本發明涉及汽車內部空氣吸附凈化、熱力脫附、余熱利用、資源回用等領域，尤其涉及一種節能型汽車空氣凈化裝置與工藝。

背景技術：

汽車已在生活中大量使用，人們對乘坐舒適性、車內空氣清潔、自身健康的要求越來越高。車內是一個密閉空間，空氣流通不暢，容易出現氣體污染和異味，且會隨著時間累積。尤其是新車，內飾選用的皮革、桃木、工程塑料及金屬、油漆等會產生揮發性有有機物，如苯、甲醛、二甲苯、丙酮等，這些有機物會嚴重影響駕駛員及車內乘坐人員的健康，長時間處于這種環境中還會增加致癌風險。據文獻報道，中國裝飾協會室內空氣監測中心累計對200輛新車的檢驗發現，近九成的汽車都存在車內空氣嚴重超標問題，最嚴重的超標50倍左右。

目前中高檔汽車普遍使用的空氣凈化工藝為過濾、吸附、負離子及紫外等，其中核心的部分為吸附劑吸附。由于吸附劑無法再生，需要頻繁更換，費時費力，而且吸附有污染物的吸附劑作為固體廢棄物仍需要進一步處理，不僅花費處理成本，還造成不必要的資源、能源浪費，在環境中還存在二次污染風險。此外，吸附劑吸附容量與更換周期會隨著使用工況變化，來不及更換或無法確定何時更換時，通風系統對車內人員會造成意想不到的傷害。

中國發明專利，公開號：1903600，公開日：2007-01-31，公開了一種汽車空氣凈化系統，包括循環風門、風機、負離子發生器、過濾器、吸附器等。該發明可以有效地調節車廂內空氣質量。但由于脫附工藝所需熱風來源、有限空間內布置復雜的吸附脫附切換設備及管路、脫附氣難以處理等均存在較大困難，同多數汽車空氣凈化器專利一樣，吸附劑無法再生，只能頻繁更換。

中國發明，公開號：101596390，公開日：2009-12-09，公開了一種空氣凈化裝置，目的在于解決空氣凈化裝置中吸附劑的脫附問題，從而能夠利用可再生吸附劑持續地吸附空氣中的有害氣體。其技術手段是在主風道中靠近吸附單元處設有一個加熱元件，該加熱元件在主風道內形成一個高溫區，高溫區的側壁設有保溫層，高溫區的兩端均設有風門，至少吸附單元和加熱元件位于高溫區內，污風排風口和循環風口分別設在吸附單元的兩側，并且循環風口設在有加熱元件的一側，排污風機的進氣端與污風排風口連通，排氣端則分為兩路，一路通過循環風門和循環風管通往循環風口，另一路通過排污風門及排污風管與室外連通。其不足之處是：1)該專利屬于室內或工業氣體凈化裝置，占地大、造價高，在汽車空調總成中無法集成；2)脫附熱風來源于電加熱，功耗大，在汽車空氣凈化器領域大功率電源無法實現，相比本專利余熱利用，環保效益差；3)該專利只設一室，吸附脫附交替進行，即脫附時，無法達到污染空氣處理目的，實用性差，不適合汽車內空氣凈化。

中國發明專利，授權公告號CN 101444634B，授權公告日2013.02.20，公開了一種室內空氣凈化裝置，包括機殼、控制系統，引風系統、吸附系統和催化燃燒系統。通過引風系統將含有有害物質的空氣在常溫下通過吸附系統，實現室內空氣凈化。加熱吸附材料，從吸附材料上脫附出來的有害物質經過催化燃燒系統的催化劑的作用下將室內的有害物質一氧化碳、苯、甲苯、二甲苯、甲醛和乙酸乙酯等污染物經過催化劑的作用完全轉化為二氧化碳和水。其可多次重復循環工作，吸附材料通過加熱的方式實現原位再生。它與傳統的吸附法相比，不用更換任何消耗品，在甲醛濃度為1.4mg/m³的50m³的房間運行此裝置24小時后，用酚試劑法檢測甲醛濃度為0.06mg/m³。低于中國標準中所規定的0.10mg/m³。其不足之處是：1)應用范圍不同，該專利主要應用于室內甲醛凈化、工業廠房廢氣凈化，與工業中常用的吸附催化耦合工藝類似，同樣占地大(裝置主體、兩臺風機)、造價高，無法與汽車空調總成集成；2)類似的，脫附熱源需要使額外的加熱裝置(加熱帶、加熱板)既不易安裝，又缺乏大功率電源，因此單獨處理室內氣體沒有問題，難以移植到汽車領域。

技術實現要素：

1.發明要解決的技術問題

針對目前汽車空氣凈化器需要頻繁更換吸附劑造成更換與二次處理成本高，資源與能源浪費嚴重的問題，本發明提供一種節能型汽車空氣凈化裝置與工藝。它可以使吸附劑循環再生、尾氣余熱再利用、脫附氣資源回用，對節約資源、能源，維持車內清潔，保障人員健康有重大意義。

2.技術方案

為解決上述問題，本發明提供的技術方案為：

一種節能型汽車空氣凈化裝置，包括吸附脫附室和風口，其特征在于，風口和脫附氣進氣管道位于吸附脫附室一端，吸附排氣管道和脫附氣排氣管道位于吸附脫附室另一端，脫附氣排氣管道與補充空氣管路連通。氣流進入吸附脫附室內，完成吸附過程后，吸附脫附室排出氣體，進入到汽車空調系統；吸附脫附室內的吸附劑飽和后，來自發動機氣缸排氣歧管總管的脫附氣進入吸附脫附室內，完成脫附過程后，吸附脫附室排出脫附排氣，進入到補充空氣管路。

吸附脫附室內的吸附劑吸附飽和后，吸附脫附室進行脫附，將飽和的吸附劑脫附干凈，從理論上講不需要更換，但實際上由于長時間使用，比如3-5年以后，吸附劑表面發生變化，或者不可逆的損耗會導致吸附能力下降，適當更換一下可以保證效果。

優選地，吸附脫附室上設有吸附脫附進氣切換閥和吸附脫附排氣切換閥，將吸附脫附室分為吸附脫附一室和吸附脫附二室，且吸附脫附一室和吸附脫附二室中均裝有高吸附性能的吸附劑材料。

吸附脫附室中間設有隔板，吸附脫附進氣切換閥和吸附脫附排氣切換閥分別設在隔板的兩端。

優選地，脫附氣進氣切換閥位于吸附脫附一室和吸附脫附二室脫附氣進氣管道的交叉口上；脫附氣排氣切換閥位于吸附脫附一室和吸附脫附二室脫附氣排氣管道的交叉口上。

優選地，吸附脫附室內設置有高溫煙氣報警裝置，溫度上限設置為700℃～750℃，超過溫度上限，高溫煙氣報警裝置與吸附脫附進氣切換閥、吸附脫附排氣切換閥、自動閥I、自動閥II和風機電信號連接。

優選地，還包括自動閥I和自動閥II，自動閥I設置在發動機氣缸排氣歧管總管和脫附氣進氣切換閥之間的脫附氣進氣管道上，自動閥II設置在補充空氣管路和脫附氣排氣切換閥之間的脫附氣排氣管道上。

優選地，還包括內循環風口和外循環風口脫附風口，內循環風口和外循環風口分別設有內循環濾清器和外循環濾清器，脫附氣體中的固體顆粒物可以被截留，達到初步過濾效果。

內循環濾清器和外循環濾清器中含有濾棉、濾布、濾網等常用過濾材料，通過微孔截留初步濾除固體顆粒物后，進入吸附脫附一室或吸附脫附二室。

優選地，內循環風口設有內循環控制閥，吸附脫附室的吸附排氣管道上設有風機。

內循環控制閥控制內循環風口是開還是關閉，當內循環控制閥打開時，內循環風口打開，車內空氣經過內循環濾清器，進入吸附脫附室進行吸附后，吸附排氣可以由風機抽入風管中，進入汽車空調系統內；當內循環風口關閉，室外空氣經過外循環濾清器，進入吸附脫附室進行吸附后，吸附排氣可以由風機抽入風管中，進入汽車空調系統內。風機只能抽吸室外空氣。

一種節能型汽車空氣凈化工藝，根據以上所述的一種節能型汽車空氣凈化裝置，其特征在于，包括以下步驟：

A、閥門控制：吸附脫附進氣切換閥和吸附脫附排氣切換閥切換到吸附脫附一室一側，脫附氣進氣切換閥和脫附氣排氣切換閥也切換到吸附脫附一室一側，附脫附一室切換為吸附室；

B、吸附過程：氣流從內循環風口或外循環風口，經過內循環濾清器和外循環濾清器，進入吸附脫附一室，吸附脫附一室內的吸附劑(高性能的吸附劑)將氣體污染物組分(如苯、醛等VOCs)去除，打開風機，風機將吸附脫附一室排出的吸附排氣，送至汽車空調系統，完成吸附過程；

內循環控制閥控制內循環風口是開還是關閉，當內循環控制閥打開時，內循環風口打開，車內空氣經過內循環濾清器，進入吸附脫附室進行吸附后，吸附排氣可以由風機抽入風管中，進入汽車空調系統內；當內循環風口關閉，室外空氣經過外循環濾清器，進入吸附脫附室進行吸附后，吸附排氣可以由風機抽入風管中，進入汽車空調系統內。

C、吸附脫附一室吸附飽和后，吸附脫附進氣切換閥與吸附脫附排氣切換閥同步完成切換，脫附氣進氣切換閥和脫附氣排氣切換閥也切換到吸附脫附二室一側，此時，吸附脫附二室切換為吸附室，重復步驟B；

D、脫附過程：在吸附脫附二室內完成吸附過程的同時，脫附氣進氣切換閥、脫附氣排氣切換閥分別切換至吸附脫附二室，吸附脫附一室切換為脫附室，并進入脫附程序；開啟自動閥I和自動閥II，來自發動機氣缸排氣歧管總管的部分高溫燃燒尾氣依次經過脫附氣進氣管道上的自動閥II、脫附氣進氣切換閥進入吸附脫附一室，對吸附飽和的吸附劑進行脫附再生，脫附尾氣依次經過脫附氣排氣管道上的脫附氣切換閥、自動閥匯入發動機氣缸補充空氣管路；

自動閥II控制發動機氣缸排氣歧管總管中流向脫附進氣管路中的流量為發動機氣缸排氣歧管總管總流量的5％～10％；脫附尾氣最終要回發動機助燃，而且脫附尾氣畢竟和潔凈空氣不同，出于安全與可行性考慮，將尾氣回用比例調整至5％～10％；

E、重復步驟A-D，進行吸附和脫附；

F、高溫報警

吸附脫附室內設置有高溫煙氣報警裝置，溫度上限設置為700℃～750℃，當吸附脫附室內的溫度超過溫度上限，吸附脫附進氣切換閥、吸附脫附排氣切換閥進行切換，同時自動閥I和自動閥II同步關閉，風機聯鎖開啟，補充新風以使吸附劑床層溫度降低，保證安全。

優選地，閥門控制切換周期為20～30h；脫附運行時間為10～15min，以保證飽和吸附劑脫附干凈，脫附運行結束即進入冷卻等待狀態；

吸附脫附進氣切換閥、排氣切換閥同步切換周期為20～30h，也即其中一室運行20～30h才會切換至另一室。其中一室在吸附時，另一室先脫10～15min，脫附完成后，停止脫附待待下一次切換，直到20～30h后切換；切換后，另一室開始吸附，其中一室(原吸附室)便進入脫附，時間仍為10～15min，20～30h后再進行切換，如此循環。

吸附脫附進氣切換閥、吸附脫附排氣切換閥運行時間設置為30h，時間累加至設定時間后，自動進行切換，自動閥I和自動閥II運行時間設置為10～15min，運行時間累加至設定時間后自動關閉，脫附室進入冷卻等待運行狀態。

優選地，所使用的高效吸附劑是活性炭、沸石、炭纖維和氧化鋁中的一種或多種組合，優先的選用比表面積為1800～2000m2/g的活性炭纖維，單室炭纖維用量為180～300g。

3.有益效果

采用本發明提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下有益效果：

(1)本發明通過吸附與脫附切換，可以同時實現在線吸附、脫附連續進行，吸附劑脫附再生，可循環使用，免除更換吸附劑工作量，降低吸附劑使用及再處理成本，節約資源；

(2)本發明包括吸附脫附室，氣流進入吸附脫附室內，完成吸附過程后，吸附脫附室排出氣體，進入到汽車空調系統；吸附脫附室內的吸附劑飽和后，脫附氣進入吸附脫附室內，完成脫附過程后，吸附脫附室排出脫附排氣，進入到發動機氣缸排氣歧管總管，應用上可以對汽車室內、室外氣體進行過濾、吸附處理，能夠方便的與負離子、紫外等其它處理技術聯用，可有效去除污染氣體中的顆粒物與揮發性有機物，保證車內空氣清新，保證駕駛員與乘坐人員健康；

(3)本發明的吸附脫附室內的吸附劑吸附飽和后，吸附脫附室進行脫附，將飽和的吸附劑脫附干凈，吸附器可以重復使用，不需要頻繁更換，節省資源和能源，節省時間和人力，符合環境可持續發展政策；與現有技術相比，吸附劑實現了重復使用的再生過程，不需要頻繁更換，不會對汽車內人員會造成意想不到的傷害；

(4)本發明將發動機氣缸高溫尾氣部分引出(5％～10％)，對飽和的吸附劑進行脫附，解決了熱風來源技術難題，有效使用廢氣廢熱，避免了電加熱或其它熱風產生設備高能消耗，節約能源；

(5)本發明的脫附尾氣經脫附氣切換閥匯入發動機排氣管路，由車內尾氣處理裝置進行處理后直排大氣，脫附后的脫附尾氣中含有少量VOCs及未完全燃鐃的油分，將脫附尾氣與汽車尾氣混合后送入汽車尾氣處理裝置，可實現脫附污染物處理，減少環境污染；

(6)傳統吸附凈化裝置出于吸附劑的吸附容量及處理效果考慮，吸附劑數量較大，本發明通過對吸附劑重復使用的再生，可以有效減少吸附劑用量，在原使用周期內切換10次條件下，吸附劑用量可減少至原來的10％，增加吸附脫附切換頻次，吸附劑用量更少；

(7)本發明的吸附脫附進氣切換閥和吸附脫附排氣切換閥切換到吸附脫附一室一側，脫附氣進氣切換閥和脫附氣排氣切換閥也切換到吸附脫附一室一側，附脫附一室切換為吸附室，吸附、脫附工藝完全連鎖控制，自動化程度高，操作方便；

(8)本發明脫附空氣不使用蒸氣、電加熱等汽車上難以實現的技術條件，且結構原理簡單、成本低，易于實現；

(9)本發明的吸附脫附室設置有高溫煙氣報警裝置，溫度上限設置為700℃～750℃，超過溫度上限，吸附脫附進氣切換閥、吸附脫附排氣切換閥進行切換，吸附風機開啟，脫附風機聯鎖關閉，補充新風以使吸附劑床層溫度降低，保證安全。

附圖說明

圖1是本發明節能型汽車空氣凈化器吸附-脫附再生裝置的結構示意圖。

示意圖中的標號說明：

1、內循環濾清器；2、內循環控制閥；3、外循環濾清器；4、吸附脫附進氣切換閥；5、吸附脫附一室；6、吸附脫附二室；7、吸附脫附排氣切換閥；8、脫附進氣切換閥；9、脫附排氣切換閥；10、排氣歧管總管；11、補充空氣管路；12、風機；13、自動閥I；14、自動閥II。

具體實施方式

為進一步了解本發明的內容，結合附圖及實施例對本發明作詳細描述。

如圖1，一種節能型汽車空氣凈化裝置，包括吸附脫附室和風口，其特征在于，風口和脫附氣進氣管道位于吸附脫附室一端，吸附排氣管道和脫附氣排氣管道位于吸附脫附室另一端，脫附氣排氣管道與補充空氣管路11連通。氣流進入吸附脫附室內，完成吸附過程后，吸附脫附室排出氣體，進入到汽車空調系統；吸附脫附室內的吸附劑飽和后，來自發動機氣缸排氣歧管總管10的脫附氣進入吸附脫附室內，完成脫附過程后，吸附脫附室排出脫附排氣，進入到補充空氣管路11。

吸附脫附室內的吸附劑吸附飽和后，吸附脫附室進行脫附，將飽和的吸附劑脫附干凈，從理論上講不需要更換，但實際上由于長時間使用，比如3-5年以后，吸附劑表面發生變化，或者不可逆的損耗會導致吸附能力下降，適當更換一下可以保證效果。

吸附脫附室上設有吸附脫附進氣切換閥4和吸附脫附排氣切換閥7，將吸附脫附室分為吸附脫附一室5和吸附脫附二室6，且吸附脫附一室5和吸附脫附二室6中均裝有高吸附性能的吸附劑材料。

吸附脫附室中間設有隔板，吸附脫附進氣切換閥4和吸附脫附排氣切換閥7分別設在隔板的兩端。

脫附氣進氣切換閥8位于吸附脫附一室5和吸附脫附二室6脫附氣進氣管道的交叉口上；脫附氣排氣切換閥9位于吸附脫附一室5和吸附脫附二室6脫附氣排氣管道的交叉口上。

吸附脫附室內設置有高溫煙氣報警裝置，溫度上限設置為700℃～750℃，超過溫度上限，高溫煙氣報警裝置與吸附脫附進氣切換閥4、吸附脫附排氣切換閥7、自動閥I13、自動閥II14和風機12電信號連接。

本實施的一種節能型汽車空氣凈化裝置還包括自動閥I13和自動閥II14，自動閥I13設置在發動機氣缸排氣歧管總管10和脫附氣進氣切換閥8之間的脫附氣進氣管道上，自動閥II14設置在補充空氣管路11和補充空氣管路11之間的脫附氣排氣管道上，自動閥II14制進入吸附脫附室的氣體流量和時間。

本實施的一種節能型汽車空氣凈化裝置還包括內循環風口和外循環風口脫附風口，內循環風口和外循環風口分別設有內循環濾清器1和外循環濾清器3，脫附氣體中的固體顆粒物可以被截留，達到初步過濾效果。

內循環濾清器1和外循環濾清器3中含有濾棉、濾布、濾網等常用過濾材料，通過微孔截留初步濾除固體顆粒物后，進入吸附脫附一室5或吸附脫附二室6。

內循環風口設有內循環控制閥2，吸附脫附室的吸附排氣管道上設有風機12；內循環控制閥2控制內循環風口是開還是關閉，當內循環控制閥2打開時，內循環風口打開，車內空氣經過內循環濾清器1，進入吸附脫附室進行吸附后，吸附排氣可以由風機12抽入風管中，進入汽車空調系統內；當內循環風口關閉，室外空氣經過外循環濾清器3，進入吸附脫附室進行吸附后，吸附排氣可以由風機12抽入風管中，進入汽車空調系統內。風機12只能抽吸室外空氣，外循環風口和內循環風口只有一個是打開的。

一種節能型汽車空氣凈化工藝，根據以上所述的一種節能型汽車空氣凈化裝置，包括以下步驟：

A、閥門控制：吸附脫附進氣切換閥4和吸附脫附排氣切換閥7切換到吸附脫附一室5一側，附脫附一室5切換為吸附室；

B、吸附過程：氣流從內循環風口或外循環風口，經過內循環濾清器1和外循環濾清器3，進入吸附脫附一室5，吸附脫附一室5內的吸附劑(高性能的吸附劑)將氣體污染物組分(如苯、醛等VOCs)去除，打開風機12，風機12將吸附脫附一室5排出的吸附排氣，送至汽車空調系統，完成吸附過程；

內循環控制閥2控制內循環風口是開還是關閉，當內循環控制閥2打開時，內循環風口打開，車內空氣經過內循環濾清器1，進入吸附脫附室進行吸附后，吸附排氣可以由風機12抽入風管中，進入汽車空調系統內；當內循環風口關閉，室外空氣經過外循環濾清器3，進入吸附脫附室進行吸附后，吸附排氣可以由風機12抽入風管中，進入汽車空調系統內。

C、吸附脫附一室5吸附飽和后，吸附脫附進氣切換閥4與吸附脫附排氣切換閥7同步完成切換，脫附氣進氣切換閥8和脫附氣排氣切換閥9也切換到吸附脫附二室6一側，此時，吸附脫附二室6切換為吸附室，重復步驟B；

D、脫附過程：在吸附脫附二室6內完成吸附過程的同時，脫附氣進氣切換閥8、脫附氣排氣切換閥9分別切換至吸附脫附二室6，吸附脫附一室5切換為脫附室，并進入脫附程序；開啟自動閥I13和自動閥II14，來自發動機氣缸排氣歧管總管10的部分高溫燃燒尾氣依次經過脫附氣進氣管道上的自動閥14、脫附氣進氣切換閥8進入吸附脫附一室5，對吸附飽和的吸附劑進行脫附再生，脫附尾氣依次經過脫附氣排氣管道上的脫附氣切換閥9、自動閥I13匯入發動機氣缸補充空氣管路11；

脫附后，吸附在吸附劑表面的污染物分子會隨著脫附氣一起由管路并經脫附排氣切換閥(9)、自動閥(13)匯入補充空氣管路(11)，與新空氣混合后進入發動機氣缸；

自動閥14控制發動機氣缸排氣歧管總管10中流向脫附進氣管路中的流量為發動機氣缸排氣歧管總管10總流量的5％～10％；

E、重復步驟A-D，進行吸附和脫附；

F、高溫報警

吸附脫附室內設置有高溫煙氣報警裝置，溫度上限設置為700℃～750℃，當吸附脫附室內的溫度超過溫度上限，吸附脫附進氣切換閥(4)、吸附脫附排氣切換閥(7)進行切換，同時自動閥I13和自動閥II14同步關閉，風機(12)聯鎖開啟，補充新風以使吸附劑床層溫度降低，保證安全。

吸附脫附進氣切換閥4和吸附脫附排氣切換閥7的閥門控制切換周期為22h；脫附運行時間為11min，以保證飽和吸附劑脫附干凈，脫附運行結束即進入冷卻等待狀態；

吸附脫附進氣切換閥4、排氣切換閥7同步切換周期為22h，也即其中一室運行22h才會切換至另一室。其中一室在吸附時，另一室先脫11min，脫附完成后，停止脫附待待下一次切換，直到22h后切換；切換后，另一室開始吸附，其中一室(原吸附室)便進入脫附，時間仍為11min，22h后再進行切換，如此循環。

空調系統開啟后，時間累加器達到設定運行時間后，自動進行切換，自動閥I13和自動閥II14運行時間設置為11min，運行時間累加至設定時間后自動關閉，脫附室進入冷卻等待運行狀態。

吸附脫附室所使用的高效吸附劑是活性炭、沸石、炭纖維和氧化鋁中的一種或多種組合，優先的選用比表面積為1900m²/g的活性炭纖維，單室炭纖維用量為190g。

實施例1

結合圖1，一種節能型汽車空氣凈化裝置，包括吸附脫附室和風口，其特征在于，風口和脫附氣進氣管道位于吸附脫附室一端，吸附排氣管道和脫附氣排氣管道位于吸附脫附室另一端，脫附氣排氣管道與補充空氣管路11連通。氣流進入吸附脫附室內，完成吸附過程后，吸附脫附室排出氣體，進入到汽車空調系統；吸附脫附室內的吸附劑飽和后，來自發動機氣缸排氣歧管總管10的脫附氣進入吸附脫附室內，完成脫附過程后，吸附脫附室排出脫附排氣，進入到補充空氣管路11。

吸附脫附室內的吸附劑吸附飽和后，吸附脫附室進行脫附，將飽和的吸附劑脫附干凈，吸附器可以重復使用，不需要頻繁更換，節省資源和能源，節省時間和人力，符合環境可持續發展政策；與現有技術相比，吸附劑實現了重復使用的再生過程，不需要頻繁更換，不會對汽車內人員會造成意想不到的傷害。

實施例2

本實施例的一種節能型汽車空氣凈化裝置，包括吸附脫附室和風口，其特征在于，風口和脫附氣進氣管道位于吸附脫附室一端，吸附排氣管道和脫附氣排氣管道位于吸附脫附室另一端，脫附氣排氣管道與補充空氣管路11連通。氣流進入吸附脫附室內，完成吸附過程后，吸附脫附室排出氣體，進入到汽車空調系統；吸附脫附室內的吸附劑飽和后，來自發動機氣缸排氣歧管總管10的脫附氣進入吸附脫附室內，完成脫附過程后，吸附脫附室排出脫附排氣，進入到補充空氣管路11。

其中，吸附脫附室上設有吸附脫附進氣切換閥4和吸附脫附排氣切換閥7，將吸附脫附室分為吸附脫附一室5和吸附脫附二室6，且吸附脫附一室5和吸附脫附二室6中均裝有高吸附性能的吸附劑材料。

吸附脫附室中間設有隔板，吸附脫附進氣切換閥4和吸附脫附排氣切換閥7分別設在隔板的兩端，將吸附脫附室分割成吸附脫附一室5和吸附脫附二室6，吸附脫附進氣切換閥4和吸附脫附排氣切換閥7同步切換實現吸附脫附一室5和吸附脫附二室6運行狀態的切換。

所使用的高效吸附劑可以是活性炭、沸石、炭纖維、氧化鋁等中的一種或多種組合，優先選用比表面積為1800～2000m²/g的活性炭纖維，單室炭纖維用量為180～300g。在本實施例中的吸附劑，可以選用比表面積為1800m²/g、1890m²/g、1950m²/g或2000m²/g等的活性炭纖維，吸附脫附一室5和吸附脫附二室6中，每個室炭纖維用量可以選擇為180g、200g、250g、280g或300g等。

吸附劑從理論上講不需要更換，但實際上由于長時間使用，比如3-5年以后，吸附劑表面發生變化，或者不可逆的損耗會導致吸附能力下降，適當更換一下可以保證效果。

實施例3

本實施例的一種再生型汽車空氣凈化裝置，同實施例1或2類似，其中不同之處在于，脫附氣進氣切換閥8位于吸附脫附一室5和吸附脫附二室6脫附氣進氣管道的交叉口上；脫附氣排氣切換閥9位于吸附脫附一室5和吸附脫附二室6脫附氣排氣管道的交叉口上。

實施例4

本實施例的一種再生型汽車空氣凈化裝置，同實施例1-3中的任一技術方案類似，其中不同之處在于，吸附脫附室內設置有高溫煙氣報警裝置，溫度上限設置為700℃～750℃，超過溫度上限，高溫煙氣報警裝置與吸附脫附進氣切換閥4、吸附脫附排氣切換閥7、自動閥I13、自動閥II14和風機12電信號連接。

當吸附脫附室內的溫度超過溫度上限，吸附脫附進氣切換閥4、吸附脫附排氣切換閥7進行切換，同時自動閥I13和自動閥II14同步關閉，風機12聯鎖開啟，補充新風以使吸附劑床層溫度降低，保證安全。

實施例5

本實施例的一種再生型汽車空氣凈化裝置，同實施例1-4中的任一技術方案類似，其中不同之處在于，還包括自動閥I13和自動閥II14，自動閥I13設置在發動機氣缸排氣歧管總管10和脫附氣進氣切換閥8之間的脫附氣進氣管道上，自動閥II14設置在補充空氣管路11和補充空氣管路11之間的脫附氣排氣管道上，自動閥II14制進入吸附脫附室的氣體流量和時間。

實施例6

本實施例的一種再生型汽車空氣凈化裝置，同實施例1-5中的任一技術方案類似，其中不同之處在于，還包括內循環風口和外循環風口脫附風口，內循環風口和外循環風口分別設有內循環濾清器1和外循環濾清器3，脫附氣體中的固體顆粒物可以被截留，達到初步過濾效果；內循環濾清器1和外循環濾清器3中含有濾棉、濾布、濾網等常用過濾材料，通過微孔截留初步濾除固體顆粒物后，進入吸附脫附一室5或吸附脫附二室6。

實施例7

本實施例的一種再生型汽車空氣凈化裝置，同實施例1-6中的任一技術方案類似，其中不同之處在于，內循環風口設有內循環控制閥2，吸附脫附室的吸附排氣管道上設有風機12。

內循環控制閥2控制內循環風口是開還是關閉，當內循環控制閥2打開時，內循環風口打開，車內空氣經過內循環濾清器1，進入吸附脫附室進行吸附后，吸附排氣可以由風機12抽入風管中，進入汽車空調系統內；當內循環風口關閉，室外空氣經過外循環濾清器3，進入吸附脫附室進行吸附后，吸附排氣可以由風機12抽入風管中，進入汽車空調系統內。風機12只能抽吸室外空氣。

實施例8

本實施例的一種再生型汽車空氣凈化裝置，同實施例1-7中的任一技術方案相同，本實施例的一種節能型汽車空氣凈化工藝，包括以下步驟：

A、閥門控制：吸附脫附進氣切換閥4和吸附脫附排氣切換閥7切換到吸附脫附一室5一側，附脫附一室5切換為吸附室；

B、吸附過程：氣流從內循環風口或外循環風口，經過內循環濾清器1和外循環濾清器3，進入吸附脫附一室5，吸附脫附一室5內的吸附劑(高性能的吸附劑)將氣體污染物組分(如苯、醛等VOCs)去除，打開風機12，風機12將吸附脫附一室5排出的吸附排氣，送至汽車空調系統的蒸發器或加熱器以形成冷風與熱風，最終由排氣口排向車內，完成吸附過程；

內循環控制閥2控制內循環風口是開還是關閉，當內循環控制閥2打開時，內循環風口打開，車內空氣經過內循環濾清器1，進入吸附脫附一室5進行吸附后，吸附排氣可以由風機12抽入風管中，進入汽車空調系統內；當內循環風口關閉，室外空氣經過外循環濾清器3，進入吸附脫附一室5進行吸附后，吸附排氣可以由風機12抽入風管中，進入汽車空調系統內。

C、吸附脫附一室5吸附飽和后，吸附脫附進氣切換閥4與吸附脫附排氣切換閥7同步完成切換，脫附氣進氣切換閥8和脫附氣排氣切換閥9也切換到吸附脫附二室6一側，此時，吸附脫附二室6切換為吸附室，重復步驟B；

D、脫附過程：在吸附脫附二室6內完成吸附過程的同時，脫附氣進氣切換閥8、脫附氣排氣切換閥9分別切換至吸附脫附二室6，吸附脫附一室5切換為脫附室，并進入脫附程序；開啟自動閥I13和自動閥II14，來自發動機氣缸排氣歧管總管10的部分高溫燃燒尾氣依次經過脫附氣進氣管道上的自動閥14、脫附氣進氣切換閥8進入吸附脫附一室5，對吸附飽和的吸附劑進行脫附再生，脫附尾氣依次經過脫附氣排氣管道上的脫附氣切換閥9、自動閥I13匯入發動機氣缸補充空氣管路11；

脫附后，吸附在吸附劑表面的污染物分子會隨著脫附氣一起由管路并經脫附排氣切換閥9、自動閥I13匯入補充空氣管路11，與新空氣混合后進入發動機氣缸；

自動閥II14控制發動機氣缸排氣歧管總管10中流向脫附氣進氣管路中的流量為發動機氣缸排氣歧管總管10總流量的5％～10％；

E、重復步驟A-D，進行吸附和脫附；

F、高溫報警

吸附脫附室內設置有高溫煙氣報警裝置，溫度上限設置為700℃～750℃，當吸附脫附室內的溫度超過溫度上限，吸附脫附進氣切換閥4、吸附脫附排氣切換閥7進行切換，同時自動閥I13和自動閥II14同步關閉，風機12聯鎖開啟，補充新風以使吸附劑床層溫度降低，保證安全。

其中，閥門控制切換周期為20～30h；脫附運行時間為10～15min，以保證飽和吸附劑脫附干凈，脫附運行結束即進入冷卻等待狀態；

吸附脫附進氣切換閥4、排氣切換閥7同步切換周期為20～30h，也即其中一室運行20～30h才會切換至另一室。其中一室在吸附時，另一室先脫附10～15min，脫附完成后，停止脫附待待下一次切換，直到20～30h后切換；切換后，另一室開始吸附，其中一室(原吸附室)便進入脫附，時間仍為10～15min，20～30h后再進行切換，如此循環。

空調系統開啟后，時間累加器達到設定運行時間后，自動進行切換，自動閥I13和自動閥II14運行時間設置為10～15min，運行時間累加至設定時間后自動關閉，脫附室進入冷卻等待運行狀態。

吸附脫附一室5和吸附脫附二室6所使用的高效吸附劑是活性炭、沸石、炭纖維和氧化鋁中的一種或多種組合，優先的選用比表面積為1800～2000m²/g的活性炭纖維，單室炭纖維用量為180～300g。

本實施例中吸附脫附一室5和吸附脫附二室6，并沒有特殊的限定，對于兩者的名稱上的限定只是為了更好的描述本發明的裝置和工藝，雖然工藝步驟中，先描述了吸附脫附一室5進行吸附，飽和后，吸附脫附二室6進行吸附，同時，吸附脫附一室5進行脫附這種循環過程，但在實際應用中，吸附脫附一室5和吸附脫附二室6在實施本實施例的工藝時，沒有順序上的限制，此處只是為了便于描述兩者之間的交替切換運行過程。

實施例9

本實施例的一種再生型汽車空氣凈化裝置，同實施例1-7中的任一技術方案相同，本實施例的一種節能型汽車空氣凈化工藝，與實施例8類似，其中不同之處在于：閥門控制切換周期為20h；脫附運行時間為10min，以保證飽和吸附劑脫附干凈，脫附運行結束即進入冷卻等待狀態；即，吸附脫附進氣切換閥4、排氣切換閥7同步切換周期為20h，也即其中一室運行20h才會切換至另一室。其中一室在吸附時，另一室先脫附10min，脫附完成后，停止脫附待待下一次切換，直到20h后切換；切換后，另一室開始吸附，其中一室(原吸附室)便進入脫附，時間仍為10min，20h后再進行切換，如此循環。

自動閥II14控制發動機氣缸排氣歧管總管10中流向脫附氣進氣管路中的流量為發動機氣缸排氣歧管總管10總流量的5％；吸附脫附室中的吸附劑的比表面積為1800m²/g的活性炭纖維，單室炭纖維用量為180g。

實施例10

本實施例的一種再生型汽車空氣凈化裝置，同實施例1-7中的任一個方案或者組合的方案相同，本實施例的一種再生型汽車空氣凈化工藝，與實施例8類似，其中不同之處在于，閥門控制切換周期為30h；脫附運行時間為15min，以保證飽和吸附劑脫附干凈，脫附運行結束即進入冷卻等待狀態；即，吸附脫附進氣切換閥4、排氣切換閥7同步切換周期為30h，也即其中一室運行30h才會切換至另一室。其中一室在吸附時，另一室先脫附15min，脫附完成后，停止脫附待下一次切換，直到30h后切換；切換后，另一室開始吸附，其中一室(原吸附室)便進入脫附，時間仍為15min，30h后再進行切換，如此循環。

自動閥II14控制發動機氣缸排氣歧管總管10中流向脫附氣進氣管路中的流量為發動機氣缸排氣歧管總管10總流量的10％；吸附脫附室中的吸附劑的比表面積為2000m²/g的活性炭纖維，單室炭纖維用量為300g。

實施例11

本實施例的一種再生型汽車空氣凈化裝置，同實施例1-7中的任一個方案或者組合的方案相同，本實施例的一種再生型汽車空氣凈化工藝，與實施例8類似，其中不同之處在于，閥門切換周期為26h；脫附運行時間為13min，以保證飽和吸附劑脫附干凈，時間累加器達到設定運行時間后，脫附運行結束即進入冷卻等待狀態；即，吸附脫附進氣切換閥4、排氣切換閥7同步切換周期為26h，也即其中一室運行26h才會切換至另一室。其中一室在吸附時，另一室先脫附13min，脫附完成后，停止脫附待待下一次切換，直到26h后切換；切換后，另一室開始吸附，其中一室(原吸附室)便進入脫附，時間仍為13min，26h后再進行切換，如此循環。

自動閥II14控制發動機氣缸排氣歧管總管10中流向脫附氣進氣管路中的流量為發動機氣缸排氣歧管總管10總流量的8％；吸附脫附室中的吸附劑的比表面積為1900m²/g的活性炭纖維，單室炭纖維用量為200g。

實施例12

本實施例與實施例1-11中的任一個方案或者組合的方案類似，其中不同之處在于，吸附脫附室設置有高溫煙氣報警裝置，溫度上限設置為700℃～750℃，超過溫度上限，吸附脫附進氣切換閥4、吸附脫附排氣切換閥7進行切換，同時自動閥I13和自動閥II14同步關閉，風機(12)聯鎖開啟，補充新風以使吸附劑床層溫度降低，保證安全。

在本實施例中吸附脫附一室5和吸附脫附二室6中均設有高溫煙氣報警裝置，其中，溫度上限可以設置為700℃、720℃、730℃、750℃或700℃～750℃中的任一數值，具體數值，根據應用場合的情況待定。

不論吸附脫附一室5和吸附脫附二室6里裝的是同種還是不同種的吸附劑材料，吸附脫附一室5和吸附脫附二室6的報警溫度上限一直都是一樣的，溫度上限范圍700-750℃是根據吸附劑、吸附質的燃點數值，同時考慮儀表測量誤差、溫控器誤報可能性，向上提高裕量，得到的報警溫度值。

吸附脫附進氣切換閥4和吸附脫附排氣切換閥7切換到吸附脫附一室5一側，吸附脫附一室5為吸附室時，如果吸附脫附一室5為吸附室內溫度過高，超過溫度上限，吸附脫附一室5內的高溫煙氣報警裝置報警，吸附脫附進氣切換閥4、吸附脫附排氣切換閥7切換到吸附脫附二室6一側，同時自動閥I13和自動閥II14同步關閉，風機12聯鎖開啟；此時內循環控制閥2如果打開，風機12從內循環風口抽吸室內空氣，經過內循環濾清器1過濾，進入吸附脫附一室5內，降低吸附劑床層溫度，補充新風以使吸附劑床層溫度降低，保證安全；如果內循環控制閥2如果關閉，風機12從外循環風口抽吸室外空氣，經過外循環濾清器3過濾，進入吸附脫附一室5內，降低吸附劑床層溫度，補充新風以使吸附劑床層溫度降低，保證安全。

吸附脫附進氣切換閥4和吸附脫附排氣切換閥7切換到吸附脫附二室6一側，吸附脫附二室6為吸附室時，如果吸附脫附二室6為吸附室內溫度過高，超過溫度上限，吸附脫附二室6內的高溫煙氣報警裝置報警，吸附脫附進氣切換閥4、吸附脫附排氣切換閥7切換到吸附脫附一室5一側，同時自動閥I13和自動閥II14同步關閉，風機12聯鎖開啟；此時內循環控制閥2如果打開，風機12從內循環風口抽吸室內空氣，經過內循環濾清器1過濾，進入吸附脫附二室6內，降低吸附劑床層溫度，補充新風以使吸附劑床層溫度降低，保證安全；如果內循環控制閥2如果關閉，風機12從外循環風口抽吸室外空氣，經過外循環濾清器3過濾，進入吸附脫附二室6內，降低吸附劑床層溫度，補充新風以使吸附劑床層溫度降低，保證安全。

以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發明的保護范圍。