[发明专利]用于有效加热室内空气洗涤器中的吸着剂的系统和方法

说明书

本公开案的实施方式涉及用于再生洗涤器的吸着材料的系统和方法，所述洗涤器配置成用于将污染物从来自封闭空间内的室内空气中洗除。一些实施方式包括吸着材料部分(SMP)，所述吸着材料部分包括吸着材料，所述吸着材料可配置成在吸附阶段与再生阶段之间循环，所述吸附阶段用于将污染物从室内空气中吸附出来，所述再生阶段配置用于经由温度摆动吸附来将在所述吸着材料的所述吸附阶段期间被所述吸着材料吸附的所述污染物的至少一部分释放到净化气流中。

相关申请案的交叉引用

本申请案要求2013年9月17日提交的并且名称为“具有热交换器的室内空气洗涤器(Indoor Air Scrubber with a Heat Exchanger)”的美国临时专利申请案号61/879,099的优先权，所述申请案的公开内容以全文引用的方式并入本文。

技术领域

本公开案的实施方式大体涉及空气管理系统，并且具体地讲涉及室内空气处理以及将污染物从室内空气中去除。

背景

吸着材料通过选择性地吸附某些气体物质用于气体分离。在已知为温度摆动吸附的循环中，一些吸着剂可借助于热量和净化气流来再生，由此释放所吸附的物质并且允许重复使用。

一些实施方式概述

可将利用可再生固体吸着剂处理室内空气用作实现提高室内空气质量并改进暖通空调(HYAC)的经济性的手段。由于相对少量的吸着剂可以通过吸附和再生的两阶段式循环反复使用，因此在并入空气管理系统的洗涤器中使用可再生吸着剂允许实现长期操作。吸附阶段期间，从室内空气流捕获和去除污染物，并且再生期间，所捕获的污染物解吸或释放，并且将其排出室外。污染物可包括例如二氧化碳、挥发性有机化合物、硫氧化物、氡、氧化亚氮或一氧化碳。

再生可以通过以下方式促成：升高吸着剂的温度，并且利用作为净化气体的室外空气将所述吸着剂净化以带走吸附的污染物。在一些实施方式中，通过使用所加热的室外空气来将热量传送至吸着剂。此类加热可以通过各种方法实现，例如在净化气体的引入路径上的加热线圈。加热净化气体代表用于操作此类可再生吸着剂洗涤器的潜在额外能量成本，尤其是在室外空气温度大致低于吸着剂再生所需的温度的情况下。

在一些实施方式中，可再生吸着剂的洗涤器的能量使用率可以通过引入热交换器组件或通过加热闭环中的吸着剂来改进。例如，在一些实施方式中，在吸着剂再生期间，引入净化气体可借助于热交换器组件而从排出净化气体捕获热量，以便在进入热交换器组件前升高引入净化气体温度。在一些实施方式中，吸着剂可通过相对于吸着剂在闭环中循环所加热的空气进行加热，直至吸着剂达到其目标再生温度，这就显著减少排出净化气体的加热能量的损耗。

此类实施方式可以减少系统所消耗的能量的量，或者允许达到吸着剂的更高气体温度，从而加速再生并且增加洗涤器净运转时间。

在一些实施方式中，提供一种用于再生洗涤器的吸着材料的系统，其中所述洗涤器配置成用于将污染物从来自封闭空间内的室内空气中洗除。所述系统包括吸着材料部分(SMP)，所述吸着材料部分包括吸着材料，所述SMP可配置成在包括以下阶段的至少两个操作阶段之间循环：吸附阶段，所述吸附阶段用于从室内空气吸附污染物；以及再生阶段，所述再生阶段配置用于经由温度摆动吸附来将在所述吸着材料的所述吸附阶段期间被所述吸着材料吸附的所述污染物的至少一部分释放到净化气流(所述净化气流可配置成流经所述吸着剂上方和/或流过所述吸着剂)中。所述系统可进一步包括：加热器，所述加热器被配置成将吸着材料和净化气流中的至少一者加热达到再生温度；以及热交换器，所述热交换器被配置成将热量从在流经吸着材料上方和/或流过所述吸着材料后离开SMP的净化气流(即，排出净化气流)传递到引入新鲜净化气流。

在一些实施方式中，封闭空间可以包括建筑、房屋、车辆或船只。污染物可以选自由以下各项组成的组：二氧化碳、挥发性有机化合物、硫氧化物、氡、氧化亚氮以及一氧化碳。