(57)【要約】汚染物質を室内空気から除去するための空気処理モジュール、システム、および方法が、提供される。デバイス実施形態は、１つ以上の空気入口と、１つ以上の空気出口と、各々が少なくとも１つの吸着性材料を含む複数の挿入体とを含んでもよい。挿入体は、１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口との間に、複数の実質的に平行な空気流路を形成するように相互から分離して配列されてもよい。吸着性材料は、温度スイング脱着および／または圧力スイング脱着を使用する、空気処理モジュール内での再生のために配列されてもよい。関連するシステム、方法、および製造品がまた、説明される。
2014507275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染物質を室内空気から除去するための空気処理モジュールであって、
該モジュールは、
１つ以上の空気入口と、
１つ以上の空気出口と、
複数の挿入体であって、該複数の挿入体は各々、少なくとも１つの吸着性材料を含み、相互から分離して配列されることにより、該１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口との間に複数の実質的に平行な空気流路を形成する、複数の挿入体と
を備え、
該少なくとも１つの吸着性材料は、温度スイング脱着および圧力スイング脱着のうちの少なくとも１つを使用する、該空気処理モジュールの中での再生のために配列される、モジュール。
【請求項２】
支持フレームをさらに備え、該支持フレームは、前記複数の挿入体を支持するための１つ以上の構造支持部材を有し、
前記１つ以上の空気入口および１つ以上の空気出口は、該支持フレームおよび該複数の挿入体によって形成される、請求項１に記載の空気処理モジュール。
【請求項３】
前記空気処理モジュールは、暖房、換気、および／または空調システム内に組み込むように構成される、請求項１に記載の空気処理モジュール。
【請求項４】
１つ以上の弁をさらに備え、該１つ以上の弁は、前記空気処理モジュールと前記暖房、換気、および／または空調システムとの間を流動する室内空気の量を制御するように構成される、請求項３に記載の空気処理モジュール。
【請求項５】
前記複数の挿入体は、前記１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口との間の前記複数の実質的に平行な空気流路に対してある角度で前記支持フレーム内に配置される、請求項２に記載の空気処理モジュール。
【請求項６】
前記１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口とは、相互からオフセットされていることにより、該１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口との間を流動する空気を付勢し、それにより、前記少なくとも１つの吸着性材料を通して流動させる、請求項１に記載の空気処理モジュール。
【請求項７】
前記少なくとも１つの吸着性材料は、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、多孔性アルミナ、および有機金属骨格物質から成る群から選択される、請求項１に記載の空気処理モジュール。
【請求項８】
前記支持フレームは、入口側および出口側を含み、
前記１つ以上の空気入口は、該入口側に形成され、前記１つ以上の空気出口は、該出口側に形成される、請求項２に記載の空気処理モジュール。
【請求項９】
前記１つ以上の空気入口と前記１つ以上の空気出口とは、前記支持フレームの片側に沿って相互に隣接して形成される、請求項２に記載の空気処理モジュール。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの吸着性材料は、二酸化炭素または揮発性有機化合物を前記室内空気から除去する、請求項１に記載の空気処理モジュール。
【請求項１１】
汚染物質を室内空気から除去するための空気処理システムであって、
該システムは、
複数の空気処理モジュールを備え、各空気処理モジュールは、
１つ以上の空気入口と、
１つ以上の空気出口と、
１つ以上の挿入体であって、該１つ以上の挿入体は各々、少なくとも１つの吸着性材料を含み、該少なくとも１つの吸着性材料は、温度スイング脱着および圧力スイング脱着のうちの少なくとも１つを使用する、該複数の空気処理モジュールの各々の中での再生のために配列される、１つ以上の挿入体と
を有し、
該複数の空気処理モジュールは、相互に隣接して整列させられ、共通入口プレナムおよび共通出口プレナムと連通しており、該複数の隣接する空気処理モジュールの該１つ以上の挿入体は、該１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口との間に複数の実質的に平行な空気流路を形成する、システム。
【請求項１２】
前記複数の空気処理モジュールのうちの１つ以上は、前記１つ以上の挿入体を支持するための１つ以上の構造支持部材を有する支持フレームを含み、
前記１つ以上の空気入口および１つ以上の空気出口は、該支持フレームおよび該１つ以上の挿入体によって形成される、請求項１１に記載の空気処理システム。
【請求項１３】
前記空気処理システムは、暖房、換気、および／または空調システム内に組み込むように構成される、請求項１１に記載の空気処理システム。
【請求項１４】
１つ以上の弁をさらに備え、該１つ以上の弁は、前記空気処理システムと前記暖房、換気、および／または空調システムとの間を流動する室内空気の量を制御するように構成される、請求項１３に記載の空気処理システム。
【請求項１５】
前記１つ以上の挿入体は、前記１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口との間の前記複数の実質的に平行な空気流路に対してある角度で前記複数の空気処理モジュールのうちの１つ以上内に配置される、請求項１１に記載の空気処理システム。
【請求項１６】
前記１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口とは相互からオフセットされていることにより、該１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口との間を流動する空気を付勢して、前記少なくとも１つの吸着性材料を通して流動させる、請求項１１に記載の空気処理システム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの吸着性材料は、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、多孔性アルミナおよび有機金属骨格物質から成る群から選択される、請求項１１に記載の空気処理システム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの吸着性材料は、二酸化炭素または揮発性有機化合物を前記室内空気から除去する、請求項１１に記載の空気処理システム。
【請求項１９】
汚染物質を室内空気から除去する方法であって、
該方法は、
複数の空気処理モジュールを提供することであって、各空気処理モジュールは、
１つ以上の空気入口と、
１つ以上の空気出口と、
１つ以上の挿入体であって、該１つ以上の挿入体は各々、少なくとも１つの吸着性材料を含み、該少なくとも１つの吸着性材料は、温度スイング脱着および圧力スイング脱着のうちの少なくとも１つを使用する、該複数の空気処理モジュールの各々内の再生のために配列される、１つ以上の挿入体と
を有する、ことと、
該複数の空気処理モジュールを相互に隣接して配列することであって、該複数の空気処理モジュールの該１つ以上の挿入体は、複数の実質的に平行な空気流路を形成する、ことと、
該室内空気の流動を、空気入口プレナムから該複数の空気処理モジュールの該１つ以上の空気入口の中へ、該複数の実質的に平行な空気流路のうちの１つ以上を通して、該少なくとも１つの吸着性材料のうちの１つ以上、および該１つ以上の空気出口を通して、空気出口プレナムの中へと指向させることと
を含む、方法。
【請求項２０】
前記空気入口プレナムおよび空気出口プレナムは、暖房、換気、および／または空調システムと通信するように構成される、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（分野）
本明細書に説明される主題は、拡張可能な空気処理システムの１つ以上の空気処理モジュール内に含まれる再生可能な吸着性材料を使用して、汚染物質を室内空気から除去することに関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
暖房、換気、および／または空調（「ＨＶＡＣ」）システムは、全部ではないにしても、大部分の現代の建物、構造、および他の人占有空間において一般的および実際に必須である。ＨＶＡＣシステムは、空気の温度、湿度、組成物、および清浄度の観点から、快適かつ健康な状態を提供することによって、そのような空間内における室内空気の質（「ＩＡＱ」）を容認可能レベルに維持することを模索する。ＨＶＡＣシステムは、特に、極端な気候の下において、建物のエネルギー予算の有意な部分を占める。
【０００３】
ＨＶＡＣシステムの暖房、換気、および空調機能は、温度快適性、容認可能ＩＡＱレベル、および建物または他の構造内の２つ以上の人占有空間の間の圧力関係を維持するように協働する。ＨＶＡＣシステムは、例えば、機械的に空気を付勢し、建物内に設置されたダクト網を通して流動させる一方、空気の温度および湿度を調節し、快適な状態を維持する空気処理ユニットを使用して、空気を建物の部屋を通して循環させてもよい。これらの一般的なＨＶＡＣシステムは、小粒子および／または蒸気を捕捉するための１つ以上の空気フィルタを有するが、より徹底した処理には、これらの従来のフィルタの能力では遥かに及ばない。その結果、建物のＩＡＱを容認可能レベルに維持するために、従来のＨＶＡＣシステムは、空気を排出し、「補給空気」としても知られる一定量の新鮮な外気と入れ換えるとき、ある割合の汚染された室内循環空気を建物外に排出する。室内循環空気を補給空気と交換または入れ換えるこのプロセスは、主に、室内空気の質および安全性を徐々に低下させる人占有者、機械（例えば、コンピュータまたはコピー機）、洗剤、建物材料、および／または殺虫剤によって生成される有機および無機汚染物質の蓄積に対処するために行われる。室内空気を建物外からの補給空気と入れ換えるのではなく、直接、そのような汚染物質を室内空気から除去することによって、補給空気を冷却、除湿、および／または加熱するために要求されるエネルギーを減少させるか、あるいは補給空気を使用する必要性を完全に排除し得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態は、再生可能吸着性材料および吸着−脱着サイクルを利用して、ＨＶＡＣシステム内において、汚染物質を循環空気から除去するための実践的、モジュール式、かつ拡張可能なシステムを対象とし得る。低濃度の有機および無機汚染物質を有する、大量の室内空気の処理は、大量の吸着性材料を大量の循環室内空気に密接に接触させることを要求する。大きな圧力勾配を要求せずに、かつ最小電力およびエネルギー消費を使用して、大量の循環室内空気を処理することも有利であり得る。また、人オペレータによって、既存の建物内に容易に設置されるように、拡張可能かつ比較的にコンパクトサイズである、空気処理システムを使用することが有利であり得る。さらに、異なる建物は、異なる空気流動要件および汚染物質レベルを有し得る。効率的かつ実践的に、種々の建物に適応可能な空気処理システムを製造および配備するためには、異なる建物サイズおよび空気の質要件に対する拡張可能な解決策を提供するように、容易に製造および組み合わせられる、比較的に限定された一式の標準的製品に基づいて、モジュール式空気処理システム設計を提供することが有利であり得る。また、既存の基盤を入れ換えることなく、既存のＨＶＡＣシステムと容易に統合される、空気処理システムを作製することが有利であり得る。
【０００５】
本開示は、したがって、１つ以上の空気入口と、１つ以上の空気出口と、各々が少なくとも１つの吸着性材料を含み得る複数の挿入体とを含んでもよく、挿入体が、相互から分離して配列され、１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口との間に複数の実質的に平行な空気流路を形成し得る、汚染物質を室内空気から除去するための空気処理モジュールを対象とする。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの吸着性材料は、温度スイング脱着および圧力スイング脱着のうちの少なくとも１つを使用する、空気処理モジュール内における再生のために配列されてもよい。いくつかの実施形態では、複数の挿入体は、シート状形態に配列されてもよい。いくつかの実施形態は、複数の挿入体を支持するための１つ以上の構造支持部材を有する支持フレームを含んでもよく、１つ以上の空気入口および１つ以上の空気出口は、支持フレームおよび複数の挿入体によって形成される。いくつかの実施形態は、空気処理モジュールの吸入側に隣接し、１つ以上の空気入口と連通する空気吸入プレナムと、空気処理モジュールの排気側に隣接し、１つ以上の空気出口と連通する空気排気プレナムとを含んでもよい。
【０００６】
空気処理モジュールの実施形態はまた、暖房、換気、および／または空調システム内への組み込みのために構成されてもよい。空気処理モジュールは、空気処理モジュールと暖房、換気および／または空調システムとの間を流動する室内空気の量を制御する１つ以上の弁を含んでもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の弁は、室内空気が、空気処理モジュールと暖房、換気、および／または空調システムとの間を流動しないように、実質的に阻止してもよい。他の実施形態では、１つ以上の弁を使用して、暖房、換気、および／または空調システム内の室内空気の総量の一部のみ、空気処理モジュール中に流動転換させてもよい。いくつかの実施形態では、空気処理モジュールは、１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口との間の複数の実質的に平行な空気流路に対して、ある角度で複数の挿入体を支持フレーム内に配置するステップを伴ってもよい。空気処理モジュールはまた、相互からオフセットされ、１つ以上の空気入口と１つ以上の空気出口との間を流動する室内空気を付勢し、少なくとも１つの吸着性材料を通して流動させる、支持フレームの１つ以上の空気入口および１つ以上の空気出口を有してもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの吸着性材料は、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、多孔性アルミナ、および有機金属骨格物質から成る群から選択されてもよく、および／または二酸化炭素または揮発性有機化合物を室内空気から除去してもよい。
【０００７】
本開示の空気処理モジュールの実施形態はまた、入口側および出口側を含む支持フレームを含んでもよく、１つ以上の空気入口は、入口側に形成され、１つ以上の空気出口は、出口側に形成される。１つ以上の空気入口および１つ以上の空気出口は、支持フレームの片側に沿って相互に隣接して形成されてもよい。いくつかの実施形態では、空気処理モジュールは、暖房、換気、および／または空調システムの中央冷却ユニットの下流に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、空気処理モジュールは、センサを含み、温度、圧力、流速、および／またはガス組成物を測定してもよい。
【０００８】
本開示はまた、汚染物質を室内空気から除去するための空気処理システムに関し得る。これらのシステムは各々、１つ以上の空気入口と、１つ以上の空気出口と、１つ以上の挿入体とを有し得る複数の空気処理モジュールを含んでもよい。挿入体は各々、いくつかの実施形態によると、少なくとも１つの吸着性材料を含んでもよい。少なくとも１つの吸着性材料は、温度スイング脱着および圧力スイング脱着のうちの少なくとも１つを使用する複数の空気処理モジュールの各々内の再生のために配列されてもよい。いくつかのシステム実施形態では、複数の空気処理モジュールは、相互に隣接して整列させられ、共通入口プレナムおよび共通出口プレナムと連通してもよく、複数の空気処理モジュールの１つ以上の挿入体は、複数の実質的に平行な空気流路を形成してもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の挿入体は、シート状形態で配列されてもよい。いくつかのシステム実施形態は、垂直積層において、および／または水平に、複数の空気処理モジュールを配列するステップを含んでもよい。本開示の空気処理システムは、特定の実施形態に応じて、商業、住居、産業、軍、または公共の建物内に配置されてもよい。
【０００９】
本開示はまた、汚染物質を室内空気から除去するための方法を想定する。本方法は、複数の空気処理モジュールを提供するステップであって、各空気処理モジュールが、１つ以上の空気入口と、１つ以上の空気出口と、各々少なくとも１つの吸着性材料を含み得る１つ以上の挿入体とを有し得る、ステップを含んでもよい。少なくとも１つの吸着性材料は、温度スイング脱着および圧力スイング脱着のうちの少なくとも１つを使用する、複数の空気処理モジュールの各々内の再生のために配列されてもよい。本方法はまた、複数の空気処理モジュールを相互に隣接して配列するステップを含んでもよく、複数の空気処理モジュールの１つ以上の挿入体は、複数の実質的に平行な空気流路を形成してもよい。本方法は、室内空気の流動を、空気吸入プレナムから複数の空気処理モジュールの１つ以上の空気入口の中へ、複数の実質的に平行な空気流路のうちの１つ以上を通して、少なくとも１つの吸着性材料のうちの１つ以上を通して、１つ以上の空気出口を通して空気排気プレナムの中へと指向させるステップをさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、空気入口プレナムおよび空気出口プレナムは、暖房、換気、および／または空調システムと連通するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の挿入体は、シート状形態に配列されてもよい。
【００１０】
本明細書に説明される主題の１つ以上の変形例の詳細は、添付図面および以下の説明に記載される。本明細書に説明される主題の他の特徴および利点は、説明および図面ならびに請求項から明白となるであろう。
【００１１】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本明細書に開示される主題のある側面を示し、説明とともに、開示される実施形態と関連付けられた原理のうちのいくつかを説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本開示のいくつかの実施形態による、ＨＶＡＣシステムを示す。
【図２ａ】図２ａは、本開示のいくつかの実施形態による、空気処理モジュールの実施形態を示す。
【図２ｂ】図２ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、垂直に積層された図２ａの複数の空気処理モジュールを示す。
【図３】図３は、本開示のいくつかの実施形態による、空気処理モジュールの実施形態を示す。
【図４ａ】図４ａおよび４ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、空気処理モジュールの実施形態を示す。図４ａは、空気処理モジュールの入口端を示し、図４ｂは、空気処理モジュールの出口端を示す。
【図４ｂ】図４ａおよび４ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、空気処理モジュールの実施形態を示す。図４ａは、空気処理モジュールの入口端を示し、図４ｂは、空気処理モジュールの出口端を示す。
【図５ａ】図５ａおよび５ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、空気処理モジュールの実施形態を示す。図５ａは、空気処理モジュールの入口端を示し、図５ｂは、空気処理モジュールの出口端を示す。
【図５ｂ】図５ａおよび５ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、空気処理モジュールの実施形態を示す。図５ａは、空気処理モジュールの入口端を示し、図５ｂは、空気処理モジュールの出口端を示す。
【図６】図６は、本開示のいくつかの実施形態による、空気処理モジュールの実施形態を示す。
【図７】図７は、本開示のいくつかの実施形態による、複数の空気処理モジュールの配列を示す。
【図８】図８は、本開示のいくつかの実施形態による、複数の空気処理モジュールの配列を示す。
【図９】図９は、本開示のいくつかの実施形態による、垂直に積層され、共通入口プレナムおよび共通出口プレナムと流体連通する、複数の空気処理モジュールを示す。
【図１０】図１０は、本開示のいくつかの実施形態による、垂直に積層され、共通入口プレナムおよび共通出口プレナムと流体連通する、複数の空気処理モジュールを示す。
【図１１】図１１は、本開示のいくつかの実施形態による、水平に配列され、共通入口プレナムおよび共通出口プレナムと流体連通する、複数の空気処理モジュールを示す。
【図１２】図１２は、本開示のいくつかの実施形態による、空気処理モジュールの実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
種々の図面中の類似参照記号は、類似要素を示す。
【００１４】
コンパクトな平行構成に配列された高容量の再生可能な吸着性材料を使用して、汚染物質を室内空気から除去するためのデバイス、システム、および方法が本明細書に提供される。本開示のいくつかの実施形態は、１つ以上の吸着性材料を含む１つ以上の取外し可能な挿入体を有するモジュール式の拡張可能な空気処理モジュールを対象とし得る。空気処理モジュールは、汚染物質を大量の循環室内空気から除去するための大表面積を提供するために垂直に積層され、および／または水平に配列され、コンパクトな空気処理システムを形成してもよい。本開示の実施形態は、高容量吸着性材料、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）等の汚染物質を除去するための分子篩を使用して、室内空気の質を改善する空気処理システムを提供してもよい。
【００１５】
図１は、ＨＶＡＣシステム１００の基本構成を示す。いくつかの実施形態では、システム１００は、建物、車両、または他の構造内に位置し、人占有空間１１０の暖房、換気、および／または空調のために構成されてもよい。システム１００のいくつかの実施形態は、建物、車両、または他の構造内の複数の人占有空間１１０の暖房、換気、および／または空調のために使用されてもよい。本開示による建物として、限定ではないが、オフィス用建物、住居用建物、店舗、ショッピングモール、ホテル、病院、レストラン、空港、鉄道の駅、および／または学校が挙げられ得る。本開示による車両として、限定ではないが、自動車、船舶、電車、飛行機、または潜水艦が挙げられ得る。
【００１６】
いくつかの実施形態では、システム１００は、中央空気処理ユニット１２０と、空気処理システム１５０とを含んでもよい。空気処理システム１５０は、図１に示されるように、空気処理ユニット１２０の上流またはユニット１２０の下流に位置してもよい。空気処理ユニット１２０と空気処理システム１５０とは、ダクト網１６０を介して、相互にならびに人占有空間１１０と流体連通してもよい。いくつかの実施形態では、空気処理システム１５０の中へおよびそこから外に流動する室内空気の量は、１つ以上の弁によって自動的におよび／または手動で制御されてもよい。弁は、空気処理システム１５０の上流および／または下流のダクト１６０内に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、弁は、システム１００と空気処理システム１５０との間に流体連通が存在せず、システム１５０の中へおよびそこから外に流動する空気が実質的に阻止されるように、空気処理システム１５０をシステム１００の残りから隔離する役割を果たしてもよい。
【００１７】
図１に示されるように、室内空気は、矢印１３０によって示されるように、人占有空間１１０の１つ以上の吸入口１７０（例えば、通気口および／またはダクト）から受容した戻り空気として、ダクト１６０の中へ流入し、空気処理ユニット１２０に向かって流動する。空気処理ユニット１２０は、とりわけ、ダクト１６０を通して、人占有空間１１０の中へおよびそこから外に空気を循環させるための送風機と、空気を加熱、冷却、および清浄するための加熱または冷却要素およびフィルタラックまたはチャンバとを含んでもよい。空気処理ユニット１２０から放出される空気は、供給空気と称されもよく、その流動は、矢印１４０によって、図１に示される。本開示のいくつかの実施形態では、システム１００および／または空気処理システム１５０の１つ以上の弁は、供給空気の一部または全部が、空気処理システム１５０へと進路を変えられ、その後、矢印１４０によって示されるように、人占有空間１１０に向かって流動する供給空気の主流と再結合されることを可能にするように調節されてもよい。本開示の空気処理システム１５０の実施形態は、限定ではないが、人占有者によって、人占有空間１１０内で産生される揮発性有機化合物（ＶＯＣ）およびＣＯ２を含む、望ましくないガス、蒸気、および汚染物質を除去するように構成されてもよい。空気処理システム１５０によって除去され得る、人占有空間１１０内で見出される他の汚染物質ガスとして、限定ではないが、一酸化炭素、硫黄酸化物、および／または亜酸化窒素が挙げられ得る。システム１００のいくつかの実施形態は、システム１００内の循環空気のいずれも、建物、車両、または他の構造の外側からの補給空気と入れ換える必要性を削減あるいは排除するために、人占有空間１１０から受容した循環空気から十分に汚染物質を除去可能な空気処理システム１５０とともに構成されてもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態によると、空気処理システム１５０は、空気を付勢し、空気処理システム１５０内に配置された１つ以上の吸着性材料を通して流動させることによって、汚染物質を人占有空間１１０から受容した循環室内空気から除去してもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の吸着性材料は、それを通して空気が指向され得る、実質的に平行流路を提供するように、空気処理システム１５０内に配向されてもよい。循環室内空気が、１つ以上の吸着性材料を通して流動するにつれて、空気内の１つ以上の汚染物質の分子は、吸着性材料によって、その中に留保および捕捉されてもよい。吸着性材料として、ゼオライトおよび他の分子篩、活性炭、シリカゲル、多孔性アルミナ、ならびに有機金属骨格物質が挙げられ得るが、それらに限定されない。
【００１９】
いくつかの実施形態では、吸着性材料のうちの１つ以上は、再生されてもよい。より具体的には、汚染物質が、吸着性材料の表面上に蓄積するにつれて、その材料は、最終的に、付加的な汚染物質が吸収されることができないほど、汚染物質で飽和され得る。飽和に先立って、吸着性材料によって捕捉される汚染物質の総量は、空気処理システム１５０内に含まれる吸着性材料のサイズ、厚さ、および／または体積と、限定ではないが、吸着性のタイプ、汚染物質の種および濃度、ならびに温度を含む、多くの他のパラメータに依存し得る。飽和に応じて、本開示の実施形態は、汚染物質を吸着性材料から再生または除去するように構成されてもよい。いくつかの実施形態は、温度スイング脱着および／または圧力スイング脱着を使用する、吸着性材料を再生してもよい。そのような再生は、吸着性材料に、吸着性材料の温度を上昇させる、および／または比較的に不活性であるパージガスを吸着性材料を通して流動させることによって、閉じ込められた汚染物質を放出させてもよい。いくつかの実施形態では、本開示の吸着性材料は、除去されずに、空気処理システム１５０内で再生されてもよい。
【００２０】
本開示の空気処理モジュールおよびシステム内で使用される吸着性材料の実施形態は、設計要件に従って、種々の形状およびサイズにおいて構成されてもよい。いくつかの実施形態では、吸着性材料は、略正方形および／または長方形の形状の材料のシートとして構成されてもよい。吸着性材料のシートは、吸着性材料から全体的に形成され、吸着性材料の剛性シートを提供するために硬くされてもよく、および／または剛性支持フレーム内に含まれてもよい。いくつかの実施形態では、吸着性材料は、濾膜等の材料の多孔性剛性支持シートに噴霧、散布、または別様に取着される。吸着性材料の具体的寸法は、その中に空気処理システム１５０が組み込まれるＨＶＡＣシステムの要件に依存し、およびそれに従って変動してもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、空気処理システム１５０内の吸着性材料の１つ以上の挿入体は、比較的に薄く、空気を吸着性材料を通して付勢させるために高い圧力を使用する必要性を排除し得る。一方、それらの同一の実施形態はまた、吸着性材料が薄過ぎて汚染物質を十分に捕捉および留保するためのその能力を低下させないことを要求し得る。さらに吸着性材料の挿入体が薄過ぎる場合、特に、標的汚染物質（ＣＯ２等）のうちの１つが比較的に大量に生じる場合もまた、長期間にわたって、要求される汚染物質の量を収集することに不十分な吸着性材料の質量となり得る。故に、空気処理システム１５０の実施形態と併用される吸着性材料の挿入体のサイズ、形状、および数は、限定されないが、流動インピーダンス、圧力勾配、吸着能力、および物理的配列を含む種々の要因の平衡化に基づいて決定されてもよい。
【００２２】
本開示の実施形態は、吸着性材料の２つ以上の挿入体を実質的に平行な流動構成に配列することによって、所望の流量処理量およびインピーダンス要件を達成してもよい。本開示の平行流動構成では、２つ以上の挿入体を通る空気流は、空気処理システムを通る全体的空気の流動の産生に相加的に寄与し得る。いくつかの実施形態では、吸着性材料を含む１つ以上の挿入体のサイズは、人オペレータによって容易に運搬され、手動で設置されるために構成されてもよい。挿入体のいくつかの実施形態は、シート状形態に構成されてもよい。例えば、本開示は、１辺あたり１．５メートル未満の長さであり、数十キログラム以下の重さであり得る吸着性材料の略長方形の挿入体を提供する。いくつかの実施形態は、吸着性材料の薄い挿入体を使用して過剰な空気流動抵抗を回避してもよい。例えば、挿入体の厚さは、いくつかの実施形態によると、数センチメートル以下であってもよい。本開示による挿入体はまた、各々、約１０ｋｇの重さであってもよい。およそ１ｇ／ｃｍ３の密度を有する充填されたゼオライトの場合、１０ｋｇの挿入体は、約７０ｃｍ×７０ｃｍ×２ｃｍであり得る。このサイズの４０個の挿入体は、２０ｍ２の総表面積を呈し得、実質的に平行な構成における４０個の挿入体を通して空気を流動させる必要性は、以下により詳細に説明されるように、非常に効率的な配列を要求し得る。
【００２３】
空気処理システム１５０の実施形態は、吸着性材料の２つ以上の挿入体を並列に提供することによって、循環室内空気のより高い処理量に対処するために、垂直および／または水平に配列される２つ以上の空気処理モジュール（例えば、図２参照）を含んでもよい。各空気処理モジュールは、吸着性材料の１つ以上の挿入体を有してもよい。本開示の実施形態は、吸着性材料の挿入体の幾何学的レイアウトを非常にコンパクトな配列に構成し、拡張可能かつ比較的に控えめな専有面積内に、多数の、可能性として、数百個の吸着性材料の挿入体を提供してもよい。
【００２４】
吸着性材料の多数の挿入体を並列かつコンパクトな構成に配列することと関連付けられた利点は、平均的なオフィス用建物内において要求される吸着性材料および空気流動の実際の量を検討することによって理解され得る。通常の条件下では、平均的な人は、１時間あたり約４０〜５０グラムのＣＯ２を産生し得る。このＣＯ２の蓄積に対処するために、２００人用の人占有空間のためのＨＶＡＣシステムの空気処理システムは、１時間あたり約１０ｋｇのＣＯ２を吸収および除去するように設計され得る。ＣＯ２の密度は、約２ｋｇ／ｍ３であるので、ＣＯ２の体積は、本実施例では、５ｍ３に等しくなるであろう。したがって、空気中のＣＯ２の割合が０．１％を下回って維持されるべき場合、空気処理システムは、５ｍ３のＣＯ２を人占有空間から除去するために、毎時少なくとも５，０００ｍ３の室内空気の相当物を除去する必要があるであろう。
【００２５】
分子篩は、通常温度および高濃度の条件下において、ＣＯ２におけるその重量の最大２０％を吸収することが知られているが、実際は、温度スイングの限定された範囲、低濃度状態、湿度の存在、および汚染物質の蓄積を含む種々の要因のために、より少ない容量を想定することがより適切である。サイクルあたりの吸着質量の５〜１０％の吸着容量が一般的であるが、いくつかの吸着材および条件については、より低い数値がより現実的であり得る。したがって、吸着性材料の挿入体は、単一の吸着−脱着サイクル内で生成されるＣＯ２の量を収集するように寸法設定され得る。１時間あたり１０ｋｇのＣＯ２では、連続２時間の動作および再生サイクルのために設計された空気処理システムは、４００ｋｇの吸着材、吸着容量が、５％未満である場合、それ以上を要求するであろう。
【００２６】
図２ａは、本開示による、空気処理モジュール２００の実施形態を示す。空気処理モジュール２００は、支持フレーム２４０を含み、いくつかの実施形態では、概して、図２ａに示されるように、長方形角柱として構成されてもよい。支持フレーム２４０は、側壁２４２と、入口端壁２４４と、出口端壁２４５と、上部パネル２４６と、底部パネル２４８とを有してもよい。いくつかの実施形態では、支持フレーム２４０ならびに本開示の任意の空気処理モジュールのための支持フレームは、材料の単一の一体パネルから、または種々のパネル（２４２、２４４、２４５、２４６、２４８）をともに剛性に継合することによって、形成されてもよい。支持フレーム２４０ならびに本開示の任意の空気処理モジュールのための支持フレームは、限定ではないが、金属、繊維ガラス、またはプラスチックを含む、任意の１つ以上の好適な材料から作製されてもよい。支持フレーム２４０はまた、１つ以上の空気入口２１０を含んでもよい。空気入口２１０は、入口端壁２４４内に形成されてもよく、または、いくつかの実施形態では、入口端壁２４４、側壁２４２、および上部パネル２４６または底部パネル２４８によって、それらの間に形成されてもよい。すなわち、入口端壁２４４は、部分的にのみ、支持フレーム２４０の高さＨに沿って延在してもよい。支持フレーム２４０はまた、１つ以上の空気出口２２０を含んでもよい。空気出口２２０は、出口端壁２４５内に形成されてもよく、または、いくつかの実施形態では、出口端壁２４５、側壁２４２、および上部パネル２４６または底部パネル２４８によって、それらの間に形成されてもよい。すなわち、出口端壁２４５は、部分的にのみ、支持フレーム２４０の高さＨに沿って延在してもよい。図２ａに示される空気処理モジュール２００の実施形態は、入口端壁２４４内に形成（例えば、機械加工）された１つの空気入口２１０と、出口端壁２４５内に形成（例えば、機械加工）された１つの空気出口２２０とを含む。いくつかの実施形態では、図２ａに示されるように、空気入口２１０および空気出口２２０が、相互からオフセットされるように、空気入口２１０は、上部パネル２４６に向かって、入口端壁２４４内に形成されてもよく、空気出口２２０は、底部パネル２４８に向かって、出口端壁２４５内に形成されてもよい。
【００２７】
空気処理モジュール２００の実施形態はまた、挿入体２３０を含んでもよい。挿入体２３０は、部分的または全体的に、支持フレーム２４０内に配置されてもよく、いくつかの実施形態では、シート状形態に配列されてもよい。いくつかの実施形態では、挿入体２３０は、支持フレーム２４０の長さＬ全体および／または支持フレーム２４０の幅Ｗ全体に横断してもよい。いくつかの実施形態では、挿入体２３０は、実質的に、図２ａに示されるように、支持フレーム２４０の高さＨの中点に配置されてもよい。図２ａは、支持フレーム２４０の上部パネル２４６および／または底部パネル２４８に実質的に平行に配向される挿入体２３０を示すが、本開示の実施形態は、支持フレーム２４０内の挿入体２３０の種々の配向を想定する。挿入体２３０は、支持フレーム２４０の一体型部分として形成されてもよく、あるいはフレーム２４０の側面または端部から、挿入体２３０を支持フレーム２４０内に摺動させること等によって、支持フレーム２４０内に取外し可能に挿入されてもよい。そのような実施形態では、側壁２４２、入口端壁２４４、および／または出口端壁２４５は、取外し可能であって、必要に応じて、挿入および／または除去されるように、挿入体２３０のための開口部を提供してもよい。挿入体２３０は、限定ではないが、側壁２４２、入口端壁２４４、および／または出口端壁２４５に取着されるクリップ、あるいはその中に形成されるチャネルまたはトラックを含む、任意の好適な手段によって、支持フレーム２４０内に保持されてもよい。そのような構成はまた、本開示の任意の実施形態の任意の挿入体および支持フレームに適用されてもよい。
【００２８】
挿入体２３０は、本開示の実施形態によると、それを通して循環室内空気が通過する、１つ以上の吸着性材料である、および／またはそれを含んでもよい。いくつかの実施形態では、挿入体２３０は、それに対して１つ以上の吸着性材料が取着される、または別様にそれによって支持され得る剛性の濾膜またはトレイ等の多孔性材料であってもよい。いくつかの実施形態では、挿入体２３０は、１つ以上の吸着性材料の剛体であってもよい。
【００２９】
動作時、人占有空間（図１参照）からの循環室内空気は、ダクト（図１参照）から、空気入口２１０において、空気処理モジュール２００に流入し、挿入体２３０を通して流動し、空気出口２２０において、空気処理モジュール２００から流出させられてもよい。図２ａに示される実施形態によると、出口端壁２４５は、挿入体２３０の上方で閉鎖されるため、空気入口２１０に流入する循環室内空気は、付勢され、挿入体２３０を通して流動し、空気出口２２０に到達する。循環室内空気が、挿入体２３０を通して流動するにつれて、１つ以上の吸着性材料に密接して接触し、１つ以上の標的汚染物質が、吸着性材料によって、循環室内空気から除去される。
【００３０】
図２ｂは、垂直に積層された１１個の空気処理モジュール２００の構成を有する、空気処理システム２８５を示す。空気処理モジュール２００は、平行な空気流路またはチャネルを生成するように配列されてもよい。いくつかの実施形態では、各空気処理モジュール２００の空気出口２２０は、共通出口プレナム２７０内に流れ込んでもよい。共通入口プレナム（図示せず）は、空気入口２１０に提供され、各空気処理モジュール２００に循環室内空気を給送してもよい。空気処理システム２８５のいくつかの実施形態は、各々、空気入口２１０および空気出口２２０と共通入口プレナム（図示せず）および共通出口プレナム２７０との間に延在する、コネクタ２９０を含んでもよい。
【００３１】
図３は、支持フレーム３４０と、支持フレーム３４０内に配置される挿入体３３０とを有する、空気処理モジュール３００の実施形態を示す。支持フレーム３４０は、側壁３４２と、入口端チャネル３４４と、出口端チャネル３４５と、上部パネル３４６と、底部パネル３４８とを有してもよい。空気入口３１０は、直接、入口端チャネル３４４の下方に、側壁３４２、入口端チャネル３４４、および底部パネル３４８によって、それらの間に形成されてもよい。空気出口３２０は、直接、出口端チャネル３４５の上方に、側壁３４２、出口端チャネル３４５、および上部パネル３４６によって、それらの間に形成されてもよい。入口端チャネル３４４は、上部パネル３４６の一部として、または上部パネル３４６に剛に取着された別個の構成要素として、構成されてもよい。出口端チャネル３４５は、底部パネル３４８の一部として、または底部パネル３４８に剛に取着された別個の構成要素として、構成されてもよい。図３では、側壁３４２は、支持フレーム３４０内の挿入体３３０の配列を図示する目的のために除去されている。図３に示されるように、挿入体３３０は、上部パネル３４６および／または底部パネル３４８に対して、ある角度で配置されてもよい。いくつかの実施形態では、図３が図示するように、挿入体３３０は、入口端チャネル３４４および出口端チャネル３４５によって、支持フレーム３４０内の適所に保持されるように、支持フレーム３４０内に取外し可能に挿入され、適切に寸法設定されてもよい。挿入体３３０は、シート状形態に配列されてもよい。
【００３２】
動作時、人占有空間（図１参照）からの循環室内空気は、ダクト（図１参照）から、空気入口３１０において空気処理モジュール３００に流入し、挿入体３３０を通って流動し、空気出口３２０において空気処理モジュール３００から流出させられてもよい。図３に示されるように、支持フレーム３４０内の挿入体３３０の配向は、空気入口３１０に流入する循環室内空気の流路を遮断し、空気を挿入体３３０を通して流動させ、空気出口３２０に到達させる。空気が挿入体３３０を通って流動するにつれて、挿入体３３０内またはその上に含まれる１つ以上の吸着性材料に密接に接触し、１つ以上の標的汚染物質が空気から除去される。図３に示されるように、空気入口３１０および空気出口３２０は、図２ａの実施形態におけるように、相互から垂直にオフセットされない。いくつかの実施形態では、多数の空気処理モジュール３００を一緒に配列する必要があるので、各空気処理モジュール３００の高さＨは、支持フレーム３４０内の挿入体３３０の角度を調節することによって最小にされてもよい。挿入体３３０は、側壁３４２の一方または両方の開口部を通して、あるいは側壁３４２、入口端チャネル３４４、または出口端チャネル３４５を除去することによって、挿入および／または除去されてもよい。
【００３３】
図４ａおよび４ｂは、本開示による、空気処理モジュール４００の実施形態を示す。空気処理モジュール４００は、側壁４４２、上部パネル４４６、および底部パネル４４８を有する支持フレーム４４０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、空気処理モジュール４００は、部分的または完全に、支持フレーム４４０内に配置され、実質的に、支持フレーム４４０の長さＬおよび幅Ｗ全体を横断する２つ以上の挿入体４３０を有してもよい。挿入体４３０は、いくつかの実施形態によると、図４ａおよび４ｂに示されるように、シート状形態に配列されてもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上の挿入体４３０は、相互に実質的に平行であり、１つ以上の吸着性材料を含んでもよい。挿入体４３０は、支持フレーム４４０の側壁４４２上に形成されるタブ４５０によって、および／または入口端バッフル４１１および出口端バッフル４２１によって、支持フレーム４４０内の適所に保持されてもよい。モジュール４００のいくつかの実施形態は、２つ以上の挿入体４３０を空気処理モジュール４００の上部パネル４４６および／または底部パネル４４８に実質的に平行な配向で支持フレーム４４０内に配置してもよい。空気入口４１０は、図４ａに示されるように、側壁４４２と挿入体４３０とによって、それらの間に形成されてもよい。２つ以上の空気出口４２０は、図４ｂに示されるように、側壁４４２、上部パネル４４６、底部パネル４４８、および挿入体４３０によって、それらの間に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の入口端バッフル４１１は、図４ａに示されるように、挿入体４３０と上部パネル４４６と底部パネル４４８と側壁４４２との間に構成されてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の出口端バッフル４２１は、図４ｂに示されるように、挿入体４３０と上部パネル４４６と底部パネル４４８と側壁４４２との間に構成されてもよい。バッフル（４１１、４２１）は、側壁４４２、上部パネル４４６、および／または底部パネル４４８の一部として、一体的に形成されてもよく、あるいは側壁４４２、上部パネル４４６、および／または底部パネル４４８に剛に取着された別個の構成要素であってもよい。
【００３４】
動作時、人占有空間（図１参照）からの循環室内空気は、ダクト（図１参照）から、空気入口４１０において空気処理モジュール４００に流入し、挿入体４３０を通って流動し、空気出口４２０において空気処理モジュール４００から流出させられてもよい。図４ａおよび４ｂに示されるように、側壁４４２と出口端バッフル４２１とは、協働して、その中に、循環空気が空気入口４１０を通過した後に流入する閉鎖流路を提供する。その結果、循環室内空気は付勢されて、上向きにまたは下向きに挿入体４３０を通って流動し、空気出口４２０に到達する。言い換えると、入口側において、空気は、挿入体４３０の間の空間内にのみ流入可能であり、そこに共通入口プレナム（図示せず）が設置され得るが、他端が出口端バッフル４２１によって遮断されているので、挿入体４３０の間の空気処理モジュール４００から流出できない。しかしながら、挿入体４３０の上方および下方に空気出口４２０が存在するので、空気は付勢されて、挿入体４３０を通って流動し、それにより、空気中の汚染物質は、挿入体４３０の吸着性材料によって捕捉および留保される。いくつかの実施形態では、図４ａおよび４ｂに示されるように、空気処理モジュール４００内の空気流路は、相互に実質的に平行であってもよい。
【００３５】
図５ａおよび５ｂは、本開示による、空気処理モジュール５００の実施形態を示す。空気処理モジュール５００は、側壁５４２と、上部パネル５４６と、底部パネル５４８とを有する支持フレーム５４０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、空気処理モジュール５００は、部分的または完全に、支持フレーム５４０内に配置され、実質的に、支持フレーム５４０の長さＬおよび幅Ｗ全体を横断する２つ以上の挿入体５３０を有してもよい。挿入体５３０は、いくつかの実施形態によると、シート状形態に配列されてもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上の挿入体５３０は、相互に実質的に平行であり、１つ以上の吸着性材料を含んでもよい。挿入体５３０は、支持フレーム５４０の側壁５４２上に形成されるタブ５５０（図５ｂ参照）と入口端バッフル５１１および出口端バッフル５２１とによって、それらの間の支持フレーム５４０内の適所に保持されてもよい。モジュール５００のいくつかの実施形態は、空気処理モジュール５００の上部パネル５４６および／または底部パネル５４８に実質的に平行な配向において、支持フレーム５４０内に２つ以上の挿入体５３０を配置してもよい。２つ以上の空気入口５１０は、図５ａに示されるように、側壁５４２、上部パネル５４６、底部パネル５４８、および挿入体５３０によって、それらの間に形成されてもよい。２つ以上の空気出口５２０は、図５ｂに示されるように、側壁５４２、上部パネル５４６、底部パネル５４８、および挿入体５３０によって、それらの間に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上の入口端バッフル５１１は、図５ａに示されるように、側壁５４２、上部パネル５４６、底部パネル５４８、および挿入体５３０の間に構成されてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の出口端バッフル５２１は、図５ｂに示されるように、側壁５４２、上部パネル５４６、底部パネル５４８、および挿入体５３０の間に構成されてもよい。バッフル（５１１、５２１）は、側壁５４２、上部パネル５４６、および／または底部パネル５４８の一部として一体的に形成されてもよく、あるいは側壁５４２、上部パネル５４６、および／または底部パネル５４８に剛に取着された別個の構成要素であってもよい。
【００３６】
動作時、人占有空間（図１参照）からの循環室内空気は、ダクト（図１参照）から、空気入口５１０において空気処理モジュール５００に流入し、挿入体５３０を通って流動し、空気出口５２０において空気処理モジュール５００から流出させられてもよい。図５ａおよび５ｂに示されるように、側壁５４２と出口端バッフル５２１とは、協働して、その中に、循環室内空気が空気入口５１０を通過した後に流入する閉鎖流路を提供してもよい。その結果、空気は付勢されて、上向きにまたは下向きに、少なくとも、閉鎖流路の直上および直下の挿入体５３０を通って流動し、空気出口５２０のうちの１つ以上に到達する。言い換えると、空気は、共通入口プレナム（図示せず）から空気入口５１０の中へ、そして挿入体５３０の間の平行流路内に流動する。挿入体５３０の間の平行流路は、側壁５４２および出口端バッフル５２１によって閉鎖されているので、空気は、付勢されて、上向きおよび下向きに、隣接する対の挿入体５３０を通って空気出口５２０のうちの１つ以上から流動し、それによって、空気中の汚染物質は、挿入体５３０の吸着性材料によって捕捉および留保される。したがって、図５ａおよび５ｂに示される空気処理モジュール５００等、本開示のいくつかの実施形態によると、汚染物質を除去するための１つ以上の吸着性材料を含む多数の挿入体が、コンパクトな空間内に提供され、それを通して大量の循環空気が通過し得る吸着性材料の大きな総有効断面積を有する多数の平行流路を生成することができる。
【００３７】
図６は、本開示による、空気処理モジュール６００の実施形態を示す。空気処理モジュール６００は、側壁６４２と、上部パネル６４６と、底部パネル６４８と、背面パネル（図示せず）を有する支持フレーム６４０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、支持フレーム６４０は、支持フレーム６４０の幅Ｗの中点を中心として、または支持フレーム６４０の幅Ｗに沿ったいくつかの他の位置に位置する区画６７０によって分割されてもよい。空気処理モジュール６００のいくつかの実施形態は、図６に示されるように、モジュール６００の同一の側に位置する１つ以上の空気入口６１０および１つ以上の空気出口６２０とともに構成されてもよい。いくつかの実施形態では、空気処理モジュール６００は、部分的または完全に、支持フレーム６４０内に、および区画６７０の片側に配置され、１つ以上の空気入口６１０を形成する２つ以上の挿入体６３０を有してもよい。挿入体６３０は、いくつかの実施形態によると、シート状形態に配列されてもよい。挿入体６３０は、実質的に、支持フレーム６４０の長さＬおよび幅Ｗ全体を横断してもよい。そのような実施形態では、挿入体６３０は、切り欠きまたは切り込みを有し、区画６７０を収容してもよい。いくつかの実施形態では、挿入体６３０は、長さＬ全体に横断するが、側壁６４２から区画６７０までにのみ延在してもよい。いくつかの実施形態では、ある挿入体は、支持フレーム６４０の幅Ｗ全体に延在してもよく、ある挿入体は、側壁６４２と区画６７０との間にのみ延在してもよい。
【００３８】
２つ以上の挿入体６３０は、相互におよび／またはモジュール６００の上部パネル６４６および／または底部パネル６４８に実質的に平行であり、１つ以上の吸着性材料を含んでもよい。挿入体６３０は、図６に示されるように、支持フレーム６４０の側壁６４２上に形成されるタブ６５０と入口端バッフル６１１および出口端バッフル６２１とによって、それらの間の支持フレーム６４０内の適所内に維持されてもよい。モジュール６００のいくつかの実施形態は、空気処理モジュール６００の長さＬに対して、実質的に水平配向に、２つ以上の挿入体６３０を支持フレーム６４０内に配置してもよい。２つ以上の空気入口６１０は、図６に示されるように、側壁６４２、区画６７０、上部パネル６４６、底部パネル６４８、および／または挿入体６３０によって、それらの間に形成されてもよい。２つ以上の空気出口６２０は、図６に示されるように、側壁６４２、区画６７０、上部パネル６４６、底部パネル６４８、および／または挿入体６３０によって、それらの間に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上の入口端バッフル６１１が、図６に示されるように、側壁６４２、区画６７０、上部パネル６４６、底部パネル６４８、および／または挿入体６３０間に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の出口端バッフル６２１は、図６に示されるように、側壁６４２、区画６７０、上部パネル６４６、底部パネル６４８、および／または挿入体６３０の間に構成されてもよい。バッフル（６１１、６２１）は、側壁６４２、上部パネル６４６、および／または底部パネル６４８の一部として、一体的に形成されてもよく、あるいは側壁６４２、上部パネル６４６、区画６７０、および／または底部パネル６４８に剛に取着された別個の構成要素であってもよい。
【００３９】
動作時、人占有空間（図１参照）からの循環室内空気は、ダクト（図１参照）から、空気入口６１０において空気処理モジュール６００に流入し、挿入体６３０を通って流動し、空気出口６２０において空気処理モジュール６００から流出されてもよい。図６に示されるように、側壁６４２と出口バッフル６２１とは、協働して、その中に、循環室内空気が空気入口６１０を通って通過した後に流入する挿入体６３０の間に閉鎖流路を提供する。その結果、空気は、付勢されて、上向きまたは下向きに、少なくとも、閉鎖流路の直上および直下の挿入体６３０を通って流動する。いくつかの実施形態では、入口端バッフル６１１は、区画６７０と側壁６４２との間の入口側に配置され得るので、挿入体６３０を通って通過した空気は、空気出口６２０に向かって、およびそこから指向される。この構成および他の類似実施形態は、全体的システムレイアウトが、空気処理モジュールの配列の同一の側に沿って、共通入口プレナムと共通出口プレナムとが相互に隣接することを要求するときを含むが、それらに限定されない種々の状況において有用であり得る。いくつかの実施形態では、プレナムを空気処理モジュールの同一の側に一緒に設置することによって、空気処理モジュール６００の反対側の入口および／または出口を再生のために使用されるように利用可能にしてもよく、あるいは点検および／または保守のためのアクセスを提供する。
【００４０】
空気処理モジュール２００の実施形態のように、空気処理モジュール３００、４００、５００、および６００の実施形態もまた、垂直および／または水平に配列されてもよい。例えば、図７は、挿入体が、水平ではなく、垂直に配向される空気処理モジュールのハイブリッド配列７００の実施形態を示す。動作原理および空気流動パターンは、水平に配向された挿入体を採用するモジュールと実質的に同一であるが、垂直配向は、機械的観点から異なり得る。すなわち、垂直挿入体は、いくつかの潜在的利点を有し得、例えば、挿入体は、その自身の重量のために中央が撓む可能性が低いこと、および垂直挿入体は、相互の上部にではなく、並列に立設するため、多数の挿入体は、高い垂直積層を生成する必要はないであろうことが挙げられる。高い垂直積層は、いくつかの機械的短所を有し、例えば、点検および保守のため、上側モジュールへのアクセスが困難であること、および累積重量のため、積層内の下側モジュールにかかる重量負荷が大きくなることを含むが、それらに限定されない。また、水平配列では、温度および圧力変動が殆どなくなり得る。一方、水平配列は、より大きな専有面積を要求し、これは、利用不可能である、または望ましくない場合がある。
【００４１】
図８は、挿入体が、水平に配向されるが、相互に並列に継合された垂直柱に積層される空気処理モジュールのハイブリッド配列８００の実施形態を示す。挿入体が、垂直に配向されるか、水平に配向されるかの選択は、本明細書で論じられる空気処理モジュール実施形態のいずれに関しても行われ得る。
【００４２】
ＨＶＡＣシステムへの本開示の複数の空気処理モジュールの統合は、モジュールを共通入口プレナムおよび／または共通出口プレナムに取着することによって達成されてもよく、その一方または両方は、弁および／またはシャッタならびにファンまたは送風機の組み合わせを含み、３つの可能性として考えられる動作モードのうちの１つの間、空気の流動を制御してもよい。より具体的には、いくつかの実施形態では、本開示による、空気処理モジュールおよび／または空気処理モジュールの配列（例えば、垂直積層）は、（１）活性吸着モード、（２）脱着／再生モード、および／または（３）運転停止または切断を含む少なくとも３つの動作モードを有し得る。モード（１）において、室内空気は、ダクト（図１参照）から、空気処理システムの中へ流動し、そこから空気処理モジュールを通ってダクトの中へ戻ってもよい。このモードでは、汚染物質は、空気処理モジュール内の吸着性材料によって捕捉および留保され、処理された空気は、ＨＶＡＣシステムのダクトに戻されてもよい。
【００４３】
モード（２）において、空気処理モジュールは、熱または別の形態のエネルギーによるか、あるいは圧力スイング脱着による再生のために配列され、吸着性材料内に捕捉および留保された汚染物質を放出させてもよい。いくつかの実施形態では、再生を通して放出される汚染物質は、パージガスを流動させることによって、あるいは放出されたガスを圧送し、汚染物質を建物、車両、または他の構造外に廃棄することによって、空気処理システムから除去されてもよい。いくつかの実施形態は、空気処理システムを通して、加熱されたパージガスを流動させ、続いて、加熱されたパージガスを指向させ、外部に流動させることによって、吸着性材料を加熱してもよい。パージガスは、限定ではないが、太陽エネルギー、電気、ガス、油、温水、および／またはいわゆる廃棄熱、例えば、コンプレッサあるいはエンジンからの熱を含む任意の利用可能な熱源を使用して、プレナムの内側または外部で加熱されてもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上のそのような熱源の組み合わせは、変化する条件下において、要求される性能および経済的目的を達成するために使用されてもよい。
【００４４】
モード（３）において、空気処理モジュールは、任意の相互接続弁またはシャッタを閉鎖することによって、ＨＶＡＣシステムおよびパージガス源から切断されてもよい。空気処理システムのＨＶＡＣシステムからの切断および／または隔離は、例えば、空気処理システムが保守および／または修理を受けるときに必要であり得る。別の可能性として考えられる動作モードであるモード（４）は、いくつかの実施形態において存在し、「冷却」モードと称され得、再生された空気処理システムが、ＨＶＡＣシステムに再接続される前に、例えば、外部空気流動によって、またはよらずに冷却され、依然として暖かい再生された空気処理システムによる内部空気の望ましくない加熱を防止する。
【００４５】
図９は、空気処理モジュール９５０、共通入口プレナム９７５、および共通出口プレナム９９５の積層とともに構成される空気処理システム９００の実施例を示す。図９に示されるもの等のいくつかの実施形態では、共通入口プレナム９７５および共通出口プレナム９９５は、空気処理モジュール９５０によって形成される垂直積層の両側に配列されてもよい。共通入口プレナム９７５および共通出口プレナム９９５は各々、垂直積層の上部において密閉されてもよい。動作時、循環室内空気９０２は、共通入口プレナム９７５の底部において流入し、空気処理モジュール９５０の各々の空気入口（図示せず）内に流動してもよい。モジュール９５０の内側では、循環室内空気９０２は、モジュール９５０の各々内に含まれる１つ以上の挿入体を通して通過され、空気処理モジュール９５０の各々内の空気出口（図示せず）から流出し、供給空気９０４として、共通出口プレナム９９５の中に流動させられてもよい。供給空気９０４は、下向きに、共通出口プレナム９９５の底部に指向され、ＨＶＡＣシステムの主空気流に合流する。共通入口プレナム９７５に流入する空気流動９０２の速度および量と、共通出口プレナム９９５から流出する供給空気９０４は、ユニットの動作を統制するファン、弁、シャッタ、および他の制御を有する中央空気処理ユニット（ここでは図示せず）によって管理されてもよい。
【００４６】
図１０に示されるように、本開示のいくつかの実施形態は、例えば、空気処理モジュール１０５０が、図６に描写されるものと同様に構成されるとき、積層の同一の側に、共通入口プレナム１０７５および共通出口プレナム１０９５を配列してもよい。図１１に示されるように、本開示のいくつかの実施形態は、一緒に継合される複数の垂直に配向された空気処理モジュール１１５０を有する水平空気処理システムを含んでもよい。そのような実施形態では、共通入口プレナム１１７５および共通出口プレナム１１９５は、同様に、水平に配置されてもよい。
【００４７】
本開示のいくつかの実施形態は、側壁１２４２と、上部パネル１２４６と、底部パネル１２４８とを有する支持フレーム１２４０を含む空気処理モジュール１２００に向けられてもよい。モジュール１２００はまた、上部パネル１２４６および／または底部パネル１２４８に対して、支持フレーム１２４０内においてある角度で配向される２つ以上の挿入体１２３０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、隣接する挿入体１２３０は、挿入体１２３０の縁に沿って相互に接触してもよい。挿入体１２３０のいくつかの実施形態は、シート状形態に配列されてもよい。挿入体１２３０は、タブまたはチャネル（図示せず）によって、支持フレーム１２４０内の適所に保持されてもよい。支持フレーム１２４０は、完全に開放している入口端１２７０と、完全に開放している出口端１２８０とを有してもよい。挿入体１２３０の配向は、図１０に示されるように、空気入口１２１０および空気出口１２２０を形成してもよい。挿入体１２３０は、支持フレーム１２４０の端部のうちの１つから、または側壁１２４２を除去することによって、側面から、支持フレーム１２４０内に取外し可能に挿入されてもよい。
【００４８】
動作時、人占有空間（図１参照）からの循環室内空気は、ダクト（図１参照）から、空気入口１２１０において空気処理モジュール１２００に流入し、各空気入口１２１０を形成する挿入体１２３０を通って流動し、空気出口１２２０において空気処理モジュール１２００から流出させられてもよい。図１０に示されるように、支持フレーム１２４０内の各対の角度付けられた挿入体１２３０は、空気入口１２１０を形成し、同時に、その空気入口１２１０に流入する循環室内空気の流路を遮断する。その結果、空気は、上向きまたは下向きのいずれかに、それを通る空気が空気処理モジュール１２００内に流入する空気入口１２１０を形成する２つの挿入体１２３０のうちの一方を通って流動させられる。空気が、挿入体１２３０を通って流動するにつれて、挿入体１２３０の１つ以上の吸着性材料に密接して接触し、１つ以上の標的汚染物質が空気から除去される。前述の空気処理モジュール実施形態のように、空気処理モジュール１２００の実施形態は、複数の空気処理モジュールの空気処理システムを形成するように配列されてもよい。
【００４９】
本開示による、本明細書に説明される空気処理システムのいくつかの実施形態は、共通プレナムに接続されるが、独立して動作および閉鎖され得る２つ以上の別個の垂直積層または水平配列を備えてもよい。そのような実施形態は、１つ（または、それ以上）の空気処理システムが、再生または閉鎖を受けることを可能にする一方、別の空気処理システムは、依然として、空気流動を能動的に処理し、したがって、中断されないサービスを提供する。共通プレナムは、適切な弁、シャッタ、および／または送風機、ならびに空気流動および温度を制御するために使用される任意の他の要素を開閉することによって、垂直積層または水平配列の間を自動的に切り替えるように設計されてもよい。本開示による空気処理システムのいくつかの実施形態は、システムの機能性を監視し、動作モードの間の自動切り替えをトリガするために使用されるＣＯ２メータ、温度計、流量メータ、および圧力ゲージを含むが、それらに限定されないセンサおよびゲージを有してもよい。切り替え機能の１つは、限定ではないが、汚染物質のレベル上昇が空気出口または共通出口プレナム内において検出されると、空気処理システムをアクティブモードから再生モードにすることを含む。
【００５０】
前述の説明に記載される実施形態は、本明細書に説明される主題と一致する全実施形態を表すわけではない。代わりに、それらは、単に、説明される主題に関連する側面に一致するいくつかの実施例である。いくつかの変形例が、前述で詳細に説明されたが、他の修正または追加も可能である。特に、さらなる特徴および／または変形例が、それらの本明細書に記載されるものに加えて提供されてもよい。例えば、前述の実施形態は、開示される特徴の種々の組み合わせならびに部分的組み合わせおよび／または前述に開示されるいくつかのさらなる特徴の組み合わせならびに部分的な組み合わせを対象とし得る。加えて、添付図に描写され、および／または本明細書に説明される論理フローは、望ましい結果を達成するために、必ずしも、示される特定の順序または連続順序を要求するわけではない。他の実施形態も、添付の請求項の範囲内であり得る。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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