减少室内空气多余气体的方法和系统与流程

相关申请

本申请要求名称为“methodandsystemforreductionofunwantedgasesinindoorair”、申请号为“62/159,825”、申请日为2015年5月11号的美国临时申请的优先权，在此通过引用，将其整体并入本文。

本公开实施例总体来说涉及减少室内空气多余气体的装置、系统和方法。

背景技术：

例如建筑物、车辆和结构物的封闭环境中及附近的室内空气，受到包括污染物在内的多种物质的影响。在这些污染物中，通常浓度最高的是二氧化碳(co2)。还有其他污染物可能以相对较低的浓度出现，但监测和/或减少同样重要。此类污染物的一类是一组有机蒸汽，广泛地称为挥发性有机化合物(voc)。污染气体(例如二氧化碳)和voc及其相应的蒸汽可统称为“气体”。这些污染物质的来源尤其包括人类群体自己-从呼吸排汗到服装和化妆品-以及建材、设备、食品及消费品、清洁用品、办公用品或散发voc的任意其他物质。其他类别的污染物是无机化合物和微生物，如细菌、病毒、霉菌、真菌和空气颗粒。其他的气态污染物可能是硫氧化物、氮氧化物、氡或一氧化碳。

技术实现要素：

根据本发明的一些实施例，描述了在封闭环境中保持良好空气质量的系统和方法。根据一些实施例，空气处理系统可以保持良好的空气质量，该空气处理系统配置为将封闭环境中的室内空气中的至少一种气态污染物浓度保持在预定的气态污染物浓度以下。

根据本发明的一些实施例，描述了一种用于至少部分地去除包含在封闭环境中的室内空气中的至少一种气态污染物的空气处理系统。在一些实施例中，所述系统包括空气处理组件，空气处理组件包含室内空气入口，配置来接收来自封闭环境的室内气流；可再生吸附材料，配置为吸附包含在所述室内气流中的至少一种气态污染物；和室内空气出口，用于将吸附材料处理过的室内空气从空气处理组件排回室内。在一些实施例中，所述组件还包括净气入口或净化阀，其中，所述净气入口包括或任选地与室内空气入口分离，在再生模式下，所述净气入口或净化阀配置为引导来自所述封闭环境中的空气通过和/或经过所述吸附材料，作为去除由所述吸附材料吸附的至少一种气态污染物的至少一部分的净化气流。在一些实施例中，所述组件还包括出口，用于将来自所述空气处理组件的净化气流排到外部环境。在一些实施例中，所述空气处理组件包含控制系统，用于允许室内气流在所述室内空气入口中的至少一个流动，室内气流中所含的至少一种气体污染物的吸附，和/或在所述空气处理系统的吸附模式下把由所述吸附材料处理的室内空气重新排放到所述封闭环境中，净化气流通过和/或经过所述吸附材料的流动，和/或在再生模式下将来自所述空气处理组件的净化空气排出到外部环境。

在一些实施例中，披露了一种空气处理系统，包括空气处理组件和控制系统。所述空气处理组件可包括一个或多个进气口，配置为接收来自封闭环境的气流；可再生吸附材料；至少一个用于引导所述气流流经所述空气处理组件的气流元件；用来排出所述气流的室内空气出口，所述气流来自所述空气处理组件，由所述可再生吸附材料处理；以及用来将净化气流排出所述空气处理组件的净气出口。在一些实施例中，所述空气处理系统配置为在至少两种模式下循环运作，吸附模式，其中，所述一个或多个进气口中的第一进气口配置为接收来自封闭环境的室内气流，而所述可再生吸附材料配置为吸附所述室内气流中所含的至少一种气态污染物，以及再生模式，其中，所述一个或多个进气口中的第二进气口配置为接收室内气流作为净化气流，所述净化气流配置为通过去除至少一种被所述可再生吸附材料吸附的气态污染物的一部分来更新所述可再生吸附材料。在一些实施例中，所述控制系统用来通过控制所述至少一个气流元件来控制至少所述吸附模式和所述再生模式循环的循环操作。

在一些实施例中，所述第二进气口可与所述第一进气口相同。在其他实施例中，所述第一进气口和所述第二进气口相结合形成单独的进气口来将室内气流接收到所述空气处理组件中。此外，所述室内空气出口可以配置为将经处理后的气流排出到所述封闭环境中。

在一些实施例中，所述空气处理系统还可包括用于将所述净气出口连接到所述第二进气口的闭环回路，以致被排出的净化气流的至少一部分通过所述第二进气口重新进入所述空气处理组件。在这些实施例中，所述空气处理系统还可包括一个或者多个传感器来测量被排出的净化气流中气态污染物的浓度，其中，基于所述一个或多个返回路径传感器的测量，被排出的净化气流的一部分的量由所述控制系统决定。此外，所述空气处理系统还可包括返回路径气流元件，其中，所述控制系统配置为利用所述返回路径气流元件来控制被排出的净化气流的一部分的量。

在一些实施例中，所述空气处理系统还可包括功能性耦合至所述空气处理组件的风机盘管机组，位于所述封闭环境内部或与所述封闭环境邻近，其中，所述室内空气出口配置为排出经处理后的气流从而将所述处理过的气流导入或导向所述风机盘管机组。此外，所述空气处理系统还可包括空气处理单元(ahu)，功能性耦合至所述空气处理组件，配置为至少加热和冷却所述经处理的气流中的一种，其中，所述室内空气出口配置为排出所述经处理的气流从而将所述处理过的气流导入或导向所述ahu。所述ahu还可配置为加热和冷却所述经处理过的气流中的至少一种，其中所述空气处理组件安装在所述ahu中。

在一些实施例中，所述空气处理系统还可包括一个或多个传感器，用来测量所述至少一种气态污染物的浓度和/或检测所述至少一种气态污染物的存在，其中，所述一个或多个传感器配置为产生与所述至少一种气态污染物的浓度和/或所述至少一种气态污染物的存在相对应的信号，和将所述信号传递给所述控制系统。所述至少一个气流元件可包括风扇、鼓风机、风门和百叶窗中的至少一种。在一些实施例中，所述空气处理系统还可包括用于加热净化气流的热源，所述热源选自下列项目组成的组别：热泵、炉子、太阳能热、电线圈和热水。在一些实施例中，所述空气处理组件可配置为便携式单元。在一些实施例中，所述空气处理系统可以具有热交换器，配置为将来自所述空气处理组件排出的净化气流中的热量传递到室内空气中，其中室内空气作为新鲜的净化气流。

在一些实施例中，所述气态污染物选自下列项目组成的组别：二氧化碳、挥发性有机化合物、甲醛、硫氧化物、氡、臭氧、氮氧化物和一氧化碳。此外，所述吸附材料可以包括活性炭、碳颗粒、固体胺、固体支撑胺、分子筛、多孔二氧化硅、多孔氧化铝、碳纤维、金属有机骨架、多孔聚合物和聚合物纤维中的至少一种。

根据本公开的一些实施例，披露了一种空气处理系统，包含空气处理组件。所述空气处理组件配置为包括室内进气口，配置为来接收来自封闭环境的室内气流；可再生吸附材料，配置来吸附所述室内气流中所含的至少一种气态污染物；用来排出所述室内气流的室内出气口，室内气流来自所述空气处理组件，由所述吸附材料处理再返回所述封闭环境；配置为接收和引导来自所述封闭环境的室内空气的净化空气入口，通过和/或经过所述吸附材料成为净化气流，以去除由所述吸附材料吸附至少一种气态污染物的至少一部分；用来将净化气流排出所述空气处理组件的净气出口；以及热交换器，配置为将来自所述空气处理组件排出的净化气流中的热量传递到室内空气中，其中室内空气作为新鲜的净化气流。

在一些实施例中，所述热交换器的结构选自下列项目组成的组别：壳管结构、空气盘管结构、板状结构、逆流结构和翅片结构。此外，所述热交换器进一步配置为允许所述排出净化气流与所述进入净化气流结合。

在一些实施例中，所述空气处理系统还可包括：用于从所述热交换器传递进入净化气流到所述空气处理组件的进风净化气流管，和从所述空气处理组件传递排出净化气流到所述热交换器的排出净化气流管。它还可包括用来测量空气流中气态污染物的浓度的一个或多个传感器，其中，所述热交换器配置为基于所述一个或多个传感器的测量来允许所述排出净化气流与所述进入净化气流结合。

在一些实施例中，披露了包括一个或多个步骤的空气处理方法。所述步骤包括：通过室内空气入口从封闭环境中接收室内空气流；通过至少一个气流元件来引导所述室内空气流流过可再生吸附材料；在吸附模式下，通过所述可再生吸附材料吸附包含在所述室内空气流中的至少一种气态污染物；通过室内空气出口排出由所述吸附材料处理过的所述室内空气流；在再生模式下，接收和引导室内空气作为进入净化气流通过和/或经过所述吸附材料，用于由所述吸附材料吸附至少一种气态污染物的至少一部分；从所述吸附材料中排出所述净化气流；以及通过控制至少一个气流元件来至少控制吸附模式和/或再生模式的操作。

在一些实施例中，所述进入净化气流通过所述室内空气入口、通过和/或经过所述可吸附材料来接收和引导。在另一些实施例中，所述进入净化气流通过与所述室内空气入口分离的净化气流入口、通过和/或经过所述可吸附材料来接收和引导。所述步骤还可包括将所述被排出的净化空气流的一部分通过闭环回路返回路径返回所述进入的净化气流，闭环回路返回路径配置为将排出的净化气流与进入的净化气流连接起来。此外，由所述吸附材料处理的被排出的室内气流转移到位于所述封闭环境内的或邻近所述封闭环境的风机盘管机组。在一些实施例中，由所述吸附材料处理的被排出的室内气流转移到空气处理单元(ahu)，ahu配置为加热和冷却所述经处理过的气流中的至少一种。

在一些实施例中，所述方法步骤还可包括测量所述至少一种气态污染物的浓度和/或检测所述至少一种气态污染物的存在，将信号传递给控制系统，所述信号由所述一个或多个传感器产生，与所述至少一种气态污染物的浓度和/或所述至少一种气态污染物的存在相对应。此外，所述方法可包括促进所述被排出的净化气流与所述进入的净化气流的热通信的步骤，从而影响所述被排出的净化气流与所述进入的净化气流之间的热传递。进一步，所述方法可包括这样的步骤：利用选自下列项目组成的热源组：热泵、炉子、太阳能热、电线圈和热水，来加热所述净化气流。

在本方法的一些实施例中，所述气态污染物选自下列项目组成的组别：二氧化碳、挥发性有机化合物、甲醛、硫氧化物、氡、臭氧、氮氧化物和一氧化碳。所述吸附材料可包括活性炭、碳颗粒、固体支撑胺、分子筛、多孔二氧化硅、多孔氧化铝、碳纤维、金属有机骨架、多孔聚合物和聚合物纤维中的至少一种。此外，所述至少一个气流元件可包括风扇、吹风机、风门和百叶窗中的至少一种。

附图说明

本公开实施例中系统、装置和方法的原理和操作将通过参照附图和以下说明书得到更好的理解。这些附图仅供说明，而不应理解为限制本发明。

图1a-d是本发明的一些实施例的在第一运作模式(图1a)，第二运作模式(图1b和d)和两种运作模式中的一种(图1c)下降低室内空气中多余气体的系统的简化示意图。

图1e-h是降低室内空气中多余气体的系统的简化示意图，包括允许室内空气进入系统的多种进气机构。

图2a-c是本发明的一些实施例的在第一运作模式(图2a)和第二运作模式(图2b和图2c)下降低室内空气中多余气体的系统的简化示意图。

图3a-c是本发明的一些实施例的在第一运作模式(图3a)和第二运作模式(图3b和图3c)下降低室内空气中多余气体的系统的简化示意图。

图4a-c是本发明的一些实施例的在第一运作模式(图4a)和第二种操作模式(图4b和c)下降低室内空气中多余气体的系统的简化示意图。

图5a-c是本发明的一些实施例的在第一运作模式(图5a)和第二运作模式(图5b和c)下降低室内空气中多余气体的系统的简化示意图。

图6是发明的一些实施例的一种降低室内空气中多余气体的便携式系统的简化示意图。

图7是本发明的一些实施例的一种包括多种空气处理组件的降低室内空气中多余气体的系统的简化示意图；以及

图8是本发明的一些实施例的各自包括多个室内空间的多个空气处理组件的减少室内空气中的多余气体的系统的简化示意图。

图9-15显示本发明公开的空气处理组件的设置实施例的几个示意图，可以与其它空气管理系统相关联。

具体实施方式

图1a和图1b分别是本发明的一些实施例的在第一运作模式和第二运作模式下降低封闭环境102室内空气中多余气体的系统100的简化示意图。

封闭环境102可以包括商业环境或建筑；办公楼；居住环境或建筑；房子；学校；工厂；医院；商店；购物中心；室内娱乐场所；存储设施；实验室；车辆；运输工具包括飞机、船、海上船舶或海上船舶机舱；公共汽车；剧院；一部分和/或完全封闭的舞台；帐篷；教育设施；图书馆；和/或其他部分和/或完全封闭的结构和/或设施，有时可被设备、材料、居住者(例如人、动物、合成生物体等)和/或其任意组合所占据。

根据一些实施例，封闭环境102可以包括很多室内空间，比如房间、小卧室、建筑物的区域、隔间、火车车厢，大篷车或拖车，都可以称作“室内空间”。

在本公开的一些实施例中，空气处理组件110可以设置为减少其中引入的气流中所含的污染物浓度，因此从封闭环境102中除去含有污染物的多余气体。气流可以是来自封闭环境102中的室内空气114。

空气处理组件110可以包括外壳112。室内空气114可以通过室内空气入口120流入空气处理组件110的外壳112中，和在其中处理过之后通过室内空气出口124流出空气处理组件110。可以设置室内空气入口风门128用来控制进入的室内空气114的体积。可以设置室内空气出口风门130用来控制经处理后的室内气流的体积，由空气处理组件110排出，然后进入封闭环境102。

在一些实施例中，通过室内空气入口120进入空气处理组件110的室内空气114可以用作净化气流来更新用于吸附和去除来自室内空气中气态污染物的吸附材料。因此，如图1e所示，同一入口可作为将由空气处理系统处理的室内空气和将用作净化空气的室内空气的入口。如下文参照图1c所述，控制器可以确定进入的室内空气是否可用作净化气体。比如，基于由一个或多个传感器测量的(输入的室内空气和/或吸附剂的)气态污染物，控制器可以确定进入的室内空气应该用作净化气体，或者应该引导其流经空气处理系统的吸附剂，以便将至少一些污染物被吸附剂吸附。

在一些实施例中，可能有一个以上的入口，每个入口配置成用作室内空气的入口，室内空气由空气处理系统或室内空气处理或纯化，用作净化气流。例如，如图1f所示，空气处理系统可以包括一对入口，一个用来接收室内空气用于纯化，第二个接收室内空气作为净化气体。在一些实施例中，每个室内空气入口都有风门来控制室内空气的进入量。在一些实施例中，多于一个入口的部分或全部可以组合成单个入口。例如在加入空气处理组件时，为接收室内空气而配置的一些或全部入口可组合成单个入口，同上地还具有配置为接收净化室内气流的入口。在一些实施例中，用于接收净化室内空气和用于纯化的室内空气的入口也可在加入组件之前组合成单个入口。例如，如图1g所示，用于接收室内空气以供吸附剂纯化的入口和用于接收室内空气作为净化气流的入口，可在加入空气处理组件之前组合成单个入口。

在外壳112中，可以提供二氧化碳吸附剂部分140，用于从室内空气114中净化二氧化碳；和/或voc吸附剂部分142，用于从室内空气114中净化voc。吸附剂包括吸附材料，也可以称为净化器。基于净化器吸附材料的例子在申请人的美国专利8157892和8491710中披露，在此通过引用，将其整体并入本文。所述净化器可以包括任何合适的材料来捕捉在其中流动的室内空气114中不需要的污染物。比如，净化器可以包括吸附材料，包括固体载体，用于支撑胺基化合物，正如申请人的pct申请pct/us12/38343中所披露的，在此通过引用，将其整体并入本文。

吸附材料也可以包括但不限于，粘土、分子筛、沸石、各种形式的二氧化硅和氧化铝、多孔二氧化硅、多孔氧化铝、各种形式的碳、活性炭、碳纤维、碳颗粒，二氧化钛，多孔聚合物、聚合物纤维和金属有机骨架。

选择voc的吸附材料也可以包括但不限于，例如分子筛、活性炭、沸石、碳纤维和碳颗粒。

在一些实施例中，使用了多于一种类型的吸附材料。

二氧化碳吸附剂部分140可包括布置在任何适当位置中的多个二氧化碳洗涤盒146。比如，二氧化碳洗涤盒146可安排为平行板和/或交错v型排列。这种交错布置允许室内空气114基本上以平行气流路径通过多个二氧化碳洗涤盒146。

voc吸附剂部分142可包括布置在任何适当位置中的一个或多个voc洗涤盒148。比如，voc洗涤盒148可安排为平行板和/或交错v型排列。这种交错布置允许室内空气114基本上以平行气流路径通过多个voc洗涤盒148。在一些实施例中，voc洗涤盒148具有褶裥或其他折叠结构，以增加其表面积。

申请人的美国专利申请20110198055披露了示例性的洗涤盒和模块，在此通过引用，将其整体并入本文。

如虚线所示，附加的空气处理功能可用于从室内空气114中去除其他污染物。在一些实施例中，空气处理组件110可以包括任何薄的可渗透片材结构、碳纤维和/或附着在诸如纸、布或细网眼等其它可渗透材料的片材上的颗粒，例如显示为过滤器156。

在一些实施例中，空气处理组件110可以包括导致某些分子的变化或分解的催化剂，某些分子例如是voc或臭氧。这种催化剂可以包括但不限于任何一种金属氧化物或多孔重金属。在一些实施例中，空气处理组件110可以包括产生离子的等离子体或离子发生器，这随即有助于消除voc或微生物。同样，紫外线可以用来破坏微生物或激活某些催化反应。

空气处理组件110的操作可以包括如图1a所示的吸附循环，即吸附模式(也称为洗涤循环)和如图1b和1c所示的再生循环(也称为净化循环或净化模式)。空气处理组件110的操作可以在吸附模式、再生模式和/或任何其它模式之间交替循环。

在一些实施例中，空气处理组件110可配置为在吸附循环期间吸附污染物，并且在再生过程中可以更新吸附材料。空气处理组件110可配置成至少在吸附循环和再生循环之间反复交替。

在清洗循环中(图1a)，污染物被吸附材料或任何其他装置捕获和吸附。室内空气114的一部分可由提供用于引导室内空气流入空气处理组件110的气流元件来推动。气流元件可包括例如风扇158或鼓风机。当至少部分处于打开状态时，室内空气114可以通过室内空气入口120和进气风门128流入空气处理组件110。室内空气入口120可以形成有格栅。

风扇158可以放置在外壳112内的任何合适位置，例如在上游处于“推”模式，即位于室内空气入口120和二氧化碳吸附剂部分140中间。或者，如图1a所示，风扇158可放置在下游处于“拉”模式，即二氧化碳吸附剂部分140之后。

流入空气处理组件110的室内空气114的速率和/或体积可由风扇140和/或进气风门128或任何其它合适的装置来控制。

在一些实施例中，室内空气114的体积的一部分可定向到空气处理组件110，以对其进行处理。室内空气114的体积可包括参考容积，其可以包括封闭环境102内或其中的室内空间的室内空气的总体积。在非限制性的例子中，当封闭环境102是一个房间(例如教室、演讲厅)时，参考空气体积是房间内室内空气的总体积。

在一些实施例中，室内空气参考体积的约1％-50％可在预定的时间周期内(例如一小时、一天等)导向入空气处理组件110。在一些实施例中，室内空气参考体积的约1％-25％可在预定时间段内进入空气处理组件110。在一些实施例中，室内空气参考体积的约1％-10％可在预定时间段内进入空气处理组件110。

室内空气114可流过过滤器156、二氧化碳吸附剂部分140和/或voc吸附剂部分142。当至少部分地处于打开状态时，通过室内空气出口124和室内空气出口风门130可将当前已洗涤的空气吹出空气处理组件110。室内空气出口124可以形成有格栅。

排出空气处理组件110的已处理空气可以排出进入到封闭环境102中。

根据本公开的一些实施例，空气处理组件110可配置为独立操作，即不与空气管理系统联系或与空气管理系统断联。例如，如图9所示，独立的空气处理组件可位于封闭空间内，用于减少室内空气中的多余气体。要清洗的室内空气的入口和将用作净化气体气流的室内空气在封闭的空间内终止，并为此就这样接收室内空气。在一些实施例中，排气净化气流的出口可以在封闭的空间之外终止，从而排出已用尽的净化气流。

空气管理系统可以包括循环和调节室内空气的系统。调节室内空气可以包括改变室内空气的温度和/或湿度。空气管理系统可以包括空气调节系统，诸如加热、通风和空调(hvac)系统，该系统可以包括中央空调系统、风机盘管系统和/或通风机组系统。中央空调系统一般包括管道系统，将其中的室内空气流动到空气处理单元中，空气处理单元对其中的空气进行调节。经调节的空气从空气处理单元流出到封闭环境中，从而循环室内空气。风机盘管系统一般包括风机盘管机组，所述风机盘管机组包括用于吸引室内空气的风扇和加热和冷却盘管来调节空气和将经调节的空气返回到封闭环境中，从而循环室内空气。空气调节系统也可以包括用来将新鲜、未经调节的空气引进封闭环境的新鲜空气管道。所述空气调节系统还可包括一个或多个空气排气管(可包括相应的管道，也可称为一个或多个出口)，用于将封闭环境中的空气排尽，以保持封闭环境内的压力平衡。设置的各种实施例如图9-16所示，其中空气处理组件110可与其他空气管理系统相关联。

根据一些实施例，本公开的空气处理组件配置成在不依赖于空气管理系统的管道和/或风扇的情况下引导其中的室内空气。因此，空气处理组件110可以在不配备空气管理系统的封闭环境中工作。空气处理组件110也可以在配备了空气管理系统的封闭环境中工作，但空气处理组件110独立运作且与空气管理系统断联。

空气处理组件110由其风扇构成，例如风扇158及其入口和出口，例如室内空气入口120和室内空气出口124，用于独立于空气管理系统来运作。在一些实施例中，空气处理组件110包括用于控制空气处理组件110操作的自身控制器254，还将进一步加以描述。

在空气处理组件110中通过清洗空气中的污染物来处理室内空气114，对于保持良好的空气质量可能是非常有利的。

在一些实施例中，良好的空气质量可以包括空气中二氧化碳的浓度小于2500ppm。在一些实施例中，良好的空气质量可以包括空气中二氧化碳的浓度小于2000ppm。在一些实施例中，良好的空气质量可以包括空气中二氧化碳的浓度小于1500ppm。在一些实施例中，良好的空气质量可以包括空气中二氧化碳的浓度小于1000ppm。

在吸附循环中，捕获和洗涤污染物之后，通过在再生循环中促使释放吸附材料中的污染物，由此再生吸附材料。

再生可以以任何合适的方式进行。例如，在一些实施例中，再生可以将净化气体160(图1b和1d)流动通过和/或经过吸附材料来实现，从而从中释放至少部分污染物。在一些实施例中，可从封闭的环境102中排尽净化气体160。在再生循环期间，净化气体160可通过净化气体入口170(例如净化空气入口或净化阀)流入空气处理组件110。净化气体入口170可以与净化气体入口风门176相关联。当风门176至少部分地处于打开状态时，净化气体160可以流入空气处理组件110，而空气入口风门128和排气风门130可以关闭。可设置附加风扇178，用于将净化气体160吹入空气处理组件110中。风扇178可以放置在任何合适的位置，例如靠近净化气体排气管180。或者，也可以省略风扇178，例如，当风扇158可以用于将净化气体160导入空气处理组件110时。净化气体160可以通过净化气体排气管180和净化气体排气管风门182从空气处理组件110排出。净化气体排气管180可以包括用于排出空气处理组件中的净化气体160的净化空气出口。

提供净化气体入口风门176，以控制进入空气处理组件110的净化气体160的体积，而提供净化气体排气管风门182，以控制排出空气处理组件110的净化气体160的体积。

因此，在一些实施例中，可以看出，将空气处理组件110的运作从吸附循环切换到再生循环，可以通过风门和/或风扇或任何其它合适的装置来执行。

根据一些实施例，净化气体160包括净化空气。

可以从任何空气源，如室外空气向空气处理组件110提供净化空气。例如，如图1a-b、图2a-b、图3a-b、图4a-b和图5a-5b所示，室外空气的来源可以是直接从室外环境，即在封闭环境102之外流入的环境空气，流入空气处理组件110。或者，室外空气可以通过管道(未示出)从周围环境流入空气处理组件110。此外，室外空气的来源可能来自封闭环境102中的其他位置，例如来自封闭环境码头。在一些实施例中，如图1c-d、图2c、图3c、图4c和图5c所示，净化空气的来源可以来自封闭环境的室内空气。

在一些实施例中，可以从封闭环境102中已经循环的空气向空气处理组件110提供净化空气。例如，当室内空气入口120和空气入口风门128至少部分处于打开状态时，通过室内空气入口120和空气入口风门128流入空气处理组件110的室内空气114的一部分或全部可以重定向，以作为净化空气。参照图1c，在一些实施例中，空气处理组件110可以包括用于确定进入室内空气114流动方向的开关193。例如，在空气处理系统的吸附模式中，当至少一种气态污染物被吸附材料吸附时，开关193可以通过空气处理组件110引导室内空气114流进行处理，例如图1a所示。在一些实施例中，空气处理系统可以处于再生模式，通过去除吸附材料吸附的至少一种气态污染物的至少一部分来更新吸附剂材料。在这些实施例中，开关193可以在空气处理系统的再生循环期间转移室内空气114来充当净化空气。

在一些实施例中，空气处理组件110的控制器254可以确定室内空气114是否应作为净化空气。在一些实施例中，这种测定可以基于由位于封闭环境102内或与其附近的任何适当位置的传感器256对室内空气114进行的质量测量来进行，从而获得测量值。传感器256可配置为生成输出数据，可发送到控制系统或控制器254，用于基于检测室内空气114中某些污染物、物质、气体等的浓度超过阈值，利用室内空气114作为净化空气。在一些实施例中，控制器254可配置为在接收到这些信息时指示开关193，不允许室内空气114转移作为净化空气。

在一些实施例中，在净化气体通过流经再生吸附剂用于净化气体再生吸附剂之后，闭环回流路径可以用于再循环净化气体气流。例如，如图1h所示，闭环回流路径可以返回排气净化气体气流回到室内净化气体入口，以便再循环的净化气体气流可以再次用于更新空气处理组件中的吸附剂。在一些实施例中，是否要回收净化气体气流可由控制器基于与空气处理系统相关联的一个或多个传感器获得的净化气体气流污染物水平测量值来确定。比如，如果在用尽的净化气体气流中的气态污染物水平低于某一阈值水平，那么用尽的净化气体气流可以作为净化气体气流通过闭环回流径路将其返回到净化气体入口加以重新利用。在一些实施例中，闭环回流路径可以设置有风门，以控制用尽的净化气体气流流入和流出封闭回路。

虽然图1h显示了连接室内空气入口和出口的闭环回路返回路径，在一些实施例中，也可通过另一闭环回路返回路径连接要清洗的室内空气入口和释放经处理过空气的出口。可以使用这样的路径，例如，通过空气处理组件再运行经过处理的空气。例如，基于读取一个或多个传感器，可以确定(例如，通过控制器)被处理过的空气污染物水平仍高于某一阈值或是可接受的值。在这些实施例中，可替代地，经处理的空气通过释放处理过的空气的出口排出来，可以通过室内空气入口回收到空气处理组件中，并且通过吸附剂再次清洗。

在一些实施例中，参照图1d，包含净化空气的净化气体160可以不同于被允许通过空气室内入口120进入空气处理组件110的室内空气114。例如，在空气处理组件110的再生循环期间，净化气体入口170可配置为允许在封闭环境102中循环的空气流入空气处理组件110作为净化空气。在一些实施例中，净化气体入口170可以位于封闭环境102内，以便允许这种净化空气进入空气处理组件110，其中空气处理组件110包括低阈值的污染物水平。低阈值的例子包括由传感器256测量的在封闭环境102中循环的空气中的平均污染物水平的一部分。

在一些实施例中，可以通过从净化气体排气管180流过的空气向空气处理组件110提供净化空气。在空气处理系统再生模式期间，可以利用净化气体160去除污染物质和更新吸附剂，因此通过净化气体排气管180排出。因此，例如，与进入空气处理组件110的净化气体160相比，通过净化气体排气管180排出的净化气体160可含有较高水平的污染物。在一些实施例中，通过净化气体排气管180排出的净化气体160可经由通道194重定向，以连结净化气体入口170。

在一些实施例中，空气处理组件110的控制器254可以确定重新导向的排气净化气体160是否需要回收用作净化空气。在一些实施例中，这样的决定可能是基于排气净化气体160的质量测量，质量测量由位于沿着或邻近通道194的传感器256a执行从而获得测量值。所述传感器256a可以配置来生成可以传送到控制系统或控制器254的输出数据，来在检测到排气净化气体160中污染物、物质、气体等的浓度超过阈值时进行处理，再循环排气净化气体160作为净化空气。在一些实施例中，控制器254可以配置为在接收到这些信息时指示通道194不允许排气净化气体160转移作为净化空气。

在一些实施例中，原位再生，即不必将吸附材料从空气处理组件110或空气处理组件110的部分中取出，可以通过热量和净化气体160流、也可以是比如室外空气的流动来促进。在非限制性示例中，室外空气中的二氧化碳浓度小于1000ppm。在非限制性示例中，室外空气中的二氧化碳浓度小于600ppm。在非限制性示例中，室外空气中的二氧化碳浓度小于400ppm。

在一些实施例中，在再生循环期间，净化气体160可以与在吸附循环中室内气流相反的方向流动，例如从净化气体入口170到净化气体排气管180，如图1a-8所示。或者，在再生循环中，净化气体160可以与返回气流在同一方向上流动，例如从净化气体排气管180到净化气体入口170。

在一些实施例中，如图1a和1b所示，净化气体入口170和净化气体排气管180可以是管道或导管的形式，或任何其他合适的方式。在一些实施例中，如图2a和2b所示，净化气体入口170和净化气体排气管180可以是允许净化气体160流过的孔的形式。在一些实施例中，如图2c所示，净化气体入口170可以在封闭环境102内至少有一个开口，以使室内空气用作净化空气。

在一些实施例中，排出净化气体排气管180的净化气体160可以排放到封闭环境102之外的周围环境中。在一些实施例中，净化气体160可从净化气体排气管180流出到封闭环境102中的现有排气管道中，比如排气口，通常装备在封闭环境102的浴室或诸如窗户等开口处。此外，从净化气体排气管180排出的净化气体160可以流入封闭环境102的容积中，比如楼梯、污水系统或烟雾控制系统。另外，可以引导净化气体160流入压力容器(未示出)，以便最终从中释放净化气体160。

在更新空气处理组件110之前可以由任何合适的加热元件190加热净化气体160。所述加热元件190可以包括，例如，用于加热净化气体160的线圈如电线圈、辐射体、热泵、太阳能加热器或适当大小烧水的炉子、气体或其它燃料(未示出)。在一些实施例中，可以在空气处理组件110的内部加热净化空气160。在一些实施例中，可以在净化空气160流进空气处理组件110之前对其加热。

根据一些实施例，净化气体160可以加热到约20-120℃的范围内的某一温度。根据一些实施例，净化气体160可以加热到低于80℃的某一温度。根据一些实施例，净化气体160可以加热到低于50℃的某一温度。根据一些实施例，净化气体160可以以封闭环境102外的周围环境的某个周围温度进入空气处理组件110中。

吸附材料的再生去除了吸附材料中的污染物。因此，空气处理组件110可以反复用于从封闭环境102去除污染物而无需更换吸附材料。因此，空气处理组件110具有很长的使用寿命。在非限制性示例中，由于其利用净化气体160的再生能力，co2洗涤盒146和/或voc洗涤盒148可以运作约一年、两年或三年。在非限制性实例中，空气处理组件110可以运作10-20年。如有必要，可进一步描述co2洗涤盒146和/或voc洗涤盒148可以替换。

在一些实施例中，在长时间的使用寿命之后，吸附材料在化学上或物理上恶化。相应的，co2洗涤盒146或voc洗涤盒148可以配置为从空气处理组件110中拆卸。被拆卸的洗涤盒可以利用正在运作的洗涤盒进行还原或更换，并可送回空气处理组件110。外壳112可以包括检修门192，使得可以容易地进入co2洗涤盒146或voc洗涤盒148中的任何一个。检修门192可以放置在外壳112内的任何适当位置。

空气处理组件110可以放置在封闭环境102内的任何合适位置。根据本公开的一些实施例，空气处理组件110可以独立于空气调节系统处理室内空气114。相应地，空气处理组件110可以位于封闭环境102中的任何方便通向净化气体160的位置。一些示范性的封闭环境102中的空气处理组件110放置的位置如图1a-8所示。

如图1a和1b所示，空气处理组件110可以安装在封闭环境102内的天花板200之下，并且可以通过任何合适的装置贴在其上。

净化气体入口170和净化气体排气管180可以以任何适当的方式形成，以允许净化气体160(比如室外空气、室内空气和循环排气净化空气)来流入净化气体入口170和排出净化气体排气管180。通向室外空气的途径可以是任何适当的装置，比如通过提供导管，如柔性导管，与周围环境204中的室外空气源接触。在一些实施例中，与室外空气源的接触可以通过利用存在于封闭环境102中的室外空气途径，例如窗口206来提供。在一些实施例中，净化的室外空气可以来自通风口或封闭的环境码头。在一些实施例中，室内空气的通路可以由净化气体入口170提供，该气体入口170在封闭的环境102中以开口终止。在一些实施例中，净化气体入口170开口可以是格栅的形式。在一些实施例中，室内空气流进入净化气体入口170作为净化空气，可以通过净化气体入口风门和/或风扇来控制。在一些实施例中，净化气体排气管180可从空气处理组件110排出净化气体160(即净化空气)，如图1b所示，通过窗口206排出，并由此进入周围环境204。在一些实施例中，净化气体160可以从空气处理组件110排除到封闭环境中的浴室或任意其他位置，并由此进入周围环境204。在一些实施例中，例如，流经净化气体排气管180的净化气体160可通过上述方式经由通道194再循环来用作净化空气。

如图2a和2b所示，所示空气处理组件110安装在封闭环境102的墙壁208上，其中，空气处理组件110的一部分可以放置在封闭环境102中，并且部分可伸入周围环境204。在一些实施例中，墙壁208可以是一个外墙，其中墙的一面在封闭环境102中，墙的另一面在周围环境204中。如图2a所示，在吸附循环期间，室内空气114通过室内空气入口120和风门128进入空气处理组件110，可以流经过滤器156、co2吸附剂部分140和/或voc吸附剂部分142，并且通过室内空气出口124和风门130流出空气处理组件110，返回进入封闭环境102。

如图2b所示，在再生循环期间，净化气体160的再生室外空气可以从周围环境204中通过净化空气入口170进入空气处理组件110，可以被加热元件190加热。在一些实施例中，净化气体160的再生空气可以从封闭环境102和净化空气排气管180等通过净化空气入口170或通道194进入空气处理组件110，并且可以被加热元件190加热。净化气体160可以流经voc吸附剂部分142、co2吸附剂140部分和/或过滤器156来从中去除污染物质。净化气体160通过净化气体排气管180退出空气处理组件110进入周围环境204。可以提供风门组212，与图1b中的风门176和182类似。

如图2a和2b所示，空气处理组件110可以安装在封闭环境102内的墙壁208上，并且可以通过任何合适的装置贴在墙上。

净化空气入口170和净化气体排气管180可以以任何合适的方式形成，以允许净化气体，比如室外空气、室内空气、循环排气净化空气等流入净化空气入口170和排出净化气体排气管180。如图2a和2b所示，空气处理组件110部分置于周围环境204中，因此可以很容易获得再生室外空气，其可以容易地进入净化空气入口170并离开净化气体排气管180。在一些实施例中，再生空气可以经由室内空气入口120从室内空气获得，从净化气体排气管180和/或室内净化气体入口170再循环。

如图3a和3b所示，所示空气处理组件110安装在封闭环境102的靠近地板220上或在地板102上，其中空气处理组件110放置在封闭环境102中。如图3a所示，在吸附循环期间，室内空气114可以通过室内进气口120和风门128进入空气处理组件110，可以流经过滤器156、co2吸附剂部分140和/或voc吸附剂部分142，通过室内空气出气口124退出空气处理组件110后返回封闭环境102。

如图3b所示，在再生循环期间，净化气体160的室外空气从外界204通过净化气体入口170进入空气处理组件110，可以被加热元件190加热。在一些实施例中，室内净化气体160从封闭环境102中通过室内空气入口120、净化气体室内入口170a等进入空气处理组件110，可以被加热元件190加热，比如，如图3c所示。空气处理组件110的一部分可以从墙壁208或任何允许室外空气在其中流动的其它位置伸出。净化气体160可以流经voc吸附剂部分142、co2吸附剂部分140和/或过滤器156来从中去除污染物质。净化气体160通过净化气体排气管180和风门组212退出空气处理组件110进入周围环境204。

如图3a和3b所示，空气处理组件110安装在封闭环境102的靠近地板220上或在地板102上，可以通过任何合适的装置贴在地板220上，例如通过附着装置222将空气处理组件110附着到地板220上。

在一些实施例中，空气处理组件110可以放置在远离墙壁208的地板220上，并且可以以任何合适的方式来实现对再生室外空气160的获取，例如通过放置在窗口上的导管。

如图4a和4b所示，所示空气处理组件110放置在封闭环境102中的墙壁208上，离地板220(图3a)或天花板200(图1a)一段距离。如图4a所示，在吸附循环期间，室内空气114可以通过室内空气进气口120和风门128进入空气处理组件110，可以流经过滤器156、co2吸附剂部分140和/或voc吸附剂部分142，然后通过室内出气口124和风门130退出空气处理组件110返回进入封闭环境102。

如图4b所示，在再生循环期间，净化气体160的室外空气通过净化气体入口170和风门176从周围环境204进入空气处理组件110，由加热元件190加热，并放置在净化气体入口170内。在一些实施例中，净化气体160通过净化气体入口170或通道194和风门176从封闭环境102、净化气体排气管180等进入空气处理组件110，可以通过加热元件190被加热，并放置在净化气体入口170内，例如如图4c所示。净化气体160可以流经voc吸附剂部分142、co2吸附剂部分140和/或过滤器156来从中去除污染物质。净化气体160可以通过净化气体排气管180和风门182退出空气处理组件110进入到周围环境204。

如图4a和4b所示，空气处理组件110可以安装在封闭环境102内的任何位置的墙壁208上，并且可以通过任何合适的装置将其贴在上面，例如通过附着装置226将空气处理组件110附着到墙壁208上。

净化气体入口170和净化气体排气管180可以以任何适当的方式，以允许净化气体(比如室外空气、室内空气和循环排气净化空气等)来流入净化气体入口170和排出净化气体排气管180。如图4a和4b所示，墙壁208可形成用于插入净化气体入口170和净化气体排气管180其间的孔224，来允许净化气体入口170和/或净化气体排气管180的部分容易地获得再生室外空气。在一些实施例中，再生空气可以通过室内空气入口120从室内空气中获得，该室内空气入口120从净化气体排气管180和/或室内净化气体入口170处回收。

如图5a和5b所示，所示空气处理组件110安装在封闭环境102的窗口206中，其中空气处理组件110的一部分放置在封闭环境102中，并且部分放置在周围环境204中。如图5a所示，在吸附循环期间，室内空气114可以通过室内进气口120和风门128进入空气处理组件110，可以流经过滤器156、co2吸附剂部分140和/或voc吸附剂部分142，然后通过室内出气口124和风门130退出空气处理组件110返回进入封闭环境102。

如图5b所示，在再生循环期间，净化气体160的室外空气通过净化气体入口170从周围环境204进入空气处理组件110，并由加热元件190加热。在一些实施例中，净化气体160通过净化气体入口170或通道194从封闭环境102、净化气体排气管180等进入空气处理组件110，可以通过加热元件190加热，例如如图5c所示。净化气体160可以流经voc吸附剂部分142、co2吸附剂部分140和/或过滤器156来从中去除污染物质。净化气体160可以通过净化气体排气管180和风门组212退出空气处理组件110进入到周围环境204。

空气处理组件110可以插入壳体234内。在一些实施例中，壳体234可以贴附到窗口230上，并且空气处理组件110可以可拆卸地插入壳体234内。可以提供耐候密封条240，以密封封闭环境102隔离周围环境204。

如图5a和5b所示，空气处理组件110可以放置在窗口206中，并且可以通过任何合适的装置贴于其上，例如通过附着装置或将空气处理组件110放置在窗台244上。在这种实施例中，空气处理组件110可用于处理室内空气114而不改变封闭环境102中的任何结构部件。因此，空气处理组件110可以由不需要任何机械附件或易于安装的最小的机械附件的任何外置件放在封闭环境102中。

净化气体入口170和/或净化气体排气管180可以以适当的方式形成，以允许净化气体160，比如室外空气、室内空气、再循环排气净化空气等流入净化气体入口170和排出净化气体排气管180。如图5a和5b所示，空气处理组件110部分地放置在周围环境204中，因此容易获得再生的室外空气，该空气容易进入净化气体入口170和退出净化气体排气管180。此外，净化气体入口170或通道194可以允许净化气体160从封闭环境102中进入空气处理组件110，并通过净化气体排出器180排出。

在一些实施例中，空气处理组件110可以是便携式的，便于以最少的安装工作改变其位置。便携性可以用任何数量的装置加以促进。在一些实施例中，空气处理组件110可配置为带有轮子或脚轮的便携式单元，可轻松地在地板或表面上滚动，便于移动。例如，如图6所示，空气处理组件110可配置为放置在带有轮子248的便携式底座246上的便携式单元245。在一些实施例中，空气处理组件110可配置有电线和插头或适合与室内电墙插座252进行电通信的任何其他电气连接250。在一些实施例中，净化气体入口170和/或净化气体排气管180可以形成为可伸缩的或可折叠的管道，可延伸到窗户、通风室或任何适当的排气区域，用于排出空气处理组件110的净化气体160。图6中的空气处理组件110可以如在图1a-5c中的任何一个实施例中描述的那样操作。

根据一些实施例，由此可见，空气处理组件110可配置为可携带且配置有简单的电连接，其适配为简单连接到任何标准的电插座，并且也可配置为由于使用室外空气的吸附材料的更新而重复使用。空气处理组件110的便携性允许其短暂使用或暂时使用(比如一个晚上、几个星期或月)，比如在封闭环境102中用于事件或场所。此外，空气处理组件110的便携性允许空气处理组件110在封闭环境102中从封闭环境102的一个封闭的空间到另一个或从一个封闭的环境102到另一个封闭的环境102中轻松传送。

根据一些实施例，由此可见，空气处理组件110可配置为很容易地安装在任何封闭的环境102中，且配置有简单的电连接，其适配为易于连接到任何标准的电插座，并且也可配置为由于使用室外空气和/或室内空气的吸附材料的更新而重复使用。

在一些实施例中，除了封闭环境102中的现有空气管理系统之外，空气处理组件110可以安装在封闭环境102中，但与空气管理系统无关，且与空气管理系统没有任何连接。

在一些实施例中，空气处理组件110可以配置成安装在相对较小的区域，例如小办公室、家庭和建筑物的教室，比如，其对于大型空气调节系统和空气调节系统通常包括的管道系统的安装而言是不够大的。

在一些实施例中，空气处理组件110可以配置成模块化，使得可以在封闭环境102中插入多于一个空气处理组件110。空气处理组件110的数目可根据室内空气114中的污染等级来确定。在一些实施例中，如图7所示，可以在封闭环境102内提供多个空气处理组件110，并且可以根据污染等级选择它们的运作。例如，当污染水平高时，所有空气处理组件110可以运作，当污染水平较低时，一些空气处理组件110可以停止其运作。可以提供控制器254来控制很多空气处理组件110的运作。

在一些实施例中，如图7和8所示，控制器254可以是中央控制器，用于控制多个空气处理组件110的运作。在一些实施例中，如图1a-6所示，控制器254可以配置成控制单个空气处理组件110。

在一些实施例中，如图8所示，封闭环境102可以包括多个室内空间255(例如房间)，可提供单个或多个空气处理组件110。可以提供中央控制器254以控制多个空气处理组件110的运作。图7和图8中的空气处理组件110可以如在图1a-5c中的任何一个实施例中描述的那样操作。

在一些实施例中，封闭环境102可以包括具有单个或多个房间的建筑物。这些房间可以是人居住的。如图2a-3b、5a、5b、7和8所示，空气处理组件110可以部分放置在人在场的房间内，且部分放置在建筑物外面的周围环境204中。在一些实施例中，如图1a、1b、4a、4b和6所示，空气处理组件110可以放置在人在场的房间空间内，并且可以包括通向建筑物外的周围环境204。空气处理组件110可以放置在房间空间中的任何适当位置，例如安装在天花板200、墙壁208、置于靠近地板220或在地板220上或在窗口206中。在房间内的室内空气114可以直接比如从房间空间流入室内空气入口120，而不首先流过管道或通风室。从空气处理组件110排出的、处理过的空气可以排出返回房间空间内，以便为其中居住的人类提供高质量的空气。

在一些实施例中，封闭环境102缺乏可控的通风室外空气供应，如机械控制的通风室外空气供应。机械控制的通风室外空气供应可以包括如上所述的空气管理系统，其中，来自外部环境204的、用来通风的新鲜空气控制通常是受控制的，例如由机械部件或电气部件控制。在没有这种通风的情况下，当气体污染物积累起来而且没有被有效地去除时，室内空气质量可能随着时间的推移而恶化。空气处理组件110可以配置为从这个封闭环境102中去除至少一种气态污染物的至少一部分，从而为缺乏通风室外空气供应的地方提供优质的空气。

关于图1a-8，注意到，除风门之外的任何其他合适的装置，如阀门、风扇、鼓风机或百叶窗，可用于控制进入和/或退出空气处理组件110的空气量，任何部件可用于将室内空气114导向空气处理组件110。

如图1a-8所示的一些实施例中的系统，可以提供单个或者多个传感256来检测一种或多种污染物、物质、气体(例如二氧化碳和其他气体)、烟雾、蒸汽(如voc)和/或其任意组合的浓度水平。传感器256可以放置在封闭环境102中或接近其周围的任何适当位置。当检测到这些污染物、物质、气体等的特定浓度时，传感器256可以配置为生成可传送到控制系统或控制器254的输出数据，以便进行处理。

控制器254可以运作，以控制一个或多个中的任何一个：吸附循环和再生循环的持续时间、流入空气处理组件110以清洗空气的空气体积、流入空气处理组件110来更新吸附材料的净化气体体积和空气处理组件110从吸附循环到再生循环的切换，反之亦然。

在一些实施例中，控制器254可设计成控制吸附循环和再生循环期间的持续时间和空气体积，以及空气处理组件110从吸附循环到再生循环的切换，反之亦然，根据预设的时间表，或者由传感器感应到污染物质的预设水平，相应地，执行吸附循环或者再生循环，或者通过确定封闭环境102中的占用水平，例如相应地，操作吸附循环或再生循环。在吸附循环或再生循环中的持续时间或体积以及它们之间的切换可以通过手动触发器或外部信号命令或任何其他合适的装置来控制。

在一些实施例中，可以提供控制器254(例如控制器系统)通过控制至少一个气流元件来控制至少吸附模式和再生模式的循环操作。

在一些实施例中，控制器254可以设计为响应实际污染物等级、占用率或预先安排好的时间表来激活空气处理组件110，和/或控制开关193和/或通道194的运作。

在一些实施例中，控制器254可以是电气控制系统。

根据一些实施例，本公开中的空气处理组件110配置为在封闭环境102中清除室内空气中的污染物，该封闭环境102没有足够的空气通风装置，比如室外空气通风不足。在通风不足的封闭环境102中清洗室内空气中的污染物114提供了良好的空气质量。空气处理组件110可以包括获得再生室外空气以更新吸附材料。因为提供了再生室外空气来更新吸附材料，可能需要相对较小的再生室外空气量，小于封闭环境102的充分通风所需的量，获得的再生室外空气会受限于再生周期时间段。因此，空气处理组件110配置为在封闭环境中清洗室内空气中的污染物，而封闭环境可能通风室外空气不足。

在一些实施例中，封闭环境102可以包括空气通风装置，然而，由于其中相对高的人口密度，存在标准空气通风不足的可能，因此室内污染物的浓度可能无法通过标准通风而得到适当的管理。在非限制性示例中，学生密度高的教室的二氧化碳浓度高于构成良好空气质量水平的可接受的二氧化碳浓度。在通风不足的封闭环境102中清洗室内空气114中的污染物提供了良好的空气质量。

在一些实施例中，封闭环境102可包括足够的标准的、保持良好空气质量的外部空气通风装置，然而，减少空气处理组件110中室内空气114中的污染物质允许减少在密闭环境102中保持良好空气质量所需新鲜室外空气的体积。因此，调节(即改变温度和/或湿度水平)室外空气所需的能量减少。

在一些实施例中，在封闭环境102中，通过辐射和/或其它加热(或冷却)方法调节室内空气114，希望尽量减少通风室外空气的引入，这将需要大量能量调节通风室外空气。在非限制性示例中，其中，封闭环境102处于寒冷的气候中，室内空气114的加热由辐射加热器、炉子、燃气加热器或任何其它合适的加热系统执行，优选尽量减少室外空气的通风。根据本公开，清洗空气处理组件110内的污染物确保保持室内空气的良好质量，而只需要通风室外空气的最小量或不需要空气量。

在一些实施例中，通过在空气处理组件110中清洗以减少在密闭环境102中的存在污染物含量优于室外空气通风来避免或尽量减少潜在的污染物从室外空气进入封闭环境102中。

在一些实施例中，例如，如图9所示，空气处理组件可以配置成独立于外部空气管理系统的独立系统运行。然而在一些实施例中，空气处理组件可以与其他空气管理系统，如加热、通风和空气调节(hvac)系统功能性连接。这种布置的示范性实施例如图10所示，披露的空气处理组件功能性连接到包括空气处理单元(ahu)的hvac系统。hvac系统可配置为向其所连接的封闭空间提供空气循环。hvac系统可进一步包括空气处理单元(ahu)，ahu可以有加热和冷却元件，当空气流动并接触到这些元件时，该元件可以改变循环空气的温度。hvac系统还包括通过循环线与ahu连接的进气管，进而允许外部和/或室内空气进入系统、空气处理组件和/或ahu。在一些实施例中，hvac系统还可包括接收返回的空气和将它作为排气排到外部环境的排气管(例如经过空气处理组件后(例如，作为净化空气))。在一些实施例中，hvac系统还可以包括至少减少流过洗涤器空气污染物的洗涤器。例如，洗涤器可以通过在循环线和/或ahu中合并它们，由此包括在hvac系统中。

在一些实施例中，可以更新洗涤器或吸附剂来将吸附的污染物释放到用于更新吸附剂的净化空气(本公开任何位置所描述的作为净化空气引入的室内空气)中。可以通过加热、净化、压力变化、电能和/或其任意组合来实现再生。在一些实施例中，吸附污染物的释放可以通过用净化气体(例如室内空气)加热和净化的结合来实现。吸附和再生循环可以周期性地运行，例如在预定次数和/或必要时(例如，当检测到某一特定物质的吸附或某一物质的特定量时)。在这样的实例中，传感器可以用来确定污染物的浓度是否超过了阈值。在另一个实例中，传感器可用于检测特定类型的污染物(并且吸附-再生循环可以考虑或不考虑污染物的量而开始)。在一些实施例中，每个循环可以执行的时间长度可能取决于吸附/净化的物质、吸附/净化物质或物质的特定数量所需的时间、内部条件、外部条件、封闭空间的类型、能源使用、环境法规、商业因素和/或任何其他因素。

pct公开号wo/2014/078708和美国专利号8,491,710分别披露了包括ahu的独立空气处理系统和hvac系统的更多细节，在此通过引用，将其整体并入本文。

如图11所示，在一些实施例中，空气处理组件和ahu可配置和组装作为单个集成系统，导致空气处理系统尺寸和成本降低。与安装两个独立的单元–ahu和空气处理组件相比，这也有利于空气管理系统内的集成系统的安装。此外，在一些实施例中，ahu的部件可用于操作空气处理组件，反之亦然，从而提高从室内空气吸附污染物质的效率。如本公开所描述的，室内空气可以通过室内进气口流进空气处理组件(比如室内空气可以首先进入ahu，然后从ahu进入空气处理组件)，可以通过室内空气出口退出空气处理组件，通过风门控制进气和出气量。在一些实施例中，排出的空气(如清洗或处理的空气)会释放到ahu，并在排气时释放到室内空间之外。

在一些实施例中，可以引导现在处理过的空气流出空气处理组件(例如，通过进气和室内空气出口风门)。处理后的空气可与未经处理的室内空气结合(例如图11中的返回空气没有进入组件)和/或任何假设提供的补充空气(比如室外空气)，然后可以引导其流经ahu。在ahu，在一些实施例中，空气可以通过调节元件(比如加热器和制冷器)等调节(比如制冷或者加热)。结合的空气可以通过ahu室内空气出口和风门来引导退出集成系统的ahu，可以处于打开状态。然后，结合空气可以作为供应空气进入到封闭的空间。在再生阶段期间，净化气体(比如如图1e-1h所讨论的室内空气)可以流进集成系统来更新空气处理组件和/或ahu中的吸附剂。

在一些实施例中，空气处理组件可以配置为拦截和接收在ahu中流动的室内空气的一部分。在一些实施例中，室内气流的大约1％到大约50％、大约3％到大约25％、大约5％到大约15％，包括所有的值和它们之间的子范围，可被移到空气处理组件，室内空气的剩余部分可以绕过组件。申请人的pct公开号wo/2014/047632披露了包括ahu的hvac系统的更多细节，在此通过引用，将其整体并入本文。

如图12a-b所示，在一些实施例中，披露的空气处理系统可配置为功能性连接到包括空气循环单元(比如风机盘管机组)的空气管理系统。风机盘管机组可以包括外壳，包括风扇、线圈和吸附剂。线圈可以被流体冷却或加热，流体的例子包括水或由变制冷剂流量(vrf)系统提供的流体。线圈可以包括冷却线圈和/或加热线圈和/或任何其他合适的冷却或加热装置，例如散热器、电加热器、冷水机组、热交换器、喷嘴或喷射器。风扇可以从空气处理组件中取出净化空气进入风机盘管机组，并在线圈附近流动净化空气以进行调节(例如加热或冷却)。经过调节的空气可以释放到室内空气，并最终可以返回到空气处理组件单元作为室内空气(正如此处描述的有待清洗或者用作净化气体气流)。在一些实施例中，空气处理组件和风机盘管可以彼此相邻(如图12a所示)，两个单元之间室内空气的传输可以通过管道进行。然而，在其他的实施例中，空气处理组件和风机盘管机组与对方不相近(如图12b)，和两个单元间的室内空气的转移可通过室内空间发生。风机盘管机组可放置在房间或空间内，通常在天花板或墙壁的凹槽内。另外，风机盘管机组可放置在与房间相邻的通风室内。在一些实施例中，循环室内空气在风机盘管机组、空气处理组件和房间之间流动，基本上不依赖于导管室(即无管供应)。在一些实施例中，风机盘管机组可功能性连接到至少一个附加空气处理部件，比如空气离子发生器、臭氧源、辐射源、膜、泡沫、纸、玻璃纤维、加热器、颗粒过滤器，紫外线抗微生物装置、离子或等离子发生器、氧化物、催化剂或化学催化剂。在某些情况下，附加空气处理部件可放置在风机盘管机组内。作为另一个例子，附加空气处理部件可以放置在室内空间中。在一些实施例中，被处理的室内空气可以通过导管流出风机盘管机组，附加空气处理部件可放置在导管中。申请人的pct申请wo/2013/074973披露了包括空气循环单元(如风机盘管机组)的hvac系统的更多细节，在此通过引用，将其整体并入本文。

如图13所示，在一些实施例中，披露的空气处理系统可配置为与包括空气处理组件的用于加热净化气流的热泵和/或吸附材料的空气管理系统功能性相连。在一些实施例中，热泵可以在一个的冷凝和蒸发冷却回路中使用流体和压缩机，也称为“冷凝器-蒸发器回路”，从而使得热量逆其正常方向移动，即从较低温度的蒸发器区域中除去热量并将热量添加到更高温度的冷凝器区域。通过这种方式，热泵可以在寒冷区域(即蒸发器侧或冷侧)连续冷却周围的环境，而在较温暖的区域(冷凝器侧或暖侧)加热周围的环境。作为冰箱或制冷机，它能使室内空气的温度低于其周围温度；作为加热器，它在需要时提供热量。例如，如图13所示的实施例，可以在热泵处接收空气(待擦洗的室内空气或用作净化空气)进行调节，然后通入口进入空气处理组件。例如，加热的净化气体气流可以流经空气处理组件的吸附剂，以便在组件吸附再生循环过程中加速吸附剂的更新。在一些实施例中，热泵可以配置为从循环空气中除去热量，同时加热净化气体。

在一些实施例中，如图10所描述的实施例，可以在空气处理系统中安装热泵，即热泵也可任选纳入到包括空气处理组件的空气处理系统和具有ahu的hvac中。这样的装置的示意图如图13所示。在一些实施例中，热泵可以是hvac系统中的热泵。申请人的pct申请wo/2014/015138披露了包括热泵的空气处理系统的更多细节，在此通过引用，将其整体并入本文。

如图14所示，在一些实施例中，披露的空气处理系统可配置为功能性连接到热交换器，配置为促进进入的室内空气流动和室外空气排出的用尽净化空气之间的热通信。进入室内的气流可以是室内空气，用于净化空气。热通信可以包括任何类型的热传递，例如通过接触、对流或传导。在非限制性示例中，热交换器组件可以包括壳管结构、空气盘管结构、板结构、翅片结构或逆流结构。在一些实施例中，通过将运送进入室内空气和排气净化空气的管道并联运行，并在这些管道的延伸长度上进行紧密的热通信，可以促进热交换。可以通过增加平行管道的共享表面面积来辅助热通信。在一些实施例中，可以布置两个管道，以便进入的室内空气和排气净化空气朝相反的方向流动，大大提高了热交换率。然后通过室内空气入口将经加热的室内空气通过管道输送到空气处理组件。这种热空气可用于在本公开所讨论的整个过程中更新吸附剂，而排气净化空气可在室内空间之外释放，或如果温度仍然足够高(例如，高于环境温度或高于进入室内空气的温度)，则可重复使用以加热额外的室内空气。

在一些实施例中，热交换器可以配置为将热量从已排尽的净化气流转移到进入净化气流中，热量大致等于h，表达式为h＝(te-ti)*e*f，其中e是热交换器的效率系数，f是进入的净化气流的流率，ti是进入的净化气流(比如进入的净化室内)的温度和te是已排尽的净化气流的温度。系统还可包括风扇，以至少辅助室内空气和/或净化气流的流动。在一些实施例中，传感器可以用于确定何时允许进入的净化空气和排出的废气之间的热通信。例如，温度传感器可以用来确定te>ti的时间点，从而热通信可以被允许，热量可以从排气管传递到进入的净化空气(如室内净化空气)。申请人的pct公开号wo/2015/042150披露了包括热交换器的空气处理系统的更多细节，在此通过引用，将其整体并入本文。

如图15所示，在一些实施例中，披露的空气处理系统可以配置为在诸如车辆、船舶、飞机和/或类似的运输系统的封闭舱空间内操作。特别地，这些狭窄的地方可以有来自于人类/动物居住产生的高浓度的二氧化碳，和空气处理组件可以配置为从舱内空气中去除二氧化碳。在一些实施例中，可以在舱内设置空气处理组件，以减少舱内空气中的诸如二氧化碳等污染物的浓度。空气处理组件可用于在吸附模式中容纳客舱空气的客舱进气口，或在再生模式中作为净化气流用于洗涤。在一些实施例中，空气处理组件可以配置为有用于释放空气处理组件中的经清洗或处理的客舱空气的客舱空气出口。例如，出口可以配置成在吸附模式中将气流经过和/或通过吸附材料后返回客舱。类似地，在一些实施例中，出口可以配置为在再生模式期间将包含污染物的废气(如二氧化碳)从组件中导入到运输系统(例如车辆、船只、飞机等)的排气系统中。

在一些实施例中，可以提供传感器来检测舱内空气的属性，例如二氧化碳传感器。二氧化碳传感器可以布置在客舱空间内，例如，小客车或潜水艇，比如靠近客舱进气口和/或客舱空气出口或任何合适的位置来检测在空气处理组件内洗涤前后客舱空气中的二氧化碳浓度。传感器可以配置成生成与舱内空气中的二氧化碳浓度相对应的信号，并将信号发送到控制系统254。根据接收到的信号，控制系统254可以激活空气处理组件254。例如，控制系统254可配置为接收舱内二氧化碳信号，并根据客舱空气中二氧化碳的浓度控制空气处理系统的操作模式。申请人的pct公开号wo/2014/153333和wo/2014/176319披露了封闭舱室内(如运输系统)的空气处理系统的更多细节，在此通过引用，将其整体并入本文。

在此披露了一些实施例的具体实现方式，特别是至少有一些讨论的过程(或其部分)，可以在数字电子电路、集成电路、专门配置的asic(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现。这些不同的实现方式，例如与控制器254相关联，例如，可以包括一个或者多个计算机程序的实现方式，其中包括可在至少一个可编程处理器的可编程系统中执行和/或解释，这可以是专用的或通用的，耦合以接收数据和指令，以及将数据和指令发送到存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备。

此类计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序或代码)包括例如用于可编程处理器的机器指令/代码，可以在高级过程和/或面向对象的编程语言中实现，和/或可以在汇编语言中实现。本文所使用的术语“计算机可读介质”指任何计算机程序产品、装置和/或设备(例如，非暂时性的媒介包括，例如磁盘、光盘、闪存、可编程逻辑器件(pld))用来提供机器指令和/或数据到可编程处理器，包括接收机器指令作为机器可读的信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”是指向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。

为了提供与用户的交互，本文中描述的主题可以在具有显示装置(例如lcd(液晶显示器)监视屏等)的计算机上实现，以向用户显示信息，和键盘和/或指点设备(如鼠标或轨迹球、触摸屏)，通过这些设备用户可以向计算机提供输入。例如，可以通过分发单元、遥控器、pc、笔记本电脑、智能手机、媒体播放器或个人数据助理(“pda”)存储、执行和操作这个程序。还可以使用其他类型的设备来提供与用户的交互。例如，向用户提供的反馈可以是任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)，用户的输入可以以任何形式被接收，包括声音、语音或触觉输入。本文描述的主题的某些实施例可以在计算系统和/或设备中实现，包括后端组件(例如，作为数据服务器)，或包括中间件部件(例如，应用服务器)，或者包括前端组件(例如，具有图形用户界面的客户端计算机或用户可以与本文中描述的主题的实现交互的web浏览器)，或者这种后端、中间件或前端组件的任意组合。

系统的部件可以由数字数据通信的任何形式或介质(例如，通信网络)互相连接。通信网络的例子包括局域网(“lan”)、广域网(wan)和因特网。根据上述的这些实施例的一部分的计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器之间的关系由于在各自计算机上运行的计算机程序和客户端与服务器之间的关系而产生。

任何或所有引用的出版物或其他文件，包括但不限于，专利、专利申请、文章、网页和书籍等，在本申请中的任何地方提出，在此通过引用，将其整体并入本文。

本文描述了设备、系统和方法的示例实施例。正如在别处所指出的那样，这些实施例只是起到说明的目的，不应理解为限制本发明。依据本发明的教导，其他的实施例是可能的，并且被本发明所覆盖是显而易见的。因此，本公开所要保护的广度和范围不应受到上述实施例中任何一个的限制，但应仅根据本公开所支持的权利要求及其等同物而定义。而且，本发明所公开的实施例可以包括方法、系统和设备，该方法、系统和设备，可以进一步包括来自任何其它公开的方法、系统和设备的任何和所有元素/特征，包括与易位控制相对应的任何和所有特征。换句话说，来自于一个和/或另一个公开的实施例中的特征可以与来自于其它公开的实施例中的特征互换，这些实施例反过来对应于其它实施例。此外，所公开实施例的一个或多个特征/元件可以被移除，仍然得到可授予专利的客体(因此，得到本公开更多实施例)。同时，在本公开的一些实施例的范围内是现有技术中存在的一个或多个特征的具体缺乏。在这样的实施例中，可专利性的权利要求可以包括否定限制，用于表示缺少现有技术中的一个或多个特征，比如，某些公开的装置、系统和方法中的任何一个或多个。