CN107869799A - 一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其控制方法，所述净化器分成左、右加热再生室和空气净化室的密闭舱上设置有：泄压阀安装于加热再生室的舱壁上通过穿墙方式与室外相通；空气净化室下壁上安装有以穿墙方式受电控空气阀控制开/关与室外相通的风道；室内外分别设有测气温的传感器。所述方法在于，泄压阀泄压时不会对室内形成二次污染；进入脱附时，若室外气温大于室内气温，且小于等于65℃，舱内进入室外空气，使室外气温作为脱附时的初始温度或直接作为脱附温度，节能；釆用定时加测温方法控制排污时间长短，确保了排污结束后舱内温度与室内温度相适应。本发明结构简单，操作方便，安全，节能，是一种长期有效净化室内空气的方式。

Description

一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其控制方法

技术领域

本发明属于室内空气净化技术领域，特别涉及一种基于热再生的壁挂式空气净化器结构设计及其控制方法。

背景技术

随着我国城市化的高速发展，每年楼房新建数量巨大，越来越多的新型装修材料及化工产品被应用于室内装饰装演。这些新型室内装修材料往往会释放出大量挥发性有机物(VOCs)和甲醛等污染物，造成严重的室内污染。据统计，装修后，新建房屋内甲醛及VOCs含量大部分超标。

挥发性有机物(VOCs)和甲醛显著影响人们的舒适、健康及工作效率。挥发性有机物对人体造成感官刺激，使人体感觉干燥，刺激眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等；使人产生头痛、乏力、昏昏欲睡等不舒适感。醇、芳香烃和醛类等污染物会对黏膜和上呼吸道产生刺激；很多挥发性有机化合物如苯、四氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯等可能与癌症相关。

此外，甲醛是我国居室内典型的污染物。世界卫生组织己确认甲醛为致癌与致畸物质，为潜在的强致突变物之一。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引发鼻咽癌、结肠癌、月经紊乱等。特别地，甲醛对于儿童、孕妇危害更大，可导致孕妇的妊娠综合症，引起新生儿染色体异常、白血病，使得青少年记忆力和智力下降等。

人的一生中超过80％的时间生活在室内。因此，对室内VOCs及甲醛等污染物进行净化尤为必要。为此，需要选购合适的空气净化器来消除这些室内污染物对人体的危害。

当前室内净化技术主要包括通风、吸附、光催化氧化及等离子技术等。其中吸附材料由于具有成本较低，无有害副产物等优势，在市场中应用最为广泛。然而，由于吸附材料吸附容量有限，需经常要取出吸附材料进行脱附，否则将严重影响净化效果，使吸附式空气净化器的生命周期较短，且频繁更换吸附材料麻烦。这使得吸附式净化器难于实现较长时间的应用。因此，亟需在工艺上解决吸附剂饱和这一关键问题。

众所周知:对吸附材料采用加热脱附是本领技术人员普遍采用的方法，为了克服吸附式净化器需要频繁更换吸附材料的缺陷，且根据吸附材料加热脱附的方法，当前有公开文献记载集以热脱附功能于一体的新式吸附式净化器，如专利申请号为：201510898501.0的一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其净化方法，用户根据需要选择对室内净化或机械通风，当选择对室内净化功能时，工作过程中将进行热脱附后排污，当选择机械通风功能时，将室外新风引入室内，但该壁挂式空气净化器及其净化方法存在如下缺陷：⑴因为只有在加热脱附(热再生模式时段)时，封闭密闭舱内才有可能压强过大，又由于防装置损坏用泄压阀安装在净化器的密闭舱的空气净化室向室内的壁上，故一旦泄压阀开启泄压，就将舱内污染物浓度高的空气泄向了室内，使室内构成二次污染，且当空气净化室和加热再生室之间的空气阀处于关闭状态及加热再生室通向室外的空气阀处于关闭状态，即净化器处于净化模式时，对加热再生室内的电加热丝加热控制电路失控产生高温，而加热再生室内的温度传感器又损坏了，此时封闭的加热再生室内产生的压强有可能过大而损坏装置，因为此刻安装在空气净化室向室内的壁上泄压阀不可能起作用；⑵因为采用无论室内外温差有多大，开始进行热脱附时舱内空气初始温度均为室内空气温度，所以当室外温度大于室内温度时，不能采用室外空气温度作为开始进行热脱附时舱内空气初始温度，即开始进行热脱附时不能将室外高温的空气引入舱内，使舱内空气初始温度与室外高温的空气温度一致，故在室外温度大于室内温度时，现釆用开始进行热脱附时舱内空气初始温度均为室内空气温度的方法，使脱附时不节能；⑶因排污模式下开启的是设置在空气净化室顶部的空气阀，而关闭是设置在空气净化室底部的空气阀，故空气净化室内脱附的含污染物空气不可能完全排出，还有可能排向室内，形成二次污染；⑷因新风模式下开启的是设置在空气净化室底部的空气阀，而关闭是设置在空气净化室顶部的空气阀，故室外新风不可能经风道主体中过滤模块净化后引入室内，而是不经过滤模块净化直通室内；⑸因采用纯定时排污，定时时间可能存在过长或过短，如冬天有可能存在定时的时间过长，夏天有可能存在定时的时间过短舱内的热散不了。

众所周知:室内空气温度一般在40℃以下，否则人们无法正常在室内生活。

发明内容

本发明的目的是为克服己有技术的不足之处，提出一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其控制方法，具有①泄压时不会对室内形成二次污染；②进入脱附阶段时刻，若室外空气温度大于室内空气温度，且小于等于65℃，设置舱内进入室外空气，使用室外空气温度作为脱附时的初始温度或直接作为脱附温度；③釆用定时加测温方法控制排污时间长短。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：

一种基于热再生的壁挂式空气净化器，包括：密闭舱、风机、第一电控空气阀至第六电控空气阀、粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料、发热体、VOCs传感器、第一至第三温度传感器、控制处理器单元、泄压阀；所述第一至第三温度传感器、VOCs传感器分别与控制处理器单元的输入端相连接；所述风机、发热体、第一电控空气阀至第六电控空气阀分别与控制处理器单元的输出端相连接；所述密闭舱以左、右设为用隔热板相隔离的加热再生室和空气净化室，隔离加热再生室和空气净化室之间的隔热板上、下端分别设有风道，隔离加热再生室和空气净化室通过隔热板上、下端所设风道相通；所述空气净化室上、下壁上分别设有至室内的风通；所述加热再生室的舱壁上在与隔热板下端风道相对应的位置设有以穿墙方式与室外大气相通的风道；所述第一电控空气阀置于空气净化室上壁上所设置至室内的风通，第二电控空气阀置于空气净化室下壁上所设置至室内的风通，第三电控空气阀置于隔离加热再生室和空气净化室之间的隔热板上端设置的风道，第四电控空气阀置于隔离加热再生室和空气净化室之间的隔热板下端设置的风道，第五电控空气阀置于加热再生室的舱壁上与隔热板下端风道相对应的位置设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道；所述发热体和第一温度传感器由上至下依次安装在加热再生室内；所述粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料、风机、VOCs传感器由下至上依次安装在空气净化室内，且粗效过滤器安装在隔离加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设的风道以上空间，风机安装在隔离加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设的风道以下空间；所述的泄压阀安装于加热再生室的舱壁上，通过穿墙方式与室外大气相通；所述的第二温度传感器安装于室内；所述的第三温度传感器安装于室外；所述的空气净化室下壁上还设有以穿墙方式与室外大气相通的风道，第六电控空气阀置于空气净化室下壁上设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道。

以上所述的第三温度传感器安装于室外，是指第三温度传感器安装于空气净化室下壁上所设的以穿墙方式与室外大气相通的风道内，并与室外空气近距离直接接触。

以上所述的第一电控空气阀和第二电控空气阀为单电控常开型电磁空气阀，第三电控空气阀至第六电控空气阀为单电控常闭型电磁空气阀。

以上所述的发热体选用PTC发热体，确保发热时不会明火。

以上所述的风机为轴流风机，风机工作时，空气净化室内气流由下至上流动。

以上所述的粗效过滤器和高效可再生VOCs及甲醛吸附材料构成空气净化模块；粗效过滤器选用方便安装的常规产品，如具有阻燃纤维的过滤网，主要用于净化颗粒物，即主要用于吸附灰尘，滤除空气中的灰尘；高效可再生VOCs及甲醛吸附材料为方便安装的常规的颗状活性炭为填充吸附材料，用于挥发性有机物(VOCs)和甲醛吸附。

以上控制处理器单元用于控制第一电控空气阀至第六电控空气阀开/关，控制轴流风机的运行和停止，控制发热体的开/关及温度调节，以及通过第一温度传感器对舱内气温检测，通过第二温度传感器对室内气温检测，通过第三温度传感器对室外气温检测，通过VOCs传感器对舱内在上壁出口空气VOCs浓度检测；控制处理器单元包括MCU(微控制单元)单元、数据存储器、实时时钟、显示器、包含有净化模式和新风模式选择键的键盘、以及与外设连接的各种输入/输出接口等，控制处理器单元内还设有净化运行累计计时单元和用于脱附及除污的计时单元，控制处理器单元根据选择净化模式或新风模式对电控空气阀、风机、发热体进行相应运行状态控制，并根据测量的温度及计时情况进行相应控制，通过VOCs传感器对舱内出口空气VOCs浓度检测送显示器显示。并设定通过第一温度传感器测得的温度设为T1，通过第二温度传感器测得的温度设为T2，通过第三温度传感器测得的温度设为T3。

为了实现上述的目的，本发明的另一技术方案是：

一种基于热再生的壁挂式空气净化器的控制方法，

包括：设置控制处理器单元通过第一温度传感器测得的温度设定为T1，通过第二温度传感器测得的温度设定为T2，通过第三温度传感器测得的温度设定为T3，并设有净化运行累计计时单元，

工作方式设有净化模式和新风模式，

选择净化模式时设置空气净化器依次循环工作在净化、脱附、排污三个阶段过程，

选择新风模式时设置空气净化器工作在将室外新风引入室内的阶段过程，

净化模式和新风模式的控制具有如下步骤：

1)净化模式

⑴净化阶段运行过程

控制处理器单元输出控制信号至第一电控空气阀至第六电控空气阀及风机，开启空气净化室上、下壁上与室内相通的风道，关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端所设风道，以及关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和关闭设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，控制风机运转，空气净化室内气流由下至上流动，室内空气由空气净化室下壁至室内的风道流进后经过滤和吸附处理后从上壁风道进入室内，并对净化运行累计计时单元进行累计计时，当待到净化运行累计计时单元所累计时间达到要进行脱附处理所设定的时间时，暂停净化运行累计计时单元累计计时并清除所累计的时间，进入净化模式步骤⑵脱附阶段运行过程，否则，继续对室内空气净化和净化运行累计计时单元累计计时，

⑵脱附阶段运行过程

控制处理器单元输出控制信号至第一电控空气阀至第六电控空气阀、发热体及风机，关闭空气净化室上、下壁上与室内相通的风道，开启加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道，保持风机开启，保持加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道关闭，以及保持设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道关闭，保持发热体关闭，通过第二温度传感器和第三温度传感器检测室内外空气温度及将检测的室内空气温度暂存，且将暂存的室内空气温度设为T2′，并将第二温度传感器测得的室内空气温度T2与第三温度传感器测得的室外空气温度T3进行比较：

①设置当T3-T2<2℃时或当T3-T2≥2℃，且T3＞65℃时，保持设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道关闭，并进行脱附开始计时，进入步骤⑤，

②设置当T3-T2≥2℃，且55℃≤T3≤65℃时，开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，设定待10秒后，进行脱附开始计时，并通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测和通过第三温度传感器对室外空气温度进行持续实时监测：

设定待监测到第三温度传感器测得的T3持续5秒小于55℃或持续5秒大于65℃时，进入步骤④，否则，待脱附计时时间达到完成脱附处理所需的设定时间时，进入净化模式步骤⑶排污阶段运行过程，

③设置当T3-T2≥2℃，且T3<55℃时，开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，设定待10秒后，通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测和通过第三温度传感器对室外空气温度进行持续监测，并持续实时进行舱内温度T1与室外温度T3比较：

设定待监测到T1与T3差值的绝对值≤0.5℃时，进行脱附开始计时，进入步骤④，否则，将持续监测的T3与暂存的室内空气温度T2′比较，待监测到T3持续5秒不大于等于暂存的室内空气温度T2′2℃时，或监测到T3持续5秒大于65℃时，进行脱附开始计时，进入步骤④，

④关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，进入步骤⑤，

⑤开启加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道和开启发热体加热，通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测，舱内空气被发热体加热，控制舱内空气温度维持在设定值，加热后的空气经过吸附材料，促进高效可再生VOCs及甲醛吸附材料中所吸附的VOCs及甲醛的脱附，待脱附计时时间达到完成脱附处理所需的设定时间时，进入净化模式步骤⑶排污阶段运行过程，

⑶排污阶段运行过程

控制处理器单元通过控制信号对第一电控空气阀至第六电控空气阀、发热体及风机进行如下控制：

关闭开启的发热体，开启关闭的设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道，关闭开启的设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，关闭开启的加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道，开启空气净化室下壁上与室内相通的风道，保持加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道开启，保持空气净化室上壁上所设风道关闭，保持风机开启，即保持空气净化室内气流由下至上流动，空气净化室内污气经加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道，排向室外，室内空气经过空气经净化室的下壁上所设与室内相通风道向空气经净化室内补充，设定待排污阶段风机运转时间达到20min后，控制处理器单元通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测，通过第二温度传感器对室内空气温度进行持续监测，并将第一温度传感器测得的舱内空气温度T1与第二温度传感器测得的室内空气温度T2进行实时比较：待监测到T1与T2差值的绝对值≤1℃时返回到净化模式步骤⑴净化阶段运行过程；

2)新风模式

控制处理器单元通过控制信号对第一电控空气阀至第六电控空气阀及风机进行控制，关闭空气净化室下壁上至室内所设风道，关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端所设风道，关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道，开启设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，开启空气净化室上壁上所设风道，开启风机运转，空气净化室内气流由下至上流动，室外空气由设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道流进后经过滤和吸附处理后从空气净化室上壁上风道进入室内。

以上所述的运行过程中当进行模式切换或关闭空气净化器时结束。

有益效果：

本发明实现了①泄压时不会对室内形成二次污染；②进入脱附时，若室外空气温度大于室内空气温度，且小于等于65℃，舱内进入室外空气，使用室外空气温度作为脱附时的初始温度或直接作为脱附温度，节能；③釆用定时加测温方法控制排污时间长短，确保了排污结束后舱内温度与室内温度相适应。本发明结构简单，操作方便，安全稳定，提供了一种长期有效净化室内空气的方式。

附图说明

图1为本发明的一种基于热再生的壁挂式空气净化器的装置结构示意图；

图2为本发明的一种基于热再生的壁挂式空气净化器的控制方法中脱附过程流程框图；

图中：1.密闭舱，2.风机，3、4、5、6、7、17.第一电控空气阀至第六电控空气阀，8.粗效过滤器，9.高效可再生VOCs及甲醛吸附材料，10.发热体，11.VOCs传感器，12、16、18.第一温度传感器至第三温度传感器，13.控制处理器单元，14.泄压阀，15.墙壁，a.加热再生室，b.空气净化室。

具体实施方式

如图1所示，一种基于热再生的壁挂式空气净化器，包括：密闭舱1、风机2、第一电控空气阀3、第二电控空气阀4、第三电控空气阀5、第四电控空气阀6、第五电控空气阀7、第六电控空气阀17、粗效过滤器8、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9、发热体10、VOCs传感器11、第一温度传感器12、第二温度传感器16、第三温度传感器18、控制处理器单元13、泄压阀14；所述第一温度传感器12、第二温度传感器16、第三温度传感器18及VOCs传感器11分别与控制处理器单元13的输入端相连接；所述第一电控空气阀3、第二电控空气阀4、第三电控空气阀5、第四电控空气阀6、第五电控空气阀7、第六电控空气阀17、风机2及发热体10分别与控制处理器单元13的输出端相连接；所述密闭舱1以左、右设为用隔热板相隔离的加热再生室a和空气净化室b，隔离加热再生室a和空气净化室b之间的隔热板上、下端分别设有风道，隔离加热再生室a和空气净化室b通过隔热板上、下端所设风道相通；所述空气净化室b上、下壁上分别设有至室内的风通；所述加热再生室a的舱壁上在与隔热板下端风道相对应的位置设有以穿墙方式通过墙壁15(外墙壁)与室外大气相通的风道；所述第一电控空气阀3置于空气净化室b上壁上所设置至室内的风通，第一电控空气阀3控制空气净化室b上壁上所设至室内的风通开/关；所述第二电控空气阀4置于空气净化室b下壁上所设置至室内的风通，第二电控空气阀4控制空气净化室b下壁上所设至室内的风通开/关；所述第三电控空气阀5置于隔离加热再生室a和空气净化室b之间的隔热板上端设置的风道，第三电控空气阀5控制隔离加热再生室a和空气净化室b之间隔热板上端所设的风道开/关；所述第四电控空气阀6置于隔离加热再生室a和空气净化室b之间的隔热板下端设置的风道，第四电控空气阀6控制隔离加热再生室a和空气净化室b之间隔热板下端所设的风道开/关；所述第五电控空气阀7置于加热再生室a的舱壁上与隔热板下端风道相对应的位置设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道，第五电控空气阀7控制加热再生室a的舱壁上与隔热板下端风道相对应的位置设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道开/关；所述发热体10和第一温度传感器12由上至下依次安装在加热再生室a内；所述粗效过滤器8、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9、风机2、VOCs传感器11由下至上依次安装在空气净化室b内，且粗效过滤器8安装在隔离加热再生室a和空气净化室b之间隔热板下端所设的风道以上空间，风机2安装在隔离加热再生室a和空气净化室b之间隔热板上端所设的风道以下空间；所述的泄压阀14安装于加热再生室a的舱壁上，以穿墙方式通过墙壁15(外墙壁)设置风道与室外大气相通；所述的第二温度传感器16安装于室内，用于测量室内气温；所述的第三温度传感器18安装于室外，用于测量室外气温；所述的空气净化室b下壁上还设有以穿墙方式通过墙壁15(外墙壁)与室外大气相通的风道，第六电控空气阀17置于空气净化室b下壁上设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道，第六电控空气阀17控制空气净化室b下壁上设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道开/关。

以上所述的第三温度传感器18安装于室外，是指第三温度传感器18安装于空气净化室b下壁上所设的以穿墙方式与室外大气相通的风道内，并与室外空气近距离直接接触，用于测量该风道与室外相通处的室外气温，即用于测量空气净化室b下壁上设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道在室外端口的气温。

以上所述的空气净化室b下壁上所设的以穿墙方式与室外大气相通的风道，与所述的加热再生室a的舱壁上在与隔热板下端风道相对应的位置设置以穿墙方式与室外大气相通的风道，在穿过墙壁15(外墙壁)时须保持一定距离，防止外部空气在进出空气净化器时短接。

所述泄压阀14为自动泄压阀，用于维持舱内压力稳定，即用于当舱内压强过大时自动泄压，从而保证舱内压力处在安全范围，以免舱内压强过大损坏装置；泄压阀14安装在加热再生室a的舱壁上，通过穿过墙壁15与室外大气相连通，既实现热失控引起舱内压强过大时泄压阀14能够自动泄压，又保证泄压阀14泄放的舱内污染物浓度高的空气通向室外大气，即泄压阀14泄放时不会对室内构成二次污染。

所述第一电控空气阀3、第二电控空气阀4、第三电控空气阀5、第四电控空气阀6、第五电控空气阀7及第六电控空气阀17为二通空气阀，第一电控空气阀3、第二电控空气阀4、第三电控空气阀5、第四电控空气阀6、第五电控空气阀7及第六电控空气阀17的开/关控制端分别与控制处理器单元13输出端相连接，控制处理器单元13根据条件对对应的电控空气阀输出相应控制信号，实现开/关，开时空气阀开启，关时空气阀关闭，从而实现电控空气阀开/关受控的对应风道；本发明中第一电控空气阀3和第二电控空气阀4选用单电控常开型电磁空气阀，第三电控空气阀5、第四电控空气阀6、第五电控空气阀7及第六电控空气阀17选用单电控常闭型电磁空气阀。

所述第一温度传感器12用于检测密闭舱1内温度，第一温度传感器12安装于加热再生室a空间内，设置在隔离加热再生室a和空气净化室b之间的隔热板下端风道，至加热再生室a的舱壁上在与隔热板下端风道相对应的位置设置的以穿墙方式通过墙壁15(外墙壁)与室外大气相通的风道之间。在加热再生室a和空气净化室b相通时测得的密闭舱1内温度代表空气净化室b内温度；

所述第二温度传感器16用于检测房间的室内温度，第二温度传感器16安装于本该装置所要净化的室内。

第一温度传感器12、第二温度传感器16和第三温度传感器18将采集的信号分别传递至控制处理器单元13进行处理控制。

所述粗效过滤器8和高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9构成空气净化模块；粗效过滤器8选用方便安装的常规产品，如具有阻燃纤维的过滤网，主要用于净化颗粒物，即主要用于吸附灰尘，滤除空气中的灰尘；高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9为方便安装的常规的颗状活性炭为填充吸附材料，用于挥发性有机物(VOCs)和甲醛吸附。

所述密闭舱1悬挂(固定)于墙壁15(外墙)内壁之上，密闭舱1采用不锈钢环境舱，舱壁为双层结构，两层舱壁间填充有保温隔热材料；密闭舱1设置为左、右两个分室，即设置为加热再生室a和空气净化室b两部分，加热再生室a用于热生产，空气净化室b用于空气净化；加热再生室a和空气净化室b两部分之间通过填充有隔热材料的隔热板而隔离，在加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板的上、下端分别铺设有风道，使加热再生室a和空气净化室b相连通；隔热板上端所设风道开/关由第三电控空气阀5控制，隔热板下端所设风道开/关由第四电控空气阀6控制；空气净化室b的上壁上铺设有受第一电控空气阀3控制开/关的与室内空气相通的风道；空气净化室b的下壁上铺设有受第二电控空气阀4控制开/关的与室内空气相通的风道；空气净化室b的下壁上还铺设有受第六电控空气阀17控制开/关的与外空气相通的风道。隔热板的上端风道与空气净化室b的上壁风道都设置在风机2的上部分空间；隔热板的下端风道与空气净化室b的下壁风道都设置在空气净化模块的下部空间。

悬挂于室内的墙壁15上的密闭舱1，在加热再生室a的舱壁上设置并安装有受第五电控空气阀7控制开/关的穿过墙壁15与外界相通的风道，且加热再生室a舱壁上所设置的受第五电控空气阀7控制开/关的穿过墙壁15与外界相通的风道位置，与加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板下端铺设的风道位置相对应，即在同一水平面。

所述发热体10用于热再生时提供脱附所需热能，发热体10的开/关控制端与控制处理器单元13的输出端相连接，控制处理器单元13输出控制信号至发热体10，控制发热体10开/关及温度调节；本发明中发热体10选用PTC发热体(PTC加热器)，即选用PTC型陶瓷加热器，确保发热时不会明火。用于在脱附时使舱内空气温度维持在60±5℃。

所述发热体10和第一温度传感器12由上至下依次安装在加热再生室a的空间内，且发热体10通过支架固定于加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板的上、下端铺设的风道之间壁上。

所述风机2为轴流风机，固定于密闭舱1的风道主体之上。风机2的控制端与控制处理器单元13的输出相连接。当控制处理器单元13的输出开启风机控制信号至风机2的控制端时，风机2运转(工作)，即风向由下向上流动(吸入)；当控制处理器单元13的输出关闭风机控制信号至风机2的控制端时，风机2关闭(停止工作)，即风机2停止运转。

所述VOCs传感器11安装于空气净化室b内至上壁风道出口，用于测量空气净化室b上壁风道出口空气的VOCs浓度，将采集的信号传递至控制处理器单元13进行处理显示。

所述粗效过滤器8、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9、风机2、VOCs传感器11由下至上依次安装在密闭舱1的空气净化室b的空间内，并且使粗效过滤器8安装在加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板下端铺设的风道位置以上空间，使风机2安装在加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板上端铺设的风道位置以下空间。

所述控制处理器单元13用于控制第一电控空气阀至第六电控空气阀的开/关，控制轴流风机2的运行和停止，控制发热体10的开/关及温度调节，以及通过第一温度传感器12对舱内气温检测，通过第二温度传感器16对室内气温检测，通过第三温度传感器18对室外气温检测，通过VOCs传感器11对舱内在上壁出口空气VOCs浓度检测；控制处理器单元13包括MCU(微控制单元)单元、数据存储器、实时时钟、显示器、包含有净化模式和新风模式选择键的键盘、以及与外设连接的各种输入/输出接口等，控制处理器单元13内还设有净化运行累计计时单元和用于脱附及除污的计时单元，控制处理器单元13根据选择的净化模式或新风模式对第一电控空气阀至第六电控空气阀、风机2、发热10体进行相应运行状态控制，并根据测量的温度及计时情况进行相应控制，通过VOCs传感器对舱内出口空气VOCs浓度检测送显示器显示。控制处理器单元13安装在室内靠近密闭舱1便于人员操作的地方；并设定通过第一温度传感器测得的温度设为T1，通过第二温度传感器测得的温度设为T2，通过第三温度传感器测得的温度设为T3。

通过控制处理器单元13上键盘选择空气净化器在净化模式或新风模式下工作，当选择净化模式时设置空气净化器依次循环工作在净化、脱附、排污三个阶段过程；当选择新风模式时设置空气净化器工作在将室外新风引入室内的阶段过程。

当选择净化模式时空气净化器依次循环工作在净化、脱附、排污三个阶段过程的步骤如下：

⑴净化阶段运行过程

控制处理器单元输出控制信号至第一电控空气阀至第六电控空气阀和风机及发热体，保持发热体关闭，开启空气净化室上、下壁上与室内相通的风道，关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端所设风道，以及关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和关闭设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，开启/保持风机运转，空气净化室内气流由下至上流动，室内空气由空气净化室下壁至室内的风道流进后经过滤和吸附处理后从上壁风道进入室内，对室内空气净化，并对净化运行累计计时单元进行累计计时，且对净化运行累计计时单元所累计的时间进行监控，当待到净化运行累计计时单元所累计时间达到要进行脱附处理所设定的时间(本发明设定净化运行累计时间达到300h时需进行脱附处理)时，暂停对室内空气净化，暂停净化运行累计计时单元累计计时并清除所累计的时间，进入步骤⑵脱附阶段运行过程，否则继续对室内空气净化和净化运行累计计时单元累计计时；

⑵脱附阶段运行过程，如图2所示，包括如下步骤：

控制处理器单元输出控制信号至第一电控空气阀至第六电控空气阀、发热体及风机，关闭空气净化室上、下壁上与室内相通的风道，开启加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道，保持风机开启，保持加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道关闭，以及保持设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道关闭，保持发热体关闭，通过第二温度传感器和第三温度传感器检测室内外空气温度及将检测的室内空气温度暂存，且将暂存的室内空气温度设为T2′，并将第二温度传感器测得的室内空气温度T2与第三温度传感器测得的室外空气温度T3进行比较：

①设置当T3-T2<2℃时或当T3-T2≥2℃，且T3＞65℃时，保持设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道关闭，并进行脱附开始计时，进入步骤⑤，

②设置当T3-T2≥2℃，且55℃≤T3≤65℃时，开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，设定待10秒后，进行脱附开始计时，并通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测和通过第三温度传感器对室外空气温度进行持续实时监测：

设定待监测到第三温度传感器测得的T3持续5秒小于55℃或持续5秒大于65℃时，进入步骤④，否则，待脱附计时时间达到完成脱附处理所需的设定时间(本发明设定完成脱附处理所需的运行时间为2h)时，进入净化模式步骤⑶排污阶段运行过程，

③设置当T3-T2≥2℃，且T3<55℃时，开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，设定待10秒后，通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测和通过第三温度传感器对室外空气温度进行持续监测，并持续实时进行舱内温度T1与室外温度T3比较：

设定待监测到T1与T3差值的绝对值≤0.5℃时，进行脱附开始计时，进入步骤④，否则，将持续监测的T3与暂存的室内空气温度T2′比较，待监测到T3持续5秒不大于等于暂存的室内空气温度T2′2℃时，或监测到T3持续5秒大于65℃时，进行脱附开始计时，进入步骤④，

④关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，进入步骤⑤，

⑤开启加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道和开启发热体加热，通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测，舱内空气被发热体加热，控制舱内空气温度维持在设定值(本发明设定维持舱内空气温度在60±5℃)，加热后的空气经过吸附材料，促进高效可再生VOCs及甲醛吸附材料中所吸附的VOCs及甲醛的脱附，待脱附计时时间达到完成脱附处理所需的设定时间(本发明设定完成脱附处理所需的运行时间为2h)时，进入净化模式步骤⑶排污阶段运行过程；

⑶排污阶段运行过程

控制处理器单元通过控制信号对第一电控空气阀至第六电控空气阀、发热体及风机进行如下控制：

关闭开启的发热体，开启关闭的设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道，关闭开启的设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，关闭开启的加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道，开启空气净化室下壁上与室内相通的风道，

保持加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道开启，保持空气净化室上壁上所设风道关闭，保持风机开启，即保持空气净化室内气流由下至上流动，空气净化室内污气经加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道，排向室外，室内空气经过空气经净化室的下壁上所设与室内相通风道向空气经净化室内补充，设定待排污阶段风机运转时间达到20min后，控制处理器单元通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测，通过第二温度传感器对室内空气温度进行持续监测，并将第一温度传感器测得的舱内空气温度T1与第二温度传感器测得的室内空气温度T2进行实时比较：待监测到T1与T2差值的绝对值≤1℃时返回到净化模式步骤⑴净化阶段运行过程。

当选择新风模式时空气净化器工作在将室外新风引入室内的具体过程如下：

控制处理器单元通过控制信号对第一电控空气阀至第六电控空气阀及风机进行控制，关闭空气净化室下壁上至室内所设风道，关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端所设风道，关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道，开启设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，开启空气净化室上壁上所设风道，开启风机运转，空气净化室内气流由下至上流动，室外空气由设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道流进后经过滤和吸附处理后从空气净化室上壁上风道进入室内。

以上所述的运行过程中当进行模式切换或关闭空气净化器时结束。

Claims (5)

1.一种基于热再生的壁挂式空气净化器，包括：密闭舱、风机、第一电控空气阀至第六电控空气阀、粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料、发热体、VOCs传感器、第一至第三温度传感器、控制处理器单元、泄压阀；所述第一至第三温度传感器、VOCs传感器分别与控制处理器单元的输入端相连接；所述风机、发热体、第一电控空气阀至第六电控空气阀分别与控制处理器单元的输出端相连接；所述密闭舱以左、右设为用隔热板相隔离的加热再生室和空气净化室，隔离加热再生室和空气净化室之间的隔热板上、下端分别设有风道，隔离加热再生室和空气净化室通过隔热板上、下端所设风道相通；所述空气净化室上、下壁上分别设有至室内的风通；所述加热再生室的舱壁上在与隔热板下端风道相对应的位置设有以穿墙方式与室外大气相通的风道；所述第一电控空气阀置于空气净化室上壁上所设置至室内的风通，第二电控空气阀置于空气净化室下壁上所设置至室内的风通，第三电控空气阀置于隔离加热再生室和空气净化室之间的隔热板上端设置的风道，第四电控空气阀置于隔离加热再生室和空气净化室之间的隔热板下端设置的风道，第五电控空气阀置于加热再生室的舱壁上与隔热板下端风道相对应的位置设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道；所述发热体和第一温度传感器由上至下依次安装在加热再生室内；所述粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料、风机、VOCs传感器由下至上依次安装在空气净化室内，且粗效过滤器安装在隔离加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设的风道以上空间，风机安装在隔离加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设的风道以下空间；其特征在于，所述的泄压阀安装于加热再生室的舱壁上，通过穿墙方式与室外大气相通；所述的第二温度传感器安装于室内；所述的第三温度传感器安装于室外；所述的空气净化室下壁上还设有以穿墙方式与室外大气相通的风道，第六电控空气阀置于空气净化室下壁上设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道。

2.根据权利要求1所述的一种基于热再生的壁挂式空气净化器，其特征在于，所述的第三温度传感器安装于室外，是指第三温度传感器安装于空气净化室下壁上所设的以穿墙方式与室外大气相通的风道内，并与室外空气近距离直接接触。

3.根据权利要求1所述的一种基于热再生的壁挂式空气净化器，其特征在于，所述第一电控空气阀和第二电控空气阀为单电控常开型电磁空气阀，第三电控空气阀至第六电控空气阀为单电控常闭型电磁空气阀。

4.根据权利要求1所述的一种基于热再生的壁挂式空气净化器，其特征在于，所述发热体为PTC发热体。

5.一种根据权利要求1或2所述的基于热再生的壁挂式空气净化器的控制方法，其特征在于，

包括：设置控制处理器单元通过第一温度传感器测得的温度设定为T1，通过第二温度传感器测得的温度设定为T2，通过第三温度传感器测得的温度设定为T3，并设有净化运行累计计时单元，

工作方式设有净化模式和新风模式，

选择净化模式时设置空气净化器依次循环工作在净化、脱附、排污三个阶段过程，

选择新风模式时设置空气净化器工作在将室外新风引入室内的阶段过程，

净化模式和新风模式的控制具有如下步骤：

1)净化模式

⑴净化阶段运行过程

控制处理器单元输出控制信号至第一电控空气阀至第六电控空气阀及风机，开启空气净化室上、下壁上与室内相通的风道，关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端所设风道，以及关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和关闭设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，控制风机运转，空气净化室内气流由下至上流动，室内空气由空气净化室下壁至室内的风道流进后经过滤和吸附处理后从上壁风道进入室内，并对净化运行累计计时单元进行累计计时，当待到净化运行累计计时单元所累计时间达到要进行脱附处理所设定的时间时，暂停净化运行累计计时单元累计计时并清除所累计的时间，进入净化模式步骤⑵脱附阶段运行过程，否则，继续对室内空气净化和净化运行累计计时单元累计计时，

⑵脱附阶段运行过程

控制处理器单元输出控制信号至第一电控空气阀至第六电控空气阀、发热体及风机，关闭空气净化室上、下壁上与室内相通的风道，开启加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道，保持风机开启，保持加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道关闭，以及保持设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道关闭，保持发热体关闭，通过第二温度传感器和第三温度传感器检测室内外空气温度及将检测的室内空气温度暂存，且将暂存的室内空气温度设为T2′，并将第二温度传感器测得的室内空气温度T2与第三温度传感器测得的室外空气温度T3进行比较：

①设置当T3-T2<2℃时或当T3-T2≥2℃，且T3＞65℃时，保持设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道关闭，并进行脱附开始计时，进入步骤⑤，

②设置当T3-T2≥2℃，且55℃≤T3≤65℃时，开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，设定待10秒后，进行脱附开始计时，并通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测和通过第三温度传感器对室外空气温度进行持续实时监测：

设定待监测到第三温度传感器测得的T3持续5秒小于55℃或持续5秒大于65℃时，进入步骤④，否则，待脱附计时时间达到完成脱附处理所需的设定时间时，进入净化模式步骤⑶排污阶段运行过程，

③设置当T3-T2≥2℃，且T3<55℃时，开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，设定待10秒后，通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测和通过第三温度传感器对室外空气温度进行持续监测，并持续实时进行舱内温度T1与室外温度T3比较：

设定待监测到T1与T3差值的绝对值≤0.5℃时，进行脱附开始计时，进入步骤④，否则，将持续监测的T3与暂存的室内空气温度T2′比较，待监测到T3持续5秒不大于等于暂存的室内空气温度T2′2℃时，或监测到T3持续5秒大于65℃时，进行脱附开始计时，进入步骤④，

④关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道和设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，进入步骤⑤，

⑤开启加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道和开启发热体加热，通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测，舱内空气被发热体加热，控制舱内空气温度维持在设定值，加热后的空气经过吸附材料，促进高效可再生VOCs及甲醛吸附材料中所吸附的VOCs及甲醛的脱附，待脱附计时时间达到完成脱附处理所需的设定时间时，进入净化模式步骤⑶排污阶段运行过程，

⑶排污阶段运行过程

控制处理器单元通过控制信号对第一电控空气阀至第六电控空气阀、发热体及风机进行如下控制：

关闭开启的发热体，开启关闭的设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道，关闭开启的设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，关闭开启的加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道，开启空气净化室下壁上与室内相通的风道，保持加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道开启，保持空气净化室上壁上所设风道关闭，保持风机开启，即保持空气净化室内气流由下至上流动，空气净化室内污气经加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道，排向室外，室内空气经过空气经净化室的下壁上所设与室内相通风道向空气经净化室内补充，设定待排污阶段风机运转时间达到20min后，控制处理器单元通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测，通过第二温度传感器对室内空气温度进行持续监测，并将第一温度传感器测得的舱内空气温度T1与第二温度传感器测得的室内空气温度T2进行实时比较：待监测到T1与T2差值的绝对值≤1℃时返回到净化模式步骤⑴净化阶段运行过程；

2)新风模式

控制处理器单元通过控制信号对第一电控空气阀至第六电控空气阀及风机进行控制，关闭空气净化室下壁上至室内所设风道，关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端所设风道，关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道，开启设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道，开启空气净化室上壁上所设风道，开启风机运转，空气净化室内气流由下至上流动，室外空气由设于空气净化室下壁与室外大气相通的风道流进后经过滤和吸附处理后从空气净化室上壁上风道进入室内。