空氣過濾器過濾理論的研究與發展

   過濾理論的研究目前尚不完善，國內有關過濾機理的研究文獻很少。不同結構空氣過濾器的捕集效率和壓力損失的理論計算，空氣及多分散顆粒分布參數對捕集效率及壓力損失的影響，過濾器的負荷特性對捕集效率及壓力損失的影響及濾料的結構特性對捕集效率及壓力損失的影響等問題，都有待研究解決。因此，過濾理 論的進一步研究對空氣過濾技術的發展具有重大意義和實用價值。

    空氣過濾技術的發展離不開空氣過濾理論的研究與發展。過濾理論特別是空氣過濾理論的研究早在19世紀已經開始，而空氣過濾器的研制與發展只有20多年的歷史，過濾理論由早期的經典過濾理論發展到現代過濾理論及微孔過濾理論。

　　對微細顆粒運動規律的最早認識是在19世紀初期，當時植物學家Brown觀察了微細顆粒懸浮在液體中的運動(即布朗運動)；1922 年，Freundlich發展了對氣溶膠過濾規律的認識，提出在0.1～0.2μm半徑范圍內氣溶膠顆粒存在最大滲透率；1931年，Albrecht率 先對氣流通過單一圓柱纖維運動進行了研究，建立了Albrecht理論，隨后Sell對其進行了必要的改進[8]。

　　1936年，Kaufmann首先把布朗運動和慣性沉淀的概念一同應用到纖維過濾理論中，推導出過濾作用的數學公式；1942年，Langmuir[9]繼續對過濾理論進行研究，認為過濾是截留和擴散的集合及慣性粒子在過濾纖維上的沉淀是可以忽略的。

　　1952年，Davies[10]把擴散、截留和慣性3種機制結合起來并用公式表示出來，從而建立了新的過濾理論——孤立纖維理論；1958年 Friedlander[11]及1967年Yoshioka[12]發展了獨立纖維理論，他們對較大雷諾數情況下顆粒的慣性、擴散沉積及重力效應和過濾器阻塞現象進行了研究和總結；1967年，Pickaar和Clarenburg試圖提出一個纖維過濾器微孔結構的數學理論；1987年Pich及 1993年Brown在其專著中描述了過濾理論的最新發展。

　　早期的經典過濾理論主要以單一纖維模型為基礎，認為過濾效率由3種機制決定：慣性效應、截留效應、擴散效應。整個顆粒的捕集依靠多種捕集機理的聯合作用。

　　現代過濾理論證明了慣性沉淀的正確性和最大穿透力粒子的存在，認為過濾效率是截留效應、布朗擴散效應、重力效應、沉淀效應與壓力效應的集合；過濾過程中可能存在的機理有攔截、慣性碰撞、擴散、靜電效應、庫侖吸引一排斥、映像力、電泳力及沉淀(重力)�，F代過濾理論中具有代表性的是Davies的 過濾理論與Kuwarbara的流場分布。

1992年，Payet、Gougeon和Attoui[14]考慮了氣體在單一纖維上的滑動，對經典理論引入修正系數，使得理論與實驗數據更好地吻合。1995年，Rosnert[12]提出分散在單一纖維體表面的顆粒以不規則的分布和常常形成樹枝狀結構為特征，建立了最進改善的理論和顆粒在單一纖維體上的空間分布。利用此理論和計算程序可預測顆粒的沉積。

　　2001年，Thomas等[14]對過濾器在產生阻塞的情況下進行了空氣過濾的理論與實驗研究，提出了過濾器在濾餅存在的情況下，過濾效率及壓力損失的計算模型。近幾年來，國外許多學者對空氣過濾器在積塵情況下的效率性能及濾餅的形成和機理進行了理論實驗及模擬研究，取得了一定的成果 。

空氣過濾器在電子行業中應用

　　電腦中每天鉆進無數灰塵，只可惜電腦沒有裝過濾器，如果以后電腦中也裝上過濾除塵器就好了。粘在集成電路上的粉塵可能造成斷路、短路，粉塵直接影響壽力空壓機配件產品的成品率。當今，半導體工業（芯片廠）對生產環境空氣潔凈程度高挑剔，對空氣過濾器的要求也最苛刻。

　　衡量芯片集成度的指標之一是“線寬”，即電路上導線的寬度。在以微米計算線寬的年代，人們說制造環境對粉塵粒徑的限制是小于線寬的 1/10，隨著線寬不斷變小，1/10之說又變成了1/4、1/2。2002年，普通微機中P4處理器的線寬縮小到了0.13mm，此時任何粉塵都可能損害電路，粒徑與線寬的傳統比較已經過時了。

　　芯片廠傳統的通風形式是“大循環”，車間的整個天花板上布滿高效過濾器，整個地面為回風柵板�，F在芯片廠有些車間使用自帶風機的過濾裝置，即FFU。大循環和FFU兩種形式都能達到足夠的潔凈度，只是在運行管理和能耗上有所差異�！�

不論是普通高效過濾器還是FFU，出廠前都要經過逐臺掃描 測試。國內目前沒有掃描測試方法標準，能擠進芯片廠的過濾器廠家是按歐美標準對過濾器進行掃描測試的。芯片廠的人認為，過濾器傳統檢驗方法用的試驗粉塵本身就是污染源，所以芯片廠不買鈉焰法和DOP法的帳。原文來源：http://www.klcfilter.com/