2026-110245 移動体の二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素の回収方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2026110245

(43)【公開日】2026-07-02

(54)【発明の名称】移動体の二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素の回収方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/04 20060101AFI20260625BHJP

   B01D 53/14 20060101ALI20260625BHJP

   C01B 32/50 20170101ALI20260625BHJP

   B60P 3/00 20060101ALI20260625BHJP

【ＦＩ】

B01D53/04

B01D53/14 100

C01B32/50

B60P3/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024225599

(22)【出願日】2024-12-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 瑛子

(72)【発明者】

【氏名】原田 雄司

(72)【発明者】

【氏名】内田 健司

(72)【発明者】

【氏名】藤本 昌彦

(72)【発明者】

【氏名】堀越 政寛

(72)【発明者】

【氏名】笠原 康一

【テーマコード（参考）】

4D012

4D020

4G146

【Ｆターム（参考）】

4D012BA02

4D012CA03

4D012CB05

4D012CD07

4D012CD08

4D012CD10

4D012CE01

4D012CE02

4D012CE03

4D012CF02

4D012CF10

4D012CG01

4D012CK07

4D020AA03

4D020BA21

4D020BC01

4D020BC02

4D020BC10

4D020CA01

4D020CC20

4D020DA01

4D020DA02

4D020DA03

4D020DB01

4D020DB09

4D020DB20

4G146JA02

4G146JB09

4G146JC21

4G146JC27

4G146JD02

(57)【要約】

【課題】大気中の二酸化炭素を効率よく回収する。
【解決手段】移動中に大気を取り込んで大気中の二酸化炭素を回収する移動体１の二酸化炭素回収装置２である。筐体１０に収容される二酸化炭素の吸着材２０ａと、二酸化炭素の回収を制御する制御装置２ｂとを備える。筐体１０は、移動体１の進行方向に対して異なる方向に臨む開閉式の複数の大気取入口１４，１５と、移動体１の進行方向に対して後方に臨む大気排出口１６とを有している。制御装置２ｂが、移動体１の移動速度に応じて、複数の大気取入口１４，１５の開閉状態を制御する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動中に大気を取り込んで大気中の二酸化炭素を回収する、移動体の二酸化炭素回収装置であって、
前記移動体に取り付けられる筐体と、
前記筐体に収容される二酸化炭素の吸着材と、
二酸化炭素の回収を制御する制御装置と、
を備え、
前記筐体は、
前記移動体の進行方向に対して異なる方向に臨む開閉式の複数の大気取入口と、
前記移動体の進行方向に対して後方に臨む大気排出口と、
を有し、
前記制御装置が、前記移動体の移動速度に応じて、複数の前記大気取入口の開閉状態を制御する、二酸化炭素回収装置。

【請求項2】

請求項１に記載の二酸化炭素回収装置おいて、
前記大気取入口は、
前記移動体の進行方向に臨む第１大気取入口と、
前記第１大気取入口の側方に臨む第２大気取入口と、
を含み、
前記移動体が低速で移動している時には、前記制御装置が、前記第１大気取入口を開いて前記第２大気取入口を閉じる第１開閉制御を実行し、前記移動体が高速で移動している時には、前記制御装置が、前記第１大気取入口を閉じて前記第２大気取入口を開く第２開閉制御を実行する、二酸化炭素回収装置。

【請求項3】

請求項１に記載の二酸化炭素回収装置おいて、
前記移動体の進行方向に沿って拡がる前記筐体の外表面が曲面を含んで形成されている、二酸化炭素回収装置。

【請求項4】

請求項１に記載の二酸化炭素回収装置おいて、
前記吸着材に、乾燥状態で二酸化炭素を吸着して湿潤状態で二酸化炭素を脱離する湿度スイング式の吸着材が用いられ、
前記筐体又は前記吸着材が前記移動体から脱着可能に構成されている、二酸化炭素回収装置。

【請求項5】

請求項４に記載の二酸化炭素回収装置おいて、
前記移動体が、雨雪を検出して前記制御装置に出力する雨雪検知手段を更に備え、
前記雨雪検知手段が雨雪を検出した場合に、前記制御装置が前記大気取入口を閉じる、第３開閉制御を優先して実行する、二酸化炭素回収装置。

【請求項6】

請求項４に記載の二酸化炭素回収装置おいて、
湿潤状態の前記吸着材が前記移動体に装着される場合に、前記制御装置が、前記大気取入口の少なくともいずれかを開く第４開閉制御を実行する、二酸化炭素回収装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置おいて、
前記移動体は自動車である、二酸化炭素回収装置。

【請求項8】

大気中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素の回収方法であって、
請求項４に記載されている二酸化炭素回収装置を用いて前記吸着材に二酸化炭素を吸着させる回収ステップと、
前記筐体又は前記吸着材を前記移動体から取り外す取り外しステップと、
前記吸着材を湿潤状態にして二酸化炭素を脱離させる再生ステップと、
前記筐体又は前記吸着材を前記移動体に取り付ける取り付けステップと、
を含む、二酸化炭素の回収方法。

【請求項9】

大気中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素の回収方法であって、
請求項６に記載されている二酸化炭素回収装置を用いて前記吸着材に二酸化炭素を吸着させる回収ステップと、
前記筐体又は前記吸着材を前記移動体から取り外す取り外しステップと、
前記吸着材を湿潤状態にして二酸化炭素を脱離させる再生ステップと、
湿潤状態のままで前記筐体又は前記吸着材を前記移動体に取り付ける取り付けステップと、
前記制御装置が前記第４開閉制御を実行し、大気中に気化させることによって前記吸着材を乾燥させる性能回復ステップと、
を含む、二酸化炭素の回収方法。

【請求項10】

請求項８又は９に記載の二酸化炭素の回収方法であって、
前記再生ステップで脱離される二酸化炭素を再利用する再利用ステップを含む、二酸化炭素の回収方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示する技術は、移動体の二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素の回収方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、温室効果ガスを削減するために、カーボンニュートラル（ＣＮ）の実現が重要視されている。その実現手段の一つとして、二酸化炭素回収装置を移動体に搭載し、大気中の二酸化炭素を回収する技術が検討されている（例えば特許文献１）。

【0003】

特許文献１の車両では、フロアパネルの下側に、前後方向に延びて走行時に大気が流れる管路が設けられている。その管路の途中に二酸化炭素回収装置が設置されている。その管路にはまた、二酸化炭素回収装置をバイパスするバイパス管が設けられている。シャッタの開閉により、二酸化炭素回収装置への大気の流入が切り替わる。それにより、二酸化炭素の回収と非回収とを操作できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１０９４８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の技術では、車両の速度については考慮されていない。

【0006】

すなわち、低速時と高速時とでは、大気の流速が変わる。二酸化炭素回収装置が吸着材で二酸化炭素を吸着する方式であると、高速時には、管路に多量の大気が流入し、吸着材と大気との接触が不十分になる。それに伴い、二酸化炭素の回収効率が低下する。空気抵抗も増加するので、車両の燃費及び電費も低下する。

【0007】

更に、特許文献１の技術では、二酸化炭素回収装置に回収した後についても考慮されていない。回収した二酸化炭素が満量になれば、二酸化炭素の取り出しや再生などの処理が必要になる。フロアパネルの下側では、そのような処理は難しいが、これら処理についての説明は無い。

【0008】

そこで、この明細書では、大気中の二酸化炭素を効率よく回収できる技術について開示する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

開示する技術は、移動中に大気を取り込んで大気中の二酸化炭素を回収する、移動体の二酸化炭素回収装置に関する。

【0010】

前記二酸化炭素回収装置は、前記移動体に取り付けられる筐体と、前記筐体に収容される二酸化炭素の吸着材と、二酸化炭素の回収を制御する制御装置と、を備える。前記筐体は、前記移動体の進行方向に対して異なる方向に臨む開閉式の複数の大気取入口と、前記移動体の進行方向に対して後方に臨む大気排出口と、を有している。そして、前記制御装置が、前記移動体の移動速度に応じて、複数の前記大気取入口の開閉状態を制御する。

【0011】

この二酸化炭素回収装置によれば、二酸化炭素の吸着材を収容する筐体が、移動体の進行方向に対して異なる方向に臨む開閉式の複数の大気取入口と、移動体の進行方向に対して後方に臨む大気排出口とを有している。従って、移動体の進行方向だけでなく、異なる方向からも筐体に大気を取り入れることができる。

【0012】

そして、移動体の移動速度に応じて、これら大気取入口の開閉状態を制御するので、移動速度に応じた適切な状態で大気を二酸化炭素回収装置に取り入れることができる。それにより、大気中の二酸化炭素を効率よく回収できる。

【0013】

筐体の設置部位は、大気に接する移動体の外表面であればよく、仕様に応じて選択できる。従って、設計の自由度が高い。アクセスが容易な部位に筐体を設置すれば、回収や再生などの処理も簡単に行える。

【0014】

前記大気取入口は、前記移動体の進行方向に臨む第１大気取入口と、前記第１大気取入口の側方に臨む第２大気取入口と、を含み、前記移動体が低速で移動している時には、前記制御装置が、前記第１大気取入口を開いて前記第２大気取入口を閉じる第１開閉制御を実行し、前記移動体が高速で移動している時には、前記制御装置が、前記第１大気取入口を閉じて前記第２大気取入口を開く第２開閉制御を実行する、としてもよい。

【0015】

低速時に筐体が受ける風圧は弱い。従って、風と正対する第１大気取入口を開くことで、多量の大気を取り入れて、吸着材に十分に接触させながら通過させることができる。従って、二酸化炭素の高い回収効率が得られる。

【0016】

一方、高速時に筐体が受ける風圧は強い。従って、第１大気取入口を開くと、過剰な量の大気が取り入れられて、その多くが吸着材との接触が不十分な状態で通過する。従って、二酸化炭素の回収効率が低下する。

【0017】

それに対し、第１大気取入口を閉じて第２大気取入口を開くと、流速が低下した大気が側方から筐体に入り込む。それにより、比較的多量の大気を筐体に取り入れて、しかも、吸着材に十分に接触させながら通過させることができる。従って、二酸化炭素の高い回収量とともに高い回収効率が得られる。

【0018】

前記移動体の進行方向に沿って拡がる前記筐体の外表面が曲面を含んで形成されている、としてもよい。

【0019】

そうすれば、筐体を移動体の外表面に設置しても、走行抵抗を低減できる。従って、移動体のエネルギーロスを抑制できる。

【0020】

前記吸着材に、乾燥状態で二酸化炭素を吸着して湿潤状態で二酸化炭素を脱離する湿度スイング式の吸着材が用いられ、前記筐体又は前記吸着材が前記移動体から脱着可能に構成されている、としてもよい。

【0021】

そうすれば、移動体から取り外した吸着材を水で濡らすことで、二酸化炭素を吸着材から脱離させることができる。従って、吸着材を比較的簡単に再生でき、回収した二酸化炭素を比較的簡単に再利用できる。

【0022】

前記移動体が、雨雪を検出して前記制御装置に出力する雨雪検知手段を更に備え、前記雨雪検知手段が雨雪を検出した場合に、前記制御装置が前記大気取入口を閉じる、第３開閉制御を優先して実行する、としてもよい。

【0023】

降雨や降雪によって湿度スイング式の吸着材が濡れると、二酸化炭素の回収が困難になる。それに対し、この二酸化炭素回収装置では、雨雪を検知すると、優先的に、筐体が全閉状態になる。従って、降雨等によって吸着材が濡れるのを防止できる。

【0024】

湿潤状態の前記吸着材が前記移動体に装着される場合に、前記制御装置が、前記大気取入口の少なくともいずれかを開く第４開閉制御を実行する、としてもよい。

【0025】

再生した吸着材がその性能を回復するには、乾燥する必要がある。しかし、濡れた吸着材は乾燥し難いので、乾燥するには時間および手間を要する。それに対し、この二酸化炭素回収装置の場合、吸着材が乾き易いように大気取入口が開かれるので、吸着材が湿潤状態のままで移動体に装着できる。

【0026】

移動体が移動すれば、風を利用して吸着材を乾燥できる。従って、扱い易いうえに、吸着材の性能を早期に回復できる。

【0027】

前記移動体の好適な具体例としては、自動車である。

【0028】

開示する技術はまた、大気中の二酸化炭素を回収する二酸化炭素の回収方法に関する。

【0029】

その回収方法は、上述した二酸化炭素回収装置を用いて前記吸着材に二酸化炭素を吸着させる回収ステップと、前記筐体又は前記吸着材を前記移動体から取り外す取り外しステップと、前記吸着材を湿潤状態にして二酸化炭素を脱離させる再生ステップと、前記筐体又は前記吸着材を前記移動体に取り付ける取り付けステップと、を含む。

【0030】

また、前記取り付けステップでは、湿潤状態のままで前記筐体又は前記吸着材を前記移動体に取り付け、前記制御装置が前記第４開閉制御を実行し、大気中に気化させることによって前記吸着材を乾燥させる性能回復ステップを含む、としてもよい。

【0031】

更に、前記再生ステップで脱離される二酸化炭素を再利用する再利用ステップを含む、としてもよい。

【0032】

これら回収方法によれば、大気中の二酸化炭素を効率よく回収できる。そして、吸着材の再生や回収した二酸化炭素の再利用も比較的簡単に行える。従って、カーボンニュートラル（ＣＮ）の実現に寄与できる。

【発明の効果】

【0033】

開示する技術を適用した二酸化炭素回収装置によれば、大気中の二酸化炭素を効率よく回収できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】開示する技術を適用した車両を示す図である。

【図2】二酸化炭素回収装置を説明するための図である。

【図3】実施例と比較例において、車速と走行抵抗との関係を表した図である。

【図4】制御装置とその関連機器に関するブロック図である。

【図5】低速時および高速時のＣＯ２回収器を示す図である。

【図6】実施例と比較例において、車速と回収効率との関係を表した図である。

【図7】制御装置の制御例を表したフローチャートである。

【図8】吸着材の再生および二酸化炭素の再利用の方法の一例を表した図である。

【図9】制御装置とその関連機器に関するブロック図である。

【図10】制御装置の制御例を表したフローチャートである。

【図11】二酸化炭素回収装置の変形例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、開示する技術について説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎない。説明で用いる前後、左右、及び、上下の各方向は、実施形態で示す車両を基準とする。

【0036】

＜移動体＞
図１に、開示する技術（二酸化炭素回収装置）を適用した移動体を例示する。例示の移動体は車両１（自動車）である。ただし、開示する技術は、船舶、鉄道車両など、移動するものであれば適用できる。

【0037】

車両１の駆動源は、エンジン、バッテリ、又は、これら双方であってもよい（いわゆる従来の自動車、電気自動車、ハイブリッド車）。車両１の形態も、ここでは乗用自動車を例示するが、貨物自動車などであってもよい。

【0038】

＜二酸化炭素回収装置＞
車両１の移動中（走行中）に大気を取り込んで大気中の二酸化炭素を回収するために、この車両１では、Ｂピラー１ａに二酸化炭素回収装置（詳細にはＣＯ２回収器２ａ）が設置されている。

【0039】

なお、Ｂピラー１ａの設置は一例である。ＣＯ２回収器の設置部位は、車両１のボディの外面であればよく、仕様に応じて選択できる。具体的には、ＣＯ２回収器は、ボンネット、ルーフパネル、ドアパネルを含めたサイドパネル、各種ピラー、サイドシルなどに設置できる。ただし、車両１の下側はＣＯ２回収器へアクセスし難い点で不利がある。

【0040】

図２に、このＢピラー用のＣＯ２回収器２ａの具体的な構造を示す。ＣＯ２回収器２ａは、Ｂピラー１ａの外面に取り付けられている。

【0041】

ＣＯ２回収器２ａは、帯状に延びる筐体１０を有している。筐体１０は、Ｂピラー１ａに沿って上下方向に延びるように、Ｂピラー１ａに取り付けられている。筐体１０は、Ｂピラー１ａの外面に固定される組付ベース１１と、組付ベース１１の表面に被さるように一体化されたカバーケース１２とを有している。組付ベース１１とカバーケース１２との間には、収容室１３が構成されている。

【0042】

収容室１３には、二酸化炭素を吸着するカートリッジ（吸着カートリッジ２０）が収容されている。吸着カートリッジ２０は、複数のフィルタ状の吸着材２０ａを積層して帯状に構成されている。吸着カートリッジ２０は、脱着可能な状態で収容室１３に収容されている。本実施形態では、吸着材２０ａに湿度スイング式の吸着材が用いられている。

【0043】

湿度スイング式の吸着材は、公知であるため、その詳細な説明は省略する。湿度スイング式の吸着材は、例えば、ゼオライト、４級アンモニウム基を含む強塩基性陰イオン交換樹脂などからなり、含水量の違いで二酸化炭素の吸着性能が異なる。大略、湿度スイング式の吸着材は、乾燥状態で二酸化炭素を吸着して湿潤状態で二酸化炭素を脱離する性質を有している。

【0044】

組付ベース１１にはフレーム（不図示）が組み付けられている。カバーケース１２は、そのフレームに取り付けられた複数の外装部材によって構成されている。具体的には、カバーケース１２は、正面パネル１２ａ、側面パネル１２ｂ、背面パネル１２ｃ、一対の端面パネル１２ｄ、前端ビーム１２ｅ、後端ビーム１２ｆ、などからなる。

【0045】

前端ビーム１２ｅは、フレームに支持された状態で、Ｂピラー１ａの前縁部分に沿って延びている。後端ビーム１２ｆは、フレームに支持された状態で、Ｂピラー１ａの後縁部分に沿って延びている。

【0046】

正面パネル１２ａは、帯板状の部材からなり、その側縁の一方が、前端ビーム１２ｅに回動自在に支持されている。それにより、正面パネル１２ａは、収容室１３の前方を覆う閉じ位置（図２に実線で示す）と、収容室１３の前方を開放する開き位置（図２に二点鎖線で示す）と、に変位可能に構成されている。正面パネル１２ａは、組付ベース１１に回動自在に支持してあってもよい。

【0047】

側面パネル１２ｂは、帯板状の部材からなり、その側縁の一方が、後端ビーム１２ｆに回動自在に支持されている。それにより、側面パネル１２ｂは、収容室１３の側方を覆う閉じ位置（図２に実線で示す）と、収容室１３の側方を開放する開き位置（図２に二点鎖線で示す）と、に変位可能に構成されている。

【0048】

背面パネル１２ｃは、帯板状の部材からなり、その側縁の一方が、組付ベース１１に回動自在に支持されている。それにより、背面パネル１２ｃは、収容室１３の後方を覆う閉じ位置（図２に実線で示す）と、収容室１３の後方を開放する開き位置（図２に二点鎖線で示す）と、に変位可能に構成されている。背面パネル１２ｃは、後端ビーム１２ｆに回動自在に支持してあってもよい。

【0049】

なお、これらパネルの常態は閉じ位置である。従って、これらパネルは閉じ位置にあることを前提に説明する。一対の端面パネル１２ｄは、収容室１３の上方及び下方を覆うように、前端ビーム１２ｅ及び後端ビーム１２ｆと共にフレームに取り付けられている。

【0050】

このように構成することにより、本実施形態の筐体１０は、車両１の進行方向に対して異なる方向に臨む開閉式の複数の大気取入口１４，１５と、車両１の進行方向に対して後方に臨む大気排出口１６と、を有している。具体的には、正面パネル１２ａにより、車両１の進行方向に臨む開閉式の第１大気取入口１４が構成され、側面パネル１２ｂにより、第１大気取入口１４の側方に臨む開閉式の第２大気取入口１５が構成されている。そして、背面パネル１２ｃにより、開閉式の大気排出口１６が構成されている。

【0051】

進行方向に沿って拡がる筐体１０の外表面は、曲面を含んで形成されている。特に流線形にするのが好ましい。本実施形態の筐体１０の外表面は流線形状に形成されている。

【0052】

具体的には、側面パネル１２ｂの外面は、外方へ膨らむように前後方向に湾曲した曲面となっている。そして、その前側の縁よりも後側の縁の方が組付ベース１１の方に位置している。それにより、第１大気取入口１４の側よりも大気排出口１６の側の方が断面幅の小さい曲面で形成されている。

【0053】

そして、正面パネル１２ａは、側面パネル１２ｂの曲面に連なるように、前方に向かって下り傾斜している。正面パネル１２ａの基端側よりも遊端側の方が前方に位置している。

【0054】

このように、筐体１０の外表面を形成することにより、車両１の走行抵抗を低減できる。

【0055】

図３に、筐体１０の形状の違いによる車速と走行抵抗との関係の一例を示す。図３は、筐体１０の断面形状が流線形状の場合（実線：実施例）と、筐体１０の断面形状が矩形の場合（破線：比較例）とを示している。

【0056】

車速が高くなるほど、比較例は顕著に走行抵抗が増加するのに対し、実施例は比較的穏やかに走行抵抗が増加する。高速の同じ速度で比較した場合、比較例よりも実施例の方が、圧倒的に走行抵抗が小さい。従って、筐体１０の外表面を流線形状にすることで走行抵抗を効果的に低減できる。特に、高速域において有効である。

【0057】

なお、筐体１０の形状は仕様に応じて適宜調整できる。例えば、側面パネル１２ｂだけを曲面で形成してもよい。前後の断面幅は同じであってもよい。

【0058】

図２に示すように、収容室１３には、正面パネル１２ａ、側面パネル１２ｂ、及び、背面パネル１２ｃの各々を開閉する第１モータ１７、第２モータ１８、及び、第３モータ１９が設置されている。これらモータの駆動を制御して二酸化炭素の回収を制御するために、ＣＯ２回収器２ａには、制御装置２ｂが付設されている。

【0059】

（制御装置）
図４に、制御装置２ｂおよびその関連機器に関するブロック図を示す。制御装置２ｂは、プロセッサ、メモリ、インターフェースなどのハードウエアと、メモリに実装されたデータ、制御プログラムなどのソフトウエアとで構成されている。

【0060】

車両１には、車速を計測する車速センサ３が設置されている。制御装置２ｂは、車速センサ３から車速の信号を入力する。車両１にはまた、雨雪、つまり降雨や降雪を検知する雨雪センサ４が設置されている。制御装置２ｂは、雨雪センサ４から雨雪の信号を入力する。

【0061】

制御装置２ｂは、第１モータ１７、第２モータ１８、及び、第３モータ１９と電気的に接続されており、車速センサ３及び雨雪検知手段から入力される信号に基づいて、これらに制御信号を出力する。それにより、制御装置２ｂは、車両１の移動速度に応じて、あるいは、天候に応じて、上述した、ＣＯ２回収器２ａの各大気取入口１４，１５および大気排出口１６の開閉状態を制御する。ＣＯ２回収器２ａ及び制御装置２ｂは、二酸化炭素回収装置２を構成している。

【0062】

車両１にはまた、二酸化炭素回収装置２を利用するためのアプリケーションが実装されている。ユーザがそのアプリケーションを起動することにより、二酸化炭素回収装置２が動作して大気中の二酸化炭素の回収が可能になる。アプリケーションには、ＣＯ２回収モード、再生モードなど、二酸化炭素回収装置２の状態に対応した各種の動作モードが設定されている。

【0063】

（ＣＯ２回収モード）
ユーザによってアプリケーションが起動されると、制御装置２ｂは、大気中の二酸化炭素の回収に関する処理を開始する。すなわち、二酸化炭素回収装置２は、車両１の走行中に、走行風を利用してＣＯ２回収器２ａに大気を取り込み、吸着カートリッジ２０に二酸化炭素を吸着させる。そうすることにより、大気中の二酸化炭素を回収する処理を実行する（ＣＯ２回収モード）。

【0064】

その際、車速は絶えず高低に変化する。車速に応じて走行風も強弱に変化する。従って、低速時と高速時とでは、大気の流速が変わる。

【0065】

低速時の走行風は弱く、大気の流速は遅い。従って、ＣＯ２回収器２ａに大気を多く導入しても、大気と吸着材２０ａとを十分に接触させることができる。二酸化炭素の高い回収効率を確保できる。

【0066】

それに対し、高速時の走行風は強く、大気の流速は速い。従って、ＣＯ２回収器２ａに大気を多く導入すると、大気と吸着材２０ａとの接触が不十分になる。それに伴い、二酸化炭素の回収効率が低下する。

【0067】

そこで、この二酸化炭素回収装置２では、車速の変化による二酸化炭素の回収効率への影響を抑制するために、制御装置２ｂが、車速に応じて、各大気取入口１４，１５の開閉状態を制御する。

【0068】

具体的には、低速時には、制御装置２ｂが、第１大気取入口１４を開いて第２大気取入口１５を閉じる制御（第１開閉制御）を実行する。そして、高速時には、制御装置２ｂが、第１大気取入口１４を閉じて第２大気取入口１５を開く制御（第２開閉制御）を実行する。

【0069】

図５に、低速時および高速時における各大気取入口１４，１５の開閉状態を示す。二酸化炭素の回収時には、大気排出口１６から大気を排出させるために、背面パネル１２ｃは開き位置に保持される。

【0070】

そうして、低速時には、図５の上図に示すように、第１モータ１７が駆動されて正面パネル１２ａが開き位置に変位される。すなわち、低速時には、第２大気取入口１５は閉じて、第１大気取入口１４および大気排出口１６は開かれた状態になる（第１開閉状態）。

【0071】

第１大気取入口１４は、走行風と正対する。従って、大気の流速が遅く、そして、開口面積が小さくても、必要かつ十分な量の大気を効率よく収容室１３に導入できる。そして、収容室１３に導入された大気は、遅い流速で吸着カートリッジ２０の断面の長手方向に沿って流れるから、大気と吸着材２０ａとを十二分に接触させることができる。従って、二酸化炭素の高い回収効率が得られる。

【0072】

一方、高速時には、図５の下図に示すように、第２モータ１８が駆動されて側面パネル１２ｂが開き位置に変位される。すなわち、高速時には、第１大気取入口１４は閉じて、第２大気取入口１５および大気排出口１６は開かれた状態になる（第２開閉状態）。

【0073】

第２大気取入口１５は、走行風に直交する。そして、走行風と正対する第１大気取入口１４は閉じている。従って、強い走行風が筐体１０の正面に衝突する。それにより、走行風が弱められて、大気の流速は低速時の流速に近づく。

【0074】

そして、速度の低下した大気は、その表面に沿って後方に流れる。第２大気取入口１５が開かれているので、その界面で乱流が生じて収容室１３の側に大気が引き込まれ易い。第２大気取入口１５の開口面積は大きく、大気が吸着カートリッジ２０の断面の長手方向に沿って流れるから、多量の大気を収容室１３に導入できる。

【0075】

そして、収容室１３に導入された大気は、低下した流速で吸着カートリッジ２０の断面の短手方向に向かいつつその長手方向に流れるから、大気と吸着材２０ａとを十二分に接触させることができる。従って、二酸化炭素の高い回収効率が得られる。高速時の二酸化炭素の回収効率が低速時に比べて低下するのを抑制できる。車速に応じて比較的安定した回収効率で二酸化炭素を回収できる。

【0076】

図６に、本実施形態のＣＯ２回収器２ａにおいて、第１開閉状態（前方開口：破線）と、第２開閉状態（側方開口：一点鎖線）と、これらを組み合わせた場合（実施例：実線）とについて、車速と回収効率との関係を表した図を示す。

【0077】

低速の領域では、同じ車速で比較した場合、側方開口は、前方開口よりも収容室１３に導入される大気量は少ない。そのため、前方開口の方が側方開口よりも回収効率は高い。車速が高くなるにつれて、吸着カートリッジ２０を流れる流速は双方ともに速まるが、側方開口の場合、大気が回り込んで入ってくるため、前方開口よりもその流速は低く、その上がり方も小さい。そのため、これら双方の回収効率の差は次第に小さくなっていく。

【0078】

それにより、所定の車速Ｖｓにおいて、前方開口と側方開口とで回収効率が逆転する。そこで、このＣＯ２回収器２ａは、その回収効率が逆転する車速Ｖｓで前方開口から側方開口に切り替える（切替車速Ｖｓ）。すなわち、切替車速Ｖｓで第１開閉制御から第２開閉制御に切り替える。その結果、このＣＯ２回収器２ａでは、双方の優れた特性を利用でき、高い回収効率を実現できる。

【0079】

なお、車速が極めて低い領域では（Ｖ０以下）、吸着カートリッジ２０は、導入した大気が含む二酸化炭素のほぼ全てを吸着できるので、車速が高くなるほど回収効率は高くなる。そして、前方開口よりも流速が低くなる側方開口の場合、矢印で示すように、その特性は、より高い車速へシフトする。

【0080】

切替車速Ｖｓが頻繁に使用される速度領域に位置していると、高頻度で切り替えが実行されるので、耐久性に影響する。車両１の場合であれば、切替車速Ｖｓが中速領域に位置するのは好ましくない。従って、車両１の切替車速Ｖｓとしては、道路事情も考慮し、８０ｋｍ／ｈ以上に設定するのが好ましい。本実施形態の切替車速Ｖｓは８０ｋｍ／ｈとされている。

【0081】

なお、第１開閉制御から第２開閉制御に切り替える車速は必ずしも回収効率が逆転する車速に限らない。例えば、回収効率が逆転する車速が、頻繁に使用される速度領域に位置する場合、その速度領域を外れた車速で切り替えてもよい。また、低速時は、車両１が停止している状態も含む（車速が０ｋｍ／ｈ）。

【0082】

（雨雪対応）
上述したように、本実施形態では、吸着カートリッジ２０に湿度スイング式の吸着材２０ａが用いられている。従って、降雨や降雪によって吸着カートリッジ２０が濡れてしまうと、吸着材２０ａに吸着した二酸化炭素が脱離する。

【0083】

そこで、この二酸化炭素回収装置２では、雨雪センサ４が雨雪を検出した場合に、制御装置２ｂが全閉（大気取入口１４，１５および大気排出口１６が閉じた状態）する制御（第３開閉制御）を優先して実行するように構成されている。例えば、低速での走行時に降雨が検知されると、制御装置２ｂは、走行中であっても、第１大気取入口１４及び大気排出口１６を閉じる。なお、二酸化炭素回収装置２の不使用時には、ＣＯ２回収器２ａが全閉状態であるため、降雨等で濡れるおそれはない。

【0084】

（ＣＯ２回収モードにおける制御装置の制御例）
図７に、ＣＯ２回収モードにおける制御装置２ｂの制御例を示す。ユーザが乗車して車両１の電源を入れると（ステップＳ１でＮｏ）、各種センサが起動する。そうして、上述したように、ユーザがアプリケーションを起動すると、制御装置２ｂは、大気中の二酸化炭素の回収に関する処理を開始する。

【0085】

制御装置２ｂは、雨雪センサ４からの信号に基づいて降雨または降雪の有無を判定する（ステップＳ２）。降雨または降雪が有ると判定すると、制御装置２ｂは第３開閉制御を実行する（ステップＳ３、ＣＯ２回収器２ａは全閉状態）。なお、上述したように二酸化炭素回収装置２の不使用時は、ＣＯ２回収器２ａは全閉状態である。従って、走行を開始する前に降雨等があれば、その状態が保持される。

【0086】

一方、降雨および降雪は無いと判定すると、制御装置２ｂは、車速センサ３からの信号に基づいて車速が切替車速Ｖｓ以上か否かを判定する（ステップＳ４）。そして、車速が切替車速Ｖｓ未満と判定すると、第１開閉制御を実行する（ステップＳ５）。車速が切替車速Ｖｓ以上と判定すると、第２開閉制御を実行する（ステップＳ６）。

【0087】

そうして、車両１の電源が入っている間は、これら一連の制御が継続される（ステップＳ２～ステップＳ６）。車両１の運転が終了してその電源が切られると（ステップＳ１でＹｅｓ）、制御装置２ｂは、ＣＯ２回収器２ａを初期状態（全閉状態）に戻す（初期化制御、ステップＳ７）。

【0088】

（吸着材の再生、ＣＯ２の再利用）
上述した回収方法によれば、二酸化炭素を効率よく回収できる。そうして、二酸化炭素の吸着量が上限に達すると、それ以上、吸着材２０ａは二酸化炭素を吸着できない。従って、吸着カートリッジ２０はその吸着性能を回復させる再生処理が必要になる。大気中から二酸化炭素を効果的に回収するには、再生処理も比較的高頻度にならざるを得ない。その場合、ユーザの負担は大きい。

【0089】

そこで、この二酸化炭素回収装置２では、湿度スイング式の吸着材２０ａを用いて着脱可能にすることにより、比較的簡単な方法で、吸着カートリッジ２０が再生できるように工夫されている。

【0090】

具体的には、上述したように、ＣＯ２回収モードにより、二酸化炭素回収装置２を用いて吸着材２０ａに二酸化炭素を吸着させる処理が行われる（回収ステップ）。それにより、吸着材２０ａへの二酸化炭素の吸着量が上限に達すると、図８に示すように、吸着カートリッジ２０を車両１から取り外す処理（取り外しステップ）、吸着カートリッジ２０を湿潤状態にして吸着材２０ａから二酸化炭素を脱離させる処理（再生ステップ）、吸着カートリッジ２０を車両１に取り付ける処理（取り付けステップ）が、順次行われる。

【0091】

本実施形態では更に、再生ステップで脱離される二酸化炭素を再利用する処理（再利用ステップ）、吸着カートリッジ２０の性能を早期に回復させる処理（性能回復ステップ）も行われる。

【0092】

図９に、吸着材２０ａの再生に関連した制御装置２ｂおよびその関連機器に関するブロック図を示す。車両１には、吸着カートリッジ２０の二酸化炭素の吸着状態を検知する手段（吸着状態検知手段５）が設置されている。

【0093】

吸着状態検知手段５の具体例としては、例えば、二酸化炭素の濃度センサを収容室１３に設置して、吸着カートリッジ２０の二酸化炭素の吸着状態を実測してもよい。車速、各大気取入口１４，１５の開き時間などから、吸着カートリッジ２０の二酸化炭素の吸着状態を推定してもよい。吸着カートリッジ２０の適切な再生タイミングを知るための情報が得られればよい。

【0094】

車両１にはまた、吸着カートリッジ２０の再生処理を行う際にユーザが操作する再生スイッチ６が設置されている。車両１には更に、ユーザに吸着カートリッジ２０の再生を促す再生警告手段７（点滅表示やブザーなど）も設置されている。

【0095】

図１０に、再生モード（吸着カートリッジ２０の再生処理に関する動作モード）における制御装置２ｂの制御の一例を示す。制御装置２ｂは、アプリケーションの起動中、吸着状態検知手段５からの信号に基づいて、吸着カートリッジ２０の再生が必要か否かについて判定する（ステップＳ１０）。そして、吸着カートリッジ２０の再生が必要と判定すると、制御装置２ｂは、再生警告手段７を制御して、ユーザに再生処理の実行を促す。

【0096】

その結果、再生処理を実行するために、ユーザが再生スイッチ６をオンにすると（ステップＳ１１でＹｅｓ）、制御装置２ｂは、第２モータ１８を駆動させ、第２大気取入口１５を開く（ステップＳ１２）。それにより、筐体１０から吸着カートリッジ２０を取り出せるようになる。ユーザは、吸着カートリッジ２０を車両１から取り外す（図８の取り外しステップを参照、以下同様）。

【0097】

そうして、ユーザは、取り外した吸着カートリッジ２０に通水する。通水すれば、吸着材２０ａから二酸化炭素が脱離し、吸着カートリッジ２０を再生できる。その際、二酸化炭素の多くは、水に溶解する。残りの二酸化炭素も、空気よりも重いので、その水とともに流下させることができる。従って、図８の再生・再利用ステップに示すように、その水および二酸化炭素を農作物や園芸植物などに撒布すれば、大気中から回収した二酸化炭素を有効活用でき、再利用できる。

【0098】

再生後の吸着カートリッジ２０は水に濡れた状態（湿潤状態）である。それに対し、吸着カートリッジ２０の性能を回復させるためには、吸着カートリッジ２０を十分に乾燥させる必要がある。しかし、吸着カートリッジ２０はフィルタ状である。従って、吸着カートリッジ２０は乾き難く、その性能が回復するまでには時間を要する。

【0099】

そこで、この二酸化炭素回収装置２では、走行風を利用して吸着カートリッジ２０を乾燥し、早期にその性能を回復できるよう構成されている。具体的には、湿潤状態の吸着カートリッジ２０が車両１に装着される場合に、制御装置２ｂが、大気取入口の少なくともいずれかを開く制御（第４開閉制御）を実行する。

【0100】

従って、ユーザは、吸着カートリッジ２０の再生処理を行った後、湿潤状態のままで吸着カートリッジ２０を車両１に取り付けることができる（取り付けステップ）。吸着カートリッジ２０を車両１に取り付けた後に、ユーザが再生スイッチ６をオフにすると（ステップＳ１３でＹｅｓ）、性能回復処理が実行される。

【0101】

すなわち、制御装置２ｂは、降雨等が無ければ（ステップＳ１４でＮｏ）、第４開閉制御を実行する（ステップＳ１５）。一方、降雨等があれば、降雨等が無くなるまで、第３開閉制御を実行する（ステップＳ１６）。

【0102】

図８の性能回復ステップに示すように、第４開閉制御では、状況に応じて、制御装置２ｂが各大気取入口１４，１５及び大気排出口１６を開閉する。すなわち、車両１が運転されていない場合には、全開にする。車両１が運転されている場合には、車速に応じて開閉する。大気中への気化によって吸着カートリッジ２０の乾燥が促進され、早期にその性能を回復させることができる。

【0103】

制御装置２ｂには、それぞれの開閉状態における吸着カートリッジ２０の乾燥状態と時間に関するデータが記憶されている。そのデータとそれぞれの開閉状態での累積時間とに基づいて、制御装置２ｂは、吸着カートリッジ２０の乾き具合を推定する。そして、制御装置２ｂは、吸着カートリッジ２０が乾燥したと判定すると（ステップＳ１７でＹｅｓ）、ＣＯ２回収モードに移行する（ステップＳ１８）。

【0104】

走行風を利用すれば、吸着カートリッジ２０の吸着性能を短時間で回復できる。従って、大気中の二酸化炭素を効率的に回収できる。ユーザは、濡れたままの状態で吸着カートリッジ２０を筐体１０に取り付けられるので、取り扱いが簡単で、利便性に優れる。

【0105】

＜変形例＞
上述した実施形態では、揺動式のパネルを用いて大気取入口１４，１５および大気排出口１６を開閉するＣＯ２回収器２ａを例示した。しかし、大気取入口１４，１５および大気排出口１６は、シャッタ式のパネルで開閉するように構成してもよい。

【0106】

図１１に、シャッタ式のパネルで開閉するＣＯ２回収器の一例（シャッタ式ＣＯ２回収器３０）を示す。シャッタ式ＣＯ２回収器３０の基本的な構成は、上述したＣＯ２回収器２ａと同じである。従って、同じ構成は同じ符号を用いてその説明は簡略ないし省略する。

【0107】

各モータ１７，１８，１９の近傍に各シャッタ（正面シャッタ３２ａ、側面シャッタ３２ｂ、背面シャッタ３２ｃ）の収容ケース３１が設置されている。各シャッタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの両側にはそれらを支持して案内する一対のガイドバー３３，３３が設置されている。各モータ１７，１８，１９の駆動により、各シャッタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが出し入れされる。各シャッタ３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、ガイドバー３３に沿って閉じ位置と開き位置とに変位する。

【0108】

シャッタ式は、開き位置における走行抵抗が小さい、車窓からの視界を妨げ難いといった利点がある。いずれかの方式のみで構成するのではなく、スイング式とシャッタ式を併用してもよい。

【0109】

なお、開示する技術は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、実施形態では、吸着カートリッジ２０が筐体１０から脱着できる場合を例示したが、吸着材２０ａが筐体１０と共に車両１から脱着できるようにしてもよい。その場合、制御装置２ｂと筐体１０との電気的な接続は、簡易な着脱式のコネクタで構成すればよい。

【0110】

吸着材２０ａは、二酸化炭素の再利用および利便性の観点からは湿度スイング式が好ましいが、温度スイング式または圧力スイング式であってもよい。

【0111】

吸着材は、移動体の進行方向に密度差を設け、進行方向の後側よりも前側の方が、密度が高くなる（吸着材の表面積が大きくなる）ように構成してもよい。進行方向の前側から二酸化炭素が吸着されていくので、効率よく吸着できる。

【0112】

大気取入口を３つ以上設け、速度に応じた２段回以上の開閉制御を行ってもよい。

【符号の説明】

【0113】

１ 車両（移動体）
１ａ Ｂピラー
２ 二酸化炭素回収装置
２ａ ＣＯ２回収器
２ｂ 制御装置
３ 車速センサ
４ 雨雪センサ
５ 吸着状態検知手段
６ 再生スイッチ
７ 再生警告手段
１０ 筐体
１１ 組付ベース
１２ カバーケース
１２ａ 正面パネル
１２ｂ 側面パネル
１２ｃ 背面パネル
１２ｄ 端面パネル
１２ｅ 前端ビーム
１２ｆ 後端ビーム
１３ 収容室
１４ 第１大気取入口
１５ 第２大気取入口
１６ 大気排出口
１７ 第１モータ
１８ 第２モータ
１９ 第３モータ
２０ 吸着カートリッジ
２０ａ 吸着材
３０ シャッタ式ＣＯ２回収器
３１ 収容ケース
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ シャッタ
３３ ガイドバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】