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做明白消费者 详解空气净化器净化理论
2014-02-18 16:40:29在《不能说的秘密 揭空气净化器行业潜规则》一文中，笔者对空气净化器技术理论有了一个初步的解读，而作为一篇深度技术解析文章，该文将更深入的分析四种空气净化理论，阅读该文章需要部分高中物理和化学知识，以便于用户理解。
High-Efficiency Particulate Air，即高效率空气微粒子过滤网，简称HEPA。符合HEPA标准的过滤器的用途很广泛，从医疗设备、汽车、飞机及家居均可应用。滤网的标准由美国能源部设定，对粒径在0.3μm的粒子， 过滤效果约为DOP 99.97%以上。通常使用的高效滤网可达到99.99%的拦截效率。
HEPA过滤网包括四种过滤机制。
（1）第一种即为拦截机制，对大颗粒物起作用。
（2）第二种机制为重力影响，体积小密度高的颗粒，在经过HEPA滤网时运动速度会降低，自然沉降到HEPA上，此过程有点类似水中泥沙在河下游沉降的过程。
（3）HEPA滤网的第三种机制为，气流影响。由于HEPA滤网编织不均匀，形成大量的空气漩涡，超小颗粒物受到此气旋的影响吸附在HEPA滤网上，实现过滤目的。
（4）第四种过滤机制为超微颗粒在布朗运动的作用下撞击到HEPA滤网纤维上受到范德华力影响，被过滤。
谈到HEPA滤网就要介绍MPPS，也就是最具穿透力的粒子问题。PM0.3被称为最具穿透力的粒子，相比PM0.1等更小体积颗粒，PM0.3更容易穿透HEPA滤网(不易受到气旋和范德华力的影响)。也就是说HEPA对PM0.3的过滤能力为99.97%，对PM0.1的过滤能力可能是99.99%，在我们以往对HEPA滤网的认知中存在误区。
技术优势：
①滤网单次净化效率高
②净化率随风量、使用时间下降较缓慢
③高效HEPA滤网可以对主要病毒体实现拦截
技术缺点：
①后期需要滤网更换，在一定程度上增加了用户的使用成本
②在潮湿环境中滤网霉菌易滋生，同时对病毒体不能实现灭活
零成本维护 静电集尘技术详解
我们都知道电荷之间有异性相吸的原理，离子风技术通过静电场力驱动带电荷的颗粒物来产生气流。被荷电的颗粒物在进入带电的集尘板时被电场力所吸引而捕获。静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极（控制电晕，以减少空气中臭氧含量）。正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。
电极板吸附的灰尘
该技术的优势是无后续维护成本，可直接擦拭集尘板。但缺点更为突出的是，采用该技术的产品最大的CADR（洁净空气输送率）值为40左右，与HEPA滤网存在巨大差距。此外，现有技术在对空气进行电离的过程中不可避免的会产生臭氧，臭氧的危害是不容忽视的，这就在如何平衡臭氧浓度和提升产品效率性能之间形成很大的挑战。
金属ESP静电沉降集尘模组详解：
金属ESP静电沉降集尘模组是离子风技术的升级产品。金属ESP静电沉降集尘模组是由一组电离金属丝和一组平行金属集尘板堆叠放置一起组成，这种技术通常和一套风扇系统组合使用来达到很高的净化效率，该技术通常用在工业除尘。
大金空气净化器所采用的静电集尘系统
金属ESP静电沉降集尘模组的缺点是，金属ESP需要精密的五金加工设备和方法以及涉及复杂的供应链导致生产成本较高。同时，电极丝电离空气时候也会产生臭氧形成二次污染。目前市场上销售的金属ESP静电沉降集尘模组产品均会搭配臭氧消除装置。
技术优势：
①有效的控制了后期维护成本，可直接擦拭或水洗清洁
②释放大量的负电荷，可实现对病毒体的灭活以及杀菌目的
③风阻值低，可被应用于空调等其他产品
技术缺点：
①单次净化效率低
②随风量、使用时间因素影响，净化率下降明显
③形成臭氧，造成二次污染
静电集尘技术改良 高分子材料应用
现在市场上有部分空气净化器在金属ESP静电沉降集尘模组技术上进行了改良。其技术特点用特有的高分子材料代替了金属ESP沉重的金属集尘板。所以整个滤网模组变得很轻，维护和清洗都非常方便，在高分子树脂材料中通过混入了特殊的带驻极体特性的多种混合材料可以使得滤网模组获得极高的清洁效率和能效。
Polymer ESP工作原理
该是如何实现去臭氧功能的？官方技术人员以核心技术原理拒绝了笔者。但我们可以猜想，臭氧产生的原理之一是高压电，Polymer ESP必须降低电压，控制电晕过程，让空气中氧气尽可能的不被极化（带负电）。
高分子材料在静电集尘技术方面的改良
降低电压也出现了一些问题，由于空气中的带电粒子减少，必会影响净化效果。Polymer ESP技术利用了更容易被极化的水分子，让空气中水分子起到传递电荷的作用。在集尘技术的处理上，产品使用采用了间隙更小，通风管径更长的高分子材料，加强“收集”能力。在后期的测试过程中，笔者的这种猜想得到了一定证实。
注：在空气湿度极度干燥的情况下，净化器几乎无净化效果。在红磷燃烧物净化时几乎无净化效果。红磷燃烧物五氧化二磷为干燥剂。
技术优势：
①有效的控制了后期维护成本，可直接擦拭或水洗清洁
②释放大量的负电荷，可实现对病毒体的灭活以及杀菌目的
③风阻值低，可被应用于空调等其他产品
④通过材料升级，消除了臭氧形成的二次污染
⑤通过材料升级，形成永电场，断电后依旧对颗粒物进行吸附
技术缺点：
①单次净化效率低
②随风量、使用时间因素影响，净化率下降明显
③受到空气中水分子数量影响
脱臭除甲醛 活性炭吸附技术
空气净化器净化理论包括两个部分，一个为颗粒物净化，也就是HEPA滤网净化技术和静电集尘技术。另一个为脱臭和除甲醛等有害化学物质的净化。其中应用广泛的技术为活性炭吸附理论。
活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体（杂质）充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。但不是所有的活性炭都能吸附有害气体，只有当活性炭的孔隙结构略大于有害气体分子的直径，能够让有害气体分子完全进入的情况下（过大或过小都不行）才能达到最佳吸附效果。
空气净化器中配备的活性炭颗粒
活性炭具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，同时也可以吸附离子。比如，铜铁锰锌离子在活性炭上的吸附强度顺序为： Fe3+ > Cu2+ > Zn2+ > Mn2+
活性炭用木屑、果壳、褐煤等含碳物质为原料，经碳化和活化制成。有粉状（粒径为10～50微米）和颗粒状（粒径为0.4～2.4毫米）两种。通性是多孔，比表面积大。主要性能参数是吸附容量和吸附速率。吸附容量是单位重量活性炭达到吸附饱和时能吸附的溶质量，和原料、制造过程及再生方法有关。吸附容量越大，所用活性炭量越省。吸附速率是指单位重量活性炭在单位时间内能吸附的溶质量。因吸附有选择性，性能参数应由实验测定。颗粒活性炭要有一定的机械强度和粒径规格。
技术优势：
①原材料便宜，制造工艺要求较低
②有着良好的吸附效果
技术缺点：
①活性炭只能暂时吸附，并且随温度、风速升高，所吸附的污染物就有可能游离出来
②吸附效果与活性炭配重有直接关系
甲醛有害气体的氧化、催化理论
准确的讲活性炭可以吸附甲醛，但不可以分解甲醛，这个过程是物理过程。随着活性炭吸附空间的饱和，活性炭吸附甲醛的能力也逐步下降。因此分解甲醛成为了空气净化器净化理论的一条解决方向。
甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态，通常以水溶 液形式出现。根据甲醛的化学特性，甲醛有强的还原性，在有氧化性物质存在条件下，能被氧化为甲酸。例如进入水体环境中的甲醛可被腐生菌氧化分解，因而能消耗水中的溶解氧。甲酸进一步的分解产物为二氧化碳和水。进入环境中的甲醛在物理、化学和生物等的共同作用下，被逐渐稀释氧化和降解。
甲醛的氧化降解过程如下：2HCHO+O鈠㈡HCOOHHCOOH+O鈠㈡H传+2CO
空气净化器产品中的甲醛催化滤网
为了去除甲醛，部分空气净化器产品在活性炭颗粒中加入活性氧化铝颗粒，以加快甲醛的分解。此外部分空气净化器产品加入光触媒催化滤网，常温催化滤网以实现甲醛的分解。
技术优势：
①光催化技术具有广谱性的实用性效果，净化效率较高。
技术缺点：
①光触媒必须在紫外线的照射下才能发挥作用。
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