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，其发明名称为“applicationofheatpumpsforregeneratingsorbentsusedinindoorairscrubbing”；于2013年4月23日提交的第61/814834号美国临时专利申请，其发明名称为“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。
背景技术：
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。
技术实现要素：
在本发明的一些实施方案中，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个或多个区域中循环的室内空气中的所述至少一种气体和/或致污物的水平；
从多个洗涤器的至少一个中排出的空气中的至少一种气体和/或致污物的水平；和/或
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。
根据一些实施方案，在此提供一种方法，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，所述的洗涤用于从气体和/或致污物的混合物中移除至少一种气体和/或致污物，所述方法包括以下步骤中的至少一个，在一些实施方案中是多个步骤，在一些方案中是所有步骤：
提供具有一种或多种吸附材料的洗涤器系统；
提供再生装置，所述再生装置用于再生所述的一种或多种吸附材料，所述装置包括或具有清洗气体，该清洗气体配置用于再生所述的一种或多种吸附材料；
在热泵和所述清洗气体之间提供热连通；
通过将所述清洗气体的至少一部分流通通过所述一种或多种吸附材料洗涤所述室内空气，
使用所述热泵加热所述清洗气体或者所述一种或多种吸附材料；和/或
通过所述再生装置周期性地再生所述一种或多种吸附材料，举例来说，在用于预定的时间周期的再生循环期间，将被加热的清洗气体流动到/越过和/或通过所述一种或多种吸附材料，和/或将清洗气体流动越过和/或通过所述加热的一种或多种吸附材料(举例来说)。
根据一些实施方案，所述气体和/或致污物可能选自包含以下物质的组：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，且因此，所述方法可进一步提供室外空气入口，该室外空气入口被配置用于在室外空气温度下接收室外空气。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，应用到洗涤器实施方案中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。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能大致抵消热泵的能量消耗。
根据一些实施方案，应用到洗涤器实施方案中的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，举例来说，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％(举例来说)。
根据一些实施方案，热泵的蒸发器侧可与在某些洗涤器实施方案中的室内空气循环热连通。所述热泵可以是在hvac系统内的热泵，且所述热泵可以包括制冷剂以至于制冷剂的一部分，在其温暖状态下，可能被转移流动通过一个将热量传递给所述清洗气体或所述一个或多个吸附材料的部件。在一些实施方案中，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，提供一种计算机实施方法，其用于通过控制系统(例如控制器)控制多个洗涤器系统实施方案。所述的方法可以包括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相关的一种或多种吸附材料。
根据一些实施方案，所述方法可能进一步包括一种配置，所述配置控制多于一个洗涤系统，以及单一的、或一个或多个热泵，以至于所述热泵可以被进一步配置用于将热量提供给一个或多个洗涤系统。所述方法可能进一步包括提供一种控制系统，其配置用于控制所述热泵、导管网和一个或多个洗涤系统的配合，以至于再生热量对每个洗涤系统都是可用的，例如，当需要再生时。
根据一些实施方案，提供一种控制系统，其用于一些实施方案的一个或多个洗涤器系统，该控制系统可以控制热泵、导管网和一个或多个洗涤器的至少其中之一的协调，正如在一些实施方案中，这样的控制系统提供的控制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个或多个区域中循环的室内空气中的所述至少一种气体和/或致污物的水平；
从多个洗涤器的至少一个中排出的空气中的至少一种气体和/或致污物的水平；
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；
和/或预设清单。
根据一些实施方案，提供一种洗涤系统，该洗涤系统包括洗涤器，其用于洗涤来自气体和/或致污物的混合物的输入致污物，从而从所述的气体混合物中移除致污物。所述的洗涤器可以包括一种或多种吸附材料，其配置用于吸附和/或通过所述吸附材料对致污物的吸附的原位再生循环以及一种或多种吸附材料的再生的重复使用，以及热泵系统，其用于提高清洁空气的温度，提供的所述清洁空气用于再生所述一种或多种吸附材料(举例来说)。
根据一些实施方案，提供一种洗涤系统，该洗涤系统包括洗涤器，其用于洗涤来自气体和/或致污物的混合物的输入致污物，从而从所述的气体混合物中移除致污物。所述的洗涤器可以包括一种或多种吸附材料，其分别配置用于吸附和/或通过所述吸附材料对致污物的吸附的原位再生循环以及一种或多种吸附材料的再生的重复使用。所述系统可以包括制冷机，或具有内置式制冷机的集成的空调单元，其使用在冷凝器-蒸发器回路流动的制冷剂，以及导管或管道，其配置用于在洗涤器再生循环期间从所述制冷机携带温暖的制冷剂到洗涤器从而将热量传递到所述洗涤器。
根据一些实施方案，提供一种方法，其用于处理封闭空间内的室内空气，所述方法包括提供洗涤器用于从室内空气流动的气体混合物中洗涤输入致污物，从而从所述气体混合物中移除致污物。所述的洗涤器可以包括一种或多种吸附材料，配置用于吸附和/或通过所述吸附材料对致污物的吸附的原位再生循环以及一种或多种吸附材料的再生的重复使用。所述方法可以进一步包括通过热泵系统提高清洁空气的温度，举例来说，所述清洁空气可以被加热用于再生所述吸附材料。
根据一些实施方案，提供一种方法，其用于处理封闭空间内的室内空气，所述方法包括提供洗涤器用于从室内空气流动的气体混合物中洗涤输入致污物，从而从所述气体混合物中移除致污物。所述的洗涤器可以包括一种或多种吸附材料，配置用于吸附和/或通过所述吸附材料对致污物的吸附的原位再生循环以及一种或多种吸附材料的再生的重复使用。所述方法可以进一步包括提供制冷机，举例来说，或具有内置式制冷机的集成的空调单元，其使用在冷凝器-蒸发器回路流动的制冷剂，并且，举例来说，在洗涤器再生循环期间，通过导管或管道携带温暖的制冷剂从制冷机到洗涤器，从而将热量传递到所述洗涤器。
根据一些实施方案，提供一种计算机实施方法，其用于洗涤封闭空间的室内空气流的气体混合物的至少一部分，所述洗涤用于从气体和/或致污物的混合物中移除至少一种气体和/或致污物。所述方法可通过控制器实现，所述控制器控制从气体和/或致污物的混合物中移除至少一种气体和/或致污物的过程，所述控制器配置用于控制以下一个或多个：洗涤器系统，其具有一种或多种吸附材料，热泵，其用于将清洁气体加热到再生温度。所述控制可以包括通过将至少一部分室内空气流动越过所述一种或多种吸附材料洗涤室内空气，，使用热泵加热所述清洁空气到达再生温度，以及通过再生装置周期性地再生所述一种或多种吸附材料，举例来说，在用于预定时间周期的再生循环期间，通过将清洁空气流动越过和/或通过所述一种或多种吸附材料。
附图说明
在此描述的主题是参考所附的附图。在附图中，相似的参考编号表示相同的或功能相似的部件。除此之外，在适用的情况下，参考编号最左边的数字标识了在此幅图中该参考编号首次出现。
附图1a-1c都是根据在此揭示的内容中的包括热泵的空气关系系统的示意图；
附图2是根据在此揭示的内容中的某些实施方案的包括热泵的空气管理系统的示意图；
附图3a和3b都是根据在此揭示的内容中的某些实施方案的包括热泵的空气管理系统的示意图；
附图4是根据在此揭示的内容中的某些实施方案的包括热泵的空气管理系统的示意图；
附图5是根据在此揭示的内容中的某些实施方案的包括热泵的空气管理系统的示意图；以及
附图6是根据在此揭示的内容中的某些实施方案的包括热泵的空气管理系统的示意图。
具体实施方式
对室内空气洗涤室内致污物，例如二氧化碳(co2)、易挥发的有机化合物(vocs)以及其他不受欢迎的物质，可以改善在建筑、房屋、车辆以及任何封闭空间内的室内空气质量。也可以帮助实现更好的室内空气质量，同时使用更少的室外空气通风，从而节省大量的与冷却、加热和其他用于通风的调节室外空气相关的能源消耗。
根据一些实施方案，空气处理系统可以包括洗涤系统。所述的空气处理系统可由空气管理系统提供，所述空气管理系统包括hvac系统。所述的洗涤系统可提供用于减少至少一种不想要的物质的浓度，这种不想要的物质可能包括存在于返回空气中的气体和/或致污物的混合物。返回气体通常是循环来自封闭空间的室内空气。所述的洗涤系统可以包括洗涤器，其用于吸引物质并捕捉物质。有关洗涤器的实施例在申请人的美国专利号为8157892中公开，其内容在此通过引证并入此文。所述的洗涤器可以包括任何适当的材料用于从其中的气流中捕捉不想要的物质。举例来说，二氧化碳可以通过包括吸附材料或吸附剂的洗涤器移除。在一些实施方案中，所述的吸附材料或吸附剂可以包括固体载体的胺类化合物，例如在申请人的pct申请号为pct/us2012/038343中公开的，其全部内容在此通过引证并入此文。
根据一些实施方案，所述的洗涤器可以形成在总气流的一部分的并行或“旁路”路径，正如在以下附图1a-6中所描述的那样。
由于需要处理室内的相对大的体积，循环用于较长时间周期具有限量的吸附剂的空气，根据一些实施方案，可以有利地通过吸附-再生循环的装置连续重复使用相同的吸附剂的至少一部分。再生本质上可以自动地或主动在原位执行，即不必移动所述的吸附剂或洗涤器部分。一般来说，原位再生可以通过重定向气流实现，举例来说，通过激活或改进为合适的风门或风扇或任何其他合适的装置上以便控制所述气流。
根据一些实施方案，再生可以通过加热吸附剂来促进。可以提供再生装置，其被配置用于再生所述吸附剂。所述的再生装置可以包括或具有配置为在再生温度下的清洁气体用于再生所述吸附剂；或者，在一些实施方案中，所述再生装置可以是清洁气流(例如，在相对于所述吸附材料的高温下)、热泵(例如，为了提供热量给所述清洁气流)，以及导管和阀门和风扇，用于引导气流(例如，所述的清洁气流)到达/越过/通过所述吸附材料，以及热源，用于加热所述清洁气流和/或加热所述吸附材料(例如通过热泵)中的至少其中之一。因此，所述吸附剂可以被重复再生，例如，通过用温暖空气或其他温暖的清洁气体的流动清洗。根据一些实施方案，所述的再生装置可以包括由加热元件或其他任何合适的结构提供的直接应用到所述吸附剂上的热量。
有很多方式可以制备再生所需的所述的温暖的清洁气体，而具有最小的能量消耗。
根据一个实施方案，描述了与设计用于高能效应用的变温吸附再生系统相协调的热泵的几种配置的使用。
一般来说，热泵使用在冷凝和蒸发的封闭的制冷机回路中的流体和压缩机，也称作“冷凝器-蒸发器回路”，从而移动的热量与其通常方向相反，即，热量从较低温度的蒸发器区域移除且增加到较高温度的冷凝器区域。以这种方式，热泵可以用于连续冷却在寒冷区域的常温环境(即蒸发器侧或寒冷侧)而加热在较暖区域的环境(即冷凝器侧或温暖侧)。视为冷冻机或制冷机，其能够使空气或水或任何低于其周围温度的流体的冷却；视为加热器，其在需要时传递热量，使用比传统的电阻加热器产生相同电量少的多的电能。
所述的热泵需要电能并消耗能量。其中，所述热泵所使用的电能用w表示，从所述热泵的寒冷侧移除的热量的速率是q，然后所述热泵的温暖侧所传递的热量大约为q+w。q与w的比率是所述热泵的性能系数(cop)。举例来说，其中cop是3，q＝3w，且因此所产生的热是q+w＝4w，其是通过电阻加热使用w直接产生的热传递的四倍，为了使再生所述吸附剂使用的电能量最小化，相比于其他方法，例如电阻加热，热泵代表了用于产生温暖清洁空气的电能的有效使用。
在某些实施方案中，所述的清洁气体是室外空气，其在风扇、鼓风机或泵或任何其他适合的装置/结构的帮助下，流经所述的吸附剂。所述的清洁气体的温度可以通过将其直接接触加热元件而增加，例如用于加热所述清洁气体的所述热泵的温暖盘管或散热器。
根据一些实施方案，所述热泵的寒冷侧可以在重新进入所述封闭空间(例如，建筑)之前，被用于冷却所述循环空气，从而提高所述空气管理系统的整体经济性和有效性。
附图1a-1c都是根据在此所揭示的内容中的某些实施方案的包括热泵110的空气管理系统100的示意图。正如附图1a-1c所示，循环空气114或返回空气的气流是室内空气，其从封闭空间116排出，可以循环通过洗涤器120，通过出口121，从而移除其中的致污物。
从洗涤器通过出口124出来的处理后的空气122，可以流回到封闭空间116，在一些实施方案中，如附图1a-1c所示，所述的处理后的空气122可以通过空气处理系统130流到所述的封闭空间116。在一些实施方案中，处理后的空气122可以直接流到封闭空间116。在一些实施方案中，处理后的空气122的一部分可以流动通过所述空气处理系统130且一部分可能直接流动到所述的封闭系统中。
所述的洗涤器120可以放置在所述空气管理系统100内任何适合的位置。在一些实施方案中，所述的洗涤器120可以以平行于所述空气处理系统130的方式放置，如附图1a-1c所示。在一些实施方案中，所述的洗涤器120可以以与所述的空气处理系统130(未示出)串联的方式放置。
所述的空气处理系统130可以提供用于在进入所述封闭空间116之前调节空气。调节可以包括，举例来说，冷却、除湿和/或加热。
根据一些实施方案，所述的洗涤器120可配置用于拦截流向所述封闭空间116的被接收的循环空气114的至少一部分。在一些实施方案，大约1％到大约5％之间的循环空气114可以被转移到所述洗涤器120，其余的循环空气114可以绕过所述的洗涤器120。在一些实施方案中，大约3％到大约25％的循环空气114可以被转移道所述的洗涤器120，其余的循环空气114可以绕过所述的洗涤器120。在一些实施方案中，大约5％到大约15％的循环空气114可以被转移到所述的洗涤器120，其余的循环空气114可以绕过所述的洗涤器120。
所述的封闭空间116可以是由设备、材料、生命占据者(例如，人类、动物、合成生物等)等和/或上述任何结合在时间上所占据的办公大楼、商业环境或建筑、银行、居住环境或建筑、房屋、学校、工厂、医院、商店、商场、室内娱乐场所、存储设施、实验室、测量、包括飞机、轮船、海上舰船或海上舰船的机舱的舱室、公共汽车、剧院、部分和/或全部封闭的场所、教育设施、图书馆、和/或其他部分和/或全部封闭结构和/或设施。在一些实施方案中，所述的封闭空间116可以具有出口到达室外空气。
在一些实施方案中，所述的吸附剂(未示出)可以被放置到所述的洗涤器120的内部并可以配置用于从所述流动空气中捕捉致污物。在再生期间，室内的循环空气114可能不再由所述的洗涤器120收集，而作为替代，清洁气体140的气流可能通过入口144被引入到所述的洗涤器120并通过出口148排出。
在一些实施方案中，所述的清洁气体140可以是室外空气，因此，所述入口144是室外空气入口并接收处于室外空气温度的室外空气。所述出口148可能是室外空气出口。为了便于再生，可量可能被传递给所述的清洁气体140或所述吸附剂。所述的热泵110可以配置用于传递热量到所述的清洁气体140和/或所述吸附剂。大量的配置可以被实施从而影响将热量传递给所述清洁气体140和/或吸附剂的方式以及影响从热泵110中抽取的热量的来源。
根据一些实施方案，例如在附图1a中所示的那样，输入的清洁气体140可由进入直接接触热泵110的冷凝器侧150加热，并且所述清洁气体140可以将热量传递到所述洗涤器120内的吸附剂。
根据一些实施方案，例如在附图1b所示那样，输入的清洁气体140可以通过进入接触加热元件154来加热，其中加热元件从所述热泵110接收热量。所述的加热元件154可以包括任何用来提供热量的合适的元件，举例来说，例如盘管。
根据一些实施方案，例如在附图1c中所示的那样，热量可以被直接传递给在洗涤器120内部的吸附剂，通过与所述吸附剂和热泵110的冷凝器侧150热接触的一个或多个导管或传热导体156。在一些实施方案中，所述的导管156可以是热管道，其通常配置用于有效的传递热量。
根据一些实施方案，所述的热泵110可被使用将其蒸发器侧160与室外空气接触，并且本质上从室外空气抽取热量。
热泵110的cop取决于热泵110的温暖和寒冷侧的温度差(即冷凝器侧150和蒸发器侧160的温度差)。所述的热泵110可能随着温度差的增加而损失有效泵送热量的能力。这取决于所述吸附剂以及一些系统设计参数，在非限定性实施例中，所需的再生温度可能是从低至30℃到超过100℃的范围。在所述热泵110的寒冷侧160的周围较暖，更有效的热泵110可能在升高清洁气体140或吸附剂的温度。典型的使，当空气调节是在所述空气管理系统100内使用时，通常室外空气相当的温暖，将其很好地与这种类型的热泵应用。举例来说，所述清洁气体140可能比室外空气高至少10℃。
在一些实施方案中，所述清洁气体140，例如室外空气，可以由室外温度加热到再生温度。所述的再生温度可以是任何合适的温度，典型的是在大约30-120℃的范围。可代替的是，所述的再生温度可能是低于80℃。可代替的是，所述再生温度可能是低于50℃。可代替的是，所述的清洁气体140可能以环境温度进入所述洗涤器120而不需要提前加热。
加热所述清洁气体140的有效率可能被改进，例如，当室外温度不是那么高的情况下，其中较温暖的空气可能被递送给与热泵110的蒸发器侧160接触。在一个实施例中，该温度范围可能是大约30-60℃。如果比环境温暖的空气是可用的，该温暖的空气亦可利用，通过使其流入所述热泵110的蒸发器侧160的附近。
附图2示意性地示出了如何将所述热泵110的性能和效率通过将其蒸发器侧160降低到接近或热接触温暖空气增加，例如在机械内或任何数量的其他来源170可能是可用的。与hvac系统相关联的压缩机、制冷机以及冷却塔可以产生温暖空气，其可以以相似方式被降低与蒸发器侧160相接处。熔炉、太阳能加热器以及发生器也可能是空气的可用来源，其比外部温度温暖。热量也可以从任何数量的来源170的可用水或蒸汽中汲取到所述热泵110。在一些实施方案中，所述热泵110可能从冷却塔的热水中汲取热量。在另一个实施方案中，建筑热水可以用于增强所述热泵110的性能。
在一些实施方案中，热量的来源170不是直接临近所述热泵的蒸发器侧160，而是可以通过导管172和风扇(未示出)或其他合适的装置/结构传递热量。
在一些实施方案中，如附图3a和3b所示，hvac系统的主热泵180可以作为用于再生的热泵使用从而提供辅助功能(除了其主要作用为调节室内空气循环外)。所述的hvac系统具有以热泵为基础的压缩机，在冷却模式下，被用于冷却在空气处理系统130中的盘管。在一些实施方案中，如附图3a所示，所述的主热泵180与所述空气处理系统130集成。换句话说，所述hvac系统的空气调节单元可以与内置制冷机集成。这种集成配置可以被称为“封装单元(packagedunit)”。
在其他实施方案中，如附图3b所示，所述制冷机可独立于所述的空气处理系统130并与其流体连通。在这两个实施方案中，制冷剂流体可在蒸发器侧(未示出)膨胀并冷却，并在冷凝器侧184压缩和加热。热的、压缩制冷剂的一部分被用于通过盘管或任何合适的加热元件186或任何其他合适的传递热的元件将热量传递给所述清洁气体140和/或吸附剂。
在一些实施方案中，特殊的导管或管道188可被连接到所述主热泵180的制冷剂回路的冷凝器，允许热的制冷剂的一部分被转移到清洁气体加热元件186或其吸附剂上，然后允许流动回到所述主热泵180的制冷剂回路(未示出)。此实施方案可在制造时实现，或当作为改装将洗涤器120加入到所述hvac系统中时，作为一种改进型的热泵或制冷机实现。整体的制冷剂的部分被转移到所述洗涤器120，而无需非常大。在一些实施方案中，基本上小于制冷剂流动的一半。在一些实施方案中，基本上小于制冷剂流动的20％。在其他实施方案中，基本上小于制冷剂流动的10％。一个泵(未示出)可以用于引导所述转移的温暖流体到所述的洗涤器120。
在一些实施方案中，如附图4所示，专用的热泵110可被配置用于将再生热量传递进入所述的封闭空间116，通常是具有hvac系统的建筑。所述的热泵110的蒸发器侧160可直接或间接地与循环室内空气接触。在一些实施方案中，如附图4所示，所述蒸发器侧160可能直接或间接地与在返回空气导管190内通过导管191流动的循环空气114接触，无论其在所述洗涤器120的上游还是下游。在一些实施方案中，所述的蒸发器侧160可以直接或间接地与从所述空气处理系统130中排出的循环室内空气接触。在一些实施方案中，所述蒸发器侧160可直接或间接地与在所述封闭空间160内的室内空气接触。因此，所述热泵110可以与所述的循环室内空气热连通从而移除热量并同时加热所述的清洁气体140或所述吸附剂。
这种配置，所述的热泵110可与循环室内空气直接或间接接触，可以改进整个系统的效率。原因是，由于所述的热泵110可以从所述室内空气中移除热量，这提供了一个益处，即可以相应减少服务于所述封闭空间116的在主制冷机、空气调节器单元或者空气处理系统130上的热负载单元，这又转化为在所述制冷机、空气调节器单元或者空气处理系统130的能量节约。如果所述洗涤器热泵的cop与主空气调节器的cop相似，后者的能量节约大约抵消由所述热泵110使用的电能w。因此，所述热泵110可被配置用于从循环室内空气中移除热量并同时加热所述的清洁气体140。在理论上，所述的抵消是精确的，如果所述热泵110的效率与被抵消的冷却负载的制冷机的效率相同。在这种配置中，所述的清洁气体热泵110可以几乎最小的额外总体能耗操作，且被传递给所述清洁气体140的热量可以在基本上为零或最小的能量成本获得。
热泵110用于加热清洁气体140的温度可以以任何形式的室内空气洗涤应用实现。在一些实施方案中，所述的室内空气洗涤应用可以包括中央空气处理单元系统，例如集中hvac系统，如附图1a-4所示。所述的集中hvac系统可以包括用于循环室内空气的导管。
在一些实施方案中，所述的室内空气洗涤应用可以包括风扇-盘管形式系统，如附图5所示，基本上在封闭空间116的每个房间或区域194或单一局部空气调节单元中具有通常较小的和/或局部空气循环系统192。所述的空气循环系统192接收用于调节的室内的循环空气114的一部分。所述的风扇-盘管形式系统通常并不包括用于循环室内空气的导管。
在一些实施方案中，所述的洗涤器120可以不附着到或关联到hvac系统且可以是单独的、独立的洗涤器，如附图6所示。所述的单独的洗涤器可以包括用于清洁气体140的进入的入口144和用于清洁气体140的排出的出口148。在一些实施方案中，所述的洗涤器120可以在仅有通风和洗涤，而本质上无hvac的应用中实现。
如上所述，在一些实施方案中，如附图5所示，可能有多个洗涤器120，例如相对小规模的洗涤器120，分布在所述封闭空间116的房间或区域194的不同位置或接近所述的封闭空间116。在一些实施方案中，这些洗涤器120可以全部具有相邻的热泵110从而提供再生热量。在一些实施方案中，可能是一个单一远程热泵用于产生用于再生的热量，热量从所述的冷凝器侧150转移到每个洗涤器120，以加热流体通过合适的管道、导管或导管网196的形式。
所述的热量可能以任何合适的方式转移到所述的多个洗涤器120，例如以附图1a-4中所描述的任何一种方法。
在一些实施方案中，共享的热泵110可以更有效地通过特意定时所述多个洗涤器120的所述的吸附和再生循环服务于多个洗涤器120，以至于在任何给定的时间，所述多个洗涤器120中仅有一个子集处于再生模式并使用热量，而其他的不是。实际上，这是单一热泵110的多路复用，用于对多个洗涤器120的加热。可以管理该热量流动通过分支的流体导管网络196将温暖流体输送到达所述的洗涤器120。在一些实施方案中，所述流体可以包括一种液体，所述液体通过导管198将热量输送到每个洗涤器入口144，其用于加热所述的清洁气体140或所述吸附剂，所述的导管198用于将液体从热泵110传递给所述的多个洗涤器120.所述液体可能排出或流动回到所述热泵110，通过返回导管199.在一些实施方案中，所述流体可能包括所述清洁气体140。
当每个洗涤器120进行再生时，在所述的导管网196中流动的流体可以在适当的时间有选择地引导到适当的洗涤器120。所述的多个洗涤器120的再生循环，以及共享的热泵110和将流体或清洁气体140递送到每个洗涤器120的导管网，都可以方便地通过控制系统20来调节，例如中央程序电子控制单元，从而激活适当的阀门、阻尼器、风扇、泵和其他元件(未示出)。应当注意的是，所述多个洗涤器120可以与多于一个共享的热泵110流体连通。
在一些实施方案中，热量的定时供应到特殊的洗涤器120，在共享热泵配置在多个参数的基础上动态地确定，所述的多个参数包括特定的洗涤器120的需要从而开始再生以及其他洗涤器的队列从而准备再生。所述的洗涤器120在程度上可以彼此不同，其中不同的洗涤器120需要再生。再生的程度可决定于饱和的吸附水平和同时发生的室内空气质量参数。在一些实施方案中，在共享网络中的再生的定时至少部分基于现有清单。在一些实施方案中，选择性地引导热量到达所述多个洗涤器120和所述热泵110和多个洗涤器120的激活(即吸附或再生)可通过至少一个以下参数控制：所述封闭空间116的占有水平；在所述封闭空间116内循环的室内空气含有的致污物水平；累积在所述吸附剂中的计算的致污物水平；在通过吸附剂之后，排出所述的洗涤器的处理后的空气122中的致污物水平；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，其决定了所述hvac系统的激活。
应当注意到的是，所述的控制系统200可用于附图1a-6的实施方案从而控制将热量从所述热泵110递送到与再生循环相协调的所述洗涤器120(举例来说，变温吸附循环)。
另外一个实施方案显示在附图6中。这是一个独立的洗涤器120，其位于所述封闭空间116的内部，例如，所述的封闭空间116是建筑，而不是被集成在hvac系统内。在这个实施方案中，所述的空气处理系统130可包括，如附图6所示，也可以省略部分。在吸附模式下，所述的洗涤器120可以从所述的封闭空间116中抽吸室内的循环空气114，并可以将处理后的空气立即返回到相同的封闭空间116，从而起到消除不想要的致污物，即通过吸附剂捕捉。在再生期间，清洁气体140，例如室外空气，可通过入口144被带入到所述的洗涤器120，并通过出口148排出。所述的清洁气体140可由相邻的热泵110或放置于任何合适的位置的热泵110加热。所述热泵110的蒸发器侧160可被用于从所述封闭空间116外侧的合适的来源抽吸热量，例如常温环境。可替换的是，所述的热泵110可从所述的封闭空间116抽吸热量并因此提供了另外一个好处，即为所述的封闭空间116提供冷却。
所述的热量可能以任何合适的方式传递给所述的洗涤器120，例如以附图1a-4中所描述的方法的任何其中之一。
应该注意到的是，参考附图1a-6，任何其他合适的装置/结构，例如，鼓风机、风门、阀门、风扇或快门，可以用于控制空气进入和/或排除所述洗涤器120或热泵110或所述空气管理系统100的任何其他部件的体积。
在一些实施方案中，用于洗涤至少一种气体和/或致污物的方法，如在附图1a-6中所描述的，可能是计算机实施方法，其通过控制系统200(附图5)实现。所述的方法可包括以再生温度配置所述的再生装置从而再生根据本文揭示的洗涤器系统实施方案中的所述的吸附材料。所述的方法也可包括控制热泵110从而加热清洁气流至所述的再生温度。所述的方法可进一步包括通过将室内空气的至少一部分流动越过所述的吸附材料洗涤室内空气，并用所述的热泵110将清洁气流加热到所述的再生温度。所述的方法可包括通过所述的再生装置周期性的再生所述的吸附材料，即，在预先确定的时间周期的再生循环期间，将清洁气流流动越过和/或通过所述的吸附材料。
所公开的实施方案的各种实施例，尤其是，至少一些用于洗涤、再生以及相似的所讨论的方法(或部分)，以及它们的控制，可在数字电子电路、集成电路、专门设计的asic(专用集成电路applicationspecificintegratedcircuits)、计算机硬件、固件、软件和/或它们的结合上实现。这些实施例，例如与所述控制系统200相关联，举例来说，可以包括在一个或多个计算机程序中的实施方式，所述的一个或多个计算机程序在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上是可执行和/或可解释的，其可以是专用或通用目的，被耦合以从其接收数据和指令，并将数据和指令发送到存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置。
这样的计算机程序(也称为程序、软件、软件应用或代码)包括用于可编程处理器的机器指令/代码，例如，可用高级过程语言和/或面向对象的编程语言，和/或以汇编/机器语言实现。本文在此所用的术语“机器可读介质”是指任何计算机编程产品、装置和/或设备(例如，非易失性介质，如磁盘、光盘、闪存、可编程逻辑设备(pld)等)用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器，该可编程处理器包括机器可读介质，其接收作为机器可读信号的机器指令。术语“机器可读信号”是指任何信号，其用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器。
为了提供与用户的互动，在此描述的主题可以在具有显示器(例如，lcd(液晶显示器)、监视器等)、键盘和/或定点设备(例如鼠标或轨迹球、触摸屏等)的计算机上实现，所述的显示器用于将信息显示给用户，通过所述的定点设备，用户可以向计算机提供输入。举例来说，程序可通过分配单元、远程控制、pc、膝上型电脑、智能电话、媒体播放器或个人数字助理(pda)被存储、执行和操作。其他种类的装置也可用于提供与用户的互动。举例来说，提供给用户的反馈，其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)，以及来自用户的输入，其可以是任何形式的接收，包括声音、语言、或触觉输入等。
在此描述的主题的某些实施方案可在计算机系统和/或装置中实施，其包括后端部件(例如，作为数据服务器)，或者其包括中间件部件(例如应用服务器)，或者其包括前端部件(例如具有图形用户界面或web浏览器的客户计算机，通过该计算机，用户可以与在此描述的主题的实施例进行互动)，或者所述后端部件、中间件部件和前端部件的任意组合。所述系统的这些部件可通过任何形式或数字数据通信的介质互联(例如通信网络)。通信网络的实施例包括局域网(lan)、广域网(wan)以及因特网(internet)。
根据上文所描述的一些实施方案所述的计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常都是彼此远离的并通常通过通信网络进行互动。客户端和服务器的关系是借助于在各自计算机上运行的计算机程序且彼此具有客户端-服务器关系。
在本申请中出现的对于公开出版物或者其他文件的任何参考和全部的参考，包括但不限于，专利，专利申请，文献，网页，书籍等等，其中的教导统统通过引证并入本文。
设备，系统和方法的可以效仿的各种实施方案都已经在本文中得以描述说明了。值得注意的是，这些已经描述说明的实施方案仅仅是出于解释说明的目的而非限制。其他的实施方案也是可行的，而且被本文所覆盖，对于本文中的教导而言也是显而易见的。因此，在此所揭示的内容的宽度和范围都不会受到以上所描述的各种实施方案中的任何一个的限制，而是仅仅受限于随附的权利要求书，所述权利要求书得到在此所揭示的内容及其等同物的支持。而且，在此所揭示的主题和实施方案都可能会包括方法，系统和设备，它们可以进一步包括来自于任何其他揭示的方法，系统和设备中的任何一种和全部的元件/特征，包括与置换控制相对应的任何一种和全部的特征。换句话来说，源于另外一个和/或其他被揭示的实施方案的特征都可以可源于其他的被揭示的实施方案中的特征进行互换，反过来，与又一个其他的实施方案相互对应。更进一步，在所揭示的实施方案中的一个或者更多的特征/元件都是可以被去除的，而且仍然会导致获得可专利的主题(从而可以获得有关揭示的主题的更多的实施方案)。