[发明专利]减少生活和工作空间中挥发性有机化合物和二氧化碳的方法

说明书

一种用来降低室内的挥发性有机化合物水平和室内二氧化碳水平两者的系统和方法，所述系统和方法比提高建筑物的通风率更节能。所述系统包括以连续方式操作的二氧化碳洗涤器，并且可选地但优选地进一步包括空气净化器。

相关申请的交叉引用

本公开的主题与在2020年1月21日提交的题为“Method to Reduce Both VOCsand CO₂ in Living and Working Spaces”的美国临时专利申请第62/963,617号相关并且要求其优先权，所述美国临时专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。

背景技术

节能建筑物(比如住宅生活场所和商业建筑物工作空间)往往具有比通风较好但通常能效较低的建筑物更低的室内空气换气性(air turnover)。室内空气与室外空气的这种较低的换气性使得比如挥发性有机化合物(VOC)的污染物以及比如细菌、微生物、真菌和病毒的病原体的水平在这样的建筑物内部增加。这导致所谓的病态建筑物综合症[1]。污染物和病原体的水平的增加不仅不利于这样的建筑物中的居住者的健康，还会导致生产力的下降。这引导了容许/控制室内空气换气率的“绿色”建筑物的设计。

最近的研究[2]已经表明二氧化碳和VOC的水平的增加会导致居住者的明显的认知障碍，研究建议增加建筑物通风率，并且认为通过增大空气换气率来降低VOC水平和二氧化碳水平所增加的加热和冷却成本远远抵消了居住者的提高的生产力。

几个最近的专利[3-19]解决了这个问题并且通过整合容纳CO₂吸着剂的洗涤单元而实现，所述洗涤单元以吸着模式接着解吸模式而周期性地(不连续地)操作，在所述解吸模式中被吸着的CO₂从所述洗涤单元被清除并且排放。例如，美国专利第9,328,396号和相关的专利公开使用气体洗涤单元来通过吸附而从受调节的空气流去除一种或多种气体(包括CO₂)。然而，所述洗涤单元被不连续地操作。这种方法的局限性在于，在清除周期期间，CO₂水平可能周期地达到峰值，如在图1中示意性地示出的那样，图1示出建筑物的工作或生活空间内的CO₂浓度可能随时间如何变化。

因此，尽管平均CO₂浓度可能低于预设的安全阈值水平，但是仍然会存在平均CO₂浓度可能超过所述安全阈值水平的周期性阶段，从而给建筑物的居住者造成不健康且认知受损的环境。在建筑物环境内提供更均匀的、安全的CO₂水平而不是潜在的不健康、周期性且可变的CO₂水平将是更好且更健康的方法。

因此，在建筑物环境内提供更均匀的、安全的CO₂水平而不是由现有技术所促进的潜在的不健康的周期性的可变的CO₂水平将是有利的。提供比提高通风率更节能的用于降低VOC水平和室内二氧化碳水平的替代的方法也将是有利的。

发明内容

在本文中所描述的各种实施例中，公开用于从建筑物或其它封闭场所中的空气去除CO₂和挥发性有机化合物(VOC)的系统和方法。

在一个实施例中，所述系统提供连续的二氧化碳洗涤器和空气净化器的组合，在一个方面中，所述组合位于供热通风和空气调节(HVAC)系统内。

HVAC系统包含加热和/或冷却盘管、向建筑物或其它封闭场所内的生活和工作空间提供空气的供应空气管道系统、以及用于使空气从建筑物或其它封闭场所内的生活和工作空间返回的返回空气管道系统。二氧化碳洗涤器和空气净化器可以位于整个HVAC系统的各种位置处，并且可以被用来从空气去除二氧化碳和VOC。

在一些实施例中，所述系统还包含微粒去除系统，比如空气过滤器。