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家电产品设计流程系列(十):空气清新器工业设计全流程详解|家电产品设计流程系列科普 | FROM ZERO TO ONE
- 来 源:壹零壹工业设计
- 发 表 于:2026-04-14
- 作 者:壹零壹工业设计
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一、空气清新器工业设计的行业背景与核心价值
1.1空气清新器行业发展现状与政策规范
随着国内居民健康意识的全面提升,空气清新器已从可选家电转变为家庭健康场景的刚需品类,也是家电产品设计流程中技术与体验高度绑定的典型品类。根据中国家用电器协会2024年3月公开发布的《2024年中国空气净化器行业白皮书》数据显示,2023年国内空气净化器市场规模达到106亿元,其中母婴级、小户型适配、除醛型产品的线上销量同比增速分别达到28.7%、35.2%和22.4%,细分赛道的差异化需求,成为空气清新器工业设计的核心创新方向。
行业合规层面,GB/T18801-2022《空气净化器》国家标准的正式实施,为空气清新器工业设计划定了强制合规底线。这份由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布的标准,重新规范了CADR洁净空气量(空气清新器净化性能核心指标)、CCM累计净化量、噪音、能效等级四大核心指标,推动行业从参数内卷转向体验升级,也成为家电产品设计流程中必须遵循的核心规范。
1.2家电产品设计中工业设计的核心价值
在机械工业出版社2021年出版、李锋著的《家电产品设计流程与实战》一书中明确提出:家电产品的工业设计,早已脱离了外观美化的单一维度,成为覆盖用户需求、技术落地、量产制造、绿色环保、商业价值的全链路系统创新。
对于空气清新器工业设计而言,核心价值就是解决行业核心矛盾——净化性能与使用体验的平衡。高CADR值往往意味着更大的风机、更厚的滤网、更大的机身体积,随之而来的是更高的噪音、更多的占地、更高的成本;而极致的轻薄、静音、低成本,又往往会牺牲净化性能。家电产品设计流程的核心,就是在这组矛盾中,找到兼顾用户需求、技术可行性、商业价值的最优解,这也是壹零壹工业设计始终坚持的“设计为人”的核心内核。

二、空气清新器工业设计的前置行业调查研究
中国工业设计奠基人柳冠中先生在《工业设计学概论》(黑龙江科学技术出版社2019年版)中强调:“没有调研的设计,就是自嗨。调研是设计的原点,所有的创新都必须基于对用户、市场、行业的深度理解”。在壹零壹的家电产品设计流程体系中,调研阶段占据整个项目周期的20%,是决定空气清新器工业设计成败的核心前提。
2.1市场与行业趋势调研
空气清新器工业设计的市场调研,核心是基于权威第三方机构的公开数据,完成行业全景扫描,核心参考奥维云网、中怡康发布的家电市场月度/年度报告,结合中国家用电器协会的行业白皮书,明确三大核心问题:
- 市场格局:头部品牌的市场占有率、细分赛道的竞争空白、线上线下渠道的销售占比;
- 增长趋势:高增长品类、核心功能、主流价位段背后的消费逻辑;
- 技术趋势:行业主流净化技术、风道技术、降噪技术的发展方向,以及2-3年内可落地的新技术。
以2024年调研数据为例,我们发现立式空气净化器市场集中度已超70%,头部品牌内卷严重,而壁挂式、桌面式等适配小户型的产品,市场集中度不足30%,存在显著的差异化机会,这也成为我们后续空气清新器工业设计项目的核心立项依据。
2.2用户需求与痛点深度调研
用户调研是空气清新器工业设计的灵魂,我们的核心参考依据为国内核心期刊公开发表的用户研究成果,结合自主完成的用户深度访谈、可用性测试数据。其中,《包装工程》2023年第12期发表的《空气净化器用户使用痛点及设计对策》一文,通过全国12个城市用户的调研,总结出国内用户的核心需求优先级,与我们的一线调研结果高度吻合,也是家电产品设计流程用户研究环节的核心参考:
- 核心功能需求:净化效果(89%)、静音效果(82%)、滤网使用寿命(76%);
- 体验需求:体积与占地(76%)、操作便捷性(71%)、家居适配性(68%);
- 成本需求:整机性价比(73%)、滤网更换成本(68%)、能耗(52%)。
在此基础上,我们会完成精准的用户画像构建,明确不同目标群体的核心痛点,确保空气清新器工业设计的所有创新,都围绕真实用户需求展开。
2.3技术标准与合规性调研
合规是空气清新器工业设计的生命线,在家电产品设计流程的前期,必须完成全维度的标准调研,核心包括:
- 核心性能标准:GB/T18801-2022《空气净化器》国家标准,明确CADR、CCM、噪音、能效的强制要求;
- 安全标准:GB4706.1-2020《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》、GB4706.45-2008《家用和类似用途电器的安全空气净化器的特殊要求》;
- 环保标准:中国家用电器协会编著、中国标准出版社2023年版《家电产品绿色设计指南》、RoHS环保标准;
- 市场准入认证:国内市场强制3C认证,以及母婴、除醛等专项功能认证。
2.4竞品对标与差异化分析
在家电产品设计流程中,竞品分析是避免同质化内卷的核心环节。我们会选取行业内头部品牌的标杆产品、同赛道热门产品,从外观设计、结构布局、性能参数、交互体验、成本结构、用户评价等多个维度,进行1:1对标分析,明确竞品的设计优势与用户反馈的不足,找到空气清新器工业设计的差异化创新切入点。

三、空气清新器工业设计必须解决的核心痛点
基于深度调研,我们将空气清新器工业设计需要解决的痛点,分为用户端与行业端两个维度,家电产品设计流程的所有环节,都必须以解决这些痛点为核心目标。
3.1用户端核心痛点
结合《包装工程》用户研究成果与壹零壹一线实战经验,国内用户的核心痛点集中在6个方面,也是空气清新器工业设计的核心解决方向:
- 性能与体积的悖论:高CADR值产品体积过大,小户型家庭无处安放;轻薄小巧的产品,净化性能无法满足使用需求;
- 噪音焦虑:夜间模式噪音超标,卧室使用时风机风声、共振声严重影响睡眠,是用户差评的重灾区;
- 使用成本焦虑:滤网更换周期短、成本高,很多产品一年滤网费用接近整机价格的1/3,导致用户买得起、用不起;
- 家居适配性差:产品工业感过重,造型、色彩与家装风格格格不入,从家居用品变成视觉累赘;
- 交互冗余与操作门槛:过度堆砌智能化功能,操作界面复杂,老人、小孩无法快速上手,多数功能用户使用率极低;
- 二次污染隐患:滤网清洁不及时易滋生细菌、发霉,出风口造成室内二次污染,威胁用户健康。
3.2行业端核心痛点
《家电科技》2023年第2期发表的《我国家电产品工业设计发展现状与趋势》一文,明确指出了家电行业设计的核心困境,也是空气清新器工业设计需要突破的行业痛点:
- 产品同质化严重,绝大多数产品外观、功能、结构千篇一律,陷入低价内卷的恶性循环;
- 设计与技术脱节,很多产品“好看不好用”,为了外观牺牲性能与结构可靠性,或是“好用不好看”,参数优秀但体验与审美无法匹配用户需求;
- 绿色设计落地难,多数产品采用混合材料、一体化结构,维修、回收难度大,造成大量电子垃圾,不符合双碳政策要求;
- 成本与品质的矛盾,低价内卷导致企业压缩设计与研发成本,产品品质缩水,用户体验下降。

四、标准化家电产品设计流程:空气清新器全链路设计拆解
在壹零壹工业设计的家电设计体系中,我们结合《家电产品设计流程与实战》专业方法论,将空气清新器工业设计全流程,拆解为7个标准化环节,形成完整的设计闭环,也是家电产品设计流程在家电品类中的标准化落地范本。
4.1设计立项与需求锚定
这是空气清新器工业设计项目的起点,我们会与客户深度沟通,明确产品的核心定位、目标人群、核心性能指标、成本区间、上市周期,最终输出可落地、可量化的《设计需求说明书》,作为整个家电产品设计流程的执行基石。
比如针对小户型壁挂式空气清新器项目,会明确核心指标:CADR洁净空气量≥200m³/h,CCM颗粒物达到P4级、甲醛达到F4级,夜间模式噪音≤35dB,整机厚度≤80mm,量产成本控制在300元以内,6个月内完成从设计到量产的全流程,避免模糊的需求描述。
4.2深度调研与用户画像构建
基于第二章的调研体系,完成市场、用户、标准、竞品的全维度调研,最终输出《用户研究报告》《竞品分析报告》《技术标准合规清单》三份核心文档,构建精准的用户画像,明确空气清新器工业设计的核心创新方向,为后续设计提供充足的权威依据。
4.3概念设计与方案发散
这是空气清新器工业设计创意核心输出的环节,我们会基于需求与痛点,组织跨部门头脑风暴,从外观、结构、交互、材料四个维度,进行创意发散,通常会输出20-30个手绘草图方案。
在此基础上,我们会组织设计、结构、市场、客户的多轮评审,从创新性、可行性、合规性、商业价值四个维度,筛选出3-5个优质方案,完成3D建模与照片级渲染,输出完整的方案设计说明,与客户敲定最终的落地设计方案。这个环节的核心原则是:创意必须服务于痛点,拒绝为了创新而创新的无效设计,这也是家电产品设计流程的核心准则。
4.4结构工程与技术落地
设计方案的落地,核心在于结构工程。在空气清新器工业设计中,工业设计师会与结构工程师、电子工程师全程协同,将外观方案转化为可量产的结构方案。
空气清新器的结构设计核心,是风道设计、滤网布局、机身结构、电子元器件排布四大模块。其中,风道设计是核心中的核心,我们会参考《流体机械》2022年第8期发表的《空气净化器风道设计与气动噪声控制研究进展》一文的研究成果,采用后向式离心风机,优化风道路径,减少风阻,在保证CADR值的同时,最大限度降低噪音。同时,我们会同步评估模具可行性、注塑工艺、量产成本,确保设计方案能够1:1落地,避免纸上谈兵。
4.5手板打样与迭代优化
在家电产品设计流程中,手板打样是验证设计方案的核心环节。我们会制作1:1的CNC手板,完整还原产品的外观、结构、功能,进行三大核心测试:
- 性能测试:测试CADR值、噪音、风量、能耗等核心指标,验证是否符合设计需求;
- 人机测试:测试产品的操作便捷性、安装便捷性、交互逻辑的合理性;
- 场景测试:将手板放入真实家居场景中,验证外观的家居适配性、体积的合理性。
同时,我们会邀请目标用户进行试用,收集真实使用反馈,对方案进行迭代优化。通常一个空气清新器工业设计项目,我们会完成2-3轮手板迭代,解决所有设计缺陷,直到方案达到完美状态。
4.6量产落地与合规性验证
设计的最终价值,在于量产。在家电产品设计流程的量产环节,我们会全程跟进模具开发、试模、注塑、组装的全流程,与自有工厂的工程师协同,解决量产过程中的工艺问题,比如外观件的色差、合模线、注塑缺陷,确保空气清新器工业设计的效果1:1落地到量产产品中。
同时,我们会同步协助客户完成3C认证、新国标性能检测、环保检测等所有合规性验证,确保产品能够合法合规上市销售,严格遵循《家电产品绿色设计指南》的要求,优化材料选型与结构设计,提升产品的可回收性,降低生产过程中的碳排放。
4.7上市反馈与迭代升级
产品上市,不是设计的终点,而是新一轮家电产品设计流程的起点。我们会持续跟踪产品的电商评价、用户反馈、售后数据,收集用户在真实使用过程中遇到的新痛点,形成完整的《产品上市反馈报告》,为下一代空气清新器工业设计的迭代升级提供核心依据,形成“调研-设计-量产-反馈-迭代”的完整设计闭环。

五、空气清新器工业设计的核心技巧(家电产品设计实战干货)
在十余年的空气清新器工业设计实战中,我们总结了5个核心设计技巧,这些技巧既符合权威文献的专业研究成果,也经过了数十个项目的量产验证,能够有效解决家电产品设计流程中的核心痛点。
5.1风路优先的协同设计技巧
空气清新器的核心是净化性能,风道是产品的“心脏”,外观设计必须为风道服务,而不是本末倒置。我们在空气清新器工业设计中,始终坚持“风道设计先行,外观设计协同”的原则,先完成风道的仿真模拟与优化,确定风机、滤网的布局与风道路径,再基于风道结构,进行外观设计。
比如采用侧进前出的扁平化风道,能够有效降低机身厚度,适配壁挂式产品;弧形机身造型能够优化气流导向,减少风阻,在不增加体积的前提下,提升CADR值,降低噪音。这一技巧,完全符合《流体机械》期刊中关于风道设计与气动噪声控制的研究结论,也是家电产品设计流程中,功能与外观协同的核心方法。
5.2家居化融合的外观设计技巧
《家电科技》的行业研究指出,家电产品已经从功能性产品,转变为家居软装的核心组成部分。因此,空气清新器工业设计的外观设计,必须弱化工业感,强化家居属性。
我们常用的技巧包括:采用极简的设计语言,隐藏进风口、出风口与螺丝孔位,让产品更简洁;采用低饱和度的莫兰迪色系、白色、灰色等百搭色彩,适配绝大多数家装风格;设计可更换的磁吸面板,用户可以根据家装风格、个人喜好更换面板,甚至可以定制图案,让产品完全融入家居环境,解决用户的家居适配性痛点。
5.3绿色可持续的设计技巧
双碳背景下,绿色设计已经成为家电产品设计流程的必然趋势。基于《家电产品绿色设计指南》的要求,我们在空气清新器工业设计中,形成了三大核心设计技巧:
- 模块化设计:将滤网、风机、电路板等核心部件设计为独立模块,方便用户更换、维修,同时便于产品报废后的材料回收,减少整机报废;
- 环保材料选型:尽量采用单一的可回收塑料材质,比如ABS、PP材料,减少混合材料与不可回收材料的使用,降低回收难度;
- 全生命周期成本优化:优化滤网结构,延长滤网使用寿命,降低用户的更换成本,同时减少废弃滤网造成的环境污染;采用节能设计,确保产品达到国家一级能效标准,降低使用过程中的能耗。
5.4人性化的极简交互设计技巧
基于我们的用户调研,用户日常使用空气清新器,90%的场景只会用到开关、风速调节、模式切换三个功能。因此,空气清新器工业设计的交互设计核心,是“做减法”。
我们的核心技巧是:核心功能采用物理按键或隐藏式触控按键,一目了然,老人、小孩都能快速上手;附加功能比如空气质量检测、APP远程控制、定时开关等,放在手机APP中,既满足年轻用户的智能化需求,又不会增加操作门槛;同时优化灯光设计,夜间模式可以完全关闭所有指示灯,避免光污染,完美适配卧室使用场景。
5.5成本可控的落地设计技巧
工业设计不是艺术创作,必须考虑量产成本与商业价值。在家电产品设计流程中,我们的核心技巧,是在设计前期就将成本控制纳入设计体系:外观件尽量采用统一的开模方向,减少滑块、斜顶的使用,降低模具成本;尽量采用行业内通用的风机、滤网等元器件,减少定制件,降低采购成本;优化结构设计,减少零件数量,降低组装成本。在保证空气清新器工业设计效果与产品品质的前提下,实现成本的最优控制,让产品既有竞争力,又有合理的利润空间。

六、空气清新器工业设计实战案例详解(家电产品设计流程落地)
我们为国内某二线家电品牌,完成了一款小户型壁挂式空气清新器的全流程设计,完美落地了上述家电产品设计流程与设计技巧,也验证了我们空气清新器工业设计体系的有效性。
6.1项目背景与痛点锚定
客户希望切入空气净化器赛道,但立式产品市场已被头部品牌垄断,内卷严重,因此决定主打小户型壁挂式细分赛道,目标用户是25-35岁的都市年轻群体,核心需求是不占地、静音、高颜值、高性价比。
基于深度调研,我们明确了核心痛点:市面上的壁挂式产品,要么机身厚度超过120mm,凸出于墙面,视觉效果差;要么性能不足,CADR值低于150m³/h,无法满足卧室使用需求;同时滤网更换成本高,安装复杂,租房用户使用门槛高。这些痛点,成为本次空气清新器工业设计的核心解决目标。
6.2核心设计创新与落地
针对这些痛点,我们基于标准化家电产品设计流程,完成了全维度的设计创新:
- 超薄家居化外观:最终实现机身厚度仅80mm,比同类产品薄30%,采用无边框设计与磁吸可更换面板,用户可以根据家装风格更换面板,完美融入家居环境,解决了占地与家居适配性的痛点;
- 扁平化风道优化:采用侧进前出的扁平化风道,搭配高性能后向式离心风机,通过流体仿真优化风道路径,最终实现CADR值220m³/h,CCM达到新国标等级,夜间模式噪音低,符合国家标注,完美平衡了性能、体积与静音的核心矛盾;
- 模块化低成本设计:采用模块化滤网设计,用户10秒即可完成更换,滤网使用寿命长达12个月,更换成本仅99元,比同类产品低50%,解决了用户的使用成本焦虑;
- 极简交互与免打孔安装:正面仅保留一个隐藏式触控按键,一键完成开关与模式切换,老人小孩都能操作;采用免打孔挂架设计,用户自己就能完成安装,租房用户也能轻松使用,搬家可以随时带走。
6.3项目成果
该产品经过3轮手板迭代优化,6个月内完成从设计到量产的全流程,上市首月线上销量突破,电商平台好评率高,用户反馈最多的就是“不占地、颜值高、晚上完全听不到声音”,同时斩获了创新设计奖,完美实现了客户的商业目标与用户的使用需求,也成为家电产品设计流程落地的标杆案例。

七、空气清新器工业设计常见问题解答
1.空气清新器工业设计必须遵循的核心国家标准有哪些?
答:空气清新器工业设计必须遵循的核心标准分为四大类,均为国内公开发布的强制/推荐性标准:
1.核心性能标准:GB/T18801-2022《空气净化器》,是产品设计的核心依据;
2.电气安全标准:GB4706.1-2020《家用和类似用途电器的安全第1部分:通用要求》、GB4706.45-2008《家用和类似用途电器的安全空气净化器的特殊要求》;
3.能效标准:GB21551.6-2010《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能空气净化器的特殊要求》、GB36893-2018《空气净化器能效限定值及能效等级》;
4.环保与材料标准:RoHS环保标准、《家电产品绿色设计指南》相关规范。
2.完整的家电产品设计流程包含哪些核心环节?
答:标准化的家电产品设计流程,分为7个核心闭环环节,分别是:①设计立项与需求锚定;②深度调研与用户画像构建;③概念设计与方案发散;④结构工程与技术落地;⑤手板打样与迭代优化;⑥量产落地与合规性验证;⑦上市反馈与迭代升级。每个环节环环相扣,缺一不可。
3.空气清新器工业设计的核心用户痛点有哪些?
答:基于国内核心期刊调研与一线实战数据,空气清新器工业设计需要解决的核心用户痛点分为6类:①净化性能与机身体积的矛盾;②夜间使用的噪音焦虑;③滤网更换的使用成本焦虑;④产品与家装风格的适配性差;⑤交互冗余导致的操作门槛高;⑥滤网滋生细菌的二次污染隐患。
4.空气清新器设计中如何平衡净化性能与静音效果?
答:核心方法分为三个维度,均有权威学术研究与量产验证支撑:
1.风道优先设计:提前完成风道流体仿真,优化风道路径,减少风阻与涡流,从源头降低气动噪音,采用后向式离心风机,兼顾风量与静音;
2.结构减震设计:风机与机身之间增加减震垫,避免共振噪音,机身内部增加吸音棉,降低高频噪音;
3.性能分级设计:针对不同使用场景,设计多档风速模式,夜间模式降低风机转速,在满足基础净化需求的前提下,将噪音控制在35dB以内。
5.小户型空气清新器工业设计的核心要点是什么?
答:小户型空气清新器工业设计的核心要点有4个:①极致的体积控制,优先采用壁挂式、桌面式形态,减少地面占地,机身厚度尽量控制在100mm以内;②扁平化风道设计,在有限的体积内,保证净化性能达标;③家居化融合设计,弱化工业感,可更换面板适配不同家装风格;④极简交互与免安装设计,降低租房用户的使用与安装门槛。
6.家电工业设计中,如何做好绿色可持续设计?
答:基于《家电产品绿色设计指南》规范,家电绿色设计的核心要点包括:①模块化设计,核心部件独立模块化,方便维修、更换与回收;②单一材料选型,尽量采用同一种可回收材料,减少混合材料的使用,降低回收难度;③全生命周期能耗优化,提升产品能效,延长产品使用寿命,降低用户使用成本与环境负担;④可降解环保材料的合理应用,减少不可降解塑料的使用。
7.空气清新器工业设计前期,需要完成哪些调研工作?
答:空气清新器工业设计前期的调研工作,分为四大核心模块,也是家电产品设计流程的核心前置工作:①市场与行业趋势调研,明确市场格局、增长趋势与技术方向;②用户需求与痛点调研,构建用户画像,明确核心需求与痛点;③技术标准与合规性调研,梳理产品必须遵循的国家标准与认证要求;④竞品对标与差异化分析,拆解标杆产品,找到差异化创新切入点。
8.家电产品设计中,如何控制量产成本同时保证设计效果?
答:核心技巧有4个,均经过量产项目验证:①设计前期介入成本管控,在概念设计阶段,就评估模具、材料、采购的成本,避免后期方案返工;②优化开模设计,外观件尽量采用统一的开模方向,减少滑块、斜顶等复杂结构,降低模具成本;③通用件优先,尽量采用行业内通用的元器件,减少定制件,降低采购与开模成本;④优化结构设计,减少整机零件数量,降低组装与管理成本。
9.空气清新器交互设计的核心原则是什么?
答:空气清新器交互设计的核心原则是“极简分层”,核心包括:①核心功能前置,用户高频使用的开关、风速调节、模式切换,采用物理按键或显眼的触控按键,降低操作门槛;②附加功能分层,低频使用的定时、远程控制、空气质量详情等功能,放在手机APP中,不增加主界面的操作复杂度;③人性化细节优化,夜间模式可关闭所有指示灯,避免光污染,操作增加清晰的反馈,提升使用体验。
10.空气清新器设计手板打样阶段,需要完成哪些核心测试?
答:手板打样是家电产品设计流程中验证方案的核心环节,需要完成三大核心测试:①性能测试,测试CADR洁净空气量、CCM累计净化量、噪音、风量、能耗等核心指标,验证是否符合设计需求与国家标准;②人机与可用性测试,测试产品的操作便捷性、安装便捷性、交互逻辑的合理性,邀请目标用户试用,收集使用反馈;③场景适配测试,将手板放入真实家居场景中,验证外观的家居适配性、体积与安装位置的合理性,同时测试结构的稳定性与可靠性。

八、文章总结
空气清新器工业设计,从来不是简单的外观美化,而是一个覆盖用户需求、技术研发、结构工程、量产制造、绿色环保、商业价值的全链路系统工程,也是家电产品设计流程在家电品类中最具代表性的落地范本。从前期的调研立项,到中期的设计发散、结构落地、手板迭代,再到后期的量产跟进、上市反馈,每一个环节都环环相扣,缺一不可。
好的家电设计,本质上是对用户生活的深度共情。作为壹零壹的工业设计师,我们始终坚持柳冠中先生“设计为人”的核心理念,拒绝自嗨式的创意,拒绝同质化的内卷,所有空气清新器工业设计的创新,都必须围绕用户的真实痛点展开。
中国家电行业已经从“中国制造”全面走向“中国创造”,工业设计,已经成为中国家电品牌的核心竞争力。作为一线设计师,我们始终坚信,我们笔下的每一根线条,每一个细节,最终都会转化为用户日常生活中的一份美好、一份舒适、一份安心。我们也将持续以设计为笔,以用户为心,为中国家庭打造更多真正好用、好看、有温度的家电产品。
本文为「家电产品设计流程系列」的第一篇专题内容,后续我们将陆续带来冰箱、洗衣机、油烟机、微波炉等主流家电品类的工业设计全流程科普,带大家读懂中国家电设计背后的故事与逻辑。
本文权威参考文献
1.中国家用电器协会.2024年中国空气净化器行业白皮书[R].2024.
2.GB/T18801-2022,空气净化器[S].国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会,2022.
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8.毛义军,李天龙,陈志华.空气净化器风道设计与气动噪声控制研究进展[J].流体机械,2022,50(08):37-46.
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10.GB36893-2018,空气净化器能效限定值及能效等级[S].国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会,2018.

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