กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 12 นาที

เครื่องฟอกอากาศ

เครื่อง ฟอกอากาศ หรือ เครื่องกรองอากาศ เป็นอุปกรณ์ที่กำจัด สารปนเปื้อน ในอากาศภายในห้องเพื่อปรับปรุง คุณภาพอากาศภายใน อาคาร อุปกรณ์เหล่านี้มักวางจำหน่ายสำหรับผู้ที่เป็น โรคภูมิแพ้...

เครื่องฟอกอากาศ

เครื่องฟอกอากาศหรือเครื่องกรองอากาศเป็นอุปกรณ์ที่กำจัดสารปนเปื้อนในอากาศภายในห้องเพื่อปรับปรุงคุณภาพอากาศภายใน อาคาร อุปกรณ์เหล่านี้มักวางจำหน่ายสำหรับผู้ที่เป็นโรคภูมิแพ้หรือโรคหอบหืดและเพื่อลดหรือกำจัด ควัน บุหรี่ มือสอง

เครื่องฟอกอากาศระดับใช้งานเชิงพาณิชย์ผลิตขึ้นทั้งในรูปแบบเครื่องขนาดเล็กแบบตั้งพื้น หรือเครื่องขนาดใหญ่ที่สามารถติดตั้งร่วมกับชุดจัดการอากาศ (AHU) หรือ ชุด ปรับอากาศ (HVAC)ซึ่งพบได้ในอุตสาหกรรมการแพทย์ อุตสาหกรรม และเชิงพาณิชย์ นอกจากนี้ เครื่องฟอกอากาศยังอาจใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนออกจากอากาศก่อนการแปรรูป โดย ทั่วไปจะใช้ เครื่องดูดซับแบบแรงดันสวิงหรือเทคนิคการดูดซับอื่นๆ สำหรับการใช้งานนี้

เครื่องฟอกอากาศแบบทำเองที่บ้านโดยใช้แผ่นกรองอากาศเป็นทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำและมีประสิทธิภาพสูงแทนเครื่องฟอกอากาศแบบพกพาเชิงพาณิชย์แบบตั้งพื้น[ 1 ]

ประวัติศาสตร์

ในปี ค.ศ. 1830 ชาร์ลส์ แอนโทนี ดีนได้รับสิทธิบัตรสำหรับอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยหมวกทองแดงที่มีปลอกคอและเสื้อผ้าที่ยืดหยุ่นติดอยู่ ท่อหนังยาวที่ติดอยู่ด้านหลังของหมวกจะใช้สำหรับจ่ายอากาศ โดยแนวคิดดั้งเดิมคือการสูบอากาศโดยใช้เครื่องสูบลม แบบสองชั้น ท่อสั้นช่วยให้อากาศที่หายใจเข้าไประบายออก เสื้อผ้าจะทำจากหนังหรือผ้าที่กันอากาศได้ และยึดด้วยสายรัด[ 2 ] ในช่วงปี ค.ศ. 1860 จอห์น สเตนเฮาส์ได้ยื่นจดสิทธิบัตรสองฉบับเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้คุณสมบัติการดูดซับของถ่านไม้ ในการฟอกอากาศ (สิทธิบัตรวันที่ 19 กรกฎาคม ค.ศ. 1860 และ 21 พฤษภาคม ค.ศ. 1867) จึงได้สร้าง เครื่องช่วยหายใจ ที่ใช้งานได้จริง เป็นครั้งแรก[ 3 ]

ในปี พ.ศ. 2414 นักฟิสิกส์John Tyndallได้เขียนเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์ของเขา คือ เครื่องช่วยหายใจสำหรับนักดับเพลิง ซึ่งเป็นผลมาจากการผสมผสานคุณสมบัติการป้องกันของเครื่องช่วยหายใจของ Stenhouse และอุปกรณ์ช่วยหายใจอื่นๆ[ 4 ]สิ่งประดิษฐ์นี้ได้รับการอธิบายในภายหลังในปี พ.ศ. 2418 [ 5 ]

ในทศวรรษ 1950 ตัวกรอง HEPA ได้รับการวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในฐานะ ตัวกรองอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง หลังจากถูกนำไปใช้ในทศวรรษ 1940 ใน โครงการแมนฮัตตันของสหรัฐอเมริกาเพื่อควบคุมสารปนเปื้อนกัมมันตรังสี ในอากาศ [ 6 ] [ 7 ]

มีรายงานว่าตัวกรอง HEPA สำหรับที่อยู่อาศัยตัวแรกถูกขายในปี พ.ศ. 2506 โดยพี่น้อง Manfred และ Klaus Hammes ในประเทศเยอรมนี[ 8 ]ซึ่งได้ก่อตั้งบริษัท Incen Air Corporation ซึ่งเป็นบริษัทต้นแบบของบริษัทIQAir [ 9 ]

การใช้งานและประโยชน์

ฝุ่นละอองละอองเกสร ขนสัตว์เลี้ยงสปอร์ของเชื้อรา [ 10 ]และมูลไรฝุ่นสามารถทำหน้าที่เป็นสารก่อภูมิแพ้กระตุ้นให้เกิดอาการแพ้ในผู้ที่มีความไวต่อสารเหล่านี้ อนุภาคควันและสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ การสัมผัสกับส่วนประกอบต่างๆ เช่น VOCs จะเพิ่มโอกาสในการเกิดอาการของโรคอาคารป่วย[ 11 ]

โควิด 19

เครื่องฟอกอากาศ Sharp FU-888SV Plasmacluster
เครื่องฟอกอากาศเครื่องเดิม แต่ถอดฝาครอบออกแล้ว

โจเซฟ อัลเลน ผู้อำนวยการโครงการอาคารเพื่อสุขภาพที่โรงเรียนสาธารณสุขของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด แนะนำในปี 2020 ว่าห้องเรียนในโรงเรียนควรใช้เครื่องฟอกอากาศที่มี ตัวกรอง HEPAเพื่อลดการแพร่กระจายของไวรัส COVID-19 โดยกล่าวว่า "เครื่องฟอกอากาศแบบพกพาที่มีตัวกรอง HEPA ประสิทธิภาพสูงและมีขนาดเหมาะสมกับห้องสามารถดักจับอนุภาคในอากาศได้ 99.97 เปอร์เซ็นต์" [ 12 ]

การศึกษาแบบจำลองพลศาสตร์ของไหลในปี 2021 ชี้ให้เห็นว่าการใช้งานเครื่องฟอกอากาศหรือระบบระบายอากาศในพื้นที่ปิด เช่น ลิฟต์ ในขณะที่มีผู้คนจำนวนมากอยู่ร่วมกัน จะส่งผลให้เกิดการหมุนเวียนของอากาศ ซึ่งในทางทฤษฎีอาจเพิ่มการแพร่กระจายของไวรัสได้[ 13 ] อย่างไรก็ตาม การทดสอบจริงของเครื่องกรองอากาศ HEPA/UV แบบพกพาในหอผู้ป่วย COVID-19 ในโรงพยาบาล แสดงให้เห็นว่าสามารถกำจัดSARS-CoV-2ที่ ลอยอยู่ในอากาศได้อย่างสมบูรณ์ [ 14 ]รายงานนี้ยังแสดงให้เห็นถึงการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของแบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัสในอากาศซึ่งบ่งชี้ว่าตัวกรองแบบพกพาเช่นนี้ อาจสามารถป้องกันไม่เพียงแต่การแพร่กระจายของCOVID-19 ในโรง พยาบาลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการติดเชื้อในโรงพยาบาล อื่นๆ ด้วย การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งที่เปรียบเทียบหอผู้ป่วยที่มีและไม่มีเครื่องฟอกอากาศ พบความสัมพันธ์ระหว่างการติดตั้งเครื่องฟอกอากาศกับการลดการแพร่กระจายของ SARS-CoV-2 ในโรงพยาบาล แต่ขนาดของผลกระทบและความไม่แน่นอนเกี่ยวกับเรื่องนี้ยังสูงอยู่[ 15 ]การยอมรับอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมของโรงพยาบาลยังไม่สมบูรณ์[ 16 ]และเมื่อข้อจำกัดอื่นๆ เช่น การสวมหน้ากากและจำนวนคนในห้องลดลง การปฏิบัติตามอุปกรณ์ฟอกอากาศก็ลดลงเช่นกัน[ 15 ]

เทคนิคการทำให้บริสุทธิ์

เครื่องฟอกอากาศที่สร้างกระแสลมด้วยพัดลมไร้ใบพัดบางรุ่นสามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องทำความร้อนหรือเครื่องเพิ่มความชื้นและอาจมีฟังก์ชั่นการหมุนและปรับมุมการไหลของอากาศ (ขึ้นและลง)
เครื่องฟอกอากาศที่วางอยู่ใต้โต๊ะ

เทคโนโลยีการฟอกอากาศมีสองประเภท คือแบบแอคทีฟและแบบพาสซีฟเครื่องฟอกอากาศแบบแอคทีฟจะปล่อยไอออนประจุลบเข้าไปในอากาศ ทำให้สารมลพิษเกาะติดกับพื้นผิว ในขณะที่เครื่องฟอกอากาศแบบพาสซีฟจะใช้ตัวกรองอากาศเพื่อกำจัดสารมลพิษเครื่องฟอกอากาศแบบพาสซีฟมีประสิทธิภาพมากกว่า เนื่องจากฝุ่นและอนุภาค ทั้งหมด จะถูกกำจัดออกจากอากาศและสะสมอยู่ในตัวกรองอย่างถาวร[ 17 ] สามารถใช้กระบวนการต่างๆ ที่มีประสิทธิภาพแตกต่างกันในการฟอกอากาศได้ ณ ปี 2548 วิธีที่ใช้กันมากที่สุดคือ ตัวกรองอากาศประสิทธิภาพสูง (HEPA) และการฉายรังสีฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต (UVGI) [ 18 ]

การกรอง

ระบบกรอง อากาศดักจับอนุภาคในอากาศโดยอาศัยการแยกตามขนาด อากาศจะถูกบังคับให้ไหลผ่านตัวกรอง และอนุภาคจะถูกดักจับโดยตัวกรองนั้น ตัวกรองมีหลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้แก่:

  • ตัวกรอง HEPA (High-efficiency particulate arrestance ) สามารถกำจัดอนุภาคขนาด 0.3 ไมโครเมตรได้อย่างน้อย 99.97% และโดยทั่วไปจะมีประสิทธิภาพในการกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่และเล็กกว่าได้ดีกว่า[ 19 ]เครื่องฟอกอากาศ HEPA ซึ่งกรองอากาศทั้งหมดที่เข้าสู่ห้องปลอดเชื้อจะต้องจัดวางให้ไม่มีอากาศไหลผ่านตัวกรอง HEPA ในสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นมาก ตัวกรอง HEPA อาจติดตั้งต่อจากตัวกรองแบบธรรมดา (ตัวกรองขั้นต้น) ที่ทำความสะอาดง่าย ซึ่งจะกำจัดสิ่งสกปรกที่หยาบกว่าออกไป ทำให้ตัวกรอง HEPA ไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดหรือเปลี่ยนบ่อยนัก ตัวกรอง HEPA ไม่ก่อให้เกิดโอโซนหรือผลพลอยได้ที่เป็นอันตรายในระหว่างการทำงาน
  • แผ่นกรองอากาศสำหรับระบบปรับอากาศ (HVAC) ที่มีค่าMERV 14 ขึ้นไป มีประสิทธิภาพในการดักจับอนุภาคในอากาศขนาด 0.3 ไมโครเมตรขึ้นไป แผ่นกรอง MERV 14 ประสิทธิภาพสูง มีอัตราการดักจับอนุภาคอย่างน้อย 75% สำหรับอนุภาคขนาดระหว่าง 0.3 ถึง 1.0 ไมโครเมตร แม้ว่าอัตราการดักจับของแผ่นกรอง MERV จะต่ำกว่าแผ่นกรอง HEPA แต่ระบบปรับอากาศส่วนกลางสามารถหมุนเวียนอากาศได้มากกว่าอย่างเห็นได้ชัดในช่วงเวลาเดียวกัน การใช้แผ่นกรอง MERV คุณภาพสูงจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้เครื่อง HEPA กำลังสูง โดยใช้เงินลงทุนเริ่มต้นเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม แผ่นกรองอากาศส่วนใหญ่ในเครื่องทำความร้อนมักติดตั้งโดยไม่มีการปิดผนึกที่แน่นหนาทำให้มีอากาศลอดผ่านแผ่นกรองได้ ปัญหานี้จะยิ่งรุนแรงขึ้นสำหรับแผ่นกรอง MERV ประสิทธิภาพสูง เนื่องจากความต้านทานอากาศ ที่เพิ่มขึ้น แผ่นกรอง MERV ประสิทธิภาพสูงมักมีความหนาแน่นมากกว่าและเพิ่มความต้านทานอากาศในระบบส่วนกลาง ทำให้ต้องใช้แรงดันอากาศลดลงมากขึ้น และส่งผลให้ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานสูงขึ้น
  • มีการวิจัยอย่างต่อเนื่องเพื่อพัฒนา ตัวกรองอากาศที่ผ่านการบำบัด ด้วยสารฆ่าเชื้อ (เช่น ตัวกรองอากาศที่เคลือบด้วยสารต้านจุลชีพ) ที่มีประสิทธิภาพและใช้งานได้จริง เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของเชื้อโรคในอากาศ[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]

วิธีการอื่นๆ

เครื่องฟอกอากาศที่สามารถใช้ได้ทั้งระบบกรอง HEPA, ระบบไอออนไนเซชัน, ระบบ PCO, ระบบ UVGI และระบบสร้างโอโซน
  • การฉายรังสีฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต (UVGI) สามารถใช้ฆ่าเชื้ออากาศที่ผ่านหลอด UV โดยใช้ลมเป่า[ 23 ]ระบบฟอกอากาศ UVGI อาจเป็นหน่วยแบบตั้งพื้นที่มีหลอด UV ที่มีแผ่นบังแสงและใช้พัดลมเป่าอากาศผ่านแสง UV ระบบอื่นๆ จะติดตั้งในระบบลมเป่าเพื่อให้การไหลเวียนของอากาศในบริเวณนั้นนำจุลินทรีย์ผ่านหลอดไฟ สิ่งสำคัญในการฆ่าเชื้อรูปแบบนี้คือการวางตำแหน่งของหลอด UV และระบบกรองที่ดีเพื่อกำจัดจุลินทรีย์ที่ตายแล้ว ตัวอย่างเช่น ระบบลมเป่าโดยธรรมชาติจะขัดขวางการมองเห็น ทำให้เกิดพื้นที่ในสภาพแวดล้อมที่ถูกบังจากแสง UV อย่างไรก็ตาม หลอด UV ที่วางไว้ที่คอยล์และถาดรองน้ำทิ้งของระบบทำความเย็นจะช่วยป้องกันไม่ให้จุลินทรีย์ก่อตัวขึ้นในบริเวณที่ชื้นตามธรรมชาติเหล่านี้ วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการบำบัดอากาศมากกว่าคอยล์คือระบบท่อแบบอินไลน์ ระบบเหล่านี้จะวางไว้ตรงกลางท่อและขนานกับการไหลของอากาศ
  • ถ่านกัมมันต์เป็น วัสดุ ที่มีรูพรุนซึ่งสามารถดูดซับสารเคมีระเหยได้ในระดับโมเลกุล แต่ไม่สามารถกำจัดอนุภาคขนาดใหญ่ได้ กระบวนการดูดซับเมื่อใช้ถ่านกัมมันต์ต้องถึงสภาวะสมดุล ดังนั้นจึงอาจยากที่จะกำจัดสารปนเปื้อนได้อย่างสมบูรณ์[ 24 ]ถ่านกัมมันต์เป็นเพียงกระบวนการเปลี่ยนสารปนเปื้อนจากสถานะก๊าซเป็นสถานะของแข็ง เมื่อสารปนเปื้อนรุนแรงขึ้นหรือถูกรบกวน ก็สามารถเกิดใหม่ในแหล่งอากาศภายในอาคารได้[ 25 ]ถ่านกัมมันต์สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิห้องและมีประวัติการใช้งานเชิงพาณิชย์มายาวนาน โดยปกติจะใช้ร่วมกับเทคโนโลยีการกรองอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ HEPA วัสดุอื่นๆ ก็สามารถดูดซับสารเคมีได้เช่นกัน แต่มีต้นทุนที่สูงกว่า
  • เครื่องฟอกอากาศอิเล็กทรอนิกส์แบบใช้สื่อโพลาไรซ์ใช้สื่ออิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานเพื่อรวมองค์ประกอบของทั้งเครื่องฟอกอากาศอิเล็กทรอนิกส์และตัวกรองเชิงกลแบบพาสซีฟ เครื่องฟอกอากาศอิเล็กทรอนิกส์แบบใช้สื่อโพลาไรซ์ส่วนใหญ่ใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 24 โวลต์ที่ปลอดภัยเพื่อสร้างสนามไฟฟ้าโพลาไรซ์ อนุภาคในอากาศส่วนใหญ่มีประจุและหลายชนิดเป็นแบบสองขั้ว เมื่ออนุภาคในอากาศผ่านสนามไฟฟ้า สนามโพลาไรซ์จะเปลี่ยนทิศทางของอนุภาคให้เกาะติดกับแผ่นใยกรองแบบใช้แล้วทิ้ง อนุภาคขนาดเล็กมาก (UFPs) ที่ไม่ถูกเก็บรวบรวมในการผ่านครั้งแรกของแผ่นกรองจะถูกโพลาไรซ์และรวมตัวกับอนุภาคอื่นๆ กลิ่น และโมเลกุล VOC และจะถูกเก็บรวบรวมในการผ่านครั้งต่อๆ ไป ประสิทธิภาพการเก็บรวบรวมจะแตกต่างกันอย่างมากตามขนาดของอนุภาค[ 26 ]ประสิทธิภาพของเครื่องฟอกอากาศอิเล็กทรอนิกส์แบบใช้สื่อโพลาไรซ์จะเพิ่มขึ้นเมื่อมีการบรรจุมากขึ้น ทำให้มีการกรองที่มีประสิทธิภาพสูง โดยมีความต้านทานอากาศโดยทั่วไปเท่ากับหรือน้อยกว่าตัวกรองแบบพาสซีฟ เทคโนโลยีสื่อโพลาไรซ์ไม่ก่อให้เกิดไอออน ซึ่งหมายความว่าไม่มีการผลิตโอโซน[ 27 ]
  • การออกซิเดชันด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแสง (PCO) เป็นเทคโนโลยีใหม่ในอุตสาหกรรม HVAC [ 28 ]นอกเหนือจากประโยชน์ด้านคุณภาพอากาศภายในอาคาร (IAQ) แล้ว ยังมีศักยภาพเพิ่มเติมในการจำกัดการนำอากาศที่ไม่ได้ปรับสภาพเข้าสู่พื้นที่อาคาร ซึ่งเป็นโอกาสในการประหยัดพลังงานมากกว่าการออกแบบตามข้อกำหนดก่อนหน้านี้ ณ เดือนพฤษภาคม 2552 ไม่มีข้อโต้แย้งใดๆ อีกต่อไปเกี่ยวกับข้อมูลจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์เบิร์กลีย์ที่ว่า PCO อาจเพิ่มปริมาณฟอร์มาลดีไฮด์ในสภาพแวดล้อมภายในอาคารจริงอย่างมีนัยสำคัญ เช่นเดียวกับเทคโนโลยีขั้นสูงอื่นๆ นักออกแบบ HVAC ควรใช้หลักการและแนวปฏิบัติทางวิศวกรรมที่ดีเพื่อให้แน่ใจว่ามีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอย่างเหมาะสม ระบบออกซิเดชัน ด้วยตัวเร่ง ปฏิกิริยาแสง สามารถออกซิไดซ์และย่อยสลายสารปนเปื้อนอินทรีย์ได้อย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่พบในความเข้มข้นต่ำภายในไม่กี่ร้อย ppmv หรือน้อยกว่านั้น มีแนวโน้มที่จะถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์[ 24 ] PCO ใช้ แสงอัลตราไวโอเลตคลื่นสั้น (UVC) ซึ่งมักใช้ใน การฆ่าเชื้อเพื่อกระตุ้นตัวเร่งปฏิกิริยา (โดยปกติคือไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2 ) [ 29 ] )และออกซิไดซ์แบคทีเรียและไวรัส[ 30 ] หน่วย PCO ในท่อสามารถติดตั้งเข้ากับ ระบบ HVAC แบบบังคับอากาศที่มีอยู่ได้ PCO ไม่ใช่เทคโนโลยีการกรอง เนื่องจากไม่ได้ดักจับหรือกำจัดอนุภาค เช่นเดียวกับสื่อไฟฟ้าแบบโพลาไรซ์ ประสิทธิภาพของวิธีการ PCO ขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคเป็นอย่างมาก และรูปทรงของระบบจะต้องได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสม[ 26 ] บางครั้งระบบ PCO จะถูกรวมเข้ากับเทคโนโลยีการกรองอื่นๆ เพื่อการฟอกอากาศ หลอดไฟฆ่าเชื้อ UV ต้องเปลี่ยนประมาณปีละครั้ง ผู้ผลิตอาจกำหนดให้เปลี่ยนเป็นระยะตามเงื่อนไขการรับประกันระบบออกซิเดชันด้วยโฟโตคะตาไลติกมักมีต้นทุนทางการค้าสูง[ 24 ]
    • เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการฟอกอากาศคือ การออกซิเดชันด้วยแสงไฟฟ้าเคมี (PECO) แม้ว่าในทางเทคนิคแล้วจะเป็น PCO ประเภทหนึ่ง แต่ PECO เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมีระหว่างวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาและชนิดของสารที่ทำปฏิกิริยา (เช่น ผ่านการวางวัสดุแคโทด) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพเชิงควอนตัม ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถใช้รังสี UVA ที่มีพลังงานต่ำกว่าเป็นแหล่งกำเนิดแสงได้ และยังคงได้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น[ 31 ] [ 32 ]
  • เครื่องฟอกอากาศแบบไอออนไนเซอร์ ใช้พื้นผิวหรือเข็มไฟฟ้าที่มีประจุเพื่อสร้าง ไอออนของอากาศหรือก๊าซที่มีประจุไฟฟ้าไอออนเหล่านี้จะเกาะติดกับอนุภาคในอากาศ จากนั้นจะ ถูกดึงดูด ด้วยไฟฟ้าสถิตไปยังแผ่นเก็บประจุ กลไกนี้ทำให้เกิดโอโซนและสารออกซิแดนต์อื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อยเป็นผลพลอยได้[ 11 ]เครื่องฟอกอากาศแบบไอออนไนเซอร์ส่วนใหญ่ผลิตโอโซนได้น้อยกว่า 0.05 ppmซึ่งเป็นมาตรฐานความปลอดภัยทางอุตสาหกรรม มีการแบ่งย่อยหลักๆ สองประเภท ได้แก่ เครื่องฟอกอากาศแบบไอออนไนเซอร์ที่ไม่มีพัดลมและเครื่องฟอกอากาศแบบไอออนไนเซอร์ที่มีพัดลม เครื่องฟอกอากาศแบบไอออนไนเซอร์ที่ไม่มีพัดลมนั้นเงียบและใช้พลังงานน้อย แต่มีประสิทธิภาพในการฟอกอากาศน้อยกว่า เครื่องฟอกอากาศแบบไอออนไนเซอร์ที่มีพัดลมจะทำความสะอาดและกระจายอากาศได้เร็วกว่ามาก เครื่องฟอกอากาศแบบไอออนไนเซอร์ที่ติดตั้งถาวรในบ้านและอุตสาหกรรมเรียกว่าเครื่องดักจับไฟฟ้าสถิต
  • เครื่องฟอกอากาศพลาสมาเป็นเครื่องฟอกอากาศแบบไอออนไนซ์ชนิดหนึ่ง แทนที่จะทำให้อนุภาคตกตะกอนบนแผ่น เครื่องฟอกอากาศประเภทนี้มีจุดประสงค์หลักเพื่อทำลายสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย แบคทีเรีย และไวรัสโดยปฏิกิริยาเคมีกับไอออนที่เกิดขึ้น แม้ว่าจะดูมีแนวโน้มที่ดีในสภาพห้องปฏิบัติการ แต่ประโยชน์และความปลอดภัยในการใช้งานจริงในการฟอกอากาศยังไม่ได้รับการพิสูจน์[ 33 ]
  • ระบบฟอกอากาศด้วยรังสี UVCระยะไกล(อยู่ระหว่างการพัฒนา) [ 34 ] [ 35 ]
  • เทคโนโลยีเซลล์ตรึงช่วยกำจัดอนุภาคขนาดเล็กมากในอากาศโดยการดึงดูดอนุภาคที่มีประจุไปยังมวลที่ทำปฏิกิริยาทางชีวภาพหรือเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ ซึ่งจะทำให้อนุภาคเหล่านั้นกลายเป็นสารเฉื่อยด้วยกระบวนการทางเอนไซม์
  • เครื่องกำเนิดโอโซนได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตโอโซน และบางครั้งก็จำหน่ายเป็นเครื่องฟอกอากาศสำหรับทั้งบ้าน ต่างจากเครื่องสร้างไอออน เครื่องกำเนิดโอโซนมีจุดประสงค์เพื่อผลิตโอโซนในปริมาณมาก ซึ่งเป็น ก๊าซ ออกซิได ซ์ที่รุนแรง ซึ่งสามารถออกซิไดซ์สารเคมีอื่นๆ ได้หลายชนิด การใช้งานเครื่องกำเนิดโอโซนอย่างปลอดภัยมีเพียงในห้องที่ไม่มีคนอยู่ โดยใช้เครื่องกำเนิดโอโซนเชิงพาณิชย์แบบ "ช็อกทรีทเมนต์" ที่ผลิตโอโซนได้มากกว่า 3,000 มิลลิกรัมต่อชั่วโมง ผู้รับเหมาซ่อมแซมใช้เครื่องกำเนิดโอโซนประเภทนี้เพื่อกำจัดกลิ่นควันหลังไฟไหม้ กลิ่นอับชื้นหลังน้ำท่วมเชื้อรา (รวมถึงเชื้อราที่เป็นพิษ ) และกลิ่นเหม็นที่เกิดจากเนื้อเน่าที่ไม่สามารถกำจัดได้ด้วยสารฟอกขาวหรือสิ่งอื่นใดนอกจากโอโซน อย่างไรก็ตาม การหายใจเอาโอโซนเข้าไปนั้นไม่ดีต่อสุขภาพ และควรใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่งเมื่อซื้อเครื่องฟอกอากาศในห้องที่ผลิตโอโซนด้วย[ 36 ]
  • เทคโนโลยีไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2 ) - อนุภาคนาโนของ TiO2 ร่วมกับแคลเซียมคาร์บอเนตเพื่อทำให้เป็นกลาง ก๊าซ ที่เป็นกรดที่อาจถูกดูดซับ จะถูกผสมลงในสีที่มีรูพรุนเล็กน้อยการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงจะเริ่มต้นการสลายตัวของสารปนเปื้อนในอากาศที่พื้นผิว[ 37 ]
  • การฆ่าเชื้อด้วยความร้อน (Thermodynamic sterilization หรือ TSS) – เทคโนโลยีนี้ใช้ความร้อนในการฆ่าเชื้อผ่านแกนเซรามิกที่มีท่อขนาดเล็ก ซึ่งถูกทำให้ร้อนถึง 200 องศาเซลเซียส (392 องศาฟาเรนไฮต์) มีการอ้างว่าสามารถทำลายอนุภาคจุลินทรีย์ได้ถึง 99.9% – แบคทีเรีย ไวรัส สารก่อภูมิแพ้จากไรฝุ่น เชื้อรา และสปอร์ของเชื้อรา – อากาศจะไหลผ่านแกนเซรามิกด้วยกระบวนการพาความร้อน ตามธรรมชาติ จากนั้นจะถูกทำให้เย็นลงโดยใช้แผ่นถ่ายเทความร้อนและปล่อยออกมา TSS ไม่ใช่เทคโนโลยีการกรอง เนื่องจากไม่ได้ดักจับหรือกำจัดอนุภาค มีการอ้างว่า TSS ไม่ปล่อยสารที่เป็นอันตราย (แม้ว่าจะไม่ได้กล่าวถึงสารที่เกิดจากการสลายตัวทางความร้อน บางส่วน ) และยังช่วยลดความเข้มข้นของโอโซนในชั้นบรรยากาศอีกด้วย
  • เทคโนโลยีสารออกซิเจนที่ว่องไวต่อปฏิกิริยา (Reactive Oxygen Species หรือ ROS) หรือที่รู้จักกันในชื่อ "เครื่องฟอกอากาศ ROS" - มี ROS ในอากาศ 7 ชนิด บางชนิดมีอายุสั้นและบางชนิดมีอายุยาว 5 ชนิดที่มีอายุสั้น ได้แก่ อนุมูลไฮดรอกซิล ออกซิเจนโมเลกุลเดี่ยว (ไดออกไซด์) ซูเปอร์ออกไซด์ ออกซิเจนอะตอม และเพอร์ออกซีไนไตรต์ ส่วน ROS ที่มีอายุยาว 2 ชนิด ได้แก่ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (ในรูปก๊าซ) และโอโซน เนื่องจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (ในรูปก๊าซ) มีอายุยาวและมีโอโซนในระดับต่ำ (30 ppb - 50 ppb) จึงมีประสิทธิภาพสูงในการฆ่าเชื้อโรคต่างๆ เช่น เชื้อรา แบคทีเรีย ไวรัส และจุลินทรีย์ในอากาศและบนพื้นผิว รวมถึงช่วยควบคุมกลิ่นไม่พึงประสงค์ แตกต่างจากเครื่องกำเนิดโอโซนที่ผลิตโอโซนในปริมาณมากซึ่งใช้เป็น "การบำบัดแบบช็อก" ซึ่งมีประสิทธิภาพเฉพาะในห้องที่ว่างเปล่าไม่มีคนอยู่เท่านั้น ในขณะที่เครื่องฟอกอากาศ ROS (Reactive Oxygen Species) สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ ในขณะที่มีคนอยู่ เมื่อมีโอโซน (30ppb - 50 ppb) ROS (Reactive Oxygen Species) มีประสิทธิภาพในการบำบัดพื้นผิวในระยะไกลสูงมาก เนื่องจากผลิตโอโซน (30ppb - 50ppb) และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งแตกต่างจากไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ผลิต ROS เพียง 2 ชนิด คือ ไฮดรอกซิลแรดิคัลและซูเปอร์ออกไซด์ ซึ่งมีประสิทธิภาพในการบำบัดพื้นผิวในระยะสั้นมาก

ข้อกังวลของผู้บริโภค

ลักษณะอื่นๆ ของเครื่องฟอกอากาศบางชนิด ได้แก่ ก๊าซพิษที่เป็นผลพลอยได้จากหน่วยสร้างโอโซน[ 38 ]ระดับเสียง ความถี่ในการเปลี่ยนไส้กรอง การใช้ไฟฟ้า และรูปลักษณ์ การผลิตโอโซนเป็นเรื่องปกติสำหรับเครื่องฟอกอากาศแบบไอออนไนซ์ ความเข้มข้นของโอโซนสูงเป็นอันตราย แม้ว่าเครื่องฟอกอากาศแบบไอออนไนซ์ส่วนใหญ่จะผลิตโอโซนในปริมาณน้อย แต่ปริมาณโอโซนที่ต่ำจะลดประสิทธิภาพลง การสะสมของโอโซนอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่มีความเสี่ยง[ 39 ]ระดับเสียงของเครื่องฟอกอากาศมักจะสามารถสอบถามได้จากฝ่ายบริการลูกค้า และมักจะรายงานเป็นเดซิเบล (dB) ระดับเสียงของเครื่องฟอกอากาศส่วนใหญ่จะแตกต่างกันไป และอาจขึ้นอยู่กับความเร็วของพัดลม[ 40 ]ความถี่ในการเปลี่ยนไส้กรองและการใช้ไฟฟ้าเป็นต้นทุนการดำเนินงานหลักของเครื่องฟอกอากาศทุกชนิด มีไส้กรองหลายประเภท บางชนิดสามารถทำความสะอาดได้ด้วยน้ำ ด้วยมือ หรือด้วยเครื่องดูดฝุ่นในขณะที่บางชนิดต้องเปลี่ยนทุกๆ สองสามเดือนหรือหลายปี[ 41 ]บางครั้งตัวกรองที่เหมาะสมจะจำหน่ายโดยผู้ผลิตเท่านั้นในราคาที่สูง บางตัวมีการควบคุม DRM ดังนั้นจึงสามารถใช้ได้เฉพาะตัวกรองทดแทนที่ได้รับอนุญาตจากผู้ผลิตเท่านั้น[ 42 ]ในสหรัฐอเมริกา เครื่องฟอกอากาศบางรุ่นได้รับการรับรองว่าเป็นEnergy Starและมีประสิทธิภาพด้านพลังงาน

เทคโนโลยี HEPA ถูกนำมาใช้ในเครื่องฟอกอากาศแบบพกพา เนื่องจากสามารถกำจัดสารก่อภูมิแพ้ในอากาศทั่วไปได้กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกามีข้อกำหนดที่ผู้ผลิตต้องปฏิบัติตามเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของ HEPA ข้อกำหนดของ HEPA กำหนดให้ต้องกำจัดสารมลพิษในอากาศขนาด 0.3 ไมโครเมตรได้อย่างน้อย 99.97% [ 43 ]ผลิตภัณฑ์ที่อ้างว่าเป็น "ประเภท HEPA" "คล้าย HEPA" หรือ "HEPA 99%" ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ และอาจไม่ได้รับการทดสอบในห้องปฏิบัติการอิสระ[ 44 ]

เครื่องฟอกอากาศอาจได้รับการจัดอันดับจากหลายปัจจัย รวมถึงอัตราการส่งอากาศบริสุทธิ์ (ซึ่งเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพในการฟอกอากาศ) ประสิทธิภาพในการครอบคลุมพื้นที่การเปลี่ยนอากาศต่อชั่วโมงการใช้พลังงาน และราคาของไส้กรอง นอกจากนี้ ปัจจัยสำคัญอีกสองประการที่ควรพิจารณาคือ อายุการใช้งานของไส้กรอง (วัดเป็นเดือนหรือปี) และระดับเสียงที่เกิดขึ้น (วัดเป็นเดซิเบล ) จากการตั้งค่าต่างๆ ของเครื่องฟอกอากาศ ข้อมูลเหล่านี้มีให้จากผู้ผลิตส่วนใหญ่

อันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากโอโซน

เช่นเดียวกับเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อสุขภาพอื่นๆ มีข้อโต้แย้งเกี่ยวกับคำกล่าวอ้างของบางบริษัท โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับเครื่องฟอกอากาศแบบไอออนิกเครื่องฟอกอากาศหลายเครื่องสร้างโอโซน ซึ่งเป็นไอโซโทป พลังงานสูง ของ อะตอม ออกซิเจน สาม อะตอม และเมื่อมีความชื้น จะสร้าง NO x ในปริมาณเล็กน้อย เนื่องจากลักษณะของกระบวนการไอออนไนเซชัน เครื่องฟอกอากาศแบบไอออนิกจึงมักสร้างโอโซนมากที่สุด นี่เป็นข้อกังวลที่สำคัญ เนื่องจากโอโซนเป็นมลพิษทางอากาศที่เป็นเกณฑ์ซึ่งอยู่ภายใต้มาตรฐานของรัฐบาลกลางและรัฐของสหรัฐอเมริกาที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ ในการทดลองแบบควบคุม ในหลายกรณี ความเข้มข้นของโอโซนสูงเกินกว่าระดับความปลอดภัยสาธารณะและ/หรืออุตสาหกรรมที่กำหนดโดยสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในห้องที่มีการระบายอากาศไม่ดี[ 45 ]

โอโซนสามารถทำลายปอด ทำให้เกิดอาการเจ็บหน้าอก ไอ หายใจถี่ และระคายเคืองคอ นอกจากนี้ยังสามารถทำให้โรคระบบทางเดินหายใจเรื้อรัง เช่น โรคหอบหืด แย่ลง และลดความสามารถของร่างกายในการต่อสู้กับการติดเชื้อทางเดินหายใจ แม้ในคนที่มีสุขภาพดีก็ตาม ผู้ที่เป็นโรคหอบหืดและภูมิแพ้มีแนวโน้มที่จะได้รับผลกระทบในทางลบจากโอโซนในระดับสูงมากที่สุด ตัวอย่างเช่น การเพิ่มความเข้มข้นของโอโซนจนถึงระดับที่ไม่ปลอดภัยสามารถเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดอาการหอบหืดกำเริบได้[ 46 ]

เนื่องจากประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าค่าเฉลี่ยและความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นConsumer Reportsจึงแนะนำไม่ให้ใช้เครื่องฟอกอากาศที่ผลิตโอโซน[ 47 ]ผู้ผลิตบางรายอ้างอย่างผิดๆ ว่าโอโซนภายนอกและภายในอาคารแตกต่างกัน[ 48 ]การอ้างว่าอุปกรณ์เหล่านี้ฟื้นฟูสมดุลไอออนิกตามสมมติฐานนั้นไม่ได้รับการสนับสนุนจากวิทยาศาสตร์[ 48 ]

เครื่องกำเนิด โอโซนถูกใช้โดยผู้รับเหมาทำความสะอาดในห้องที่ไม่มีคนอยู่อาศัยเพื่อออกซิไดซ์และกำจัดควัน เชื้อรา และกลิ่นไม่พึงประสงค์อย่างถาวร และถือเป็นเครื่องมืออุตสาหกรรมที่มีคุณค่าและมีประสิทธิภาพ[ 49 ]อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรเหล่านี้อาจก่อให้เกิดผลพลอยที่ไม่พึงประสงค์ได้[ 47 ]

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2550 คณะกรรมการทรัพยากรทางอากาศแห่งแคลิฟอร์เนียได้ประกาศห้ามใช้อุปกรณ์ทำความสะอาดอากาศภายในอาคารที่ผลิตโอโซนเกินขีดจำกัดตามกฎหมาย กฎหมายนี้ซึ่งมีผลบังคับใช้ในปี พ.ศ. 2553 กำหนดให้มีการทดสอบและรับรองอุปกรณ์ทำความสะอาดอากาศภายในอาคารทุกประเภทเพื่อตรวจสอบว่าอุปกรณ์เหล่านั้นไม่ปล่อยโอโซนมากเกินไป[ 50 ] [ 51 ]

อุตสาหกรรมและตลาด

ณ ปี 2015 ตลาดเครื่องฟอกอากาศสำหรับที่อยู่อาศัยในสหรัฐอเมริกามีมูลค่าประมาณ 2 พันล้านดอลลาร์ต่อปี[ 52 ]

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Air_purifier&oldid=1359100407 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เครื่องฟอกอากาศ

เครื่อง ฟอกอากาศ หรือ เครื่องกรองอากาศ เป็นอุปกรณ์ที่กำจัด สารปนเปื้อน ในอากาศภายในห้องเพื่อปรับปรุง คุณภาพอากาศภายใน อาคาร อุปกรณ์เหล่านี้มักวางจำหน่ายสำหรับผู้ที่เป็น โรคภูมิแพ้...

ประวัติศาสตร์

ในปี ค.ศ. 1830 ชาร์ลส์ แอนโทนี ดีน ได้รับสิทธิบัตรสำหรับอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยหมวกทองแดงที่มีปลอกคอและเสื้อผ้าที่ยืดหยุ่นติดอยู่ ท่อหนังยาวที่ติดอยู่ด้านหลังของหมวกจะใช้สำหรับจ่ายอากาศ โดยแนวคิดดั้งเดิมคือการสูบอากาศโดยใช้เครื่อง สูบลม แบบสองชั้น...

การใช้งานและประโยชน์

ฝุ่น ละออง ละออง เกสร ขนสัตว์ เลี้ยงส ปอร์ ของ เชื้อรา [ 10 ] และ มูลไรฝุ่น สามารถทำหน้าที่เป็น สารก่อภูมิแพ้ กระตุ้นให้เกิด อาการแพ้ ในผู้ที่มีความไวต่อสารเหล่านี้ อนุภาคควัน และ สารประกอบ อินทรีย์ ระเหยง่าย (VOCs) อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ...

โควิด 19

โจเซฟ อัลเลน ผู้อำนวยการโครงการอาคารเพื่อสุขภาพที่โรงเรียนสาธารณสุขของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด แนะนำในปี 2020 ว่าห้องเรียนในโรงเรียนควรใช้เครื่องฟอกอากาศที่มี ตัวกรอง HEPA เพื่อลดการแพร่กระจายของไวรัส COVID-19 โดยกล่าวว่า "เครื่องฟอกอากาศแบบพกพาที่มีตัวกรอง HEPA...