潔凈室,作為現(xiàn)代精密制造、生物醫(yī)藥、集成電路等高科技產(chǎn)業(yè)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施,其核心功能在于提供一個(gè)受控的、超低微粒濃度的環(huán)境。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵,在于高效、系統(tǒng)的空氣凈化技術(shù),而空氣過(guò)濾器正是這一技術(shù)體系中的核心單元。根據(jù)過(guò)濾效率、工作原理和結(jié)構(gòu)形式,潔凈室用空氣過(guò)濾器主要分為以下幾大類(lèi)。
一、 按過(guò)濾效率與標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)
這是最主流的分類(lèi)方式,直接決定了過(guò)濾器的應(yīng)用場(chǎng)景和凈化等級(jí)。國(guó)際上普遍采用歐洲EN 1822標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)ASHRAE 52.2標(biāo)準(zhǔn)以及中國(guó)GB/T 14295和GB/T 13554標(biāo)準(zhǔn)。
- 初效過(guò)濾器:通常作為凈化系統(tǒng)的第一道防線,主要用于過(guò)濾5微米以上的較大顆粒物,如灰塵、毛發(fā)、花粉等。其過(guò)濾材料多為金屬網(wǎng)、無(wú)紡布或化纖材料,容塵量大,阻力小,主要作用是保護(hù)后端的中高效過(guò)濾器,延長(zhǎng)其使用壽命。
- 中效過(guò)濾器:位于初效之后,高效之前,主要捕集1-5微米的顆粒物。過(guò)濾材料通常為玻璃纖維、復(fù)合無(wú)紡布等,對(duì)氣流阻力適中。它能有效減輕高效過(guò)濾器的負(fù)荷,是保證末端高效過(guò)濾器性能和壽命的重要環(huán)節(jié)。
- 高效過(guò)濾器(HEPA):潔凈室空氣凈化的核心設(shè)備,對(duì)0.3微米粒徑的顆粒具有不低于99.97%的過(guò)濾效率(按H13等級(jí)計(jì))。其濾料為超細(xì)玻璃纖維紙,通過(guò)攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散和靜電效應(yīng)等多種機(jī)制捕獲亞微米級(jí)顆粒。HEPA過(guò)濾器是達(dá)到ISO Class 5(百級(jí))及更高潔凈度等級(jí)潔凈室的必備末端送風(fēng)裝置。
- 超高效過(guò)濾器(ULPA):性能高于HEPA,對(duì)0.1-0.2微米粒徑的顆粒過(guò)濾效率不低于99.999%(按U15等級(jí)計(jì))。濾料結(jié)構(gòu)更致密,主要用于對(duì)空氣潔凈度要求極高的場(chǎng)合,如ISO Class 3(1級(jí))及以上的超潔凈環(huán)境,常見(jiàn)于高端半導(dǎo)體制造、納米技術(shù)等領(lǐng)域。
二、 按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)
- 板式過(guò)濾器:最常見(jiàn)的形式,濾料布置成平板狀,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格經(jīng)濟(jì),多用作初效或中效過(guò)濾器。
- 折疊式/袋式過(guò)濾器:通過(guò)將濾料折疊或制成袋狀,在有限的外框尺寸內(nèi)極大地增加了過(guò)濾面積,從而降低氣流阻力,提高容塵量。中效過(guò)濾器多采用此結(jié)構(gòu)。
- 有隔板高效過(guò)濾器:在折疊的HEPA/ULPA濾紙之間插入波紋狀的分隔板(如鋁箔、紙),以保持氣流通道,確保過(guò)濾面積。其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,效率穩(wěn)定,但體積相對(duì)較大。
- 無(wú)隔板高效過(guò)濾器:采用熱熔膠等技術(shù)替代傳統(tǒng)分隔板來(lái)固定和分隔濾料褶層。具有體積小、重量輕、過(guò)濾面積利用率更高的優(yōu)點(diǎn),是目前主流的高效過(guò)濾器形式。
三、 其他特殊類(lèi)型
- 化學(xué)過(guò)濾器:不僅過(guò)濾顆粒物,其濾料(如活性炭、高錳酸鉀浸漬氧化鋁等)還能通過(guò)化學(xué)吸附或反應(yīng)去除空氣中的氣態(tài)分子污染物(AMC),如酸性氣體、堿性氣體、有機(jī)蒸汽等,在半導(dǎo)體和生命科學(xué)潔凈室中至關(guān)重要。
- 耐高溫/高濕度過(guò)濾器:采用特殊材質(zhì)(如不銹鋼外框、PTFE濾料等),可在高溫、高濕或腐蝕性環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作,滿足特定工藝需求。
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潔凈室的空氣凈化是一個(gè)系統(tǒng)工程,通常采用“初效→中效→高效”的三級(jí)或多級(jí)過(guò)濾組合。正確選擇和組合不同類(lèi)別、不同效率的空氣過(guò)濾器,并配合合理的氣流組織(如單向流),是構(gòu)建經(jīng)濟(jì)、可靠、滿足特定潔凈度要求的潔凈環(huán)境的基礎(chǔ)。隨著技術(shù)發(fā)展,過(guò)濾器正朝著低阻力、長(zhǎng)壽命、智能化監(jiān)測(cè)的方向不斷演進(jìn),以支撐未來(lái)更為嚴(yán)苛的工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究需求。