尼尔逊电袋合一空气净化器 技术介绍

  2013年5月22日—24日在上海光大会展中心召开的空气品质与PM2.5控制技术论坛会上，来自山东龙口的尼尔逊科技公司推出了他们最新研发的称为电袋合一的空气净化器，引起了与会者的极大关注。

  一、背景

  面对室内PM2.5污染，使用空气净化器是唯一的选择。空气净化器在发达国家普及率很高，有空调伴侣的美称，现在她又成了室内空气污染物，包括PM2.5与甲醛等装修污染物的克星。

人一天大概有80%的时间在室内度过的，室内配备了空气净化器，也就解决了80%的PM2.5的危机问题。

  在国际上，空气净化器早在几十年前就已经问世。然而直到上世纪末，这种产品才真正打开市场。从市场份额来说，美国处于领先地位，欧洲处于第二。 在西方国家，空气净化装置针对过敏患者，也就是对花粉、宠物毛发、烟雾、霉菌和灰尘产生严重不适的人。而当前中国人更多的需求是过滤工业废气颗粒物。工业产生的废气颗粒相对小很多，因此，在西方国家效果很好的净化装置在中国未必适用。

  1993年，上海交通大学发明了静电吸附式空气净化器，该产品采用物理原理解决了动态环境下除菌消毒的问题，代替了医院常用的紫外线照射、臭氧与药物喷雾等静态消毒方法，被列为国家消毒技术规范，成为医院动态消毒的主体设备。该产品不仅具有除菌消毒功能，而且同时具有除尘、除甲醛等气态污染物的功能。在2008年北京奥运会空气净化器技术总结会上，该产品在众多参加检测的一线品牌产品中，脱颖而出，名列第一。

  2012年起，如何采用空气净化器来控制室内PM2.5污染问题，摆在了静电吸附式空气净化器发明者的面前。静电吸附是以细菌为目标去除物的。细菌大多数是以PM10为载体的。对于PM10有效的技术对于PM2.5未必有效。

  终于，山东尼尔逊科技公司联合上海交通大学两位学者——吴吉祥教授与刘德斯高级工程师，成功研制出一种称为电袋合一的空气净化器。这种空气净化器可以用于医院、公共场所、办公场所、娱乐场所以及住宅，控制室内PM2.5，当存在严重污染的情况下(比如达到500微克/立方米)，开机1小时，达到小于10微克/立方米的国际先进的限值标准，从而为解决了室内PM2.5污染对健康威胁的危机问题。上海交通大学两位学者是1993年静电吸附空气净化器的原创人。

  二、技术

  原理简介：一种电袋合一空气净化器，其特征在于，将静电吸附技术与低阻塑纤高效过滤器有机复合，配合其他的浸渍活性炭、蜂窝状臭氧催化分解技术，从而实现了三除、即除PM2.5、除菌、除甲醛等气态污染，达到先进的室内空气质量标准的使用效果。

  电袋合一的核心是一种特殊设计的离子发生器，它能持续不断地产生高浓度的离子。空气中的细菌处于离子的极度包围之中，迅速获得饱和电量。带负电的细菌在高浓度、高能量的离子浸润作用下，会迅速发生电解过程，这是一个能量释放过程。由于快速的能量释放，细菌的细胞壁会遭受严重的破坏。离子与细菌表面接触，放出电荷，吸收相反的电荷。足够的离子会穿透多孔的细胞壁，渗透到细胞内部，破坏细胞电解质，损坏细胞膜，导致细菌死亡。这是一种电刺激作用杀死生物的应用例子。

  电袋合一引入了镜象力的概念。镜象力荷电也称镜象模拟(mirror image analogy)，是一种物理现象。它是这样描述的：当一个中性的球形尘粒与一个带电体充分接近并存在一个界面时，中性粒子会被极化，内部的电荷会发生位移，靠近带电体一端会出现与带电体相反的电性，从而使离子和粒子之间产生吸引力，这个力就叫做镜象力。

  同样，荷电颗粒进入中性面边界层时，也会被镜象力所吸引。纤维滤材保持电中性，而颗粒污染物在电离区带上饱和电量的电荷后进入纤维过滤层，这就构成了镜象力吸引的条件。带电粒子接近纤维滤材的纤维表面时(距离大约可以达到1mm)，就有足够的镜象力吸引作用，使其克服惯性阻力与粘滞阻力进至中性的纤维层表面而被吸附。

  镜象力不同于库仑力。镜象力是离子诱发产生的。由于引进了镜象力概念，带电粒子与中性粒子在纤维过滤层中的迁移过程就发生了质的区别。这就是为什么静电吸附式消毒洁净器的除尘除菌效率要优于过滤除尘的原因，也就是电袋合一会产生1+1大于2效应的内在原因。

  电袋合一用于空调与空气净化在小型化方面有重大突破。其主要发明点为：
1)具有三除作用，即同时除PM2.5、除菌、除甲醛等有害气体，达到国际先进的标准；
2)可以与组合式中央空调、风机盘管、分体式空调与家用空气净化器配套。

电袋合一与单一的静电除尘或F7过滤器性能特点比较如下表所示。

  电袋合一与单一的静电除尘或F7过滤器净化效能数据比较如下表所示。