面对强感染病毒,你购买的空气净化器真的有用吗?


自从新型冠状病毒疫情爆发以来,民间就出现过很多谣言,比如什么红糖水可以预防新冠,姜葱蒜熬水喝可以预防病毒,看到这里我只想说:白开水也是包治百病!疫情爆发,人们的恐慌心理可以理解,但谣言止于智者。

诸如此类的谣言还有很多,前段时间网上开始流传气溶胶能够成为病毒的载体且能够通过空气传播的消息,听到这个消息后,引起了很多人的恐慌。针对该问题,国家卫健委在3月7日新发布的《新型冠状病毒肺炎防控方案(第六版)》中明确提到:“在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下中存在经气溶胶传播的可能”。提取关键词:“长时间”、“暴露”、“高浓度”、“可能”,意思就是有风险,但所描述的环境是我们普通民众极少可以接触到的,换句话说:要重视,但不必恐慌。

气溶胶与空气净化器

很多人都不知道什么是气溶胶,其实气溶胶是悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统,换句话说是一些颗粒组成的聚合物,其聚合物的粒径通常大于10微米,一般医用口罩就能阻挡;对于半径小于0.1微米的气溶胶微粒,重量轻,主要在高空,会随风飘走,呼吸到的概率非常小。由于气溶胶质点比表面能很大,又有电荷,所以附着在气溶胶上的病毒很容易被破坏,存活度不高。

非医务人员在日常只有达到极高数量级的阈值,部分病毒才能由黏膜进入人体。由气溶胶形式悬停在衣物、皮肤的病毒,只有极微小的比例能通过接触传播。这样的病毒量不太会引发疾病。

由上可知,对于颗粒较大的气溶胶来说,我们日常用到的防雾霾口罩就能够起到防护作用。也由于目前空气污染的原因,很多家庭都配置了空气净化器,既然口罩可以起到作用,那么我们家用的空气净化器对于气溶胶的净化或者说对于气溶胶中可能携带的病毒的净化效果如何呢?

面对强感染病毒,你购买的空气净化器真的有用吗?

我们生活中常见的空气净化器主要是利用空气过滤材料,例如:活性碳,或者滤网,主要是为了滤除空气中的污染物或是降低污染物的浓度,且通常需要定期更换滤芯。目前市面上的空气净化器可以针对0.3微米的粒子净化率为99.97%,还有一些采用H13级HEPA滤网的空净产品已经验证可以滤除直径与新型冠状病毒近似的H1N1病毒。假如一款空气净化器在使用高效滤网的同时,也配备了紫外线、臭氧或是负离子等的杀菌功能,那就能在过滤生物气溶胶的同时将病毒和细菌杀死。但通过向行业内的销售人员了解到,目前市面上的产品大部分都不具备杀毒或者杀菌的功能。

通过上述的情况来看,其实空气净化器杀死病毒或者细菌并不需要依靠多么复杂的技术,那为什么目前市面上大部分的空气净化器依然不具有杀死病毒或细菌的功能呢?基于上述情况,我们也做了一些专利检索调研。经过检索发现,其实现在有很多关于空气净化器杀菌消毒的技术。接下来,我们就来通过专利分析来了解下相关的技术。

消毒杀菌空气净化器专利

小编通过incopat数据库对全球杀病毒的空气净化器相关技术进行检索,截止到2020年2月22日共有791件专利,同族合并后为622项。专利布局地域广泛,涉及十几个国家、地区或专利组织,如下图所示,重点专利布局国家依次为中国、日本、韩国、美国等。

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杀病毒的空气净化器专利区域分布

从专利分布可以看到,中国是目前该领域的最大申请国,那么申请趋势是怎样的呢?从下图的统计分布显示,杀病毒的空气净化器相关技术专利从2001年才开始申请,专利申请数量仅为5件,在2003年和2004年有所上升,分别为25和39件,主要是受到2003年非典疫情的影响,很多的科研院所或企业开始对空气净化器能够杀病毒给予重视,持续的投入研发,并在2015年专利布局数量达最高峰,专利布局数量为90件。

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杀病毒的空气净化器专利布局趋势

(注:由于专利申请后须经一段时间才向公众公开,部分2019和2020年的专利申请尚未公开,无法获得该年度准确的申请量数据,图中2019-2020年所显示的申请量的下降并不能代表该年度的实际情况)

接下来,我们从这些专利的当前法律状态来分析。杀病毒的空气净化器实用新型专利占56.4%、发明占35.5%,由下图可以看出,专利失效的原因主要来自于未缴年费失效,授权、公开和实审中的共占40.4%,且该领域的个人申请高达30%以上,综合说明了该领域部分专利质量不高,而申请中企业申请量占50%以上,说明相关企业重视对该领域的专利布局。

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杀病毒的空气净化器专利当前法律状态分布

三种类型的空气净化器

通过前面的介绍,大家对杀病毒的空气净化器有了一个较为宏观的认识,下面,我们具体从以下3种不同类型的杀病毒空气净化器介绍。

三合一光电子空气净化器

袁仕杰于2004年申请了一种三合一光电子空气净化器(公告号:CN100424428C),该专利具有7个同族专利,涉及英国、美国、香港等国家/地区,申请人所在的主体公司为明辉光源科技(深圳)有限公司,该公司主营照明设备,申请了多件关于紫外线杀空气病毒设备的专利。

该种三合一光电子空气净化器通过活性炭过滤网过滤空气中的杂质、细菌和病毒,再通过极端紫外放射光线管发射极端紫外放射光线消灭空气中的细菌、病毒和霉菌等,同时通过负离子发生器增加空气中负离子量,以提高空气质量。简单说就是通过紫外线杀菌消毒,并同时可以产生富含负离子的新鲜空气。

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三合一光电子空气净化器启动时,抽风风鼓14抽入含有细菌、 病毒和霉菌的空气经保护罩9、隔尘海绵12、活性炭过滤网13移动进入机体1内的极端紫外放射光线管组件室32,该极端紫外放射光线管组件室32的空气积聚架34,使移动空气容易进入空气积聚架34到达排风框架格器2。极端紫外放射光线管28设在空气积聚架34的中央,即当含有细菌、病毒和霉菌的空气移动并进入空气积聚架34,再移动进入极端紫外放射光线管28和空气积聚架34间的进空气口时,极端紫外放射光线管28发射出极端紫外放射光线便可消灭空气中的细菌、病毒和霉菌;这时,已净化的空气被抽风风鼓14排往排风框架格器2的负极高压放电碳化纤维线16产生负离子,由排风框架格器2排出含有负离子的洁净、新鲜空气,便可改善室内环境空气之质素。

复合式空气净化器

现有的被动式空气净化器只能对吸入净化器内的空气进行净化处理,对还没有吸入净化器内的空气没有净化作用。而且这种传统的吸附过程,会导致滤网上的污染物越集越多,形成新的污染源,长期使用必定需要清理滤网,甚至更换滤网,导致净化器的成本造价高,针对该问题重庆睿容环保科技有限公司于2016年申请了专利CN205878393U-复合式空气净化器。该净化器主要是通过负离子对其内部和外部的空气进行被动和主动式灭毒净化处理。

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光触媒镀层151负载于活性炭过滤网143朝向UV紫外灯152的一面。即,在不影响活性炭过滤网143通透性的前提下,在活性炭过滤网143朝向UV紫外灯152的一面添加光触媒,如:二氧化钛。光触媒在UV紫外光的照射下,会产生类似光合作用的光催化反应,产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧,具有很强的光氧化还原功能,可氧化分解各种有机化合物和部分无机物,能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质,可杀灭细菌和分解有机污染物,把有机污染物分解成无污染的水(H2O)和二氧化碳(CO2),因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。还可以在活性炭过滤网143的另一面添加颗粒状催化物,以提高对甲醛等有毒物质的吸附效率。这种利用光触媒处理单元150的杀菌方式,区别于传统的电吸附或滤网物理过滤等传统的吸附方式,能杀灭有害物质,还能解决过滤网成为新污染源的问题,增长滤网的使用时间,减少更换滤网的成本。

该复合式空气净化器的底部三面进风、顶部出风,复合式空气净化器内的空气进行被动式净化处理,负离子发生器和加湿单元产生增益效果,在负离子和湿空气的作用下形成循环空气,对复合式空气净化器外的空气进行主动式净化处理。该专利采用多种净化工艺,结合主动式空气净化和被动式空气净化的优点,对室内空气具备全面、有效的杀毒净化功效。

氢氧离子空气净化器

北京金科兴业环保设备有限公司于2015年申请了专利CN104676772B-氢氧离子空气净化器及使用其净化空气的方法。该专利显示,该技术主要是通过利用高压电场破坏病毒宿主细胞核。

面对强感染病毒,你购买的空气净化器真的有用吗?

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经过预过滤网过滤后的空气首先流至高压电离区31。在高压电离区31中,由于高压极板311与接地极板322之间具有很大的压差,使得在高压电离区31中形成不均匀的高压电场。进而在形成的高压电场中,通过弹性构件313与高压极板311电连接的电离丝312产生了电晕放电。流经高压电离区31的空气被电离,并产生了大量的正离子和电子。电子在高压电场的作用下移向了高压极板311,正离子则附着在空气中的悬浮颗粒物(最小为0.01微米,非典病毒为0.012-0.015微米)上,使空气中的悬浮颗粒物带正电,然后流向集尘区32。同时,在高压电场的作用下,空气中的细菌、病毒和尘螨等微生物的细胞核被破坏,这些有害物质被彻底杀死。而残余物质会被低压极板32收集,灭菌率高达99%以上,彻底杜绝了细菌、病毒以及传染病进行繁殖传播,也彻底杜绝了交叉感染。

以上就是三种不同类型的具有杀菌消毒技术的空气净化器专利,可以看到主要的杀菌消毒是以紫外线、负离子等为主的,即能够产生比如紫外线、臭氧、负离子的净化器,对细菌或者病毒是有一定致死效果的。目前市面上大部分空气净化器是可以起到过滤吸附的作用,但基本不具有杀毒的功能,所以针对此次疫情,大家不要依赖于空气净化器,要全面做好防范,团结一心,才能共同打赢战“疫”。

参考文献:

1. 支付宝辟谣专区

2. 360文库:空气净化器是否适用于当前新冠病毒疫情预防?

3. http://www.zg8848.com.cn/jiaju/3884.html

4. incopat、万象云数据库


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