HEPA BOX là thiết bị lọc khí đầu cuối không thể thiếu trong hệ thống phòng sạch, giúp lọc sạch không khí đến 99.99% hạt bụi siêu mịn trước khi cấp vào phòng sản xuất. Với vai trò quan trọng trong việc duy trì độ sạch theo tiêu chuẩn ISO và GMP, HEPA BOX ngày càng được ưa chuộng tại các nhà máy dược phẩm, bệnh viện và doanh nghiệp điện tử tại Việt Nam.
Bài viết này, Phòng Sạch Seiko sẽ phân tích chi tiết từ định nghĩa, cấu tạo cụ thể đến nguyên lý hoạt động, giúp bạn dễ dàng lựa chọn và ứng dụng hiệu quả cho dự án phòng sạch của mình.
HEPA BOX là gì?
HEPA là gì?
HEPA (High Efficiency Particulate Air) là bộ lọc không khí hiệu suất cao, được phát minh từ Thế chiến II để lọc phóng xạ, nay trở thành tiêu chuẩn vàng cho phòng sạch. Theo EN 1822 châu Âu (hoặc IEST-RP-CC001 Mỹ), HEPA lọc ≥99.97% hạt 0.3μm – kích thước khó lọc nhất do ít bị ảnh hưởng bởi diffusion hay impaction.
Phân loại chi tiết: H10-H12 (HEPA cơ bản), H13 (99.95%), H14 (99.995%), ULPA U15-U17 cho hạt 0.12μm. Ví dụ, trong phòng sạch dược phẩm GMP, H14 bắt buộc cho khu vực Class A để tránh vi sinh vật.
HEPA BOX là gì?
HEPA BOX, hay hộp lọc HEPA/cửa cấp khí phòng sạch, là vỏ kim loại chứa bộ lọc HEPA, lắp đầu cuối hệ thống HVAC để cấp không khí sạch laminar hoặc turbulent. Không như FFU có quạt độc lập, HEPA BOX phụ thuộc HVAC trung tâm, lý tưởng cho phòng lớn nhờ chi phí thấp và đồng đều luồng khí.
Thiết bị thường tích hợp tiền lọc G3/G4, van điều chỉnh, tấm khuếch tán, dùng cho ISO 5-8 (Class 100-100.000).
Cấu tạo của HEPA BOX
HEPA BOX được thiết kế modul, dễ lắp trần, với các thành phần chính đảm bảo kín khí và hiệu suất cao. Hãy cùng khám phá từng bộ phận sau đây:
Vỏ hộp (Housing) và hộp áp suất tĩnh
Vỏ làm thép cán nguội dày 1-1.5mm sơn tĩnh điện hoặc inox 304/316, chống ăn mòn hóa chất. Hộp áp suất tĩnh giảm động áp từ ống gió (500-1000Pa) xuống tĩnh áp thấp (50-200Pa), ổn định luồng tránh xoáy – yếu tố then chốt cho luồng laminar ISO 5.
Thiết kế treo trần bằng thanh ren M8-M10, kín khí 100% với mối hàn TIG và gioăng silicone.
Bộ lọc HEPA
- Lõi chính: sợi thủy tinh siêu mịn (0.5-2 denier), gấp zích zắc 200-300 nếp/m², khung nhôm/inox, niêm phong gel PU hoặc Seal Gel chống rò. Thông số tiêu chuẩn: 610x610x292mm (H13, 2000m³/h, ΔP ban đầu 150Pa, cuối 500Pa).
- Vật liệu chi tiết: ngăn lá nhôm (0.05mm), keo PU chống cháy, lưới bảo vệ inox 304 lỗ 5x5mm phía dưới.
Gioăng kín khí và mặt bích
Gioăng EVA/chloroprene dày 6-8mm, nén 25-30% đảm bảo không rò >0.01% luồng khí. Mặt bích vuông/tròn (200-400mm) kết nối ống gió, tích hợp van cánh bướm điều chỉnh lưu lượng ±10%.
Cửa test PAO/DOP và tấm khuếch tán
Cửa test (ø50mm) tiêm PAO/DOP kiểm tra rò theo ISO 14644-3. Tấm khuếch tán nhôm đục lỗ 2-3mm (lỗ 40-60%), tách rời dễ vệ sinh, phân bố gió đều 0.45±0.2m/s.
Nguyên lý hoạt động của HEPA BOX
HEPA Box (hộp lọc HEPA) hoạt động như thiết bị lọc khí đầu cuối trong hệ thống HVAC, nhận không khí sạch từ AHU qua cổ gió, phân tán đều dòng khí qua bộ lọc HEPA để loại bỏ 99.97% – 99.99% bụi mịn, vi khuẩn (lớn hơn hoặc bằng 0.3 μm), sau đó cấp khí sạch vào phòng sạch theo dòng Laminar hoặc Turbulent.
Nguyên lý hoạt động chi tiết:
- Nhận không khí: Không khí sạch đã qua xử lý từ hệ thống điều hòa trung tâm (AHU) được dẫn vào HEPA Box thông qua cổ gió (có thể là cổ cứng hoặc cổ mềm).
- Phân tán dòng khí: Bên trong hộp, không khí được dẫn qua tấm phân tán (diffuser) để đảm bảo không khí phân bố đều khắp bề mặt bộ lọc, tối ưu hiệu suất.
- Lọc sạch bằng màng HEPA: Luồng khí đi qua màng lọc HEPA, tại đây các sợi thủy tinh sắp xếp ngẫu nhiên giữ lại bụi bẩn, vi khuẩn thông qua cơ chế va chạm, chặn và khuếch tán.
- Cấp khí sạch: Không khí sau khi lọc sạch hoàn toàn được đưa xuống phòng sạch. Áp suất trong hộp được đồng hồ chênh áp giám sát để đảm bảo hiệu suất lọc.
Phân loại HEPA BOX
Theo hiệu suất lọc
| Loại | Hiệu suất (%) | Ứng dụng | ΔP (Pa) |
| H13 | 99.95 | ISO 7-8 | 150-500 |
| H14 | 99.995 | ISO 5-6 GMP | 180-600 |
| ULPA U16 | 99.9995 | ISO 3-4 | 200-700 |
Theo thiết kế
- Có van: Điều chỉnh lưu lượng, cho phòng biến thiên tải.
- Không van: Lưu lượng cố định, tiết kiệm.
- FFU tích hợp: Quạt EC 50-100W, độc lập cho khu vực nhỏ.
Ứng dụng thực tế của HEPA BOX
Phòng sạch dược phẩm
Trong GMP, HEPA BOX cấp khí Class A (ISO 5) cho RABS isolator, lọc aerosol vi sinh, giảm CA (contamination airborne) <1 CFU/m³.
Phòng mổ bệnh viện
Giảm SSI (surgical site infection) 50%, luồng vertical 0.3m/s lọc khuẩn Staphylococcus.
Nhà máy điện tử
Bảo vệ wafer fab Class 1, loại hạt >0.1μm ảnh hưởng yield chip.
Nhà máy thực phẩm
HACCP: Lọc nấm mốc Aspergillus trong bakery, duy trì độ ẩm RH 40-60%.
Ưu điểm của HEPA BOX
Hiệu suất lọc vượt trội, kín khí tuyệt đối, dễ lắp (2-4h/điểm), bảo trì thay lọc 1 năm/lần chỉ 20% chi phí FFU. Tiết kiệm năng lượng 30% so HVAC thuần, tuổi thọ 10 năm.
Cách lựa chọn HEPA Box phù hợp
Để lựa chọn HEPA Box (hộp lọc khí HEPA) phù hợp, cần tập trung vào các yếu tố chính: lưu lượng gió (tốc độ gió 0.45m/s), cấp độ sạch (h13/H14), kích thước phù hợp với phòng, chất liệu vỏ (thép sơn tĩnh điện/inox) và loại lọc (thay thế trên/dưới). Lựa chọn đúng đảm bảo hiệu suất phòng sạch.
Các bước chi tiết để lựa chọn HEPA Box:
- Xác định Lưu lượng gió và Kích thước:
- Chọn Cấp độ lọc HEPA:
- Sử dụng HEPA H13 hoặc H14 cho phòng sạch đạt tiêu chuẩn cao (như dược phẩm, điện tử).
- Chọn Loại HEPA Box:
- Loại cấp khí từ bên (Side Entry): Phổ biến, dễ lắp đặt và thay thế lọc từ phía dưới.
- Loại cấp khí phía trên (Top Entry): Phù hợp khi không gian trần giả hạn chế.
- Loại Gel Seal: Có rãnh gel để làm kín, thường dùng cho các phòng sạch yêu cầu độ kín khít cao.
- Chất liệu và Kết cấu:
- Vỏ hộp: Thép sơn tĩnh điện (tiết kiệm) hoặc inox 304 (chống gỉ, dùng cho phòng sạch dược phẩm/thực phẩm).
- Cần có cổng đo chênh áp (DOP/PAO port) để kiểm tra độ rò rỉ của lọc.
- Vị trí và lắp đặt:
- Chọn kích thước cổ kết nối ống gió phù hợp với hệ thống HVAC (thường là )
Việc lựa chọn đúng kích thước và lưu lượng sẽ giúp tiết kiệm năng lượng và đảm bảo độ sạch mong muốn.
So sánh HEPA BOX và FFU
HEPA Box và FFU (Fan Filter Unit) đều là thiết bị lọc khí đầu cuối quan trọng trong phòng sạch, nhưng khác biệt cốt lõi ở quạt và cơ chế hoạt động.
FFU tích hợp sẵn quạt và bộ điều khiển tốc độ (hoạt động độc lập), trong khi HEPA Box chỉ là hộp lọc không quạt, cần kết nối với hệ thống ống gió trung tâm. FFU linh hoạt, dễ lắp đặt hơn, còn HEPA Box phù hợp hệ thống HVAC cố định.
Bảng so sánh chi tiết HEPA Box và FFU:
| Tiêu chí | FFU (Fan Filter Unit) | HEPA Box (Hộp lọc HEPA) |
| Cấu tạo | Tích hợp sẵn quạt hút (motor) + Bộ lọc HEPA/ULPA + Bộ điều khiển. | Hộp lọc, bộ lọc HEPA, không bao gồm quạt. |
| Hoạt động | Tự hút và lọc khí, hoạt động độc lập. | Phụ thuộc hoàn toàn vào hệ thống AHU/ống gió trung tâm. |
| Lắp đặt | Lắp trên trần, dễ dàng di chuyển, không cần ống gió. | Kết nối trực tiếp với hệ thống ống gió. |
| Điều khiển | Điều khiển tốc độ gió (thường 3 cấp). | Không có bộ điều khiển. |
| Ứng dụng | Phòng sạch cao cấp, trần thông thoáng (lớp 10-1000). | Phòng sạch thấp đến trung bình (lớp 1000-100,000), bệnh viện. |
| Chi phí | Cao hơn (do có quạt và bộ điều khiển). | Thấp hơn (chỉ là hộp lọc). |
Tóm lại:
- Chọn FFU nếu phòng sạch yêu cầu độ linh hoạt cao, áp suất dương lớn, hoặc trần không quá cao.
- Chọn HEPA Box nếu sử dụng hệ thống điều hòa trung tâm (AHU) truyền thống, ưu tiên chi phí đầu tư thấp và không gian trần hạn chế.
Quy trình lắp đặt HEPA BOX
Quy trình lắp đặt HEPA Box (hộp lọc HEPA) bao gồm việc lắp vỏ hộp (hộp tĩnh áp) lên trần, kết nối đường ống gió, làm sạch hệ thống, kiểm tra rò rỉ, và cuối cùng là lắp màng lọc HEPA vào vị trí. Cần đảm bảo kích thước chính xác, kết nối kín khít để tránh rò rỉ không khí nhiễm bẩn vào phòng sạch. Chi tiết các bước lắp đặt HEPA Box như sau:
Bước 1: Lắp đặt vỏ hộp tĩnh áp (HEPA Box)
- Kiểm tra kích thước HEPA Box và cửa thoát khí đúng theo thiết kế.
- Vệ sinh sạch sẽ bên trong vỏ hộp trước khi lắp đặt.
- Lắp đặt vỏ hộp lên trần, cố định chắc chắn.
- Kết nối hộp với ống gió, đảm bảo các điểm nối được làm kín khít bằng keo hoặc gioăng.
Bước 2: Vệ sinh và kiểm tra
- Làm sạch khu vực xung quanh nơi lắp đặt để tránh bụi bẩn rơi vào.
- Kiểm tra độ kín của hộp và đường ống gió sau khi lắp ráp bằng đèn soi hoặc các phương pháp kiểm tra rò rỉ chuyên dụng.
Bước 3: Lắp đặt màng lọc HEPA
- Tháo màng lọc HEPA khỏi bao bì, kiểm tra kỹ để đảm bảo không bị hỏng, rách.
- Lắp màng lọc vào trong vỏ hộp, cố định chặt bằng kẹp hoặc vít.
- Đảm bảo gioăng làm kín giữa màng lọc và vỏ hộp không bị chèn ép sai kỹ thuật, tránh rò rỉ.
Bước 4: Kiểm tra rò rỉ lần cuối (PAO Test)
- Kiểm tra toàn bộ hệ thống (khớp nối, gioăng) để đảm bảo không rò rỉ không khí chưa qua lọc.
- Bịt kín các cửa cấp khí bằng màng nhựa nếu chưa sử dụng ngay.
* Lưu ý:
- Không chạm vào bề mặt vật liệu lọc HEPA.
- Quy trình cần thực hiện bởi kỹ thuật viên có kinh nghiệm.
Kết luận
HEPA BOX không chỉ là hộp lọc mà là “trái tim” hệ thống phòng sạch, đảm bảo chất lượng không khí tinh khiết cho sản xuất an toàn. Nếu bạn có nhu cầu cần tư vấn – thiết kế – lắp đặt HEPA BOX, cửa panel phòng sạch, AHU hay toàn bộ hệ thống phòng sạch, Phòng Sạch Seiko sẵn sàng hỗ trợ trọn gói với:
- Khảo sát miễn phí tại chỗ (TP.HCM, Bình Dương, Đồng Nai…)
- Báo giá chi tiết HEPA BOX H13/H14 chỉ từ 15 triệu VND
- Thi công turnkey đạt chuẩn EN1822, bảo hành 12-24 tháng
- Hỗ trợ test DOP/PAO và vận hành 24/7
Công ty TNHH Sản xuất Thương mại Xây dựng Seiko
- Địa chỉ: 302/9A Lê Đức Thọ, Phường An Nhơn, Thành Phố Hồ Chí Minh
- Hotline: 0909 127 928 – 090 928 14 87
- Email: cleanroomseiko2012@gmail.com
- Website: https://seikotech.vn/
- Fanpage: Clean Room Seiko
