BSCフィルターの交換時期は？
バイオ セーフティ キャビネット (BSC) に関して言えば、フィルターはシステムの最も重要な要素の 1 つです。フィルターは、労働安全要件、地域の環境、および室内の空気の質が悪影響を受けないようにする上で重要な役割を果たすからです。フィルターの選択、フィルターの寿命、交換頻度は、BSC のライフ サイクル コストを決定する上で最も重要な決定事項の 1 つです。
高効率微粒子空気 (HEPA) フィルターは、多くの BSC に最適なフィルターであり、BSC の最も一般的なクラスであるクラス Ⅱ BSC で定期的に使用されています。HEPAフィルターは、粒子状物質を集めて空気から除去する多数の極細繊維で構成されています。HEPA フィルターは非常に効率的なシステムであり、空気中の直径 0.3 ミクロン以下の粒子を最大 99.7% 捕捉でき、危険な粒子 (バクテリアやウイルスを含む) を捕捉するために使用できます。
HEPA フィルターがどのように動作し、機能を維持するかを理解することは、安全性を確保し、コストを計算する上で重要です。ただし、フィルターがどれくらい持続するかを知ることは、簡単な答えではありません. HEPA フィルターの寿命に影響を与える要因は多数あり、フィルターの寿命は、BSC が使用される実験室の環境によって異なります。これは、フィルターの寿命が設置ごとに異なり、理論的には続く可能性があることを意味します。条件が良ければ永遠に。
安全性の観点から、HEPA フィルターは NSF 規格に準拠する必要があり、BSC の使用要件 (NSF/ANSI 49 要件) を満たさない場合はフィルターを変更する必要があります。エアロゾル化テストを使用してフィルターをテストし、特定のサイズでのフィルターの効率を判断できますが、テストで BSC フィルターが標準に達していないことが示された場合は、交換する必要があります。したがって、これはフィルターを変更する必要があるかどうかを判断する決定的な方法ですが、BSC を購入する前にフィルターの変更に関して何を期待するかを知ることは、BSC の一般的な維持だけでなく、購入の旅においても有用な資産です。
HEPAフィルターの寿命を左右する要因
BSC の HEPA フィルターの耐用年数に影響を与える要因は多数あります。HEPAフィルターは、クリーンルームに設置すれば理論上は半永久的に使用できますが、粒子状物質が多い環境では寿命が短くなります。クラス Ⅱ BSC 内の平均的な HEPA フィルターは、通常、通常のラボで約 7 年間持続します。
長年にわたり、HEPA フィルターの平均寿命を決定するために実施されてきたさまざまな認証がありました。ガイドラインは技術の進歩に合わせて何年にもわたって変更されてきましたが、ガイドラインは引き続きフィルターの寿命の基準を提供します。
仕様のために考慮される領域の多くには、キャビネット内のさまざまな気流、BSC 内のファンとモーターの性能、BSC 内の圧力降下、およびフィルター自体の負荷容量 (粒子状物質をどれだけ保持できるか) が含まれます。フィルターで）。これらすべての仕様要素、特に粒子状物質のレベル、モーターの効率、気流の速度と供給、および BSC 内の圧力低下に耐える能力は、HEPA フィルターの寿命に影響を与えます。
フィルターの持続時間は?
フィルターの持続時間について、決定的な答えはありません。前述のように、フィルターの持続時間を決定する要因は多数あります。ただし、使用量と通過する粒子状物質の量は、フィルターが NSF 仕様で設定された理論上の時間枠内で持続するかどうかに大きく関係します。
標準的なラボでは、7 年が平均です。これは仕様を使用して決定され、BSC 内の圧力損失/静圧が 180% 増加しても、BSC の総空気供給量が 10% を超えて減少しないと仮定しています。ただし、10% 以上の空気供給を失うことなく、より高い圧力降下に耐える BSC 空気供給システムの能力により、フィルターの耐用年数を延ばすことができます。
仕様のベースラインでは、総空気供給量の 10% の減少 (最大許容気流損失として) を使用してフィルター寿命を測定し、ガイドラインで測定された圧力損失の最小値は 50% です。BSC システムが 10% 以上の気流を失うことなく 50% の圧力低下に耐えられない場合、標準要件を満たしていません。したがって、最低でも、フィルター システムが 50% の圧力低下で 10% 以上の空気供給を失う場合、ガイドラインでは約 3 年間しか持続しません。これが、最大 180% の圧力損失に耐えることができるフィルター システムを持つことが業界標準になった理由です。
反対に、フィルター システムがより高度な圧力低下に耐え、空気供給を 10% 以下に抑えることができれば、フィルターの寿命を平均よりも延ばすことができます。たとえば、最大 250% の圧力低下に耐えることができる BSC がある場合、フィルターは 7 年ではなく約 10 年持続する可能性があります (粒子レベルによって異なります)。
この点で BSC がどれだけうまく機能するかは、主に BSC 内のモーター設計とその効率性に基づいています。では、フィルターがどれくらいの期間持続するかをどのように計算しますか? BSC が耐えることができる圧力低下のレベルを決定できるテストがあります。このデータとモーター設計を使用して、過去のデータと比較し、フィルターがどれくらい持続するかを概算できます。実際の寿命はフィルターの負荷に依存するため、これは絶対値ではありませんが、フィルターが 3 年または 10 年持続する可能性が高いかどうかの目安となります。 BSC のライフ サイクル コストを考慮し、大まかな、しかし概して正確なフィルター寿命のガイドラインを持つことは、有用な資産になる可能性があります。
フィルターの寿命を延ばす方法
前のセクションで説明したように、モーターの設計は、BSC がより大きな圧力損失を受けてフィルターの寿命を延ばす能力に大きな影響を与えます。BSC 内の標準設計よりもフィルターの寿命を延ばす主な方法は、より効率的なモーター設計を採用することです。DC ECM モーターなどの新しいモーター技術は、とりわけ HEPA フィルターの寿命を延ばすために、現在 BSC ユーザーが利用できるようになっています。
新しい DC ECM モーターは、HEPA フィルターの負荷容量と寿命を延ばすと同時に、古いモーターと比較して BSC のエネルギー消費を最大 50% 削減します。これらの DC モーターはトルクが増加していません (したがって、ほとんどのモーターの進歩のように、この方法で負荷容量を改善しないでください)、速度 (rpm) を増加させるために、エアフロー フィードバック ループ制御システムまたはモーター フィードバック制御システムを利用します。ファンの。これらの制御システムとファン速度の増加を使用して、システムのフィルター負荷容量を減らすことができますが、モーターとブロワーは、許容可能な性能に関して NSF 要件を満たすことができます。
DC ECM モーターには、使用される BSC の幅に適合する特定の前方湾曲ファンがあります。速度の増加によるフィルター負荷容量の増加は、これらのモーターでより高い圧力降下 (250%) が可能であることを意味します。使用されている従来のモーターの多くとは異なり、より長いフィルター寿命を得ることができます。古い 交流 PSC やその他の DC モーターを含む、BSC で使用されるすべてのモーターの中で、DC ECM は、エネルギー、フィルター負荷容量、および信頼性の点で、ライフサイクル コストが最も低くなります。
結論
「いつフィルターを交換すればよいですか?」という質問に対する唯一の答えはありません。そして「私のフィルターはどのくらい持続しますか？」HEPA フィルターの寿命は、フィルターにさらされる粒子状物質のレベル、キャビネットの気流を提供するために使用されるモーターの効率、および BSC が負けずに耐えることができる圧力低下のレベルに基づいて、大きな差が生じる可能性があります。多くのエアフロー性能。
ただし、ライフ サイクル コストと価値提案を検討する場合は、HEPA フィルターの現実的な寿命 (およびフィルターを交換する必要がある頻度) を大まかに把握することが重要です。ラボ用の BSC の これがないと、メンテナンスや部品交換のコストの重要な部分を逃してしまいます。
これらの要因 (特に圧力降下能力) を使用して、BSC 内のモーターの性能と BSC が使用される実験室環境に基づいてフィルターの寿命を概算する方法が開発されました。平均的な業界標準は約 7 年ですが、許容できる性能の最低レベルに基づいて 3 年、または新しいモーター技術が使用されている場合は 10 年ほどかかる場合があります。