DIY的空净多是滤网在出风口,而现成的家用机则多在进风口,为什么?

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11个答案
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pin008摄影光学航空兵器杂项自由撰稿人

2016-02-24 18:03

先说个前提,这里说的空气净化器主要净化主要目标是PM2.5、PM10微粒,而不仅仅是肉眼可分辨的灰尘。

首先要从净化器的动力源——风扇说起。风扇常见有轴流风扇、贯流风扇、离心风扇三类。其中家用乘凉的电风扇都属于轴流风扇,是最常见最容易购的的,其特点是风速高,但静压较小,适合较大空间空气循环。贯流风扇在空调里比较常见,特点是出风均匀,但风压低大,送冷气不会刺骨,比较均匀。离心风扇则一般用于鼓风机、排气扇,因为其静压高,适合网相对密闭的空间、管道内传送空气。

2013年弗吉尼亚大学博士生ThomasTalhelm晒出了166元DIY的PM2.5空气净化器,启动了SmartAir项目,DIYer们大受启发。SmartAir项目从1.0版本(台式风扇吹HEPA滤网)升级到2.0版本(大功率空气循环扇吹HEPA滤网),走的是“筛沙”的思路:将雾霾空气“扔”向滤网。

这样做是有好处的。为普及DIY,降低复杂性、减少成本、方便组装,SmartAir选用成品家用电扇作为动力源。这种风源决定了它不能像不少品牌产品那样讲HEPA滤网放在进风口。因为将HEPA滤网放在电风扇进风面,由于滤网有阻力,而静压不足,风扇风速风量都会减小,难以过滤,还容易过热。

将滤网放在出风口,依靠动压来过滤,对轴流风扇工况影响比较小,通过增加风量,可以起到大量空气迅速“过筛”的效果。普通电扇容易购买,价格低廉,很多DIY空净受先行者SmartAir的启发,也都选择了这种滤网放在轴流风扇出风口的设计。

但是,这种空净设计思路不是特别合适,因为滤网不是筛子。

从电子显微图可见,HEPA的网眼其实比PM2.5、PM0.3微粒大得多,微粒不是被筛子卡住,而是因为范德瓦尔斯力粘在过滤材料纤维上的。如果过滤风速过高,微粒快速通过滤网,范德瓦尔斯力不足以粘附微粒,微粒就会穿过滤网,反而是大颗粒的灰尘卡在了纤维缝隙上。这就是很多DIY的净化器在使用1-2周之后,滤网迎风面变脏变黑的原因。这种情况下,净化器的净化效率很低,HEPA滤网寿命缩减。空气干燥时,还会给室内添加陈年灰尘。

换句话说,如果滤网时间内堆积大量灰尘,说明设计不合理,过滤效率低,滤网寿命短。“粗效滤网”落很多灰也不好,说明贵住所太脏。而且滤网靠近轴流风扇时,还会有额外的噪音。

低风速、高风压是空气净化的最佳状态!

很多商用机选择将滤网放在进风口,是因为选择了离心风机(如下图)。离心风机的特点是风压大,滤网设置在进风面,风速低,风压足够,PM2.5微粒通过HEPA滤网的滞留时间长,容易被滤网吸附,是非常合适的工作状态,过滤效率高,滤网寿命长。

BTW,其实商用净化器也有用轴流风机的,也有滤网在出风面的,但设计师会优化设计,比如滤网和风扇之间设置一个较大的减速驻压空间,再比如风扇本身也要缩小桨距增加叶片数量和面积,调整风速增加静压。但这些优化工作对于DIYers来说是比较困难的。所以我个人建议DIYers也选择离心风机和进风面过滤的方案,参见http://www.guokr.com/post/719319/




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scythe7三只脚的猫

2016-02-24 16:49

因为保护目标不同

一般空调设计的过滤器是初效过滤器,用于过滤空气中可能存在的毛发和衣物纤维,因为这些东西会粘附在有凝水的表冷器上,形成棉被状的污垢,从而降低空调的制冷制热效率。所以必然是设在回风口,保护盘管。

净化器的话是用来保护室内人员的,而且一般它都没有制冷能力,所以没有盘管需要保护。放在出风口有个好处,可以利用动压,让滤网的阻力比较不碍事。但是这样做也有缺点,离心风机的出风并不是均匀的,会因为叶轮或蜗壳的形状而有一边多另一边少,这样一来出口会需要均流空腔来把动压转化为比较均匀的静压。如果是想利用动压,必然不能设这个均流空腔,也就是风会集中在滤网的一部分使劲儿吹,而另一部分几乎没有风。时间久了会发现滤网的一部分脏得特别快。空气滤网并不是筛网结构,而是多道阻拦结构,被截留下来的颗粒会因为风吹而慢慢移向滤网另一边,直到被吹离过滤纤维。所以空气滤网是有使用寿命的,超过了使用寿命的滤网不但不能减少空气微粒,还会向空气中散布微粒。当气流集中流经滤网的一部分时,这部分的寿命会很快用完,而其他部分并不能顶替这部分使用,结果就是滤网寿命大大缩短。

不过一般家用本来就不在乎是不是真的都滤干净了,心理安慰远大于实际效果。所以也可以无视这些,直接买了就用了,家里老婆和丈母娘也不闹了,抽出空来陪陪孩子什么的。


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见过的都是在出风口

一般说吹比吸效率高.

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极其简易的DIY空净才会把滤网放在出风口,稍微想一想也知道总有反弹回去的,滤板那么厚,电风扇才多大力?一般DIY空净还是吸气式的多,从滤板进风,滤干净了吹出去。可以参考一下我D的这个,效率还是可以的。http://www.guokr.com/post/716971/

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这个2.0版本大炮的一个显著缺点就是,虽然风扇出风口风速很高,但由于滤网阻力很大,相当一部分风发生反弹,形成了类似RGP发射时的尾流,实际通过滤网的空气并不多。

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这么说,其实空气净化器的风速确实应该开的低一些……

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Akira_L网络工程师

2016-02-26 08:59

放在进风口,颗粒隔绝在机器外面,有机会重新跑到空气中

放在出风口,就没此问题,还易于清洁。

参考吸尘器。。。

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黄黄的大柚子机械狗,打算换行

2016-02-26 12:16

这个问题如果条件允许,进风口和出风口都应该安装,已达到双重过滤的效果,当然,如果更有条件。设备内部也可以添加过滤棉(大目数)等装置以取得多重过滤的良好效果!

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Kevin L航空动力工程师

2016-02-26 12:48

当然放在进风口。除了文章所述,还有关键的好处,就把滤网放在进风口,机器内部叶片什么的不会脏。放在出风口的话,你三天两头去擦机器吧。

我用的3M的。

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猫三剁萌可萌非常萌

2016-02-29 12:38

这么说来,净化器关键是静音+24小时不间断。

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