空氣清淨機的種類

真正能「過濾與捕捉」空氣中的懸浮粒子的,只有最傳統的「濾網式」與感覺比較炫的「靜電式」。至於廣告所謂的負離子、臭氧、紫外線、電漿、活性碳、沸石,其主要功能在殺菌與吸附異味,並無法清除或過濾空氣中的細懸浮粒子。

 

█ 濾網式

濾網式是最傳統,但卻是最簡單又最有效過濾空氣中懸浮粒子的方式,並且完全對人體不會產生任何不良的副作用

我們唯一推薦不帶任何負離子、電漿功能的「零臭氧」純濾網式空氣清淨機。

 

█ 靜電式

靜電式主要為工業用,也是另一種吸附空氣中懸浮微粒的方式,而且家用幾種主要的宣傳術語是「無耗材、免換濾網」。這裡先說結論:靜電式空氣清淨機效果並不好,而且缺點多多,否則為甚麼晶圓製程的無塵室、手術房,都還是堅持只用最傳統的濾網式?

依據美國Lawrence Berkeley國家實驗室測試靜電式吸附懸浮粒子的效率,雖然在0.05微米以上的顆粒濾淨效率雖然最平直,但是整體效率非常差(下圖綠線)。會造成鼻腔過敏的0.7微米以上的顆粒,以及0.03微米以下顆粒的一次濾淨效率,甚至比價位經濟的MERV 13 (歐規F7)等級的濾網還差了一大截。

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綠色曲線表示靜電式空氣清淨機對於不同顆粒大小的過濾效率,比MERV11(F6)等級的還差。

 

靜電式的空氣清淨機,除了大於0.7微米以上的顆粒的過濾效率比濾網差很多以外,更嚴重的是靜電式存在一個致命的缺點:對於0.05µm以下的顆粒過濾效果急速衰減,很不幸的,小於0.05µm的顆粒正是會深入您的支氣管與肺泡讓你致癌的顆粒。

雖然家用的空氣清淨機本來就根本不看濾網的等級,只看最後的總效果CADR值,靜電式集塵板85%的一次過濾效率,濾了3次,理論上也可達到99.66% (1-0.15*0.15*0.15)。但是這裡有一個很弔詭的地方:對我們人體最有影響的「大於1微米」以及「小於0.01微米」的懸浮微粒,只要F7等級的濾網,一次過濾效率就可達到99~100%以上了。也就是說F7濾網只要靜電式的1/3的時間就把他們濾光了,靜電的還要用3倍的時間用自己的肺去幫忙吸比較髒的空氣;還有,如果持續有汙染物發生的話,靜電式的85%過濾效率的就一直無法以較快速度濾得很乾淨了。

那麼如果風量加大,可不可以讓靜電式增加循環的過濾效果呢?根據多個研究顯示,靜電集塵系統的清除效率與風速成反比,當空氣清淨機風量越大,靜電集塵所能發揮的效果就越低,灰塵還沒被集塵板吸住就被強風又吹跑了。所以風量超過某個程度之後還把風量加大,效用不會提升的。

不過市面上一般的靜電式空氣清淨機會使用「零耗材」、「免換濾網」的話術來誤導沒有專業知識的消費者,卻絕口不提它的各種負面效果。其實,號稱「零耗材」的最貴,為了省去傳統過濾懸浮微粒的濾網,它反而多了3個更貴的耗材,結果比傳統的換濾網方式還要貴得多,而且多了臭氧產生的隱憂。

  1. 靜電式空氣清淨機多增加了「電極絲」、「灰塵收集極電極板」與「臭氧吸附網」三個耗材,從使用的那天起就會開始衰退,大約 2-3年後就會失效,必須要更換,結果是比每年換濾網更貴。
  2. 電極絲每1-2週就要清潔一次,否則過濾效果會減低,電極絲很細,很容易不小心就弄斷。
  3. 集塵板至少一個月就要取下來清洗一次,表面汙染物達到飽和後如果不清洗,除了沒有清淨的效果以外,髒東西還容易脫離噴出,反而變成空氣汙染源,骯髒又麻煩;
  4. 電極絲放電會產生副產品:臭氧,臭氧有害人體,所以必須加裝數個月就要更換一次的活性碳濾網來吸附臭氧,萬一濾網飽和沒換的話,反倒變成是有害的臭氧製造機。
  5. 會產生「黑牆效應」:電極會影響附近的家具、物品,使之帶上靜電,結果是讓空氣清淨機本體以及附近的家具也吸附難以擦拭的灰塵;

 

至於其他的功能都是附加的,並無法過濾或捕捉懸浮微粒

█ 負離子

將空氣通以高壓電,由「電子發生器」讓機器可吹出帶負電的電子,氣體分子俘獲電子的能力有強有弱,其中氧氣較強,因此空氣電離產生的自由電子大部分被氧氣獲得形成氧負離子,讓我們吸起來感到清新。而負離子空氣清淨機根本是從「萊納德效應」衍伸出的內容,說得更白一點,號稱負離子會吸附懸浮顆粒使之變得比較重,加速沉降使顆粒掉在地上的時間,然而其效果微乎其微,根本所謂的「負離子」是從靜電相關原理衍伸出的「行銷話術」。戴在脖子上的隨身型負離子空氣清淨機屬於心理安慰的成分比較大,1個10元的口罩效果都比那個強。

█ 紫外線

紫外線-C殺菌效果很好,但是要有殺菌效果,必須曝曬在「高強度、高能量」的紫外線燈管下「至少很多分鐘」的時間。空氣清淨機的不可能用「高強度、高能量」的紫外線燈管,並且氣流咻的一下就過,殺菌效果廣告噱頭的成分比較大。

此外,絕大多數細菌介於0.5~10μm間,在相對溼度低於80%環境下,僅僅使用濾網方式,其實已經可以極為有效地降低空氣中的微生物濃度。府上又不是手術室或加護病房,也不是病人很多的醫院門診,有必要弄成無菌室,降低身體對環境的抵抗力嗎? 此外真正有效的「高強度、高能量」紫外光對人體有極大傷害,使用上要謹慎。

█ 電漿

電漿是具有等量正電荷和負電荷的離子氣體(所以大陸稱電漿為等離子),與產生負離子的原理類似,將空氣通以高壓電而產生。市面上還沒有如「負離子清淨機」以純電漿當作清淨效果的電漿式空氣清淨機,都是拿來當作濾網式的輔助除臭與殺菌功能。

電漿有殺菌的功能是2003年由Old Dominion大學的Mounir Laroussi等人所發現的, Laroussi利用電阻屏障放電產生的非平衡大氣壓電漿,對兩類細菌(革蘭氏陰性和革蘭氏陽性)暴露在電漿中【十分鐘】,結果發現電漿中的帶電粒子,對細菌的細胞外薄膜造成了致命性的破壞。

看到沒有?暴露在電漿中【十分鐘】! 想要達到殺菌效果,必須曝露電漿下「夠久」的時間。空氣清淨機的氣流,咻的一下就過,你相信廠商廣告噱頭嗎?

資料來源:Plasma interaction with microbes, M. Laroussi et al., New Journal of Physics 5, 41.1-41.10 (2003)

█ 臭氧

臭氧是電離空氣的副產品,負離子、電漿、靜電式空氣清淨機都會產生臭氧。臭氧是一種強氧化劑。臭氧可以殺菌,但也對人體有害,因為細菌是細胞,你的眼睛黏膜、肺細胞也是細胞,能殺得了細菌,就能一併殺得了你的肺細胞,讓你會產生哮喘等過敏反應,若是過量,它還會傷害肺組織,還會致癌。如果控制臭氧量在人體無害的水準,那肯定也殺不了什麼細菌,因此負離子、電漿與臭氧噱頭成分大於實用性,還會造成不好的效果。

█ 光觸媒

光觸媒主要是利用二氧化鈦(TiO2)在紫外線的照射下促進化學反應,能夠利用特定波長光源的能量產生催化作用,使周圍的氧氣及水分子激發成具活性的自由基,可破壞細胞膜使細胞質流失導致細菌死亡。並且可以將甲醛等碳氫氧化合物降解成無害的水和二氧化碳,理論上是很好的附加功能。

但是與紫外線殺菌的情形一樣,光觸媒在接觸到有機物降解是需要時間的,依據交大環工研究所的數據表示降解VOC需要數秒至數十秒,但是空氣通過光觸媒濾網時間的速度小於0.01秒,效果令人存疑,廣告噱頭的成分比較大。

█ 活性碳/沸石zeolite

活性碳/沸石均為吸附劑,並無法過濾空氣中的懸浮粒子,但可有效吸附異味與有害物質(例如甲醛等氣體性過敏與致癌物質),若家中新裝潢或買新家具,傳統的濾網式空氣過濾器搭配活性碳/沸石濾網,是非常好的選擇。有效,又完全無副作用。只是活性碳/沸石很容易飽和,開封後幾星期~數個月就無效了,需經常更換,成本很高。