CN115848106A - 车室净化系统、车室净化系统的控制方法、程序及存储介质 - Google Patents

车室净化系统、车室净化系统的控制方法、程序及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车室净化系统、车室净化系统的控制方法、程序及存储介质，该车室净化系统有利于提高担载于加热器构件的功能材料的再生效率和/或使其发挥功能。该车室净化系统构成为：功能材料的再生模式将从加热器构件的第一端面趋向第二端面的方向设为正方向，具有第一再生步骤和第二再生步骤，该第一再生步骤中，在从所述再生模式开始的规定时间内，使空气以流速A流通于所述加热器构件的多个隔室，该第二再生步骤在第一再生步骤之后，其中，使空气以流速B流通于所述多个隔室，能够通过控制部按所述流速A及B满足流速A＜流速B(其中，流速B为正值)的方式执行所述再生模式。

Description

车室净化系统、车室净化系统的控制方法、程序及存储介质
技术领域
本发明涉及车室净化系统、车室净化系统的控制方法、程序及存储介质。
背景技术
汽车等各种车辆中，针对车室环境提高的需求增大。作为具体的需求，可以举出：降低车室内的CO2而抑制司机犯困、对车室内进行调湿以及将车室内的异味成分或致敏成分等有害挥发成分除去等。作为对于像这样的需求最有效的对策，可以举出换气，不过，换气为使冬季的加热器能量大幅损耗的主要原因，导致冬季的能量效率恶化。特别是，电动汽车(BEV：Battery Electric Vehicle)中，因其能量损耗，存在续航距离大幅减少的问题。
作为解决上述问题的方法，专利文献1及专利文献2中公开一种车室净化系统，其将车室的空气中的水蒸汽及CO2等除去对象成分捕捉于吸附材料等功能材料后，通过加热使除去对象成分反应或脱离，从而释放到车外，将功能材料再生。对于像这样的车室净化系统，为了确保除去对象成分的捕捉性能而要求空气与功能材料的接触尽量多，另外，为了促进功能材料的再生而要求能够将功能材料加热到规定的温度。对于再生，例如通过将吸附于功能材料的物质利用氧化反应除去的方法及使吸附于功能材料的物质脱离并排出的方法等来进行，但是，无论何种方法都需要根据吸附物质而将功能材料加热到适当温度。
另一方面，专利文献3中公开一种加热器构件，其具备柱状蜂窝结构部，该柱状蜂窝结构部具有外周侧壁和隔壁，该隔壁配设于外周侧壁的内侧，且区划形成多个隔室，该多个隔室从第一端面至第二端面而形成流路，隔壁具有PTC特性，隔壁的平均厚度为0.13mm以下，第一及第二端面处的开口率为0.81以上。该加热器构件用于车室供暖用加热器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-104774号公报
专利文献2：日本特开2020-111282号公报
专利文献3：国际公开第2020/036067号
发明内容
专利文献3中记载的加热器构件用于车室的供暖用途，由于通过具有蜂窝结构而能够使加热面积增大，所以是效率良好的加热机构。因此，认为：若将像这样的加热器构件用作功能材料的载体，则能够有助于缩短功能材料的再生时间。
特别是，对于专利文献3中记载的加热器构件，认为：由于能够通电加热且具有PTC特性，所以能够容易地加热功能材料，另一方面，还能够抑制过度发热，从而抑制功能材料的热劣化。另外，由于避免了变成过剩温度的可能性，所以，即便将初始电阻设定得较小而加快加热速度，也能够确保安全，能够以短时间进行升温。
然而，本发明的发明人研究发现，专利文献3中记载的加热器构件的区划形成隔室的隔壁的表面设置有含功能材料层的情况下，加热器构件的入口侧附近的温度不易上升，担载于入口侧附近的功能材料不易升温。因此，担载于入口侧附近的功能材料的再生效率较低，无法有效利用。另外，功能材料为催化剂时，有时为了使催化剂活化而需要加热，如果担载于入口侧附近的催化剂的升温不充分，则催化剂不发挥作用，无法有效利用。设置无法有效利用的含功能材料层成为使加热器构件的性价比降低的主要原因。
本发明是鉴于上述情况而创作的，在一个实施方式中，其课题在于，提供有利于提高担载于加热器构件的功能材料的再生效率和/或使其发挥功能的车室净化系统。另外，本发明的另一实施方式中，其课题在于，提供像这样的车室净化系统的控制方法。另外，本发明的另一实施方式中，其课题在于，提供用于使计算机执行像这样的车室净化系统的控制方法的程序及存储有该程序的计算机可读取的存储介质。
根据本发明的一个实施方式，提供一种车室净化系统，其特征在于，具备：
加热器构件，该加热器构件具备：蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁，该隔壁配设于所述外周壁的内侧且区划形成多个隔室，该多个隔室形成从第一端面延伸至第二端面的流路，且至少所述隔壁由具有PTC特性的材料构成；以及含功能材料层，该含功能材料层设置于所述隔壁的表面；
电源，该电源用于向所述加热器构件施加电压；
流入配管，该流入配管用于将来自车室的空气向所述加热器构件的所述多个隔室输送；
流出配管，该流出配管具有用于使从所述加热器构件的所述多个隔室流出的空气返回所述车室的第一路径及用于将从所述加热器构件的所述多个隔室流出的空气向车外排出的第二路径；
切换阀，该切换阀设置于所述流出配管内，能够将流通于所述流出配管的空气流在所述第一路径与所述第二路径之间进行切换；
通风机，该通风机用于将来自所述车室的空气经由所述流入配管而向所述加热器构件输送；以及
控制部，该控制部能够执行再生模式，即，将来自所述电源的施加电压接通，按流通于所述流出配管的空气从所述第二路径通过的方式对所述切换阀进行切换，由此将被所述含功能材料层捕捉的除去对象成分向所述车外排出，
所述再生模式将从第一端面趋向第二端面的方向设为正方向，具有第一再生步骤和第二再生步骤，
该第一再生步骤中，在从所述再生模式开始的规定时间内，使空气以流速A流通于所述多个隔室，
该第二再生步骤在第一再生步骤之后，使来自所述流入配管的空气以流速B流通于所述多个隔室，并向所述流出配管流出，
所述车室净化系统构成为：能够通过所述控制部按所述流速A及B满足流速A＜流速B(其中，流速B为正值)的方式执行所述再生模式。
根据本发明的另一实施方式，提供一种车室净化系统的控制方法，其中，
该车室净化系统具备：
加热器构件，该加热器构件具备：蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁，该隔壁配设于所述外周壁的内侧并区划形成多个隔室，该多个隔室形成从第一端面延伸至第二端面的流路，且至少所述隔壁由具有PTC特性的材料构成；以及含功能材料层，该含功能材料层设置于所述隔壁的表面；
电源，该电源用于向所述加热器构件施加电压；
流入配管，该流入配管用于将来自车室的空气向所述加热器构件的所述多个隔室输送；
流出配管，该流出配管具有用于使从所述加热器构件的所述多个隔室流出的空气返回所述车室的第一路径及用于将从所述加热器构件的所述多个隔室流出的空气向车外排出的第二路径；
切换阀，该切换阀设置于所述流出配管内，能够将流通于所述流出配管的空气流在所述第一路径与所述第二路径之间进行切换；以及
通风机，该通风机用于将来自所述车室的空气经由所述流入配管而向所述加热器构件输送，
所述车室净化系统的控制方法的特征在于，
具有再生模式，即，将来自所述电源的施加电压接通，按流通于所述流出配管的空气从所述第二路径通过的方式对所述切换阀进行切换，由此将被所述含功能材料层捕捉的除去对象成分向所述车外排出，
所述再生模式将从第一端面趋向第二端面的方向设为正方向，具有第一再生步骤和第二再生步骤，
该第一再生步骤中，在从所述再生模式开始的规定时间内，使空气以流速A流通于所述多个隔室，
该第二再生步骤在第一再生步骤之后，使来自所述流入配管的空气以流速B流通于所述多个隔室，并向所述流出配管流出，
所述车室净化系统的控制方法包括：按所述流速A及B满足流速A＜流速B(其中，流速B为正值)的方式对车室净化系统进行控制。
根据本发明的再一实施方式，提供一种程序，其特征在于，
用于使计算机执行本发明的一个实施方式所涉及的车室净化系统的控制方法。
根据本发明的再一实施方式，提供一种计算机可读取的存储介质，其特征在于，
存储有用于使计算机执行本发明的一个实施方式所涉及的车室净化系统的控制方法的程序。
发明效果
通过使用本发明的一个实施方式所涉及的车室净化系统，能够提高担载于加热器构件的功能材料的再生效率和/或使其发挥功能。因此，能够更有效地利用担载于加热器构件的功能材料。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的示意性立体图。
图2是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的与流路方向正交的截面的示意图。
图3是本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件的与流路方向平行的截面的示意图。
图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的车室净化系统的构成的示意图。
图5A是针对本发明的一个实施方式所涉及的阀切换系统表示第一再生步骤的阀位置的示意图。
图5B是针对本发明的一个实施方式所涉及的阀切换系统表示第二再生步骤的阀位置的示意图。
图6是控制部900执行净化模式时的流程图的一例。
图7是控制部900执行再生模式时的流程图的一例。
图8是表示实施例中的入口温度、出口温度的经时变化的曲线图。
图9是表示比较例中的入口温度、出口温度的经时变化的曲线图。
符号说明
10…蜂窝结构体，11…外周壁，12a…第一端面，12b…第二端面，13…隔室，14…隔壁，20…含功能材料层，30a…电极，30b…电极，100…加热器构件，200…电源，300…切换阀，310…旋转轴，312…开闭门，314…致动器，400…流入配管，500…流出配管，500a…第一路径，500b…第二路径，610…通风机，620…风门，700…腔室，702…空间，704…空间，710…腔室入口阀，712…电线，714…旋转轴，716…开闭门，718…致动器，720…腔室出口阀，722…电线，724…旋转轴，726…开闭门，728…致动器，810…电线，820…电线，830…电线，840…电线，850…电线，860…电线，870…电线，900…控制部，910…电源开关，920…流速计，930…温度传感器，940…浓度传感器，1000…车室净化系统。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式具体地进行说明。本发明并不限定于以下的实施方式，应当理解：在不脱离本发明的主旨的范围内，基于本领域技术人员的通常知识，对以下的实施方式适当加以变更、改良等得到的方案也落在本发明的范围内。
(1.附带有含功能材料层的加热器构件)
本发明的一个实施方式所涉及的附带有含功能材料层的加热器构件(以下简称为“加热器构件”)可以优选作为用于汽车等各种车辆中的车室净化系统的加热器构件加以利用。作为车辆，没有特别限定，可以举出汽车及电车。作为汽车，没有特别限定，可以举出：汽油车、柴油车、采用CNG(压缩天然气)、LNG(液化天然气)等的气体燃料车、燃料电池汽车、电动汽车及插电式混合动力汽车。本发明的实施方式所涉及的加热器构件可以优选用于特别是像电动汽车及电车这样的不具有内燃机的车辆。
如图1及图2所示，加热器构件100具备：蜂窝结构体10，其具有外周壁11和隔壁14，该隔壁14配设于外周壁11的内侧，且区划形成多个隔室13，该多个隔室13形成从第一端面12a延伸至第二端面12b的流路；以及含功能材料层20，其设置在隔壁14的表面。另外，加热器构件100可以进一步具备：在蜂窝结构体10的第一端面12a及第二端面12b所设置的一对电极30a、30b。应予说明，本说明书中，将从加热器构件100中去掉含功能材料层后由蜂窝结构体10及一对电极30a、30b构成的部件称为“蜂窝加热器设备”。
以下，对加热器构件100的各构成部件详细地进行说明。
(1-1.蜂窝结构体)
蜂窝结构体10的形状没有特别限定。例如可以使蜂窝结构体10的与流路方向(隔室13延伸的方向)正交的截面的外形为多边形(四边形(长方形、正方形)、五边形、六边形、七边形、八边形等)、圆形、带弧边的形状(卵形、椭圆形、长圆形、圆角长方形等)等。应予说明，端面(第一端面12a及第二端面12b)为与该截面相同的形状。另外，截面及端面为多边形的情况下，角部可以进行倒角。
隔室13的形状没有特别限定，蜂窝结构体10的与流路方向正交的截面处，可以为多边形(四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等)、圆形、带弧边的形状。这些形状可以单一，也可以二种以上组合。另外，这些形状中，优选为四边形或六边形。通过设置像这样的形状的隔室13，能够使空气流通时的压力损失减小。应予说明，图1及图2示出与流路方向正交的截面处、截面的外形及隔室13的形状为四边形的蜂窝结构体10作为一例。
蜂窝结构体10可以为蜂窝接合体，其具有多个蜂窝单元和将多个蜂窝单元的外周侧面彼此接合的接合层。通过采用蜂窝接合体，能够抑制发生开裂且使对于确保空气流量而言非常重要的隔室13的总截面积增加。
应予说明，接合层可以采用接合材料来形成。作为接合材料，没有特别限定，可以采用在陶瓷材料中加入水等溶剂而制成糊料状的材料。接合材料可以含有具有PTC(Positive Temperature Coefficient)特性的材料，也可以含有与外周壁11及隔壁14相同的材料。接合材料除了具有将蜂窝单元彼此接合的作用以外，还能够用作将蜂窝单元接合后的外周涂层材料。
从确保蜂窝结构体10的强度、降低空气从隔室13通过时的压力损失、确保功能材料的担载量、以及确保与流通于隔室内的空气之间的接触面积等观点出发，优选将隔壁14的厚度、隔室密度及隔室间距(或隔室的开口率)进行优选组合。
本说明书中，隔壁14的厚度是指：蜂窝结构体10的与流路方向正交的截面处，将相邻的隔室13的重心彼此以线段连结时，该线段横切隔壁14的长度。隔壁14的厚度是指：全部隔壁14的厚度的平均值。
本说明书中，隔室密度是：隔室数除以蜂窝结构体10的一个端面的面积(除外周壁11以外的隔壁14及隔室13的合计面积)而得到的值。
本说明书中，隔室间距是指通过以下的计算而求出的值。首先，蜂窝结构体10的一个端面的面积(除外周壁11以外的隔壁14及隔室13的合计面积)除以隔室数，计算出每1个隔室的面积。接下来，计算出每1个隔室的面积的平方根，将其设为隔室间距。
本说明书中，隔室的开口率是：蜂窝结构体10的与流路方向正交的截面中，由隔壁区划形成的隔室13的合计面积除以一个端面的面积(除外周壁11以外的隔壁14及隔室13的合计面积)得到的值。应予说明，在计算隔室的开口率时，不考虑含功能材料层20。
从担载足够量的功能材料的观点出发有利的实施方式中，隔壁的厚度为0.125mm以下，隔室密度为100隔室/cm2以下，且隔室间距为1.0mm以上。优选的实施方式中，隔壁的厚度为0.100mm以下，隔室密度为70隔室/cm2以下，且隔室间距为1.2mm以上。更优选的实施方式中，隔壁的厚度为0.080mm以下，隔室密度为65隔室/cm2以下，且隔室间距为1.3mm以上。
上述的各实施方式中，从确保蜂窝结构体的强度及保持电阻较低的观点出发，隔壁的厚度的下限优选为0.010mm以上，更优选为0.020mm以上，进一步优选为0.030mm以上。
上述的各实施方式中，从确保蜂窝结构体的强度、保持电阻较低、以及增加表面积而促进反应、吸附、脱离的观点出发，隔室密度的下限优选为30隔室/cm2以上，更优选为35隔室/cm2以上，进一步优选为40隔室/cm2以上。
上述的各实施方式中，从确保蜂窝结构体的强度、保持电阻较低、以及增加表面积而促进反应、吸附、脱离的观点出发，隔室间距的上限优选为2.0mm以下，更优选为1.8mm以下，进一步优选为1.6mm以下。
从兼具有压力损失的降低和强度的维持的观点出发有利的实施方式中，隔壁的厚度为0.08mm以上0.36mm以下，隔室密度为2.54隔室/cm2以上140隔室/cm2以下，隔室的开口率为0.80以上。优选的实施方式中，隔壁的厚度为0.09mm以上0.35mm以下，隔室密度为15隔室/cm2以上100隔室/cm2以下，隔室的开口率为0.83以上。更优选的实施方式中，隔壁的厚度为0.14mm以上0.30mm以下，隔室密度为20隔室/cm2以上90隔室/cm2以下，隔室的开口率为0.85以上。
上述的各实施方式中，从确保蜂窝结构体的强度的观点出发，隔室的开口率的上限优选为0.94以下，更优选为0.92以下，进一步优选为0.90以下。
外周壁11的厚度没有特别限定，优选基于如下观点进行确定。首先，从对蜂窝结构体10进行补强的观点出发，外周壁11的厚度优选为0.05mm以上，更优选为0.06mm以上，进一步优选为0.08mm以上。另一方面，从使电阻增大而抑制初始电流的观点及降低空气流通时的压力损失的观点出发，外周壁11的厚度优选为1.0mm以下，更优选为0.5mm以下，进一步优选为0.4mm以下，更进一步优选为0.3mm以下。
本说明书中，外周壁11的厚度是指：蜂窝结构体10的与流路方向正交的截面中，从外周壁11与最外周侧的隔室13或隔壁14的边界至蜂窝结构体10的侧面为止的该侧面的法线方向上的长度。
蜂窝结构体10的流路方向上的长度及与流路方向正交的截面积根据所要求的加热器构件100的尺寸进行调整即可，没有特别限定。例如，在确保规定的功能且紧凑的加热器构件100中使用的情况下，蜂窝结构体10中，可以使流路方向上的长度为2～20mm，与流路方向正交的截面积为10cm2以上。应予说明，与流路方向正交的截面积的上限值没有特别限定，例如为300cm2以下。
构成蜂窝结构体10的隔壁14由能够通过通电发热的材料构成，具体而言，由具有PTC特性的材料构成。根据需要，外周壁11也可以与隔壁14同样地由具有PTC特性的材料构成。
能够通过来自发热的隔壁14(及根据需要来自外周壁11)的传热而对含功能材料层20进行加热。另外，具有PTC特性的材料具有如下特性，即，当温度上升而超过居里点时，电阻值急剧上升，电流难以流通。因此，对于隔壁14(及根据需要对于外周壁11)，在加热器构件100达到高温时，向隔壁14(及根据需要向外周壁11)流动的电流被限制，因此，加热器构件100的过剩发热得以抑制。因此，还能够抑制由过剩发热所引起的含功能材料层20的热劣化。
从得到适度发热的观点出发，具有PTC特性的材料于25℃的体积电阻率的下限优选为0.5Ω·cm以上，更优选为1Ω·cm以上，进一步优选为5Ω·cm以上。从使其以低驱动电压发热的观点出发，具有PTC特性的材料于25℃的体积电阻率的上限优选为20Ω·cm以下，更优选为18Ω·cm以下，进一步优选为16Ω·cm以下。本说明书中，按照JIS K6271：2008，测定具有PTC特性的材料于25℃的体积电阻率。
从能够通电发热且具有PTC特性的观点出发，外周壁11及隔壁14优选为以钛酸钡(BaTiO3)为主成分的材料，更优选为由以Ba的一部分利用稀土元素进行置换后的钛酸钡(BaTiO3)系结晶粒子为主成分的材料构成的陶瓷。应予说明，本说明书中“主成分”是指：在成分整体中所占据的比例超过50质量％的成分。BaTiO3系结晶粒子的含量可以利用例如荧光X射线分析进行求解。其他结晶粒子也可以与该方法同样地进行测定。
Ba的一部分利用稀土元素进行置换后的BaTiO3系结晶粒子的组成式可以由(Ba1- xAx)TiO3进行表示。组成式中，A表示一种以上的稀土元素，0.0001≤x≤0.010。
A为稀土元素即可，没有特别限定，优选为选自由La、Ce、Pr、Nd、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Y及Yb构成的组中的一种以上，更优选为La。对于x，从抑制于室温的电阻过高的观点出发，优选为0.001以上，更优选为0.0015以上。另一方面，对于x，从抑制烧结不足而使得于室温的电阻过高的观点出发，优选为0.009以下。
Ba的一部分利用稀土元素进行置换后的BaTiO3系结晶粒子在陶瓷中的含量为成为主成分的量即可，没有特别限定，优选为90质量％以上，更优选为92质量％以上，进一步优选为94质量％以上。应予说明，BaTiO3系结晶粒子的含量的上限值没有特别限定，通常为99质量％，优选为98质量％。
该BaTiO3系结晶粒子的含量可以通过例如荧光X射线分析进行测定。其他结晶粒子也可以与该方法同样地进行测定。
从减轻环境负荷的观点出发，用于外周壁11及隔壁14的材料优选实质上不含铅(Pb)。具体而言，外周壁11及隔壁14中，Pb含量优选为0.01质量％以下，更优选为0.001质量％以下，进一步优选为0质量％。通过Pb含量较少，例如能够使因与发热中的隔壁14接触而加温的空气安全地吹向人等生物。应予说明，外周壁11及隔壁14中，Pb含量若换算为PbO则优选小于0.03质量％，更优选小于0.01质量％，进一步优选为0质量％。铅的含量可以利用ICP-MS(电感耦合等离子体质量分析)进行求解。
从将空气效率良好地加热的观点出发，构成外周壁11及隔壁14的材料的居里点的下限优选为100℃以上，更优选为110℃以上，进一步优选为125℃以上。另外，从作为置于车室或车室附近的零部件的安全性的观点出发，居里点的上限优选为250℃以下，更优选为225℃以下，进一步优选为200℃以下，更进一步优选为150℃以下。
构成外周壁11及隔壁14的材料的居里点可以通过移相剂的种类及添加量进行调整。例如，钛酸钡(BaTiO3)的居里点为约120℃，不过，通过将Ba及Ti的一部分利用Sr、Sn及Zr中的一种以上进行置换，能够使居里点向低温侧位移。
本说明书中，居里点利用以下的方法进行测定。将试样安装于测定用的试样保持件，并装配于测定槽(例：MINI-SUBZERO MC-810P Espec株式会社制)内，采用直流电阻表(例：万用表3478A YOKOGAWA HEWLETT PACKARD，LTD制)，对试样的相对于自10℃开始升温时的温度变化的电阻变化进行测定。根据测定得到的电阻-温度图，将电阻值达到于室温(20℃)的电阻值的2倍时的温度设为居里点。
(1-2.含功能材料层)
含功能材料层20设置于蜂窝结构体10的隔壁14的表面。具体而言，含功能材料层20设置于蜂窝结构体10的面对隔室13的隔壁14的表面、即隔室13的内壁。含功能材料层20也可以设置于面对隔室13的外周壁11。
作为含功能材料层20含有的功能材料，只要为能够发挥出所期望的功能的材料即可，没有特别限定，可以采用吸附材料、催化剂等。吸附材料优选具有对空气中的除去对象成分、例如从水蒸汽、二氧化碳及异味成分中选择的一种或二种以上进行吸附的功能。此外，还优选具有对有害的挥发成分进行吸附的功能。另外，通过采用催化剂，能够将除去对象成分净化。进而，出于提高吸附材料对除去对象成分的捕捉功能等目的，可以将吸附材料和催化剂组合使用。
吸附材料优选具有能够将除去对象成分、例如水蒸汽、二氧化碳及有害的挥发成分(例如醛、异味成分等)等于-20～40℃进行吸附并于60℃以上的高温进行脱离的功能。作为具有像这样的功能的吸附材料，可以举出：沸石、二氧化硅凝胶、活性炭、氧化铝、二氧化硅、低结晶性粘土、非晶质铝硅酸盐复合体等。吸附材料的种类根据除去对象成分的种类进行适当选择即可。吸附材料可以单独使用一种，也可以组合使用二种以上。
作为催化剂，优选具有能够促进氧化还原反应的功能。作为具有像这样的功能的催化剂，可以举出：Pt、Pd、Ag等金属催化剂、CeO2、ZrO2等氧化物催化剂等。催化剂可以单独使用一种，也可以组合使用二种以上。
车室的空气中包含的有害的挥发成分为例如挥发性有机化合物(VOC)、异味成分等。作为有害的挥发成分的具体例，可以举出：氨、乙酸、异戊酸、壬烯醛、甲醛、甲苯、二甲苯、对二氯苯、乙苯、苯乙烯、毒死蜱、邻苯二甲酸二正丁酯、十四烷、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、二嗪农、乙醛、2-(1-甲基丙基)苯基N-甲基氨基甲酸酯等。
含功能材料层20的平均厚度根据隔室13的大小进行确定即可，没有特别限定。例如，从充分确保与空气之间的接触的观点出发，含功能材料层20的平均厚度优选为20μm以上，更优选为25μm以上，进一步优选为30μm以上。另一方面，从抑制含功能材料层20自隔壁14、外周壁11剥离的观点出发，含功能材料层20的平均厚度优选为400μm以下，更优选为380μm以下，进一步优选为350μm以下。
含功能材料层20的平均厚度按以下的顺序进行测定。切出图3所例示的从蜂窝结构体10的沿着流路方向延伸的中心轴O通过且与流路方向平行的任意截面，利用扫描型电子显微镜等取得50倍左右的截面图像。中心轴O的位置为蜂窝结构体10的与流路方向正交的截面中的重心位置(参照图2)。针对从截面图像识别的各含功能材料层20，通过截面积除以隔室13的流路方向上的长度来计算出厚度平均值。对从该截面图像识别的全部含功能材料层进行该计算，将整体的平均值设为含功能材料层20的平均厚度。
从功能材料在加热器构件100内发挥出所期望的功能的观点出发，含功能材料层20的量相对于蜂窝结构体10的容积而言优选为50g/L以上500g/L以下，更优选为100g/L以上400g/L以下，进一步优选为150g/L以上350g/L以下。应予说明，蜂窝结构体10的容积是：利用蜂窝结构体10的外形尺寸确定的值。
(1-3.电极)
本发明的一个实施方式所涉及的加热器构件100可以具备：在蜂窝结构体10的第一端面12a及第二端面12b所设置的一对电极30a、30b。图1所示的实施方式的加热器构件100在蜂窝结构体10的第一端面12a及第二端面12b处的外周壁11的表面具备一对电极30a、30b。一对电极30a、30b可以设置于隔壁14的表面的形成第一端面12a的面(形成第二端面12b的面)，以此代替设置于外周壁11的表面的形成第一端面12a(第二端面12b)的面，或者，也可以一对电极30a、30b除了设置于外周壁11的表面的形成第一端面12a(第二端面12b)的面以外，还设置于隔壁14的表面的形成第一端面12a的面(形成第二端面12b的面)。此外，还可以追加设置于隔壁14的表面的形成隔室13的内壁的面。构成各电极的部分优选全部彼此相连。
作为另一方法，一对电极30a、30b还可以设置于按夹着蜂窝结构体10的沿着流路方向延伸的中心轴O而对置的外周侧面上。
通过向一对电极30a、30b之间施加电压，能够利用焦耳热使蜂窝结构体10发热。一对电极30a、30b可以具有朝向蜂窝结构体10的外部延伸的延伸部。通过设置延伸部，容易与承担着与外部的连接的连接器连接。
作为电极30a、30b，没有特别限定，例如可以使用含有选自Cu、Ag、Al、Ni及Si中的至少一种的金属或合金。另外，也可以使用能够与具有PTC特性的外周壁11和/或隔壁14进行欧姆接触的欧姆电极。欧姆电极可以使用例如作为基体金属含有选自Au、Ag及In中的至少一种、作为掺杂物含有选自n型半导体用的Ni、Si、Ge、Sn、Se及Te中的至少一种的欧姆电极。另外，电极30a、30b可以为1层结构，也可以为2层以上的层叠结构。电极30a、30b具有2层以上的层叠结构的情况下，各层的材质可以为相同种类，也可以为不同种类。
电极30a、30b的厚度没有特别限定，可以根据电极30a、30b的形成方法进行适当设定。作为电极30a、30b的形成方法，可以举出：溅射、蒸镀、电解析出、化学析出这样的金属析出法。另外，通过涂布电极糊料后进行烧结的方法、喷镀，也能够形成电极30a、30b。此外，通过接合金属板或合金板，也可以形成电极30a、30b。
对于电极30a、30b的厚度，在电极糊料的烧结中优选为5～30μm左右，在溅射及蒸镀这样的干式镀覆中优选为100～1000nm左右，在喷镀中优选为10～100μm左右，在电解析出及化学析出这样的湿式镀覆中优选为5～30μm左右。另外，在金属板或合金板的接合中，优选使电极30a、30b的厚度为5～100μm左右。
(2.附带有含功能材料层的加热器构件的制造方法)
接下来，对本发明所涉及的附带有含功能材料层的加热器构件的制造方法例示性地进行说明。首先，在陶瓷原料中混合含有分散介质及粘合剂的原料组合物，进行混炼，制备坯料，然后，将坯料挤出成型，制作蜂窝成型体。原料组合物中可以根据需要配合分散剂、半导体化剂、移相剂、金属氧化物、特性改善剂、导电体粉末等添加剂。挤出成型时，可以采用具有所期望的整体形状、隔室形状、隔壁厚度、隔室密度等的口模。
陶瓷原料为在烧成后残留并以陶瓷的形式构成蜂窝结构体的骨架的部分的原料。陶瓷原料可以以例如粉末的形态提供。作为陶瓷原料，可以使用成为钛酸钡的主成分的TiO2、BaCO3等氧化物、碳酸盐原料。另外，可以采用Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及Lu这样的半导体化剂、Sr、Sn及Zr这样的低温侧的移相剂、(Bi-Na)、(Bi-K)这样的高温侧的移相剂、Mn这样的特性改善剂等的氧化物、碳酸盐、或烧成后成为氧化物的草酸盐。为了控制导电率，可以添加炭黑及镍这样的导电体粉末。
作为分散介质，可以举出：水、或水与醇等有机溶剂的混合溶剂等，不过，可以特别优选使用水。
作为粘合剂，可以例示：甲基纤维素、羟丙氧基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等有机粘合剂。特别是，优选将甲基纤维素及羟丙氧基纤维素组合使用。另外，从提高蜂窝成型体的强度的观点出发，粘合剂的含量相对于陶瓷原料100质量份而言优选为4质量份以上，更优选为5质量份以上，进一步优选为6质量份以上。从抑制因烧成工序中的异常发热而龟裂的观点出发，粘合剂的含量相对于陶瓷原料100质量份而言优选为9质量份以下，更优选为8质量份以下，进一步优选为7质量份以下。粘合剂可以单独使用一种，也可以组合使用二种以上。
分散剂可以采用乙二醇、糊精、脂肪酸皂、多元醇等表面活性剂。分散剂可以单独使用一种，也可以组合使用二种以上。分散剂的含量相对于陶瓷原料100质量份而言优选为0～2质量份。
接下来，对得到的蜂窝成型体进行干燥。干燥工序中，例如可以采用热风干燥、微波干燥、介电干燥、减压干燥、真空干燥、冷冻干燥等现有公知的干燥方法。其中，就能够将成型体整体迅速且均匀地干燥这一点而言，优选为将热风干燥和微波干燥或介电干燥组合的干燥方法。
接下来，对干燥后的蜂窝成型体进行烧成，由此能够制造蜂窝结构体。在烧成之前，还可以进行用于除去粘合剂的脱脂工序。烧成条件可以根据蜂窝成型体的材质进行适当确定。例如，蜂窝成型体的材质以钛酸钡为主成分的情况下，烧成温度优选为1100～1400℃，更优选为1200～1300℃。另外，烧成时间优选为1～4小时左右。
作为实施脱脂工序时的气氛，可以采用例如大气气氛、非活性气氛、减压气氛。其中，优选采用防止由原料氧化所导致的烧结不足、另外容易对原料内包含的氧化物进行还原的非活性气氛且减压气氛。
作为烧成炉，没有特别限定，可以采用电炉、燃气炉等。
在这样得到的蜂窝结构体接合一对电极，由此能够制造蜂窝加热器设备。可以通过溅射、蒸镀、电解析出、化学析出这样的金属析出法，在蜂窝结构体的第一端面及第二端面形成电极。另外，还可以在蜂窝结构体的第一端面及第二端面涂布电极糊料后，进行烧结，形成电极。此外，还可以通过喷镀形成电极。电极可以由单层构成，也可以由组成不同的多个电极层构成。利用上述方法在端面上形成电极时，将电极层的厚度设定为不会过大即可，可以使其不会将隔室堵塞。例如，对于电极的厚度，在糊料的烧结中优选为5～30μm左右，在溅射及蒸镀这样的干式镀覆中优选为100～1000nm左右，在喷镀中优选为10～100μm左右，在电解析出及化学析出这样的湿式镀覆中优选为5～30μm左右。
接下来，在像这样得到的蜂窝加热器设备的隔壁14形成含功能材料层20，由此得到附带有含功能材料层的加热器构件。
含功能材料层20的形成方法没有特别限定，例如可以利用以下工序来形成。在包含功能材料、有机粘合剂及水的浆料中，将蜂窝加热器设备浸渍规定时间，将蜂窝结构体10的端面及外周的多余浆料以吹气及擦拭除去。之后，使浆料干燥，由此能够在隔壁14形成含功能材料层20。例如，可以一边将蜂窝加热器设备加热到120～600℃左右的温度，一边进行干燥。浸渍、浆料除去及干燥的一系列工序可以仅实施1次，不过，通过反复进行多次，能够将所期望的厚度的含功能材料层20设置于隔壁14。
(3.车室净化系统及其控制方法)
根据本发明的一个实施方式，提供具备上述的附带有含功能材料层的加热器构件的车室净化系统。另外，根据本发明的一个实施方式，提供具备上述的附带有含功能材料层的加热器构件的车室净化系统的控制方法。该车室净化系统可以优选利用于汽车等各种车辆。
图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的车室净化系统的构成的示意图。
车室净化系统1000具备：
蓄电池等电源200，其用于向加热器构件100施加电压；
流入配管400，其用于将来自车室的空气向加热器构件100的多个隔室13输送；
流出配管500，其具有用于使从加热器构件100的多个隔室13流出的空气返回车室的第一路径500a及用于将从加热器构件100的多个隔室13流出的空气向车外排出的第二路径500b；
切换阀300，其设置于流出配管500内，能够将流通于流出配管500的空气流在第一路径500a与第二路径500b之间进行切换；
通风机610，其用于将来自车室的空气经由流入配管400而向加热器构件100输送；以及
控制部900，其能够执行净化模式及再生模式。
图6中示出控制部900执行净化模式时的流程图的一例。例如，当控制部900以来自设置于车室的浓度传感器(未图示)的除去对象成分的浓度传感器信号(针对水蒸汽的湿度传感器信号等)为触发而接收到净化模式的开始指令时，控制部900使从电源200向加热器构件100施加的施加电压断开，按流通于流出配管500的空气从第一路径500a通过的方式对切换阀300进行切换，并使通风机610接通(S101)。据此，开始净化模式，来自车室的空气中包含的除去对象成分被担载于加热器构件100的含功能材料层20捕捉，进行车内空气的净化。
具体而言，来自车室的空气从流入配管400通过而自加热器构件100的第一端面12a(或第二端面12b)流入，从加热器构件100内通过后，自加热器构件100的第二端面12b(或第一端面12a)流出。来自车室的空气的除去对象成分在从加热器构件100通过期间被功能材料吸附等而除去。自加热器构件100的第二端面12b(或第一端面12a)流出的清洁空气从流出配管500的第一路径500a通过而返回车室。
当满足预先确定的条件后，控制部900可以结束净化模式。所谓预先确定的条件，例如可以举出：除去对象成分的浓度传感器信号为一定值以下或者除去对象成分的浓度传感器信号超过一定值这样的条件。控制部900可以使通风机610断开，以结束净化模式(S102)。此时，向加热器构件100施加的施加电压维持断开即可，且不需要对切换阀300进行操作。
再生模式中，控制部900使从电源200向加热器构件100施加的施加电压接通，按流通于流出配管500的空气从第二路径500b通过的方式对切换阀300进行切换。通风机考虑接通和断开这两种情形，可以根据执行何种再生模式来适当选择。
具体而言，来自车室的空气从流入配管400通过而自加热器构件100的第一端面12a(或第二端面12b)流入，从加热器构件100内通过后，自加热器构件100的第二端面12b(第一端面12a)流出。加热器构件100因通电而发热，据此担载于加热器构件100的功能材料被加热，因此，被功能材料捕捉等的除去对象成分自功能材料脱离或发生反应。自含功能材料层20脱离的除去对象成分从流出配管500的第二路径500b通过而向车外排出。
为了促进被功能材料捕捉等的除去对象成分的脱离，优选根据功能材料的种类而将功能材料加热到脱离温度以上。例如，作为功能材料使用吸附材料的情况下，优选将功能材料的至少一部分、优选全部加热到70～150℃，更优选加热到80～140℃，进一步优选加热到90～130℃。另外，再生模式优选进行功能材料充分再生所需要的时间。虽然也取决于功能材料的种类，不过，例如，作为功能材料使用吸附剂的情况下，功能材料优选在上述温度范围内加热1～10分钟，更优选加热2～8分钟，进一步优选加热3～6分钟。
来自车室的空气夹带着在从加热器构件100通过期间自功能材料脱离的除去对象成分而自加热器构件100的第二端面12b(或第一端面12a)流出。自加热器构件100的第二端面12b(或第一端面12a)流出的包含除去对象成分的空气从流出配管500的第二路径500b通过而向车外排出。
控制部900能够执行净化模式与再生模式之间的切换。因此，控制部900可以构成为：例如能够交替执行净化模式和再生模式。通过将净化模式和再生模式的切换以一定周期反复进行，能够将车室内的除去对象成分稳定地向车外排出。
例如，可以将电源200和加热器构件100以电线810进行电连接，通过对在其中途所设置的电源开关910进行操作，能够进行针对加热器构件100的施加电压的接通及断开的切换。控制部900能够执行电源开关910的操作。另外，还可以构成为：将控制部900和电源200以电线860进行电连接，能够通过控制部900使从电源200向加热器构件100施加的施加电压发生变化。
例如，可以将控制部900和通风机610以电线820或无线进行电连接，通过控制部900对通风机610进行操作，能够进行通风机610的接通及断开的切换。
例如，可以将控制部900和切换阀300以电线830或无线进行电连接，通过控制部900对切换阀300进行操作，能够进行切换阀300的切换。
作为切换阀300，只要为电驱动且具有切换流路的功能的阀即可，没有特别限制，可以举出电磁阀及电动阀。一个实施方式中，切换阀300具备：支撑于旋转轴310的开闭门312、对旋转轴310进行转动操作的马达等致动器314。致动器314构成为：能够由控制部900进行控制。
再生模式将从第一端面12a趋向第二端面12b的方向设为正方向，具有第一再生步骤和第二再生步骤，第一再生步骤中，自再生模式开始的规定时间内，使空气以流速A流通于多个隔室13，第二再生步骤在第一再生步骤之后，使来自流入配管400的空气以流速B流通于多个隔室13并向流出配管500流出。第一再生步骤及第二再生步骤中，从电源200向加热器构件100施加的施加电压均处于接通的状态，两个步骤中均进行功能材料的再生。控制部900能够按流通于多个隔室13的空气的流速满足流速A＜流速B(其中，流速B为正值)的方式执行再生模式。一次再生模式中，第一再生步骤及第二再生步骤可以分别各执行一次，也可以反复执行二次以上。
通过按“流速A＜流速B”的方式执行再生模式，使得担载于第二再生步骤中不易加热的部位的功能材料在第一再生步骤容易被加热。或者，使得担载于第一再生步骤中不易加热的部位的功能材料在第二再生步骤容易被加热。据此，担载于加热器构件100的功能材料的再生效率局部降低这一现象得以抑制。换言之，担载于加热器构件100的功能材料的再生效率整体提高。“流速A＜流速B”可以举出：流速A及流速B均为正值的情形、流速A为0且流速B为正值的情形、流速A为负值且流速B为正值的情形。
为了监视担载于加热器构件100的功能材料的温度，可以在加热器构件100内设置一个或二个以上的温度传感器930。可以构成为：将控制部900和温度传感器930以电线850或无线进行电连接，控制部900能够监视由温度传感器930测定得到的温度值。此外，还可以构成为：控制部900基于由温度传感器930测定得到的温度值，能够对电源开关910的操作、和/或、针对加热器构件100的施加电压进行反馈控制。
在再生模式的中途通过控制部900而使流通于隔室13内的空气的流速发生变化的方法没有特别限制，例如可以举出以下的方法。
(1)通过控制部900使通风机610的通风量发生变化的方法。
(2)在流入配管400或流出配管500内设置风门620并通过控制部900对风门620进行控制的方法。
(3)通过控制部900使空气从加热器构件100的隔室13内通过时的朝向反转的方法。
(1)的方法中，例如按照来自控制部900的指令借助逆变器等而使通风机610的马达转速发生变化，由此能够使通风机610的通风量发生变化。当通风机610的通风量发生变化时，流通于多个隔室13内的空气的流速发生变化。为了监视通风量，可以在加热器构件100的上游侧和/或下游侧设置一个或二个以上的流速计920。并且，可以将控制部900和流速计920以电线840或无线进行电连接，控制部900可以根据流速计920的值而对通风机610的通风量进行反馈控制。
(2)的方法中，作为优选的风门620，可例示马达风门。按照来自控制部900的指令使风门620的阀的开度发生变化，由此使得流通于多个隔室13内的空气的流速发生变化。为了监视通风量，可以在加热器构件100的上游侧和/或下游侧设置一个或二个以上的流速计920。并且，可以将控制部900和流速计920以电线840或无线进行电连接，控制部900可以根据流速计920的值而对风门620的阀的开度进行反馈控制。
(3)的方法中，作为使空气从加热器构件100的多个隔室13内通过时的朝向发生反转的方法，例如可以举出：按照来自控制部900的指令对能够使风向反转的可逆式的通风机610进行操作的方法、设置送风方向彼此处于反向关系的多个通风机并按照来自控制部的指令对运转的通风机进行切换的方法。另外，还可以举出：如后所述的在流入配管的出口与流出配管的入口之间设置阀切换系统的方法。
实施(1)及(2)的方法时的优选例中，控制部900可以按流通于多个隔室13的空气的流速满足2×流速A≤流速B的方式执行再生模式。例如，控制部900对通风机610的运转条件(例：马达转速)进行控制，以在第一再生步骤中得到规定的流速A(正值)，并使空气以流速A流通于多个隔室。由于流速A较小，所以能够抑制加热器构件100的空气入口附近的温度降低，发热均匀性提高。因此，担载于加热器构件100的功能材料也整体被加热，除去对象成分自功能材料脱离时的均匀性提高。从将功能材料均匀地加热的观点出发，流速A优选为0～0.05m/s，更优选为0～0.02m/s。第一再生步骤优选执行0.1～10分钟，更优选执行0.2～8分钟，进一步优选执行1～6分钟。
接下来，控制部900对通风机610的运转条件(例：马达转速)进行控制，以在第二再生步骤中得到比流速A大的流速B(正值)，并使空气以流速B流通于多个隔室13。流速B优选为流速A的2倍以上，更优选为3倍以上，进一步优选为5倍以上。由于流速B较大，所以第一再生步骤中自功能材料脱离的除去对象成分由第二再生步骤中以流速B流通于多个隔室13内的空气夹带，从加热器构件100的流出得以促进。流速B没有特别的上限，从抑制压损的观点出发，流速B优选为流速A的50倍以下，更优选为20倍以下。第二再生步骤优选执行0.1～10分钟，更优选执行0.2～8分钟，进一步优选执行0.2～5分钟。
实施(1)的方法时的另一优选例中，控制部900可以在第一再生步骤中使通风机610断开。按从第一端面12a趋向第二端面12b的方向为水平方向的方式将加热器构件100配置于车内的情况下，如果使通风机610断开，则能够使流速A实质上为0。另外，按从第一端面12a趋向第二端面12b的方向与竖直方向平行的方式将加热器构件100配置于车内的情况下，如果使通风机610断开，则得到仅由自然对流带来的少许流速A。任一种情况下，如果在第一再生步骤中以使通风机610断开的状态向加热器构件100施加电压，则加热器构件100的整个区域容易均匀地发热。因此，担载于加热器构件100的功能材料也整体被加热，除去对象成分容易不偏不倚地从功能材料整体地脱离。
之后，控制部900可以在第二再生步骤中使通风机610接通。第一再生步骤中自功能材料脱离的除去对象成分由第二再生步骤中以流速B流通于多个隔室13内的空气夹带，从加热器构件100流出。从使自功能材料脱离的除去对象成分迅速地流出的观点出发，流速B优选为0.03m/s以上，更优选为0.05m/s以上。流速B没有特别的上限，从抑制压损及抑制通风机610的电力的观点出发，优选为2m/s以下，更优选为1m/s以下。第二再生步骤优选执行0.1～10分钟，更优选执行0.2～8分钟，进一步优选执行0.2～5分钟。
实施(3)的方法时，从防止自功能材料脱离的除去对象成分在加热器构件100内滞留、从而使其迅速流出的观点出发，第一再生步骤中的流速A的绝对值优选为0.01m/s以上，更优选为0.02m/s以上。流速A没有特别的上限，从将加热器构件100的温度提前升温的观点出发，优选绝对值为0.05m/s以下，更优选绝对值为0.03m/s以下。第一再生步骤优选执行0.01～0.1分钟，更优选执行0.01～0.2分钟，进一步优选执行0.02～0.2分钟。
实施(3)的方法时，从防止自功能材料脱离的除去对象成分在加热器构件100内滞留、从而使其迅速流出的观点出发，第二再生步骤中的流速B的绝对值优选为0.05m/s以上，更优选为0.08m/s以上。流速B没有特别的上限，从降低压损及降低通风机610的电力的观点出发，绝对值优选为0.2m/s以下，更优选为0.15m/s以下。第二再生步骤优选执行0.1～10分钟，更优选执行0.1～8分钟，进一步优选执行0.2～5分钟。
实施再生模式的情况下，对流通于加热器构件100的隔室13的空气的流速A及流速B的监视可有可无。进行监视的情况下，例如可以基于流速计920的值、流入配管400或流出配管500的截面积及隔室13的开口面积进行计算来求解。计算可以由控制部900进行，车室净化系统1000可以构成为：能够基于计算结果，按得到所期望的流速A及流速B的方式通过控制部900对通风机610和/或风门620进行反馈控制。
以下，对能够很好地实施(3)的方法的阀切换系统进行详细说明。图5A及图5B中示出本发明的一个实施方式所涉及的阀切换系统的构成例。并且，图5A中示出采用本实施方式所涉及的阀切换系统实施第一再生步骤时的阀位置，图5B中示出采用本实施方式所涉及的阀切换系统实施第二再生步骤时的阀位置。
本实施方式所涉及的阀切换系统还具备：
腔室700，其设置于流入配管400的出口与流出配管500的入口之间，用于对加热器构件100进行收纳；
腔室入口阀710，其设置于腔室700的入口侧，能够在容许经由流入配管400而从车室输送来的空气向第一端面12a流入但抑制向第二端面12b流入的模式、与容许向第二端面12b流入但抑制向第一端面12a流入的模式之间进行切换；以及
腔室出口阀720，其设置于腔室700的出口侧，能够在容许从第二端面12b流出的空气向流出配管500流入但抑制向第一端面12a流入的模式、与容许从第一端面12a流出的空气向流出配管500流入但抑制向第二端面12b流入的模式之间进行切换。
第一再生步骤为：控制部900对腔室入口阀710进行控制以容许向第二端面12b流入但抑制向第一端面12a流入的步骤、且是控制部900对腔室出口阀720进行控制以容许从第一端面12a流出的空气向流出配管500流入但抑制向第二端面12b流入的步骤。
第一再生步骤中，控制部900对腔室出口阀720进行控制以容许从第一端面12a流出的空气向流出配管500流入但抑制向第二端面12b流入还发挥出如下作用，即，抑制从流入配管400通过而流入至腔室700内的第二端面12b侧的空间702的空气未流通于加热器构件100的隔室13就向流出配管500流出的绕行现象。
第二再生步骤为：控制部900对腔室入口阀710进行控制以容许向第一端面12a流入但抑制向第二端面12b流入的步骤、且是控制部900对腔室出口阀720进行控制以容许从第二端面12b流出的空气向流出配管500流入但抑制向第一端面12a流入的步骤。
第二再生步骤中，控制部900对腔室出口阀720进行控制以容许从第二端面12b流出的空气向流出配管500流入但抑制向第一端面12a流入还发挥出如下作用，即，抑制从流入配管400通过而流入至腔室700内的第一端面12a侧的空间704的空气未流通于加热器构件100的隔室13就向流出配管500流出的绕行现象。
例如，将控制部900和腔室入口阀710以电线712或无线进行电连接，通过控制部900对腔室入口阀710进行操作，由此能够利用腔室入口阀710进行流路的切换。同样地，例如，将控制部900和腔室出口阀720以电线722或无线进行电连接，通过控制部900对腔室出口阀720进行操作，由此能够利用腔室出口阀720进行流路的切换。
作为腔室入口阀710及腔室出口阀720，只要为电驱动且具有切换流路的功能的阀即可，没有特别限制，可以举出电磁阀及电动阀。一个实施方式中，腔室入口阀710具备：支撑于旋转轴714的开闭门716、对旋转轴714进行转动操作的马达等致动器718。致动器718构成为：能够由控制部900进行控制。同样地，一个实施方式中，腔室出口阀720具备：支撑于旋转轴724的开闭门726、对旋转轴724进行转动操作的马达等致动器728。致动器728构成为：能够由控制部900进行控制。
第一再生步骤中，如果经由流入配管400而从车室输送来的空气向腔室700内的第二端面12b侧的空间702流入，则空气从第二端面12b朝向第一端面12a而在加热器构件100内流通(流速A为负值)。因此，当使加热器构件100发热时，温度从空气的流入侧即第二端面12b趋向空气的流出侧即第一端面12a而上升。因此，功能材料的再生效率越靠近第一端面12a越高，越靠近第二端面12b越低。
另一方面，第二再生步骤中，如果经由流入配管400而从车室输送来的空气向腔室700内的第一端面12a侧的空间704流入，则空气从第一端面12a朝向第二端面12b而在加热器构件100内流通(流速B为正值)。因此，当使加热器构件100发热时，温度容易随着接近于已转换为空气的流出侧的第二端面12b而上升，第一再生步骤中较低的第二端面12b附近的功能材料的再生效率上升。
像这样，通过依次实施第一再生步骤和第二再生步骤，能够使得担载于加热器构件100的含功能材料层中的功能材料至少一次暴露于足够的高温。据此，功能材料局部出现再生不足的位置减少，能够使功能材料的再生效率整体提高。第一再生步骤和第二再生步骤可以分别各执行一次，也可以反复执行二次以上。
上述阀切换系统不仅能够有效地用于再生模式，在执行净化模式时也能够有效地使用。这种情况下，净化模式包括第一净化步骤及第二净化步骤。
第一净化步骤为：控制部900对腔室入口阀710进行控制以容许向第二端面12b流入但抑制向第一端面12a流入的步骤、且是控制部900对腔室出口阀720进行控制以容许从第一端面12a流出的空气向流出配管500流入但抑制向第二端面12b流入的步骤。
第二净化步骤为：控制部900对腔室入口阀710进行控制以容许向第一端面12a流入但抑制向第二端面12b流入的步骤、且是控制部900对腔室出口阀720进行控制以容许从第二端面12b流出的空气向流出配管500流入但抑制向第一端面12a流入的步骤。
当包含除去对象成分的空气沿着一个方向从加热器构件100通过时，担载于加热器构件100的功能材料的流入侧的负荷增大，不过，流出侧的负荷减轻。然而，在第一净化步骤与第二净化步骤之间，流通于加热器构件100的空气流彼此为反方向。据此，担载于加热器构件100的功能材料的利用条件在净化模式的中途发生逆转，因此，能够不偏不倚地有效率地使用功能材料。除去对象成分的整体除去效率也提高。
图7中示出控制部900执行再生模式时的流程图的一例。例如，当控制部900以来自设置于流出配管500且以电线870或无线与控制部900电连接的浓度传感器940的除去对象成分的浓度传感器信号(对于水蒸汽，则为湿度传感器信号等)或经过了预先设定的时间为触发而接收到再生模式的开始指令时，控制部900使针对加热器构件100的施加电压接通，按流通于流出配管500的空气从第二路径500b通过的方式对切换阀300进行切换。通风机610根据第一再生步骤的执行方法而具有接通和断开两种情形，可适当选择(S201)。据此，开始第一再生步骤，被功能材料捕捉等的除去对象成分的一部分自功能材料脱离。自含功能材料层20脱离的除去对象成分从流出配管500的第二路径500b通过而向车外排出。
接下来，当满足预先确定的条件后，控制部900从第一再生步骤进入第二再生步骤。作为预先确定的条件，例如可以举出：加热器构件100的温度或加热器构件100的出口空气温度等超过规定温度(例：90℃)等。当将第一再生步骤中流通于多个隔室13的空气的流速设为流速A，将第二再生步骤中流通于多个隔室13的空气的流速设为流速B时，控制部900为了进入第二再生步骤，按流速A＜流速B的方式使通风机610的通风量发生变化(S202)。根据使通风量发生变化的方法，通风机610因第一再生步骤的执行方法而具有接通和断开两种情况，可适当选择。第二再生步骤中，来自电源200的施加电压维持接通，也不需要对切换阀300进行操作。第二再生步骤中，能够提高第一再生步骤中再生不充分的功能材料的再生效率。
当满足预先确定的条件后，控制部900可以结束第二再生步骤(S203)。作为预先确定的条件，例如可以举出：经过了预先设定的第二再生步骤的持续时间、或者加热器构件100的出口处的除去对象成分的浓度达到规定值以下等。控制部900为了结束第二再生步骤，可以使针对加热器构件100的施加电压断开，并使通风机610断开。不需要对切换阀300进行操作。
对于车室净化系统1000，从确保上述功能稳定的观点出发，优选加热器构件100配置于靠近车室的位置。因此，从防止触电等观点出发，驱动电压优选为60V以下。用于加热器构件100的蜂窝结构体10在室温下的电阻较低，因此，能够以该低驱动电压进行蜂窝结构体10的加热。应予说明，驱动电压的下限没有特别限定，优选为10V以上。如果驱动电压小于10V，则蜂窝结构体10加热时的电流增大，因此，需要使电线810变粗。
应予说明，图4所示的实施方式中，通风机610设置于加热器构件100的上游侧。更详细而言，通风机610设置于将加热器构件100和车室进行连通的流入配管400的中途，从通风机610通过的空气以被压入于加热器构件100的方式进行流入。作为另一方法，通风机610可以设置于加热器构件100的下游侧。这种情况下，通风机610可以设置于例如流出配管500的中途，从流入配管400通过的空气以被加热器构件100吸入的方式进行流入。
上述控制部900的功能可以通过以数字电路或逻辑电路的构成为主体的硬件来实现。另外，该功能也可以通过以CPU(Central Processing Unit)及存储器和从存储器读取并由CPU执行的程序为主体的软件来实现。因此，根据本发明的一个实施方式，提供用于使计算机执行本发明所涉及的车室净化系统的控制方法的程序。该程序可以存储于计算机可读取的存储介质。这种情况下，从存储介质读取的程序本身实现上述控制方法，存储有该程序的存储介质构成本发明的一个实施方式。
作为用于存储程序的存储介质，例如可以举出：软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、DVD、非易失性存储卡、ROM等。另外，该程序可以经由传送介质(WAN、LAN等通信网)而从一个计算机向另一计算机传输，也可以存储在云端。
实施例
示出：通过实验对一边使空气从加热器构件的第一端面(入口)向第二端面(出口)流动一边发热时的加热器构件的第一端面及第二端面的经时温度变化进行测定时的结果。
＜加热器构件的规格＞
试验用的加热器构件的设计规格如下。
[蜂窝加热器设备]
·与流路方向正交的蜂窝结构体的截面及端面的形状：四边形
·与流路方向正交的隔室的形状：正方形
·外周壁的厚度：0.5mm
·隔壁的厚度：0.13mm
·隔室密度：80隔室/cm2
·隔室间距：1.1mm
·隔室的开口率：0.85
·蜂窝结构体的与流路方向正交的截面的尺寸：100mm×115mm
·蜂窝结构体的流路方向上的长度：10mm
·构成外周壁及隔壁的材料于25℃的体积电阻率：15Ω·cm
·构成外周壁及隔壁的材料：钛酸钡(居里点：120℃)
·电极位置：按将第一端面及第二端面的整面被覆的方式以规定的厚度形成
·电极的厚度：0.01mm
·电极于25℃的体积电阻率：1Ω·cm
·电极材料：Al-Ni合金
[含功能材料层]
将上述的蜂窝加热器设备浸渍于包含沸石(功能材料)、有机粘合剂及水的浆料中，并将端面及外周的多余浆料以吹气及擦拭除去，然后，于550℃左右的温度使其干燥，由此在隔壁形成含功能材料层。应予说明，与含功能材料层相关的其他的设计规格如下。
·含功能材料层的平均厚度：0.2mm
·含功能材料层相对于蜂窝结构体的容积的量：30g/L
·含功能材料层的形成部分：隔室的内壁整体(面对隔室的隔壁及外周壁的表面整体)
[发热试验]
(实施例)
进行如下发热试验，即，经由一对电极而向上述加热器构件施加12V的恒定电压，同时使空气(初始温度＝25℃)从第一端面(入口)向第二端面(出口)流通于加热器构件的隔室，对此时的第一端面及第二端面的温度变化进行调查。在自电压施加开始的65秒内，没有使空气流通于隔室(流速A＝0)。之后，使空气以50L/min(若换算为流通于各隔室的空气的流速，则0.052m/s＝流速B)流通于隔室。将自电压施加开始的120秒内的结果示于图8。如图8所示，在没有使空气流通的状态下，第一端面(入口)及第二端面(出口)均在15秒后超过功能材料的再生得以促进的60℃，40秒后超过功能材料活化的100℃。之后，当使50L/min的空气流通于隔室时，因室温的空气而使得入口侧的第一端面冷却，降低到50℃左右。
(比较例)
自电压施加开始使50L/min的空气流通于隔室，除此以外，以与实施例相同的条件进行发热试验。将结果示于图9。如图9所示，出口侧的第二端面在30秒后超过100℃，不过，入口侧的第一端面因室温的空气而被冷却，因此，即便过了一段时间，也无法超过60℃。

Claims (16)

1.一种车室净化系统，其特征在于，具备：
加热器构件，该加热器构件具备：蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁，该隔壁配设于所述外周壁的内侧并区划形成多个隔室，该多个隔室形成从第一端面延伸至第二端面的流路，且至少所述隔壁由具有PTC特性的材料构成；以及含功能材料层，该含功能材料层设置于所述隔壁的表面；
电源，该电源用于向所述加热器构件施加电压；
流入配管，该流入配管用于将来自车室的空气向所述加热器构件的所述多个隔室输送；
流出配管，该流出配管具有用于使从所述加热器构件的所述多个隔室流出的空气返回所述车室的第一路径及用于将从所述加热器构件的所述多个隔室流出的空气向车外排出的第二路径；
切换阀，该切换阀设置于所述流出配管内，能够将流通于所述流出配管的空气流在所述第一路径与所述第二路径之间进行切换；
通风机，该通风机用于将来自所述车室的空气经由所述流入配管而向所述加热器构件输送；以及
控制部，该控制部能够执行再生模式，即，将来自所述电源的施加电压接通，按流通于所述流出配管的空气从所述第二路径通过的方式对所述切换阀进行切换，由此将被所述含功能材料层捕捉的除去对象成分向所述车外排出，
所述再生模式将从第一端面趋向第二端面的方向设为正方向，具有第一再生步骤和第二再生步骤，
该第一再生步骤中，在从所述再生模式开始的规定时间内，使空气以流速A流通于所述多个隔室，
该第二再生步骤在第一再生步骤之后，使来自所述流入配管的空气以流速B流通于所述多个隔室，并向所述流出配管流出，
所述车室净化系统构成为：能够通过所述控制部按所述流速A及B满足流速A＜流速B的方式执行所述再生模式，其中，流速B为正值。
2.根据权利要求1所述的车室净化系统，其特征在于，
构成为：能够通过所述控制部执行在所述第一再生步骤中所述通风机断开。
3.根据权利要求2所述的车室净化系统，其特征在于，
所述加热器构件按从所述第一端面趋向所述第二端面的方向与竖直方向平行的方式配置于车内。
4.根据权利要求1所述的车室净化系统，其特征在于，
构成为：能够通过所述控制部按流通于所述多个隔室的空气的流速满足2×流速A≤流速B的方式执行所述再生模式。
5.根据权利要求1所述的车室净化系统，其特征在于，
构成为：能够通过所述控制部按所述流速A为负值、所述流速B为正值的方式执行所述再生模式。
6.根据权利要求5所述的车室净化系统，其特征在于，还具备：
腔室，该腔室设置于所述流入配管的出口与所述流出配管的入口之间，用于对所述加热器构件进行收纳；
腔室入口阀，该腔室入口阀设置于所述腔室的入口侧，能够在容许经由所述流入配管而从所述车室输送来的空气向所述第一端面流入但抑制向所述第二端面流入的模式、与容许向所述第二端面流入但抑制向所述第一端面流入的模式之间进行切换；以及
腔室出口阀，该腔室出口阀设置于所述腔室的出口侧，能够在容许从所述第二端面流出的空气向所述流出配管流入但抑制向所述第一端面流入的模式、与容许从所述第一端面流出的空气向所述流出配管流入但抑制向所述第二端面流入的模式之间进行切换，
所述第一再生步骤为：所述控制部对所述腔室入口阀进行控制以容许向所述第二端面流入但抑制向所述第一端面流入的步骤、且是所述控制部对所述腔室出口阀进行控制以容许从所述第一端面流出的空气向所述流出配管流入但抑制向所述第二端面流入的步骤，
所述第二再生步骤为：所述控制部对所述腔室入口阀进行控制以容许向所述第一端面流入但抑制向所述第二端面流入的步骤、且是所述控制部对所述腔室出口阀进行控制以容许从所述第二端面流出的空气向所述流出配管流入但抑制向所述第一端面流入的步骤。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的车室净化系统，其特征在于，
所述控制部能够执行净化模式，即，将来自所述电源的施加电压断开，按流通于所述流出配管的空气从所述第一路径通过的方式对所述切换阀进行切换，并使通风机接通，由此将来自所述车室的空气中包含的除去对象成分捕捉于所述含功能材料层。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的车室净化系统，其特征在于，
所述蜂窝结构体在所述第一端面及所述第二端面具备一对电极。
9.一种车室净化系统的控制方法，其中，
该车室净化系统具备：
加热器构件，该加热器构件具备：蜂窝结构体，该蜂窝结构体具有外周壁和隔壁，该隔壁配设于所述外周壁的内侧并区划形成多个隔室，该多个隔室形成从第一端面延伸至第二端面的流路，且至少所述隔壁由具有PTC特性的材料构成；以及含功能材料层，该含功能材料层设置于所述隔壁的表面；
电源，该电源用于向所述加热器构件施加电压；
流入配管，该流入配管用于将来自车室的空气向所述加热器构件的所述多个隔室输送；
流出配管，该流出配管具有用于使从所述加热器构件的所述多个隔室流出的空气返回所述车室的第一路径及用于将从所述加热器构件的所述多个隔室流出的空气向车外排出的第二路径；
切换阀，该切换阀设置于所述流出配管内，能够将流通于所述流出配管的空气流在所述第一路径与所述第二路径之间进行切换；以及
通风机，该通风机用于将来自所述车室的空气经由所述流入配管而向所述加热器构件输送，
所述车室净化系统的控制方法的特征在于，
具有再生模式，即，将来自所述电源的施加电压接通，按流通于所述流出配管的空气从所述第二路径通过的方式对所述切换阀进行切换，由此将被所述含功能材料层捕捉的除去对象成分向所述车外排出，
所述再生模式将从第一端面趋向第二端面的方向设为正方向，具有第一再生步骤和第二再生步骤，
该第一再生步骤中，在从所述再生模式开始的规定时间内，使空气以流速A流通于所述多个隔室，
该第二再生步骤在第一再生步骤之后，使来自所述流入配管的空气以流速B流通于所述多个隔室，并向所述流出配管流出，
所述车室净化系统的控制方法包括：按所述流速A及B满足流速A＜流速B的方式对车室净化系统进行控制，其中，流速B为正值。
10.根据权利要求9所述的车室净化系统的控制方法，其特征在于，
包括：在所述第一再生步骤中，将所述通风机控制为断开。
11.根据权利要求9所述的车室净化系统的控制方法，其特征在于，
包括：在执行所述第一再生步骤及所述第二再生步骤时，按2×流速A≤流速B的方式对流通于所述多个隔室的空气的流速进行控制。
12.根据权利要求9所述的车室净化系统的控制方法，其特征在于，
包括：在执行所述第一再生步骤及所述第二再生步骤时，按流速A为负值、流速B为正值的方式对流通于所述多个隔室的空气的流速进行控制。
13.根据权利要求12所述的车室净化系统的控制方法，其特征在于，
所述车室净化系统还具备：
腔室，该腔室设置于所述流入配管的出口与所述流出配管的入口之间，用于对所述加热器构件进行收纳；
腔室入口阀，该腔室入口阀设置于所述腔室的入口侧，能够在容许经由所述流入配管而从所述车室输送来的空气向所述第一端面流入但抑制向所述第二端面流入的模式、与容许向所述第二端面流入但抑制向所述第一端面流入的模式之间进行切换；以及
腔室出口阀，该腔室出口阀设置于所述腔室的出口侧，能够在容许从所述第二端面流出的空气向所述流出配管流入但抑制向所述第一端面流入的模式、与容许从所述第一端面流出的空气向所述流出配管流入但抑制向所述第二端面流入的模式之间进行切换，
所述第一再生步骤中，对所述腔室入口阀进行控制以容许向所述第二端面流入但抑制向所述第一端面流入，且对所述腔室出口阀进行控制以容许从所述第一端面流出的空气向所述流出配管流入但抑制向所述第二端面流入，
所述第二再生步骤中，对所述腔室入口阀进行控制以容许向所述第一端面流入但抑制向所述第二端面流入，且对所述腔室出口阀进行控制以容许从所述第二端面流出的空气向所述流出配管流入但抑制向所述第一端面流入。
14.根据权利要求9～13中的任一项所述的车室净化系统的控制方法，其特征在于，
所述控制方法具有净化模式，即，将来自所述电源的施加电压断开，按流通于所述流出配管的空气从所述第一路径通过的方式对所述切换阀进行切换，并使通风机接通，由此将来自所述车室的空气中包含的除去对象成分捕捉于所述含功能材料层。
15.一种程序，其特征在于，
用于使计算机执行权利要求9～14中的任一项所述的车室净化系统的控制方法。
16.一种计算机可读取的存储介质，其特征在于，
存储有用于使计算机执行权利要求9～14中的任一项所述的车室净化系统的控制方法的程序。
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