空气净化器原理范文第1篇

关键词 空气净化器；净化原理；研究进展

中图分类号：TU834.8 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）051-010-01

近两年，随着环境污染日益加剧，空气PM2.5浓度的快速增长，加上许多室内装修和装饰材料的污染，空气源已经严重影响到人体的健康，空气污染与防护的话题再次成为国民关注的焦点。

空气净化器作为一种专业改善和解决室内空气污染，满足人们对室内空气品质的要求家用电器，倍受消费者的关注。空气净化器的主要功能是能够滤去空气中的尘埃、减少或消除异味及有害气体、双重灭菌及释放负离子，改善和提高室内空气质量。

1 空气净化器分类

空气净化器能够给人们提供洁净安全的空气，各种净化器净化原理不同，净化过程也存在差异，有多种不同的技术和介质。市场上的空气净化器常用的净化技术主要包括吸附技术、高效过滤技术、静电集尘技术、负离子技术等，常用的材料主要有，活性炭、合成纤维、光触媒、HEAP高效材料等。

下面介绍几种常见的空气净化器。

1.1 静电式空气净化器

静电式净化器是利用静电集尘技术，利用高压静电吸附的原理去除空气中的微粒污染物。这类净化器利用了正电晕放电的原理，将带电颗粒收集在集尘装置上，达到净化空气的目的。这种净化器除尘效率高，压力损失小，能捕集小于0.1微米的微粒，除菌效果很好。缺点是静电装置需要高压电源，集尘量小，不易清洗，容易产生臭氧，而对于去除室内甲醛苯等有机物几乎没有效果。

1.2 臭氧空气净化器

臭氧空气净化器主要是利用臭氧的氧化作用消毒。臭氧具有极强的降解有机气味，分解生物污染物的作用，对有害物质、病菌等有很好的杀灭效果。同时，臭氧在空气中还会分离出氧原子，提高空气的含氧量，改善空气质量。通常臭氧消毒是作为多功能空气净化器的一部分。但是如果室内臭氧的浓度过高，会影响人体健康，因此使用臭氧发生器最好是人机分离。

1.3 光触媒空气净化器

光触媒技术也被称为冷触媒技术，其工作原理是将纳米级催化剂（TiO2）镀在特定的载体上，制成过滤网，通过风机作用，在特定波长的紫外线照射下，使催化剂与有害气体发生强氧化反应，凝固病毒蛋白质，抑制病毒活性，从而净化空气。利用二氧化钛在近紫外线区光活性好，光催化作用持久，化学性质稳定，硬度高，价格低，对人体无害。但是，该技术本身实现的条件比较苛刻，在空气净化器中的实际应用与实验室效果相比有较大的差距。

1.4 负离子空气净化器

负离子空气净化器不仅能够净化空气，而且可以提高空气质量，使用较广泛。其工作原理是利用直流高压在电极间发生电量放电，产生负离子。空气中的颗粒污染物与负离子结合，沉降或吸附在物体表面，净化空气，并能杀灭细菌。负离子中大部分为负氧离子，不仅可以吸附家居空气中的烟雾、灰尘，还可以中和空气中的正离子，提高空气质量，促进人体新陈代谢，提高免疫力，对人体健康非常有益。但产生负氧离子的同时，也容易产生大量臭氧和负氮离子，浓度过高，就会造成二次污染。

1.5 多功能空气净化器

多功能净化器利用了多种净化技术，该净化器以风扇作为动力源，使空气在室内循环流动，污染的空气通过机内的空气过滤系统——碳纤维过滤网、活性炭过滤网、HEPA过滤网、光触媒过滤网，臭氧及离子群等，使各种有害物被吸附清除，最后从出风口送出清洁干净的新鲜空气。其中活性碳吸附力较强，表面积非常大，它对许多有害气体都是很有效的，但对甲醛等有机物的作用很小，且非常容易饱和，一旦饱和，净化过滤材料本身又会变成污染源。多功能空气净化器可以在一定程度上过滤悬浮物、清除异味和有害体。为强化杀菌消毒效果，增加了臭氧器。

另外，还有其他复合型的空气净化器，基本原理同上面的类型，实际使用时，其使用效果却各不相同。本文中不再一一介绍。

2 空气净化器的研究发展

蔓延整个中东部地区的雾霾和沙尘天气让居民对空气质量关注的意识逐步加强，空气净化器销量激增，同时人们对空气净化器的期望值也越来越高。空气净化器的未来发展的趋势主要是创新科技和人性科技两个方面，使其功能更加完善。空气净化器的研究发展主要有以下几个方面。

1）降低净化器生成臭氧的浓度。利用臭氧技术的空气净化器，产生的臭氧浓度过高，会对人体会造成严重伤害，产生二次污染，应该严格控制净化器出风口的臭氧浓度，使臭氧的产生率是否符合国家标准。

2）提高空气净化效果。净化效果与本身加工工艺及设计方案、滤料的性质、风机质量、是否产生其他污染气体、净化的时间和空间等有关，要想达到理想的净化效果，需要采用多重净化，既要净化室内空气中的悬浮颗粒物，同时更要消除空气中的有害气体和细菌等，还可以处理难以分解的非气体性污染物，且不能产生二次污染。

3）提高控制技术。未来发展净化器应该能根据室内空气污染程度来调节净化的效率和程度。同时增加空气质量自动检测、空气净化度指示、超低静音、自动模式等功能。

4）提高使用寿命。未来净化器研究进展要达到终身免拆洗，无需更换任何耗材，高效杀菌除尘率，达到99%，无需风机，更加节能。这就要求高效的过滤材料和过滤技术，应该选用具有再生功能的净化过滤胆（含高效活性催化炭），提高净化器的使用寿命，使净化效果更理想。

另外，由于净化器内带有高压电源，所以带电部件的绝缘性能要好；目前，集尘装置难以清洗，也阻碍了净化器的大面积推广。空气净化器技术快速发展，逐步从解决室内环境中的化学性污染向提高室内空气品质方向发展，需要加大力度推广先进的技术和产品，促进空气净化器的核心技术的研发。

项目基金

本文系课题项目为2011年唐山市科技研究与发展指导计划项目“基于单片机的嵌入式智能空气净化系统”阶段成果（项目编号：11110218a）

参考文献

[1]赵雷，周中平，葛伟，等.室内空气净化器及其应用前景[J].环境与可持续发展，2006（1）.

[2]高立新，陆亚俊.室内空气净化器的现状及改进措施[J].哈尔滨工业大学学报，2004，36（2）.

[3]史黎薇.空气净化器的分类及其净化效率的比较[J].中国环境卫生，2007（10）.

[4]韩天香，王逢瑚.室内空气净化技术[J].家具与室内装饰，2004（10）.

作者简介

空气净化器原理范文第2篇

关键词：鼓泡法 空气净化器 颗粒 液相 防霾

中图分类号：X1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0093-02

随着中国工业化进程的加快，雾霾在中国特别是东部沿海地区呈现高发态势并有进一步恶化的趋势，严重影响了生产生活和社会发展。南京市的PM10超标严重，2002年春季南京市城区PM10超标率达83%。超标倍数为1.8～4.9。而中国最大的雾霾实验室在北京筹建，雾霾治理的可行性日益增加。

而如何净化空气，是许多人现在所关心的问题。现有的空气净化装置，主要分为主动与被动两大类，而使用滤网的被动式空气净化器，对滤网有着较高的要求，同时滤网的拆卸与清洗也较为不便，无论是家庭还是工厂，使用此类空气净化器都有着许多不便，而且部分效果较好的滤网价格也较为昂贵；而不使用滤网的主动式空气净化器，虽然解决了滤网清洗不便的问题，可是它们有着较高的科技含量，结构复杂，耗能高，有着维修不便、价格昂贵等问题。

在自然状态下，雨后的空气明显较雨前更清新，我们以这个现象为启发，设计了采用将固体颗粒吸入液相的空气净化器，以有效地清除空气中的颗粒，成本较低，使用方便，可供大多数家庭使用，较好地解决了现有的空气净化器中具有的缺陷。

1 吸收式空气净化器工作原理

1.1 设计与计算

图1是该空气净化器的系统原理图，该空气其净化器主要由箱体、鼓泡馆、鼓风机、传感器、水质监测器组成。鼓泡管上开设有小孔，并且与箱体外部的鼓风机相连，其上部设置多孔筛。箱体内部装入水，在水中设有传感器，并且与水质监测器相连。在箱体的底部设置有排水处。

使用时，将纯净水装入盛器箱体内，鼓风机将空气压入与之相连接的鼓泡管，空气从分布在鼓泡管上的小孔中鼓出，并往上冒泡，气泡通过上层的多孔筛，通过后气泡会分裂成为更多更微小的气泡，小气泡从多孔筛中冒出，待气泡自由上浮至液体表面，自由爆炸破裂，释放洁净空气。利用多孔筛切割气泡的原理和自由面气泡爆炸原理，使气泡中的颗粒物及有害物质溶于水中，释放出洁净的空气，从而达到净化空气的目的。洗衣粉有很好的表面张力作用，在对空气要求较高的环境中，可在纯净水中加入一定量的洗衣粉以达到更好的净化效果。水质监测器作为本产品的辅助部件，通过导电率传感器将数据传至水质监测器，用于监测水质，用户可以根据其显示的水质情况，根据自身需求判断是否需要更换洁净的水。换水时，废水可直接从下方的排水口中排出，待废水排尽后，使用者可以直接将洁净的水从该产品的上方倒入，以供该产品新一轮的使用。

采用本装置的防霾型吸收式空气净化器，箱体可以用无毒塑料或不锈钢成型，形状可以是长方形或圆柱体，箱体大小可视被净化的空间大小而定，鼓风机功率也视被净化空间的大小而定。鼓泡管用无毒塑料或不锈钢制成，多孔筛可用无毒塑料、陶瓷、纤维制成。

1.2 模拟实验结果

本实验在约20 m2的屋内，分别选取空气状况相近的3天进行。8：00-9：00进行开窗通风，实验从9：00开始，每隔半小时用PM2.5检测仪测定室内PM2.5指数，至17：00。实验分别测定了不使用模型机，使用7厘米水深的模型机和13 cm水深的模型机下，室内PM2.5值的变化，结果如图2所示。

2 结论

通过计算与测试，在使用该机器的情况下，室内的PM2.5有了较大的减少，室内的空气质量也有了较好的改善。可见，该净化器可以很好地进行空气净化。

同时该空气净化器有较低的使用功率，与现在市面上现有的空气净化器相比，其操作与修理维护也较为便捷。

根据其大小结构和功率的可调节性，该产品可应用于家居、办公场所、公共场所、有粉尘的车间、工作间、火力发电厂、化工厂等生产企业的烟尘过滤等。同时其应用广泛，生产投资小，制造工艺简单，产品利润空间大，有着较好的市场前景。在我国目前大气污染严重、环保意识增强、环境治理加强的今天，该产品具有十分重要的意义。现在，该产品已获得国家实用新型专利，专利号为：201420398201.7。

参考文献

[1]许明军，王月华，汤莉莉，等.南京城区与郊区秋季大气PM10中水溶性离子的特征研究[J].环境工程，2012（5）：108-113.

[2]杨敏，豆小敏，张昱.固液界面吸附机制与模型[J].环境科学学报，2006（10）：1581-1585.

空气净化器原理范文第3篇

现在，空气污染成为大众关注的焦点。每天有关部门会报告空气质量指数，如果污染严重，会空气质量预警，建议人们减少室外活动，呆在室内。于是，人们开始重视室内的空气质量，空气净化器因此大获青睐。

空气净化器是净化室内空气的仪器设备，主要的功能是滤去空气中的尘埃，减少或消除空气中的有害气体，灭菌及释放负离子，改善和提高室内空气质量。如最近中国某个研究团队，推出了一种能过滤PM2.5微粒的空气净化“器，连烟雾、灰尘以及细菌等污染物都没法逃过。那么一般空气净化器都是怎么工作的呢？下面笔者就选择几种代表性的空气净化器来进行介绍。

静电除尘式

静电式空气净化器是利用静电集尘技术，根据高压静电吸附的原理来去除空气中的微粒污染物。当肮脏的空气通过过滤器，进入电离区域，静电场使气体电离，空气中的粉尘带上了电荷。然后借助库仑力作用，带电粒子被捕集到集尘装置上，达到除尘净化空气的目的。这种净化器能捕集到小于0.1微米的悬浮颗粒，除菌效果很好。

这种净化器的除尘效率高，结构简单，可以净化温度较高的含尘气体。但它的静电装置需要高压电源，不易清洗，对于除去室内的甲醛等有机物也几乎没有效果。

臭氧净化式

我们知道，臭氧是一种强氧化剂，在很低的浓度下就可以瞬间完成氧化反应。它能将子，提高空气中的含氧量，改善空气的质量。臭氧为弥散性气体，能够覆盖房间中的各个角落。但是，如果室内空气中臭氧浓度过高，也会影响人体健康。所以，不要长时间待在有臭氧空气净化器的房间，使用臭氧空气净化器的时间不宜过长。

负离子净化式

负离子空气净化器是目前使用较为广泛的一种空气净化器。其基本的工作原理，是利用直流高压在电极间发生放电，产生负离子。负离子与一些颗粒污染物结合形成“重离子”，沉降或吸附在物体表面，从而达到净化空气，杀灭细菌的目的。

与其他类型的空气净化器相比，负离子空气净化器对于室内PM2.5以下的颗粒的净化效果较强，而且，它提供的不仅仅是干净的空气，更是充满负离子的健康空气，因此更受人们的欢迎。不过，负离子空气净化器在产生大量负离子的同时，也会产生臭氧，浓度过高就会造成二次污染。可见，对于负离子空气净化器的使用也要适度。

空气净化器原理范文第4篇

近两年，随着大江南北“十面霾伏”的天数越来越多，专门的家用室内空气净化器逐渐得到人们的认可，成了不少消费者的新宠儿，销量迅猛增长，淘宝和实体店甚至出现断货的情况。有人甚至预言，空气净化器在未来会和彩电一样，成为每个家庭的“标配”。

空气净化器热销背后

空气净化器热销，商家赚得盆满钵，但是消费者却如同雾里看花，面对各式各样的产品宣传完全摸不着头脑。目前国内市场上生产空气净化器的企业已有上百家，国家室内环境与室内环保产品质量监督检验中心主任宋广生表示，空气净化器在国内近几年才兴起，市场比较乱。做家用电器的、做健康产品的甚至生产矿泉水的企业都开始生产销售空气净化器，有的企业直接买来别人的产品然后贴牌销售，连自己的厂房都没有。在这样的情况下，产品质量难以保证，而价格更是参差不齐，便宜的几百元，贵的可至上万元。业内人士指出，空气净化器的成本不高，标价过万的往往存在虚高。

更严重的是，虚假宣传的情况普遍存在，大多号称净化率接近100%的产品，基本都达不到那个效果。空气净化器这个领域目前尚没有权威的检测机构，尽管目前国家标准对空气净化器的电气强度、泄漏电流、卫生安全性、洁净空气量、净化效能、噪声等技术要求作出了规定，但对适用面积、能源效率等级等还未做强制性规定，这也造成了市场上产品认证混乱，让消费者无从辨别。

几种常见的净化器

市面上空气净化器种类虽多，但也不外乎几种常见的类型，针对不同的污染物，其效果也各有不同。了解空气净化器的工作原理，有助于消费者更加理性地认识和选择空气净化器。

机械过滤式净化器

目前空气净化器中最热门的是机械过滤式净化器，它属于小型空气过滤器，室内空气经过风机加压后通过纤维过滤材料，污染颗粒可以被捕集下来，从而达到净化的目的。市面上流行的HEPA滤网（高效微粒空气过滤器）就属于这种，室内标准的HEPA过滤器由化学纤维或玻璃纤维制成，常用的规格能够吸纳99.7%大小为0.3微米的悬浮微粒，对化学烟雾、细菌、尘埃微粒及花粉都有良好的过滤效果，但是无法滤除有害气体。

机械过滤+吸附式净化器

还有的空气净化器采用机械过滤和吸附式净化相结合的方式，这种净化器中活性炭的微孔能阻截悬浮物，吸收可挥发气体。这种净化方式不仅能净化颗粒污染物，也能提高对气态污染物的净化效果，总体上改善了净化性能。但是活性炭存在吸附饱和状态，再生麻烦，这是一个弊端。

静电式净化器

物理过滤之外较为流行的还有静电集尘方式，当空气经过高压电场时，发生电离，电离出来的气体正离子被阴极电板吸收，而负离子则会被阴极排斥，附在污染物分子上使它带电荷，因此带电荷的污染物分子会被吸附在阳极电板上。这种净化器相对于HEPA来说效率略差，对粒径较大的颗粒污染物的净化效果较好，但是无法净化气态污染物，并且容易产生粉尘二次污染和副产物臭氧，臭氧在一定情况下会有毒害。这种技术多用于工业排放废气的除尘，在家用室内净化器方面，此种技术将逐步淘汰，所以这类产品应该谨慎购买。

负离子净化器

负离子净化器通过强电场产生负离子，与空气中的颗粒污染物结合形成“重离子”，沉降或吸附在物体表面，同时负离子也能杀灭某些细菌，但是负离子也对颗粒物无效。

上述几种比较常见的净化器都对颗粒物污染的净化都比较成熟，但对气态污染物的净化能力还需要加强，PM2.5属于颗粒污染物，空气净化器从工作原理上讲，对防止PM2.5能够起到一定的效果。不过，空气净化器产业作为一个新兴产业，厂家提供的净化效率数据大部分是实验研究结果，实际使用效果还比较难控制，这就需要消费者保持理性的态度，在选购的时候多多留心。

怎样选很重要

市场虽乱，但消费者在购买的时候也不是无章可循，首先要弄清楚自己的需求是什么，是侧重于除甲醛还是侧重于除颗粒物，然后再有针对性地购买。在比较过滤器性能的时候，有几个标准可以作为选择时的参考依据。

购买空气净化器要考虑其净化层级。国际上，净化器一般有四层：第一层是粗过滤网，吸附大颗粒、灰尘、头发、皮屑等肉眼可见物：第二层是化学抗微生物滤层，处理霉菌和花粉：第三层是活性炭和碘化钾等复合层，处理甲醛等物质；第四层是HEPA值，去除PM2.5。而国内空气净化器基本只有三层，比四层的产品功效要低一些。国内的产品价位多数在一万元以下，那些宣称过滤率可达到97%～99%的，其实基本做不到。真正对PM2.5有很好效果，能处理90%～95%的空气净化器，价格非常昂贵，普通老百姓往往只能望而却步。

空气净化器的适用面积大小与其对颗粒物的去除能力密切相关，是产品定价的基础指标，也是选购和使用空气净化器的首要参考指标。即使是好的设备，由于受限于净化滤芯，所能净化的空气也非常有限，超过一定范围净化效果就大打折扣。从目前的情况来看，市面上的产品很多存在夸大标称适用面积的做法，所以消费者在购买的时候可以根据房屋面积选择适用面积大一些的产品。

空气净化器原理范文第5篇

看产品说明书中是否有以下三个功效：

1、 清除微小颗粒、烟雾、油漆味及多种易挥发的有机化合物。

2、 清除多种细菌、病毒、孢子类及花粉、宠物过敏源。

3、 清除各种有毒有害气体或物质（如甲醛等）及浮游在空气中的飞尘。

室内空气污染物对人体健康的影响很大，选购室内空气净化器来净化空气早就成了人们的共识。但是如何选购室内空气净化器呢？

室内污染物主要是尘土，但它对机体的危害相对较低，而飞扬的化学类和微生物类污染物对机体的危害最大。所以在选购室内净化器时，要考虑的不仅是能够除尘，而是要多方位考虑，例如分阶净化器。

颗粒净化：

空气中飞扬的颗粒可能化学性很强，并容易将污染物带入肺部（如香烟烟雾、柴油烟气）。由于变应源颗粒会引起过敏现象如尘螨，空气净化器已越来越多地用来作为治理变应源的辅助工具。分阶净化器通过两个预净化器和一个特殊的HEPA(高效颗粒净化器)就可净化这些颗粒。

细菌和孢子净化：

对于卫生条件特别讲究的环境，空气中细菌和孢子的净化尤其重要。医院的隔离病房、手术后康复病房、制药厂、包装间和实验室这些地方都会从减少细菌和孢子含量中大大受益。在变应源过敏和霉菌孢子情况下，使用分阶净化器会很有效。这些室内生物污染物造成的原因是墙壁潮湿或者空调系统保养不当。微生物的净化由特殊的HEPA净化器完成，因为细菌和孢子的大小为5至15微米，所有测验都表明，空气净化后这些微生物含量大大减少。

PCB的净化：

PCB是常见的半挥发性混合物，可吸附于颗粒中，也可以气体混合物形式出现在空气中，并因温度而异。在这种情况下，单纯使用活性炭装置的净化器是不够的。而要使用具有活性炭吸着化学物功能装置的净化器和特殊的HEPA净化器，才能净化空气中的PCB。

臭氧的净化：

夏天下雾期间，臭氧可能会成问题。因室外臭氧含量可超过250微克/立方米。另外一个问题是激光打印机散发的气体，以及相同技术的机器所散发的气体。在这种情况下，要选择具有活性炭吸着化学物功能装置的净化器，将臭氧分解形成二氧化碳后，才能被净化。

甲醛的净化：

存在于家具中的甲醛是居室中重要的污染气体之一。对于甲醛的净化，还没有有效的方法，但国外常用的是用高锰酸氧化甲醛，产生甲酸，然后再用氧化铝来净化甲酸。