室内空气净化
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室内空气净化范文第1篇
1）以活性炭为吸附材料（包括活性炭为材料制成的布、苫等），将室内环境中的污染物吸附在吸附材料上，以达到去除污染物的目的，但是这种净化装置只是对污染物起到转移的作用，不能彻底分解污染物，同时吸附材料到一定的时间就会饱和，这时就得重新更换材料；
2）采用光催化原理，在吸附材料上涂上一些催化剂，利用催化剂的表面活泼性和降低反应的活化能的原理将一些在常温情况下无法分解的污染物分解以达到净化的目的；
3）负离子发生器，通过气体放电产生大量的负离子，这些负离子一方面对人体健康有直接的有益作用，另一方面负离子可以对室内环境中的污染物发生作用，使污染物浓度降低；
室内空气净化范文第2篇
关键词：空气净化；LM3S1F16；Cortex-M3
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）05-1202-02
室内环境泛指人们生活、劳动以及其他相对封闭的公共场所等。人的一生大约有80%～90%的时间是在室内度过的，因此室内空气质量的好坏对人们的身体健康明显高于室外环境。目前，改善室内空气质量的现行方法分为三种：源控制、通风和空气净化。源控制是改善空气质量最明显的方式，通风可减少室内污染物的浓度，空气净化是用来控制粒状物质、气体污染物，净化除尘系统具有着不可比拟的有效性和可靠性。空气净化器主要包括机械过滤吸附式、静电式、负离子式、紫外光式等。本设计中的净化器能够检测室内空气污染物的种类和浓度，实现紫外光线菌与通风功能的新型空气净化器，对室内空气净化技术的研究具有积极的意义。
1 系统结构
本室内空气净化器从人居舒适度角度，对室内空气中的CO，CO2，H2S，O2，氨气以及甲醛等有毒有害气体信息实时采集，利用红外线热释电传感器监测测室内人群的移动，利用紫外线的照射破坏致病体的DNA结构达到消毒灭菌的作用。当空气中的有害气体浓度高于标准值时自动启动换气装置，加快室内外空气流动，改善室内空气质量质量。
本空气净化系统包含有对室内温度、湿度等环境信息数据的采集，数据处理在采用具有Cortex-M3内核的ARM芯片LM3S1F16上进行，数据处理结果反映在显示屏上，在测量数据超出已设定的标准时，系统根据不同的情况对室内空气进行相应的换气和紫外杀菌杀毒。本系统的硬件部分主要由热释电红外检测模块、气体传感器阵列、信号调理电路、MCU对采集的数据进行分析和处理、显示模块、报警系统、紫外线杀毒和换气系统等组成。其主要功能模块如图1所示。
2 系统硬件设计
2.1 微制器选择
目前微处理器种类繁多， Cortex-M3内核系列是基于ARMv7架构，Thumb-2指令集结合非对齐数据存储和原子位处理等特性，轻易8位、16位器件所需的存储空间就实现了32位性能。LM3S1F16作为使用Cortex-M3为内核的其中一款产品，内含8个具有12位的ADC，2个标准和快速I2C ，3个UARTs ，CPU时钟达到80MHz，包含单周期384KB的FlashROM和48KB的SRAM，ROM中还包含StellarisWare?。在功耗方面包含了睡眠模式和深度睡眠模式，其目标是包含为工业应用，包括测试、测量设备、家庭和商业监测和控制、运动控制。综上，选择LM3S1F16作为本设计中的微控制器。
2.2 传感器阵列设计
所设计的空气净化器需能识别多种气体，因此系统中需要包含了大量的气敏传感器。
日本FIGARO公司生产的TGS系列气体传感器属属N型半导体类气体传感器，使用简单的电路即可将电阻的输出变换变换为相应气体的浓度输出信号。TGS2602是一款探测空气污染的传感器，可以探测很低浓度的H2S和氨气，也可以探测低浓度VOC。TGS2620对有机气体、挥发性气体和可燃性气体有较高的灵敏度，可用于CO的检测。
TGS4161是基于固态电解质检测原理的CO2传感器，具有低功耗、长寿命的优点，在测量范围内具有良好的线性度，并且具有较好的抗湿度性。
甲醛的检测传感器系统选择的是MQ138，其适宜醇类、醛类、芳族和酮类等有机溶剂的探测，具有寿命长、稳定性好和较高的灵敏度等特点。
氧气含量也是衡量室内空气质量的主要指标。根据系统设计需要选用英国的Alphasense公司研制O2-A2氧气传感器。其测量范围0～30%，输出为80～120μA的电流信号，使用电压并联负反馈对信号进行转换和放大后送入A/D转换器。
环境的温湿度是人体对环境舒适度的重要需求，环境的温度和湿度是影响传感器测量的重要环境因素。本系统中选用了SHT11温湿度传感器模块，其内部将温湿度传感器、信号放大和调理电路、A/D、I2C等接口电路集成，输出分辨率可调，具有良好的稳定性。
人体检测电路是由热释红外传感器P2288-02来实现，信号处理电路采用B1S0001作为人体红外信号处理芯片。传感器P2288-02为双元型被动式热释电人体红外传感器，它采用平衡检差方式工作，只感应7.14m波长的活动人体红外辐射线，不会受温度环境及可见光的影响。传感器加装菲涅尔透镜可感应10m以内的人体红外辐射线。人体红外信号处理芯片B1S0001由运放、电压比较器、状态控制器延长时间定时器及封锁时间定时器等构成数模混合专用集成电路，使其具有很高的放大倍数，也能有效抑制负载切换过程中产生的干扰。
优化的传感器阵列平衡了传感器间的交叉敏感特性和选择性，较好的去除冗余和相关，提高了系统的识别能力。
2.3 人机交互硬件结构
ZLG7290按键数码管驱动器是广州周立功单片机发展有线公司针对仪器仪表行业推出的一款驱动芯片，可驱动8位共阴数码管或64个独立LED和64个按键，内置有连击计数器，可控扫描位数并且可控任一键的连击次数，提供键盘中断信号，无需外接元件即可直接驱动LED，该芯片抗干扰能力强，在工业测控中被广泛使用。
声光警示部分采用高亮闪烁放光极管和长音型喇叭，这样微控制器就只需要提供一个电平信号而不需要过多的占用微控制器资源就能分别完成声光警示效果。
2.4 灯管驱动控制电路
本设计中采用Philips的8W紫光灯，额定工作电压为110V，波长范围为254-365nm。对于该紫外光灯管，其控制模块比较简单，由微控制器控制可控硅驱动光耦MOC3023对其实现导通控制。灯管信号反馈电路是将三极管型交流输入NPN输出光电耦合器PS2707接至电抗镇流器引脚两端，而当灯管发生异常，例如灯管灯丝损坏、工作寿命已尽等情况时，PS2707将获取到一个高电平信号送给微处理器，进而提醒用户及时检查设备或更换紫外灯管。
2.5 换气系统
室内空气的污染源来源复杂，种类多。在室内的空气流动性差，导致污染源所散发出的有毒有害气体在室内积累，浓度不断提升。对于室内环境空气质量的调节主要除了及时清除污染源外，通风是较好的改善室内空气质量的方法。本系统中电机在微控制器的控制下带动电机的转动，使室内外空气交换或室内空气循环，调整空气净化器的工作状态与杀菌效果。
本设计中采用的是交流单相异步电动机，对于电机的驱动采用高低电压驱动方法，即不论电动机工作的频率如何，在绕组通电的开始用高压供电，使绕组中的电流迅速上升，而后用低压来维持绕组中的电流。本系统中通过光耦隔离方式，发光二极管把输入的电信号转换为光信号传给光敏管，转换为电信号输出，由于没有直接的电气连接，这样既耦合传输了信号，保护了MCU的端口。
3 系统程序设计
本监测器的主要程序设计主要包含了硬件系统的初始化，包括开机后初始化LM3S1F16，系统显示、警示模块、紫外杀菌系统和通风系统的自检，本过程由人工通过按键指引和判断对系统自检进行确认。系统确认通过后，传感器基本达到热平衡，气体感测系统开始工作。系统先读取当前环境的温湿度情况，气敏传感器实时将数据反馈到微控制器，LM3S1F16驱动片内A/D转换器工作，分别多次读取各传感器的信息并进行转换，转换结果经过软件进行数据平滑滤波并计算，得出单位时间内的各传感器的所主要感应的气体浓度。检测数值即时更新至12864显示器上。检测过程中可以使用按键随时根据需要更改报警限值。红外热释电传感器模块将人体的移动情况实时更新到空气净化器中，继而影响至紫外杀菌器的工作和电机的转速的调整。紫外杀菌器工作时，系统给出工作警示灯，声音警示可通过菜单进行合理的配置。当所测中出现任何气体、温湿度超过所设限值时，打开本地声光报警器，并同时驱动换气系统加速室内空气流动，将污染气体排放至室外。系统主要工作流程如图2所示。
4 小结
室内空气质量的好坏对人们的身体健康明显高于室外环境，其空气质量问题逐渐被人们所关注，本室内空气净化器从人体对室内环境的安全性、舒适性需求，使用传感器对室内空气中有害气体进行检测，使用紫外光对室内
细菌、真菌、病毒等都能有效处理，通过机内的通风机使室内外空气流动，使室内空气得到净化。当空气质量不符合要求时有效启动报警和通风装置，为室内人群提供警示。
本文所研究的室内空气净化器不仅应用家庭与办公等室内净化，对于医疗机构的工作环境也是同样适应，其可以使得医疗机构拥有无菌清洁工作环境。本仪器具有体积小、使用方便、性能价格比高等优点，使得该装置在居家、公共场所都有着很广阔的应用前景。
参考文献：
[1] 莫洁芳.室内环境空气质量自动监测方法研究[J].科技创新导报，2010.
[2] Stellar is LM3S1F16 Microcontroller Data Sheet[M].http：///，2012.
[3] Stellar is Ware Driver Library User’s Guide[M]. http：///，2011.
[4] 施京毅.基于气体传感器阵列的多气体检测及应用[D].西安：西北工业大学检测技术及自动化装置，2001.
室内空气净化范文第3篇
关键词：有害气体；盆栽植物；净化能力
1.室内空气污染物的种类
①甲醛。甲醛是一种常见的室内污染物，主要来源于家具和装修材料。低浓度的甲醛会引起流泪、咽喉不适等症状；高浓度的甲醛会引起呕吐、咳嗽、胸闷、气喘等症状。②苯及苯系物。这是一类具有特殊芳香气味的物质，主要来源于建筑材料中的有机溶剂以及装修中胶黏剂、漆、涂料等。轻度中毒会引起头痛、头晕、胸闷、咳嗽等症状；重度中毒会出现呼吸快、心律不齐、抽搐等症状。③氨。氨是一种无色且具有刺激性臭味的气体，主要来源于建筑施工特别是冬季施工中使用的混凝土外加剂以及室内装修材料中使用的增白剂和添加剂。氨的危害主要表现为对接触的皮肤进行腐蚀和刺激。③氡。氡是一种无色、无味、无臭的天然放射性惰性气体，主要来源于含镭的室内装修材料，在镭衰变后产生氡，从而扩散到室内空间。氡对人体的危害主要是对人体进行辐射伤害，严重者会导致肺癌。⑤总挥发性有机物（TVOC）。TVOC是一种有刺激性、有些化合物具有基因毒性的物质，主要来源于涂料、粘合剂、人造材料、壁纸等。轻度中毒会出现头痛、嗜睡、胸闷、恶心、食欲不振等症状；严重时则会引起肝脏、造血系统的损伤，甚至出现变态反应。
2.室内盆栽观赏植物净化空气的机理
2.1植株吸附净化
2.1.1叶片及茎吸附净化。①植物通过茎和叶片表面的表皮毛来吸附空气中的尘埃。如：桂花、兰花等观赏植物的纤毛能有效地吸附空气中的悬浮物质。植物对空气吸附的效率与叶的着生角度、叶面的形状以及粗糙度等有关。②植物通过叶片表面的气孔或茎部的皮孔吸收空气中的有害气体，在体内经过新陈代谢将有毒物质进行转化分解。
2.1.2分泌物杀菌。有些观赏植物可通过分泌分泌物杀菌，净化室内空气，如：玫瑰、紫罗兰、茉莉、桂花等在室内产生挥发性油类，抑止有害微生物的生长。
2.2根系土壤吸附净化
土壤具有吸附气体的能力。据相关的研究，土壤和根系微生物体系对室内有害气体具有降解的功能。有些有害气体如，甲醛具有水溶性，可通过溶于土壤中的水而被根际微生物进行降解。
3.观赏植物净化空气的优点
3.1经济适用
针对室内空气污染，人们研究出如：活性炭吸附、低温等离子体分解、静电捕集、臭氧灭菌消毒等净化方法。但是这些装置价格昂贵，对于一般的家庭是一笔不小的开支；且装置只能在短期内净化空气，而室内空气中有害气体的释放是个缓慢的过程，所以，经常使用空气净化装置会给家庭带来不便。然而，在室内栽植观赏植物可长期持续地净化空气，且所需费用低，是最简单、环保的方式。
3.2美化居住环境
室内观赏植物的种植可松弛精神，减轻压力，降低疾病的发病率。同时，观赏植物以一定的形式科学合理地布置于室内空间可打破室内的呆板和生硬感，美化室内环境，使人心情愉悦，让人产生回归自然的感觉。
3.3改善室内环境
①调节空气湿度：植物通过蒸腾作用可以把从土壤中吸收的水分蒸发到空气中。因此，在室内种植大型的观赏植物能够吸收周围的热量，降低室内温度，起到自然降温的作用，从而减少空调的使用频率。②改善空气质量：植物可通过光合作用吸收二氧化碳，放出氧气。尤其是夜间可吸收二氧化碳释放氧气的植物如吊兰、虎尾兰、龙舌兰、景天等。在夜间也能净化空气。此外，植物可吸收甲醛、苯、氨、三氯乙烯、二氧化硫、硫化氢、氟化氢、乙醚等有害气体，净化室内空气，为人们提供一个健康舒适的生活环境。
4.常见的能净化室内空气的盆栽观赏植物的类型
4.1选择室内盆栽观赏植物的依据
①应根据室内污染的程度选择植物。如果室内是中轻度污染则选择观赏植物净化空气能达到较理想的效果。如果污染重则不仅不能净化空气还可能对植物造成胁迫，影响其正常的生长，甚至死亡。②应根据房间的功能选择摆放的观赏植物的种类。因为不同的房间其装修材料不同、摆放的家具不同会产生不同的污染物。③应根据房间面积的大小选择摆放的观赏植物的数量及种类。一般10m2的房间宜摆放两盆1.5m高的植物。
室内空气净化范文第4篇
只有6.8％的家庭使用空气净化器
近日，《GOOD好主妇》携手39健康网就“你家空气清洁了吗?”话题在线展开了调查。调查结果显示——60％以上的家庭对室内空气质量非常关注；具有整体净化效能的空气净化器是家庭购买首选。
61.8％
非常关注家居家内空气质量
家庭室内空气质量的优劣直接影响着一家人的生活起居和日常健康。61.8％的人表示“非常关心”，29.4％的人选择“一股关心”，5.9％的人“不太关心”，只有2.9％的人认为“无所谓”。
现代人平均有90％的时间在室内，65％的时间在家里。专家指出，孕妇、老人、慢性病人、特别是儿童，比普通成年^更容易受到室内空气污染的危害。
26.0％
尘螨、油烟、装修是“污染”罪魁
你认为家里的空气污染源主要在哪儿?调查显示：“尘螨、细菌、花粉等微生物滋生”(26.1％)，“吸烟、厨房油烟等有害气体”(22.8％)，“室内装饰材料、家具散发出的有害物质”(19.6％)排在前三位。“空调等家电污染”(18.5％)，“清洁用品等化学污染物”(8.7％)，“其他”(43％)依次徘在后面。
也许看起来一尘不染的室内环境里，实际上空气中漂浮着大量污染物，而这些都成为“无形杀手”，除了健康有效地赶走灰尘外，环保装修也是关键。
39.8％
通风保持家庭空气清新
在净化室内空气的方式上，每个人都有自己的见解。调查中，39.8％的人认为“保持通风”比较有效，31.8％的人选择“定期清洁”，23.9％的人用“栽种绿植”的方法，2.3％的人“会使用空气净化器／空气消毒机”。
对比其他的净化方法，空气净化器／空气消毒机绝对是改善室内空气的良策，具有环保、方便有效、全面等优势。专家建议在挑选净化器时应该选择具备节能、低噪、高效等功能的产品。
6.8％
正在使用空气净化器
空气净化器能对有毒有害的气体及一些细菌、病毒等进行快速降解，从而高效杀毒、灭菌、去异味、消烟、除尘，且无毒害物质产生。但是调查数据显示，目前使用的人并不多，占6.8％。
点开京东商城网站，我们会发现，空气净化器等相关产品多达二十多页，接近600件，不同品牌、不同功效的产品异常丰富。价格也相差悬殊。据相关家电协会的统计，未来五年空气净化器市场容量每年将以30％的速度增长。
52.9％
最看重整体净化效能
室内空气净化范文第5篇
[关键词]室内空气 净化技术 发展方向
中图分类号：TM925.16 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0216-01
1引言
空气净化技术是指从空气中分离和去除一种或多种污染物的技术。应用空气净化技术一方面可以有效地改善室内空气质量、创造健康舒适的室内环境；另一方面也是节约建筑能耗的有效途径。采用增加新风量来改善室内空气质量，需要将室外进来的空气加热或冷却至室温，因而需要耗费大量能源，而应用空气净化技术来改善室内空气质量则可以避免因此而带来的能源消耗，降低建筑能耗。同时，本文将就对细颗粒物（PM2.5）的空气净化处理也作进一步的探讨，以便供大家参考和应用。
2室内空气净化技术概述
目前，室内空气的净化技术主要有过滤、吸附、低温等离子体、光催化、静电以及负离子等技术，另外一些新型空气净化技术如冷触媒、微生物技术等也有所报道。
2.1 机械过滤式空气净化技术
机械过滤式净化技术一般多用于小型空气过滤器，其通过多孔性过滤材料来实现的。室内空气经过风机加压后通过过滤材料，把悬浮在气流中的大于或接近过滤材料孔径的固体微粒或液体微粒截留而收集下来，从而达到净化空气的目的。因而，过滤式净化技术对于净化空气污染物不够完善，总体净化效果不佳。
2.2 过滤吸附型空气净化技术
由于空气中颗粒污染物和气态污染物的性质完全不同，因而应分别采用不同的净化机理予以去除。这种净化技术符合这一原则，将普通空气过滤技术与吸附材料的吸附技术结合起来，利用吸附材料对气体具有较强吸附能力的特点，提高了对气态污染物的净化效果，在总体上改善了净化性能，还适用于几乎所有的恶臭有害气体。而且脱除效率高，富集功能强，从而使其成为脱除有害气体比较常用的方法，是目前最常用的空气净化技术。但由于吸附材料存在吸附饱和状态，再生麻烦，对分子量小、沸点低的物质吸附效果差，实际使用还不够
方便。
2.3 等离子体空气净化技术
等离子空气净化技术就是利用介质放电，在电极间加上电压电晕放电，产生大量的离子、电子、自由基和激发态分子等活性粒子，活性粒子与气体分子碰撞使气体分子键打开，同时又产生如・OH等自由基和氧化性极强的03，氧化分解空气污染物，从而达到处理净化空气的效果。该技术净化能力强，受到广泛关注，但降解不彻底，会产生二次污染。
2.4 光催化空气净化技术
光催化氧化技术是建立在N型半导体能带理论基础上的，其实质是在光电转换中进行氧化还原反应。当N型半导体吸收一个能量大于或等于禁带能量的光子后，进入激发状态，此时价带上的受激发电子越过禁带而进入导带，同时在价带上形成光致空穴。光致空穴h十具有很强的捕获电子的能力，而导带上的光致电子e・又具有很强的活性，在Ti02表面形成了氧化还原体系。h+和e・与空气中的水分和氧气发生氧化还原反应产生氧化能力非常强的・OH等基团，可以氧化、分解有机污染物，最终将其分解为C02和H20。
常见的可以用作光催化剂的N型半导体种类很多，如Ti02、ZnO、CdS、W03、SrTi03、BaTi03、KaTi03、Fe203和ln203等，其中w03、Fe203和In203具有较窄的禁带宽度（分别为2.7ev、2.2 ev、2.8ev）对可见光敏感，但稳定性差；Ti02禁带宽度为3.ev，性质与SrTi03等相近，仅对紫外光敏感，对可见光利用率低，但其化学稳定性好、难溶、对人体无毒、来源充足、成本低，所以绝大多数的光催化反应的研究都采用Ti02作为催化剂。光催化氧化虽然具有化学性质稳定，氧化还原性强，使用寿命长等优点，但当污染物浓度较低时，光催化降解速率较慢，而且会生成许多有害的中间产物，影响净化效果。
2.5 其它空气净化技术
另外，负离子、静电技术等净化技术也都广泛应用于空气净化领域，还有一些新型的空气净化技术如微生物、冷触媒净化技术等也时有报道。负离子净化技术通过强电场产生负离子，与空气中的颗粒污染物结合形成“重离子”而沉降或吸附在物体表面，同时，通过负离子还能杀灭某些细菌，有一定的杀菌和净化颗粒污染物的作用，但无法净化气态污染物，同时也会产生臭氧等二次污染物。微生物净化技术就是利用微生物菌团将污染物分解成碳酸气和水而达到去除空气污染物的效果，但净化的效率不高。冷触媒净化技术着重考虑了在无光和可见光条件下对污染物及微生物的去除，广谱高效，但有效作用时间不长，须时常更新材料。
综上所述，各种空气净化手段都有一定的优点，但本身也存在很多的局限性。总的来说，目前对颗粒污染物的净化方法较成熟，但对气态污染物还缺乏实用高效的净化手段。因此，室内空气净化技术的改进应以提高气态污染物的净化效果为重点，才能适应当前的需要。
3 空气净化技术的发展方向
单纯利用某种空气净化技术都无法满足当前室内空气净化的要求，但是如果通过一定的复合方式将两种或者多种气净化技术结合在一起则能收到取长补短、优势互补的效果。目前，很多学者也都在向采用复合净化技术发展。
将光催化技术与吸附技术结合在一起，发展吸附与光催化的复合进化技术是一个重要的发展方向。吸附与光催化复合技术就是采用吸附材料作为载体负载光催化剂，利用吸附剂的吸附性能和光催化剂的催化降解功能，达到对室内空气中的低浓度有害气体彻底去除的效果。国内外的研究人员在吸附与光催化复合技术方面都进行了一些探索性研究。Lynette A、Tsukasa Torimot、古政荣、林兰钰、徐敏、赵丽宁等学者研究都表明吸附剂的吸附性能与Ti02的光催化作用能够相互促进，达到了更好的净化效果。光催化与吸附剂复合具有以下特点：1）可制成合理的结构形状，增大了净化的比表面积，提高了光利用率；2）借助吸附材料的吸附性能使空气中低浓度污染物在Ti02表面富集，加快了反应速率，抑制了中间产物，提高了污染物的矿化率；3）Ti02的光催化降解作用促使被吸附材料吸附的污染物NTi02表面迁移，从而实现了吸附材料的原位再生，达到更理想的空气净化效果。
4空气净化技术的推广应用
最近，我国中东部地区也有一段时间，陷入严重雾霆之中，北京有此史上首个霆橙色预警。2012年我国开始正式PM2.5监测，如何推广应用空气净化处理技术，可以对PM2.5进行很好处理？现在已经有汽车生产厂家，掌握改善车内空气质量的技术，成功做到很好降低PM2.5效果，主要方法如下：1）通过电磁除尘与极微细活性炭双重净化通道的运用，将PM2.5拒于车外。电磁除尘，采用极细纤维材料，制造强力除尘电场，主动吸附花粉、柴油废气、香烟、孢子等有毒害细颗粒物。强效除臭，采用极微细活性炭，吸附异味颗粒种类更多，祛除车内异味，顺畅通风。2）通过三重净化：第一层电离板，第二层蓬松静电棉，第三层HAF。可在30秒内迅速清洁车厢内直径大于0.2微米可悬浮颗粒物，实现当车外环境PM2.5大于150时，车内环境PM2.5小于12的效果，大大提升车内空气质量。如果车内有人吸烟，烟很快就会被过滤掉，车内环境也可以迅速被净化。 同样，若此项技术是否可以推广应用到城市住房中，可以让大家拥有一个能够呼吸健康空气的小空间，将更多为城市污染的改善提供了切实可行的方案。
