JP2020089858A - Air purifier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、室内の浄化対象物質を吸着して室内空気を浄化する空気浄化装置に関するものである。 The present invention relates to an air purification device that adsorbs a substance to be purified in a room to purify indoor air.
車両等で用いられる空気浄化装置として、活性炭等の吸着物質を担持した吸着体によって室内の浄化対象物質を吸着するものが知られている。この空気浄化装置は、ケーシング内に室内の空気を取り入れ、吸着体によって空気中の浄化対象物質を吸着した後に浄化した空気を室内に戻すものであるが、ケーシング内の吸着体は、時間の経過とともに吸着された浄化対象物質の濃度が高まり、吸着能力が次第に低下する。この対策として、吸着体の吸着能力が低下したときに、吸着能力の高い別の吸着体部分と入れ替えるものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art As an air purification device used in a vehicle or the like, there is known an air purification device that adsorbs an indoor purification target substance by an adsorbent carrying an adsorbent substance such as activated carbon. This air purifier takes in indoor air into the casing, adsorbs the substance to be purified in the air by the adsorbent, and then returns the purified air back into the room. At the same time, the concentration of the substance to be purified adsorbed increases, and the adsorption capacity gradually decreases. As a countermeasure against this, a method has been developed in which, when the adsorption capacity of an adsorbent is lowered, it is replaced with another adsorbent portion having a high adsorption capacity (for example, refer to Patent Document 1).
特許文献１に記載の空気浄化装置は、ケーシング内が仕切板によって吸着室と再生室とに隔成され、吸着室と再生室とに無端ベルト状の吸着ベルト体が跨って配置されている。吸着室には、室内の空気が導入され、吸着室で浄化された空気は室内に戻される。また、再生室には室内の空気が導入可能とされ、再生室内で再生に使用した空気は室外に排出される。吸着ベルト体は、駆動モータによって周回移動可能とされている。
吸着ベルト体は、吸着室内に配置されている部分の浄化対象物質の濃度が高まったときに、駆動モータによる駆動によって今まで再生室内に配置されていた部分を吸着室内に移動させる。これにより、再生室内の吸着ベルト体の吸着能力が回復する。
一方、再生室内では、適宜タイミングで室内の空気が導入され、加熱手段の熱（車体天井部の熱）によって吸着ベルト体に吸着されている浄化対象物質を空気中に離散させ、その空気を室外に排出する。
In the air purification apparatus described in Patent Document 1, the inside of the casing is divided into a suction chamber and a regeneration chamber by a partition plate, and an endless belt-shaped suction belt body is arranged across the suction chamber and the regeneration chamber. The air in the room is introduced into the adsorption chamber, and the air purified in the adsorption chamber is returned to the room. Further, the indoor air can be introduced into the regeneration chamber, and the air used for regeneration in the regeneration chamber is discharged to the outside. The suction belt body is revolvable by a drive motor.
When the concentration of the substance to be purified in the portion arranged in the adsorption chamber increases, the adsorption belt body moves the portion previously arranged in the regeneration chamber into the adsorption chamber by driving the drive motor. As a result, the suction capacity of the suction belt body in the regeneration chamber is restored.
On the other hand, in the regeneration chamber, the air in the room is introduced at an appropriate timing, and the purification target substance adsorbed on the adsorption belt body is dispersed into the air by the heat of the heating means (heat of the vehicle body ceiling), and the air is exposed to the outside of the room. To discharge.
また、特許文献１に記載の空気浄化装置は、室内から導入された空気を、吸着ベルト体の吸着層内を通過させる構造とされている。具体的には、室内空気の流入部は、吸着ベルト体の幅方向の一端側に配置され、浄化済空気の流出部や使用済み再生空気の排出部は、吸着ベルトの幅方向の他端側に位置されている。吸着室と再生室のいずれにおいても、室内から導入された空気は、吸着ベルト体の吸着層の内部を幅方向の一端側から他端側に向かって通過する。 Further, the air purification device described in Patent Document 1 has a structure in which the air introduced from the room passes through the inside of the adsorption layer of the adsorption belt body. Specifically, the inflow part of the indoor air is arranged at one end side in the width direction of the adsorption belt body, and the outflow part of the purified air and the discharge part of the used regenerated air are the other end side in the width direction of the adsorption belt. Is located in. In both the adsorption chamber and the regeneration chamber, the air introduced from the inside passes through the inside of the adsorption layer of the adsorption belt body from one end side to the other end side in the width direction.
特許文献１に記載の空気浄化装置は、吸着ベルト体の吸着室に臨む領域の吸着能力が規定値以下に低下すると、吸着ベルト体を周回移動させることにより、吸着ベルト体の他の領域を吸着室内に移動させ、今まで吸着室にあった吸着ベルト体の領域を再生室内に移動させる。このため、室内空気の浄化時には、吸着ベルト体の吸着室に臨む領域の吸着能力が規定値に達するまでの間、吸着能力が漸次低下していくことになる。したがって、特許文献１に記載の空気浄化装置においては、吸着ベルト体による吸着能力が時間の経過とともに変化し、空気浄化効果が安定しない。 In the air purification device described in Patent Document 1, when the suction capacity of the area of the suction belt body facing the suction chamber falls below a specified value, the suction belt body is moved around to suck the other area of the suction belt body. Then, the area of the adsorption belt body which has been in the adsorption chamber until now is moved into the regeneration chamber. Therefore, when purifying the indoor air, the suction capacity gradually decreases until the suction capacity of the region of the suction belt body facing the suction chamber reaches a specified value. Therefore, in the air purification device described in Patent Document 1, the suction capacity of the suction belt body changes with the passage of time, and the air purification effect is not stable.
さらに、特許文献１に記載の空気浄化装置の場合、吸着ベルト体の吸着室に臨む領域（吸着部）を入れ替えるときや、再生室内の吸着ベルトを再生するときには、室内空気の浄化を一時的に停止しなければならない。このため、室内空気の浄化を連続的に行うことができない。 Further, in the case of the air purifying device described in Patent Document 1, when the region (adsorption part) of the adsorption belt body facing the adsorption chamber is replaced or when the adsorption belt in the regeneration chamber is regenerated, the indoor air is temporarily purified. I have to stop. Therefore, the indoor air cannot be continuously purified.
また、特許文献１に記載の空気浄化装置は、吸着ベルト体の吸着室と再生室のいずれにおいても、室内から導入された空気を、吸着ベルト体の吸着層内を通過させるため、導入空気の通気抵抗が大きくなる。このため、特許文献１に記載の空気浄化装置は、導入空気を、吸着層内を通過させるために大型の空気導入装置を用いざるを得ず、装置全体が大型化する傾向にある。 Further, in the air purification device described in Patent Document 1, in both the adsorption chamber and the regeneration chamber of the adsorption belt body, since the air introduced from the room passes through the adsorption layer of the adsorption belt body, Increases ventilation resistance. Therefore, the air purification device described in Patent Document 1 has no choice but to use a large-sized air introduction device for passing the introduced air through the adsorption layer, and the entire device tends to increase in size.
そこで本発明は、室内空気の浄化を連続して安定して行うことができ、かつ、装置全体の小型化を図ることができる空気浄化装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is intended to provide an air purification device that can continuously and stably purify indoor air and can reduce the size of the entire device.
本発明に係る空気浄化装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る空気浄化装置は、少なくとも二酸化炭素を含む浄化対象物質を吸着可能な無端ベルト状の吸着ベルト体（例えば、実施形態の吸着ベルト体１１）と、前記吸着ベルト体を連続的に周回させる駆動装置（例えば、実施形態の駆動装置１２）と、前記吸着ベルト体の所定の移動領域のベルト表面（例えば、実施形態のベルト表面１１ａ）に臨む吸着室（例えば、実施形態の吸着室１５）と、前記吸着ベルト体の前記所定の移動領域とは別の移動領域のベルト表面に臨む再生室（例えば、実施形態の再生室１９）と、を備え、前記吸着室には、室内の空気の流入口（例えば、実施形態の流入口１６）と、浄化済み空気の室内への流出口（例えば、実施形態の流出口１７）が設けられ、前記再生室には、再生用空気の導入口（例えば、実施形態の導入口２０）と、使用済み再生用空気の室外への排出口（例えば、実施形態の排出口２１）が設けられていることを特徴とする。
The air purification apparatus according to the present invention has the following configuration in order to solve the above problems.
That is, the air purification apparatus according to the present invention continuously connects the adsorption belt body having an endless belt shape (for example, the
上記の構成により、吸着ベルト体が駆動装置の動力を受けて連続的に周回すると、吸着室では、流入口を通して流入した室内の空気が、吸着ベルト体のベルト表面に沿って流れ、そのとき空気中の少なくとも二酸化炭素を含む浄化対象物質が吸着ベルト体に吸着される。吸着ベルト体によって浄化対象物質を吸着された空気は流出口を通って室内に戻される。吸着ベルト体は吸着室と再生室の間で常に周回しているため、吸着室で浄化対象物質を吸着した吸着ベルト体上の領域は、吸着ベルト体の周回に伴って再生室内に移動する。再生室では、導入口を通して導入された再生用空気が、吸着ベルト体のベルト表面に沿って流れ、そのときベルト表面から浄化対象物質が再生用空気中に離散する。こうして、浄化対象物質が離散した使用済み再生用空気は排出口を通って室外に排出される。 With the above configuration, when the suction belt body continuously circulates under the power of the drive device, in the suction chamber, the air in the room that has flowed in through the inlet flows along the belt surface of the suction belt body, and at that time, the air flows. The substance to be purified containing at least carbon dioxide therein is adsorbed on the adsorption belt body. The air having the substance to be purified adsorbed by the adsorption belt body is returned to the room through the outflow port. Since the adsorption belt body constantly circulates between the adsorption chamber and the regeneration chamber, the region on the adsorption belt body that adsorbs the substance to be purified in the adsorption chamber moves into the regeneration chamber as the adsorption belt body circulates. In the regeneration chamber, the regeneration air introduced through the introduction port flows along the belt surface of the adsorption belt body, and at that time, the substance to be purified is dispersed in the regeneration air from the belt surface. In this way, the used regeneration air in which the substances to be purified are dispersed is discharged to the outside through the outlet.
前記吸着室の前記流入口は、前記流出口よりも前記吸着ベルト体の移動方向の下流側に配置されることが望ましい。
この場合、吸着ベルト体は、吸着室内において、流出口側から流入口側に向かって移動する。この間、吸着ベルト体のベルト表面には、流入口側から流出口側に向かって流れる空気が接し、空気中の浄化対象物質がベルト表面を通して吸着ベルト体に次第に吸着される。吸着ベルトは、移動方向の上流から下流に向かって移動する間に浄化対象物質の付着量が次第に増加する。一方、流入口から流出口に向かって流れる空気の中の浄化対象物質の濃度は次第に減少する。このため、流入口と流出口の間の吸着ベルト体の移動領域においては、いずれの位置においても、空気中の浄化対象物質の濃度と、吸着ベルト体に付着している浄化対象物質の濃度の差が略一定となる。したがって、吸着ベルト体が吸着室の内部を移動する間は、吸着ベルト体が常時ほぼ安定した吸着効果を発揮する。
It is desirable that the inflow port of the adsorption chamber is disposed downstream of the outflow port in the moving direction of the adsorption belt body.
In this case, the suction belt body moves from the outlet side toward the inlet side in the suction chamber. During this time, the air flowing from the inlet side toward the outlet side contacts the belt surface of the adsorption belt body, and the substance to be purified in the air is gradually adsorbed to the adsorption belt body through the belt surface. The amount of the substance to be purified attached to the adsorption belt gradually increases while moving from the upstream side to the downstream side in the moving direction. On the other hand, the concentration of the purification target substance in the air flowing from the inflow port toward the outflow port gradually decreases. Therefore, in the moving region of the adsorption belt body between the inflow port and the outflow port, at any position, the concentration of the purification target substance in the air and the concentration of the purification target substance adhering to the adsorption belt body The difference becomes almost constant. Therefore, while the suction belt body moves inside the suction chamber, the suction belt body always exerts a substantially stable suction effect.
前記再生室の前記導入口は、前記排出口よりも前記吸着ベルト体の移動方向の下流側に配置されることが望ましい。
この場合、吸着ベルト体は、再生室内において、排出口側から導入口側に向かって移動する。この間、吸着ベルト体のベルト表面には、導入口側から排出口側に向かって流れる再生用空気が接し、吸着ベルト体に吸着されている浄化対象物質が再生用空気中に次第に離散する。吸着ベルト体は、移動方向の上流から下流に向かって移動する間に浄化対象物質の吸着残量が次第に減少する。一方、導入口から排出口に向かって流れる再生用空気の中の浄化対象物質の濃度は次第に増加する。このため、導入口と排出口の間の吸着ベルト体の移動領域においては、いずれの位置においても、吸着ベルト体に残存している浄化対象物質の濃度と、再生用空気中の浄化対象物質の濃度の差が略一定となる。したがって、吸着ベルト体が再生室の内部を移動する間は、いずれの位置においても吸着ベルト体の再生（浄化対象物質の離散）がムラ無く安定して行われる。
It is desirable that the introduction port of the regeneration chamber is disposed downstream of the discharge port in the moving direction of the suction belt body.
In this case, the adsorption belt body moves from the outlet side toward the inlet side in the regeneration chamber. During this time, regeneration air flowing from the inlet side toward the discharge side is in contact with the belt surface of the adsorption belt body, and the purification target substance adsorbed on the adsorption belt body is gradually dispersed in the regeneration air. The adsorption remaining amount of the substance to be purified gradually decreases while the adsorption belt body moves from the upstream side to the downstream side in the movement direction. On the other hand, the concentration of the substance to be purified in the regeneration air flowing from the inlet to the outlet gradually increases. Therefore, in the moving area of the suction belt body between the inlet and the discharge port, at any position, the concentration of the purification target substance remaining in the suction belt body and the purification target substance in the regeneration air The difference in concentration becomes almost constant. Therefore, while the adsorption belt body moves inside the regeneration chamber, regeneration of the adsorption belt body (dispersion of the substance to be purified) is performed uniformly and stably at any position.
前記再生室内での通気抵抗は、前記吸着室内での通気抵抗よりも小さく設定されるようにしても良い。
この場合、吸着室内においては、室内から流入した空気が比較的高圧の状態で吸着ベルト体に接触し、再生室内においては、吸着ベルト体が比較的低圧の再生用空気に臨むことになる。このため、吸着室内においては、空気中の浄化対象物質が吸着ベルト体に吸着され易くなり、再生室内においては、吸着ベルト体に吸着されている浄化対象物質が再生用空気中に離散され易くなる。したがって、本構成を採用した場合には、吸着室での吸着効率を高め、かつ、再生室での再生効率を高めることができる。
The ventilation resistance in the regeneration chamber may be set smaller than the ventilation resistance in the adsorption chamber.
In this case, in the adsorption chamber, the air flowing from the inside comes into contact with the adsorption belt body in a relatively high pressure state, and in the regeneration chamber, the adsorption belt body faces the regeneration air of relatively low pressure. Therefore, in the adsorption chamber, the purification target substance in the air is easily adsorbed by the adsorption belt body, and in the regeneration chamber, the purification target substance adsorbed by the adsorption belt body is easily dispersed in the regeneration air. .. Therefore, when this structure is adopted, the adsorption efficiency in the adsorption chamber and the regeneration efficiency in the regeneration chamber can be increased.
前記吸着ベルト体の移動領域における前記吸着室の前記流入口の下流側の近傍と、前記吸着ベルト体の移動領域における前記再生室の前記導入口の下流側の近傍には、前記吸着ベルト体のベルト表面に当接するシール部材（例えば、実施形態の第１シールローラー２３、及び、第２シールローラー２４）が配置されるようにしても良い。
この場合、吸着室の流入口の下流側の風圧が高い送風ファンの近傍においては、吸着ベルト体のベルト表面がシール部材によってシールされるため、吸着ベルト体のベルト表面の隙間を通して、吸着室に流入した空気が再生室方向に流入するのを防止することができる。また、再生室の導入口の下流側の風圧が高い送風ファンの近傍においても、吸着ベルト体のベルト表面がシール部材によってシールされるため、吸着ベルト体のベルト表面の隙間を通して、再生室内に導入された再生用空気が吸着室方向に流入するのを防止することができる。したがって、本構成を採用した場合には、吸着室と再生室の間の空気の漏れを防止できるため、吸着室での吸着効率と再生室での再生効率をともに高めることができる。
The vicinity of the downstream side of the inlet of the suction chamber in the moving area of the suction belt body, and the vicinity of the downstream side of the introduction port of the regeneration chamber in the moving area of the suction belt body, A seal member (for example, the
In this case, since the belt surface of the suction belt body is sealed by the seal member in the vicinity of the blower fan on the downstream side of the inlet of the suction chamber where the wind pressure is high, the suction chamber passes through the gap on the belt surface of the suction belt body to the suction chamber. It is possible to prevent the inflowing air from flowing in the direction of the regeneration chamber. In addition, even in the vicinity of the blower fan where the wind pressure is high on the downstream side of the inlet of the regeneration chamber, the belt surface of the suction belt body is sealed by the sealing member, so the suction belt body is introduced into the regeneration chamber through the gap on the belt surface. It is possible to prevent the generated regeneration air from flowing into the adsorption chamber. Therefore, when this configuration is adopted, air leakage between the adsorption chamber and the regeneration chamber can be prevented, so that both the adsorption efficiency in the adsorption chamber and the regeneration efficiency in the regeneration chamber can be increased.
前記吸着ベルト体の内周側には、断熱層（例えば、実施形態の断熱層１４）が配置されるようにしても良い。
この場合、吸着ベルトを通して再生室の高熱が吸着室に逃げるのを断熱層によって抑制することができる。吸着室では、ある程度低温である方が浄化対象物質を吸着ベルト体に効率良く吸着することができ、一方、再生室では、高温である方が浄化対象物質を吸着ベルト体から効率良く離散させることができる。このため、吸着ベルト体の内周側に断熱層を配置することにより、吸着室での吸着効率と再生室での再生効率をともに高めることができる。
A heat insulating layer (for example, the
In this case, the heat insulation layer can prevent the high heat of the regeneration chamber from escaping to the adsorption chamber through the adsorption belt. In the adsorption chamber, the substance to be purified can be more efficiently adsorbed to the adsorption belt body when the temperature is low to some extent, while in the regeneration chamber, the substance to be purified can be efficiently separated from the adsorption belt body when the temperature is high. You can Therefore, by disposing the heat insulating layer on the inner peripheral side of the adsorption belt body, it is possible to increase both the adsorption efficiency in the adsorption chamber and the regeneration efficiency in the regeneration chamber.
前記吸着ベルト体の内周側の空間のうちの、前記再生室の前記導入口から離間した位置には、加熱装置（例えば、実施形態の電気ヒータ１３）が配置されるようにしても良い。
この場合、加熱装置によって再生室の吸着ベルト体を加熱することにより、吸着ベルト体に吸着されている浄化対象物質を再生用空気中に効率良く離散させることができる。この場合、加熱装置は、吸着ベルト体の内周側の空間に配置されているため、空気浄化装置全体のコンパクト化を図ることができる。また、加熱装置は、再生室の導入口から離間した位置に配置されているため、導入口から導入された再生用空気により、吸着ベルト体を効率良く冷却することができる。冷却された吸着ベルト体は駆動装置による周回によって吸着室に移動するが、このとき吸着ベルト体は充分に冷却されているため、吸着室内において、空気中の浄化対象物質を効率良く吸着することができる。
A heating device (for example, the
In this case, by heating the adsorption belt body in the regeneration chamber with the heating device, the purification target substance adsorbed on the adsorption belt body can be efficiently dispersed in the regeneration air. In this case, since the heating device is arranged in the space on the inner peripheral side of the adsorption belt body, it is possible to make the entire air purifying device compact. Further, since the heating device is arranged at a position apart from the introduction port of the regeneration chamber, the adsorption belt body can be efficiently cooled by the regeneration air introduced from the introduction port. The cooled adsorption belt body moves to the adsorption chamber by the circulation of the driving device. At this time, since the adsorption belt body is sufficiently cooled, it is possible to efficiently adsorb the substance to be purified in the air in the adsorption chamber. it can.
本発明に係る空気浄化装置は、吸着ベルト体を連続的に周回させ、吸着室において吸着ベルト体に吸着させた浄化対象物質を、再生室で再生用空気中に離散させて、その空気を室外に排出することができる。このため、室内空気の浄化を常時連続してムラ無く行うことができる。また、本発明に係る空気浄化装置では、吸着室と再生室では、導入した空気を吸着ベルト体のベルト表面に沿うように流すことができるため、空気の流通抵抗を小さくすることができる。このため、空気を導入するための装置を小型化し、空気浄化装置全体の小型化を図ることができる。 The air purification apparatus according to the present invention continuously circulates the adsorption belt body, and the purification target substance adsorbed by the adsorption belt body in the adsorption chamber is dispersed in the regeneration air in the regeneration chamber, and the air is exposed outdoors. Can be discharged to. For this reason, the indoor air can be purified continuously and uniformly. Further, in the air purification apparatus according to the present invention, the introduced air can be made to flow along the belt surface of the adsorption belt body in the adsorption chamber and the regeneration chamber, so that the air flow resistance can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the size of the device for introducing air and reduce the size of the entire air purification device.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施形態の空気浄化装置１の模式的な縦断面図であり、図２は、空気浄化装置１の下面図である。
空気浄化装置１は、車両の車室内の空気を浄化する浄化装置であり、車室内の少なくとも二酸化炭素と水蒸気とを除去可能とされている。空気浄化装置１は、ケーシング１０と、ケーシング１０の内部に周回移動可能に収容された無端ベルト状の吸着ベルト体１１と、吸着ベルト体１１を連続的に周回させる電動モータ等の駆動装置１２と、を備えている。吸着ベルト体１１は、略水平に配置され、例えば、図１では黒塗りの矢印で示すように時計回り方向に周回する。吸着ベルト体１１の図１中の上部側領域は右方向に水平移動し、下部側領域は左方向に水平移動する。これらの移動方向は一例であって逆方向であっても良い。
以下では、説明の都合上、図１中の吸着ベルト体１１の右側の端部を「一端部」と呼び、左側の端部を「他端部」と呼ぶ。また、図１中の吸着ベルト体１１の上側を「上」と呼び、図１中の吸着ベルト体１１の下側を「下」と呼ぶ。
FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of the air purification device 1 of the present embodiment, and FIG. 2 is a bottom view of the air purification device 1.
The air purification device 1 is a purification device that purifies the air in the vehicle interior of the vehicle, and is capable of removing at least carbon dioxide and water vapor in the vehicle interior. The air purification device 1 includes a
Hereinafter, for convenience of explanation, the right end portion of the
吸着ベルト体１１の一端部側には、駆動装置１２に接続された駆動ローラ１２ａが配置され、吸着ベルト体１１の他端部側には、吸着ベルト体１１の他端部を回転可能に支持するガイドローラ９（図２参照）と、加熱装置である電気ヒータ１３と、が配置されている。電気ヒータ１３は、吸着ベルト体１１の他端部側において、吸着ベルト体１１の内周部に配置されている。吸着ベルト体１１の内周側の駆動ローラ１２ａと電気ヒータ１３の間の横長の空間部は、中空の断熱層１４とされている。
A
ケーシング１０の下部側には、吸着ベルト体１１の下部側領域のベルト表面１１ａ（下面）に臨む吸着室１５が設けられている。吸着室１５には、車室内の空気が流入する流入口１６と、浄化済み空気を車室内に戻す流出口１７が形成されている。流入口１６には、車室内の空気を吸着室１５に送り込むための内気導入用の送風ファン１８が設けられている。
An
流入口１６は、流出口１７よりも吸着ベルト体１１の下部領域の移動方向の下流側に配置されている。図１中では、吸着ベルト体１１の下部領域が右側から左側に移動するのに対して、流入口１６に流入した車室内の空気は、吸着室１５内を左側から右側に移動して流出口１７を通して車室内に戻される。流出口１７から流出する浄化済み空気は、吸着室１５内を移動する間に、空気中に混入している浄化対象物質を吸着ベルト体１１によって吸着される。吸着室１５内における吸着ベルト体１１の移動方向と、流出口１７に向かう空気の流れは逆向きとなっている。
The
また、ケーシング１０内の流入口１６の近傍の、吸着ベルト体１１の移動方向の下流側領域には、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａ（下面）に当接する第１シールローラー２３（シール部材）が配置されている。第１シールローラー２３は、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａに回転可能に当接し、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａの隙間を通して吸着室１５内の空気が後述する再生室１９の方向に漏れ出るのを抑制する。
Further, in the downstream region in the moving direction of the
ケーシング１０の上部側には、吸着ベルト体１１の上部側領域のベルト表面１１ａ（上面）に臨む再生室１９が設けられている。再生室１９には、外気（再生用空気）が導入される導入口２０と、再生に使用した外気（使用済み再生用空気）を車外に排出する排出口２１が形成されている。導入口２０には、外気を再生室１９に送り込むための外気導入用の送風ファン２２が設けられている。
A
導入口２０は、排出口２１よりも吸着ベルト体１１の上部領域の移動方向の下流側に配置されている。図１中では、吸着ベルト体１１の上部領域が左側から右側に移動するのに対して、導入口２１に導入された車外の空気は、再生室１９内を右側から左側に移動して排出口２１を通して車外に排出される。排出口２１から排出される空気（使用済み再生用空気）は、再生室１９内を移動する間に、吸着ベルト体１１から離散した浄化対象物質が混入する（吸着ベルト体１１は再生される）。再生室１９内における吸着ベルト体１１の移動方向と、排出口２１に向かう空気の流れは逆向きとなっている。
The
ケーシング１０内の導入口２０の近傍の、吸着ベルト体１１の移動方向の下流側領域には、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａ（上面）に当接する第２シールローラー２４（シール部材）が配置されている。第２シールローラー２４は、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａに回転可能に当接し、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａの隙間を通して再生室１９内の空気が吸着室１５の方向に漏れ出るのを抑制する。
A second seal roller 24 (seal member) that comes into contact with the
図３は、吸着ベルト体１１の断面を拡大して示した図である。
同図に示すように、吸着ベルト体１１は、例えば、可撓性を有する耐熱性の基材２５の表面に吸着材層２６が積層され、さらに吸着材層２６の表面が吸着材保持シート２７によって覆われている。吸着材層２６は、二酸化炭素、水蒸気、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等を吸着可能なゼオライト等の吸着材を担持、または、含浸させたものである。また、吸着材保持シート２７は、二酸化炭素、水蒸気、揮発性有機化合物等を透過可能なシート材によって構成されている。
FIG. 3 is an enlarged view of a cross section of the
As shown in the figure, in the
また、図１に示すように、再生室１９内の通路の断面積（導入口２０から排出口２１に向かう通路の断面積）は、吸着室１５内の通路の断面積（流入口１６から流出口１７に向かう通路の断面積）よりも大きく設定されている。これにより、再生室１９内での通気抵抗は、吸着室１５内での通気抵抗よりも小さくなっている。
In addition, as shown in FIG. 1, the cross-sectional area of the passage in the regeneration chamber 19 (the cross-sectional area of the passage from the
また、再生室１９内に外気を導入する導入口２０は、吸着ベルト体１１の上部領域の一端部寄りに配置され、これに対し、吸着ベルト体１１を加熱する電気ヒータ１３は、吸着ベルト体１１の他端部の内周側に配置されている。したがって、加熱装置である電気ヒータ１３は、再生室１９の導入口２０から吸着ベルト体１１の上部領域の移動方向の上流側に離間した位置に配置されている。
The
つづいて、本実施形態の空気浄化装置１の作動について説明する。
空気浄化装置１の作動時には、駆動装置１２が吸着ベルト体１１を連続的に周回移動させる。また、送風ファン１８，２２の作動により、流入口１６を通して車室内の空気が吸着室１５に流入するとともに、導入口２０を通して再生室１９に外気が導入される。このとき、電気ヒータ１３が作動し、吸着ベルト体１１が他端部において、内側から加熱される。
Next, the operation of the air purification device 1 of the present embodiment will be described.
When the air purification device 1 is in operation, the
このとき、吸着室１５では、流入口１６を通して流入した車室内の空気が、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａに沿って流出口１７方向に流れる。このとき、空気中の二酸化炭素や水蒸気等の浄化対象物質が吸着ベルト体１１によって吸着される。そして、吸着ベルト体１１によって浄化対象物質を除去された空気は、流出口１７を通って車室内に戻される。吸着ベルト体１１上の浄化対象物質を吸着した領域は、駆動装置１２による吸着ベルト体１１の周回により、再生室１９側に移動する。
At this time, in the
一方、このとき再生室１９では、導入口２０を通して導入された外気が、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａに沿って流れ、このときベルト表面１１ａから浄化対象物質が空気中に離散する。特に、吸着ベルト体１１の他端部側の領域は、電気ヒータ１３によって吸着ベルト体１１が加熱されるため、ベルト表面１１ａからの浄化対象物質の離散が積極的に促される。こうして、浄化対象物質が離散した再生室１９内の空気（作用済み再生用空気）は、排出口２１を通って車外に排出される。再生室１９内で浄化対象物質を除去された吸着ベルト体１１上の領域は、駆動装置１２による吸着ベルト体１１の周回により、吸着室１５側に移動する。
On the other hand, at this time, in the
以上のように、本実施形態の空気浄化装置１は、吸着ベルト体１１を連続的に周回させ、吸着室１５において吸着ベルト体１１に吸着させた浄化対象物質を、再生室１９において導入した外気に離散させて、その外気を車外に排出することができる。このため、本実施形態の空気浄化装置１では、車室内の空気の浄化を常時連続してムラ無く行うことができる。
As described above, in the air purification device 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態の空気浄化装置１は、吸着室１５と再生室１９において、導入した空気を吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａに沿うように流す構成とされているため、空気の流通抵抗を小さくすることができる。したがって、本実施形態の空気浄化装置１においては、空気を導入するための送風ファン１８，２２を小型化し、装置全体の小型化を図ることができる。
Further, since the air purifying apparatus 1 of the present embodiment is configured to flow the introduced air along the
また、本実施形態の空気浄化装置１は、吸着室１５の流入口１６が流出口１７よりも吸着ベルト体１１の移動方向の下流側に配置され、吸着室１５内における吸着ベルト体１１の移動方向と、流出口１７に向かう空気の流れが逆向きとなっている。このため、吸着ベルト体１１が吸着室１５の内部を移動する間は、吸着ベルト体１１が常時ほぼ安定した吸着効果を発揮する。この仕組みについて、図４を参照して説明する。
Further, in the air purifying apparatus 1 of the present embodiment, the
図４は、吸着室１５内の位置毎の空気中の浄化対象物質の濃度（ガス・水分濃度）と、吸着ベルト体１１の浄化対象物質の付着濃度（ガス・水分濃度）の関係を示す特性図である。
吸着室１５内では、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａには、流入口１６側から流出口１７側に向かって流れる空気が接し、流入空気中の浄化対象物質がベルト表面１１ａを通して吸着ベルト体１１に次第に吸着される。このため、吸着ベルト体１１は、図４に示すように、移動方向の上流から下流に向かって移動する間に浄化対象物質の付着量（ガス・水分濃度）が次第に増加する。一方、流入口１６から流出口１７に向かって流れる流入空気中の浄化対象物質の濃度（ガス・水分濃度）は、図４に示すように、次第に減少する。
FIG. 4 is a characteristic showing the relationship between the concentration (gas/water concentration) of the purification target substance in the air at each position in the
In the
このため、吸着室１５内の流入口１６と流出口１７の間の吸着ベルト体１１の移動領域においては、いずれの位置においても、流入空気中の浄化対象物質の濃度と、吸着ベルト体１１に付着している浄化対象物質の濃度の差Ａが略一定となる。したがって、本実施形態の空気浄化装置１の場合、吸着ベルト体１１が吸着室１５の内部を移動する間は、いずれの移動位置においても、吸着ベルト体１１が常時ほぼ一定の吸着効果を発揮することができる。
Therefore, at any position in the moving region of the
さらに、本実施形態の空気浄化装置１は、再生室１９の導入口２０が排出口２１よりも吸着ベルト体１１の移動方向の下流側に配置され、再生室１９内における吸着ベルト体１１の移動方向と、排出口２１に向かう空気の流れが逆向きとなっている。このため、吸着ベルト体１１が再生室１９の内部を移動する間は、吸着ベルト体１１の再生（浄化対象物質の離散）がムラ無く安定して行われる。この仕組みについて、図５を参照して説明する。
Further, in the air purification device 1 of the present embodiment, the
図５は、吸着ベルト体１１の浄化対象物質の残存濃度（ガス・水分濃度）と、再生室１９内の位置毎の導入空気中の浄化対象物質の濃度（ガス・水分濃度）関係を示す特性図である。
吸着ベルト体１１は、再生室１９内において、排出口２１側から導入口２０側に向かって移動する。このとき、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａには、導入口２０側から排出口２１側に向かって流れる導入空気が接し、吸着ベルト体１１に吸着されている浄化対象物質が導入空気中に次第に離散する。このため、吸着ベルト体１１は、図５に示すように、移動方向の上流から下流に向かって移動する間に浄化対象物質の吸着残量が次第に減少する。一方、導入口２０から排出口２１に向かって流れる導入空気の中の浄化対象物質の濃度は、図５に示すように、次第に増加する。
FIG. 5 is a characteristic showing the relationship between the residual concentration (gas/water concentration) of the purification target substance on the
The
このため、導入口２０と排出口２１の間の吸着ベルト体１１の移動領域においては、いずれの位置においても、吸着ベルト体１１に残存している浄化対象物質の濃度と、導入空気中の浄化対象物質の濃度の差Ｂが略一定となる。したがって、本実施形態の空気浄化装置１の場合、吸着ベルト体１１が再生室１９の内部を移動する間は、いずれの移動位置においても、吸着ベルト体１１の再生（浄化対象物質の離散）をムラ無く安定して行うことができる。
Therefore, in the moving region of the
また、本実施形態の空気浄化装置１は、再生室１９内での通気抵抗が吸着室１５内での通気抵抗よりも小さく設定されている。このため、吸着室１５内では、車室内から流入した空気が比較的高圧の状態で吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａに接触し、再生室１９内では、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａが比較的低圧の導入空気に臨むことになる。したがって、本構成を採用した場合には、流入空気中の浄化対象物質が吸着室１５内で吸着ベルト体１１に吸着され易くなり、吸着ベルト体１１に吸着されている浄化対象物質が再生室１９内で導入空気中に離散され易くなる。この結果、吸着室１５での吸着効率を高め、かつ、再生室１９での再生効率を高めることが可能になる。
Further, in the air purification device 1 of the present embodiment, the ventilation resistance in the
さらに、本実施形態の空気浄化装置１は、吸着ベルト体１１の移動領域における吸着室１５の流入口１６の下流側の風圧が高い送風ファン１８の近傍に第１シールローラー２３が配置され、吸着ベルト体１１の移動領域における再生室１９の導入口２０の下流側の風圧が高い送風ファン２２の近傍に第２シールローラー２４が配置されている。このため、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａの隙間を通して、吸着室１５内の空気が再生室１９方向に流入するのを第１シールローラー２３によって防止することができ、吸着ベルト体１１のベルト表面１１ａの隙間を通して、再生室１９内の導入空気が吸着室１５方向に流入するのを第２シールローラー２４によって防止することができる。したがって、本実施形態の空気浄化装置１では、吸着室１５と再生室１９の間の空気の漏れを防止できるため、吸着室１５での吸着効率と再生室１９での再生効率をともに高めることができる。
Further, in the air purification device 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態の空気浄化装置１は、吸着ベルト体１１の内周側に断熱層１４が配置されているため、吸着ベルト体１１を介して再生室１９側の高熱が吸着室１５側に逃げるのを断熱層１４によって抑制することができる。したがって、本実施形態の空気浄化装置１の場合、再生室１９側を高温に保つことによって再生効率を高め、吸着室１５側を低温に保つことによって吸着効率を高めることができる。
Further, in the air purification device 1 of the present embodiment, since the
また、本実施形態の空気浄化装置１は、吸着ベルト体１１の内周側の空間のうちの、再生室１９の導入口２０から吸着ベルト体１１の移動方向の上流側に離間した位置に、加熱装置である電気ヒータ１３が配置されている。このため、電気ヒータ１３によって再生室１９の吸着ベルト体１１を加熱し、吸着ベルト体１１に吸着されている浄化対象物質を導入空気中に効率良く離散させることができる。また、電気ヒータ１３が、吸着ベルト体１１の内周側の空間に配置されているため、空気浄化装置１の全体のコンパクト化を図ることができる。また、本実施形態の空気浄化装置１では、電気ヒータ１３が再生室１９の導入口２０から離間した位置に配置されているため、導入口２０から導入された外気により、吸着室１５に移動する前段階で吸着ベルト体１１を効率良く冷却することができる。したがって、本実施形態の空気浄化装置１では、吸着室１５内において、流入空気中の浄化対象物質を効率良く吸着することができる。
In addition, the air purification device 1 of the present embodiment has a space in the inner peripheral side of the
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上述した空気浄化装置１は、車両の車室内の空気を浄化する浄化装置であるが、本発明に係る空気浄化装置は車両用に限らず、建造物の室内で使用されるものであっても良い。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention. For example, the above-described air purification device 1 is a purification device that purifies the air in the vehicle interior of the vehicle, but the air purification device according to the present invention is not limited to the vehicle, but is used in the interior of a building. May be.
１…空気浄化装置
１１…吸着ベルト体
１１ａ…ベルト表面
１２…駆動装置
１３…電気ヒータ（加熱装置）
１４…断熱層
１５…吸着室
１６…流入口
１７…流出口
１９…再生室
２０…導入口
２１…排出口
２３…第１シールローラー（シール部材）
２４…第２シールローラー（シール部材）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...
14...
24... Second seal roller (seal member)
Claims (7)
前記吸着ベルト体を連続的に周回させる駆動装置と、
前記吸着ベルト体の所定の移動領域のベルト表面に臨む吸着室と、
前記吸着ベルト体の前記所定の移動領域とは別の移動領域のベルト表面に臨む再生室と、を備え、
前記吸着室には、室内の空気の流入口と、浄化済み空気の室内への流出口が設けられ、
前記再生室には、再生用空気の導入口と、使用済み再生用空気の室外への排出口が設けられていることを特徴とする空気浄化装置。 An endless belt-shaped adsorption belt member capable of adsorbing a substance to be purified containing at least carbon dioxide,
A drive device that continuously circulates the suction belt body;
An adsorption chamber facing the belt surface in a predetermined moving area of the adsorption belt body,
A regeneration chamber facing the belt surface in a moving area different from the predetermined moving area of the suction belt body,
The adsorption chamber is provided with an indoor air inlet and an outlet for purified air into the room,
An air purifying device, wherein the regeneration chamber is provided with an inlet for regeneration air and an outlet for exhausting used regeneration air to the outside of the room.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018229957A JP2020089858A (en) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Air purifier |
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| JP (1) | JP2020089858A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113446707A (en) * | 2021-06-09 | 2021-09-28 | 海信（山东）空调有限公司 | CO2Collection device, collection method, air conditioner, and computer-readable storage medium |
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- 2018-12-07 JP JP2018229957A patent/JP2020089858A/en active Pending
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