空氣過(guò)濾器的工作原理

空氣濾清器的過(guò)濾原理是從壓縮空氣中分離出液態(tài)水和液態(tài)油滴，過(guò)濾掉空氣中的灰塵和固體雜質(zhì)，但不能去除氣態(tài)的水和油。大氣顆粒物的去除技術(shù)主要有機(jī)械過(guò)濾、吸附、靜電除塵、負(fù)離子和等離子體法、靜電靜置過(guò)濾等。一般機(jī)械閥門過(guò)濾主要通過(guò)以下三種方式捕獲顆粒:直接攔截、慣性碰撞和布朗擴(kuò)散機(jī)制。對(duì)細(xì)顆粒收集效果好，但風(fēng)阻大。為了獲得高的凈化效率，濾芯需要致密并定期更換。吸附法是一種利用材料的大表面積和多孔結(jié)構(gòu)來(lái)捕集顆粒污染物的集塵方法，容易堵塞，用于氣體污染物的去除效果。靜電除塵是一種利用高壓靜電場(chǎng)使氣體電離，使塵粒帶電并吸附電的集塵方法。雖然其風(fēng)阻較小，但對(duì)較大顆粒和纖維的捕集效果較差，會(huì)造成放電。而且清洗麻煩費(fèi)時(shí)，容易產(chǎn)生臭氧，形成二次污染。

負(fù)離子等離子體法的工作原理類似于去除室內(nèi)顆粒污染物。它們都被空氣中的顆粒充電，這些顆粒聚結(jié)形成更大的顆粒并沉降。但顆粒實(shí)際上并沒(méi)有被去除，只是附著在附近的表面，容易造成粉塵再次揚(yáng)起。靜電過(guò)濾有效阻擋空氣中的顆粒污染物，如灰塵、皮屑、花粉、細(xì)菌等。同時(shí)超低阻抗保證了空調(diào)的穩(wěn)定運(yùn)行和制冷效果。傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾介質(zhì)可以有效地去除10微米以上的顆粒。當(dāng)粒徑減小到5微米、2微米甚至亞微米時(shí)，*的機(jī)械過(guò)濾系統(tǒng)會(huì)變得更加昂貴，風(fēng)阻會(huì)顯著增加。通過(guò)靜電空氣過(guò)濾材料的過(guò)濾，可以實(shí)現(xiàn)低能耗的高捕集效率，同時(shí)具有靜電除塵、風(fēng)阻低的優(yōu)點(diǎn)。但它不需要幾萬(wàn)伏的外加電壓，所以不會(huì)產(chǎn)生臭氧，而且因?yàn)槭蔷郾┎馁|(zhì)，所以便于處理。

攔截：

空氣中的塵粒隨著氣流的慣性或隨機(jī)布朗運(yùn)動(dòng)或在一定的場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)粒子與其他物體發(fā)生碰撞時(shí)，物體之間的范德華力(分子與分子團(tuán)之間的力)使粒子粘在纖維表面。進(jìn)入過(guò)濾介質(zhì)的灰塵有更多的機(jī)會(huì)碰到介質(zhì)，碰到介質(zhì)就會(huì)被卡住。小灰塵相互碰撞形成較大顆粒沉降，空氣中灰塵的顆粒濃度相對(duì)穩(wěn)定。而室內(nèi)墻面的褪色就是因?yàn)檫@個(gè)原因。像篩子一樣對(duì)待纖維過(guò)濾器是錯(cuò)誤的。

慣性和擴(kuò)散：

灰塵在氣流中做慣性運(yùn)動(dòng)。遇到無(wú)序排列的纖維時(shí)，氣流改變方向，顆粒因慣性偏離方向，撞擊纖維，被粘結(jié)。顆粒越大，越容易撞擊，效果越好。

小塵埃粒子做隨機(jī)布朗運(yùn)動(dòng)。顆粒越小，不規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，撞到障礙物的幾率越大，過(guò)濾效果越好。空氣中小于0.1微米的顆粒主要以布朗運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，顆粒小，過(guò)濾效果好。大于0.3微米的顆粒主要是慣性運(yùn)動(dòng)，顆粒越大效率越高。和擴(kuò)散慣性都是未知的，這意味著粒子很難被過(guò)濾掉。在測(cè)量過(guò)濾器性能時(shí)，往往規(guī)定測(cè)量難以測(cè)量的粉塵效率值。

靜電作用：

由于某種原因，纖維和顆粒可能帶電，產(chǎn)生靜電效應(yīng)。可以顯著提高靜電過(guò)濾材料的過(guò)濾效果。原因:靜電使灰塵改變軌跡，撞擊障礙物。靜電使灰塵更牢固地附著在介質(zhì)上。能長(zhǎng)時(shí)間帶靜電的材料也叫“常駐”材料。靜電充電后，材料的電阻保持不變，過(guò)濾效果明顯提高。靜電過(guò)濾效果不是決定性的，只是輔助性的。

化學(xué)過(guò)濾：

化學(xué)過(guò)濾器主要是選擇性吸附有害氣體分子。活性炭中有大量看不見的微孔，有很大的吸附面積。在米粒大小的活性炭中，微孔的面積超過(guò)十平方米。自由分子與活性炭接觸后，在微孔中凝結(jié)成液體，由于毛細(xì)原理留在微孔中，部分與材料融為一體。沒(méi)有明顯化學(xué)反應(yīng)的吸附稱為物理吸附。有的活性炭經(jīng)過(guò)處理，被吸附的顆粒與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成固體物質(zhì)或無(wú)害氣體，這種現(xiàn)象稱為化學(xué)吸附。活性炭在使用過(guò)程中，材料的吸附能力不斷下降，下降到一定程度，濾芯就會(huì)報(bào)廢。如果只是物理吸附，可以通過(guò)加熱或蒸汽熏蒸的方式將有害氣體從活性炭中分離出來(lái)，活性炭可以再生。

重力效應(yīng)：

顆粒通過(guò)纖維層時(shí)，在重力的作用下，遠(yuǎn)離氣流流線，沉降在纖維表面。這種效應(yīng)只在顆粒較大(> 0.5um)時(shí)存在。這是因?yàn)轭w粒的重力作用太小，還沒(méi)有沉降到纖維上的時(shí)候，就已經(jīng)隨著氣流穿過(guò)了纖維層。因此，在過(guò)濾粒徑小于0.5 μm的顆粒時(shí)，重力沉降可以完全忽略