加热器构件及车厢空气调节系统的制作方法

本发明涉及一种加热器构件及车厢空气调节系统。

背景技术：

1、在汽车等各种车辆中，针对提高车厢环境的需求呈现升高。作为具体需求，可以举出：减少车厢内的co2而抑制司机的睡意、对车厢内进行调湿、以及将车厢内的气味成分及过敏诱因成分等有害挥发成分予以除去等。作为针对这样的需求有效的对策，可以举出换气，不过，换气会构成冬季损耗大量加热器能量的主要原因，导致冬季的能量效率降低。特别是，电动汽车(bev：battery electric vehicle)中存在着因为其能量损耗而导致续航距离大幅减少的问题。

2、作为解决上述问题的方法，专利文献1及2中公开了车厢空气调节系统，其中，将车厢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之后，通过加热，使除去对象成分反应或脱离并释放到车外，将功能材料再生。这样的车厢空气调节系统中，为了确保除去对象成分的捕捉性能，要求空气与功能材料的接触尽量多，并且，为了促进功能材料的再生，要求能够将功能材料加热到规定的温度。例如通过将吸附于功能材料的物质利用氧化反应予以除去的方法、以及使吸附于功能材料的物质脱离并排出的方法等，来进行再生，但是，这些方法均需要根据吸附物质而将功能材料加热到适当的温度。

3、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体，该柱状蜂窝结构体具有外周壁和隔壁，该隔壁配设于外周壁的内侧，且区划形成出多个隔室，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，第一端面及第二端面处的开口率为0.81以上。该加热器构件用于车厢的供暖用途，通过具有蜂窝结构，能够使加热面积变大，因此，其为效率良好的加热机构。所以，可以认为：若将这样的加热器构件用作功能材料的载体，则能够对缩短功能材料的再生时间作出贡献。特别是，该加热器构件能够通电加热且具有ptc特性，因此，可以认为：能够将功能材料容易地加热，并且，还能够抑制过度发热，从而抑制功能材料的热劣化。另外，由于温度过高的风险得以避免，所以，即便将初始电阻设定得较小来加快加热速度，也能够确保安全，从而能够实现以短时间进行升温。

4、然而，在专利文献3中记载的加热器构件的区划形成出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难以上升，隔室内能够将功能材料有效加热的流路延伸的方向上的区域变窄。亦即，担载于加热器构件的功能材料的一部分的再生效率较低，无法有效利用。另外，在功能材料为催化剂时，有时为了催化剂活化而需要加热，但是，如果所担载的催化剂的升温不充分，则无法有效利用催化剂。设置无法有效利用的含功能材料层会构成使加热器构件的性价比降低的主要原因。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2020－104774号公报

8、专利文献2：日本特开2020－111282号公报

9、专利文献3：国际公开第2020/036067号

技术实现思路

1、用于对加热器构件进行加热的电极设置于蜂窝结构体的第一端面及第二端面，因此，可以认为：通过采用以不仅在蜂窝结构体的第一端面及第二端面延伸存在、还自第一端面及第二端面在流路延伸的方向上的隔壁的表面的一部分延伸存在的方式设置一对电极的电极结构，可以使能够将功能材料有效加热的流路延伸的方向上的区域变宽。

2、然而，在具有这样的电极结构的加热器构件的区划形成出隔室的隔壁及隔壁上的电极的表面设置有含功能材料层的情况下，与没有设置该含功能材料层的情形相比，存在电阻容易因长时间的使用而上升的倾向。

3、作为电阻上升的主要原因，认为是电极的氧化，因此，考虑通过镀敷等而对电极的表面予以保护。但是，如果对电极的表面进行镀敷，则成本增大，并且，因镀敷而使得电极变厚，因此，隔室容易堵塞。

4、本发明是为了解决如上所述的课题而实施的，其课题在于，提供使能够将功能材料有效加热的流路延伸的方向上的区域变宽、且即便长时间使用，电阻也难以上升的便宜的加热器构件。

5、另外，本发明的课题在于，提供具备上述加热器构件的车厢空气调节系统。

6、本发明的发明人为了解决上述课题进行了潜心研究，结果得到以下见解。

7、如果长时间实施反复利用含功能材料层对水分等除去对象成分进行捕捉及释放，则容易在入口侧的含功能材料层残留有水分。被含功能材料层捕捉的水分容易因周围的温度及湿度的变化而变成水滴或水蒸汽，在入口侧的电极附着并滞留，入口侧的电极容易劣化。另一方面，在出口侧的含功能材料层不易残留有水分，因此，出口侧的电极不易劣化。

8、并且，本发明的发明人基于上述见解发现：通过将入口侧的电极设为阴极，将出口侧的电极设为阳极，能够解决上述课题，以至完成本发明。即，本发明如下例示。

9、(1)一种加热器构件，其中，具备：

10、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，且区划形成出多个隔室，该多个隔室成为从入口端面延伸至出口端面的流路，至少所述隔壁由具有ptc特性的材料构成；

11、阴极，该阴极具有：设置于所述入口端面上的阴极部分a1、以及与所述阴极部分a1连结且自所述入口端面沿所述流路延伸的方向设置于所述隔壁的表面的阴极部分b1；

12、阳极，该阳极具有：设置于所述出口端面上的阳极部分a2、以及与所述阳极部分a2连结且自所述出口端面沿所述流路延伸的方向设置于所述隔壁的表面的阳极部分b2；以及

13、含功能材料层，该含功能材料层设置于未设置所述阴极部分b1及所述阳极部分b2的所述隔壁、所述阴极部分b1及所述阳极部分b2的表面上，且至少含有除湿材料。

14、(2)根据(1)所述的加热器构件，其中，

15、所述含功能材料层还设置于所述阴极部分a1及所述阳极部分a2的至少一部分的表面。

16、(3)根据(2)所述的加热器构件，其中，

17、在所述阳极部分a2的表面所设置的所述含功能材料层的厚度大于在所述阴极部分a1的表面所设置的所述含功能材料层的厚度。

18、(4)根据(2)或(3)所述的加热器构件，其中，

19、在所述阴极部分a1的表面所设置的所述含功能材料层的厚度为300μm以下。

20、(5)根据(1)～(4)中的任一项所述的加热器构件，其中，

21、所述蜂窝结构体中，所述隔壁的厚度为80～500μm。

22、(6)根据(1)～(5)中的任一项所述的加热器构件，其中，

23、所述阴极及所述阳极由包含从铝、不锈钢、镍、银及铜中选择的1种以上的材料构成。

24、(7)根据(1)～(6)中的任一项所述的加热器构件，其中，

25、具有ptc特性的所述材料由以钛酸钡为主成分且实质上不含铅的材料构成。

26、(8)根据(1)～(7)中的任一项所述的加热器构件，其中，

27、所述含功能材料层还含有：能够对从二氧化碳及挥发成分中选择的一种以上进行吸附的功能材料。

28、(9)根据(1)～(8)中的任一项所述的加热器构件，其中，

29、所述加热器构件还具备端子，该端子设置于所述阴极部分a1及所述阳极部分a2的至少一部分的表面。

30、(10)根据(9)所述的加热器构件，其中，

31、所述端子由包含从铝、不锈钢、镍、银及铜中选择的1种以上的材料构成。

32、(11)一种车厢空气调节系统，其中，具备：

33、(1)～(10)中的任一项所述的加热器构件；

34、电源，该电源用于对所述加热器构件施加电压；

35、流入配管，该流入配管将车厢和所述加热器构件的所述入口端面连通；

36、流出配管，该流出配管将所述加热器构件的所述出口端面和所述车厢及车外连通；以及

37、切换阀，该切换阀设置于所述流出配管，能够将流通于所述流出配管的空气流在所述车厢与所述车外之间进行切换。

38、(12)根据(11)所述的车厢空气调节系统，其中，

39、所述车厢空气调节系统还具备通风机，该通风机用于使来自所述车厢的空气经由所述流入配管而流入于所述加热器构件的所述入口端面。

40、(13)根据(11)或(12)所述的车厢空气调节系统，其中，

41、所述车厢空气调节系统还具备控制部，该控制部能够在第一模式与第二模式之间执行切换，

42、所述第一模式为：将来自所述电源的施加电压断开，以使得流通于所述流出配管的空气向所述车厢流动的方式对所述切换阀进行切换，

43、所述第二模式为：将来自所述电源的施加电压接通，以使得流通于所述流出配管的空气向所述车外流动的方式对所述切换阀进行切换。

44、发明效果

45、根据本发明，可以提供使能够将功能材料有效加热的流路延伸的方向的区域变宽、且即便长时间使用，电阻也难以上升的便宜的加热器构件。

46、另外，根据本发明，可以提供具备上述加热器构件的车厢空气调节系统。