空氣清淨技術名詞解析

市面上空氣清淨機種類越來越多,從過去單純的濾網過濾,到現在各式獨家技術,一機多功能,消費者看來是越來越模糊,到底這些技術實際作用是甚麼呢?

下面蒐集整理各方資料,舉例市面上常見的空氣清淨技術說明。

1.HEPA

HEPA應該是市面上最普遍的過濾設備了,HEPA全名High Efficiency Particulate Air,構造上HEPA濾網是由隨機排列的纖維組成,根據美國能源部(Department of Energy, DOE)之HEPA定義,HEPA可過濾99.97%直徑大於0.3微米(μm)之空氣微粒。HEPA普遍應用於各式空氣過濾產品中,例如空調系統、吸塵器等等。

HEPA

值得注意的是,儘管許多產品都使用HEPA,但HEPA其實不是單一規格。不同國家有不同的分級方法。

根據Institute of Environmental Sciences and Technology的分級,分為A、C、D、F四級,過濾效能從99.97%到99.999%不等。另一種是依據European Norm EN1822標準,可分為10~14五種,效能從85%到99.995%不等。可是市面上使用HEPA的產品,幾乎沒有廠商會標示出HEPA等級,或許是因為各國標準不一的原因,也因此只能相信一分錢一分貨,價格差太多的產品,這之中一定有差異!

代表品牌: Honeywell

2.光觸媒

光觸媒的材料眾多,包括TiO2、ZnO 、 SnO2;、 ZrO2等,其中二氧化鈦TiO2最常見。其藉由紫外光或太陽光的照射,使觸媒表面的電子吸收足夠能量而脫離,而在電子脫離的位置便形成帶正電的電洞,電洞會將附近水分子游離出的氫氧基(OH)氧化,使其成為活性極大的氫氧自由基;氫氧自由基一旦遇上有機物質,便會將電子奪回,有機物分子因鍵結的潰散而分崩離析。一般的污染物或病源體多半是碳水化合物,分解後大部份會變成無害的水及二氧化碳,因此可以達到除污及滅菌的目標。

影響光觸媒之處理效率之因子有光照強度、停留時間、觸媒面積、UV波長等。

根據北科大的研究顯示,光觸媒對於甲醛之去除效果最佳,最佳狀況大約有50%之去除率(依環境溫度、溼度等不同有異)。

3.負離子

藉由電子與空氣中之氧分子結合形成帶負電之氧離子,其為極易反應之離子自由基,在空氣中可迅速與周遭氣體分子、揮發性有機物或微粒碰撞,產電子轉移,藉此清除空氣中之汙染物,但其效果和最終產物還有待進一步實驗,雖然已經廣泛運用在許多產品上,但效果最具爭議。

4.活性碳

活性碳主要藉由凡德瓦力之吸附原理,藉由空氣清淨機馬達抽取空氣,使空氣通過活性碳纖維表面,將汙染物吸附,可吸附有機化合物和臭味等。由於活性碳吸附作用為一種放熱反應,因此當環境溫度較高時,活性碳效能就會降低。

5.臭氧

臭氧之活性僅次於氟和氫,具有強大的氧化能力,常用於汙水或空氣中之消毒殺菌。高濃度的臭氧(約0.2ppm以上)被視為一種毒性氣體,對人體會造成傷害(吸入或接觸)。

6.電漿殺菌

電漿是物質從固態到氣態後,溫度繼續提升時,形成陽離子和電子所組成之氣體。電漿殺菌技術主要是利用電漿中的紫外線和活性粒子。藉由電子或活性粒子破壞病毒外層膜,再進一步藉由紫外光破壞細胞核,達到殺菌效果。

已有實驗證實可使H1N1病毒失去活性。

代表品牌: 克立淨、大金、Stadler Form Henry

7.Plasmacluster自動除菌離子

SHARP研發出的Plasmacluster「自動除菌離子」技術是利用離子產生器,讓正負極持續交互高壓放電,使空氣中水分子(H2O)受到強烈撞擊,不斷分解成數目龐大的氫(正)離子、氧(負)離子(每立方公分高達7000至25000),這些大量的正負離子群就是所謂的Plasmacluster「自動除菌離子」。自動除菌離子藉著靜電作用,將細菌包圍,從細菌的細胞膜中將氫抽出,變化成水 (H20) ,使細菌不活化,藉此能抑制在空氣中的細菌、病毒及消除臭味。

Plasmacluster是較晚發展出來的技術,其原理可說是結合了負離子和電漿殺菌之特色,藉由高濃度的活性離子主動發散至空氣中達到殺菌效果,而電漿殺菌則是被動的等待空氣流過才能殺菌。

已有實驗證明可使H1N1病毒失去活性。

代表品牌:SHARP

總結部分提供一些比較表

從表中可以看出,各類技術都有其強項,也有弱項,端看使用者主要的清除目標為何,選擇適用的技術才是最重要的,市面上眾多空氣清淨機,儘管可能一機配有多種技術,也很難滿足各種需求,更別忘還要考量環境溫度、溼度等狀況,效果並沒有絕對的保證。

電漿殺菌HEPA濾網臭氧光觸媒紫外光
立體全面殺菌僅吸附,非殺菌可殺菌,濃度高對人體有害平面式殺菌,僅接觸面有效需12秒以上才能殺菌

 

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參考資料來源:

http://web1.nsc.gov.tw/ct.aspx?xItem=8497&ctNode=40&mp=1

http://www.atlaspost.com/landmark-889865.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/HEPA

http://baike.baidu.com/view/194591.htm#sub194591

http://test.ttri.org.tw/cleanroom/PDF/HEPA濾網等級定義.pdf

http://www.hotaidev.com.tw/product4-2-1.html#1

http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=1120

http://cleanstation.shop.conn.tw/index.php?member=5896221

謝其德,室內空氣清淨機去除甲醛之效能評估。國立台北科技大學 環境規劃與管理研究所 碩士論文,2004

張子青,電漿殺菌之物理機制分析。國立清華大學 物理研究所 碩士論文,2006

呂事勳,活性碳空氣清淨機對室內揮發性有機物去除效能評估。國立高雄第一科技大學 環境與安全衛生工程所 碩士論文,2004

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