室内用空气净化器室内空气净化器的工作原理及作用
田志超
[摘 要]近年来，室内空气净化器的应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，纤细分析了室内空气净化器原理，并结合相关实践经验，分别从目标消费群体等多个角度与方面，就空气净化器的设计理念及目标展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
[关键词]室内空气净化器；原理；发展
中图分类号：X511 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0216-01
1 前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，室内空气净化器的设计有著其自身的特殊性。该项课题的研究，将会更好地提升对室内空气净化器原理的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
2 概述
室内空气污染现象目前广泛存在于居室等各种封闭的场所中，室内的空气质量在无形之中给人类的身心健康带来了严重的危害。人们现在基本上都待在室内，因此人们的身心健康指标部分取决于室内空气质量的好与坏。悬浮颗粒物和气态污染源是造成室内空气污染的主要来源，装修居室产生的污染物（如甲醛、雾霾、细菌等），这些肉眼看不到的细小微粒潜伏在我们身边时刻危害着我们的身心健康。空气净化器是当今这个社会主流的产品，在改善空气环境方面的确很有效，值得我们每个人拥有，确实很受大多数家庭的青睐。不过现在市场上净化器的种类比较多，而且价格相对来说都比较昂贵，还有就是有的净化器功能不是很完善，需要更多的人去设计更好，更实惠的产品。
3 室内空气净化器原理
室内空气净化器具有均衡房间内温湿度，自动监测、过滤空气中的有害物质的家用电器，是在整个家庭生活系统中专门用来净化空气的设备。空气净化的方法分为被动净化和主动净化两种，本文只介绍被动式吸附过滤的工作系统，通风机将外部受污染的空气抽入机器内部，通过机器内置架构（一般设置为二次滤网）把粉尘颗粒附着于滤网，然后通过负离子发生器电离产生负氧离子，或者通过高温紫外线等技术过滤异味和灭菌，达到吸收甚至消除污染物的目的，使室内不断循环释放干净的空气流。
3.1 空气净化器的工作原理
1.空气由一个极安静的风扇吸入到净化区；2.在离子发生器中，在强大的负电场作用下，数以万计的高度电子与氧分子结合形成负氧离子迅速向环境扩散形成离子束，正离子被负电场抵消，从而使源源不绝的外部空气不断涌入空气净化器内部；3.清净健康的空气由出风口排出；
3.2 空气净化器的过滤净化原理
3.2.1抗菌前置滤网：该设备能够把较大的颗粒状的悬浮污染物进行过滤，与此同时可以杀灭多种细菌。经相关部门的权威机构检测，对于杀灭大肠埃希氏菌和金黄葡萄球菌，抗菌前置滤网有很大的阻断作用。
3.2.2释放达到每秒300万个负离子：大部分医学材料证明，负氧离子对人体的神经系统和血液系统有着特别大的影响。空气中的负氧离子浓度高能够充分地舒缓人的精神和焦躁的情绪，通过都大脑乳酸和血清素浓度的调节减缓疲劳感，同时也可均衡荷尔蒙激素的分泌，动态平衡人体系统使其舒适愉悦。
3.2.3HEPA高效過滤网层：我们的日常环境中的有害颗粒的体积在通常情况下都大于0.1微米，然而在最低级的工作状态下，HEPA高效过滤网层具有对99.9%的0.1微米大小的污染物实现过滤。因此，HEPA可以吸附和净化绝大部分的细菌，粉尘污染和植物花粉等空气中的有害物质。滤网的构成材料采用没有环境污染特征的聚丙烯树脂一—可受热降解为二氧化碳和水释放于环境中而不产生任何污染，与此同时能够消除细菌和病毒。
3.2.4冷触媒：冷触媒又称自然触媒或低温触媒一一甲醛的克星，它能够强力扫除干净甲醛和苯等对人体有害的物质。对于新装修的房屋和有孕妇、儿童、老人的家庭格外适用。冷触媒在催化氧化反应中起到了中介物的作用，因而其可以长时间地使用不需替换而组成成分却不会减少，是净化过程中的高效催化剂。高效地阻断人类自身免疫力下降和白血病的产生，保证其身心健康发展。对于哺乳期的孕妇而言，冷触媒的催化过程有效预防孕妇流产、胎儿畸形，保证附中胎儿的正常发育。
3.2.5改性活性碳的发展
活性炭主要被加工成颗粒状或粉末状，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，才能达到最佳的吸附效果。目前粉末状活性炭逐渐被活性炭纤维取代。
活性炭纤维一般是用天然纤维或人造有机化学纤维经过炭化制成，其主要成份由碳原子组成。碳原子主要以类似石墨微晶片、乳层堆叠的形式存在。活性炭纤维有较发达的比表面积（2000m 2 /g）和较窄的孔径分布，与活性炭相比，有较快的吸附脱附速度和较大的吸附容量对活性炭纤维进行表面改性，可以提高其吸附性能，采用空气氧化方法对活性炭纤维孔表面的化学性质进行修饰，在吸附甲醛时能显著增加吸附量和穿透时间。
3.2.6复合技术的发展
为了弥补单一吸附技术的缺陷，利用活性炭与光催化剂纳米TiO 2 复合的方法，首先在支撑体表面上粘结活性炭形成吸附层，然后再将纳米TiO 2 负载在活性炭粉末颗粒上形成最外层的光催化层。优点：1）使净化比表面积较大和气流阻力较小。2）TiO 2 处于最外层，紫外光直接作用在TiO 2 光催化剂上，提高利用率。3）借助活性炭的吸附作用，对空气中极低浓度的污染物进行快速吸附净化和表面富集，加快了光催化降解反应的速率，抑制了中间产物的释放，提高了污染物完全氧化的速率。另外，活性炭掺杂氧化铝后对TVOC的净化性能也有较大的提高。
4 空气净化器的设计理念及目标
4.1 目标消费群体
在目前的产业化环境中，空气净化器的用户人群基本上为家庭和团体使用。按照销售目标群体分别为：代理批发、传统零售、现代零售、团购等。目前大多数的购买者基于是中、高层消费群体，其中包括第一批试用群体。在终端消费人群中多数以女性为中心——功能性、美观性、档次性影响和决定着其购买的欲望。她们是国内的新贵族，一般具有强烈的保护环境的观念以及乐观向上的生活态度，他们喜欢崇尚优雅的格调和国际化的审美需求。总体上，消费者对中国空气净化产品的满意度不高。
4.2 购买偏好
在中国东部的一些省份，相对于中国中西部省份而言，消费者经常选购稳定性较高的商品品牌。形成对比的是中西部省份对价格的高低比较敏感。东部省份的消费者在首次选择、比较以后，一般都会按照以往的习惯购买，而中西部省份的消费者一般会根据价格的关系重新选择所要购买的商品品牌。可以说，中西部省份的消费者对产品包装重视程度要远远低于东部省份的消费者。
4.3 设计理念及目标
通过设计前的一系列准备工作，充分考虑消费者的需求，提出新型空气净化器的设计理念及目标：
1.避免产品功能杂乱和操作冗杂；2.要考虑产品的个人适用性，使设计能针对于不同的用户的需求，满足呼吸道病人，老年人，儿童，青年，对空气质量的需求不一致的需求；3.充分考虑产品在不同的国家、城市、地区不同使用环境的差异性；4.产品对空气质量的监控与显示要明显，避免消费者抱怨他们不了解当前的空气质量，容易忘记空气净化器的作用；5.造型上的美感达到预期效果。
5 结束语
综上所述，加强对室内空气净化器原理的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的室内空气净化器设计实施过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
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[2] 李杰.电晕线加热降低负离子空气净化器臭氧浓度的实验研究[J].环境科学学报.2017（01）：115-116.
