コロナウイルスは飛沫感染のほか、一部は接触感染*13、糞口感染*14もあり、現在はエアロゾル感染と考えられています。
飛沫感染は本質的に数メートルの範囲の短距離感染ですが、エアロゾルはさらに遠くまで移動する可能性があります。
たとえば、くしゃみには約 40,000 個の飛沫が含まれており、そのうち大きな飛沫は 60 ミクロンを超え、小さな飛沫は 10 ～ 60 ミクロンです。周囲の湿度は 100% RH に達しないため、液滴はすぐに蒸発し始めます。時間が経つと、液滴は0.5～12ミクロンの液滴核*1となります。
咳に加え、咳により飛沫核が約3000個発生します。これは、一般の人が5分間会話した場合の飛沫核に相当します*2。 くしゃみによる飛沫の初速度は約100m/sと非常に速く、通常の呼吸により発生する飛沫は、1メートル離れた場所にいる人も吸い込む可能性があります*4。
エアロゾルの本質は、空気中に浮遊する固体または液体の微粒子の総称です。悪名高い PM2.5 は、直径が次のエアロゾルです。(実際の空気力学的直径) は 2.5 ミクロン未満です。大量のウイルスを含んだ飛沫は人体から放出された後、蒸発して小さくなり、その一部が地面に落ちます。空気中に浮遊した部分は、ウイルスを運ぶエアロゾルを形成します。
サイズが小さいほど、エアロゾルはより長い距離を移動する可能性が高くなります。小さなエアロゾルはすぐには着地することがほとんどないため、空気の流れに乗ってより遠くまで移動します。
たとえば、直径 100 ミクロンのウイルスを運ぶエアロゾルは 10 秒で着地し、20 ミクロンのエアロゾルは 4 分で着弾し、10 ミクロンのエアロゾルは 17 分で着弾します。しかし、1ミクロン以下のエアロゾルは、ほぼ「永久」*5（数時間以上、場合によっては数日）空気中に浮遊します。この特徴により、ウイルスを運ぶエアロゾルは長期にわたる感染を可能にします。
空気清浄機のフィルターはウイルスサイズのエアロゾルを捕捉しますか?
つまり、ほとんどは機能しますが、より効率的にフィルタリングできるものと、あまり効率的にフィルタリングできないものがあります。早く濾過するものもあれば、ゆっくり濾過するものもあります。一般的なユーザーの場合は、濾過効率が高く、濾過速度が速いものを選択する必要があります。
注：「高効率」とは、フィルターエレメントを通過する際にウイルスを捕捉する確率が高いことを意味します。[フィルタリング速度が速い] ということは、短時間により多くのウイルスがフィルタエレメントを通過することを意味し、どちらも同様に重要です。ほとんどの初心者ユーザーは、[高い効率] だけを見て [速いろ過速度] を無視することがよくあります。これにより、次のような問題が発生します。フィルター エレメントは、フィルター エレメントを通過するウイルス エアロゾルのほぼ 100% を捕捉できますが、フィルター エレメントを通過するウイルス エアロゾルは捕捉しすぎます。ほとんどない場合、空気中のエアロゾルの降下が遅すぎるため、新たな感染症が発生します。
(1)どれフィルターエレメントは効率が高い?
米国規格 ASHRAE 52.2 によれば、換気に使用されるフィルター エレメントの濾過効率は次のように分類されています (MERV1 ～ MERV16)。
MERV16より上位のフィルターグレードはHEPAです。同じフィルターエレメントでも、サイズの異なるエアロゾルに対して異なる濾過効率を示します。下の図によると、フィルターエレメントは 0.1 ミクロンから 1 ミクロンのスケールのエアロゾルに対して濾過効率が低いことがわかります。しかし、MERV16 フィルターエレメントとその上位グレードの HEPA フィルターエレメント*11 は、この範囲のエアロゾルに対して優れた濾過効果を発揮し、除去率は 95% 以上に達する可能性があります。
したがって、ユーザーが選択すべきなのは間違いありません。MERV16 より上のフィルターエレメント - HEPA フィルターエレメント.
ただし、現在、中国の空気清浄機のフィルターエレメントにはフィルターエレメントの濾過グレードを表示する必要はありません。適格なフィルター エレメント (グレード MERV16 より上のフィルター エレメント) には次の式があります。
「H13/H12/E12フィルターエレメント/フィルター/フィルタースクリーン/濾紙」
「0.3μmミクロンの粒子/エアロゾルを99.5%（または99.95%）フィルタリング」
HEPAフィルターが新型コロナウイルスから保護するかどうかも尋ねられます
(2) どれフィルターエレメント濾過速度が最も速いですか?
実際、これにはフィルターエレメントの抵抗が低いだけでなく、ファンの風量も大きくする必要があります。フィルターエレメントの濾過速度が速いということは、ウイルスを含むエアロゾルが空気中に短時間滞留し、次のルールに従ってフィルターエレメントによって即座に捕捉されることを意味します。
ウイルスを含むエアロゾルが空気中に滞留する平均時間 ∝ 部屋の容積/CADR
つまり、空気清浄機の CADR が大きいほど、エアロゾルが空気中に滞留する平均時間が短くなります。
簡単な例を挙げると、15 平方メートル (高さ 2.4 メートル) の寝室では、通常の部屋の換気回数 1 時間あたり 0.3 回に基づいて、ウイルスを含むエアロゾルが空気中に滞留する平均時間は 3.3 時間になります。ただし、部屋で CADR=120m3/h の空気清浄機をオンにすると、飛沫核が空気中に滞留する平均時間は 18 分に短縮されます (ドアと窓が閉まっている場合)。
要約: ウイルス エアロゾルの場合、フィルター エレメントの濾過レベルが高いほど、空気清浄機の CADR が高くなり、浄化効果が向上します。
投稿日時: 2022 年 12 月 23 日