空气净化机范文篇1

针对气象部门的移动指挥车需求，本文研究与设计车内的一套空气净化系统。该空气净化系统以光催化技术与传感器采集技术为核心，通过直流风机将车内气体引至系统进风口，首先，气体经过三层过滤网进行机械过滤;然后，过滤后的气体再经过涂有催化材料的金属过滤网。在紫外线灯的照射下，催化涂料纳米金属氧化物与紫外线发生反应，产生极强氧化物，对过滤后的气体进行杀菌与消毒，完成了对气象指挥车舱内的空气净化的过程，有效保障车舱内气体质量与人员的健康。

关键词

光催化技术;空气净化;传感器;移动指挥车

当前，全球的大气污染已经成为了热点话题，各种气体污染已经给人们的健康带来一定的危害。就室内气体污染来说，如装修、生产污染产生的甲醛、苯、二甲苯等有机物;而室外气体污染，如现在流行的PM2．5(细颗粒物，指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2．5μm的颗粒物)［1］类似的污染物，通过人们的呼吸给人体的健康造成极大危害，严重的会导致一些很难治愈的疾病产生。因此，针对空气污染物治理的研究从来没有停止过，本文针对移动指挥车舱内的空气污染问题，设计与实现了一套的空气净化系统，该系统基于光催化技术将有效地过滤空气中的颗粒物，并能起到杀菌和抑制病毒的作用，以保障车内工作环境的质量和人员的健康。

1空气净化系统原理

空气净化技术是近二十年来发展的综合性新技术［2］，本文中所研究的空气净化系统，是结合了空气过滤、杀菌、消毒功能为一体，且利用空气压缩机，将车舱内气体循环进行净化的一套系统，具有高效率、杀菌彻底的效果。尤其是采用了光催化技术，利用紫外线光的杀菌功能，结合光照射强度的催化涂料，使得净化系统具有快速、高效的特点。整个空气净化系统的原理如图1所示。系统中气体传感器，对车内空气进行空气质量数据采集，控制系统根据采集结果、污染程度，对风机转速进行调节，通过车内风道进风口将车内气体吸入净化系统，经三层特制滤芯进行彻底净化、吸附，并通过在纳米金属氧化物催化作用下、进行高效杀菌处理，得到新鲜洁净的空气由风道出风口进入车舱。

2空气净化系统设计

2．1总体结构设计为移动指挥车设计的空气净化系统，主要划分为:空气循环模块、空气过滤模块、气体采集模块、空气杀菌模块、电源模块等几个部分，总体结构与流程如图2所示。

2．2气体循环模块空气净化系统的气体循环利用的直流风机，通过风机的压缩将车舱内气体引入装有空气净化系统设备的风道中。设计风机的控制电路，如图3所示，将风机的电源引脚1接到电源模块上，获取12V直流电;风机引脚2接地，3脚为高电瓶状态，4脚接启动电容，通过光耦MOC3023控制风机运行。当单片机向光耦发送低电平信号后，即可启动风机。同时，根据车舱内气体状态，单片机通过调整“占空比”［3］，调整风机转速，从而调整系统功率。

2．3气体采集模块气体采集是为了实现净化系统运行功率控制的依据，通过气体传感器TGS800，采集当前车舱内的气体质量与状态，如果污染比较严重，则通过单片机提高风机转速，反之，则降低风机转速。TGS800气体传感器，通过内部材料，可以根据接触到的气体成分，调整其输入引脚的电压值［4］。设计传感器控制电路如图4所示，TGS800传感器引脚分别连接到电源、单片机信号处理引脚等，采集信号的输出连接到单片机的PB6、PF1引脚，若输出电压增加，则表示气体污染加重，单片机将利用程序将风机转速调高。

2．4气体过滤模块气象指挥车舱内的气体过滤，采用的是机械方式，通过风机进入到净化系统风道的气体，首先直接接触的是空气过滤网。其结构布局如图5所示，采用了三层高效的过滤网。第一层预过滤网:滤除头发、宠物毛发等较大颗粒。第二层高效过滤网(HEPA［5］):可以去除0．3μm的细小颗粒，效果可达99．97%，其抗菌涂层，可有效去除细小的灰尘和烟雾。第三层活性碳过滤网:复合活性碳过滤网，将空气净化专用优质复合活性碳，均匀种植在具有独特三维立体结构的网状吸附体上，能够有效去除异味、甲醛、笨、氨、细菌等有害气体和物质。

2．5气体杀菌模块气体杀菌、消毒模块，利用的是金属过滤网，在过滤网上涂催化材料(纳米金属氧化物)，在风道内加装一个小功率紫外线灯管，对金属过滤网处进行照射。金属过滤网上涂有纳米金属氧化物，在一定波长的强紫外光下，发生光催化、产生大量的极强氧化物，将已过滤后的空气进行彻底消毒、杀菌。本模块，利用了紫外线杀菌的原理，通过紫外线的照射，穿透微生物的细胞膜，破坏各种病菌、细菌、寄生虫以及其他致病体的DNA结构，毁坏其核酸分子键，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，从而达到消毒灭菌的作用。紫外光发射灯管是8W的小功率紫光灯，其驱动与控制电路与风机的控制方式类似，只是不再设计灯管的功率调节功能，其结构布局如图6所示。

3气象移动指挥车应用

由于全球气候变化，极端天气气候事件频繁发生，为了处理重大社会活动以及突发公共安全事件，气象部门加强了气象应急移动系统的建设，尤其是通过车载气象应急系统定制，以此来保障气象监测与服务工作，提高对气象灾害与危害的控制。气象应急指挥车，主要起到应急移动监测、应急移动通信、应急支撑保障、应急服务指挥的作用。随着气象移动指挥车在气象部门的广泛应用，为了保障车舱内的空气质量，保障车内工作人员的健康，以及车内重要设计的精密，指挥车在设计的时候，将一套光催化技术下的空气净化系统进行集成，布局如图7所示。该车利用客车为底盘，在原车的空调风道上增加一段风道，在一侧开设进风口，约500mm距离处开设一个出风口，在这段风道之间安装空气净化系统及设备。利用高效的空气净化系统，能够快速地对车舱内气体进行过滤、杀菌、消毒等作用，保障气象指挥车内人员的健康、精密监测设备的安全与正常运行。

4结论与讨论

本文研究的气象指挥车的空气净化系统，是在当前空气污染日益严重的前提下提出来的，这种结合了科学的机械式过滤网、光催化式的杀菌层的净化系统，对空气成分不仅仅起到表面上的过滤作用，且从实质上的彻底消除了空气中的有害分子，是一种较为先进的气体治理方式，足够保障气象移动指挥车内的空气质量。满足我国气象应急移动车建设的需求，有助于解决气象灾害监测、预测、信息以及应急服务和相应中国的薄弱环节，提升中国气象防灾、减灾的应急响应能力，在重大灾害性天气、重大公共安全事件和重大活动中具有广泛的应用前景。

参考文献

［1］赵伟荣．室内空气污染及净化技术［M］．北京:化学工业出版社，2013:2－11．

［2］张波．新型空气净化器的研制与应用［J］．静电应用技术研究，2010，21(3):79－82．

［3］王晓明．电动机的单片机控制［M］．北京:北京航空航天大学出版社，2007:156－167．

［4］郭振华．半导体气体传感器及其阵列的检测技术研究［D］．合肥:中国科技大学，2007:23－24．

空气净化机范文篇2

前文说到，面对巨大的市场，很多企业都推出了空气净化器产品―如小米、格力、三星以及三个爸爸等，它们各有各的长处，也针对着不同的细分市场，理论上看他们应该玩得风生水起。但实际上，小米、格力、三星以及三个爸爸均处在“叫好不叫座”的处境。来自京东家电方面的统计显示，2016年“双11”期间，销售前10名的空气净化器有7个都是外国品牌，除了三星排名第6位外，其他上述品牌均没有排上号。

除了销量排不上榜，更有甚者还因为做空气净化器产品导致亏损―国内音箱界巨头“漫步者”在2015年与芬兰专业空气净化器厂商LIFAair成立合资公司，研发空气净化产品。而2016年上半年空气净化器系列产品仅实现收入957.14万元人民币，直接导致公司净利润同比下滑约11.95%。

而纵观整个空气净化器市场，目前并未出现爆款产品，就是这个市场只是入局者们的“狂欢”的最好例证。不过令人奇怪的是，入局者们将空气净化器市场炒得如此热闹，为什么消费者却没有给出相对应的热情？

热闹背后，尽是喧哗

实际上，在热闹背后，空气净化器市场的混乱不堪，导致了许多消费者却步。

首先，赶工、抢位之作太多，质量不过关，导致消费者对空气净化器避而远之。2016年上海市质监局抽查的小米空气净化器1代和三个爸爸守护天使等产品，结果显示净化效果不达标，产品亦不合格。2016年10月质检总局表示，首次纳入“国家监督抽查”的空气净化器，抽查合格率仅为75.4%。2016年10月北京市消协针对网购的50个常见品牌空气净化器进行了比较试验，其中三星、夏普、贝恩和三个爸爸等26个品牌的产品存在严重安全隐患。此外，不少贴牌机也充斥在市场上。贴牌机的成本往往只需要几百元人民币，而售价高达数千元人民币，扰乱了正常的市场秩序不说，让那些上当受骗的消费者以及消费者的周围人群产生对空气净化器的质疑。

更有甚者，名曰空气净化器但却并不能净化空气，倒还污染环境。目前国内市场空气净化器采用的除霾技术有两种，一种是静电除尘，一种是滤网过滤，其中有一半以上的产品采用滤网过滤方式。然而部分黑心厂商，为了节省成本，使用的都是“垃圾炭”（回收炭）作为滤网的主要材质，虽然价格便宜，但这类炭吸附能力很弱，且使用一段时间后容易释放污染物质。对此，更是让消费者“寒心”，继而避而远之。

其次，产品同质化严重、价格混乱。由于空气净化器行业进入门槛不高，很难形成垄断。很多品牌虽然在智能化方面有所创新，但无法掩盖功能上的同质化，特别是过滤网式的空气净化器，拿不出什么差异化设计。同时，很多国外品牌与国产品牌产品综合质量差不多，价格却有极大差别。根据广东省室内环境卫生行业协会创会会长顾士明先生的分析，500个品牌的空气净化器，洋品牌比国内品牌平均价格高出2058元人民币，同样的空气净化器，都是过滤式的，带了个洋字就贵了2000多元人民币，定价不合理。这也极容易让消费者持观望态度，毕竟价格混乱，很难说谁才是最合理的？

再次，消费者存在使用盲点、选择困难问题。空气净化器产品不像空调一样品牌集中，空调行业中前三名就已占据超过50%的市场占有率。目前国内空气净化器品牌众多，行业混沌不堪，消费者不知道哪个牌子的好。消费者缺少相关知识的教育，甚至都不知道定期更换滤网，也不知道滤网规格级别。

最后，外界挑战。新风系统和空气净化器二者都是改善室内空气质量的产品，新风系统最初用来解决在不开窗的前提下完成室内换气通风，空气净化器只能用于密闭的环境下的空气净化。新风系统对安装条件要求较高、单机售价也高，造成了新风系统在过去的普及程度不如空气净化器。但是随着雾霾天气的频繁出现，增加了空气净化功能的新L系统，将有可能取代功能单一的空气净化器。另外，已有不少空调开始附加净化空气功能，如美的一级能效的空调普遍增加了空气净化功能，并主打终身零耗材，这在一定程度上也对空气净化器造成了冲击。

总的看来，企业方忙得不亦乐乎，消费者却相对冷静。市场离真正的爆发还有一段路程，空气净化器的商业创新还有很大空间。

“雾里看花”，雾霾经济如何破局？

根据马斯洛需求层次理论，随着人们生活水平的提高，当第一层生理上的需要得到满足之后，更多人会追求第二层安全上的需要。健康保障属于第二层安全的需要，消除雾霾有利于维持人们的健康。而从目前看来，空气净化器市场的产品并未达到预期。所以，入局者们该怎么办？

从产品本身来看，空气净化器的入局者们想要赢得消费者的认可，首先要解决的就是提高产品品质。比如外观设计、格调和噪音量级都是提升的方向之一。当然更多的还是要落脚到产品的核心技术上，提高产品净化能力。

同样，前文说到，目前空气净化器市场还没有寡头出现，所以打造品牌形象也是可行之路。空气净化器属于家电健康产业，消费者对于传统家电品牌和国外品牌的好感度较高，互联网品牌和新晋创业者在这方面的短板比较明显，加强品牌建设和营销之后，对于日后的产品走量有极大帮助。

从产品性质上看，空气净化器智能化将是大势所趋。目前新晋入局者也多是选择从智能领域着手，制造出一些智能的噱头吸引消费，比如在消费者回家之前自动开启工作，将家里的空气净化干净。更重要的是，很多入局者将智能空气净化器看作是智能家居的入口，如三星空气净化器增添了SmartHome功能，即通过网络控制所有家电。又如小米推智能空气净化器也是基于这个原因。

除了以上所述方向之外，使用场景的拓展也是空气净化器的突围方向之一。除家里和车内之外，哪里的空气最易受到污染？哪些人群对于健康有迫切的需求？人员密集的地铁站、电影院和餐厅，抵抗力弱的病人和儿童―医院与学校等，这些的公共场所的需求其实更大。因此，空气净化器应尝试向更多公共领域发展，提供更加专业专注的健康服务。

穹顶之下，雾霾经济能否崛起？

2017年1月1日，我国首个空气净化器环境标志产品标准正式实施，而随着国家产业政策的完善，可以预见空气净化器行业将走上正道。政策鼓励与政策完善之后，浑水摸鱼的少了，留下的都是具有真正研发、制造实力的企业，行业乱象也将随之摒除不少。

此外，空气净化器正在经历10年前液晶电视行业一样的变化，国内刚开始流行液晶电视时，每台的价格最低都需要5000元人民币以上。随着液晶面板的技术成熟、拥有核心技术的彩电企业数量增多，液晶电视的价格快速下降，如今2000～5000元人民币的液晶彩电已成为市场主力。空气净化器的趋势显然也会如此，最终的价格趋于合理、功能趋于完善、品质趋于靠谱。