Hinsichtlich der Funktionsweise lassen sich Luftreiniger im Allgemeinen in drei Kategorien einteilen: passiv, aktiv und hybrid (kombiniert sowohl passive als auch aktive Methoden).
Zu den Technologien, die zur Entfernung luftgetragener Partikel eingesetzt werden, zählen vor allem mechanische Filterung, Elektretfiltration, elektrostatische Hochspannungsfällung sowie auf Negativionen oder Plasma basierende Methoden.
Mechanische Filtration
Partikel werden typischerweise über vier Mechanismen eingefangen: direktes Abfangen, Trägheitsimpaktierung, Brownsche Diffusion und Siebeffekt. Diese Methode ist zwar effektiv beim Sammeln feiner Partikel, erzeugt jedoch einen erheblichen Luftstromwiderstand. Um eine hohe Reinigungseffizienz zu erreichen, sind dichte Filter erforderlich, was zu einer kürzeren Lebensdauer führt und einen regelmäßigen Austausch erforderlich macht.
Elektrostatischer Niederschlag bei hoher-Spannung
Bei dieser Methode wird ein elektrostatisches Hochspannungsfeld verwendet, um die Luft zu ionisieren und Staubpartikel aufzuladen, sodass sie von einer Elektrode angezogen und dort gesammelt werden. Obwohl der Luftstromwiderstand gering ist, ist die Methode beim Einfangen größerer Partikel und Fasern weniger effektiv. Es kann elektrische Entladungen verursachen, ist zeitaufwändig und mühsam zu reinigen und neigt dazu, Ozon zu erzeugen, was zu Sekundärverschmutzung führt.
Elektretfiltration
Während die herkömmliche mechanische Filterung für Partikel größer als 10 Mikrometer effektiv ist, wird das Auffangen von Partikeln im 5-Mikrometer-, 2-Mikrometer- oder sogar Sub-Mikrometer-Bereich mit hocheffizienten mechanischen Systemen teuer und erhöht den Luftstromwiderstand erheblich. Elektret-Luftfiltermaterialien erzielen eine hohe Abscheideeffizienz bei geringem Energieverbrauch und kombinieren dies mit dem für elektrostatische Niederschläge charakteristischen geringen Luftströmungswiderstand. Entscheidend ist, dass sie keine externe Hochspannungsversorgung (Zehntausende Volt) benötigen und daher kein Ozon erzeugen. Da sie außerdem aus Polypropylen bestehen, sind sie leicht zu entsorgen.
Elektrostatische Staubabscheidung
Mit dieser Methode können Staub, Rauch und Bakterien, die kleiner als menschliche Zellen sind, herausgefiltert werden, was dazu beiträgt, Erkrankungen wie Lungenerkrankungen, Lungenkrebs und Leberkrebs vorzubeugen. Die schädlichsten Partikel in der Luft sind solche, die kleiner als 2,5 Mikrometer sind, da sie Zellen durchdringen und in den Blutkreislauf gelangen können. Standardreiniger, die Filterpapier zum Auffangen von Staub verwenden, neigen zur Verstopfung; Der angesammelte Staub sorgt nicht nur für keine Sterilisation, sondern führt auch leicht zu Sekundärverschmutzung.
Elektrostatische Sterilisation
Mithilfe eines elektrostatischen Hochspannungsfelds von ca. 6.000 Volt beseitigt diese Methode Bakterien und Viren, die an Staubpartikeln haften, sofort und vollständig und trägt so zur Vorbeugung von Krankheiten wie Erkältungen und Infektionskrankheiten bei. Der Sterilisationsmechanismus beinhaltet die Zerstörung der vier Polypeptidketten des bakteriellen Kapsidproteins und die Schädigung der RNA.
