HEPA滤网的作用和原理

时间：2020-01-05

高效HEPA滤网的主要目的是从空气中去除细颗粒物，包括PM2.5(直径少于2.5微米的细颗粒物)。HEPA并不是某个品牌或商标，而是一种国际标准。在此文章里，我们深入介绍一下HEPA滤网的作用和原理。

任何HEPA滤网的基础是0.5到5微米厚的互相交叉的纤维。纤维之间的距离大概有5到50微米。那么，有如此大的空隙的滤网怎么会阻挡0.01-0.3微米的颗粒物呢?

谈到滤网的原理，我们会想到一个漏斗：当颗粒物的直径大于纤维之间的空隙，颗粒物就会被滤网拦住。但是这种原理只有在等级比较低的滤网才有效。由于HEPA滤网的纤维之间的空隙比拦住的颗粒物大100被，HEPA滤网的原理更复杂。看了下面的照片就可以想象到，PM2.5的大小于滤网纤维之间的空隙有多大的比例：

实际上，HEPA滤网是靠纤维的吸附作用来“粘”住PM2.5微尘的。纤维的直径和微尘差不多大，而各根纤维之间的“网眼”空隙就更“大”了，纤维间“宽阔”的空间允许气流顺利通过。但由于层层排列，细小的颗粒物还是不可避免的撞到杂乱交织的某一根纤维上，从而被吸附住。在这个微观尺度，纤维与微尘之间的分子间范德华力已经足以克服气流的影响，将两者“粘附”在一起。

与初效(G)和中效(F)等级的滤网不同，在HEPA滤网里面颗粒物只要接触到纤维，就会被有效拦住，永远离开不了纤维的表面。这种作用叫做“拦截作用”。另外，不断进入滤网的颗粒物只要接触到已经被拦住的颗粒物，也就会贴到现有的颗粒物上。所以时间长了，滤网的纤维上面会积累一层一层的颗粒物：

HEPA滤网的不同作用：什么样的细颗粒物较难拦住呢?

1，直径0.1微米以下的较小颗粒粉尘由于重量特别小，会在空气中作无规则的布朗运动，于气流的方向会有一些差异，所以撞击纤维的机会比较多。这种过滤作用叫做“扩散作用”,而这一类的颗粒物阻挡得相当容易。

2，直径0.3微米以上的颗粒物的重量大一些，所以他们被阻挡的原理不一样。当空气气流接触到纤维时，气流会换方向，绕着纤维。但大一些颗粒物由于重量相当大，无法随着气流调整方向，所以会接触到纤维，就会被纤维阻挡。这种过滤作用叫做“惯性撞击作用”,这一类颗粒物也比较容易阻挡。

3，直径大概0.1-0.3微米的细颗粒物是较难阻挡的。它们较容易跟着气流走，绕着HEPA的纤维，不容易接触纤维，而且由于重量大一些，也不会在空气中晃动。这些较难阻挡的颗粒物叫”较具有穿透性的颗粒物”(MPPS)。

所有等级的HEPA滤网的过滤效果是按照MPPS过滤效果计算的。比如，H11滤网的过滤效果是95%以上;这意味着较具有穿透性的颗粒物的过滤效果不少于95%，而小于0.1微米的颗粒物和大于0.3微米的颗粒物过滤效果会高一些(97%，甚至99%)。

时间长了， HEPA滤网的纤维之间的空隙会变得越来越小，有的空隙会完全消失掉。这样滤网的过滤效率并不会下降，但是滤网的风阻会增加，结果空气净化器或新风系统的风量会下降，而噪音会增加。所以HEPA滤网必须要定时更换。

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