邵（shào）陽hepa高效過濾器

其（qí）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）知道潔淨室要（yào）安（ān）裝初效G4+中效F5+中高效F9+末端的高（gāo）效H14，但是對（duì）於高效（xiào）過濾器的一（yī）些特性還是不太了解的！

比如效率為針對（duì）0.3um的粒子其濃度不低（dī）於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這句（jù）話的詳細（xì）意（yì）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（me）？

下麵的內容則是我自己以前整理的（de）一些筆記，針對高效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）效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器（qì）

最早的HEPA 的使（shǐ）用（yòng）來源於美國軍方, 為MIT相（xiàng）關標（biāo）準。其後歐洲持續優化自身（shēn）規範和（hé）標準

目前國家上（shàng）通行（háng）的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國（guó）國內大部分項目緊跟的是EN1822標（biāo）準。

IEST規（guī）定對於MMD=0.3um的（de）顆粒（lì）的（de）整（zhěng）體效率不低於99.97%為高效;EN1882規定隻要（yào）在MPPS的氣溶膠下通過率大（dà）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（xī）:EN1882對於局（jú）部穿透率可以是整體的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮（lǜ）之下;
IEST描（miáo）述
針對以（yǐ）上（shàng）的兩（liǎng）張表格（gé）,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的（de）是粒（lì）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%的質量小於這個值.

因此不要（yào）認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對（duì）0.3um的要求.其（qí）實這個規定要求（qiú）的是質（zhì）量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單分散（sàn）相或者多分散相的,是一個範（fàn）圍內的氣溶膠群體（tǐ）,而絕（jué）不是（shì）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（cùn）中徑,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的粒子（zǐ）小於（yú）這個值。MMD=0.3um的顆粒們其實（shí）它們的CMD大約在（zài）0.2um.這是因（yīn）為大顆粒的粒子（zǐ）占有的數量權重（chóng）雖（suī）然小,但是質量權重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其（qí）實大致等同於EN1882的MPPS的顆（kē）粒直徑.這裏也僅僅是類似，不能完全（quán）等同。

3).新版（bǎn）的EN1822-2009把以前的（de）E10 E11 E12均作為HEPA的分（fèn）類劃入高效係（xì）列,不同於以前的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。需要至少做5次重（chóng）複試驗（yàn）。每次試驗均要發單（dān）[準]分（fèn）散相或者多（duō）分散相的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區間。最後用（yòng）曲線做出來最低點。根據現在（zài）EN1822的統計,絕大部分的最易（yì）穿（chuān）透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角度而言（yán）,氣溶膠發生器（qì）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為多分散。需要注意的是這個標準（zhǔn）差和粒徑大小沒有直接關係，也就是計算結果和粒徑沒（méi）有（yǒu）關係.因此91小视频可以認為MPPS的粒徑大小在測試的（de）時候不是（shì）針對某一個粒徑的而是針對一（yī）個區間的。這（zhè）個也就是為什麽（me）MPPS在（zài）實際現場（chǎng）測試的時候要求測試一個區（qū）間（jiān）範圍內的所（suǒ）有粒子數量總（zǒng）和（hé）;同時也要說明的是不（bú）同的過濾風速（sù）下MPPS是不同的。出廠前（qián）需要明確額定（dìng）濾速是多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求（qiú）收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總（zǒng）數（shù）。這裏所隱含的條件（jiàn）是氣溶膠的發塵應該正好落在這個範圍之內,而且粒徑（jìng）的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣（qì）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發塵,在DPMS的幫助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

空氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠（jiāo）發生器 單分（fèn）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（jiāo）發塵+DPMS 多分散電移過濾為（wéi）單分散相 σ=1.1不穩（wěn）定

從美國的IEST可以看出他們使用的是第一種和（hé）第（dì）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（lǐ）優越。不過問題在於（yú）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（bǎ）0.1-0.2um之間的粒子數量全部加起來作為MPPS的數量考慮應該（gāi）是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說法（fǎ）,如果是（shì）采用單分散相粒子在測試效率的時候是不計量粒（lì）子分徑的。直接把所（suǒ）有的（de）粒子數量加在一起（qǐ）就可（kě）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散相也不是真正的（de）單分散（sàn）相（xiàng）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（sàn）相就不是（shì）這麽回事了。因為標準（zhǔn）差大於1.5，因此在進（jìn）行測試的時候要求同（tóng）時（shí）測粒（lì）子粒徑分布和（hé）數量。需要注意的是在上下（xià）遊收集的時候,在MPPS已經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的（de）全部或者部分粒子數量即可。

舉例來說（shuō）明:現在EN已經發現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個（gè）範圍的最大值與最（zuì）小值（zhí）之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範（fàn）圍或者部分。這是因為實際的光學粒子計數器有一個測（cè）量精度問（wèn）題。大家知道的一般是（shì）測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等（děng）。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之間的總數作（zuò）為計（jì）量（liàng）基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範圍在（zài）mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或（huò）者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一組作為劑量（liàng）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（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（qí）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（xī）儀來（lái）。實（shí）際的工程結果（guǒ）是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分MPPS在0.18um的樣子,因此采（cǎi）用第二種分段發可（kě）以在0.09um-0.27um之間選擇部分（fèn）也（yě）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時候的分析與說（shuō）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（de）光度計,它不（bú）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（wài）一種是用粒子計數器或（huò）者粒徑分析計數器,它既可以測粒徑也可以測數量（liàng）。不過需要說明的是不能認為它什麽粒（lì）徑都能測,它一般隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而（ér）不是大家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒（lì）徑也能分析（xī）的一清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段（duàn）粒徑之間的。上麵已經說過了。

這是因為（wéi）EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是曲線找（zhǎo）出來的,而不是實際測出來的。規定要求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲（qǔ）線的（de）方法找到最低點MPPS。這種方法隻能用單分散相（xiàng）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;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵（miàn）已（yǐ）經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說明了是粒子分（fèn）析隻能測試出某一段粒徑之間而絕（jué）不是細到每一粒徑（jìng）的;

4. IEST的測試方法（fǎ）

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就（jiù）可以了（le）,而對於（yú）高要求的U15以上要求用（yòng）粒子計數器,並且（qiě）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.但是並不需要先（xiān）檢測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多公（gōng）司使用TFI的冷發塵（chén）,由於其（qí）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,已經大於0.3um的要求了（le）。因此（cǐ）要求現場的（de）測試質量濃度比為（wéi）99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的（de）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（shǐ）用H14以（yǐ）上的高效比較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上（shàng）的（de）就需要（yào）測試MPPS了,對於測試方（fāng）法上麵已經有（yǒu）說明,總體而言（yán）就是測包含MPPS的一段區間粒徑的數量;

6:對測試（shì）結果（guǒ）的分析

由於現場（chǎng）測試的隻能是樣本,而且不可能全部都測.因此實（shí）際的結果分（fèn）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）提到了統計學相關知識,包括泊鬆分布/95%置信區間/標準差/幾何標（biāo）準差（chà）