CN113613921A - 用于二氧化碳和水或湿气含量的联合减少的设备、机动车辆以及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于封闭空气体积（3）中、特别是机动车辆（1）的乘客舱中的二氧化碳和水含量的联合减少的设备（5），其具有用于二氧化碳和水的联合吸着的第一吸着单元（6），其具有用于二氧化碳和水的联合吸着的第二吸着单元（7），其中所述第一吸着单元（6）和所述第二吸着单元（7）各自包括多种吸着剂（8、9），其中所述吸着单元（6、7）可以各自从其中所述吸着单元（6，7）从所述封闭空气体积（3）的未经处理的空气（RO）吸着二氧化碳和水的吸着模式（M1）变成其中所述吸着单元（6、7）将二氧化碳和水解吸到所供应的再生空气（R1）的解吸模式（M2）、并且反之亦然，并且其具有空气分配设备（19），借助于所述空气分配设备（19），所述吸着单元（6、7）以依赖于所述封闭空气体积（3）中的所述二氧化碳和水含量的方式各自可从所述吸着模式（M1）交替地切换到所述解吸模式（M2）、并且反之亦然，使得在所述设备（5）的至少一种操作状态下，所述两个吸着单元（6、7）中的一者处于所述吸着模式（M1），而所述两个吸着单元（6、7）中的另一者处于所述解吸模式（M2）。

Description

用于二氧化碳和水或湿气含量的联合减少的设备、机动车辆 以及方法

技术领域

本发明涉及：一种用于封闭空气体积中、特别是机动车辆的乘客舱中的二氧化碳和水或湿气含量的联合减少的设备；一种带有此设备的机动车辆；以及一种用于操作此设备的方法。

背景技术

在至少部分电驱动的机动车辆中，为了达到尽可能大的范围，尽可能多地节省能量是有成效的。通常，出于舒适性原因，此机动车辆的乘客舱可以借助于空气调节设备进行空气调节。关于所期望的能量节省，有利的是，用于对乘客舱进行空气调节的空气调节设备从机动车辆的环境引入并加热或冷却尽可能少的新鲜空气，而替代地，在再循环操作中使乘客舱中包含的空气再循环并对其进行空气调节。

然而，在用于对乘客舱进行空气调节的上述再循环操作中，乘客的呼出空气中包含的水可能积聚在乘客舱中，这导致机动车辆的车窗玻璃（例如，挡风玻璃或侧窗）的起雾。起雾原因在于由低于蒸发器热交换器中的露点的下降引起的空气调节设备的除湿效果无法在再循环操作中使用。关于安全性方面，要避免或至少要减少此情况。

此外，呼出空气中包含的二氧化碳也可能积聚在乘客舱中。这可能导致乘员的专注力缺失、或者甚至健康受损。关于安全性方面并且关于健康方面，要防止或至少要减少此情况，因为在最糟情况下，由于乘客舱空气中的二氧化碳浓度太高，驾驶员的专注力能力可能大大降低，以致即将发生事故。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于机动车辆的乘客舱的二氧化碳和水含量的减少的经改进设备。

因此，提出一种用于封闭空气体积中、特别是机动车辆的乘客舱中的二氧化碳和水含量的联合减少的设备。所述设备包括：用于二氧化碳和水的联合吸着的第一吸着单元；用于二氧化碳和水的联合吸着的第二吸着单元，其中所述第一吸着单元和所述第二吸着单元各自包含多种吸着剂，其中所述吸着单元各自可以从其中所述吸着单元从所述封闭空气体积的原始空气吸着二氧化碳和水的吸着模式转变成其中所述吸着单元将二氧化碳和水解吸到所供应的再生空气的解吸模式、并且反之亦然；以及空气分配单元，借助于所述空气分配单元，依据所述封闭空气体积中的所述二氧化碳和水含量，所述吸着单元各自可以从所述吸着模式交替地切换到所述解吸模式、并且反之亦然，使得在所述设备的至少一种操作状态下，所述两个吸着单元中的一者处于所述吸着模式，而所述两个吸着单元中的另一者处于所述解吸模式。

根据优选实施例，可以规定，在所述解吸模式中，被引导通过处于解吸模式的吸着单元的所述再生空气可以特别是经由解吸导管作为经加载的再生空气被供应到环境。

所述机动车辆优选地是电动车辆或混合动力车辆。然而，所述机动车辆也可以借助于内燃发动机或燃烧马达驱动。所述机动车辆特别包括封闭所述封闭空气体积的车身。在此上下文中，“封闭”意指车身限定所述空气体积的边界或几何范围。这特别、但不强制地意指，所述封闭空气体积无法与机动车辆的环境进行空气交换。所述封闭空气体积优选地是机动车辆的乘客舱。

特别地，乘员或乘客正待在所述封闭空气体积中。所述封闭空气体积不强制地与机动车辆相关联。所述封闭空气体积还可以与船只、施工机器或施工车辆、轨道车辆、农业机器或农业车辆或者飞机相关联。然而，所述封闭空气体积还可以是建筑物或静止机器的一部分。

特别地，基于传感器信号控制所述设备或所述空气分配设备。为此目的，可以设置控制单元。此外，优选地，设置传感器、特别是压力传感器、温度传感器和/或用于检测二氧化碳和水含量的传感器。例如，当二氧化碳含量上升到某一值以上时，吸着模式被激活。

所述吸着单元特别适于吸附二氧化碳和水。所述吸着单元也可以适于吸收二氧化碳和水。“吸着”目前应理解为导致物质（例如，二氧化碳或水）在相内部或者在两个相之间的边界面处的积聚的过程。在相内的积聚称为吸收，在边界面处的积聚称为吸附。“解吸”目前被理解为其中原子或分子、特别是二氧化碳或水离开固体的表面的过程。因此，解吸通常代表吸着的逆转。

所述吸着单元可以是纯吸附单元或者可以如此称呼。优选地，所述吸着单元各自包括筒形式，使得其可以容易且快速地更换。所述吸着单元可以包括圆柱形、特别是中空圆柱形、板形、饼形或任何其他几何形状。

所述吸着单元各自优选地包括多种吸着剂或吸着试剂。特别地，可以提供适于吸着、优选地吸附二氧化碳的吸着剂。此吸着剂可以称为二氧化碳吸着剂或CO2吸着剂。可以提供适于吸着、特别是吸附水的其他吸着剂。此吸着剂可以称为水吸着剂或H2O吸着剂。所述吸着剂可以按颗粒形式或纤维形式、特别是按松散材料的形式存在。特别地，所述吸着剂借助于载体材料固定。所述吸着剂也可以是纯吸附剂或者可以如此称呼。

所述吸着模式也可以是纯吸附模式或者可以如此称呼。所述解吸模式也可以称为再生模式。所述吸着单元各自可从吸着模式“转变”成解吸模式、并且反之亦然应特别被理解成使得可以在吸着模式与解吸模式之间来回实施切换。此切换优选地借助于空气分配设备按如下方式实现：所述吸着单元被供应有原始空气或再生空气。为此目的，所述空气分配设备优选地包括多个阀或翻板。所述空气分配设备可以是翻板系统或翻板设备或者可以如此称呼。

所述空气分配设备适于“交替地”切换所述吸着单元应被特别理解成使得例如所述第一吸着单元处于吸着模式，而所述第二吸着单元处于解吸模式。在借助于所述空气分配设备切换之后，这正好相反。

所述再生空气可以取自所述封闭空气体积或所述机动车辆的环境。最初，不加载所述再生空气。在解吸模式中，未加载的再生空气被加载有二氧化碳和水，并且作为经加载的再生空气供应到环境。所述再生空气未加载二氧化碳和水应被特别理解成使得所述再生空气可以吸取存储在处于解吸模式的吸着单元中的二氧化碳和水。然而，这并不排除所述未加载的再生空气也可能吸取一定量的二氧化碳和水。然而，所述未加载的再生空气中的二氧化碳和水未饱和。因此，所述未加载的再生空气也可以取自所述封闭体积。

由于所述吸着单元交替地操作，因此封闭空气体积中的二氧化碳和水含量的无中断、并且因此连续减少是可能的。这意味着，在所述封闭空气体积中，可以发生再循环操作，而不必从环境引入环境空气，以便保持所述二氧化碳和所述水含量足够低。因此，可以可靠地防止具有在引言中解释的缺点的二氧化碳和水在所述封闭空气体积中的积聚。通过省去环境空气到车辆空气调节系统中的供应，可以实现节能，因为可以省去对所供应的环境空气的冷却或加热。如果所述机动车辆用电操作，则这导致所述机动车辆的可行驶里程的扩展。此外，通过省去环境空气的供应，还可以延长机动车辆的内部过滤器的使用寿命，因为不必从环境空气中过滤掉颗粒物质。另一有利效果导致车辆空气调节系统的部件（或用于散热器和热源的热交换器、压缩机等等）可以设计得更小，这提供缩小尺寸的可能性。

在实施例中，所述空气分配设备包括多个阀，所述阀可以被切换成使得，在所述设备的操作中，来自所述封闭空气体积的原始空气可以被供应到处于吸着模式的吸着单元，以便从所述原始空气去除所述二氧化碳和所述水，并且所述再生空气可以被供应到处于解吸模式的吸着单元，以便从所述吸着单元去除所述二氧化碳和所述水。优选地，设置四个阀。所述阀可以是翻板阀。优选地，所述阀是多路阀、特别是三路阀或4、6、8路阀。

在实施例中，所述设备还包括用于将热量引入到处于解吸模式的吸着单元中的至少一个加热元件。优选地，每一吸着单元使此加热元件与之相互关联。所述加热元件可以是延伸穿过相应吸着单元的加热丝。然而，热量也可以按任何其他方式引入到处于解吸模式的吸着单元中。例如，所述热量可以是用于驱动机动车辆的电动马达的废热。仅当相应吸着单元处于解吸模式时才有利地接通所述加热器。

在实施例中，每一吸着单元在其中集成加热元件。这意味着，所述加热元件固定地、特别是不可分离地连接到其相关联的吸着单元。这可以例如借助于之前已经提及的加热丝来实现。特别地，所述第一吸着单元使第一加热元件与之相关联，并且所述第二吸着单元使第二加热元件与之相关联。每一吸着单元可以包括多个加热元件。

在实施例中，所述加热元件定位在吸着单元的上游。“上游”意指沿着供应到吸着单元的未加载的再生空气的流动方向当前在吸着单元前面。在此情况下，所述加热元件不集成在吸着单元中。所述加热元件特别布置在吸着单元的外部。所述加热元件将热量引入到所述未加载的再生空气中，所述未加载的再生空气中在相应吸着单元的解吸模式中吸取水和二氧化碳，并且作为经加载的再生空气被引导离开吸着单元。所述加热元件可以是热交换器，或者包括热交换器。用于加热的热量可以取自例如常规内燃发动机、电池冷却系统或燃料电池冷却回路的冷却剂回路。然而，另外，所述吸着单元也可以包括集成在其中的加热元件。

在实施例中，所述吸着单元包括公共的加热元件。这意味着，针对两个吸着单元，仅设置一个或恰好一个加热元件。以此方式，可以省去用于每一吸着单元的单独的加热元件。

在实施例中，所述设备还包括再生阀，所述再生阀包括：其中所述再生空气可以从所述封闭空气体积的环境供应到处于解吸模式的吸着单元的第一切换位置；其中所述再生空气可以从所述封闭空气体积供应到处于解吸模式的吸着单元的第二切换位置；并且特别是其中处于解吸模式的吸着单元可以在真空下再生的第三切换位置。所述再生阀优选地是三路阀。在再生阀的下游，可以设置止回阀，其防止加载有二氧化碳和水的再生空气回流到所述封闭空气体积中。

在实施例中，所述设备还包括鼓风机设备，其将所述原始空气供应到处于吸着模式的吸着单元。所述鼓风机设备优选地是风扇。所述鼓风机设备也可以称为第一鼓风机设备或吸着鼓风机设备。可以例如通过由鼓风机设备产生的体积流的变化来调适处于吸着模式的吸着单元的吸着性能。可以借助于所述鼓风机设备的转速变化来影响所述体积流。

在实施例中，所述鼓风机设备是空气调节设备的一部分。以此方式，可以为所述设备节省自身的鼓风机设备。特别地，所述设备可以部分或完全集成到空气调节设备中。可替代地，所述设备作为模块化部件还可以与空气调节设备完全分离，并且因此自给自足。

在实施例中，所述设备还包括将再生空气供应到处于解吸模式的吸着单元的鼓风机设备，其中所述鼓风机设备相对于所述吸着单元布置在压力侧或吸力侧处。所述鼓风机设备优选地是风扇。所述鼓风机设备也可以称为第二鼓风机设备或解吸鼓风机设备。所述第一鼓风机设备和所述第二鼓风机设备可以包括公共的驱动元件，其借助于联接器可以联接到鼓风机设备的鼓风机叶轮并从其断开。以此方式，可以节省驱动元件。所述驱动元件特别是电动马达。

在实施例中，所述设备可以还包括旁通导管和旁通阀，所述旁通导管和旁通阀可以选择性地从其中所述原始空气可以被供应到处于吸着模式的解吸单元的第一切换状态切换到其中所述原始空气借助于所述旁通导管可以通过绕过所述吸着单元而被引导回到所述封闭空气体积中的第二切换状态、并且反之亦然。当二氧化碳和水含量低于预先确定的值、并且因此不需要封闭空气体积中的二氧化碳和水含量的减少时，优选地选择第二切换状态（旁通）。可替代地，为了实施传感器测试或校准和/或当跨越吸着单元中的一者的压力损失超过预先确定的极限值时，也可以主动切换所述旁通导管。

根据另一个实施例，可以设置第二旁通导管以及第二旁通阀。所述第二旁通阀可以从其中所述再生空气被供应到处于解吸模式的吸着单元的第一切换状态切换到其中所述再生空气可以借助于所述旁通导管绕过所述吸着单元而被引导到环境中的第二切换状态、并且反之亦然。为了测试可选地设置在系统中的传感器或者当跨越吸着单元中的一者的压力损失超过预先确定的极限值时，有利地使用作为解吸旁通的第二切换状态。

仍另一实施例变型规定在解吸鼓风机设备的压力侧处的下游在解吸导管中设置支路，所述支路可以借助于再循环阀切换。所述支路通向再循环导管，所述再循环导管与再生阀的入口流体连通地连接，或者在再生阀的出口的下游通向连接到所述出口的再生空气导管。

以此方式，实现由解吸鼓风机设备输运的体积流的至少一部分被再循环，即，可以被多次引导跨越当前处于解吸模式的吸着单元。

这具有主要能量优点，因为引入用于再生的热量的量在单次通过处于解吸模式的吸着单元之后不被引导到环境中，而是被再循环（在回路中引导），直到空气关于CO2和/或水量被完全加载，即，饱和。以此方式，因此，可以大大减少加热设备的能量消耗，这进一步积极地影响整个设备的能效操作。

根据实施例，所述支路可以借助于再循环阀切换，使得借助于所述解吸鼓风机设备，所述再生空气可以选择性地再循环通过吸着单元或者可以被引导到环境中。

关于返回到再生空气导管中，现在存在各种可能性。

首先，根据实施例，再循环导管可以与再生阀的入口流体连通地连接，其中，借助于所述再生阀，可以切换第四切换位置，在所述第四切换位置中，所述再生空气可以从再循环导管供应到处于解吸模式的吸着单元、并且反之亦然。

根据此实施例，不发生未加载的再生空气从环境的连续供应，而是替代地规定按循环方式成对切换再生阀以及再循环阀，以便实现未加载的新鲜空气的供应和经加载的再生空气从“再循环回路”的排出。

根据优选的第二实施例，可以规定节流阀、特别是可调节流阀关于再生阀的出口与再循环导管的进入到再生空气导管中的入口之间的流体连通进行布置。

根据此实施例，现在可以实现未加载的再生空气从环境的连续供应，其中可以根据需要调整将来自环境的未加载的再生空气供应到“再循环回路”的速率。

在实施例中，除二氧化碳和水以外，所述吸着单元还适于从原始空气去除细颗粒、氮氧化物和/或挥发性有机化合物。为此目的，可以提供其他合适的吸着剂。此外，所述吸着单元可以包括用于过滤细颗粒的合适的过滤介质。所述过滤介质可以充当吸着剂的载体材料。

在实施例中，所述吸着单元包括适于吸附二氧化碳的第一吸着剂、适于吸附水的第二吸着剂以及适于从原始空气去除细颗粒、氮氧化物和/或挥发性有机化合物的其他吸着剂，其中所述其他吸着剂被引入两个载体层、特别是非织造物的载体层之间，或者其中所述吸着剂和所述其他吸着剂相互混合。所述其他吸着剂的数量和类型是任意的。所述其他吸着剂可以包括活性炭，其特别是按松散材料的形式优选地引入两个载体层之间。所述一种或多种额外吸着剂可以与CO2吸着剂和/或H2O吸着剂混合，以便构建一种或多种混合松散材料。

在实施例中，除二氧化碳和水以外，所述吸着单元还适于从原始空气去除过敏原、细菌和/或病毒。这可以通过载体材料（例如，非织造物）的功能性涂层或者通过吸着剂的功能性涂层实现。此外，关于舒适性方面，所述吸着单元可以包括至少一种香味成分。

此外，提出一种带有此设备的机动车辆。在此上下文中，可以基于所述封闭空气体积当有乘客时的占据状态来控制所述设备，以便独立于所述占据状态将所述封闭空气体积中的所述二氧化碳和水含量保持在预先确定的公差范围内。以此方式，始终确保二氧化碳和水含量并不不期望地升高。通过对占据状态进行调整，可以节省能量，因为例如对于当有一个乘客时的占据状态，与当有四个乘客时的占据状态相比，可以选择第一鼓风机设备的降低的输运性能。可以例如借助于重量传感器或光学传感器检测占据状态。

此外，提出一种用于操作封闭空气体积中、特别是机动车辆的乘客舱中的二氧化碳和水含量的联合减少的此设备的方法。在此上下文中，所述设备包括用于二氧化碳和水的联合吸着的第一吸着单元、用于二氧化碳和水的联合吸着的第二吸着单元、以及用于所述吸着单元从吸着模式到解吸模式的交替切换、并且反之亦然的空气分配设备。所述方法包括以下步骤：a）借助于所述空气分配设备依据所述封闭空气体积中的所述二氧化碳和水含量将所述两个吸着单元中的一者切换到其中通过所述吸着单元从所述封闭空气体积的所述原始空气吸着二氧化碳和水的吸着模式；b）借助于所述空气分配设备将所述两个吸着单元中的另一者切换到其中二氧化碳和水从所述吸着单元解吸到所供应的再生空气中的解吸模式；以及c）按如下方式交替实施步骤a）和b）：所述两个吸着单元中的一者按吸着模式操作，而所述两个吸着单元中的另一者按解吸模式操作。优选地，同时实施所述步骤a）和b）。已经针对所述设备公开的特征和实施例也同样适用于所述方法、并且反之亦然。

在实施例中，热量被引入到按解吸模式操作的吸着单元中。如之前所提及的，为此目的，可以设置加热元件。然而，所述热量也可以作为电动马达的废热引入。

在实施例中，在所述封闭空气体积中，测量所述二氧化碳和水含量，以便控制所述设备，使得所述封闭空气体积中的所述二氧化碳和水含量保持在预先确定的公差范围内。为此目的，在所述封闭空气体积中可以设置一个或多个传感器。而且，所述设备自身优选地包括多个不同传感器。

在实施例中，检测所述封闭空气体积当有乘客时的占据状态，以便按如下方式控制所述设备：所述封闭空气体积中的所述二氧化碳和水含量独立于所述占据状态保持在所述预先确定的公差范围内。可以例如借助于重量传感器或光学传感器检测所述占据状态。由于基于占据状态的控制，可以节省能量。

在实施例中，所述解吸模式关于从封闭空气体积的环境去除的再生空气实施，其中所述再生空气在真空下从所述封闭空气体积去除。在真空下，所述解吸模式可以优选地在较低温度下实施。这有利地导致能量节省。如果再生空气从封闭空气体积去除，则所述再生空气特别对应于原始空气，所述原始空气在此情况下其中的二氧化碳和水未饱和，使得充当再生空气的所述原始空气仍可以吸取二氧化碳和水。

“一个”目前不应被理解为强制地限于恰好一个元件。而是还可以设置多个元件，例如两个、三个或更多个。而且，此处采用的任何其他数字都不应理解成使得必须实现对精确对应的元件数量的准确限制。相反，数量上的上下偏差是可能的。

附图说明

其中显示：

图1：机动车辆的实施例的示意图；

图2：用于所述车辆的二氧化碳和水的联合减少的设备的实施例的示意图；

图3：根据图1的机动车辆的大大简化的示意图；

图4：根据图1的机动车辆的另一个大大简化的示意图；

图5：根据图1的机动车辆的另一个大大简化的示意图；

图6：根据图1的机动车辆的另一个大大简化的示意图；

图7：根据图1的机动车辆的另一个大大简化的示意图；

图8：根据图1的机动车辆的另一个大大简化的示意图；

图9：根据图1的机动车辆的另一个大大简化的示意图；

图10：机动车辆的另一个实施例的大大简化的示意图；

图11：机动车辆的另一个实施例的大大简化的示意图；

图12：机动车辆的另一个实施例的大大简化的示意图；

图13：机动车辆的另一个实施例的大大简化的示意图；

图14：用于根据图2的设备的鼓风机设备的实施例的示意图；

图15：用于根据图2的设备的鼓风机设备的另一个实施例的示意图；

图16：用于根据图14的鼓风机设备的联接器的实施例的示意图；

图17：用于根据图2的设备的鼓风机设备的另一个实施例的示意图；

图18：用于根据图17的鼓风机设备的联接器的实施例的示意图；

图19：用于操作根据图2的设备的方法的实施例的示意性框图；

图20：根据图5的机动车辆的另一个实施例，其中在解吸回路中具有再循环导管；

图21：根据图5的机动车辆的另一个实施例，其中在解吸回路中具有节流再循环导管；

图22：根据图5的机动车辆的另一个实施例，其中在解吸回路中具有旁通导管；

图23：机动车辆的另一个实施例的大大简化的示意图；以及

图24：根据图23的机动车辆的另一个大大简化的示意图。

在附图中，如果没有提及相反内容，则相同或功能相同的元件已经设置有相同的附图标记。

具体实施方式

图1显示机动车辆1的实施例的示意图。机动车辆1优选地是电动车辆或混合动力车辆。然而，机动车辆1也可以借助于内燃发动机或燃烧马达驱动。机动车辆1包括将封闭空气体积3封闭的车身2。“封闭”在此上下文中意指车身2限定封闭空气体积3的边界或几何范围。然而，这并不强制地意指封闭空气体积3无法与机动车辆1的环境U进行空气交换。

封闭空气体积3是机动车辆1的内部或乘客舱。然而，封闭空气体积3还可以与船只、施工机器或施工车辆、轨道车辆、农业机器或农业车辆或者飞机相关联。然而，封闭空气体积3还可以是建筑物或静止机器的一部分。

然而，在下文中，假定封闭空气体积3是机动车辆1的乘客舱。因此，封闭空气体积3在下文中将称为乘客舱。乘客舱3可以借助于空气调节设备4（英文：加热通风和空气调节，HVAC）进行空气调节。为了扩展此电驱动机动车辆1的可行驶里程，目标在于尽可能大地节省能量。关于空气调节设备4，这意味着后者出于对乘客舱3进行空气调节的目的应该从机动车辆1的环境U引入尽可能少的新鲜空气。

然而，当使用从乘客舱3去除的再循环空气来对乘客舱3进行空气调节时，可能的是，乘员或乘客的呼出空气中包含的水（H2O）可能积聚在乘客舱3中，这导致机动车辆1的车窗玻璃（例如，挡风玻璃或侧窗）的起雾。关于安全性方面，要防止或至少要减少此情况。此外，呼出空气中包含的二氧化碳（CO2）也可能积聚在乘客舱3中。这可能导致乘员的专注力缺失、或者甚至健康受损。关于安全性方面以及关于健康方面，要防止或至少减少此情况。

图2显示用于乘客舱3内的CO2和H2O、特别是水蒸气的联合减少的设备5的实施例的示意图。借助于设备5，可以防止上述缺点，或者至少减少其影响。此外，借助于设备5，还可以防止来自环境U的污染物到达乘客舱3，因为由于再循环空气的处理，可以在很大程度上省去环境空气的进气。

设备5包括第一吸着单元6以及第二吸着单元7。“吸着”是导致物质在相内或者在两个相之间的边界面处的积聚的过程的集合术语。在相内的积聚更准确地称为吸收，在边界面处的积聚称为吸附。这意味着吸着单元6、7适于吸附和/或吸收诸如CO2和H2O等物质，以及氮氧化物（NOX）和/或挥发性有机化合物（英文：挥发性有机化合物，VOC）。挥发性有机化合物的示例是高级烃。吸着单元6、7还可以适于吸附和/或吸收二氧化硫（SO2）。然而，优选地，吸着单元6、7是纯吸附单元或者可以如此称呼。

吸着单元6、7优选地可更换，并且可以如在下文中将解释的那样交替地按吸着模式M1和解吸模式M2操作。吸着单元6、7是筒形的，并且可以称为筒或吸着筒。吸着模式M1也可以称为吸附模式。解吸模式M2也可以称为再生模式。这意味着，当第二吸着单元7处于解吸模式M2时，第一吸着单元6处于吸着模式M1、并且反之亦然。因此，两个吸着单元6、7绝不同时处于相同模式M1、M2。优选地，吸着单元6、7各自包括筒形式，使得其可以容易更换。

每一吸着单元6、7包括第一吸着剂8和第二吸着剂9。优选地，吸着剂8、9是吸附剂或者可以如此称呼。例如，第一吸着剂8适于吸附CO2。因此，第二吸着剂9可以适于吸附HO2。因此，两种吸着剂8、9可以从乘客舱3去除H2O和CO2。第一吸着剂8用小圆圈示出。第二吸着剂9用大圆圈示出。还可以提供例如适于吸着NOX或VOC的其他吸着剂。因此，可以提供任意数量的不同吸着剂8、9来处理乘客舱3中的再循环空气。

例如，除吸着剂8、9以外，还提供适于从原始空气RO去除细颗粒、NOx和/或VOC的至少一种或多种其他吸着剂（未示出）。所述其他吸着剂可以引入两个载体层、特别是非织造物的载体层之间。可替代地，吸着剂8、9和所述其他吸着剂可以相互混合。所述其他吸着剂可以包括活性炭，其特别是按松散材料的形式优选地引入两个载体层之间。所述一种或多种其他吸着剂可以与第一吸着剂8和/或第二吸着剂9混合，以便构造一种或多种混合松散材料。

此外，除CO2和H2O以外，吸着单元6、7还可以适于还从原始空气RO去除过敏原、细菌和/或病毒。这可以通过载体材料（例如，非织造物）的功能性涂层或者通过吸着剂8、9的功能性涂层实现。此外，关于舒适性方面，吸着单元6、7可以包括至少一种香味成分。

吸着剂8、9可以各自呈球形颗粒材料的形式。优选地，吸着剂8、9固定在载体材料上或借助于载体材料固定。吸着单元6、7各自可以具有圆柱形、特别是中空圆柱形、饼形或矩形几何形状。“饼形”几何形状目前应被特别理解为扁平圆柱形几何形状。

在图2中，第一吸着单元6处于上述吸着模式M1。第二吸着单元7处于解吸模式M2。在吸着模式M1中，第一吸着单元6从乘客舱3供应有加载有CO2和H2O的原始空气RO。为此目的，可以设置第一鼓风机设备10。原始空气RO至少部分被引导通过第一吸着单元6，其中吸着剂8、9把原始空气RO中的CO2和H2O除去。经净化的原始空气RO然后作为清洁空气RL返回到乘客舱3。

第一吸着单元6使可选的第一加热元件11与之相互关联，借助第一加热元件11，吸着剂8、9可以被供应有热量Q。在吸着模式M1中，第一加热元件11是不活动的，使得其并不给第一吸着单元6供应热量Q。第一加热元件11可以是延伸穿过第一吸着单元6的加热丝，并且被供应有电流以便引入热量Q、并且因此加热吸着剂8、9。然而，热量Q也可以通过任何其他方式引入。例如，热量Q也可以是用于驱动机动车辆1的电动马达的废热。热量Q也可以是常规内燃发动机、电池冷却系统或燃料电池冷却回路的废热。第一加热元件11也可以是热交换器，或者可以包括热交换器。

在解吸模式M2中，第二吸着单元7被供应有未加载CO2和H2O的再生空气R1。为此目的，可以使用第二鼓风机设备12。未加载的再生空气R1“未加载”CO2和H2O应被理解成使得未加载的再生空气R1能够吸取存储在第二吸着单元7中的CO2和H2O。这意味着，未加载的再生空气R1可以包括一定含量的CO2和H2O。然而，未加载的再生空气R1中的二氧化碳和水未饱和。可以例如从乘客舱3或从环境U去除未加载的再生空气R1。

此外，还设置可选的第二加热元件13，借助于可选的第二加热元件13，处于解吸模式M2的第二吸着单元7被加热，并且因此热量Q被引入到第二吸着单元7中。第一加热元件11和第二加热元件13优选地具有相同构造，并且交替地操作。如之前所提及的，热量Q也可以例如按电动马达的废热的形式供应。然而，也如之前所提及的，热量Q也可以是常规内燃发动机、电池冷却系统或燃料电池冷却回路的废热。第二加热元件13也可以是热交换器，或者可以包括热交换器。

在第二吸着单元7的解吸模式M2中加热吸着剂8、9时，其将CO2和H2O释放到未加载的再生空气R1中。这意味着，CO2和H2O被解吸。优选地，解吸需要高于55°C的温度。未加载的再生空气R1被引导通过第二吸着单元7，在那里吸取CO2和H2O，并且然后作为经加载的再生空气R2从第二吸着单元7排出。特别地，经加载的再生空气R2被供应到环境U。

图3显示带有设备5的机动车辆1的大大简化的示意图。在机动车辆1的此实施例中，设备5独立于空气调节设备4操作。环境空气UL可以经由空气调节设备4供应到乘客舱3。借助于空气调节设备4，环境空气UL可以被加以温度控制并且从中除去颗粒物质，例如，灰尘或花粉。为此目的，空气调节设备4可以具有内部过滤器。经净化且温度受控的环境空气UL作为内部空气IL经由导管14被供应到乘客舱3。借助于导管15，内部空气IL可以被再次供应到空气调节设备4，例如，以便在再循环操作中加热或冷却内部空气IL。

在机动车辆1的操作中，乘客舱3中的内部空气IL被加载有CO2和H2O。经加载的内部空气IL是上述原始空气RO。此上述原始空气RO可以经由导管16被至少部分供应到环境U。此外，加载有CO2和H2O的原始空气RO可以借助于导管17被至少部分供应到设备5。特别地，导管17将原始空气RO供应到第一鼓风机设备10。第一鼓风机设备10安装在压力侧处。然而，第一鼓风机设备10也可以安装在吸力侧处。

在第一鼓风机设备10的下游，设置导管18，其将原始空气RO供应到空气分配设备19。空气分配设备19包括多个阀20至23、特别是三路阀。阀20-23被优选地实施为翻板阀。因此，空气分配设备19也可以称为翻板设备或翻板系统。

导管18与阀20流体连通，阀20继而经由导管24、25与两个吸着单元6、7流体连通。根据阀20的切换位置，原始空气RO可以被选择性地供应到第一吸着单元6或第二吸着单元7。在导管18中或导管18处，可以设置传感器26、特别是CO2、H2O和/或温度传感器。特别地，导管24将阀20连接到第一吸着单元6。导管25将阀20连接到第二吸着单元7。

在吸着单元6、7的下游，设置空气分配设备19的阀21。阀21借助于导管27连接到第一吸着单元6，并且借助于导管28连接到第二吸着单元7。导管29将阀21连接到乘客舱3。导管29还可以包括传感器30、特别是CO2、H2O和/或温度传感器。借助于传感器30，可以检测例如处于吸着模式M1的吸着单元6、7何时耗尽。在导管18、29之间，设置用于绕过吸着单元6、7的旁通导管31。此外，在导管18、29之间，还设置传感器32、特别是压力传感器，其可以检测导管18、29之间的压力差。

空气分配设备19包括另一个阀22，其借助于导管33连接到第一吸着单元6，并且借助于导管34连接到第二吸着单元7。止回阀35以及再生阀36布置在阀22的上游。再生阀36优选地是三路阀。环境空气UL作为未加载的再生空气R1被供应到再生阀36。此外，作为未加载的再生空气R1的内部空气IL也可以经由导管37被供应到再生阀36。

空气分配设备19的另一个阀23定位在吸着单元6、7的下游。阀23借助于导管38连接到第一吸着单元6，并且借助于导管39连接到第二吸着单元7。导管40将阀23连接到第二鼓风机设备12。在此上下文中，第二鼓风机设备12定位在吸力侧处，即，吸着单元6、7的下游。然而，第二鼓风机设备12也可以定位在压力侧处，即，吸着单元6、7的上游。第二鼓风机设备12将经加载的再生空气R2排出到环境U中。

图4显示处于设备5的其中第一吸着单元6处于解吸模式M2并且第二吸着单元7处于吸着模式M1的操作状态下的机动车辆1。与图3形成对比，两个鼓风机设备10、12都定位在压力侧处。体积流量传感器41可以布置在第一鼓风机设备10的上游。体积流量传感器42也设置在再生阀36的下游。

在第二鼓风机设备12的下游，设置另一个传感器43、特别是CO2、H2O和/或温度传感器。此外，另一个传感器44、特别是CO2、H2O和/或温度传感器也设置在导管40中或导管40处。此外，设置传感器45，其适于检测导管40与空气分配设备19之间的压力差。每一吸着单元6、7使传感器46、47、特别是差压传感器与之相互关联。而且，特别是作为CO2、H2O和/或温度传感器的传感器48可以设置在乘客舱3中。为了激活和停用旁通导管31，设置旁通阀49。此外，导管40包括压力传感器50，特别是用于确定绝对压力。

在图4中，再生阀36被切换成使得未加载的再生空气R1从环境U、而非从乘客舱3引入。阀22、23被切换成使得未加载的再生空气R1借助于布置在压力侧处的第二鼓风机设备12被压入通过第一吸着单元6。在此上下文中，第一加热元件11在操作中。第一吸着单元6将CO2和H2O释放到未加载的再生空气R1，未加载的再生空气R1然后作为经加载的再生空气R2被供应到环境U中。

同时，阀20、21被切换成使得借助于第一鼓风机设备10，加载有CO2和H2O的原始空气RO从乘客舱3吸入并且被引导通过第二吸着单元7。在第二吸着单元7中，CO2和H2O被吸附，并且未加载的清洁空气RL被再次供应到乘客舱3。旁通阀49被切换成使得旁通导管31是不活动的。

图5在设备5的另一个实施例中显示机动车辆1。在此上下文中，在图5中，第一吸着单元6处于解吸模式M2，并且第二吸着单元7处于吸着模式M1。根据图5的设备5不同于根据图4的设备5之处基本上在于第二鼓风机设备12不定位在压力侧处、而是定位在吸力侧处。在此上下文中，“吸力侧”意指吸着单元6、7的下游。

图6显示根据图5的设备5，其中第一吸着单元6处于吸着模式M1，并且设置处于解吸模式M2的第二吸着单元7。再生阀36仍然被切换成使得从环境U引入未加载的再生空气R1。空气分配设备19的阀20、21被切换成使得借助于第一鼓风机设备10，富含CO2和H2O并且从乘客舱3吸入的原始空气RO被引导通过第一吸着单元6，并且作为已经从其去除CO2和H2O的清洁空气RL被再次供应到乘客舱3。旁通导管31是不活动的。

阀22、23被切换成使得从环境U引入的未加载的再生空气R1借助于第二鼓风机设备12被抽吸通过第二吸着单元7。在此上下文中，第二加热元件13在操作。第二鼓风机设备12将富含CO2和H2O的再生空气R2吹送到环境U中。

图7再次显示根据图5和图6的设备5。在此上下文中，第一吸着单元6处于吸着模式M1，并且第二吸着单元7处于解吸模式M2。然而，与图6形成对比，再生阀36被切换成使得采用来自乘客舱3的原始空气RO作为未加载的再生空气R1。这意味着，不从环境U引入未加载的再生空气R1。

图8再次显示根据图5和图6的设备5。在此上下文中，第一吸着单元6处于吸着模式M1，并且第二吸着单元7处于解吸模式M2。然而，与图6形成对比，再生阀36被切换成使得既不从环境U也不从乘客舱3引入未加载的再生空气R1。相反，在借助于第二鼓风机设备12产生的真空或负压下执行第二吸着单元7的解吸模式M2。在此上下文中，旁通阀31是不活动的。

图9再次显示根据图5和图6的设备5。在此上下文中，第一吸着单元6处于吸着模式M1，并且第二吸着单元7处于解吸模式M2。然而，与图8形成对比，旁通阀49被切换成使得旁通导管31是活动的。这意味着，来自乘客舱3的原始空气RO被引导经过吸着单元6、7。旁通导管31的空气经由清洁空气RL的导管返回到乘客舱中。在解吸模式M2中，第二吸着单元7在真空或负压下，如之前关于图8已经解释的。

图10显示机动车辆1的另一个实施例，其中设备5独立于空气调节设备4操作，并且因此不集成在其中。因此，设备5自给自足地操作，并且可以例如作为自给自足的模块安装在机动车辆1中。在设备5与空气调节设备4之间不设置直接接口。空气调节设备4包括其自身的鼓风机设备51，鼓风机设备51适于吸入、温度控制和/或净化来自环境的环境空气UL或来自乘客舱3的内部空气IL。

此外，空气调节设备4包括阀52，例如，翻板阀，其可以被切换成使得吸入来自环境U的环境空气UL或来自乘客舱3的内部空气IL。为了温度控制，设置冷却元件53和加热元件54。此外，空气调节设备4还可以包括过滤器元件（未示出）例如，呈内部过滤器的形式。

图11显示机动车辆1的另一个实施例，其中设备5部分集成到空气调节设备4中。此处，引导清洁空气RL远离吸着单元6、7的导管29不直接连接到乘客舱3、而是连接到空气调节设备4、特别是连接到用于空气调节设备4的再循环操作的导管15。以此方式，设备5与空气调节设备4之间的非常简单接口是可能的。

这特别意味着，清洁空气RL不直接被引导到乘客舱3中，而是通过空气调节设备4进入到乘客舱3中。以此方式，例如，可以对已经从其去除CO2和H2O的清洁空气RL进行温度控制。这意味着，内部空气IL的一部分作为原始空气RO通过第一吸着单元6，并且内部空气IL的另一部分在再循环操作中被引导通过空气调节设备4。设备5以及空气调节设备4包括其自己的鼓风机设备10、12、51，然而其可以是同步的。

图12显示机动车辆1的另一个实施例，其中设备5完全集成到空气调节设备4中。在设备5的此实施例中，可以省去第一鼓风机设备10，因为在吸着模式M1中，空气调节设备4的鼓风机设备51可以用于使原始空气RO通过对应的吸着单元6、7。为此目的，引导清洁空气RL远离吸着单元6、7的导管29直接连接到空气调节设备4的阀52。

图13也显示机动车辆1的另一个实施例，其中设备5完全集成到空气调节设备4中。在设备5的此实施例中，可以省去第一鼓风机设备10。在此上下文中，旁通导管31和旁通阀49也集成到空气调节设备4中。因此，可以借助于鼓风机设备51吸入从环境U引入的环境空气UL，并且根据旁通阀49的切换状态，完全在吸着单元6、7周围引导其或者将其完全或部分引导通过吸着单元6、7中的一者。

如图14中示出，设备5的两个鼓风机设备10、12可以由公共的驱动元件55（例如，由电动马达）驱动。在此上下文中，第一鼓风机设备10使第一鼓风机叶轮56与之相互关联，并且第二鼓风机设备12使第二鼓风机叶轮57与之相互关联。驱动元件55如借助于箭头58所指示可以线性移位，以便使驱动元件55选择性地与鼓风机叶轮56、57联接或从其断开。

在此上下文中，驱动元件55包括三个切换位置。在第一切换位置中，仅驱动第二鼓风机叶轮57，在第二切换位置中，驱动鼓风机叶轮56、57两者，并且在第三切换位置中，仅驱动第一鼓风机叶轮56。在第一鼓风机叶轮56与驱动元件55之间，可以设置第一联接器59，其适于使驱动元件55与第一鼓风机叶轮56联接或使第一鼓风机叶轮56从驱动元件55断开。在第二鼓风机叶轮57与驱动元件55之间，可以设置第二联接器60，其适于使驱动元件55与第二鼓风机叶轮57联接或使第二鼓风机叶轮57从驱动元件55断开。

如图15中示出，第一联接器59可以被实施为带有两个锥形齿轮61、62的锥形齿轮机构。在此上下文中，齿轮61与驱动元件55相互关联，并且齿轮62与第一鼓风机叶轮56相互关联。通过驱动元件55的轴向移位，可以使齿轮61、62形状配合接合并再次脱离。第二联接器60可以与第一联接器59相同地构造。

如图16中示出，联接器59、60也可以被设计为十字形齿轮机构。在此情况下，相应联接器59、60可以分别包括两个十字轴63、64，其可以相互插入并相互拉开，以便将驱动元件55联接到相应鼓风机叶轮56、57或使相应鼓风机叶轮56、57从驱动元件55断开。

如图17和图18中示出，还可以分别设置带有第一联接元件65和第二联接元件66的致动型联接器59、60。联接元件65、66可以借助于致动器（未示出）致动，以便使联接元件65、66相互连接或相互断开。借助于使用联接器59、60，因此可以节省驱动元件55。

图19显示用于操作之前解释的设备5的方法的示意性框图。所述方法包括在下文中解释的步骤。在步骤S1中，两个吸着单元6、7中的一者（例如，第一吸着单元6）依据乘客舱3中的二氧化碳和水含量借助于空气分配设备19切换到吸着模式M1。在吸着模式M1中，如上所述，通过对应的吸着单元6、7从乘客舱3的原始空气RO吸着二氧化碳和水。

在步骤S2中，两个吸着单元6、7中的另一者（例如，第二吸着单元7）借助于空气分配设备19切换到解吸模式M2，在解吸模式M2中，二氧化碳和水从对应的吸着单元6、7被解吸到所供应的未加载的再生空气R1中并且排出到环境U中。

在步骤S3中，交替地实施步骤S1和S2，使得始终两个吸着单元6、7中的一者按吸着模式M1操作，而两个吸着单元6、7中的另一者按解吸模式M2操作。

在代表图5的每一其他实施例的图20、图21和图22的带有用于封闭空气体积中的二氧化碳和水含量的联合减少的设备5的机动车辆1的液压回路图中，解吸鼓风机设备12再次是活动的。用粗体示出的流体路径是针对选定切换位置的活动流体路径。

根据图20，吸着单元6处于解吸模式M2，并且再生空气体积流R1流过其。在解吸鼓风机设备12的压力侧处的下游，在解吸导管40中设置支路401，其可以借助于再循环阀500切换。支路401通向与再生阀36的入口流体连通地连接的再循环导管510，其中，借助于再生阀36，可以切换第四切换位置，在所述第四切换位置中，来自再循环导管510的再生空气R1可以被供应到处于解吸模式的吸着单元6、并且反之亦然，使得借助于解吸鼓风机设备12，再生空气R1可以选择性地再循环通过吸着单元6、7，或者可以被引导到环境中。

关于能量消耗，这具有优点，因为引入一次用于再生的热量的量被最佳地用于解吸，并且从而减少热损失。

在图21中示出替代实施例，根据其还示出至少部分加载的再循环空气R2（即，已经通过处于解吸模式的吸着单元6至少一次的空气体积流）的至少部分再循环。

因此，节流阀501、特别是可调节流阀501布置成在再生阀的出口与再循环导管的进入到再生空气导管中的入口之间流体连通，借助于其，可以调整新近供应的未加载的再生空气R1的比例。根据此实施例，在支路401处，未设置再循环阀500，但是所述支路被实施为非切换支路（例如，分配器、T形构件、Y形构件等等）。这具有如下优点：处于解吸模式的吸着单元的解吸可以始终以足够浓度差实现，这帮助减少总再生持续时间。

在图22中，示出另一个实施例，其包括第二旁通导管310以及第二旁通阀490。第二旁通阀490包括两个切换状态，其可以在这两个切换状态之间选择性地切换。根据第一切换状态，再生空气R1可以被供应到处于解吸模式M2的吸着单元6、7。根据第二切换状态，再生空气R1可以借助于旁通导管310通过绕过吸着单元6、7而被引导到环境U中。这主要涉及用于测试可选地设置在系统中的传感器的测试或校准模式。或者当跨越所述吸着单元中的一者的压力损失超过预先确定的极限值时，以“紧急模式”的意义。

图23和图24显示在设备5的另一个实施例中的机动车辆1。在机动车辆1的此实施例中，设备5也独立于空气调节设备4操作。在机动车辆1的操作中，内部空气IL与CO2和H2O一起加载到乘客舱3中。经加载的内部空气IL是上述原始空气RO。加载有CO2和H2O的原始空气RO可以被至少部分供应到设备5、并且因此供应到吸着单元6、7。特别地，原始空气RO被供应到第一鼓风机设备10。在此上下文中，第一鼓风机设备10安装在压力侧处。然而，第一鼓风机设备10也可以安装在吸力侧处。

在第一鼓风机单元10的下游，设置导管18，其将原始空气RO供应到空气分配设备19。空气分配设备19包括多个翻板单元67、68。相应地，空气分配设备19也可以称为翻板设备或翻板系统。翻板单元67、68可以由公共的翻板致动器69控制。可以选择性地使第一翻板单元67与第一吸着单元6或第二吸着单元7流体连通。因此，第二翻板单元68也可以选择性地移动成与第一吸着单元6或第二吸着单元7流体连通。

导管18与空气分配设备19流体连通，空气分配设备19继而与两个吸着单元6、7流体连通。根据翻板单元67、68的切换位置，原始空气RO可以被选择性地供应到第一吸着单元6或第二吸着单元7。在导管18中或导管18处，可以设置传感器26、特别是CO2、H2O和/或温度传感器。

导管29将空气分配设备19与乘客舱3连接在一起。导管29还可以包括传感器30、特别是CO2、H2O和/或温度传感器。借助于传感器30，例如，可以检测处于吸着模式M1的吸着单元6、7何时耗尽。在导管18、29之间，设置旁通导管31、特别是吸附剂旁通导管，用于绕过吸着单元6、7。此外，在导管18、29之间，还设置传感器32、特别是压力传感器，其可以检测导管18、29之间的压力差。

设备5包括再生阀36。再生阀36优选地是三路阀。环境空气UL作为未加载的再生空气R1被供应到再生阀36。此外，作为未加载的再生空气R1的内部空气IL也可以经由导管37供应到再生阀36。在导管37中或导管37处，设置止回阀35。

经由导管40，经加载的再生空气R2可以排出到环境U。导管40包括体积流量传感器42。体积流量传感器42可以称为解吸体积流量传感器。在再生阀36的下游，设置第二鼓风机设备12。在此上下文中，第二鼓风机设备12定位在压力侧处，即，吸着单元6、7的上游。第二鼓风机设备12也可以设置在吸力侧处，即，吸着单元6、7的下游。第二鼓风机设备12将经加载的再生空气R2排出到环境U中。

体积流量传感器41可以布置在第一鼓风机设备10的下游。体积流量传感器42在导管40中设置在空气分配设备19的下游。在第二鼓风机设备12的下游，设置另一个传感器43、特别是CO2、H2O和/或温度传感器。此外，在导管40中或导管40处，设置另一个传感器44、特别是CO2、H2O和/或温度传感器。此外，设置传感器45，其适于检测导管40与空气分配设备19之间的压力差。传感器45设置在传感器43的下游。

每一吸着单元6、7使传感器46、47、特别是差压传感器与之相关联。在乘客舱3中还可以设置传感器48、特别是作为CO2、H2O和/或温度传感器。为了激活或停用旁通导管31，设置旁通阀49。每一吸着单元6、7包括多个温度传感器70、71。例如，每一吸着单元6、7在那里与四个此类温度传感器70、71相互关联。每一吸着单元6、7可以包括多个加热元件11A、11B、13A、13B。加热元件11A、11B、13A、13B是可选的。加热元件11A、11B、13A、13B可以按夹层式布置结构来布置。设备5包括另一个导管72、特别是再生旁通导管。导管72在体积流量传感器42的上游通向导管40。借助于导管72，可以绕过空气分配设备19。导管72从布置在空气分配设备19的下游的旁通阀73延伸到导管40。

在旁通阀73的下游，即，在旁通阀73与空气分配设备19之间，设置可选的加热元件74、特别是热交换器。借助于加热元件74，例如，电动马达、内燃发动机或电池冷却系统的废热可以传递到未加载的再生空气R1。在加热元件74的下游，设置可选的另一个加热元件75。加热元件75布置在加热元件74与空气分配设备19之间。加热元件75也适于将热量传递到未加载的再生空气R1。加热元件75可以例如是电加热元件。

图23显示空气分配设备19的切换位置，其中第一吸着单元6处于解吸模式M2，并且其中第二吸着单元7处于吸着模式M1。第二翻板单元68被切换成使得原始空气RO借助于第一鼓风机设备10被供应到第二吸着单元7。第一翻板单元67被切换成使得已经从其去除H2O和CO2的原始空气RO现在作为清洁空气IL经由导管29被供应到乘客舱3。

如之前已经提及的，第一吸着单元6处于解吸模式M2。为此目的，借助于再生阀36和第二鼓风机设备12，从环境U引入未加载的再生空气R1。未加载的再生空气R1然后被供应到被优选地实施为热交换器的加热元件74并且被预先加热。同时，再生空气R1可以借助于布置在加热元件74的下游的可选的加热元件75被进一步加热。借助于空气分配设备19的第一翻板单元67，经加热的再生空气R1被供应到第一吸着单元6。可选地，第一吸着单元6自身还可以包括在解吸模式M2中激活的加热元件11A、11B。然而，这不是强制需要的。第二翻板单元68被切换成使得经加载的再生空气R2经由导管40排出到环境U中。

图24显示空气分配设备19的切换位置，其中第一吸着单元6处于吸着模式M1，并且其中第二吸着单元7处于解吸模式M2。为此目的，相应地切换空气分配设备19的翻板单元67、68。使用加热元件74和加热元件75，以便加热供应到第二吸着单元7的未加载的再生空气R1。因此，加热元件74和加热元件75可以用于两个吸着单元6、7的解吸模式M2。

由于加热元件74和/或加热元件75未集成到吸着单元6、7中，而是在流动方向上布置在其上游，即在流入空气分配设备19之前，因此比起经由吸着单元6、7中的电加热元件11A、11B、13A、13B的原位加热，可以更均匀地实现由空气流引入的到吸着单元6、7中的热量引入。在经由空气流加热时，热传递主要通过对流实现，而在借助于加热元件加热时，存在更高的热传导比例。通过使用外部加热元件74、75，更快地实现解吸。此外，关于其中解吸的完成的最终标准是输入温度与输出温度相同的测量技术，可以更容易地检测解吸模式M2的完成。另一个优点在于需要仅一个加热元件74或仅一个加热元件75，其可以加热两个吸着单元6、7。

所采用的附图标记：

1机动车辆

2车身

3封闭空气体积/乘客舱

4空气调节设备

5设备

6吸着单元

7吸着单元

8吸着剂

9吸着剂

10鼓风机设备

11加热元件

11A加热元件

11B加热元件

12鼓风机设备

13加热元件

13A加热元件

13B加热元件

14导管

15导管

16导管

17导管

18导管

19空气分配设备

20阀

21阀

22阀

23阀

24导管

25导管

26传感器

27导管

28导管

29导管

30传感器

31旁通导管

310第二旁通导管

32传感器

33导管

34导管

35止回阀

36再生阀

360再生空气导管

37导管

38导管

39导管

40（解吸）导管

401解吸导管的支路

41体积流量传感器

42体积流量传感器

43传感器

44传感器

45传感器

46传感器

48传感器

49旁通阀

490第二旁通阀

50压力传感器

500再循环阀

501可调节流阀

510再循环导管

51鼓风机设备

52阀

53冷却元件

54加热元件

55驱动元件

56鼓风机叶轮

57鼓风机叶轮

58箭头

59联接器

60联接器

61齿轮

62齿轮

63十字轴

64十字轴

65联接元件

66联接元件

67翻板单元

68翻板单元

69翻板致动器

70温度传感器

71温度传感器

72导管

73旁通阀

74加热元件

75加热元件

IL内部空气

M1吸着模式

M2解吸模式

RL清洁空气

RO原始空气

R1未加载的再生空气

R2经加载的再生空气

S1步骤

S2步骤

S3步骤

U环境

UL环境空气

Q热量。

Claims (26)

1.一种用于封闭空气体积（3）中、特别是机动车辆（1）的乘客舱中的二氧化碳和水含量的联合减少的设备（5），其具有：用于二氧化碳和水的联合吸着的第一吸着单元（6）；用于二氧化碳和水的联合吸着的第二吸着单元（7），其中，所述第一吸着单元（6）和所述第二吸着单元（7）各自包括多种吸着剂（8、9），其中，所述吸着单元（6、7）各自能够从吸着模式（M1）转变成解吸模式（M2）、并且反之亦然，在所述吸着模式（M1）中，所述吸着单元（6、7）从封闭空气体积（3）的原始空气（RO）吸着二氧化碳和水，在所述解吸模式（M2）中，所述吸着单元（6、7）将二氧化碳和水解吸到所供应的再生空气（R1）；以及空气分配设备（19），借助于所述空气分配设备（19），所述吸着单元（6、7）依据封闭空气体积（3）中的二氧化碳和水含量能够按如下方式从所述吸着模式（M1）交替地切换到所述解吸模式（M2）、并且反之亦然：在所述设备（5）的至少一种操作状态下，所述两个吸着单元（6、7）中的一者处于所述吸着模式（M1），而所述两个吸着单元（6、7）中的另一者处于所述解吸模式（M2）。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述解吸模式（M2）中，被引导通过处于所述解吸模式的所述吸着单元（6、7）的所述再生空气（R1）能够作为经加载的再生空气（R2）特别是经由解吸导管（40）供应到环境（U）中。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述空气分配设备（19）包括多个阀（20-23），所述多个阀（20-23）能够被切换成使得，在所述设备（5）的操作中，处于吸着模式（M1）的吸着单元（6、7）能够被供应有来自封闭空气体积（3）的原始空气（RO），以便从所述原始空气（RO）去除二氧化碳和水，并且处于解吸模式（M2）的吸着单元（6、7）能够被供应有再生空气（R1），以便从所述吸着单元（6、7）去除二氧化碳和水。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的设备，其还包括用于将热量（Q）引入到处于解吸模式（M2）的吸着单元（6、7）中的加热元件（11、11A、11B、13、13A、13B、74、75）。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，加热元件（11、11A、11B、13、13A、13B）集成在每一吸着单元（6、7）中。

6.根据权利要求4或5所述的设备，其中，所述加热元件（74、75）定位在所述吸着单元（6、7）的上游。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述吸着单元（6、7）包括公共的加热元件（74、75）。

8.根据权利要求1-7中的任一项所述的设备，其还包括再生阀（36），所述再生阀（36）包括第一切换位置、第二切换位置，并且特别地包括第三切换位置，在所述第一切换位置中，处于解吸模式（M2）的吸着单元（6、7）能够被供应有来自封闭空气体积（3）的环境（U）的再生空气（R1），在所述第二切换位置中，处于解吸模式（M2）的吸着单元（6、7）能够被供应有来自封闭空气体积（3）的再生空气（R1），在所述第三切换位置中，处于解吸模式（M2）的吸着单元（6、7）在真空下再生。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的设备，其还包括将所述原始空气（RO）供应到处于吸着模式（M1）的吸着单元（6、7）的鼓风机设备（10）。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述鼓风机设备（10、51）是空气调节设备（4）的一部分。

11.根据权利要求1-10中的任一项所述的设备，其还包括将所述再生空气（R1）供应到处于解吸模式（M2）的吸着单元（6、7）的解吸鼓风机设备（12），其中，所述解吸鼓风机设备（12）相对于所述吸着单元（6、7）布置在压力侧或吸力侧处。

12.根据权利要求1-11中的任一项所述的设备，其还包括至少一个旁通导管（31）和至少一个旁通阀（49），所述至少一个旁通阀（49）能够选择性地从第一切换状态切换到第二切换状态、并且反之亦然，在所述第一切换状态中，原始空气（RO）被供应到处于吸着模式（M1）的吸着单元（6、7），在所述第二切换状态中，原始空气（RO）借助于旁通导管（31）在吸着单元（6、7）周围被引导回到封闭空气体积（3）中。

13.根据权利要求1-12中的任一项所述的设备，其还包括第二旁通导管（310）以及第二旁通阀（490），所述第二旁通阀（490）能够选择性地从第一切换状态切换到第二切换状态、并且反之亦然，在所述第一切换状态中，再生空气（R1）被供应到处于解吸模式（M2）的吸着单元（6、7），在所述第二切换状态中，再生空气（R1）借助于旁通导管（310）通过绕过吸着单元（6、7）被供应到环境（U）中。

14.根据权利要求11所述的设备，其中，在所述解吸鼓风机设备（12）的压力侧的下游，在所述解吸导管（40）中设置支路（401），所述支路（401）通向再循环导管（510），所述再循环导管（510）与再生阀（36）的入口流体连通地连接，或者在所述再生阀（36）的出口的下游通向连接到所述出口的再生空气导管（360）。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述支路（401）能够借助于再循环阀（500）切换成使得，借助于所述解吸鼓风机设备（12），所述再生空气（R1）能够选择性地再循环通过吸着单元（6、7）或者被引导到环境（U）中。

16.根据权利要求14或15所述的设备，其中，所述再循环导管（510）与所述再生阀（36）流体连通地连接，其中，借助于所述再生阀（36），能够切换到第四切换位置，在所述第四切换位置中，处于解吸模式（M2）的吸着单元（6、7）能够被供应有来自再循环导管（500）的再生空气（R1）、并且反之亦然。

17.根据权利要求14或15所述的设备，其中，节流阀、特别是可调节流阀（501）布置成在所述再生阀（36）的出口与所述再循环导管（510）进入到再生空气导管（360）中的开口之间流体连通。

18.根据权利要求1-17中的任一项所述的设备，其中，除二氧化碳和水以外，所述吸着单元（6、7）还适于从所述原始空气（RO）去除细颗粒、氮氧化物和/或挥发性有机化合物。

19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述吸着单元（6、7）包括适于吸附二氧化碳的第一吸着剂（8）、适于吸附水的第二吸着剂（9）以及适于从原始空气（RO）去除细颗粒、氮氧化物和/或挥发性有机化合物的其他吸着剂，其中，所述其他吸着剂优选地被引入两个载体层、特别是非织造物的载体层之间，或者其中，所述吸着剂（8、9）和所述其他吸着剂相互混合。

20.根据权利要求1-19中的任一项所述的设备，其中，除二氧化碳和水以外，所述吸着单元（6、7）还适于从所述原始空气（RO）去除过敏原、细菌和/或病毒。

21.一种带有根据权利要求1-20中的任一项所述的设备（5）的机动车辆（1），其中，能够基于封闭空气体积（3）当有乘客时的占据状态来控制所述设备（5），以便独立于所述占据状态将封闭空气体积（3）中的二氧化碳和水含量保持在预先确定的公差范围内。

22.一种操作用于封闭空气体积（3）中、特别是机动车辆（1）的乘客舱中的二氧化碳和水含量的联合减少的设备（5）的方法，其中，所述设备（5）包括用于二氧化碳和水的联合吸着的第一吸着单元（6）、用于二氧化碳和水的联合吸着的第二吸着单元（7）以及用于将所述吸着单元（6、7）从吸着模式（M1）交替地切换到解吸模式（M2）、并且反之亦然的空气分配设备（19），其中，所述方法包括以下步骤：

a）借助于所述空气分配设备（19）依据封闭空气体积（3）中的二氧化碳和水含量将所述两个吸着单元（6、7）中的一者切换（S1）到吸着模式（M1），在所述吸着模式（M1）中，通过所述吸着单元（6、7）从封闭空气体积（3）的原始空气（RO）吸着二氧化碳和水，

b）借助于所述空气分配设备（19）将所述两个吸着单元（6、7）中的另一者切换（S2）到解吸模式（M2），在所述解吸模式（M2）中，二氧化碳和水从所述吸着单元（6、7）解吸到所供应的再生空气（R1）中，以及

c）交替实施（S3）所述步骤a）和b），使得在至少一种操作状态下，所述两个吸着单元（6、7）中的一者按吸着模式（M1）操作，而所述两个吸着单元（6、7）中的另一者按解吸模式（M2）操作。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，将热量（Q）引入到按解吸模式（M2）操作的吸着单元（6、7）中。

24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，在封闭空气体积（3）中测量二氧化碳和水含量，以便控制所述设备（5），使得封闭空气体积（3）中的二氧化碳和水含量维持在预先确定的公差范围内。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，检测封闭空气体积（3）当有乘客时的占据状态，以便控制所述设备（5），使得封闭空气体积（3）中的二氧化碳和水含量独立于所述占据状态保持在预先确定的公差范围内。

26.根据权利要求22-25中的任一项所述的方法，其中，所述解吸模式（M2）被实施成从封闭空气体积（3）的环境（U）去除再生空气（R1），并且再生空气（R1）在真空下或者通过再循环从封闭空气体积（3）去除。

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