超声波加湿器,到底能不能用?

科普中国-科普融合创作与传播 2022-01-07

  出品:科普中国

  制作:X-Y(中科院大连化学物理研究所)

  监制:中国科学院计算机网络信息中心

  冬季寒冷干燥,很多人都喜欢使用加湿器。但近期,多条因使用加湿器引发肺炎的新闻在网上引发热议,令人担心。

  就在前不久,某知名主播更是在直播中强烈呼吁大家不要购买超声波型加湿器。

   

  (图片来源:作者截图)

  那么,使用加湿器真的容易导致肺炎吗?超声波型加湿器还能用吗?如何挑选一款安全的、适合自己的加湿器? 

  使用加湿器会导致肺炎吗? 

  人体最适宜的空气相对湿度是40%50%之间,而在寒冷的冬季,尤其在中国北方,空气异常干燥,相对湿度只有20%35%之间。湿度过低,会使得身体水分蒸发过快,进而导致呼吸道粘膜干燥,出现咽痛、口渴、嗓子干咳等症状。此外,干燥的空气同样会使皮肤水分补充不足,从而使皮肤失去弹性而出现皱纹,导致加速衰老。

  为了解决这些问题,加湿器横空出世。加湿器就是通过增加水汽化的速率,来增加空气湿度的仪器。它的功能和在室内用湿拖把拖地、用水浇花、晾晒刚洗过的衣服大同小异,只不过解放了人们的双手,更加方便、快捷一些。

  上面这些常见的居家活动都不会引起肺炎,所以从原理上来看,只要正确使用加湿器,是不会导致肺炎的。 

   

  北京市202212日空气湿度仅为34% 

  (图片来源:作者截图)

  超声波型加湿器,真的不能用吗? 

  先说答案:可以用。但如果使用不当,会产生不良反应,严重的甚至会引发疾病。 

  这和超声波型加湿器的工作原理有关。人耳能听到的声音频率范围为20-20000Hz,低于20Hz的为次声波,高于20000Hz的就是超声波。

  超声波加湿器内置超声波震荡片,通电后高频(频率大于20000Hz)震动把水打碎成110微米的小水滴,再扩散到空气里,使水与空气的接触面积大大增加,以此达到给空气加湿的效果。

   

  超声波型加湿器(图片来源:veer图库)

   

  超声波型加湿器工作原理图(图片来源:作者自制) 

  这个过程使用的是机械振动把水打碎并扩散到空气中,不会对水进行杀菌、消毒,所以对使用水的要求较高。

  如果水中有沉淀物,比如水垢甚至是更微小的细菌,同样会被无差别地打到空气中。这些污染物会伴随着人体的呼吸进入呼吸道以及肺部,从而引起肺炎等病症,即所谓的“加湿器肺炎”。

   

  湖北黄女士因加湿器患上“曲霉菌肺炎”

  (图片来源:截图自https://www.sohu.com/a/446222215_754289

  这下“破案”了:“加湿器肺炎”并不是说加湿器本身有问题,而是在使用过程中操作不当而导致的。

  所以,在使用超声波型加湿器时,千万要注意所用水的清洁,比如使用经过过滤的纯净水。并且要定期清洗加湿器,避免水垢以及细菌等的滋生。还要注意的是,除了纯净水之外,任何有附加功能的物质比如柠檬、香水、消毒液等等一律不得混入加湿器的水中,因为这些都有可能被超声波一起打碎,最终送进我们的肺部。

  不用超声波型,用其它的加湿器安全吗? 

  目前,市面上常见的加湿器主要有两类。除了前文提到的超声波型加湿器,另一种是无雾型加湿器,也被称为冷蒸发加湿器。

  冷蒸发型加湿器是利用蜂窝状的加湿网来进行加湿。加湿网具有无数的孔洞,每个孔洞吸满水之后极大地增加了水与空气的接触面积,之后再通过内置风扇吹加湿网,从而把水分带到空气中。其加湿的本质和在通风的环境中晾干衣服大体相当。

   

  冷蒸发加湿器工作原理图(图片来源:作者自制) 

   

  冷蒸发型加湿器的加湿网(图片来源:作者拍摄) 

  除此之外,加湿网像是一个“口罩”,在水分挥发的过程中,部分水垢或者细菌等固体颗粒物会吸附在加湿网上截留下来,从而给我们送去近乎纯净的水汽,就像实验室中使用的蒸馏水一样。所以冷蒸发型加湿器对用水要求没那么苛刻,使用自来水就可以。

  不过,需要强调的是,随着使用时间增长,加湿网上也会形成大量的污染物沉积,影响吸附和过滤效果,所以一定要定期清洗加湿网。

  除了上述两种加湿器之外,还有一些比较小众的加湿器。比如电热式加湿器,原理和我们平时烧水相似,就是利用高温加热,增大水的挥发速率,再将高温水汽吹出来。它的优点是加湿效率高,并对水源起到了加热消毒的作用。当然缺点也很明显,比如耗电量大,容易产生水垢沉积以及有高温灼伤的危险等。

  还有一种叫做复合式加湿器,就是同时具备上述任意两种或者两种以上原理的加湿器。

  同样地,这些加湿器本身是没有问题的,只要正确使用、定期清洗加湿器,就不会“加湿器肺炎”的风险。 

  如何挑选适合自己的加湿器? 

  现在我们知道,无论哪种类型的加湿器,都可以放心使用,但大家需要根据自己的情况,挑选更适合自己的加湿器。

  如果加湿器是摆在家中,尤其家里有小朋友和老年人的话,建议使用冷蒸发型加湿器,因为它更安全、更环保、更便捷,而且不需要纯净水作为水源。

  如果是在办公室使用,可以考虑超声波型加湿器,因为办公室多有免费的纯净水,并且可以很好地给局部加湿。

  还要再次强调一下,无论使用何种加湿器,都要注意定期清理加湿器,选用干净的水源! 

  参考资料: 

  [1] Yao Wenchuo,Gallagher Daniel L.,Gohlke Julia M.,Dietrich Andrea M.. Children and adults are exposed to dual risks from ingestion of water and inhalation of ultrasonic humidifier particles from Pb-containing water[J]. Science of the Total Environment,2021,791: 

  [2] Wenchuo Yao,Daniel L. Gallagher,Andrea M. Dietrich. An overlooked route of inhalation exposure to tap water constituents for children and adults: Aerosolized aqueous minerals from ultrasonic humidifiers[J]. Water Research X,2020,9: 

  [3] Lau Chester J,Loebel Roson Max,Klimchuk Keifer M,Gautam Tania,Zhao Boyang,Zhao Ran. Particulate matter emitted from ultrasonic humidifiers-Chemical composition and implication to indoor air.[J]. Indoor air,2020: 

  [4] Sakamoto Susumu,Furukawa Marie,Shimizu Hiroshige,Sekiya Muneyuki,Miyoshi Shion,Nakamura Yasuhiko,Urabe Naohisa,Isshiki Takuma,Usui Yusuke,Isobe Kazutoshi,Takai Yujiro,Kurosaki Atsuko,Kishi Kazuma,Homma Sakae. Clinical and radiological characteristics of ultrasonic humidifier lung and summer-type hypersensitivity pneumonitis[J]. Respiratory Medicine,2020,174: 

  [5] 郭莉.皮肤衰老的机理和影响因素[J].中国美容医学, 2001(05):438-440.DOI:10.15909/j.cnki.cn61-1347/r.2001.05.037. 

责任编辑:王超

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