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空气净化器: 净化法门

空气净化器: 净化法门

作者: 器物于我 | 来源:发表于2016-10-06 13:29 被阅读0次

    如何获得洁净空气?

    首先应该做的是『保持通风』和『清除污染源』,但如果室外空气更糟,污染源也不可控,那么一台空气净化器对你或许有些帮助。

    空气净化器有几种?可以说有多少种分类方法,就有多少种空气净化器,国标中就有:过滤式、吸附式、络合式、化学催化式、光催化式、静电式、负离子式、等离子式等等。


    常见空气净化技术及其分类,来源:我国室内空气净化及新风换气产品性能评价标准研究 - 李睦

    在实际应用中,往往是几种方式搭配使用。


    一种过滤式+静电式+吸附式的空气净化器,来源:Air Purifier - madehow.com

    眼花了吧,不要惊慌,家用领域常见的就几种,其中『过滤式』和『吸附式』最为常见,其次便是『静电式』和『离子式』。

    净化器怎么净化空气?

    笼统而言,空气净化器要么将污染物留在机器内,要么在机器外处理污染物。

    用风扇吸入空气,将污染物截留在机器中,再用风扇排出干净的空气,这是过滤式、吸附式和静电式的方法。


    一种两侧吸气,上部排气的空气净化器,来源:How does Ionizer Air Purifier Work - goldteamfightersusa.com

    吸入空气,用金属电极电离气体,排出含有正负离子的空气,用这些带电粒子捕获污染物,或使之降落,或直接将污染物分解,这是『离子式』的方法。

    过滤式

    一种简易的过滤式空气净化器,来源:来源:smartairfilters.com

    过滤式的空气净化器也叫『空气过滤器』,俗称『滤网』。我们常听闻的 HEPA,即是『高效空气过滤器』(High-efficiency particulate air filter)。


    一种 HEPA 过滤器的图示,来源:wikipedia.org

    可以用一种极简的方式来描述:过滤式空气净化器 = 滤网 + 风机/风扇。


    将过滤式净化器拆开,可以看到滤网和风扇,来源:Breathe the difference With high-performance filtration- Philips

    风扇或风机用来吸气和排气,空气从进气口进来,穿过滤网,污染物被截留,再从排气口出去。


    一般利用风扇来吸气、排气,来源:How Blueair Air Cleaners & Purifiers Work - Tru Water (Aust)*
    绿色代表被吸入的空气,蓝色代表经净化的空气,来源:How Blueair Air Cleaners & Purifiers Work - Tru Water (Aust)

    滤网一般由非均匀排布的纤维材料制成,如玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚醋纤维、植物纤维,杂乱交织的纤维既可以截留污染物,也能允许气流通过。


    滤网由非均匀排布的纤维材料制成,来源:How Blueair Air Cleaners & Purifiers Work - Tru Water (Aust)

    过滤,听起来好像只是利用内部的细小缝隙来拦截大颗的污染物。其实不然,过滤器净化空气的机可分为『五种』:『拦截』、『惯性』、『扩散』、『重力』和『静电』。


    过滤器的过滤机制(未显示重力效应),来源:《一般通风用空气过滤器性能评价》 - 李园园

    对大直径的微粒,起作用的主要是『惯性效应』;对小直径的微粒,起作用的主要是『扩散效应』。

    过滤式的滤网往往分为多层,对应不同大小的颗粒,部分机型配有活性炭制成滤网,也就是下面所说的吸附式。


    滤网往往分为多层,来源:Breathe the difference With high-performance filtration- Philips
    不同滤网针对的颗粒物有所不同,来源:Breathe the difference With high-performance filtration- Philips

    吸附式


    简易的吸附式空气净化器,来源:smartairfilters.com

    吸附式常和过滤式搭配使用,主要用于处理气态污染物。固体表面对附近的气体分子有吸力,吸附式净化器就是利用『多孔固体』本身的吸附力来截留污染物。


    多孔的活性炭吸附污染物,来源:Sentry Air Systems Demonstrates How Activated Carbon Works in a Filter- Sentry Air Systems
    多孔的活性炭吸附污染物,来源:Breathe the difference With high - performance filtration- Philips

    常用的吸附剂有活性炭、活性氧化铝、分子筛和硅胶等等,其中活性炭最为普遍。

    静电式


    一种静电式净化器原理图,来源:smartclima.com

    静电式空气净化器用静电原理捕集污染物,外观多为蜂巢式和板式,过程大致为:

    一,金属导体放电,周边空气电离,产生的带电粒子与空气污染物颗粒结合,使之带电荷。


    电极放电,污染物颗粒带电,来源:heavenfresh

    二,污染物颗粒经过集尘装置,被带电的金属板捕获。


    金属板吸附污染物,来源:heavenfresh

    需要注意的是所有电晕放电很难避免臭氧产生,这点将在以后的文章中探讨。

    离子式

    『离子式』并不是一个规范的称呼,本文将它作为『负离子式』、『等离子式』等等利用『电离原理』的净化器的统称。

    静电式和离子式都利用了『电离原理』,不同之处在于:静电式主要在机器内截留污染物,离子式主要在机器外分解污染物,或使之下降。

    『负离子式』和『等离子式』是广告宣传中最容易混淆的两种净化方式,传统『负离子式』的主要构件是『负离子发生器』 + 『风扇』,其净化过程为:

    一,金属电极通电,气体电离,产生负离子;二,负离子随气流进入室内,与污染物结合,变成重离子,降落到地面、桌面等等表面。


    负离子原理示意,来源:airpurifiersuk.co.uk

    传统的『等离子式』同样用电极放电,使气体电离,但是排出的空气中不仅仅含负离子。


    排出含正负离子的空气,来源:Air Purifier with Built-In Mosquito Catcher - Sharp

    正负离子随空气进入室内,遇到污染物颗粒,直接将其分解。


    正负离子分解污染物,来源:Air Purifier with Built-In Mosquito Catcher - Sharp

    日本厂商对电离式净化器情有独钟,松下有『水离子』、夏普有『净离子』、大金有『流光能』,这些技术与传统的负离子式、等离子式有何不同?

    坦白的讲,我不太清楚,但按照广告宣传的说法,它们同样是先产生正负离子,再将污染物分解,或使之降落。

    电离式空气净化器是营销的重灾区,其净化能力争议较大,同时也会产生臭氧,这些我们将在以后探讨。

    主要信息来源

    Guide to Air Cleaners in the Home - EPA

    Best Air Purifier Buying Guide - Consumer Reports

    How Air Purifiers Work - HowStuffWorks

    室内空气污染及净化技术 - 吴忠标 、赵伟荣

    我国室内空气净化及新风换气产品性能评价标准研究 - 李睦

    GBT 18801-2015 空气净化器 - 中华人民国和国国家标准

    选择月刊 414 期 - 香港消委会

    选择月刊 471 期 - 香港消委会

    Breathe the difference With high-performance filtration- Philips

    Air Purifier with Built-In Mosquito Catcher - Sharp

    Heaven Fresh Ionic Air Purifier & Ioniser with Fan & UV Lamp - heavenfresh

    How Blueair Air Cleaners & Purifiers Work - Tru Water (Aust)

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