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CN106659962B - 二氧化碳浓度控制系统和二氧化碳浓度控制装置 - Google Patents

二氧化碳浓度控制系统和二氧化碳浓度控制装置 Download PDF

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Abstract

削减与二氧化碳浓度的控制相关的能量消耗和成本。CO2浓度控制系统(100～105)包括：测定部(20)，其测定CO2浓度；CO2吸收部(30)，其具有以与自己的温度相应的速度吸收CO2的CO2吸收材料(31)；和控制部(10)，其通过利用动力装置(40)的废热控制CO2吸收材料(31)的温度来控制CO2吸收材料(31)的CO2吸收速度。

Description

二氧化碳浓度控制系统和二氧化碳浓度控制装置
技术领域
本发明涉及控制二氧化碳浓度的二氧化碳浓度控制系统等。
背景技术
近年来，由于环境污染问题以及由节电喜好的高涨引起的空调的效率利用等，对室内的换气进行限制的必要性逐渐升高。在这样的可进行换气限制的空间内限制换气的情况下，会由于人的呼吸而导致空气中的氧浓度降低和二氧化碳浓度上升。
此处，在有人的空间将二氧化碳浓度保持在恰当值尤为重要。这是因为，在换气限制下的空间内，空气中的二氧化碳浓度上升至对人体有害的值与氧浓度降低至对人体有害的值相比更快。
例如，在限制了换气的汽车中乘有1人的情况下，氧浓度从大气中的值(约21％)下降至被称为安全界限的值(18％)为止的时间为约5小时，与此相对，二氧化碳浓度从大气中的值(约400ppm)上升至被称为有损害健康的危险的值(3000ppm)为止的时间为约30分钟，是极短的。
因此，在有人的空间，首先抑制二氧化碳浓度的上升是重要的。而且，为了防止二氧化碳浓度的上升，正在开发将空气中的二氧化碳除去的技术。例如，在专利文献1中，公开有使用附着有胺类有机物质的吸附剂将空气中的二氧化碳吸附除去的技术。此外，在专利文献2中公开有使用活性炭将空气中的二氧化碳气体吸附除去的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国公告专利公报《特公平3-39729号公报(公告日：1991年6月14日)》
专利文献2：日本国公开专利公报《特开2001-317780号公报(公开日：2001年11月16日)》
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在上述现有技术中，由于二氧化碳吸收量的调节是不可能的或困难的，所以难以将空气中的二氧化碳浓度控制为恰当的值。
具体而言，在将专利文献1中记载的吸附材料或专利文献2中记载的活性炭用作二氧化碳吸收材料的情况下，不能调节该吸收材料自身每单位时间的二氧化碳的吸收量(吸收速度)。因此，存在即使在空间内的二氧化碳浓度为恰当的值的情况下，也不必要地吸收二氧化碳的问题。
为了解决该问题，考虑使用能够控制二氧化碳的吸收速度的吸收材料。但是，在使用能够控制二氧化碳的吸收速度的吸收材料的情况下，另外需要用于吸收速度的控制的能量。
例如，在通过控制吸收材料的温度而控制二氧化碳的吸收速度的情况下，因为为了对吸收材料进行加热而需要能量，所以在二氧化碳浓度的控制时存在能量消耗增加的问题。此外，由于还需要用于产生上述能量的装置或零件等，所以存在零件数增加的问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，实现与二氧化碳浓度的控制相关的能量消耗的削减和与该二氧化碳浓度的控制相关的整个系统的成本的抑制。
解决技术问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的一个方式中的二氧化碳浓度控制系统的特征在于，包括：检测部，其检测规定空间内的空气中的二氧化碳浓度；吸收部，其具有吸收上述空气中所含的二氧化碳的吸收材料，并且能够根据该吸收材料的温度控制二氧化碳的吸收速度；和吸收速度控制部，其通过根据由上述检测部检测到的二氧化碳浓度控制上述吸收材料的温度来控制上述吸收材料的二氧化碳的吸收速度，上述吸收速度控制部在上述吸收材料的温度控制中利用在动力装置中产生的废热，该动力装置为上述规定空间和/或上述规定空间的关联物中利用的能量源和动力源中的至少一者。
为了解决上述问题，本发明的一个方式中的二氧化碳浓度控制装置的特征在于，包括：检测部，其检测规定空间内的空气中的二氧化碳浓度；吸收部，其具有吸收上述空气中所含的二氧化碳的吸收材料，并且能够根据该吸收材料的温度控制二氧化碳的吸收速度；和吸收速度控制部，其通过根据由上述检测部检测到的二氧化碳浓度控制上述吸收材料的温度来控制上述吸收材料的二氧化碳的吸收速度，上述吸收速度控制部在上述吸收材料的温度控制中利用在动力装置中产生的废热。
发明的效果
根据本发明的一个方式，能够获得如下效果：能够实现与二氧化碳浓度的控制相关的能量消耗的削减和与该控制相关的整个系统的成本的抑制。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1中的二氧化碳(CO2)浓度控制系统的结构的图。
图2是表示上述CO2浓度控制系统中所含的热交换器的结构的一个例子的图。
图3是表示锂复合氧化物的温度与CO2吸收速度的关系的一个例子的图表。
图4是表示二氧化碳浓度控制系统中CO2浓度控制装置控制CO2浓度的处理的一个例子的流程图。
图5是表示上述CO2浓度控制装置中的CO2浓度、设定值与CO2吸收材料的设定温度的关系的表格。
图6是表示上述CO2浓度控制装置的温度控制处理的另一个例子。
图7是表示上述CO2浓度控制装置的温度控制处理的又一个例子的流程图。
图8是表示本发明的实施方式2中的CO2浓度控制系统的结构的图。
图9是表示本发明的实施方式3中的CO2浓度控制系统的结构的图。
图10是表示上述CO2浓度控制系统中所含的热交换器的结构的一个例子的图。
图11是表示本发明的实施方式4中的CO2浓度控制系统的结构的图。
图12是表示本发明的实施方式5中的CO2浓度控制系统的结构的图。
图13是表示本发明的实施方式6中的CO2浓度控制系统的结构的图。
具体实施方式
(实施方式1)
对本发明的第1实施方式说明如下。首先，根据图1说明本实施方式中的CO2浓度控制系统100的结构。
《CO2浓度控制系统》的结构
图1是表示本实施方式的CO2浓度控制系统100的结构的图。CO2浓度控制系统100包括CO2浓度控制装置1(二氧化碳浓度控制装置)、动力装置40、热交换器50和流量调节阀60。另外，图中的粗箭头表示后述的热介质的流向。以下，热介质的流向用粗箭头表示。此外，图中的以双线包围的部分表示规定空间A。
如图所示，热交换器50与动力装置40接触或接近地设置，以热介质(例如高温油)在热交换器50与CO2浓度控制装置1的CO2吸收部30之间循环的方式构成热介质的流路。流量调节阀60设置在该流路上。
(规定空间A)
规定空间A是由CO2浓度控制装置1控制CO2浓度的对象的空间。规定空间A只要是存在空气的空间即可，可以为任何空间。作为上述空间的一个例子，能够列举住宅的居住空间、工厂或办公室等职场空间以及车辆、铁路、飞机、船舶等运输装置内的空间等。
此外，规定空间A特别优选为能够进行换气限制的空间。此处，“能够进行换气限制的空间”表示密闭空间、能够进行换气的限制的屋内空间(室内空间)或者运输装置内的空间。此外，“能够进行换气限制的空间”也可以说是能够限制或禁止自发地进行换气(开窗、令换气扇工作、令进行换气的装置工作、令真空装置等使房间为负压的装置工作等)的空间。
(动力装置40)
动力装置40是产生废热的装置。在本实施方式中，为了便于说明而将该装置称为“动力装置”，动力装置40只要是产生CO2浓度控制装置1能够利用的废热的装置即可，可以为任何装置。另外，在从动力装置40发出的废热中还包含来自作为动力装置40的散热器或附属于动力装置40的散热器的废热。
进一步，动力装置40优选为如下装置，即为规定空间A和/或上述规定空间A的关联物中利用的能量源和动力源中的至少一者。此处，上述规定空间A的关联物，是指与上述规定空间关联的空间和物体，例如在令规定空间为住宅中的一个房间时，为该住宅的另一个房间或向该住宅供给的水。此外，上述规定空间的关联物，例如在令规定空间为大楼内的特定空间时，为该大楼内的该特定空间以外的空间或向该大楼供给的水。此外，“规定空间A和/或上述规定空间A的关联物中利用的装置”例如是指对规定空间A和/或上述规定空间A的关联物或者形成规定空间A和/或上述规定空间A的关联物的特定的对象起作用的装置。
此外，优选动力装置40为在规定空间A和/或上述规定空间A的关联物或者包括规定空间A和/或上述规定空间A的关联物在内的对象中，产生以使CO2浓度控制系统100工作以外的目的被利用的动力和能量中的至少一者的装置，为在CO2浓度控制系统100预先具备的装置。
此处，“产生动力的动力装置40”是指用于驱动规定空间A和/或规定空间A的关联物的运动能量的装置，并且是在产生运动能量时产生废热的装置。另外，在以下的说明中，以规定空间A为代表进行说明。具体而言，动力装置40例如为用于驱动包括规定空间A在内的运输装置的发动机(例如，汽油发动机)或马达(例如，电动机)等。
另外，在汽车的汽油发动机中，燃烧燃料而获得的能量中用于驱动汽车的运动能量为约1/3，其余约2/3被称为热损失(其中，废气引起的热损失和对冷却液的冷却损失各约一半)。
此外，“产生能量的动力装置40”是指作为产生能量的源头的装置或者将所取得的能量转换为所期望的能量的形式的装置，并且是在产生能量时(或转换时)产生不用于上述目的的热(废热)的装置。具体而言，动力装置40例如为向规定空间A供给电的发电机、为了进行规定空间A的空气的温度调节而设置的空气调节机(空调)的压缩机等。
此外，动力装置40也可以为使在对形成规定空间A和/或规定空间A的关联物的特定的对象起作用的装置(未图示)中产生的废热(或含有废热的油、废气等热介质)通过或蓄积的装置。具体而言，动力装置40也可以为用于将在上述装置中产生的废气和由于上述装置的废热而成为高温的油、水等排出的管件，还可以为蓄积这些排出物的废液槽等。
(热交换器50)
热交换器50是用于使热介质取得动力装置40产生的(或动力装置40所含有的)废热的热能(使热移动)的装置。以下，使用图2对热交换器50进行进一步说明。
图2是表示热交换器50的结构的一个例子的图。如图所示，在热交换器50的内部使管件等通过，在该热交换器50的内部流动热介质。流入热交换器50的热介质被传导由动力装置40产生的废热(或从动力装置40通过和蓄积在动力装置40中的物质的废热)的热能，沿流路流向热交换器50的外部。像这样，通过热介质在热交换器50内通过而吸收动力装置40的热。另外，在热交换器50中热介质吸收的热能还包括从动力装置40的散热器产生的热。
(流量调节阀60)
流量调节阀60根据来自CO2浓度控制装置1的控制命令，对向热交换器50供给的热介质的流量和不向热交换器50供给的热介质的流量进行调节。向热交换器50供给的热介质在从热交换器50通过而被加热之后向CO2浓度控制装置1的CO2吸收部30流入。另一方面，如图所示，不向热交换器50供给的热介质不经由热交换器50而直接向CO2吸收部30流入。因此，通过利用流量调节阀60调节热介质的流量，结果能够调节向CO2吸收部30流入的热介质的温度。
(CO2浓度控制装置1)
CO2浓度控制装置1是利用动力装置40的废热来控制CO2吸收材料31(后述)的CO2吸收速度，从而控制规定空间A内的CO2浓度的装置。CO2浓度控制装置1包括控制部(吸收速度控制部)10、测定部(检测部)20和CO2吸收部(吸收部)30。
CO2浓度控制装置1是对规定空间内的空气(以下，简称为空气)的二氧化碳浓度(CO2浓度)进行控制使得该CO2浓度成为恰当的值的装置。CO2浓度控制装置1取入空气，将与该空气的CO2浓度相应的量的二氧化碳除去(吸收)，之后将除去CO2后的空气向装置外排出。
另外，CO2浓度控制装置1优选具备例如风扇那样的取入空气的机构(未图示)。CO2浓度控制装置1通过具备风扇等，能够更快且有效率地将空气送入后述的CO2吸收部30。此外，能够更快且有效率地使由CO2吸收部30吸收二氧化碳之后的空气在规定空间A内循环。因此，能够更正确地测定空间内的空气的CO2浓度，能够更有效率地使规定空间A内的空气循环。由此，CO2浓度控制装置1能够更精细地控制空间内的CO2浓度。
测定部20按规定的时间间隔测定(检测)规定空间A内的空气中的CO2浓度。测定部20将测定到的CO2浓度向温度决定部11(后述)发送。
上述时间间隔既可以预先设定，也可以让用户能够自由地设定。另外，测定部20进行测定的时间间隔越短，能够越精细地进行后述的CO2吸收部30的吸收速度的控制，具有能够更精密地控制空间内的二氧化碳浓度的优点。
测定部20既可以测定后述的CO2吸收部30吸收二氧化碳之前的空气(CO2除去前的空气)的CO2浓度，也可以测定吸收二氧化碳之后的空气(CO2除去后的空气)的二氧化碳浓度。此外，测定部20既可以设置在CO2浓度控制装置1的内部，测定被取入至CO2浓度控制装置1内的空气的二氧化碳浓度，也可以设置在CO2浓度控制装置1的外部(规定空间A内)，直接测定规定空间A内的空气的CO2浓度。
此外，测定部20的CO2浓度的测定方法没有特别限定。作为测定方法，例如可以列举半导体式、电化学式和红外线吸收式。
在以半导体式测定CO2浓度的情况下，作为半导体能够使用SnO2、ZnO等n型半导体。其中，在SnO2中添加La而得到的半导体在二氧化碳的选择性方面优异。因此，在本发明中以半导体式测定CO2浓度的情况下，更优选使用在SnO2中添加镧(La)而得到的半导体。此外，在以电化学式检测CO2浓度的情况下，作为固体电解质的传导离子的种类，使用钠离子导体等即可。
在以上的检测方法中，半导体式不仅成本低，而且具有二氧化碳的检测精度不易被环境条件左右，因而即使在严酷的环境下也能够进行CO2浓度的检测的优点。此外，电化学式和红外线吸收式具有二氧化碳的检测灵敏度高、二氧化碳的选择性优异的优点。
CO2吸收部30是具有吸收空气中的二氧化碳的CO2吸收材料31(吸收材料)，使CO2吸收材料31吸收二氧化碳的部件。此外，CO2吸收部30在CO2吸收材料31的附近具有测定CO2吸收材料31的温度的温度传感器(未图示)。该温度传感器与后述的温度控制部12可通信地连接。另外，CO2吸收部30既可以如图1所示那样设置在规定空间A的内部，也可以设置在规定空间A的外部。
CO2吸收材料31是能够根据自己的温度变化控制每单位时间能够吸收的二氧化碳的量、即二氧化碳的吸收速度(CO2吸收速度)的大小的吸收材料。另外，CO2吸收材料31更优选为能够对CO2吸收速度从几乎0(小到即使以该速度吸收二氧化碳也不会影响空间内的CO2浓度的程度的吸收速度)起进行控制的吸收材料。
此处，温度是能够比较简单且正确地进行测定和控制的参数。因此，通过使用能够通过温度控制CO2吸收速度的CO2吸收材料31，能够简单且正确地控制CO2吸收速度。作为能够通过温度控制来控制CO2吸收速度的物质，能够列举Li2ZrO3、LiFeO2、LiNiO2、Li2TiO3、Li2SiO3、Li4SiO4等锂复合氧化物。
(锂复合氧化物的温度与二氧化碳吸收速度)
此处，使用图3对锂复合氧化物的温度与CO2吸收速度的关系进行详细说明。图3是表示锂复合氧化物的温度与CO2吸收速度的关系的一个例子的图表。另外，令锂复合氧化物的CO2吸收速度成为最大时的该锂复合氧化物的温度为Ta。Ta至少比室温高。
如图3所示，在锂复合氧化物的温度为Tb以下的情况下，该锂复合氧化物的CO2吸收速度几乎不变化。换言之，锂复合氧化物在温度Tb之前取大致最小的CO2吸收速度。
另一方面，在锂复合氧化物的温度为高于Tb且为Ta以下的温度的期间，锂复合氧化物的CO2吸收速度随着温度的上升而增加。进一步，当锂复合氧化物的温度成为高于Ta的温度时，锂复合氧化物的CO2吸收速度随着温度的上升而减小。而且，在温度Tu，锂复合氧化物的CO2吸收速度再次成为几乎最小的CO2吸收速度。
这样，锂复合氧化物因为是能够根据其温度控制CO2吸收速度的二氧化碳吸收材料，所以能够适宜作为CO2吸收材料31使用。在以下的说明中，作为一个例子，对使用具有图3所示那样的温度与CO2吸收速度的关系的锂复合氧化物或含有该锂复合氧化物的物质作为CO2吸收材料31的情况进行说明。
另外，优选CO2吸收材料31为能够有选择地仅吸收二氧化碳的吸收材料。上述的锂复合氧化物由于也是能够有选择地吸收二氧化碳的吸收材料，所以适宜用作CO2吸收材料31。
在现有技术中，存在使用CO2/O2选择膜来分离二氧化碳，利用吸收材料吸收分离后的二氧化碳的技术。但是，因为CO2/O2选择膜不具有对氮等除二氧化碳和氧之外在空气中大量存在的物质的选择性，所以在分离二氧化碳时，该分离后的气体中会含有含量远多于二氧化碳的氮。因此，在能够进行换气限制的空间内限制换气的情况下，如果继续进行二氧化碳的分离除去，则存在空间内的空气压力显著减少的问题。因此，即使如现有技术那样使用CO2/O2选择膜，也难以将空间内的二氧化碳浓度长时间地保持为一定。
另一方面，在本发明中，在使用能够有选择地仅吸收二氧化碳的吸收材料作为CO2吸收材料31的情况下，能够不吸收这样的空气中大量含有的物质，而仅有效率地吸收二氧化碳。因此，也不会如上述那样空间内的空气压力显著地变化，具有二氧化碳的吸收能力比较不易降低的优点。
此外，以往也存在吸收废气中的二氧化碳的CO2吸收材料。但是，因为废气非常地高温高压，所以从废气吸收二氧化碳的CO2吸收材料是在高温高压的条件下吸收二氧化碳。
与此相对，当使用锂复合氧化物作为CO2吸收材料31时，在有人的空间即常温(室温)附近、常压(气压)附近的条件下能够进行二氧化碳的吸收和释放。即，通过使用上述锂复合氧化物材料作为吸收材料的材料，能够获得能够在可以有人的空间内进行二氧化碳浓度的控制的效果。
此外，在现有技术中，有使用使二氧化碳从浓度高的一方向低的一方透过的选择分离材料来使特定的空间(CO2浓度由于人的存在(人的呼吸等的活动)而增加了的空间)的CO2浓度减少的技术。
但是，例如在上述特定的空间为隧道内的空间的情况下，与空间内的CO2浓度相比空间外的CO2浓度更高。在这种情况下，如果使用上述选择分离材料，则存在尽管空间内的CO2浓度并不是恰当的值(例如为对人体有害的值)可是该空间内的CO2浓度却增加的问题。
进一步，使用了上述选择分离材的CO2浓度的控制方法由于利用特定空间的内外的CO2浓度差，所以不能控制空间外的CO2浓度。因此，存在不能进行控制使得特定空间的CO2浓度成为特定的值(或特定的范围内的值)的情况。
与此相对，在本发明的二氧化碳控制系统中，通过使用上述锂复合氧化物材料，能够获得能够将特定的空间(规定空间A)的CO2浓度控制为恰当的值的效果。
控制部10是对CO2浓度控制装置1进行统筹控制的机构。具体而言，控制部10由在集成电路(IC芯片)等中形成的逻辑电路(硬件)或使用了CPU(Central Processing Unit：中央处理器)的软件等实现即可。
控制部10包括温度决定部11和温度控制部12。另外，控制部10也可以按规定的时间间隔向测定部20发出CO2浓度的检测的指示。
温度决定部11根据从测定部20接收到的CO2浓度决定CO2吸收材料31(锂复合氧化物)的温度。温度决定部11当从测定部20接收到空气中的CO2浓度时判定该CO2浓度是否为设定值以下。
此处，“设定值”是在规定空间A中被认为恰当的CO2浓度的上限值，优选设定为1000ppm左右。这是因为，已知一般屋外的大气中的CO2浓度约为400ppm左右，如果CO2浓度超过1000ppm则人会感觉困倦而专注力降低。此外，在建筑物卫生法等中CO2浓度的基准值也为1000ppm。不仅如此，也因为还已知在空气中的CO2浓度超过1000ppm而进一步增加的情况下，与该增加相应地对健康的危害也变得更大。
另外，设定值既可以是商品出货时预先设定的值，也可以是CO2浓度控制装置1的用户能够自由地设定和变更的值。
在空气中的CO2浓度为设定值以下的情况下，温度决定部11将设定温度决定为使得该吸收材料的CO2吸收速度变成能够由CO2浓度控制装置1设定的下限速度的温度。另一方面，在测定部20测定到的CO2浓度大于设定值的情况下，温度决定部11将设定温度决定为使得CO2吸收材料31的CO2吸收速度大于上述下限速度的温度(例如，比图3的温度Tb大而为温度Tu以下的值)。当温度决定部11决定CO2吸收材料31的设定温度时，将决定的温度通知给温度控制部12。
另外，“CO2浓度控制装置1能够设定的下限速度”是至少比CO2吸收材料31的最快的CO2吸收速度慢的速度，并且是能够由CO2浓度控制装置1设定的几乎最小的CO2吸收速度。以下，将“CO2浓度控制装置1能够设定的下限速度”仅称为“装置下限速度”。“装置下限速度”例如是在温度控制部12能够控制的温度的范围内，CO2吸收材料31的CO2吸收速度最慢的值。
温度控制部12进行控制使得CO2吸收材料31的温度成为温度决定部11决定的温度。如上所述，CO2吸收材料31是CO2吸收速度根据温度变化而变化的吸收材料，因此通过温度控制部12控制CO2吸收材料31的温度，能够控制CO2吸收材料31的CO2吸收速度。
温度控制部12按规定的时间间隔从CO2吸收部30接收CO2吸收部30的温度传感器测定的CO2吸收材料31的温度(实际测定温度)。此外，温度控制部12从温度决定部11接收温度决定部11决定的CO2吸收材料31的温度(设定温度)。
温度控制部12对实际测定温度与设定温度进行比较，根据该比较结果决定CO2吸收部30的温度控制。在实际测定温度高于设定温度的情况下，温度控制部12使CO2吸收材料31的温度下降。另一方面，在实际测定低于设定温度的情况下，温度控制部12使CO2吸收材料31的温度上升。另外，在实际测定温度与设定温度相等的情况下，温度控制部12令CO2吸收材料31的温度的变化为最小限度即可。即，温度控制部12保持CO2吸收材料31的温度即可。
在本实施方式中，温度控制部12通过调节CO2吸收部30从热介质取得的热量的大小来进行CO2吸收材料31的温度控制。即，温度控制部12通过根据温度决定部11决定的设定温度和由CO2吸收部30测定的测定温度来控制流量调节阀60，结果控制由热交换器50向热介质传导的热量。换言之，温度控制部12通过控制流量调节阀60，间接地控制CO2吸收材料31的温度。
更具体而言，温度控制部12在温度决定部11决定的设定温度高于CO2吸收材料31的测定温度的情况下提高CO2吸收材料31的温度，因此对流量调节阀60发出使流向热交换器50的热介质的流量增加的指示。另一方面，温度控制部12在温度决定部11决定的设定温度低于CO2吸收材料31的测定温度的情况下，降低CO2吸收材料31的温度，因此对流量调节阀60发出使流向热交换器50的热介质的流量减少的指示。
另外，温度决定部11可以决定CO2吸收材料31的周围的温度。此外，温度控制部12也可以不控制CO2吸收材料31自身的温度而控制CO2吸收材料31的周围的温度。
例如，也可以是：CO2吸收部30的温度传感器并不测定CO2吸收材料31的温度，而测定CO2吸收材料31的周边空间(即CO2吸收部30内)的温度，温度决定部11不决定CO2吸收材料31的温度而决定CO2吸收部30的温度，温度控制部12控制CO2吸收部30的温度。如上所述，CO2吸收材料31包含于CO2吸收部30，因此能够通过控制CO2吸收部30的温度而间接地控制CO2吸收材料31的温度。
此外，也可以在热介质的流路上设置温度传感器(未图示)，将该温度传感器与温度控制部12可通信地连接。在这种情况下，温度控制部12能够不仅监视从CO2吸收部30接收的CO2吸收材料31的测定温度而且监视热介质的温度。因此，能够更正确地控制CO2吸收材料31的温度。
《规定空间A和动力装置40的例子》
另外，优选规定空间A为运输装置的室内。一般在运输装置中，在靠近运输装置的室内(即CO2吸收部30)的场所存在产生用于驱动运输装置的动力和能量中的至少一者的装置(动力装置40)。因此，能够获得如下效果：在对产生了能量和动力中的至少一者时的废热加以利用进行CO2吸收部30的温度控制时，能够在热损失少的状态下即以高的能量利用效率进行CO2吸收材料31的温度控制。
此外，在运输装置中，动力装置40以驱动有人的规定空间A(即运输装置)为主要目的，因此与设置在不需要驱动规定空间A的居住空间的发电机等相比产生更大的能量。
因此，由动力装置40发生的热能也比上述发电机等大量，由于能够使用该大量的热能进行CO2吸收材料31的温度控制，所以能够获得容易进行CO2吸收材料31的温度控制的效果。
进一步，更优选规定空间A为汽车的室内(车辆室内)。在这种情况下，与规定空间A为铁路、飞机的室内(机内)的情况相比，室内狭窄，能够比较有效率地进行空气的循环。因此，能够获得CO2浓度控制装置1能够更正确地测定室内(规定空间A)的CO2浓度，更正确地控制规定空间A的二氧化碳浓度的效果。此外，因为室内狭窄，所以能够使装载在CO2浓度控制装置1的CO2吸收材料31的量比较少，因此能够获得能够削减CO2浓度控制装置1乃至CO2浓度控制系统100的成本这样的效果。
《控制CO2浓度的处理的流程》
最后，对CO2浓度控制装置1控制空间内的二氧化碳浓度的处理的一个例子进行说明。图4是表示CO2浓度控制装置1控制CO2浓度的处理的一个例子的流程图。
CO2浓度控制装置1在起动(装置的电源或二氧化碳浓度的控制功能被启动(ON))时，开始测定部20的CO2浓度的测定(S10)。测定部20将表示测定到的CO2浓度的信息向温度决定部11发送。温度决定部11在接收测定部20测定到的CO2浓度时判定该CO2浓度是否为设定值以下(S12)。
在测定部20测定到的CO2浓度为设定值以下的情况下(在S12为是(YES))，可以说空气中的CO2浓度不是有损健康的浓度。在这种情况下，温度决定部11将CO2吸收部30的温度决定为使得CO2吸收速度变成装置下限速度的温度，温度控制部12控制从热交换器50流向CO2吸收部30的热介质的量使得CO2吸收部30的温度成为温度决定部11决定的温度，由此调节向CO2吸收部30传导的热量(S14)。由此，CO2吸收材料31的CO2吸收速度成为装置下限速度，因此空气中的CO2浓度的变动被抑制为最小限度。
另一方面，在测定部20检测到的CO2浓度大于设定值的情况下(在S12为否(NO))，可以说空气中的CO2浓度为有损健康的浓度。在这种情况下，温度决定部11将CO2吸收部30的设定温度决定为使得CO2吸收速度比装置下限速度快的温度。而且，温度控制部12控制从热交换器50流向CO2吸收部30的热介质的量使得CO2吸收部30的温度成为上述设定温度(S16)。由此，CO2吸收部30的CO2吸收速度成为与设定温度相应的速度，即快于装置下限速度的速度，CO2吸收部30吸收空气中的CO2。上述S12～S16的处理在每次测定部20测定二氧化碳浓度时进行，重复至CO2浓度控制装置1停止(装置的电源或CO2浓度的控制功能被关闭(OFF))为止。
CO2浓度控制装置1一边像这样进行CO2吸收部30的温度控制一边从规定空间A向自装置取入空气，并将取入的空气送至CO2吸收部30。CO2吸收部30在被送来的空气从自己的间隙通过时以与该通过时的CO2吸收部30的温度相应的CO2吸收速度吸收空气中的二氧化碳。二氧化碳被吸收后的空气被排出至规定空间A内。
(设定温度的具体例)
此处，对CO2吸收材料31的设定温度的例子进行更详细的说明。另外，在以下说明中，使用锂复合氧化物作为CO2吸收材料31(的材料)。此外，以下说明中的温度(Tb、Ta和Tu)与图3所示的锂复合氧化物的温度与CO2吸收速度的关系性的图表对应。
在测定部20测定到的CO2吸收速度大于设定值的情况下(在S12为否)，优选温度决定部11将设定温度决定为Ta。在这种情况下，因为CO2吸收材料31的CO2吸收速度最大，所以CO2浓度控制装置1能够从取入的空气中吸收最多的二氧化碳。因此，CO2浓度控制装置1具有能够更快地降低空间内的CO2吸收速度的优点。
此外，对温度决定部11而言，在测定部20检测到的CO2吸收速度大于设定值的情况下(S12为否)，温度决定部11也可以将设定温度决定为大于Tb小于Ta的温度。在这种情况下，CO2浓度控制装置1具有能够迅速地进行CO2吸收材料31的温度控制的优点。
另一方面，在测定部20测定到的CO2吸收速度为设定值以下的情况下(S12为是)，温度决定部11也可以将设定温度(即装置下限速度)决定为不对CO2吸收材料31赋予热能的状态的温度(例如室温)。在这种情况下，温度控制部12不利用动力装置40的废热，仅将从动力装置40向CO2吸收材料31传导的热遮断(使CO2吸收材料31散热)即可。因此，能够更容易地进行CO2吸收材料31的温度控制。此外，在这种情况下，因为可以不在从热交换器50流出的热介质的量的控制(流量调节阀60的控制)方面消耗多余的电力，所以能够削减能量消耗。
此外，在测定部20测定到的CO2吸收速度为设定值以下的情况下(S12为是)，温度决定部11也可以使设定温度成为更靠近Ta且使得CO2吸收速度变成装置下限量那样的温度(例如Tb)。在这种情况下，CO2吸收材料31在不吸收二氧化碳时也被保持为更靠近Ta的温度。因此，具有如下优点：在空气中的CO2吸收速度发生变动，需要进行二氧化碳的吸收的情况下，能够使CO2吸收材料31的温度更快地上升，更快地吸收二氧化碳。
根据以上结构，CO2浓度控制系统100的CO2浓度控制装置1能够通过分别重复进行CO2吸收材料31的温度调节、空气的取入和排出来使CO2吸收材料31以与空气中的CO2浓度相应的吸收速度吸收二氧化碳。因此，CO2浓度控制装置1能够防止不必要的二氧化碳的吸收，将空气中的二氧化碳浓度保持为恰当的值。
这里，在CO2吸收材料31的温度调节中利用动力装置40的废热。因此，CO2浓度控制装置1能够削减CO2吸收材料31的温度控制的能量消耗。此外，由于CO2浓度控制装置1利用废热，所以即使不另外设置有对CO2吸收材料31进行加热或冷却的装置，也能够控制CO2吸收材料31的温度。因此，CO2浓度控制装置1能够以更低能量消耗和更少的零件数将空气中的CO2浓度控制为恰当的值。
此外，CO2浓度控制装置1因为通过控制吸收材料自身的CO2吸收速度来控制空间内的二氧化碳浓度，所以不需要对例如从空间取入的空气量等复杂的参数进行管理控制。因此，CO2浓度控制装置1能够简单地控制从空气吸收的二氧化碳的量。
此外，根据以上结构，CO2浓度控制装置1的温度控制部12根据从温度决定部11接收到的设定温度和从CO2吸收部30接收到的CO2吸收材料31的测定温度来控制流量调节阀60，从而调节向热交换器50流入的热介质的量。由此，控制由热交换器50吸收热的热介质的量。而且，通过温度被控制的热介质从CO2吸收部30通过(与CO2吸收材料31接触或接近)来调节CO2吸收材料31的温度。像这样，通过使用流量调节阀60调节热介质的流量能够获得能够迅速且正确地进行CO2吸收材料31的温度控制的效果。另外，该效果是不仅在本实施方式中记载的CO2浓度控制系统100中能够获得而且在以下的实施方式中记载的具备热交换器50和流量调节阀60的所有CO2浓度控制系统中都能够获得的效果。
《CO2吸收材料的温度控制的变形例1》
另外，CO2浓度控制装置1也可以为以测定部20测定到的CO2浓度与设定值之差越大CO2吸收材料31的CO2吸收速度就越快的方式控制CO2吸收材料31的温度的结构。即，CO2浓度控制装置1也可以根据CO2浓度与设定值之差，阶梯式地决定CO2吸收材料31的设定温度。
以下，使用图5和图6，对阶梯式地决定CO2吸收材料31的设定温度的情况下的CO2浓度控制装置1的处理控制进行说明。图5是表示CO2浓度控制装置1中测定部20检测到的CO2浓度、设定值与温度决定部11决定的CO2吸收材料31的设定温度之间的关系的表格。
“(CO2浓度-设定值)”列表示测定部20测定到的CO2浓度与设定值之差(CO2浓度-设定值的值)。“设定温度”列表示温度决定部11决定的CO2吸收材料31的设定温度。图中的值S1、SX-1和SX为0＜S1＜SX-1＜SX。此外，表示CO2吸收材料31的温度的值Ta与图3的图表中的标记对应，T1和TX为，CO2吸收材料31的CO2吸收速度变成装置下限速度的温度＜T1＜TX＜Ta。另外，SX-1、SX、TX等的X表示任意的自然数。
即，温度决定部11将CO2浓度与设定值之差划分为X级，根据上述差是否为规定的划分值(0、S1……SX)以下，决定CO2吸收材料31的设定温度(使得CO2吸收速度成为装置下限速度的温度，T1、……TX、Ta)。温度决定部11在从测定部20接收CO2浓度的测定值时计算该CO2浓度与规定的设定值之差。而且，根据计算出的差的值的大小，如图5所示那样决定CO2吸收材料31的设定温度，并通知给温度控制部12。另外，CO2浓度控制装置1只要按图5所示的条件决定CO2吸收材料31的温度即可，并不一定需要存储和参照图5那样的表格。
接着，使用图6，对使用了图5所示的表格的CO2浓度控制装置1的温度控制的流程进行具体说明。图6表示CO2浓度控制装置1的温度控制处理的另一个例子。
在CO2浓度控制装置1工作(取入空气)时，测定部20按规定的时间间隔测定空气中的CO2浓度(S20)，向温度决定部11发送。温度决定部11在接收测定到的CO2浓度时首先计算与设定值之差。
在测定到的CO2浓度与设定值之差为0以下的情况下(在S22为是)，CO2浓度为设定值以下。即，规定空间A的CO2浓度被保持为恰当的浓度。在这种情况下，温度决定部11如图5所示那样将设定温度决定为使得CO2吸收速度变成装置下限速度的温度(例如，室温)，并通知给温度控制部12。
温度控制部12在从温度决定部11被通知设定温度时，利用在动力装置40产生的废热进行温度控制使得成为使得CO2吸收材料31变成装置下限速度的温度(S24)。由此，锂复合氧化物的CO2吸收速度被极力抑制，空气中的CO2浓度的变动被抑制为最小限度。
另一方面，在二氧化碳浓度与设定值之差大于0且为S1以下的情况下(在S22为否且在S26为是)，温度决定部11将设定温度决定为作为第一级的温度的T1，温度控制部12利用在动力装置40中产生的废热进行温度控制使得CO2吸收材料31的温度成为T1(S28)。由此，CO2吸收材料31成为吸收空气中的二氧化碳的状态。
以下，温度决定部11判定CO2浓度与设定值之差是否为规定的划分值以下，在为该划分值以下的情况下，将与该划分值相应的温度决定为设定温度。例如，在CO2浓度与设定值之差大于SX-2为且SX-1以下的情况下(在S30为是)，温度决定部11将设定温度决定为第X-1级的温度即TX-1，温度控制部12进行温度控制使得CO2吸收材料31的温度变成TX-1(S32)。此外，在CO2浓度与设定值之差大于SX-1且为SX以下的情况下(在S30为否且在S34为是)，温度决定部11将设定温度决定为第X级的(比TX-1高的)温度即TX，温度控制部12进行温度控制使得设定温度成为TX(S36)。
最后，在CO2浓度与设定值之差大于SX的情况下(在S34为否)，可以说空间内的CO2浓度有超过CO2浓度控制装置1设定的划分值(S1……SX)的范围那样大。在这种情况下，温度决定部11将设定温度决定为最大限度地吸收二氧化碳(以最快的速度)的温度即Ta，温度控制部12利用在动力装置40中产生的废热进行温度控制使得CO2吸收材料31的温度成为Ta(S38)。
以上，根据图6所示的处理的流程，CO2浓度控制装置1根据CO2浓度与设定值之差阶梯式地决定设定温度，因此能够精细地使CO2吸收材料31的CO2吸收速度变化。因此，例如能够防止在空气中的CO2浓度仅比设定值高一点的情况下CO2吸收材料31的CO2吸收过快，超过需要地对空气中的二氧化碳进行吸收。
此外，根据图6所示的处理的流程，由于将设定温度如上述那样设定为低于Ta的温度，因此与实施方式1中的CO2浓度控制装置1相比能够获得能够抑制温度控制(加热)的时间，进行迅速的温度控制的效果。
此外，在空气中的CO2浓度大幅超过设定值的情况下，通过令CO2吸收材料31的CO2吸收速度为最大，能够获得能够更快地使空间内的CO2浓度接近设定值这样的效果。
《CO2吸收材料的温度控制的变形例2》
此外，优选CO2吸收材料31为不仅能够吸收空气中的二氧化碳而且能够将所吸收的二氧化碳排出(CO2吸收部30的恢复)的吸收材料。以下，以锂复合氧化物为例说明CO2吸收材料31的恢复功能。
锂复合氧化物具有在达到比能够吸收二氧化碳的温度高的温度(高于图3中的Tu的温度)时将所吸收的二氧化碳释放的性质。因此，CO2浓度控制装置1在使用锂复合氧化物作为CO2吸收材料31的情况下能够利用上述性质使锂复合氧化物恢复。
具体而言，例如在锂复合氧化物的CO2吸收速度饱和时或锂复合氧化物的吸收能力下降一定程度以上时，将CO2浓度控制装置1取出至控制CO2浓度的空间(规定空间A)之外。而且，通过将锂复合氧化物的温度控制为释放二氧化碳的温度(高于Tu的温度)，将使锂复合氧化物吸收的二氧化碳(空间内的空气所含的二氧化碳)释放。另外，也可以为仅在进行恢复的情况下将从CO2吸收部30释放的二氧化碳向规定空间A外排出的结构。在这种情况下，能够获得能够不使规定空间A内的CO2浓度增加地进行CO2吸收部30中所含的CO2吸收材料31的恢复的效果。
历来，作为CO2吸收材料的材料使用胺类材料和活性炭。其中，胺类材料由于与二氧化碳化学上较强地键合，所以为了将所吸收的二氧化碳排出(恢复)需要大的能量。此外，因为活性炭难以将所吸收的二氧化碳排出，所以需要频繁地进行吸附材料的更换，因此产生与更换相关的成本。
与此相对，CO2浓度控制装置1通过如上述那样使用能够恢复的吸收材料作为CO2吸收材料31，适当地进行CO2吸收材料31的恢复，能够对CO2吸收材料31进行再利用。因此，能够获得能够不进行CO2吸收材料31的更换或减少更换频率的效果。
另外，CO2浓度控制装置1也可以具有通过测定CO2吸收材料31(或者CO2吸收部30)的重量或CO2吸收速度的最大值而特别指定恢复的时间的结构。通过具有这样的结构，CO2浓度控制装置1能够正确地特别指定CO2吸收材料31的恢复所需的时间。因此，能够最大限地发挥CO2吸收材料31的吸收性能，能够更正确地控制CO2浓度。
进一步，CO2浓度控制装置1也可以具有将上述特别指定的时间通知给用户的结构。由此，CO2浓度控制装置1能够使用户在恰当的时间进行用于CO2吸收材料31的恢复的操作。
《CO2吸收材料的温度控制的变形例3》
此外，在使用能够将吸收了的二氧化碳排出的材料作为CO2吸收材料31的情况下，CO2浓度控制装置1也可以通过使二氧化碳从该CO2吸收材料31排出至规定空间A内而对空气中的CO2浓度进行控制，使该浓度落入规定的范围内。
空气中的CO2浓度如果达到规定的值(例如1000ppm)以上则存在损害人的健康的危险。但是，如果空气中的CO2浓度过于降低，从人的健康出发也不优选。例如，如果空气中的二氧化碳不足，则存在吸入该空气的人的血液变为碱性而引起昏迷、痉挛的危险。因此，为了将空间内的CO2浓度保持在恰当的浓度，更优选不仅设定空气中的CO2浓度的上限值而且还设定下限值地控制CO2浓度。因此，CO2浓度控制装置1也可以使用能够将所吸收的二氧化碳排出的吸收材料作为CO2吸收材料31，且对空气中的CO2浓度进行控制使得该浓度落入规定的范围内。
如上所述，锂复合氧化物具有在达到比能够吸收二氧化碳的温度高的温度(高于图3中的Tu的温度)时将所吸收的二氧化碳释放的性质。本实施方式的CO2浓度控制装置1利用上述性质，在CO2浓度变成设定下限值以下的情况下，通过利用动力装置40的废热使锂复合氧化物的温度成为高于Tu的温度Tr，能够使作为CO2吸收材料31的锂复合氧化物排出二氧化碳。
在这种情况下，温度决定部11判定从测定部20接收到的CO2浓度与“设定上限值”和“设定下限值”的大小关系。此处，“设定上限值”与上述的设定值同义。另一方面，“设定下限值”是在规定空间A中被认为恰当的二氧化碳浓度的下限值。例如，能够以不损害人的健康的二氧化碳浓度的下限值为设定下限值。
温度决定部11在测定部20检测到的CO2浓度大于设定上限值(设定值)的情况下，将设定温度决定为CO2吸收材料31吸收空气中的二氧化碳的温度。另一方面，在上述CO2浓度为设定下限值以下的情况下，温度决定部11将设定温度决定为CO2吸收材料31将所吸收的二氧化碳排出的温度。另外，在CO2浓度为设定上限值以下且大于设定下限值的情况下，温度决定部11将设定温度决定为使得CO2吸收速度变成装置下限速度的温度(例如室温等)。
另外，锂复合氧化物的CO2排出速度与CO2吸收速度一样依赖于温度。由此，CO2浓度控制装置1也可以与图5～6中所示的CO2吸收速度的阶梯式调节一样，通过阶梯式地变更温度Tr来控制二氧化碳的CO2排出速度。
以下，使用图7对在CO2浓度控制装置1中使用了能够将二氧化碳排出的CO2吸收材料31的情况下的CO2浓度控制处理的流程进行说明。图7是表示CO2浓度控制装置1的温度控制处理的又一个例子的流程图。另外，图7的S50为与图4的S10相同的处理，因此此处省略说明。
温度决定部11在接收测定部20测定到的CO2浓度时判定CO2浓度是否为设定上限值以下(S52)。在测定部20检测到的CO2浓度大于设定上限值的情况下(在S52为否)，温度决定部11将设定温度决定为Ta，温度控制部12利用动力装置40的废热进行温度控制，使得CO2吸收材料31的温度成为Ta(S54)。由此，CO2吸收材料31成为最大限度地(以最大速度)吸收二氧化碳的状态。
另一方面，在测定部20检测到的CO2浓度为设定上限值以下的情况下(在S52为是)，温度决定部11接下来判定上述CO2浓度是否小于设定下限值(S56)。此处，在CO2浓度为设定下限值以上的情况下(在S56为否)，温度决定部11将设定温度决定为使得CO2吸收速度变成装置下限速度的温度，温度控制部12利用动力装置40的废热进行温度控制使得CO2吸收材料31的温度成为上述设定温度(S58)。由此，CO2吸收材料31的CO2吸收速度成为装置下限速度。即，因为CO2吸收材料31的CO2吸收速度被极力抑制，所以空气中的CO2浓度的变动被抑制为最小限度。
与此相对，在上述CO2浓度小于设定下限值的情况下(S56为是)，温度决定部11将CO2吸收材料31的温度决定为Tr，温度控制部12利用动力装置40的废热进行温度控制，使得CO2吸收材料31的温度成为Tr(S60)。由此，CO2吸收材料31将之前吸收的二氧化碳向空气中排出。
另外，S52和S56的判定也可以顺序相反。此外，温度决定部11也可以在S58将CO2吸收材料31的温度(CO2吸收速度变成装置下限速度的温度)设定为图3所示的Tu。Tu为高于Ta且低于Tr的温度，是作为二氧化碳的吸收和排出的边界点的温度。因此，在S58中将CO2吸收材料31的温度设定为Tu的情况下，例如与令温度为室温的情况等相比，CO2吸收材料31的温度变化的幅度变窄。因此，温度控制部12能够以更短时间将CO2吸收材料31的温度调节为温度决定部11决定的温度。另一方面，在S58中使CO2吸收材料31散热(成为室温)的情况下，仅如上述那样在S58的处理中将来自动力装置40的废热遮断(即，阻止从热交换器50通过后的热介质向CO2吸收部30流入)即可，因此具有温度控制变得容易的优点。
根据上述处理，在空气中的CO2浓度大于设定上限值的情况下(在S52为否)，即空气中的CO2浓度超出恰当的范围内的情况下，CO2浓度控制装置1通过使CO2吸收材料31吸收二氧化碳来使空气中的CO2浓度减少。另一方面，在空气中的CO2浓度为设定上限值以下且为设定下限值以上的情况下(在S56为否)，即空气中的CO2浓度落入恰当的范围内的情况下，通过极力抑制CO2吸收速度来保持恰当的CO2浓度。另一方面，在空气中的CO2浓度小于设定下限值的情况下(在S56为是)，认为空气中的CO2浓度低于恰当的范围，使二氧化碳从CO2吸收材料31向空气中排出，由此使空气中的CO2浓度增加。由此，能够在空气中的CO2浓度降得过低时，使该CO2浓度增加，成为恰当的CO2浓度。
这样，本实施方式中的CO2浓度控制装置1对规定空间A的空气中的CO2浓度进行控制使得该浓度落入规定的范围内。由此，能够使规定空间A内的CO2浓度更长久且稳定地保持为恰当的范围内的浓度。此外，当规定空间A内的CO2浓度小于设定下限值时，从CO2吸收部30内的CO2吸收材料31释放二氧化碳，因此能够减少CO2吸收材料31的恢复或更换的频率。
(实施方式2)
根据图8对本发明的第2实施方式说明如下。另外，为了便于说明，对具有与上述实施方式中说明的部件相同功能的部件标注相同的附图标记，省略其说明。
图8是表示本发明的实施方式2的CO2浓度控制系统101的结构的图。CO2浓度控制系统101为从CO2浓度控制系统100中说明的结构中除去热交换器50和流量调节阀60的结构。在图8中，空气向以箭头表示的方向流动。
此外，在CO2浓度控制系统101中，CO2吸收部30在处于规定空间A的外部的动力装置40的附近，以能够改变与该动力装置40的距离的方式设置。另外，在动力装置40设置在规定空间A的内部的情况下，CO2吸收部30也可以设置在规定空间A的内部。
在本实施方式中，温度控制部12通过调节CO2吸收部30从动力装置40取得的热量的大小来进行CO2吸收材料31的温度控制。例如，温度控制部12通过使CO2吸收部30工作来控制CO2吸收部30与动力装置40的距离，调节从动力装置40取得的热量的大小。
根据本实施方式中的CO2浓度控制系统101的结构，能够通过调节CO2吸收部30与动力装置40的距离，简单地调节CO2吸收部30从动力装置40取得的热量的大小。此外，根据本实施方式中的CO2浓度控制系统101的结构，即使不设置热交换器50和流量调节阀60也能够进行利用废热的CO2吸收材料31的温度控制。因此，CO2浓度控制系统101能够削减构成系统的装置，由此能够获得能够削减整个系统的成本的效果。
(实施方式3)
基于图9～10对本发明的第3实施方式说明如下。图9是表示本发明的实施方式3的CO2浓度控制系统102的结构的图。另外，图中的涂斜线的箭头表示废气的气流。
CO2浓度控制系统102包括热交换器51(热交换器)来代替CO2浓度控制系统100中说明的热交换器50。此外，CO2浓度控制系统102的动力装置40是排出废气的装置，流量调节阀61对从动力装置40排出的废气向热交换器51去的流量进行调节。
热交换器51使热介质取得从动力装置40(和流量调节阀61)流入的废气中所含的热能。在CO2浓度控制系统102中，来自动力装置40的废气的流路由流量调节阀61分支为两个(也可以为两个以上)流路，在其中一个流路设置有热交换器51。以下，使用图10进一步对热交换器51进行说明。
图10是表示热交换器51的结构的一个例子的图。如图所示，热交换器51例如为含有废热的废气和热介质通过其内部的结构。从动力装置40流入热交换器51的废气遵循图中的涂斜线的箭头表示的路径从热交换器51排出。在废气像这样从热交换器51内通过时，热介质从中空的箭头表示的流路通过，由此吸收废气中所含的热能。
流量调节阀61在不调节热介质而调节废气的流量方面与CO2浓度控制系统100的流量调节阀60不同。流量调节阀61根据温度控制部12的控制命令调节供给至热交换器51的废气的流量和不供给至热交换器51的废气的流量。供给至热交换器51的废气如上述那样向热介质传导热而后排出。另一方面，不供给至热交换器51的废气如图所示那样不从其它结构通过而直接排出。
温度控制部12根据温度决定部11决定的设定温度和由CO2吸收部30测定的测定温度来控制流量调节阀61，结果控制由热交换器51传导至热介质的热量。换言之，温度控制部12通过控制流量调节阀61而间接地控制CO2吸收材料31的温度。
根据上述结构，CO2浓度控制装置1的温度决定部11根据测定部20测定到的规定空间A的CO2浓度决定CO2吸收材料31的设定温度。而且，温度控制部12根据从温度决定部11接收到的设定温度和从CO2吸收部30接收到的CO2吸收材料31的测定温度来控制流量调节阀61从而控制流入热交换器51的废气的量。由此，控制在热交换器51中热介质吸收的热量(热介质的温度)。而且，通过使得温度被控制的热介质在流路中循环时从CO2吸收部30通过来调节CO2吸收材料31的温度。
像这样，CO2浓度控制系统102能够在CO2吸收材料31的温度控制中利用废气的热，该废气的热是动力装置的热损失的主要原因，因此能够更有效率地进行CO2吸收材料31的温度控制。因此，CO2浓度控制系统102能够更加削减该温度控制中的能量消耗，且能够削减用于对CO2吸收材料31进行加热的零件。即，CO2浓度控制系统102能够削减整个系统的成本。
此外，CO2浓度控制系统102通过具备热交换器51，能够不使用废气自身而使用转移了废气的热的热介质来控制CO2吸收材料31的温度。因此，即使例如在CO2吸收部30处于规定空间A的内部的情况下，也能够不将废气引入规定空间A内地控制CO2吸收材料31的温度。换言之，CO2浓度控制系统102通过具备热交换器51，能够获得防止废气泄漏到规定空间A(例如，在汽车的情况下为车内)的内部并且能够安全地利用废气的热的效果。另外，该效果是不仅能够在本实施方式中记载的CO2浓度控制系统102中获得而且能够在以下的实施方式中记载的具备热交换器51的所有CO2浓度控制系统中获得的效果。
(实施方式4)
根据图11对本发明的第4实施方式进行说明如下。图11表示本发明的实施方式4的CO2浓度控制系统103的结构的图。CO2浓度控制系统103具备与CO2浓度控制系统100同样的流量调节阀60和热介质的流路，且具备排出含有废热的废气的动力装置40、使来自动力装置40的废气通过并且使热介质取得该废气中所含的热能的热交换器51。
在CO2浓度控制系统103中，流量调节阀60根据温度控制部12的控制命令决定供给至热交换器51的热介质的流量和不供给至热交换器51的热介质的流量。由此，由热交换器51吸收热的热介质的量被控制，因此流入CO2吸收部30的热介质的温度被控制。而且，通过使得被控制温度的热介质从CO2吸收部30通过，CO2吸收材料31的温度被调节。
像这样，CO2浓度控制系统103通过使用流量调节阀60调节热介质的流量，能够迅速且正确地进行CO2吸收材料31的温度控制。
此外，CO2浓度控制系统103能够在吸收材料的温度控制中利用废气的热，该废气的热是动力装置的热损失的主要原因，因此能够更有效率地进行CO2吸收材料31的温度控制。因此，CO2浓度控制系统103能够削减该温度控制中的能量消耗和整个系统的成本。
此外，二氧化碳浓度控制系统通过具备热交换器，能够防止废气泄漏到规定空间内(例如，在汽车的情况下为车内)并且安全地利用废气的热。
进一步，在CO2浓度控制系统102的结构中，通过流量调节阀61调整废气的流量，因此存在流量调节时在动力装置40发生压力变化的可能性。另一方面，因为CO2浓度控制系统103是利用废气的废热，并且不是调整废气而是调整从废气取得热量的热介质的流量的结构，所以能够不易在动力装置40发生压力变化。
(实施方式5)
另外，也可以将CO2浓度控制系统102的结构与该CO2浓度控制系统103的结构组合。以下，使用图12，对将CO2浓度控制系统102与CO2浓度控制系统103组合而得到的结构即CO2浓度控制系统104进行说明。
图12是表示本发明的实施方式5的CO2浓度控制系统104的结构的图。如图所示，CO2浓度控制系统104包括流量调节阀60和流量调节阀61这两者。流量调节阀60根据温度控制部12的控制命令调节热介质流向热交换器51的流量，流量调节阀61调节废气流向热交换器51的流量。
根据上述结构，温度控制部12根据从温度决定部11接收到的设定温度和从CO2吸收部30接收到的CO2吸收材料31的测定温度控制流量调节阀60和流量调节阀61。由此控制流入热交换器51的热介质的量和废气的量这两者。由此控制在热交换器51吸收热的热介质的量和该热介质吸收的热量(热介质的温度)。因此，通过使得热介质从CO2吸收部30通过，进行调节使得CO2吸收材料31的温度接近设定温度。像这样，CO2浓度控制系统104通过设置两个流量调节阀，能够更细致且正确地进行CO2吸收材料31的温度控制。
(实施方式6)
此外，也可以将CO2浓度控制系统100的结构与CO2浓度控制系统103的结构进行组合。以下，使用图13，对将CO2浓度控制系统100与CO2浓度控制系统103组合而得到的结构即CO2浓度控制系统105进行说明。
图13是表示本发明的实施方式6的CO2浓度控制系统105的结构的图。如图所示，CO2浓度控制系统105包括热交换器50、热交换器51和流量调节阀60。此外，CO2浓度控制系统105的动力装置40是排出含有废热的废气并且从自装置自身(或自装置的散热器等)散发废热的装置。
流量调节阀60根据温度控制部12的控制，调节供给至热交换器50和热交换器51的热介质的流量和不供给至热交换器50和热交换器51而直接流入CO2吸收部30的热介质的流量。
热交换器50与动力装置40接触或接近地设置，使流入自装置的热介质取得从动力装置40散发的废热。另一方面，热交换器51将从动力装置40排出的废气中所含的废热传导至流入自装置的热介质。在热交换器50或热交换器51取得热的热介质均沿流路流向CO2吸收部30。
另外，在图13中，热介质流向热交换器50的流路和流向热交换器51的流路只简单地分支，因此不调节热介质流向各个热交换器的流量。但是，也可以在上述分支点在CO2浓度控制系统105中再设置一个流量调节阀60，使得能够使用该流量调节阀60调节流向热换器50的热介质的流量和流向热交换器51的热介质的流量。
根据上述结构，CO2浓度控制装置1能够将来自动力装置40的废气的废热和动力装置40自身散发的热(例如散热器的热)这两者合并地用于CO2吸收材料31的温度控制。即，能够更有效率地利用从动力装置40散发的废热来进行CO2吸收材料31的温度控制。因此，能够迅速且正确地进行CO2吸收材料31的温度控制。
(变形例)
另外，也可以将CO2浓度控制系统100的结构与CO2浓度控制系统102的结构进行组合。此外，还可以将CO2浓度控制系统100的结构与CO2浓度控制系统104的结构进行组合。
此外，本发明的二氧化碳浓度控制系统也可以具有除臭空调滤网(filter)、吸甲醛空调滤网、抗菌/除尘空调滤网和将这些滤网组合而成的滤网。在这种情况下，能够进行规定空间A内的空气的清洁，且能够排出将二氧化碳浓度调节为恰当的值的空气，因此能够获得规定空间A内的空气成为对人类而言更利于健康的空气的效果。
进一步，优选上述滤网为除去阻碍CO2浓度控制系统100～105的测定部20的CO2浓度的测定的物质(以下，称为测定阻碍物质)的滤网。测定阻碍物质，例如为空气中的灰尘等。在这种情况下，CO2浓度控制系统100～105的测定部20测定利用滤网除去测定阻碍物质后的空气的CO2浓度，因此能够获得能够更正确地检测CO2浓度的效果。
而且，还能够防止在测定部20自身附着测定阻碍物质导致之后的测定精度下降。因此，本发明的二氧化碳浓度控制系统能够获得能够持续地更正确地控制空间内的二氧化碳浓度的效果。
另外，CO2浓度控制装置1可以还具备加热器或珀尔帖元件等加热装置，同时利用来自动力装置40的废热和上述加热装置的加热来控制CO2吸收材料31的温度。在这种情况下，温度决定部11如上述那样对动力装置40与CO2吸收部30的距离或流量调节阀60和61的流量调节进行控制，并且对由上述加热装置进行的CO2吸收材料31(或热介质)的加热进行控制。由于加热器和珀尔帖元件等加热装置比较廉价，所以能够获得能够抑制CO2浓度控制装置1和CO2浓度控制系统100～105整体的制造成本并且更迅速地进行CO2吸收材料31的温度控制的效果。
(总结)
本发明的方式1的二氧化碳浓度控制系统(CO2浓度控制系统100～105)包括：检测部(测定部20)，其检测规定空间(规定空间A)内的空气中的二氧化碳浓度；吸收部(CO2吸收部30)，其具有吸收上述空气中所含的二氧化碳的吸收材料(CO2吸收材料31)，并且能够根据该吸收材料的温度控制二氧化碳的吸收速度；和吸收速度控制部(控制部10)，其通过根据由上述检测部检测到的二氧化碳浓度控制上述吸收材料的温度来控制上述吸收材料的二氧化碳的吸收速度，上述吸收速度控制部在上述吸收材料的温度控制中利用在动力装置(动力装置40)中产生的废热，该动力装置为上述规定空间和/或上述规定空间的关联物中利用的能量源和动力源中的至少一者。
根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统的二氧化碳浓度控制装置通过根据规定空间的空气中的二氧化碳浓度控制吸收材料的温度来调节该吸收材料的二氧化碳的吸收速度。
此处，二氧化碳浓度控制系统在吸收材料的温度控制中利用动力装置的废热，该动力装置为规定空间中利用的能量源和动力源中的至少一者。因此，二氧化碳浓度控制系统即使不另外设置用于进行吸收材料的温度控制的能量源或热源等，也能够进行吸收材料的温度控制。
因此，二氧化碳浓度控制系统能够在进行二氧化碳浓度的控制时削减与吸收材料的温度控制相关的能量消耗。此外，二氧化碳浓度控制系统能够在进行二氧化碳浓度的控制时削减构成该系统的零件的数量。换言之，二氧化碳浓度控制系统能够削减整个系统的成本。
本发明的方式2的二氧化碳浓度控制系统也可以为如下方式：在上述方式1中，上述规定空间为运输装置的室内，上述动力装置为产生用于驱动上述运输装置的能量和动力中的至少一者的装置。
运输装置在该运输装置的靠近室内的场所(靠近吸收材料的场所)设置有用于产生驱动该运输装置的能量和/或动力的装置。因此，二氧化碳浓度控制系统能够在热损失少的状态下即以高的能量利用效率利用上述动力装置的废热。
此外，产生运输装置的能量和/或动力的装置以驱动有人的空间(运输装置自身)为主要目的，因此与设置在居住空间的发电机等不需要驱动有人的空间的装置相比产生更大的能量。因此，产生上述能量和/或动力时产生的热能也比上述发电机等大。
因此，根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统能够利用该大的热能，更加容易且迅速地进行吸收材料的温度控制。
本发明的方式3的二氧化碳浓度控制系统也可以为如下方式：在上述方式2中，上述运输装置为汽车。
与铁路和飞机相比，汽车的室内狭窄，空气的循环比较有效率地进行。因此，根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统的二氧化碳浓度控制装置能够更正确地控制规定空间的空气中的二氧化碳浓度。此外，由于汽车的室内比其它运输装置窄，所以能够抑制二氧化碳浓度控制装置的吸收材料的量。因此，二氧化碳浓度控制系统能够削减整个系统的成本。
本发明的方式4的二氧化碳浓度控制系统也可以为如下方式：在上述方式1至3中的任一方式中，上述动力装置排出含有废热的废气，并且该二氧化碳浓度控制系统具备利用上述动力装置排出的上述废气中所含的热对热介质进行加热的热交换器(热交换器51)，上述吸收速度控制部利用由上述热交换器加热后的上述热介质的热控制上述吸收材料的温度。
根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统能够在吸收材料的温度控制中利用废气的热，该废气的热为动力装置的热损失的主要原因。因此，二氧化碳浓度控制系统能够更有效率地进行吸收材料的温度控制。此外，二氧化碳浓度控制系统能够削减与该温度控制相关的能量消耗和整个系统的成本。
此外，二氧化碳浓度控制系统通过具备热交换器，能够防止废气泄漏至规定空间内(例如，汽车的情况下为车内)，并且安全地利用废气的热。
本发明的方式5的二氧化碳浓度控制装置(CO2浓度控制装置1)的特征在于：检测部(测定部20)，其具有检测规定空间(规定空间A)内的空气中的二氧化碳浓度；吸收部(CO2吸收部30)，其具有吸收上述空气中所含的二氧化碳的吸收材料(CO2吸收材料31)，并且能够根据该吸收材料的温度控制二氧化碳的吸收速度；和吸收速度控制部(控制部10)，其通过根据由上述检测部检测到的二氧化碳浓度控制上述吸收材料的温度来控制上述吸收材料的二氧化碳的吸收速度，上述吸收速度控制部在上述吸收材料的温度控制中利用在动力装置(动力装置40)中产生的废热。
根据上述结构，上述二氧化碳浓度控制装置能够获得与本发明的方式1的二氧化碳浓度控制系统相同的效果。
本发明的方式6的二氧化碳浓度控制系统也可以为如下方式：在上述方式1至3中的任一方式中，上述动力装置与上述吸收部接触或接近地设置，上述吸收速度控制部通过控制上述动力装置与上述吸收部的距离来控制上述吸收材料的温度。
根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统能够通过控制动力装置与吸收部的距离，简单地调节吸收材料从动力装置取得的热量的大小。因此，二氧化碳浓度控制系统能够简单地进行吸收材料的温度控制。
本发明的方式7的二氧化碳浓度控制系统也可以为如下方式：在上述方式1至3中的任一方式中，具备用在上述动力装置产生的上述废热所含的热能对热介质进行加热的第2热交换器(热交换器50)，上述吸收速度控制部利用由上述第2热交换器加热后的上述热介质的热控制上述吸收材料的温度。
根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统能够将在动力装置中产生的废热所含的热能传导至热介质，使用该热能控制吸收材料的温度。
因此，二氧化碳浓度控制系统能够利用废热，以更低的能量消耗控制吸收材料的温度。
本发明的方式8的二氧化碳浓度控制系统也可以为如下方式：在上述方式7中，具备用于热介质在上述第2热交换器与上述吸收材料之间循环的第1流路，上述吸收速度控制部使用在上述第1流路循环的上述热介质控制上述吸收材料的温度。
根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统能够通过使热介质在第2热交换器与吸收材料之间循环，利用第2热交换器将废热传导至热介质，利用该热介质对吸收材料的温度进行控制(加热)，并利用第2热交换器将通过吸收材料后的热介质再次加热。
因此，二氧化碳浓度控制系统能够利用废热，以更低的能量消耗控制吸收材料的温度。
本发明的方式9的二氧化碳浓度控制系统也可以为如下方式：在上述方式8中，上述第1流路包括：将从上述吸收材料通过后的上述热介质导向上述第2热交换器的第2流路；和将从上述吸收材料通过后的上述热介质再次导向上述吸收材料的第3流路，上述二氧化碳浓度控制系统包括分别对流向上述第2流路和上述第3流路的上述热介质的流量进行调节的第1流量调节阀(流量调节阀60)，上述吸收速度控制部通过分别控制利用上述第1流量调节阀进行的上述热介质流向上述第2流路和上述第3流路的流量的调节来控制上述吸收材料的温度。
根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统能够控制由第2热交换器吸收热的热介质的量。而且，通过使得吸收热后的热介质与未吸收热的热介质混合通过吸收材料，调节吸收材料的温度。因此，能够迅速且正确地进行吸收材料的温度控制。
本发明的方式10的二氧化碳浓度控制系统也可以为如下方式：在上述方式7至9中的任一方式中，包括对流入上述吸收材料的上述热介质的温度进行测定的温度传感器，上述吸收速度控制部根据由上述测定部测定到的二氧化碳浓度和上述温度传感器测定到的上述热介质的温度控制上述吸收材料的温度。
根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统能够监视热介质的温度。而且，能够更正确地从上述热介质的温度预测吸收材料的温度，因此能够更正确地控制吸收材料的温度。
本发明的方式11的二氧化碳浓度控制系统也可以为如下方式：在上述方式4中，具备用于热介质在上述热交换器(热交换器51)与上述吸收材料之间循环的第4流路，上述吸收速度控制部使用在上述第4流路中循环的上述热介质控制上述吸收材料的温度。
根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统能够通过使热介质在热交换器与吸收材料之间循环，利用热交换器将废气所含的废热传导至热介质，利用该热介质对吸收材料的温度进行控制(加热)，并再次利用热交换器将通过吸收材料后的热介质加热。
因此，二氧化碳浓度控制系统能够利用废热，以更低能量消耗控制吸收材料的温度。
本发明的方式12的二氧化碳浓度控制系统也可以为如下方式：在上述方式11中，上述第4流路包括将从上述吸收材料通过后的上述热介质导向上述热交换器的第5流路和将从上述吸收材料通过后的上述热介质再次导向上述吸收材料的第6流路，上述二氧化碳浓度控制系统包括分别调节上述热介质流向上述第5流路和上述第6流路的流量的第3流量调节阀(流量调节阀60)，上述吸收速度控制部通过分别控制利用上述第3流量调节阀进行的上述热介质流向上述第5流路和上述第6流路的流量的调节来控制上述吸收材料的温度。
根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统能够控制由热交换器吸收热的热介质的量。而且，通过使得吸收热后的热介质与未吸收热的热介质混合通过吸收材料来调节吸收材料的温度。因此，能够迅速且正确地进行吸收材料的温度控制。
进一步，二氧化碳浓度控制系统为利用废气的废热并且不调整废气而是调整从废气取得热量的热介质的流量的结构。因此，能够使动力装置的压力变化不易发生。
本发明的方式13的二氧化碳浓度控制系统的特征在于：在上述方式11或12中，包括调节上述动力装置排出的废气流向上述热交换器的流量的第4流量调节阀(流量调节阀61)，上述吸收速度控制部通过控制利用上述第4流量调节阀进行的上述废气的流量的调节来控制上述热介质的温度。
根据上述结构，二氧化碳浓度控制系统使用第4流量调节阀对流入热交换器的废气的量进行调节。由此，能够调节热介质从废气吸收的热量。因此，能够迅速且正确地进行吸收材料的温度控制。
本发明并不限定于上述各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术方法适当地组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。进一步，通过将各实施方式中分别公开的技术方案组合，能够形成新的技术特征。
工业上的可利用性
本发明能够适用于控制二氧化碳浓度的二氧化碳浓度控制系统。
附图标记的说明
1 CO2浓度控制装置(二氧化碳浓度控制装置)
10 控制部(吸收速度控制部)
11 温度决定部
12 温度控制部
20 测定部(检测部)
30 CO2吸收部(吸收部)
31 CO2吸收材料(吸收材料)
40 动力装置
50、51 热交换器
60 流量调节阀
100～105 CO2浓度控制系统(二氧化碳浓度控制系统)
A 规定空间

Claims (5)

1.一种二氧化碳浓度控制系统，其特征在于，包括：
检测部，其检测规定空间内的空气中的二氧化碳浓度；
吸收部，其具有吸收所述空气中所含的二氧化碳的吸收材料，并且能够根据该吸收材料的温度控制二氧化碳的吸收速度；和
吸收速度控制部，其通过根据由所述检测部检测到的二氧化碳浓度控制所述吸收材料的温度来控制所述吸收材料的二氧化碳的吸收速度，
所述吸收速度控制部在所述吸收材料的温度控制中利用在动力装置中产生的废热，该动力装置为所述规定空间和/或所述规定空间的关联物中利用的能量源和动力源中的至少一者，
所述吸收材料为能够将所吸收的二氧化碳排出从而使二氧化碳的吸收能力恢复的吸收材料，
所述二氧化碳浓度控制系统还包括：
测定部，其测定所述吸收速度控制部将所述吸收速度控制成最大值时的该最大值；
时间特别指定部，其根据所述测定部测定得到的所述最大值，来特别指定使二氧化碳从所述吸收材料排出的时间；和
通知部，其将所述时间特别指定部所特别指定的时间通知给用户。
2.如权利要求1所述的二氧化碳浓度控制系统，其特征在于：
所述规定空间为运输装置的室内，
所述动力装置为产生用于驱动所述运输装置的能量和动力中的至少一者的装置。
3.如权利要求2所述的二氧化碳浓度控制系统，其特征在于：
所述运输装置为汽车。
4.如权利要求1～3中任一项所述的二氧化碳浓度控制系统，其特征在于：
所述动力装置排出含有废热的废气，
所述二氧化碳浓度控制系统还包括利用所述动力装置排出的所述废气中所含的热对热介质进行加热的热交换器，
所述吸收速度控制部利用由所述热交换器加热后的所述热介质的热控制所述吸收材料的温度。
5.一种二氧化碳浓度控制装置，其特征在于，包括：
检测部，其检测规定空间内的空气中的二氧化碳浓度；
吸收部，其具有吸收所述空气中所含的二氧化碳的吸收材料，并且能够根据该吸收材料的温度控制二氧化碳的吸收速度；和
吸收速度控制部，其通过根据由所述检测部检测到的二氧化碳浓度控制所述吸收材料的温度来控制所述吸收材料的二氧化碳的吸收速度，
所述吸收速度控制部在所述吸收材料的温度控制中利用在动力装置中产生的废热，
所述吸收材料为能够将所吸收的二氧化碳排出从而使二氧化碳的吸收能力恢复的吸收材料，
所述二氧化碳浓度控制装置还包括：
测定部，其测定所述吸收速度控制部将所述吸收速度控制成最大值时的该最大值；
时间特别指定部，其根据所述测定部测定得到的所述最大值，来特别指定使二氧化碳从所述吸收材料排出的时间；和
通知部，其将所述时间特别指定部所特别指定的时间通知给用户。
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