空氣凈化器內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響

朱蕾

[摘 要]：本文通過(guò)試驗(yàn)比較了2種不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的空氣凈化器各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)性能的影響十分明顯，在空氣凈化器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)考慮內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，以使其具備更好的凈化效果、降噪、節(jié)能。

[關(guān)鍵詞]：空氣凈化器；結(jié)構(gòu)；性能

1、引 言

空氣凈化器又稱“空氣清潔器”、空氣清新機(jī)、凈化器，是指能夠過(guò)濾、吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物，有效提高空氣清潔度的產(chǎn)品，主要分為家用 、商用、工業(yè)、樓宇。

空氣凈化器中有多種不同的技術(shù)和介質(zhì)，使它能夠向用戶提供清潔和安全的空氣。現(xiàn)有的空氣凈化器多采為復(fù)合型，即同時(shí)采用了多種凈化技術(shù)和材料介質(zhì)。

制造出性能優(yōu)良的空氣凈化器需要考慮的因素很多，其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)主要的影響因素。本文比較了空氣凈化器2種結(jié)構(gòu)的性能差異，試圖從提高性能方面實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣凈化器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

2、 試驗(yàn)對(duì)象與方法

2.1試驗(yàn)對(duì)象

結(jié)構(gòu)為A、B的2臺(tái)空氣凈化器樣機(jī)，A為初版樣機(jī)，B為結(jié)構(gòu)改進(jìn)樣機(jī)，額定風(fēng)量為600CMH～2500CMH。兩臺(tái)空氣凈化器采用的風(fēng)機(jī)、內(nèi)部各過(guò)濾裝置是相同的，但他們的內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)不同。樣機(jī)A的內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)段靜壓腔小，風(fēng)機(jī)段右側(cè)存在渦流，如下圖1中的a所示；樣機(jī)B的內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，增高風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)段靜壓腔，增加右側(cè)氣流引導(dǎo)，如下圖1中的b所示。

2.2試驗(yàn)裝置與條件

30m3的密閉試驗(yàn)艙，艙內(nèi)裝有循環(huán)風(fēng)扇，試驗(yàn)艙內(nèi)溫度保持在（25±2） ℃相對(duì)濕度（50±10）%。固態(tài)污染物PM2.5塵源為二手香煙。

噪音由噪音儀測(cè)試。

功耗由功率儀測(cè)試。

2.3試驗(yàn)方法

2.3.1潔凈空氣量試驗(yàn)方法

1）固態(tài)污染物自然衰減：在30m3的密閉試驗(yàn)艙內(nèi)點(diǎn)燃香煙，使香煙煙霧持續(xù)達(dá)到試驗(yàn)初始濃度。關(guān)閉產(chǎn)生的香煙源，開啟循環(huán)風(fēng)扇再攪拌10min，使固態(tài)污染物混合均勻后關(guān)閉循環(huán)風(fēng)扇。

2）固態(tài)污染物總衰減：重復(fù)上述1）試驗(yàn)步驟。開啟被測(cè)空氣凈化器，用粒子計(jì)數(shù)器采樣，每2min采樣一次，連續(xù)采樣20min。

空氣凈化器固態(tài)污染物凈化效能根據(jù)單位能耗產(chǎn)生的潔凈空氣量由高到低分為A、B、C、D 4級(jí)，具體指標(biāo)見(jiàn)表1。

3、試驗(yàn)結(jié)果

將樣機(jī)A、B分別置于30m3的密閉試驗(yàn)艙內(nèi)，監(jiān)測(cè)其對(duì)固態(tài)污染物的凈化能力。分別置于半消音室內(nèi)，測(cè)試噪音數(shù)據(jù)。測(cè)試功耗數(shù)據(jù)。每項(xiàng)進(jìn)行3組試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表2所示。

4、結(jié)果分析

從上表1可以看出樣機(jī)B對(duì)固態(tài)污染物凈化效果、噪音、功耗明顯優(yōu)于樣機(jī)A，造成這種區(qū)別的原因是由氣流的流體動(dòng)力學(xué)決定的。進(jìn)風(fēng)段靜壓腔小會(huì)造成風(fēng)機(jī)吸風(fēng)阻力大。氣流風(fēng)道有渦流和亂流，會(huì)造成功耗大、效果差。所以樣機(jī)A不能很好的發(fā)揮固態(tài)污染物凈化效果，其凈化能力低，且噪音高、功耗高。

5、結(jié)論

在有限的空間內(nèi)，優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、引導(dǎo)氣流走向、減少渦流和亂流，可以使過(guò)濾段與污染物充分接觸，以及有較小的流動(dòng)阻力。從而達(dá)到提升凈化效果、降低噪音、降低功耗的結(jié)果。

今后需要研究更高凈化效果，更低噪音、功耗的空氣凈化器。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T 18801-2015. 空氣凈化器 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 2016-3-1

[2] 鹿院衛(wèi)，夏國(guó)棟，尹雪云，等. 空氣凈化器內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)其凈化效率的影響研究[J]. 工程熱物理學(xué)報(bào)，2003，24（2）：4-7

[3] 周文生，耿世彬，韓旭. 多功能空氣凈化器性能試驗(yàn)研究 潔凈與空調(diào)技術(shù)CC&AC，2011.6（第2期）