用途に広く使用されています。この用途では、エア フィルターは粒子状物質の濃度を低減することで、室内の空気の質、ひいては人々の健康に大きな影響を与えます。設計エンジニアやメンテナンス担当者が正しいフィルターの種類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、粒子効率に応じ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共通の方法に、国際貿易および製造業界からの関心が集まっています。粒子状物質。現在の地域基準では、まったく異なる試験および分類方法が適用されており、相互の比較が不可能であるため、共通の製品による世界貿易が妨げられています。さらに、現在の業界標準には、使用中のフィルター性能から大きくかけ離れた結果が生成されること、つまり、多くの製品の粒子除去効率が誇張されていることが多いという既知の制限があります。 ISO 16890 シリーズでは、まったく新しい分類システムのアプローチが採用されており、既存の規格と比較してより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分数効率に基づいて、実験室のパフォーマンス 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、資格および手順を記述しています。
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の除去能力によって実験室で評価されます。エア フィルター エレメントは次に従って分類できます。 ISO 16890-1 で定義された手順。フィルターエレメントの微粒子除去効率は、ISO 16890-2 で定義されている手順に従って、荷重を降ろさず調整されていないフィルターエレメントの 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テストの後、エア フィルター エレメントは ISO 16890-4 で定義されている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かどうかにかかわらず、静電気除去機構の強度に関する情報を提供するために行われます。フィルターの平均効率は、各サイズ範囲の初期効率と調整後の効率の平均を計算することによって決定されます。平均効率は、これらの値を関連する周囲エアロゾル画分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ってe PM x 効率を計算するために使用されます。 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、分別効率値は常に同じe PM x クラス間で比較する必要があります (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試験粉塵容量と阻止率は、この文書で定義されている試験手順に従って決定されます。
ISO 16890 シリーズに従って得られたパフォーマンス結果は、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パフォーマンス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. For the outdoor environment, the U.S. Environmental Protection Agency (EPA), the World Health Organization (WHO), the European Union, and other national agencies have established acceptable air quality standards according to concentrations of particulate matter classified per their aerodynamic sizes, defined as PM2,5 and PM10, and measured according to strict prescriptive methods and sampling times.
Since there is growing interest in relating indoor air quality to outdoors, the ISO 16890 series classifies ventilation filters according to their efficiencies measured with an optical diameter between 0,3 µm and x µm and relating the result to historic global average ambient PM concentrations. Although not exactly equivalent to filter performance of national ambient air quality standards at PM, the classification scheme presented in the ISO 16890 series yields a level of correspondence to the effectiveness of the filter for ambient particle concentrations. It is however recognized that the correspondence based on global averages may not be exactly the same at a specific location since local ambient particle concentration may be different than the global average.
The particle size ranges shown in Table 1 are used in the ISO 16890 series for the listed efficiency values.
Table 1 — Optical particle diameter size ranges for the definition of the efficiencies, ePM x
| Efficiency | Size range µm |
|---|---|
| ePM10 | 0,3 ≤ x ≤10 |
| ePM2,5 | 0,3 ≤ x ≤2,5 |
| ePM1 | 0,3 ≤ x ≤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 particulate matter. 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 particulate matter. Current regional standards are applying totally 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 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 ISO 16890-2. 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 may or may not 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 ePMx 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 need to always be compared among the same ePMx class (e.g. ePM1 of filter A with ePM1 of filter B). The test dust capacity and the arrestance of a filter element are determined as per the test procedures defined in this document.
The performance results obtained in accordance with ISO 16890 series cannot by themselves be quantitatively applied to predict performance in service with regard to efficiency and lifetime.