大（dà）連hepa高效過（guò）濾器

其實很多人對（duì）於（yú）高（gāo）效過濾器的了解還是停（tíng）留在表麵上的，

比如（rú）隻知道潔淨室要安裝初效G4+中效F5+中高效F9+末端的高效H14，但是對（duì）於高效過濾器的（de）一些特性還是不太了（le）解的！

比如效（xiào）率（lǜ）為針對0.3um的（de）粒（lì）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（xì）意思其實並沒有多少人思（sī）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（xià）麵的內容則是（shì）我自（zì）己以前整理的（de）一些筆記，針對高效（xiào）過濾器的一些詳細介紹。

不太懂的就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效過濾器（qì）效（xiào）率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾（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（tōng）行的（de）是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國（guó）內大（dà）部分項目緊跟的是EN1822標準。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整體效（xiào）率不低於99.97%為高效（xiào）;EN1882規定隻要在MPPS的（de）氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局部（bù）穿透率可以是整體的5倍這當然（rán）是在MPPS 的粒徑考慮之（zhī）下（xià）;
IEST描述
針對以上的兩張（zhāng）表格,分（fèn）析如下:

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

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（qiú）.其實這個規定要求的是質量中徑在0.3um的氣溶膠（jiāo）群,也就是氣溶膠是單分散相或者多分散相的,是一個範（fàn）圍內的氣溶膠群（qún）體,而絕（jué）不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子（zǐ）尺（chǐ）寸中徑,也就是有50%的粒子大（dà）於這個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒們其實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占有的數量（liàng）權重雖然小,但是質量權重很大。因此在（zài）IEST上麵說99.97%@0.3um其（qí）實大致（zhì）等同於EN1882的MPPS的顆粒直（zhí）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E10 E11 E12均作為（wéi）HEPA的分類劃入高效係列,不（bú）同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是（shì）需要對某（mǒu）一種濾料,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。每次試驗均要發單[準（zhǔn）]分散相或者多（duō）分散相的（de）粒子,布滿整（zhěng）體的0.1-0.5um的區間。最後用曲線做出（chū）來最低點。根據現在EN1822的統計,絕大（dà）部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之（zhī）間的某一個（gè）值。從商業角（jiǎo）度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保（bǎo）證（zhèng）為唯一粒（lì）徑粒子,從標準差而言.σ1.5為多分散。需要（yào）注意的是這個標準差和粒徑大小沒有直接關係，也就是計算結果和粒徑沒有關係.因此91小视频可以認為MPPS的粒徑大小在測試的時（shí）候（hòu）不是針對某一個（gè）粒徑的而是針對一個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實（shí）際現場測（cè）試的時候要求測試一個區間範圍內的所有粒子數量總和;同時也要說明的（de）是不同的過濾風（fēng）速下MPPS是不同的。出（chū）廠前需要明確額定濾速是（shì）多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒（lì）子總數。這裏（lǐ）所隱含（hán）的（de）條件（jiàn）是氣溶膠的發塵應該正好落在這個範圍之內（nèi）,而且粒徑的中值CMD應該正（zhèng）好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣溶膠發生器（qì）

氣溶膠發（fā）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發塵,在DPMS的幫助下可以保證有（yǒu）單分散相粒徑（jìng）發出。

壓縮空氣多分（fèn）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 氣溶膠發生器（qì） 單分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生（shēng）器 單分（fèn）散相異凝結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發生器 準單（dān）分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移（yí）過濾為單分散相 σ=1.1不穩定

從（cóng）美國的IEST可以看出他們使用的是第一種和第二種,用光度儀（yí）測試質量（liàng）濃度比;而歐盟采用後麵四種進行測試，更（gèng）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。很多工廠直接把0.1-0.2um之（zhī）間（jiān）的粒子數量全部（bù）加（jiā）起來作為MPPS的數量考（kǎo）慮應該是（shì）符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的（de）。

根據EN1822-5的說法,如果是（shì）采用單分散相粒子在測試效率的時候是（shì）不計量粒子分徑的。直接把所有的粒子數量加（jiā）在一起就可以作（zuò）為上下遊分別的粒子（zǐ）計數了。但是這裏要注意的是單分散相也不（bú）是（shì）真正的單分散相（xiàng）還（hái）是有各種粒徑分布（bù）的（de）。隻要標準差小於1.5就（jiù）可以這麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此（cǐ）在進行測試的時候要求同時測粒子粒徑分布和（hé）數量。需要注（zhù）意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已（yǐ）經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分粒子數量即可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒（lì）子一般坐落於0.1um-0.25um之（zhī）間。這個範圍的最大值（zhí）與最小值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的（de）全部範圍或者部分。這是因為實際的光學粒子計數器有一個測（cè）量精度（dù）問題（tí）。大家（jiā）知道的一般（bān）是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等（děng）。所（suǒ）以實際的結果是（shì）大部分廠家或者測試方最（zuì）終的計數結果0.1um-0.2um之間的總數作（zuò）為計量基礎。

根據EN1822要求,最（zuì）好的測（cè）量（liàng）範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規（guī）範也可以要求（qiú）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（fàn）圍.因此實際（jì）的（de）測試可以在（zài）

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。

考慮到實際的光學粒子分析儀,應該可（kě）以在其中三個分段（duàn）裏麵任選一個並且選擇全部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。實際（jì）的（de）工程結果是選擇0.1-0.2um之間的（de）。因為大部分（fèn）MPPS在0.18um的樣子,因此采用第二種分段發可以在0.09um-0.27um之間選（xuǎn）擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準。

以上是對多分散粒子測試（shì）時候的分析與說明。

3:接收（shōu）方法

一般有（yǒu）兩種方法。

一種是用於測定質（zhì）量濃度的光度計,它不能計數。因此可以用在DOP方法測試（shì）H13和H14上麵特（tè）別（bié）是在現場的（de）時候；

另外（wài）一種是用（yòng）粒（lì）子計數器或（huò）者粒徑分析計數器,它既可以測（cè）粒（lì）徑也可以測數量。不過需要說明的（de）是不（bú）能認為它（tā）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,而不是大家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能分（fèn）析的一清二楚. 因此（cǐ）實際的（de）接收（shōu）粒子MPPS是在（zài）一段粒徑（jìng）之間的。上麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測（cè）試的最（zuì）低（dī）MPPS的點是曲線找出來的,而不是實際測出（chū）來的。規定（dìng）要求（qiú）測至少六種（zhǒng）不（bú）同的粒（lì）徑,通過畫曲線的方法找到最低點MPPS。這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（yī）粒徑,而是一個區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說明了是（shì）粒子分析隻能測試出某一段粒（lì）徑之間而絕不是細（xì）到每一粒徑的;

4. IEST的（de）測試方（fāng）法

對於H13和H14,IEST要求對於其（qí）測試質量濃度就可以了,而對於高要求的U15以（yǐ）上（shàng）要求（qiú）用粒（lì）子計數器,並且直接讀取（qǔ）0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組（zǔ）中的更加不（bú）利的那一個數據.但是並不需要先檢測出MPPS值（zhí）。

對於現場中的DOP檢測,很多公司（sī）使用TFI的冷發塵,由於（yú）其屬於多分散相，因此其實導致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經（jīng）大（dà）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（guǒ）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以上的高效（xiào）比較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的就需要測（cè）試MPPS了,對於測試（shì）方法上麵已經有說明（míng）,總體而（ér）言就是測包含MPPS的一段區間（jiān）粒徑的數量;

6:對測試（shì）結果的分析

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用了泊鬆分（fèn）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（bù）/95%置信區間/標準（zhǔn）差/幾（jǐ）何標準差