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对于一台空气净化器而言,用于消除颗粒污染物的核心部件无疑就是HEPA滤网了,但是,True HEPA是什么?HEPA过滤网等级怎么区分?你了解多少呢? 谈到True HEPA不得不聊得的就是:空气净化器滤网的过滤效率是多少? 不少人会说“我用的滤网过滤等级是H13的”,那么H13的评判标准是什么? 按照欧盟EN1882标准,对0.3μm粒径微粒过滤效率高于99.97%的滤网称之为H13。而就国内统计数据来看,目前国内空气净化产品的净化效率依然在90%~95%@0.3μm,充其量算是亚高效滤网。 一般按照其过滤效率高低,将HEPA分为5个等级:粗效过滤网、中效过滤网、亚高效过滤网、HEPA高效过滤网、超高效过滤网。详情如下图所示: High-efficiency particulate arrestance简称 HEPA高效微粒过滤网,大家常叫它HEPA滤网或高效空气过滤器,达标的HEPA滤网广泛应用于医疗设施、汽车、飞机及家居产品。HEPA标准由DOE美国能源部设定:对0.3微米的尘埃微粒的过滤效率需达到99.97%以上。
HEPA过滤网的常见误区
对于看到以上针对性数据的小白而言,不免会问“HEPA对0.3微米微颗粒净化效率能达到99.97%以上,那么0.3微米以下的净化效果就不敢肯定了吧?是不是滤网很难捕捉到更小的颗粒?0.1微米或者以下的颗粒那么小,就应该特别容易穿过滤网吧?” 这样想其实是换了概念上的错误。刚开始理解HEPA的时候,一般人脑子里的滤网概念是一个漏网: 漏网的道理是:大的物体不能穿过;小的物体能穿过。那空气净化器的滤网,也一样吧! 大家想一下,为何不管是美国DOP还是欧盟EN1882标准的衡量HEPA效果是以0.3μm的颗粒而非0.1μm? 如果看0.3微米及以上的颗粒,测试数据确实很像这样的漏网: (为了爱细节的学霸:说的复杂一点,还有两个物理现象叫做impaction [上面绿色线] 和interception[红色线],但是我在这儿忽略它们。) 有一个欧洲科学家做MERV滤网测试(MERV捕捉颗粒百分比比HEPA低);他的空气测试仪能测到0.02微米颗粒。他测试了三种级别的滤网,想知道能捕捉百分之多少颗粒: 图中可以看到,大概0.1-0.3微米是最难捕捉的颗粒,然后越小越容易捕捉!
不仅是MERV级别滤网有这样的规律。空气净化器常用的HEPA滤网也是。同理,相比PM0.1,PM0.3更容易突破HEPA防护,因此个别厂家说他们能过滤的最小颗粒是PM0.1也是有问题的,或者有人说他只能过滤PM0.3不能过滤PM0.1也是不合常理的。事实上,PM0.3更容易突破HEPA滤网的防护,因为它更不易受到范德华力的影响,因此,对PM0.3效果达99.97%的滤网对PM0.1的效果甚至是99.99%。
HEPA过滤器它们如何工作?
大多数现代的HEPA过滤器由交织的玻璃纤维组成,扭曲并在无数方向转动以形成纤维迷宫。
HEPA过滤分为4种形式:拦截、重力、气流、范德华力 1、拦截机制即大家通俗理解的筛子,一般0.5μm、10μm的大颗粒物都是拦截“筛”下来的。 2、体积小密度高的尘埃颗粒在重力作用影响下,在经过HEPA时速度降低,像泥沙沉于河底一样自然沉降于HEPA。
3、滤网编织不均从而形成大量空气漩涡,小颗粒在气流气旋作用下吸附于HEPA。
4、超微颗粒做布朗运动撞击HEPA纤维层,受范德华力的影响得到净化。如低于0.3μm的病毒携带体就是在此作用力的影响下净化的。
最后有必要说一下什么是范德华力和布朗运动(详细内容可自行百度): 0.1μm那么小的颗粒确实小于滤网的空隙,但是那么小的颗粒在空中的动作很乱(这个叫布朗运动): 所以穿过滤网的时候,虽然那么小,这些颗粒还是会碰上滤网的纤维而被捕捉。 所以0.3微米以下的颗粒就更容易捕捉: 这个物理学现象能解释为什么颗粒越小就越容易捕捉。同时也可以解释另外一个现象: 我经常听到别人说起口罩,说:“口罩无法阻挡特别小的颗粒!” 布朗运动能说明这些人是不看数据而瞎猜的。 所以,如果某品牌说“我们的净化器最好,能消除0.01微米颗粒!”
我们应该打脸:“所有的滤网都能捕捉这么小的颗粒好吗?!” 懂这个道理的人看到类似“我们的净化器最好,能消除0.01微米颗粒或自己能够捕获99.9%的小粒子或大粒子!”这样的宣传就知道其实这不是卖点。
部分资料来源于知乎作者:Thomas Talhelm,阿波
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