用于室内空气洗涤的再生吸附剂制造技术

在此揭示的内容中的某些实施方案相对应的是，举例来说，一种适用于从封闭空间的室内空气中洗涤气体和/或致污物的混合物从而从所述气体和/或致污物的混合物中移除至少一种气体和/或致污物的系统。所述的系统可以包括一种或多种吸附材料，其被配置在来自于气体和/或致污物的混合物的至少一种气体和/或致污物的吸附和再生之间通过变温吸附循环(举例来说)来循环的，再生装置被配置用于对一种或多种吸附剂进行再生。所述再生装置可以被配置在再生温度对一种或多种吸附剂材料进行再生，并且热泵可以配置用于加热所述清洗气体和所述吸附剂材料的至少其中之一。

Regenerated adsorbent for indoor air washing

Some of the implementations disclosed herein correspond to, for example, a system suitable for removing at least one gas and/or contaminant from a mixture of scrubbing gases and/or contaminants in the indoor air of a closed space. The system may include one or more adsorption materials configured to be circulated by a thermostatic adsorption cycle (for example) between adsorption and regeneration of at least one gas and/or pollutant from a mixture of gases and/or pollutants, and a regeneration device configured to regenerate one or more adsorbents. The regeneration device may be configured to regenerate one or more adsorbent materials at a regeneration temperature, and the heat pump may be configured to heat at least one of the cleaning gases and the adsorbent materials.

【技术实现步骤摘要】
用于室内空气洗涤的再生吸附剂本申请是2013年7月18日递交的申请号为201380037709.2，专利技术名称为“用于室内空气洗涤的再生吸附剂”的分案申请。对相关申请的参考本申请在此要求享有以下优先权：于2012年7月18日提交的第61/672786号美国临时专利申请，其专利技术名称为“ApplicationofHeatPumpsforRegeneratingSorbentsUsedinIndoorAirScrubbing”；于2013年4月23日提交的第61/814834号美国临时专利申请，其专利技术名称为“ApplicationofHeatPumpsforRegeneratingSorbentsUsedinIndoorAirScrubbing”。上述专利申请中所揭示的内容在此全部通过引证并入本文。
一般来说，在此所揭示的内容中的各种实施方案涉及的是空气管理控制系统，而且，尤其是，涉及包含有热泵和其相似部件的空气管理系统，其适用于对室内空气洗涤的吸附剂进行再生。
技术介绍
空气管理系统包括制暖、通风和空气-调节(“HVAC”)，这些实际上在每一个现代的封闭空间，例如，尤其是，建筑、车辆或舰船，是标准的。HVAC系统的一个目标是为所述的封闭空间提供一种舒适的和健康的居住环境，从室内空气的温度、湿度、舒适度和清洁度的角度来说。除此之外，HVAC系统允许对用于维持室内空气在所需程度的物质浓度进行控制，从而保证良好的空气质量。在封闭空间中或周围的室内空气由多种物质影响，包括致污物(contaminant)或污染物(pollutant)。这些致污物包括，二氧化碳(CO2)、一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、氡和其他无机气体，以及广泛的一类有机气体和蒸汽，统称为易挥发的有机化合物(VOCs)。颗粒以及微生物也可能会以非气态的致污物的形式出现，它们都会影响到室内空气的质量并且应该被过滤或移除。这些致污物通常是由建筑内部的占据者、系统和所含之物所产生的。为了维持良好的空气质量，HVAC系统通常配置为用室外空气取代室内空气，或者可替换的是，让空气流动通过空气洗涤器。室外空气可以是来自于所述封闭空间外部的空气。一些基于洗涤器的吸附剂可通过吸附的重复循环和所谓的再生在延长的时间周期使用。吸附和相应的再生可以通过，举例来说，变温吸附循环(temperatureswingadsorptioncycle)，从而实现。通常情况下，一旦一种吸附剂，即，一种吸附材料，变为致污物的饱和，它会失去其吸附能力。然而，再生的实现是，在适当的条件下，已经被吸附剂所捕捉的致污物被释放及清洗，从而允许该吸附剂重新获得其吸附性能。再生可以借助于加热和相对干净的清洁空气的流动的组合，举例来说，可以是室外空气。
技术实现思路
在本专利技术的一些实施方案中，所描述的系统和方法用于室内空气洗涤的吸附剂的再生，举例来说，使用热泵来减少用于传递在再生中使用的温暖的清洗气体(也可称之为再生气体)的能量损失或消耗。在一些实施方案中，所述的热泵可以配置用于高效运行，其通过具有暴露于附带热源或温暖空气的冷却侧，或通过具有从室内空气中移除热量的冷却侧，从而抵消一些冷负载和一个或多个空气-调节或空气-处理部件、系统或单元的能量消耗。来自于所述热泵的冷凝器的热的制冷剂可以被传递从而加热所述的清洗气体。多个洗涤器可以配置用于共享使用智能多路复用的单一的热泵。在一些实施方案中，所述的热的制冷剂可以用于直接加热用于再生的吸附剂。根据一些实施方案，提供了一种用于洗涤气体的混合物的系统，例如，封闭空间的室内空气，以便移除所述室内空气中的至少一种气体和/或至少一种致污物。所述系统可以包括一种或多种吸附材料，其可被配置为在吸附和再生之间循环(例如，通过变温吸附循环)。在再生中，其可被称为在再生循环期间从吸附剂中对至少一种气体和/或至少一种致污物的清洗。所述系统可以包括再生装置，该再生装置被配置为在再生温度再生一种或多种吸附材料；这种装置可以是热泵，所述热泵可被配置为加热清洗气体和/或吸附材料(例如，直接地)。在一些实施方案中，所述的再生装置可以是热泵、用于引导清洗气流到达/越过/通过所述吸附材料(例如，至少一种吸附材料)的导管和风扇和阀门、所述清洗气流(例如，在相对所述吸附材料较高温度下的气流)和加热至少一种清洗气流和/或一种或多种吸附材料的热源(例如，热泵)的至少其中之一；在一些实施方案中，所述再生装置可以是多个上述部件，并且在一些实施方案中，也可以是所有上述部件。根据一些实施方案，所述封闭空间可以包括，尤其是，建筑、房屋、车辆或舰船。所述气体和/或致污物可以从包括以下物质的组中选择：二氧化碳、易挥发的有机污染物、硫氧化物、氡、氮氧化物和一氧化碳。所述清洁气体可以包括室外空气，且所述系统可进一步包括室外空气入口，该室外空气入口被配置用于在室外空气温度接收室外空气。在一些实施方案中，所接收的室外空气可能通过所述热泵直接或间接加热到再生温度从而用于再生所述吸附剂。所述的再生温度可以是比室外空气温度高至少大约10℃。根据一些实施方案，所述的热泵可以配置用于从室内空气移除热量并同时加热所述的清洗气体用于再生所述的吸附材料。从室内空气中所移除的热量可以导致该封闭空间的冷却负载的减少。这种所述封闭空间的冷却负载的减少可以大致抵消热泵的能量消耗。根据一些实施方案，所述热泵可以被配置用于从温暖空气源移除热量。所述温暖空气源可以包括制冷机、压缩机、冷却塔、发电机、太阳能加热器以及熔炉的至少其中之一。所述的封闭空间可以包括HVAC系统，所述的HVAC系统具有在该封闭空间内循环的气流，且其中所述系统可以配置用于拦截所述气流的一部分，这部分可以是小于大约20％。根据一些实施方案，热泵的蒸发器侧可与室内空气循环热连通。所述热泵可以是在HVAC系统内的热泵。所述热泵可以包括制冷剂以至于制冷剂的一部分，在其温暖状态(即高温)下，可能被转移流动通过一个将热量递送给所述清洗气体或所述一个或多个吸附材料的部件。少于大约50％的制冷剂流动可以被转移从而加热至少一种清洗气体和一种或多种吸附材料。在一些实施方案中，少于大约20％的制冷剂流动可以被转移从而加热至少一种清洗气体和一种或多种吸附材料。根据一些实施方案，所述系统可以用于控制为室内空气再生吸附剂的系统的计算机实施系统。这样的系统可包括控制系统(例如，计算机、处理器或相似系统)，其配置用于控制将热泵的热量传递给，举例来说，与所述吸附材料的吸附再生循环(例如，通过变温吸附循环)相协调的一种或多种吸附材料。根据某些实施方案，所述系统可以包括以下部件的一种或多种：包括所述一种或多种吸附材料的洗涤器；包括所述一种或多种吸附材料的多个洗涤器；一个或多个(或单一)热泵，其配置用于将热量提供给一个或多个洗涤器；导管网，其配置用于将热量从所述热泵传递到所述一个或多个洗涤器；和/或控制系统，其配置用于控制所述热泵、导管网和/或所述至少一个或多个洗涤器的协调，以至于当需要进行再生时，再生热量对于每个洗涤器都是可用的。根据一些实施方案，所述控制系统可以控制所述热泵、导管网和一个或多个洗涤器的至少其中之一的协调，根据以下参数的至少其中之一：在所述封闭空间的一个或多个区域的占有水平；包含在所述封闭空间的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于洗涤来自封闭空间的气体和/或致污物的混合物从而从所述气体和/或致污物的混合物中移除至少一种气体和/或致污物的系统，所述系统包括：一种或多种吸附材料，其配置用于在所述气体和/或致污物的混合物中的至少一种气体和/或致污物的吸附和通过变温吸附循环的吸附材料的再生之间循环；以及再生装置，其配置用于再生所述一种或多种吸附材料，所述的再生装置被配置用于在再生温度下再生所述的一种或多种吸附材料，其中所述的再生装置包括热泵，所述热泵配置用于加热清洁气体和/或所述一种或多种吸附材料，用于再生所述的一种或多种吸附材料。

【技术特征摘要】
2012.07.18 US 61/672,786;2013.04.23 US 61/814,8341.一种用于洗涤来自封闭空间的气体和/或致污物的混合物从而从所述气体和/或致污物的混合物中移除至少一种气体和/或致污物的系统，所述系统包括：一种或多种吸附材料，其配置用于在所述气体和/或致污物的混合物中的至少一种气体和/或致污物的吸附和通过变温吸附循环的吸附材料的再生之间循环；以及再生装置，其配置用于再生所述一种或多种吸附材料，所述的再生装置被配置用于在再生温度下再生所述的一种或多种吸附材料，其中所述的再生装置包括热泵，所述热泵配置用于加热清洁气体和/或所述一种或多种吸附材料，用于再生所述的一种或多种吸附材料。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述的封闭空间包括建筑、房屋、车辆或舰船。3.根据权利要求1所述的系统，其中气体和/或致污物选自以下物质组成的组：二氧化碳，易挥发的有机化合物，硫氧化物，氡，氮氧化物和一氧化碳。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述的清洁气体包括室外空气，并且其中：所述系统进一步包括室外空气入口，该室外空气入口配置用于在室外空气温度下接收所述的室外空气；以及所接收的室外空气通过所述的热泵被直接和/或间接加热到所述的再生温度。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述的再生温度比所述的室外空气温度高至少大约10℃。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述的热泵配置用于从所述的封闭空间的室内空气中移除热量并同时加热所述的清洁气体。7.根据权利要求6所述的系统，其中从所述室内空气中的热量的移除导致所述封闭空间的冷却负载的减少。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述封闭空间的冷却负载的减少大约抵消了所述热泵的能量消耗。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述的热泵配置用于从温暖空气来源收集热量。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述的温暖空气来源包括制冷机、压缩机、冷却塔、发电机、太阳能加热器和熔炉的至少其中之一。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述的封闭空间包括HVAC系统，所述的HVAC系统具有在所述封闭空间内的循环气流，以及其中所述的系统配置用于拦截所述气流的一部分。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述的气流的一部分是少于大约20％。13.根据权利要求1所述的系统，其中所述热泵的蒸发器侧与所述封闭空间的室内循环空气热连通。14.根据权利要求1所述的系统，其中所述的热泵由HVAC系统提供，所述的热泵包括制冷剂并被配置以至于在被加热的状态，所述制冷剂的一部分被转移从而将热量传递给所述的清洁气体和/或所述的一种或多种吸附材料。15.根据权利要求14的系统，其中少于大约50％的制冷剂流被转移从而加热所述清洁气体和所述一种或多种吸附材料的至少其中之一。16.根据权利要求14所述的系统，其中少于大约20％的制冷剂流被转移从而加热所述清洁气体和所述一种或多种吸附材料的至少其中之一。17.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统进一步包括控制器，所述控制器配置用于控制所述热泵的热量传递到与所述吸附材料的再生相协调的所述一种或多种吸附材料。18.根据权利要求1所述的系统，其中所述一种或多种吸附材料配置作为洗涤器，以及其中所述系统包括多个洗涤器，所述热泵包括单一热泵，其配置用于将热量提供给所述的多个洗涤器从而再生所述的一种或多种吸附材料。19.根据权利要求18所述的系统，其中所述系统进一步包括导管网，该导管网配置用于将热量从所述热泵传递给所述多个洗涤器。20.根据权利要求19所述的系统，进一步包括控制器，该控制器配置用于控制至少所述热泵、导管网和所述多个洗涤器的协调，以至于当需要分别再生时，再生热量对于每个洗涤器来说都是可用的。21.根据权利要求20所述的系统，其中所述的控制器控制所述热泵、导管网和多个洗涤器的至少其中之一的协调，根据以下至少一个参数：在所述封闭空间内的一个或多个区域的占有水平；在所述封闭空间的一个或多个区域内循环的室内空气的至少一种气体和/或致污物的水平；累积在所述一种或多种吸附材料中的所述至少一种气体和/或污染物的水平；在多于一个洗涤器的至少一个中的排出空气中的至少一种气体和/或污染物的水平；室内空气温度和/或室内空气湿度水平；室外空气温度和/或室外空气湿度水平；以及预设清单。22.一种用于洗涤来自封闭空间的室内空气流的气体混合物的至少一部分的方法，所述的洗涤用于从所述的气体和/或致污物的混合物中移除至少一种气体和/或致污物，所述方法包括：提供洗涤器系统，所述洗涤器系统具有配置用于再生的一种或多种吸附材料；提供热泵，从而加热用于再生所述一种或多种吸附材料的清洁气体；洗涤所述室内空气，通过将所述室内空气的至少一部分流动越过所述的一种或多种吸附材料；使用所述热泵加热所述的清洁气体或所述的一种或多种吸附材料；以及在再生循环期间，周期性地再生所述一种或多种吸附材料，通过以下至少其中之一：将加热后的清洁气体流动越过和/或通过所述一种或多种吸附材料，和将所述清洁空气流动越过和/或通过加热后的一种或多种吸附材料。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述气体和/或致污物的混合物的至少一种气体和/或致污物选自以下物质组成的组：二氧化碳，易挥发的有机化合物，硫氧化物，氡，氮氧化物和一氧化碳。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述的清洁气体包括室外空气，以及其中：所述方法进一步包括提供室外空气入口，其配置用于在室外空气温度下接收所述的室外空气；以及用所述热泵直接和/或间接加热所接收的室外空气到...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·梅拉夫，I·比瑞，A·贝沙尔，
申请(专利权)人：恩沃德系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US