適用于減少室內空氣中的有害氣體的方法和系統的制作方法
【專利說明】適用于減少室內空氣中的有害氣體的方法和系統
[0001]本申請在此要求享有于2012年11月15日提交的第61/727，022號美國臨時專利申請的優先權，其發明名稱為“Method and System for to Reduct1n of Substances inIndoor Air”，其中所揭示的全部內容通過引證并入本文。
技術領域
[0002]一般來說，本文所揭示的內容中的各種實施方案涉及的是適用于從室內空氣中減少有害氣體的裝置、系統和方法。
【背景技術】
[0003]在例如樓房、車輛和建筑物的密閉環境中的室內空氣會受到含有污染物的各種物質的影響。在這些污染物中的濃度最高的污染物通常是二氧化碳(CO2)。當然也存在其他的污染物，它們的濃度相對較低，因此不足以需要進行監控和/或將其減少。這類污染物是一組有機物的蒸汽的物種，廣義上來說，可以包括揮發性的有機化合物(VOC)。污染的氣體(例如，CO2)和VOCs，以及相應的蒸汽，都可以共同稱之為“氣體”。這些污染物的來源可以包括:人類居住者自身一一從呼吸和流汗到衣物和化妝品一一以及建筑材料、裝備、食物和消費產品，清潔原料，市政供給或者任何其他的會放射出VOC的原料。其他的無機化合物的種類可以是無機化合物和微生物，例如，細菌、病毒、梅毒、真菌和空氣中傳播的顆粒。其他的氣態污染物可能會是硫氧化物，氮氧化物、氡、或者一氧化碳。

【發明內容】

[0004]根據本文中的某些實施方案，在此描述的系統和方法適用于維持在密閉的環境中的好的空氣質量。根據某些實施方案，好的空氣質量可以通過空氣處理系統來維持，該空氣處理系統被配置用于將密閉環境中的室內空氣中所含的至少一種氣態污染物的濃度維持在低于預定的氣態污染物的濃度的水平。
[0005]根據本文中的某些實施方案，在此描述的是一種空氣處理系統，其適用于至少部分地去除人類所居住的房間的室內空氣中所含的至少一種氣態污染物和/或有害氣體。系統可以包括空氣處理組件，其具有被配置用于接收直接來自于房間的室內空氣流的室內空氣的吸入口，室內空氣的吸入口可以放置在房間內，可再生的吸附材料，其可以被配置用于吸附室內空氣流中所含的至少一種氣態污染物，至少一個空氣流部件，其適用于將室內空氣流引導通過空氣處理組件，室內空氣的排出口，其適用于將被吸附材料處理過的室內空氣從空氣處理組件的后端排出到室內中，室內空氣的排出口可以放置在房間中，清潔空氣的輸入口可以被配置用于接收和引導清潔空氣從吸附材料上流過和/或從其中流過，以便去除被吸附材料所吸收的至少一種氣態污染物中的至少一部分，而且清潔空氣的輸入口適用于將清潔空氣從空氣處理組件中排出，空氣處理系統可以被配置為在至少兩種模式之間進行周期循環操作，包括吸附模式和再生模式，在吸附模式中，吸附材料可以吸收至少一種氣態污染物，而在再生模式中可以對吸附材料進行再生，這是通過去除由吸附材料所吸收的至少一種氣態污染物中的至少一部分來實現的，和控制器系統，其適用于對由空氣流部件所控制的吸附模式和再生模式的至少一個周期循環操作進行控制。
[0006]根據某些實施方案，系統可以進一步包括一個或者更多的傳感器，這些傳感器可以用于測量至少一種氣態污染物的濃度和/或監測是否存在至少一種氣態污染物，其中一個或者更多的傳感器可以被配置用于生成信號，該信號響應于至少一種氣態污染物的濃度和/或是否存在至少一種氣態污染物，并且將信號發送到控制器系統中。
[0007]根據某些實施方案，空氣流部件可以包括至少以下設備的其中之一:風扇、風箱、節氣閘和百葉窗裝置。根據某些實施方案，空氣處理組件可以被配置為一種便攜式設備。根據某些實施方案，空氣處理組件可能會包括一個或者更多的旋轉輪和/或小腳輪，以便可以運送空氣處理組件。根據某些實施方案，空氣處理組件可能會被配置用于安裝在窗戶上或者安裝在房間的外墻上。根據某些實施方案，空氣處理組件可以被配置為安裝在房間的地板上或者安裝在靠近地板的位置上。
[0008]根據某些實施方案，系統可以進一步包括一個或者更多的易彎曲的和/或可拆卸的管道，這些管道被配置用于引導清潔的空氣到空氣處理組件中去，從而可以從其上方流過和/或從吸附材料中流過和/或借助清潔空氣的輸出口將清潔的空氣從空氣處理組件中排出到室外。根據某些實施方案，清潔的空氣可能會被直接或者間接地進行加熱，這是通過至少熱力泵、熔爐、太熱能、電線圈和熱水的其中之一來進行的。根據某些實施方案，至少一種氣態污染物可以選自由以下物質所組成的組:二氧化碳、易揮發的有機化合物、硫氧化物、氡、一氧化二氮和一氧化碳。根據某些實施方案，吸附材料可能包括至少以下物質的其中之一:活性炭、碳粒子、胺的載體、分子篩、多孔硅、多孔氧化鋁、碳素纖維、金屬有機體的框架、多孔的高分子材料和聚合物纖維。
[0009]根據某些實施方案，系統可以進一步包括至少一個盒體，可以將吸附材料放置在該盒體中，其中但空氣處理組件保持固定時，空氣處理組件可以被配置為在靠近盒體的位置上。根據某些實施方案，房間是位于建筑物中的，而清潔的空氣可以包括來自于建筑物之外的室外空氣，而且清潔空氣的吸入口可以被放置在建筑物的外部并有通道與清潔空氣相通。根據某些實施方案，至少一種其他污染物的去除是通過吸附材料進行吸附來完成的，吸附材料可以進行再生并且是在原位上進行的，而無需從空氣處理系統中去除吸附材料。
[0010]根據本文中的某些實施方案，在此所描述的是一種空氣處理系統，其適用于至少部分地去除掉包含在密閉環境的室內空氣中的至少一種氣態污染物，該系統可以包括空氣處理組件，空氣處理組件具有室內空氣的吸入口，其被配置用于接收來自于密閉環境的室內空氣流，可再生的吸附材料，其被配置用于吸附含在室內空氣流中的至少一種氣態污染物，至少一個空氣流部件，其適用于將室內空氣流引導流動通過空氣處理組件，室內空氣輸出口，其適用于排出被吸附材料進行過處理的室內空氣流，其來自于空氣處理組件并流回到密閉的環境中，清潔空氣的吸入口被配置用于接收并引導清潔空氣在上方流動和/或從吸附材料中流過，從而通過吸附材料的吸附作用來去除掉部分至少一種氣態污染物中的至少一部分，清潔空氣的輸出口用于將清潔的空氣從空氣處理系統中排出，空氣處理系統可以被配置為在至少兩種模式之間進行循環操作，包括吸附模式和再生模式，在吸附模式中，吸附材料可以通過吸附材料來吸收至少一種氣態污染物，而在再生模式中，可以對吸附材料進行再生，這是通過去除由吸附材料所吸收的至少一種氣態污染物中的至少一部分來實現的，和控制器系統，其適用于對由至少一個空氣流部件所控制的吸附模式和再生模式的至少一個周期循環操作進行控制，其中空氣處理組件可以被配置用于去除來自于密閉環境中的至少一種氣態污染物中的至少一部分。
[0011]在某些實施方案中，密閉環境可以會缺少受控的室外空氣通風的供應。
[0012]根據本文中所揭示的某些實施方案，在此描述的是一種方法，該方法適用于至少部分地去除含在密閉的環境的室內空氣中的至少一種氣態污染物，該方法可以包括通過室內空氣的吸入口接收來自于密閉環境的室內空氣流，通過至少一個空氣流部件來引導室內空氣流流動通過可再生的吸附材料，在吸附模式下，可以吸附室內空氣流中所含的至少一種氣態污染物，這是通過可再生的吸附材料來完成的，排出室內空氣流，其是被吸附材料處理過的，并流回到密閉環境中，在再生模式下，接收和引導清潔空氣在吸附材料的上方流動和/或從吸附材料中流過，從而去除掉至少一種氣態污染物中的至少一部分，這是通過吸附材料的吸附來實現的，從吸附材料中排出清潔空氣，以及對由至少一個空氣流動部件所操控的吸附模式和再生模式的至少一個操作進行控制。
[0013]根據本文中所揭示的某些實施方案，在此描述的是一種空氣處理系統，其適用于限制密閉環境的室內空氣中所含的至少一種氣態污染物的濃度，將濃度限制在低于預定濃度值之下。該系統可以包括空氣處理組件，其具有室內空氣的吸入口，該吸入口被配置為接收來自于密閉環境的室內空氣流中的至少一部分，可再生的吸附材料被配置用于吸附部分室內空氣流中所含的至少一種氣態污染物，空氣流部件可以用于將來自于密閉環境的室內空氣流中的一部分引導到空氣處理組件中，室內空氣的輸出口適用于將部分被吸附材料所處理過的室內空氣流從空氣處理組件中引導回流到密閉環境中，清潔空氣的吸入口被配置為接收和引導清潔空氣在吸附材料的上方流動和/或從吸附材料中流過，從而可以去除由吸附材料所吸附的至少一種氣態污染物中的至少一部分，而且清潔空氣的輸出口適用于將清潔空氣從空氣處理組件中排出。空氣處理組件可以被配置用于將室內空氣中所含的氣態污染物的濃度限制低于預定的濃度，這是根據以下配置方案的任一其中之一或者全部來實現的:一旦密閉環境的室外空氣的通風不足以將至少一種氣態污染物的濃度維持在低于預定的濃度的水平時，就會通過空氣調節系統對室內空氣進行調節，該空氣調節系統是獨立于空氣處理組件的，空氣調節可以包括改變室內空氣的溫度和濕度的至少其中之一，空氣調節系統可以由若干部件組成，這些部件適用于調節室內的空氣，或者室內空氣不是通過空氣調節系統進行調節的。
[0014]在某些實施方案中，氣態污染物可能是二氧化碳，而且其在室內空氣中的預定濃度為大約為2000ppm。在某些實施方案中，氣態污染物可能是二氧化碳，而且由于缺乏室外的空氣通風，可能會出現這樣的情況，一旦密閉環境中人類分布的密度增大就會使室內空氣中的二氧化碳濃度高于2000ppm。
【附圖說明】
[0015]根據本文中所揭示的某些實施方案中的系統、裝置和方法的原理和操作可以通過以下的附圖和相應的描述獲得更好的理解。這些附圖僅僅是出于幫助理解的目的，而不是對本發明的限制。
[0016]附圖1A和IB是根據本文所揭示的某些實施方案中的第一操作模式(附圖1A)和第二操作模式(附圖1B)下的去除室內空氣中的有害氣體所使用的系統的簡化示意圖；
[0017]附圖2A和2B是根據本文中所揭示的某些實施方案中的第一操作模式(附圖2A)和第二操作模式(附圖2B)下的去除室內空氣中的有害氣體所使用的系統的簡化示意圖；
[0018]附圖3A和3B是根據本文中所揭示的某些實施方案中的第一操作模式(附圖3A)和第二操作模式(附圖3B)下的去除室內空氣中的有害氣體所使用的系統的簡化示意圖；
[0019]附圖4A和4B是根據本文中所揭示的某些實施方案中的第一操作模式(附圖4A)和第二操作模式(附圖4B)下的去除室內空氣中的有害氣體所使用的系統的簡化示意圖；
[0020]附圖5A和5B是根據本文中所揭示的某些實施方案中的第一操作模式(附圖5A)和第二操作模式(附圖5B)下的去除室內空氣中的有害氣體所使用的系統的簡化示意圖；
[0021]附圖6是根據本文中所揭示的某些實施方案中的去除室內空氣中有害氣體所使用的系統的簡化示意圖；
[0022]附圖7分別是根據本文中所揭示的某些實施方案中的去除室內空氣中有害氣體所使用的系統的簡化示意圖；以及
[0023]附圖8分別是根據本文中所揭示的某些實施方案中的去除室內空氣中有害氣體所使用的系統的簡化示意圖。
【具體實施方式】
[0024]附圖1A和IB分別是根據本文中所揭示的某些實施方案中的第一操作模式和第二操作模式下去除密閉環境102的室內空氣中的有害氣體所使用的系統100的簡化示意圖。
[0025]密閉環境102可能會包括民用環境或者建筑物；辦公樓；住宅環境或者建筑物；樓宇；學校；工廠；醫院；商店；購物中心；室內的娛樂場所；儲存工廠；實驗室；交通工具?’帶有飛行器