清洁运输车辆中的车厢空气的系统和方法
阅读：751发布：2023-03-11
专利汇可以提供清洁运输车辆中的车厢空气的系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了用于 机动车辆 空气清洁系统的方法、系统和装置，所述机动车辆空气清洁系统可配置来至少以 吸附 模式和原位再生模式操作。所述系统包括：至少一种类型的吸着剂材料，所述至少一种类型的吸着剂材料被配置来根据重复吸附‑ 解吸 摆动循环将CO2从机动车辆车厢中去除；第一入口，所述第一入口被配置来在吸附模式期间将第一空气气流从所述车厢供应到所述系统；以及第一出口，所述第一出口被配置来在所述吸附模式期间在所述第一气流在所述吸着剂材料上方通过和/或穿过所述吸着剂材料后，返回所述第一气流。所述系统包括：第二入口，所述第二入口被配置来在再生模式期间向所述系统供应第二外部空气气流；第二出口，所述第二出口在所述再生模式期间在所述第二气流在所述吸着剂材料上方通过和/或穿过所述吸着剂材料后，返回所述第二气流。，下面是清洁运输车辆中的车厢空气的系统和方法专利的具体信息内容。
1.一种机动车辆空气清洁系统，所述机动车辆空气清洁系统被配置来将CO2从机动车辆车厢空气中去除，所述机动车辆空气清洁系统包括：
至少一个CO2传感器，所述至少一个CO2传感器布置在机动车辆内，并且被配置来产生对应于所述车辆的车厢的空气中的CO2的浓度的信号；
第一入口，所述第一入口被配置来在吸附模式期间从所述车辆的所述车厢接收第一气流；
至少一种类型的固体吸着剂材料，所述至少一种类型的固体吸着剂材料被配置来根据重复吸附-解吸摆动循环从所述第一气流捕获CO2和在再生期间将所捕获的CO2释放；
第一出口，所述第一出口被配置来在所述吸附模式期间在所述第一气流在所述吸着剂材料上方通过和/或穿过所述吸着剂材料后，将所述第一气流返回至所述车厢，其中所述第一出口被配置来组合所述第一入口进行操作，使得所述CO2的至少一部分被捕获离开所述第一气流；
第二出口，所述第二出口被配置来在再生模式期间排出所捕获的CO2；
至少一个风门和/或至少一个风扇；以及
至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置来：
通过所述至少一个风门和所述至少一个风扇中的至少一个来控制所述第一气流，确定所述车辆的状态，其中所述车辆的所述状态包括以下至少之一：所述车辆的打开和/或关闭的门、打开和/或关闭的窗以及打开和/或关闭的通风口，和
基于所述车辆的所述状态修改所述系统的操作模式，所述操作模式包括至少所述吸附模式和所述再生模式。
2.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括膜，所述膜为选择性对CO2可渗透的。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸着剂材料为以下各项中的至少一种：固体负载型胺、粘土、硅石、氧化铝、分子筛、金属有机框架、活性碳、纤维材料、聚合物以及碳颗粒。
4.根据权利要求2所述的系统，所述系统进一步包括至少一个储筒或子组件，所述至少一个储筒或子组件被配置来容纳所述至少一种类型的固体吸着剂材料或所述膜。
5.根据权利要求4所述的系统，所述系统进一步包括壳体，所述壳体被配置来接收所述至少一个储筒或子组件，其中所述至少一个储筒或子组件还被配置用于从所述壳体中去除。
6.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括至少一个第二去除装置，所述至少一个第二去除装置被配置来将第二物质从所述车厢空气中去除。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二物质为以下各项中的一种：挥发性有机化合物、烟雾、一氧化二氮、臭氧、硫氧化物、一氧化碳、真菌、细菌以及病毒。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二物质为霉菌。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二去除装置被配置来产生以下各项中的至少一种：辐射、离子、等离子体以及与所述第二物质反应和/或根除所述第二物质的分子种类。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二去除装置包括催化剂。
11.一种用于清洁机动车辆的车厢空气的方法，所述方法包括：
接收或以其他方式获得所述车辆的车厢的空气中的CO2的浓度的信号和/或数据；
通过第一入口接收车厢空气的第一气流；
在吸附模式期间通过使所述第一气流在至少一种类型的固体吸着剂材料上方流动和/或穿过所述至少一种类型的固体吸着剂材料来从所述第一气流中吸附所述CO2的至少一部分，其中所述吸着剂材料被配置来在所述吸附模式期间将CO2从所述第一气流中去除；
在再生模式期间排出所捕获的CO2；
在所述第一气流在所述吸着剂材料上方流动和/或穿过所述吸着剂材料后通过第一出口将所述第一车厢空气气流返回；
通过所述至少一个风门和所述至少一个风扇中的至少一个控制所述第一气流，确定所述车辆的状态，其中所述车辆的所述状态包括以下至少之一：所述车辆的打开和/或关闭的门、打开和/或关闭的窗以及打开和/或关闭的通风口，以及
基于所述车辆的所述状态改变所述车辆的操作模式，所述操作模式包括至少所述吸附模式和所述再生模式。
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法进一步包括使所述第一气流流过膜，所述膜为选择性对CO2可渗透的。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述吸着剂材料为以下各项中的至少一种：固体负载型胺、粘土、硅石、氧化铝、分子筛、金属有机框架、活性碳、纤维材料、聚合物以及碳颗粒。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少一种类型的固体吸着剂材料容纳在至少一个储筒或子组件内。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法进一步包括配置所述至少一个储筒或子组件以在壳体内进行可去除的替换，所述壳体被配置来接收所述第一气流和第二气流。
16.根据权利要求11所述的方法，所述方法进一步包括使所述第一气流在至少一个第二去除装置上方流动和/或穿过所述至少一个第二去除装置，所述第二去除装置被配置来将第二物质从所述车厢空气中去除。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二物质为以下各项中的一种：挥发性有机化合物、烟雾、一氧化二氮、臭氧、硫氧化物、一氧化碳、真菌、细菌以及病毒。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二物质为霉菌。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二去除装置被配置来产生以下各项中的至少一种：辐射、离子、等离子体以及与所述第二物质反应和/或根除所述第二物质的分子种类。
20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二去除装置包括催化剂。
清洁运输车辆中的车厢空气的系统和方法
[0001] 相关申请案的交叉引用
[0002] 本申请案要求2013年3月18日提交的名称为“用于车辆的再生空气洗涤器(Regenerable Air Scrubber for Vehicles)”的美国临时专利申请号61/802984的优先权，所述申请案的公开内容以全文引用的方式并入本文。
技术领域
[0003] 本公开案中的一些实施方式总体涉及用于管理车辆车厢中的空气质量的装置和方法，并且具体来说涉及清洁运输车辆中的车厢空气。
背景技术
[0004] 车辆内的空气质量是重要但未充分解决的问题。客车、公共运输车辆、船舶和商用飞机都共同具有高乘坐人员密度的受限空间。乘客消耗氧气并且产生大量二氧化碳(CO2)。因此，除非用引入到车辆中的相对大量清洁、外部空气替换空气，否则CO2含量趋于快速上升。
[0005] 用外部空气来替换车厢空气本身存在以下两方面的挑战：调节外部空气流入所需冷却功率，以及环绕车辆的外部空气的质量。对于可能存在于道路和城市中且包括其他车辆的排放废气的烟气、烟雾和灰尘来说，尤其存在后者情况。
[0006] 大多数车辆都具有用于调节和循环空气的系统，以对乘客以及可能最重要的是对驾驶员或操作者提供相对舒适环境。这些系统具有用于用来自车辆外部的外部空气替换空气、同时过滤并处理外部空气的设备。然而，这些系统并非始终足以提供良好空气质量，并且面临与注入到车厢中的外部空气的量相关联的复杂折衷。例如，大多数客车都允许空气的再循环，以便增加空调效率并且避免外部烟气和灰尘的引入。
[0007] 即使存在这些设备，车辆中的空气质量仍可能相当差。具体来说，发现CO2含量在客车以及公共运输系统中非常得高。例如，已经发现：在具有四个乘坐者且无外部空气循环的客车中，汽车的密闭车厢的车厢空气内的CO2浓度以最初超过每分钟约300百万分率(ppm)的速率上升。在车内乘坐了十分钟后，发现车厢空气内的CO2浓度高于2500ppm。在车内乘坐了三十分钟后，车厢空气内的CO2浓度达到约4000ppm的浓度，危险地高于室内1000ppm的建议CO2浓度极限。
[0008] 高CO2效应仅部分地理解，但已表明的是，即使CO2适度升高也会显著影响人的认知功能，因此，不但影响乘客的舒适和健康，而且潜在减弱驾驶员或操作者的表现，并且由此产生潜在安全危害。
[0009] 对在客车或公共运输中去除CO2的需要尚未得到重视，更不用说有效解决，并且直到现在也未提出实际解决方案。这可能归结于若干原因。首先，没有很好理解适度升高的CO2对人的影响，并且对这种影响在车辆车厢中的重要性的理解更少。其次，问题仅出现在具有几乎完整的空气再循环的良好密封车辆中，因此容易忽视。再者另外，CO2去除是在技术上存在困难的挑战，更何况要实现简单空气过滤，并且直到现在仍然无法提供在商用车辆中可具有成本效益的实际解决方案。发明内容
[0010] 在一些实施方式中，当前主题涉及用于从车辆车厢中的厢内空气去除CO2的系统和方法。在一些实施方式中，所述系统是紧凑且轻质的，但是同时操作达延长的时间短而维护最少。在一个实施方式中，这可通过吸着剂来完成，所述吸附剂经历了通过执行原位再生而实现的、经由温度-浓度摆动吸附(swing adsorption)的频繁再生循环。
[0011] 在一些实施方式中，提供运输车辆(例如，汽车、公共汽车、火车飞机，等等)空气清洁系统，所述运输车辆空气清洁系统可配置来至少以吸附模式和原位再生模式操作。这类实施方式可以包括：至少一种类型的吸着剂材料，所述至少一种类型的吸着剂材料被配置来根据重复吸附-解吸摆动循环将CO2从机动车辆的车厢空气中去除；第一入口，所述第一入口被配置来在吸附模式期间将第一空气气流从所述车厢供应到所述系统；第一出口，所述第一出口被配置来在吸附模式期间在第一气流在吸着剂材料上方通过和/或穿过吸着剂材料后，返回第一气流；第二入口，所述第二入口配置来在再生模式期间向所述系统供应第二外部空气气流；第二出口，所述第二出口在再生模式期间在第二气流在吸着剂材料上方通过和/或穿过吸着剂材料后，排出第二气流；至少一个风门和/或至少一个风扇；以及至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置来控制第一气流、第二气流以及吸附模式与再生模式之间的循环。控制可以通过至少一个风门和/或至少一个风扇进行。
[0012] 在一些实施方式中，提供运输车辆空气清洁系统，所述运输车辆空气清洁系统被配置来将CO2从机动车辆的车厢空气中去除。所述系统可以包括：至少一个CO2传感器，所述至少一个CO2传感器布置在机动车辆内，并且被配置来产生对应于车辆的车厢空气中的CO2的浓度的信号；第一入口，所述第一入口被配置来从车辆的车厢接收第一气流；第一出口，所述第一出口被配置来将第一气流返回至车厢，其中第一出口被配置来组合第一入口进行操作，使得将CO2的至少一部分从第一气流中分离或去除；第二出口，所述第二出口被配置来排出所分离的CO2；至少一个风门和/或至少一个风扇；至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置来通过至少一个风门和至少一个风扇中的至少一个控制第一气流。
[0013] 各种系统实施方式可另外地包括以下特征中的一个和/或另一个：
[0014] -可操作的计算机代码，所述计算机代码被配置来控制第一气流、第二气流以及吸附模式与再生模式之间的循环；
[0016] -当以再生模式操作时，使用加热外部气流；
[0018] -提供至少一个储筒或子组件，所述至少一个储筒或子组件被配置来包含至少一种类型的吸着剂材料；
[0019] -壳体，所述壳体被配置来接收至少一个储筒或子组件，其中所述至少一个储筒或子组件还被配置来用于从所述壳体中去除；
[0020] -至少一个CO2传感器，所述至少一个CO2传感器被布置在车辆内，并且被配置来产生对应于车厢空气中的CO2的浓度的车厢CO2信号；
[0021] -配置控制器以接收车厢CO2信号，并且根据车厢空气中的CO2的浓度控制系统的操作模式；
[0022] -至少一个第二去除装置，所述至少一个第二去除装置被配置来将第二物质从车厢空气中去除，所述第二物质可为以下各项中的一种：挥发性有机化合物、烟雾、一氧化二氮、臭氧、硫二极管、一氧化碳、霉菌、真菌、细菌以及病毒；
[0023] -第二去除装置被配置来产生以下各项中的至少一种：辐射、离子、等离子体以及与第二物质反应和/或根除第二物质的分子种类，并且第二去除装置可包括催化剂；以及[0024] -控制器配置来确定车辆的门、窗以及通风口中的至少一个的打开和/或关闭状态，并且控制器可另外被配置来基于打开和/或关闭状态来变更系统的操作模式。
[0025] 在一些实施方式中，提供用于清洁机动车辆的车厢空气的方法，并且所述方法可以包括：从机动车辆车厢接收第一空气气流；使第一气流在至少一种类型的吸着剂材料上方流动和/或穿过至少一种类型的吸着剂材料，所述至少一种类型的吸着剂材料被配置来在吸附模式期间将CO2从第一气流中去除；在第一气流已经在所述至少一种吸着剂上方流动和/或穿过所述至少一种吸着剂后，返回第一气流；从第二入口处接收第二外部空气气流；使第二气流在至少一种类型的吸着剂材料上方流动和/或穿过至少一种类型的吸着剂材料，以在再生模式期间使吸着剂再生；在再生模式期间在第二气流已经在吸着剂材料上方流动和/或穿过吸着剂材料流动后，将第二气流从第二出口排出；通过至少一个风门和/或至少一个风扇中的至少一个来控制第一气流、第二气流以及吸附模式与再生模式之间的循环。
[0026] 在一些实施方式中，提供用于清洁机动车辆的车厢空气的方法，并且所述方法可以包括：接收或以其他方式获得车辆的车厢的空气中的CO2的浓度的信号和/或数据；通过第一入口接收第一车厢空气气流；将CO2的至少一部分从第一气流中分离和/或去除；排出所分离的CO2；通过第一出口将第一车厢空气气流的剩余部分返回；以及通过至少一个风门和至少一个风扇中的至少一个控制第一气流。
[0027] 本公开案的多种方法实施方式可另外包括以下特征中的至少一个和/或另一个：
[0028] -通过具有可操作计算机代码在其上的至少一个处理器来实现所述方法，所述计算机代码配置来控制气流，例如，第一气流、第二气流中的至少一个，并且控制吸附模式与再生模式之间的循环(如果适用)；
[0029] -在使第二气流在吸附剂上方流动和/或穿过吸附剂流动前，加热第二气流(如果适用)，其中用于加热第二气流的热量可以从以下各项中的至少一个供应：车辆的发动机、发动机的机械系统以及发动机的流体系统；
[0030] -将吸附剂材料容纳在至少一个储筒或子组件内，其中所述至少一个储筒或子组件可配置来用于在壳体内进行可去除的替换，所述壳体被配置来接收第一气流和第二气流；
[0031] -通过例如布置在车辆内的至少一个CO2传感器和/或本领域的技术人员所熟悉的其他此类CO2确定装置来确定车厢空气中的CO2的浓度；
[0032] -根据车厢空气中的CO2的浓度改变操作模式；
[0033] -使第一气流在至少一个第二去除装置上方流动和/或穿过至少一个第二去除装置，所述至少一个第二去除装置被配置来将第二物质从车厢空气中去除，其中所述第二物质是以下各项中的一种：挥发性有机化合物、烟雾、一氧化二氮、臭氧、硫二极管、一氧化碳、霉菌、真菌、细菌以及病毒，并且其中所述第二去除装置可配置来产生以下各项中的至少一种：辐射、离子、等离子体以及与第二物质反应和/或根除第二物质的分子种类，并且其中所述第二去除装置可包括催化剂；
[0034] -确定车辆的门、窗以及通风口中的至少一个的打开和/或关闭状态；以及[0035] -基于车辆的一或多个门、一或多个窗以及一或多个通风口中的至少一个的打开和/或关闭状态，改变一种或多种操作模式。
附图说明
[0037] 参考附图以及以下具体实施方式，可更好地理解根据本公开案的一些实施方式的系统、设备和方法的原理和操作。附图仅仅出于说明性的目的给出，而不意图作为限制。
[0038] 图1A和图1B为根据本公开案的一些实施方式处于吸附模式(1A)和再生模式(1B)的根据本公开案的一些实施方式的示例性车辆车厢CO2清洁系统的示意图；以及[0039] 图2A和图2B为根据本公开案的一些实施方式处于吸附模式(2A)和再生模式(2B)的根据本公开案的一些实施方式的示例性车辆车厢CO2清洁系统的示意图。
具体实施方式
[0040] 图1A至图2B是根据本公开案的一些实施方式的示例性车辆车厢CO2清洁系统的示意图。如图1A所见，车辆车厢CO2清洁系统100被定位成与图1A至图2B所示机动车辆110的车厢空间106气流接触，所述机动车辆包括汽车，如客车112。
[0041] 可提供洗涤器组件120，以减小容纳在车厢空气124中的从车厢空间106中引入到所述车厢空气中的CO2的浓度。空气处理组件120可配置成具有车厢空气入口130，以供车厢空气124流入所述车厢空气入口中。入口130可配置来在吸附模式期间将车厢空气124的第一气流从车厢106供应到空气处理组件120。可提供车厢空气出口134，以供所洗涤或处理的车厢空气124流出空气处理组件120。出口134可配置来在吸附模式期间在第一气流在吸附剂材料上方通过和/或穿过吸附剂材料后，返回第一气流。在一些实施方式中，出口134可配置来将车厢空气124返回至车厢空间106。在一些实施方式中，出口134可配置来组合入口130进行操作，使得将CO2的至少一部分从车厢空气124的第一气流中分离或以其他方式去除。
[0042] 流过空气处理组件120的车厢空气124可与空气处理组件120内部的吸附剂材料接触，因此捕获CO2并将CO2从车厢空气124中去除。吸附剂材料还可称为“吸着剂材料”。粒状或固体吸着剂配置在一或多个固定、可渗透床中，其中空气被引导流过所述床，以实现与吸着剂颗粒的有效接触。在一些实施方式中，合适吸着剂的重要性质不仅是它从空气流中选择性地捕获CO2的能力，而且还有在实际可达到的温度和流动条件下，重复释放所捕获的CO2的能力，以便允许用于根据重复吸附-解吸摆动循环的持续长期操作的原位再生。示例性合适的CO2吸附剂材料可为粒状吸附剂颗粒或负载基于胺的化合物的固体支撑材料，所述基于胺的化合物如在申请人的PCT申请PCT/US12/38343中所公开。
[0043] 在一些实施方式中，车厢空气124可通过入口管道140从车厢106进入车厢空气入口130中，如当空气处理组件120被放置在车厢106外或非常接近车厢106处时的情况，如图1A和图1B所示。车厢空气124可通过出口管道144离开出口134，回到车厢空间106。在一些实施方式中，车厢空气124可直接从车厢空间106或从车厢空间106内的车辆通气口150进入车厢空气入口130，如当空气处理组件被放置在车厢空间106中时的情况，如图2A和图2B所示。
车厢空气124可直接离开出口134回到车厢空间106中，或从车厢空间106内的车辆通气口
154回到车厢空间106。以此方式，车厢空气124可从车厢空间106循环至空气处理组件120，并且流过所述空气处理组件以接触吸附剂材料。在从循环车厢空气124中捕获和去除CO2之后，所洗涤的车厢空气124可进入车厢106以供所述车厢空气的进一步循环。
车厢空气124可直接离开出口134回到车厢空间106中，或从车厢空间106内的车辆通气口
154回到车厢空间106。以此方式，车厢空气124可从车厢空间106循环至空气处理组件120，并且流过所述空气处理组件以接触吸附剂材料。在从循环车厢空气124中捕获和去除CO2之后，所洗涤的车厢空气124可进入车厢106以供所述车厢空气的进一步循环。
[0044] 在一些实施方式中，可通过洗涤器风扇158和/或洗涤器入口风门160和/或洗涤器出口风门162或通过任何其他合适装置来控制流入空气处理组件120中的车厢空气124的体积。
[0045] 如上所述，当车厢空间106被封闭且大致上密封以防止外部空气进入时，确保车厢空间106内的CO2的安全浓度水平可通过由吸附剂材料连续洗涤来自车厢空气的CO2来提供。
[0046] 一旦所捕获的CO2的量达到吸附剂材料重量的某百分比，吸附剂材料就变得饱和。饱和容量是取决于化学性质、温度和空气中的CO2浓度。在一些实施方式中，此百分比可在约1％至4％之间。在一些实施方式中，此百分比可在约4％至10％之间。人通常呼出的CO2每小时在约25克至50克之间，因此在一些实施方式中，1千克吸着剂可以提供单名乘客约一小时所需洗涤容量。在一些实施方式中，吸着剂量增加可能并不是合乎需要的，因为这增加了重量、成本，并且需要物理空间。另一解决方案是吸附剂材料的再生，即，所捕获的CO2的解吸和排气，在此之后，该吸附剂材料可恢复吸附性。
[0047] 在一些实施方式中，对于延长操作来说重要的是执行吸附剂材料的原位再生，而不从空气处理组件120中去除吸附剂材料。再生释放吸附剂材料捕获的CO2的至少一部分。因此，有限量的吸附剂材料可重复使用，以在车辆110内乘客的密封操作和乘坐的延长期限期间洗涤车厢空气124。另外，空气处理组件120具有显著长的工作寿命。
[0049] 根据一些实施方式，净化气体包括来自车辆110外部的外部环境的外部空气180。在一些实施方式中，加热外部空气以便促进将CO2从吸附剂材料去除。
[0050] 在一些实施方式中，在再生期间，净化外部空气180可通过入口管道184和净化入口风门186(当定位成打开状态时)流入空气处理组件120中。在一些实施方式中，入口管道184可包括入口188，所述入口被配置来在再生模式期间将包括外部空气180的第二气流供应到空气处理组件120。可提供净化风扇190以促使净化外部空气180在空气处理组件120内流动。净化风扇190可放置在任何合适位置，如放置在出口管道192中。可替代地，净化风扇
190可被省略，或者可为洗涤器风扇158本身，即，支持洗涤和再生两种功能的一个风扇。出口管道192可包括净化出口风门194。净化外部空气180以及CO2可通过出口管道192而离开空气处理组件120，以排放到车辆112外部。在一些实施方式中，出口管道192可包括出口
196，所述出口用于在再生模式期间在外部空气180在吸附剂材料上方通过和/或穿过吸附剂材料后，返回所述外部空气。
190可被省略，或者可为洗涤器风扇158本身，即，支持洗涤和再生两种功能的一个风扇。出口管道192可包括净化出口风门194。净化外部空气180以及CO2可通过出口管道192而离开空气处理组件120，以排放到车辆112外部。在一些实施方式中，出口管道192可包括出口
196，所述出口用于在再生模式期间在外部空气180在吸附剂材料上方通过和/或穿过吸附剂材料后，返回所述外部空气。
[0051] 如图1B所示，在一些实施方式中，净化外部空气180可在再生期间，在车厢空气124的相反方向上流动，如从入口管道184流动到出口管道192。或者，净化外部空气180可在再生期间，在车厢空气124的相同方向上流动，如从出口管道192流动到入口管道184。
[0052] 在一些实施方式中，在再生期间，净化入口风门186和净化出口风门194可至少部分打开，而洗涤器入口风门160和洗涤器出口风门162关闭，以密封车厢空气124与空气处理组件120隔离。
[0053] 类似地，在吸附模式期间，洗涤器入口风门160和洗涤器出口风门162可至少部分打开，而净化入口风门186和净化出口风门194关闭。
[0054] 注意，入口管道184可由孔口代替，所述孔口允许净化外部空气180流入空气处理组件120。出口管道192可由允许净化外部空气180流出空气处理组件120的任何排气端口代替。
[0055] 组件可定位在车辆110的车辆主体内，但在车厢空间106外部，例如在客车112的前盖板下，或在任何其他合适的空间中。在这种实施方式中，围绕空气处理组件120的环境空气可为外部空气，而非车厢空气124。
[0056] 在一些实施方式中，净化外部空气180被加热以加速CO2从吸附剂材料去除。净化外部空气180可以任何合适方式加热，如通过直接或间接使用来自客车112的发动机204的热量或功率加热，或通过客车112的汽车加热系统加热。这可包括来自散热器206的热量，或排气系统210的排气热量。例如，所述热量还可包括来自流体线圈或蒸发器212的热量。这可包括来自附接至发动机204或与发动机204相关联的机械或流体系统214的热量。在一些实施方式中，热量可借助换热元件218转移至净化外部空气180。可以提供管道220，以将加热外部空气180从热源或换热器引至入口管道184。
[0057] 在一些实施方式中，净化外部空气180可借助于过滤器来处理，或在流入空气处理组件120中前加热。
[0058] 在一些实施方式中，空气处理组件120可由控制器或控制器系统230自动操作，或可手动操作，或由自动操作和手动操作的组合操作。控制器230可配置来通过风门中的至少一个和/或风扇中的至少一个控制包含车厢空气124的第一气流、包含外部空气180的第二气流以及吸附模式与再生模式之间的循环。控制器系统230可控制车辆车厢清洁系统100的电气或机械部件(如风扇和/或风门)的操作。因此，控制器系统230可控制吸附模式和再生模式的操作及这两者之间的切换，以及吸附模式和再生模式的持续时间或其他参数。另外例如，控制器系统230可以控制进入空气处理组件120的车厢空气124或净化外部空气180的体积。
[0059] 在一些实施方式中，可提供传感器以检测车厢空气124的性质，所述传感器如CO2传感器250。CO2传感器250可布置在客车112的车厢空间106内，如在车厢空气入口130和/或车厢空气出口134附近或任何合适位置，以在空气处理组件120中洗涤车厢空气124之前和/或之后，检测所述车厢空气内的CO2浓度。传感器250可配置来产生对应于车厢空气124内的CO2浓度的信号，并且将所述信号传输至控制器系统230。控制器系统230可根据所接收的信号来启动空气处理组件120。例如，控制器系统230可配置来接收车厢CO2信号，并且根据车厢空气124中的CO2的浓度控制系统100的操作模式。
[0060] 在一些实施方式中，车厢空气124的CO2浓度可提供给乘客或传输至合适的数据库。例如，CO2浓度水平可显示在显示器270上(图2A)。显示器270可位于仪表板274上，或位于例如车辆多媒体显示系统或导航系统上。在一些实施方式中，乘客在读取CO2浓度水平后，可据此选择启动或停用吸附模式。
[0061] 在一些实施方式中，控制器系统230可配置来启动停止模式的洗涤器备用模式。在一些实施方式中，这种模式可在窗276或门278打开或外部通风空气在车厢空间106中流动时启动。控制器系统230可配置来确定客车112的窗276或门278或通风口150或154的打开和/或关闭状态，并且据此基于打开和/或关闭状态来修改空气处理组件120的操作模式。
[0062] 注意，除了图1A-2B的风门和风扇之外或代替图1A-2B的风门和风扇，可以使用其他部件(如阀、风扇、鼓风机或百叶窗)控制进入和/或离开空气处理组件120的空气的体积，并且任何部件都可用于将车厢空气124和净化外部空气180引导至空气处理组件120中。
[0063] 在本公开案的一些实施方式中，CO2吸附剂材料可为重要实现手段。在一些实施方式中，CO2吸附剂材料可以包括但不限于粒状吸附剂颗粒或基于粘土的吸附剂、碱盐、碳、碳颗粒活性碳、沸石、天然沸石、活性炭、分子筛、硅石、硅胶、多孔硅石、氧化铝、多孔氧化铝、氧化钛、纤维材料、碳纤维、聚合物、多孔聚合物、聚合物纤维以及金属有机框架。在一些实施方式中，CO2洗涤可由片状的吸着剂执行，所述片状的吸着剂包括纤维、纤维素、聚合物以及其他基于纸或布的吸着剂。在一些实施方式中，CO2洗涤可由用于吸附CO2的电吸附剂装置执行。
[0064] 在一些实施方式中，CO2吸附剂材料可配置为包含在一或多个可去除的子组件或储筒280中的粒状固体，所述一或多个可去除的子组件或储筒具有用于允许车厢空气124和净化外部空气180流过的可渗透的表面，每个储筒280有效建立本领域已知的固定吸着剂床。储筒280可以提供所需的床深度(在车厢空气124或净化外部空气180的流动方向上的吸附剂材料的尺寸)和横截面积的任何合适形状来配置。储筒280可为具有矩形占用面积或任何其他几何形状的平坦结构。在一些实施方式中，储筒280可由中空圆筒或大致上类似的结构形成，从而允许空气径向流过含吸附剂的圆筒壁。CO2吸附剂材料可以任何合适方式来配置和容纳。在一些实施方式中，吸着剂被形成或模制成允许空气流过所述吸着剂的成形、可渗透的固体。在一些实施方式中，空气处理组件120可包括配置来接收至少一个储筒280的壳体282，其中至少一个储筒280还可被配置来用于将所述储筒从壳体280去除。
[0065] 在一些实施方式中，吸收剂材料会需要定期替换。CO2储筒280可配置来从部件120中容易去除并且根据需要定期替换，而无须将整个空气处理组件120去除或拆卸掉。
[0066] 空气处理组件120可配置成具有两个或更多个洗涤单元或腔室，所述洗涤单元或腔室具有单独的空气入口和出口，如每个腔室的车厢空气入口130和出口134以及入口188和出口196。这允许了一个腔室在吸附模式下操作，而一或多个其他腔室则经历再生，从而实现大致不中断的连续车厢空气处理。
[0067] 在一些实施方式中，洗涤器可根据不同于温度摆动吸附的原理操作。在一些实施方式中，洗涤CO2可通过利用对二氧化碳选择性地可渗透的被动膜或电活性膜实现，从而允许CO2穿过膜从车厢空气124逸出。在一些实施方式中，CO2的电化学分离可用来将CO2从进入组件120的空气流中连续去除。在一些实施方式中，储筒280或子组件可配置来包含膜。
[0068] 在一些实施方式中，系统100可配置来减小会进一步影响车厢空气质量的其他污染物的浓度，所述其他污染物如挥发性有机化合物(VOC)、臭氧、一氧化二氮、硫氧化物、一氧化碳、另外的气体和蒸气以及颗粒、微生物、细菌、病毒、霉菌、真菌、烟气、烟雾和灰尘。
[0069] 车辆车厢空气清洁系统100可包括另外的空气处理元件，用以执行其他类型的清洁或空气处理功能。实例可以包括用于去除某些不需要的化合物(像VOC、一氧化碳、臭氧、一氧化二氮、硫氧化物以及其他气体)的被动颗粒过滤器、静电颗粒过滤器、催化剂或吸附剂；用于灭菌或用于催化不需要的化合物的紫外光源；生产如臭氧或过氧化氢蒸气的清洁剂的等离子体源、离子发生器或催化剂。在一些实施方式中，另外的空气处理元件或去除装置可配置来产生以下各项中的至少一种：辐射、离子、等离子体以及与其他污染物或物质反应的分子种类。
[0070] 车辆110可以包括提供用于运输人的任何车辆或船只。车辆110的非限制性实例可以包括任何种类和/或其他部分和/或完全封闭的瞬态结构的汽车、公共汽车、篷车、出租车、火车、旅客列车、飞机、客机、船舶或海洋船只，所述瞬态结构时常可被仪器、材料、有生命乘坐者(例如人、动物、合成生物体等)和/或其任何组合占用。
[0071] 在一些实施方式中，空气处理组件120可放置成与空气流路流体连通，所述空气流路如使车厢空气124在车厢空间106与车辆的空调和通风系统290之间循环的通风管道。在一些实施方式中，空气处理组件120可拦截来自于通风管道的循环车厢空气124的一部分，使得所洗涤的车厢空气124在返回车厢空间106前得以调节。
[0072] 在一些实施方式中，吸附剂材料可以在再生模式期间加热并且因此可在吸附模式开始之前冷却，以便避免循环车厢空气124不必要的加热。因此，空气处理组件120可以“冷却”模式启动。在这种模式下，洗涤器入口风门160和洗涤器出口风门162可以保持关闭，并且该吸附剂材料可用冷却空气冲洗。冷却空气可简单为未加热的外部空气，或替代地，可为已由车辆空调系统290冷却或调节的空气。
[0073] 在一些实施方式中，控制器230可在其上包括可操作计算机代码，所述可操作计算机代码被配置来控制包括车厢空气124的第一气流、包括外部空气180的第二气流以及吸附模式与再生模式之间的循环。在一些实施方式中，控制器230可在其上包括可操作计算机代码，所述可操作计算机代码被配置来控制包括车厢空气124的第一气流。
[0074] 所公开的实施方式中的一些的各种实现方式、尤其是所讨论的过程中的至少一些(或其部分)可在数字电子电路系统、集成电路系统、特别是所配置的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现。这些各种实现方式，如与控制器230相关联的实现方式例如可包括在一或多个计算机程序中的实现方式，所述一或多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解译，所述可编程处理器可以是专用或通用的，可被耦接来从存储系统、至少一个输入装置以及至少一个输出装置接收数据和指令，并且向所述存储系统、至少一个输入装置以及至少一个输出装置传输数据和指令。
[0075] 这类计算机程序(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，并且可以高级程序和/或面向对象的编程语言和/或以汇编/机器语言来实现。如本文所使用的，术语“机器可读介质”指的是用来向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、设备和/或装置(例如，非暂态介质，包括例如磁盘、光盘、闪存存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用来向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
[0076] 为了提供与用户的交互作用，本文描述的主题可在计算机上实现，所述计算机具有显示装置(例如，LCD(液晶显示器)或OLED(有机发光二极管)监视器等)，所述显示装置用于向用户显示信息；以及键盘和/或定点装置(例如，鼠标或轨迹球、触摸屏)，用户可通过所述键盘和定点装置向计算机提供输入。例如，这种程序可由分配单元、远程控制、PC、膝上型电脑、智能电话、媒体播放机或个人数据助理(“PDA”)存储、执行和操作。其他种类的装置也可用来提供与用户的交互作用。例如，向用户提供的反馈可为任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)，并且来自用户的输入可以任何形式来接收，所述输入包括声学输入、语音输入或触觉输入。本文所描述的主题的某些实施方式可在计算系统和/或装置中实现，所述计算系统和/或装置包括后端部件(例如，作为数据服务器)，或包括中间件部件(例如，应用服务器)，或包括前端部件(例如，具有图形用户界面的客户端计算机，或用户可借以与本文描述的主题的实现方式交互作用的网络浏览器)，或这类后端部件、中间件或前端部件的任何组合。
[0077] 系统的部件可通过任何形式或介质的数字数据通信(例如通信网络)互连。通信网络的实例包括局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)以及互联网。根据上述的一些这类实施方式的计算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器大体上彼此远离并且通常通过通信网络交互作用。客户端和服务器的关系借助于在相应计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。
[0078] 对本申请案中提出的出版物或其他文件的任何和所有引用都是以全文引用的方式并入本文，所述出版物或其他文件包括但不限于专利、专利申请、论文、网页、书籍等等。
[0079] 本文描述装置、系统和方法的示例实施方式。如在其他地方所指出的，这些实施方式已经仅出于说明性目的加以描述，并且不是限制性的。其他实施方式是可能的并且由本公开案涵盖，这将从本文中包含的教导内容中显而易见。因此，本公开案的广度和范围不应由任何上述实施方式来限制，但应仅根据权利要求书来界定，所述权利要求书得到本公开案和其等效物的支持。此外，本公开案的实施方式可包括方法、系统和装置，所述方法、系统和装置还可包括来自任何其他公开的方法、系统和装置的任何和所有要素，包括对应于车辆的空气清洁系统的任何和所有要素。换句话说，来自一个或另一个公开的实施方式的要素可与来自其他公开的实施方式的要素互换。此外，公开的实施方式的一或多个特征/要素可被去除，并且仍产生可取得专利的主题(并且因此产生本公开案的更多实施方式)。相应，本公开案的一些实施方式可通过具体缺少一或多个要素/特征而在可取得专利性上明显不同于一个和/或另一参考文献。换句话说，对某些实施方式的权利要求可以包含一或多个负限制以具体排除一或多个要素/特征，从而产生在可取得专利性上明显不同于包括这类特征/要素的现有技术的实施方式。
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