English version below
Der neue und kleine Luftfilter von IKEA für 35€ mit 95m³/h CADR.
Günstig und funktional, aber leider mit einem Netzteil für 230V. Kann aber für ~ 10 € auf USB-C umgerüstet und somit per Powerbank genutzt werden.
Wenn du ein Lötkolben so halten kannst, dass es nicht nach Hähnchen riecht und ein Multimeter benutzen kannst, solltest du den Umbau auch bewerkstelligen können.
Nach dem hier beschriebenen Umbau kann der Luftfilter per USB-C an 5V/2A oder besser an USB-C PD 9V Netzteilen und Powerbanks betrieben werden. Bei 5V sollten die Lüfterstufen langsam nacheinander eingeschaltet werden und vor dem Hochschalten gewartet werden, bis der Lüfter die neue Drehzahl erreicht hat. Wenn direkt Stufe 3 ausgewählt wird, ist der Anlaufstrom relativ groß und könnte ggf. das Netzteil überlasten.
Umbau und Betrieb auf eigene Gefahr. Nach dem Umbau ist zwar alles Kleinspannung aber USB-C PD Netzteile können doch erhebliche Leistungen abgeben, sodass man bei Fehlern auch Magic Smoke, Schmoren oder Brand erzeugen kann.
- DC-BoostUp-Converter von 5V auf 24V mit min. 2A (besser 3A, lieber etwas überdimensionieren) Ausgangsstrom
- USB-C PD Trigger-Board (für z.B. 9V, ggf. optional, siehe unten zu weiteren Überlegungen zur Spannung)
- ein bisschen Kabel für zwischen Trigger-Board und BoostUp-Converter
- doppelseitiges Klebeband
- Heißkleber
Verwendeter BoostUp-Converter (no affiliate or something like that and there are better shops than Amazon): https://www.amazon.de/LAOMAO-Converter-Einstellbare-Ausgangsspannung-Netzteiladapter/dp/B0C2H6PFVH
- Schraubendreher
- Multimeter
- Seitenschneider (und ggf. Abisolierzange)
- Heißklebepistole
Aus der Steckdose ziehen ;)
Vorfilter und Filter herausnehmen.
Mit einem passenden Schraubendreher die dreieckigen Schrauben herausschrauben. Ein Schlitz-Schraubendreher mit ~ 4 mm Breite funktioniert auch, T8 könnte auch funktionieren.
Dann kann man den inneren Teil herausheben. Hierbei vorsichtig mit dem Kabel zum Motor sein. Das ist auf der Platine oben unter dem Knopf mit einem arretiertem Stecker befestigt. Den abziehen, um entspannt arbeiten zu können.
Die Zugentlastung unten vom originalen Kabel abschrauben.
Das schwarz-weiße Kabel nah an der Außenisolierung durchschneiden und auf der Seite Richtung Platine abisolieren.
Den äußeren Teil vom Kabel herausziehen und weglegen. Das ist genauso wie das Netzteil nun übrig.
Bei einigen USB-C PD Trigger-Boards kann man die Ausgangsspannung einstellen, z.B. über Lötpäds. Diese auf 9V Ausgangsspannung einstellen, siehe weiter unten für Überlegungen zur Spannung.
USB-C PD Netzteil anschließen, nachmessen, ob 9V herauskommen, Netzteil wieder herausziehen.
USB-C Trigger-Board mit dem Eingang vom BoostUp-Converter verbinden, so mit 5-10 cm Kabel. Polarität beachten.
USB-C Netzteil wieder rein, mit Multimeter den Ausgang vom Bootstyp-Konverter messen und mit dem Poti auf 24V Ausgangsspannung einstellen. Netzteil wieder herausziehen.
Das Kabel von der Platine an den BoostUp-Converter Ausgang anschließen. Die weiße Ader ist Plus und Schwarz ist Minus.
Motorkabel wieder einschließen und alles so hinlegen, dass der Motor frei drehen kann. Dann Netzteil einstecken, anschalten und ausprobieren.
Die USB-C Trigger-Boards passen meist unten in das Loch, wo vorher das Kabel rauskam.
Mit einem doppelseitiges Klebeband, Sperrholz, doppelseitiges Klebeband Sandwich kann man das Trigger-Board da ganz gut befestigen und dann noch mit genug Heißkleber fixieren.
Den BoostUp-Converter auf diesen Buckel überm Loch mit doppelseitigem Klebeband kleben. Dabei beachten, dass der nicht über den Buckel nach Vorne überstehen darf, da dort das zweite Gehäuseteil aufliegt.
Kabel gut verstauen.
Wieder das Gehäuseteil mit dem Motor einsetzen.
Dabei können sich die Kabel irgendwo dazwischen verfangen. Also gut schauen, dass alles am richtigen Platz sitzt und die Gehäuseteile plan und schlüssig ineinander liegen.
Schrauben wieder reinschrauben, Filter wieder einsetzen und fertig :)
Der verwendete BoostUp-Converter hält die 24V Ausgangsspannung stabil bei Eingangsspannungen zwischen 5V und 20V.
Der Uppatvind zieht laut Anleitung maximal 19 Watt Leistung (24V, 0.8A).
Leitungsabnahmen bei 5V Eingangsspannung am BoostUp-Converter Eingang gemessen:
- Einschalten von 0 auf Stufe 1, Spitze: 1A, 5W
- Stufe 1: 0.45A, 2.25W
- Stufe 2: 0.8A, 4W
- 2 auf 3 Spitze: 1.65A, 8.25W
- Stufe 3: 1.45A, 7.25W
- Einschalten von 0 direkt auf Stufe 3
- Bei 5V kurzzeitig eindeutig mehr als 2A, da hat das Labornetzteil abgeregelt, die Spannung ist zusammengebrochen und Uppatvind hat das Einschalten abgebrochen.
- Bei 9V waren es so 1A laut analoger Anzeige, also wahrscheinlich so 10 Watt oder so.
Die Spitzenströme sind von einer analogen Anzeige eines Labornetzteils abgelesen, ggf. werden kurzzeitig (kürzer als 1 sec) noch höhere Leistungen benötigt.
Man kann den Luftfilter also auch an einem leistungsfähigen 5V Netzteil/Powerbank (min. 2A) betreiben, man muss aber die Stufen nacheinander einschalten. Somit kann auf das Trigger-Board ggf. auch verzichtet werden. Das verwendete Trigger-Board gibt jedoch auch fröhlich 5V aus, wenn es die eingestellte Spannung nicht aushandeln kann, stört somit auch nicht.
Als Kompromiss scheint 9V als Ausgangsspannung vom USB-C PD Trigger-Board geeignet. Die Spannung ist ausreichend hoch, sodass die Ströme nicht zu groß werden. Außerdem wird von vielen (Handy-)Netzteilen 9V PD unterstützt. 15V oder 20V werden meist nur von Laptop USB-C Netzteilen unterstützt.
Außerdem kann das verwendete Trigger-Board auch Qualcomm Quick Charge triggern und auch über diese Netzteile 9V beziehen.
Andere Spannungen könnten jedoch auch eine gute Wahl darstellen.
Tldr: Ja, hilft immernoch sehr gut.
Ja, der IKEA Uppatvind hat einen EPA12 Filter, das ist kein HEPA-Filter (High-Efficiency Particulate Air), ihm fehlt also das H was für High steht. Funktioniert er dadurch nicht gegen SARS-CoV-2?
Es ist kompliziert. Aber meine Meinung ist: Ja, er hilft gegen SARS-CoV-2. Je nach Umständen (siehe unten) nicht ganz so super gut, es ist aber ein sehr guter Kompromiss zwischen Preis, Luftdurchsatz und Schutz.
Kurz die üblichen Grundlagen zu Partikelfiltern.
Sie funktionieren über drei verschiedene Mechanismen für verschiedene Partikelgrößen. Partikelfilter haben es sehr einfach große Partikel und ganz kleine Partikel zu filtern.
Die Partikel um 0.1 - 0.3 µm Größe sind die, die am schwierigsten zu filtern sind und in dem sich die meisten Filter unterscheiden.
Eine gute Erklärung zu den Mechanismen gibt es in diesem Video von MinutePhysics.
In Europa werden Luftfilter nach EN 1822-1:2009 klassifiziert. Dabei wird die Durchlässigkeit des Filters in genau der schwierigen Partikelgrößen 0.1 - 0.3 µm (MPPS = most penetrating particle size) gemessen.
- Ein EPA12 Filter entspricht der besten der drei EPA-Klassen und filtert mindestens 99.5 % der Partikel aus der Luft.
- Ein HEPA13 Filter filtert 99.95 % der Partikel, ist also Faktor 10 besser.
- Ein HEPA14 filtert noch mal Faktor 10 besser.
Wichtig: Die Klassifizierung nach EN 1822-1 ist nicht mit der MERV Klassifizierung zu verwechseln. Da werden zwar Zahlen ähnlicher Größe genutzt (z.B. MERV 13 Filter). Diese Zahlen geben aber an, bis zu welch kleiner Partikelgröße gefiltert wird. (Je höher die Zahl, desto kleinere Partikel werden gefiltert und desto besser der Filter.) (H)EPA Filter hingegen filtern sowieso schon immer bis 0.3 µm herunter, es ist nur die Frage wie gut.
Laut dieser Tabelle sind die besten MERV16-Filter mit EPA11 zu vergleichen.
Ein SARS-CoV-2 Virus ist ungefähr 0.1 µm groß, also in dem Bereich der schwierigen Partikelgrößen. Jedoch reisen die Viren selten alleine im Aerosol, sondern meist in größeren Tröpfchen. »we showed that SARS-CoV-2 RNA is present with airborne particles ≤2.5 μm, 2.5–10 μm, and ≥10 μm.« Also muss man sich um die Filterrate für Partikel kleiner 0.3 µm auch nicht allzu viele Gedanken machen. Und die großen Partikel werden eh gut gefiltert.
Außerdem kann man sich beim Einsatz eines Filters in einem umwälzenden Raumluftfilter schon fragen, ob man wirklich die 99.95 % braucht, wenn die Luft sich eh dann mit der restlichen dreckigen Raumluft mischt. Und selbst FFP2-Masken, wo wir ja nur die gefilterte Luft ohne Mischung atmen, filtern nur 95 %, also Faktor 10 schlechter als EPA12.
Des Weiteren ermöglichen Filter, die weniger Abscheiden, meist mehr Luftdurchsatz und filtern damit die Raumluft schneller und besser. (fiktives Beispiel: Einmal die Raumluft mit einem HEPA13 mit 2000facher Reduktion ODER zweimal dank höherem Durchsatz die Raumluft mit EPA12 mit 200 * 200 = 20 000 facher Reduktion)
Je mehr 9en in der Zahl stehen, desto besser kann man die teuren Filter bewerben. Für die Abluft biotechnischer Labore muss man schon HEPA-Filter nehmen. Und wer will nicht auch biotechnische Labor-Reinheit zuhause? Wirklich brauchen wir es aber nicht.
Die bekannte Corsi-Rosenthal-Box nutzt MERV13 Filter. Diese sind also schlechter als die MERV16/EPA11 Filter und noch mal schlechter als der EPA12 im Uppatvind.
Um es etwas überspitzt zu formulieren: Lieber sitzt jeder mit einem eigenen Uppatvind auf dem Schoß beim Weihnachtsessen, als das man sich für das gleiche Geld einen einzigen HEPA Luftfilter kauft, der dann in der Ecke steht und da die Luft sehr sehr gut filtert.
Der EPA12 im Uppatvind ist nicht viel schlechter als ein HEPA Filter und immer noch besser als eine FFP2-Maske.
Die gefilterte Luft mischt sich eh mit der Raumluft und mit mehr Durchsatz hat man ggf. auch sauberere Raumluft.
English translation partly by DeepL.
The new and small air filter from IKEA for 35€ with 95m³/h CADR.
Inexpensive and functional, but unfortunately with a power supply for 230V. But it can be converted to USB-C for ~ 10 € and thus used with a power bank.
If you can hold a soldering iron so that it doesn't smell of chicken and can use a multimeter, you should be able to manage the conversion.
After the conversion described here, the air filter can be operated via USB-C with 5V/2A or better with USB-C PD 9V power supply units and power banks. At 5V, the fan stages should be switched on slowly one after the other and wait until the fan has reached the new speed before switching up. If level 3 is selected directly, the starting current is relatively high and could possibly overload the power supply unit.
Conversion and operation at your own risk. After the conversion, everything is low voltage. However, USB-C PD power supplies can still deliver considerable power, so that you can also generate magic smoke, smouldering or fire in the event of mistakes.
- DC-BoostUp-Converter from 5V to 24V with min. 2A (better 3A, preferably slightly oversized) output current
- USB-C PD trigger board (for e.g. 9V, maybe optional, see below for further voltage considerations)
- a bit of cable for between trigger board and BoostUp converter
- double-sided adhesive tape
- hot glue
BoostUp converter used (no affiliate or something like that and there are better stores than Amazon): https://www.amazon.de/LAOMAO-Converter-Einstellbare-Ausgangsspannung-Netzteiladapter/dp/B0C2H6PFVH
- Screwdriver
- Multimeter
- Side cutter (and wire stripper if necessary)
- Hot glue gun
Pull the power adapter out of the socket ;)
Remove the pre-filter and filter.
Unscrew the triangular screws with a suitable screwdriver. A slotted screwdriver with ~ 4 mm width also works, T8 could also work.
Then you can lift out the inner part. Be careful with the cable to the motor. This is attached to the circuit board at the top under the button with a locked plug. Pull it off so that you can work in a relaxed manner.
Unscrew the strain relief at the bottom of the original cable.
Cut the black and white cable close to the outer insulation and strip the insulation on the side towards the circuit board.
Pull out the outer part of the cable and put it away. Not needed anymore, just like the power adapter.
With some USB-C PD trigger boards, you can set the output voltage, e.g. via solder pads. Set this to 9V output voltage, see below for voltage considerations.
Connect the USB-C PD power supply, check whether 9V is coming out, disconnect the power supply again.
Connect the USB-C trigger board to the input of the BoostUp converter with a 5-10 cm cable. Observe polarity.
Plug the USB-C power adapter back in, measure the output of the BoostUp converter with a multimeter and set the output voltage to 24V with the potentiometer. Pull out the power supply again.
Connect the cable from the circuit board to the BoostUp converter output. The white wire is positive and black is negative.
Reconnect the motor cable and place everything so that the motor can rotate freely. Then plug in the power supply unit, switch the air filter on and try it out.
The USB-C trigger boards usually fit into the hole at the bottom where the cable previously came out.
With double-sided adhesive tape, plywood, double-sided adhesive tape sandwich you can attach the trigger board there quite well and then secure it with enough hot glue.
Glue the BoostUp converter to the hump above the hole using double-sided adhesive tape. Make sure that it does not protrude over the hump to the front, as the second housing part rests there.
Stow the cable well.
Re-insert the housing section with the motor.
The cables can get caught somewhere in between. So make sure that everything is in the right place and that the housing parts are flat and fit together properly.
Screw the screws back in, reinsert the filter and you're done :)
The BoostUp converter used keeps the 24V output voltage stable at input voltages between 5V and 20V.
According to the instructions, the Uppatvind draws a maximum of 19 watts of power (24V, 0.8A).
Power consumption measured at 5V input voltage at the BoostUp converter input:
- Switching on from 0 to level 1, peak: 1A, 5W
- Level 1: 0.45A, 2.25W
- Level 2: 0.8A, 4W
- 2 to 3 peak: 1.65A, 8.25W
- Level 3: 1.45A, 7.25W
- Switching on from 0 directly to level 3
- At 5V, it was clearly more than 2A for a short time. The laboratory power supply limited the current draw at 2A, the voltage collapsed and Uppatvind stopped switching on.
- At 9V it was 1A according to the analog display, so probably 10 watts or so.
The peak currents are read from an analog display of a laboratory power supply unit; even higher power may be required for a short time (less than 1 sec).
The air filter can also be operated with a powerful 5V power supply/power bank (min. 2A), but the fan levels must be switched on one after the other. This means that the trigger board may not be necessary. However, the trigger board used also happily outputs 5V if it can't negotiate the set voltage, so it does not interfere.
As a compromise, 9V seems suitable as an output voltage from the USB-C PD trigger board. The voltage is sufficiently high so that the currents are not high. In addition, many (cell phone) power supplies support 9V PD. 15V or 20V are usually only supported by laptop USB-C power supplies.
In addition, the trigger board used can also trigger Qualcomm Quick Charge and also draw 9V via these power supplies.
However, other voltages could also be a good choice.
tldr: Yes, it still helps very well.
Yes, the IKEA Uppatvind has an EPA12 filter, which is not a HEPA filter (High-Efficiency Particulate Air), so it lacks the H which stands for High. Does this mean it doesn't work against SARS-CoV-2?
It's complicated. But my opinion is: Yes, it helps against SARS-CoV-2. Depending on the circumstances (see below) not quite as good, but it is a very good compromise between price, air throughput and protection.
Briefly the usual basics about particle filters.
They work via three different mechanisms for different particle sizes. Particle filters have it very easy to filter large particles and very small particles.
Particles around 0.1-0.3µm in size are the most difficult to filter and this is where most filters differ.
A good explanation of the mechanisms can be found in this video from MinutePhysics.
In Europe, air filters are classified according to EN 1822-1:2009. The permeability of the filter is measured in exactly the difficult particle sizes 0.1-0.3µm (MPPS = most penetrating particle size).
- An EPA12 filter is the best of the three EPA classes and filters at least 99.5% of particles from the air.
- A HEPA13 filter filters 99.95% of the particles, i.e. it is 10 times better.
- A HEPA14 filters 10 times better.
Important: The classification according to EN 1822-1 should not be confused with the MERV classification. Numbers of a similar size are used (e.g. MERV 13 filter). However, these numbers indicate up to which small particle size is filtered. (The higher the number, the smaller the particles are filtered and the better the filter). (H)EPA filters, on the other hand, always filter down to 0.3 µm anyway, it's just a question of how well.
According to this table, the best MERV16 filters are comparable to EPA11.
A SARS-CoV-2 virus is about 0.1 µm in size, i.e. in the range of difficult particle sizes. However, the viruses rarely travel alone in the aerosol, but usually in larger droplets. "we showed that SARS-CoV-2 RNA is present with airborne particles ≤2.5 μm, 2.5-10 μm, and ≥10 μm." So you don't have to worry too much about the filter rate for particles smaller than 0.3 µm. And the large particles are filtered well anyway.
In addition, when using a filter in a circulating room air filter, you can ask yourself whether you really need the 99.95% if the air then mixes with the rest of the dirty room air anyway. And even FFP2 masks, where we only breathe the filtered air without mixing, only filter 95%, i.e. 10 times worse than EPA12.
Furthermore, filters that separate less usually allow more air throughput and thus filter the room air faster and better. (Fictitious example: once the room air with a HEPA13 with 2000-fold reduction OR twice the room air with EPA12 with 200 * 200 = 20,000-fold reduction thanks to higher throughput)
The more 9s there are in the number, the better the expensive filters can be advertised. HEPA filters must be used for the exhaust air of biotechnical laboratories. And who doesn't want biotechnical laboratory purity at home? But we don't really need it.
The well-known Corsi-Rosenthal box uses MERV13 filters. These are therefore worse than the MERV16/EPA11 filters and even worse than the EPA12 in the Uppatvind.
To put it somewhat exaggeratedly: It's better for everyone to sit with their own Uppatvind on their lap at Christmas dinner than to buy a single HEPA air filter for the same money, which then sits in the corner and filters the air in the corner very well.
The EPA12 in the Uppatvind is not much worse than a HEPA filter and still better than an FFP2 mask.
The filtered air mixes with the room air anyway and with more throughput you may also have cleaner room air.