空氣過濾器原理是什么

空氣過濾器是通過多孔過濾材料從氣固兩相流中捕集粉塵，讓氣體得以凈化的設備。它把處理后的潔凈空氣送入室內，滿足相關環境的空氣潔凈需求。其原理包含多個方面。

阻攔方面，空氣中塵埃粒子會隨氣流做慣性、布朗運動或在場力作用下移動。當微粒運動撞到其他物體，因范德華力會粘到纖維外表。進入過濾介質的塵埃有更多碰擊介質機會，撞上就被粘住，小粉塵碰撞粘結成大顆粒后沉降，使空氣中粉塵顆粒濃度相對穩定。

慣性和分散方面，顆粒粉塵在氣流中做慣性運動，遇到排列雜亂的纖維時，氣流改變方向，顆粒因慣性偏離方向撞到纖維上被粘結，粒子越大越易碰撞，效果越好。小顆粒粉塵做無規則布朗運動，顆粒越小運動越劇烈，撞擊障礙物機會越多，過濾效果越好。小于0.1微米的顆粒主要做布朗運動，大于0.3微米的粒子主要做慣性運動，分散和慣性都不明顯的粒子最難過濾，測量高效過濾器性能常用測量最難測的粉塵效率值。

靜電作用方面，纖維和微粒可能因某種原因帶上電荷，產生靜電效應。帶靜電的過濾材料能顯著改善過濾效果，靜電使粉塵改變運動軌跡撞上障礙物，且在介質上粘得更牢。能長時間帶靜電的材料叫“駐極體”材料，帶靜電后阻力不變，過濾效果提升，但靜電只起輔助作用。

化學過濾方面，化學過濾器能有選擇性地吸附有害氣體分子。活性炭材料有很多微孔，吸附面積大。游離分子接觸活性炭后，在微孔中凝聚成液體因毛細管原理留在微孔中，有的與材料合為一體，這是物理吸附。對活性炭處理后，被吸附顆粒與材料發生反應生成固體物質或無害氣體，這是化學吸附。活性炭使用中吸附能力會減弱，減弱到一定程度過濾器作廢，若僅為物理吸附，加熱或水蒸汽熏可使有害氣體脫離活性炭使其再生。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）