天（tiān）門hepa高效過濾器

其實很多人（rén）對於高效過濾器的了解還是停留在表麵上的，

比如隻知道潔淨室要安裝初效G4+中效F5+中（zhōng）高效F9+末端的高效H14，但是對（duì）於高效過（guò）濾器的一些特性還（hái）是不太了解的！

比如效率為針（zhēn）對0.3um的粒子其濃度不（bú）低於99.97%為美國的A級別（bié）高效過濾器,這句話（huà）的詳細意思其實並沒有多（duō）少人思考！

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過濾器（qì）的測試粒子的尺寸是什麽？

下麵的內容（róng）則是我自己以前整理的（de）一些（xiē）筆記，針對（duì）高效過濾器的一些（xiē）詳（xiáng）細介紹。

不太懂的就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效（xiào）過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效（xiào）過濾（lǜ）器

最早的HEPA 的使用來源於美國軍方, 為MIT相關標準。其後歐洲持續優化自身規範和標準

目前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準（zhǔn）。中國國內大部分項目緊跟的是EN1822標準。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整（zhěng）體效率不低於99.97%為（wéi）高效;EN1882規定隻要在MPPS的（de）氣溶膠（jiāo）下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中（zhōng）可以看到如下信息:EN1882對於局部（bù）穿透率可（kě）以是整（zhěng）體的5倍這當然（rán）是（shì）在MPPS 的粒徑考慮（lǜ）之下;
IEST描述
針對以上的（de）兩張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中徑,也就是所有的氣（qì）溶膠（jiāo）粒徑分布當中50%的質量大於（yú）這（zhè）個值,50%的（de）質（zhì）量小（xiǎo）於這個（gè）值.

因此不要認為IEST的（de）規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要求.其（qí）實這（zhè）個規定要求的是質量中徑在0.3um的氣（qì）溶膠群,也就是氣溶膠是單分散相或（huò）者多分散相的,是一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一粒徑（jìng）的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中（zhōng）徑,也就是有50%的粒子大於這個值（zhí）.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒們（men）其（qí）實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆（kē）粒的粒子占（zhàn）有的數（shù）量權重雖然小,但是質量權重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也僅僅是（shì）類似，不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃入高效係列（liè）,不同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是（shì）多少,是需要對某一（yī）種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少做5次重複試驗。每次試驗均（jun1）要發單[準]分散相或者多分散相（xiàng）的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區（qū）間。最後用曲線做出來最低點。根據現在（zài）EN1822的統計,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角度而（ér）言,氣溶（róng）膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標（biāo）準差而言.σ1.5為（wéi）多分散。需要注意（yì）的是這個標準差和粒徑大（dà）小沒有直接關係，也就是計算結果和（hé）粒徑沒有關係（xì）.因此国产乱子伦一区二区三区可以認為MPPS的粒徑大小在測試的時候不是針對某一個粒徑的而是針對一個（gè）區間的。這個也就是（shì）為什麽（me）MPPS在實際現場測試（shì）的時候（hòu）要求測試一個區間範圍內（nèi）的所有粒子數（shù）量總和;同時也要說明的是不同的過濾風速下MPPS是（shì）不同的。出廠前需要明確額（é）定濾速是多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之（zhī）內的所有粒子總數。這裏所隱含的條（tiáo）件是氣溶膠的發塵應該（gāi）正好落在這個範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規（guī）定偏（piān）差不能超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠發生器可以分為若幹種,如熱發塵和冷發塵,異凝結發塵和同凝結（jié）發塵（chén）,在DPMS的幫助下可以保證有單分散（sàn）相粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵（chén） MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發（fā）生器 單分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝（níng）結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發生器 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾為單分散相 σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以看出他們使用的是第一種（zhǒng）和第二種,用光度儀測試質量濃度（dù）比;而（ér）歐盟采用後麵四種進行測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍。很（hěn）多工廠直接把0.1-0.2um之（zhī）間的粒子數量全部加起來作（zuò）為MPPS的數量考慮應（yīng）該是符合（hé）MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範（fàn）圍的（de）。

根據EN1822-5的說法,如果是采用單分散相粒子在測試效率的時候是不計量粒子分徑的。直接把所（suǒ）有（yǒu）的粒子數量加（jiā）在一起就可以作為上下遊分別的粒子計數了。但是這裏要注意的是單分（fèn）散相（xiàng）也不是真正的單分散相還是有（yǒu）各種粒徑分布的（de）。隻（zhī）要標準差小於1.5就可以這麽（me）認為了（le）。

對於多分散相就不是（shì）這麽回（huí）事了。因為標準差大於1.5，因此在進行測試的時候要（yào）求同時測粒子粒徑（jìng）分布（bù）和數量。需（xū）要注意（yì）的是在（zài）上（shàng）下遊（yóu）收集的時候,在（zài）MPPS已經知道的（de）情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全（quán）部或者（zhě）部（bù）分粒子數量即（jí）可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子一般（bān）坐落於（yú）0.1um-0.25um之間（jiān）。這個（gè）範圍的最大值與最（zuì）小值（zhí）之比為2.5.因此（cǐ）在EN1822-5的要求下（xià）,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因為實際（jì）的光學粒子計數（shù）器有一個測量精度問題。大家知道的一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結（jié）果是大部分（fèn）廠家或者測試方（fāng）最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總（zǒng）數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範（fàn）圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但（dàn）是規範也可（kě）以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段（duàn）上任選一組作為劑量範圍.因此實際的測試可以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三（sān）種情況下進行計量。

考（kǎo）慮到實際的光學粒（lì）子分析儀,應該可以在其中三個分段裏麵任選（xuǎn）一個並且選擇全部的粒子（zǐ）或者（zhě）部分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子（zǐ）分析儀（yí）來。實際的工程結果（guǒ）是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分（fèn）MPPS在0.18um的樣子,因此采用第二種分段（duàn）發可以在0.09um-0.27um之間選擇（zé）部分也就是0.1um-0.2um之間的（de）值作為劑量標準。

以上是對多分散（sàn）粒子測試時候的分析與說明。

3:接收方法

一般有兩種方法。

一（yī）種是用於（yú）測定質量濃度的光度計,它不能計數。因此可以用在DOP方法測試H13和H14上麵特別是在現場的時候；

另外一種是用粒（lì）子計（jì）數器或者粒徑分析計數器,它既可以測粒徑也可以測數（shù）量。不過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都能測,它一般（bān）隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想象的（de）什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒（lì）徑也能分析的一清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段粒徑（jìng）之間的。上麵已經（jīng）說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的（de）最低MPPS的點是（shì）曲線找出來的,而不（bú）是實際測（cè）出來的。規定要求測至少六種不同的粒徑,通（tōng）過畫曲線的方法找到最低點MPPS。這種方（fāng）法隻能用單分散（sàn）相的粒子發生器來（lái）測試（shì）。因此其實找到（dào）的不是單一粒徑（jìng）,而是一個區間;

並且在EN1822-4和（hé）EN1822-5裏麵已（yǐ）經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間（jiān）的粒徑（jìng）,所以這更加（jiā）說明了是粒子分析隻能測試出某一（yī）段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試（shì）方法

對於（yú）H13和H14,IEST要求（qiú）對於其測試質（zhì）量濃度就可以了,而對於高要求的（de）U15以上要（yào）求用粒子（zǐ）計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那一個數據.但是並（bìng）不需要先（xiān）檢測出MPPS值。

對於（yú）現（xiàn）場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其（qí）屬於多分散相，因（yīn）此其實導致（zhì）的結果（guǒ）就是（shì）CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求（qiú）現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要求低了。

對於大部分的項目而言,還是使用H14以上的（de）高效比較保險。

5. EN1822測試方法

對於（yú）H10以上的就需（xū）要測試MPPS了,對於測試方法上麵已經有說明,總體而言就是（shì）測包含MPPS的一（yī）段區間粒徑的數量;

6:對測試結果的分析

由於現場測試的隻能是樣本,而且不可能全部都測.因此實際的結果分析采用了泊鬆分布的95%置（zhì）信區間的結果。

參（cān）考資（zī）料

IEST-RP-CC001.4/EN1822-1/EN1822-2/EN1822-3/EN1822-4/EN1822-5/ISO14644-1/ISO14644-3/ISO14644-4並且在資料當中提到了統計（jì）學相關知識,包括泊鬆分布（bù）/95%置信區間/標準差/幾何標準差