家用空气净化器：解决粉尘污染异味问题

机器内的电动机和微电风扇（又称通风机）使室内空气循环流动，污染的空气通过机内的空气过滤器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，被微电风扇送出，形成负离子气流，达到清洁、净化空气的目的。空气净化器整机一般由四部分构成，分别是：结构部分，如外壳、边框等；电控部分，如显示屏、电路控制、电动机等；净化材料，如滤芯、滤材等；另外还有传感器、负离子发生器等。

1.空气净化器原理

虽然市场上的空气净化器种类、名称、功能等不尽相同，但是从它的原理上来说主要可以分为两种，一种是被动吸附过滤式的空气净化器原理；而另一种则是主动式的空气净化器原理。

（1）被动吸附过滤式的空气净化器原理

被动吸附过滤式的空气净化器原理是（如图2-15所示）：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。这种滤网式空气净化器多采用HEPA滤网+活性炭滤网+光触媒（冷触媒、多远触媒）+紫外线杀菌消毒+静电吸附滤网等方法来处理空气。其中，HEPA滤网有过滤粉尘颗粒物的作用，其他活性炭等主要是吸附异味的作用，因此，可以看出，市面上带有风机滤网、光触媒、紫外线、静电等各种不同标签、看似十分混乱的空气净化器所采用的工作原理基本是相同的，都是被动吸附过滤式的空气净化。

图2-15 被动吸附过滤式的空气净化器原理

（2）主动式的空气净化器原理

主动式的空气净化器原理（如图2-16所示）就是一种利用自身产生的负离子作为作用因子，主动出击捕捉空气中的有害物质并分解，其核心功能是生成负离子，利用负离子本身具有的除尘降尘、灭菌解毒的特性来对室内空气进行优化。主动式的空气净化器的原理与被动式空气净化器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，不是被动地等待室内空气被抽入净化器内进行过滤净化，而是有效、主动地向空气中释放净化灭菌的因子，通过在空气中弥漫、扩散的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化的效果。

图2-16 主动式的空气净化器原理

主动净化式的空气净化器，之所以不需要传统的过滤网，是因为产品使用了主动净化因子，也就是APT因子来杀死室内的细菌。主动式净化器根据主动杀菌原理可分为银离子技术、静电技术、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。这类净化器一般不带有滤网设计，对于空气中的粉尘和异味没有清除的效果。

1）银离子净化技术。就是把银块离子化吹到空气中以起到杀菌的效果，缺点是产品成本高，细菌杀灭率低，对病毒几乎没有杀灭特性。

2）负离子技术。就是运用静电释放负离子，吸附集中空气中的粉尘起到降尘作用，同时负离子对空气中的氧气也有电离成臭氧的作用，对细菌有一定的杀灭作用。(www.xing528.com)

3）低温等离子技术。就是通过给气体外加电压至气体的放电压，使气体被击穿，产生各种强氧化性的低温等离子，并在极短时间内把接触到的污染物分解掉。这种技术一般用于工业废气处理，化学反应后产生二次污染，若要应用到家用空气净化器中，需要做人体安全测试以及相应的二次污染处理技术。

4）光触媒技术（如图2-17所示）。光触媒技术是一种光催化反应，就是利用半导体在光线的照射下，使周围的氧气及水分子激发成具活性的自由基，这些自由基几乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质。但这种光催化剂其本身却不起变化。该技术的优点是产品成本较低，缺点是自由基活性导致其在空气中停留的时间较短，对病毒及细菌的杀灭效果也有限。产品代表：大金。

图2-17 光触媒技术示意图

5）净离子群技术（如图2-18所示）。就是利用特殊的离子群释放装置释放出大量的H⁺正离子和O₂^-负离子，这些离子群和空气中带有正电荷或者负电荷的病菌结合吸附后，经过化学反应生成OH氢氧根离子活性氧，这些OH氢氧根离子从浮游菌细胞膜的蛋白质中抽取出氢，从而消除病菌的生物活性。经过消毒后的空气再进入层层过滤装置，最终输出的就是几乎没有了病菌、粉尘、甲醛、异味干净而湿润的空气。

（3）双重净化类（主动净化+被动净化）

该类是目前较为主流的形式，就是滤网和杀菌技术相结合的双重净化。这类空气净化器就能够针对空气中的粉尘、污染、异味和有毒气体进行全方位的清除。另外，部分净化器还具备加湿功能，既能起到湿润空气的作用，对降尘也有一定效果。

图2-18 净离子群技术

图2-19 空气净化器系统框图

2.空气净化器系统组成

如图2-19所示为空气净化器系统框图。电源模块作用是给空气净化器市电供电；空气净化装置能够吸附并电解空气中的细小颗粒，对空气中的细菌、病毒及有机污染物进行杀灭、降解，使得室内的空气得以净化，从而提高室内空气品质；加湿装置给空气净化器加湿并控制加湿量，达到均匀加湿，能清新空气，增进健康；显示模块采用段式LCD进行显示，显示数据包括当前净化器状态、空气温湿度、控制质量、灰尘颗粒浓度及CO₂浓度等；按键控制主要为人工设置、信息查看等提供人机交互接口；EEPROM用于存储相关参数；红外遥控是一种用来远控机器的装置，空气净化器用一体化红外遥控接收头，它将红外接收管（光电二极管）、放大器、滤波器及解调器集成在一个硅片上，不仅尺寸小、无须外部元件，并且具有抗光电、干扰性能好等特点。