內江（jiāng）hepa高效過（guò）濾器（qì）

其實很多人對於高效過濾器的了（le）解還是（shì）停留在表麵（miàn）上的，

比如隻知道潔淨室要安裝（zhuāng）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性還是不太了解的（de）！

比如效率為針對0.3um的粒子其濃度不（bú）低於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這（zhè）句話的詳（xiáng）細意思（sī）其實並沒有多少人思考！

比（bǐ）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？

下麵的內容則是我自己以前整（zhěng）理的一些筆記，針對高（gāo）效過濾器的一些詳細介紹（shào）。

不太懂的就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效過濾器效率說起

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

最早的HEPA 的使用來源於美（měi）國（guó）軍方, 為（wéi）MIT相關標準。其後（hòu）歐洲持續優化自身規範和（hé）標準

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

IEST規定（dìng）對於MMD=0.3um的顆（kē）粒的整體效率不（bú）低於99.97%為高效;EN1882規（guī）定（dìng）隻要在MPPS的（de）氣溶膠下（xià）通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中（zhōng）可以看到如下信息（xī）:EN1882對於局（jú）部穿透率（lǜ）可以是整體的5倍這當（dāng）然是在（zài）MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描（miáo）述
針對以（yǐ）上的（de）兩張表格（gé）,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質（zhì）量中徑,也就是所有的氣溶（róng）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0.3um的要求.其實這個規定要求的是質（zhì）量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是（shì）單分（fèn）散相或（huò）者多（duō）分（fèn）散相的,是一個範（fàn）圍（wéi）內的（de）氣（qì）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指的是粒子尺寸中徑（jìng）,也就是有（yǒu）50%的粒子大於這個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的（de）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權重雖然小,但是質量權重很大（dà）。因此在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HEPA的分類劃入高效係列,不同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種（zhǒng）濾料,比如（rú）某（mǒu）一種玻璃（lí）纖維做實驗室測試的。需要至（zhì）少做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準（zhǔn）]分散相或者多分散相的粒子,布滿整（zhěng）體的0.1-0.5um的區間。最後用曲線做出來最低點。根據現在EN1822的統計（jì）,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角（jiǎo）度而言,氣（qì）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,從標準差而言.σ1.5為（wéi）多分散（sàn）。需要（yào）注（zhù）意的是這個標準差和粒徑大小沒有直接關（guān）係，也就（jiù）是計算結果和粒徑沒（méi）有關係.因此嫩草影院可以認為MPPS的粒徑（jìng）大小（xiǎo）在測試的時候不是（shì）針對某一個粒徑（jìng）的而是（shì）針對一個區間的。這個（gè）也就是為什麽MPPS在實際現場測試的時候要求測試一（yī）個區間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（sù）是多少.

5).對（duì）於實際的MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之（zhī）內的所有粒子總數。這裏所（suǒ）隱（yǐn）含的條件是氣溶膠的發塵（chén）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（chà）不能超（chāo）過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠發生器可以分為若幹種,如熱發塵和冷發塵（chén）,異凝結發塵和同（tóng）凝結發塵（chén）,在DPMS的幫助下可以保證有單分（fèn）散相粒徑發出。

壓（yā）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 氣溶膠發生器 單分（fèn）散相異凝（níng）結 1.05

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

自由噴射凝結式氣（qì）溶膠發（fā）生器 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移（yí）過濾（lǜ）為單分散相 σ=1.1不穩定

從美國（guó）的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（lǐ）優越。不過問題在於MPPS不（bú）可能直接測量（liàng）一個粒徑值。其實（shí）是一個範（fàn）圍。很多工（gōng）廠直接把0.1-0.2um之間的粒（lì）子數量（liàng）全部加起來作為（wéi）MPPS的數量（liàng）考慮應該是符合（hé）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（sàn）相粒子在測試效率的時候（hòu）是不計量粒子分徑的。直接把所有的（de）粒子數量加在（zài）一起就可以作為上下遊分別的粒子計數了。但是這裏（lǐ）要注意的是單分散相也不是真正的單分散相還是有各種（zhǒng）粒徑分布的。隻要（yào）標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回事（shì）了。因為標準差大於1.5，因此在（zài）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（de）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粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大值與最（zuì）小值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍（wéi）或（huò）者部（bù）分（fèn）。這是因為實際的光學（xué）粒子計數器有一個測量（liàng）精度問題。大家（jiā）知道的一般是測量分段（duàn）為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是大（dà）部（bù）分廠家或者測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總數作為（wéi）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（kě）以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分（fèn）段上（shàng）任選一組作為劑量範圍.因此實際的測試可（kě）以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種情況下進行計量。

考慮到實際的光學粒子分析（xī）儀,應該可以在其中三個（gè）分段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（xuǎn）根據實際的粒子分（fèn）析儀來。實際的工程結果（guǒ）是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分MPPS在0.18um的樣子,因（yīn）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之間的值作為劑量標準。

以上是對多分散粒子測試時候的（de）分析與說明。

3:接收方法（fǎ）

一般有兩種方法。

一種是用於測定質量濃度（dù）的光度計,它不（bú）能計數。因此（cǐ）可以（yǐ）用在（zài）DOP方法測試H13和H14上麵特別是（shì）在現場的時候（hòu）；

另外一種是用粒子計數器或者粒徑（jìng）分析計數器,它既可以測（cè）粒徑也可以（yǐ）測數量。不過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都能測,它一般隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒（lì）徑也能分析的一清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段粒徑之（zhī）間的。上麵（miàn）已（yǐ）經（jīng）說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是曲線找出（chū）來的,而不是實際測出來的。規定要求測至（zhì）少六種不同的粒徑,通過畫曲（qǔ）線的方法找到最低點MPPS。這種方（fāng）法隻能用單分散相的粒子發生器來測試。因此其實（shí）找到的不是單一粒徑,而是一（yī）個區間;

並且（qiě）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粒子分析隻能測試出某（mǒu）一段粒徑（jìng）之（zhī）間而絕不是細到每一粒徑的（de）;

4. IEST的測試（shì）方法

對於H13和H14,IEST要求（qiú）對於其測試質量濃度就可以了,而對於高要求的U15以上要求用粒子計數（shù）器,並且直接（jiē）讀（dú）取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更（gèng）加不利的那一個數據.但是並不需要先檢測出MPPS值。

對於（yú）現場中的DOP檢測,很多公司（sī）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（yīn）此要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這（zhè）裏的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要求低了（le）。

對於大部（bù）分的項目而言,還是使用H14以上的高（gāo）效比較保險。

5. EN1822測試方法

對於（yú）H10以上的就（jiù）需要測試MPPS了,對於測試方法上麵已經（jīng）有說明,總（zǒng）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（zhī）能是（shì）樣本,而且不可能全部都測.因此（cǐ）實際的結果分析采用了泊鬆分（fèn）布的95%置信區間的結（jié）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（tǒng）計學相（xiàng）關知識,包括泊鬆分布/95%置（zhì）信區間/標準差/幾何標準差