TW202424396A - 低露點空氣除濕系統 - Google Patents

Abstract

大致而言，一種空氣除濕系統適用於對氣體進行除濕以產生具有低露點之氣體。具體言之，一種空氣除濕器以及製造及使用一空氣除濕器之方法，該空氣除濕器包括複數個模組，其各自含有一水捕獲材料，該水捕獲材料在一吸附模式下自一供應氣流吸附水且在一脫附模式下釋放水蒸氣，其中在該複數個模組中之一或多者在該脫附模式下操作以再生該水捕獲材料時，該複數個模組中之一或多者同時在該吸附模式下操作以降低該供應氣流之露點。

Description

低露點空氣除濕系統

大致而言，一種空氣除濕系統適用於對氣體進行除濕以產生具有低露點之氣體。具體言之，空氣除濕器及製造及使用空氣除濕器之方法，該空氣除濕器包括複數個模組，各模組含有水捕獲材料，該水捕獲材料在吸附模式下自供應氣流吸附水且在脫附（desorption）模式下釋放水蒸氣，其中當該複數個模組中之一或多者在脫附模式下操作以再生水捕獲材料時，該複數個模組中之一或多者同時在吸附模式下操作以降低供應氣流之露點。

許多習知製程，諸如：製造醫療裝置、半導體、鋰離子電池、藥劑及壓縮氣體生產，需要具有與製造或生產製程一致之低露點的供應氣流、補充氣流及/或再循環氣流。另外，諸如自環境空氣或自煙道氣捕獲二氧化碳之新興技術依賴於在二氧化碳捕獲之前對氣體進行除濕。特定製程需要具有在-40℃（約-40°F）至-70℃（約-94°F）範圍內之露點的供應氣流、補充氣流或再循環氣流。

在乾燥房間中，氣流在溫度及濕度方面受到控制。氣流之濕度可藉由對補充室外氣流及再循環室內氣流之除濕來控制。習知地，補充室外氣流被預冷卻以移除水之一部分。補充室外氣流之預冷卻之後為使用諸如矽膠之固體乾燥劑進行之水吸附製程，該固體乾燥劑可併入乾燥劑輪中。經部分除濕之室外補充氣流可接著與室內再循環氣流混合。所得混合氣流可再次被預冷卻且使用諸如沸石之固體乾燥劑進行除濕。在排出至乾燥房間中之前，經除濕之混合空氣的溫度可受到控制。

使用諸如矽膠或沸石之乾燥劑對室外補充氣流或與室內再循環氣流混合之室外補充氣流進行除濕有實質性的缺點，此係因為乾燥劑必須藉由在高溫下移除所吸附之水來再生（regenerate）。舉例而言，併入至乾燥劑輪中之乾燥劑之再生可藉由使大量經加熱空氣移動橫越乾燥劑輪之乾燥劑層來達成。典型地，使用天然氣或電阻加熱或其組合來加熱空氣。此再生乾燥劑之解決方案的實質性缺點為，將空氣加熱至高於200℃（約392°F）之溫度會消耗大量能量。

經組態以對諸如以下之氣體進行除濕之除濕系統或空氣除濕器將具有實質性的優點：環境氣流、室外補充氣流、室內再循環氣流、煙道氣或其組合，其與諸如矽膠或沸石之乾燥劑再生相比，減少或消除了再生除濕吸附劑之能量成本。

本文提供空氣除濕系統及空氣除濕器，其操作以排出具有低露點之氣流，其符合眾多及廣泛多種製程之要求，且在特定具體實例中，與習知除濕系統或空氣除濕器相比同時降低了可歸因於供應氣流之除濕所致之總體能量成本。

本發明之特定具體實例之一廣泛目標可為提供一種空氣除濕系統或空氣除濕器，其包括：複數個模組，其各自含有一水捕獲材料，該水捕獲材料在該空氣除濕系統或空氣除濕器之一吸附模式下自一供應氣流吸附水；一第一腔室，其經組態以流體耦合至該複數個模組中之一或多者；及及一加熱源，其熱耦合至該第一腔室，其中該加熱源操作以在該空氣除濕系統或空氣除濕器之一脫附模式期間加熱在流體耦合至該複數個模組中之一或多者之該第一腔室之間再循環的一氣流，以自該水捕獲材料脫附水蒸氣，其中在該複數個模組中之一或多者在該脫附模式下操作時，該複數個模組中之一或多者同時在該吸附模式下操作。在特定具體實例中，一第二腔室可流體耦合至該第一腔室；且一冷卻源可熱耦合至該第二腔室，其中該冷卻源操作以冷卻在該第一腔室與該第二腔室之間再循環的該氣流以在該空氣除濕系統或空氣除濕器之一冷凝模式期間冷凝該水蒸氣。在特定具體實例中，該加熱源及該冷卻源可包含一熱泵之冷凝器及蒸發器。

本發明之具體實例之另一廣泛目標可為提供一種空氣除濕系統或空氣除濕器，其包括各自含有一水捕獲材料之複數個模組，其中該複數個模組中之各者可流體耦合至一吸附氣流入口及一吸附氣流出口，其中該吸附氣流入口及該吸附氣流出口在吸附模式期間保持敞開，且其中該複數個模組中之各者可流體耦合至一脫附氣流入口及一脫附氣流出口，其中在該脫附模式期間該脫附氣流入口及該脫附氣流出口保持敞開且該吸附氣流入口及該吸附氣流出口保持封閉。在特定具體實例中，該複數個模組可流體耦合以並聯地接收一供應氣流，或可流體耦合以按一有序序列接收一供應氣流，且在特定變化形式中，該複數個模組在該吸附模式下串聯地流體耦合以將該供應氣流自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者遞送至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者。在特定具體實例中，含有一操作說明書之一控制器可經執行以控制該複數個模組中之各者的一帶閥吸附氣流入口、一帶閥吸附氣流出口、一帶閥脫附氣流入口及一帶閥脫附氣流出口之操作，其中該控制器可操作以在該脫附模式期間封閉該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口，且敞開該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口以使該複數個模組中之一者流體耦合至一第一腔室，且其中該控制器可操作以在該吸附模式下敞開該複數個模組的該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口，且封閉該複數個模組的該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口。

本發明之特定具體實例之另一廣泛目標可為提供一種製造一空氣除濕系統或一空氣除濕器之方法，其包含：組態複數個模組以含有一水捕獲材料，其中該水捕獲材料在一吸附模式下自一供應氣流吸附水；將該複數個模組中之一或多者流體耦合至一第一腔室；及將一加熱源熱耦合至該第一腔室，其中該加熱源操作以在一脫附模式期間加熱在流體耦合至該複數個模組中之一或多者之該第一腔室之間再循環的一氣流，以自該水捕獲材料脫附水蒸氣，其中在該複數個模組中之一或多者在該脫附模式下操作時，在該吸附模式下之該複數個模組中之一或多者適於同時地操作。該方法可進一步包括將一第二腔室流體耦合至該第一腔室；及將一冷卻源熱耦合至該第二腔室，該冷卻源可操作以冷卻在該第一腔室與該第二腔室之間再循環的該氣流以在該除濕系統或一空氣除濕器之一冷凝模式期間冷凝該水蒸氣。該方法可進一步包括：將該複數個模組中之各者流體耦合至一吸附氣流入口及一吸附氣流出口，其中該吸附氣流入口及該吸附氣流出口在該吸附模式期間保持敞開；及將該複數個模組中之各者流體耦合至一脫附氣流入口及一脫附氣流出口，其中在該脫附模式期間該脫附氣流入口及該脫附氣流出口保持敞開且該吸附氣流入口及該吸附氣流出口保持封閉。該方法可進一步包括流體耦合該複數個模組以並聯地接收一供應氣流，或流體地耦合該複數個模組以按一有序序列接收一供應氣流，且在特定變化形式中，在該吸附模式下串聯地流體耦合該複數個模組以將該供應氣流自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者遞送至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者。在特定具體實例中，該方法可進一步包括組態一控制器以控制該複數個模組中之各者的一帶閥吸附氣流入口、一帶閥吸附氣流出口、一帶閥脫附氣流入口及一帶閥脫附氣流出口之操作，其中該控制器可操作以在該脫附模式期間封閉該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口，且敞開該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口以使該複數個模組中之一者流體耦合至一第一腔室，且其中控制器可操作以在該吸附模式下敞開該複數個模組的該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口，且封閉該複數個模組的該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口。

本發明之特定具體實例之一另一廣泛目標可為一種使用一空氣除濕系統或一空氣除濕器之方法，其包括：將一供應氣流遞送至各自含有一水捕獲材料之複數個模組，其中該水捕獲材料在一吸附模式下自該供應氣流吸附水以降低該供應氣流之一露點；將一第一腔室流體耦合至該複數個模組中之一或多者；操作熱耦合至該第一腔室之一熱源，該第一腔室流體耦合至該複數個模組中之一或多者；在一脫附模式期間加熱在流體耦合至該複數個模組中之一或多者之該第一腔室之間再循環的一氣流，以自該水捕獲材料脫附水蒸氣；及在該複數個模組中之一或多者在該脫附模式下操作時，同時在該吸附模式下操作該複數個模組中之一或多者。該方法可進一步包括：將一第二腔室流體耦合至該第一腔室；將一冷卻源熱耦合至該第二腔室；及操作該冷卻源以冷卻在該第一腔室與該第二腔室之間再循環的該氣流；及在該空氣除濕系統或一空氣除濕器之一冷凝模式期間冷凝該水蒸氣。在特定具體實例中，該方法可包括操作經組態以在該加熱源熱耦合至該第一腔室時提供一冷凝器的一熱泵，及/或操作經組態以在該冷卻源熱耦合至該第二腔室時提供一蒸發器之一熱泵。該方法可進一步包括在吸附模式下將該供應氣流自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者，並聯地或以一有序序列遞送通過該複數個模組。該方法可進一步包括自該複數個模組排出具有在約-30℃（約-22°F）至約-70℃（-94°F）之範圍內之一露點，及/或具有在約0.0035 g/m ³至約0.3500 g/m ³之範圍內之一絕對濕度及/或在約0.02%至約20%之範圍內之一相對濕度的一氣流。

本發明之特定具體實例之另一廣泛目標可為將一空氣除濕系統或空氣除濕器之具體實例併入至空氣除濕製程中或用包括複數個模組的一空氣除濕系統或空氣除濕器之具體實例完全或部分地替換習知除濕製程，該空氣除濕系統或空氣除濕器包括：複數個模組，其各自含有一水捕獲材料，該水捕獲材料在該空氣除濕系統或空氣除濕器之一吸附模式下自一供應氣流吸附水；一第一腔室，其經組態以流體耦合至該複數個模組中之一或多者；及一加熱源，其熱耦合至該第一腔室，其中該加熱源操作以加熱在流體耦合至該複數個模組中之一或多者之該第一腔室之間再循環的一氣流，以在該空氣除濕系統或空氣除濕器之一脫附模式期間自該水捕獲材料脫附水蒸氣，其中在該複數個模組中之一或多者在該脫附模式下操作時，該複數個模組中之一或多者可同時在該吸附模式下操作。在特定具體實例中，一第二腔室可流體耦合至該第一腔室；且一冷卻源可熱耦合至該第二腔室，其中該冷卻源操作以冷卻在該第一腔室與該第二腔室之間再循環的該氣流以在該空氣除濕系統或空氣除濕器之一冷凝模式期間冷凝該水蒸氣。在特定具體實例中，該空氣除濕系統或空氣除濕器可流體耦合至一預冷卻器，該預冷卻器可操作以在該供應空氣遞送至該複數個模組之前減少該供應空氣中之水，及/或可流體耦合至一預冷卻器或一乾燥劑，該預冷卻器或該乾燥劑自該複數個模組接收排出氣流。

自然地，貫穿本說明書、圖式、圖片及申請專利範圍之其他區域揭示本發明之其他目標。

以下描述闡述空氣除濕系統（1）（亦被稱作「系統」）（包括空氣除濕器（2）之特定具體實例）、製造空氣除濕器（2）之方法及使用空氣除濕器（2）之方法的繪示性實例。然而，應認識到，由實施方式提供之空氣除濕系統（1）、空氣除濕器（2）以及製造及使用空氣除濕器（2）之方法的實例並不意欲限制實施方式之寬度或範圍，而是提供對於所屬技術領域中具有通常知識者而言足以製造及使用本發明之整個寬度及範圍的實例。

現在，主要參看圖1至圖7，空氣除濕系統（1）或空氣除濕器（2）之具體實例可包括以下各者中之一或多者：複數個模組（3），其各自含有水捕獲材料（4），該水捕獲材料在除濕系統（1）或空氣除濕器（2）之吸附模式（AM）下自供應氣流（6）吸附水（5）；第一腔室（7），其熱耦合至加熱源（8），其中第一腔室（7）可流體耦合至複數個模組（3）中之一或多者以在除濕系統（1）或空氣除濕器（2）之脫附模式（DM）期間加熱水捕獲材料（4）以自水捕獲材料（4）脫附水蒸氣（9）；第二腔室（10），其可流體耦合至第一腔室（7），其中自水捕獲材料（4）脫附之水蒸氣（9）可由該第一腔室（7）與該第二腔室（10）之間的再循環氣流（11）攜載；及冷卻源（12），其熱耦合至第二腔室（10），其中該冷卻源（12）冷卻在第一腔室（7）與第二腔室（10）之間再循環之水蒸氣（9），其中在第一腔室（7）與第二腔室（10）之間再循環的水蒸氣（9）在除濕系統（1）或空氣除濕器（2）之冷凝模式（CM）期間冷凝。術語「供應氣流（6）」廣泛地涵蓋穿過複數個模組（4）中之一或多者的氣體之混合物，且特定言之，可包括環境大氣、室外補充空氣、再循環室內空氣、預冷卻之環境大氣或預冷卻之補充空氣或部分除濕空氣、煙道氣或其組合。術語「再循環氣流（11）」廣泛地涵蓋在第一腔室（7）與第二腔室（10）之間再循環的氣體之混合物。希望本發明之所描述或列舉元件中之各者可為單獨的或呈各種組合形式。

現在，主要參考圖1及圖2，水捕獲材料（4）包含以下各者或由以下各者組成：可在系統（1）或空氣除濕器（2）之吸附模式（AM）下自供應氣流（6）吸附水（5）且在系統（1）或空氣除濕器（2）之脫附模式（DM）下脫附水蒸氣（9）的組合物。可在系統（1）或空氣除濕器（2）之具體實例中使用任何合適的水捕獲材料（4）。在複數個模組（3）中之各者之間，水捕獲材料（4）可為相同的、等效的或不同的。在特定具體實例中，水捕獲材料（4）可為一或多個金屬有機框架材料（「metal-organic framework； MOF」）。參見例如：H. Furukawa等人之 多孔 金屬有機框架材料及相關材料中之水吸附（ Water Adsorption in Porous Metal - Organic Frameworks and Related Materials）（J. Am. Chem. Soc. 2014，136，11，4369-4381）。MOF之特徵可在於：高的水分吸收，及水分吸收相對於相對濕度（「RH」）之階梯狀特性。在一些變化形式中，合適之水捕獲材料（4），包括MOF，可具有此等溫線階梯，其可根據各種氣候進行定製。參見例如：國際專利公開案第W02020112899號，多變量及其他金屬有機框架材料及其用途（Multivariate and Other Metal- Organic Frameworks, and Uses Thereof）。階梯等溫線可使得能夠在相對濕度（「RH」）之極窄範圍內由MOF捕獲及釋放水。

在特定具體實例中，可利用MOF之不同變化或組合，包括以下各者中之一或多者：MOF-303: Al(OH) (HPDC)，其中HPDC為1H-吡唑-3,5-二羧酸酯；CAU-10: Al(OH)(IPA)，其中IPA為間苯二甲酸酯；MOF-801: Zr ₆O ₄(OH) ₄(反丁烯二酸鹽) ₆；MOF-841: Zr ₆O ₄(OH) ₄(MTB) ₆(HCOO) ₄(H ₂O) ₂；反丁烯二酸鋁：Al(OH)(反丁烯二酸鹽)；MIL-160: Al(OH)(FDA)，其中FDA為2,5-呋喃二甲酸酯；MIL-53: Al(OH)(TPA)，其中TPA為對苯二甲酸酯；或磷酸鋁：A1P04-LTA。在特定變化形式中，MOF可具有在約0.5 nm至約1 nm範圍內，或在約0.7 nm至約0.9 nm範圍內之孔隙大小。在某些變化形式中，MOF可具有親水性孔隙結構。在某些變化形式中，MOF可具有包含酸及/或胺官能基之親水性孔隙結構。在某些變化形式中，MOF具有允許可逆水吸附之一維通道。在一些具體實例中，MOF可與黏合劑混合以改良其黏著至基板或支撐件之屬性。作為繪示性實例，其他合適之水捕獲材料（4）可包括某些分子篩（作為一個實例，SAPO-34微孔沸石、CAS編號1318-02-1）及具有上文所描述之屬性之某些沸石。本文中所描述之MOF或其他MOF或能夠進行水吸附及水脫附之其他組合物的任何組合亦可單獨使用或以各種組合形式使用。

在特定具體實例中，水捕獲材料（4）可安置於位於一個或複數個水捕獲模組（3）內部之一或多個結構元件（13）上。該（該等）結構元件（13）可經組態以增加曝露於供應氣流（6）之水捕獲材料（4）的表面積，從而在系統（1）或空氣除濕器（2）之吸附模式（AM）期間增強來自供應氣流（6）之水（5）吸附，或在系統（1）或空氣除濕器（2）之脫附模式（DM）期間增強至水捕獲材料（4）之熱轉移。在特定具體實例中，該（該等）結構元件（13）可包括可獨立地塗佈於具有水捕獲材料（4）之一側或兩側上的板或鰭片。在一些變化形式中，板或鰭片可以空間關係配置，且在特定具體實例中，配置為實質上彼此平行，其中在鄰近板或鰭片之間存在間隙。在特定具體實例中，可調整鄰近板之間相對於各板之長度的間隙以達成與供應氣流（6）之接觸，從而在吸附模式（AM）期間最大化水捕獲材料（4）對水（5）之吸附，在脫附模式（DM）期間最大化再循環氣流（11）。在一些變化形式中，鄰近板或鰭片之間的間隙可為板或鰭片之長度的約百分之一（1%）至約百分之五（5%）。在特定具體實例中，板或鰭片可塗佈有水捕獲材料（4）之層，該等層各自具有介於約10微米至約500微米之間、或介於約50微米至500微米之間、或介於約10微米至約50微米之間的厚度。在特定具體實例中，與水捕獲材料（4）之較厚層相比，此等厚度範圍內之水捕獲材料（4）之層可允許較快吸附及/或脫附。在其他具體實例中，板或鰭片可塗佈有水捕獲材料（4）之層，該等層各自具有約0.1公分（「cm」）至約1 cm之厚度。與較薄層相比，此範圍內之厚度可允許在脫附模式（DM）期間產生較大量之水蒸氣（9）。在某些具體實例中，板或鰭片上之水捕獲材料（4）之各層可具有孔隙度。在一些變化形式中，所計算之孔隙度（水捕獲材料中孔隙之體積除以水捕獲材料之總體積×100）可為至少約40%、至少約50%、至少約60%、至少約70%或至少約80%；或約40%至約90%、約50%至約90%、約40%至約80%、約50%至約80%或約60%至約80%。在其他具體實例中，水捕獲材料（4）之層可為實質上無孔的。在特定具體實例中，水捕獲材料（4）之層的厚度可大於用於鰭片之板的厚度。在某些具體實例中，鰭片之板之僅一側可塗佈有水捕獲材料（4），其中水捕獲材料相對於鰭片之板之厚度的厚度經調適以減小或最小化在系統（1）或空氣除濕器（2）之脫附模式（DM）期間自水捕獲材料（4）釋放的每單位水所使用之能量。類似地，在某些具體實例中，板或鰭片之兩側可塗佈有水捕獲材料（4），且水捕獲材料（4）之第一層（例如，第一側層）之厚度與板或鰭片之厚度與水捕獲材料（4）之第二層（例如，第二側層）之厚度的比率可經調適以減小或最小化在系統（1）或空氣除濕器（2）之脫附模式（DM）期間自水捕獲材料（4）釋放的每單位水所使用之能量。板或鰭片可由任何合適之材料製成，包括任何合適之金屬或塑膠。作為繪示性實例，板可包含鋁、銅、鐵、鎳、鎢中之一或多者。在一些變化形式中，板包含固體金屬。在其他變化形式中，每一板或鰭片可具有界定小通道或波紋之蜂巢式設計。在其他變化形式中，各板或鰭片可進一步包括增強水吸附之形貌特徵。形貌特徵之繪示性實例包括以下各者中之一或多者：顆粒、穿孔、弧形孔、凸塊、隆脊或凹槽或其任何組合。在另一變化形式中，板或鰭片可包含網狀物。

再次，主要參考圖1及圖2，在系統（1）或空氣除濕器（2）之吸附模式（AM）下，水捕獲材料（4）自穿過複數個模組（3）中之一或多者的供應氣流（6）吸附水（5）。在特定具體實例中，空氣循環器（14）可操作以使供應氣流（6）在複數個模組（3）中之一或多者中所含的水捕獲材料（4）上方移動，以輔助藉由水捕獲材料（4）對水（5）之吸附。在特定具體實例中，空氣循環器（14）可使供應氣流（6）以經判定之速度移動通過水捕獲材料（4）。作為一繪示性實例，水捕獲材料（4）可塗佈於鄰近結構元件（13）上，且供應氣流（6）可在吸附模式（AM）期間穿過結構元件（13）之間的間隙。關於複數個模組（4）中之一或多者之吸附模式（AM）可在水捕獲材料（4）達到水飽和度之目標水平或水吸附之目標速率時結束。在特定具體實例中，關於複數個模組（4）中之一或多者之吸附模式（AM）可在自複數個模組（4）中之一或多者排出之供應氣流（6）達到或超過相對濕度（RH）之目標水平或目標水平露點（DP）時結束。在其他具體實例中，關於複數個模組（3）中之一或多者之吸附模式（AM）可基於時段經過而結束。舉例而言，關於複數個模組（3）中之一或多者，系統（1）或空氣除濕器（2）可在經過預定時段之後自吸附模式（AM）切換至脫附模式（DM）。可理解地，此等事件之各種組合可用以結束複數個模組（3）中之一或多者之吸附模式（AM）。

現在，主要參考圖1及圖2，第一腔室（7）可熱耦合至加熱源（8）。術語「熱耦合」廣泛地涵蓋至第一腔室（7）之任何熱轉移模式，且可包括傳導、對流或輻射中之一或多者，以加熱第一腔室（7）之內部。加熱源（8）可包含可將熱轉移至第一腔室（7）或轉移至第一腔室（7）中之任何機構、物件、區域、材料、組合物、副產物、廢熱或能量及其組合。在圖1及圖2之繪示性實例中，加熱源（8）駐存在第一腔室（7）內部，然而，加熱源（8）可安置於第一腔室（7）外部且經調適或經組態以直接加熱第一腔室（7）之結構，或安置於第一腔室（7）外部之加熱源（8）可經調適或經組態以將經加熱空氣（15'）引導至第一腔室（7）中。

在脫附模式（DM）下，第一腔室（7）可在脫附模式（DM）期間由氣流路徑（16）流體耦合至該複數個模組（3）中之一或多者。在第一腔室（7）中加熱之再循環氣流（11）在氣流路徑（16）中再循環，以加熱流體耦合至第一腔室（7）的該複數個模組（3）中之一或多者中所含的水捕獲材料（4），以自水捕獲材料（4）脫附水蒸氣（9）。典型地，加熱源（8）操作以在脫附模式（DM）下將第一腔室（7）與複數個模組（3）中之一或多者之間的再循環氣流（11）加熱至約80℃（約176℉）至約160℃（約320℉）範圍內的一或多個溫度。該溫度範圍內之特定溫度可取決於在脫附模式（DM）下之複數個模組（3）中之一或多者中所含的水捕獲材料（4）或水捕獲材料（4）之組合。然而，此並不意欲排除採用在該範圍之外的溫度以自水捕獲材料（4）釋放水蒸氣（9）的具體實例。

再次，主要參考圖1及圖2之繪示性實例，加熱源（8）可包含經加熱流體（18）循環通過之第一熱交換器（17）。第一熱交換器（17）可安置於第一腔室（7）中。第一熱交換器（17）可經組態以在脫附模式（DM）下將熱自經加熱流體（18）轉移至第一腔室（7）與複數個模組（3）中之一或多者之間的再循環氣流（11）。在特定具體實例中，加熱源（8）可包含熱泵（20）之冷凝器（19）。熱泵（20）可包括以下各者中之一或多者：壓縮機（21）、膨脹閥（22）、冷凝器（19）（或熱側熱交換器）及蒸發器（23）（或冷側熱交換器）。壓縮機（21）可操作以壓縮致冷劑，從而產生可循環至冷凝器（19）之經加熱流體（18）。冷凝器（19）可將熱轉移至第一腔室（7），該熱足以在系統（1）或空氣除濕器（2）之脫附模式（DM）下自複數個模組（3）中之一或多者中所含的水捕獲材料（4）釋放水蒸氣（9）。冷凝器（19）（或熱交換器之熱側）可經設定為在約90℃（約194℉）至約160℃（約320℉）範圍內的一或多個溫度下操作。在特定具體實例中，在脫附模式（DM）下自一或多個複數個模組（3）之水捕獲材料（4）脫附之水蒸氣（9）可被釋放至大氣。

再次，主要參考圖1及圖2，系統（1）或空氣除濕器（2）之具體實例可包括流體耦合至第一腔室（7）之第二腔室（10）。在脫附模式（DM）期間自水捕獲材料（4）釋放之水蒸氣（9）可在系統（1）或空氣除濕器（2）之冷凝模式（CM）期間被攜載於自第一腔室（7）至第二腔室（10）之流動路徑（16）中的再循環氣流（11）中。在特定變化形式中，脫附模式（DM）可獨立於冷凝模式（CM）操作，直至在第一腔室（7）中達到目標水蒸氣（9）濃度。空氣循環器（14）可接著操作以在系統（1）或空氣除濕器（2）之第一腔室（7）與第二腔室（10）之間產生再循環氣流（11）。第一腔室（7）與第二腔室（10）之間的再循環氣流（11）可起始系統（1）或空氣除濕器（2）之冷凝模式（CM）。在特定具體實例中，關於複數個模組（3）中之一或多者之吸附模式（AM）、關於複數個模組（3）中之一或多者之脫附模式及冷凝模式（CM）可作為獨立事件操作，或在特定具體實例中，關於複數個模組（3）中之一或多者之吸附模式（AM）、關於複數個模組（3）中之一或多者之脫附模式及冷凝模式（CM）可同時操作，或獨立事件及同時事件組合，此取決於應用。

再次，主要參考圖1及圖2，冷卻源（12）可熱耦合至第二腔室（10）。冷卻源（10）可操作以在系統（1）或空氣除濕器（2）之冷凝模式（CM）期間冷卻在第一腔室（7）與第二腔室（10）之間的再循環氣流（11）中所攜載的水蒸氣（5）。冷卻源（12）可充分地冷卻第二腔室（10）中或穿過第二腔室的水蒸氣（9）以使由再循環氣流（11）攜載之水蒸氣（9）之至少一部分冷凝成液態水（25）。在特定具體實例中，冷卻源（12）可經安置以將第二腔室（10）之結構冷卻至低於第二腔室（10）內之再循環氣流（11）之露點的溫度，以使由再循環氣流（11）攜載之水蒸氣（5）之至少一部分冷凝成液態水（25）。第二腔室（10）可經組態以增加第二腔室（10）之內表面的表面積，以增加第二腔室（10）內再循環氣流（11）中之水蒸氣（9）的冷凝。在其他具體實例中，冷卻源（12）可安置於第二腔室（10）內部，且攜載水蒸氣（9）之再循環氣流（11）可經過冷卻源（12）以引起第二腔室（10）內水蒸氣（9）之至少一部分冷凝。在特定具體實例中，冷卻源（12）可包含由與系統（1）或空氣除濕器（2）分離的機器或其他製程產生的經冷卻空氣（15''），該經冷卻空氣經引導靠近第二腔室（10）或引導至該第二腔室中。一繪示性實例，冷廢料可包含液態天然氣自凍結狀態之再氣化。在其他具體實例中，冷卻源（12）可包含經冷卻流體（27）循環通過之第二熱交換器（26）。第二熱交換器（26）可靠近第二腔室（10）或在該第二腔室內部安置，以冷卻攜載含於第二腔室（10）中或穿過該第二腔室的水蒸氣（9）之再循環氣流（11）。再循環氣流（11）可冷卻至低於露點以引起水蒸氣（9）之至少一部分冷凝成液態水（25）。液體水可收集於水收集儲集器（24）中。

再次，主要參考圖1及圖2之繪示性實例，在特定具體實例中，冷卻源（12）可為熱泵（20）之蒸發器（23）。膨脹閥（22）可經組態以自冷凝器（19）接收經加熱流體（18）。膨脹閥（22）可操作以允許經加熱流體（18）膨脹以產生經冷卻流體（27）。經冷卻流體（27）可循環至蒸發器（23）。蒸發器（23）或冷側熱交換器可經設定為在約30℃（約86℉）至約95℃（約203℉）範圍內之溫度下操作。蒸發器（23）可與第二腔室（10）相關聯，以直接地或間接地自攜載含於第二腔室（10）中或穿過第二腔室（10）之水蒸氣（9）的再循環氣流（11）轉移熱。作為繪示性實例，蒸發器（23）可經安置以自以下各者中之一或多者轉移熱：第二腔室（10）之結構、第二腔室（10）內之結構元件（13）、第二腔室（10）內之再循環氣流（11），或以其他方式經安置以引起再循環氣流（11）之溫度降低，該溫度降低足以引起在系統（1）或除濕器（2）之冷凝模式（CM）下由再循環氣流（11）攜載之水蒸氣（9）的至少一部分冷凝。

現在，主要參考圖1、圖2及圖3A至圖3C，系統（1）或空氣除濕器（2）之具體實例可包括互連複數個模組（3）之可重組態氣流路徑（28）。可重組態氣流路徑（28）允許複數個模組（3）中之一或多者在空氣除濕系統（1）或空氣除濕器（2）之脫附模式（DM）期間流體耦合至第一腔室（7），同時該複數個模組（3）中之其餘模組保持流體耦合、連接或互連至供應氣流（6）以在空氣除濕系統（1）或空氣除濕器（2）之吸附模式（AM）下獨立地或同時地操作。

再次，主要參考圖1、圖2及圖3A至圖3C，在特定具體實例中，複數個模組（3）中之各者可流體耦合至吸附氣流入口（29）及吸附氣流出口（30），其中該吸附氣流入口（29）及該吸附氣流出口（30）保持敞開以允許供應氣流（6）在吸附模式（AM）期間穿過該複數個模組（3）中之一或多者。在特定具體實例中，在吸附模式（AM）下之複數個模組（3）可由可重組態氣流路徑（28）耦合以同時並聯地接收供應氣流（6）（如圖3A之繪示性實例中所示）。在特定具體實例中，在吸附模式（AM）下之複數個模組（3）可由可重組態氣流路徑（28）耦合以同時串聯地接收供應氣流（6）（如圖3B之繪示性實例中所示）。在串聯地流體耦合之複數個模組（3）之操作期間，可重組態氣流路徑（28）可經組態以使供應氣流（6）自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料（4）的複數個模組（3）中之第一者（在圖3B之實例中展示為模組（M4）且在圖3C之實例中展示為模組（M5））至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料（4）的複數個模組（3）中之最後一者（在圖3B之實例中展示為模組（M2）且在圖3C之實例中展示為模組（M3）），串聯地循環通過該複數個模組（3）。自複數個模組（3）中之最後一者輸出之排出氣流（31）可經引導至室內空間（32），或與室內再循環空氣（33）混合，以維持室內再循環空氣（33）處於或低於預定相對濕度（RH）或露點（DP）。

再次，主要參考圖1、圖2及圖3A至圖3C，在特定具體實例中，複數個模組（3）中之各者可流體耦合至脫附氣流入口（34）及脫附氣流出口（35）。在吸附模式（DM）下複數個模組（3）中之一或多者的操作期間，吸附氣流入口（29）及吸附氣流出口（30）保持敞開，且脫附氣流入口（34）及脫附氣流出口（35）保持封閉。

現在，主要參考圖1之繪示性實例，可重組態氣流路徑（28）將複數個模組（3）中之一者（M2）安置處於脫附模式（DM），其中該吸附氣流入口（29）及該吸附氣流出口（30）保持封閉，且該脫附氣流入口（34）及該脫附氣流出口（35）保持敞開以將該複數個模組（3）中之一者（M2）流體耦合至第一腔室（7）。可重組態氣流路徑（28）流體耦合複數個模組（3）中之另一者（M1及M3…，MN）以並聯地接收供應氣流（6）以同時在吸附模式（AM）下操作，而複數個模組（3）中之一者（M2）在脫附模式（DM）下操作。

現在，主要參考圖2之繪示性實例，可重組態氣流路徑（28）將複數個模組（3）中之一者（M2）安置處於脫附模式（DM），其中該吸附氣流入口（29）及該吸附氣流出口（30）保持封閉，且該脫附氣流入口（34）及該脫附氣流出口（25）保持敞開以將該複數個模組（3）中之一者（M2）流體耦合至第一腔室（7）。可重組態氣流路徑（28）流體耦合複數個模組（3）中之另一者（M1及M3…，MN）以串聯地接收供應氣流（6）以在吸附模式（AM）下同時操作，而複數個模組（3）中之一者（M2）在脫附模式（DM）下操作。在此繪示性實例中，在吸附模式（AM）下之複數個模組（3）可串聯地流體耦合，以使供應氣流（6）自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料（4）的該複數個模組中之第一者（M3）串聯地循環至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的（4）該複數個模組中之最後一者（Ml）。在此繪示性實例中，處於脫附模式（DM）的複數個模組（3）中之一者（M2）可包含不處於吸附模式（AM）的含有具有最大水飽和度之水捕獲材料（4）的複數個模組（3）中之一者（M2）。

再次，主要參考圖2之繪示性實例，可重組態氣流路徑（28）可由複數個導管（36）界定，該複數個導管將處於吸附模式（AM）的複數個模組（3）中之各者之各吸附氣流入口（29）及各吸附氣流出口（30）流體互連至空氣分配閥（37）。在空氣分配閥（37）之一個組態中，複數個模組（3）中之一者（M2）的吸附氣流入口（29）及吸附氣流出口（30）保持封閉，且脫附氣流入口（34）及脫附氣流出口（35）保持敞開以將該複數個模組（3）中之一者（M2）流體耦合至第一腔室（7）以起始脫附模式（DM）。其餘複數個模組（3）（M1，M3…，Mn）在吸附模式（AM）下維持吸附氣流入口（29）及吸附氣流出口（30）敞開且脫附氣流入口（34）及脫附氣流出口（34）封閉。在特定具體實例中，在吸附模式（AM）下之其餘複數個模組（3）可自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的複數個模組（3）中之第一者（M3）至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的（4）複數個模組（3）中之最後一者（Ml）串聯地接收供應氣流（6）。在特定具體實例中，可重組態氣流路徑（28）之第一部分可安置於分配閥（37）中，且可重組態氣流路徑（28）之第二部分可流體耦合至吸附氣流入口（29），且複數個模組（3）中之各者的吸附氣流出口（30）可具有一固定空間組態。空氣分配閥（37）之操作定義複數個模組（3）中之哪一者在脫附模式（DM）下操作且其餘複數個模組（3）中之哪些在吸附模式（AM）下操作的串列次序，且在特定具體實例中，其餘複數個模組（3）中之哪一者按串列次序首先出現且按串列次序最後出現，以在吸附模式（AM）下接收通過複數個模組（3）之供應氣流（6）。

現在，主要參考圖3A至圖3C，在系統（1）或空氣除濕器（2）之特定具體實例中，複數個模組（3）可由複數個導管（36）及閥（38）（亦識別為V1...Vn中之一者）（亦被稱作「帶閥導管」）（VC）而流體耦合、連接或互連。在繪示性實例中，複數個模組（3）中之各者可流體耦合至帶閥吸附氣流入口（29）（V1）及帶閥吸附氣流出口（30）（V2）。在複數個模組（3）之吸附模式（AM）下，帶閥吸附氣流入口（V1）及帶閥附氣流出口（V2）保持敞開。在其中系統（1）或空氣除濕器（2）包括脫附模式（DM）或進一步包括冷凝模式（CM）之特定變化形式中，複數個模組（3）中之各者可流體耦合至帶閥脫附氣流入口（34）（V3）及帶閥脫附氣流出口（35）（V4），其中在脫附模式（DM）期間，該帶閥脫附氣流入口（34）（V3）及該帶閥脫附氣流出口（35）（V4）保持敞開，且其中該帶閥吸附氣流入口（29）（V1）及該帶閥吸附氣流出口（30）（V2）保持封閉。帶閥導管（VC）可進一步提供帶閥供應導管（VSC），其具有至各帶閥吸附氣流入口（29）（V1）之帶閥供應分支（39）（V5）。帶閥導管（VC）可進一步提供帶閥排出導管（VDC），其具有自各帶閥吸附氣流出口（35）（V2）之帶閥排出分支（40）（V6）。帶閥導管（VC）可進一步包括帶閥側向導管（41）（V7），其將複數個模組（3）中之第一者的帶閥排出分支（40）（V6）互連至複數個模組（3）中之第二者的帶閥供應分支（39）（V5）。帶閥導管（VC）之此繪示性組態允許針對處於吸附模式（AM）之複數個模組（3）中之一或多者建立離散的可預選擇操作說明書（42），且針對處於脫附模式（DM）之複數個模組（3）中之一或多者建立離散的可預選擇操作說明書（42）。

現在，主要參考圖3A之繪示性實例，預選擇操作說明書（42）可經實施以同時將供應氣流（6）並聯地分配至帶閥供應分支（39）（V5）中之各者，且同時將排出氣流（31）並聯地分配至帶閥排出分支（40）（V6）中之各者，其中脫附氣流入口（34）及脫附氣流出口（35）保持在封閉條件下以允許處於吸附模式（AM）之複數個模組（3）（M1，M2，M4至Mn）同時在並聯吸附模式（AM）下操作，而複數個模組（3）中之一者（M3）在脫附模式（DM）下操作。在彼情況下，在吸附模式（AM）下之複數個模組（3）（M1，M2，M4至Mn）的各帶閥吸附氣流入口（29）（V1）及各帶閥吸附氣流出口（30）（V2）以及各帶閥供應分支（39）（V5）及帶閥排出分支（40）（V6）可敞開，而帶閥脫附氣流入口（34）（V3）及帶閥脫附氣流出口（35）（V4）保持在封閉條件下。

現在，主要參考圖3B之繪示性實例，預選擇操作說明書（42）可經實施以在吸附模式（AM）下經由有序序列之複數個模組（3）分配供應氣流（6），而複數個模組（3）中之一者在脫附模式（DM）下操作。在彼情況下，在吸附模式（AM）下之複數個模組（3）的帶閥吸附氣流入口（29）（V1）及帶閥吸附氣流出口（30）（V2）以及將帶閥排出分支（40）（V6）互連至帶閥供應分支（39）（V5）之各帶閥側向導管（41）（V7）係敞開的。至一系列複數個模組（3）中之第一者（M4）的帶閥供應分支（39）（V5）及該系列複數個模組（3）中之最後一者（M2）的帶閥排出分支（40）（V6）處於敞開狀態，其中各帶閥側向導管（41）（V7）將帶閥排出分支（40）（V6）互連至帶閥供應分支（39）（V5）。在圖3B之繪示性實例中，該系列中之複數個模組（3）中之第一者（M4）含有具有最大水飽和度（98%）的水捕獲材料（4），而該複數個模組（3）中之最後一者（M2）含有具有最少水飽和度（接近0%）的水捕獲材料（4）。

現在，主要參考圖3C之繪示性實例，預選擇操作說明書（42）可經實施以重組態可重組態氣流路徑（28），以將複數個模組（3）中之一不同者（M4）安置處於脫附模式（DM），在該脫附模式中，帶閥吸附氣流入口（29）（V1）及帶閥吸附氣流出口（30）（V2）保持封閉且帶閥脫附氣流入口（34）（V4）及脫附氣流出口（35）（V5）保持敞開，以將該複數個模組（3）中之一者（M4）流體耦合至第一腔室（7），從而允許再生水捕獲材料（4），而同時將複數個模組（3）中之一預先脫附模組（M3）安置處於吸附模式（AM），在該吸附模式中，帶閥吸附氣流入口（29）（V1）及吸附氣流出口（30）（V2）保持敞開且帶閥脫附氣流入口（34）（V4）及脫附氣流出口（35）（V5）保持封閉，以將該複數個模組（3）中之該預先脫附模組（M3）自第一腔室（7）流體解耦。

再次，主要參考圖1、圖2及圖3A至圖3C，具有在吸附模式（AM）下並聯或串聯操作之複數個模組（3）的除濕系統（1）或空氣除濕器（2）之具體實例可在給定溫度下實質上降低排出氣流（31）相對濕度（RH）（或絕對濕度（AH）））及排出氣流露點（DP）。除濕系統（1）或空氣除濕器（2）之繪示性實例可在約20℃（約68℉）之溫度下得到具有在0.1%相對濕度至約20%相對濕度範圍內之相對濕度（RH）的排出氣流（31）。取決於應用，在20℃ （約68℉）之排出氣流溫度下，排出氣流濕度可選自包含以下各者或由以下各者組成之群組：約0.2%至約1%、約0.5%至約2%、約1%至約3%、約2%至約4%、約3%至約5%、約4%至約6%、約5%至約7%、約6%至約8%、約7%至約9%、約8%至約10%、約9%至約11%、約10%至約12%、約11%至約13%、約12%至約14%、約13%至約15%、約14%至約16%、約15%至約17%、約16%至約18%、約17%至約19%及其組合。在特定具體實例中，在20℃（約68℉）之溫度下的排出氣流（31）可小於0.2%（RH）。

類似地，繪示性實例可得到溫度為約20℃（約68℉），露點（DP）在約-30℃（約-22℉）至-70℃（約-94℉）之間的排出氣流（31）。取決於應用，排出氣流露點可選自包含以下各者或由以下各者組成之群組：約-30℃至約-40℃、約-35℃至約-45℃、約-30℃至約-50℃、約-45℃至約-55℃、約-50℃至約-60℃、約-55℃至約-65℃、約-60℃至約-70℃及小於-70℃。在特定具體實例中，排出氣流露點可小於-70℃ （小於-94℉）。

現在，主要參考圖1及圖2，特定具體實例可進一步包括預冷卻器（43）以調節引導至複數個模組（3）之供應氣流（6）。在特定具體實例中，預冷卻器（43）可包括預冷卻器壓縮機（44）；預冷卻器冷凝器（45）；預冷卻器蒸發器（46）；及輔助冷凝水儲集器（47），其用以收集自預冷卻器蒸發器（46）排出之經冷凝水（47）。因此，供應氣流（6）可經預冷卻以冷凝該供應氣流（6）中所攜載之水（5）的一部分，該供應氣流在特定具體實例中可包含具有相對較高露點（DP）的補充室外空氣（49）或室內再循環空氣（33）或其混合物。可在輔助冷凝水儲集器（47）中收集經冷凝水（48）。作為繪示性實例，適合與本發明之特定具體實例一起使用之預冷卻器（43）可為可通過Daikin Applied Americas公司（MN 55441，明尼阿波利斯，13600工業園區大道）獲得的Magnitude®磁軸承離心冷凍器，型號WME、WMC。然而，預冷卻器（43）之此實例並不意欲排除使用其他裝置來預冷卻供應氣流（6）。

在將供應空氣（6）遞送至複數個模組（3）之前，用預冷卻器（43）預冷卻供應氣流（6）可具有實質性的優點。作為一繪示性實例，在25℃（約77℉）及70% RH（約21公克/立方公尺之水分濃度）下之室外補充空氣（49）可進入預冷卻器（43）以將供應氣流冷卻至約5℃（約41℉）及100% RH。經冷卻供應氣流（6）可以有序序列在吸附模式（AM）下經遞送至複數個模組（3）。在吸附模式（AM）下之複數個模組（3）可含有經選擇為在5℃（約41°F）下具有18% RH之吸附限制的水捕獲材料（4）。在吸附模式（AM）下來自複數個模組（3）之排出氣流（31）可在約5℃（約41℉）下處於約18% RH，其對應於-18℃（約0.5℉）之露點（約1.2公克水/立方公尺之排出氣流（31））。

藉由比較，在不具有預冷卻器（43）之相同繪示性實例中，在25℃ （約77℉）及70% RH（約21公克/立方公尺之水分濃度）下之室外補充空氣（49）可作為供應氣流（6）以有序序列在吸附模式（AM）下遞送至複數個模組（3）。在吸附模式（AM）下之複數個模組（3）可含有經選擇為在25℃（約41°F）下具有18% RH之吸附限制的水捕獲材料（4）。在吸附模式（AM）下來自複數個模組（3）之排出氣流（31）可在約25℃ （約41℉）下處於約18% RH，其對應於-1℃（約30°F）之露點（約4.5公克水/立方公尺之排出氣流（31））。

現在，主要參考圖4，在特定具體實例中，供應空氣（6）可穿過含有具有第一疏水性水平（50）之水捕獲材料（4'）的第一複數個模組（3'），從而產生與供應空氣（6）相比露點（DP）較低的第一排出氣流（31'）。第一排出氣流（31℃）可接著穿過含有具有第二疏水性水平（51）之水捕獲材料（4''）的第二複數個模組（3''），其中第一複數個模組（3'）中所含之水捕獲材料（4'）相較於第二複數個模組（3''）中所含之水捕獲材料（4''）的疏水性較低，從而產生與第一排出氣流（31'）相比露點（DP）較小的第二排出氣流（31''）。第一及第二複數個模組（3'，3''）（或額外複數個模組）中之各者可具有如上文所描述安置處於脫附模式（DM）下的複數個模組（3'，3''）中之一或多者。該製程可用含有具有順次較高疏水性之水捕獲材料（4'''…，4 ⁿ）的一或多個額外複數個模組（3'''…3 _n）重複，直至排出空氣具有所需露點（DP）。在特定具體實例中，至第一複數個模組（3'）或第二複數個模組（3''）（或額外複數個模組）中之各者之供應空氣（6）可預先穿過一或多個預冷卻器（43'，43''）。

再次，主要參考圖4，空氣除濕系統（1）之具體實例可包括第一預冷卻器（43'），補充室外空氣（49）可穿過該第一預冷卻器以降低補充室外空氣（49）之露點（DP）（DP＞5℃）。自第一預冷卻器（43'）排出之補充室外空氣（49）可在吸附模式（AM）期間流體耦合至第一複數個模組（3'），或順次通過含有順次較高疏水性之水捕獲材料（4）的第一及第二或更多複數個模組（3''…3n），從而產生具有所需露點（DP）（例如DP＜-30℃）之排出氣流（31'，31''）。可在脫附模式（DM）下再生第一及第二或更多複數個模組（3''…3n）（如圖1及圖2之實例所示）。來自一或多個複數個模組（3'，3''…3n）之排出氣流（31'，31''）（DP＜-30℃）可與具有類似露點（例如DP＜-30℃）的室內再循環空氣（33）混合，且排出氣流（31'或31'，31''）與室內再循環空氣（33）之混合物可穿過第二預冷卻器（43''），以降低與再循環室內空氣（33）混合之排出氣流（31'或31'，3''）之露點（DP）（例如DP＜-30℃）。作為來自第二預冷卻器（43''）之預冷卻氣流（60）排出的與再循環室內空氣（33）混合的排出氣流（31'或31'，3''）可穿過一或多種乾燥劑（52），諸如：矽膠或沸石，其可併入至乾燥劑輪（53）中。來自一或多種乾燥劑（52）之乾燥劑排出氣流（55）可具有實質上較低DP（例如DP＜-70℃）。一或多種乾燥劑（52）可藉由使再生空氣（54）（其可包括乾燥劑空氣（55）之一部分）穿過再生加熱器（56）以產生具有足夠溫度及體積之加熱空氣以再生乾燥劑（52）或乾燥劑輪（53）而再生。乾燥劑空氣（55）可通過製程空氣預加熱器（57）以提供具有所需溫度及體積之可排出至室內空間（33）中的室內再循環空氣（33）。空氣除濕系統（1）之此繪示性具體實例可適用於產生適合用於室內空間（32）（諸如乾燥房間）中之室內再循環空氣（33）。由空氣除濕系統（1）之具體實例產生的室內再循環空氣（33）可適合於排出至用於半導體或鋰電池生產中之室內空間（32）中。半導體及鋰電池生產需要RH ＜1%或DP -20.0℃及低於-20.0℃。當前乾燥房間內的露點（DP）要求介於-35.0℃至低至-60.0℃，其係在室內再循環空氣（33）中量測，作為橫越室內空間（32）之平均值。在關鍵區域，所需之DP可低至-70.0℃，其可使用系統（1）之具體實例來獲得。

現在，主要參考圖5之繪示性實例，空氣除濕系統（1）之具體實例可包括氣流熱交換器（58），熱供應氣流（6'）（例如，DP＞40℃）可通過該氣流熱交換器以在吸附模式（AM）下遞送至複數個模組（3）之前降低熱供應空氣（6'）之露點（DP）。出於本發明之目的，術語氣流熱交換器（58）意謂經調適或經組態以使得熱供應空氣（6）與較冷環境空氣（6''）熱接觸之任何裝置。作為繪示性實例，術語氣流熱交換器（58）涵蓋空氣至空氣熱交換器、並聯熱交換器、逆流熱交換器、交叉流熱交換器及其組合。氣流熱交換器排出空氣（59）可在吸附模式（AM）期間流體耦合至複數個模組（3），或順次通過含有順次較高疏水性之水捕獲材料（4'，4''）的第一及第二或更多複數個模組（3'，3''…3n），從而產生具有所需露點（DP）（例如DP＜-30℃）之排出氣流（31'，31''）。可在脫附模式（DM）下再生第一及第二或更多複數個模組（3'，3''…3n）（如圖1及圖2之實例所示）。來自第一及第二或更多複數個模組（3'，3''…3n）之排出氣流（31'，31''）（DP＜-30℃）可穿過預冷卻器（43''），以降低排出氣流（31'，31''）之露點（DP）（例如DP＜-30℃）。自預冷卻器（43''）排出之預冷卻之氣流（60）可穿過一或多種乾燥劑（52），諸如：矽膠或沸石，其可併入至乾燥劑輪（53）中。自一或多種乾燥劑（52）排出之乾燥空氣（55）可具有實質上較低DP（例如DP＜-70℃）。一或多種乾燥劑（52）可藉由使再生空氣（54） （其可包括乾燥空氣（55）之一部分）穿過再生加熱器（56）以產生具有足夠溫度及體積之加熱空氣以再生乾燥劑（52）或乾燥劑輪（53）而再生。乾燥劑空氣（55）（例如DP＜ -70℃）可穿過含有碳捕獲材料（62）之一或多個碳捕獲模組（61）（或碳捕獲系統）以提供脫碳氣流（63）。在特定具體實例中，碳捕獲材料（62）可自乾燥劑空氣（55）選擇性地捕獲二氧化碳（64）。在一些變化形式中，碳捕獲材料（62）可為MOF，其中有機配位體具有胺官能基（包括一級胺），其即使在水（5）分子存在的情況下亦可經由化學吸附而結合二氧化碳（64）分子。能夠吸附及脫附二氧化碳（64）之任何合適的MOF皆可用於本文中所描述之空氣除濕系統（1）中。合適的MOF可包括例如M. Ding等人之Chem. Soc.修訂2019，48，2783-2828；A. M. Fracaroli等人之J. Am. Chem. Soc.，2014，136，8863-8866；H. Li等人之ChemSusChem.，2016，9，2832-2840中所描述的MOF。在一些變化形式中，碳捕獲材料（62）可包含以下各者中之一或多者：IRMOF-74-III-CH ₂NH ₂:{Mg ₂(2'-(胺基甲基)-3,3"-二氧代-[1,1':4',1"-聯三苯]-4,4"-二羧酸酯)}；IRMOF-74-III-(CH ₂NH ₂) ₂:{Mg2(2',5'-雙(胺基甲基)-3,3"-二氧代-[l,l':4',l"-聯三苯]-4,4"-二羧酸鹽)}；mmen-Mg2(dobpdc): Mg ₂(dobpdc)(mmen)1.6(H ₂O) _{0 . 4}，其中dobpdc為4,4'-二氧代-3,3'-聯苯二羧酸鹽且mmen為N,N'-二甲基伸乙基二胺；Mg ₂(dobdc)(N ₂H ₄) _1.8: Mg ₂(dobpdc)(N ₂H ₄) _1.8，其中dobpdc為4,4'-二氧代-3,3'-聯苯二羧酸鹽；Cr-MIL-101-SO ₃H-TAEA: Cr ₃O(OH)(BDC- SO ₃)(H ₂O) ₂(TAEA)，其中BDC-SO ₃為2-磺基對苯二甲酸酯且為參(2-胺基乙基)胺；或Cr-MIL-101-PEI-800: Cr ₃O(OH)(BDC)(PEI-800)，其中PEI-800為分支鏈的聚伸乙亞胺。亦可使用本文所描述之碳捕獲材料（62）或等效物之任何組合。空氣除濕系統（1）之此繪示性具體實例可適用於處理煙道氣（65）。

現在，主要參考圖6之繪示性實例：圖5之繪示性實例的類似具體實例可用以在不包括氣流熱交換器（57）的情況下處理供應氣流（6）以提供脫碳氣流（63）。

現在，主要參考圖7之繪示性實例：圖6之繪示性實例的不包括碳捕獲模組（61）之類似具體實例可用以處理供應氣流（6）以提供用於產生壓縮氣體（66）之排出氣流（31）。

現在，主要參考圖1及圖2，在特定具體實例中，空氣除濕系統（1）或空氣除濕器（2）可進一步包括一控制器（67），該控制器耦接至一或多個環境大氣溫度感測器（68）及/或一或多個環境大氣濕度感測器（69），該等感測器位於第一腔室（7）及第二腔室（10）外部，經調適或經組態以產生一信號，該信號隨著空氣除濕系統（1）或空氣除濕器（2）之一或多個組件周圍的環境之環境大氣溫度（AT）及/或環境大氣濕度（AH）之改變而變化。控制器（67）可分別耦接至一或多個溫度感測器（70）及/或一或多個濕度感測器（71）及/或一或多個氣流感測器（72），該等感測器可分別位於第一腔室（7）及/或第二腔室（10）之內部，經調適或經組態以產生一信號，該信號隨著第一腔室溫度（FCT）及/或濕度（FCH）及/或第二腔室溫度（SCT）及/或濕度（SCH）之改變而變化。控制器（67）可包括一處理器（73），該處理器以通信方式耦合至含有處於處理器（73）之控制下之空氣除濕演算法（75）（亦被稱作「演算法」）的非暫時性電腦可讀記憶體（74），以分析來自各感測器（68，69，70，71，72）之信號以量測以下各者中之一或多者：環境大氣溫度（AT）、環境大氣濕度（AH）、第一腔室溫度（FCT）及/或第一腔室濕度（FCH）、第二腔室溫度（SCT）及/或第二腔室濕度（SCH）及其組合。

第一腔室溫度（FCT）及/或第一腔室濕度（FCH）量測及/或第二腔室溫度（SCT）及/或第二腔室濕度（SCH）及環境大氣溫度（AT）及/或環境大氣濕度（AH）量測可在實施空氣除濕演算法（75）的控制器（67）之控制下使用，以調整空氣除濕系統（1）或空氣除濕器（2）關於以下各者中之一或多者之操作參數：在吸附模式（AM）下在將供應氣流（6）並聯地或按有序序列分配至複數個模組（3）中之各者之間連接該複數個模組（3）的可重組態氣流路徑（28）之重組態；將複數個模組（3）中之一或多者安置處於脫附模式（DM），而將複數個模組（3）中之其餘模組安置處於吸附模式（AM）的可重組態氣流路徑（28）之重組態；分配給吸附模式（AM）之時段，在該吸附模式中，供應氣流（6）流過水捕獲材料（4），無論是並聯地抑或串聯地；在脫附模式（DM）期間第一腔室（7）中之溫度（FCT）以及分配給脫附模式（DM）之時段；在冷凝模式（CM）期間第二腔室（10） （SCT）之溫度及分配給冷凝模式（CM）之時段；用以在吸附（AM）下調整至複數個模組之氣流流率（AFR）的空氣循環器（14）之操作；用於調整第一腔室（7）與第二腔室（10）之間的氣流流率（AFR），且在特定具體實例中，控制熱泵（20）及/或預冷卻器（43）之操作的空氣循環器（14）之操作。

如可自前述內容所容易瞭解，本發明之基本概念可以多種方式來體現。本發明涉及空氣除濕系統（1）、空氣除濕器（2）以及用於製造及使用包括最佳模式之此類空氣除濕系統（1）及空氣除濕器（2）的方法之眾多及變化具體實例。

因而，由實施方式所揭示或伴隨本申請案之諸圖或表中所展示的本發明之特定具體實例或元件不意欲為限制性的，而是意欲例示由本發明一般性涵蓋之眾多及變化之具體實例或關於其任何特定元件的所涵蓋之等效物。此外，本發明之單一具體實例或元件的特定描述可能並不明確地描述所有可能的具體實例或元件；許多替代例藉由實施方式及諸圖隱含地揭示。

應理解，設備之各元件或方法之各步驟可藉由設備術語或方法術語來描述。此類術語可在必要時經取代以使得本發明被給予權利之隱含廣泛涵蓋度為明確的。僅舉例而言，應理解，方法之所有步驟可揭示為一個動作、用於進行該動作之構件或造成彼該動作之元件。類似地，設備之各元件可揭示為實體元件或該實體元件促成的動作。僅舉例而言，對「空氣除濕器」之揭示應理解為涵蓋對「空氣除濕」之動作（無論是否明確地論述）的揭示，且相反地，若存在對「空氣除濕」之動作的揭示，則此揭示應理解為涵蓋對「空氣除濕器」及甚至「用於空氣除濕之構件」的揭示。針對各元件或步驟之此類替代性術語應理解為明確地包括於實施方式中。

另外，關於所使用之各術語，應理解，除非其在本申請案中之利用不符合此類解譯，否則常見詞典定義應理解為包括於每一術語之如含有於蘭登書屋韋伯斯特（Random House Webster）之完整詞典（Unabridged Dictionary）第二版中的描述，各定義特此以引用之方式併入。

無論是否明確指示，所有數值在本文中均假定為由術語「約」修飾。出於本發明之目的，範圍可表達為自「約」一特定值至「約」另一特定值。當表達此類範圍時，另一具體實例包括自一特定值至另一特定值。藉由端點對數值之列舉包括在彼範圍內所包含之所有數值。舉例而言，一至五之數值範圍包括數值1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等等。應進一步理解，每個範圍之端點相對於另一端點及獨立於另一端點均為重要的。當藉由在前面使用「約」將一值表達為近似值時，應理解，特定值形成另一具體實例。術語「約」大體上係指所屬技術領域具有通常知識者將認為等效於所列數值或具有相同功能或結果的數值之範圍。類似地，前項「實質上」意謂在很大程度上但並非完全相同之形式、方式或程度，且特定元件將具有所屬技術領域中具有通常知識者將認為具有相同功能或結果之組態範圍。當藉由在前面使用「實質上」將一特定元件表達為近似時，應理解，該特定元件形成另一具體實例。

此外，出於本發明之目的，除非另有限制，否則術語「一（a或an）」實體係指一或多個彼實體。因而，術語「一（a或an）」、「一或多個」及「至少一個」在本文中可互換地使用。

另外，出於本發明之目的，取決於具體實例，術語「耦接」或其衍生詞可意謂間接耦接、耦接、直接耦接、連接、直接連接或與之整合。

另外，出於本發明之目的，當涉及兩個或多於兩個組件時，術語「整合」意謂組件（i）可聯合以提供單件式構築體、單體式構築體或聯合整體，或（ii）可形成為單件式建構築體、單體式構築體或聯合整體。換言之，組件可一體成形，意謂連接在一起以便構成單個完整件或單元，或以便作為單個完整件或單元一起工作，且因此不能容易地拆卸而不破壞片件或單元之完整性。

因此，應理解申請人至少主張以下各者：i）本文中所揭示及描述之空氣使除濕系統或空氣除濕器中之各者，ii）所揭示及描述之相關方法，iii）此等裝置及方法中之各者的類似、等效且甚至隱含之變化，iv） 實現所展示、揭示或描述之功能中之各者的彼等替代具體實例，v）實現經展示為對實現所揭示及描述之內容為隱含的功能中之每一者的彼等替代設計及方法，vi）經展示為單獨且獨立之發明的各特徵、組件及步驟，vii）藉由所揭示之各種系統或組件增強的應用，viii）藉由此類系統或組件生產的所得產品，ix）實質上如前文所描述且參考隨附實例中之任一者的方法及設備，x）所揭示之先前元素中之各者的各種組合及排列。

本專利申請案之先前技術章節（若存在）提供本發明係關於的致力於之領域的陳述。此章節亦可併有或含有可用於本發明針對之技術狀態之相關資訊、問題或者關注事項的某些美國專利、專利申請案、公開案或所主張之本發明之主題的解釋。並不意欲任何美國專利、專利申請案、公開案、綜述或者本文中所引用或併入之其他資訊應被解譯、解釋或認為是接納為關於本發明之先前技術。

闡述於本說明書中之申請專利範圍在存在時作為本發明之實施方式的部分特此以引用之方式併入，且申請人明確地保留使用此等申請專利範圍之此類併入內容之全部或一部分作為支援申請專利範圍中之任一者或全部或者其任何元件或組件之額外描述的權利，且申請人進一步明確地保留在必要時將此類申請專利範圍之併入內容之任何部分或全部或其任何元件或其組件自實施方式移動至申請專利範圍中或反之亦然的權利，以界定藉由本申請案或藉由任何後續申請案或接續案、分案或其部分接續申請案尋求保護的主題或者依照或遵循任何國家之專利法、準則或法規或條約獲得費用減小的任何益處，且以引用之方式併入之此類內容應在本申請案之包括任何後續接續案、分案或部分接續申請案或其任何再頒佈或擴展的整個待決期間繼續存在。在開放性過渡片語（諸如「包含」）之後的元件可在替代方案中用封閉性過渡片語（諸如「基本上由...組成」或「由...組成」）主張，無論是否明確指示本說明書之描述部分。

另外，闡述於本說明書中之申請專利範圍（若存在）進一步意欲描述本發明之有限數目個較佳具體實例的邊界及界限，並且不解釋為本發明之最廣泛具體實例或可主張的本發明之具體實例之完整清單。申請人並不放棄基於上文闡述之實施方式開發其他申請專利範圍作為任何接續案、分案或部分接續申請案或類似申請案的部分。

AFR:氣流流率 AH:環境大氣濕度 AM:吸附模式 AT:環境大氣溫度 CM:冷凝模式 DM:脫附模式 FCH:第一腔室濕度 FCT:第一腔室溫度 M1:模組 M2:模組 M3:模組 M4:模組 M5:模組 M99:模組 Mn:模組 SCH:第二腔室濕度 SCT:第二腔室溫度 V1:帶閥吸附氣流入口 V2:帶閥吸附氣流出口 V3:帶閥脫附氣流入口 V4:帶閥脫附氣流出口 V5:帶閥供應分支 V6:帶閥排出分支 V7:帶閥側向導管 VC:帶閥導管 1:空氣除濕系統 2:空氣除濕器 3:模組 3':模組 3'':模組 4:水捕獲材料 4':水捕獲材料 4'':水捕獲材料 5:水 6:供應氣流 6':熱供應氣流/熱供應空氣 7:第一腔室 8:加熱源 9:水蒸氣 10:第二腔室 11:再循環氣流 12:冷卻源 13:結構元件 14:空氣循環器 15':經加熱空氣 15'':經冷卻空氣 16:氣流路徑 17:第一熱交換器 18:經加熱流體 19:冷凝器 20:熱泵 21:壓縮機 22:膨脹閥 23:蒸發器 24:水收集儲集器 25:液態水 26:第二熱交換器 27:經冷卻流體 28:可重組態氣流路徑 29:吸附氣流入口 30:吸附氣流出口 31:排出氣流 31':第一排出氣流 31'':第二排出氣流 32:室內空間 33:室內再循環空氣 34:脫附氣流入口 35:脫附氣流出口 36:導管 37:空氣分配閥 38:閥 39:帶閥供應分支 40:帶閥排出分支 41:帶閥側向導管 42:可預選擇操作說明書 43:預冷卻器 43':第一預冷卻器 43'':第二預冷卻器 44:預冷卻器壓縮機 45:預冷卻器冷凝器 46:預冷卻器蒸發器 47:輔助冷凝水儲集器 48:經冷凝水 49:補充室外空氣 50:第一疏水性水平 51:第二疏水性水平 52:乾燥劑 53:乾燥劑輪 54:再生空氣 55:乾燥劑排出氣流/乾燥劑空氣/乾燥空氣 56:再生加熱器 57:氣流熱交換器/製程空氣預加熱器 58:氣流熱交換器 59:氣流熱交換器排出空氣 60:預冷卻之氣流 61:碳捕獲模組 62:碳捕獲材料 63:脫碳氣流 64:二氧化碳 65:煙道氣 66:壓縮氣體 67:控制器 68:環境大氣溫度感測器 69:環境大氣濕度感測器 70:溫度感測器 71:濕度感測器 72:氣流感測器 73:處理器 74:非暫時性電腦可讀記憶體 75:空氣除濕演算法

[圖1]為氣流除濕系統之特定具體實例的方塊流程圖。 [圖2]為空氣除濕系統之另一特定具體實例的方塊流程圖。 [圖3A]為在空氣除濕系統之特定具體實例中之複數個模組的方塊流程圖，該空氣除濕系統在脫附模式下具有該複數個模組中之至少一者（M3），且在吸附模式下具有該複數個模組中之其餘模組（M1，M2及M4至Mn），該空氣除濕系統具有帶閥導管，該帶閥導管經組態以在吸附模式下將供應空氣並聯地遞送至該複數個模組（M1，M2及M4至Mn）中之各者。 [圖3B]為在空氣除濕系統之特定具體實例中之複數個模組的方塊流程圖，該空氣除濕系統在脫附模式下具有該複數個模組中之至少一者（M3），且在吸附模式下具有該複數個模組中之其餘模組（M1，M2及M4至Mn），該空氣除濕系統具有帶閥導管，該帶閥導管經組態以在吸附模式下將供應空氣串聯地遞送至該複數個模組（M1，M2及M4至Mn）中之各者。 [圖3C]為在空氣除濕系統之特定具體實例中之複數個模組的方塊流程圖，其描繪在脫附模式下該複數個模組中之至少一者自模組M3切換至模組M4，其中該複數個模組中之其餘模組處於吸附模式（M1，M2，M3及M5至Mn），該空氣除濕系統具有帶閥導管，該帶閥導管經組態以在吸附模式下將供應空氣串聯地遞送至該複數個模組（M1，M2，M3及M5至Mn）中之各者。 [圖4]為空氣除濕系統之一特定具體實例的方塊流程圖，該空氣除濕系統適用於調節室外補充氣流及/或再循環室內氣流以將排出氣流之相對濕度及露點降低至與用於生產半導體及鋰離子電池之乾燥房間之要求相容的水平。 [圖5]為空氣除濕系統之一特定具體實例的方塊流程圖，該空氣除濕系統適用於調節煙道氣以將排出氣流之相對濕度及露點降低至與二氧化碳捕獲系統相容的水平。 [圖6]為空氣除濕系統之一特定具體實例的方塊流程圖，該空氣除濕系統適用於調節環境大氣以將排出氣流之相對濕度及露點降低至與二氧化碳捕獲系統相容的水平。 [圖7]為空氣除濕系統之一特定具體實例的方塊流程圖，該空氣除濕系統適用於調節環境大氣以將排出氣流之相對濕度及露點降低至與壓縮氣體之產生相容的水平。

AH:環境大氣濕度

AM:吸附模式

AT:環境大氣溫度

CM:冷凝模式

DM:脫附模式

FCH:第一腔室濕度

FCT:第一腔室溫度

Mn:模組

SCH:第二腔室濕度

SCT:第二腔室溫度

1:空氣除濕系統

2:空氣除濕器

3:模組

4:水捕獲材料

5:水

6:供應氣流

7:第一腔室

10:第二腔室

11:再循環氣流

12:冷卻源

13:結構元件

14:空氣循環器

15':經加熱空氣

15":經冷卻空氣

16:氣流路徑

17:第一熱交換器

19:冷凝器

20:熱泵

21:壓縮機

22:膨脹閥

23:蒸發器

24:水收集儲集器

25:液態水

26:第二熱交換器

27:經冷卻流體

28:可重組態氣流路徑

29:吸附氣流入口

30:吸附氣流出口

31:排出氣流

32:室內空間

33:室內再循環空氣

34:脫附氣流入口

35:脫附氣流出口

36:導管

38:閥

42:可預選擇操作說明書

43:預冷卻器

44:預冷卻器壓縮機

45:預冷卻器冷凝器

46:預冷卻器蒸發器

47:輔助冷凝水儲集器

48:經冷凝水

49:補充室外空氣

67:控制器

68:環境大氣溫度感測器

69:環境大氣濕度感測器

70:溫度感測器

71:濕度感測器

72:氣流感測器

73:處理器

74:非暫時性電腦可讀記憶體

75:空氣除濕演算法

Claims (109)

1. 一種除濕系統，其包含： 複數個模組，其各自含有一水捕獲材料，其中該水捕獲材料在一吸附模式下自一供應氣流吸附水； 一第一腔室，其經組態以流體耦合至該複數個模組中之一或多者；及 一加熱源，其熱耦合至該第一腔室，該加熱源可操作以在一脫附模式期間加熱在流體耦合至該複數個模組中之一或多者之該第一腔室之間再循環的一氣流，以自該水捕獲材料脫附水蒸氣，其中在該複數個模組中之一或多者在該脫附模式下操作時，該複數個模組中之一或多者同時在該吸附模式下操作。
2. 如請求項1之系統，其進一步包含： 一第二腔室，其流體耦合至該第一腔室；及 一冷卻源，其熱耦合至該第二腔室，該冷卻源可操作以冷卻在該第一腔室與該第二腔室之間再循環的該氣流以在一冷凝模式期間冷凝該水蒸氣。
3. 如請求項1之系統，其進一步包含在該吸附模式下來自該複數個模組之一排出氣流，該排出氣流具有小於該供應氣流之一絕對濕度。
4. 如請求項3之系統，其中該排出氣流具有在約0.0035 g/m ³至約0.3500 g/m ³之一範圍內的一絕對濕度。
5. 如請求項1之系統，其進一步包含在該吸附模式下來自該複數個模組之一排出氣流，該排出氣流在約20℃（約68℉）下的一相對濕度小於該供應氣流在約20℃（約68℉）下的相對濕度。
6. 如請求項1之系統，其中在約20℃（約68℉）下之該排出氣流具有在約0.02%至約20%範圍內之一相對濕度。
7. 如請求項6之系統，其中在約20℃（約68℉）下之該排出氣流具有選自由以下各者組成之群組的一相對濕度：約0.05%至約0.2%、約0.1%至約0.3%、約0.2%至約0.4%、約0.3%至約0.5%、約0.4%至約0.6%、約0.5%至約1.0%、約0.75%至約1.25%、約1.0%至約1.5%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%，以及約1.5%至約2.0%。
8. 如請求項1之系統，其進一步包含在該吸附階段自該複數個模組之一排出氣流，該排出氣流具有小於該供應氣流之一露點。
9. 如請求項8之系統，其中該排出氣流具有在約-30℃（約-22℉）至約-70℃（-94℉）之一範圍內的一露點。
10. 如請求項9之系統，其中該排出氣流具有選自由以下各者組成之群組的一露點：約-35℃至約-45℃、約-40℃至約-50℃、約-45℃至約-55℃、約-50℃至約-60℃、約-55℃至約-65℃及約-60℃至約-65℃。
11. 如請求項1之系統，其中在該吸附模式下之該複數個模組並聯地流體耦合以接收該供應氣流。
12. 如請求項1之系統，其中在該吸附模式下之該複數個模組串聯地流體耦合以接收該供應氣流。
13. 如請求項12之系統，其中在該吸附模式下串聯流體耦合的該複數個模組將該供應氣流自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者遞送至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者。
14. 如請求項1之系統，其中該第一腔室流體耦合至含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一者。
15. 如請求項1之系統，其中該複數個模組中之各者流體耦合至一吸附氣流入口及一吸附氣流出口，其中該吸附氣流入口及該吸附氣流出口在該吸附模式期間保持敞開。
16. 如請求項15之系統，其中該複數個模組中之各者流體耦合至一脫附氣流入口及一脫附氣流出口，其中該脫附氣流入口及該脫附氣流出口保持敞開，且其中該吸附氣流入口及該吸附氣流出口在該脫附模式期間保持封閉。
17. 如請求項15之系統，其進一步包含一氣流分配閥，該氣流分配閥經組態以在該吸附模式期間敞開該複數個模組中之該吸附氣流入口及該吸附氣流出口且封閉該脫附氣流入口及該脫附氣流出口。
18. 如請求項17之系統，其中該氣流分配閥經組態以在該吸附模式下與該複數個模組流體耦合以並聯地接收該供應氣流。
19. 如請求項17之系統，其中該氣流分配閥經組態以在該吸附模式下與該複數個模組流體耦合以串聯地接收該供應氣流。
20. 如請求項19之系統，其中該氣流分配閥經組態以在該吸附模式下通過該複數個模組將該氣流自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者遞送至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者。
21. 如請求項1之系統，其中該複數個模組中之各者流體耦合至一帶閥吸附氣流入口及一帶閥吸附氣流出口，其中該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口在該吸附模式期間保持敞開。
22. 如請求項21之系統，其中該複數個模組中之各者流體耦合至一帶閥脫附氣流入口及一帶閥脫附氣流出口，其中該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口保持敞開，且其中該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口在該脫附模式期間保持封閉。
23. 如請求項21之系統，其進一步包含一控制器，該控制器包括以通信方式耦合至一非暫時性電腦可讀記憶體之一處理器，該非暫時性電腦可讀記憶體含有一操作說明書，該操作說明書可執行以控制該複數個模組中之各者的該帶閥吸附氣流入口、該帶閥吸附氣流出口、該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口的操作。
24. 如請求項23之系統，其中該控制器可操作以在該脫附模式期間封閉該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口，且敞開該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口以將該複數個模組中之該一者流體耦合至該第一腔室，且其中該控制器可操作以在該吸附模式下敞開該複數個模組的該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口且封閉該複數個模組的該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口。
25. 如請求項24之系統，其中該控制器可操作以在該吸附模式下並聯地流體耦合該複數個模組以接收該供應氣流。
26. 如請求項24之系統，其中該控制器可操作以在該吸附模式下串聯地流體耦合該複數個模組以接收該供應氣流。
27. 如請求項26之系統，其中該控制器經組態以在吸附模式下通過該複數個模組將該供應氣流自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者遞送至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者。
28. 如請求項1之系統，其進一步包含一控制器，該控制器包括一處理器，該處理器以通信方式耦合至含有在該處理器之控制下之一除濕演算法的一非暫時性電腦可讀記憶體，以分析來自一或多個環境大氣溫度感測器及/或一或多個環境大氣濕度感測器之一信號，該信號基於以下各者中之一或多者而變化：供應氣流溫度及/或供應氣流濕度。
29. 如請求項1之系統，其進一步包含一控制器，該控制器包括以通信方式耦合至一非暫時性電腦可讀記憶體之一處理器，該非暫時性電腦可讀記憶體含有一電腦程式碼，該電腦程式碼在該處理器之控制下分析來自一或多個再循環氣流溫度感測器及/或一或多個再循環氣流濕度感測器及/或再循環氣流流率感測器之一信號，該信號基於以下各者中之一或多者之改變而變化：在該脫附模式下在該第一腔室與該複數個模組中之該一或多者之間的該再循環氣流的及/或在該冷凝模式下在該第一腔室與該第二腔室之間的該再循環氣流的一再循環氣流溫度、一再循環氣流濕度及一再循環氣流流率。
30. 如請求項29之系統，其中該控制器基於對該信號之分析來控制以下各者中之一或多者：該熱源、該冷卻源及該至少一個空氣循環器，從而在該脫附模式下在該第一腔室與該複數個模組中之該一或多者之間產生該再循環氣流及/或在該冷凝模式下在該第一腔室與該第二腔室之間產生該再循環氣流。
31. 如請求項1之除濕系統，其中該水捕獲材料包含一或多種水捕獲材料。
32. 如請求項31之除濕系統，其中該一或多種水捕獲材料包含一金屬有機框架材料。
33. 如請求項1之除濕系統，其中該熱源包含經加熱流體循環通過之一第一熱交換器。
34. 如請求項33之除濕系統，其中該熱源包含一熱泵之一冷凝器。
35. 如請求項1之除濕系統，其中該冷卻源包含經冷卻流體循環通過之一第二熱交換器。
36. 如請求項35之除濕系統，其中該冷卻源包含一熱泵之一蒸發器。
37. 如請求項1之除濕系統，其進一步包含耦接至該第二腔室之一水收集槽。
38. 如請求項1之除濕系統，其進一步包含一預冷卻器，該預冷卻器經安置成預冷卻遞送至該複數個模組之該供應氣流，該複數個模組各自含有該水捕獲材料。
39. 如請求項1之除濕系統，其進一步包含一預冷卻器，該預冷卻器經安置成預冷卻自該複數個模組遞送之該排出氣流，該複數個模組各自含有該水捕獲材料。
40. 一種製造一除濕系統之方法，其包含： 組態各自含有一水捕獲材料的複數個模組，其中該水捕獲材料在一吸附模式下自一供應氣流吸附水； 將一第一腔室流體耦合至該複數個模組中之一或多者；及 將一加熱源熱耦合至該第一腔室，該加熱源可操作以在一脫附模式期間加熱在流體耦合至該複數個模組中之一或多者之該第一腔室之間再循環的一氣流，以自該水捕獲材料脫附水蒸氣，其中該複數個模組中之一或多者經組態以在該複數個模組中之一或多者在該脫附模式下操作時，同時在該吸附模式下操作。
41. 如請求項40之方法，其進一步包含： 將一第二腔室流體耦合至該第一腔室；及 將一冷卻源熱耦合至該第二腔室，該冷卻源可操作以冷卻在該第一腔室與該第二腔室之間再循環的該氣流以在一冷凝模式期間冷凝該水蒸氣。
42. 如請求項40之方法，其進一步包含在該吸附模式下流體耦合該複數個模組以並聯地接收該供應氣流。
43. 如請求項40之方法，其進一步包含在該吸附模式下流體耦合該複數個模組以串聯地接收該供應氣流。
44. 如請求項43之方法，其進一步包含：在該吸附模式下，自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者，將該供應氣流串聯地遞送至該複數個模組。
45. 如請求項40之方法，其進一步包含將該第一腔室流體耦合至含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一者。
46. 如請求項40之方法，其進一步包含將該複數個模組中之各者流體耦合至一吸附氣流入口及一吸附氣流出口，其中該吸附氣流入口及該吸附氣流出口在該吸附模式期間保持敞開。
47. 如請求項46之方法，其進一步包含將該複數個模組中之各者耦合至一脫附氣流入口及一脫附氣流出口，其中該脫附氣流入口及該脫附氣流出口保持敞開，且其中該吸附氣流入口及該吸附氣流出口在該脫附模式期間保持封閉。
48. 如請求項47之方法，其進一步包含組態一氣流分配閥以在該吸附模式期間敞開該複數個模組中之該吸附氣流入口及該吸附氣流出口且封閉該脫附氣流入口及該脫附氣流出口。
49. 如請求項48之方法，其進一步包含組態該氣流分配閥以在該吸附模式下流體耦合該複數個模組以並聯地接收該供應氣流。
50. 如請求項48之方法，其進一步包含組態該氣流分配閥以在該吸附模式下流體耦合該複數個模組以串聯地接收該供應氣流。
51. 如請求項50之方法，其進一步包含組態該氣流分配閥以在該吸附模式下通過該複數個模組將該氣流自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者遞送至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者。
52. 如請求項40之方法，其進一步包含將該複數個模組流體耦合至一帶閥吸附氣流入口及一帶閥吸附氣流出口，其中該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口在該吸附模式期間保持敞開。
53. 如請求項52之方法，其進一步包含將該複數個模組中之各者流體耦合至一帶閥脫附氣流入口及一帶閥脫附氣流出口，其中該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口保持敞開，且其中該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口在該脫附模式期間保持封閉。
54. 如請求項52之方法，其進一步包含以通信方式耦合至一非暫時性電腦可讀記憶體，該非暫時性電腦可讀記憶體含有至一控制器之一處理器之一操作說明書，該控制器可操作以執行該操作說明書以控制該複數個模組中之各者的該帶閥吸附氣流入口、該帶閥吸附氣流出口、該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口的操作。
55. 如請求項54之方法，其中該控制器可操作以在該脫附模式期間封閉該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口，且敞開該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口以將該複數個模組中之該一者流體耦合至該第一腔室，且其中該控制器可操作以在該吸附模式下敞開該複數個模組的該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口且封閉該複數個模組的該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口。
56. 如請求項55之方法，其中該控制器可操作以在該吸附模式下並聯地流體耦合該複數個模組以接收該供應氣流。
57. 如請求項55之方法，其中該控制器可操作以在該吸附模式下串聯地流體耦合該複數個模組以接收該供應氣流。
58. 如請求項57之方法，其中該控制器經組態以在吸附模式下通過該複數個模組將該供應氣流自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者遞送至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者。
59. 如請求項40之方法，其進一步包含以通信方式耦合至一非暫時性電腦可讀記憶體，該非暫時性電腦可讀記憶體含有處於該處理器之控制下之一除濕演算法，該控制器可操作以分析來自一或多個環境大氣溫度感測器及/或一或多個環境大氣濕度感測器之一信號，該信號基於以下各者中之一或多者而變化：供應氣流溫度、供應氣流濕度。
60. 如請求項40之方法，其進一步包含以通信方式耦合至一非暫時性電腦可讀記憶體，該非暫時性電腦可讀記憶體含有處於該處理器之控制下之一除濕演算法，該控制器可操作以分析來自一或多個再循環氣流溫度感測器及/或一或多個再循環氣流濕度感測器及/或再循環氣流流率感測器之一信號，該信號基於以下各者中之一或多者之改變而變化：在該脫附模式下在該第一腔室與該複數個模組中之該一或多者之間的該再循環氣流的及/或在該冷凝模式下在該第一腔室與該第二腔室之間的該再循環氣流的一再循環氣流溫度、一再循環氣流濕度及一再循環氣流流率。
61. 如請求項60之方法，其中該控制器基於對該信號之分析來控制以下各者中之一或多者：該熱源、該冷卻源及該至少一個空氣循環器，從而在該脫附模式下在該第一腔室與該複數個模組中之該一或多者之間產生該再循環氣流及/或在該冷凝模式下在該第一腔室與該第二腔室之間產生該再循環氣流。
62. 如請求項40之方法，其中該水捕獲材料包含一或多種水捕獲材料。
63. 如請求項62之方法，其中該一或多種水捕獲材料包含一金屬有機框架材料。
64. 如請求項40之方法，其中該熱源包含經加熱流體循環通過之一第一熱交換器。
65. 如請求項64之方法，其中該熱源包含一熱泵之一冷凝器。
66. 如請求項40之方法，其中該冷卻源包含經冷卻流體循環通過之一第二熱交換器。
67. 如請求項66之方法，其中該冷卻源包含一熱泵之一蒸發器。
68. 如請求項40之方法，其進一步包含將一水收集槽耦接至該第二腔室。
69. 如請求項40之方法，其進一步包含安置一預冷卻器以預冷卻遞送至該複數個模組之該供應氣流，該複數個模組各自含有該水捕獲材料。
70. 如請求項40之方法，其進一步包含安置一預冷卻器以預冷卻自該複數個模組遞送之該排出氣流，該複數個模組各自含有該水捕獲材料。
71. 一種使用一除濕系統之方法，其包含： 將一供應氣流遞送至各自含有一水捕獲材料之複數個模組，其中該水捕獲材料在該除濕系統之一吸附模式下自該供應氣流吸附水以降低該供應氣流之一露點； 將一第一腔室流體耦合至該複數個模組中之一或多者； 操作熱耦合至該第一腔室之一熱源，該第一腔室流體耦合至該複數個模組中之一或多者； 在一脫附模式期間加熱在流體耦合至該複數個模組中之一或多者之該第一腔室之間再循環的一氣流，以自該水捕獲材料脫附水蒸氣；及 在該複數個模組中之一或多者在該除濕系統之該脫附模式下操作時，同時在該吸附模式下操作該複數個模組中之該一或多者。
72. 如請求項71之方法，其進一步包含： 將一第二腔室流體耦合至該第一腔室； 將一冷卻源熱耦合至該第二腔室；及 操作該冷卻源以冷卻在該第一腔室與該第二腔室之間再循環的該氣流；及 在該空氣除濕系統或一空氣除濕器之一冷凝模式期間冷凝該水蒸氣。
73. 如請求項71之方法，其進一步包含在該吸附模式下自該複數個模組排出一氣流，該排出氣流具有小於該供應氣流之一絕對濕度。
74. 如請求項73之方法，其中一排出氣流具有在約0.0035 g/m ³至約0.3500 g/m ³之一範圍內的一絕對濕度。
75. 如請求項71之方法，其進一步包含在該吸附模式下自該複數個模組排出一氣流，該排出氣流在約20℃（約68℉）下的一相對濕度小於該供應氣流在約20℃（約68℉）下的相對濕度。
76. 如請求項75之方法，其中一排出氣流在約20℃（約68℉）下具有在約0.02%至約20%範圍內之一相對濕度。
77. 如請求項76之方法，其中在約20℃（約68℉）下之該排出氣流具有選自由以下各者組成之群組的一相對濕度：約0.05%至約0.2%、約0.1%至約0.3%、約0.2%至約0.4%、約0.3%至約0.5%、約0.4%至約0.6%、約0.5%至約1.0%、約0.75%至約1.25%、約1.0%至約1.5%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%、約1.25%至約1.75%，以及約1.5%至約2.0%。
78. 如請求項71之方法，其進一步包含在該吸附階段自該複數個模組排出一氣流，該排出氣流具有小於該供應氣流之一露點。
79. 如請求項78之方法，其中一排出氣流具有在約-30℃（約-22℉）至約-70℃（-94℉）之一範圍內的一露點。
80. 如請求項79之方法，其中該排出氣流具有選自由以下各者組成之群組的一露點：約-35℃至約-45℃、約-40℃至約-50℃、約-45℃至約-55℃、約-50℃至約-60℃、約-55℃至約-65℃及約-60℃至約-65℃。
81. 如請求項71之方法，其進一步包含在該吸附模式下流體耦合該複數個模組以並聯地接收該供應氣流。
82. 如請求項71之方法，其進一步包含在該吸附模式下流體耦合該複數個模組以串聯地接收該供應氣流。
83. 如請求項82之方法，其進一步包含：在該吸附模式下，自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者，將該供應氣流串聯地遞送至該複數個模組。
84. 如請求項71之方法，其進一步包含將該第一腔室流體耦合至含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一者。
85. 如請求項71之方法，其進一步包含將該複數個模組中之各者流體耦合至一吸附氣流入口及一吸附氣流出口，其中該吸附氣流入口及該吸附氣流出口在該吸附模式期間保持敞開。
86. 如請求項85之方法，其進一步包含將該複數個模組中之各者耦合至一脫附氣流入口及一脫附氣流出口，其中該脫附氣流入口及該脫附氣流出口保持敞開，且其中該吸附氣流入口及該吸附氣流出口在該脫附模式期間保持封閉。
87. 如請求項85之方法，其進一步包含操作一氣流分配閥以在該吸附模式期間敞開該複數個模組中之該吸附氣流入口及該吸附氣流出口且封閉該脫附氣流入口及該脫附氣流出口。
88. 如請求項87之方法，其進一步包含操作該氣流分配閥以在該吸附模式下流體耦合該複數個模組以並聯地接收該供應氣流。
89. 如請求項87之方法，其進一步包含操作該氣流分配閥以在該吸附模式下流體耦合該複數個模組以串聯地接收該供應氣流。
90. 如請求項89之方法，其進一步包含操作該氣流分配閥以在該吸附模式下通過該複數個模組將該氣流自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者遞送至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者。
91. 如請求項71之方法，其進一步包含將該複數個模組流體耦合至一帶閥吸附氣流入口及一帶閥吸附氣流出口，其中該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口在該吸附模式期間保持敞開。
92. 如請求項91之方法，其進一步包含將該複數個模組中之各者流體耦合至一帶閥脫附氣流入口及一帶閥脫附氣流出口，其中該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口保持敞開，且其中該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口在該脫附模式期間保持封閉。
93. 如請求項92之方法，其進一步包含操作一控制器，該控制器具有以通信方式耦合至一非暫時性電腦可讀記憶體之一處理器，該非暫時性電腦可讀記憶體含有一操作說明書，該控制器可操作以執行該操作說明書以控制該複數個模組中之各者的該帶閥吸附氣流入口、該帶閥吸附氣流出口、該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口的操作。
94. 如請求項93之方法，其進一步包含操作該控制器以在該脫附模式期間封閉該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口，且敞開該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口以將該複數個模組中之該一者流體耦合至該第一腔室，且其中該控制器可操作以在該吸附模式下敞開該複數個模組的該帶閥吸附氣流入口及該帶閥吸附氣流出口且封閉該複數個模組的該帶閥脫附氣流入口及該帶閥脫附氣流出口。
95. 如請求項94之方法，其進一步包含操作該控制器以在該吸附模式下並聯地流體耦合該複數個模組以接收該供應氣流。
96. 如請求項94之方法，其進一步包含操作該控制器以在該吸附模式下串聯地流體耦合該複數個模組以接收該供應氣流。
97. 如請求項96之方法，其進一步包含操作該控制器，該控制器經組態以在吸附模式下通過該複數個模組將該供應氣流自含有具有最大水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之一第一者遞送至含有具有最小水飽和度之水捕獲材料的該複數個模組中之最後一者。
98. 如請求項71之方法，其進一步包含操作一控制器，該控制器具有一處理器，該處理器以通信方式耦合至含有一除濕演算法之一非暫時性電腦可讀記憶體，以分析來自一或多個環境大氣溫度感測器及/或一或多個環境大氣濕度感測器之一信號，該信號基於以下各者中之一或多者而變化：供應氣流溫度、供應氣流濕度。
99. 如請求項71之方法，其進一步包含操作一控制器，該控制器具有一處理器，該處理器以通信方式耦合至含有一除濕演算法之一非暫時性電腦可讀記憶體，以分析來自一或多個再循環氣流溫度感測器及/或一或多個再循環氣流濕度感測器及/或再循環氣流流率感測器之一信號，該信號基於以下各者中之一或多者之改變而變化：在該脫附模式下在該第一腔室與該複數個模組中之該一或多者之間的該再循環氣流的及/或在該冷凝模式下在該第一腔室與該第二腔室之間的該再循環氣流的一再循環氣流溫度、一再循環氣流濕度及一再循環氣流流率。
100. 如請求項99之方法，其中該控制器基於對該信號之分析來控制以下各者中之一或多者：該熱源、該冷卻源及該至少一個空氣循環器，從而在該脫附模式下在該第一腔室與該複數個模組中之該一或多者之間產生該再循環氣流及/或在該冷凝模式下在該第一腔室與該第二腔室之間產生該再循環氣流。
101. 如請求項71之方法，其中該水捕獲材料包含一或多種水捕獲材料。
102. 如請求項71之方法，其中該一或多種水捕獲材料包含一金屬有機框架材料。
103. 如請求項71之方法，其中該熱源包含經加熱流體循環通過之一第一熱交換器。
104. 如請求項103之方法，其中該熱源包含一熱泵之一冷凝器。
105. 如請求項71之方法，其中該冷卻源包含經冷卻流體循環通過之一第二熱交換器。
106. 如請求項105之方法，其中該冷卻源包含一熱泵之一蒸發器。
107. 如請求項71之方法，其進一步包含在耦接至該第二腔室之一水收集槽中收集液態水。
108. 如請求項71之方法，其進一步包含預冷卻遞送至該供應氣流之該供應氣流，該供應氣流被遞送至該複數個模組，該複數個模組各自含有該水捕獲材料。
109. 如請求項71之方法，其進一步包含預冷卻來自各自含有該水捕獲材料之該複數個模組的排出氣流。