Flow Resistance of Air Filters in Servo-Ventilators
2026 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Flödesresistans av Luftfilter i Servoventilatorer (Swedish)
Abstract [en]
Servo-ventilators developed by Getinge AB in Solna are used in intensive care environments to provide controlled respiratory support to patients. Along the gas pathway of a ventilator, various filters are placed at both the inlet and the outlet of a ventilator to guarantee adequate gas-supply quality. The performance of these filters is therefore important, and the flow resistance of the filter is usually specified to measure the quality of the filter. Reliable measurement of flow resistance is critical in several aspects, the test setup needs to be practical and feasible for various types of filters.
The aim of this thesis was to develop and validate a practical and reliable method for measuring the flow resistance of air filters in servo-ventilators. Test measurements were performed using a test setup, where pressure drop across bacterial filters and Servo Guard filters was measured at different flow conditions. The work focused on identifying the key parameters required to assess flow resistance by hands-on measurements. In addition, the filters were conditioned to investigate the effect of environmental conditions.
The result show that flow resistance increases with flow rate. Climate chamber conditioning had minimal effect on bacterial filters, while Servo Guard filters showed a slight increase in pressure drop and weight. Conditioning using a ventilator and humidifier resulted in clearer effects. A relationship between filter weight and flow resistance was noticed, suggesting that moisture absorption contributes to increased resistance.
Abstract [sv]
Servo-ventilatorer utvecklade av Getinge AB i Solna används i intensivvårdsmiljöer för att ge kontrollerat andningsstöd till patienter. Längs ventilatorns gasväg finns olika filter placerade både vid inloppet och utloppet för att säkerställa tillräcklig gaskvalitet. Prestandan hos dessa filter är därför viktig, och filtrets flödesmotstånd specificeras vanligtvis för att upprätthålla filtrets kvalitet. Tillförlitlig mätning av flödesmotstånd är utmanande, och testuppställningen behöver vara praktisk och genomförbar för olika typer av filter.
Syftet med detta examensarbete är att utveckla och validera en praktisk och tillförlitlig metod för att mäta flödesmotståndet hos luftfilter i servo-ventilatorer. Testmätningar utfördes med hjälp av en testuppställning där tryckfallet över bakteriefilter och Servo Guard-filter mättes vid olika flödesförhållanden. Arbetet fokuserade på att identifiera de viktigaste parametrarna som krävs för att bedöma flödesmotstånd genom praktiska mätningar. Dessutom konditionerades filtren för att undersöka effekten av miljöförhållanden.
Resultaten visar att flödesmotståndet ökar med flödeshastigheten. Konditionering i klimatkammare hade minimal effekt på bakteriefiltren, medan Servo-Guard-filtren visade en liten ökning i tryckfall och vikt. Konditionering med ventilator och luftfuktare gav tydligare effekt. Ett samband mellan filtrets vikt och flödesmotstånd observerades, vilket tyder på att fuktabsorption bidrar till ökat motstånd.
Place, publisher, year, edition, pages
2026.
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2026:324
Keywords [en]
Flow resistance, Pressure drop, Air filters, Test measurement setup, Flow rate, Climate chamber, Humidifier, Servo-ventilator, Gas flow measurement, Validation
Keywords [sv]
Flödesmotstånd, Tryckfall, Luftfilter, Test mätningsuppställning, Flödeshastighet, Klimatkammare, Befuktare, Servo-ventilator, Gas flödesmätning, Validering
National Category
Medical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-387540OAI: oai:DiVA.org:kth-387540DiVA, id: diva2:2095054
External cooperation
Getinge
Subject / course
Medical Engineering
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Medical Technology
Supervisors
Examiners
2026-08-312026-08-252026-08-31Bibliographically approved