近二百年來,隨著科技水平和研發制造能力的大幅度提高,空氣凈化器的結構與功能也經歷了多次飛躍性的變革。從最初的一張濾網到一部風機、多張濾網,發展到今天諸如紫外線、靜電、光觸媒、活性炭,包括臭氧空氣凈化器和負離子空氣凈化器等等,空氣凈化器的名稱和品種可謂五花八門。
根據空氣凈化器針對空氣中顆粒物的去除技術,空氣凈化器主要有機械濾網式、靜電駐極濾網式、高壓靜電集塵、負離子和等離子體法等。
機械過濾一般主要通過以下4種方式捕獲微粒:直接攔截,慣性碰撞,布朗擴散機理,篩選效應,其對細小顆粒物收集效果好但風阻大,為了獲得高的凈化效率,濾網的阻力較大,而且濾網需要致密導致壽命降低,需定期更換。
高壓靜電集塵是利用高壓靜電場使氣體電離從而使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法,其風阻雖小但對較大顆粒和纖維捕集效果差,會引起放電,且清洗麻煩費時,易產生臭氧,形成二次污染。
靜電駐極式濾網,相對機械式過濾能僅可有效地去除10微米以上的顆粒物,而當顆粒物的粒徑除至5微米,2微米甚至亞微米的范圍時,高效的機械式過濾系統就會變得比較昂貴,且風阻會顯著增加;通過靜電駐極空氣過濾材料過濾,能以較低的能源消耗達到很高的捕獲效率,同時兼具靜電除塵低風阻的優點,但無需外接上萬伏的電壓,故不會產生臭氧,且由于其組成為聚丙烯材質,很方便拋棄處理。
從外形上分,目前在銷的空氣凈化器一般有臺壁式、吊掛式、吸頂式和落地式等類型;按空氣凈化技術則分為:HEPA空氣凈化器、活性炭空氣凈化器、電子空氣凈化器、紫外線空氣凈化器、潔凈室空氣凈化器、負離子空氣凈化器、離子風空氣凈化器、臭氧空氣凈化器等;按加濕器的功能分,可以分為帶加濕功能的凈化器、帶除濕功能的凈化器。
不管空氣凈化器外形怎么變化,去除技術和凈化技術如何升級換代,盡管市場上所宣稱的空氣凈化器的名稱、種類、功能各不相同,但追根溯源,其工作原理還是基本相同的,為了更好的讓大家了解目前市場上的空氣凈化器,在此,我們對空氣凈化器按工作原理進行分類,從其工作原理上通常分為三大類:被動式凈化類、主動凈化類、雙重凈化類。
被動式凈化類(濾網凈化類):被動吸附過濾式
被動式的空氣凈化,原理是用風機將空氣抽入機器,通過內置的濾網過濾空氣,主要能夠起到過濾粉塵、異味、有毒氣體和殺滅部分細菌的作用。濾網又分:集塵濾網、去甲醛濾網、除臭濾網、HEPA濾網等。多采用HEPA濾網+活性炭濾網+光觸媒(冷觸媒、多遠觸媒)+紫外線殺菌消毒+靜電吸附濾網等方法來處理空氣。其中成本比較高的就是HEPA濾網,它能起到分解有毒氣體和殺菌作用,特別是抑制二次污染。其他活性炭等主要是吸附異味的作用。
主動凈化類(無濾網型):主動凈化空氣
主動式的空氣凈化原理與被動式空氣凈化原理的根本區別就在于,主動式的空氣凈化器擺脫了風機與濾網的限制,不是被動的等待室內空氣被抽入凈化器內進行過濾凈化,之后再通過風機排出,而是有效、主動的向空氣中釋放凈化滅菌因子,通過氣體彌漫性的特點,到達室內的各個角落對空氣進行無死角凈化。根據產品的主動殺菌原理可分為銀離子技術、負離子技術、低溫等離子技術、光觸媒技術、凈離子群離子技術和納米鉑金技術。
第一代銀離子凈化技術,簡單地說就是把銀塊離子化吹到空氣中以起到殺菌的效果,缺點是產品成本高,細菌殺滅率低,對病毒幾乎沒有殺滅特性。
第二代負離子技術,主要原理是運用靜電釋放負離子,吸附集中在空氣中的粉塵起到降塵作用,同時負離子對空氣中的氧氣也有電離成臭氧的作用,對細菌有一定的殺滅作用,這類產品優點是產品生產成本較低。產品代表為亞都、飛利浦。
第三代低溫等離子技術,主要原理是通過給氣體外加電壓至氣體的放電電壓,使氣體被擊穿,產生各種強氧化性的低溫等離子,并在極短時間把接觸到的污染物分解掉。這種技術一般用于工業廢氣處理,化學反應后產生二次污染,若要應用到家用空氣凈化器中,需要做人體安全測試及相應的二次污染處理技術。
低溫等離子體是由電子、離子、自由基和中性粒子組成的導電性流體,整體保持電中性。在低溫等離子體中,電子溫度極高,而其他粒子的溫度接近常溫。低溫等離子體不但可分解氣體污染物,還可從氣流中分離出微粒,整個凈化過程涉及荷電集塵、催化凈化和負離子發生等多種機制。影響低溫等離子體凈化效果的因素包括脈沖電暈特性、電暈極結構、反應器直徑、反應器外筒材料、反應器長度、電暈線間距和氣體特性等。
第四代光觸媒技術,利用半導體在光線的照射下,釋放強氧化力的自由基的技術。該技術的優點是產品成本較低,缺點是自由基活性導致其在空氣中停留的時間較短,對病毒及細菌的殺滅效果也有限。產品代表:大金。
第五代凈離子群技術,夏普2000年全球專利技術。是一種將空氣中的水分子直接電離成H自由基和OH自由基,同時再包裹水分子的技術。OH自由基對病毒和細菌的殺滅率超過臭氧,在空氣中停留存在時間也比臭氧長。凈離子群離子技術使OH自由基外包裹一層水分子,保持其在空氣中的存在時間,同時利用細菌及病毒的傾水性,能夠更快速的對細菌及病毒進行殺活作業。該技術是目前國際公認的醫用空間凈化技術,也是目前唯一能對甲型H1N1,H1N5禽流感,SARS殺滅率在99%以上的空間凈化技術。產品代表:夏普。
第六代納米鉑金技術,艾美特2014年研制的納米鉑金裝置,通電后,其中的半導體制冷晶片可將空氣中的濕氣凝結成水滴流入到納米材料的針頭,水被納米材料吸收,被分化為納米水分子大小,并在高壓激發下成為具有高活性的帶電荷的納米水分子,帶電荷納米級水分子具有高活性,結合納米鉑金粒子,能有效抗菌,分解有害氣體,并且能夠適度調節空氣濕度。產品代表為艾美特。
雙重凈化類(主動凈化+被動凈化)
這種凈化器其實就是將被動式凈化的技術與主動凈化類的技術進行結合,既有濾網強效除菌又有多種離子凈化技術,此類型空氣凈化器能更高效的去除各類細菌病毒。這類凈化器主要代表品牌:夏普(濾網+凈離子群技術);布魯雅爾(濾網+負離子技術);飛利浦(濾網+負離子技術)。市場上很多知名的空氣凈化品牌,使用的也是雙重凈化技術,如:大金(濾網+負離子技術);松下(細微水離子凈化技術);三星(等離子空氣凈化器SPI技術);艾美特AC24:電解霧水離子加上四重濾網凈化;AC40:納米鉑金離子技術與四重濾網同步凈化。
目前市面上約有50%的空氣凈化器采用了被動吸附式過濾系統(活性炭、HEPA)方式。約有36%的空氣凈化器采用了離子主動凈化系統,包括負離子、等離子等。約有7%的空氣凈化器采用了觸媒凈化系統,主要指光觸媒技術。另外有近7%的空氣凈化器采用了臭氧、紫外光技術。endprint