家用空調過濾網過濾效果分析

曲潔瓊，強天偉，任永花

（西安工程大學環境與化學工程學院，陜西西安710048）

家用空調過濾網過濾效果分析

曲潔瓊，強天偉，任永花

（西安工程大學環境與化學工程學院，陜西西安710048）

本文通過對家用空調過濾網清洗前和清洗后兩種狀態下的過濾情況進行測試，分別分析其過濾效率與粒徑、風速之間的關系，以及風速與阻力之間的關系，了解家用空調對于室內空氣的過濾效果，以及清洗前和清洗后的家用空調過濾網對室內空氣過濾效果的差異。

家用空調；過濾網；過濾效果

0　引言

近年來，隨著人們經濟和生活水平的提高，家用空調已經逐漸成為千家萬戶的必需品，且由于其安裝靈活、方便，也經常在一些辦公場所采用，因此家用空調在室內的普及率是十分高的。而我們一般經常使用的壁掛式或立式家用空調，其主要功能在于對室內空氣溫、濕度的調節，對于凈化室內空氣的能力存在著疑問。根據相關文獻的了解可知，人們在使用空調時為了節電而將門窗緊閉，在注重室內舒適性的同時忽略了各種污染物濃度在封閉狀態下會慢慢升高[1-2]，此外雖然空調過濾網可以除去室內污染物，但也有可能成為室內空氣的重要污染源[3-4]。國內介紹家用空調過濾網過濾效果的相關文章較少[5-6]，因此針對這個問題進行了家用空調過濾網的過濾效果試驗測試。

1　家用空調過濾網試驗測試

1.1測試環境情況

本次測試是在西安工程大學制冷與空調實驗室內進行的，該實驗室靠近西安工程大學西門，西門位于西安市的主干道金花路上，該道路車輛往來密集，行人較多，故空氣質量較差。在試驗期間實驗室內的平均溫度為19℃，平均相對濕度為35%。

1.2測試材料

試驗的測試材料選用普通壁掛式家用空調的過濾網，即PP（聚丙烯）材質制成的黑色尼龍網，清洗前和清洗后的兩種狀態，如圖1、圖2所示。考慮到普通家庭條件的限制故采用較為便捷和常見的清水對臟的空調過濾網進行清洗，其中清洗前的為已使用超過4年未清洗過的空調過濾網，清洗后的為用清水沖洗干凈的空調過濾網。

1.3測試顆粒物種類

試驗主要是針對表1中的5類顆粒物過濾效果而進行的[7-8]。

1.4測試裝置及設備

試驗的測試裝置為動態試驗臺，如圖3所示，測試用設備有DP2000型數字式微壓計和Aerocet 831型PM值檢測儀。

1-集流器2-有機玻璃風管3-PM值檢測儀

4-數字式微壓計5-LZB-25轉子流量計6-XGB370C型漩渦風泵

表1　試驗測試顆粒物種類

1.5測試方法

將清洗前后的空調過濾網編號為1#和2#，首先將1#材料固定在動態試驗臺的法蘭連接處，通過調節轉子流量計，使風速達到0.2m/s，等待3min后，對其過濾效率和阻力進行測試，然后再分別通過轉子流量計將風速調節到0.4m/s、0.6m/s、0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s進行過濾性能的數據測試，之后將2#材料換上進行相同測試。

2　測試數據分析

2.1不同粒徑下的過濾效率分析

1#和2#材料在不同風速下對于TSP、PM10、PM4、PM2.5和PM1的過濾效率如圖4、圖5所示。

由圖中記錄的數據可以得出，清洗前和清洗后的空調過濾網，在風速較低的情況下對于不同粒徑顆粒物的過濾效率為負值，風速提高后過濾效率有所好轉，但總體來說過濾效率較差，清洗前過濾效率平均值為3.4%，最大值為38.3%，清洗后情況好于清洗前，平均值為8.5%，最大值為45%；除風速較低的情況外，清洗前和清洗后的空調過濾網的過濾效率大致都隨著粒徑的增大而有所提高；清洗前和清洗后的空調過濾網在粒徑≤4μm時，0.8m/s風速下的過濾效率最高，在4μm<粒徑≤100μm時，0.6m/s風速下的過濾效率最高。

2.2不同粒徑在不同風速下的過濾效率分析

1#和2#材料在0.2m/s、0.4m/s、0.6m/s、0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s風速下的過濾效率如圖6-圖10所示。

由上圖及記錄的數據可以得出，清洗前和清洗后的空調過濾網的過濾效率大致都是隨著風速的增加先提高后降低的，且過濾效率的轉折點為速度達到0.6m/s左右；可以明顯看出一般來說清洗后的空調過濾網的過濾效率優于清洗前的空調過濾網的過濾效率，但在1μm<粒徑≤10μm范圍內風速為1m/s左右時出現清洗前過濾效率高于清洗后的情況；總體來說清洗前和清洗后的空調過濾網的過濾效率最低點都為10μm<粒徑≤100μm范圍內風速為0.2m/s左右時。

2.3不同風速下的過濾阻力分析

1#和2#材料在0.2m/s、0.4m/s、0.6m/s、0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s風速下的過濾阻力如圖11所示。

由圖中記錄的數據可以得出，清洗前和清洗后的空調過濾網的阻力大致都隨著風速的加大逐漸增大，清洗前的空調過濾網阻力在風速達到0.4~1.0m/s時劇烈增加，超過1.0m/s后有所降低，清洗后的空調過濾網阻力在風速達到0.6~0.8m/s時劇烈增加，超過0.8m/s后有所降低，但總體來說清洗后的空調過濾網的阻力要低于清洗前的，且清洗后的空調過濾網的阻力變化范圍沒有清洗前的劇烈；空調過濾網清洗前的阻力最大值為5Pa，清洗后的阻力最大值為1Pa，故清洗后的空調過濾網阻力幾乎可以忽略不計。

3　結語

根據以上內容可以得出以下幾條結論與展望：

（1）普通的家用空調過濾網對于室內空氣的過濾效果是比較弱的，其主要的功能是對于室內機即蒸發器的保護，防止大顆粒物質進入蒸發器，造成蒸發器的損傷繼而影響正常的制冷工作。

（2）雖然普通的家用空調過濾網當風速提高到0.6~ 0.8m/s之間時過濾效率會有所提高，試驗測得最高效率為45%，但與其他化纖過濾材料過濾效率71%左右相比，過濾效率仍舊較低。

（3）清洗后的家用空調過濾網與清洗前相比過濾效率有所提高，效率提高的平均值為5.2%，最大值為21.2%。

（4）若長時間未清洗家用空調過濾網，當空調風速較低時對于室內空氣的過濾效率有可能為負值，同時過濾的阻力也會加大，可能會影響空調的能耗，因此建議家用空調過濾網每隔一段時間需要清洗一下，清洗時宜用清水沖洗或軟毛刷輕輕刷洗。

（5）相對于空氣凈化器而言，家用空調在室內的普及率很高，若能增強家用空調對于室內空氣的過濾效果，則其具有很大的實用性，故對于空調過濾網替換材料的研究是十分有意義的。

[1]邱耀雄.解剖污染[M].香港特別行政區：明報出版社，2006：39-54．

[2]Kowalski W.J.Bahnfeth W.P.Airborne-Microbe Filtration in Indoor Environments[J].Heating Piping Air Conditioning Engineering,2002,74 (1):57-69.

[3]David W.B.Integrated Assessment of Particulate Control[J].Heating Piping Air Conditioning Engineering,2006,78(6):28-34.

[4]Charles S.Updated Standard for Air-Filter Testing[OL].Heating Piping Air ConditioningEngineering,http://hpac.com/ventilation-iaq/updated_standard_air-filter/,2008.

[5]邱耀雄.3類空調過濾網凈化室內空氣效果的比較[J].城市環境與城市生態，2013，26（1）：1-4．

[6]柴士君.空調與非空調房間內顆粒物濃度變化規律的研究[D].上海：東華大學，2006．

[7]朱暉.環境空氣中微粒過濾材料性能的試驗研究[D].上海：東華大學，2005．

[8]劉亮.基于空調建筑室內顆粒物控制的過濾器效率研究[D].西安：西安建筑科技大學，2014．

Filtration Efficiency Analysis of Household Air Condition's Filter

QU Jie-qiong，QIANG Tian-wei，REN Yong-hua
（College of Environmentand Chemical Engineering，Xi'an Polytechnic University，Xi'an 710048，China）

This paper tests two kinds ofhousehold air conditions'filters,dirty and clean,analysing the relationship among filtration efficiency,particle size and wind speed,and the relationship between wind speed and resistance,knowing the filtration efficiency of household air condition to indoor air quality,and the different of filtration efficiency between the dirtyand clean filters,thengivessomecorrespondingconclusions.

household air condition；filter net；filtration efficiency

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.05.022

TM925.12

B

2095-3429（2016）05-0091-04

曲潔瓊（1989-），女，陜西西安人，在讀碩士研究生，研究方向：空氣過濾技術。

2016-07-05

2016-08-15