模塊化、高產(chǎn)量的空氣處理系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】提供了用于從室內(nèi)空氣去除污染物的空氣處理模塊、系統(tǒng)和方法。設(shè)備實(shí)施例可包括一個(gè)或多個(gè)空氣入口、一個(gè)或多個(gè)空氣出口和多個(gè)插入件，每個(gè)插入件都包括至少一個(gè)吸附材料。插入件可被布置成彼此分開(kāi)以形成在一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口之間的多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑。吸附材料可被布置成使用熱搖擺脫附和/或壓力搖擺脫附在空氣處理模塊內(nèi)再生。還描述了相關(guān)的系統(tǒng)、方法和制品。
【專(zhuān)利說(shuō)明】模塊化、高產(chǎn)量的空氣處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文描述的主題涉及使用可再生吸附材料從室內(nèi)空氣去除污染物，這些材料包含在大小可變的空氣處理系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)空氣處理模塊中。
【背景技術(shù)】
[0002]加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)是常見(jiàn)的并且就算不是在全部的現(xiàn)代建筑物、結(jié)構(gòu)和其它人居空間中，也是在這些的大部分中確實(shí)是必不可少的。HVAC系統(tǒng)致力于通過(guò)在空氣溫度、濕度、成分和清潔度方面提供舒適的且健康的條件將室內(nèi)空氣品質(zhì)(IAQ)維持在在這些空間內(nèi)的可接受水平。HVAC系統(tǒng)構(gòu)成了建筑物的能量預(yù)算的重要部分，尤其是在極端氣候下。
[0003]HVAC系統(tǒng)的加熱、通風(fēng)和空調(diào)功能協(xié)作以在建筑物或其它結(jié)構(gòu)內(nèi)的兩個(gè)或更多人居空間之間維持熱舒適、可接受的IAQ水平和壓力關(guān)系。HVAC系統(tǒng)，例如，可使用空氣處理單元循環(huán)空氣通過(guò)建筑物的各房間，該單元機(jī)械地驅(qū)使空氣流過(guò)安裝在建筑物內(nèi)的管道網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)調(diào)節(jié)空氣溫度和濕度以維持舒適的條件。雖然這些典型的HVAC系統(tǒng)具有一個(gè)或多個(gè)空氣過(guò)濾器用于捕獲小顆粒和/或蒸氣，但是，更加徹底的處理遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出了這些傳統(tǒng)的過(guò)濾器的能力。因此，為了維持建筑物的IAQ處于可接受的水平，傳統(tǒng)的HVAC系統(tǒng)排出受污染的室內(nèi)循環(huán)空氣的一部分到建筑物外部作為排出空氣，并且代之以一定量的新鮮外部空氣，也稱(chēng)為“補(bǔ)充空氣”。這種用補(bǔ)充空氣改變或代替室內(nèi)循環(huán)空氣的過(guò)程主要是用于抵消由人員、機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī)或復(fù)印機(jī))、清潔齊U、建筑物材料、和/或殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物的累積，這會(huì)逐漸地?fù)p害室內(nèi)空氣的質(zhì)量和安全性。直接從室內(nèi)空氣去除這些污染物，而不是用來(lái)自建筑物外部的補(bǔ)充空氣代替室內(nèi)空氣，可減少冷卻、除濕和/或加熱補(bǔ)充空氣所需的能量或者完全消除了對(duì)使用補(bǔ)充空氣的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開(kāi)的實(shí)施例可涉及實(shí)用的、模塊化的并且大小可變的系統(tǒng)，其用于從在HVAC系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)空氣中去除污染物，利用了可再生的吸附材料和吸附-脫附循環(huán)。處理具有低濃度的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物的大量室內(nèi)空氣要求使大量的吸附材料密切接觸大量的循環(huán)室內(nèi)空氣?？赡苡欣氖?，處理大量的循環(huán)室內(nèi)空氣而無(wú)需大的壓力梯度并使用最少的功率和能量消耗。還可能有利的是，使用的空氣處理系統(tǒng)在大小方面是可變的并且是相對(duì)緊湊的，從而可由人工操作者快捷地安裝在現(xiàn)有的建筑物內(nèi)。而且，不同的建筑物可能具有不同的空氣流動(dòng)要求和污染物水平。為了高效地并實(shí)際地制造適和部署合各種不同的建筑物的空氣處理系統(tǒng)，可能有利的是，提供基于相對(duì)有限組標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的模塊化空氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這些產(chǎn)品容易制造并且組合后提供用于不同的建筑物大小和空氣品質(zhì)要求的大小可變的解決方案。還可能有利的是，制造空氣處理系統(tǒng)，其容易地與現(xiàn)有的HVAC系統(tǒng)集成，而不是代替現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。
[0005]本公開(kāi)因此涉及空氣處理模塊，其用于從室內(nèi)空氣去除污染物，該模塊可包括一個(gè)或多個(gè)空氣入口、一個(gè)或多個(gè)空氣出口和多個(gè)插入件，這些插入件可每一個(gè)都包括至少一個(gè)吸附材料，其中插入件可被彼此分開(kāi)地布置以形成在一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口之間的多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑。在一些實(shí)施例中，該至少一個(gè)吸附材料可被布置成使用熱搖擺脫附和壓力搖擺脫附中的至少一個(gè)而在空氣處理模塊內(nèi)再生。在一些實(shí)施例中，多個(gè)插入件可以薄片狀的形式被布置。一些實(shí)施例可包括支撐框架，其具有一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件用來(lái)支撐多個(gè)插入件，其中一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口由支撐框架和多個(gè)插入件形成。一些實(shí)施例可包括鄰近空氣處理模塊的進(jìn)氣側(cè)的空氣進(jìn)氣增壓室，該進(jìn)氣增壓室與一個(gè)或多個(gè)空氣入口連通；以及鄰近空氣處理模塊的出氣側(cè)的空氣出氣增壓室，該出氣增壓室與一個(gè)或多個(gè)空氣出口連通。
[0006]空氣處理模塊的實(shí)施例也可被構(gòu)造成包含在加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)?？諝馓幚砟K可包括一個(gè)或多個(gè)閥，這些閥控制在空氣處理模塊和加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)之間流動(dòng)的室內(nèi)空氣的總量。在一些實(shí)施例中，該一個(gè)或多個(gè)閥可基本上使室內(nèi)空氣停止在空氣處理模塊和加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)之間流動(dòng)。在其它的實(shí)施例中，該一個(gè)或多個(gè)閥可被用于將在加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的室內(nèi)空氣總量的僅一部分分流到空氣處理模塊。在一些實(shí)施例中，空氣處理模塊可包括將多個(gè)插入件以相對(duì)于在一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口之間的多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑成一定角度地定位在支撐框架內(nèi)?？諝馓幚砟K還可具有支撐框架的一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口，這些入口和出口彼此偏置以強(qiáng)迫室內(nèi)空氣在一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口之間流動(dòng)以流過(guò)至少一個(gè)吸附材料。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)吸附材料可選擇由下列各項(xiàng)組成的組:沸石、活性炭、硅膠、多孔氧化鋁和金屬-有機(jī)-框架材料，和/或可從室內(nèi)空氣去除二氧化碳或揮發(fā)性有機(jī)化合物。
[0007]本公開(kāi)的空氣處理模塊的實(shí)施例還可包括支撐框架，該支撐框架包括入口側(cè)和出口偵彳，其中一個(gè)或多個(gè)空氣入口被形成在入口側(cè)并且一個(gè)或多個(gè)空氣出口被形成在出口偵U。一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口可被形成為沿著支撐框架的一側(cè)彼此鄰近。在一些實(shí)施例中，空氣處理模塊可被定位在加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)的中央冷卻單元的下游。在一些實(shí)施例中，空氣處理模塊可包括傳感器以測(cè)量溫度、壓力、流速和/或氣體組成。
[0008]本公開(kāi)還可涉及用于從室內(nèi)空氣去除污染物的空氣處理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可包括多個(gè)空氣處理模塊，這些模塊可每一個(gè)都具有一個(gè)或多個(gè)空氣入口、一個(gè)或多個(gè)空氣出口和一個(gè)或多個(gè)插入件。根據(jù)一些實(shí)施例，插入件可每一個(gè)都包括至少一個(gè)吸附材料。該至少一個(gè)吸附材料可被布置成使用熱搖擺脫附和壓力搖擺脫附中的至少一個(gè)而在多個(gè)空氣處理模塊的每一個(gè)內(nèi)再生。在一些系統(tǒng)實(shí)施例中，多個(gè)空氣處理模塊可被彼此鄰近地對(duì)齊并且與公共入口增壓室和公共出口增壓室連通并且多個(gè)空氣處理模塊的一個(gè)或多個(gè)插入件可形成多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)插入件可以薄片狀的形式被布置。一些系統(tǒng)實(shí)施例可包括以豎直堆和/或水平地布置多個(gè)空氣處理模塊。本公開(kāi)的空氣處理系統(tǒng)可被定位在商業(yè)的、住宅的、工業(yè)的、軍用的或公共建筑物內(nèi)，這取決于特定的實(shí)施例。
[0009]本公開(kāi)還考慮了用于從室內(nèi)空氣去除污染物的方法。該方法可包括提供多個(gè)空氣處理模塊，其中每個(gè)空氣處理模塊可具有一個(gè)或多個(gè)空氣入口、一個(gè)或多個(gè)空氣出口和一個(gè)或多個(gè)插入件，插入件每一個(gè)可包括至少一個(gè)吸附材料。該至少一個(gè)吸附材料可被布置成使用熱搖擺脫附和壓力搖擺脫附中的至少一個(gè)而在多個(gè)空氣處理模塊的每一個(gè)內(nèi)再生。該方法還可包括將多個(gè)空氣處理模塊彼此鄰近地布置，其中多個(gè)空氣處理模塊的一個(gè)或多個(gè)插入件可形成多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑。該方法還可包括引導(dǎo)室內(nèi)空氣從空氣進(jìn)氣增壓室流入多個(gè)空氣處理模塊的一個(gè)或多個(gè)空氣入口，流過(guò)多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑中的一個(gè)或多個(gè)，流過(guò)至少一個(gè)吸附材料中的一個(gè)或多個(gè)并流過(guò)一個(gè)或多個(gè)空氣出口而進(jìn)入空氣出氣增壓室。在一些實(shí)施例中，空氣入口增壓室和空氣出口增壓室可被構(gòu)造成與加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)連通。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)插入件可以薄片狀的形式被布置。
[0010]本文描述的主題的一個(gè)或多個(gè)變化的細(xì)節(jié)在附圖和下面的描述中公開(kāi)。本文描述的其它的特征和優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)該描述和附圖、以及通過(guò)權(quán)利要求而易于理解。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖被包含在內(nèi)并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，附圖示出了本文公開(kāi)的主題的某些方面，并且與具體描述一起，有助于解釋與所公開(kāi)的實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的原理中的一些。附圖中:
圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的HVAC系統(tǒng)。
[0012]圖2a示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的空氣處理模塊的實(shí)施例。
[0013]圖2b示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的豎直堆放的圖2a的多個(gè)空氣處理模塊。
[0014]圖3示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的空氣處理模塊的實(shí)施例。
[0015]圖4a和4b不出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的空氣處理模塊的實(shí)施例。圖4a不出了空氣處理模塊的入口端而圖4b示出了空氣處理模塊的出口端。
[0016]圖5a和5b示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的空氣處理模塊的實(shí)施例。圖5a示出了空氣處理模塊的入口端而圖5b示出了空氣處理模塊的出口端。
[0017]圖6不出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的空氣處理模塊的實(shí)施例。
[0018]圖7示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的多個(gè)空氣處理模塊的布置。
[0019]圖8示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的多個(gè)空氣處理模塊的布置。
[0020]圖9不出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的多個(gè)空氣處理模塊，這些空氣處理模塊被豎直堆放并且與公共入口增壓室和公共出口增壓室流體連通。
[0021]圖10示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的多個(gè)空氣處理模塊，這些空氣處理模塊被豎直堆放并且與公共入口增壓室和公共出口增壓室流體連通。
[0022]圖11示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的多個(gè)空氣處理模塊，這些空氣處理模塊被水平布置并且與公共入口增壓室和公共出口增壓室流體連通。
[0023]圖12示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的空氣處理模塊的實(shí)施例。
[0024]在各個(gè)附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在本文中提供了使用布置成緊湊的、平行的構(gòu)造的高容量、可再生吸附材料從室內(nèi)空氣去除污染物的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。本公開(kāi)的一些實(shí)施例可涉及模塊化且大小可變的空氣處理模塊，這些空氣處理模塊具有一個(gè)或多個(gè)可移除的插入件，插入件包括一個(gè)或多個(gè)吸附材料。空氣處理模塊可被豎直地堆放和/或水平地布置，從而形成緊湊的空氣處理系統(tǒng)，以提供大表明面積以從大量的循環(huán)室內(nèi)空氣去除污染物。本公開(kāi)的實(shí)施例可提供空氣處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用高容量吸附材料去除污染物改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)，吸附材料例如是分子篩，污染物例如二氧化碳(CO2)。
[0026]圖1示出了 HVAC系統(tǒng)100的基本構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，HVAC系統(tǒng)100可被定位在建筑物、車(chē)輛或其它結(jié)構(gòu)中并構(gòu)造成用于對(duì)人居空間110進(jìn)行加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)。HVAC系統(tǒng)100的一些實(shí)施例可被用于對(duì)建筑物、車(chē)輛或其它結(jié)構(gòu)中的多個(gè)人居空間110進(jìn)行加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)。根據(jù)本公開(kāi)的建筑物可包括但不限于辦公樓、住宅樓、商場(chǎng)、購(gòu)物中心、酒店、醫(yī)院、餐館、機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站和/或?qū)W校。根據(jù)本公開(kāi)的車(chē)輛可包括但不限于汽車(chē)、船舶、火車(chē)、飛機(jī)或潛水艇。
[0027]在一些實(shí)施例中，HVAC系統(tǒng)100可包括中央空氣處理單元120和空氣處理系統(tǒng)150?？諝馓幚硐到y(tǒng)150可被定位在中央空氣處理單元120的上游或中央空氣處理單元120的下游，如圖1中所示。中央空氣處理單元120和空氣處理系統(tǒng)150可彼此流體連通，以及通過(guò)管道網(wǎng)絡(luò)160與人居空間110流體連通。在一些實(shí)施例中，流入和流出空氣處理系統(tǒng)150的室內(nèi)空氣的總量可由一個(gè)或多個(gè)閥自動(dòng)和/或手動(dòng)地控制。閥可被定位在管道160內(nèi)并在空氣處理系統(tǒng)150的上游和/或下游。在一些實(shí)施例中，閥可用于將空氣處理系統(tǒng)150與HVAC系統(tǒng)100的其它部分隔離開(kāi)，使得在HVAC系統(tǒng)100和空氣處理系統(tǒng)150之間沒(méi)有流體連通并且進(jìn)出空氣處理系統(tǒng)150的空氣流動(dòng)基本上被停止。
[0028]如在圖1中示出的，室內(nèi)空氣可作為從人居空間110的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣170 (例如，通風(fēng)口和/或管道)接收的返回空氣流入管道160并且流向中央空氣處理單元120，如箭頭130所示?？諝馓幚韱卧?20可尤其包括鼓風(fēng)機(jī)，用于循環(huán)空氣通過(guò)管道160并進(jìn)出人居空間110以及加熱或冷卻元件和過(guò)濾器架或室以加熱、冷卻和清潔空氣。從空氣處理單元120釋放的空氣可稱(chēng)為供應(yīng)空氣，其流動(dòng)在圖1中由箭頭140指示。在本公開(kāi)的一些實(shí)施例中，系統(tǒng)100和/或空氣處理系統(tǒng)150的一個(gè)或多個(gè)閥可被調(diào)節(jié)以允許供應(yīng)空氣的一些或全部被轉(zhuǎn)移到空氣處理系統(tǒng)150并且此后與流向人居空間110的供應(yīng)空氣的主流再匯合，如箭頭140所示。本公開(kāi)的空氣處理系統(tǒng)150的實(shí)施例可被構(gòu)造成去除不期望的氣體、蒸氣和污染物，包括但不限于揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)和在人居空間110內(nèi)由人員產(chǎn)生的C02。在人居空間110內(nèi)發(fā)現(xiàn)的可由空氣處理系統(tǒng)150去除的氣體污染物氣體可包括但不限于一氧化碳、硫氧化物和/或氮氧化物。系統(tǒng)100的一些實(shí)施例可被構(gòu)造成空氣處理系統(tǒng)150能夠從接收自人居空間110的循環(huán)空氣去除足夠的污染物，從而減少或消除用來(lái)自建筑物、車(chē)輛或其它結(jié)構(gòu)外部的補(bǔ)充空氣代替系統(tǒng)100內(nèi)循環(huán)空氣的任一部分的需求。
[0029]根據(jù)一些實(shí)施例，空氣處理系統(tǒng)150可通過(guò)強(qiáng)迫空氣流過(guò)定位在空氣處理系統(tǒng)150內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)吸附材料來(lái)從接收自人居空間110的循環(huán)室內(nèi)空氣去除污染物。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)吸附材料可在空氣處理系統(tǒng)150內(nèi)被定向以提供基本上平行的流動(dòng)路徑，空氣可被引導(dǎo)通過(guò)這些路徑。當(dāng)循環(huán)室內(nèi)空氣流過(guò)該一個(gè)或多個(gè)吸附材料時(shí)，在空氣中的一個(gè)或多個(gè)污染物的分子可被吸附材料保持并捕獲在吸附材料內(nèi)。吸附材料可包括但不限于沸石和其它分子篩、活性炭、硅膠、多孔氧化硫和金屬-有機(jī)-框架材料。
[0030]在一些實(shí)施例中，吸附材料中的一個(gè)或多個(gè)可被再生。更具體地說(shuō)，當(dāng)污染物在吸附材料的表面上積聚時(shí)，該材料可最終變?yōu)槲廴疚镲柡?，使得不能再吸附額外的污染物。在飽和之前可由吸附材料捕獲的污染物總量可取決于包含在空氣處理系統(tǒng)150內(nèi)的吸附材料的大小、厚度和/或體積，以及許多其它參數(shù)，包括但不限于，吸附劑的類(lèi)型、污染物的種類(lèi)和濃度以及溫度。在飽和時(shí)，本公開(kāi)的實(shí)施例可被構(gòu)造成再生或者從吸附材料去除污染物。一些實(shí)施例可使用熱搖擺脫附和/或壓力搖擺脫附來(lái)再生吸附材料。這種再生可通過(guò)升高吸附材料的溫度和/或使相對(duì)惰性清掃氣體流過(guò)吸附材料來(lái)使吸附材料釋放所捕獲的污染物。在一些實(shí)施例中，本公開(kāi)的吸附材料可在空氣處理系統(tǒng)150內(nèi)被再生而無(wú)需移除。
[0031]用在本公開(kāi)的空氣處理模塊和系統(tǒng)中的吸附材料的實(shí)施例可根據(jù)設(shè)計(jì)要求被構(gòu)造成各種形狀和大小。在一些實(shí)施例中，吸附材料可被構(gòu)造成薄片材料，該薄片材料通常是方形和/或矩形形狀。吸附材料的薄片可全部由吸附材料形成并被硬化以提供剛性的吸附材料薄片和/或可被包括在剛性支撐框架內(nèi)。在一些實(shí)施例中，吸附材料可噴灑、撒或以其它方式被附接到多孔剛性支撐材料薄片，例如篩。吸附材料的具體尺寸可取決于HVAC系統(tǒng)的要求并根據(jù)HVAC系統(tǒng)的要求而變化，空氣處理系統(tǒng)150包含在該HVAC系統(tǒng)內(nèi)。
[0032]在一些實(shí)施例中，空氣處理系統(tǒng)150內(nèi)的吸附材料的一個(gè)或多個(gè)插入件可相當(dāng)薄以消除使用大壓力以迫使空氣通過(guò)吸附材料的需要。另一方面，那些同樣的實(shí)施例也可要求吸附材料不能太薄以至于減少其足以捕獲和保持污染物的能力。另外，如果吸附材料的插入件太薄，那么也可能會(huì)有不足夠的吸附材料質(zhì)量在延長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)度上收集所要求量的污染物，尤其是在其中一個(gè)目標(biāo)污染物(例如CO2)以相對(duì)大量發(fā)生時(shí)。因此，與空氣處理系統(tǒng)150的實(shí)施例一起使用的吸附材料的插入件的大小、形狀和數(shù)量可基于平衡各種不同的因素而確定，這些因素包括但不限于流動(dòng)阻力、壓力梯度、吸附能力和物理布置。
[0033]本公開(kāi)的實(shí)施例可通過(guò)以基本上平行流動(dòng)構(gòu)造布置兩個(gè)或更多吸附材料插入件來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的流動(dòng)產(chǎn)量和阻力要求。在本公開(kāi)的平行流動(dòng)構(gòu)造中，通過(guò)兩個(gè)或更多插入件的氣流可額外地貢獻(xiàn)于產(chǎn)生通過(guò)空氣處理系統(tǒng)的總空氣流。在一些實(shí)施例中，包括吸附材料的一個(gè)或多個(gè)插入件的大小可被構(gòu)造成用于由人工操作者容易運(yùn)輸并手動(dòng)安裝。插入件的一些實(shí)施例可被構(gòu)造成薄片 狀形式。例如，本公開(kāi)可用于吸附材料的大體上矩形的插入件，這在每一側(cè)在長(zhǎng)度上可小于1.5米并且重量不超過(guò)幾十千克。一些實(shí)施例可使用吸附材料的薄插入件以避免過(guò)大的氣流阻力。根據(jù)一些實(shí)施例，例如，插入件厚度可不多于幾厘米。根據(jù)本公開(kāi)的插入件也可每個(gè)重約10kg。在裝有沸石的情況下，其具有約I名細(xì)^的密度，IOkgc可以是約70 cm X 70 cm X 2 cm。四十個(gè)這種大小的插入件可等于20 W的總表面面積，并且使空氣流過(guò)基本上平行構(gòu)造的四十個(gè)插入件的需要可要求極端高效的布置，如下面更具體地解釋的。
[0034]空氣處理系統(tǒng)150的實(shí)施例可包括兩個(gè)或更多空氣處理模塊(見(jiàn),例如，圖2)，這些空氣處理模塊被豎直地和/或水平地布置以通過(guò)平行地提供兩個(gè)或更多吸附材料插入件來(lái)為循環(huán)室內(nèi)空氣的更高產(chǎn)量提供空間。每個(gè)空氣處理模塊可具有一個(gè)或多個(gè)吸附材料插入件。本公開(kāi)的實(shí)施例可以高度緊湊的布置方式構(gòu)造吸附材料插入件的幾何布局，從而以大小可變的且相對(duì)謹(jǐn)慎的占地面積來(lái)提供許多、可能是成百上千個(gè)的吸附材料插入件。
[0035]可通過(guò)考慮在普通辦公樓中要求的吸附材料和氣流的實(shí)際量來(lái)理解與以平行的且緊湊的構(gòu)造布置許多吸附材料插入件相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。在正常條件下，普通人每小時(shí)可產(chǎn)生約40-50克的C02。為了抵消CO2的這種積聚，用于200人的人居空間的HVAC系統(tǒng)的空氣處理系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)為每小時(shí)吸附和去除約IOkg的C02。因?yàn)镃O2的密度是約2_ι3，所以在這個(gè)示例中的CO2的體積將等于5 ins。因此，如果空氣中的CO2百分比要被保持低于0.1%,那么空氣處理系統(tǒng)將不得不每小時(shí)凈化相當(dāng)于至少5000 m?的室內(nèi)空氣以從人居空間去除5 in3 的 CO2。
[0036]盡管已知分子篩在正常溫度和高濃度條件下可吸附的CO2占它們重量的最多20%，但是現(xiàn)實(shí)中更適合的是假設(shè)更小的能力，這是由于各種不同的因素，包括有限的溫度搖擺范圍，低濃度條件、濕度的存在和污染物的積聚。每循環(huán)吸附劑質(zhì)量的5 - 10%的吸附能力是正常的，盡管對(duì)于一些吸附劑和條件來(lái)說(shuō)更小的數(shù)字可能是更現(xiàn)實(shí)的。因此，吸附材料的插入件的尺寸可被設(shè)置為收集在單個(gè)吸附-脫附循環(huán)內(nèi)所建立的CO2的量。被設(shè)計(jì)用于在每小時(shí)IOkg的CO2下連續(xù)2小時(shí)的操作和再生循環(huán)的空氣處理系統(tǒng)可要求400kg的吸附劑，并且如果吸附能力低于5%則會(huì)更多。
[0037]圖2a示出了根據(jù)本公開(kāi)的空氣處理模塊200的實(shí)施例?？諝馓幚砟K200可包括支撐框架240，以及在一些實(shí)施例中大體上被構(gòu)造為矩形棱柱，如在圖2a中所示。支撐框架240可具有側(cè)壁242、入口端壁244、出口端壁245、頂板246和底板248。在一些實(shí)施例中，支撐框架240，以及用于本公開(kāi)的任何空氣處理模塊的支撐框架，可由單個(gè)整塊材料板形成或者通過(guò)剛性地將各種板(242，244，245，246，248)連接在一起來(lái)形成。支撐框架240，以及用于本公開(kāi)的任何空氣處理模塊的支撐框架，可由任意一個(gè)或多個(gè)適合材料制成，包括但不限于金屬、纖維玻璃或塑料。支撐框架240也可包括一個(gè)或多個(gè)空氣入口 210?？諝馊肟?210可被形成在入口端壁244內(nèi)，或者在一些實(shí)施例中，可由入口端壁244、側(cè)壁242和頂板246或底板248形成并形成在它們之間。也即，入口端壁244可僅沿著支撐框架240的高度H部分地延伸。支撐框架240也可包括一個(gè)或多個(gè)空氣出口 220?？諝獬隹?20可被形成在出口端壁245內(nèi)，或者在一些實(shí)施例中，可由出口端壁245、側(cè)壁242和頂板246或底板248形成并形成在它們之間。也即，出口端壁245可僅沿著支撐框架240的高度H部分地延伸。在圖2a中示出的空氣處理模塊200的實(shí)施例包括形成(例如，機(jī)加工)在入口端壁244內(nèi)的一個(gè)空氣入口 210以及形成(例如機(jī)加工)在出口端壁245內(nèi)的一個(gè)空氣出口 220。在一些實(shí)施例中，如在圖2a中所示，空氣入口 210可在入口端壁244內(nèi)被形成為朝向頂板246，并且空氣出口 220可在出口端壁245內(nèi)被形成為朝向底板248，使得空氣入口210和空氣出口 220彼此錯(cuò)開(kāi)。
[0038]空氣處理模塊200的實(shí)施例也可包括插入件230。插入件230可被部分地或全部地定位在支撐框架240內(nèi)，并在一些實(shí)施例內(nèi)，可以薄片狀形式布置。在一些實(shí)施例中，插入件230可橫過(guò)支撐框架240的整個(gè)長(zhǎng)度L和/或支撐框架240的整個(gè)寬度W。在一些實(shí)施例中，插入件230可被基本上定位在支撐框架240的高度H的中點(diǎn)，如在圖2a中所示。雖然圖2a示出了插入件230被定向?yàn)榛旧掀叫杏谥慰蚣?40的頂板246和/或底板248，但是本公開(kāi)的實(shí)施例考慮了插入件230在支撐框架240內(nèi)的各種不同的定向。插入件230可被形成為支撐框架240的一體部分或者被可移除地插入到支撐框架240內(nèi)，例如通過(guò)從支撐框架240的一側(cè)或一端將插入件230滑動(dòng)到支撐框架240內(nèi)。在這種實(shí)施例中，側(cè)壁242、入口端壁244和/或出口端壁245可移除以提供開(kāi)口供插入件230的按需插入和/或移除。插入件230可由任何合適裝置保持在支撐框架240內(nèi)，包括但不限于，附接到側(cè)壁242、入口端壁244和/或出口端壁245的夾子，或者形成在它們中的槽或軌。這種構(gòu)造也可應(yīng)用于本公開(kāi)的任何實(shí)施例的任何插入件和支撐框架。
[0039]根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，插入件230可以是和/或包括一個(gè)或多個(gè)吸附材料，循環(huán)室內(nèi)空氣經(jīng)過(guò)上述吸附材料。在一些實(shí)施例中，插入件230可以是多孔材料，例如剛性篩或托盤(pán)，一個(gè)或多個(gè)吸附材料可被附接到其上或以其它方式由其支撐。在一些實(shí)施例中，插入件230可以是一個(gè)或多個(gè)吸附材料的剛性體。
[0040]在操作中，可使來(lái)自人居空間(見(jiàn)圖1)的循環(huán)室內(nèi)空氣在空氣入口 210從管道(見(jiàn)圖1)進(jìn)入空氣處理模塊200，流過(guò)插入件230并在空氣出口 220離開(kāi)空氣處理模塊200。根據(jù)圖2a中示出的實(shí)施例，因?yàn)槌隹诙吮?45在插入件230上方是關(guān)閉的，所以強(qiáng)迫進(jìn)入空氣入口 210的循環(huán)室內(nèi)空氣流過(guò)插入件230以到達(dá)空氣出口 220。當(dāng)循環(huán)室內(nèi)空氣流過(guò)插入件230時(shí)，其密切接觸一個(gè)或多個(gè)吸附材料并且一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)污染物被吸附材料從循環(huán)室內(nèi)空氣去除。
[0041]圖2b示出了空氣 處理系統(tǒng)285，其具有豎直堆放的十一個(gè)空氣處理模塊200的構(gòu)造?？諝馓幚砟K200可被布置成建立平行的氣流路徑或通道。在一些實(shí)施例中，每個(gè)空氣處理模塊200的空氣出口 220可饋送入公共出口增壓室270。公共入口增壓室(未示出)可被提供在空氣入口 210處以給每個(gè)空氣處理模塊200饋送循環(huán)室內(nèi)空氣。空氣處理系統(tǒng)285的一些實(shí)施例可包括連接器290，該連接器分別延伸在空氣入口 210和空氣出口 220以及公共入口增壓室(未示出)和公共出口增壓室270之間。
[0042]圖3示出了空氣處理模塊300的實(shí)施例，其具有支撐框架340和定位在支撐框架340內(nèi)的插入件330。支撐框架340可具有側(cè)壁342、入口端槽道344、出口端槽道345、頂板346和底板348。空氣入口 310可被形成在入口端槽道344的正下方，并且由側(cè)壁342、入口端槽道344和底板348形成并形成在它們之間。空氣出口 320可形成在出口端槽道345的正上方，并由側(cè)壁342、出口端槽道345和頂板346形成且形成在它們之間。入口端槽道344可被構(gòu)造成頂板346的一部分或者構(gòu)造成被剛性地附接到頂板346的單獨(dú)部件。出口端槽道345可被構(gòu)造成底板348的一部分或被剛性附接到底板348的單獨(dú)部件。在圖3中，側(cè)壁342被移除以說(shuō)明插入件330在支撐框架340內(nèi)的布置。如在圖3中所示，插入件330可被定位成相對(duì)于頂板346和/或底板348成一定角度。在一些實(shí)施例中，插入件330被可移除地插入支撐框架340且大小被合適地設(shè)置以由入口端槽道344和出口端槽道345在支撐框架340保持就位，如圖3所示。插入件330可以薄片狀形式布置。
[0043]在操作中，可使來(lái)自人居空間(見(jiàn)圖1)的循環(huán)室內(nèi)空氣在空氣入口 310從管道(見(jiàn)圖1)進(jìn)入空氣處理模塊300，流過(guò)插入件330并在空氣出口 320離開(kāi)空氣處理模塊300。根據(jù)圖3中所示，插入件330在支撐框架340內(nèi)的定向阻擋了進(jìn)入空氣入口 310的循環(huán)室內(nèi)空氣的流動(dòng)路徑，所以使室內(nèi)空氣流過(guò)插入件330以到達(dá)空氣出口 320。當(dāng)循環(huán)室內(nèi)空氣流過(guò)插入件330時(shí)，其密切接觸包含在插入件330內(nèi)或上的一個(gè)或多個(gè)吸附材料并且一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)污染物被從循環(huán)室內(nèi)空氣去除。如在圖3中所示，空氣入口 310和空氣出口 320在豎直方向上不是像圖2a中的實(shí)施例那樣彼此錯(cuò)開(kāi)。在一些實(shí)施例中，因?yàn)榭赡鼙仨殞⒋罅康目諝馓幚砟K300布置在一起，所以每個(gè)空氣處理模塊300的高度H可通過(guò)調(diào)節(jié)插入件330在支撐框架340內(nèi)的角度而被最小化。插入件330可通過(guò)在一個(gè)或兩個(gè)側(cè)壁342內(nèi)的開(kāi)口被插入和/或移除，或者通過(guò)移除側(cè)壁342、入口端槽道344或出口端槽道345而被插入和/或移除。[0044]圖圖4a和4b示出了根據(jù)本公開(kāi)的空氣處理模塊400的實(shí)施例。空氣處理模塊400可包括支撐框架440，其具有側(cè)壁442、頂板446和底板448。在一些實(shí)施例中，空氣處理模塊400可具有兩個(gè)或更多插入件430，插入件430部分地或全部地定位在支撐框架440內(nèi)并且基本上橫過(guò)支撐框架440的全部長(zhǎng)度L和寬度W。插入件430根據(jù)一些實(shí)施例可被以薄片狀形式布置，如在圖4a和4b中所示。在一些實(shí)施例中，兩個(gè)或更多插入件430可基本上彼此平行并且包括一個(gè)或多個(gè)吸附材料。插入件430可由形成在支撐框架440的側(cè)壁442上的突片450和/或由入口端擋板411和出口端擋板421在支撐框架440內(nèi)保持就位?？諝馓幚砟K400的一些實(shí)施例可定位兩個(gè)或更多插入件430在支撐框架440內(nèi)，它們的取向基本上平行于空氣處理模塊400的頂板446和/或底板448?？諝馊肟?410可由側(cè)壁442和插入件430形成并形成在它們之間，如圖4a所示。兩個(gè)或更多空氣出口 420可由側(cè)壁442、頂板446、底板448和插入件430形成并形成在它們之間，如在圖4b中所示。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)入口端擋板411可被構(gòu)造在插入件430和頂板446和底板448和側(cè)壁442之間，如在圖4a中所示。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)出口端擋板421可被構(gòu)造在插入件430和頂板446和底板448和側(cè)壁442之間，如在圖4b中所示。擋板(411、421)可一體地形成為側(cè)壁442、頂板446和/或底板448的一部分或者可以是被剛性地附接到側(cè)壁442、頂板446和/或底板448的單獨(dú)部件。
[0045]在操作中，可使來(lái)自人居空間(見(jiàn)圖1)的循環(huán)室內(nèi)空氣在空氣入口 410從管道(見(jiàn)圖1)進(jìn)入空氣處理模塊400，流過(guò)插入件430并在空氣出口 420離開(kāi)空氣處理模塊400。如在圖4a和4b中所示，側(cè)壁442和出口端擋板421協(xié)作以提供封閉的流動(dòng)路徑，循環(huán)空氣在經(jīng)過(guò)空氣入口 410之后進(jìn)入該路徑。結(jié)果，循環(huán)室內(nèi)空氣被迫向上或向下流過(guò)插入件430以到達(dá)空氣出口 420。換句話說(shuō)，在入口側(cè)，僅允許空氣流入在插入件430之間的空間，在那里可定位公共入口增壓室(未示出)，但是不能在插入件430之間離開(kāi)空氣處理模塊400，因?yàn)榱硪欢吮怀隹诙藫醢?21阻擋。不過(guò)，因?yàn)樵诓迦爰?30之上和之下有空氣出口 420，所以空氣被迫流過(guò)插入件430，由此空氣中的污染物被插入件430中的吸附材料捕獲并保持。在一些實(shí)施例中，如在圖4a和4b中所示，在空氣處理模塊400內(nèi)的空氣流動(dòng)路徑可基本上彼此平行。
[0046]圖圖5a和5b不出了根據(jù)本公開(kāi)的空氣處理模塊500的實(shí)施例。空氣處理模塊500可包括支撐框架540，其具有側(cè)壁542、頂板546和底板548。在一些實(shí)施例中，空氣處理模塊500可具有兩個(gè)或更多插入件530，插入件530部分地或全部地定位在支撐框架540內(nèi)并且基本上橫過(guò)支撐框架540的全部長(zhǎng)度L和寬度W。插入件530根據(jù)一些實(shí)施例可被以薄片狀形式布置。在一些實(shí)施例中，兩個(gè)或更多插入件530可基本上彼此平行并且包括一個(gè)或多個(gè)吸附材料。插入件530可由形成在支撐框架540的側(cè)壁542上的突片550 (見(jiàn)圖5b)和入口端擋板511和出口端擋板521在支撐框架540內(nèi)保持就位且被保持在它們之間?？諝馓幚砟K500的一些實(shí)施例可定位兩個(gè)或更多插入件530在支撐框架540內(nèi)，它們的取向基本上平行于空氣處理模塊500的頂板546和/或底板548。兩個(gè)或更多空氣入口 510可由側(cè)壁542、頂板546、底板548和插入件530形成并形成在它們之間，如圖5a中所示。兩個(gè)或更多空氣出口 520可由側(cè)壁542、頂板546、底板548和插入件530形成并形成在它們之間，如在圖5b中所示。在一些實(shí)施例中，兩個(gè)或更多入口端擋板511可被構(gòu)造在側(cè)壁542、頂板546、底板548和插入件530之間，如在圖5a中所不。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)出口端擋板521可被構(gòu)造在側(cè)壁542、頂板546、底板548和插入件530之間，如在圖5b中所示。擋板(511、521)可一體地形成為側(cè)壁542、頂板546和/或底板548的一部分或者可以是被剛性地附接到側(cè)壁542、頂板546和/或底板548的單獨(dú)部件。
[0047]在操作中，可使來(lái)自人居空間(見(jiàn)圖1)的循環(huán)室內(nèi)空氣在空氣入口 510從管道(見(jiàn)圖1)進(jìn)入空氣處理模塊500，流過(guò)插入件530并在空氣出口 520離開(kāi)空氣處理模塊500。如在圖5a和5b中所示，側(cè)壁542和出口端擋板521可協(xié)作以提供封閉的流動(dòng)路徑，循環(huán)室內(nèi)空氣在經(jīng)過(guò)空氣入口 510之后進(jìn)入該路徑。結(jié)果，空氣被迫向上或向下至少流過(guò)在該封閉流路徑的正上方和正下方的插入件530，以到達(dá)空氣出口 520中的一個(gè)或多個(gè)。換句話說(shuō)，空氣從公共入口增壓室(未示出)流入空氣入口 510并進(jìn)入在插入件530之間的平行流動(dòng)路徑。因?yàn)樵诓迦爰?30之間的平行流動(dòng)路徑由側(cè)壁542和出口端擋板521封閉，所以空氣被迫向上和向下流過(guò)鄰近的插入件530對(duì)并從空氣出口 520中的一個(gè)或多個(gè)流出，由此空氣中的污染物由插入件530的吸附材料捕獲并保持。因此，根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例，例如在圖5a和5b中示出的空氣處理模塊500，大量的包括用于去除污染物的一個(gè)或多個(gè)吸附材料的插入件可被提供在緊湊空間內(nèi)，建立了大量的平行流動(dòng)路徑，這些路徑帶有吸附材料的大的總有效截面面積，大量的循環(huán)空氣可穿過(guò)這些截面面積。
[0048]圖6不出了根據(jù)本公開(kāi)的空氣處理模塊600的實(shí)施例。空氣處理模塊600可包括支撐框架640,其具有側(cè)壁642、頂板646、底板648和背板(未不出)。在一些實(shí)施例中，支撐框架640可由定位在大約支撐框架640的寬度W的中點(diǎn)的或定位在沿著支撐框架640的寬度W的一些其它位置的隔板670劃分?？諝馓幚砟K600的一些實(shí)施例可被構(gòu)造成帶有定位在空氣處理模塊600的同一側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)空氣入口 610和一個(gè)或多個(gè)空氣出口 620，如在圖6中所示。在一些實(shí)施例中，空氣處理模塊600可具有兩個(gè)或更多插入件630，它們被部分地或全部地定位在支撐框架640內(nèi)并且定位到隔板670的一側(cè)以形成一個(gè)或多個(gè)空氣入口 610。插入件630根據(jù)一些實(shí)施例可以薄片狀形式布置。插入件630可基本上橫過(guò)支撐框架640的整個(gè)長(zhǎng)度L和寬度W。在這種實(shí)施例中，插入件630可具有凹口或切除部以容納隔板670。在一些實(shí)施例中，插入件630可橫過(guò)整個(gè)長(zhǎng)度L，但是僅從側(cè)壁642延伸到隔板670。在一些實(shí)施例中，一個(gè)插入件可延伸支撐框架640的整個(gè)寬度W并且一個(gè)插入件可僅在側(cè)壁642和隔板670之間延伸。
[0049]兩個(gè)或更多插入件630可基本上彼此平行和/或平行于空氣處理模塊600的頂板646和/或底板648并且包括一個(gè)或多個(gè)吸附材料。插入件630可由形成在支撐框架640的側(cè)壁642上的突片650和入口端擋板611和出口端擋板621在支撐框架640內(nèi)維持就位并且被維持在它們之間，如在圖6中所示?？諝馓幚砟K600的一些實(shí)施例可將兩個(gè)或更多插入件630定位在支撐框架640內(nèi)，其取向相對(duì)于空氣處理模塊600的長(zhǎng)度L基本上是水平的。兩個(gè)或更多的空氣入口 610可由側(cè)壁642、隔板670、頂板646、底板648和/或插入件630形成并形成在它們之間，如在圖6中所示。兩個(gè)或更多空氣出口 620可由側(cè)壁642、隔板670、頂板646、底板648和/或插入件630形成并形成在它們之間，如在圖6中所示。在一些實(shí)施例中，兩個(gè)或更多入口端擋板611可被定位在側(cè)壁642、隔板670、頂板646、底板648和/或插入件630之間，如在圖6中所示。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)出口端擋板621可被構(gòu)造在側(cè)壁642、隔板670、頂板646、底板648和/或插入件630之間，如在圖6中所不。擋板(611、621)可一體地形成為側(cè)壁642、頂板646和/或底板648的一部分,或者可以是被剛性地附接到側(cè)壁642、隔板670、頂板646和/或底板648的單獨(dú)部件。
[0050]在操作中，可使來(lái)自人居空間(見(jiàn)圖1)的循環(huán)室內(nèi)空氣在空氣入口 610從管道(見(jiàn)圖1)進(jìn)入空氣處理模塊600，流過(guò)插入件630并在空氣出口 620離開(kāi)空氣處理模塊600。如在圖6中所示，側(cè)壁642和出口端擋板621協(xié)作以提供在插入件630之間的封閉流動(dòng)路徑，循環(huán)室內(nèi)空氣在穿過(guò)空氣入口 610之后進(jìn)入該路徑。結(jié)果，空氣被迫向上或向下至少流過(guò)在該封閉流動(dòng)路徑正上方和正下方的插入件630。在一些實(shí)施例中，因?yàn)槿肟诙藫醢?11可在入口側(cè)被定位在隔板670和側(cè)壁642之間，所以已經(jīng)穿過(guò)插入件630的空氣被引導(dǎo)向空氣出口 620并從其流出。這種構(gòu)造以及其它類(lèi)似的實(shí)施例在各種不同的環(huán)境中是有用的，包括但不限于當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)布局要求公共入口增壓室和公共出口增壓室沿著空氣處理模塊的布置的同一側(cè)彼此鄰近時(shí)。在一些實(shí)施例中，將增壓室一起放置在空氣處理模塊的同一側(cè)可使在空氣處理模塊600的相對(duì)側(cè)上的入口和/或出口可用于再生或提供用于維修和/或維護(hù)的進(jìn)口。
[0051]和空氣處理模塊200的實(shí)施例一樣，空氣處理模塊300、400、500和600的實(shí)施例也可豎直地和/或水平地布置。例如，圖7示出了空氣處理模塊的混合布置700的實(shí)施例，其中插入件被豎直地而不是水平地定向。雖然操作原理和空氣流動(dòng)方式基本上和采用水平定向的插入件的模塊一樣，但是豎直定向可在機(jī)械角度方面不同。即，豎直的插入件可具有若干潛在的優(yōu)點(diǎn)，包括插入件不太可能因?yàn)樗鼈冏陨淼闹亓慷谥悬c(diǎn)彎曲，以及因?yàn)樨Q直的插入件并排地站立而不是站在彼此的頂部上，所以大量的插入件也不會(huì)必然建立高的豎直堆。高的豎直堆具有若干機(jī)械缺點(diǎn)，包括但不限于，難以接觸上面的模塊以進(jìn)行維修和維護(hù)以及由于累積的重量，在堆的下面的模塊上有大的重量載荷。在水平布置中還可能有更少的溫度和壓力變化。另一方面，水平布置要求了更大的占地面積，這種占地面積可能是不可獲得的或者不可取的。
[0052]圖8示出了空氣處理模塊的混合布置800的實(shí)施例，其中插入件被水平定向但是以彼此并排相連的豎直柱堆疊。對(duì)于本文討論的空氣處理模塊實(shí)施例中的任一個(gè)可在豎直地或水平地定向插入件之間進(jìn)行選擇。
[0053]將本公開(kāi)的多個(gè)空氣處理模塊集成到HVAC系統(tǒng)內(nèi)可通過(guò)將模塊附接到公共入口增壓室和/或公共出口增壓室來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述增壓室中的任一個(gè)或兩個(gè)可包括閥和/或百葉窗的組合，以及風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)，用以在三個(gè)可能的操作模式中的一個(gè)期間控制空氣的流動(dòng)。更具體地說(shuō)，在一些實(shí)施例中，根據(jù)本公開(kāi)的空氣處理模塊和/或空氣處理模塊的布置(例如，豎直堆)可具有至少三個(gè)操作模式，包括(I)主動(dòng)吸附模式、(2)脫附/再生模式和/或
(3)關(guān)閉或斷開(kāi)。在模式(1)，室內(nèi)空氣可從管道(見(jiàn)圖1)流入空氣處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)空氣處理模塊并回到管道。在這個(gè)模式中，污染物可由在空氣處理模塊內(nèi)的吸附材料捕獲并保持并且經(jīng)處理的空氣可被返回到HVAC系統(tǒng)的管道。
[0054]在模式(2)中，空氣處理模塊可被布置以通過(guò)熱或另一形式的能量或通過(guò)壓力搖擺脫附來(lái)再生，從而使被捕獲并保持在吸附材料內(nèi)的污染物被釋放。在一些實(shí)施例中，通過(guò)再生被釋放的污染物可通過(guò)流動(dòng)的清掃氣體或通過(guò)將被釋放的氣體泵送走并將污染物置于建筑物、車(chē)輛或其它結(jié)構(gòu)的外部來(lái)從空氣處理系統(tǒng)去除。一些實(shí)施例可通過(guò)使被加熱的清掃氣體流過(guò)空氣處理系統(tǒng)并接著引導(dǎo)被加熱的清掃氣體流到外部來(lái)加熱吸附材料。清掃氣體可在增壓室內(nèi)被加熱或者在外部用任何可用的熱源加熱，包括但不限于太陽(yáng)能、電、燃?xì)?、油、熱水?或所謂的廢熱，例如來(lái)自壓縮機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)的熱。在一些實(shí)施例中，兩個(gè)或更多這種熱源的組合可被用于在變化的條件下實(shí)現(xiàn)所要求的性能和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。
[0055]在模式(3)中，通過(guò)關(guān)閉任何互連的閥或百葉窗，空氣處理模塊可從HVAC系統(tǒng)斷開(kāi)并且與清掃氣體源斷開(kāi)?？諝馓幚硐到y(tǒng)與HVAC系統(tǒng)的斷開(kāi)和/或隔離可能是必須的，例如，在空氣處理系統(tǒng)正經(jīng)歷維護(hù)和/或修理時(shí)。另一可能的操作模式，模式(4)，可存在于一些實(shí)施例中并且可稱(chēng)為“冷卻”模式，其中在被重新連接到HVAC系統(tǒng)之前，再生的空氣處理系統(tǒng)被允許冷卻，例如，利用或不利用外部氣流，以防止由仍然溫暖的、再生空氣處理系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部空氣的不期望的加熱。
[0056]圖9示出了空氣處理系統(tǒng)900的實(shí)施例，其被構(gòu)造成帶有一堆空氣處理模塊950、公共進(jìn)口增壓室975和公共出口增壓室995。在一些實(shí)施例中，例如在圖9中示出的那個(gè)，公共進(jìn)口增壓室975和公共出口增壓室995可被布置在由空氣處理模塊950形成的豎直堆的相對(duì)側(cè)上。公共進(jìn)口增壓室975和公共出口增壓室995可每一個(gè)都在豎直堆的頂部處被封閉。在操作中，循環(huán)室內(nèi)空氣902可在公共進(jìn)口增壓室975的底部進(jìn)入并流入在空氣處理模塊950中的每一個(gè)的空氣入口(未示出)。在空氣處理模塊950內(nèi)部，可使循環(huán)室內(nèi)空氣902經(jīng)過(guò)包含在每個(gè)空氣處理模塊950內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)插入件，離開(kāi)在空氣處理模塊950中的每一個(gè)中的空氣出口(未示出)并流入公共出口增壓室995作為供應(yīng)空氣904。供應(yīng)空氣904被向下引導(dǎo)到公共出口增壓室995的底部并重新加入到HVAC系統(tǒng)的主空氣流中。進(jìn)入公共進(jìn)口增壓室975的循環(huán)室內(nèi)空氣902以及離開(kāi)公共出口增壓室995的供應(yīng)空氣904的速度和量可由中央空氣處理單元(此處未示出)管理，該單元具有風(fēng)扇、閥、百葉窗和控制該單元的操作的氣體控制器。
[0057]如在圖10中所示，本公開(kāi)的一些實(shí)施例可將公共進(jìn)口增壓室1075和公共出口增壓室1095布置在堆的同一側(cè)上，例如，在空氣處理模塊1050被構(gòu)造成類(lèi)似于圖6所示的那些時(shí)。如在圖11中所示，本公開(kāi)的一些實(shí)施例可包括水平空氣處理系統(tǒng)，其具有連接在一起的多個(gè)豎直定向的空氣處理模塊1150。在這種實(shí)施例中，公共進(jìn)口增壓室1175和公共出口增壓室1195也可被水平地定位。
[0058]本公開(kāi)的一些實(shí)施例可涉及空氣處理模塊1200，其包括支撐框架1240，該支撐框架具有側(cè)壁1242、頂板1246和底板1248。空氣處理模塊1200也可包括兩個(gè)或更多插入件1230，它們?cè)谥慰蚣?240內(nèi)被定向成相對(duì)于頂板1246和/或底板1248成一定角度。在一些實(shí)施例中，鄰近的插入件1230可沿著插入件1230的邊緣彼此接觸。插入件1230的一些實(shí)施例可以薄片狀的形式布置。插入件1230可由突片或槽道(未示出)在支撐框架1240內(nèi)被保持就位。支撐框架1240可具有完全敞開(kāi)的入口端1270和完全敞開(kāi)的出口端1280。插入件1230的取向可形成空氣入口 1210和空氣出口 1220，如在圖10中所示。插入件1230可以從支撐框架1240的一個(gè)端部或通過(guò)移除側(cè)壁1242從一側(cè)被可移除地插入到支撐框架1240 內(nèi)。
[0059]在操作中，可使來(lái)自人居空間(見(jiàn)圖1)的循環(huán)室內(nèi)空氣在空氣入口 1210從管道(見(jiàn)圖1)進(jìn)入空氣處理模塊1200，流過(guò)插入件1230，該插入件1230形成每個(gè)空氣入口 1210，并在空氣出口 1220離開(kāi)空氣處理模塊1200。如在圖10中所示，在支撐框架1240中每對(duì)成角度的插入件1230形成空氣入口 1210，并且同時(shí)阻擋進(jìn)入該空氣入口 1210的循環(huán)室內(nèi)空氣的流動(dòng)路徑。結(jié)果，使空氣向上或向下流過(guò)形成空氣入口 1210的兩個(gè)插入件1230中的一個(gè)，空氣正是從該空氣入口 1210進(jìn)入空氣處理模塊1200。當(dāng)空氣流過(guò)插入件1230時(shí)，其密切接觸插入件1230的一個(gè)或多個(gè)吸附材料，并且一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)污染物被從空氣去除。和所有前面描述的空氣處理模塊實(shí)施例一樣，空氣處理模塊1200的實(shí)施例可被布置成形成多個(gè)空氣處理模塊的空氣處理系統(tǒng)。
[0060]根據(jù)本公開(kāi)的本文描述的空氣處理系統(tǒng)的一些實(shí)施例可包括兩個(gè)或更多單獨(dú)的豎直堆或水平的布置，這些堆或布置可被連接到公共增壓室但被獨(dú)立地操作和關(guān)閉。這種實(shí)施例允許一個(gè)(或多個(gè))空氣處理系統(tǒng)經(jīng)歷再生或關(guān)閉，同時(shí)另一個(gè)空氣處理系統(tǒng)仍然工作以處理空氣流，因此提供了不中斷的服務(wù)。公共增壓室可被設(shè)計(jì)為通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉合適的閥、百葉窗和/或鼓風(fēng)機(jī)，以及用于控制空氣流和溫度的任何氣體元件，自動(dòng)地在豎直堆或水平布置之間切換。根據(jù)本公開(kāi)的空氣處理系統(tǒng)的一些實(shí)施例可具有用于監(jiān)視系統(tǒng)功能并觸發(fā)操作模式之間的自動(dòng)切換的傳感器和儀表，包括但不限于CO2計(jì)、溫度計(jì)、流量計(jì)和壓力計(jì)。切換功能中的一個(gè)包括但不限于當(dāng)在空氣出口或在公共出口增壓室中檢測(cè)到污染物水平升高時(shí)將空氣處理系統(tǒng)從工作模式轉(zhuǎn)換到再生模式。
[0061]前面描述中公開(kāi)的實(shí)施例不代表符合本文描述的主題的全部實(shí)施例。相反，它們僅是符合與所描述的主題的多個(gè)方面的一些示例。盡管上面具體描述了一些變化，但是其它的改進(jìn)或添加也是可行的。具體來(lái)說(shuō)，可在本文公開(kāi)的那些的基礎(chǔ)上提供另外的特征和/或變化。例如，上面描述的實(shí)施例可涉及所公開(kāi)特征的各種不同的組合和子組合和/或上面公開(kāi)的若干其它特征的組合和子組合。而且，在附圖中描述的和/或在本文中描述的邏輯流不必要求所示出的特定順序，或者相繼順序，以實(shí)現(xiàn)可取的結(jié)果。其它的實(shí)施例可在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于從室內(nèi)空氣去除污染物的空氣處理模塊，該模塊包括: 一個(gè)或多個(gè)空氣入口: 一個(gè)或多個(gè)空氣出口；以及 多個(gè)插入件，其每一個(gè)都包括至少一個(gè)吸附材料，且被布置成彼此分開(kāi)以在一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口之間形成多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑， 其中，該至少一個(gè)吸附材料被布置成使用熱搖擺脫附和壓力搖擺脫附中的至少一個(gè)而在空氣處理模塊內(nèi)再生。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣處理模塊，還包括，支撐框架，其具有一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件以支撐所述多個(gè)插入件，其中: 所述一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口由支撐框架和所述多個(gè)插入件形成。
3.如權(quán)利要求1所述的空氣處理模塊，其中，空氣處理模塊被構(gòu)造成包含在加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的空氣處理模塊，還包括，一個(gè)或多個(gè)閥，這些閥構(gòu)造成控制在空氣處理模塊和加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)之間流動(dòng)的室內(nèi)空氣的量。
5.如權(quán)利要求2所述的空氣處理模塊,其中，將所述多個(gè)插入件以相對(duì)于在一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口之間的多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑成一定角度地定位在支撐框架內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的空氣處理模塊，其中，一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口彼此錯(cuò)開(kāi)以強(qiáng)迫空氣在一`個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口之間流動(dòng)以流過(guò)至少一個(gè)吸附材料。
7.如權(quán)利要求1所述的空氣處理模塊，其中，至少一個(gè)吸附材料選自下列各項(xiàng)組成的組:沸石、活性炭、硅膠、多孔氧化鋁和金屬-有機(jī)-框架材料。
8.如權(quán)利要求2所述的空氣處理模塊，其中: 支撐框架包括入口側(cè)和出口側(cè)；以及 所述一個(gè)或多個(gè)空氣入口被形成在入口側(cè)而所述一個(gè)或多個(gè)空氣出口被形成在出口側(cè)。
9.如權(quán)利要求2所述的空氣處理模塊,其中，所述一個(gè)或多個(gè)空氣入口和所述一個(gè)或多個(gè)空氣出口被沿著支撐框架的一側(cè)彼此鄰近地形成。
10.如權(quán)利要求1所述的空氣處理模塊，其中，至少一個(gè)吸附材料從室內(nèi)空氣去除二氧化碳或揮發(fā)性有機(jī)化合物。
11.一種用于從室內(nèi)空氣去除污染物的空氣處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括: 多個(gè)空氣處理模塊，每個(gè)空氣處理模塊具有: 一個(gè)或多個(gè)空氣入口: 一個(gè)或多個(gè)空氣出口；以及 一個(gè)或多個(gè)插入件，其每一個(gè)都包括至少一個(gè)吸附材料，至少一個(gè)吸附材料被布置成使用熱搖擺脫附和壓力搖擺脫附中的至少一個(gè)而在多個(gè)空氣處理模塊的每一個(gè)內(nèi)再生， 其中，多個(gè)空氣處理模塊被彼此鄰近地對(duì)齊并且與公共入口增壓室和公共出口增壓室連通，并且多個(gè)鄰近的空氣處理模塊的一個(gè)或多個(gè)插入件形成在一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口之間的多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑。
12.如權(quán)利要求11所述的空氣處理系統(tǒng)，其中: 多個(gè)空氣處理模塊中的一個(gè)或多個(gè)包括支撐框架，該支撐框架具有一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)支撐構(gòu)件用以支撐一個(gè)或多個(gè)插入件；以及 所述一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口由支撐框架和所述一個(gè)或多個(gè)插入件形成。
13.如權(quán)利要求11所述的空氣處理系統(tǒng)，其中，空氣處理系統(tǒng)被構(gòu)造成包含在加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的空氣處理系統(tǒng)，還包括，一個(gè)或多個(gè)閥，這些閥構(gòu)造成控制在空氣處理系統(tǒng)和加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)之間流動(dòng)的室內(nèi)空氣的量。
15.如權(quán)利要求11所述的空氣處理系統(tǒng)，其中，將所述一個(gè)或多個(gè)插入件以相對(duì)于在一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口之間的多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑成一定角度地定位在多個(gè)空氣處理模塊中的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)。
16.如權(quán)利要求11所述的空氣處理系統(tǒng)，其中，一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口彼此錯(cuò)開(kāi)以強(qiáng)迫空氣在一個(gè)或多個(gè)空氣入口和一個(gè)或多個(gè)空氣出口之間流動(dòng)以流過(guò)至少一個(gè)吸附材料。
17.如權(quán)利要求11所述的空氣處理系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)吸附材料選自下列各項(xiàng)組成的組:沸石、活性炭、硅膠、多孔氧化鋁和金屬-有機(jī)-框架材料。
18.如權(quán)利要求11所述的空氣處理系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)吸附材料從室內(nèi)空氣去除二氧化碳或揮發(fā)性有機(jī)化合物。
19.一種從室內(nèi)空氣去除污染物的方法，該方法包括: 提供多個(gè)空氣處理模塊，每個(gè)空氣處理模塊具有: 一個(gè)或多個(gè)空氣入口: 一個(gè)或多個(gè)空氣出口 ；以及 一個(gè)或多個(gè)插入件，其每一個(gè)都包括至少一個(gè)吸附材料，至少一個(gè)吸附材料被布置成使用熱搖擺脫附和壓力搖擺脫附中的至少一個(gè)而在多個(gè)空氣處理模塊的每一個(gè)內(nèi)再生， 將多個(gè)空氣處理模塊彼此鄰近地布置，其中多個(gè)空氣處理模塊的一個(gè)或多個(gè)插入件形成多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑；以及 引導(dǎo)室內(nèi)空氣從空氣入口增壓室流入多個(gè)空氣處理模塊的一個(gè)或多個(gè)空氣入口，流過(guò)多個(gè)基本上平行的空氣流動(dòng)路徑中的一個(gè)或多個(gè)，流過(guò)至少一個(gè)吸附材料中的一個(gè)或多個(gè)并流過(guò)一個(gè)或多個(gè)空氣出口而進(jìn)入空氣出口增壓室。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，空氣入口增壓室和空氣出口增壓室被構(gòu)造成與加熱、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)連通。
【文檔編號(hào)】B01D46/12GK103534535SQ201280017543
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月9日
【發(fā)明者】U.梅拉夫, I.比蘭 申請(qǐng)人:恩弗里德系統(tǒng)公司