どの空気フィルター評価を信頼すべきでしょうか?

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  • by IQAir Staff Writers
どの空気フィルター評�価を信頼すべきでしょうか?

空気フィルターには複数の評価システムがあります。そのため、消費者にとって、誰や何を信頼すべきか判断するのが難しくなることがあります。Clean Air Delivery Rate(CADR)、適用室サイズ評価、1時間あたりの換気回数(ACH)、HEPA、「True HEPA」、「HEPA-type」、「HEPA-like」、「HEPA-style」、「99% HEPA」、H13/H14 HEPA、「HEPAsilent」、およびHyperHEPAを含む、さまざまな評価システム、用語、それぞれの長所と短所について学びましょう。

Clean Air Delivery Rate(CADR)とは何ですか?

Clean Air Delivery Rate(CADR)は、Association of Home Appliance Manufacturers(AHAM)によって開発され、消費者が携帯型空気清浄機が空気中の粒子をどのくらい速く低減できるかを比較できるようにするものです。AHAMは家電メーカーを代表する団体であり、その検証プログラムへの参加は任意です。CADRは、全館空調用のろ過システムではなく、独立型の室内用空気清浄機に適用されます。

CADRは立方フィート毎分(cfm)で表されます。これは、試験チャンバー内で粒子が自然に減少する分を考慮したうえで、粒子が消失する速度に基づき、空気清浄機が供給する同等の清浄空気量を示します。AHAMの1,008立方フィートのチャンバーでは、空気清浄機に対してタバコ煙、ほこり、花粉についてそれぞれ個別の評価が与えられます。煙とほこりの試験は20分間、花粉の試験は10分間行われます。CADRが高いほど、その条件下で試験対象の空気中粒子をより速く除去できることを意味します(1)。

CADRが試験する性能は、運転開始後最初の20分間までに限られます。

CADR評価システムには、その有用性を大きく制限する多くの弱点があります。たとえば次のような点です。

  • 長期的な性能は示されません。 10~20分間の試験では、実環境で数週間または数か月使用した後に空気清浄機がどのように機能するかは分かりません。空気清浄機の性能は、環境要因や、実験室試験では捉えられないさまざまな室内空気汚染物質によって、時間の経過とともに低下する可能性があります(2)。

  • 超微粒子に対する個別の評価はありません。 標準的なCADR試験では、タバコ煙が最も小さい粒子を代表していますが、その試験範囲は約0.1ミクロンから始まります。CADRでは、それより小さい各粒径ごとの性能は報告されません。超微粒子は周囲空気中の粒子数の大部分を占めることがあるため、それらを懸念する消費者は、粒径別の試験結果を確認する必要があります。

  • ガス、化学物質、または臭気の除去は測定しません。 一般的によく知られている煙、ほこり、花粉のCADRは粒子を測定するものであり、揮発性有機化合物(VOCs)や臭気を測定するものではありません。AHAMは化学物質低減に関する別の規格も公表していますが、粒子CADRではそれらの結果は示されません。

  • 粒子がどこへ行くかは示されません。CADRは空気中粒子の減少を測定します。 一部のイオン発生装置は粒子を帯電させ、空気清浄機内ではなく壁や家具に付着させます。付着した粒子は後で再び空気中に舞い戻る可能性があります。EPAもまた、粒子の帯電が呼吸器内での沈着の仕方に影響を与える可能性があると指摘しています。

  • CADR値はオゾン排出量を測定するものではありません。 人がいる空間で意図的にオゾンを発生させる空気清浄機は避けてください。オゾンは肺を刺激する可能性があり、一部の電子式またはイオン化式の清浄機は副生成物としてこれを放出することがあります。

  • 日常的に使用する風量での性能を反映していない可能性があります。 公表されているCADRは通常、最高設定で測定されていますが、多くの人はより静かな風量で使用します。見出しの数値だけでは、低速または中速設定で清浄機が空気中の粒子をどの程度の速さで除去するかは分かりません。各ファン速度で測定された粒子除去率と騒音レベルを見ることで、日常使用における性能をより明確に把握できます。

こうした制約により、CADRは空気清浄機の総合的な性能を測る指標としては信頼性に欠けます。このため、IQAirは、CADRを空気清浄機を評価する有効な単独手法とは見なしておらず、AHAMの評価プログラムにも参加していません。

適用畳数・対応床面積

多くの空気清浄機は、特定の部屋の広さに適しているとして宣伝されています。これらの適用面積は通常、CADRから直接算出されています。AHAMの指針では、煙に対するCADRに約1.55を掛けると、天井高8フィートを前提とした推奨最大床面積が得られます。理論上、CADRが100の機種は約155平方フィートの部屋に適していることになります。その部屋の広さでは、AHAMの計算は1時間あたり約4.8回の相当清浄換気回数を前提としています(3)。

部屋サイズの評価はCADRから導かれるため、そのすべての制約を引き継ぎます。これは、新品の機器を最高風量で短時間運転した場合を反映したものであるため、数か月使用後にその部屋でどの程度機能するか、より静かなファン設定ではどうか、あるいは超微粒子やガスに対してどうかについては何も示していません。天井が高い部屋、オープンフロアの間取り、または汚染源が多い環境では、表示されている適用面積以上の浄化能力が必要になります。

空気清浄機のサイズ選定では、実際に使用するファン速度で、その機器が1時間あたりに部屋容積何回分の清浄空気を供給できるかを示す実効換気回数(ACH)と、懸念される粒子径に対する検証済みのろ過性能をあわせて検討するほうが有用です。

高性能粒子状空気(HEPA)とは何ですか?

「HEPA」は High Efficiency Particulate Air の略で、もともとは1940年代に原子爆弾を開発する作業者を保護するために設計された空気フィルターの一種です。このフィルターは、放射性物質で汚染された微小粒子を制御するために設計されました。HEPAフィルターは機械式空気清浄機で使用されるもので、ランダムに配列した微細なガラス繊維で作られていることが一般的です。

米国政府の定義では、HEPAフィルターとして認められるには、直径0.3ミクロンの粒子を最低99.97%除去しなければなりません。これは特に捕集が難しい粒子径であり、HEPAフィルターは0.3ミクロンより小さい粒子も捕集します。

したがって、「HEPA」はフィルター技術の一種と、その効率基準の両方を指します。高い効率、信頼性、そして実証された実績により、HEPA技術は、研究所や病院の手術室などの重要環境における粒子状物質のろ過で業界標準となっています。

家庭用空気清浄機について、そのHEPA表示を検証するために、製品全体として第三者試験を受けることを義務づける普遍的な要件はありません。

「HEPA」という用語が持つ大きなマーケティング価値を認識し、多くのメーカーはこれを使って自社の室内用空気清浄機に高性能なイメージを与えています。問題は、フィルターのHEPA等級だけでは、完成した空気清浄機の性能が消費者に必ずしも分からないことです。適切に装着されていないフィルターの周囲から空気が漏れることがあり、製造時または使用時の損傷も性能に影響する可能性があります。

さらに消費者を混乱させることに、市場にはさまざまな種類のHEPAに関する表示がますます増えています。「True HEPA」「HEPA-type」「HEPA-like」「HEPA-style」「99% HEPA」、H13/H14 HEPA、そして「HEPASilent」などは、消費者がその意味を読み解かなければならない用語の一部です。

「True HEPA」は、フィルターがHEPA規格を満たしていることを顧客に安心してもらうためのマーケティング用語ですが、その言葉自体が認証であるわけではありません。「HEPA-type」「HEPA-like」「HEPA-style」は、試験済みのHEPAグレードを示していないため、根拠の弱い表示です。「99% HEPA」という表示は、同一条件で測定した場合、0.3ミクロンで99.97%という米国HEPA基準に達していません。一方、H13とH14は別の規格に基づく正式なHEPAフィルタークラスであり、H14の方がより厳しい等級です。HEPASilentは、独立試験においてHEPAレベルのフィルター効率が実証されているブランド化されたろ過技術です。表示が何であれ、フィルター単体の結果だけでは、空気清浄機全体の性能は検証できません (4)。

いわゆるHEPAフィルターの中には、一般的な合成繊維で作られているものもあり、試験済みのHEPAろ材と同等の性能を持つと考えるべきではありません。ほかの空気清浄機では、静電粒子帯電やイオン化を利用しているものもあります。イオナイザーは、帯電した粒子を室内表面に付着させる可能性があり、またオゾンを発生させる機種もあるため、避けるべきです。粒子捕集プレートも、清掃しなければ粒子が蓄積して効率が低下することがあります。帯電ろ材も時間の経過とともに効率が低下する可能性があります。ある換気用フィルターの研究では、使用開始からわずか11週間で効率がほぼ50%低下しました。

「True HEPA」は本当にゴールドスタンダードなのでしょうか?

HEPA規格を満たすフィルターは、直径0.3ミクロンの粒子を少なくとも99.97%除去します。これは特に捕集が難しい粒径であり、HEPAフィルターが除去できる最小サイズという意味ではありません。空気中の粒子は、粗大粒子、微小粒子、超微粒子など、いくつかのサイズに分類されます。最も小さい粒子である超微粒子は、環境によっては個数ベースで空気中粒子の約90%を占めることがあり、健康面で特に懸念されています。

HEPA等級は、標準試験においてフィルターがどのように機能するかを示しますが、空気清浄機全体が超微粒子をどれほど効率よく除去するかを示すものではありません。

超微粒子は0.1ミクロン未満で、0.003ミクロンという非常に小さい粒子も含まれます。吸入されると、肺の奥深くまで到達する可能性があります。その一部は血流に入り、脳を含むほかの臓器へ移行することがあります (5)。

米国のHEPA基準は0.3ミクロンでのフィルター効率を規定していますが、H13/H14フィルターは最も透過しやすい粒径で試験されます。いずれの結果だけを見ても、清浄機全体の効率は確定できません。

HyperHEPA ろ過技術とは何ですか?

HEPAは、高効率粒子ろ過の確立された基準です。IQAir独自の特許取得済みHyperHEPAろ過技術は、従来のHEPA基準で用いられる0.3ミクロンの粒子径より100倍小さい、0.003ミクロンまでの超微粒子をろ過でき、さらにその先を行きます。

IQAir独自の特許取得済みHyperHEPAろ過技術は、0.003ミクロンまでの超微粒子をろ過できます。これはほとんどのウイルスより10倍小さいサイズです。

IQAirのHyperHEPAろ過は、0.003ミクロンまでの超微粒子を効果的にろ過していることを確認するため、独立した第三者試験機関により試験・認証されています。

結論

適切な空気清浄機は、あなたが吸う空気に大きな違いをもたらします。十分な情報に基づいて選ぶためには、マーケティング用語や目を引く評価だけにとらわれないでください。除去したい汚染物質は何か、完成品としての空気清浄機全体で性能が検証されているか、そして実際に使用する風量でどの程度効果を発揮するかを考慮しましょう。

よくある質問(FAQ)

CADRは高いほど常に良いのでしょうか?

CADRが高いということは、通常は最大風量での試験条件下において、その空気清浄機が試験対象の粒子をより速く除去したことを意味します。ただし、数か月使用後の性能、より静かな風量での性能、あるいはガスや臭気に対する性能は示しません。空気清浄機を選ぶ際に、CADRだけを唯一の判断基準にすべきではありません。

空気清浄機の性能に関する主張が信頼できるかどうかは、どのように見分ければよいですか?

フィルター単体ではなく、完成品として組み立てられた空気清浄機全体について、0.1ミクロン未満の粒子に対する効率データを含む独立試験を確認してください。長期的な性能が実証されていること、ガスや臭気向けに十分な量の活性炭フィルターを備えていること、そしてイオナイザーやオゾン発生機能がないことも確認しましょう。

HyperHEPAはHEPAとどう違うのですか?

HEPAフィルターは0.3ミクロンを基準に評価されますが、より小さい粒子も捕集します。IQAirのHyperHEPAろ過は、0.003ミクロンまでの粒子を少なくとも99.5%捕集できることが独立試験で確認されています。IQAirはまた、フィルター単体の評価にとどまらず、組み立てられた空気清浄機全体での性能も測定しており、消費者により多くの情報を提供しています。

「True HEPA」とは、空気清浄機全体が粒子の99.97%を除去するという意味ですか?

いいえ。「True HEPA」は、0.3ミクロンにおいて少なくとも99.97%のフィルター効率をうたう表現です。これは、組み立てられた空気清浄機全体の性能を検証するものではありません。「HEPA-type」や「HEPA-like」といった用語は、そのフィルターがHEPA基準を満たしていることをまったく示していません。

IQAirについて

IQAirは、情報と協力を通じて個人、組織、政府が大気質を改善できるよう支援するスイスのテクノロジー企業です。

記事のリソース

[1] U.S. Environmental Protection Agency. Guide to air cleaners in the home.

[2] Jiang J, Liu J, Wang C, et al. (2024). Exploring the long-term performance of air purifiers in removing particulate matter and
formaldehyde across different residential environments.
Environmental Research. DOI: 10.1016/j.envres.2024.120194

[3] U.S. Environmental Protection Agency (2018, July). Residential Air Cleaners: A Technical Summary.

[4] U.S. Environmental Protection Agency. What is a HEPA filter?

[5] Schraufnagel DE. (2020). The health effects of ultrafine particles. Experimental & Molecular Medicine. DOI: 10.1038/s12276-020-0403-3

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