空气净化器的净化原理与技术

2024年3月7日发(作者：蒙蒙的细雨)

空气净化器的净化原理与技术

一、空气净化器的净化原理

空气净化器主要由马达、风扇、空气过滤网等系统组成，其工作原理为：机器内的马达和风扇使室内空气循环流动，污染的空气通过机内的空气过滤网后将各种污染物清除或吸附，某些型号的空气净化器还会在出风口的加装负离子发生器（工作时负 离子发生器中的高压产生直流负高压），将空气不断电离，产生大量负离子，被微风扇送出，形成负离子气流，达到清洁、净化空气的目的。

1．被动吸附过滤式的净化(滤网净化类)

被动式空气净化器的主要原理是：用风机将空气抽入机器，通过内置的滤网过滤空气，主要能够起到过滤粉尘、异味、有毒气体和杀灭部分细菌的作用。而滤网主要分为：颗粒物滤网和有机物滤网。颗粒物滤网又分为粗效滤网、和细颗粒物滤网。

这类产品的风机以及滤网的质量决定了空气净化的效果，机器放置的位置以及室内的布局也会影响净化效果。

2．主动式的净化(无滤网型)

主动式的空气净化器的原理与被动式空气净化原理的根本 区别就在于，主动式的空气净化器摆脱了风机与滤网的限制，不是被动的等待室内空气被抽入净化器内进行过滤净化，而是有效、主动的向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特 点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化。

市场上净化灭菌因子的技术主要有银离子技术、负离子技术、低温等离子技术、光触媒技术和净离子群离子技术等，该类产品最大的缺陷就是臭氧释放量超标的问题。

3．双重净化类（主动净化+被动净化）

这种净化器其实就是将被动式净化的技术与主动净化类的技术进行结合。

二、空气净化器的净化技术

1．滤网技术

HEPA滤网

高效微粒空气过滤器（HEPA）是空气净化中使用的最热门的技术之一。标准的HEPA过滤器能够吸纳99.97%大小为0.3微米的悬浮微粒（0.3微米是最难过滤的大小），但是它的风阻也相对比较大，一般很少用在空气净化器中，实际空气净化器厂家宣称的HEPA其实

是不是真正的HEPA？它的过滤效率比HEPA稍低，风阻也相对较低。不管是真正的HEPA还是宣传的HEPA都是使吸进的空气更清新、洁净。过滤器吸收化学烟雾、细菌、尘埃微粒及花粉，经空气净化器过滤后，空气中就没有这些污染物。

HEPA滤网的优点是有效安全，是去除空气中颗粒污染物的最主要技术，但缺点是只能滤除悬浮微粒、无法滤除有害气体。使用HEPA的空气清净机要有良好的气密设计，否则空气会绕过滤网而失去过滤效果。

使用该技术典型品牌净化器：伊莱克斯、夏普、BRI呼博士、亚都

静电驻极滤网

利用加载静电驻极的无纺布来集尘，是升级版的HEPA技术。优点是低风阻，高效率，高容尘量，最主要的是安全。以市面上的“高效静电空气过滤网”为代表，采用突破性携带永久静电的滤材，有效阻隔空气中大于0.1微米的颗粒污染物，如粉尘、毛屑、花粉、细菌等，同时超低阻抗确保节能。此外，深度容尘设计确保使用寿命更长。截至2013年，在家庭及车载空调（如上汽、大众、通用等知名品牌畅销车型）以及一些商用建筑领域（如鸟巢、北京饭店、首都机场三期）得到广泛应用。

使用该技术典型品牌净化器：3M Filtrete

活性炭滤网

空气净化活性碳是一种国际公认的高效吸附材料，早在“一战”时，它就被应用于防毒面具。活性碳被广泛用于汽车或者室内的空气净化。活性碳是一种多孔的含碳物质，其发达的空隙结构使它具有很大的表面积，所以很容易与空气中的有毒有害气体充分接触，活性碳孔周围强大的吸附力场会立即将有毒气体分子吸入孔内，而由极炭心滤芯技术将活性炭聚合成型为蜂窝块状的活性炭相对于常规活性炭滤网而言，它的比表面积扩大到2倍，空气接触面积扩大到20倍，滤网阻力减小了1.5倍，并且还负载冷触媒技术，用于甲醛等有毒气体的催化分解。所以活性碳具有极强的吸附能力也是去除气态污染物的主要技术。活性炭吸附技术主要分为两类：物理吸附和化学吸附。

物理吸附主要是针对大分子有机气体（例如苯类等TVOC）通过活性炭自身的微孔结构吸附这些大分子污染物。化学吸附主要针对一些小分子气态污染物例如（甲醛，硫化氢，氮氧化物等），因为小分子气体被吸附后很容易再次脱开形成二次污染，所以要对活性炭进行化学处理，使得被吸附的气体与化学成分发生反应，从而达到吸附效果。

使用该技术典型品牌净化器：飞利浦、BRI呼博士、橄榄绿、IQair

2．集尘技术

利用高压静电吸附的原理去除空气中的微粒污染物，如灰尘、煤烟、花粉、香烟味和厨

房油烟等。该技术的缺点是容易产生臭氧，而且只对颗粒物等大粒子气体有效果。其缺点是需要注意电器安全性问题（高压有时会达到几万伏），清洗困难，而且容易产生臭氧，必须妥善设计让臭氧排出量降至安全浓度以下。

臭氧可以杀菌，在杀灭一些病毒细菌的同时也可能杀灭人体白细胞，有导致癌变的可能。因此一般不用于家用空气净化产品。臭氧因子主要是用来对空气进行灭菌消毒，臭氧是一种世界公认高效的灭菌解毒氧化剂，可高效分解各类装修污染物，快速杀灭各种病毒和细菌。能满足刚装修完和阶段性专门静态治理，但因为臭氧所具有的强氧化作用，会对人产生伤害，加速物体表面老化，需要提示的是这种处理方法需要人员回避，定时处理完30分钟后自动还原为氧气，是一种没有任何化学残留的绿色氧化分解剂。

紫外线在机器内部使用紫外线灯消毒杀菌，但是也容易产生过多臭氧。要达到有效的消毒功能必须保证一定的照射时间，空气净化器一般风速较大，因此紫外杀菌能力有限，并且人体不能长时间收到紫外照射，对其密封要严密。

使用该技术典型品牌净化器：大金、松下、夏普、远大

3．物理技术

光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它涂布于基材表面，在光线的作用下，产生催化降解功能，能降解空气中有毒有害气体，好的、带紫外光源的光催化空气净化装置,，其净化效率为3%（ 按装置进、出风口污染物浓度差别计算），最好的也未达到5% 。因此其净化效率非常低，并且有关研究表明光催化过程中会产生剧毒中间产物。

负离子和等离子体法

是通过使空气中的颗粒物带电，聚结形成较大颗粒而沉降，但颗粒物实际上并未移除，只是附着于附近的表面上，易导致再次扬尘。高压离子技术在工作过程中会产生臭氧等副产物。

使用该技术典型品牌净化器：BRI呼博士、伊莱克斯、海尔、布鲁雅尔

4．生物技术

倍半萜类化合物在植物体内常以醇、酮、内酯等等形式存在于挥发油中，具有较强的香气和生物活性，可有效的对空气中的颗粒物 、细菌等进行消解，具有杀菌、去除异味、增加空气含氧量、保持空气清新等作用。这种植物自身带有一定气味留在空气中，一旦完成氧化进程气味会迅速消失。而不像其它植物精油弥留很久。有效成份萜类小分子同时将醛、苯 、醚类有害污染物质包围、氧化、分解、清除或无害化，并增加了空气中的有效氧含量，对人体的呼吸系统功能有明显提高，在亚洲发达国家，新加坡，日本，香港，台湾，已经率先使

用该技术进行城市、家居，汽车内空气的净化处理。随着港澳台交流沟通的日益频繁，此技术也随之进入中国大陆。

使用该技术典型品牌净化器：BRI呼博士

5．聚解技术

ncco氧聚解是一个专门处理及分解空气中的气体污染物的技术，不能用于处理固体污染物。

纳米材料可根据污染 物的特性调节，提高系统对特定污染物的处理能力。

纳米材料吸附污染物后，可利用活氧分解污染物并不断再生。这不但能使系统寿命大大延长，更能令提升处理污染物 的容量。

活氧于纳米材料中进行的污染物分解过程，比在空气中进行快得多。加上纳米材料中添加了催化剂，进一步提高污染物被活氧分解的速度。

不能处理那些难以分解的非气体性污染物，如油及尘埃等。纳米材料中的纳米孔道更会被这些物质所堵塞，失去处理污染物的能力。

使用该技术典型品牌净化器：清新键、BRI呼博士

6．矿化分解

该项技术系采用矿化分解的方法制成微纳结构材料，改进其吸附能力，提高对光的响应能力，激活能量从紫外光突破到可见光，促进载流子分离，减少复合机率，将降解污染物的效率提升了两个量级，矿化率提高85%。经国家室内环境与室内环保产品质量监督检验中心权威检测矿化甲醛处理率达87%。该技术成功实现了光催化材料的负载，并保持了纳米粉体的高活性，将废水废气中的有机污染物快速矿化成CO2和H2O。

使用该技术典型品牌净化器：ASGS、智欣

7．除臭技术

除臭技术分为两个流程，先分解有气味的气体，再进行空气清新。室内空气主要有异味气体为甲醛、甲苯、氨气等。纳米金属氧化物和Pt催化剂成分和载体（蜂窝结构）成分都有巨大的表面积，接触甲醛后快速捕捉甲醛，再由催化剂协同快速将甲醛分解为水和二氧化碳，消除其它气体也是相同原理。而空气再清新则采用的是释放负离子，制造“空气维生素”的方法。

使用该技术典型品牌净化器：大金、BRI呼博士、伊莱克斯、松下