空氣過濾器過濾理論的研究與發(fā)展
過濾理論的研究目前尚不完善，國內(nèi)有關(guān)過濾機理的研究文獻很少。不同結(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)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(shù)的發(fā)展具有重大意義和實用價值。
空氣過濾技術(shù)的發(fā)展離不開空氣過濾理論的研究與發(fā)展。過濾理論特別是空氣過濾理論的研究早在19世紀已經(jīng)開始，而空氣過濾器的研制與發(fā)展只有20多年的歷史，過濾理論由早期的經(jīng)典過濾理論發(fā)展到現(xiàn)代過濾理論及微孔過濾理論。
對微細顆粒運動規(guī)律的最早認識是在19世紀初期，當時植物學(xué)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(fā)展了對氣溶膠過濾規(guī)律的認識，提出在0.1～0.2μm半徑范圍內(nèi)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(yīng)用到纖維過濾理論中，推導(dǎo)出過濾作用的數(shù)學(xué)公式；1942年，Langmuir[9]繼續(xù)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(jié)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(fā)展了獨立纖維理論，他們對較大雷諾數(shù)情況下顆粒的慣性、擴散沉積及重力效應(yīng)和過濾器阻塞現(xiàn)象進行了研究和總結(jié)；1967年，Pickaar和Clarenburg試圖提出一個纖維過濾器微孔結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)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(fā)展。
早期的經(jīng)典過濾理論主要以單一纖維模型為基礎(chǔ)，認為過濾效率由3種機制決定：慣性效應(yīng)、截留效應(yīng)、擴散效應(yīng)。整個顆粒的捕集依靠多種捕集機理的聯(lián)合作用。
現(xiàn)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(yīng)、布朗擴散效應(yīng)、重力效應(yīng)、沉淀效應(yīng)與壓力效應(yīng)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(yīng)、庫侖吸引一排斥、映像力、電泳力及沉淀(重力)。現(xiàn)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(jīng)典理論引入修正系數(shù)，使得理論與實驗數(shù)據(jù)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(guī)則的分布和常常形成樹枝狀結(jié)構(gòu)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(yù)測顆粒的沉積。
2001年，Thomas等[14]對過濾器在產(chǎn)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(xué)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(yè)中應(yīng)用
電腦中每天鉆進無數(shù)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(chǎn)品的成品率。當今，半導(dǎo)體工業(yè)（芯片廠）對生產(chǎn)環(huán)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(dǎo)線的寬度。在以微米計算線寬的年代，人們說制造環(huán)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(tǒng)比較已經(jīng)過時了。
芯片廠傳統(tǒng)的通風(fēng)形式是“大循環(huán)”，車間的整個天花板上布滿高效過濾器，整個地面為回風(fēng)柵板?，F(xiàn)在芯片廠有些車間使用自帶風(fēng)機的過濾裝置，即FFU。大循環(huán)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(jīng)過逐臺掃描 測試。國內(nèi)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(tǒng)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/
