実験室用装飾浄化システムは単一の製品ではなく、- 一連の方法であり、それぞれに異なる長所、制限、コスト プロファイルがあります。施設管理者や実験室計画担当者は通常、汚染物質の種類、部屋のサイズ、コンプライアンス要件に応じて、静電気、物理的 (機械的/吸着)、化学的、その他の浄化アプローチの中から選択します。
1. 静電浄化法
動作原理:静電気浄化は、高電圧の静電気吸着を利用して塵を除去します。{0}高電圧の静電気がかかると、静電場の陰極線がコロナ放電を発生させ、コロナ層に大量のマイナスイオンを生成します。これらのマイナスイオンは静電場によって駆動され、アノードに向かって連続的に移動します。空気中の塵がフィールドを通過すると、マイナスイオンとの衝突によって塵粒子が帯電します。次に、帯電した塵は同じ静電場によってアノード (集塵機) に向かって引き寄せられ、アノードに到達すると電荷を解放します。
制限事項:静電ユニットは浮遊粉塵を捕捉できますが、一般に有毒ガスを除去することはできません。性能と応答速度も機械濾過に比べて遅れる傾向があり、このプロセスでは副産物としてオゾンが発生する可能性があります。部分的にはこの理由により、このカテゴリーは、米国市場での独立した浄化装置テストにおいて、弱い選択肢の一つとして評価されることがよくあります。
実際には:ラボの主な懸念事項が VOC やガスではなく粒子状物質の負荷である場合、静電気浄化は依然としてサポート的な役割を果たすことができます -。ただし、化学ヒュームの制御が重要な空間では、単独のソリューションとして十分であることはほとんどありません。
2. 物理的精製方法
2.1 吸着ろ過 - 活性炭
活性炭は、高度に発達した細孔構造を備えた多孔質の炭素ベースの材料です。-この構造により内部表面積が大きくなり、気相不純物との広範な接触が可能になり、その結果、強力な吸着性能が得られます。-磁性材料が金属粒子を引き付けるのとほぼ同じように、活性炭分子は多くの空気中の汚染物質を自然に引き付ける性質があるため、不純物の吸収と収集に適しています。
制限事項:標準的な活性炭は、すべての有毒ガスを同じようによく吸着するわけではありません。効率は時間の経過とともに低下する傾向があり、以前に捕捉された汚染物質が空気中に放出される脱着 - - は、特に炭素床が飽和に近づくと既知の故障モードです。
実際には:カーボン メディアは通常、1 回限りの取り付けではなく、交換スケジュールが定義された消耗品として扱う必要があります。-購入者はサプライヤーに、特定の汚染物質負荷の下で予想される飽和タイムラインを問い合わせる必要があります。
2.2 機械濾過 - HEPA
HEPA (高効率微粒子空気) フィルターは、定義された効率基準を満たしています。つまり、濾過が最も困難と考えられる粒子サイズ (「最も透過性の高い粒子サイズ」) である 0.3 ミクロンの粒子を 99.998% 捕捉します。 HEPA フィルターの特徴は、小さな粒子の通過をブロックしながら空気の流れを通過させることです。構造的には、HEPA フィルターは、連続したサブ- ガラス繊維膜の積み重ねから構築されており、前後に折り畳まれて波状のプリーツ ガスケットになり、コンパクトな設置面積内で濾材をサポートし、表面積を最大化します。
実際には:HEPA 濾過はクリーンルームや実験室の HVAC 設計における一般的なベースラインですが、効率に関する主張は額面どおりに解釈するのではなく、テスト レポート (通常は DOP または PAO テスト) によって裏付けられる必要があります -。これはベンダーの評価時に要求する価値があります。
3. 化学的精製方法
3.1 光触媒法
動作原理:光触媒材料は紫外線下で化学反応を促進し、有害物質を分解します。ホルムアルデヒドやベンゼンなどの空気中の汚染物質は、光触媒作用により無毒で無害な副産物に分解されます。-また、紫外線にさらされると、空気中の細菌の除去にも役立ちます-。化学分解と消毒の組み合わせによって空気が浄化されます。
制限事項:この方法は広範囲の対象を対象としますが、一般に効果を発揮するには低い空気流量が必要となり、全体の浄化速度が遅くなります。{0}また、居住者にはある程度の放射線被ばくが生じますが、これがこのアプローチがヨーロッパと米国で主に段階的に廃止されている主な理由です。
3.2 ホルムアルデヒド捕捉剤
動作原理:ホルムアルデヒド捕捉剤は、ホルムアルデヒドと直接反応して中和する化学物質を使用します。これらは通常、次の 4 つのカテゴリに分類されます。
- 化学反応の種類:ホルムアルデヒドと反応して二酸化炭素と水を生成します。-アンモニア-ベースの化合物が一般的な例です。
- 生物学的タイプ:尿素、大豆タンパク質、アミノ酸など、ホルムアルデヒドと反応する生物学的薬剤から作られています。
- 植物-ベースのタイプ:アロエベラや茶抽出物などの植物抽出物に由来します。
- シーラントの種類:キトサンや流動パラフィンなどのフィルム-形成物質 -。ホルムアルデヒドを分解するのではなく、放出を防ぐバリアを作成します。
制限事項:実際には 2 つの問題が定期的に発生します。まず、化学反応による副生成物が二次汚染を引き起こす可能性があり、処理後の再検査で再び基準を超えるレベルが示されることがあります。-第二に、化学構造を変えずにホルムアルデヒドを吸収するだけの方法では、一時的に浮遊濃度は減少しますが、発生源には対処できません。- ホルムアルデヒドは時間の経過とともに再び放出される傾向があります。
3.3 冷触媒法
動作原理:天然触媒 - とも呼ばれるコールド触媒 - は、光触媒技術の後に開発された新しい空気浄化材料であり、常温常圧で触媒反応を開始できます。これにより、熱や紫外線を追加することなく、さまざまな臭気のある有害なガスを無害で無臭の副産物に分解できます。コールド触媒は、単純な物理吸着に頼るのではなく、吸着と分解を組み合わせて-、ホルムアルデヒド、ベンゼン、キシレン、トルエン、全揮発性有機化合物（TVOC）を水と二酸化炭素に分解します。
触媒自体は反応で消費されません。サイクルを繰り返しても化学的に変化したり劣化したりしないため、長い耐用年数を実現できます。また、非毒性、非腐食性、不燃性でもあり、反応生成物は水と二酸化炭素であるため、一部の化学スカベンジャー手法で見られる二次汚染のリスクを回避できます。
実際には:コールド触媒は UV や高気流に依存しないため、迅速な微粒子除去よりも継続的で低メンテナンスの VOC 制御が重要である研究室に適する傾向があります。-ただし、通常は完全な代替品としてではなく、HEPA や活性炭と併用して導入されます。
4. その他の精製方法
4.1 水洗方法
この方法は、サイフォンと遠心力の原理を組み合わせて適用します。モーター駆動の同軸遠心タービンは、水と混合した浄化剤をサイフォン作用により基部の吸引パイプに吸い込みます。 AC シェード-極モーターがアセンブリを高速で回転させ、ユニットのハウジング内に水を噴霧して水膜を形成します。このフィルムは、空気が通過するときに空気中の塵や細菌を捕捉し、浄化された空気が室内に放出されます。このプロセスは一般に、ほこり、煙、臭気、および一部の空中病原体の除去に効果的であり、空間内の湿度と酸素レベルが増加するという副次的な利点もあります。
4.2 マイナスイオン法
ヒドロキシル マイナス イオンは、大気汚染物質、窒素酸化物、タバコの煙が空気と相互作用するときに生成される活性酸素種 (酸素フリーラジカル) を減少させることができます -。これにより、活性酸素が居住者にもたらす潜在的な害を軽減します。マイナスイオンは、空気中のプラスに帯電した粒子も中和します。これらの粒子は中和されると懸濁液から沈降し、空気の浄化に役立ちます。
研究室に適した精製システムの選択
すべての汚染物質の種類をカバーする単一の方法は存在しません。そのため、ほとんどの研究室装飾プロジェクトでは 2 つ以上のアプローチを組み合わせることが一般的です-。粒子に対する HEPA 濾過と、気相汚染物質に対する活性炭または低温触媒を組み合わせます。-。システムを完成させる前に、サプライヤーにいくつかの点を確認する価値があります。
主張だけではなく、データをテストします。サードパーティの効率レポート（HEPA ユニットの 0.3 ミクロン DOP/PAO テストなど）や静電コンポーネントのオゾン排出データを依頼してください。{0}
消耗品のコストと可用性。活性炭と HEPA メディアは定期的に交換する必要があります。- 予想されるサービス間隔と部品のリードタイムを事前に確認してください。
エアフローと HVAC の互換性。一部の方法 (光触媒、水洗) では、定格どおりに動作するには特定の気流範囲が必要です。既存または計画されている HVAC 設計との互換性を確認します。
コンプライアンス要件。ラボの分類に応じて、ISO 14644 クリーンルーム基準、地域の建築基準、または職業上の暴露制限を満たす必要がある場合があります - システムの認証が管轄区域と一致していることを確認してください。
換気フードおよび排気装置との統合。揮発性化学物質を扱う研究室では、- の適切な排気フードの排気設計ではなく、- と並行して浄化を計画する必要があります。
これらの仕様の詳細は、期待どおりに機能する浄化システムと、設置後に十分に機能しない浄化システムを区別する傾向があります。
知っておくべきことすべて
研究室の装飾プロジェクトに最適な浄化方法は何ですか?
通常、唯一の「最良」の方法はありません。-ほとんどの研究室では、空間内で使用される特定の化学薬品やプロセスに基づいて、微粒子に対する HEPA 濾過と、ホルムアルデヒドやベンゼンなどの気相汚染物質に対する活性炭または冷触媒を組み合わせています。-
静電気による空気浄化は研究室に適していますか?
静電浄化は浮遊粉塵の除去に役立ちますが、通常、有毒ガスを除去することはできず、副産物としてオゾンが生成される可能性があるため、化学ガスを扱う研究室でスタンドアロン システムとして使用されることはほとんどありません。
ラボ環境では、HEPA フィルターメディアはどのくらいの頻度で交換する必要がありますか?
交換間隔は、エアフロー、微粒子負荷、ラボの活動レベルによって異なります。- サプライヤーは、一般的な推定値ではなく、テスト データに基づいて予想耐用年数を提供する必要があります。
コールド触媒と光触媒浄化システムの違いは何ですか?
コールド触媒は、紫外線なしで常温常圧で動作し、長期間、低メンテナンスの VOC 分解を実現します。一方、光触媒は効果を発揮するために紫外線曝露と少ない空気流を必要とし、放射線の懸念からヨーロッパと米国ではほとんどが段階的に廃止されています。{0}{1}
研究室の装飾や改修プロジェクトを計画していて、浄化方法をスペース、換気負荷、コンプライアンス要件に合わせるためのサポートが必要な場合、BOKA のプロジェクト チームが仕様を詳しく調べて、研究室に適したシステム構成を推奨します。私たちのチームに連絡してくださいあなたのプロジェクトについて話し合うために。