(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも室外ユニットに、屋外空気を室外熱交換器に吸気させる室外ファンを備えた空気調和機であって、ガス富化手段と、前記室外ユニット内部で機械室側に配置された前記ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、前記室外ファンの回転によって、前記機械室と熱交換器室との間に通気路と、を具備し、前記差圧発生手段が運転されている時は、前記室外ファンは前記通気路において前記機械室側から前記熱交換器室側の送風回路の方に空気流れを発生させ前記機械室に配置された前記差圧発生手段の周囲の空気を流動させるに十分な運転量で運転されることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記差圧発生手段の筐体温度あるいはその周囲温度を検出する温度検出手段を備え、前記筐体温度あるいは周囲温度に基づいて前記室外ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
少なくとも屋外空気を吸気させる室外ファンを備えた空気調和機であって、ガス富化手段と、前記ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、前記室外ファンの回転によって、前記差圧発生手段の設置空間と前記室外ファンとの間で風の流れる通気路とを具備し、前記差圧発生手段は、前記室外ファンの回転数に応じて運転量が制御されることを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
少なくとも冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、冷凍サイクルとを有する空気調和機であって、ガス富化手段と、前記ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、前記圧縮機の筐体温度あるいは吐出冷媒温度を検出する温度検出手段とを具備し、前記温度検出手段により検出された前記筐体温度あるいは前記冷媒温度に基づいて、前記差圧発生手段の運転量が制御されることを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
前記差圧発生手段は、間欠運転の運転率の可変により運転量が制御されることを特徴とする請求項３または４のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記差圧発生手段が、減圧手段であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の所定のガス濃度を他のガスに対して相対的に向上させるガス富化装置とこれを用いた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、選択性ガス透過膜やＰＳＡ法などの吸着剤を用い、酸素や窒素などの特定ガスの濃度を相対的に向上させる装置として、酸素富化装置や窒素富化装置などが医療用富化装置、空気調和機、空気清浄機などの機器に用いられている。
【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、酸素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居住者の快適性の用に供するという例が特許文献１や特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開平５−１１３２２７号公報
【特許文献２】特開２００２−３９５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の技術では、ガス富化装置の設置空間状態や設置場所による周囲温度などの影響は考慮されておらず、差圧発生手段の周囲温度が高くなると、差圧発生手段の温度もそれに連動して上昇し、樹脂部品など差圧発生手段の構成要素部品の寿命低下につながったり、ひいては装置としての信頼性が低下するといった課題があった。
【０００５】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、差圧発生手段の温度上昇を防止し、長寿命で信頼性の高い空気調和機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本願発明の空気調和機は、少なくとも室外ユニットに、屋外空気を室外熱交換器に吸気させる室外ファンを備えた空気調和機であって、ガス富化手段と、前記室外ユニット内部で機械室側に配置された前記ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、前記室外ファンの回転によって、前記機械室と送風回路との間に通気路と、を具備し、前記差圧発生手段が運転されている時は、前記室外ファンは前記通気路に前記機械室側から前記送風回路の方に空気流れを発生させるに十分な運転量で運転されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の空気調和機は、差圧発生手段の温度上昇を防止し、長寿命で信頼性の高い空気調和機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態で
は、酸素富化機能を有し、居住空間の空気調和に用いる分離型の空気調和機について説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
まず図１を用いて本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機を示す斜視図である。
【００１０】
空気調和機の室外ユニット１０には、ガス富化手段となる酸素富化ユニット２と、差圧発生手段となる減圧ポンプ３と、送気通路４とが配置され、減圧ポンプ３の吐出側に接続された吐出主管７により室内ユニット２１側に酸素富化空気を送出するよう構成されている。酸素富化ユニット１は特定のガスを選択的に透過する選択透過膜であっても良いし、あるいは特定のガスを吸着する選択吸着膜であっても良い。
【００１１】
このように構成された空気調和機において、ガス富化される気体である大気８が、酸素富化ユニット２の出口側に設けられた減圧ポンプ３の吸込みによって酸素富化ユニット２に入り、酸素富化ユニット２内の選択透過膜などによって酸素が選択的に透過され、酸素濃度の高い気体となって送気通路４に入る。酸素濃度の高い気体９は送気通路４から減圧ポンプ３を経て、吐出主管７に吐出され、空気調和機の被空調空間である室内などに供給される。
一方、室内ユニット２１は、室内ファン２２を有するとともに、ガス富化装置１の吐出主管７と接続された吐出口２３が設けられ、吹出し口２４より被空調空間である室内にガス富化された酸素濃度の気体を供給している。
【００１２】
なお、酸素富化ユニット２の１次側（大気側）には、滞留する窒素富化空気を掃気するためのファンを配置しておき、ガス富化装置１の運転に連動して動作させるとよい。ここでは、酸素富化ユニット２の一次側を、室外ユニット１０の室外ファン１５を有する熱交換器室１７の送風回路内に配置し、室外ファン１５の送風によって酸素富化ユニット２の１次側の窒素富化空気を掃気するようにしている。
【００１３】
室外ユニット１０は熱交換器室１７に形成される送風回路４０と圧縮機室１２および電装部品室１４より構成される機械室とが防音板４１によって分離されている。減圧ポンプ３は電装部品室１４に搭載されており、電装部品室１４は送風回路４０と連通する通気路を形成している。
【００１４】
送風回路４０は室外ファン１５により吸気された空気が室外熱交換器１６を通り室外ユニット１０の吹出し側へと流れる。送風回路４０と減圧ポンプ３が載置されている設置空間である電装部品室１４とは、通気路を有しているため、室外ファン１５が運転されると減圧ポンプ３の設置空間の空気が送風回路１７側に吸気されるとともに、減圧ポンプ３の設置空間に空気が押し込まれる。つまり、室外ファン１５の運転によって、減圧ポンプ３の設置空間である電装部品室１４に空気流れが発生する。
【００１５】
例えば、室外ユニット１０の基板４２に設けられたドレン溝４３により、送風回路４０と圧縮機室１２とを連通させる通気路が形成される。
【００１６】
また、減圧ポンプ３の周囲温度やその筐体温度を検出する温度センサ４４が設けられている。
【００１７】
上記構成において、室外ファン１５を運転すると、屋外空気４５が室外熱交換器１６を通して送風回路４０に吸気されるとともに、減圧ポンプ３の筐体周辺空気も吸気される。本実施の形態７では、減圧ポンプ３が運転されているときには、室外ファン１５を所定回
転数以上で運転している。さらに、室外ファン１５の回転数によって減圧ポンプ３の運転量を制御するとともに、減圧ポンプ３の筐体温度あるいは周囲温度に基づいて、室外ファン１５の回転数を制御している。
【００１８】
まず、室外ファン１５の回転数による減圧ポンプ３の運転量制御について図２、図３を用いて説明する。図２は本発明の実施の形態７における減圧ポンプの制御仕様を示す図であり、図３は本発明の実施の形態１における室外ファンの回転数に対する減圧ポンプの動作を示すタイムチャートである。図２と図３に示すａ〜ｅ点はある所定室外ファン回転数での運転点を示している。
【００１９】
ここでは室外ファン１５の運転回転数をＭとし、予め設定された所定の運転回転数をＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４としている。また、減圧ポンプ３の運転量は、前述のように運転率で定義され、運転率Ｒ０は連続運転、運転率Ｒ１は５０％以上の間欠運転、運転率Ｒ２は５０％未満の間欠運転、運転率Ｒ３は運転停止である。
【００２０】
図２、図３に示すように、室外ファン１５の運転回転数ＭがＭ１以上の状態では運転率Ｒ０になっている。室外ファン１５の運転回転数ＭがＭ１以下にある場合には、制御装置１３によって室外ファン１５の運転回転数Ｍが所定回転数であるＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４と比較され、それぞれ図１５に示す制御仕様に従い、図１６に示すように運転動作が行われる。
【００２１】
このようにして、室外ファン１５の運転回転数が大きく、減圧ポンプ３が冷却される効果の大きい時は減圧ポンプ３の運転率を高め、逆の場合は運転率を減少させて減圧ポンプの信頼性を高めることができる。
【００２２】
また、本実施の形態ではＭ１とＭ２、Ｍ３とＭ４の運転回転数値をそれぞれ設定しているが、Ｍ１＝Ｍ２、Ｍ３＝Ｍ４としても同様の効果を奏するものである。
【００２３】
（実施の形態２）
次に減圧ポンプ３の筐体温度あるいは周囲温度により室外ファン１５の運転回転数を制御する場合について図４、図５を用いて説明する。図４は本発明の実施の形態８における減圧ポンプの制御仕様を示す図であり、図５は本発明の実施の形態８における減圧ポンプ３の筺体温度あるいは周囲温度に対する室外ファン１５の運転回転数を示すタイムチャートである。図４と図５に示すａ〜ｅ点はある所定の筐体温度あるいは周囲温度での運転点を示している。
【００２４】
図４において上方ほど筺体温度あるいは周囲温度が高く、下方ほど筺体温度あるいは周囲温度が低いことも示している。ここでは減圧ポンプ３の周囲温度に対し、予め設定された周囲温度をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４とし、室外ファン１５の運転回転数をＭ１０、Ｍ１１、Ｍ１２としている。
【００２５】
周囲温度センサ４４によって検知された減圧ポンプ３の周囲温度がＡ１以上の状態では室外ファン１５の運転回転数はＭ１２となる。減圧ポンプ３の周囲温度がＡ１以下にある状態であると、制御装置１３が周囲温度ＡがＡ１とＡ２及びＡ３とＡ４とを比較され、図４に示すような制御仕様に従って図５に示すように運転動作が行われる。すなわち、減圧ポンプ３の周囲温度が高い時には運転回転数を大にし、周囲温度が低いときには運転回転数を小にして、室外ファン１５の運転によって減圧ポンプ３の設置空間を通過する空気量を制御して減圧ポンプ３の信頼性を高めている。
【００２６】
また、本実施の形態ではＡ１とＡ２、Ａ３とＡ４の周囲温度値をそれぞれ設定している
が、Ａ１＝Ａ２、Ａ３＝Ａ４としても同様の効果を奏するものである。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明にかかるガス富化装置および空気調和機は、差圧発生手段の温度上昇を防止し、長寿命で信頼性の高い空気調和機を実現することができるので、空気調和機では家庭用をはじめ車両用などの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における減圧ポンプの制御仕様を示す図
【図３】本発明の実施の形態１における室外ファンの回転数に対する減圧ポンプの動作を示すタイムチャート
【図４】本発明の実施の形態２における減圧ポンプの制御仕様を示す図
【図５】本発明の実施の形態２における減圧ポンプの筺体温度あるいは周囲温度に対する室外ファンの運転回転数を示すタイムチャート
【符号の説明】
【００２９】
２  酸素富化ユニット
３  減圧ポンプ
５  温度センサ
６  制御手段
１０  室外ユニット
１２  圧縮機室
１４  電装部品室
１５  室外ファン
１７  熱交換器室
４１  防音板
４３  ドレン溝
４４  温度センサ（電装部品室）
【要約】
【課題】差圧発生手段の温度上昇に影響する諸条件に応じて、差圧発生手段の運転率を可変し、長寿命で信頼性の高いガス富化装置とそれを用いた空気調和機を提供すること。
【解決手段】ガス富化装置１は、少なくともガス富化手段（酸素富化ユニット２）と、ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段（減圧ポンプ３）と、差圧発生手段の運転時間を検出する運転時間検出手段とを備え、差圧発生手段を運転時間に基づき間欠的に運転している。
このような構成とすることにより、差圧発生手段の温度上昇に影響する諸条件に応じて、差圧発生手段の運転率を可変し、長寿命で信頼性の高いガス富化装置を実現することができる。
【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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【図５】
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