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CADRの計算式:風量と効率の仕組み

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ピュアな空気は高性能コアから始まります。HIFINEのフィルターエレメントが隠れた汚染物質を捕捉し、あなたとあなたの家族のために、より健康的な家庭とフレッシュなドライブをお約束します。.

CADRは風量にろ過効率を乗じた値であることを示す図

まず、次の式から始めましょう:

CADR = 風量 × 単一通過時のろ過効率

この一言で、人々が空気清浄機を比較する際、あるいは交換用フィルターを間違えて選んでしまう際に、何が問題になるのかの大部分が説明できます。.

CADRは機能ではなく、製品そのものです

多くの購入者は、CADRを単に箱に印刷された仕様の一つとして捉えています。しかし実際には、CADRは「1時間あたりに装置が吸い込む空気量」と「フィルターが1回の通過ごとに捕捉する粒子の割合」という2つの変数から算出される値なのです。.

AHAM AC-1 — 家庭用電気機器製造業者協会(Association of Home Appliance Manufacturers)が採用する業界標準のCADR試験プロトコル — は、以下の3つの粒子カテゴリーについて測定を行います: タバコ煙(0.09~1.0 μm)、ほこり(0.5~3.0 μm)、花粉(5.0~11.0 μm)。粒子サイズによってろ過効率が変化するため、それぞれについて個別のCADR値が算出されます。認証を受けたフィルターは EN 1822-1:2019に基づくH13 0.3 μm(捕捉が最も困難なサイズ)の粒子を99.95%の割合で捕捉し、より大きな粒子についてはさらに高い捕捉率を示します。.

要点:CADRは決してフィルターだけの問題ではなく、ファンだけの問題でもありません。.

メーカーがほとんど言及しないトレードオフ

効率の向上により気流が減少する

フィルター材の密度が高くなると、単一通過効率は向上しますが、空気抵抗も増大します。定格流量でのH13 HEPAフィルターは、150~250 Paの圧力損失を生じます(EN 1822-1:2019)。 H14にグレードアップすると、その値は200~300 Paまで上昇します。装置のファンがこれを補えない場合、実際の風量は低下します。.

効率が高いほど風量が低下すると、最大風量で稼働する中程度の効率のフィルターと比較して、CADRが同等か、あるいはそれ以下になる可能性があります。まさにこの理由から、「真のHEPA」と表示された一部の製品では、期待通りの性能を発揮できないことがあります。.

空気の流れが強くても、性能の低いフィルターでは効果がない

その逆もまた同様です。 300 m³/hの風量で85%効率のフィルターを使用した場合、CADRは255 m³/hとなります。同じ風量で95%効率のフィルターを使用すると、CADRは285 m³/hとなります。これは、実際の室内環境において、微細な粒子状物質の除去効果において大きな差となります。.

性能の低いフィルターを通る大量の空気は、単に空気を大量に循環させるだけで、十分に浄化することはできません。.

フィルターを交換するとどうなるのか

交換用フィルターは、この2つの要素を同時に変更することになる――しかし、多くの購入者はその点を考慮に入れていない。.

密度の低いろ過材は、ろ過効率を低下させ、 圧力損失. CADRの計算式が有効となることはほとんどない。PM2.5やサブミクロン粒子の場合、効率の低下が、わずかな気流の増加を上回ってしまうからだ。.

高密度メディアは効率を向上させますが、モーターの出力が弱いデバイスでは空気の流れが妨げられる可能性があります。.

適切な交換部品を使用すれば、OEMの圧力損失を±10%の範囲内に抑えることができ、デバイスの設計要件を満たす範囲内に両方の変数を維持できます。.

私たちの 空気清浄機のHEPAフィルター交換用 そして 掃除機HEPAフィルター OEMの圧力損失許容範囲に合わせて設計されているため、交換後もCADR値は定格範囲内に収まります。.

空気清浄機の必要台数の計算方法

CADRは、その機器が設置されている部屋との相対的な関係においてのみ意味を持ちます。EPAは、粒子状物質を効果的に低減するために、1時間あたり少なくとも4~5回の換気回数(ACH)を推奨しています:

ACH = CADR ÷ 室容積(m³)

天井高2.5m、面積30m²(容積75m³)の部屋で、5 ACHを達成するには、少なくとも375 m³/hのCADRが必要です。CADRが200 m³/hの機器では、フィルターの性能レベルにかかわらず、この基準値に達することはできません。.

だからこそ、部屋の広さに合わせて空気清浄機を選ぶ際、CADR値が実用的な指標となるのです。出力の低い機種にHEPA認証フィルターを搭載しても、限られた空気量しか十分に浄化できません。部屋の広さに比例して効果を発揮するわけではないのです。.

わかりやすく解説する関係

これら3つの指標は、互いに独立した仕様ではありません。これらは一つの完結したシステムを構成しています:

  • 風量 1時間あたりにフィルターに入る空気の量を設定します
  • ろ過効率 1回のパスごとに除去される粒子の割合を決定する
  • CADR これが結果であり、そのデバイスが実際にどのような性能を発揮するかを示す唯一の数値です

一方の要素ばかりを重視しすぎて他方を軽視すると、CADRの数値は頭打ちになったり低下したりします。優れた空気清浄機と同様に、優れた交換用フィルターも、パッケージに表示された数値が最も良く見えるものを選ぶのではなく、これら3つの要素のバランスを考慮して設計されています。.

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