クリーンエア供給率

清浄空気供給率( CADR ) は、所定のサイズ分布のすべての粒子が除去された空気の1 分あたりの立方フィート (CFM) で表す性能指数です。空気が流れるエアフィルターの場合、空気から除去された粒子 (特定のサイズ分布) の割合に、デバイスを通過する空気流量 (CFM 単位) を掛けたものです。より正確には、1,008 立方フィート (28.5 m ³ ) の部屋の空気の CFM で、粒子が空気から自然に落下する速度を超えて、所定のサイズ分布のすべての粒子が空気から除去されます。フィルターによって除去能力が異なるため、特定のデバイスでは通常、煙、花粉、ほこりの 3 つの CADR が測定されます。空気流量と粒子除去効率を組み合わせることで、少量の空気をろ過する高効率フィルターや、あまりよくろ過されていない大量の空気によって消費者が誤解される可能性が低くなります。

CADR評価は、家庭電化製品製造業者協会（AHAM）によって開発され、ANSI/AHAM AC-1で指定された手順に従って測定されます。この評価は、小売業者、製造業者、標準化団体、およびEPA ^[1]や連邦取引委員会などの政府機関によって承認されています。全館空気清浄機は、測定が標準的な1,008立方フィート（28.5 m ³）の部屋（一般的な住宅の部屋の大きさ）で行われ、全館空気清浄機のフィルターとは空気の流れのパターンが異なるため、CADR仕様には含まれていません。測定はフィルターを作動させた状態と作動させていない状態で行われるため、空気から自然に落ちる粒子はフィルターの動作の一部としてカウントされません。測定は粒子状物質にのみ適用され、ガスには適用されません。

空気中の粒子状物質を除去するあらゆる装置や技術は、CADR 番号のテストが可能です。必要な機器があれば、誰でも ANSI/AHAM AC-1 測定を行うことができます。AHAM は、AHAM の有料会員でサービスを利用することを選択したメーカーのためにテストを実施し、メーカーは AHAM がテストを実施したことを証明するシールを表示できます。^[2]

CADR の数値は、フィルターやその他の技術で捕捉されなかった、空気中に残っている粒子状物質を反映しています。低効率フィルターの中にはイオン化を採用しているものもあり、イオン化は粒子状物質に弱い静電気を付与し、いくつかの小さな粒子をグループ化して、粒子測定数を減らすことができます。イオン化により、粒子状物質が壁や床などの表面に付着し、空気中の粒子数が減りますが、粒子状物質が空気から永久に除去されるわけではありません。

評価は、特定の機器設計で使用される特定のフィルターに対してのみ有効であり、フィルターが新品のときのみ有効です。評価は 20 分間のテストに基づいています。ユニットの設計よりも効率の高い、または低いフィルターを選択すると、空気をろ過する能力が低下する可能性があります。例外は、高効率フィルターによってファンの空気流量が低下しない場合です。これは通常、物理的に大きいまたは厚いフィルターでのみ実現できますが、通常、小さいフィルター用に設計されたユニットでは使用できません。元のフィルターよりも効率の高いフィルターを使用すると、ファンの空気流量が遅くなり、CADR 評価が低くなる可能性があります。

測定プロセスのため、CADR 評価は居住空間向けに設計された機器でのみ使用することを目的としています。クリーンルーム、病院、飛行機では高効率HEPAフィルターが使用されるため、CADR 評価は使用されず、代わりにMERV評価が使用される場合があります。

AHAM シール (通常、空気清浄機の箱の裏側にあります) には、煙、花粉、ほこりのそれぞれに 1 つずつ、3 つの CADR 番号が記載されています。この順序は、最小の粒子から最大の粒子までで、最も危険な粒子から最も危険でない粒子までに対応しています。CADR 番号が高いほど、その粒子サイズの範囲で 1 分間にろ過できる空気の量が多くなります。消費者は、これらの評価を使用して、さまざまなメーカーの空気清浄機を比較できます。^[3]

定義された粒子サイズの範囲は、煙の場合は 0.09～1.0  μm、ほこりの場合は 0.5～3 μm、花粉の場合は 5～11 μm です。

AHAM は「2/3」ルールに従うことを推奨しています。部屋の空気フィルターは、煙 CADR の値が平方フィート単位で部屋の面積の 2/3 以上になるように選択する必要があります (高さ 8 フィート (2.4 メートル) までの部屋に有効)。^[4]この推奨事項は、部屋が他の部屋と 1 時間あたり 1 部屋の容積未満の速度で空気交換され、顧客が空気から煙粒子の少なくとも 80% を除去することを望んでいるという仮定に基づいています。高さ 8 フィート (2.4 メートル) の部屋の場合、これは部屋の容積が CADR 値の 12 倍以下である必要があることを意味します。外部から空気が入ってこない場合、および部屋内に継続的に粒子が発生する重大な発生源がない場合は、はるかに大きな部屋でも効果的にフィルター処理できます。^[5]

MERV 14 フィルターは、フィルターの設計速度で動作している場合、煙の粒子を約 80% 削減できるため、MERV 14 フィルターを使用する単純なフィルタリング ユニットの CADR 煙評価は、CFM 単位のファンの流量の約 0.80 倍になります。フィルタリング ユニットがテスト ルームの空気をあまりよく混合しない場合は、効率的に動作しないため、CADR 測定値が低くなる可能性があります。フィルタリング ユニットが煙の粒子を約 40% 除去する MERV 12 フィルターを使用する場合、100 CFM ではなく 200 立方フィート/分をフィルタリングすることで、煙 CADR 80 を実現できる可能性があります。逆に、煙の粒子を 99.9% 以上除去する 99.97% HEPA フィルター (MERV 17) では、CADR 80 を得るために 80 立方フィート/分をフィルタリングする必要があります。これは、ユニットの CFM エアフローが常に CADR 評価以上であることを示しています。

大きな粒子は小さな粒子よりも自然に早く空気から落ちますが、CADR の評価は、この効果を超えてフィルターがどれだけうまく機能するかに基づいています。そのため、ほこりや花粉の CADR 評価は、大きな粒子を除去するフィルターの効率だけを見て予想されるよりも低くなります。大きな粒子を除去するフィルターの効率に対するこの「偏り」は、小さな (煙) 粒子を除去するフィルターの能力を優先する相対的な偏りです。煙の粒子は最もフィルター処理が難しいため (大きな粒子に比べてフィルターの効率が低い)、2 つの効果はほぼ相殺され、CADR 評価は通常、小さな粒子と大きな粒子の両方で同じになります。低速ファンや静電気効果を使用して煙の粒子を除去するのに非常に優れたフィルターは、花粉やほこりの CADR 数値はそれほど高くありません。なぜなら、これらの粒子は、フィルターがそれらを収集する前に、テスト中に部屋の表面に落ちて堆積するからです。^[6]

煙ほどの大きさの粒子の場合、MERV 12 フィルターは定格風速の半分で MERV 14 フィルターと同様に機能し (煙粒子の場合)、MERV 14 は定格風速の 2 倍で MERV 12 と同様に機能します。これは、煙ほどの大きさの粒子は、ほこりのように完全に付着するのではなく、繊維への拡散 (ブラウン運動) に付着と同じくらい依存しているためです。風速が遅いほど、拡散により粒子が繊維または以前に付着した粒子に付着する時間が長くなります。逆に、フィルター速度が速いほど、付着は粒子の慣性に依存するため、より大きな粒子の収集が増える可能性があります。使用によりフィルターが詰まると、ファンの風速が低下するため、煙の有効 CADR は低下するどころか実際には上昇する可能性があります。一方、ほこりの CADR は、特に粒子がフィルターされる前に落ちるため、ファン速度の低下により低くなります。

部屋の空気量の半分が1時間ごとに他の部屋と入れ替わる場合、HEPAフィルターはダストスポット85%効率フィルター（おおよそMERV 13または3MのMPR 1900）よりも効果的ではありません。部屋の外からの空気が速すぎる場合は、ユニットのファン速度が主な要因になります。^{[7] [8]}

1980 年代初頭、AHAM は、家庭用ポータブル電気空気清浄機の清浄空気供給率を測定する方法を開発しました。その結果得られた標準は1988 年に米国国家規格となり、最後に改訂されたのは 2006 年です。ANSI/AHAM AC-1 として知られるこの標準は、空気清浄機が室内のタバコの煙、ほこり、花粉粒子を減らす能力を測定します。また、推奨される部屋の大きさを計算する方法も含まれています。

• 家電製品製造業者協会
• 空気清浄機
• エアフィルター
• ヘパ
• 1時間あたりの換気回数

• AHAM Verifide – 消費者、メーカー、小売業者向けの AHAM Verifide 認証情報。
• 室内空気に関する事実 No. 7 – 住宅用空気清浄機 – EPA 出版物。
• AHAM 認定空気清浄機
• CADR 計算 – CADR = [(ACH x L x W x H) / 60] cfm