hepa高效過濾器

其實很多人對於高效過濾器的了解還是停留在表（biǎo）麵上的，

比如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，但是對於高效過濾器的一些特（tè）性還是不太了解的！

比如效率為針對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,這句話的詳細意思其實並沒有（yǒu）多少人（rén）思考！

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過濾器的測（cè）試粒子的尺寸是什麽？

下麵（miàn）的內容則是我自己以前整理的一些（xiē）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（cóng）HEPA高效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾（lǜ）器

最（zuì）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（huà）自身（shēn）規範和標準

目前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大（dà）標準。中（zhōng）國國內大部分項目緊跟的是EN1822標準。

IEST規定對（duì）於MMD=0.3um的顆粒的（de）整體效率不低於99.97%為高效;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶（róng）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（yú）局部穿透率可以是整體的5倍這當（dāng）然是在MPPS 的（de）粒徑考（kǎo）慮之下;
IEST描述
針對以（yǐ）上的兩張表格,分（fèn）析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是（shì）粒子質量中徑,也就是所有的氣溶膠（jiāo）粒（lì）徑分布（bù）當中50%的質量大於這個值,50%的質量小於這個值.

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（yào）求.其實這個規定（dìng）要求的是（shì）質量中徑在0.3um的氣溶膠（jiāo）群,也就是氣溶（róng）膠是單分散相或者多（duō）分散相的,是一（yī）個範圍內的氣溶膠群體,而絕（jué）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（lì）子尺寸中徑,也就是有（yǒu）50%的粒子大於這個值.50%的（de）粒子小於這個（gè）值。MMD=0.3um的顆粒們其實它們的CMD大約在0.2um.這是（shì）因為大顆粒的粒子占有的數量權重雖然小,但是質（zhì）量權（quán）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的顆粒直徑.這裏也僅僅是類似，不能完全等同。

3).新版的（de）EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均（jun1）作為HEPA的分類劃入（rù）高效係列,不同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料（liào）,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的。需要至少做（zuò）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（zǐ）,布滿整體的0.1-0.5um的（de）區間。最後用曲線（xiàn）做出來最低點。根據現在EN1822的統計,絕（jué）大部分的最易穿透的（de）粒（lì）子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角度而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標（biāo）準差而（ér）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有關係（xì）.因此嫩草影院可以認（rèn）為MPPS的（de）粒徑大小在測試的時候不（bú）是針對（duì）某一個粒徑的而是針對一個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測試的時候要求（qiú）測試（shì）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MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍（wéi）之內的所有粒子總數。這裏所隱含的條件（jiàn）是氣溶膠的發塵應該正（zhèng）好落在（zài）這（zhè）個範圍之內,而（ér）且粒徑的中值CMD應該（gāi）正好等於MPPS[理想（xiǎng）化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠發（fā）生器可以分為若幹種,如熱發塵和（hé）冷發塵,異凝結（jié）發塵和同凝結發塵,在DPMS的（de）幫助下（xià）可以保證有單分（fèn）散相（xiàng）粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱發塵（chén） MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷（lěng）發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠（jiāo）發（fā）生器 單分（fèn）散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生（shēng）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（sàn）相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過（guò）濾為單分散相 σ=1.1不穩定

從美國的（de）IEST可以看出他（tā）們（men）使用的是第（dì）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不可能直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍。很多工（gōng）廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數量全（quán）部（bù）加起來作為MPPS的數（shù）量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個（gè）範圍的。

根據EN1822-5的（de）說法,如果是采用單（dān）分散相粒子在測（cè）試效率的時候是不計量粒子分徑的（de）。直接把所有的粒子數量加在一起就（jiù）可以（yǐ）作為（wéi）上下遊（yóu）分別的粒子計數了。但是這裏（lǐ）要注意的是單（dān）分散相也不是真正的單分散相還是有各種粒徑分布的。隻要（yào）標準差小於1.5就可以這麽認（rèn）為了。

對於多分散（sàn）相（xiàng）就不是這（zhè）麽回事（shì）了。因為標準差大（dà）於1.5，因此（cǐ）在進行（háng）測（cè）試的時候要求同時測粒子粒徑分布和數量。需要注意（yì）的是在上下遊收集（jí）的（de）時候,在MPPS已經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部（bù）或（huò）者（zhě）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（wéi）的最大值與最小值之（zhī）比為2.5.因此在EN1822-5的要求（qiú）下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因（yīn）為實際的光（guāng）學粒子計數器有一個測量精度問題。大家知道的一般是（shì）測量分段（duàn）為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等（děng）。所以（yǐ）實際（jì）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（gēn）據（jù）EN1822要求,最好的測量（liàng）範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的（de）分段上（shàng）任（rèn）選一組（zǔ）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（kuàng）下進行計量。

考慮到實（shí）際的光學粒子分析（xī）儀,應該可以在其中三個分段（duàn）裏麵任選一個並且選擇全部的粒子（zǐ）或者部分的粒子。到底怎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之間的。因為（wéi）大部分MPPS在0.18um的樣（yàng）子,因（yīn）此采用第二（èr）種分段發（fā）可以在0.09um-0.27um之間選擇部（bù）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時候的分析與說（shuō）明。

3:接收方法（fǎ）

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（fāng）法測試H13和H14上（shàng）麵特別是在現場的時候；

另外一種（zhǒng）是用粒子計數器或者粒徑分析計數器,它既可以測粒徑也可以測數（shù）量。不過需要（yào）說明的是不能認為（wéi）它什麽粒徑都能測,它一般隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大（dà）家想（xiǎng）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（yú）濾（lǜ）料測（cè）試的最低MPPS的點是曲線找出來的,而不（bú）是實際測出來的。規（guī）定要求測至少六種（zhǒng）不同的粒徑,通過畫曲線的方法找（zhǎo）到（dào）最低點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（shì）單一粒徑,而是一個區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要（yào）求（qiú）了（le）MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更（gèng）加說明了是粒子分析隻能測（cè）試出某一段粒（lì）徑之間而絕（jué）不是細到每一粒（lì）徑的;

4. IEST的測試（shì）方法

對於H13和H14,IEST要求對（duì）於其測試質量濃度就可以了（le）,而對於高要求的U15以上要求用粒（lì）子計（jì）數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那（nà）一個數據（jù）.但是並（bìng）不需要先檢（jiǎn）測出MPPS值。

對於現場中的（de）DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相，因此其實導致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求現場的測試質量濃度比（bǐ）為99.99%@H13H14是（shì）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（dī）了。

對於大部分的項目而言,還是使用H14以上的高效比較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的就需要（yào）測試MPPS了,對於測試方（fāng）法上麵已經有（yǒu）說明,總體而言就是（shì）測包含MPPS的一段區間（jiān）粒徑的（de）數量;

6:對測試結果的分析

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

參考資料（liào）

IEST-RP-CC001.4/EN1822-1/EN1822-2/EN1822-3/EN1822-4/EN1822-5/ISO14644-1/ISO14644-3/ISO14644-4並且在資（zī）料當中提到了統計學相關（guān）知識,包括泊鬆分布/95%置信區（qū）間/標準（zhǔn）差（chà）/幾何標準差