電類產品設計實例10-空氣凈化器

1、空氣凈化器起源于消防用途，1823年，約翰和查爾斯迪恩發(fā)明了一種新型煙霧防護裝置，可使消防隊員在滅火時避免煙霧侵襲。 1854年，一個名叫約翰斯滕豪斯的人在前輩發(fā)明的基礎上又取得新進展：通過數(shù)次嘗試，他了解到向空氣過濾器中加入木炭可從空氣中過濾出有害和有毒氣體。 二戰(zhàn)期間，美國政府開始進行放射性物質研究，他們需要研制出一種方式過濾出所有有害顆粒，以保持空氣清潔，使科學家可以呼吸，于是HEPA過濾器應運而生。在20世紀50、60年代，HEPA過濾器一度非常流行，很受防空洞設計和建設人員歡迎。 進入20世紀80年代，空氣凈化的重點已經轉向空氣凈化方式，如家庭空氣凈化器。過去的過濾器在去除空氣中的惡

2、臭、有毒化學品和有毒氣體方面非常好，但不能去除霉菌孢子、病毒或細菌，而新的家庭和寫字間用空氣凈化器，不僅能清潔空氣中的有毒氣體，還能凈化空氣，去除空氣中的細菌、病毒、灰塵、花粉、霉菌孢子等。 現(xiàn)在，空氣凈化器已經有了多種不同的設計制作方式，并且每一次技術的變革都為人們室內空氣品質的改善帶來顯著效果。而這一切目的只有一個：希望能凈化室內空氣來提高人們的生活質量。 通過對空氣環(huán)境污染的調查，了解到城市空氣污染嚴重，世界每年有近1700萬人因感染各種疾病而死亡，大多數(shù)都是由空氣污染引起的，空氣環(huán)境污染治理已經成為我國政府構建和諧社會戰(zhàn)略的重要組成部分。 從整體來看，中國市場作為世界上可創(chuàng)造市場奇跡的

3、區(qū)域之一，空氣凈化產業(yè)正處于高速發(fā)展的成長期，實際上近幾年空氣優(yōu)化產業(yè)已經有突飛猛進的增長，而空氣凈化器正是空氣優(yōu)化市場的一塊大蛋糕，也是消費增長速度最快的小家電之一。全文對國內外空氣凈化器市場作了大量的調查，從產品外觀設計、人機工程學以及功能結構等不同角度分析了各品牌產品的優(yōu)缺點，針對這個特殊的產業(yè)，家用空氣凈化器產品應如何創(chuàng)意，針對什么使用場所怎么設計等問題進行對現(xiàn)有產品分析和評價，通過構思，采用仿生設計手法對家用空氣凈化器外觀進行設計，為產品創(chuàng)新構思提供創(chuàng)新點，從而提高產品的造型形象，增強產品的市場競爭力。 空氣凈化器，可以消除99.94%空氣中的污染物，如灰塵、煙霧和花粉。外形時尚，一

4、改以往同類產品過于工業(yè)化的形象。 空氣凈化器的優(yōu)缺點：空氣凈化器的優(yōu)缺點：一、光觸媒技術的空氣凈化器一、光觸媒技術的空氣凈化器優(yōu)點：優(yōu)點：有除塵、殺菌等功效，是一種被廣泛使用的技術。 缺點：缺點：必須在特定波長的紫外光激發(fā)下才能起效，產品壽命很短，效果不明顯，紫外光對人有傷害，凈化時不宜人機共存。 二、負離子技術的空氣凈化器二、負離子技術的空氣凈化器優(yōu)點：優(yōu)點：負離子與空氣中煙塵、灰塵顆粒結合，產生帶靜電的煙塵、灰塵顆粒，被地面吸引后產生沉降，起到凈化作用。缺點：缺點：不能消除苯、醛等有害氣體。 三、臭氧技術的空氣凈化器三、臭氧技術的空氣凈化器 優(yōu)點：優(yōu)點：低濃度的臭氧可殺滅留存于空氣中、水中

5、、物體表面的多種使人和動物致病的病菌、病毒、支原體和微生物。缺點：缺點：1、超標的臭氧是無形殺手，會造成人的神經中毒、頭暈頭痛、視力下降、記憶力衰退。2、不能人機共存。3、不能吸附固態(tài)顆粒。 四、紫外線技術的空氣凈化器四、紫外線技術的空氣凈化器 優(yōu)點：優(yōu)點：有殺毒、殺菌功能，使用成本低。缺點：缺點：紫外線易對人的眼角膜、皮膚等造成傷害，不能人機共存。 五、五、HEPA技術的空氣凈化器技術的空氣凈化器優(yōu)點：優(yōu)點：是high eifficency oarticle air filters的縮寫，中文意思是高效過濾器，針對0.3微米以上的微小顆粒、粉塵、細菌、病毒等物質，過濾有效。缺點：缺點：1.容

6、易損壞，不能用水洗，必須定期替換才能持續(xù)使用。維護價格昂貴。2. HEPA濾網密度高，必須要有一個強力排吸氣風扇去帶動空氣流動通過它，比較耗電。3.只能過濾流過空氣中的污染物微粒及氣味。 六、活性炭技術的空氣凈化器六、活性炭技術的空氣凈化器 優(yōu)點優(yōu)點：可吸附空氣中的異味缺點：缺點：1、不能通過物理、化學、生物反應將甲醛、苯等有害物質分解，以達到凈化空氣的目的。2、需定期更換而不斷產生費用。 空氣凈化器具有濾去塵埃、消除異味及有害氣體、雙重滅菌、釋放負離子等功能。它通過電機使室內空氣循環(huán)流動，被污染的空氣通過機內的空氣過濾器后將各種污染物清除或吸附，然后經過裝在出風口的負離子發(fā)生器，將空氣不斷電

7、離，產生大量負離子，被微風送出，形成負離子氣流，達到清潔、凈化空氣的目的。 美的空氣凈化器是現(xiàn)在市場上最熱門的凈化器，是美的集團經過兩年的開發(fā)、測試與整改，于2008年12月8日在北京通過項目鑒定，除氡效率達到97%，被授予“國際先進水平”榮譽。氡氣較難察覺，如果長期接觸，可直接引發(fā)肺癌，并會導致孕婦不孕或胎兒畸形。氡氣的去除在國際上都是難以攻克的重大課題，過濾效率最高的只有70%左右，尚未達到有效凈化的目的。 美的通過在凈化器領域的多年研究與經驗的積累，通過對濾網材料和過濾方式的改進、風道的優(yōu)化、新材料的研究與應用，一舉攻克此難題，除氡凈化效率達到97%，遠高于國防部要求的92%凈化效率。美

8、的凈化器最主要的功能就是可以有效的清除空氣中的微生物和污染物，像空氣中、物體表面的細菌、病毒、霉毒、霉菌，同時去除空氣中的死皮屑、花粉等引起疾病的來源，減少疾病在空氣中的傳播。同時還可以沉降空氣中的灰塵、煤塵、煙霧、纖維雜質等各種可吸入懸浮顆粒物。并有效消除異味，迅速中和化學氣體。 空氣凈化器一般來說是不會對人體有副作用的。 空氣凈化器由三大主要部分組成。 一、濾芯（即濾網）； 二、電機； 三、外殼。 濾芯是空氣凈化器的核心技術，一般來說其中的物質是一些碳、纖維、光觸媒。所以不會揮發(fā)出有害的物質，相反，還會把有害的空氣中的微粒所吸附； 電機，選擇高質量的電機，在出廠前經過上千小時的質量檢測的電

9、機在使用時幾乎是不會出現(xiàn)任何的狀況的。 外殼，這個是個重要問題。在選擇外殼材料上，一些品牌會選擇不環(huán)保的塑料做外殼，這樣的空氣凈化器有可能會對人體有副作用，因為電機在高速運轉時，溫度或多或少會上升，而塑料在高溫下會揮發(fā)出致癌物質，這是有可能的。所以在選擇空氣凈化器，選擇外殼是金屬做的（像是Blueair空氣凈化器，外殼材料是合金鋼），而且金屬做的外殼會比較靜音。 按照應用領域可以分為按照應用領域可以分為:家用空氣凈化器、車載空氣凈化器（又稱家用空氣凈化器、車載空氣凈化器（又稱車用空氣凈化器）、醫(yī)用空氣凈化器、工業(yè)用空氣凈化器和工程類空車用空氣凈化器）、醫(yī)用空氣凈化器、工業(yè)用空氣凈化器和工程類空

10、氣凈化器等。氣凈化器等。 按照凈化方式來分按照凈化方式來分,又可分為以下幾種又可分為以下幾種: 1、凈化方式：低溫非對稱等離子體。低溫非對稱等離子體模塊，、凈化方式：低溫非對稱等離子體。低溫非對稱等離子體模塊，通過高壓、高頻脈沖放電形成非對稱等離子體電場，使空氣中大量等通過高壓、高頻脈沖放電形成非對稱等離子體電場，使空氣中大量等離子體之間逐級撞擊。產生電化學反應，對有毒有害氣體及活體病毒、離子體之間逐級撞擊。產生電化學反應，對有毒有害氣體及活體病毒、細菌等進行快速降解，從而高效殺毒、滅菌、去異味、消煙、除塵，細菌等進行快速降解，從而高效殺毒、滅菌、去異味、消煙、除塵，且無毒害物質產生，被稱為且

11、無毒害物質產生，被稱為21世紀環(huán)境與健康科學最值得期待的高新世紀環(huán)境與健康科學最值得期待的高新技術?？扇藱C共存，凈化同時無需人員離開；節(jié)能降耗，同比可以節(jié)技術?？扇藱C共存，凈化同時無需人員離開；節(jié)能降耗，同比可以節(jié)約約80%的電能；終身免拆洗。具有快速消殺病毒、超強凈化能力、高的電能；終身免拆洗。具有快速消殺病毒、超強凈化能力、高效祛除異味、消除靜電功能、增加氧氣含量等。效祛除異味、消除靜電功能、增加氧氣含量等。 2、凈化方式：化學制劑。主要產品為空氣清新劑、凈化方式：化學制劑。主要產品為空氣清新劑(車用香水車用香水)，其，其產品價格低廉，但也只能掩蓋一些異味，而且在陽光作用下發(fā)生復雜產品價格

12、低廉，但也只能掩蓋一些異味，而且在陽光作用下發(fā)生復雜的化學反應，成為車內新的污染，根本無法消除有害氣體。的化學反應，成為車內新的污染，根本無法消除有害氣體。 3、凈化方式：化學分解。主要工作原理是離子器臭氧發(fā)生器，其價格、凈化方式：化學分解。主要工作原理是離子器臭氧發(fā)生器，其價格低廉，功能多于清新劑，能增加空氣中負離子數(shù)量和降低空氣中固態(tài)塵埃，低廉，功能多于清新劑，能增加空氣中負離子數(shù)量和降低空氣中固態(tài)塵埃，有殺菌作用但對分解甲醛等有害氣體作用不大。臭氧發(fā)生器產生大量高濃度有殺菌作用但對分解甲醛等有害氣體作用不大。臭氧發(fā)生器產生大量高濃度臭氧，在殺滅一些病毒細菌的同時也可能殺滅人體白細胞臭氧，

13、在殺滅一些病毒細菌的同時也可能殺滅人體白細胞,有導致癌變的可能，有導致癌變的可能，負離子易吸附灰塵，從而粘附在車廂內壁頂棚，導致內飾車廂特別是淺色車負離子易吸附灰塵，從而粘附在車廂內壁頂棚，導致內飾車廂特別是淺色車會逐漸變成灰黑色。會逐漸變成灰黑色。 4、凈化方式：吸附、揮發(fā)。、凈化方式：吸附、揮發(fā)。 1是以中草藥為介質的凈化器，價是以中草藥為介質的凈化器，價格低廉，有一定的抑菌功能，但中草藥在固態(tài)下基本起不到凈化作用，格低廉，有一定的抑菌功能，但中草藥在固態(tài)下基本起不到凈化作用，凈化器使用中草藥成分只是微量的，達到飽和后不但不能殺菌而且容凈化器使用中草藥成分只是微量的，達到飽和后不但不能殺菌

14、而且容易成為細菌的繁衍體，換下的濾芯涉及無害處理的困難。易成為細菌的繁衍體，換下的濾芯涉及無害處理的困難。 5、凈化方式：吸附?；钚蕴窟^濾器，在短時間內能吸附一定的、凈化方式：吸附?；钚蕴窟^濾器，在短時間內能吸附一定的細菌和塵土及有害氣體，價格低廉，能過濾一定的細菌和塵土有吸附細菌和塵土及有害氣體，價格低廉，能過濾一定的細菌和塵土有吸附功能，但無選擇吸附，對水的吸附率為功能，但無選擇吸附，對水的吸附率為45，一般一個月后就能達，一般一個月后就能達到飽和狀態(tài)需更換。無法再生利用。達到飽和后不但不能殺菌而且容到飽和狀態(tài)需更換。無法再生利用。達到飽和后不但不能殺菌而且容易成為細菌的繁衍體。換下的濾芯

15、也涉及無害處理的困難。易成為細菌的繁衍體。換下的濾芯也涉及無害處理的困難。 6、凈化方式：多層過濾。主要為復合式凈化器，過濾效果、凈化方式：多層過濾。主要為復合式凈化器，過濾效果較好，能明顯降低空氣中固態(tài)塵埃，但價格較高，且其過濾裝置較好，能明顯降低空氣中固態(tài)塵埃，但價格較高，且其過濾裝置使用一段時間后就要求更換，無法再生，對有害氣體基本無作用。使用一段時間后就要求更換，無法再生，對有害氣體基本無作用。耗材多，使用成本高。換下的濾芯涉及無害處理的困難。耗材多，使用成本高。換下的濾芯涉及無害處理的困難。 7、凈化方式：催化、分解。主要是光觸媒凈化器，能分解部、凈化方式：催化、分解。主要是光觸媒凈化器，能分解部分有害氣體，價格相對較低，但目前光觸媒尚處于試驗階段技術分有害氣體，價格相對較低，但目前光觸媒尚處于試驗階段技術尚未成熟，光觸媒必須依靠太陽光中紫外線的照射才能產生作用，尚未成熟，光觸媒必須依靠太陽光中紫外線的照射才能產生作用，使用紫外線燈容易損壞，更換頻繁，同時紫外線對人體、塑料有使用紫外線燈容易損壞，更換頻繁，同時紫外線對人體、塑料有傷害。傷害。 8、凈化方式：過濾吸附。主要用疏水晶態(tài)二氧化硅分子篩、凈化方式：過濾吸附。主要用疏水晶態(tài)二氧化硅分子篩為過濾介質。效果明顯。能徹底清除苯，二甲苯、三氯甲烷等多為過濾介質。效果明顯。能徹底清除苯，二甲苯、三氯甲烷等多種有害氣體，對