hepa高（gāo）效（xiào）過濾器

其實（shí）很（hěn）多人對於（yú）高（gāo）效過濾器的了解還（hái）是停留在表麵上的，

比如隻知道（dào）潔淨室要安裝初效G4+中（zhōng）效F5+中（zhōng）高效F9+末端的高效H14，但是（shì）對於高效過濾器的一些特性還是不（bú）太了解（jiě）的！

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

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過濾器的測試粒子的尺寸是什麽？

下麵的內容則（zé）是我自己（jǐ）以前整理的一（yī）些筆記，針對高效過（guò）濾器的一些詳細介紹。

不太懂的（de）就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高（gāo）效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

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（chí）續優化自身規範和（hé）標準

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

IEST規定對於（yú）MMD=0.3um的顆粒（lì）的整體（tǐ）效率不低於99.97%為（wéi）高（gāo）效;EN1882規（guī）定隻（zhī）要（yào）在MPPS的（de）氣（qì）溶膠下（xià）通過（guò）率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下（xià）信息（xī）:EN1882對於局部穿透率可（kě）以是整體的5倍這當（dāng）然是在MPPS 的粒徑（jìng）考慮之下;
IEST描述（shù）
針對以上的兩張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中徑,也就是所有的氣溶膠粒徑分布當中50%的質量大於這個值,50%的質（zhì）量小於這個（gè）值.

因此不要認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅（jǐn）是針對0.3um的要求.其實這個規定要求的（de）是質量中徑（jìng）在0.3um的（de）氣溶膠（jiāo）群,也就是氣（qì）溶膠是單分散相或者多分（fèn）散相的,是一個範圍內（nèi）的氣溶膠（jiāo）群體（tǐ）,而絕不是單（dān）一粒徑的0.3um的氣溶膠;

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（dà）於（yú）這個值.50%的粒子小於這個（gè）值。MMD=0.3um的顆粒們其實它（tā）們的CMD大約（yuē）在0.2um.這是因為大顆（kē）粒的粒（lì）子（zǐ）占有的數量（liàng）權重雖然小,但（dàn）是（shì）質量權重很大。因（yīn）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（yě）僅僅是類似，不能完全等同。

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

4).MPPS到底是多（duō）少,是需（xū）要對某一種（zhǒng）濾料（liào）,比如（rú）某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要（yào）至（zhì）少（shǎo）做5次重複試驗。每次試驗（yàn）均要發單[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（zuò）出來最低點（diǎn）。根據（jù）現在EN1822的統計（jì）,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的（de）某一個值。從商業（yè）角度而（ér）言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑（jìng）粒子,從標準差而言.σ1.5為多分散（sàn）。需要注意的是這個標準差和粒徑大小沒有直接關係，也（yě）就是計算結果和粒徑沒（méi）有關係.因此91小视频（men）可以（yǐ）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（ér）是針對一個區間的。這個（gè）也就是（shì）為什麽MPPS在實際現場測試的時候要求測試一個區間範圍內的所有粒（lì）子數量總和;同（tóng）時也要說明的是不同的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需要明確額定濾速是多少.

5).對於實際的（de）MPPS測（cè）試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數。這裏所隱含的條件是氣溶膠的（de）發塵應該正好落在這個範圍之內,而且粒（lì）徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理（lǐ）想化],EN1822規定偏差不（bú）能超過10%;

2.氣溶膠（jiāo）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（jié）發塵和同凝結（jié）發塵,在DPMS的幫助下（xià）可以（yǐ）保證有單分（fèn）散相粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱（rè）發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷（lěng）發（fā）塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

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

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發生器 準單分散相自（zì）凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵（chén）+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（kě）以看出他們使用的是第一種和第二種,用光度儀測試（shì）質量（liàng）濃度比;而（ér）歐（ōu）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（jiē）測（cè）量一個粒（lì）徑值。其實是一個範圍。很多工（gōng）廠直接把（bǎ）0.1-0.2um之間的粒子數量全部加起來作為MPPS的（de）數量考慮（lǜ）應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說法,如果是采用單分散相粒子在測試效（xiào）率的時候是不計量粒（lì）子（zǐ）分徑的。直接把所有的粒子數量加在一起就可（kě）以作為上下遊（yóu）分別的粒子計數了（le）。但是這裏要注意（yì）的是單分（fèn）散相也不是真正的單分散相還是有各種粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相就（jiù）不是這麽回事了（le）。因為標準差大於1.5，因（yīn）此在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（shàng）下遊收集的時候,在MPPS已（yǐ）經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏（lǐ）麵的全部或者部分粒子數量即可。

舉（jǔ）例來說明（míng）:現（xiàn）在EN已經發現（xiàn）MPPS粒子一般坐落（luò）於0.1um-0.25um之間。這（zhè）個範圍的最大（dà）值與最小值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求（qiú）下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍（wéi）或者部分。這是因為實際的光（guāng）學粒子（zǐ）計數器有一個測量精度問題。大家知道的一般是測量分（fèn）段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是（shì）大部分廠家或者測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也（yě）可以要求在mpps/2-mpps/1.5之（zhī）間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上（shàng）任選（xuǎn）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

這三種情況下進行（háng）計量。

考慮到實（shí）際的光學粒子分析儀,應該可以在其中三（sān）個分段裏（lǐ）麵任選一個並且選擇全部的粒子或（huò）者部分的粒子。到底怎麽選根（gēn）據（jù）實際的（de）粒子分析儀來。實際的工程結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分MPPS在0.18um的樣（yàng）子,因此采用第二種分段發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑（jì）量標準。

以上是對多分散粒子測試時候（hòu）的分析與說明。

3:接（jiē）收方法

一般有兩種方法。

一種是用於測定質量濃度（dù）的光（guāng）度計,它不能（néng）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（zhǒng）是用粒子計（jì）數器或者粒（lì）徑分析計數器,它既可以測粒徑也可以測數量。不（bú）過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都能（néng）測,它一般隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這（zhè）樣的粒徑也能分析（xī）的一清二楚. 因此實際的接收粒子（zǐ）MPPS是（shì）在一段粒徑之間（jiān）的。上麵已經說過了。

這（zhè）是因為EN1822-3對於濾料測（cè）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（qiú）測至少六種不同的粒徑,通過（guò）畫曲線的（de）方法找到最低點MPPS。這種方（fāng）法隻能用單分散相的粒（lì）子（zǐ）發生器來（lái）測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是一個區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏（lǐ）麵已經（jīng）要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說（shuō）明了是粒子分（fèn）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（cè）試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測（cè）試質量濃度就可以了,而（ér）對（duì）於高要求的（de）U15以（yǐ）上要（yào）求用粒子（zǐ）計數器,並且直接（jiē）讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更（gèng）加不利的那（nà）一個數據.但是並不需要先檢測出MPPS值。

對於現（xiàn）場中的DOP檢（jiǎn）測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於（yú）其屬於多分散相，因（yīn）此其實導致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已（yǐ）經（jīng）大於0.3um的要求了。因此要求現場的測（cè）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（shì）要求低了。

對於大（dà）部分的項目（mù）而言,還是使用H14以上的高效比較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上（shàng）的就需（xū）要測試MPPS了,對於測試方法（fǎ）上麵已經有說（shuō）明,總體而言就是測包含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（xī）采用了泊鬆分布的95%置信區間的結果。

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,包括泊鬆分布/95%置信區間/標準差/幾何標準差