CN109642741A - 用于调节和纯化空气的方法、设备、组件、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

公开了用于从空间或环境内的空气中除去污染物的方法、设备、组件、装置和系统。加湿器通过蒸发污染物捕集材料将污染物捕集材料引入到空间或环境的空气中，其中污染物捕集材料粘附至被纯化的空气中的污染物。除湿器通过将空气除湿从空气中除去污染物捕集材料连同粘附至其的污染物。加湿器和除湿器的协作可以基于空气中测量的污染物浓度水平值和相对湿度水平值的组合来协作。

Description

用于调节和纯化空气的方法、设备、组件、装置和系统
发明领域
本发明大体上涉及空气调节和纯化的领域。更具体地，本发明涉及用于调节和纯化空气的方法、设备、组件、装置和系统。
背景
空气污染是将颗粒、生物分子或其他有害材料引入到地球的大气中，引起疾病、人类的死亡、对其他活的生物体例如动物和食物作物或自然环境或建筑环境的损害。空气污染可能来自人为来源或自然来源。在2008年铁匠研究所世界最严重污染场所(2008Blacksmith Institute World's Worst Polluted Places)报告中，室内空气污染和城市空气质量被列为世界最严重的有毒污染问题中的两个。
空气污染是许多健康状况的重要危险因素，健康状况包括呼吸道感染、心脏病、COPD、中风和肺癌。由空气污染引起的健康影响可以包括呼吸困难、气喘、咳嗽、哮喘以及现有呼吸状况和心脏状况的恶化。这些影响可以导致增加的药物使用、增加的医生访问或急诊室访问、更多的入院和过早死亡。差的空气质量的人类健康影响是深远的，但主要地影响身体的呼吸系统和心血管系统。对空气污染物的个体反应取决于个人被暴露的污染物的类型、暴露的程度以及个体的健康状态和基因。最常见的空气污染源包括颗粒、臭氧、二氧化氮和二氧化硫。
在可归因于室内空气污染和室外空气污染的总死亡数方面，生活在发展中国家中的年龄小于5岁的儿童是最脆弱的群体。根据2014年WHO报告，2012年的空气污染引起全球约700万人死亡。
洗涤器系统(又称化学洗涤器、气体洗涤器)是可以被用于从工业废气流中除去某些颗粒和/或气体的一组不同的空气污染控制装置。第一台空气洗涤器被设计为从早期潜艇Ictineo I的空气中除去二氧化碳，一种直到今天它们继续被用于此的角色。传统上，术语“洗涤器”已经指的是污染控制装置，该污染控制装置使用液体以从气流中洗涤不想要的污染物。最近，该术语还已经被用于描述将干燥试剂或浆料注入到脏废气流中以“洗掉”酸性气体的系统。洗涤器是控制气体排放物、尤其是酸性气体的主要装置中的一种。洗涤器还可以被用于通过烟道气冷凝从热气体中的热回收。洗涤器还可以被用于太阳能、PV或LED工艺中的高流量(high flow)。
存在从废气中除去有毒或腐蚀性化合物并且将废气中和的若干种方法。
燃烧有时是有害废气的原因，但是在许多情况下，如果温度足够高并且足够的氧气是可用的，则燃烧还可以用于废气清洁。
燃烧的废气可能包含被认为对环境有害的物质，并且洗涤器可以除去或中和那些物质。湿式洗涤器被用于清洁空气、燃料气体或各种污染物和粉尘颗粒的其他气体。湿式洗涤经由目标化合物或颗粒物质与洗涤溶液的接触起作用。溶液可以简单地是水(对于粉尘)或特定地针对某些化合物的试剂的溶液。
工艺废气还可以包含水溶性的有毒气体和/或腐蚀性气体，如盐酸(HCl)或氨(NH3)。这些气体可以通过湿式洗涤器很好地除去。
污染物的除去效率通过以下来改进：增加在洗涤器中的停留时间或通过使用喷嘴、填充塔或吸气机增加洗涤器溶液的表面积。如果气体被送至烟囱(stack)，则湿式洗涤器可以增加气体中水的比例，导致可见的烟囱羽流。
湿式洗涤器还可以被用于通过烟道气冷凝从热气体中的热回收。在这种被称为冷凝洗涤器的模式中，来自洗涤器排水管的水通过冷却器循环到洗涤器的顶部处的喷嘴。热气体在底部处进入洗涤器。如果气体温度高于水露点，则热气体最初通过水滴的蒸发被冷却。另外的冷却引起水蒸汽冷凝，增加循环水的量。
水的冷凝释放大量的可以通过冷却器回收以用于各种目的(例如区域供暖(district heating)目的)的低温热(每吨水超过2千焦(560kWh))。
过量的冷凝水必须从循环水中连续地除去。
气体在其露点离开洗涤器，因此即使大量的水可能已经从冷却的气体中除去，但可能留下水蒸汽的可见烟囱羽流。
与湿式洗涤器不同，干式或半干式洗涤系统不使正被水分处理的烟道气流饱和。在某些情况下，不添加水分，而在其他情况下，仅添加可以在烟道气中蒸发而不冷凝的水分的量。因此，干式洗涤器通常不具有烟道蒸气羽流或废水处理/处置要求。干式洗涤系统主要用于从燃烧源中除去酸性气体(例如SO2和HCl)。
存在许多干燥类型的洗涤系统设计。然而，所有干燥类型的洗涤系统设计都由两个主要部分(section)或装置组成：将酸性气体吸附剂材料引入到气体流中的装置和除去反应产物、过量的吸附剂材料以及已经在烟道气中的任何颗粒物质的颗粒物质控制装置。
干式洗涤系统可以被分类为干式吸附剂注射器(DSI)或喷雾干燥器吸收器(SDA)。喷雾干燥器吸收器还被称为半干式洗涤器或喷雾干燥器。
干式洗涤系统通常被用于从废水处理厂操作中除去有气味和腐蚀性的气体。所使用的介质典型地是浸渍有处理特定气体例如硫化氢的材料的活性氧化铝化合物。所使用的介质可以混合在一起，以提供用于其他有气味的化合物的范围广泛的除去，其他有气味的化合物例如甲基硫醇、醛、挥发性有机化合物、二甲基硫醚和二甲基二硫化物。
干燥吸附剂注入涉及将碱性材料(通常是熟石灰、苏打灰或碳酸氢钠)添加到气体流中以与酸性气体反应。吸附剂可以被直接地注入到若干不同的位置中：燃烧过程、烟道气导管(flue gas duct)(在颗粒控制装置之前)或开放的反应室(如果其存在)。酸性气体与碱性吸附剂反应以形成固体盐，固体盐在颗粒控制装置中被除去。这些简单的系统可以实现仅仅有限的酸性气体(SO2和HCl)除去效率。较高的收集效率可以通过增加烟道气湿度(即使用水喷雾冷却)来实现。这些装置已经被用于医疗废物焚化器和少数城市废物燃烧器。
在喷雾干燥器吸收器中，烟道气被引入到吸收塔(干燥器)中，在吸收塔(干燥器)中，气体与精细雾化的碱性浆料接触。酸性气体被浆料混合物吸收并且反应以形成固体盐，固体盐通过颗粒控制装置除去。烟道气的热被用于蒸发所有水滴，使未饱和的烟道气离开吸收器塔。喷雾干燥器能够实现高(80+％)酸性气体除去效率。这些装置已经被用于工业锅炉和电站锅炉(utility boiler)以及城市废物焚化器。
许多化学物质还可以通过使用吸收剂材料从废气中除去。烟道气穿过柱体(cartridge)，柱体填充有一种或若干种吸收剂材料并且已经适应待被除去的组分的化学性质。这种类型的洗涤器有时还被称为干式洗涤器。吸收剂材料在其表面饱和之后必须被替换。
供暖、通风和空气调节(HVAC)是室内舒适和车辆环境舒适的技术。其目标是提供热舒适和可接受的室内空气质量。HVAC系统设计是基于热力学、流体力学和传热的原理的机械工程的分支学科。制冷有时被添加到该领域的缩写，作为HVAC&R或HVACR，或通风如在HACR中被放弃(例如HACR等级断路器的名称)。
HVAC是住宅结构的重要部分，例如单户住宅(single family home)、公寓楼(apartment building)、酒店和高级生活设施、中型至大型工业建筑物和办公建筑物例如摩天楼和医院、机载船只(onboard vessel)，并且在海洋环境中，其中安全和健康的建筑条件使用来自室外的新鲜空气相对于温度和湿度进行调节。
通风(ventilating)或通风(ventilation)(HVAC中的V)是交换或替换任何空间中的空气以提供高的室内空气质量的过程，该过程涉及温度控制、氧气补充以及水分、气味、烟、热、粉尘、空气中的细菌、二氧化碳和其他气体的除去。通风除去使人不愉快的味道和过多的水分、引入外部空气、保持内部建筑物空气循环并且防止内部空气的停滞。
通风包括将空气交换到外部以及建筑物内的空气循环两者。这是用于保持建筑物中可接受的室内空气质量的最重要因素中的一种。用于将建筑物通风的方法可以被划分成机械类型/强制类型和自然类型。
供暖、通风和空气调节的三种中心功能是相互关联的，尤其是其中需要在合理的安装、操作和维护成本内提供热舒适和可接受的室内空气质量。HVAC系统可以用于家庭环境和商业环境两者中。HVAC系统可以提供通风，减少空气渗透(air infiltration)并且保持空间之间的压力关系。空气递送和从空间中除去的手段被称为室内空气分配(room airdistribution)。
在现代建筑物中，这些功能的设计系统、安装系统和控制系统被集成到一个或更多个HVAC系统中。对于非常小的建筑物，承包商通常评估所需要的系统的容量和类型，并且然后设计系统，选择合适的制冷剂和所需要的各种部件。对于较大的建筑物，建筑服务设计师、机械工程师或建筑服务工程师分析、设计和指定HVAC系统。专业机械承包商然后制造和调试系统。所有尺寸的建筑物通常需要建筑许可证和安装符合规范检查(code-complianceinspection)。
尽管HVAC在单独的建筑物或其他封闭空间(如NORAD的地下总部)中被执行，但所涉及的设备在某些情况下是较大的区域供暖(DH)网络或区域冷却(DC)网络的延伸或者是组合的DHC网络。在这样的情况下，操作和维护方面被简化，并且计量变得必需，以对所消耗的能量以及在某些情况下被返回到较大系统的能量进行计费。例如，在给定的时间，一栋建筑物可能正在利用冷却水用于空气调节，并且其返回的热水可能被用于另一栋建筑物以用于供暖，或用于DHC网络的总体供暖部分(可能使能量增加以提高温度)。
将HVAC建立在较大的网络上有助于提供规模经济性，规模经济性对于单独的建筑物通常是不可能的，因为利用了可再生能源例如太阳热、冬季的寒冷、湖泊或海水的某些地方中的冷却潜力用于自由冷却以及季节性热能储存的使能功能。
供暖器是其目的是为建筑物产生热(即温暖)的器具。这可以经由集中供暖来完成。这样的系统包含锅炉、熔炉(furnace)或热泵，以加热中央位置例如家中的熔炉室或大型建筑物中的机械室中的水、蒸气或空气。热可以通过对流、传导或辐射来传递。
通风是改变或替换任何空间中的空气以控制温度或除去水分、气味、烟、热、粉尘、空气中的细菌或二氧化碳的任何组合并且以补充氧气的过程。通风包括与外部交换空气以及建筑物内的空气循环两者。这是用于保持建筑物中可接受的室内空气质量的最重要因素中的一种。用于将建筑物通风的方法可以被划分成机械类型/强制类型和自然类型。
机械通风或强制通风通过空气处理器(AHU)提供，并且被用于控制室内空气质量。过多的湿度、气味和污染物通常可以经由稀释或用外部空气替换来控制。然而，在潮湿的气候中，需要更多的能量以从通风空气中除去过多的水分。
空气调节系统或独立的空调为建筑物的全部或部分提供冷却控制和湿度控制。空气调节的建筑物通常具有密封的窗户，因为打开的窗户将对意图维持恒定的室内空气条件的系统不利。在外部，新鲜空气通常通过通向室内热交换器部分的通风口被吸入系统中，产生正气压。由新鲜空气组成的返回空气的百分比通常可以通过调节此通风口的开口来操纵。典型的新鲜空气摄入是约10％。
空气调节和制冷通过热的除去来提供。热可以通过辐射、对流或传导除去。制冷传导介质例如水、空气、冰和化学品被称为制冷剂。制冷剂被用于热泵系统中或者被用于自由冷却系统中，在所述热泵系统中压缩机被用于驱动热力学制冷循环，所述自由冷却系统使用泵来循环冷却制冷剂(典型地是水或乙二醇混合物)。
空气清洁和过滤从空气中除去颗粒、污染物、蒸汽和气体。过滤和清洁的空气然后被用于供暖、通风和空气调节。当保护我们的建筑环境时，应该考虑空气清洁和过滤。
加湿器是增加单个房间或整个建筑物中的湿度(水分)的装置。在家中，使用点加湿器(point-of-use humidifier)通常被用于加湿单个房间，而连接至家庭的HVAC系统的整栋房子或熔炉加湿器为整栋房子提供湿度。医用呼吸机通常包括加湿器用于增强的患者舒适。大的加湿器被用于商业环境、机构环境或工业环境，通常作为较大HVAC系统的一部分。
低湿度可能发生在热的干燥的沙漠气候中，或在人工加热空间中的室内。在冬天，尤其是当冷的外部空气在室内被加热时，湿度可能下降低至10％-20％。此低湿度可以通过使粘膜例如鼻子和喉咙的内膜变干而引起不利的健康影响，并且可以引起呼吸窘迫。低湿度还可以影响木制家具，引起收缩和松动的接缝或片的破裂。书籍、纸张和艺术品在非常低的湿度中可能收缩或翘曲并且变得易碎。
此外，在低湿度的条件下，静电可能变成问题，破坏半导体器件并且引起纺织品的静电附着，并且引起粉尘和小颗粒顽固地粘附至带电的表面。
过度使用加湿器可以将相对湿度提升到过高水平，这促进尘螨和霉菌的生长，并且还可以引起过敏性肺炎(加湿器肺)。对于大多数家庭推荐30％至50％的相对湿度。适当地安装和定位的湿度计应该被用于自动地监测和控制湿度水平，或见多识广且认真负责的操作人员必须不断地检查正确的湿度水平。
当特定湿度水平必须被维持以防止静电积聚、保持材料性质并且确保工人或居民的舒适且健康的环境时，使用工业加湿器。
静电问题在例如包装、印刷、纸张、塑料、纺织品、电子、汽车制造和制药的工业中普遍存在。当湿度低于45％相对湿度(RH)时，摩擦可以产生静电积聚和火花。在45％RH和55％RH之间，静电以降低的水平积聚，而高于55％RH的湿度确保静电将从不积聚。美国供暖、制冷和空调工程师协会(American Society of Heating,Refrigerating and AirConditioning Engineers)(ASHRAE)传统上已经建议数据中心中45-55％RH的范围，以防止可能损害IT设备的火花。加湿器还由半导体的制造商以及在医院手术室中使用。
印刷机和纸张制造商使用加湿器以防止收缩和纸张卷曲。在冷藏室中需要加湿器，以保持食物的新鲜，抵抗由冷温度引起的干燥。艺术博物馆使用加湿器来保护敏感的艺术作品，尤其是在展览馆(exhibition gallery)中，在展览馆中，加湿器对抗在冬季期间为了游客的舒适通过供暖引起的干燥。
“便携式”加湿器的尺寸可以在从小的桌面器具到大的地板安装单元的范围内。水通常通过在周期性的基础上手动地填充该单元来供应。最常见的便携式加湿器，一种“蒸发加湿器”、“凉爽加湿器”或“芯吸加湿器”，由仅仅几个基本部分组成：储存器、毛细芯(wick)和风扇。一种类型的蒸发加湿器仅仅使用储存器和毛细芯。有时被称为“天然加湿器”，这些加湿器通常是可以以很少的成本或无成本组装的非商业装置。
汽化器(vaporizer)(蒸气加湿器、暖雾加湿器)将水加热或煮沸，将蒸气和水分释放到空气中。药物吸入剂也可以被添加到蒸汽中，以帮助减少咳嗽。汽化器可能比冷雾型加湿器更健康，因为蒸气不太可能从储存器中的积水中传送矿物杂质或微生物。
叶轮加湿器(冷雾加湿器)使用旋转盘以在扩散器处抛水，扩散器将水破碎成漂浮到空气中的细小微滴。
超声加湿器使用以超声频率振动的陶瓷膜片来产生水滴，水滴以冷雾的形式无声地离开加湿器。通常，雾通过微小风扇被迫离开，而某些超小模型没有风扇。没有风扇的模型主要意图用于个人使用。超声加湿器使用压电换能器以在水的膜中产生高频机械振荡。这形成直径约1微米的微滴的极细的雾，该微滴的极细的雾快速地蒸发到空气流中。
对于具有强制通风熔炉的建筑物，加湿器可以安装到熔炉中。加湿器还可以保护木制物体、古董和其他可能对由于过度干燥空气的损害敏感的家具。在较冷的月份中，加湿器可以提供适度的能量节约，因为随着湿度增加，居住者在较低的温度可能感到温暖。
除湿器是通常出于健康原因或舒适原因降低空气中湿度的水平或消除发霉气味的家用电器或工业装置。大的除湿器还被用于商业建筑物例如室内溜冰场中以控制湿度水平。
通过他们的操作，除湿器从调节的空气中提取水。此收集的水(通常称为冷凝水)通常不用于饮用，并且通常被丢弃。某些设计例如离子膜除湿器，以蒸汽形式而不是液体形式处置过多的水。除湿器的能量效率可以宽泛地变化。
热冷凝除湿方法依赖于将空气横跨冷表面抽吸。由于水的饱和蒸汽压随着降低的温度而降低，所以空气中的水在表面上冷凝，使水与空气分离。
最常见类型的机械除湿器/制冷除湿器通常通过用风扇将湿空气抽吸经过制冷盘管来运行。制冷装置的冷蒸发器盘管冷凝被除去的水，并且然后空气通过冷凝器盘管被再加热。现在除湿的、再加温的空气被释放到房间中。此工艺在较高的环境温度在高的露点温度的情况下最有效地运行。在冷的气候中，工艺不太有效。工艺在超过45％相对湿度时最有效；如果空气是冷的，则相对湿度较高。
常规的空调非常类似于机械除湿器/制冷除湿器，并且在冷却空气时固有地充当除湿器。然而，在空调中，空气传送经过冷蒸发器盘管，并且然后直接进入房间中。空气不像在制冷除湿器中那样通过传送经过冷凝器被再加热。相反，制冷剂通过压缩机被泵送到定位于待调节的房间外部的冷凝器，并且然后将热释放到外部空气。常规的空调使用另外的能量将空气排出外部，并且新的空气可以具有比房间需求更多的水分，例如已经在空气中容纳大量水分的游泳房(pool room)。
在空调中的蒸发器上冷凝的水通常被按路线发送以从经调节的空间中除去所提取的水。较新的高效窗户单元使用冷凝水，以通过将水蒸发到室外空气中来帮助冷却冷凝器盘管，而较旧的单元简单地允许水滴到外部。
喷雾除湿器-当水冷却到低于大气露点时，大气水将比水从喷雾除湿器中蒸发更快地冷凝到喷雾除湿器上。喷雾除湿器将冷却水和空气的喷雾混合以捕获大气水分。喷雾除湿器还捕获污染物和致污物如花粉，为此目的，喷雾除湿器有时被称为“空气清洗器”。
临时除湿器—因为窗式空调单元具有冷凝器和膨胀单元，所以窗式空调单元中的某些可以通过将它们的热废气发送回到与冷却空气相同的房间而不是外部环境而被用作临时除湿器。如果来自冷却盘管的冷凝物在其从冷却盘管中滴落时从房间中排出，则结果将是较干燥但略微较暖的房间空气。
吸收/干燥剂除湿-此工艺使用称为干燥剂的特殊的吸湿材料，该吸湿材料被暴露于待被调节的空气。湿度饱和的材料然后被移动至不同的位置，在不同的位置，该湿度饱和的材料典型地通过将其加热被“再装填(recharge)”以驱走湿气。干燥剂可以安装在带或在操作循环期间运输干燥剂的其他装置上。
根据吸收原理工作的除湿器特别适合用于在低温的高湿度水平。该除湿器通常用于工业中的各个部门中，因为可以实现低于35％的湿度水平。
由于缺少压缩机零件，所以干燥剂除湿器通常比压缩机除湿器轻和安静。干燥剂除湿器还可以在比压缩机除湿器低的温度操作，因为该单元缺少在较低温度无法从空气中提取水分的盘管。
大多数便携式除湿器配备有冷凝物收集容器，典型地配备有浮子传感器(floatsensor)，该浮子传感器检测收集容器何时是满的，以关闭除湿器并且防止所收集的水溢流。在潮湿的环境中，这些桶通常将在8-12小时中填充有水，并且可能需要每天手动地清空和替换若干次，以确保继续操作。
许多便携式除湿器还可以适于经由软管将冷凝滴输出(condensate dripoutput)直接连接至排水管。某些除湿器模型可以捆绑到管道排水管(plumbing drain)中，或在除湿器模型收集水分时使用内置水泵来清空自身。可选择地，当重力排水不是可能的时，可以使用单独的冷凝泵以将所收集的水移动到处置位置。
空气调节和纯化的领域，对于利用HVAC和湿度控制相关技术的改进的方法、设备、组件、装置和系统存在需求，所述技术用于：擦洗空间或环境内的空气、从空间或环境内的空气中除去污染物、调节空间或环境内的空气中的相对湿度和/或提高HVAC系统处理空间或环境内的空气的效率。
发明概述
本发明包括用于调节和纯化空气的方法、设备、组件、装置和系统。根据某些实施方案，可以提供从空气中除去污染物还被称为纯化空气的方法，该方法包括在第一位置将污染物捕集材料引入到空气中并且然后在第二位置从空气中除去污染物捕集材料连同捕集的污染物的步骤。污染物捕集材料可以是呈空气中的颗粒的形式，或者可以在被纯化的空气内蒸发并且在整个被纯化的空气中扩散。根据某些实施方案，污染物捕集材料可以粘附至被纯化的空气中的污染物。根据另外的实施方案，污染物捕集材料可以将污染物溶解在被纯化的空气中。
根据某些实施方案，污染物捕集材料可以部分地或全部地包含水(H2O)。根据某些实施方案，污染物捕集材料可以包括抗真菌剂、抗细菌剂和/或抗病毒剂。根据本发明的实施方案，污染物捕集材料可以被引入到空气中，以通过在第一组一个或更多个位置处的一个或更多个加湿器纯化。污染物捕集材料可以通过定位于第二组一个或更多个位置处的一个或更多个除湿器从待纯化的空气中除去，之后行进穿过一定体积的待纯化的空气。根据某些实施方案，污染物捕集材料可以由于扩散和/或重力从引入点朝向除湿器移动。根据另外的实施方案，可以提供一个或更多个空气增流器，例如风扇，以将空气从其中基于水的污染物捕集材料被引入到空气中的第一组一个或更多个位置朝向其中基于水的污染物捕集材料从空气中被除去的第二组一个或更多个位置移动。
根据本发明的某些实施方案，可以提供空气纯化系统，该空气纯化系统包括一个或更多个空气加湿器，所述一个或更多个空气加湿器被定位于空间内的第一组一个或更多个位置处；一个或更多个空气除湿器，所述一个或更多个空气除湿器被定位于空间内的第二组一个或更多个位置处；一个或更多个空气增流器，所述一个或更多个空气增流器适于将空气从空间内的第一组一个或更多个位置移动到空间内的第二组一个或更多个位置；以及系统控制器，所述系统控制器适于以协调的方式调节一个或更多个加湿器、一个或更多个除湿器和空气增流器的操作。系统控制器可以响应于从传感器接收的信号调节各种系统装置，所述传感器为例如(1)温度传感器、(2)气流传感器、(3)污染物颗粒传感器和/或(4)湿度传感器，所述传感器被定位在整个空间中的各个位置处。系统控制器可以调节系统部件的操作，以便达到和/或维持参数，例如：(1)空气中的污染物捕集材料密度(例如湿度)，(2)污染物捕集材料从第一组一个或更多个位置流向第二组一个或更多个位置，(3)空气污染物(颗粒)密度，和/或(4)空气温度。
根据某些实施方案，响应于检测到空气中的污染物密度达到或超过特定水平，系统控制器可以引起一个或更多个加湿器促进将污染物捕集材料引入到空气中。控制器还可以引起一个或更多个除湿器从空气中促进污染物捕集材料。空气增流器操作也可以被促进。如果湿度水平增加到高于一定水平，则除湿器和气流操作可能比加湿器操作促进相对更多。根据本发明的某些系统实施方案，系统除湿器可以以一定水平操作，该水平足以除去由系统加湿器和由居住者以及由系统所服务的空间内的其他湿度源引入到空气中的湿气。
根据本发明的实施方案的系统可以在其内被使用的空间的类型包括：(1)住宅，(2)办公室，(3)工业，(4)公共场所/娱乐场所，(5)公园，(6)城市和开放空间。
根据具体实施方案，可以提供用于清洁空间中的空气的空气纯化系统，该系统通过以下操作：使用一个或更多个加湿器的组合将待清洁的空气加湿，并且使用一个或更多个除湿器除去水分，从而在空间中产生连续的“空气清洗”。
作为系统的操作的辅助产品，从空气中收集水分/水的一个或更多个除湿器可以产生饮用水。由空气清洗器和由除湿器收集的污染物可以通过每周可能仅需要几分钟的简单的过滤程序和/或维护程序除去。根据某些实施方案，一个或更多个除湿器可以仅使用干燥剂和/或液体干燥剂用于除湿。
此外，该系统可以控制空间中的香味(scent)，并且可以在每条路径以超过95％的速率从空气中除去大于5微米的颗粒。在某些室内空间内，该系统可以利用空气循环特征以高于99％的速率除去颗粒。通过控制湿度，该系统还可以减少建筑物中所使用的能量，因为如果不需要处理冷凝湿度，则用于相同空间的空调系统将需要消耗少得多的能量。
本发明的实施方案可以包括例如以下的特征：
1.一种系统，所述系统包括：(1)加湿器，所述加湿器被放置在房间中并且由供水源(例如水龙头)进给；和(2)液体干燥剂除湿器，其从空气中产生水；和/或连接在它们之间和/或控制它们的协作合作的控制连接部(有线的或无线的)。
2.加湿器可以将空气加湿到舒适水平加湿(例如在25摄氏度加湿到50％相对湿度[RH])，并且除湿器可以降低湿度(例如降低到45％RH)。
3.单元将被定位于房间或空间中的不同位置中。
4.其中两个单元加湿器和除湿器被构建到一个单块装置中的上述系统。
5.具有经由水向空气清洗器添加香味添加剂的机制的系统。
附图简述
被视为本发明的主题被特别地指出并且在说明书的结论部分中被明确地要求保护。然而，当与附图和附录一起阅读时，通过参考以下详细描述，本发明(关于组织和操作方法两者)与其目的、特征和优点一起可以被最好地理解：
图1A是高水平方框图，其示出了根据本发明的某些实施方案的用于调节和纯化空气的示例性系统的主要部件；
图1B是方框图，其进一步详细地示出了根据本发明的某些实施方案的用于调节和纯化空气的示例性系统的主要部件；
图2A是流程图，其示出了根据本发明的某些实施方案的作为用于调节和纯化空气的示例性工艺的一部分执行的主要步骤；
图2B是流程图，其示出了根据本发明的某些实施方案的作为用于调节和纯化空气的第一示例性操作场景工艺的一部分执行的主要步骤；
图2C是流程图，其示出了根据本发明的某些实施方案的作为用于调节和纯化空气的第二示例性操作场景工艺的一部分执行的主要步骤；
图2D是流程图，其示出了根据本发明的某些实施方案的作为用于调节和纯化空气的第三示例性操作场景工艺的一部分执行的主要步骤；
图3A是方框图，其示出了根据本发明的某些实施方案的加湿器、除湿器、传感器和空气增流器的第一配置的示意图；
图3B是方框图，其示出了根据本发明的某些实施方案的加湿器、除湿器、传感器和空气增流器的第二配置的示意图；
图4A是方框图，其示出了根据本发明的某些实施方案的用于调节和纯化空气的系统的示例性的基于扩散的纯化增强配置的主要部件和布局；以及
图4B是方框图，其示出了根据本发明的某些实施方案的用于调节和纯化空气的系统的示例性的基于重力的纯化增强配置的主要部件和布局。
将理解的是，为了简单且清楚阐明，在附图中示出的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚，元件中的某些的尺寸可以相对于其他元件被放大。
详细描述
在以下详细描述中，大量具体的细节被阐述以便提供某些实施方案的彻底理解。然而，本领域普通技术人员将理解的是，某些实施方案可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在其他例子中，熟知的方法、程序、部件、单元和/或电路未被详细地描述，以便不使讨论模糊。
除非另有具体陈述，否则如从以下讨论中明显的，应理解的是，在整个说明书中，利用例如“处理”、“计算(computing)”、“计算(calculating)”、“确定”或类似的术语的讨论可以指的是计算机、计算系统、计算机移动装置或类似的电子计算装置的动作和/或过程，该动作和/或过程将计算系统的寄存器和/或存储器内的表示为物理量例如电子量的数据操纵和/或转换成其他数据，该其他数据类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或其他这样的信息存储装置、传输装置或显示装置内的物理量。
此外，在整个说明书中，利用例如“存储”、“寄存(host)”、“缓存”、“保存”或类似的术语的讨论可以指的是在计算机或计算系统或类似的电子计算装置上“写入”和“保持”数字信息的动作和/或过程，并且可以被可互换地使用。术语“多个”可以在整个说明书中被用于描述两个或更多个部件、装置、元件、参数和类似物。
例如，本发明的某些实施方案可以采取完全硬件实施方案、完全软件实施方案或包括硬件元件和软件元件两者的实施方案的形式。某些实施方案可以以软件实施，软件包括但不限于固件、驻留软件(resident software)、微代码或类似物。
此外，本发明的某些实施方案可以采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可从计算机可用介质或计算机可读介质中访问，该计算机可用介质或计算机可读介质提供程序代码以用于由计算机或任何指令执行系统使用或与计算机或任何指令执行系统相结合使用。例如，计算机可用介质或计算机可读介质可以是任何设备或可以包括任何设备，所述任何设备可以包含、存储、通信、传播或传输程序以用于由指令执行系统、设备或装置例如运行网页浏览器(web-browser)的计算装置使用或与指令执行系统、设备或装置相结合使用。
在某些实施方案中，介质可以是电子系统、磁系统、光系统、电磁系统、红外系统或半导体系统(或设备或装置)或传播介质。计算机可读介质的某些演示实例可以包括半导体存储器或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。光盘的某些演示实例包括压缩盘-只读存储器(CD-ROM)、压缩盘-读/写(CD-R/W)和DVD。
在某些实施方案中，适合用于存储和/或执行程序代码的数据处理系统可以包括例如通过系统总线直接地或间接地耦接至存储器元件的至少一个处理器。存储器元件可以包括例如在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、大容量存储器(bulk storage)和高速缓冲存储器(cache memory)，高速缓冲存储器可以提供至少某些程序代码的临时存储，以便减少在执行期间必须从大容量存储器检索代码的次数。存储器元件可以例如至少部分地包括用户装置自身上的存储器/注册元件。
在某些实施方案中，输入装置/输出装置或I/O装置(包括但不限于键盘、显示器、定点装置等)可以直接地或通过介于中间的I/O控制器耦接至系统。在某些实施方案中，网络适配器可以耦接至系统，以使得数据处理系统能够例如通过介于中间的专用网络或公共网络变得耦接至其他数据处理系统或远程打印机或存储装置。在某些实施方案中，调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡是网络适配器类型的演示实例。可以使用其他合适的部件。
本文参考一个或更多个实施方案描述的功能、操作、部件和/或特征可以与本文参考一个或更多个其他实施方案描述的一个或更多个其他功能、操作、部件和/或特征组合或可以与之组合地使用，或反之亦然。
在整个说明书中，术语‘纯化’、‘调节’和/或‘纯化和调节’和/或任何其他更具体的术语例如：‘空气调节’、‘空气纯化’、‘空气清洁’、‘空气过滤’或类似术语不限制相关教导或特征的范围，所有这些相关教导或特征可以应用于任何形式的空气处理和环境条件控制。
本发明包括用于调节和纯化空气的方法、设备、组件、装置和系统。根据某些实施方案，可以提供从空气中除去污染物还被称为纯化空气的方法，该方法包括在第一位置将污染物捕集材料引入到空气中并且然后在第二位置从空气中除去污染物捕集材料连同捕集的污染物的步骤。污染物捕集材料可以是呈空气中的颗粒的形式，或可以在被纯化的空气内蒸发并且在整个被纯化的空气中扩散。根据某些实施方案，污染物捕集材料可以粘附至被纯化的空气中的污染物。根据另外的实施方案，污染物捕集材料可以将污染物溶解在被纯化的空气中。
根据某些实施方案，污染物捕集材料可以部分地或全部地包含水(H2O)。根据某些实施方案，污染物捕集材料可以包括抗真菌剂、抗细菌剂和/或抗病毒剂。根据本发明的实施方案，污染物捕集材料可以被引入到空气中，以通过在第一组一个或更多个位置处的一个或更多个加湿器纯化。污染物捕集材料可以通过被定位于第二组一个或更多个位置处的一个或更多个除湿器从待纯化的空气中除去，之后行进穿过一定体积的待纯化的空气。根据某些实施方案，污染物捕集材料可以由于扩散和/或重力从引入点朝向除湿器移动。根据另外的实施方案，可以提供一个或更多个空气增流器，例如风扇，以将空气从其中基于水的污染物捕集材料被引入到空气中的第一组一个或更多个位置朝向其中基于水的污染物捕集材料从空气中被除去的第二组一个或更多个位置移动。
根据本发明的某些实施方案，可以提供空气纯化系统，该空气纯化系统包括一个或更多个空气加湿器，所述一个或更多个空气加湿器被定位于空间内的第一组一个或更多个位置处；一个或更多个空气除湿器，所述一个或更多个空气除湿器被定位于空间内的第二组一个或更多个位置处；一个或更多个空气增流器，所述一个或更多个空气增流器适于将空气从空间内的第一组一个或更多个位置移动到空间内的第二组一个或更多个位置；以及系统控制器，所述系统控制器适于以协调的方式调节一个或更多个加湿器、一个或更多个除湿器和空气增流器的操作。系统控制器可以响应于从传感器接收的信号调节各种系统装置，所述传感器为例如(1)温度传感器、(2)气流传感器、(3)污染物颗粒传感器和/或(4)湿度传感器，所述传感器被定位于整个空间中的各个位置处。系统控制器可以调节系统部件的操作，以便达到和/或维持参数，例如：(1)空气中污染物捕集材料的密度/浓度(例如湿度)，(2)污染物捕集材料从第一组一个或更多个位置流向第二组一个或更多个位置，(3)空气污染物(颗粒)密度/浓度，和/或(4)空气温度。
根据某些实施方案，响应于检测到空气中的污染物密度/浓度达到或超过特定水平，系统控制器可以引起一个或更多个加湿器促进将污染物捕集材料引入到空气中。控制器还可以引起一个或更多个除湿器从空气中促进污染物捕集材料。空气增流器操作也可以被促进。如果湿度水平增加到高于一定水平，则除湿器和气流操作可能比加湿器操作促进相对更多。根据本发明的某些系统实施方案，系统除湿器可以以一定水平操作，该水平足以除去由系统加湿器和由居住者以及由系统所服务的空间内的其他湿度源引入到空气中的湿气。
根据某些实施方案，加湿器的/加湿器中的高的部分蒸汽压力/湿度压力将水提取至空气/提取到空气中。因此，系统/洗涤器可以“机械地”清洗空气，并且收集其中的颗粒/污染物。除湿器可以包含液体干燥剂，处于有助于收集空气中的水和吸引/粘附至空气的小颗粒/污染物的大体上低(例如非常低)的部分蒸汽压力/湿度压力。
如果/一旦空间/环境中的空气在一定程度上干燥/变得干燥(即不够潮湿)-例如在系统操作一段时间之后在封闭的房间中-液体干燥剂可能放慢工作/停止工作，因为在空气中没有足够的水/湿气。作为响应，加湿器的操作可以由系统控制器促进/启动，以间歇地/恒定地将更多的水带入空气中，增加空气中的相对湿度，并且因此提高/加速/保留除湿器的液体干燥剂的速度/功，共同地(加湿器和除湿器)使得能够通过系统实现空间/环境的连续的空气清洗/纯化/清洁。
根据本发明的实施方案的系统可以在其内被使用/被用于的空间/体积的类型可以例如包括：(1)住宅，(2)办公室，(3)工业，(4)公共场所/娱乐场所，(5)公园，(6)城市和开放空间。
根据具体实施方案，可以提供用于清洁空间中的空气的空气纯化系统，该系统通过以下操作：使用一个或更多个加湿器的组合将待清洁的空气加湿，并且使用一个或更多个除湿器除去水分，从而在空间中产生连续的“空气清洗”。
作为系统的操作的辅助产品，从空气中收集水分/水的一个或更多个除湿器可以产生饮用水。由空气清洗器和由除湿器收集的污染物可以通过每周可能仅仅需要几分钟的简单的过滤程序和/或维护程序除去。根据某些实施方案，一个或更多个除湿器可以仅使用干燥剂和/或液体干燥剂用于除湿。
根据实施方案，由于空气和干燥剂溶液的表面之间的蒸汽压的差异，固体或液体的干燥剂可以被用于从空气中吸引水蒸汽。除湿工艺据说在干燥剂的表面的蒸汽压小于空气的蒸汽压时发生，并且继续直到干燥剂达到与空气平衡。干燥剂可以在从约50℃到80℃的低温再生。因此，再生工艺可以通过具有约70℃的相对低温的热源驱动，所述热源例如电加热器、太阳能、废热和地热能(geothermal power)。
干燥剂可以被分类为固体干燥剂和液体干燥剂。若干类型的固体材料可以容纳(hold)水蒸汽；它们是二氧化硅、聚合物、沸石、氧化铝、水合盐和混合物。液体干燥剂类型包括：氯化钠、氯化钙、氯化锂、溴化锂、三乙二醇以及50％氯化钙和50％氯化锂的混合物。液体干燥剂呈现出包括低蒸汽压、低结晶点、高密度、低粘度和低再生温度的性质。
此外，该系统可以控制空间中的香味，并且可以在每条路径以大体上高的速率例如以超过95％的速率从空气中除去大于特定尺寸例如大于5微米的颗粒。在某些室内空间内，该系统可以利用空气循环特征以高于99％的速率除去颗粒。通过控制湿度，该系统还可以减少建筑物中所使用的能量，因为如果不需要处理冷凝湿度，则用于相同空间的空调系统将需要消耗少得多的能量。
本发明的实施方案可以包括例如以下的特征：
1.一种系统，所述系统包括：(1)加湿器，所述加湿器被放置在空间(例如房间)中并且由来自水源的供给(例如水龙头)进给；和(2)液体干燥剂除湿器，所述液体干燥剂除湿器从空气中产生水；和/或连接在它们之间和/或控制它们的协作合作的控制连接部(有线的或无线的)。
2.加湿器可以将空气加湿到舒适水平加湿(例如在25摄氏度加湿到50％相对湿度[RH])，并且除湿器可以降低湿度(例如降低到45％RH)。
3.单元将被定位在房间或空间中的不同位置中。
4.其中两个单元加湿器和除湿器被构建到一个单块装置中的上述系统。
5.具有经由水向空气清洗器添加香味添加剂的机制的系统。
在图1A中，示出了高水平方框图，该方框图示出了根据本发明的某些实施方案的用于调节和纯化空气的示例性系统的主要部件。示出的系统包括加湿器，加湿器被连接至水源，用于加湿水和其中的污染物捕集材料，将其引入到空气正在被纯化的空间、环境或体积中。
示出的空气增流器(例如风扇、鼓风机、空气泵)增强了污染物捕集材料从加湿器的附近并且朝向示出的除湿器的移动。除湿器吸收/液化水蒸气连同污染物捕集材料以及粘附至其的污染物颗粒。除湿器的副产物被任选地分离/过滤成除去的污染物和水。水可以被进给回到进给加湿器的水中。
系统控制器至少部分地基于来自示出的传感器的读数管理加湿器、除湿器和空气增流器的操作。控制器可以根据一个或更多个操作场景指令集和/或与一个或更多个操作场景指令集组合地基于传感器提供的数据值促进、降低和/或完全停止加湿器、除湿器和/或空气增流器的操作，一个或更多个操作场景指令集基于任选地与其他被考虑的因素和输入组合的指令提供传感器值或值组合(例如，一天中的时间、空间/环境中存在的人数)。
在图1B中，示出了方框图，该方框图进一步详细地示出了根据本发明的某些实施方案的用于调节和纯化空气的示例性系统的主要部件。
所示出的系统控制器包括：加湿器/除湿器协作逻辑，用于协同地操作加湿器和除湿器，以共同地维持空间中期望的污染水平(例如，空气中的最大污染物浓度水平)和/或期望的相对湿度水平。
加湿器/除湿器协作逻辑基于从由于来自空间/环境中传感器的读数的分析的传感器数据分析逻辑接收的参数/指令管理至少加湿器、除湿器和空气增流器的操作。所示出的传感器包括：污染物浓度水平传感器、相对湿度传感器、气流传感器和温度传感器(例如温度计)。
通信和接口模块可以利用有线或无线连接用于向系统部件分程传递指令并且从系统部件接收操作参数，系统部件包括：加湿器、除湿器、传感器、空气增流器和/或致动器。通信和接口模块还可以通过运行客户端/移动计算机应用和/或网页应用的联网管理员装置促进远程控制和与系统的接口。所示出的数据存储器被用于存储系统和系统部件的操作数据，例如，操作日志和参数、传感器读数和/或操作方案和规则。
所示出的“除去污染物的水过滤器”被用于从除湿产物中除去污染物和/或残留的污染物除去材料，并且收集剩余的液化水湿气/蒸汽。加湿器/除湿器致动器移动、调动、移位和/或引导-加湿器和/或除湿器-以增强空间/环境中的空气从加湿器或其附近并且朝向除湿器移动，并且因此加快空间中空气纯化的工艺和/或空间内空气的加湿/除湿(相对湿度的增加/减少)。
图2A是流程图，该流程图示出了根据本发明的某些实施方案的作为用于调节和纯化空气的示例性工艺的一部分执行的主要步骤。
所示出的工艺包括以下步骤：(1)将一个或更多个加湿器定位在空间内的第一组一个或更多个位置处，并且将一个或更多个除湿器定位在空间内的第二组一个或更多个位置处；(2)引入污染物捕集材料，引起其扩散离开第一组一个或更多个位置；(3)通过在第二组一个或更多个位置处将空气除湿从空气中除去污染物捕集材料连同粘附至其的污染物；(4)测量空间中的污染物浓度水平和相对湿度；(5)如果污染物和/或湿度值达到/超过阈值，则基于测量的污染物/湿度来促进/降低加湿器和/或除湿器操作；和/或(6)以基于测量的污染物/湿度确定的速率，将空气从其中基于水的污染物捕集材料被引入到空气中的第一组一个或更多个位置附近朝向其中基于水的污染物捕集材料从空气中被除去的第二组一个或更多个位置移动。
图2B是流程图，该流程图示出了根据本发明的某些实施方案的作为用于调节和纯化空气的第一示例性操作场景工艺的一部分执行的主要步骤。
所示出的工艺包括以下步骤：(1)将一个或更多个加湿器定位在空间内的第一组一个或更多个位置处，并且将一个或更多个除湿器定位在空间内的第二组一个或更多个位置处；(2)引入污染物捕集材料，引起其扩散离开第一组一个或更多个位置；(3)通过在第二组一个或更多个位置处将空气除湿从空气中除去污染物捕集材料连同粘附至其的污染物；(4)测量空间中的污染物浓度水平和相对湿度；(5)如果污染物和湿度值两者均达到/超过它们各自的阈值，则将污染物捕集材料的引入速率促进[增加]到/促进[增加]了第一程度，并且将收集速率促进[增加]到/促进[增加]了第二较大的程度；和/或(6)以基于测量的污染物/湿度确定的速率，将空气从其中基于水的污染物捕集材料被引入到空气中的第一组一个或更多个位置的附近朝向其中基于水的污染物捕集材料从空气中被除去的第二组一个或更多个位置移动。
图2C是流程图，该流程图示出了根据本发明的某些实施方案的作为用于调节和纯化空气的第二示例性操作场景工艺的一部分执行的主要步骤。
所示出的工艺包括以下步骤：(1)将一个或更多个加湿器定位在空间内的第一组一个或更多个位置处，并且将一个或更多个除湿器定位在空间内的第二组一个或更多个位置处；(2)引入污染物捕集材料，引起其扩散离开第一组一个或更多个位置；(3)通过在第二组一个或更多个位置处将空气除湿从空气中除去污染物捕集材料连同粘附至其的污染物；(4)测量空间中的污染物浓度水平和相对湿度；(5)如果污染物值达到/超过第一阈值，则促进[增加]将空气除湿的速率，并且因此促进[增加]从空气中捕集的污染物的量；(6)测量空气中的污染物浓度/密度水平和相对湿度；和/或(7)如果污染物值下降回到低于第一阈值，并且湿度值下降到低于第二阈值，则将空气除湿的速率降低回到其预促进的水平(pre-boosted level)。
图2D是流程图，该流程图示出了根据本发明的某些实施方案的作为用于调节和纯化空气的第三示例性操作场景工艺的一部分执行的主要步骤。
所示出的工艺包括以下系统执行的步骤：(1)加湿器将水提取到空气中；(2)洗涤器“机械地”清洗空气并且其中的颗粒被收集；(3)除湿器液体干燥剂有助于空气中的水和吸引/粘附至水的小颗粒/污染物的收集；(4)如果空间/环境中的空气在一定程度上干燥/变得干燥，则系统控制器促进加湿器的操作，以将更多的水带入空气中；以及(5)由于相对湿度的增加，除湿器液体干燥剂的速度/功被提高/加速/保留。
在图3A中，示出了方框图，该方框图提供了根据本发明的某些实施方案的加湿器、除湿器、传感器和空气增流器的第一配置的示意图。
在所示出的示例性配置中，两个加湿器被定位于空间(例如房间)的左侧处，并且两个除湿器被定位在其右侧上。传感器的两个块—每个块包括：污染物水平传感器、湿度传感器、气流传感器和温度传感器—被定位在被纯化/调节的空间内，一个块在靠近加湿器的空间的左侧处，并且第二个块在靠近除湿器的空间的右侧处。空气增流器被定位成大体上在空间的中心处。
在图3B中，示出了方框图，该方框图提供了根据本发明的某些实施方案的加湿器、除湿器、传感器和空气增流器的第二配置的示意图。
在所示出的示例性配置中，一个加湿器被定位于空间(例如房间)的左侧处，并且两个除湿器被定位在其右侧上。空气增流器被定位在加湿器附近；并且气流传感器和温度传感器被定位在除湿器附近。污染物水平传感器和湿度传感器大体上在空间的中心处以及围绕空间的中心随机地定位。
在图4A中，示出了根据本发明的某些实施方案的用于调节和纯化空气的系统的示例性的基于扩散的纯化增强配置的主要部件和布局的方框图。
在空间的左上角处示出的第一加湿器大体上在向下的方向引入污染物除去材料，而在空间的左下角处示出的第二加湿器大体上在向上的方向引入污染物除去材料。污染物除去材料从两个加湿器中的每一个流动，相遇，产生大体上高的压力和/或湿度的区域，触发污染物除去材料的增强扩散。由于扩散被空间的左侧(例如壁)所限制，所以污染物除去材料大体上向右并且朝向示出的除湿器扩散，从而增强空气纯化工艺/调节工艺。
在图4B中，示出了根据本发明的某些实施方案的用于调节和纯化空气的系统的示例性的基于重力的纯化增强配置的主要部件和布局的方框图。
在空间的左上角处示出的加湿器大体上以水平方向引入污染物除去材料。污染物除去材料从加湿器中流动。随着地球的引力影响它，流动逐渐将其方向从其最初的左边向右边的水平移动改变成向下并且朝向空间的左下侧上示出的除湿器引导的流动，从而增强空气纯化工艺/调节工艺。
根据本发明的某些实施方案，用于从空间内的空气中除去污染物的系统可以包括：一个或更多个加湿器，所述一个或更多个加湿器被定位于空间内的第一组一个或更多个位置处，用于通过蒸发至少部分地包含水(H2O)的污染物捕集材料将所述污染物捕集材料引入到空间的空气中，其中污染物捕集材料粘附至被纯化的空气中的污染物；一个或更多个除湿器，所述一个或更多个除湿器被定位于空间内的第二组一个或更多个位置处，用于通过将空气除湿来从空气中除去污染物捕集材料连同粘附至其的污染物；控制逻辑，用于至少部分地基于一个或更多个除湿器的组合将空气除湿的速率或速度来协调加湿器和除湿器的协作。
根据某些实施方案，用于从空间内的空气中除去污染物的系统可以包括：一个或更多个加湿器，所述一个或更多个加湿器被定位于空间内的第一组一个或更多个位置处，用于通过蒸发至少部分地包含水(H2O)的污染物捕集材料将所述污染物捕集材料引入到空间的空气中，其中污染物捕集材料粘附至被纯化的空气中的污染物；一个或更多个除湿器，所述一个或更多个除湿器被定位于空间内的第二组一个或更多个位置处，用于通过将空气除湿来从空气中除去污染物捕集材料连同粘附至其的污染物；控制逻辑，所述控制逻辑用于协调加湿器和除湿器的协作，使得捕集材料连同粘附至其的污染物至少部分地由于其扩散和至少部分地由于重力从引入点朝向除去点移动。
根据某些实施方案，该系统还可以包括：第一组传感器，所述第一组传感器用于测量空间内的第三组一个或更多个位置处的污染物浓度水平；第二组传感器，所述第二组传感器用于测量空间内的第四组一个或更多个位置处的相对湿度水平；控制逻辑，所述控制逻辑用于至少部分地基于污染物浓度水平值和相对湿度水平值来协调加湿器和除湿器的协作，污染物浓度水平值由第一组传感器测量并且从第一组传感器接收，相对湿度水平值由第二组传感器测量并且从第二组传感器接收。
根据某些实施方案，控制逻辑在接收到：(1)处于或高于第一阈值的污染物浓度水平值，和(2)处于或高于第二阈值的相对湿度水平值时，可以将加湿器的操作促进到第一程度，并且可以将除湿器的操作促进到第二较大的程度。
根据某些实施方案，加湿器在空间内的第一组一个或更多个位置处的位置相对于除湿器在空间内的第二组一个或更多个位置处的位置，可以被配置成增强污染物捕集材料从引入点[通过一个或更多个加湿器]朝向除去点[通过一个或更多个除湿器]的重力移动。
根据某些实施方案，加湿器在空间内的第一组一个或更多个位置处的位置相对于除湿器在空间内的第二组一个或更多个位置处的位置，可以被配置成增强污染物捕集材料从引入点[通过一个或更多个加湿器]朝向除去点[通过一个或更多个除湿器]的扩散。
根据某些实施方案，该系统可以包括一个或更多个空气增流器，一个或更多个空气增流器在功能上与控制逻辑连接，用于增强空气从其中基于水的污染物捕集材料被引入到空气中的第一组一个或更多个加湿器位置附近朝向其中基于水的污染物捕集材料从空气中被除去的第二组一个或更多个除湿器位置附近流动，使得增加量的污染物捕集材料连同粘附至其的污染物到达除去点。
根据某些实施方案，控制逻辑可以在以下情况时促进空气增流器的操作：(1)在接收到处于或高于第一阈值的污染物浓度水平值时；(2)在接收到处于或高于第二阈值的相对湿度水平值时；或(3)在(1)和(2)两者均实现时。
根据某些实施方案，控制逻辑可以降低[减小]或可以完全停止加湿器的操作速率，并且因此在以下情况时将污染物捕集材料和湿气引入到空气中：(1)在接收到处于或低于第一阈值的污染物浓度水平值时；以及(2)在接收到处于或高于第二阈值的相对湿度水平值时。
根据某些实施方案，控制逻辑可以在以下情况时促进除湿器的操作速率，并且因此促进从空气中捕集的污染物的量：(1)在接收到处于或高于第一阈值的污染物浓度水平值时；以及(2)在接收到处于或高于第二阈值的相对湿度水平值时。
根据某些实施方案，控制逻辑可以在以下情况时将除湿器的操作速率降低回到它们的预促进的速率：(1)在接收到低于第一阈值的污染物浓度水平值时；或(2)在接收到低于第二阈值的相对湿度水平值时。
根据某些实施方案，其空气的污染物通过系统被除去的空间的类型可以选自由以下组成的组：(1)住宅空间，(2)办公空间，(3)工业空间，(4)公共场所/娱乐场所的空间，和/或(5)公园或城市的开放空间。
根据某些实施方案，该系统还可以包括用于通过除湿器从空气中收集水分/水的储存器。
根据某些实施方案，该系统还可以包括过滤器，过滤器被定位在除湿器和储存器之间，用于从由除湿器收集的液体水分/水中除去粘附的空气污染物污染。
根据某些实施方案，除湿器可以利用干燥剂(desiccant)作为干燥的剂(dryingagent)。根据某些实施方案，干燥剂可以是液体干燥剂。
根据某些实施方案，系统还可以包括至少一个加湿器致动器或至少一个除湿器致动器或两者，用于基于由控制逻辑分程传递的和从控制逻辑接收的信号将加湿器或除湿器中的一个或更多个的位置动态地移位；其中将加湿器或除湿器的位置移位影响污染物捕集材料从引入点[通过一个或更多个加湿器]朝向除去点[通过一个或更多个除湿器]的重力促进移动的速度。
根据某些实施方案，该系统还可以包括至少一个加湿器致动器或至少一个除湿器致动器或两者，用于基于由控制逻辑分程传递的和从控制逻辑接收的信号将加湿器或除湿器中的一个或更多个的位置动态地移位；其中将加湿器或除湿器的位置移位影响污染物捕集材料从引入点[通过一个或更多个加湿器]朝向除去点[通过一个或更多个除湿器]扩散促进移动的速度。
根据某些实施方案，从空间内的空气中除去污染物的方法可以包括：将一个或更多个加湿器定位在空间内的第一组一个或更多个位置处，并且将一个或更多个除湿器定位在空间内的第二组一个或更多个位置处；通过从空间内的第一组一个或更多个位置蒸发和扩散至少部分地包含水(H2O)的污染物捕集材料，将所述污染物捕集材料引入到空间的空气中，其中污染物捕集材料粘附至被纯化的空气中的污染物；和/或通过在空间内的第二组一个或更多个位置处将空气除湿从空气中除去污染物捕集材料连同粘附至其的污染物，其中污染物捕集材料连同粘附至其的污染物至少部分地由于其扩散且至少部分地由于重力从引入点朝向除去点移动。
根据某些实施方案，该方法还可以包括将空气从其中基于水的污染物捕集材料被引入到空气中的第一组一个或更多个位置附近朝向其中基于水的污染物捕集材料从空气中被除去的第二组一个或更多个位置移动，使得增加量的污染物捕集材料连同粘附至其的污染物到达除去点。
根据某些实施方案，该方法还可以包括间歇地检测空间的空气中污染物的浓度，并且在污染物的浓度达到或超过阈值时促进[增加]污染物捕集材料引入到空气中的速率。
根据某些实施方案，该方法还可以包括：间歇地检测空气中的相对湿度；在污染物的浓度达到或超过第一阈值时，促进[增加]将空气除湿的速率，并且因此促进[增加]从空气中捕集的污染物的量；和/或在以下情况时将空气除湿的速率降低回到其预促进的水平：(1)在污染物的浓度下降回到低于第一阈值时，以及(2)在空气中的相对湿度下降到低于第二阈值时。
以上描述的主题仅仅通过例证的方式被提供，并且不应该被解释为限制。虽然本发明的某些特征已经在本文中被图示和描述，但许多修改、替换、变化和等同物现在将由本领域技术人员想起。因此，将被理解的是当这样的修改和变化落在本发明的真实精神范围内时，所附权利要求意图覆盖所有这样的修改和变化。

Claims (20)

1.一种用于从空间内的空气中除去污染物的系统，所述系统包括：
一个或更多个加湿器，所述一个或更多个加湿器被定位于所述空间内的第一组一个或更多个位置处，用于通过蒸发至少部分地包含水(H2O)的污染物捕集材料将所述污染物捕集材料引入到所述空间的所述空气中，其中所述污染物捕集材料粘附至被纯化的空气中的污染物；
一个或更多个除湿器，所述一个或更多个除湿器被定位于所述空间内的第二组一个或更多个位置处，用于通过将空气除湿来从所述空气中除去所述污染物捕集材料连同粘附至其的污染物；
控制逻辑，所述控制逻辑用于至少部分地基于所述一个或更多个除湿器的组合将所述空气除湿的速率或速度来协调所述加湿器和所述除湿器的协作。
2.一种用于从空间内的空气中除去污染物的系统，所述系统包括：
一个或更多个加湿器，所述一个或更多个加湿器被定位于所述空间内的第一组一个或更多个位置处，用于通过蒸发至少部分地包含水(H2O)的污染物捕集材料将所述污染物捕集材料引入到所述空间的所述空气中，其中所述污染物捕集材料粘附至被纯化的空气中的污染物；
一个或更多个除湿器，所述一个或更多个除湿器被定位于所述空间内的第二组一个或更多个位置处，用于通过将空气除湿来从所述空气中除去所述污染物捕集材料连同粘附至其的污染物；
控制逻辑，所述控制逻辑用于协调所述加湿器和所述除湿器的协作，使得捕获材料连同粘附至其的污染物至少部分地由于其扩散和至少部分地由于重力从引入点朝向除去点移动。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括：
第一组传感器，用于测量所述空间内的第三组一个或更多个位置处的污染物浓度水平；
第二组传感器，用于测量所述空间内的第四组一个或更多个位置处的相对湿度水平；
所述控制逻辑，所述控制逻辑用于至少部分地基于由所述第一组传感器测量的并且从所述第一组传感器接收的污染物浓度水平值和由所述第二组传感器测量的并且从所述第二组传感器接收的相对湿度水平值协调所述加湿器和所述除湿器的协作。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制逻辑在接收到：(1)处于或高于第一阈值的污染物浓度水平值时，和(2)处于或高于第二阈值的相对湿度水平值时，将所述加湿器的操作促进到第一程度，并且将所述除湿器的操作促进到第二较大的程度。
5.根据权利要求3所述的系统，其中所述加湿器在所述空间内的所述第一组一个或更多个位置处的位置相对于所述除湿器在所述空间内的所述第二组一个或更多个位置处的位置，增强所述污染物捕集材料从引入点[通过所述一个或更多个加湿器]朝向除去点[通过所述一个或更多个除湿器]的重力移动。
6.根据权利要求3所述的系统，其中所述加湿器在所述空间内的所述第一组一个或更多个位置处的位置相对于所述除湿器在所述空间内的所述第二组一个或更多个位置处的位置，增强所述污染物捕集材料从引入点[通过所述一个或更多个加湿器]朝向除去点[通过所述一个或更多个除湿器]的扩散。
7.根据权利要求3所述的系统，还包括一个或更多个空气增流器，所述一个或更多个空气增流器在功能上与所述控制逻辑连接，用于增强从其中基于水的污染物捕集材料被引入到所述空气中的第一组一个或更多个加湿器位置附近朝向其中所述基于水的污染物捕集材料从所述空气中被除去的第二组一个或更多个除湿器位置附近的气流，使得增加量的所述污染物捕集材料连同粘附至其的污染物到达除去点。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制逻辑在以下情况时促进所述空气增流器的操作：(1)在接收到处于或高于第一阈值的污染物浓度水平值时；(2)在接收到处于或高于第二阈值的相对湿度水平值时；或(3)在(1)和(2)两者均实现时。
9.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制逻辑在以下情况时降低[减少]或完全停止所述加湿器的操作速率，并且因此将污染物捕集材料和湿气引入到所述空气中：(1)在接收到处于或低于第一阈值的污染物浓度水平值时；以及(2)在接收到处于或高于第二阈值的相对湿度水平值时。
10.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制逻辑在以下情况时促进所述除湿器的操作速率，并且因此促进从所述空气中捕集的污染物的量：(1)在接收到处于或高于第一阈值的污染物浓度水平值时；以及(2)在接收到处于或高于第二阈值的相对湿度水平值时。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制逻辑在以下情况时将所述除湿器的所述操作速率降低回到其预促进的速率：(1)在接收到低于所述第一阈值的污染物浓度水平值时；或(2)在接收到低于所述第二阈值的相对湿度水平值时。
12.根据权利要求3所述的系统，其中所述空气的污染物被除去的空间的类型选自由以下组成的组：(1)住宅空间，(2)办公空间，(3)工业空间，(4)公共场所/娱乐场所的空间，以及(5)公园或城市的开放空间。
13.根据权利要求3所述的系统，还包括储存器，所述储存器用于通过所述除湿器从所述空气中收集水分/水。
14.根据权利要求13所述的系统，还包括过滤器，所述过滤器被定位在所述除湿器和所述储存器之间，用于从由所述除湿器收集的液体水分/水中除去粘附的空气污染物污染。
15.根据权利要求3所述的系统，其中所述除湿器利用干燥剂作为干燥的剂。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述干燥剂是液体干燥剂。
17.一种从空间内的空气中除去污染物的方法，所述方法包括：
将一个或更多个加湿器定位在所述空间内的第一组一个或更多个位置处，并且将一个或更多个除湿器定位在所述空间内的第二组一个或更多个位置处；
通过从所述空间内的所述第一组一个或更多个位置蒸发和扩散至少部分地包含水(H2O)的污染物捕集材料，将所述污染物捕集材料引入到所述空间的空气中，其中所述污染物捕集材料粘附至被纯化的空气中的污染物；以及
通过在所述空间内的所述第二组一个或更多个位置处将空气除湿，从所述空气中除去所述污染物捕集材料连同粘附至其的污染物，其中所述污染物捕集材料连同粘附至其的污染物至少部分地由于其扩散和至少部分地由于重力从引入点朝向除去点移动。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括将空气从其中基于水的污染物捕集材料被引入到所述空气中的所述第一组一个或更多个位置附近朝向其中所述基于水的污染物捕集材料从所述空气中被除去的所述第二组一个或更多个位置移动，使得增加量的所述污染物捕集材料连同粘附至其的污染物到达所述除去点。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括间歇地检测所述空间的所述空气中污染物的浓度，并且在所述污染物的浓度达到或超过阈值时促进[增加]污染物捕集材料引入到所述空气中的速率。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
间歇地检测所述空气中的相对湿度；
在所述污染物的浓度达到或超过第一阈值时，促进[增加]将所述空气除湿的速率，并且因此促进[增加]从所述空气中捕集的污染物的量；以及
在以下情况时，将使所述空气除湿的速率降低回到其预促进的水平：(1)所述污染物的浓度下降回到低于所述第一阈值，以及(2)所述空气中的所述相对湿度下降到低于第二阈值。
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