电类产品设计实例10-空气净化器

1、空气净化器起源于消防用途，1823年，约翰和查尔斯迪恩发明了一种新型烟雾防护装置，可使消防队员在灭火时避免烟雾侵袭。 1854年，一个名叫约翰斯滕豪斯的人在前辈发明的基础上又取得新进展：通过数次尝试，他了解到向空气过滤器中加入木炭可从空气中过滤出有害和有毒气体。 二战期间，美国政府开始进行放射性物质研究，他们需要研制出一种方式过滤出所有有害颗粒，以保持空气清洁，使科学家可以呼吸，于是HEPA过滤器应运而生。在20世纪50、60年代，HEPA过滤器一度非常流行，很受防空洞设计和建设人员欢迎。 进入20世纪80年代，空气净化的重点已经转向空气净化方式，如家庭空气净化器。过去的过滤器在去除空气中的恶

2、臭、有毒化学品和有毒气体方面非常好，但不能去除霉菌孢子、病毒或细菌，而新的家庭和写字间用空气净化器，不仅能清洁空气中的有毒气体，还能净化空气，去除空气中的细菌、病毒、灰尘、花粉、霉菌孢子等。 现在，空气净化器已经有了多种不同的设计制作方式，并且每一次技术的变革都为人们室内空气品质的改善带来显著效果。而这一切目的只有一个：希望能净化室内空气来提高人们的生活质量。 通过对空气环境污染的调查，了解到城市空气污染严重，世界每年有近1700万人因感染各种疾病而死亡，大多数都是由空气污染引起的，空气环境污染治理已经成为我国政府构建和谐社会战略的重要组成部分。 从整体来看，中国市场作为世界上可创造市场奇迹的

3、区域之一，空气净化产业正处于高速发展的成长期，实际上近几年空气优化产业已经有突飞猛进的增长，而空气净化器正是空气优化市场的一块大蛋糕，也是消费增长速度最快的小家电之一。全文对国内外空气净化器市场作了大量的调查，从产品外观设计、人机工程学以及功能结构等不同角度分析了各品牌产品的优缺点，针对这个特殊的产业，家用空气净化器产品应如何创意，针对什么使用场所怎么设计等问题进行对现有产品分析和评价，通过构思，采用仿生设计手法对家用空气净化器外观进行设计，为产品创新构思提供创新点，从而提高产品的造型形象，增强产品的市场竞争力。 空气净化器，可以消除99.94%空气中的污染物，如灰尘、烟雾和花粉。外形时尚，一

4、改以往同类产品过于工业化的形象。 空气净化器的优缺点：空气净化器的优缺点：一、光触媒技术的空气净化器一、光触媒技术的空气净化器优点：优点：有除尘、杀菌等功效，是一种被广泛使用的技术。 缺点：缺点：必须在特定波长的紫外光激发下才能起效，产品寿命很短，效果不明显，紫外光对人有伤害，净化时不宜人机共存。 二、负离子技术的空气净化器二、负离子技术的空气净化器优点：优点：负离子与空气中烟尘、灰尘颗粒结合，产生带静电的烟尘、灰尘颗粒，被地面吸引后产生沉降，起到净化作用。缺点：缺点：不能消除苯、醛等有害气体。 三、臭氧技术的空气净化器三、臭氧技术的空气净化器 优点：优点：低浓度的臭氧可杀灭留存于空气中、水中

5、、物体表面的多种使人和动物致病的病菌、病毒、支原体和微生物。缺点：缺点：1、超标的臭氧是无形杀手，会造成人的神经中毒、头晕头痛、视力下降、记忆力衰退。2、不能人机共存。3、不能吸附固态颗粒。 四、紫外线技术的空气净化器四、紫外线技术的空气净化器 优点：优点：有杀毒、杀菌功能，使用成本低。缺点：缺点：紫外线易对人的眼角膜、皮肤等造成伤害，不能人机共存。 五、五、HEPA技术的空气净化器技术的空气净化器优点：优点：是high eifficency oarticle air filters的缩写，中文意思是高效过滤器，针对0.3微米以上的微小颗粒、粉尘、细菌、病毒等物质，过滤有效。缺点：缺点：1.容

6、易损坏，不能用水洗，必须定期替换才能持续使用。维护价格昂贵。2. HEPA滤网密度高，必须要有一个强力排吸气风扇去带动空气流动通过它，比较耗电。3.只能过滤流过空气中的污染物微粒及气味。 六、活性炭技术的空气净化器六、活性炭技术的空气净化器 优点优点：可吸附空气中的异味缺点：缺点：1、不能通过物理、化学、生物反应将甲醛、苯等有害物质分解，以达到净化空气的目的。2、需定期更换而不断产生费用。 空气净化器具有滤去尘埃、消除异味及有害气体、双重灭菌、释放负离子等功能。它通过电机使室内空气循环流动，被污染的空气通过机内的空气过滤器后将各种污染物清除或吸附，然后经过装在出风口的负离子发生器，将空气不断电

7、离，产生大量负离子，被微风送出，形成负离子气流，达到清洁、净化空气的目的。 美的空气净化器是现在市场上最热门的净化器，是美的集团经过两年的开发、测试与整改，于2008年12月8日在北京通过项目鉴定，除氡效率达到97%，被授予“国际先进水平”荣誉。氡气较难察觉，如果长期接触，可直接引发肺癌，并会导致孕妇不孕或胎儿畸形。氡气的去除在国际上都是难以攻克的重大课题，过滤效率最高的只有70%左右，尚未达到有效净化的目的。 美的通过在净化器领域的多年研究与经验的积累，通过对滤网材料和过滤方式的改进、风道的优化、新材料的研究与应用，一举攻克此难题，除氡净化效率达到97%，远高于国防部要求的92%净化效率。美

8、的净化器最主要的功能就是可以有效的清除空气中的微生物和污染物，像空气中、物体表面的细菌、病毒、霉毒、霉菌，同时去除空气中的死皮屑、花粉等引起疾病的来源，减少疾病在空气中的传播。同时还可以沉降空气中的灰尘、煤尘、烟雾、纤维杂质等各种可吸入悬浮颗粒物。并有效消除异味，迅速中和化学气体。 空气净化器一般来说是不会对人体有副作用的。 空气净化器由三大主要部分组成。 一、滤芯（即滤网）； 二、电机； 三、外壳。 滤芯是空气净化器的核心技术，一般来说其中的物质是一些碳、纤维、光触媒。所以不会挥发出有害的物质，相反，还会把有害的空气中的微粒所吸附； 电机，选择高质量的电机，在出厂前经过上千小时的质量检测的电

9、机在使用时几乎是不会出现任何的状况的。 外壳，这个是个重要问题。在选择外壳材料上，一些品牌会选择不环保的塑料做外壳，这样的空气净化器有可能会对人体有副作用，因为电机在高速运转时，温度或多或少会上升，而塑料在高温下会挥发出致癌物质，这是有可能的。所以在选择空气净化器，选择外壳是金属做的（像是Blueair空气净化器，外壳材料是合金钢），而且金属做的外壳会比较静音。 按照应用领域可以分为按照应用领域可以分为:家用空气净化器、车载空气净化器（又称家用空气净化器、车载空气净化器（又称车用空气净化器）、医用空气净化器、工业用空气净化器和工程类空车用空气净化器）、医用空气净化器、工业用空气净化器和工程类空

10、气净化器等。气净化器等。 按照净化方式来分按照净化方式来分,又可分为以下几种又可分为以下几种: 1、净化方式：低温非对称等离子体。低温非对称等离子体模块，、净化方式：低温非对称等离子体。低温非对称等离子体模块，通过高压、高频脉冲放电形成非对称等离子体电场，使空气中大量等通过高压、高频脉冲放电形成非对称等离子体电场，使空气中大量等离子体之间逐级撞击。产生电化学反应，对有毒有害气体及活体病毒、离子体之间逐级撞击。产生电化学反应，对有毒有害气体及活体病毒、细菌等进行快速降解，从而高效杀毒、灭菌、去异味、消烟、除尘，细菌等进行快速降解，从而高效杀毒、灭菌、去异味、消烟、除尘，且无毒害物质产生，被称为且

11、无毒害物质产生，被称为21世纪环境与健康科学最值得期待的高新世纪环境与健康科学最值得期待的高新技术。可人机共存，净化同时无需人员离开；节能降耗，同比可以节技术。可人机共存，净化同时无需人员离开；节能降耗，同比可以节约约80%的电能；终身免拆洗。具有快速消杀病毒、超强净化能力、高的电能；终身免拆洗。具有快速消杀病毒、超强净化能力、高效祛除异味、消除静电功能、增加氧气含量等。效祛除异味、消除静电功能、增加氧气含量等。 2、净化方式：化学制剂。主要产品为空气清新剂、净化方式：化学制剂。主要产品为空气清新剂(车用香水车用香水)，其，其产品价格低廉，但也只能掩盖一些异味，而且在阳光作用下发生复杂产品价格

12、低廉，但也只能掩盖一些异味，而且在阳光作用下发生复杂的化学反应，成为车内新的污染，根本无法消除有害气体。的化学反应，成为车内新的污染，根本无法消除有害气体。 3、净化方式：化学分解。主要工作原理是离子器臭氧发生器，其价格、净化方式：化学分解。主要工作原理是离子器臭氧发生器，其价格低廉，功能多于清新剂，能增加空气中负离子数量和降低空气中固态尘埃，低廉，功能多于清新剂，能增加空气中负离子数量和降低空气中固态尘埃，有杀菌作用但对分解甲醛等有害气体作用不大。臭氧发生器产生大量高浓度有杀菌作用但对分解甲醛等有害气体作用不大。臭氧发生器产生大量高浓度臭氧，在杀灭一些病毒细菌的同时也可能杀灭人体白细胞臭氧，

13、在杀灭一些病毒细菌的同时也可能杀灭人体白细胞,有导致癌变的可能，有导致癌变的可能，负离子易吸附灰尘，从而粘附在车厢内壁顶棚，导致内饰车厢特别是浅色车负离子易吸附灰尘，从而粘附在车厢内壁顶棚，导致内饰车厢特别是浅色车会逐渐变成灰黑色。会逐渐变成灰黑色。 4、净化方式：吸附、挥发。、净化方式：吸附、挥发。 1是以中草药为介质的净化器，价是以中草药为介质的净化器，价格低廉，有一定的抑菌功能，但中草药在固态下基本起不到净化作用，格低廉，有一定的抑菌功能，但中草药在固态下基本起不到净化作用，净化器使用中草药成分只是微量的，达到饱和后不但不能杀菌而且容净化器使用中草药成分只是微量的，达到饱和后不但不能杀菌

14、而且容易成为细菌的繁衍体，换下的滤芯涉及无害处理的困难。易成为细菌的繁衍体，换下的滤芯涉及无害处理的困难。 5、净化方式：吸附。活性炭过滤器，在短时间内能吸附一定的、净化方式：吸附。活性炭过滤器，在短时间内能吸附一定的细菌和尘土及有害气体，价格低廉，能过滤一定的细菌和尘土有吸附细菌和尘土及有害气体，价格低廉，能过滤一定的细菌和尘土有吸附功能，但无选择吸附，对水的吸附率为功能，但无选择吸附，对水的吸附率为45，一般一个月后就能达，一般一个月后就能达到饱和状态需更换。无法再生利用。达到饱和后不但不能杀菌而且容到饱和状态需更换。无法再生利用。达到饱和后不但不能杀菌而且容易成为细菌的繁衍体。换下的滤芯

15、也涉及无害处理的困难。易成为细菌的繁衍体。换下的滤芯也涉及无害处理的困难。 6、净化方式：多层过滤。主要为复合式净化器，过滤效果、净化方式：多层过滤。主要为复合式净化器，过滤效果较好，能明显降低空气中固态尘埃，但价格较高，且其过滤装置较好，能明显降低空气中固态尘埃，但价格较高，且其过滤装置使用一段时间后就要求更换，无法再生，对有害气体基本无作用。使用一段时间后就要求更换，无法再生，对有害气体基本无作用。耗材多，使用成本高。换下的滤芯涉及无害处理的困难。耗材多，使用成本高。换下的滤芯涉及无害处理的困难。 7、净化方式：催化、分解。主要是光触媒净化器，能分解部、净化方式：催化、分解。主要是光触媒净化器，能分解部分有害气体，价格相对较低，但目前光触媒尚处于试验阶段技术分有害气体，价格相对较低，但目前光触媒尚处于试验阶段技术尚未成熟，光触媒必须依靠太阳光中紫外线的照射才能产生作用，尚未成熟，光触媒必须依靠太阳光中紫外线的照射才能产生作用，使用紫外线灯容易损坏，更换频繁，同时紫外线对人体、塑料有使用紫外线灯容易损坏，更换频繁，同时紫外线对人体、塑料有伤害。伤害。 8、净化方式：过滤吸附。主要用疏水晶态二氧化硅分子筛、净化方式：过滤吸附。主要用疏水晶态二氧化硅分子筛为过滤介质。效果明显。能彻底清除苯，二甲苯、三氯甲烷等多为过滤介质。效果明显。能彻底清除苯，二甲苯、三氯甲烷等多种有害气体，对