1. 技術專欄
無塵室濾網洩漏測試
許俊宇博士
均衡科技有限公司
濾網的洩漏測試應當是無塵室測試中，最 種，也是使用雷射科技，但是它在掃描空氣樣
複雜、最耗時間的量測項目。洩漏測試的目 本的微粒之後，輸出的信號是微粒的總體強
的，是要確認：1.濾網的材料無破損，2.濾紙與 度，不是微粒數目。 DOP 是一種油性化學物
邊框接合妥當， 3.安裝恰當。濾網出廠前當然 質，加壓或加熱霧化之後，可以產生次微米等
要經過洩漏測試，但是在搬運與安裝過程難保 級的微粒，可用來模擬無塵室的微粒，因此被
完全無損，而且濾網的重要性又大於一切，因 當成驗證微粒。
此安裝完畢都要做一次掃描，以確認濾網本身 洩漏的定義是洩漏出上游濃度萬分之一，
無任何洩漏。另外，若是安裝不恰當，微粒會 由於氣膠光度計可以直接顯示上下游微粒濃度
從邊框與鋼架接合處漏進無塵室。就算是 FFU 的比值，因此掃描濾網非常方便。也正因其準
系統，天花板上相對於無塵室是負壓，微粒仍 確、可靠，美國食品與藥品管制局（FDA）規
舊會因為氣流移動產生微小亂流而漏進無塵 定，在其管轄範圍內（食品加工場所與醫療製
室。因此，邊框掃描屬絕對必要。 藥場所），所有的濾網洩漏測試必須使用 DOP
濾網洩漏測試基本上是把驗證微粒施放在 與氣膠光度計。近年來由於人們懷疑DOP會導
濾網上游，然後在濾網表面與邊框用微粒探測 致癌症，因此多改用 PAO 。 PAO 和 DOP 的特
儀器搜尋有無洩漏。洩漏測試有幾種不同的方 性類似，使用上無多大差異。
式，適用在不同的場合。測試方式有：1.氣膠
光度計測試法， 2. 微粒計數器測試法， 3.全效 2. 測試儀器
率測試法， 4.外氣測試法，說明如下。 本測試法使用儀器為氣膠光度計（Aerosol
與微粒產生器
Photometer） （Aerosol Generator）
。
一、氣膠光度計測試法 氣膠光度計的顯示版有類比與數位兩種，每年
必須校正一次。微粒產生器有兩種，一種是普
1. 說明 通的微粒產生器，另一種是加熱型微粒產生
氣膠光度計測試法是最早期的測試方式， 器，微粒產生器不需要校正。
但是因為效果非常好，到今天仍舊沿用。氣膠
光度計（Aerosol Photometer）是微粒計數器的一 3. 測試程序
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2. 技術專欄
濾網洩漏測試的步驟，大致上是施放微粒 7.邊框若有洩漏，應重新安裝、調整，直到
並檢查濃度、濾網與邊框掃描以發現洩漏、更 無洩漏為止。
換或修補、重測，其步驟說明如下。 8.記錄時必須登記掃描結果，洩漏狀況與處
1.在圖面上記錄濾網數量並編號。 理方式。
2.確定空調系統正常運轉並可供測試，風速
與風量必需調整平衡完畢。 4. 驗收基準
3.使用氣膠產生器在上游施放驗證微粒，將 1.凡是連續性讀值超過 0.01 ﹪視為洩漏，每
PAO 打入濾網上游，微粒濃度是大約每公 一片濾網測試及修換後均不得有洩漏，邊
升空氣含有10到20微克的PAO。微粒愈多 框也不得有洩漏。
愈容易找出洩漏，但是超過 50 微克以後差 2.每一片濾網的修補面積不得大於濾網面積
別不大，少於 10 則很難使用。微粒濃度可 的3。
用風量粗略計算，再用氣膠光度計確認。 3.任何修補長度不得大於 38㎜（1.5 英吋）。
4.上游微粒濃度確認後，就可以在濾網表面
掃描，尋找洩漏，必要時濾網四周可用塑 二、微粒計數器測試法
膠簾覆蓋以確保測試之準確。
5.在濾網表面掃描，掃描之路徑可由外而內 1. 說明
或沿長 / 短邊迂迴檢測，其方式如下： 半導體業方面，早期也是使用DOP/氣膠光
a. 每一濾網和其邊框均需測試。 度計測試洩漏，但是隨著製造精密度增加，油
b. 濾網之表面時，將探漏器擺設如圖(b)， 性驗證微粒逐漸不容許在無塵室使用，因此出
用短邊方向前進，覆蓋全濾網 現使用乾式灰塵當成驗證微粒。經過科學家多
c. 掃描濾網邊框時，尤其濾網與Ceiling Grid之 年之研究結果，發現 PSL 這種材料所產生的微
間，探漏器擺設可以如上圖（a） （b）
或圖 ， 粒，因為粒徑與濃度可以控制，因此是目前最
涵蓋全部接縫。 廣為使用的驗證微粒。
d. 利用微粒計數器之方錐形(10mm*60mm)採 使用乾式微粒的基本概念與完全相同，使
樣器置於濾網下25mm左右，以50mm/sec 用時將 PSL 溶液霧化，導入濾網上游，然後用
速度儀動。 微粒計數器在下游掃描，尋找可能的洩漏。
e. 氣膠光度計上的讀數是上下游百分比值，
因此若是數值大於 0.01 ，即可懷疑為洩 2. 測試儀器
漏，可退回約 100mm 反覆再測，如果沒 微粒計數器測試法使用儀器是微粒計數器、
有持續高讀數，則可繼續測試，反之即為 微粒稀釋器與微粒產生器，微粒計數器每一年要
有洩漏，需作記錄且日後修補或更換。 校正一次，微粒稀釋器與微粒產生器不用校正，
6.濾網若有破損則應修補或更新，然後重新 但是微粒稀釋器要定期保養以免阻塞。
再測。
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3. 技術專欄
3. 測試方式 7.濾網若有破損則應修補或更新，然後重新
測試步驟與氣膠法相同，大致上是施放微 再測。
粒並檢查濃度、濾網與邊框掃描以發現洩漏、 8.邊框若有洩漏，應重新安裝、調整，直到
更換或修補、重測，其步驟說明如下。 無洩漏為止。
1.在圖面上記錄濾網數量並編號。 9.記錄時必須登記掃描結果，洩漏狀況與處
2.確定空調系統正常運轉並可供測試，風速 理方式。
與風量必需調整平衡完畢。
3.使用微粒產生器在上游施放驗證微粒，將 4. 驗收基準
霧化 PSL 打入濾網上游，同時使用微粒計 1.凡是連續性讀值超過 0.01 ﹪視為洩漏，每
數器監視上游的微粒濃度，使微粒濃度達 一片濾網測試及修換後均不得有洩漏，邊
到每立方英尺至少有 80 萬顆微粒，並且維 框也不得有洩漏。
持該濃度直到掃描完畢為止。為保護微粒 2.每一片濾網的修補面積不得大於濾網面積
計數器，一般會加裝微粒稀釋器在驗證上 的 3 ﹪。
游濃度的微粒計數器上。 3.任何修補長度不得大於 38㎜（1.5 英吋）。
4.上游微粒濃度確認後，就可以在濾網表面
掃描，尋找洩漏，必要時濾網四周可用塑 三、全效率測試法
膠簾覆蓋以確保測試之準確。掃描時探漏
器離濾網的距離是 25㎜。 1.說明
5.微粒計數器測試法的掃描速度，是一個上 在某些場所如袋進袋出濾網系統（Bag-in-
游濃度的函數，不是一個定值，其計算公 ，或是濾網位於風管中
Bag-out Filtration System）
式如下： 段（醫院空調常用，）上游可施放微粒但下游
CC × LS × FS × DP 無法掃描，就必須使用全效率測試法。全效率
SR =
60× NP 測試法是因為在下游無法掃描，僅能抽取一些
SR：掃描速率 空氣樣本做分析比較，若是下游微粒含量超過
CC：上游濃度 某定值則判定為洩漏，整片濾網要更換。這種
LS：洩漏定義，如 0.01 ﹪ 測試方法的準確度並不高，因此洩漏的定義值
FS：流量，一般是 1 cfm 一般要取低一些以增加準度，例如認定上游的
DP：探漏器尺寸，沿移動方向 0.005 ﹪或 0.001 ﹪為洩漏。
NP：代表洩漏顆粒數
6.由上式可看出，上游濃度愈高，掃描可以 2. 測試儀器
愈快。掃描的方式與氣膠光度計法相同 全效率測試法可應用在不同場所，只要和
（請參閱圖 1 ，掃描路徑），路徑可由外而 FDA有關，就必須使用氣膠光度計，和半導體
內或沿長 / 短邊迂迴檢測。 有關，就必須使用微粒計數器。
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4. 技術專欄
圖 1 掃描路徑
3. 測試方式 需要檢查系統，排除洩漏。
全效率法的測試步驟基本上也是上游施放
驗證粒子，下游抽氣檢驗，以決定其總體性能 4. 驗收基準
表現。其測試步驟如下。 由於全效率測試法並非全面積掃描，也沒
1.在圖面上記錄濾網數量並編號。 有邊框的問題，因此只能規定有洩漏就得檢查
2.確定空調系統正常運轉並可供測試，風速 全部系統以排除洩漏，若是認定洩漏出於濾
與風量必需調整平衡完畢，並且經業主認 網，就必須換新，不能修補。
定為合格。
3.使用氣膠產生器或微粒產生器在上游施放 四、外氣測試法
驗證微粒，使微粒濃度達到與維持在規定
值。施放時須注意驗證微粒的均勻度。 1. 說明
4.上游微粒濃度確認後，就可以在濾網下游抽 外氣測試法是用來測試空調箱裡面的高效
氣，檢查濃度。抽氣位置要盡量向後延伸， 濾網時使用，因為該濾網直接吸入外氣，因此
讓洩漏出的微粒與乾淨空氣完全混合。 就利用外氣當成驗證微粒，在濾網表面直接搜
5.若是下游濃度超過設定值則判定為洩漏， 尋洩漏。由於外氣粒子含量不穩定，因此這種
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5. 技術專欄
測試法較不可靠，不能當成前述使用驗證微粒 史，我國半導體業和生化業現在所存在的觀
測試的代用方式。 念、思考方式與做法，在外國早期都已經歷
過。國外的業者經過長久研究發現，若是不使
2. 測試儀器 用驗證微粒，就無法找到濾網洩漏。而國內的
外氣測試法大部份用在空調箱，使用儀器 半導體產業，目前還停留在【驗證微粒會損壞
取決於主系統，只要和FDA有關，就必須使用 濾網，因此不可使用驗證微粒】的迷思階段。
氣膠光度計，和半導體有關，就必須使用微粒 也因為如此，國內濾網的洩漏測試很難得找到
計數器。 洩漏，也找不到修補濾網的專家。
時下有一些單位在提供濾網洩漏測試服務
3. 測試方式 時，完全不使用驗證微粒，只用微粒計數器在
外氣測試法的測試步驟如下。 濾網表面掃描，並且宣稱這是外氣測試法，這
1.在圖面上記錄濾網數量並編號。 是不對的。所謂外氣測試法在測試時，還是有
2.確定空調系統正常運轉並可供測試，風速 使用到驗證微粒，只是以外氣當成驗證微粒。
與風量必需調整平衡完畢。 試想在無塵室空調系統中，經過空調箱的空氣
3.使用氣膠光度計或微粒計數器測試上游微 已有過濾，室內循環量又這麼大，所有外氣帶
粒濃度。 入的微粒早就濾光了，怎麼還能做驗證？而且
4.上游微粒濃度確認後，就可以在濾網表面 居然還能算出每秒 5 公分的測試頭移動速率？
掃描，檢查洩漏。掃描方式依不同儀器而 知識貧乏的程度令人梀目心驚
異，請參考第一、二節。 在半導體產業，濾網洩漏會造成良率降
5.發現洩漏，則要需要修補或更換濾網。 低，但是在生化業與醫療場所，濾網洩漏所造
6. 邊框部份也要掃描。 成的是人的健康或生命的損失，因此不可以等
閒視之。尤其台灣人口密度高居世界第二位，
4. 驗收基準 傳染病流行得特別快，醫療防護需特別重視。
1. 凡是連續性讀值超過0.01﹪視為洩漏，每 我們建議，在生化醫療產業與場所，濾網都必
一片濾網測試及修換後均不得有洩漏，邊 須依照規範，使用驗證微粒仔細檢驗，以確保
框也不得有洩漏。 民眾的健康與生命安全。
2. 每一片濾網的修補面積不得大於濾網面積
的 3 ﹪。
3. 任何修補長度不得大於38㎜（1.5英吋）。
五、結論
濾網的洩漏測試，在外國已有多年的歷
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