家用空调过滤网过滤效果分析

曲洁琼，强天伟，任永花

（西安工程大学环境与化学工程学院，陕西西安710048）

家用空调过滤网过滤效果分析

曲洁琼，强天伟，任永花

（西安工程大学环境与化学工程学院，陕西西安710048）

本文通过对家用空调过滤网清洗前和清洗后两种状态下的过滤情况进行测试，分别分析其过滤效率与粒径、风速之间的关系，以及风速与阻力之间的关系，了解家用空调对于室内空气的过滤效果，以及清洗前和清洗后的家用空调过滤网对室内空气过滤效果的差异。

家用空调；过滤网；过滤效果

0　引言

近年来，随着人们经济和生活水平的提高，家用空调已经逐渐成为千家万户的必需品，且由于其安装灵活、方便，也经常在一些办公场所采用，因此家用空调在室内的普及率是十分高的。而我们一般经常使用的壁挂式或立式家用空调，其主要功能在于对室内空气温、湿度的调节，对于净化室内空气的能力存在着疑问。根据相关文献的了解可知，人们在使用空调时为了节电而将门窗紧闭，在注重室内舒适性的同时忽略了各种污染物浓度在封闭状态下会慢慢升高[1-2]，此外虽然空调过滤网可以除去室内污染物，但也有可能成为室内空气的重要污染源[3-4]。国内介绍家用空调过滤网过滤效果的相关文章较少[5-6]，因此针对这个问题进行了家用空调过滤网的过滤效果试验测试。

1　家用空调过滤网试验测试

1.1测试环境情况

本次测试是在西安工程大学制冷与空调实验室内进行的，该实验室靠近西安工程大学西门，西门位于西安市的主干道金花路上，该道路车辆往来密集，行人较多，故空气质量较差。在试验期间实验室内的平均温度为19℃，平均相对湿度为35%。

1.2测试材料

试验的测试材料选用普通壁挂式家用空调的过滤网，即PP（聚丙烯）材质制成的黑色尼龙网，清洗前和清洗后的两种状态，如图1、图2所示。考虑到普通家庭条件的限制故采用较为便捷和常见的清水对脏的空调过滤网进行清洗，其中清洗前的为已使用超过4年未清洗过的空调过滤网，清洗后的为用清水冲洗干净的空调过滤网。

1.3测试颗粒物种类

试验主要是针对表1中的5类颗粒物过滤效果而进行的[7-8]。

1.4测试装置及设备

试验的测试装置为动态试验台，如图3所示，测试用设备有DP2000型数字式微压计和Aerocet 831型PM值检测仪。

1-集流器2-有机玻璃风管3-PM值检测仪

4-数字式微压计5-LZB-25转子流量计6-XGB370C型漩涡风泵

表1　试验测试颗粒物种类

1.5测试方法

将清洗前后的空调过滤网编号为1#和2#，首先将1#材料固定在动态试验台的法兰连接处，通过调节转子流量计，使风速达到0.2m/s，等待3min后，对其过滤效率和阻力进行测试，然后再分别通过转子流量计将风速调节到0.4m/s、0.6m/s、0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s进行过滤性能的数据测试，之后将2#材料换上进行相同测试。

2　测试数据分析

2.1不同粒径下的过滤效率分析

1#和2#材料在不同风速下对于TSP、PM10、PM4、PM2.5和PM1的过滤效率如图4、图5所示。

由图中记录的数据可以得出，清洗前和清洗后的空调过滤网，在风速较低的情况下对于不同粒径颗粒物的过滤效率为负值，风速提高后过滤效率有所好转，但总体来说过滤效率较差，清洗前过滤效率平均值为3.4%，最大值为38.3%，清洗后情况好于清洗前，平均值为8.5%，最大值为45%；除风速较低的情况外，清洗前和清洗后的空调过滤网的过滤效率大致都随着粒径的增大而有所提高；清洗前和清洗后的空调过滤网在粒径≤4μm时，0.8m/s风速下的过滤效率最高，在4μm<粒径≤100μm时，0.6m/s风速下的过滤效率最高。

2.2不同粒径在不同风速下的过滤效率分析

1#和2#材料在0.2m/s、0.4m/s、0.6m/s、0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s风速下的过滤效率如图6-图10所示。

由上图及记录的数据可以得出，清洗前和清洗后的空调过滤网的过滤效率大致都是随着风速的增加先提高后降低的，且过滤效率的转折点为速度达到0.6m/s左右；可以明显看出一般来说清洗后的空调过滤网的过滤效率优于清洗前的空调过滤网的过滤效率，但在1μm<粒径≤10μm范围内风速为1m/s左右时出现清洗前过滤效率高于清洗后的情况；总体来说清洗前和清洗后的空调过滤网的过滤效率最低点都为10μm<粒径≤100μm范围内风速为0.2m/s左右时。

2.3不同风速下的过滤阻力分析

1#和2#材料在0.2m/s、0.4m/s、0.6m/s、0.8m/s、1.0m/s、1.2m/s风速下的过滤阻力如图11所示。

由图中记录的数据可以得出，清洗前和清洗后的空调过滤网的阻力大致都随着风速的加大逐渐增大，清洗前的空调过滤网阻力在风速达到0.4~1.0m/s时剧烈增加，超过1.0m/s后有所降低，清洗后的空调过滤网阻力在风速达到0.6~0.8m/s时剧烈增加，超过0.8m/s后有所降低，但总体来说清洗后的空调过滤网的阻力要低于清洗前的，且清洗后的空调过滤网的阻力变化范围没有清洗前的剧烈；空调过滤网清洗前的阻力最大值为5Pa，清洗后的阻力最大值为1Pa，故清洗后的空调过滤网阻力几乎可以忽略不计。

3　结语

根据以上内容可以得出以下几条结论与展望：

（1）普通的家用空调过滤网对于室内空气的过滤效果是比较弱的，其主要的功能是对于室内机即蒸发器的保护，防止大颗粒物质进入蒸发器，造成蒸发器的损伤继而影响正常的制冷工作。

（2）虽然普通的家用空调过滤网当风速提高到0.6~ 0.8m/s之间时过滤效率会有所提高，试验测得最高效率为45%，但与其他化纤过滤材料过滤效率71%左右相比，过滤效率仍旧较低。

（3）清洗后的家用空调过滤网与清洗前相比过滤效率有所提高，效率提高的平均值为5.2%，最大值为21.2%。

（4）若长时间未清洗家用空调过滤网，当空调风速较低时对于室内空气的过滤效率有可能为负值，同时过滤的阻力也会加大，可能会影响空调的能耗，因此建议家用空调过滤网每隔一段时间需要清洗一下，清洗时宜用清水冲洗或软毛刷轻轻刷洗。

（5）相对于空气净化器而言，家用空调在室内的普及率很高，若能增强家用空调对于室内空气的过滤效果，则其具有很大的实用性，故对于空调过滤网替换材料的研究是十分有意义的。

[1]邱耀雄.解剖污染[M].香港特别行政区：明报出版社，2006：39-54．

[2]Kowalski W.J.Bahnfeth W.P.Airborne-Microbe Filtration in Indoor Environments[J].Heating Piping Air Conditioning Engineering,2002,74 (1):57-69.

[3]David W.B.Integrated Assessment of Particulate Control[J].Heating Piping Air Conditioning Engineering,2006,78(6):28-34.

[4]Charles S.Updated Standard for Air-Filter Testing[OL].Heating Piping Air ConditioningEngineering,http://hpac.com/ventilation-iaq/updated_standard_air-filter/,2008.

[5]邱耀雄.3类空调过滤网净化室内空气效果的比较[J].城市环境与城市生态，2013，26（1）：1-4．

[6]柴士君.空调与非空调房间内颗粒物浓度变化规律的研究[D].上海：东华大学，2006．

[7]朱晖.环境空气中微粒过滤材料性能的试验研究[D].上海：东华大学，2005．

[8]刘亮.基于空调建筑室内颗粒物控制的过滤器效率研究[D].西安：西安建筑科技大学，2014．

Filtration Efficiency Analysis of Household Air Condition's Filter

QU Jie-qiong，QIANG Tian-wei，REN Yong-hua
（College of Environmentand Chemical Engineering，Xi'an Polytechnic University，Xi'an 710048，China）

This paper tests two kinds ofhousehold air conditions'filters,dirty and clean,analysing the relationship among filtration efficiency,particle size and wind speed,and the relationship between wind speed and resistance,knowing the filtration efficiency of household air condition to indoor air quality,and the different of filtration efficiency between the dirtyand clean filters,thengivessomecorrespondingconclusions.

household air condition；filter net；filtration efficiency

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.05.022

TM925.12

B

2095-3429（2016）05-0091-04

曲洁琼（1989-），女，陕西西安人，在读硕士研究生，研究方向：空气过滤技术。

2016-07-05

2016-08-15