空氣濾網依過濾種類,大致可分作:懸浮粒子、氣膠分子及空氣異味等。這裡要專特說到過濾懸浮粒子濾網的空氣濾網分級

過濾懸浮粒子的空氣濾網是怎麼分級的呢?依據過濾效率,大致能區分為初、中、高及超高效率等四個級距。但其中還有許多講究,值得我們去深入探討。

台灣在濾網分級方面,主要受美國與歐盟影響占最大宗,下面就從這幾個國際標準來認識空氣濾網分級。

初、中效率濾網

美國系統

美國冷凍空調學會(American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, ASHRAE)發佈的ASHRAE 52標準規範了初、中效率空氣濾網的測試方式。並依其效率由低至高分作1~16個等級,又稱MERV等級。雖然ASHRAE已發行52.2版,但台灣目前業界仍習慣使用ASHRAE 52.1版的濾網分級標準來述說濾網等級。所以在台灣兩種版本的測試方法都需要概略知道。

ASHRAE 52.1中,主要採用比重法(又稱AFI法,此法由美國濾網協會American Filter Institute提出,故以其名稱為命名。)與比色法/塵點法(又稱NBS法,此法由美國國家標準局National Bureau of Standard提出,故以其名稱為命名。NBS即為今天的美國國家標準與科技協會National Institute of Standards and Technology, NIST)。

  • 比重法的測試方式為:「將已知重量的灰塵(自然界可取得的)由濾網上游側施放,使其通過濾網。在濾網下游測收集通過濾網的灰塵並稱重。被攔截到的灰塵重量除以施放灰塵總重,即為濾網效率。」

  • 比色法的測試方式為:「將自然界可取得的灰塵作為測試時施放的粒子,並於濾網上游側施放,使其通過濾網。從上游側取一流量空氣通過測試濾紙,並在濾網下游側取一流量空氣通過另一測試濾紙。兩濾紙單位流量的透光度比值,即為濾網效率。」

到了52.2版,將測試粒徑控制在一定範圍內,並分成三個區間:E1 (0.3-1.0 μm)、E2 (1.0-3.0 μm)、E3 (3.0-10.0 μm)。相較52.1版不控制粒徑的測試法,更能反應濾網在不同粒徑下的過濾效率。

歐盟系統

歐盟在濾網分級上主要是依據EN 779標準。該標準大致將濾網目標的過濾物質分成「粗、中、細」等三個類別,同時劃分為9個等級。對於過濾尺寸較大的濾網,使用人造纖維進行測試。過濾中跟細大小灰塵的濾網則使用0.4 μm大小微粒作為測試時所施放的粒子。

歐盟早期的EU分級因為已經被取代,這裡就不再提及。

實務應用

今天在選購濾網時,常聽見的35%初級濾網/預濾網、85%中效率濾網即為塵點法(NBS)效率。若是在國際上,則常會使用美規的MERV等級來稱呼,如,MERV 7、MERV 13、...等;或是歐規的EN 779分級,如,G4、F7、...等。

下表為各規範的比較表,其中綠色標示為台灣工廠空調常用之初級濾網規格;黃色標示為中效率濾網常用規格。

高、超高效率濾網

在高與超高效率濾網方面,美國依據IEST(美國環境科學與科技協會 Institute of Environment Science and Technology)所發佈的IEST RP-CC001規範。該規範對於高效率濾網(High Efficiency Particulate Air Filter, HEPA)採用0.3 μm粒子進行測試。而對於超高效率濾網(Ultra Low Penetration Air Filter, ULPA)則採用0.12 μm粒子進行測試。

至於歐盟則依據EN 1822規範,接續EN 779,等級劃分從10級開始,最高到17級。測試粒徑方面則採用MPPS(最易穿越濾網粒徑Most Penetrating Particle Size)。因此光看效率,你以為美國標準比較嚴苛,實際上並不是粒徑越小,濾網過濾效果就越差。而MPPS針對濾網過濾效果最差的粒徑進行測試,更能顯示濾網過濾能力之優劣。

實務應用

各國際標準在選用濾網時,如美國cGMP建議至少要使用99.97%@ 0.3 μm以上等級濾網;EU GMP僅提到須使用HEPA;WHO建議至少要H13以上等級濾網。

台灣因洩漏率採用DOP/PAO測試(0.3 μm),通常依循美系標準。衛福部在2000年「執行確效標準」、2002年「空調系統確效作業指導手冊」、2007年「無菌操作作業指導手冊」、「最終滅菌指導手冊」及2013年「生物安全1~3級實驗室安全規範」皆提到HEPA等級至少要在99.97%以上@0.3 μm。

但在實務上,台灣生技廠的無塵室通常會使用到99.99%等級的濾網。科技廠則視製程需求,各種等級濾網皆有可能用到。

在濾網的使用上,並不是等級越高越好,因為使用越高等級的濾網,付出的代價也越大(無謂的能源損耗、廢棄物產生、噪音...等),破壞環境所生產的高品質產品,最後還是要全民買單。因此,依據實際的需求,選擇合適的濾網才是正確永續經營的作法。

除了上述提到處理微小粒子的濾網外,無塵室常用到的還有AMC濾網,專門處理各種有機或酸鹼氣體。這將再用另外一篇題目來介紹。

Yang writes in 2020/11/25