黑盒子原理分析
貳．室內空氣品質控制方法
文獻指出，【江哲銘-2002】台灣地區，各辦公大樓 ，單是甲醛致癌風險基準 ( 1*10^6 )的10~1000倍，可見室內汙染之嚴重性，故近年來，人們藉著各種方法來改善空氣品質，以下就介紹各種控制方法。
移除污染源
1. 移除污染源，以較無危害性的物質替代，禁菸，藉房屋內部設計時，清除、阻隔或密封圍堵污染物的逸散。
2. 移除事務機，移除VOCs
3. 。將室內髒空氣抽出而將乾淨空氣抽進室內，稀釋室內空氣污染
4. 藉由行為改變來減低暴露、消費者教育、商品內容標示、警告器
5. 個人防護。Ex. 口罩、活性碳口罩、光觸媒口罩。
積極的空氣清淨設備
1. 機械集塵型機械集塵型：
�� 針對懸浮微粒
�� 利用濾材(濾網)將空氣中之懸浮微粒去除，常見的濾網有HEPA濾網、人造纖維濾網等
�� 利用靜電放電，在空氣中產生自由電子，使懸浮微粒帶電，而吸引去除之
2. 複合濾網型
�� 針對VOC、異味分子、氣狀物、化學物質、懸浮微粒
�� 結合濾網與靜電放電： �� 結合濾網與活性碳：吸附異味分子VOC，去除氣狀物
�� 濾網結合化學物質：吸附異味分子VOC
�� 濾網結合光觸媒
3. 光觸媒型
�� 針對VOCs，CO，微生物
�� 二氧化鈦是一種半導體能階3.2 eV的光觸媒
�� 當它光子照射時，會產生具有高活性的氫氧自由基及氧自由基，可殺死和分解致病的微生物及氧化吸附在觸媒表面之VOCs甲醛之去除率以光觸媒及臭氧型空氣清淨機最佳。
4. 臭氧型
�� 針對VOCs，CO，微生物。
�� 可利用其強氧化力來破壞污染物及使細菌、病毒生長鈍化或和污染源結合成安定之污染物。
�� 不建議於有人在的同時使用臭氧 5. 負離子型
�� 針對VOCs，懸浮微粒。
�� 利用放電產生負離子將負離子釋放於空氣中，大量的負離子使空氣中之微粒帶負電，這些帶電顆粒將附著在地面及牆上達到去除效果。
�� 同時具有去除粒狀物及氣狀物的功能
6. 各種空氣清淨設備去除效率實驗及方式比較表
研究群 |
機型 |
實驗地點 |
實驗時間 |
汙染物種 |
分析儀器 |
採樣頻率 |
實驗
方式 |
去除效率 |
結果 |
| 李芝珊1997 |
活性碳清淨機 |
辦公室
幼稚園
家庭 |
2小時 |
懸浮顆粒 |
Porta count：Particles/cm3 |
5分鐘 |
1.未開機實驗
2.開機實驗
3.未密閉衰減實驗 |
50~90%去除懸浮顆粒效率 |
|
| 總揮發性有機物（TVOC） |
THC analyzer |
15分鐘 |
總揮發性有機物（TVOC）去除效率不佳 |
|
細菌真菌 |
生物氣膠採樣器 |
15分鐘 |
30~80%（跳動）去除生物氣膠效率 |
|
Niu et al.,1998 |
活性碳清淨機 |
大型環境測試箱(2×2×1.6m3)
溫度:23°C
濕度:60% |
2小時 |
懸浮顆粒（PM10小於10μm） |
光學監測儀(laser) |
連續監測 |
1.未開機實驗
2.開機實驗 |
|
懸浮顆粒物（PM10小於10μm）去除效率佳
CADR值=342~3914L/min |
| 活性碳清淨機 |
20~50ppm的甲苯 |
PID-VOC
Monitor (IDL:0.1pmm) |
VOCs再釋出試驗 |
6.2~11.2%去除甲苯效率 |
甲苯去除效率不佳，? CADR值=11~330L/min |
| 李家偉等,2003 |
活性碳清淨機 |
大型環境測試箱(不銹鋼)
(2.3×2.3×2.7m3)
溫度:25°C
濕度:50% |
2小時 |
30ppm的甲醛 |
HPLC-UV |
5
至15分鐘 |
未開機實驗
開機實驗
VOCs再釋出試驗 |
66~80%去除甲苯效率 |
甲苯去除效率佳CAD值0.3~2.0m3/min
甲醛去除效率不佳CADR值0.01m3/min |
| 16.6%去除甲醛效率 |
| 謝其德2004 |
活性碳清淨機 |
空氣品質測試箱(不銹鋼)
(0.7×0.7×0.7m3)
溫度:20~30°C濕度:50~80% |
4小時 |
0.5ppm的甲醛 |
甲醛分析儀 |
10分鐘到30分鐘 |
1.未開機實驗
2.開機實驗
3.未密閉衰減實驗 |
3.3~19.6%去除甲醛效率 |
|
| 1ppm的甲醛 |
5.7~25.2% 去除甲醛效率 |
| 4ppm的甲醛 |
15.8~28.6%去除甲醛效率 |
Niu et al.,1998 |
負離子清淨機 |
大型環境測試箱(2×2×1.6m3)
溫度:23°C
濕度:60% |
|
20~50ppm
的甲苯 |
PID-VOC
Monitor (IDL:0.1pmm) |
|
1.未開機實驗
2.開機實驗
VOCs再釋出試驗 |
5.5~8%去除甲苯效率 |
甲苯去除效率不佳，CADR值=11~330L/min |
| Stacy,2002 |
負離子清淨機 |
|
|
芳香族,烷類化合物 |
|
|
|
去除效率佳 |
|
| 酯類,烯類化合物 |
去除效率佳 |
| 總揮發性有機物（TVOC） |
50%去除總揮發性有機物（TVOC）效率 |
| 謝其德2004 |
負離子清淨機 |
空氣品質測試箱(不銹鋼)
(0.7×0.7×0.7m3)
溫度:20~30°C濕度:50~80% |
|
0.5ppm的甲醛 |
甲醛分析儀 |
10分鐘到30分鐘 |
1.未開機實驗
2.開機實驗
3.未密閉衰減實驗 |
18.5~23.5%去除甲醛效率 |
|
| 1ppm的甲醛 |
25.7~29 % 去除甲醛效率 |
| 4ppm的甲醛 |
24.9~30.8%去除甲醛效率 |
| Zhang et al.,2003 |
光觸媒清淨機 |
氣密箱1.73m3
溫度:24~26°C |
2小時 |
1.8ppm的甲醛 |
量測rate constant K、ε、NTUm |
2分鐘 |
開機實驗
模式模擬 |
甲醛去除效率70~80% |
|
8小時 |
7.6ppm的甲苯 |
甲苯去除效率35~40% |
|
| 謝其德2004 |
光觸媒A清淨機 |
空氣品質測試箱(不銹鋼)
(0.7×0.7×0.7m3)
溫度:20~30°C濕度:50~80% |
4小時 |
0.5ppm的甲醛 |
甲醛分析儀 |
10分鐘到30分鐘 |
1.未開機實驗
2.開機實驗
3.未密閉衰減實驗 |
18.7~23.9%去除甲醛效率 |
|
| 1ppm的甲醛 |
29.3~32.6 % 去除甲醛效率 |
| 4ppm的甲醛 |
27.9~38%去除甲醛效率 |
| 光觸媒B清淨機 |
0.5ppm的甲醛 |
29.4~39.5%去除甲醛效率 |
|
| 1ppm的甲醛 |
36.7~48.1 % 去除甲醛效率 |
| 4ppm的甲醛 |
48~56%去除甲醛效率 |
| 3.Esswein et al.,1994 |
臭氧清淨機 |
氣密箱0.5m3
溫度:21°C |
1.5小時 |
甲醛
(2.5ppm) |
甲醛分析儀
(IDL0.2ppm) |
連續監測 |
1.未開機實驗
2.開機實驗 |
|
去除效率不佳 |
| 謝靜佩2003 |
臭氧清淨機 |
大型環境測試箱(不銹鋼)
(2.2×2.2×2.3m3)
溫度:25°±5°C
濕度:60±5% |
8小時 |
1ppm
的甲醛 |
HPLC-UV |
2小時 |
1.未開機實驗
2.開機實驗
3.未密閉衰減實驗 |
甲醛去除效率1.77~34.38% |
|
1ppm
的甲苯 |
GC-FID |
甲苯去除效率3.5~16.54% |
| 謝其德2004 |
臭氧清淨機 |
空氣品質測試箱(不銹鋼)
(0.7×0.7×0.7m3)
溫度:20~30°C濕度:50~80% |
4小時 |
0.5ppm的甲醛 |
甲醛分析儀 |
10分鐘到30分鐘 |
1.未開機實驗
2.開機實驗
3.未密閉衰減實驗 |
28.8~38.8%去除甲醛效率 |
|
| 1ppm的甲醛 |
29.9~44.2 % 去除甲醛效率 |
| 4ppm的甲醛 |
18.2~20.2%去除甲醛效率 |
| 謝其德2004 |
光觸媒B清淨機 |
a.教室一樓
b.剛裝潢一年）
c.7.9×5.8×3m3（13.9坪）
d.木地板、油漆牆、木天花板、書桌10張、椅子10張、門板、木櫃。
e.檢測時緊閉門窗
f.溫度17.76°C
g.濕度:67.75% |
4小時 |
0.15ppm的甲醛 |
甲醛分析儀 |
30分鐘 |
1.未開機實驗
2.開機實驗
3.未密閉衰減實驗 |
21.9%去除甲醛效率 |
|
| 謝其德2004 |
光觸媒B清淨機 |
a.辦公室一樓
b.剛裝潢完
c.6.5×4.3×2.35m3（8.5坪）
d.木地板、油漆牆、木天花板、木櫃。
e.檢測時緊閉門窗
f.溫度19.76°C
g.濕度:72.3% |
4小時 |
0.32ppm的甲醛 |
甲醛分析儀 |
30分鐘 |
1.未開機實驗
2.開機實驗
3.未密閉衰減實驗 |
25.9%去除甲醛效率 |
|
a.住家11樓
b.剛裝潢完
c.3.75×2.9×2.45m3（3.3坪）
d.磁磚地板、油漆牆、夾板隔間、矽酸鈣天花板、木櫃、木板剩料。
e.檢測時緊閉門窗
f.溫度20.23°C
g.濕度:70.77% |
4小時 |
0.46ppm的甲醛 |
甲醛分析儀 |
30分鐘 |
1.未開機實驗
2.開機實驗
3.未密閉衰減實驗 |
47.9%去除甲醛效率 |
|
富崴高科技委託超微量工業安全實驗室SGS
2007.11.16 |
複合式光觸媒負氧離子清淨盒 |
空氣品質測試箱Charmber
(不銹鋼)
(1m3) |
30分鐘 |
10ppm的甲醛 |
甲醛分析儀 |
30分鐘 |
1.未開機實驗
2.開機實驗 |
88%去除甲醛效率 |
|
|
