ISO 29463-5:2011
(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
ISO 29463-5:2011 specifies the reference test procedure for determining the efficiency of filters at their most penetrating particle size (MPPS). ISO 29463-5:2011 also gives guidelines for the testing and classification for filters with an MPPS of less than 0,1 μm and filters using media with (charged) synthetic fibres. ISO 29463-5:2011 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
La présente partie de l'ISO 29463 spécifie le mode opératoire d'essai de référence pour la détermination de l'efficacité des filtres pour la taille de particule ayant la plus forte pénétration (MPPS). Elle 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). Elle est destinée à être utilisée conjointement avec l'ISO 29463‑1, l'ISO 29463‑2, l'ISO 29463‑3 et l'ISO 29463‑4.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 29463-5
First edition
2011-10-15
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 29463-5:2011(E)
©
ISO 2011
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ISO 29463-5:2011(E)
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Published in Switzerland
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ISO 29463-5:2011(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Description of the method . 2
4.1 Alternate efficiency test method for groups H and U filters . 3
4.2 Statistical efficiency test method for low efficiency filters — Group E filters . 3
5 Test filter . 3
6 Test apparatus . 4
6.1 Test duct . 4
6.2 Aerosol generation and measuring instruments . 6
7 Conditions of the test air . 10
8 Test procedure . 11
8.1 Preparatory checks . 11
8.2 Starting up the aerosol generator . 11
8.3 Preparation of the test filter . 11
8.4 Testing . 11
9 Evaluation . 12
10 Test report . 13
11 Maintenance and inspection of the test apparatus . 15
Annex A (normative) Alternate efficiency test method from scan testing . 16
Annex B (informative) Testing and classification method for filters with MPPS 0,1 µm
(e.g. membrane medium filters) . 17
Annex C (normative) Testing and classification of filters using media with (charged) synthetic
fibres . 20
Annex D (informative) Traditional efficiency test methods for HEPA and ULPA filters . 22
Bibliography . 23
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ISO 29463-5:2011(E)
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 29463-5 was prepared by Technical Committee ISO/TC 142, Cleaning equipment for air and other gases.
ISO 29463 consists of the following parts, under the general title High-efficiency filters and filter media for
removing particles in air:
Part 1: Classification, performance, testing and marking
Part 2: Aerosol production, measuring equipment, particle-counting statistics
Part 3: Testing flat sheet filter media
Part 4: Test method for determining leakage of filter element — Scan method
Part 5: Test method for filter elements
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ISO 29463-5:2011(E)
Introduction
ISO 29463 (all parts) is derived from EN 1822 (all parts) with extensive changes to meet the requests from
non-EU 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.
ISO 29463 (all parts) 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 ISO 29463 (all parts) 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 most penetrating
particle size (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 supplier and
customer. For lower-efficiency filters (group H, as described below), alternate leak test methods described in
ISO 29463-4:2011, Annex A, can be used by specific agreement between users and suppliers, but only if the
use of these other methods is clearly designated in the filter markings as noted in ISO 29463-4:2011, Annex A.
There are differences between ISO 29463 (all parts) 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 of this
part of ISO 29463.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 29463-5:2011(E)
High-efficiency filters and filter media for removing particles in
air —
Part 5:
Test method for filter elements
1 Scope
This part of ISO 29463 specifies the reference test procedure 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 referenced documents are indispensable for the application 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/TS 21220:2009, Particulate air filters for general ventilation — Determination of filtration performance
ISO 21501-4, Determination of particle size distribution — Single particle light interaction methods — Part 4:
Light scattering airborne particle counter for clean spaces
ISO 29463-1:2011, High-efficiency filters and filter media for removing particles in 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, 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 the leakage of filter elements — Scan method
1)
ISO 29464 , Cleaning equipment for air and other gases — Terminology
1) To be published.
© ISO 2011 – All rights reserved 1
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ISO 29463-5:2011(E)
3 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, ISO 29464 and the following apply.
3.1
sampling duration
time during which the particles in the sampling volume flow are counted (upstream or downstream)
3.2
measuring procedure with fixed sampling probes
determination of the overall efficiency using fixed sampling probes upstream and downstream of the test filter
3.3
total particle count method
particle counting method in which the total number of particles in a certain sample volume is determined
without classification according to size
EXAMPLE By using a condensation particle counter.
3.4
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.
3.5
particle concentration method
method that can determine the total concentration of particles in the aerosol either by multiple particle
counting or chemical concentrations
NOTE No particle size classification can be determined by this method.
4 Description of the method
In order to determine the efficiency of the test filter, it is fixed in the test filter mounting assembly and
subjected to a test air volume flow corresponding to the nominal volume flow rate. After measuring the
pressure drop at the nominal volume flow rate, the filter is purged with clean air and 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 differential mobility
particle sizer, 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 counting method may be used with a condensation particle
counter (CPC) or an optical particle counter (OPC; for example 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.
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ISO 29463-5:2011(E)
When using a poly-disperse aerosol, the particle counting method, e.g. an optical particle counter 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 Equation (1):
M
S
MPPS
DS1,5 (1)
M MPPS
2
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 6.1.4).
4.1 Alternate efficiency test method for groups H and U filters
The standard efficiency test method, as described above, 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.
4.2 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 below 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 leak test as described below.
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 part of ISO 29463; 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 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.
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ISO 29463-5:2011(E)
6 Test apparatus
A flow sheet showing the arrangement of apparatus comprising a test rig is given in ISO 29463-1:2011,
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
2 fine dust filter
3 fan
4 air heating
5 high-efficiency air filter
6 aerosol inlet to the test duct
7 temperature measurement
8 hygrometer
9 sampler, particle size analysis
10 sampler, upstream
11 ring pipe for differential pressure measurement
12 manometer
13 test filter mounting assembly
14 measuring damper (see ISO 5167-1)
15 measurement of absolute pressure
16 manometer measuring differential pressure
17 sampler, downstream
Figure 1 — Example of a test rig
6.1 Test duct
6.1.1 Test air conditioning
The test air conditioning equipment shall be comprised of the equipment required to control the condition of
the test air so that it can be brought in compliance with the requirement of Clause 7.
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ISO 29463-5:2011(E)
6.1.2 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.
6.1.3 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, nozzles, Venturi tubes in
accordance with ISO 5167-1.
The limit error of measurement shall not exceed 5 % of the measured value.
6.1.4 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.
6.1.5 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.
6.1.6 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.
6.1.7 Sampling
In order to determine the efficiency, partial flows 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 duct at the given volume flow rate for the sample. 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 6.1.4.
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 %.
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ISO 29463-5:2011(E)
6.2 Aerosol generation and measuring instruments
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 (maximum coincidence error 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 differential mobility particle sizer, DMPS) or with a laser particle counter 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 (for example, 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.
6.2.1 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 optical particle
counters 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.
6.2.2 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 optical particle counter (e.g. laser particle
counters).
The test apparatus for testing with a poly-disperse aerosol is shown in Figure 3.
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ISO 29463-5:2011(E)
Key
1 pre-filter for test air
2 fan with variable speed control
3 air heater
4 aerosol inlet in the duct
5 aerosol generator for the mono-disperse aerosol
6 measurement of temperature, barometric pressure and relative humidity
7 upstream side mixing section
8 sampling point for particle size analysis
9 particle size analysis system (DMPS or OPC)
10 sampling point for upstream particle counting
11 dilution system (optional)
12 upstream particle counter (CPC or OPC)
13 test filter
14 measurement of pressure drop across the test filter
15 measurement of absolute pressure and volume air flow rate
16 downstream mixing section
17 sampling point for downstream particle counting
18 downstream particle counter (CPC or OPC)
19 computer for purposes of control and measurement recording
Figure 2 — Apparatus for testing with a mono-disperse aerosol
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ISO 29463-5:2011(E)
Key
1 pre-filter for test air
2 fan with variable speed control
3 air heater
4 aerosol inlet in the duct
5 aerosol generator for the poly-disperse aerosol
6 measurement of temperature, barometric pressure and relative humidity
7 upstream side mixing section
8 sampling point for upstream particle count
9 dilution system (optional)
10 upstream OPC
11 test filter
12 measurement of pressure drop of the test filter
13 measurement of absolute pressure and volume air flow rate
14 downstream mixing section
15 sampling point for downstream particle count
16 downstream OPC
17 computer for control and measurement recording
Figure 3 — Apparatus for testing with a poly-disperse aerosol
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ISO 29463-5:2011(E)
At a minimum, the measuring range of the optical particle counter used for efficiency testing shall cover at
S
MPPS
least the particle size range between and 1,5 S , where S is the most penetrating particle
MPPS MPPS
1,5
size.
The distribution of the channel limits shall be such that there is one (lower) channel limit in the diameter range
SS
MPPS MPPS
between and (Figure 4, range II a) and one (upper) channel limit in the diameter range
21,5
between 1,5 S and 2 S (Figure 4, range II b). From a practical point of view, for most common
MPPS MPPS
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 optical particle counters, should sufficiently meet this requirement.
Specifically, for the different ranges of MPPS that are commonly encountered, the recommended measuring
range of the optical particle counter used in testing efficiency shall cover the following particle sizes given in
Equation (1) (Figure 4, range I):
S
MPPS
to 1,5 S (1)
MPPS
1,5
where S is the most p
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 29463-5
Première édition
2011-10-15
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
ISO 29463-5:2011(F)
©
ISO 2011
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ISO 29463-5:2011(F)
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Fax: +41 22 749 09 47
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Publié en Suisse
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 29463-5:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Description de la méthode . 2
4.1 Autre méthode d'essai d'efficacité des filtres des groupes H et U . 3
4.2 Méthode d'essai d'efficacité statistique des filtres à faible efficacité — Filtres du
groupe E . 3
5 Filtre d'essai . 3
6 Appareillage d'essai . 4
6.1 Conduit d'essai . 4
6.1.1 Conditionnement de l'air d'essai . 4
6.1.2 Réglage du débit volumique . 5
6.1.3 Mesurage du débit volumique . 5
6.1.4 Section de mélange de l'aérosol . . 5
6.1.5 Dispositif de montage pour filtre d'essai . 5
6.1.6 Points de mesure de la perte de charge . 5
6.1.7 Échantillonnage . 5
6.2 Génération d'aérosol et instruments de mesure . 6
6.2.1 Appareillage d'essai avec un aérosol d'essai monodispersé . 6
6.2.2 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 Mesure 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
9 Évaluation .13
10 Rapport d'essai .15
11 Maintenance et inspection de l'appareillage d'essai .16
Annexe A (normative) Autre méthode d'essai d'efficacité 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, médias filtrants à membrane) .18
Annexe C (normative) Essai et classification des filtres utilisant des médias avec des fibres
synthétiques (chargées) .21
Annexe D (informative) Méthodes traditionnelles d'essai d'efficacité des filtres HEPA et ULPA .23
Bibliographie .24
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ISO 29463-5:2011(F)
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 Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/
IEC, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
L'attention est appelée 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.
L’ISO 29463-5 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 142, Séparateurs aérauliques.
L'ISO 29463 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Filtres à haut rendement et
filtres pour l'élimination des particules dans l'air:
— Partie 1: Classification, essais de performance et marquage
— Partie 2: Production d'aérosol, équipement de mesure et statistique de comptage de particules
— Partie 3: Méthode d’essai des filtres à feuille plate
— Partie 4: Méthode d'essai pour déterminer l'étanchéité de l'élément filtrant (méthode scan)
— Partie 5: Méthode d'essai des éléments filtrants
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ISO 29463-5:2011(F)
Introduction
L'ISO 29463 (toutes les parties) découle de l'EN 1822 (toutes les parties) avec des changements
importants pour répondre aux demandes de membres P non membres de l'UE. Elle donne des exigences,
des principes d'essai fondamentaux et le marquage pour les filtres à air à haut rendement d'efficacité
ayant une efficacité comprise entre 95 % et 99,999 995 % et qui peuvent être utilisés pour classifier les
filtres en général ou pour un usage spécifique par accord entre utilisateurs et fournisseurs.
L'ISO 29463 (toutes les parties) définit un mode opératoire de détermination de l'efficacité de tous les
filtres, à partir d'une méthode de comptage de particules à l'aide d'un aérosol d'essai liquide (ou solide)
et permet une classification normalisée de ces filtres en fonction de leur efficacité locale et globale,
qui couvre effectivement la plupart des exigences des différentes applications. La différence entre
l'ISO 29463 (toutes les parties) et les autres normes nationales se situe au niveau de la technique utilisée
pour la détermination de l'efficacité globale. Cette technique s'appuie sur le comptage des particules
pour la taille de particule ayant la plus forte pénétration (MPPS), qui, pour les médias filtrants en
micro-verre, est généralement dans la plage de 0,12 µm à 0,25 µm, plutôt que sur les relations de masses
ou les concentrations totales. 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;
celles-ci sont décrites en Annexe B. Bien qu'aucun mode opératoire d’essai équivalent ne soit spécifié
pour les essais des filtres munis de médias chargés, 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 le fournisseur et le client. Pour les
filtres à faible efficacité (groupe H, tel que décrit ci-dessous), d'autres méthodes d'essais d'étanchéité,
décrites dans l'ISO 29463-4:2011, Annexe A, peuvent être utilisées par accord spécifique entre le
fournisseur et le client, mais seulement si l'utilisation de ces autres méthodes est clairement indiquée
dans les marquages des filtres, tel que décrit dans l'ISO 29463-4:2011, Annexe A.
Il existe des différences entre l'ISO 29463 (toutes les parties) et d'autres pratiques normatives courantes
dans plusieurs pays. Par exemple, plusieurs de ces pratiques 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 de la présente partie de l’ISO 29463.
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NORME INTERNATIONALE ISO 29463-5:2011(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
La présente partie de l'ISO 29463 spécifie le mode opératoire d'essai de référence pour la détermination
de l’efficacité des filtres pour la taille de particule ayant la plus forte pénétration (MPPS). Elle 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).
Elle est destinée à être utilisée conjointement avec l'ISO 29463-1, l'ISO 29463-2, l'ISO 29463-3 et
l'ISO 29463-4.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application de ce 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/TS 21220:2009, Filtres à air particulaires pour ventilation générale — Détermination des performances
de filtration
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 29463-1:2011, Filtres à haut rendement et filtres pour l’élimination des particules dans l’air — 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)
1)
ISO 29464, Épuration de l’air et autres gaz — Terminologie
3 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, l’ISO 29464 ainsi que les suivants, s'appliquent.
1) À publier.
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ISO 29463-5:2011(F)
3.1
durée d'échantillonnage
période pendant laquelle les particules sont comptées dans le débit volumique d'échantillonnage (en
amont ou en aval)
3.2
mode opératoire de mesurage avec sondes d'échantillonnage fixes
détermination de l'efficacité globale à l'aide de sondes d'échantillonnage fixes en amont et en aval du
filtre d'essai
3.3
méthode de comptage total de particules
méthode de comptage de particules selon laquelle le nombre total de particules dans un certain volume
d'échantillonnage est déterminé sans classification selon leur taille
EXEMPLE En utilisant un compteur à noyau de condensation.
3.4
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.
3.5
méthode de concentration des particules
méthode permettant de déterminer la concentration totale de particules dans l'aérosol, soit par
comptage multiple des particules, soit par évaluation des concentrations chimiques
Note 1 à l'article: Cette méthode ne permet aucune classification granulométrique.
4 Description de la méthode
Afin de déterminer l’efficacité du filtre d'essai, celui-ci est fixé dans le dispositif de montage pour filtre
d'essai et soumis à un débit volumique d'air d'essai correspondant au débit volumique nominal. Une
fois la perte de charge mesurée au débit volumique nominal, le filtre est purgé avec de l'air propre, et
l'aérosol d'essai produit par le générateur d’aérosol est mélangé à l'air d'essai préparé sur 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 granulomètre à mobilité différentielle, 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 compteur à noyau de condensation (CPC) ou d'un compteur optique de particules (OPC;
par exemple un compteur à noyau de condensation à laser). Il doit être garanti que le diamètre médian
des diamètres des particules correspond à la MPPS, c'est-à-dire le diamètre des particules pour lequel
le média filtrant à une efficacité minimale.
Lors de l'utilisation d'un aérosol polydispersé, la méthode de compteur à noyau de condensation, par
exemple un compteur optique de particules ou un DMPS, en plus du compteur à noyau de condensation,
est également en mesure 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 l'Équation (1):
M
S
MPPS
>>DS15, ⋅ (1)
MMPPS
2
où S est la taille de particule ayant la plus forte pénétration.
MPPS
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ISO 29463-5:2011(F)
Afin de déterminer l'efficacité globale, des débits partiels représentatifs sont extraits en amont
et en aval de l'élément filtrant et dirigés vers le compteur à noyau de condensation, 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 et l'air d'essai de façon homogène sur la
section droite du conduit (voir 6.1.4).
4.1 Autre méthode d'essai d'efficacité des filtres des groupes H et U
La méthode normalisée d'essai d'efficacité, telle que décrite ci-dessus, utilise un mélange aval et une
sonde aval fixe. Toutefois, l'Annexe A fourni et décrit une autre méthode d'essai d'efficacité utilisant un
équipement d'essai d'exploration avec une ou plusieurs sondes mobiles.
4.2 Méthode d'essai d'efficacité statistique des 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 ci-dessous; il n'est pas nécessaire de réaliser cet essai pour chaque élément
filtrant individuel (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'étanchéité statistique, comme
décrit ci-dessous.
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 pouvoir vérifier sur demande les données des filtres publiées. 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 d'essai et de documentation de l'efficacité des
filtres du groupe E conformément à la présente partie de l'ISO 29463; 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 telle que décrit dans l'ISO 2859-1 ou toute
autre méthode équivalente peut être utilisé.
Le mode opératoire d'échantillonnage successif partiel, telle que décrit dans l'ISO 2859-1, implique
que la fréquence d'essai soit élevée au début puis 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
encore 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). À chaque fois que l'un des filtres
d'essai n'est pas conforme, 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.
Au cours de l'essai, la température du filtre d'essai doit correspondre à celle de l'air d'essai.
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6 Appareillage d'essai
L'ISO 29463-1:2011, Figure 4 donne un organigramme représentant la disposition de l'appareillage, y
compris un banc d'essai. La Figure 1 donne un schéma synoptique d'un banc d'essai.
L'ISO 29463-2 donne 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.
Légende
1 filtre de poussière grossière
2 filtre de poussière fine
3 ventilateur
4 chauffage de l'air
5 filtre à air à très haute efficacité
6 entrée d'aérosol dans le conduit d'essai
7 mesure de la température
8 hygromètre
9 échantillonneur, analyse granulométrique
10 échantillonneur, amont
11 conduit annulaire pour le mesurage de la pression différentielle
12 manomètre
13 dispositif de montage pour filtre d'essai
14 registre de mesure (voir l'ISO 5167-1)
15 mesure de la pression absolue
16 manomètre de mesure de la pression différentielle
17 échantillonneur, aval
Figure 1 — Exemple de banc d'essai
6.1 Conduit d'essai
6.1.1 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.
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6.1.2 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 mesure approprié (par exemple, en modifiant la vitesse du ventilateur,
ou à l'aide de registres) à une valeur ±5 % du débit nominal qui doit alors rester constant à ±2 % près
pendant toute la durée de chaque essai.
6.1.3 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.
6.1.4 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 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.
6.1.5 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.
6.1.6 Points de mesure de la perte de charge
Les points de mesure de la perte de charge doivent être disposés de manière à pouvoir mesurer la
valeur moyenne de la pression statique du débit en amont et en aval du filtre. 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.
Sur les conduits d'essai rectangulaires ou carrés, des trous lisses de 1 mm à 2 mm de diamètre pour les
mesures de pression doivent être percés au centre des parois du conduit perpendiculairement au sens
du débit. Les quatre trous doivent être reliés par un conduit circulaire.
6.1.7 Échantillonnage
Afin de déterminer l'efficacité, des échantillons de débits 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 maintenir les conditions isocinétiques dans le conduit au débit volumique
donné pour l'échantillon. 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 avec le compteur de particules
doivent être aussi courts que possible. Les échantillons côté amont sont prélevés à l'aide d'une sonde
d'échantillonnage fixe placée 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 6.1.4.
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. C'est le cas lorsque, en cas de
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 mesurage sur la section droite du conduit. Il est toutefois nécessaire de vérifier au préalable que la
fuite provoquée artificiellement est suffisamment importante pour augmenter la pénétration du filtre
d'au moins un facteur sur cinq par rapport à la pénétration du filtre exempt de fuite.
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ISO 29463-5:2011(F)
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 %.
6.2 Génération d'aérosol et instruments de mesure
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 que les comptages en amont et en aval se situent dans les limites de
coïncidence (erreur de coïncidence maximale de 10 % conformément à l'ISO 21501-4) du compteur 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 à
l'aide d'un système d'analyse granulométrique approprié (par exemple, un granulomètre
...
Questions, Comments and Discussion
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