ISO 29463-5:2022
(Main)High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 5: Test method for filter elements
High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 5: Test method for filter elements
This document specifies the test methods for determining the efficiency of filters at their most penetrating particle size (MPPS). It also gives guidelines for the testing and classification for filters with an MPPS of less than 0,1 μm (Annex B) and filters using media with (charged) synthetic fibres (Annex C). It is intended for use in conjunction with ISO 29463‑1, ISO 29463‑2, ISO 29463‑3 and ISO 29463‑4.
Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 5: Méthode d'essai des éléments filtrants
Le présent document spécifie les méthodes d'essai pour la détermination de l’efficacité des filtres pour la taille de particule ayant la plus forte pénétration (MPPS). Il donne également des lignes directrices pour les essais et la classification des filtres avec une MPPS de moins de 0,1 µm (Annexe B) et des filtres utilisant des médias avec des fibres synthétiques (chargées) (Annexe C). Il est destiné à être utilisé conjointement avec l'ISO 29463-1, l'ISO 29463-2, l'ISO 29463-3 et l'ISO 29463-4.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 29463-5
Second edition
2022-03
High-efficiency filters and filter media
for removing particles in air —
Part 5:
Test method for filter elements
Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules
dans l'air —
Partie 5: Méthode d'essai des éléments filtrants
Reference number
© ISO 2022
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms .1
3.1 Terms and definitions . 1
3.2 Symbols and abbreviated terms . 2
4 Efficiency test methods .3
4.1 Reference efficiency test method . 3
4.2 Alternate efficiency test method for groups H and U filters . 3
4.3 Statistical efficiency test method for low efficiency filters — Group E filters . 3
5 Test filter .4
6 Test apparatus .4
6.1 General . 4
6.2 Test duct . 5
6.2.1 Test air conditioning . 5
6.2.2 Adjustment of the volume flow rate . 5
6.2.3 Measurement of the volume flow rate . 5
6.2.4 Aerosol mixing section. 5
6.2.5 Test filter mounting assembly . 6
6.2.6 Measuring points for the pressure drop . 6
6.2.7 Sampling . 6
6.3 Aerosol generation and measuring instruments . 6
6.3.1 General . 6
6.3.2 Apparatus for testing with a mono-disperse test aerosol . 7
6.3.3 Apparatus for testing with a poly-disperse test aerosol . 7
7 Conditions of the test air .11
8 Test procedure .12
8.1 Preparatory checks .12
8.2 Starting up the aerosol generator .12
8.3 Preparation of the test filter .12
8.3.1 Installation of the test filter .12
8.3.2 Flushing the test filter .12
8.4 Testing .12
8.4.1 Measuring the pressure drop .12
8.4.2 Testing with a mono-disperse test aerosol .13
8.4.3 Testing with a poly-disperse test aerosol .13
8.4.4 Testing filters with charged media . 13
9 Evaluation .13
10 Test report .15
11 Maintenance and inspection of the test apparatus .16
Annex A (normative) Alternate efficiency test method from scan testing .17
Annex B (informative) Testing and classification method for filters with MPPS ≤ 0,1 µm
(e.g. membrane medium filters) .18
Annex C (normative) Method for testing and classification of filters using media with
charged fibres .21
Annex D (informative) Traditional efficiency test methods for HEPA and ULPA filters .27
iii
Bibliography .28
iv
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 142, Cleaning equipment for air and other
gases, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 195, Air filters for general air cleaning, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 29463-5:2011), which has been
technically revised.
The main changes are as follows:
— normative references have been updated;
— Annex C has been revised.
A list of all parts in the ISO 29463 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
Introduction
The ISO 29463 series is derived from the EN 1822 series with extensive changes to meet the requests
from non-European participating members (P-members). It contains requirements, fundamental
principles of testing and the marking for high-efficiency particulate air filters with efficiencies from
95 % to 99,999 995 % that can be used for classifying filters in general or for specific use by agreement
between users and suppliers.
The ISO 29463 series establishes a procedure for the determination of the efficiency of all filters
on the basis of a particle counting method using a liquid (or alternatively a solid) test aerosol, and
allows a standardized classification of these filters in terms of their efficiency, both local and overall
efficiency, which actually covers most requirements of different applications. The difference between
the ISO 29463 series and other national standards lies in the technique used for the determination of
the overall efficiency. Instead of mass relationships or total concentrations, this technique is based on
particle counting at the MPPS, which is, for micro-glass filter mediums, usually in the range of 0,12 μm
to 0,25 μm. This method also allows testing ultra-low-penetration air filters, which was not possible
with the previous test methods because of their inadequate sensitivity. For membrane filter media,
separate rules apply and are described in Annex B. Although no equivalent test procedures for testing
filters with charged media is prescribed, a method for dealing with these types of filters is described
in Annex C. Specific requirements for testing method, frequency, and reporting requirements can be
modified by agreement between users and suppliers. For lower-efficiency filters (group H, as described
in 4.2), alternate leak test methods are described in ISO 29463-4:2011, Annex A.
There are differences between the ISO 29463 series and other normative practices common in several
countries. For example, many of these rely on total aerosol concentrations rather than individual
particles. For information, a brief summary of these methods and their reference standards are
provided in Annex D.
vi
INTERNATIONAL STANDARD ISO 29463-5:2022(E)
High-efficiency filters and filter media for removing
particles in air —
Part 5:
Test method for filter elements
1 Scope
This document specifies the test methods for determining the efficiency of filters at their most
penetrating particle size (MPPS). It also gives guidelines for the testing and classification for filters with
an MPPS of less than 0,1 μm (Annex B) and filters using media with (charged) synthetic fibres (Annex C).
It is intended for use in conjunction with ISO 29463-1, ISO 29463-2, ISO 29463-3 and ISO 29463-4.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 5167-1, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-
section conduits running full — Part 1: General principles and requirements
ISO 16890-4, Air filters for general ventilation — Part 4: Conditioning method to determine the minimum
fractional test efficiency
ISO 21501-4, Determination of particle size distribution — Single particle light interaction methods —
Part 4: Light scattering airborne particle counter for clean spaces
ISO 29463-1:2017, High efficiency filters and filter media for removing particles from air — Part 1:
Classification, performance, testing and marking
ISO 29463-2:2011, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 2: Aerosol
production, measuring equipment and particle-counting statistics
ISO 29463-3, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 3: Testing flat
sheet filter media
ISO 29463-4:2011, High-efficiency filters and filter media for removing particles in air — Part 4: Test
method for determining leakage of filter elements-Scan method
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 29463-1, ISO 29463-2,
ISO 29463-3, ISO 29463-4, and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1.1
sampling duration
time during which the particles in the sampling volume flow are counted (upstream or downstream)
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.2.153]
3.1.2
particle counting and sizing method
particle counting method which allows both the determination of the number of particles and also the
classification of the particles according to size
EXAMPLE By using an optical particle counter.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.2.123]
3.2 Symbols and abbreviated terms
C channel for particle counters
c number concentration
N
d particle diameter, μm
p
E efficiency
k dilution factor
N particle counts
P penetration, %
p absolute pressure, Pa
T temperature, K
t sampling duration, s
volume flow rate, cm /s
V
Δp differential pressure, Pa
φ relative humidity, %
CPC condensation particle counter
DEHS di(2-ethylhexyl) sebacate
DMPS differential mobility particle sizer
DOP dioctyl phthalate
ePTFE expanded polytetrafluoroethylene
IPA isopropyl alcohol (isopropanol)
MPPS most penetrating particle size
OPC optical particle counter
4 Efficiency test methods
4.1 Reference efficiency test method
In order to determine the efficiency of the test filter, the test filter is fixed in the filter mounting
assembly and subjected to a test air volume flow corresponding to the nominal volume flow rate.
After the pressure drop at the nominal volumetric flow rate is measured, the test aerosol produced by
the aerosol generator is mixed with the prepared test air along a mixing section, so that it is spread
homogeneously over the cross-section of the duct.
The efficiency is always determined for the MPPS; see ISO 29463-3. The size distribution of the aerosol
particles can optionally be measured using a particle size analysis system, for example, a DMPS.
The testing can be carried out using either a mono-disperse or poly-disperse test aerosol. When testing
with (quasi-) mono-disperse aerosol, the total particle count method may be used with a CPC or an OPC,
e.g. a laser particle counter. It shall be ensured that the number median particle diameter corresponds
to the MPPS, i.e. the particle diameter at which the filter medium has its minimum efficiency.
When using a poly-disperse aerosol, the particle counting and sizing method, e.g. an OPC or DMPS, shall
be used, which, in addition to counting the particles, is also able to determine their size distribution.
It shall be ensured that the count median diameter, D , of the test aerosol lies in the range given by
M
Formula (1):
S
MPPS
<
MMPPS
15,
where S is the most penetrating particle size.
MPPS
In order to determine the overall efficiency, representative partial flows are extracted on the upstream
and downstream sides of the filter element and directed to the attached particle counter via a fixed
sampling probe to measure the number of particles. It is necessary to have a mixing section behind the
test filter to mix the aerosol homogeneously with the test air over the duct cross-section (see 6.2.4).
When testing filters with large face dimensions, achieving adequate aerosol mixing may not be possible.
In these cases, the test method with moving probe described in Annex A shall be used.
4.2 Alternate efficiency test method for groups H and U filters
The standard efficiency test method, as described in 4.1, uses downstream mixing and a fixed
downstream probe. However, an alternate efficiency test method using scan test equipment with
moving probe(s) is provided and described in Annex A.
4.3 Statistical efficiency test method for low efficiency filters — Group E filters
For filters of group E, the overall efficiency shall be determined by one of the statistical test procedures
described in this subclause, and it is not necessary to carry out the test for each single filter element (as
is mandatory for filters of groups H and U). The overall efficiency of group E filters shall be determined
by averaging the results of the statistical efficiency test as described in this subclause.
A record of the filter data in the form of a type test certificate or alternatively a factory test certificate is
required. However, the supplier shall be able to provide documentary evidence to verify the published
filter data upon request. This can be done by either:
a) maintaining a certified quality management system (e.g. ISO 9000), which requires the application
of statistically based methods for testing and documenting efficiency for group E filters in
accordance with this document; or
b) using accepted statistical methods to test all of production lots of filters.
The skip lot procedure as described in ISO 2859-1 or any equivalent alternative method may be used.
The skip lot procedure as described in ISO 2859-1 implies that at the beginning, the test frequency is
high and is, in the course of further testing, reduced as the production experience grows and that the
products produced conform to the target. For example, for the first eight production lots, 100 % of the
produced filters are tested. If all the tests are positive, the frequency is reduced to half for the next
eight production lots. If all the tests are positive again, the number is reduced by half again, and so on
until it is necessary to test only one out of eight lots (e.g. the minimum test frequency). Each time one
of the tested filters fails, the test frequency is doubled again. In any case, the number of samples per lot
tested shall be greater than three filters.
5 Test filter
The filter element being tested shall show no signs of damage or any other irregularities. The filter
element shall be handled carefully and shall be clearly and permanently marked with the following
details:
— designation of the filter element;
— upstream side of the filter element.
The temperature of the test filter during the testing shall correspond with that of the test air.
6 Test apparatus
6.1 General
A flow sheet showing the arrangement of apparatus comprising a test rig is given in ISO 29463-1:2017,
Figure 4. An outline diagram of a test rig is given in Figure 1.
The fundamentals of aerosol generation and neutralization with details of suitable types of equipment
as well as detailed descriptions of the measuring instruments required for the testing are given in
ISO 29463-2.
Key
1 coarse dust filter 10 sampler, upstream
2 fine dust filter 11 ring pipe for differential pressure measurement
3 fan 12 manometer (Δp)
4 air heating 13 test filter mounting assembly
5 high-efficiency air filter 14 measuring damper (see ISO 5167-1)
6 aerosol inlet to the test duct 15 measurement of absolute pressure (p)
7 temperature measurement (T) 16 manometer measuring differential pressure (Δp)
8 hygrometer (φ) 17 sampler, downstream
9 sampler, particle size analysis
Figure 1 — Example of a test rig
6.2 Test duct
6.2.1 Test air conditioning
The test air conditioning equipment shall include equipment required to control the condition of the
test air so that it can be brought in conformity with the requirement of Clause 7.
6.2.2 Adjustment of the volume flow rate
Filters shall always be tested at their nominal air flow rate. It shall be possible to adjust the volume flow
rate by means of a suitable provision (e.g. by changing the speed of the fan, or with dampers) to a value
±5 % of the nominal flow rate, which shall then remain constant within ±2 % throughout each test.
6.2.3 Measurement of the volume flow rate
The volume flow rate shall be measured using a standardized or calibrated method (e.g. measurement
of the differential pressure using standardized damper equipment, such as orifice plates, or nozzles,
Venturi tubes in accordance with ISO 5167-1).
The limit error of measurement shall not exceed 5 % of the measured value.
6.2.4 Aerosol mixing section
The aerosol input and the mixing section (see Figure 1 for an example) shall be so constructed that the
aerosol concentration measured at individual points of the duct cross-section, directly in front of the
test filter, do not deviate by more than 10 % from the mean value of at least nine measuring points over
the channel cross-section.
6.2.5 Test filter mounting assembly
The test filter mounting assembly shall ensure that the test filter can be sealed and subjected to flow in
accordance with requirements.
It shall not obstruct any part of the filter cross-sectional area.
6.2.6 Measuring points for the pressure drop
The measuring points for pressure drop shall be so arranged that the mean value of the static pressure
in the flow upstream and downstream of the filter can be measured. The planes of the pressure
measurements upstream and downstream shall be positioned in regions of an even flow with a uniform
flow profile.
In rectangular or square test ducts, smooth holes with a diameter of 1 mm to 2 mm for the pressure
measurements shall be bored in the middle of the channel walls, normal to the direction of flow. The
four holes shall be interconnected with a circular pipe.
6.2.7 Sampling
In order to determine the efficiency, sampled volumes of air are extracted from the test volume flow
by sampling probes and led to the particle counters. The diameter of the probes shall be chosen so
that isokinetic conditions are maintained in the probe at the given volume flow rate in the duct. In
this way, sampling errors can be neglected due to the small size of the particles in the test aerosol.
The connections to the particle counter shall be as short as possible. Samples on the upstream side are
taken by a fixed sampling probe in front of the test filter. The sampling shall be representative, on the
basis that the aerosol concentration measured from the sample does not deviate by more than ±10 %
from the mean value determined in accordance with 6.2.4.
A fixed sampling probe is also installed downstream, preceded by a mixing section that ensures a
representative measurement of the downstream aerosol concentration. This is taken to be the case
when, in event of an artificially made big leak in the test filter, the aerosol concentration measured
downstream the filter does not at any point deviate by more than ±10 % from the mean value of at
least nine measuring points over the duct cross-section. It is necessary, however, to verify beforehand
that the artificially made leak is big enough to increase the filter penetration by at least a factor of five
relative to the penetration of the non-leaking filter.
The mean aerosol concentrations determined at the upstream and downstream sampling points
without the filter in position shall not differ from each other by more than 5 %.
6.3 Aerosol generation and measuring instruments
6.3.1 General
The operating parameters of the aerosol generator shall be adjusted to produce a test aerosol whose
number median diameter is in the range of the MPPS for the sheet filter medium.
The median size of the mono-disperse test aerosol shall not deviate from the MPPS by more than ±10 %.
A deviation of ±50 % is allowed when using a poly-disperse aerosol.
The particle output of the aerosol generator shall be adjusted according to the test volume flow rate
and the filter efficiency, so that the counting rates on the upstream and downstream sides lie under the
coincidence limits of the counter (the maximum coincidence error shall be of 10 % in accordance with
ISO 21501-4), and significantly above the zero-count rate of the instruments.
The number distribution concentration of the test aerosol can be determined using a suitable particle
size analysis system (e.g. a DMPS) or with an OPC suitable for these test purposes. The limit error of the
measurement method used to determine the number median value shall not exceed ±20 % relative to
the measurement value.
The number of counted particles measured upstream and downstream shall be sufficiently large to
provide statistically meaningful results, without the concentration exceeding the measuring range of
the upstream particle counter. If the upstream number concentration exceeds the range of the particle
counter (in the counting mode), a dilution system shall be inserted between the sampling point and the
counter.
The particle counting may be carried out using either a pair of counters operating in parallel on the
upstream and downstream sides, or using a single counter to measure the number concentrations on
the upstream and downstream sides alternately. If measurements are made with only one counter, it
shall be ensured that the relevant properties of the test aerosol (e.g. the number concentration, particle
size distribution, homogeneous distribution over the channel cross-section) remain constant over time.
If two counters are used in parallel, both should be of the same type and calibrated as dual devices.
6.3.2 Apparatus for testing with a mono-disperse test aerosol
For technical reasons, the particle size distribution produced by the aerosol generator is usually quasi-
mono-disperse.
When using a mono-disperse aerosol for the efficiency testing of the filter element, not only OPCs but
also condensation particle counters may be used.
When using a condensation particle counter, it shall be ensured that the test aerosol does not contain
appreciable numbers of particles that are very much smaller than the MPPS. Such particles, which can
be produced, for example, by an aerosol generator that is no longer working properly, are also counted
by a condensation particle counter and can lead to a considerable error in the determination of the
efficiency. One way of checking for this error is to determine the number distribution of the test aerosol
with a measuring device that stretches over a range from the lower range limit of the condensation
particle counter up to a particle size of approximately 1 μm. The number distribution thus determined
shall be quasi-mono-disperse and without the large concentration of very small particles.
The apparatus for testing with mono-disperse aerosol is shown in Figure 2.
6.3.3 Apparatus for testing with a poly-disperse test aerosol
When determining the efficiency of a filter element using a poly-disperse test aerosol, the particle
number concentration and size distribution shall be determined using an OPC (e.g. laser particle
counters).
The test apparatus for testing with a poly-disperse aerosol is shown in Figure 3.
Key
1 pre-filter for test air 11 dilution system (optional: 1/x)
2 fan with variable speed control 12 upstream particle counter (CPC or OPC)
3 air heater 13 test filter
4 aerosol inlet in the duct 14 measurement of pressure drop across the test filter
5 aerosol generator for the mono-disperse 15 measurement of absolute pressure (p) and volume
aerosol air flow rate (V̇ )
6 measurement of temperature (T), barometric 16 downstream mixing section
pressure (p) and relative humidity (φ)
7 upstream side mixing section 17 sampling point for downstream particle counting
8 sampling point for particle size analysis 18 downstream particle counter (CPC or OPC)
9 particle size analysis system (DMPS or OPC) 19 computer for purposes of control and measurement
recording
10 sampling point for upstream particle counting
Figure 2 — Apparatus for testing with a mono-disperse aerosol
Key
1 pre-filter for test air 10 upstream OPC
2 fan with variable speed control 11 test filter
3 air heater 12 measurement of pressure drop of the test filter
4 aerosol inlet in the duct 13 measurement of absolute pressure (p) and volume
air flow rate (V̇ )
5 aerosol generator for the poly-disperse aerosol 14 downstream mixing section
6 measurement of temperature (T), barometric 15 sampling point for downstream particle count
pressure (p) and relative humidity (φ)
7 upstream side mixing section 16 downstream OPC
8 sampling point for upstream particle count 17 computer for control and measurement recording
9 dilution system (optional: 1/x)
Figure 3 — Apparatus for testing with a poly-disperse aerosol
To cover the different ranges of the MPPS, that are commonly encountered, at a minimum, the measuring
S
MPPS
range of the OPC used for efficiency testing shall cover at least the particle size range between
15,
and 15, × S .
MPPS
The distribution of the channel limits shall be such that there is one (lower) channel limit in the
S S
MPPS MPPS
diameter range between and (Figure 4, range II a) and one (upper) channel limit in the
2 15,
diameter range between 1,5 × S and 2 × S (Figure 4, range II b).
MPPS MPPS
From a practical point of view, for most common filter media in use, diameter channels of 0,1 μm to
0,2 μm and 0,2 μm to 0,3 μm, readily available in most commercial OPCs, should sufficiently meet this
requirement.
The distribution of the size classes shall be such that each of the class limits meets one of the conditions
given in either Formula (2) (as shown in Figure 4, range II a) or Formula (3) (as shown in Figure 4,
range II b):
S S
MPPS MPPS
<≤C (2)
LL
21,5
where C is the lower channel limit.
LL
15, ×≤SC <×2 S (3)
MPPS UL MPPS
where C is the upper channel limit.
UL
All channels between these two limits can be evaluated to determine the filter efficiency. However, it is
not required for there to be more than one channel, so that the above condition can also be met, in an
extreme case, by only one channel.
a
S /2.
MPPS
b
S /1,5.
MPPS
c
S .
MPPS
d
S × 1,5.
MPPS
e
S × 2.
MPPS
Figure 4 — Particle size efficiency, E, and permissible measuring ranges relative to efficiency
minimum (S equal to 0,18 μm) and number distribution, f, of a poly-disperse test aerosol
MPPS
with particle diameter, D , equal to 0,23 μm
M
7 Conditions of the test air
The test air shall be conditioned before being mixed with the test aerosol such that its temperature,
relative humidity and purity conform to the requirements specified in ISO 29463-1:2017, 7.3.
8 Test procedure
8.1 Preparatory checks
After switching on the test apparatus, the following parameters shall be checked.
a) Operational readiness of the measuring instruments:
The condensation particle counters shall be filled with operating liquid.
The warming-up times specified by the instrument makers shall be observed.
b) Zero-count rate of the particle counter:
The measurement of the zero-count rate shall be carried out using flushing air that is free from
particles.
c) Absolute pressure, temperature and relative humidity of the test air.
These parameters shall be checked to ensure that they are in accordance with ISO 29463-1:2017, 7.3;
and if they are not, appropriate corrections shall be made.
8.2 Starting up the aerosol generator
When starting up the aerosol generator, a stand-by filter element shall be installed in the test filter
mounting assembly.
After adjusting the operating parameters of the aerosol generator and observing an appropriate
warming-up period, the particle concentration and the distribution of the test aerosol shall be checked
to ensure that they are in accordance with 6.3. The test aerosol distribution and concentration shall be
determined as close to the filter mounting assembly as possible.
8.3 Preparation of the test filter
8.3.1 Installation of the test filter
The test filter shall be handled in such a way as to ensure that the filter material is not damaged.
The test filter shall be installed in the mounting assembly with proper regard to air flow direction and
gasketing side.
The seal between the test filter and the test filter mounting assembly shall be free from leaks.
8.3.2 Flushing the test filter
In order to reduce the self-emission of particles by the test filter and to equalize the temperatures of
the test filter and the test air, the test filter shall be flushed with test air for a suitably long period
at the nominal volume flow rate. Following this, the residual self-emission may be measured at the
downstream particle counter.
8.4 Testing
8.4.1 Measuring the pressure drop
The pressure drop across the test filter shall be measured in the unloaded state using the pure test
air. The nominal volume flow rate shall be set up in accordance with 6.2.2. The measurements shall be
made when a stable operating state has been reached.
8.4.2 Testing with a mono-disperse test aerosol
In the mixing section, the test air is mixed with test aerosol, the median diameter of which corresponds
to the particle size, MPPS, at the efficiency minimum of the sheet filter medium (deviation ±10 %; see
6.3).
The particle concentrations are measured on the upstream and downstream sides. This may be carried
out using either a pair of counters operating in parallel or a single counter to measure the particle
concentrations on the upstream and downstream sides alternately. The upstream particle number
concentration and the duration of measurement shall be chosen so that the difference between the
counted and minimum particle number on the upstream side (corresponding to the lower limit of the
95 % confidence range of a Poisson distribution; see ISO 29463-2) does not vary by more than 5 % from
the measured particle number (which corresponds to at least 1,5 × 10 particles). On the downstream
side, the difference between the maximum particle number (corresponding to the upper limit of the
95 % confidence range of a Poisson distribution; see ISO 29463-2) and the counted particle number
shall not deviate by more than 20 % (which corresponds to at least 100 particles) from the measured
particle number (see Table 1).
When choosing the measurement duration, care shall be taken that the test filter is not overburdened
with aerosol.
8.4.3 Testing with a poly-disperse test aerosol
The testing is done in accordance with 8.4.2 using a poly-disperse aerosol, the median diameter of
which shall not deviate from the MPPS by more than 50 % (see 6.3).
When testing with a poly-disperse test aerosol, in contrast to the testing with a mono-disperse test
aerosol, the number distribution concentration and the number concentration are measured using an
OPC or DMPS. In order to determine the efficiency, the upstream and downstream number
S
MPPS
concentrations are collected for all size classes which lie entirely or partially in the range to
15,
15, × S (see 6.3.2).
MPPS
8.4.4 Testing filters with charged media
When testing filters made with charged media, the efficiency shall be corrected for the effect of charge
according to the discharge procedures for the filter medium used in the filter as prescribed in Annex C
(see Clause C.3 or Clause C.4) for the entire filter.
9 Evaluation
The penetration, P, expressed as a percentage, is calculated as given in Formula (4):
c
N,d
P= (4)
c
N,u
where
N
d
c
is the number concentration downstream, equal to ;
N,d
Vt⋅
s,dd
kN⋅
Du
is the number concentration upstream, equal to ;
c
N,u
Vt⋅
s,uu
where
N is the number of particles counted upstream;
u
N is the number of particles counted downstream;
d
k is the dilution factor;
D
is the sampling volume flow rate upstream;
V
s,u
is the sampling volume flow rate downstream;
V
s,d
t is the sampling duration upstream;
u
t is the sampling duration downstream.
d
The efficiency, E, expressed as a percentage, is calculated as given in Formula (5):
EP=−1 (5)
In order to calculate the minimum efficiency, E , the less favourable limit value for the 95 %
95 %min
confidence range for the actual particle count shall be used as the basis for the calculations. The
calculation shall be carried out taking into account the particle counting statistics specified in
ISO 29463-2:2011, Clause 7. The values for the 95 % confidence range shall be calculated only with pure
counting data, without corrections being made for the dilution factor. The minimum efficiency, E ,
95 %min
expressed as a percentage, taking into account the particle counting statistics, is given by Formula (6):
c
N,,d 95%max
E =−1 ⋅100 (6)
95%min
c
N,,u 95%min
where
N
d,%95 max
c
is the maximum downstream particle number concentration, equal to ;
N,d,95 % max
Vt⋅
s,dd
Nk⋅
uD,%95 min
c
is the minimum upstream particle number concentration, equal to ;
N,u,95 % min
Vt⋅
s,uu
N is the upper limit of the 95 % confidence range of the particle count downstream,
d,95 % max
calculated in accordance with ISO 29463-2, equal to NN+⋅19, 6 ;
d
d
N is the lower limit of the 95 % confidence range of the particle count upstream,
u,95 % min
calculated in accordance with ISO 29463-2, equal to NN−19, 6 .
uu
If the manufacturers' instructions for the particle counter include coincidence corrections for the
measured concentrations, then these shall be taken into account in the evaluation.
For the minimum efficiency, allowance is made only for measurement uncertainty due to low count
rates.
The minimum efficiency is the basis of the classification in accordance with ISO 29463-1.
Table 1 shows a specimen calculation of the statistical uncertainty for the measurement of the efficiency.
Table 1 — Specimen statistical uncertainty when measuring the efficiency for different particle
counts
a
Test parameter Filter class
ISO 15 E ISO 25 E ISO 35 H ISO 45 H ISO 55 U ISO 65 U ISO 75 U
b,c
N 124 825 124 825 124 825 124 825 1 872 380 1 872 380 1 872 380
u
b,c
N 124 133 124 133 124 133 124 133 1 869 698 1 869 698 1 869 698
u,95 %min
−3
c , in cm 10 587 10 587 10 587 10 587 158 811 158 811 158 811
N,u
−3
c , in cm 10 529 10 529 10 529 10 529 158 583 158 583 158 583
N,u, min
t , in s 250 250 250 250 250 1 000 1 000
d
N 1 716 348 171 635 17 163 1 716 2 575 1 030 103
d
N 1 718 916 172 447 17 420 1 798 2 674 1 093 123
d,95 %max
−3
c , in cm 291 29,1 2,91 0,29 0,44 0,044 0,004 4
N,d
−3
c , in cm 292 29,3 2,95 0,30 0,45 0,046 0,005 2
N,d,max
E, in % 97,25 99,725 99,972 5 99,997 25 99,999 725 99,999 972 5 99,999 997 25
E , in % 97,23 9
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 29463-5
Deuxième édition
2022-03
Filtres à haut rendement et filtres
pour l'élimination des particules dans
l'air —
Partie 5:
Méthode d'essai des éléments filtrants
High-efficiency filters and filter media for removing particles in air —
Part 5: Test method for filter elements
Numéro de référence
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Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Symboles et termes abrégés . 2
4 Méthodes d'essai d'efficacité .3
4.1 Méthode d'essai d'efficacité de référence . 3
4.2 Autre méthode d'essai d'efficacité pour les filtres des groupes H et U . 3
4.3 Méthode d'essai d'efficacité statistique pour les filtres à faible efficacité — Filtres
du groupe E . 3
5 Filtre d'essai . 4
6 Appareillage d'essai.4
6.1 Généralités . 4
6.2 Conduit d'essai . 5
6.2.1 Conditionnement de l'air d'essai . 5
6.2.2 Réglage du débit volumique. 5
6.2.3 Mesurage du débit volumique . 5
6.2.4 Section de mélange de l'aérosol . 6
6.2.5 Dispositif de montage pour filtre d'essai . 6
6.2.6 Points de mesure de la perte de charge . 6
6.2.7 Échantillonnage. 6
6.3 Génération d'aérosol et instruments de mesure . 6
6.3.1 Généralités . 6
6.3.2 Appareillage d'essai avec un aérosol d'essai monodispersé . 7
6.3.3 Appareillage d'essai avec un aérosol d'essai polydispersé . 7
7 Conditions de l'air d'essai .11
8 Mode opératoire d'essai .12
8.1 Vérifications préalables .12
8.2 Démarrage du générateur d'aérosol .12
8.3 Préparation du filtre d'essai .12
8.3.1 Installation du filtre d'essai .12
8.3.2 Purge du filtre d'essai .12
8.4 Essais .12
8.4.1 Mesurage de la perte de charge .12
8.4.2 Essai avec un aérosol d'essai monodispersé .13
8.4.3 Essai avec un aérosol d'essai polydispersé .13
8.4.4 Essai de filtres avec des médias chargés .13
9 Évaluation .13
10 Rapport d'essai .15
11 Maintenance et inspection de l'appareillage d'essai .16
Annexe A (normative) Méthode d'essai d'efficacité alternative à partir d'un essai
d'exploration .17
Annexe B (informative) Méthode d’essai et de classification des filtres avec une
MPPS ≤ 0,1 μm (par exemple, filtres à membrane) .18
Annexe C (normative) Méthode pour l’essai et la classification des filtres utilisant
des médias avec des fibres chargées .21
iii
Annexe D (informative) Méthodes traditionnelles d'essai d'efficacité des filtres HEPA et
ULPA .27
Bibliographie .28
iv
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 142, Séparateurs aérauliques,
en collaboration avec le comité technique CEN/TC 195, Filtres air pour la propreté de l'air, du Comité
européen de normalisation (CEN), conformément à l'accord de coopération technique entre l'ISO et le
CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 29463-5:2011), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— les références normatives ont été mises à jour;
— l’Annexe C a été révisée.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 29463 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
La série ISO 29463 découle de la série EN 1822 avec des changements importants pour répondre aux
demandes de membres participants non-européens (membres P). Elle donne les exigences, les principes
fondamentaux d'essai et le marquage pour les filtres à air à haut rendement d'efficacité ayant une
efficacité comprise entre 95 % et 99,999 995 % qui peuvent être utilisés pour classifier les filtres en
général ou pour un usage spécifique par accord entre utilisateurs et fournisseurs.
La série ISO 29463 définit un mode opératoire de détermination de l'efficacité de tous les filtres, à partir
d'une méthode de comptage de particules utilisant un aérosol d'essai liquide (ou solide), et permet
une classification normalisée de ces filtres en fonction de leur efficacité, efficacité locale et globale,
qui couvre effectivement la plupart des exigences des différentes applications. La différence entre
la série ISO 29463 et les autres normes nationales se situe au niveau de la technique utilisée pour la
détermination de l'efficacité globale. Plutôt que sur les relations de masses ou les concentrations totales,
cette technique s'appuie sur le comptage des particules à la MPPS, qui est, pour les médias filtrants en
micro-verre, généralement dans la plage de 0,12 µm à 0,25 µm. Cette méthode permet également de
soumettre à essai les filtres à air à très faible pénétration, ce qui n'était pas possible avec les méthodes
d'essai précédentes en raison de leur sensibilité insuffisante. Pour les médias filtrants à membrane,
des règles différentes s'appliquent et sont décrites en Annexe B. Bien qu'aucun mode opératoire d’essai
équivalent pour les essais des filtres munis de médias chargés ne soit prescrit, une méthode pour traiter
ces types de filtres est décrite à l’Annexe C. Les exigences spécifiques concernant la méthode d'essai, la
fréquence, et les exigences de déclaration peuvent être modifiées par accord entre les utilisateurs et
les fournisseurs. Pour les filtres à faible efficacité (groupe H, tel que décrit en 4.2), d'autres méthodes
d'essais d'étanchéité sont décrites dans l'ISO 29463-4:2011, Annexe A.
Il existe des différences entre la série ISO 29463 et d'autres pratiques normatives courantes dans
plusieurs pays. Par exemple, beaucoup d'entre elles s'appuient sur les concentrations totales d'aérosols
plutôt que sur les particules individuelles. À titre informatif, une description succincte de ces méthodes
et leurs normes de référence sont fournies en Annexe D.
vi
NORME INTERNATIONALE ISO 29463-5:2022(F)
Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des
particules dans l'air —
Partie 5:
Méthode d'essai des éléments filtrants
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les méthodes d'essai pour la détermination de l’efficacité des filtres pour
la taille de particule ayant la plus forte pénétration (MPPS). Il donne également des lignes directrices
pour les essais et la classification des filtres avec une MPPS de moins de 0,1 µm (Annexe B) et des filtres
utilisant des médias avec des fibres synthétiques (chargées) (Annexe C). Il est destiné à être utilisé
conjointement avec l'ISO 29463-1, l'ISO 29463-2, l'ISO 29463-3 et l'ISO 29463-4.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 5167-1, Mesure de débit des fluides au moyen d’appareils déprimogènes insérés dans des conduites en
charge de section circulaire — Partie 1: Principes généraux et exigences générales
ISO 16890-4, Filtres à air de ventilation générale — Partie 4: Méthode de conditionnement afin de
déterminer l’efficacité spectrale minimum d’essai
ISO 21501-4, Détermination de la distribution granulométrique — Méthodes d'interaction lumineuse de
particules uniques — Partie 4: Compteur de particules en suspension dans l'air en lumière dispersée pour
espaces propres
ISO 29463-1:2017, Filtres et media à très haute efficacité pour la rétention particulaire — Partie 1:
Classification, essais de performance et marquage
ISO 29463-2:2011, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 2:
Production d'aérosol, équipement de mesure et statistique de comptage de particules
ISO 29463-3, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 3:
Méthode d'essai des filtres à feuille plate
ISO 29463-4:2011, Filtres à haut rendement et filtres pour l'élimination des particules dans l'air — Partie 4:
Méthode d'essai pour déterminer l'étanchéité de l'élément filtrant (méthode scan)
3 Termes, définitions, symboles et termes abrégés
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 29463-1, l'ISO 29463-2,
l'ISO 29463-3, l'ISO 29463-4, ainsi que les suivants s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1.1
durée d'échantillonnage
période pendant laquelle les particules dans le débit volumique d'échantillonnage sont comptées (en
amont ou en aval)
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.2.153]
3.1.2
méthode de comptage et de dimensionnement des particules
méthode de comptage des particules permettant à la fois la détermination du nombre de particules et la
classification des particules selon leur taille
EXEMPLE En utilisant un compteur optique de particules.
[SOURCE: ISO 29464:2017, 3.2.123]
3.2 Symboles et termes abrégés
C canal pour les compteurs de particules
c concentration en nombre
N
d diamètre de particule, μm
p
E efficacité
k facteur de dilution
N comptage des particules
P pénétration, %
p pression absolue, Pa
T température, K
t durée de l'échantillonnage, s
débit volumique, cm /s
V
Δp pression différentielle, Pa
φ humidité relative, %
CPC compteur de particules de condensation
DEHS sébacate de di(2-éthylhexyle)
DMPS granulomètre à mobilité différentielle
DOP phtalate de dioctyle
ePTFE polytétrafluoroéthylène expansé
IPA alcool isopropylique (isopropanol)
MPPS taille de particule ayant la plus forte pénétration
OPC compteur optique de particules
4 Méthodes d'essai d'efficacité
4.1 Méthode d'essai d'efficacité de référence
Afin de déterminer l’efficacité du filtre d'essai, le filtre d'essai est fixé dans le dispositif de montage
pour filtre et soumis à un débit volumique d'air d'essai correspondant au débit volumique nominal.
Après avoir mesuré la perte de charge au débit volumique nominal, l’aérosol d’essai produit par le
générateur d’aérosol est mélangé à l'air d'essai préparé dans une section de mélange, de manière à le
répartir de manière homogène sur la section droite du conduit.
L'efficacité est toujours déterminée pour la MPPS; voir l'ISO 29463-3. La distribution granulométrique
des particules d'aérosol peut éventuellement être mesurée à l'aide d'un système d'analyse de la taille
des particules, par exemple, un DMPS.
Les essais peuvent être réalisés en utilisant un aérosol d'essai mono-dispersé ou polydispersé. Lors
d'un essai avec un aérosol (quasi-)monodispersé, la méthode de comptage total de particules peut être
utilisée avec un CPC ou un OPC, par exemple un compteur à noyau de condensation à laser. Il doit être
garanti que le diamètre médian de particules en nombre correspond à la MPPS, c'est-à-dire le diamètre
des particules pour lequel le média filtrant à une efficacité minimum.
Lors de l'utilisation d'un aérosol polydispersé, la méthode de comptage et de dimensionnement des
particules, par exemple un OPC ou un DMPS, doit être utilisée, laquelle, en plus de compter les particules,
est également capable de déterminer leur granulométrie. Il doit être garanti que le diamètre moyen de
comptage, D , de l'aérosol d'essai est dans la plage donnée par la Formule (1):
M
S
MPPS
<
MMPPS
15,
où S est la taille de particule ayant la plus forte pénétration.
MPPS
Afin de déterminer l'efficacité globale, des débits partiels représentatifs sont extraits côtés amont et aval
de l'élément filtrant et dirigés vers le compteur de particules associé via une sonde d'échantillonnage
fixe pour mesurer le nombre de particules. Il est nécessaire d'avoir une section de mélange derrière
le filtre d'essai afin de mélanger l'aérosol de façon homogène avec l'air d'essai sur la section droite du
conduit (voir le 6.2.4). Lors de l'essai de filtres avec des dimensions frontales importantes, obtenir un
mélange adéquat de l’aérosol peut s'avérer impossible. Dans ce cas, la méthode d'essai avec sonde mobile
décrite à l'Annexe A doit être utilisée.
4.2 Autre méthode d'essai d'efficacité pour les filtres des groupes H et U
La méthode normalisée d'essai d'efficacité, telle que décrite en 4.1, utilise un mélange aval et une sonde
aval fixe. Toutefois, une autre méthode d'essai d'efficacité utilisant un équipement d'essai d'exploration
avec une (des) sonde(s) mobile(s) est fournie et décrite à l'Annexe A.
4.3 Méthode d'essai d'efficacité statistique pour les filtres à faible efficacité — Filtres
du groupe E
Pour les filtres du groupe E, l'efficacité globale doit être déterminée selon l'un des modes opératoires
d'essais statistiques décrits dans le présent paragraphe, et il n'est pas nécessaire de réaliser l’essai
pour chaque élément filtrant individuel (comme cela est obligatoire pour les filtres des groupes H et
U). L'efficacité globale des filtres du groupe E doit être déterminée en moyennant les résultats de l'essai
d'efficacité statistique comme décrit dans le présent paragraphe.
Un enregistrement des données du filtre sous la forme d'un certificat d'essai de type ou sinon d'un
certificat d'essai en usine est requis. Cependant, le fournisseur doit être capable de fournir une preuve
documentée afin de vérifier les données des filtres publiées sur demande. Cela peut être réalisé:
a) en maintenant un système de management de la qualité certifié (par exemple, ISO 9000), qui
nécessite l'application de méthodes statistiques pour soumettre à essai et documenter l'efficacité
des filtres du groupe E conformément au présent document; ou
b) en utilisant des méthodes statistiques reconnues pour soumettre à essai l'ensemble des lots de
production de filtres.
Le mode opératoire d'échantillonnage successif partiel tel que décrit dans l'ISO 2859-1 ou toute autre
méthode équivalente peut être utilisé.
Le mode opératoire d'échantillonnage successif partiel tel que décrit dans l'ISO 2859-1 implique qu’au
début, la fréquence d'essai soit élevée et qu’elle soit, au cours des essais supplémentaires, réduite à
mesure que l'expérience en cours de production augmente et que les produits fabriqués se conforment à
l'objectif. Par exemple, pour les huit premiers lots de production, 100 % des filtres produits sont soumis
à essai. Si tous les essais sont positifs, la fréquence est réduite de moitié pour les huit lots de production
suivants. Si tous les essais sont à nouveau positifs, le nombre est à nouveau réduit de moitié, et ainsi de
suite jusqu'à ce qu'il soit nécessaire de soumettre à essai un seul des huit lots (par exemple, la fréquence
minimale d'essai). Chaque fois que l'un des filtres d'essai est défaillant, la fréquence d'essai est à
nouveau doublée. Dans tous les cas, le nombre d'échantillons par lot soumis à essai doit être supérieur
à trois filtres.
5 Filtre d'essai
L'élément filtrant soumis à essai ne doit présenter aucun signe de détérioration ni aucune autre
irrégularité. L'élément filtrant doit être manipulé avec précaution et doit porter un marquage clair et
permanent donnant les détails suivants:
— la désignation de l'élément filtrant;
— le côté amont de l'élément filtrant.
La température du filtre d'essai pendant l'essai doit correspondre à celle de l'air d'essai.
6 Appareillage d'essai
6.1 Généralités
Un organigramme montrant la disposition des appareils y compris un banc d'essai est donné dans
l’ISO 29463-1:2017, Figure 4. Un schéma synoptique d'un banc d'essai est donné à la Figure 1.
Les principes de base de la génération et de la neutralisation des aérosols avec des détails sur les types
d'équipement appropriés ainsi que des descriptions détaillées des instruments de mesure requis pour
les essais sont donnés dans l’ISO 29463-2.
Légende
1 filtre de poussière grossière 10 échantillonneur, amont
2 filtre de poussière fine 11 conduit annulaire pour le mesurage de la pression
différentielle
3 ventilateur 12 manomètre (Δp)
4 chauffage de l'air 13 dispositif de montage pour filtre d'essai
5 filtre à air à très haute efficacité 14 registre de mesure (voir l’ISO 5167-1)
6 entrée d'aérosol dans le conduit d'essai 15 mesure de la pression absolue (p)
7 mesure de la température (T) 16 manomètre de mesure de la pression différentielle (Δp)
8 hygromètre (φ) 17 échantillonneur, aval
9 échantillonneur, analyse granulométrique
Figure 1 — Exemple de banc d'essai
6.2 Conduit d'essai
6.2.1 Conditionnement de l'air d'essai
L'équipement de conditionnement de l'air d'essai doit comprendre l'équipement requis pour le contrôle
de l'état de l'air d'essai de sorte qu'il puisse être mis en conformité avec l'exigence de l'Article 7.
6.2.2 Réglage du débit volumique
Les filtres doivent toujours être soumis à essai à leur débit d'air nominal. Il doit être possible de
régler le débit volumique à l'aide d'une disposition appropriée (par exemple, en modifiant la vitesse
du ventilateur, ou à l'aide de registres) à une valeur de ± 5 % du débit nominal, qui doit alors rester
constant à ± 2 % pendant toute la durée de chaque essai.
6.2.3 Mesurage du débit volumique
Le débit volumique doit être mesuré à l'aide d'une méthode normalisée ou étalonnée (par exemple,
mesurage de la pression différentielle à l'aide d'un système de registres normalisés, tels que
diaphragmes, buses, tubes de Venturi conformes à l'ISO 5167-1).
L'erreur limite de mesure ne doit pas dépasser 5 % de la valeur mesurée.
6.2.4 Section de mélange de l'aérosol
L'entrée d'aérosol et la section de mélange (voir la Figure 1 pour un exemple) doivent être construits de
manière à ce que la concentration d'aérosol mesurée en des points isolés de la section droite du conduit,
directement devant le filtre d'essai, ne s'écarte pas de plus de 10 % de la valeur moyenne d'au moins
neuf points de mesure sur la section droite du conduit.
6.2.5 Dispositif de montage pour filtre d'essai
Le dispositif de montage pour filtre d'essai doit garantir que le filtre d'essai peut être scellé et soumis
au débit conformément aux exigences.
Il ne doit obstruer aucune partie de la section droite du filtre.
6.2.6 Points de mesure de la perte de charge
Les points de mesure pour la perte de charge doivent être disposés de manière à ce que la valeur
moyenne de la pression statique du débit en amont et en aval du filtre puisse être mesurée. Les plans
des mesures de pression en amont et en aval doivent être positionnés dans des zones de débit régulier
avec un profil de débit uniforme.
Dans les conduits d'essai rectangulaires ou carrés, des trous lisses d’un diamètre de 1 mm à 2 mm pour
les mesures de pression doivent être percés au centre des parois du conduit, perpendiculairement à la
direction du débit. Les quatre trous doivent être reliés par un conduit circulaire.
6.2.7 Échantillonnage
Afin de déterminer l'efficacité, des volumes échantillonnés d'air sont prélevés du débit volumique
d'essai à l'aide de sondes d'échantillonnage et amenés aux compteurs de particules. Le diamètre des
sondes doit être choisi de manière à ce que les conditions isocinétiques soient maintenues dans la sonde
au débit volumique donné dans le conduit. De cette manière, les erreurs d'échantillonnage peuvent être
négligées du fait de la taille réduite des particules dans l'aérosol d'essai. Les raccords au compteur de
particules doivent être aussi courts que possible. Les échantillons côté amont sont prélevés à l'aide
d'une sonde d'échantillonnage fixe devant le filtre d'essai. L'échantillonnage doit être représentatif, en
partant du principe que la concentration d'aérosol mesurée à partir de l'échantillon ne s'écarte pas de
plus de ± 10 % de la valeur moyenne déterminée conformément au 6.2.4.
Une sonde d'échantillonnage fixe est également installée en aval, précédée d'une section de mélange
qui assure un mesurage représentatif de la concentration d'aérosol en aval. Il est considéré que c'est
le cas lorsque, dans le cas d’une fuite importante provoquée artificiellement dans le filtre d'essai, la
concentration d'aérosol mesurée en aval du filtre ne s'écarte en aucun point de plus de ± 10 % de la
valeur moyenne d'au moins neuf points de mesure sur la section droite du conduit. Il est nécessaire,
toutefois, de vérifier au préalable que la fuite provoquée artificiellement est suffisamment importante
pour augmenter la pénétration du filtre d’au moins un facteur cinq par rapport à la pénétration du filtre
exempt de fuite.
Les concentrations moyennes d'aérosol déterminées aux points d'échantillonnage amont et aval sans
filtre en position ne doivent pas différer les unes des autres de plus de 5 %.
6.3 Génération d'aérosol et instruments de mesure
6.3.1 Généralités
Les paramètres de fonctionnement du générateur d'aérosol doivent être ajustés pour produire un
aérosol d'essai dont le diamètre moyen se situe dans la plage de MPPS pour le média filtrant plan.
La taille moyenne de l'aérosol d'essai monodispersé ne doit pas s'écarter de la MPPS de plus de ± 10 %.
Un écart de ± 50 % est admis lors de l'utilisation d'un aérosol polydispersé.
Le débit de particules du générateur d'aérosol doit être réglé selon le débit volumique d'essai et
l'efficacité du filtre, de manière à ce que les comptages côtés amont et aval se situent dans les limites
de coïncidence du compteur (l’erreur de coïncidence maximale doit être de 10 % conformément à
l'ISO 21501-4), et nettement au-dessus du taux de comptage nul des instruments.
La distribution en nombre de l'aérosol d'essai exprimée en concentration peut être déterminée en
utilisant un système d'analyse granulométrique approprié (par exemple, un DMPS) ou avec un OPC
approprié pour les besoins de cet essai. L'erreur limite de la méthode de mesure utilisée pour déterminer
la valeur moyenne ne doit pas dépasser ± 20 % par rapport à la valeur de mesure.
Le nombre de particules dénombrées mesurées en amont et en aval doit être suffisamment important
pour fournir des résultats significatifs d'un point de vue statistique, sans que la concentration ne
dépasse la plage de mesure du compteur de particules en amont. Si la concentration en nombre en
amont dépasse la plage du compteur de particules (en mode comptage), un système de dilution doit être
inséré entre le point d'échantillonnage et le compteur.
Le comptage de particules peut être effectué en utilisant une paire de compteurs fonctionnant en
parallèle côtés amont et aval, ou en utilisant un compteur unique pour mesurer les concentrations en
nombre côtés amont et aval alternativement. Si les mesures sont effectuées avec un seul compteur, il
doit être garanti que les propriétés appropriées de l'aérosol d'essai (par exemple, concentration en
nombre, distribution granulométrique, distribution homogène sur toute la section droite du conduit)
restent constantes dans le temps. Si deux compteurs sont utilisés en parallèle, il convient qu'ils soient
tous deux du même type et étalonnés comme un double dispositif.
6.3.2 Appareillage d'essai avec un aérosol d'essai monodispersé
Pour des raisons techniques, la distribution granulométrique produite par le générateur d'aérosol est
généralement quasi monodispersée.
Lors de l'utilisation d'un aérosol monodispersé pour les essais d'efficacité de l'élément filtrant, non
seulement des OPC mais également des compteurs de particules de condensation peuvent être utilisés.
Lors de l'utilisation d'un compteur de particules de condensation, il doit être garanti que l'aérosol
d'essai ne contient pas un nombre important de particules beaucoup plus petites que la MPPS. Ces
particules, susceptibles d'être produites, par exemple, par un générateur d'aérosol qui ne fonctionne
plus correctement, sont également comptées par un compteur de particules de condensation et peuvent
entraîner une erreur considérable sur la détermination de l'efficacité. Une façon de vérifier cette erreur
est de déterminer la distribution en nombre de l'aérosol d'essai à l'aide d'un dispositif de mesure qui
couvre une plage allant de la limite inférieure de la plage du compteur de particules de condensation
jusqu'à une taille de particule d'environ 1 μm. La distribution en nombre ainsi déterminée doit être
quasi monodispersée et exempte de la concentration élevée de très petites particules.
L'appareillage pour les essais avec un aérosol monodispersé est représenté à la Figure 2.
6.3.3 Appareillage d'essai avec un aérosol d'essai polydispersé
Lors de la détermination de l'efficacité d'un élément filtrant en utilisant un aérosol d'essai polydispersé,
la concentration de particules en nombre et la granulométrie doivent être déterminées en utilisant un
OPC (par exemple, compteurs de particules à laser).
L'appareillage d’essai pour les essais avec un aérosol polydispersé est représenté à la Figure 3.
Légende
1 préfiltre pour l'air d'essai 11 système de dilution (optionnel: 1/x)
2 ventilateur à commande de vitesse variable 12 compteur de particules en amont (CPC ou OPC)
3 chauffage de l'air 13 filtre d'essai
4 entrée d'aérosol dans le conduit 14 mesurage de la perte de charge aux bornes du
filtre d'essai
5 générateur d'aérosol pour aérosol monodispersé 15 mesurage de la pression absolue (p) et du débit
volumique d'air (V̇ )
6 mesurage de la température (T), de la pression 16 section de mélange en aval
atmosphérique (p) et de l'humidité relative (φ)
7 section de mélange côté amont 17 point de prélèvement pour le comptage de
particules en aval
8 point de prélèvement pour l’analyse granulo- 18 compteur de particules en aval (CPC ou OPC)
métrique
9 système d'analyse granulométrique (DMPS ou OPC) 19 ordinateur pour la commande et l'enregistrement
des mesurages
10 point de prélèvement pour le comptage de
particules en amont
Figure 2 — Appareillage pour essais avec un aérosol monodispersé
Légende
1 préfiltre pour l'air d'essai 10 OPC en amont
2 ventilateur à commande de vitesse variable 11 filtre d'essai
3 chauffage de l'air 12 mesurage de la perte de charge du filtre d'essai
4 entrée d'aérosol dans le conduit 13 mesurage de la pression absolue (p) et du débit
volumique d'air (V̇ )
5 générateur d'aérosol pour aérosol polydispersé 14 section de mélange en aval
6 mesurage de la température (T), de la pression 15 point de prélèvement pour le comptage de
atmosphérique (p) et de l'humidité relative (φ) particules en aval
7 section de mélange côté amont 16 OPC en aval
8 point de prélèvement pour le comptage de 17 ordinateur de commande et d'enregistrement
particules en amont des mesurages
9 système de dilution (optionnel: 1/x)
Figure 3 — Appareillage pour essais avec un aérosol polydispersé
Pour couvrir les différentes plages de la MPPS, qui sont couramment rencontrées, au minimum, la plage
de mesure de l’OPC utilisé pour les essais d'efficacité doit couvrir au moins la plage de tailles des
S
MPPS
particules entre et 15, ×S .
MPPS
15,
La distribution des limites du canal doit être telle qu'il existe une limite de canal (inférieure) dans la
S S
MPPS MPPS
plage de diamètres comprise entre et (Figure 4, plage II a) et une limite de canal
2 15,
(supérieure) dans la plage de diamètres comprise entre 1,5 × SMPPS et 2 × SMPPS (Figure 4, plage II b).
D'un point de vue pratique, pour les médias filtrants les plus couramment utilisés, il convient que les
diamètres de canaux de 0,1 μm à 0,2 μm et de 0,2 μm à 0,3 μm, disponibles dans la plupart des OPC du
commerce, soient suffisamment conformes à cette exigence.
La distribution des classes de tailles doit être telle que chacune des limites des classes remplisse
l'une des conditions données dans la Formule (2) (comme indiqué à la Figure 4, plage II a) ou dans la
Formule (3) (comme indiqué à la Figure 4, plage II b):
S S
MPPS MPPS
<≤C (2)
LL
21,5
où C est la limite inférieure du canal.
LL
15, ×≤SC <×2 S (3)
MPPS UL MPPS
où C est la limite supérieure du canal.
UL
Tous les canaux entre ces deux limites peuvent être évalués pour déterminer l'efficacité du filtre.
Toutefois, il n'est pas nécessaire qu'il y ait plus d'un canal, de sorte que la condition ci-dessus peut
également être remplie, dans un cas extrême, par un seul canal.
a
S /2.
MPPS
b
S /1,5.
MPPS
c
S .
MPPS
d
S × 1,5.
MPPS
e
S × 2.
MPPS
Figure 4 — Efficacité en fonction de la taille des particules, E, et plages de mesurage admissibles
en fonction du minimum d'efficacité (S égale à 0,18 μm) et distribution en nombre, f,
MPPS
d'un aérosol d'essai polydispersé avec un diamètre de particules, D , égal à 0,23 μm
M
7 Conditions de l'air d'essai
L'air d'essai doit être conditionné avant d'être mélangé à l'aérosol d'essai de manière à ce que sa
température, son humidité relative et sa pureté soient conformes aux exigences spécifiées dans
l'ISO 29463-1:2017, 7.3.
8 Mode opératoire d'essai
8.1 Vérifications préalables
Après la mise en marche de l'appareillage d'essai, les paramètres suivants doivent être vérifiés.
a) Ordre de marche des instruments de mesure:
Les compteurs de particules de condensation doivent être remplis de liquide de service.
Les temps de chauffe spécifiés par les fabricants des instruments doivent être respectés.
b) Taux de comptage nul du compteur de particules:
Le mesurage du taux de comptage nul doit être effectuée à l'aide d'air de balayage exempt de
particules.
c) Pression absolue, température et humidité relative de l'air d'essai.
Ces paramètres doivent être vérifiés pour s'assurer qu'ils sont conformes à l'ISO 29463-1:2017, 7.3, et
s'ils ne le sont pas, des corrections appropriées doivent être apportées.
8.2 Démarrage du générateur d'aérosol
Lors du démarrage du générateur d’aérosol, un élément filtrant de réserve doit être installé dans le
dispositif de montage pour filtre d'essai.
Après ajustage des paramètres de fonctionnement du générateur d'aérosol et observation d'une période
de chauffe appropriée, la concentration de particules et la distribution de l'aérosol d'essai doivent être
vérifiées afin de s'assurer qu’elles sont conformes au 6.3. La distribution et la concentration de l'aérosol
d'essai doivent être déterminées aussi près que possible du dispositif de montage pour filtre d'essai.
8.3 Préparation du filtre d'essai
8.3.1 Installation du filtre d'essai
Le filtre d'essai doit être manipulé de manière à garantir que le matériau du filtre n'est pas endommagé.
Le filtre d'essai doit être installé dans le dispositif de montage en tenant compte de la direction du flux
d'air et du côté du joint d'étanchéité.
Le joint entre le filtre d'essai et le dispositif de montage pour filtre d'essai doit être exempt de fuites.
8.3.2 Purge du filtre d'essai
Afin de réduire l'auto-émission de particules par le filtre d'essai et d'équilibrer les températures du
filtre d’essai et de l'air d'essai, le filtre d’essai doit être purgé avec de l'air d'essai pendant une période
suffisamment longue au débit volumique nominal. Après cela, l'auto-émission résiduelle peut être
mesurée au niveau du compteur de particules aval.
8.4 Essais
8.4.1 Mesurage de la perte de charge
La perte de charge aux bornes du filtre d'essai doit être mesurée à l'état non chargé à l'aide d'air d'essai
pur. Le débit volumique nominal doit être réglé conformément au 6.2.2. Les mesures doivent être
réalisées après avoir atteint un état de fonctionnement stable.
8.4.2 Essai avec un aérosol d'essai monodispersé
Dans la section de mélange, l'air d'essai est mélangé à l'aérosol d'essai, dont le diamètre moyen
correspond à la taille de particule, MPPS, au minimum d'efficacité du média filtrant à feuille (écart
de ± 10 %; voir le 6.3).
Les concentrations de particules sont mesurées côtés amont et aval. Cela peut être réalisé en
utilisant une paire de compteurs fonctionnant en parallèle ou un compteur unique pour mesurer les
concentrations de particules côtés amont et aval alternativement. La concentration de particules en
nombre en amont et la durée de mesure doivent être choisies de manière à ce que la différence entre
le nombre de particules comptées et minimum côté amont (correspondant à la limite inférieure de
l'intervalle de confiance à 95 % d'une distribution de Poisson; voir l'ISO 29463-2) ne s'écarte pas de plus
de 5 % du nombre de particules mesuré (ce qui correspond à au moins 1,5 × 10 particules). Côté aval, la
différence entre le nombre de particules maximum (correspondant à la limite supérieure de l'intervalle
de confiance à 95 % d'une distribution de Poisson; voir l'ISO 29463-2) et le nombre de particules
compté ne doit pas s'écarter de plus de 20 % (ce qui correspond à au moins 100 particules) du nombre
de particules mesuré (voir le Tableau 1).
Lors du choix de la durée de mesure, des précautions doivent être prises pour que le filtre d’essai ne soit
pas surchargé en aérosol.
8.4.3 Essai avec un aérosol d'essai polydispersé
Les essais sont réalisés conformément au 8.4.2 en utilisant un aérosol polydisp
...
Questions, Comments and Discussion
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