hepa高效過濾器

其實很多人（rén）對於高效過（guò）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（zhōng）效F5+中高效F9+末端的高效H14，但是對於高效過（guò）濾器（qì）的一些特性還是不太了（le）解的！

比如效（xiào）率為針對0.3um的粒子其濃度不低於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這句話的詳細意思（sī）其實並沒有多（duō）少（shǎo）人思考（kǎo）！

比（bǐ）如（rú）MPPS方法（fǎ）介紹的H14或者U15過濾器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一些筆記，針對高效（xiào）過濾器的一些詳細（xì）介紹。

不太懂的就看（kàn）黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為（wéi）高效（xiào）過濾器

最早的HEPA 的使用來源於美國軍方, 為MIT相關標準。其（qí）後歐（ōu）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。中國國內大部（bù）分項目緊跟的（de）是EN1822標準。

IEST規（guī）定對於MMD=0.3um的顆粒的整（zhěng）體效率不低（dī）於99.97%為高效;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以,也就（jiù）是H13以（yǐ）上;
EN1822
從圖中可以看到如下（xià）信息:EN1882對於局部穿透率（lǜ）可以是整體的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分析如下:

1).IEST中的（de）MMD-Mass Median Diameter指的是粒子（zǐ）質量中徑,也就是所有的氣溶膠粒（lì）徑分布當（dāng）中50%的質量大於（yú）這個值,50%的質量小（xiǎo）於這個值.

因此不要認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或（huò）者@0.3um>=99.99%僅（jǐn）僅是針對0.3um的要求.其實這個規定要求的是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單分（fèn）散相（xiàng）或者多分散相的,是一（yī）個範（fàn）圍內的氣溶膠群體,而（ér）絕不是單一粒徑的0.3um的氣（qì）溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆（kē）粒們（men）其實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的（de）粒（lì）子占有的數量（liàng）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（děng）同於（yú）EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也僅僅是類似，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（xiào）係列,不同（tóng）於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測（cè）試的。需要至（zhì）少做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準]分散相或者多分散相的粒（lì）子,布滿整體的0.1-0.5um的區間。最後用曲線做出來最低點（diǎn）。根據現在EN1822的統計（jì）,絕大部（bù）分的最易穿透（tòu）的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角度（dù）而言,氣溶膠發生器（qì）或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒（lì）徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標準差而言.σ1.5為多（duō）分（fèn）散。需要注意的是這個標準差（chà）和粒徑大小沒有直接關係，也就是計（jì）算結果和粒徑沒有關係.因此（cǐ）国产乱子伦一区二区三区可以認為MPPS的粒（lì）徑大小在（zài）測試的時候不是針對某（mǒu）一（yī）個粒（lì）徑的而（ér）是針對一個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測（cè）試（shì）的時候要求測試一個區間（jiān）範圍內的所有粒子數量總和;同時也要說明的是不同的（de）過濾風速下MPPS是（shì）不同（tóng）的。出廠前需要明（míng）確額定濾速是（shì）多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的（de）所（suǒ）有粒子總數。這裏所隱（yǐn）含的條件是（shì）氣溶膠的發塵應該正好落在這個範圍（wéi）之（zhī）內,而且粒徑的中值CMD應該正（zhèng）好等於MPPS[理想化],EN1822規（guī）定偏差不能超過（guò）10%;

2.氣溶膠（jiāo）發生器

氣溶膠發（fā）生器可以分為（wéi）若幹（gàn）種,如熱發塵和冷發塵,異凝結（jié）發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下（xià）可以保證有單分散相（xiàng）粒徑發出。

壓縮（suō）空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠（jiāo）發生（shēng）器（qì） 單分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相（xiàng）異凝結 1.05

自由噴射（shè）凝（níng）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（sàn）電移（yí）過濾為單分散相 σ=1.1不穩定（dìng）

從美國的IEST可以看（kàn）出他們使用的是第一種和第二種,用光度儀測試質量濃度比;而歐盟采用後麵四種（zhǒng）進行測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不（bú）可能直接測量一個粒徑值。其實是一個（gè）範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的（de）粒子數量全部加起來作為MPPS的數量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍（wéi）的。

根據EN1822-5的說法,如果是采（cǎi）用單分散相粒子在測試效率的時候是不（bú）計（jì）量粒子分（fèn）徑的。直接把所有的粒子數量加在一起就可以作為上下遊分別（bié）的粒子計數了。但是這裏要注意的是單分散相（xiàng）也不是真正的單分散相還是有各（gè）種粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回事（shì）了。因為標（biāo）準差大於1.5，因此在（zài）進行測試的時候要求同時測粒子粒徑分布和數量。需要注意的是（shì）在上下遊收集的時候,在MPPS已經知道（dào）的（de）情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分（fèn）段裏麵的全部或者部分粒（lì）子數量即可（kě）。

舉例來說明:現在EN已經（jīng）發現MPPS粒（lì）子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大（dà）值與最小（xiǎo）值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取（qǔ）MPPS/2-MPPS*2的全（quán）部範圍或者部分。這是因為實際的光學粒子計數（shù）器（qì）有（yǒu）一個測（cè）量精度問題（tí）。大家知道的一般是（shì）測量（liàng）分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是大部分廠家或者測試方最終的計數（shù）結果0.1um-0.2um之間的總數作為計量基礎。

根據EN1822要求（qiú）,最好的測量範圍在（zài）mpps/1.5-mpps*1.5之間。但（dàn）是（shì）規（guī）範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一組作為劑量範圍（wéi）.因此實際的（de）測試可以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種情況（kuàng）下進行計量。

考慮到實際的光學粒子分析儀,應該可以在其中三個分段裏麵任選一（yī）個並且選擇全部（bù）的粒子或者部分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀來。實（shí）際的工（gōng）程結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為大（dà）部分MPPS在0.18um的樣子,因此（cǐ）采用第二種（zhǒng）分段發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標（biāo）準。

以上是對多分散粒子測試時候的分析與說明（míng）。

3:接收方法（fǎ）

一般有兩種方法。

一種是（shì）用（yòng）於測定質量濃度的（de）光度計,它（tā）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；

另外一種是用粒子（zǐ）計數器或者粒徑（jìng）分（fèn）析計數器,它既可以（yǐ）測粒徑也可以測數量。不過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都（dōu）能測,它一般隻能分段測粒徑。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這樣的粒徑（jìng）也能分析的一清二（èr）楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段粒徑之間的。上麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是曲線找出來的,而不是實際測出來的。規定要求測至少六（liù）種（zhǒng）不同的粒徑（jìng）,通過畫曲線的（de）方法（fǎ）找到最（zuì）低點（diǎn）MPPS。這（zhè）種方法隻能用單分散相的粒子發生器來測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是一個區間;

並且（qiě）在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間（jiān）的粒徑,所以這更加說明了是粒子分析隻（zhī）能測試出（chū）某一段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就（jiù）可以了,而對（duì）於高要（yào）求的U15以上要求用粒子（zǐ）計數（shù）器,並（bìng）且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的（de）更加不利的那一個數據.但是（shì）並不需要先檢測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多公司使（shǐ）用TFI的冷發塵,由於其屬（shǔ）於多分散相，因此（cǐ）其實導致的結果（guǒ）就（jiù）是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求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（wéi）99.99%在實驗室要求低了。

對於大部分的項目而言,還是使（shǐ）用H14以上的高效比較保（bǎo）險。

5. EN1822測試方法（fǎ）

對於H10以上的就需要（yào）測（cè）試MPPS了,對於測試方法上麵已經有說明,總體而（ér）言就是測包（bāo）含MPPS的一段區間粒徑的數量;

6:對測試結果的（de）分析

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

參考資料

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學相關知識,包括泊鬆分（fèn）布/95%置（zhì）信區間/標準差/幾何（hé）標準差