JP7262698B1 - 二酸化炭素回収装置、および二酸化炭素回収方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る二酸化炭素回収装置10を備える二酸化炭素回収システム1を示す模式図である。
図1に示すように、二酸化炭素回収システム1は、二酸化炭素回収装置10と、空気調和機の室外機21および室内機22と、を備えている。
室内機22は、屋内に設置される。室内機22は、室内機22内に形成される第2空気流路22bと、第2空気流路22bに空気を取り入れる第2吸気口22aと、第2空気流路22bを流通した空気が吹き出される第2吹出口22cと、第2空気流路22bにおける空気の流れを形成する第2送風機22dと、を有している。
第2温湿度センサ13Bは、第2吸気口22aの温度(以下、第2温度とも称する)および湿度(以下、第2温度とも称する)を計測する。第2温湿度センサ13Bの計測結果は、制御部17へ出力される。
第1温湿度センサ13Aおよび第2温湿度センサ13Bは、計測部の一例である。第1温度、第1湿度、第2温度、および第2湿度は、空気における、吸着剤による二酸化炭素の吸着効率に寄与するパラメータの一例である。本開示において、第1湿度および第2湿度は、相対湿度を指す。
第1搬送経路14は、室外機21において、第1空気流路21bと交差している。したがって、第1搬送経路14にて吸着剤を搬送するとき、第1空気流路21bを流通する空気と第1搬送経路14にて搬送される吸着剤とが接触する。
第2搬送経路15は、室内機22において、第2空気流路22bと交差している。したがって、第2搬送経路15にて吸着剤を搬送するとき、第2空気流路22bを流通する空気と第2搬送経路15にて搬送される吸着剤とが接触する。
室外と室内とでは、空気の温度および湿度が異なっている場合が多い。吸着剤の吸着性能は、空気の温度および湿度に影響される。第1温湿度センサ13Aおよび第2温湿度センサ13Bの計測結果に基づき、吸着剤の搬送経路を切り替えることにより、二酸化炭素の回収効率をより向上させることができる。
第1温度および第2温度が60℃以上であり、かつ第1湿度および第2湿度が60%以上である場合には、吸着剤による二酸化炭素の吸着効率が低下する。このような場合に、吸着剤の搬送を停止して吸着剤による二酸化炭素の吸着を行わないことで、吸着剤を搬送するための電力を節約し、省電力化を図ることが可能となる。
第1空気流路21bにおける空気の流通量は、第2空気流路22bにおける空気の流通量よりも多い。したがって、第1温度および第2温度が略同一であり、かつ第1湿度および第2湿度が略同一である場合に、第1搬送経路14を用いて吸着剤を搬送することにより、二酸化炭素の回収量を増やすことができる。
次に、実施の形態2に係る二酸化炭素回収装置10を有する二酸化炭素回収システム1について説明する。本実施の形態に係る二酸化炭素回収システム1は、基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
第2室内機32は、屋内に設置される。第2室内機32は、例えば、冷暖房機である。第2室内機32は、第2室内機32内に形成される第2空気流路32bと、第2空気流路32bに空気を取り入れる第2吸気口32aと、第2空気流路32bを流通した空気が吹き出される第2吹出口32cと、第2空気流路32bにおける空気の流れを形成する第2送風機32dと、を有している。
第2二酸化炭素センサ19Bは、第2吸気口32aの二酸化炭素濃度(以下、第2二酸化炭素濃度とも称する)を計測する。第2二酸化炭素センサ19Bの計測結果は、制御部17へ出力される。
第1二酸化炭素センサ19Aおよび第2二酸化炭素センサ19Bは、計測部の一例である。第1二酸化炭素濃度および第2二酸化炭素濃度は、空気における、吸着剤による二酸化炭素の吸着効率に寄与するパラメータの一例である。
室内に設置される第1室内機31と第2室内機32とでは、吸気口の空気の温度および湿度が略同一である場合が多い。第1二酸化炭素センサ19Aおよび第2二酸化炭素センサ19Bの計測結果に基づき、吸着剤の搬送経路を切り替えることにより、二酸化炭素濃度が高い空気から、二酸化炭素をより効率的に回収することができる。
次に、実施の形態3に係る二酸化炭素回収装置10を備える二酸化炭素回収システム1について説明する。本実施の形態に係る二酸化炭素回収システム1は、基本的な構成は実施の形態2と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
第2温湿度センサ13Bは、第2吸気口32aの第2温度および第2湿度を計測する。第2温湿度センサ13Bの計測結果は、制御部17へ出力される。
第1室内機31および第2室内機32の双方において、吸気口の温度が60℃よりも大きい場合、制御部17は、第1搬送経路14および第2搬送経路15のいずれにおいても吸着剤の搬送を行わない(すなわち、吸着剤の搬送を停止する)よう、切替部16を制御する。
第1室内機31および第2室内機32のいずれか一方において吸気口の温度が60℃以下であり、他方において吸気口の温度が60℃より大きい場合、制御部17は、吸気口の温度が60℃以下である方の第1搬送経路14または第2搬送経路15にて吸着剤の搬送を行うよう、切替部16を制御する。
第1室内機31で暖房運転を行い、第2室内機32で冷房運転を行う場合に、第1二酸化炭素センサ19A、第2二酸化炭素センサ19B、第1温湿度センサ13A、および第2温湿度センサ13Bの計測結果に基づき、吸着剤の搬送経路を切り替えることにより、二酸化炭素をより効率的に回収することができる。
次に、実施の形態4に係る二酸化炭素回収装置10を備える二酸化炭素回収システム1について説明する。本実施の形態に係る二酸化炭素回収システム1は、基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
貯蔵工程では、分離工程で二酸化炭素が分離された吸着剤を貯蔵部40に貯蔵する。
また、本実施の形態に係る二酸化炭素回収方法は、分離工程で二酸化炭素が分離された吸着剤を貯蔵部40に貯蔵する貯蔵工程、をさらに備え、貯蔵部40に貯蔵された吸着剤を用いて、吸着工程と分離工程とが同時に行われる。
吸着工程と分離工程とを同時に行うことができるため、二酸化炭素の回収効率がさらに向上する。
次に、実施の形態5に係る二酸化炭素回収装置10を備える二酸化炭素回収システム1について説明する。本実施の形態に係る二酸化炭素回収システム1は、基本的な構成は実施の形態1と同様であるため、異なる点を中心に説明する。
第2温度センサ52Bは、第2吸気口22aの温度(以下、第2温度とも称する)を計測する。第2温度センサ52Bの計測結果は、制御部17へ出力される。
第1温度センサ52Aおよび第2温度センサ52Bは、計測部の一例である。
室外機21および室内機22の双方において、吸気口の温度が60℃よりも大きい場合、制御部17は、第1搬送経路14および第2搬送経路15のいずれにおいても吸着剤の搬送を行わない(すなわち、吸着剤の搬送を停止する)よう、切替部16を制御する。
室外機21および室内機22のいずれか一方において吸気口の温度が60℃以下であり、他方において吸気口の温度が60℃より大きい場合、制御部17は、吸気口の温度が60℃以下である方の第1搬送経路14または第2搬送経路15にて吸着剤の搬送を行うよう、切替部16を制御する。
水分吸着部51によって第1搬送経路14および第2搬送経路15を流通する空気の水分を吸着することにより、吸着剤の吸着性能を向上させることができる。また、第1温度センサ52Aおよび第2温度センサ52Bの計測結果に基づき、第1搬送経路14と第2搬送経路15とで吸着剤の搬送経路を切り替えることにより、二酸化炭素を効率的に回収することができる。
実施の形態3において、実施の形態1と同様に、制御部17は、第1室内機31および第2室内機32のそれぞれについて、吸着剤の搬送条件を満たしているか否かを判定してもよい。
例えば、実施の形態4の貯蔵部40が、実施の形態1~3、および5に係る二酸化炭素回収装置10に設けられていてもよい。この場合、例えば、実施の形態1において、室外機21および室内機22の双方が搬送条件を満たす場合、制御部17は、第1搬送経路14および第2搬送経路15の双方にて吸着剤を搬送するよう、切替部16を制御してもよい。また、実施の形態2、3において、第1室内機31と第2室内機32とで、吸気口の二酸化炭素濃度が略同一である場合、制御部17は、第1搬送経路14および第2搬送経路15の双方にて吸着剤を搬送するよう、切替部16を制御してもよい。実施の形態5において、室外機21および室内機22の双方において、吸気口の温度が60℃以下である場合、制御部17は、第1搬送経路14および第2搬送経路15の双方にて吸着剤を搬送するよう、切替部16を制御してもよい。
これにより、複数個所で同時に二酸化炭素を吸着できるため、二酸化炭素をより効率的に回収することができる。
Claims (12)
- 室外機、室内機、あるいは換気システムに設けられている第1空気流路および第2空気流路のうち少なくとも一方の空気流路を流通する空気に含まれる二酸化炭素を回収する、二酸化炭素回収装置であって、
二酸化炭素を吸着する吸着剤と、
前記吸着剤に吸着した二酸化炭素を分離する分離部と、
前記空気流路に取り込まれる空気における、温度、湿度、あるいは二酸化炭素の濃度を計測する計測部と、
前記第1空気流路と前記分離部とを経由して前記吸着剤を搬送する第1搬送経路と、
前記第2空気流路と前記分離部とを経由して前記吸着剤を搬送する第2搬送経路と、
前記第1搬送経路にて前記吸着剤を搬送する状態と、前記第2搬送経路にて前記吸着剤を搬送する状態と、前記第1搬送経路および前記第2搬送経路の双方にて前記吸着剤を搬送する状態と、を切り替える切替部と、
前記計測部の計測結果に基づき、前記切替部を制御する制御部と、
前記分離部により分離された二酸化炭素を回収する回収部と、
を備える、二酸化炭素回収装置。 - 前記第1空気流路は、室外機に設けられており、
前記第2空気流路は、室内機に設けられており、
前記計測部は、前記第1空気流路に空気を取り入れる第1吸気口の第1温度および第1湿度を計測する第1温湿度センサと、前記第2空気流路に空気を取り入れる第2吸気口の第2温度および第2湿度を計測する第2温湿度センサと、を含み、
前記制御部は、前記第1温湿度センサおよび前記第2温湿度センサの計測結果に基づき、前記切替部を制御する、請求項1に記載の二酸化炭素回収装置。 - 前記第1空気流路は、第1室内機に設けられており、
前記第2空気流路は、第2室内機に設けられており、
前記計測部は、前記第1空気流路に空気を取り入れる第1吸気口の二酸化炭素濃度を計測する第1二酸化炭素センサと、前記第2空気流路に空気を取り入れる第2吸気口の二酸化炭素濃度を計測する第2二酸化炭素センサと、を含み、
前記制御部は、前記第1二酸化炭素センサおよび前記第2二酸化炭素センサの計測結果に基づき、前記切替部を制御する、請求項1に記載の二酸化炭素回収装置。 - 前記計測部は、前記第1吸気口の温度および湿度を計測する第1温湿度センサと、前記第2吸気口の温度および湿度を計測する第2温湿度センサと、をさらに含み、
前記制御部は、前記第1室内機で暖房運転を行い、前記第2室内機で冷房運転を行うとき、前記第1二酸化炭素センサ、前記第2二酸化炭素センサ、前記第1温湿度センサ、および前記第2温湿度センサの計測結果に基づき、前記切替部を制御する、請求項3に記載の二酸化炭素回収装置。 - 前記吸着剤を貯蔵する貯蔵部をさらに備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の二酸化炭素回収装置。
- 前記第1搬送経路および前記第2搬送経路を流通する空気の水分を吸着する水分吸着部、をさらに備え、
前記第1空気流路は、室外機に設けられており、
前記第2空気流路は、室内機に設けられており、
前記計測部は、前記第1空気流路に空気を取り入れる第1吸気口の温度を計測する第1温度センサと、前記第2空気流路に空気を取り入れる第2吸気口の温度を計測する第2温度センサと、を含み、
前記制御部は、前記第1温度センサおよび前記第2温度センサの計測結果に基づき、前記切替部を制御する、請求項1に記載の二酸化炭素回収装置。 - 前記計測部は、前記第1空気流路に空気を取り入れる第1吸気口の第1温度および第1湿度を計測する第1温湿度センサと、前記第2空気流路に空気を取り入れる第2吸気口の第2温度および第2湿度を計測する第2温湿度センサと、を含み、
前記制御部は、前記第1温度および前記第2温度が60℃以上であり、かつ前記第1湿度および前記第2湿度が60%以上である場合には、前記吸着剤の搬送を停止するよう、前記切替部を制御する、請求項1に記載の二酸化炭素回収装置。 - 前記計測部は、前記第1空気流路に空気を取り入れる第1吸気口の第1温度および第1湿度を計測する第1温湿度センサと、前記第2空気流路に空気を取り入れる第2吸気口の第2温度および第2湿度を計測する第2温湿度センサと、を含み、
前記制御部は、前記第1温度および前記第2温度が略同一であり、かつ前記第1湿度および前記第2湿度が略同一である場合は、前記第1搬送経路にて前記吸着剤を搬送するよう、前記切替部を制御する、請求項1に記載の二酸化炭素回収装置。 - 前記第1空気流路は、室外機に設けられており、
前記第2空気流路は、換気システムに設けられており、
前記計測部は、前記第1空気流路に空気を取り入れる第1吸気口の第1温度および第1湿度を計測する第1温湿度センサと、前記第2空気流路に空気を取り入れる第2吸気口の第2温度および第2湿度を計測する第2温湿度センサと、を含み、
前記制御部は、前記第1温湿度センサおよび前記第2温湿度センサの計測結果に基づき、前記切替部を制御する、請求項1に記載の二酸化炭素回収装置。 - 前記第1搬送経路および前記第2搬送経路を流通する空気の水分を吸着する水分吸着部、をさらに備え、
前記第1空気流路は、室外機に設けられており、
前記第2空気流路は、換気システムに設けられており、
前記計測部は、前記第1空気流路に空気を取り入れる第1吸気口の温度を計測する第1温度センサと、前記第2空気流路に空気を取り入れる第2吸気口の温度を計測する第2温度センサと、を含み、
前記制御部は、前記第1温度センサおよび前記第2温度センサの計測結果に基づき、前記切替部を制御する、請求項1に記載の二酸化炭素回収装置。 - 二酸化炭素を吸着する吸着剤を用いて、室外機、室内機、あるいは換気システムに設けられている第1空気流路および第2空気流路のうち少なくとも一方の空気流路を流通する空気に含まれる二酸化炭素を回収する、二酸化炭素回収方法であって、
前記空気流路に取り込まれる空気における、温度、湿度、あるいは二酸化炭素の濃度の計測結果に基づき、前記第1空気流路を経由する第1搬送経路にて前記吸着剤を搬送する状態と、前記第2空気流路を経由する第2搬送経路にて前記吸着剤を搬送する状態と、前記第1搬送経路および前記第2搬送経路の双方にて前記吸着剤を搬送する状態と、で前記吸着剤の搬送経路を切り替える切替工程と、
前記切替工程で切り替えられた前記搬送経路にて前記吸着剤を搬送し、前記少なくとも一方の空気流路を流通する空気と前記吸着剤とを接触させて、前記吸着剤に二酸化炭素を吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程で二酸化炭素を吸着した前記吸着剤から二酸化炭素を分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された二酸化炭素を回収する回収工程と、
を備える、二酸化炭素回収方法。 - 前記分離工程で二酸化炭素が分離された前記吸着剤を貯蔵部に貯蔵する貯蔵工程、をさらに備え、
前記貯蔵部に貯蔵された前記吸着剤を用いて、前記吸着工程と前記分離工程とが同時に行われる、請求項11に記載の二酸化炭素回収方法。
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