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CN111251839A - 空气净化装置 - Google Patents

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CN111251839A
CN111251839A CN201911156591.0A CN201911156591A CN111251839A CN 111251839 A CN111251839 A CN 111251839A CN 201911156591 A CN201911156591 A CN 201911156591A CN 111251839 A CN111251839 A CN 111251839A
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Abstract

提供一种空气净化装置，其具备吸附块、壳体、室内空气的导入口、加热空气的导入口、室内空气的返回口、使用完再生用空气的排出口。吸附块吸附室内空气中的净化对象物质，使加热空气流通而使吸附了的净化对象物质离散从而进行再生。壳体在内部收容吸附块。室内空气的导入口及加热空气的导入口设置在壳体的一端侧。室内空气的返回口及使用完再生用空气的排出口设置在壳体的另一端侧。在壳体与吸附块的外表面之间设有隔热层。

Description

空气净化装置
本申请基于在2018年11月30日提出申请的日本国专利申请第2018-225473号而主张优先权，并将其内容援引于此。
技术领域
本发明涉及吸附室内的净化对象物质而对室内空气进行净化的空气净化装置。
背景技术
作为在车辆等中使用的空气净化装置，已知有通过载持有活性炭等吸附物质的吸附块来吸附室内的净化对象物质的装置。该空气净化装置向壳体内取入室内的空气，通过吸附块吸附了空气中的净化对象物质之后，使净化了的空气向室内返回。
配置在壳体内的吸附块随着时间的经过所吸附的净化对象物质的浓度升高，吸附能力逐渐下降。作为其对策，已知有如下的空气净化装置，即，在吸附块的吸附能力下降时，使加热空气向吸附块流动，通过其热量使被吸附块吸附的净化对象物质离散，从而对吸附块进行再生(例如，参照日本国特开2005-255006号)。
发明内容
然而，日本国特开2005-255006号记载的空气净化装置中，吸附块以与壳体的内表面面接触了的状态被固定，因此在吸附块的再生时，在使加热空气向吸附块的内部流动时，吸附块的热量容易通过壳体向外部逃散。因此，如果不提高用于对空气进行加热的装置的输出，则难以使净化对象物质从吸附块充分地离散。
本发明的方案在于提供一种在吸附块的再生时能够使净化对象物质高效地从吸附块离散的空气净化装置。
(1)本发明的一方案的空气净化装置具备：吸附块，其使室内空气流通而吸附空气中的净化对象物质，并且使加热空气流通而使吸附了的净化对象物质离散从而进行再生；壳体，其在内部收容所述吸附块；室内空气的导入口及加热空气的导入口，所述室内空气的导入口及所述加热空气的导入口设置在所述壳体的一端侧；室内空气的返回口及使用完再生用空气的排出口，所述室内空气的返回口及所述使用完再生用空气的排出口设置在所述壳体的另一端侧，所述空气净化装置能够切换为空气净化状态与再生状态，所述空气净化状态是使所述室内空气的导入口和所述室内空气的返回口与所述吸附块连通的状态，所述再生状态是使所述加热空气的导入口和所述使用完再生用空气的排出口与所述吸附块连通的状态，在所述空气净化装置中，在所述壳体与所述吸附块的外表面之间设有隔热层。
在上述(1)的结构中，在对吸附块进行再生时，吸附块设为与加热空气的导入口和使用完再生用空气的排出口连通的连通状态。在该状态下，当加热空气在吸附块的内部流通时，被吸附块吸附的净化对象物质受到加热空气的热量而向空气中离散。混入了净化对象物质的空气通过使用完再生用空气的排出口而向外部排出。
加热空气在吸附块的内部流通时，不让热量从吸附块向外部散热对于使净化对象物质离散而言是有利的。在本发明的一方案的空气净化装置中，由于在壳体与吸附块的外表面之间设有隔热层，因此可抑制从吸附块向壳体的热传递。
(2)在上述(1)的方案中，可以是，所述壳体包括将内部分隔成多个收容室的分隔壁，在各所述收容室的内部配置所述吸附块，各所述收容室内的所述吸附块能够切换为所述空气净化状态与所述再生状态。
在该情况下，在吸附块与分隔壁之间也夹装有隔热层，因此能够抑制吸附块的热量通过分隔壁向其他的吸附块传递的情况。
(3)在上述(1)或(2)的方案中，可以是，所述隔热层由设置在所述壳体与所述吸附块之间的密闭的中空室构成。
在该情况下，通过中空室能够得到高隔热性，并且通过中空室能够灵活地允许热量引起的吸附块的外表面的膨胀。因此，能够抑制由于吸附块的外表面的热膨胀而向周围作用有不必要的外力的情况。
(4)在上述(3)的方案中，可以是，所述吸附块的空气导入侧的端部的周缘与所述壳体之间由第一密封部密闭，并且所述吸附块的空气排出侧的端部的周缘与所述壳体之间由第二密封部密闭。
在该情况下，通过简单的结构能够构成中空室。
(5)在上述(4)的方案中，可以是，在所述壳体的内表面设有与所述吸附块的外表面接触的支承突起，且该支承突起位于所述第一密封部与所述第二密封部之间。
在该情况下，能够将从吸附块向壳体的导热抑制成最小限度，并同时通过支承突起来限制吸附块的位移。
(6)在上述(5)的方案中，可以是，所述支承突起的前端形成为半球状。
在该情况下，通过前端为半球状的支承突起，能够确保对吸附块的足够的支承刚性，并且能够减小通过了支承突起的从吸附块向壳体的导热。
本发明的方案由于在壳体与吸附块的外表面之间设有隔热层，因此在吸附块的再生时，可抑制从吸附块向壳体的热传递，难以从吸附块向外部散热。因此，根据本发明的方案，在吸附块的再生时，能够高效地使净化对象物质从吸附块离散。
附图说明
图1是本发明的实施方式的空气净化装置的立体图。
图2是本发明的实施方式的空气净化装置的局部剖视立体图。
图3是本发明的实施方式的空气净化装置的示意性的剖视图。
图4是本发明的实施方式的空气净化装置的放大剖视图。
图5是本发明的另一实施方式的空气净化装置的放大剖视图。
图6是本发明的另一实施方式的空气净化装置的图5的VI部的放大图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明本发明的实施方式。
图1是本实施方式的空气净化装置1的立体图，图2是将图1的空气净化装置1的大致上半部切除后的局部剖视立体图。而且，图3是表示空气净化装置1的内部结构的空气净化装置1的示意性的剖视图。
本实施方式的空气净化装置1是对车辆的车室内的空气进行净化的净化装置，能够除去车室内的至少二氧化碳和水蒸气。空气净化装置1具备：使车室内的空气流通而吸附空气中的净化对象物质的一对吸附块10A、10B；在内部收容吸附块10A、10B的矩形筒状的壳体11；与壳体11的一端侧连接的空气导入用的上游侧通道块12；以及与壳体11的另一端侧连接的空气排出用的下游侧通道块13。
吸附块10A、10B是在矩形筒状的块箱的内部配置有空气能够流通的吸附材料层的结构。吸附材料层设为在基材载持或浸渍有能够吸附例如二氧化碳、水蒸气、挥发性有机化合物(VOC)等的沸石等吸附材料的结构。而且，块箱例如通过树脂材料形成为筒状，允许沿着筒状的壁的方向的空气的流通。块箱的筒状的壁具有气密性，限制与流通方向交叉的方向的空气的泄漏。
壳体11在内部具有沿着空气的流通方向的分隔壁14。分隔壁14将壳体11的内部隔成两个收容室15。在各收容室15配置有对应的吸附块10A、10B。而且，壳体11具有配置在空气的流通方向的上游侧的第一壳体11F和配置在空气的流通方向的下游侧的第二壳体11S，第一壳体11F与第二壳体11S以使端面对接的状态相互接合。
在上游侧通道块12的上游侧的端部组装有内部气体导入用的鼓风风扇16。鼓风风扇16将车室内的空气导入到上游侧通道块12内。上游侧通道块12具有从鼓风风扇16导入空气的集合通路12a和从集合通路12a分支的两个分支通路12b。两个分支通路12b与壳体11内的对应的吸附块10A、10B连通。因此，通过对应的分支通路12b向各吸附块10A、10B导入车室内的空气。在两个分支通路12b的集合通路12a侧的端部设有用于切换空气的导入的开闭门17。在各分支通路12b的内部夹装有对导入了的车室内的空气进行加热的加热装置18。
对配置于两个分支通路12b的加热装置18的任一方选择性地进行加热。在本实施方式中，两个分支通路12b中的、导入由加热装置18加热后的空气的一侧设为加热空气的导入口，导入未加热的空气的一侧设为室内空气的导入口。加热空气的导入口与室内空气的导入口通过开闭门17的操作而适当切换。
下游侧通道块13具有：与壳体11内的对应的吸附块10A、10B连通的两个连通路13a；使净化了的空气返回车室内的返回口13c；以及将在吸附块10A、10B的再生中使用的空气向车外排出的排出口13d(使用完再生空气的排出口)。各连通路13a借助流路切换用的开闭门19、20而能够选择性地连通于返回口13c与排出口13d。
需要说明的是，在图3中，为了便于理解通路的结构而分别简便地以将返回口13c和排出口13d连接于各连通路13a的方式分别描绘两个。
空气净化装置1通过开闭门17、19、20的切换操作而能够切换对室内空气进行净化的空气净化状态和对吸附块10A、10B进行再生的再生状态。
具体而言，空气净化装置1使未由加热装置18加热的一侧的分支通路12b(室内空气的导入口)和返回口13c与任一吸附块10A、10B连通，由此成为对室内空气进行净化的空气净化状态。在该状态下，如果将车室内的空气向任一吸附块10A、10B导入，则通过该吸附块吸附空气中的净化对象物质。然后，通过吸附块除去了净化对象物质后的空气通过下游侧通道块13的返回口13c返回车室内。
另外，空气净化装置1使由加热装置18加热的一侧的分支通路12b(加热空气的导入口)和排出口13d与任一吸附块10A、10B连通，由此成为对吸附块进行再生的再生状态。在该状态下，如果将车室内的空气通过加热装置18加热之后向任一吸附块10A、10B导入，则被该吸附块吸附的净化对象物质向空气中离散。然后，离散有净化对象物质的空气通过下游侧通道块13的排出口13d向车外排出。
图4是将空气净化装置1的吸附块10A、10B的收容部放大表示的剖视图。
如该图所示，配置在各收容室15内的吸附块10A、10B中，空气导入侧的端部的周缘与壳体11之间由第一密封部21密闭，空气排出侧的端部的周缘与壳体11之间由第二密封部22密闭。在本实施方式中，第一密封部21由从壳体11的空气导入侧的端部的周缘向内突出的凸缘形成。第一密封部21与吸附块10A、10B的外周的空气导入侧的端面紧贴。同样，第二密封部22由从壳体11的空气排出侧的端部的周缘向内突出的凸缘形成。第二密封部22与吸附块10A、10B的外周的空气排出侧的端面紧贴。
在本实施方式中，各吸附块10A、10B的外周缘部与第一密封部21和第二密封部22紧贴，由此在壳体11与各吸附块10A、10B的外周面之间形成密闭了的中空室23。在本实施方式中，中空室23构成将吸附块10A、10B与壳体11之间的导热隔断的隔热层。
在壳体11的各收容室15的内表面中的、第一密封部21的突出设置位置与第二密封部22的突出设置位置之间的大致中间位置突出设置有前端部与吸附块10A、10B的外表面接触的多个支承突起25。在本实施方式的情况下，支承突起25的前端部由平坦的面构成。支承突起25以微小的面积与吸附块10A、10B的外表面接触，由此限制吸附块10A、10B的在与空气的流通方向交叉的方向上的位移。
如以上所述，本实施方式的空气净化装置1在壳体11与各吸附块10A、10B的外表面之间设有构成隔热层的中空室23。因此，在吸附块10A、10B的再生时，通过中空室23的隔热效果来抑制从吸附块10A、10B向壳体11的热传递。因此，由加热空气加热后的吸附块10A、10B的热量难以通过壳体11向外部散热。由此，在采用了本实施方式的空气净化装置1的情况下，在吸附块10A、10B的再生时，能够使净化对象物质高效地从吸附块10A、10B离散。
另外，本实施方式的空气净化装置1的壳体11的内部由分隔壁14隔成两个收容室15，在各收容室的内部配置对应的吸附块10A、10B，并且通过开闭门17、19、20的操作而使得各吸附块10A、10B能够切换为空气净化状态和再生状态。并且，在本实施方式的空气净化装置1的情况下，作为隔热层的中空室23还跨各吸附块10A、10B与分隔壁14之间地形成，因此也能够抑制一方的吸附块10A(或10B)的热量通过分隔壁14向另一方的吸附块10B(或10A)传递的情况。因此，在通过另一方的吸附块10B(或10A)进行空气净化时，能够防止由于从一方的吸附块10A(或10B)传递的热量而空气净化的效率下降的情况。
需要说明的是，在本实施方式中，壳体11与各吸附块10A、10B的外表面之间的隔热层由密闭的中空室23构成，但是隔热层也可以不设为中空结构而由隔热构件构成。但是，如本实施方式那样通过密闭的中空室23来构成隔热层的情况下，不仅能够得到高隔热性，而且通过中空室23能够灵活地允许吸附块10A、10B的外表面的热膨胀。因此，在采用了本实施方式的结构的情况下，能够抑制由于吸附块10A、10B的外表面的热膨胀而向周围作用有不必要的外力的情况。
特别是，在本实施方式的空气净化装置1中，吸附块10A、10B的空气导入侧的端部的周缘与壳体11之间由第一密封部21密闭，吸附块10A、10B的空气排出侧的端部的周缘与壳体11之间由第二密封部22密闭，由此形成中空室23。因此，在本实施方式的情况下，通过极为简单的结构就能够构成中空室23。
另外，本实施方式的空气净化装置1在壳体11的内表面且在第一密封部21与第二密封部22之间设有与吸附块10A、10B的外表面接触的支承突起25。因此，能够将从吸附块10A、10B向壳体11的导热抑制成最小限度，并同时通过支承突起25来限制吸附块10A、10B的位移。因此，在采用了本实施方式的空气净化装置1的情况下，能够抑制吸附块10A、10B因受到车辆的行驶振动等而在壳体11内松动的情况。
接下来，说明图5、图6所示的另一实施方式。需要说明的是，本实施方式的基本结构与上述的实施方式大致同样，因此，以下对于与上述的实施方式共用的部分，标注同一符号而省略重复的说明。
图5是将空气净化装置1的吸附块10A、10B的收容部放大表示的剖视图，
图6是将图5的VI部进一步放大表示的图。
本实施方式的空气净化装置1中，在壳体11的各收容室15的内表面形成的支承突起25A的前端部的形状与上述的实施方式不同。即，在上述的实施方式中，支承突起25的前端部由平坦面构成，但是本实施方式的支承突起25A的前端部25Aa形成为半球状。
本实施方式的空气净化装置1由于将支承突起25A的前端部25Aa形成为半球状，因此能够确保基于支承突起25A的充分的支承刚性，并同时进一步减小通过了支承突起25A的前端部的从吸附块10A、10B向壳体11的导热。
需要说明的是，本发明没有限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。例如，上述的空气净化装置1是对车辆的车室内的空气进行净化的净化装置，但是本发明的空气净化装置并不局限于车辆用，也可以是在建筑物的室内使用的空气净化装置。

Claims (6)

1.一种空气净化装置，其具备：
吸附块，其使室内空气流通而吸附空气中的净化对象物质，并且使加热空气流通而使吸附了的净化对象物质离散从而进行再生；
壳体，其在内部收容所述吸附块；
室内空气的导入口及加热空气的导入口，所述室内空气的导入口及所述加热空气的导入口设置在所述壳体的一端侧；
室内空气的返回口及使用完再生用空气的排出口，所述室内空气的返回口及所述使用完再生用空气的排出口设置在所述壳体的另一端侧，
所述空气净化装置能够切换为空气净化状态与再生状态，所述空气净化状态是使所述室内空气的导入口和所述室内空气的返回口与所述吸附块连通的状态，所述再生状态是使所述加热空气的导入口和所述使用完再生用空气的排出口与所述吸附块连通的状态，
其中，在所述空气净化装置中，
在所述壳体与所述吸附块的外表面之间设有隔热层。
2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其中，
所述壳体包括将内部分隔成多个收容室的分隔壁，
在各所述收容室的内部配置所述吸附块，
各所述收容室内的所述吸附块能够切换为所述空气净化状态与所述再生状态。
3.根据权利要求1或2所述的空气净化装置，其中，
所述隔热层由设置在所述壳体与所述吸附块之间的密闭的中空室构成。
4.根据权利要求3所述的空气净化装置，其中，
所述吸附块的空气导入侧的端部的周缘与所述壳体之间由第一密封部密闭，并且所述吸附块的空气排出侧的端部的周缘与所述壳体之间由第二密封部密闭。
5.根据权利要求4所述的空气净化装置，其中，
在所述壳体的内表面设有与所述吸附块的外表面接触的支承突起，且该支承突起位于所述第一密封部与所述第二密封部之间。
6.根据权利要求5所述的空气净化装置，其中，
所述支承突起的前端形成为半球状。
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