通遼（liáo）hepa高效過濾（lǜ）器（qì）

其實很多人對於高效過濾器的了解還是停留在表麵上的，

比如隻知（zhī）道潔淨室要安裝初效G4+中效F5+中（zhōng）高效F9+末（mò）端的高（gāo）效H14，但是對於高效過濾器的一些特性還是（shì）不太了解的！

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

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

下（xià）麵的內容則是我自己（jǐ）以前整理的一些筆記，針對高效過濾器（qì）的一（yī）些詳細介紹。

不太懂（dǒng）的就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效（xiào）過濾器效率說起

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

最早的HEPA 的使用來源於美（měi）國軍方, 為MIT相（xiàng）關標準。其後歐洲持續優化自身規範（fàn）和標準

目（mù）前國家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內大部分項目緊跟（gēn）的是EN1822標準。

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的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以（yǐ）看（kàn）到如（rú）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（de）粒徑考慮之（zhī）下;
IEST描述（shù）
針對以上（shàng）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（jìng）,也就是所有的（de）氣溶（róng）膠粒徑分布（bù）當中50%的質量（liàng）大於這個值,50%的（de）質量小於（yú）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（de）要求.其實這個規定要求的（de）是質（zhì）量中徑在0.3um的氣溶（róng）膠群,也就是氣溶（róng）膠是單分散相或者多分散（sàn）相的,是一個範圍內的氣溶膠群（qún）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,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的粒子小於這個（gè）值。MMD=0.3um的顆粒們其實（shí）它們的（de）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（xiǎo）,但是質量（liàng）權重很大。因此在IEST上麵說（shuō）99.97%@0.3um其實（shí）大致等同於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也僅僅是類似，不能完（wán）全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前（qián）的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃入高（gāo）效係列,不同於以前的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（fā）單[準]分散（sàn）相或（huò）者多（duō）分散相的粒子,布滿整體（tǐ）的0.1-0.5um的區（qū）間。最後用曲線做出來（lái）最（zuì）低點（diǎn）。根據現在（zài）EN1822的統計,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。從商業角度而言,氣溶膠發生（shēng）器或者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證（zhèng）為（wéi）唯一粒徑粒子,從標準差而（ér）言.σ1.5為多分（fèn）散。需要注意的是這個標準差和粒（lì）徑大小沒有直接關係，也就是計算結果和粒徑沒有關係.因此嫩草影院可以認為（wéi）MPPS的粒徑大小在測試的時候不是（shì）針對某一個粒徑的而是針對一（yī）個區間的。這個也就（jiù）是為（wéi）什麽MPPS在實際現場測試的時候要求測試一個區間範圍內的所有粒子數量總和;同時也要說明的是不同的（de）過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需要明確額（é）定濾速是多少.

5).對於實（shí）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（shù）。這裏所隱含的條件是氣溶膠（jiāo）的（de）發塵應該正好落在這個範圍（wéi）之內,而且粒徑的中（zhōng）值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超（chāo）過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠（jiāo）發生（shēng）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（zài）DPMS的幫助下可以（yǐ）保證有單分散相（xiàng）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（chén） MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶（róng）膠發生器 單分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由噴射凝（níng）結式氣溶膠（jiāo）發生器 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾為單分散相 σ=1.1不穩（wěn）定（dìng）

從（cóng）美國的（de）IEST可以看出（chū）他們使（shǐ）用的是（shì）第（dì）一種和第二（èr）種,用光度儀測試質量（liàng）濃度比;而歐盟采用後麵四（sì）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（gè）範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數（shù）量全部加起來作為MPPS的（de）數量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據（jù）EN1822-5的說法,如果是采用（yòng）單分散相粒子在測試效率的（de）時候（hòu）是不計量（liàng）粒（lì）子分徑的。直接把所有的粒子數（shù）量加在一起就可以（yǐ）作為（wéi）上下遊分別的粒子計數了。但是這裏要注意的是單分散相（xiàng）也不是真正的單分散相還是有各種（zhǒng）粒徑分布的。隻要標準（zhǔn）差小於1.5就可以這（zhè）麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回事了。因為（wéi）標準差大於1.5，因此在進行測試（shì）的時候要求同時測粒子粒徑分布和數量。需要注意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經知道的情況下,隻（zhī）需要測（cè）量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分粒（lì）子數（shù）量即可。

舉例來（lái）說明（míng）:現（xiàn）在EN已經發現MPPS粒子一般坐（zuò）落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大值與最小值之比為2.5.因此（cǐ）在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因（yīn）為實際的光學粒子（zǐ）計數器有一個測量精度問題。大家知道的一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以（yǐ）實際的結果是大部分廠家或者測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間（jiān）的總（zǒng）數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最（zuì）好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間（jiān）。但是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或者（zhě）在mpps*1.5-mpps*2的分段（duàn）上任選一組作為劑量範圍.因此實際的測（cè）試可以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種情況下進行計量。

考慮到實際的光學粒子分析儀（yí）,應該可以在其中三（sān）個分段裏麵任選一（yī）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。實際的工程結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分（fèn）MPPS在0.18um的（de）樣（yàng）子,因此采用第二種分段（duàn）發（fā）可以（yǐ）在0.09um-0.27um之間選（xuǎn）擇部分也就（jiù）是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準（zhǔn）。

以上是對多分散（sàn）粒（lì）子（zǐ）測試時候的分析（xī）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（fǎ）測試H13和（hé）H14上麵特別是在（zài）現場（chǎng）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（kě）以（yǐ）測粒徑也可以測數量。不過（guò）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這樣的粒徑也能分析的一清二（èr）楚. 因此（cǐ）實（shí）際的接收粒子MPPS是在（zài）一段粒徑之間的。上麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料（liào）測試的（de）最低MPPS的點是曲線找（zhǎo）出來的,而不（bú）是（shì）實（shí）際（jì）測出來的。規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（fā）生器來測試。因此其實找到的不（bú）是單一粒（lì）徑,而是一個區間;

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

4. IEST的測（cè）試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就可以了,而對（duì）於高要求的U15以上要求用粒（lì）子計數器,並（bìng）且（qiě）直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組（zǔ）中的更加不利的那一個數據.但（dàn）是並不需要先（xiān）檢測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很（hěn）多公司使（shǐ）用TFI的冷發塵,由於其屬（shǔ）於（yú）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）大於0.3um的要求了。因此要求現場的測試質量（liàng）濃度比為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（yào）求低了（le）。

對於大部（bù）分（fèn）的項目而言,還是使用H14以上的高（gāo）效比（bǐ）較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的就需要測試MPPS了,對於測試方法上麵已經有說明,總體而言就是測包含MPPS的一段區間粒徑的數量;

6:對測試結（jié）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（cè）.因此（cǐ）實（shí）際的結果（guǒ）分析（xī）采（cǎi）用了泊鬆分（fèn）布的95%置信區（qū）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知識,包括泊鬆分布（bù）/95%置信區間/標準差/幾何標準（zhǔn）差