YIDING空氣過濾
獲取報價↗
YIDING空氣過濾
技術指南
2026-10-30
HEPA 過濾器不是一張細篩子。它從哪裡來，玻璃纖維如何攔住比纖維間隙小得多的顆粒，為什麼最難攔住的是 0.1–0.3 µm 的顆粒，以及裝上之後決定效能的是什麼。
要點
高效空氣過濾器（HEPA）誕生於 20 世紀 40 年代。當時美國的核計劃需要一種辦法，既不讓工人吸入放射性顆粒，也不讓實驗室和工廠把它排到外面。早期的這種過濾器叫“絕對過濾器”，HEPA 這個名稱是後來才通用的。美國能源部關於空氣淨化技術發展的歷史資料，記錄了這項技術如何從這些計劃中成長為一個行業 [1]。
最初的思路至今仍是美國的定義。美國能源部的 HEPA 過濾器規範要求對 0.3 µm 顆粒的效率不低於 99.97%，而且每一臺過濾器使用前都要單獨檢測 [2]。當年用來防放射性粉塵的東西，如今是潔淨室、手術室、製藥廠、生物安全櫃和室內空氣清淨機的核心。
人們很自然地把過濾器想像成一張篩子，孔比要攔的顆粒小。HEPA 過濾器不是這樣工作的。它的濾料是一層隨機交錯的玻璃微纖維，很多纖維細於 1 微米，纖維之間的間隙遠大於它所攔截的顆粒。顆粒被攔住，是因為它碰到纖維並在範德華力作用下粘在上面。顆粒碰到纖維主要有三種方式 [3]。
每種機理都只在粒徑的一端強、另一端弱。碰撞和攔截隨顆粒變大而增強，擴散隨顆粒變小而增強。兩者之間有一個過濾器效率最低的粒徑，叫最易穿透粒徑（MPPS）。對 HEPA 玻纖濾料來說，它通常在約 0.1 到 0.3 µm 之間，具體取決於濾料和風速 [3]。
這一點有個常被誤解的實際意義：按最弱點標定的過濾器，對其他所有粒徑效率都更高。對 0.3 µm 顆粒效率 99.97% 的 HEPA 過濾器，對更大的粉塵和小得多的顆粒攔截比例都更高，包括擴散作用捕集得很好的、病毒大小的最小顆粒。
主要有兩套標定體系，它們不是同一種測試。美國的做法（美國能源部和 IEST 推薦規程）固定在 0.3 µm 測試 [2]。歐洲標準 EN 1822 和國際標準 ISO 29463 在每臺過濾器自己的 MPPS 下測試，對每臺過濾器做區域性檢漏掃描，並分成不同等級 [5][6]。由於 MPPS 比 0.3 µm 更難攔截，兩種數字無法精確換算。如果規格書寫的是 EN 1822 等級，就應該提供該等級的檢測報告。
| 等級 | 整體效率 | 穿透量（每 10 萬個顆粒放過的數量） | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| E11 | ≥ 95% | ≤ 5,000 | 高效前級、一般潔淨空氣 |
| E12 | ≥ 99.5% | ≤ 500 | 醫院送風、工藝空氣 |
| H13 | ≥ 99.95% | ≤ 50 | ISO 7–8 級潔淨室、手術室、大多數 FFU |
| H14 | ≥ 99.995% | ≤ 5 | ISO 5 級區域、無菌灌裝 |
| U15 | ≥ 99.9995% | ≤ 0.5 | 半導體和關鍵工藝區 |
EN 1822 還定義了 E10、U16 和 U17。ISO 29463 採用平行的體系，ISO 35 H 對應 H13，ISO 45 H 對應 H14。
接近 100% 的效率數字掩蓋了很大的差別。看穿透率，也就是放過去的顆粒比例，會清楚得多。H13 過濾器在 MPPS 下每 10 萬個顆粒最多放過 50 個；H14 最多放過 5 個。所以從 H13 換成 H14，下游顆粒少了十倍，儘管兩者效率只在小數點後第三位不同。
同樣的角度也解釋了為什麼這一步有代價。要多攔顆粒，就需要更密或更多的濾料，通常意味著更高的阻力或更深的過濾器，以及更多的風機電耗。這就是為什麼 ISO 7 和 ISO 8 級房間通常選 H13，而只在房間等級或規格書要求時才選 H14。
出廠檢測合格的過濾器，裝到吊頂裡照樣可能出問題。空氣總走最容易的路，而最容易的路往往是繞過過濾器而不是穿過它：密封條的一道縫、一個碰壞的角、沒壓緊箱體的邊框。除錯時發現的洩漏大多在密封和邊框處，而不在濾料上。因此 ISO 14644-3 規定了現場檢漏：在上游釋放氣溶膠，用探頭掃描整個下游面和密封處 [4]。
另外三件事決定已安裝的 HEPA 過濾器長期表現如何。上游預過濾做得好，HEPA 濾料就不會很快堵塞。風量要保持在額定範圍內，因為風速越高，對最小顆粒的效率越低。過濾器要小心對待：在現場開箱、檢查，絕不碰濾料，並立即安裝。
實驗室測試說明過濾器能做到什麼，現場研究說明它實際做到了什麼。新冠疫情期間，英國劍橋 Addenbrooke's 醫院的團隊在一個新冠病房和一個重症監護室安裝了帶紫外消毒的移動式 HEPA 過濾裝置，並在裝置關閉、開啟、再關閉的幾週裡採集空氣樣本。在病房裡，裝置關閉的幾週空氣中檢出了新冠病毒，開啟的那一週沒有檢出；其他細菌、真菌和病毒氣溶膠也隨之下降 [7]。
作者對研究的侷限說得很謹慎：這是一項小規模研究，測的是空氣中的病毒，而不是感染人數。這也是看待大多數 HEPA 證據的恰當方式：從空氣中去除顆粒已被充分證明；它能在多大程度上改變結果，取決於風量、房間以及房間裡發生的其他一切。
HEPA 過濾器去除的是顆粒，不能去除氣體：氣味、溶劑蒸氣、氨氣或酸性氣體都會穿過它，因為分子比顆粒小得多，也不會粘在玻璃纖維上。如果需要處理氣體，就要在 HEPA 之外加裝活性炭或浸漬濾料的化學過濾器。HEPA 過濾器也彌補不了糟糕的氣流組織：潔淨空氣送錯了地方，或被門、熱源從工作區旁邊帶走，就什麼也保護不了。
能。0.3 µm 接近最難攔的粒徑。更小的顆粒靠擴散被更有效地捕集，更大的顆粒靠攔截和碰撞。
不完全相等。0.3 µm 下 99.97% 來自另一種測試；H13 是在 MPPS 下不低於 99.95%。如果規格書寫了 EN 1822 等級，請索要該等級和檢測報告。
洩漏通常發生在密封和邊框處，出廠檢測查不到。現場掃描能確認裝好的過濾器真正達標。
不能。氣體會穿過 HEPA 濾料。處理氣體要用活性炭或化學濾料。
