ทำความรู้จัก แผ่นกรอง HEPA Filter คืออะไร? ทำไมสำคัญต่อ Cleanroom

แผ่นกรองอากาศ HEPA Filter คืออะไร?

แผ่นกรองอากาศ HEPA Filter ย่อมาจาก High Efficiency Particulate Air Filter คือ แผ่นกรองอากาศคุณภาพสูง ถักทอจากเส้นใยไฟเบอร์กลาส (Fiberglass) จนมีช่องว่างที่เล็กมากทำให้สามารถดักจับฝุ่นละอองขนาดเล็กมากๆ (Small Particles) ได้เป็นอย่างดี

*HEPA มีต้นกำเนิดมาจากช่วงก่อนสงครามโลกครั้งที่ 2 ในช่วงศตวรรษที่ 1940 โดย HEPA Filter ตัวแรกถูกออกแบบในโครงการแมนฮัตตัน (Manhattan Project) ของกองทัพสหรัฐอเมริกาในการทดลองอาวุธนิวเคลียร์ ซึ่ง HEPA ถูกใช้เพื่อกรองฝุ่นกัมมันตภาพรังสีขนาด 0.3 ไมครอน (เป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กมาก เล็กกว่าฝุ่น PM 2.5 ที่เราคุ้ยเคยกันอีก) และช่วงศตวรรษที่ 1960 HEPA Filter จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายทั้งในครัวเรือนและ Cleanroom อุตสาหกรรมต่างๆ

HEPA Filter มีความสำคัญต่อห้อง Cleanroom อย่างไร?

ห้องคลีนรูม (Cleanroom) เป็นสถานที่ที่ต้องมีการควบคุมค่าต่างๆ เช่น ความชื้น อุณหภูมิ ทิศทางการไหลของลม โดยเฉพาะฝุ่นและอนุภาคต่างๆ ที่ปนเปื้อนภายในอากาศออกไปให้มากที่สุด ซึ่งการที่จะออกแบบให้ปริมาณอนุภาคหลงเหลืออยู่ภายในห้องคลีนรูมมากน้อยแค่ไหนก็ขึ้นอยู่กับ Cleanroom Class ที่ต้องการ โดยอุตสาหกรรมที่ใช้ห้องคลีนรูม ได้แก่ อุตสาหกรรมผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ Microchip Semiconductor การแพทย์ โรงงานอาหาร อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง ผลิตภัณฑ์ CBD (น้ำมันกัญชา) เป็นต้น

โดยการจำกัดปริมาณอนุภาคที่ไหลเข้าไปในห้องคลีนรูมต้องอาศัย HEPA Filter เพื่อกรองให้มีปริมาณจำกัดตามที่ตั้ง Spec ห้องคลีนรูมไว้ตั้งแต่ตอนออกแบบ เหมาะสมกับอุตสาหกรรมและการใช้งานเฉพาะแห่ง ซึ่ง HEPA Filter จะทำงานร่วมกับระบบ HVAC

ระบบ HVAC เบื้องต้นในห้องคลีนรูม 

*HVAC คือ ระบบปรับสภาวะอากาศ ซึ่งจะจัดการควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น ความสะอาด และการกระจายอากาศให้เป็นไปตามที่ต้องการสำหรับห้องคลีนรูม ประกอบไปด้วย H (Heating: การทำความร้อน), V (Ventilation: การระบายอากาศ) และ AC (Air conditioning: การปรับอากาศ) โดยอาจมีหรือไม่มีการกรองฝุ่นละอองและอนุภาคจาก HEPA Filter หรือสามารถกรองฝุ่นทั่วไปจาก Merv Filter ก็ได้ ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับ Class Cleanroom ที่ต้องการ

วิธีการทำงานของ HEPA Filter

หลังจากระบบไหลเวียนอากาศที่ผ่านการปรับค่าความเย็น ความร้อน เพิ่มความชื้น ลดความชื้น และอื่นๆ มาจากระบบ HVAC system แล้วจะกรองเข้าสู่ HEPA Filter เพื่อดักจับละอองและอนุภาคขนาดเล็กไม่ให้ปนเปื้อนสู่อากาศภายในห้องคลีนรูม 

HEPA Filter สามารถดักจับฝุ่นที่มีอนุภาคเล็ก 0.3 ไมครอนได้อย่างน้อย 99.7% รวมไปถึงอนุภาคขนาดเล็กอื่นๆ เช่น เกสร แบคทีเรียและเชื้อราที่อยู่ในอากาศ โดยเกรด HEPA Filter ในปัจจุบันสามารถดักจับอนุภาคที่เล็กมากถึง 0.12 ไมครอน (เช่น เชื้อโควิด-19) ได้

ภาพจำลองการเทียบขนาดอนุภาคต่างๆ

ส่วนประกอบภายใน HEPA Filter

ภายในตัวกรอง HEPA จะประกอบด้วย 4 ชั้น* ได้แก่ 

1) ชั้น Pre-Filter การกรองอากาศชั้นต้น กรองอนุภาคขนาดตั้งแต่ 3-10 ไมครอน เช่น ละอองเกสร สเปรย์

2) Medium ตัวกรองชั้นถัดมา ทำหน้าที่ดักจับอนุภาคขนาด 0.3-3 ไมครอน เช่น แบคทีเรีย ฝุ่น PM 2.5 โดยเป็นตัวช่วยลดภาระการทำงานของ HEPA Filter และช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย จากการยืดอายุการใช้งานของ HEPA Filter มักใช้ในทางการแพทย์ และห้องผ่าตัด

3) Carbon ช่วยกรองกลิ่นและสารเคมี จำพวกฟอร์มาลดีไฮด์ และสารก่อมะเร็งต่างๆ

4) HEPA Filter ตัวกรองคุณภาพสูง สามารถดักจับฝุ่นที่มีอนุภาคเล็กขนาด 0.3 ไมครอนได้อย่างน้อย 99.7% เป็นตัวกรองขั้นสุดท้ายก่อนอากาศจะไหลเข้าสู่ห้องคลีนรูม

*การติดตั้ง HEPA Filter ไม่จำเป็นต้องมีครบทั้ง 4 ส่วน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการและ Spec เฉพาะของห้องคลีนรูม

ภาพจำลองการทำงานของ HEPA Filter ในการดักจับอนุภาค

การประยุกต์ใช้ HEPA Filter ในห้องคลีนรูม

ปัจจุบัน HEPA Filter ถูกนำไปประยุกต์ใช้ในภาคส่วนต่างๆ ตั้งแต่การฟอกอากาศภายในครัวเรือน (Air Purifier) ไปถึงห้อง Cleanroom ในอุตสาหกรรม เช่น การแพทย์ Biotech การผลิตชิ้นส่วนยานอวกาศ อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ Semiconductor ผลิตภัณฑ์ CBD (น้ำมันกัญชา) และอื่นๆ 

โดย HEPA Filter เป็นสิ่งที่มีอายุการใช้งานเฉลี่ย 8-10 ปี แต่จำเป็นต้องมีการตรวจสอบการรั่วไหล (Filter Installation Leak Test) เป็นประจำทุกปี ซึ่งถ้ามีการรั่วไหลหรือแผ่นกรองเสื่อมสภาพจากความร้อน/ความชื้นจะทำให้ประสิทธิภาพในการดักจับอนุภาคต่างๆ ลดลง และทำให้คลีนรูมมีการปนเปื่อน สร้างความเสียหายให้สิ่งที่อยู่ภายในและเป็นอันตรายต่อคนที่ใช้งานในคลีนรูมนั้นได้

การเข้าใจและเลือกอุปกรณ์ให้เหมาะสมกับการใช้งานและความต้องการเป็นสิ่งที่ช่วยให้ห้องคลีนรูมทำงานได้เต็มประสิทธิภาพมากที่สุด ซึ่งต้องอาศัยการออกแบบ ติดตั้ง และทดสอบด้วยผู้เชี่ยวชาญ

VOV International Co., Ltd ขอเป็นส่วนหนึ่งในการทดสอบห้องคลีนรูมของคุณ ให้เป็นไปตามมาตรฐานสากล NEBB 14644-1 เราการันตีคุณภาพและประสบการณ์โดยทีม NEBB Certified Firms ด้วยประสบการณ์มากกว่า 18 ปี!