Viele Luftreiniger verwenden als Hauptfiltersysteme hocheffiziente Partikelluftfilter, auch bekannt als HEPA-Filter. Die Luftreiniger, die HEPA-Filter verwenden, reduzieren die Menge an Allergenen, Staub und mikroskopisch kleinen Partikeln in der Luft. HEPA-Filter sind für ihre Effizienz beim Einfangen dieser Schwebeteilchen bekannt. Ein echter HEPA-Luftreiniger ist normalerweise so ausgelegt, dass er 99.97% der in der Luft befindlichen Partikel entfernt.
HEPA-Filter wurden erfunden, um in Luftreinigern verwendet zu werden. Wissenschaftler des Manhattan-Projekts entwickelten in den 1940er Jahren das HEPA-Filtersystem, um in Labors radioaktive Partikel aus der Luft zu entfernen. Die Filter wurden im Laufe der Jahre teilweise verbessert und werden heute in Reinigern in Reinräumen, Krankenhäusern und Flugzeugen sowie in Haushalten und Unternehmen eingesetzt.
Es gibt zwei Stufen der HEPA-Filterung in Luftreinigern. Der erste ist der wahre HEPA- oder absolute HEPA-Wert, der 99.97% aller Partikel abfängt, die 0.03 Mikrometer oder größer sind. In den Vereinigten Staaten müssen diese Filter einen Testprozess durchlaufen, um festzustellen, ob sie dieses Wirksamkeitsniveau aufweisen, um als echter HEPA-Filter zertifiziert zu werden. Echte HEPA-Filter haben normalerweise eine Seriennummer, die anzeigt, dass sie den Testprozess bestanden haben.
Die zweite Wirksamkeitsstufe eines HEPA-Filters ist der HEPA-ähnliche oder HEPA-Typ-Filter. Diese haben entweder die echten HEPA-Tests nicht durchlaufen oder ihre strengen Anforderungen nicht erfüllt. Diese Filter sind in der Regel zu 85 % bis 90 % wirksam bei der Entfernung von Luftpartikeln.
Der Filter in einem HEPA-Luftreiniger ist normalerweise ein ziehharmonika-gefaltetes Blatt aus Filtermaterial in HEPA-Qualität. Es gibt drei Hauptmethoden, mit denen dieses Material in einem HEPA-Luftreiniger Partikel auffängt. Erstens werden die größeren Partikel gefangen, ähnlich wie ein Sieb Teeblätter einfängt, aber den flüssigen Tee durchlässt. Dieser Filterprozess wird als Interception bezeichnet und ist bei den meisten Luftfiltersystemen üblich.
Im Gegensatz zu vielen anderen Filtern fangen HEPA-Filter nicht einfach Partikel ein, die größer als die kleinsten Löcher des Filters sind. Die zweite Art der Filtration in einem HEPA-Luftreiniger wird als Impaktion bezeichnet. Impaction nutzt den umständlichen Luftstrom in einem HEPA-Filter, um Partikel in die Fasern zu treiben. Wenn Luft durch das faserige Blatt strömt, verschiebt es sich und bewegt sich, um seinen Weg zu finden. Partikel folgen der Strömung und werden dabei oft eingeschlossen.
Der dritte Filtrationsprozess, der von einem HEPA-Luftreiniger verwendet wird, der als Diffusion bezeichnet wird, fängt die kleinsten Partikel auf, meist solche mit einer Größe von 0.1 Mikron. Diese Partikel sind so klein, dass sie auf molekularer Ebene mit den Luftströmungen wechselwirken. Sie werden aufgefangen, wenn sie auf Luftmoleküle treffen, abprallen und auf die Filterfasern treffen.