空氣清淨機濾網的過濾原理

濾網的過濾原理非常奇妙,它捕捉顆粒物的機制並不是靠一般人以為的篩濾(檔掉比濾網纖維縫隙大的汙染物)。濾網對於大於0.1μm以上微粒主要是透過顆粒對濾網纖維的「撞擊」、「攔截」這二種機制捕捉懸浮顆粒。對於小於1μm的微粒,另外透過微小粒子在流體中呈現不規則狀的跳動,稱之「布朗運動」加上分子間的「凡德瓦力」相互吸附的「擴散」機制捕捉顆粒,跟您想像的很不一樣,顆粒越小,濾網的過濾效果反而越好。

濾網過濾的總效果是三個過濾機制的總合可以過濾比它纖維縫隙小很多的顆粒

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介於0.1~0.3µm的顆粒不大不小,剛好介於「撞擊、攔截」與「擴散」機制的三不管地帶,是最難捕捉的顆粒大小,稱之為最易穿透粒徑(MPPS),故0.3µm的過濾效率值(可以一次被過濾多少%)被當作濾網過濾效果的指標。此濾網的標準由美國能源部設定,對粒徑在0.3μm的粒子,過濾(攔截)效果為DOP 99.97%以上者稱之為HEPA濾網,這就是市面上清淨機廣告常常看到99.97%這個數字的由來。

濾網的規格主要有歐盟與美國的標準,歐盟用G/F/H/U共17級分類;美國人用MERV分20級。二者都是阿拉伯數字越大濾網纖維越密緻,對於0.3µm過濾效率(能力)越高。一般美規家用等級在MERV1-12之間,醫院病房也只用到MERV13等級。美規的MERV 17 (歐規H13)等級以上的才能稱為HEPA濾網,是High-Efficiency Particulate Air的縮寫,即高效率的空氣微粒過濾網,簡稱高效濾網。顧名思義,就是可以把空氣中所含有的微小塵埃,過濾掉很高的比率;為晶圓製造、製藥業的無塵室,或醫院的負壓隔離房或重症手術房等級所使用。(注意:並沒有所謂的「醫療級」濾網,那全是商人想要賺你錢的話術而已)

HEPA濾網是一種密緻的高效率濾網,可以相當有效地攔截「一次通過濾網」的懸浮粒子、細菌與過敏原,特別是針對最易穿透粒徑在0.1~0.3µm這個大小的範圍,它的過濾特性的確比較好,所以HEPA濾網會比較貴。

 

家用空氣清淨機用HEPA濾網效果會比較好嗎?

我們用所謂【比較差】的F8/F9 Sub-HEPA濾網,過濾效果會真的比較差嗎?

告訴你一個很殘忍的事實:所謂「比較差」的Sub-HEPA濾網除了0.1~0.3微米左右的「一次過濾效率」輸HEPA,其過濾比較大(>1µm)的顆粒與比較小(<0.01)的顆粒的能力,根本不輸HEPA。但是Sub-HEPA的透氣量、循環風量又比HEPA高,等於比HEPA濾網在更短的時間就把會造成你過敏與致癌的大小顆粒就濾掉了。我們把時間拉長,在同樣的時間,Sub-HEPA又已經比HEPA多過濾了好幾遍,結果最難濾的0.3µm也過濾的很乾淨了。所以真正適合家用的是效果好、濾網又便宜的Sub-HEPA加上「比較大的循環風量」。也因為如此,FLAT能夠做到全球最薄的9公分,還能保有231CMH的CADR潔淨空氣輸出量,更換濾網不但便宜,還超級省電。

依美國Lawrence Berkeley國家實驗室與赫爾辛基科技大學做的實際測試研究論文顯示,使用比MERV13(F7)等級更高的HEPA濾網,並沒有顯著比較好的過濾效果(with almost no benefit to increasing the efficient above ASHRAE 85%)。以白話文來說:你家又不是台積電的無塵室,家用空氣清淨機使用HEPA濾網,根本是過度使用,不但不會得到明顯比較好的效果,更換濾網還貴很多倍。比較便宜的MERV13~14等級的濾網就可以攔截與捕捉到比PM2.5小很多很的污染顆粒,絕對夠用啦!

空氣清淨機的CADR (潔淨空氣輸出率)檢測標準只檢測整個測試室最後的過濾總結果,關心的是【潔淨的循環風量】,根本不管用什麼等級的濾網,更不關心濾網的一次過濾效率。空氣清淨機的濾網是一個大生意,比賣清淨機本身的利潤還高,這就是爲什麽市售的機種都在強推比較貴的HEPA的原因,這跟賣印表機墨水匣是同樣的意思,您懂了嗎?順便告訴您,絕大多數都宣稱使用的HEPA濾網,其實大部分只是歐規的H10~H12等級而已(MERV15~16)。以美規的標準來說,MERV17才有夠資格叫做HEPA。

資料來源:Performance and Costs of Particle Air Filtration Technologies

William J. Fisk and David Faukner, Indoor Environment Department, Lawrence Berkeley National Laboratory; Jari Palonen and Olli Seppanen, Laboratory of Heating, Ventilating and Air Conditioning, Helsinki University of Technology