(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のガス成分の濃度を高める機能を有するガス富化ユニットと、前記ガス成分を多く含む富化ガスを送出するポンプと、前記ポンプから送出される前記富化ガスを搬送する送風管と、前記送風管の端部に吹出し口とを有して構成される選択性ガス富化装置であって、ポンプから吹出し口までの送風路には少なくとも一つの消音部を具備するとともに、前記ポンプから前記吹出し口までの送風路において前記富化ガスの流通を確認する確認手段を備え、この確認手段は少なくとも前記吹出し口から最も近い前記消音部よりも送風路のポンプ側に配置されてていることを特徴とする選択性ガス富化装置。
【請求項２】
所定のガス成分の濃度を高める機能を有するガス富化ユニットと、前記ガス成分を多く含む富化ガスを送出するポンプと、前記ポンプから送出される前記富化ガスを搬送する送風管と、前記送風管の端部に吹出し口とを有して構成される選択性ガス富化装置であって、前記送風管は前記ポンプ側から前記吹出し口方向に対して分岐した分岐経路を具備するとともに、前記ポンプから前記分岐経路の分岐部までの送風路において前記富化ガスの流通を確認する確認手段を備えていることを特徴とする選択性ガス富化装置。
【請求項３】
確認手段での富化ガス通気確認操作時において、前記送風管に流れる富化ガスの流通量を増やすよう構成されたことを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の選択性ガス富化装置。
【請求項４】
確認手段は、確認操作時に所定量のガス成分の流通がある場合には前記富化ガスが吹出す時に音が発生するように構成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の選択性ガス富化装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の選択性ガス富化装置を具備した空気調和装置。
【請求項６】
確認手段は、室内ユニットに設けたことを特徴とする請求項５記載の空気調和装置。
【請求項７】
確認手段は、吐出消音器に設けたことを特徴とする請求項５記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定のガス成分の濃度を高める機能を備えた選択性ガス富化装置及びそれを用いた空気調和装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、選択性ガス透過膜を用いた酸素富化装置や窒素富化装置など、特定のガス濃度を相対的に向上させる装置が医療用の酸素富化装置、空気調和機、空気清浄機などの機器として提案されている。
【０００３】
例えば酸素濃度を向上させるものとして、分離型空気調和機の室外機に酸素富化手段を設け、その酸素が富化された空気を、送出配管を介して室内機に送り、室内側に放出して被空調空間である室内の酸素濃度を向上させて、居住者の快適性の用に供するものがある（例えば特許文献１）。
【０００４】
一方、特許文献１においても課題として取り上げられているように、酸素富化膜を用いた酸素富化装置では、酸素富化膜は空気成分の大半を占める窒素と分離させ選択的に酸素を透過させるものの、現在実用化されている酸素富化膜は酸素と同時に少なくとも空気中の水分も透過させる特徴を持っている。
【０００５】
即ち、酸素富化膜の１次側の空気に対して、膜を透過した２次側では窒素が分離された分だけ相対的に湿度が高くなり、露点が１次側の空気に比べて上昇するため、膜の２次側配管中でしばしば結露水を発生させてしまうことが知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−１１３２２７号公報（図１等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように選択性ガス透過膜や、ＰＳＡ法など吸着材を用いた選択性ガス富化装置では、分離装置の２次側では必然的に相対湿度が上がり、空気の露点が上昇するために結露水を発生しやすい。
【０００８】
そして発生した結露水が空気の流れによって室内に運ばれる際に「コポコポ」や「コンコン」というような空気脈動や破裂音が発生することがあり、発生した結露水を吐出口から排出する際の吐出口での流速音を低減するため、吐出消音器などをつける必要がある。そのため施工時に送風管が折れたり、詰まった場合吐出消音器から風速を感じにくくなる可能性がある。
【０００９】
そこで本発明は、吐出されるガスの流通を容易に確認できる選択性ガス富化装置及びそれを用いた空気調和装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明の選択性ガス富化装置は、所定のガス成分の濃度を高める機能を有するガス富化ユニットと、前記ガス成分を多く含む富化ガスを送出するポンプと、前記ポンプから送出される前記富化ガスを搬送する送風管と、前記送風管の端部に吹出し口とを有して構成され、前記富化ガスの流通を確認する確認手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本願発明の選択性ガス富化装置は、所定のガス成分の濃度を高める機能を有するガス富化ユニットと、前記ガス成分を多く含む富化ガスを送出するポンプと、前記ポンプから送出される前記富化ガスを搬送する送風管と、前記送風管の端部に吹出し口とを有して構成される選択性ガス富化装置であって、前記ポンプから前記吹出し口までの送風路において前記富化ガスの流通を確認する確認手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
そして更に本願発明は、選択性ガス富化装置において、ポンプから吹出し口までの送風路には少なくとも一つの消音部を具備し、確認手段は少なくとも前記吹出し口から最も近い前記消音部よりも送風路のポンプ側に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、選択性ガス富化装置において、送風路が分岐経路を有する場合には、確認手段は少なくともこの分岐部よりも送気上流側の送風路に配置することを特徴とする。
【００１４】
また、選択性ガス富化装置において、確認操作時に所定量の富化ガスの流通が確認しづらい場合にはポンプから吹出し口までの送風路において前記富化ガスの流通量を増やすよう構成されたことを特徴とする。
【００１５】
または、選択性ガス富化装置において、確認手段は、確認操作時に所定量のガス成分の流通がある場合には前記富化ガスが吹出す時に音が発生するように構成されたことを特徴とする。
【００１６】
そして、上記の選択性ガス富化装置を空気調和装置に搭載し、更には上記の確認手段を室内ユニットに設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態では酸素富化を行う装置を居住空間の空気調和に用いる分離型の空気調和機に適用した場合について説明するが、例えば車両用空気調和機、一体形空気調和機、空気清浄機等に用いた場合はもとより、医療用酸素富化装置、携帯用酸素富化装置、燃焼機器用酸素富化装置、冷蔵庫など鮮度保持に用いる窒素富化装置などに適用しても同様の効果を奏するものである。
【００１８】
最初に図１を用いて本実施の形態に係る空気調和装置の装置構成について説明する。同図において、空気調和装置は室外ユニット１０と室内ユニット２０から構成され、冷媒ガスが循環するように接続配管（図示せず）で接続されている。室外ユニット１０は、圧縮機１１、熱交換器１２、及びファン１３を有するとともに、一室を隔してガス富化ユニット３１、減圧ポンプ３２等の選択性ガス富化装置の主な構成部材が設けられている。室内ユニット２０は、ファン２１や熱交換器２２を有するとともに、選択性ガス富化装置の吐出口を構成する吐出消音器４０が設けられている。
【００１９】
選択性ガス富化装置は、選択性ガス透過膜である酸素富化膜を備えたガス富化ユニット３１と、ガス富化ユニット３１の二次側を減圧する減圧ポンプ３２と、ガス富化ユニット３１と減圧ポンプ３２とを通気可能に連結する富化ガス供給主管３４と、減圧ポンプ３２の吐出側に連結された吐出主管３６を備えている。
【００２０】
また選択性ガス富化装置は、風速センサ（風速検知手段）３９Ａと温度センサ（温度検知手段）３９Ｂとを備えている。ここで風速センサ３９Ａは、ガス富化ユニット３１から吐出消音器４０に至る通風路に設けるが、本実施の形態では富化ガス供給主管３４に設けている。また温度センサ３９Ｂは、通風路が配設された空間の温度を検出するものであり、本実施の形態では室外の外気温度を検出する。風速センサ３９Ａと温度センサ３９Ｂからの信号は制御装置３８に入力される。
【００２１】
送風管４は、吐出主管３６と吐出消音器４０とを接続する配管であり、室外ユニット１０から導出し室内ユニット２０内に導入されている。
【００２２】
ガス富化ユニット３１の１次側（大気側）には、滞留する窒素富化状態の空気を掃気するためのファン（図示せず）を配置しておき、選択性ガス富化装置の運転に連動して動作させるとよい。また、ガス富化ユニット３１を、室外ユニット１０のファン１３を有する送風回路内に配置し、ファン１３の送風によってガス富化ユニット３１の１次側の窒素富化空気を掃気するようにしてもよい。またガス富化ユニット３１、減圧ポンプ３２、富化ガス供給主管３４、吐出主管３６、及び制御装置３８は、独立したユニットとして構成して、室外ユニット１０の枠体に装着する構成としてもよい。
【００２３】
一方、吐出消音器４０は、室内ユニット２０の筐体内部またはその付近に配置され、室内ユニット２０内の送風回路中に配置される場合には、ファン２１の動作により吹き出される送風に選択性ガス富化空気が添加されて吹出し口より室内空間に送出される。なお吐出消音器４０は、熱交換器２２の風回路の上流側で、熱交換器２２の水受け皿の上方に設けることが好ましい。
【００２４】
次に、図２及び図３、図４を用いて、上記実施の形態で説明した吐出消音器に富化ガス確認手段を設けた構成について説明する。
【００２５】
図２は本実施の形態による吐出消音器の斜視図、図３は同吐出消音器の断面図、図４（ａ）は富化ガス確認栓の斜視図である。
【００２６】
本実施の形態による吐出消音器４０は、樹脂成形によって流路を形成する本体４１と、この本体４１の一方の側面を覆う本体カバー４２とより構成されている。本体４１の一端側には吸入流路４３が、本体４１の他端側には複数の吐出口４４Ａ、４４Ｂがそれぞれ形成されている。吸入流路４３とそれぞれの吐出口４４Ａ、４４Ｂとは、分岐流路４５Ａ、４５Ｂ、細管部４７Ａ、４７Ｂによって連通されている。
【００２７】
吸入流路４３の上流側端部は、送風管４が挿入され固定される。また、吸入流路４３の一部には、ウレタン材からなる消音材４６が設けられている。吸入流路４３の中間５３に富化ガス確認口５２が設けられ、富化ガス確認栓５０が挿入されている。富化ガス確認栓５０は栓吐出口５６と吸入流路中間５３とを連通する細管部５７により構成されている。また、吐出消音器４０は富化ガス確認栓５０の抜け防止部５１を設けている。
【００２８】
上記構成において、富化ガスの流通を確認するには減圧ポンプ３２が運転している時に富化ガス確認栓５０のつまみ５５を、吐出消音器４０に抜け防止部５１に当たるまで上方に引き抜き、富化ガス確認栓５０の栓吐出口５６から富化ガスの確認を行う。このとき、吐出消音器４０の吐出口は４４Ａ、４４Ｂ、５６の３つあるが吐出口４４Ａ、４４Ｂは消音材４６、細管部４７Ａ、４７Ｂの抵抗により栓吐出口５６から送出される富化ガス流量が最も多きなるため栓吐出口５６から容易に確認できる。
【００２９】
本実施の形態では吐出消音器４０に確認手段を設けたが、減圧ポンプ３２の吐出部から富化ガス吹出し部の間に確認口を設けることも可能である。
【００３０】
また、栓吐出口５６を笛のような構成にすることにより、富化ガスの流れだけによる確認でなく、音により富化ガスの流れによる確認を図ることができる。
また、富化ガスの流通を確認する際、富化ガス確認栓５０から送出される富化ガス流量が少ない時に減圧ポンプ３２の回転数を制御するか、ガス富化ユニット３１と減圧ポンプ３２とを通気可能に連結する富化ガス供給主管３４に制御弁３７を介して大気導入する大気導入流路３５などを設け、富化ガス確認栓５０から送出される空気流量を増やす機能をもたせ確認を容易にすることも可能である。
【００３１】
また、本実施の形態で富化ガス確認栓５０の抜け防止部５１を吐出消音器４０に設けたが、図４（ｂ）に示すように富化ガス確認栓５０の下部に富化ガス確認口５２の穴径より大きい抜け防止部５８を設けてもよい。あるいは、富化ガス確認口５２を塞ぐ蓋のようなものでも同様な機能をもたせることは可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３３】
即ち本願発明によれば、施工時などに容易に送風路の流通確認をすることができる。
【００３４】
また、富化ガス確認口に笛のような機能を持つ栓をすることで、送風路の流通確認を風圧による確認と音による確認で正確に認識することができる。あるいは、外気導入や減圧ポンプの回転数を上げることで送風路の流量を増やすことで送風路が長くなっても容易に認識することができる。
【００３５】
さらに、富化ガス確認栓をゴムのような材質で成形することで、栓吐出口を富化ガス確認口に密着させ流通確認以外は空気が漏れないようにすることができ、異音などの発生を防止する。また、富化ガス確認栓を略Ｉ字型にし、富化ガス確認口より大きい径の抜け防止部を付けても、ゴムのような材質であれば製造時に簡単に吐出消音器に挿入でき、吐出消音器に抜け防止部は必要なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における空気調和装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態における吐出消音器の斜視図
【図３】同吐出消音器の断面図
【図４】（ａ）富化ガス確認栓の一形態を示す斜視図
（ｂ）富化ガス確認栓の他の形態を示す斜視図
【符号の説明】
４  送風管
１０  室外ユニット
２０  室内ユニット
３１  ガス富化ユニット
３２  減圧ポンプ
３３  吐出口
３４  富化ガス供給主管
３５  大気導入流路
３６  吐出主管
３７  制御弁
３８  制御装置
３９Ａ  風速センサ
３９Ｂ  温度センサ
４０    吐出消音器
４３    吸入流路
４４Ａ  吐出口
４４Ｂ  吐出口
４５Ａ  分岐流路
４５Ｂ  分岐流路
４７Ａ  細管部
４７Ｂ  細管部
５０    富化ガス確認栓
５１    富化ガス確認栓の抜け防止部
５２    富化ガス確認口
５３    吸入流路中間
５５    富化ガス確認栓のつまみ
５６    富化ガス確認栓の栓吐出口
５７    富化ガス確認栓の細管部
【要約】【課題】所定のガス成分の濃度を高める機能を備え、吐出される富化ガスの流通確認を容易に行うことができる選択性ガス富化装置を提供する。
【解決手段】空気中の所定のガス成分を優先的に通過させる選択性ガス富化ユニット１と、ガス成分を多く含む富化ガスを送出する減圧ポンプ２と、減圧ポンプ２から送出される前記富化ガスを搬送する送風管３と、送風管の端部に吹出し口５とを有して構成される選択性ガス富化装置において、富化ガスの流通を確認する富化ガス確認口６を設けるよう構成した。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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