حتماً در توضیح محصولات و کاتالوگ‌های دستگاه تصفیه هوا برخوردید با عباراتی نظیر این‌که این دستگاه، هوای محیط را از ذرات ریزِ چندمیکرونی پاکیزه می‌کند. از آن‌جا که آلودگی هوای توی خانه با چشم دیده نمی‌شود و افراد تفاوتی میان هوای ورودی و خروجی دستگاه تصفیه هوا نمی‌بینند، کمی این فرایند «تصفیه‌ی هوا» مبهم است.
در این یادداشت می‌خواهیم با توضیحاتی ساده درباره‌ی نحوه‌ی عملکرد دستگاه تصفیه هوا نکاتی را مرور کنیم، تا ذهنیت دقیق‌تری نسبت به مکانیزم عملکرد دستگاه‌های تصفیه‌هوا و فرایند پاک‌سازی هوا از ذرات آلوده پیدا کنید. به‌این منظور، ابتدا با انواع دستگاه تصفیه هوا آشنا می‌شویم.
چند نوع دستگاه تصفیه هوا داریم؟
هر طبقه‌بندی معیار مشخصی دارد؛ مثلاً آدم‌ها را می‌توانیم بر اساس قد، سن، وزن یا موارد دیگری طبقه‌بندی کنیم. معیارهای دسته‌بندی دستگاه تصفیه‌هوا هم فراوان است. می‌شود این دستگاه‌ها را بر اساس نوع کاربری‌شان که رومیزی یا ایستاده است، تقسیم‌بندی کرد، یا بر اساس مساحت مفیدی که تصفیه‌ی هوای آن را پوشش می‌دهند. آن طبقه‌بندی که برای شناخت شیوه‌ی عملکرد دستگاه‌ها مفید است و ما در این‌جا به سراغش می‌رویم، بر اساس شیوه‌ی تصفیه‌ی هوا است. بر اساس نوع عملکرد، سه نوع عمده دستگاه تصفیه‌هوا داریم:
- تصفیه‌هوا به کمک فیلترهای پشت‌سرهمِ تصفیه
- تصفیه‌هوا به کمک تولید یون
- تصفیه‌هوا به کمک امواج فرابنفش UV
هرنوع دستگاه تصفیه هوا چه‌طور هوا را تصفیه می‌کند؟
یک. تصفیه‌هوا به کمک فیلترهای پشت‌سرهم
در این شیوه‌ی متداول، هوای آلوده از روی چند فیلتر عبور می‌کند و هنگام برخورد به هرکدام از آنها بخشی از آلودگی‌اش را جا می گذارد. معمولاً ترکیب این فیلترها به‌ترتیب زیر انجام می‌شود:
فیلتر پیش‌تصفیه: ابتدا هوای محیط توسط مکنده‌های هوای دستگاه تصفیه به‌سمت داخل هوا می‌روند. بعد از آن از روی اولین فیلتر عبور می‌کنند که حکم پیش‌تصفیه را دارد. در این مرحله ذرات درشت‌تر هوا گیر می‌افتند. فیلترها را لایه‌هایی کاغذی با سوراخ‌های بسیار بسیار ریز در نظر بگیریرد.
فیلتر کربن فعال: بعد از پیش‌تصفیه، هوا به دستگاه به فیلتر کربن فعال می‌رسد. این فیلتر مسئول جداکردن گازهای آلوده از هوای پاک است. در این‌جا لازم است با اصطلاحی با عنوان «جاذبِ گازها» آشنا شوید. در علم شیمی و در دنیای مهندسی و در بحث «انتقالِ جرم»، متخصصین با این اصطلاح زیاد سروکار دارند. به این معنا که برخی مواد وقتی از کنار هم عبور می‌کنند، می‌توانند جذب یک‌دیگر شوند. یکی از راه‌کارها برای جداسازی مواد مختلفی که توی نفت قرار دارد، همین است. در واقع فرایند جذب در علم شیمی، فرایندی‌ست که در آن مولکول‌های مایع و گاز توسط یک سطح جامد جذب می‌شوند.
کربن فعال، یک جاذب خوب برای گازها است. وقتی هوای آلوده از سطح آن عبور می‌کند، آلاینده‌ها جذبِ آن می‌شوند. به عبارت دیگر، هوا که شامل گازهای مختلفی می‌شود وقتی از روی سطح کربن فعال عبور می‌کند، گازهای آلوده‌اش را از دست می‌دهد و خودش به‌سلامت از آن عبور می‌کند. به‌این‌ترتیب، مشخص شد که این فیلتر، گازها را از هوای آلوده جدا می‌کند؛ مثل بوی سیگار یا سایر بوهای نامطبوع فضایی که دستگاه تصفیه‌هوا در آن قرار دارد.
کربن فعال از مواد نفتی به‌دست می‌آید. وقتی زغال در دمای بالا و تحت فشار قرار بگیرد، کربن فعال (اکتیو) به‌وجود می‌آید.
فیلتر هپا: مرحله‌ی بعد عبور از فیلتر هپا است. تابه‌این‌جا، ذرات جامدِ درشت‌تر و گازهای آلوده از هوای محیط جدا شده‌اند. می‌ماند ذراتی بسیار ریز تا حد ابعادی با اندازه‌های چند میکرون یا حتی کم‌تر از یک میکرون. هوا وقتی از روی منافذ فوق‌العاده ریز فیلتر هپا عبور می‌کند، ذرات آلوده‌ی بسیار ریزش را از دست می‌دهد.
اول این‌که فیلتر هپا از چند صفحه‌ی پر از منافذ تشکیل شده که روی هم قرار گرفته‌اند. احتمال آن‌که ذرات در دام یکی از این صفحات و منافذ قرار بگیرند، بسیار زیاد است. به‌عبارتی، با بافت بسیار متراکمی روبه‌روایم که عبور از آن بسیار دشوار است. فن‌ها و مکنده‌های دستگاه تصفیه‌هوا با سرعت هوا را به‌سمت بیرون هل می‌دهند تا هوا از این منافذ عبور کند. نکته‌ی دگیر این است که ذرات آلوده حین عبور از پیچ‌های مختلف سرعت حرکت‌شان را از دست می‌دهند و احتمال رسوب آنها در سرعت‌های پایین، زیاد است.
در این‌جا با دستگاه تصفیه‌هوای ایستکول که با فیلتر هپا و با مکانیزم توضیح‌داده‌شده در این بخش کار می‌کند، آشنا شوید:
دو. تصفیه‌ی هوا به کمک یون
یون‌های مثبت و منفی (ساختار مواد دارای بار منفی و مثبت) هم‌دیگر را جذب می‌کنند. اساس کار این دسته از تصفیه‌هواها همین قاعده‌ی شناخته‌شده‌ی دنیای فیزیک و شیمی است. این دستگاه‌ها می‌توانند یون منفی ایجاد کنند و در هوا پخش کنند. ذرات آلوده‌ی هوا که دارای بار مثبت هستند، به یون‌های منفی ایجادشده توسط دستگاه می‌چسبند، و در نتیجه سنگین و سرنگون می‌شوند.
سه. تصفیه‌ی هوا به کمک امواج فرابنفش
این نوع دستگاه‌ها با تابشا امواج فرابنفش، ترکیبات مولکولی ذرات آلوده را تخریب می‌کنند و آنها را به ذراتی بی‌خطر تبدیل می‌کنند. تصفیه‌ی هوا به شیوه‌ی به‌کارگیری امواج فرابنفش یکی از قوی‌ترین روش ها برای پاک‌سازی هوای محیط است. این دستگاه‌های تصفیه‌ی هوا، لامپ‌هایی دارند که می‌تواند اشعه‌ی فرابنفش تولید کند. امواج فرابنفش به ساختار مولکولی ذرات آلوده حمله می‌کند و باعث می‌شود سلسه‌ی تولید آنها متوقف شود و جلوی تکثیر آنها گرفته می‌شود. بنابراین این نوع تصفیه‌هواها تولید مثل ویروس ها، باکتری‌ها، قارچ‌ها و کپک‌ها را به‌طور کامل متوقف می‌کنند ک ه بعد از این اتفاق، ویروس ها و باکتری‌های باقی‌مانده سلول مرده به‌حساب می‌آیند و خودبه‌خود نابود می‌شوند.
امواج فرابنفش حسابی از پس ویروس‌ها و باکتری‌ها برمی‌آیند اما قادر به حذف ذرات جامد معلق در هوا نیستند. بنابراین معمولاً در تولید دستگاه‌های تصفیه‌هوا از عملکرد امواج فرابنفش در کنار فیلترهای دیگری به‌عنوان مکمل استفاده می‌کنند.
ایستکول در طراحی‌ها و ابعاد محتلف، دو نوع دستگاه تصفیه هوا دارد که هم فیلتر امواج UV دارند و هم به‌صورت ترکیبی به فیلترهای دیگر تصفیه‌هوا مجهزند و هوای آلوده را تصفیه می‌کنند. روی مدل این دو دستگاه کلیک کنید و با مشخصات جزئی آنها آشنا شوید:
نظرات کاربران