無（wú）錫hepa高效（xiào）過濾器

其實很多人對於高效過濾器的了解還是停留在表麵上的，

比如隻（zhī）知道潔淨室（shì）要安（ān）裝初效（xiào）G4+中效F5+中高效F9+末端（duān）的高（gāo）效H14，但是對於（yú）高效過濾器的一些特性還是不太了解的！

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

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（de）內容則是我自己以前整理的（de）一些筆記，針對高（gāo）效過濾器的一（yī）些詳細介紹。

不太懂的就看黑體字就可以（yǐ）了！！！！

1.從HEPA高效過濾器（qì）效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

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

目前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三（sān）大標準。中國國內大部分項目緊跟的是EN1822標準（zhǔn）。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整體效率不低於99.97%為高效;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠下通（tōng）過率大於99.95%的就（jiù）可以,也（yě）就是（shì）H13以（yǐ）上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局部穿透率可以是整體的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮之（zhī）下;
IEST描述
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（zhè）個（gè）值,50%的質量小於（yú）這個（gè）值.

因此不要認（rèn）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（róng）膠是單分散相或（huò）者多分散相的,是一個範圍內的（de）氣溶膠群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指（zhǐ）的是粒子尺寸中徑,也（yě）就是（shì）有50%的粒子大於（yú）這個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的顆（kē）粒們其實它們的CMD大約在0.2um.這是因為大（dà）顆粒的粒（lì）子占有的數量權重雖然小,但是質量權重很大。因此在IEST上麵（miàn）說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的MPPS的顆粒直（zhí）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（de）E10 E11 E12均（jun1）作為HEPA的分（fèn）類劃入高效係（xì）列,不（bú）同於以前的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試的（de）。需要至少做5次重複（fù）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（zhěng）體的（de）0.1-0.5um的（de）區間。最後用曲（qǔ）線做出來最低點。根據現在EN1822的統計,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之（zhī）間的某一個值。從商業角度而言,氣（qì）溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的（de）氣溶膠粒徑不可能保證（zhèng）為唯一粒徑粒子,從標（biāo）準（zhǔn）差而言.σ1.5為多分散。需要注意的（de）是這個標準差（chà）和粒徑大小沒（méi）有直接關係，也就是計算結果和粒徑沒有關係.因此我（wǒ）們可以認為MPPS的粒徑（jìng）大小在測試的時候不是針（zhēn）對某一個粒徑的而是（shì）針對一個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測（cè）試的時候要（yào）求測試一（yī）個區間範圍內的所有粒子數（shù）量總和;同時也要說（shuō）明的是不同（tóng）的過濾風速下MPPS是不同（tóng）的。出廠前需（xū）要明確額定濾速是（shì）多少.

5).對於實際的MPPS測試（shì）,一般要求收集（jí）MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的（de）所有粒子（zǐ）總數。這裏所隱（yǐn）含（hán）的條件是氣溶膠（jiāo）的（de）發塵應該正好落在這個範（fàn）圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能（néng）超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣（qì）溶膠發生器可以分為若幹種,如（rú）熱發塵和冷發（fā）塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫（bāng）助（zhù）下可以保證有單分散相粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散（sàn）冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單分散相異凝（níng）結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散（sàn）相異凝結 1.05

自由噴（pēn）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（chén）+DPMS 多分散電移過濾為單分（fèn）散相 σ=1.1不穩定

從美國的（de）IEST可以看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進行測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直接（jiē）測量一個粒徑值。其實是（shì）一個範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數量全（quán）部加起來作為MPPS的數量（liàng）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（shuō）法,如果是采用單分散相粒子（zǐ）在（zài）測試效率的時候是不計量粒子分徑的。直接把所（suǒ）有的粒子（zǐ）數（shù）量加在一起就可（kě）以作為上下遊分別的粒子（zǐ）計數了。但是這裏要注意的是單分（fèn）散相也不是真正的單分散（sàn）相還是（shì）有各種粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認（rèn）為了。

對於多分散（sàn）相就不是（shì）這麽回事了。因為標準差大於1.5，因（yīn）此在進行測試的時候要求同（tóng）時測粒子粒徑分布和數量。需要注意的是在上下遊（yóu）收集的時候,在MPPS已經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分（fèn）段裏麵的全部或者部（bù）分粒子數量即可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。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的全（quán）部範圍或者（zhě）部分。這是因為實際的光學粒子計數器（qì）有一個測量精度問題。大（dà）家知道的一般是測（cè）量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是大部（bù）分廠家或者測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總（zǒng）數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的（de）測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要求在（zài）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.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（kuàng）下進行計量。

考慮到實際的光學粒（lì）子分析儀,應該可以在其（qí）中（zhōng）三個分段裏麵任選一個並（bìng）且選擇全部的粒子或者部分的粒子。到底怎（zěn）麽選根據實際的粒子（zǐ）分析儀來。實際的工程結果是選擇0.1-0.2um之（zhī）間的。因為大部分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（jiān）選擇部分也就是0.1um-0.2um之（zhī）間的值（zhí）作為劑量標準。

以上是對多分散粒子測試時候的分析與說明。

3:接收方法

一般有兩種方法。

一種是用於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；

另外一種是用粒子計數器或者粒徑分析計數器,它既可以測粒（lì）徑也（yě）可以測數量。不過需要說（shuō）明的是不能認為它什麽粒徑都能測,它（tā）一般隻能分段測（cè）粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而（ér）不是大家想（xiǎng）象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣（yàng）的粒徑（jìng）也能分（fèn）析的一清二（èr）楚. 因此實際的接收粒子MPPS是（shì）在一（yī）段粒徑之間的。上麵已（yǐ）經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最（zuì）低（dī）MPPS的點是曲線找出來（lái）的,而不是實際測出來的（de）。規（guī）定要求測至少六種不同的粒徑,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（yī）個區間（jiān）;

並（bìng）且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒（lì）徑,所以這（zhè）更加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（de）測試方法

對於H13和（hé）H14,IEST要求（qiú）對於其測試質量（liàng）濃度就可以了（le）,而對於高（gāo）要求的U15以（yǐ）上要求用粒子計數器,並且直接讀取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（dàn）是並不需要先檢測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵（chén）,由於（yú）其屬於多分散相，因此其實導致的結果（guǒ）就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經（jīng）大於0.3um的要求了（le）。因此要求現（xiàn）場的測試質量（liàng）濃（nóng）度（dù）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（hái）是使用H14以（yǐ）上的高效比較保險（xiǎn）。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的（de）就（jiù）需要測試MPPS了,對於測試（shì）方法上麵已經有說明,總體而言（yán）就是（shì）測包（bāo）含MPPS的一段區間粒徑的數量;

6:對測試結果的分析

由於現場測試（shì）的隻能是樣本,而（ér）且不可能全部都測（cè）.因此實際的結果分析采用了泊鬆分布的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（zhōng）提到了統（tǒng）計學相關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標（biāo）準差/幾何標準差