無風機式負離子空氣凈化器

空氣凈化器又稱“空氣清潔器”、空氣清新機、凈化器，是指能夠吸附、分解或轉化各種空氣污染物（一般包括PM2.5、粉塵、花粉、異味、甲醛之類的裝修污染、細菌、過敏原等），有效提高空氣清潔度的產品，主要分為家用、商用、工業、樓宇。

從空氣凈化器的工作原理來看，主要分為三種：被動式、主動式、主被動混合式。被動式與主動式這兩種，即是本文中將要著重降到的風機過濾式空氣凈化器和無風機負離子空氣凈化。

無風機式負離子空氣凈化器是一種採用了負離子生成晶元技術的空氣凈化器。它利用自身產生的小粒徑、高活性負氧離子對空氣進行凈化、除塵、除味、滅菌的環境優化電器。其與傳統的空氣凈化機的不同之處是以自然擴散距離遠的負離子為作用因子，無需風機吹送，主動出擊捕捉空氣中的有害物質。而傳統的空氣凈化機是風機抽風，利用濾網過濾粉塵來凈化空氣，稱為被動吸附過濾式的凈化原理（風機過濾式），需要定期更換濾網，而負氧離子空氣凈化器則無需耗材。

以上兩種定義可以明顯看出無風機式負離子空氣凈化器是一種採用了全新技術的空氣凈化器，顛覆了傳統的凈化方式。

無風機式負離子空氣凈化器一般分為以下幾種：

1.雙極電暈放電式負離子空氣凈化器

2.單極電子噴射式負離子空氣凈化器

3.森肽基獨特電子釋放式負離子空氣凈化器

4.薇伊森肽基沉降收集式負離子空氣凈化器

雙極電暈放電技術是指分別在兩個電極上載入正高壓和負高壓，在兩電極之間形成不均勻的電場，從而產生電暈放電，使流過的空氣電離，產生空氣離子。目前市場上很多負離子發生器採用雙極電暈法產生負離子，此方法的不足之處是所產生的負離子濃度一般不高，且以大粒徑的重離子和中離子為主，擴展性能差，並伴隨有正離子和臭氧產生。

普通單極放電技術一般採用單極負高壓作為電子釋放源，電子釋放電極採用針狀金屬尖端或者普通碳纖維尖端，通過釋放電極向空間源源不斷的釋放電子，電子與空氣中的氧氣分子相結合生成負氧離子。此方法產生的負氧離子濃度一般較高，擴散性能良好，但會產生一定臭氧和氮氧化合物。

納子富勒烯電極放電技術，是指利用納子富勒烯作為放電電極，富勒烯是採用納米技術製造的電觸媒材料，是一種接近超導的材料，電阻幾乎等於零。在電離子通過該材料時，會產生強大的共振效應，極利於電離子的遊離析出，不像傳統的離子釋放材料（普通碳纖維或金屬等）需要很強的電流才能輸出較高濃度離子。它只需比較微弱的電流即可釋放大劑量、高純度的負氧離子，可在空間形成純凈的生態負氧離子浴環境。同時沒有臭氧、氮氧化合物等衍生污染物產生。

負離子轉換器技術：負離子轉換器是一種應用於空氣負離子生成設備上的轉換裝置，可將人工生成的負離子轉換成等同於大自然的小粒徑負離子。小粒徑空氣負離子活性高、遷移距離遠，在不使用風機外吹的情況下，空氣負離子就擴散至4—5米的距離，實現了產品“零”噪音運行。

離子變換器技術：離子變換器是負離子轉換器的升級版，在製造工藝和性能上較負離子轉換器更加高效穩定，其實質是應用於負離子生成系統的脈衝頻率增強器。脈衝頻率增強器能有效提高負離子的脈動能量，使利用此技術的空氣負離子功能電器能產生等同於大自然的小粒徑、高活性的生態級負氧離子。

生態負離子生成晶元技術：生態負離子生成晶元是將壓電陶瓷負離子發生器和離子變換器高度集成。壓電陶瓷負離子發生器可以抑制和消除傳統的負離子發生器產生正離子等不利影響，並極大減小了負離子發生器的體積和厚度。使用生態負離子生成晶元技術不僅能夠產生大劑量、高純度、小粒徑、高活性的生態負離子，而且極大縮小了負離子產品的體積，更加節約空間且便於移動。

具有污染物收集功能的生態負離子生成機：是指在使用負離子轉換器技術或生態負離子生成晶元技術的負離子生成機的基礎上，增加具有污染物收集功能的收集器，負離子釋放到空間后，迅速和污染物結合，一部分凝聚成大顆粒而沉降，另一部分結合了負離子而帶負電因正負相吸的原理，被吸附到污染物收集器上，由此極大地提高了負離子發生器的凈化效率。

以上多種形式的負離子空氣凈化器產品，我國都已開發成功，並具有生產力，但是只有3、4兩種形式的負離子空氣凈化器採用了先進的負離子生成系統，可生成小粒徑、高活性的生態級負氧離子，擴散性能好，無需風機作用，即所謂的無風機式負離子空氣凈化器。國內首家通過權威機構（中國疾控中心）驗證去除PM2.5檢測的森肽基負離子空氣凈化器是由山東新活醫療科技有限公司研發，對PM2.5的一小時凈化效率為99.8%，並且經國家質量監督檢驗中心檢測驗證：產品有效去除污染空氣中的TVOC等有害物質，山東省醫科院檢測驗證：產品對多種致病病毒有顯著直接的殺滅作用。

由此可見，以森肽基為代表的無風機式負離子空氣凈化器不僅可以凈化空氣，還能去除家裝污染物，同時還能殺菌消毒，將三態污染一網打盡，凈化效果遠遠超出了傳統風機過濾式空氣凈化器。因此，無風機式負離子空氣凈化器在市場上佔有相當的份額，甚至超過了過濾式的空氣凈化器。

但是針對目前實行的空氣凈化器的國家標準來看，其僅對風機過濾式空氣凈化器進行了規範，明確了風機過濾式空氣凈化器的CADR值與CCM值等，卻未對無風機式負離子空氣凈化器制定出明確標準。

無風機式負離子空氣凈化器與風機過濾式空氣凈化器的對比

無風機式負離子空氣凈化器是一種無需藉助風機外吹和濾網過濾，利用自身產生的空氣負離子對空氣進行凈化、除塵、除味、滅菌的環境優化電器，其核心功能是生成空氣負離子，利用空氣負離子本身具有的自然擴散性擴散到空間中、凝聚沉降顆粒污染物，分解甲醛等有害氣體，殺菌消毒並營造負氧離子療養環境的特性來對室內空氣進行優化。其與傳統的空氣凈化器的不同之處是以負氧離子作為凈化因子，主動出擊捕捉空氣中的有害物質，而傳統的空氣凈化器採用被動吸附過濾式的凈化原理，通過風機抽風，利用濾網被動吸附過濾來凈化空氣，需要根據濾網的飽和程度（凈化效果衰減程度）更換濾網，否則容易導致二次污染，而無風機式負離子空氣凈化器則無需風機和濾網，真正做到零耗材，零噪音。

在實際應用中，傳統濾網凈化器的濾網過濾不了危害更大的微小顆粒，無法全效去除物理污染（顆粒物）、化學污染（甲醛、苯、裝修污染）、微生物污染（細菌病毒）三態污染，濾網的存在讓消費者糾結於何時更換濾網，且濾網更換成本過高，一旦產品更新換代，甚至出現買不到濾網的情況。此外，傳統濾網式凈化器風機帶動導致功率大、耗電多、不節能，無法24小時開機全天持續凈化。

而無風機式負離子空氣凈化器則有效規避了這些困擾消費者的問題。

無風機式負離子空氣凈化器釋放的負氧離子可以有效凝聚沉降PM2.5及更微小的細微顆粒物，將甲醛、苯等有毒氣體分解成二氧化碳和水等無害物質，破壞微生物體內的電平衡，將物理污染（顆粒物）、化學污染（甲醛）、微生物污染（細菌病毒）三態污染一網打盡，且無需耗材，後期維護費用為零，消費者無需糾結何時更換濾網以保持凈化效果，有效規避了二次污染。因為沒有風機，特別是納子富勒烯等超導材料的使用，使得無風機式負離子空氣凈化器功率降到10瓦以下，支持24小時開機，實現365天持續凈化。除此之外，負離子空氣凈化器還能向空氣中補充空氣維生素——負氧離子，充分利用負氧離子廣譜高效的醫療保健作用，有效抗氧化，消減自由基，提高人體免疫力和自愈能力。

CADR是國際權威機構評價空氣凈化效能的主要指標，是（Clean Air Delivery Rate）的縮寫，也叫做潔凈空氣輸出比率。CADR是美國家電製造協會(AHAM)按照嚴格的測試標準進行測試得出的空氣凈化器輸出潔凈空氣的比率。

根據《空氣凈化器》（GB/T18801-2015）規定，CADR值是指空氣凈化器輸出潔凈空氣的比率，即1小時產生潔凈空氣的體積，主要衡量空氣凈化器的凈化效率。CADR值越高意味著凈化器的凈化效能越高。需要注意的是，CADR值是指產生潔凈空氣的體積，傳統濾網式空氣凈化器過濾空氣需要考慮兩個因素，一是濾網越細密，對空氣中粉塵顆粒等污染物的攔截率越高，但相應的潔凈空氣輸出量越少，為提高空氣凈化效率而增加濾網的細密度，則需要提高風機功率，而此舉帶來的不良後果是噪音大，耗電多。於是，很多空氣凈化產品偷換概念將風機鼓風量等同於CADR值。二是空氣中的粉塵顆粒等污染物被濾網攔截後會附著在濾網上，如果不能適時更換濾網，會造成二次污染，影響對空氣的凈化效果。

根據相關規定，CADR值要求必須保證適用面積內空氣達到一定的凈化次數，即空氣凈化器內置的風機有一定的風量，國際標準是要求保證在適用面積里每小時凈化5次，即每12分鐘完全循環凈化一次，更明了一點講就是：每12分鐘輸出的潔凈空氣量體積等同於適用面積的房間容積。

針對目前市面上很受歡迎的無風機式負離子空氣凈化器，因為沒有風機，出風量幾乎為0，如果採用傳統計算方法，則CADR值為0，即無任何凈化效果，這顯然與事實不符。為此，高科負離子研究所攜手中國空氣負離子研究學會及室內空氣凈化領域專家一起，通過對市面上主流無風機式負離子空氣凈化器產品進行實驗測試、研究探討，推算出無風機式負離子空氣凈化器的CADR值計算公式

CADR值(m³/h)=每12分鐘能完成的凈化面積(㎡)×房間高度H(m)×5(次/h)

根據新國標定義，CCM(累計凈化量)代表污染物凈化能力，指CADR值衰減到50%時，累積凈化污染物(顆粒物或甲醛)的總重量，單位為mg。因為濾網吸附污染物有飽和度上限，在吸附一定污染物後會逐漸接近飽和度，濾網的凈化效果便會相應有所衰減。而無風機式負離子空氣凈化器是利用凈化因子--負氧離子凝聚沉降污染物或者增加可反覆沖洗的污染物收集器來收集污染物，沒有濾網，其CADR值是穩定無衰減的，因而CCM值可以認定為無上限。

凈化能效定義是指CADR值(潔凈空氣量)與額定功率的比值，CADR值一定的前提下，額定功率越小，凈化能效越高，或者額定功率一定時，CADR值越大，凈化能效越高。目前市面上的無風機式負離子空氣凈化器功率普遍較小，一般都在10瓦以下，一些技術領先的生態級負離子發生器甚至在5瓦以下，如VIIYI薇伊森肽基負離子空氣凈化機的功率為3瓦，瑞士班泰克斯負離子空氣處理器的功率小於2瓦，森肽基負離子空氣凈化機的功率僅需1.2瓦。以VIIYI薇伊森肽基負離子空氣凈化機為例，即使365天24小時開機每每年合計電費15元錢。它的耗電量不足傳統凈化器的十分之一。

而風機過濾式空氣凈化器若想提高凈化效果，就要加大功率提高風機的出風量，隨之增加的還有耗電量，無法顧及到節能方面，CADR值增加，但而定功率也大，所以能效等級還是無法提高的。

無風機式負離子空氣凈化器不需藉助風機，機器在運作時不產生噪音污染，真正實現零噪音。一般30—40分貝的聲音是比較安靜的正常環境，超過50分貝就會影響人們的睡眠和休息。實驗組在一個噪音檢測儀顯示為39的房間內，開啟VIIYI薇伊森肽基負離子空氣凈化機后，在距離機器1米處檢測，噪音值仍為39，在距離機器30厘米處檢測到的噪音值為41.3，說明VIIYI薇伊森肽基負離子空氣凈化機工作時候聲音低於3分貝，不影響人們的正常休息與睡眠。

但風機過濾式空氣凈化器風機噪音大，影響睡眠，耗電量大，還要綜合考慮風機轉動磨損等問題，無法24小時全天使用。

我國空氣凈化器產業進入快速發展期，但有關產品的標準與國際先進標準還存在明顯差別。市場宣傳與產品製造，包括權威結果的檢測，在潔凈空氣量（CADR）、累計凈化量（CCM）、能效等級和噪音標準等重要性能指標方面存在不少的問題。本文的目的，在於探討建立我國無風機式負離子空氣凈化器的若干標準的可行性問題，以使我國的空氣凈化器產品，特別是高端產品（例如採用國際領先技術--生態負離子生成晶元技術和納子富勒烯負離子釋放器技術的空氣凈化器）能與國際接軌，達到國際先進水平。