فیلتراسیون یک مبحث بسیار مهم در رابطه با دستگاه های جاروبرقی صنعتی می باشد. جاروبرقی که دارای سیستم فیلتراسیون قدرتمندی نباشد، نمی تواند محیط بهداشتی و عاری از گرد و غبار و ذرات ریز آلوده را فراهم آورد. بسته به نوع موادی که جمع آوری می شود، گرد و غبار و زباله ها ممکن است خطراتی را برای محصولات و حتی سلامتی افراد به همراه داشته باشد. در نتیجه سیستم فیلتراسیون پر بازده برای یک جاروبرقی یا مکنده صنعتی دارای اهمیت زیادی می باشد. در این مقاله مباحث مربوط به مزایای استفاده از فیلتر مناسب، انواع فیلتر ها و دیگر موضوعات مرتبط مورد بررسی قرار می گیرند.
ذرات ریز در هوا که بر روی سطح زمین و دستگاه ها می نشینند، به دلایل مختلف می توانند خطرآفرین باشند. آلودگی محصولات یک کارخانه یا محیط تولیدی و تحت تاثیر قرار گرفتن سلامتی افراد از عواقب وجود این ذرات در محیط است. ذراتی که دارای ابعاد ۱۰ میکرون یا کمتر هستند، با احتمال زیاد وارد شش انسان می شوند و اثرات نامطلوبی بر سلامت فرد می گذارند. برای درک بهتر اندازه این ذرات، می توان به قطر موی انسان که حدود ۱۰۰ میکرون اندازه دارد، اشاره نمود.
ذرات معلق در هوا که توسط جاروبرقی مکش می شوند، بایستی در تماس با فیلتر قرار گیرند تا عمل فیلتراسیون انجام گردد. پنج مکانیزم کلی در این زمینه ممکن است اتفاق بیفتد که شامل غربالگری، گیر افتادگی، حائل، پخش و الکترواستاتیک می شوند. زمانیکه فضای بین فیبر های ماده فیلتر کوچک تر از ذرات باشد، ذرات به دام می افتند که به آن غربالگری می گویند. اگر ذرات بزرگتر با سرعت کافی قادر به دنبال کردن مسیر هوای اطراف فیبر های ماده فیلتر نباشند، این ذرات به فیلتر برخورد کرده و جذب می شوند که به آن گیر افتادگی می گویند. حائل شدن زمانی اتفاق می افتد که ذرات به قدر کافی ریز هستند که مسیر هوا را در داخل فیلتر دنبال می کنند اما بوسیله فرآیند جذب سطحی مولکولی به دام می افتند. فرآیند پخش نیز زمانی رخ می دهد که ذرات کوچک به تعداد زیاد با سرعت کم، مسیر حرکت ذرات ورودی را مختل می کنند. حرکت نا منظم ذرات احتمال به دام افتادن آنها در فیبر فیلتر را افزایش می دهند. فرآیند افزایش الکترواستاتیک زمانی اتفاق می افتد که فیبر ها دارای بار الکتریکی هستند. بعلت اینکه ذرات به سمت بار مخالف جذب می شوند، آن ها به سمت فیبر های فیلتر متمایل شده و جذب می گردند.
جاروبرقی ها یا مکنده ها معمولا در کنار فیلتر اصلی از یک فیلتر ایمنی برای جذب ذرات ریز بهره می برند. این فیلتر ثانویه می تواند یک فیلتر هپا (HEPA) یا اولپا ( ULPA) با قدرت به دام اندازی۹۹/۹۹۹ درصد ذرات به کوچکی ۰/۱۲ میکرون باشد. سیستم فیلتراسیون چند مرحله ای قادر است تمامی ذرات ریز را با قدرت بالا جذب و به دام بیندازد. فیلتراسیون مکانیکی نیز در بسیاری از مکنده ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این مکانیزم، ذرات بوسیله یک جسم فیزیکی مانند فیلتر پلی اتیلنی یا کاغذی جذب می شوند. همچنین روش فیلتراسیون شیمایی در بعضی از مکنده ها تعبیه شده که بصورت ایجاد تغییر خصوصیات فیزیکی گاز یا بخار عمل می نمایند. مثلا فیلتر بعضی مکنده های مخصوص، بخار جیوه سمی را جذب و هوای تمیز را به محیط وارد می کنند. بازدهی فیلتر به مساحت فیلتر و حجم هوایی که از آن عبور می کند، وابسته است. هرچه حجم هوای ورودی به فیلتر بیشتر باشد، بازدهی فیلتر کاهش می یابد و هرچه مساحت فیلتر بزرگ تر باشد، بازدهی فیلتر بیشتر است. فیلتر های با مساحت کوچک به سرعت دچار انسداد می شوند و بازدهی ان ها کاهش می یابد. با افزایش زمان استفاده از فیلتر منافذ فیلتر دچار گرفتگی شده و بنابراین باید فیلتر را به دقت نظافت کنید.
فیلتر های کیسه ای از ساده ترین نوع فیلتر ها هستند که بعنوان مرحله اول فیلتراسیون در بیشتر جاروبرقی ها دیده می شوند. فیلتر اصلی مکنده صنعتی که بصورت استاندارد بر روی مکنده ها نصب می شود، در مکنده های صنعتی سبک و سنگین متفاوت می باشد. در مکنده های صنعتی سبک، بخش فیلتراسیون اصلی، یک فیلتر بزرگ نخی است و در مکنده های صنعتی سنگین، فیلتر پلی استری با شکل ستاره ای استفاده می شود. فیلتر های هپا و ULPA نیز به عنوان فیلتر ایمنی برای جذب ذرات ریز خطرناک و سمی در مکنده ها مورد استفاده قرار می گیرند. فیلتر های مخصوصی نیز برای کاربرد های خاص در ساختار مکنده ها قابل استفاده می باشند که نمونه آن فیلتر های کارتریجی بزرگ با خاصیت عدم چسبندگی هستند که در کاربرد های طولانی مدت، دچار گرفتگی نمی شوند.
Δ