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网友称空调开到 26 度就发酸臭味,新空调也会这样,这是真的吗?臭味的来源是什么?

Poseidon
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空调26度出酸臭味,是有科学依据的,也有专门的论文发表。比如下面这篇文章就通过实验分析了空调关键异味化合物及温度设定值对异味的影响。文章是OA的,链接在这里

空调臭味的研究论文

先说结论:题目里提到的那股像脏袜子泡螺蛳粉的酸臭味,很多时候跟霉菌关系不大,而是蒸发器上的防腐和亲水涂层在温暖潮湿时不断水解和挥发,进而释放出乙酸等挥发性有机酸;而 26 ℃ 正好是最容易让这些味道集中爆发的运行区间。而且,高温设定加剧异味,26°C酸臭味剧增,28°C时酸臭味更强。

下面展开说说。

空调的核心就是让一种叫“制冷剂”的液体在机器里反复 “压缩—冷凝—节流—蒸发”,不停变成气体又变回液体,顺带把热量抓起来扔到窗外。这中间设计四个主要部件,压缩机首先把制冷剂压成高温高压的气体,之后,冷凝器,就是室外机,把高温的制冷剂吹凉,让它变成高压液体并把热量丢给室外空气,然后膨胀阀给液体降压,压力骤减,温度自然就瞬间变低,最后降温后冰冷的液体在蒸发器里快速吸热,变回气体,同时把房间里的热量带走。

这四个主要部件里,跟这个臭味相关的就是最后的蒸发器。

空调翅片式蒸发器模块

考虑到导热快以及容易加工,蒸发器翅片多用铝或镀锌板。而为了在高湿度和高盐分的环境里提高其耐用度,同时又要让冷凝水能快速铺展并流走,厂家要给翅片刷两层涂层:

一层是防腐涂层[1],一层是亲水涂层[2]

这些涂层在生产时需要 乙酸乙酯、丁酯、异丙醇、乙酸 等溶剂和催化剂来降低黏度,并调整反应速率。即便出厂前高温固化,仍不可避免地留下痕量残留溶剂和未反应完的酯键。发表专利实测显示[3],翅片里只要残留 0.01 mg g⁻¹ 级别的乙酸,就能被人鼻子轻松捕捉到酸味,如下图 。

横州是乙酸的含量;纵轴是异味强度

那这个臭味是怎么释放出来的呢?

有三个途径。

第一个就是直接挥发

挥发遵循亨利定律即温度越高,分压越低,越容易“跑”到空气里,想想夏天喝可乐,冷饮中的气泡更稳,热汤里的气泡更活跃,就是这个道理。

根据发表文章《Odor from Building Air Conditioners: Emission Characteristics, Odor Compounds and Influencing Factors》的测试,当蒸发器从 7 ℃ 升到 25 ℃,乙酸乙酯、异丙醇的饱和蒸气压成倍攀升,先闻到的往往是指甲油般的“稀释剂味”。

第二个是酯键水解生酸

亲水涂层里的酯基遇水会缓慢水解:

CH₃COOR + H₂O → CH₃COOH(乙酸) + ROH(醇)

温度每升 10 ℃,水解速率大约翻一倍;再加一层“弱酸催化”,反应更积极。于是盘管一升温,冷凝水尚未蒸干,乙酸就源源不断蹦出来。下图是上述文章的实测结果,注意红框里的温度,对应右侧的纵轴——异味强度(OI,odor intensity),在24°C的时候:酸臭味几乎不可察(OI<1);在26°C的时候,OI骤升至3.5;当温度28°C的时候,OI达4(TVOC浓度最高)。

酸臭味随温度变化的实测结果

另外,文章里还提到了定频空调的异味强于变频空调

Results show that the odor from constant frequency air conditioner use is periodic andstronger than that from variable frequency air conditioner use due to the different operation strategies of the compressor.

下图是四款空调的异味测试结果,主要关注acidic,#1-#3都是定频空调(CFAC),酸臭味强度OI=3-4(强),#4是变频空调,酸臭味强度OI=2-3(弱于定频)。

定频空调对比变频空调

最后,细菌也是异味的原因之一,但是并没有上述原因影响明显。空调内部温暖潮湿的确容易滋生微生物,它们啃食灰尘与有机膜,继续产生挥发性脂肪酸,也会产生异味。

下面在解释下,为什么偏偏是 26 ℃?

首先,要说明,空调控温是通过开—停不断循环实现的。

制冷阶段,压缩机工作,室温 大于设定温度,蒸发器温度可以在 6-8 ℃,这时候低温抑制挥发,冷凝水不断冲刷,空调基本没有味道。

而送风阶段,压缩机停止工作,室温约等于设定温度,蒸发器温度20-30 ℃,高湿,溶剂和乙酸加速挥发,水解最快,酸臭味集中涌出。

把温度设在 24-25 ℃ 时,压缩机长时间连续运行,蒸发器一直冰冷;而调到 26 ℃后,室内达到设定值就频繁停机送风,盘管迅速回暖。研究表明[4],冷却设定温度越高,冷凝水里亲水型臭气分子释放得越快,乙酸浓度显著上升。所以你体会到的“26 ℃ 魔咒”,本质是 暖-凉切换节奏 让臭气有了集中逃逸窗口。

所以,宁可 24 ℃ 持续制冷,也比 26 ℃ 频繁停机更省鼻子。


评论区,

提到:“这种臭味长期下来对人体有没有不良影响?”

这也是我比较关心的问题。大多数家庭空调里检测到的乙酸等挥发类有机酸,浓度远低于职业安全限值,通常达不到毒害的水平。也就是说,容易被熏到,但是不易被伤到。怎么说呢?乙酸的气味阈值极低,这篇文章《How Does Personal Hygiene Influence Indoor Air Quality?》[5]里提到了乙酸的气味阈值是6 ppb就能被闻见,1 ppb 是一个很小的单位,即:parts per billion,等于 1/1 000 000 000 = 10⁻⁹(0.000 000 1 %)。

而乙酸的职业暴露限值是10 ppm(parts per million,1 ppm = 1/1 000 000),与之相比,家用空调乙酸等的实测区间在10 ppb – 0.3 ppm,这是远小于职业安全限值的。所以,空调的这个臭味虽然闻着呛鼻,但并不代表化学剂量超标。

上面说的都是针对普通人,这里还是必须要提到敏感人群,比如有哮喘,过敏,及免疫力低的,还是要格外注意。

参考

  1. ^环氧、聚氨酯、丙烯酸酯树脂里掺微量铬酸盐、锌粉等
  2. ^丙烯酸酯-硅烷共聚物或 PVA 改性层,让翅片“亲水”
  3. ^https://patents.google.com/patent/US8944153B2/en
  4. ^https://www.researchgate.net/publication/367095995_Odor_from_Building_Air_Conditioners_Emission_Characteristics_Odor_Compounds_and_Influencing_Factors
  5. ^https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11155237/
黄河边儿
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