Filtro HEPA

Un filtro HEPA (dall'inglese "high-efficiency particulate air") è usato in varie applicazioni per rimuovere le particelle dall'aria che lo attraversa.

Figura: filtro HEPA

Un filtro HEPA cattura un minimo del 99,97% dei contaminanti a 0,3 micron di dimensione. Le particelle sono intrappolate nella fibra del filtro attraverso una combinazione dei seguenti meccanismi (come mostrato nella Figura sopra):

I filtri HEPA sono composti da un tappeto di fibre disposte in modo casuale. I parametri chiave che ne influenzano il funzionamento sono la densità e il diametro delle fibre e lo spessore del filtro. Lo spazio d'aria tra le fibre dei filtri HEPA è molto più grande di 0,3 μm. Il preconcetto comune che un filtro HEPA agisce come un setaccio e che le particelle più piccole dell'apertura più grande possono passare è errato. Le particelle sono intrappolate nella fibra del filtro attraverso una combinazione dei seguenti meccanismi (come mostrato nella Figura qui sopra):

• Intercettazione, dove le particelle che seguono una linea di flusso nella corrente d'aria entrano nel raggio di una fibra e vi aderiscono.

• Impatto, dove le particelle più grandi non sono in grado di evitare le fibre seguendo i contorni curvi del flusso d'aria e sono costrette a incastrarsi direttamente in una di esse; questo effetto aumenta con la diminuzione della separazione delle fibre e l'aumento della velocità del flusso d'aria.

• Diffusione, un meccanismo di miglioramento che è il risultato della collisione con le molecole di gas da parte delle particelle più piccole, specialmente quelle sotto 0,1 µm di diametro. Queste vengono così ostacolate e ritardate nel loro percorso attraverso il filtro. Questo comportamento è simile al moto browniano e aumenta la probabilità che una particella venga fermata da uno dei due meccanismi precedenti; questo meccanismo diventa dominante a velocità di flusso dell'aria inferiori.