CN206198949U - 一种再生型汽车空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种再生型汽车空气净化装置，属于汽车空气净化、资源与能源回用领域。它包括吸附脱附室，气流进入吸附脱附室内，完成吸附过程后，吸附脱附室排出气体，进入到汽车空调系统；吸附脱附室内的吸附剂饱和后，脱附气进入吸附脱附室内，完成脱附过程后，吸附脱附室排出脱附排气，进入到发动机气缸排气歧管总管，吸附脱附室上设有吸附脱附进气切换阀和吸附脱附排气切换阀，将吸附脱附室分为吸附脱附一室和吸附脱附二室，且吸附脱附一室和吸附脱附二室中均装有高吸附性能的吸附剂材料。它可以在任意天气条件与空气质量下使用，保证车内空气清洁健康，同时可将汽车尾气余热合理利用，能源与资源节约效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及汽车内部空气吸附净化、热力脱附、余热利用、资源回用等领域，尤其涉及一种再生型汽车空气净化装置。
背景技术
汽车已在生活中大量使用，车内是一个密闭空间，空气流通不畅，容易出现气体污染和异味，且会随着时间累积，尤其是新车，内饰产生的挥发性有机物如苯、甲醛、二甲苯、丙酮等浓度高，会严重影响驾驶员及车内乘坐人员的健康，长时间处于这种环境中还会增加致癌风险。据文献报道，VOCs浓度达到3.0～25.0mg/m3时，可能产生咳嗽、皮肤痛痒、喉咙不适、头痛或感冒症状；浓度大于25.0mg/m3时，就有可能产生毒害神经的作用或恶性肿瘤、癌症等疾病。
过滤、吸附、负离子及紫外等是目前汽车空气净化器广泛使用的净化工艺，其中核心的部分为吸附剂吸附。由于吸附剂无法再生，需要频繁更换，费时费力，而且吸附有污染物的吸附剂作为固体废弃物仍需要进一步处理，不仅花费处理成本，还造成不必要的资源、能源浪费，在环境中还存在二次污染风险。此外，吸附剂吸附容量与更换周期会随着使用工况变化，来不及更换或无法确定何时更换时，通风系统对车内人员会造成意想不到的伤害。
中国发明专利，公开号：101987295A，公开日：2011年3月23日，公开了一种烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法，包括将吸附剂引入烟气吸附器中，与催化裂化催化剂再生烟气接触吸附脱除烟气中的硫、氮化物，将吸附后的待生吸附剂引入吸附剂再生器中,与热载体接触换热提高温度，与还原气体接触在较高温度下进行脱附再生，脱附再生后的吸附剂和再生催化剂的混合物全部或部分经冷却后返回烟气吸附器中循环利用、或者不经冷却直接导入催化裂化装置的再生器或者反应器；所述的吸附剂为催化裂化催化剂。该发明提供的方法将催化裂化装置再生器的外取热器、烟气处理部分的待生吸附剂换热器和吸附剂再生器合为一体，降低了设备投资和能耗。其不足之处在于，该专利是用于烟气脱硫脱氮吸附剂再生，是结合相应的工艺装置确定的换热方法，并不能够直接应用在本发明的汽车空气净化工艺中，该专利与本发明使用条件和运行工艺都不相同。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对目前汽车空气净化器需要频繁更换吸附剂造成更换与二次处理成本高，资源与能源浪费严重的问题，本发明提供一种再生型汽车空气净化装置。它可以使吸附剂循环再生、尾气余热再利用、脱附气资源回用，对节约资源、能源，维持车内清洁，保障人员健康有重大意义。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种再生型汽车空气净化装置，包括吸附脱附室和风口，风口和脱附气进气管道位于吸附脱附室一端，吸附排气管道和脱附气排气管道位于吸附脱附室另一端，脱附气排气管道与发动机气缸排气歧管总管连通。气流进入吸附脱附室内，完成吸附过程后，吸附脱附室排出气体，进入到汽车空调系统；吸附脱附室内的吸附剂饱和后，脱附气进入吸附脱附室内，完成脱附过程后，吸附脱附室排出脱附排气，进入到发动机气缸排气歧管总管。
吸附脱附室内的吸附剂吸附饱和后，吸附脱附室进行脱附，将饱和的吸附剂脱附干净，从理论上讲不需要更换，实际上由于长时间使用(比如3-5年以后)，吸附剂表面发生变化，或者不可逆的损耗会导致吸附能力下降，适当更换一下可以保证效果。
优选地，吸附脱附室上设有吸附脱附进气切换阀和吸附脱附排气切换阀，将吸附脱附室分为吸附脱附一室和吸附脱附二室，且吸附脱附一室和吸附脱附二室中均装有高吸附性能的吸附剂材料。
吸附脱附室中间设有隔板，吸附脱附进气切换阀和吸附脱附排气切换阀分别设在隔板的两端。
优选地，脱附气进气切换阀位于吸附脱附一室和吸附脱附二室脱附气进气管道的交叉口上；脱附气排气切换阀位于吸附脱附一室和吸附脱附二室脱附气排气管道的交叉口上。
优选地，吸附脱附进气切换阀、吸附脱附排气切换阀、脱附气进气切换阀和脱附气排气切换阀联锁控制。
当吸附脱附进气切换阀和吸附脱附排气切换阀切换到吸附脱附一室一侧时，脱附气进气切换阀和脱附气排气切换阀也切换到吸附脱附一室一侧。
优选地，还包括换热单元，脱附进气经过换热单元进入吸附脱附室内，脱附排气经过换热单元从发动机排气歧管总管排出。
脱附进气经过换热单元进入脱附气进气管道，经过脱附气进气切换阀进入到吸附脱附一室或吸附脱附二室内，在吸附脱附一室或吸附脱附二室内脱附后，脱附排气进入脱附气排气管道，经过脱附气排气切换阀进入到换热单元进入到发动机排气歧管总管。
换热单元中有两个管道，脱附进气经过换热单元中的一个管道进入脱附气进气管道，脱附排气经过换热单元中的另一个管道进入到发动机排气歧管总管。
来自发动机气缸排气歧管总管的高温燃烧尾气经换热单元将部分热量传至由脱附风机送来的冷风，使其温度升高后进入吸附脱附一室或吸附脱附二室内，对吸附饱和的吸附剂进行脱附再生，脱附尾气经脱附气切换阀汇入发动机排气管路，由车内尾气处理装置进行处理后直排大气。
优选地，还包括内循环风口、外循环风口和脱附风口，内循环风口、外循环风口和脱附风口分别设有内循环滤清器、外循环滤清器、滤清器，脱附气体中的固体颗粒物可以被截留，达到初步过滤效果。
内循环滤清器、外循环滤清器和滤清器含有滤棉、滤布、滤网等常用过滤材料，通过微孔截留初步滤除固体颗粒物后，进入吸附脱附一室。
优选地，内循环风口设有内循环控制阀，吸附脱附室的吸附排气管道上设有吸附风机。
内循环控制阀控制内循环风口是开还是关闭，当内循环控制阀打开时，内循环风口打开，车内空气经过内循环滤清器，进入吸附脱附室进行吸附后，吸附排气可以由吸附风机抽入风管中，进入汽车空调系统内；当内循环风口关闭，室外空气经过外循环滤清器，进入吸附脱附室进行吸附后，吸附排气可以由吸附风机抽入风管中，进入汽车空调系统内。吸附风机只能抽吸室外空气。
优选地，脱附风口处还设有脱附风机，脱附进气经过滤清器，进入脱附风机，经过换热单元进入脱附进气管道。
一种再生型汽车空气净化工艺，根据以上所述的一种再生型汽车空气净化装置，包括以下步骤：
A、阀门控制：吸附脱附进气切换阀和吸附脱附排气切换阀切换到吸附脱附一室一侧，脱附气进气切换阀和脱附气排气切换阀也切换到吸附脱附一室一侧，附脱附一室切换为吸附室；
B、吸附过程：气流从内循环风口或外循环风口，经过内循环滤清器和外循环滤清器，进入吸附脱附一室，吸附脱附一室内的吸附剂(高性能的吸附剂)将气体污染物组分(如苯、醛等VOCs)去除，打开吸附风机，吸附风机将吸附脱附一室排出的吸附排气，送至汽车空调系统，完成吸附过程；
C、吸附脱附一室吸附饱和后，吸附脱附进气切换阀与吸附脱附排气切换阀同步完成切换，脱附气进气切换阀和脱附气排气切换阀也切换到吸附脱附二室一侧，此时，吸附脱附二室切换为吸附室，重复步骤B；
D、脱附过程：在吸附脱附二室内完成吸附过程的同时，吸附脱附一室切换为脱附室，并进入脱附程序；外部空气经过滤清器，进入脱附风机，开启脱附风机，来自发动机气缸排气歧管总管的高温燃烧尾气经换热单元将部分热量传至由脱附风机送来的冷风，使其温度升高后进入吸附脱附一室，对吸附饱和的吸附剂进行脱附再生，脱附尾气经脱附气切换阀汇入气缸排气歧管总管，由车内尾气处理装置进行处理后直排大气；
E、重复步骤A-D。
优选地，阀门控制切换周期为20～30h；脱附运行时间为10～15min，以保证饱和吸附剂脱附干净，脱附运行结束即进入冷却等待状态；
吸附脱附进气切换阀、排气切换阀同步切换周期为20～30h，也即其中一室运行20～30h才会切换至另一室。其中一室在吸附时，另一室先脱10～15min，脱附完成后，停止脱附待待下一次切换，直到20～30h后切换；切换后，另一室开始吸附，其中一室(原吸附室)便进入脱附，时间仍为10～15min，20～30h后再进行切换，如此循环。
所使用的高效吸附剂可以是活性炭、沸石、炭纤维、氧化铝等中的一种或多种组合，优先的选用比表面积1800～2000m2/g的活性炭纤维，单室炭纤维用量为180～300g。
脱附温度控制在100～150℃；因为实际情况下，气体组分是变化的，温度也是在一定范围波动，总体浮动不大。另温度范围是与换热单元的效率相关，进口气体流量、温度一定情况下，对于成型的换热单元，出口温度就基本固定。
排气歧管总管与换热单元热端相连，热端排气管路与脱附气排气切换阀由管路连接；
吸附脱附室设置有高温烟气报警装置，温度上限设置为700℃～750℃，超过温度上限，吸附脱附进气切换阀、吸附脱附排气切换阀进行切换，吸附风机开启，脱附风机联锁关闭，补充新风以使吸附剂床层温度降低，保证安全。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明通过吸附与脱附切换，可以同时实现在线吸附、脱附连续进行，吸附剂脱附再生，可循环使用，免除更换吸附剂工作量，降低吸附剂使用及再处理成本，节约资源；
(2)本发明包括吸附脱附室，气流进入吸附脱附室内，完成吸附过程后，吸附脱附室排出气体，进入到汽车空调系统；吸附脱附室内的吸附剂饱和后，脱附气进入吸附脱附室内，完成脱附过程后，吸附脱附室排出脱附排气，进入到发动机气缸排气歧管总管，应用上可以对汽车室内、室外气体进行过滤、吸附处理，能够方便的与负离子、紫外等其它处理技术联用，可有效去除污染气体中的颗粒物与挥发性有机物，保证车内空气清新，保证驾驶员与乘坐人员健康；
(3)本发明的吸附脱附室内的吸附剂吸附饱和后，吸附脱附室进行脱附，将饱和的吸附剂脱附干净，吸附器可以重复使用，不需要频繁更换，节省资源和能源，节省时间和人力，符合环境可持续发展政策；与现有技术相比，吸附剂实现了重复使用的再生过程，不需要频繁更换，不会对汽车内人员会造成意想不到的伤害；
(4)本发明将来自发动机气缸排气歧管总管的高温燃烧尾气经换热单元将部分热量传至由脱附风机送来的冷风，使其温度升高后进入吸附脱附一室或吸附脱附二室内，对吸附饱和的吸附剂进行脱附再生，解决了热风来源技术难题，有效使用废气废热，避免了电加热或其它热风产生设备高能消耗，节约能源；
(5)本发明的脱附尾气经脱附气切换阀汇入发动机排气管路，由车内尾气处理装置进行处理后直排大气，脱附后的脱附尾气中含有少量VOCs及未完全燃铙的油分，将脱附尾气与汽车尾气混合后送入汽车尾气处理装置，可实现脱附污染物处理，减少环境污染；
(6)传统吸附净化装置出于吸附剂的吸附容量及处理效果考虑，吸附剂数量较大，本发明通过对吸附剂重复使用的再生，可以有效减少吸附剂用量，在原使用周期内切换10次条件下，吸附剂用量可减少至原来的10％，增加吸附脱附切换频次，吸附剂用量更少；
(7)本发明的吸附脱附进气切换阀和吸附脱附排气切换阀切换到吸附脱附一室一侧，脱附气进气切换阀和脱附气排气切换阀也切换到吸附脱附一室一侧，附脱附一室切换为吸附室，吸附、脱附工艺完全连锁控制，自动化程度高，操作方便；
(8)本发明脱附空气不使用蒸气、电加热等汽车上难以实现的技术条件，且结构原理简单、成本低，易于实现；
(9)本发明的吸附脱附室设置有高温烟气报警装置，温度上限设置为700℃～750℃，超过温度上限，吸附脱附进气切换阀、吸附脱附排气切换阀进行切换，吸附风机开启，脱附风机联锁关闭，补充新风以使吸附剂床层温度降低，保证安全；
(10)本发明可以在任意天气条件与空气质量下使用，保证车内空气清洁健康，同时可将汽车尾气余热合理利用，能源与资源节约效果显著。
附图说明
图1是本发明再生型汽车空气净化器吸附-脱附再生装置的结构示意图；
1、内循环滤清器；2、内循环控制阀；3、外循环滤清器；4、吸附脱附进气切换阀；5、吸附脱附一室；6、吸附脱附二室；7、吸附脱附排气切换阀；8、脱附进气切换阀；9、脱附排气切换阀；10、滤清器；11、脱附风机；12、换热单元；13、吸附风机；14、排气歧管总管。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
如图1，一种再生型汽车空气净化装置，包括吸附脱附室和风口，其特征在于，风口和脱附气进气管道位于吸附脱附室一端，吸附排气管道和脱附气排气管道位于吸附脱附室另一端，脱附气排气管道与发动机气缸排气歧管总管14连通。气流进入吸附脱附室内，完成吸附过程后，吸附脱附室排出气体，进入到汽车空调系统；吸附脱附室内的吸附剂饱和后，脱附气进入吸附脱附室内，完成脱附过程后，吸附脱附室排出脱附排气，进入到发动机气缸排气歧管总管14。
吸附脱附室内的吸附剂吸附饱和后，吸附脱附室进行脱附，将饱和的吸附剂脱附干净，从理论上讲不需要更换，实际上由于长时间使用(比如3-5年以后)，吸附剂表面发生变化，或者不可逆的损耗会导致吸附能力下降，适当更换一下可以保证效果。
吸附脱附室上设有吸附脱附进气切换阀4和吸附脱附排气切换阀7，将吸附脱附室分为吸附脱附一室5和吸附脱附二室6，且吸附脱附一室5和吸附脱附二室6中均装有高吸附性能的吸附剂材料，高性能吸附剂材料为颗粒炭、粉末炭、纤维炭或沸石。
脱附气进气切换阀8位于吸附脱附一室5和吸附脱附二室6脱附气进气管道的交叉口上；脱附气排气切换阀9位于吸附脱附一室5和吸附脱附二室6脱附气排气管道的交叉口上。
吸附脱附进气切换阀4、吸附脱附排气切换阀7、脱附气进气切换阀8和脱附气排气切换阀9联锁控制。当吸附脱附进气切换阀4和吸附脱附排气切换阀7切换到吸附脱附一室5一侧时，脱附气进气切换阀8和脱附气排气切换阀9也切换到吸附脱附一室5一侧。
还包括换热单元12，脱附进气经过换热单元12进入吸附脱附室内，脱附排气经过换热单元12从发动机排气歧管总管14排出。脱附进气经过换热单元12进入脱附气进气管道，经过脱附气进气切换阀8进入到吸附脱附一室5或吸附脱附二室6内，在吸附脱附一室5或吸附脱附二室6内脱附后，脱附排气进入脱附气排气管道，经过脱附气排气切换阀9进入到换热单元12进入到发动机排气歧管总管14。
换热单元12中有两个管道，脱附进气经过换热单元12中的一个管道进入脱附气进气管道，脱附排气经过换热单元12中的另一个管道进入到发动机排气歧管总管14。来自发动机气缸排气歧管总管14的高温燃烧尾气经换热单元12将部分热量传至由脱附风机11送来的冷风，使其温度升高后进入吸附脱附一室5或吸附脱附二室6内，对吸附饱和的吸附剂进行脱附再生，脱附尾气经脱附气切换阀9汇入发动机排气管路，由车内尾气处理装置进行处理后直排大气。
还包括内循环风口、外循环风口和脱附风口，内循环风口、外循环风口和脱附风口分别设有内循环滤清器1、外循环滤清器3、滤清器10，脱附气体中的固体颗粒物可以被截留，达到初步过滤效果。内循环滤清器1、外循环滤清器3和滤清器10含有滤棉、滤布、滤网等常用过滤材料，通过微孔截留初步滤除固体颗粒物后，进入吸附脱附一室5。
内循环风口设有内循环控制阀2，吸附脱附室的吸附排气管道上设有吸附风机13；内循环控制阀2控制内循环风口是开还是关闭，当内循环控制阀2打开时，内循环风口打开，车内空气经过内循环滤清器1，进入吸附脱附室进行吸附后，吸附排气可以由吸附风机13抽入风管中，进入汽车空调系统内；当内循环风口关闭，室外空气经过外循环滤清器3，进入吸附脱附室进行吸附后，吸附排气可以由吸附风机13抽入风管中，进入汽车空调系统内，吸附风机13只能抽吸室外空气。
脱附风口处还设有脱附风机11，脱附进气经过滤清器10，进入脱附风机11，经过换热单元12进入脱附进气管道。
一种再生型汽车空气净化工艺，根据以上所述的一种再生型汽车空气净化装置，包括以下步骤：
A、阀门控制：吸附脱附进气切换阀4和吸附脱附排气切换阀7切换到吸附脱附一室5一侧，脱附气进气切换阀8和脱附气排气切换阀9也切换到吸附脱附一室5一侧，附脱附一室5切换为吸附室；
B、吸附过程：气流从内循环风口或外循环风口，经过内循环滤清器1和外循环滤清器3，进入吸附脱附一室5，吸附脱附一室5内的吸附剂(高性能的吸附剂)将气体污染物组分(如苯、醛等VOCs)去除，打开吸附风机13，吸附风机13将吸附脱附一室5排出的吸附排气，送至汽车空调系统，完成吸附过程；
C、吸附脱附一室5吸附饱和后，吸附脱附进气切换阀4与吸附脱附排气切换阀7同步完成切换，脱附气进气切换阀8和脱附气排气切换阀9也切换到吸附脱附二室6一侧，此时，吸附脱附二室6切换为吸附室，重复步骤B；
D、脱附过程：在吸附脱附二室6内完成吸附过程的同时，吸附脱附一室5切换为脱附室，并进入脱附程序；外部空气经过滤清器10，进入脱附风机11，开启脱附风机11，来自发动机气缸排气歧管总管14的高温燃烧尾气经换热单元12将部分热量传至由脱附风机11送来的冷风，使其温度升高后进入吸附脱附一室5，对吸附饱和的吸附剂进行脱附再生，脱附尾气经脱附气切换阀9汇入气缸排气歧管总管14，由车内尾气处理装置进行处理后直排大气；
E、重复步骤A-D。
阀门控制切换周期为21h；脱附运行时间为12min，以保证饱和吸附剂脱附干净，脱附运行结束即进入冷却等待状态；即，吸附脱附进气切换阀4、排气切换阀7同步切换周期为21h，也即其中一室运行21h才会切换至另一室。其中一室在吸附时，另一室先脱12min，脱附完成后，停止脱附待待下一次切换，直到21h后切换；切换后，另一室开始吸附，其中一室(原吸附室)便进入脱附，时间仍为12min，21h后再进行切换，如此循环。
所使用的高效吸附剂可以是活性炭、沸石、炭纤维、氧化铝等中的一种或多种组合，优先的选用比表面积1900m2/g的活性炭纤维，单室炭纤维用量为190g。
脱附温度控制在100～150℃；因为实际情况下，气体组分是变化的，温度也是在一定范围波动，总体浮动不大。另温度范围是与换热单元的效率相关，进口气体流量、温度一定情况下，对于成型的换热单元，出口温度就基本固定。
排气歧管总管14与换热单元12热端相连，热端排气管路与脱附气排气切换阀9由管路连接；吸附脱附室设置有高温烟气报警装置，温度上限设置为700℃～750℃，超过温度上限，吸附脱附进气切换阀4、吸附脱附排气切换阀7进行切换，吸附风机13开启，脱附风机11联锁关闭，补充新风以使吸附剂床层温度降低，保证安全。
实施例1
结合图1，一种再生型汽车空气净化装置，包括吸附脱附室和风口，其特征在于，风口和脱附气进气管道位于吸附脱附室一端，吸附排气管道和脱附气排气管道位于吸附脱附室另一端，脱附气排气管道与发动机气缸排气歧管总管14连通。气流进入吸附脱附室内，完成吸附过程后，吸附脱附室排出气体，进入到汽车空调系统；吸附脱附室内的吸附剂饱和后，脱附气进入吸附脱附室内，完成脱附过程后，吸附脱附室排出脱附排气，进入到发动机气缸排气歧管总管14。
吸附脱附室内的吸附剂吸附饱和后，吸附脱附室进行脱附，将饱和的吸附剂脱附干净，吸附器可以重复使用，不需要频繁更换，节省资源和能源，节省时间和人力，符合环境可持续发展政策；与现有技术相比，吸附剂实现了重复使用的再生过程，不需要频繁更换，不会对汽车内人员会造成意想不到的伤害。
实施例2
本实施例的一种再生型汽车空气净化装置，包括吸附脱附室和风口，其特征在于，风口和脱附气进气管道位于吸附脱附室一端，吸附排气管道和脱附气排气管道位于吸附脱附室另一端，脱附气排气管道与发动机气缸排气歧管总管14连通。气流进入吸附脱附室内，完成吸附过程后，吸附脱附室排出气体，进入到汽车空调系统；吸附脱附室内的吸附剂饱和后，脱附气进入吸附脱附室内，完成脱附过程后，吸附脱附室排出脱附排气，进入到发动机气缸排气歧管总管14。
其中，吸附脱附室上设有吸附脱附进气切换阀4和吸附脱附排气切换阀7，将吸附脱附室分为吸附脱附一室5和吸附脱附二室6，且吸附脱附一室5和吸附脱附二室6中均装有高吸附性能的吸附剂材料。
吸附脱附室中间设有隔板，吸附脱附进气切换阀4和吸附脱附排气切换阀7分别设在隔板的两端，将吸附脱附室分割成吸附脱附一室5和吸附脱附二室6，吸附脱附进气切换阀4和吸附脱附排气切换阀7同步切换实现吸附脱附一室5和吸附脱附二室6运行状态的切换。
所使用的所使用的高效吸附剂可以是活性炭、沸石、炭纤维、氧化铝等中的一种或多种组合，优先选用比表面积为1800～2000m2/g的活性炭纤维，单室炭纤维用量为180～300g。在本实施例中的吸附剂，可以选用比表面积为1800m2/g、1890m2/g、1950m2/g或2000m2/g等的活性炭纤维，吸附脱附一室5和吸附脱附二室6中，每个室炭纤维用量可以选择为180g、200g、250g、280g或300g等。
吸附剂从理论上讲不需要更换，实际上由于长时间使用，比如3-5年以后，吸附剂表面发生变化，或者不可逆的损耗会导致吸附能力下降，适当更换一下可以保证吸附效果。
实施例3
本实施例的一种再生型汽车空气净化装置，同实施例1或2类似，其中不同之处在于，脱附气进气切换阀8位于吸附脱附一室5和吸附脱附二室6脱附气进气管道的交叉口上；脱附气排气切换阀9位于吸附脱附一室5和吸附脱附二室6脱附气排气管道的交叉口上。
吸附脱附进气切换阀4、吸附脱附排气切换阀7、脱附气进气切换阀8和脱附气排气切换阀9联锁控制；当吸附脱附进气切换阀4和吸附脱附排气切换阀7切换到吸附脱附一室5一侧时，脱附气进气切换阀8和脱附气排气切换阀9也切换到吸附脱附一室5一侧。
实施例4
本实施例的一种再生型汽车空气净化装置，同实施例1-3中的任一个方案类似，其中不同之处在于，还包括换热单元12，脱附进气经过换热单元12进入吸附脱附室内，脱附排气经过换热单元12从发动机排气歧管总管14排出。
脱附进气经过换热单元12进入脱附气进气管道，经过脱附气进气切换阀8进入到吸附脱附一室5或吸附脱附二室6内，在吸附脱附一室5或吸附脱附二室6内脱附后，脱附排气进入脱附气排气管道，经过脱附气排气切换阀9进入到换热单元12进入到发动机排气歧管总管14。
换热单元12中有两个管道，脱附进气经过换热单元12中的一个管道进入脱附气进气管道，脱附排气经过换热单元12中的另一个管道进入到发动机排气歧管总管14。
来自发动机气缸排气歧管总管14的高温燃烧尾气经换热单元12将部分热量传至由脱附风机11送来的冷风，使其温度升高后进入吸附脱附一室5或吸附脱附二室6内，对吸附饱和的吸附剂进行脱附再生，脱附尾气经脱附气切换阀9汇入发动机排气管路，由车内尾气处理装置进行处理后直排大气。
实施例5
本实施例的一种再生型汽车空气净化装置，同实施例1-4中的任一个方案类似，其中不同之处在于，还包括内循环风口、外循环风口和脱附风口，内循环风口、外循环风口和脱附风口分别设有内循环滤清器1、外循环滤清器3、滤清器10，脱附气体中的固体颗粒物可以被截留，达到初步过滤效果；内循环滤清器1、外循环滤清器3和滤清器10含有滤棉、滤布、滤网等常用过滤材料，通过微孔截留初步滤除固体颗粒物后，进入吸附脱附一室5。
实施例6
本实施例的一种再生型汽车空气净化装置，同实施例1-5中的任一个方案类似，其中不同之处在于，内循环风口设有内循环控制阀2，吸附脱附室的吸附排气管道上设有吸附风机13；内循环控制阀2控制内循环风口是开还是关闭，当内循环控制阀2打开时，内循环风口打开，车内空气经过内循环滤清器1，进入吸附脱附室进行吸附后，吸附排气可以由吸附风机13抽入风管中，进入汽车空调系统内；当内循环风口关闭，室外空气经过外循环滤清器3，进入吸附脱附室进行吸附后，吸附排气可以由吸附风机13抽入风管中，进入汽车空调系统内。吸附风机13只能抽吸室外空气。
实施例7
本实施例的一种再生型汽车空气净化装置，同实施例1-6中的任一个方案类似，其中不同之处在于，脱附风口处还设有脱附风机11，脱附进气经过滤清器10，进入脱附风机11，经过换热单元12进入脱附进气管道。
实施例8
本实施例的一种再生型汽车空气净化装置，同实施例1-7中的任一个方案或者组合的方案相同，其中不同之处在于，一种再生型汽车空气净化工艺，包括以下步骤：
A、阀门控制：吸附脱附进气切换阀4和吸附脱附排气切换阀7切换到吸附脱附一室5一侧，脱附气进气切换阀8和脱附气排气切换阀9也切换到吸附脱附一室5一侧，附脱附一室5切换为吸附室；
B、吸附过程：气流从内循环风口或外循环风口，经过内循环滤清器1和外循环滤清器3，进入吸附脱附一室5，吸附脱附一室5内的吸附剂(高性能的吸附剂)将气体污染物组分(如苯、醛等VOCs)去除，打开吸附风机13，吸附风机13将吸附脱附一室5排出的吸附排气，送至汽车空调系统，完成吸附过程；
C、吸附脱附一室5吸附饱和后，吸附脱附进气切换阀4与吸附脱附排气切换阀7同步完成切换，脱附气进气切换阀8和脱附气排气切换阀9也切换到吸附脱附二室6一侧，此时，吸附脱附二室6切换为吸附室，重复步骤B；
D、脱附过程：在吸附脱附二室6内完成吸附过程的同时，吸附脱附一室5切换为脱附室，并进入脱附程序；外部空气经过滤清器10，进入脱附风机11，开启脱附风机11，来自发动机气缸排气歧管总管14的高温燃烧尾气经换热单元12将部分热量传至由脱附风机11送来的冷风，使其温度升高后进入吸附脱附一室5，对吸附饱和的吸附剂进行脱附再生，脱附尾气经脱附气切换阀9汇入气缸排气歧管总管14，由车内尾气处理装置进行处理后直排大气；
其中，脱附温度控制在100～150℃；因为实际情况下，气体组分是变化的，温度也是在一定范围波动，总体浮动不大。另温度范围是与换热单元12的效率相关，进口气体流量、温度一定情况下，对于成型的换热单元12，出口温度就基本固定。
E、重复步骤A-D。
阀门控制切换周期为20～30h；脱附运行时间为10～15min，以保证饱和吸附剂脱附干净，脱附运行结束即进入冷却等待状态；即，吸附脱附进气切换阀4、排气切换阀7同步切换周期为20～30h，也即其中一室运行20～30h才会切换至另一室。其中一室在吸附时，另一室先脱10～15min，脱附完成后，停止脱附待待下一次切换，直到20～30h后切换；切换后，另一室开始吸附，其中一室(原吸附室)便进入脱附，时间仍为10～15min，20～30h后再进行切换，如此循环。
本实施例中吸附脱附一室5和吸附脱附二室6，并没有特殊的限定，对于两者的名称上的限定只是为了更好的描述本发明的装置和工艺，虽然工艺步骤中，先描述了吸附脱附一室5进行吸附，饱和后，吸附脱附二室6进行吸附，同时，吸附脱附一室5进行脱附这种循环过程，但在实际应用中，吸附脱附一室5和吸附脱附二室6在实施本实施例的工艺时，没有顺序上的限制，此处只是为了便于描述两者之间的交替切换运行过程。
实施例9
本实施例的一种再生型汽车空气净化装置，同实施例1-7中的任一个方案或者组合的方案相同，本实施例的一种再生型汽车空气净化工艺，与实施例8类似，其中不同之处在于，阀门控制切换周期为20h；脱附运行时间为10min，以保证饱和吸附剂脱附干净，脱附运行结束即进入冷却等待状态；即，吸附脱附进气切换阀4、排气切换阀7同步切换周期为20h，也即其中一室运行20h才会切换至另一室。其中一室在吸附时，另一室先脱10min，脱附完成后，停止脱附待待下一次切换，直到20h后切换；切换后，另一室开始吸附，其中一室(原吸附室)便进入脱附，时间仍为10min，20h后再进行切换，如此循环。
实施例10
本实施例的一种再生型汽车空气净化装置，同实施例1-7中的任一个方案或者组合的方案相同，本实施例的一种再生型汽车空气净化工艺，与实施例8类似，其中不同之处在于，阀门控制切换周期为30h；脱附运行时间为15min，以保证饱和吸附剂脱附干净，脱附运行结束即进入冷却等待状态；即，吸附脱附进气切换阀4、排气切换阀7同步切换周期为30h，也即其中一室运行30h才会切换至另一室。其中一室在吸附时，另一室先脱15min，脱附完成后，停止脱附待待下一次切换，直到30h后切换；切换后，另一室开始吸附，其中一室(原吸附室)便进入脱附，时间仍为15min，30h后再进行切换，如此循环。
实施例11
本实施例的一种再生型汽车空气净化装置，同实施例1-7中的任一个方案或者组合的方案相同，本实施例的一种再生型汽车空气净化工艺，与实施例8类似，其中不同之处在于，阀门切换周期为26h；脱附运行时间为13min，以保证饱和吸附剂脱附干净，时间累加器达到设定运行时间后，脱附运行结束即进入冷却等待状态；即，吸附脱附进气切换阀4、排气切换阀7同步切换周期为26h，也即其中一室运行26h才会切换至另一室。其中一室在吸附时，另一室先脱13min，脱附完成后，停止脱附待待下一次切换，直到26h后切换；切换后，另一室开始吸附，其中一室(原吸附室)便进入脱附，时间仍为13min，26h后再进行切换，如此循环。
实施例12
本实施例与实施例1-11中的任一个方案或者组合的方案类似，其中不同之处在于，吸附脱附室设置有高温烟气报警装置，温度上限设置为700℃～750℃，超过温度上限，吸附脱附进气切换阀4、吸附脱附排气切换阀7进行切换，吸附风机13开启，脱附风机11联锁关闭，补充新风以使吸附剂床层温度降低，保证安全。
在本实施例中吸附脱附一室5和吸附脱附二室6中均设有高温烟气报警装置，其中，温度上限可以设置为700℃、720℃、730℃、750℃或700℃～750℃中的任一数值，具体数值，根据应用场合的情况待定。
不论吸附脱附一室5和吸附脱附二室6里装的是同种还是不同种的吸附剂材料，吸附脱附一室5和吸附脱附二室6的报警温度上限一直都是一样的，温度上限范围700-750℃跟吸附剂材料相关，但整体上关系不大，因为如果吸附脱附一室5和吸附脱附二室6正常使用，温度在500℃以下，一旦出现超温，温度监测基本为炭材料着火时火焰温度，同时为了减少误报的可能性(包括仪表测量误差、温控器误差等)，会留一定的温度空间，所以这里取700℃，中间有近200℃温差裕量，当然温度设定值也不能为一个达不到的值，这里火焰温度是能够超过700℃的，所以设定值既能探测火情，又能减少误报概率，设置值相对合理。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种再生型汽车空气净化装置，包括吸附脱附室和风口，其特征在于，风口和脱附气进气管道位于吸附脱附室一端，吸附排气管道和脱附气排气管道位于吸附脱附室另一端，脱附气排气管道与发动机气缸排气歧管总管(14)连通。
2.根据权利要求1所述的一种再生型汽车空气净化装置，其特征在于，吸附脱附室上设有吸附脱附进气切换阀(4)和吸附脱附排气切换阀(7)，将吸附脱附室分为吸附脱附一室(5)和吸附脱附二室(6)，且吸附脱附一室(5)和吸附脱附二室(6)中均装有高吸附性能的吸附剂材料。
3.根据权利要求2所述的一种再生型汽车空气净化装置，其特征在于，脱附气进气切换阀(8)位于吸附脱附一室(5)和吸附脱附二室(6)脱附气进气管道的交叉口上；脱附气排气切换阀(9)位于吸附脱附一室(5)和吸附脱附二室(6)脱附气排气管道的交叉口上。
4.根据权利要求3所述的一种再生型汽车空气净化装置，其特征在于，吸附脱附进气切换阀(4)、吸附脱附排气切换阀(7)、脱附气进气切换阀(8)和脱附气排气切换阀(9)联锁控制。
5.根据权利要求1或2所述的一种再生型汽车空气净化装置，其特征在于，还包括换热单元(12)，脱附进气经过换热单元(12)进入吸附脱附室内，脱附排气经过换热单元(12)从发动机排气歧管总管(14)排出。
6.根据权利要求1所述的一种再生型汽车空气净化装置，其特征在于，还包括内循环风口、外循环风口和脱附风口，内循环风口、外循环风口和脱附风口分别设有内循环滤清器(1)、外循环滤清器(3)、滤清器(10)。
7.根据权利要求1所述的一种再生型汽车空气净化装置，其特征在于，内循环风口设有内循环控制阀(2)，吸附脱附室的吸附排气管道上设有吸附风机(13)。
8.根据权利要求6或7所述的一种再生型汽车空气净化装置，其特征在于，脱附风口处还设有脱附风机(11)，脱附进气经过滤清器(10)，进入脱附风机(11)，经过换热单元(12)进入脱附进气管道。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106422652A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-02-22 | 南京大学环境规划设计研究院有限公司 | 一种再生型汽车空气净化装置与工艺 |
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2016
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Address after: 211505 floor 5, A6 building, 9 Chuang Chuang Road, Liuhe District, Nanjing, Jiangsu. Patentee after: Nanjing University environmental planning and Design Institute Group Co., Ltd Address before: 211505 floor 5, A6 building, 9 Chuang Chuang Road, Liuhe District, Nanjing, Jiangsu. Patentee before: ACADEMY OF ENVIRONMENTAL PLANNING & DESIGN CO., LTD. NANJING University |