(57)【要約】【課題】酸素富化空気の冷風感をなくすとともに酸素富化空気の酸素濃度を安定させた酸素富化機を提供することを目的とする。【解決手段】酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニット８の上流側に、通過空気の空気調和手段６と温度検知手段７を設け、酸素富化空気の温度を制御するものである。これにより、通過空気の空気調和により冷風感をなくすとともに酸素富化空気の温度制御により酸素濃度を安定させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニットの上流側に、通過空気の空気調和手段と温度検知手段を設け、酸素富化空気の温度を制御する酸素富化機。
【請求項２】
空気調和手段は、加熱手段とした請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項３】
空気調和手段は、冷却手段とした請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項４】
空気調和手段は、除湿手段とするとともに、温度検知手段に代えて湿度検知手段を設け、酸素富化空気の湿度を制御する請求項１に記載の酸素富化機。
【請求項５】
酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニットの上流側に、通過空気の除塵手段を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項６】
酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニットの上流側に、空気中に浮遊する菌を除去する除菌手段を設けた請求項１〜５のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項７】
酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニットの上流側に、空気に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物の除去手段を設けた請求項１〜６のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【請求項８】
車輌内に搭載した請求項１〜７のいずれか１項に記載の酸素富化機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素富化空気を使用者に提供する酸素富化機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の酸素富化機としては、空気中の酸素を濃縮して酸素富化空気を発生させる装置本体と、これに接続された酸素吐出部とを備えたことを基本構成とし、さらに、例えば、マイナスイオン発生手段を付加するなどして色々と展開されてきている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２３４８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、酸素富化空気を空気調和して放出させることはできず、特に、冬季においては吹き出した酸素富化空気に冷風感があって、体感的に快適性を低減させるものであった。また、酸素富化機の設置場所による雰囲気温度によっては、温度の影響で酸素濃度にばらつきがあった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、酸素富化空気の冷風感をなくすとともに酸素富化空気の酸素濃度を安定させた酸素富化機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の酸素富化機は、酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニットの上流側に、通過空気の空気調和手段と温度検知手段を設け、酸素富化空気の温度を制御するものである。
【０００６】
これにより、通過空気の空気調和により冷風感をなくすとともに酸素富化空気の温度制御により酸素濃度を安定させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の酸素富化機は、酸素富化空気による冷風感がなく、かつ酸素富化空気の酸素濃度を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニットの上流側に、通過空気の空気調和手段と温度検知手段を設け、酸素富化空気の温度を制御する酸素富化機とすることにより、通過空気の空気調和により冷風感をなくすとともに酸素富化空気の温度制御により酸素濃度を安定させることができる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明において、空気調和手段は、加熱手段としたことにより、酸素富化空気の温度を制御して暖めることができ、酸素富化空気による冷風感をなくすとともに酸素濃度を安定させることができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１の発明において、空気調和手段は、冷却手段としたことにより、酸素富化空気の温度を制御して冷却することができ、酸素富化空気による不快感をなくすとともに温度を安定化させることで酸素濃度を安定させることができる。また、高温時の気体分離能力の低下を防止することができる。
【００１１】
第４の発明は、特に、第１の発明において、空気調和手段は、除湿手段とするとともに温度検知手段に代えて湿度検知手段を設け、酸素富化空気の湿度を制御することにより、通過空気の空気中水分を除去できるので、酸素富化ユニット通過後の空気は低湿度となり、結露水の発生を防ぐことができ、酸素富化空気による不快感をなくすとともに湿度を安定化させることで酸素濃度を安定させることができる。
【００１２】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニットの上流側に、通過空気の除塵手段を設けたことにより、酸素富化ユニットへの塵埃の堆積による詰まりを防止でき、寿命が向上する。
【００１３】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニットの上流側に、空気中に浮遊する菌を除去する除菌手段を設けたことにより、酸素富化ユニットおよび空気経路内の菌の繁殖を低減でき衛生的である。
【００１４】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニットの上流側に、空気に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物の除去手段を設けたことにより、人体に有害なガスを除去した空気を供給できて安全である。
【００１５】
第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、車輌内に搭載した酸素富化機とすることにより、比較的狭い車輌空間の快適性が向上し、快適運転ができる。
【００１６】
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における酸素富化機を示している。
【００１８】
図において、本体１の内部には、吸入部２から吐出部３まで空気経路４が構成され、空気流路４には、吸入部２側に通過空気の塵埃を除去するフィルターからなる徐塵手段５、通過空気の空気調和手段６、その温度検知手段７、その下流側に酸素富化空気を発生させる酸素富化膜（気体分離膜）を用いた酸素富化ユニット８、さらに下流側に空気の流れを発生させる搬送手段９がそれぞれ設けられている。すなわち、酸素富化ユニット８の上流側に、通過空気の空気調和手段６と温度検知手段７が設けられていて酸素富化空気の温度を制御するようになっており、下流側には搬送手段９が設けられていて酸素富化空気を吐出部３からチューブあるいはパイプを介して使用者の希望する箇所へ供給するようになっている。ここでは、空気調和手段６は加熱手段としているものであり、酸素富化空気は暖められているものである。
【００１９】
前記搬送手段９は、酸素富化ユニット８の酸素富化膜の通過圧損に対抗して酸素富化空気の風量を稼ぐため高圧力が得られるダイヤフラム式のポンプ部１０と、ポンプ部１０を駆動するための電動機部１１にて構成されている。電動機部１１は電源部１２、制御手段１３に接続されている。また、電動機部１１は本体１に設けられている運転スイッチ１４の操作により運転、または停止される。
【００２０】
ここで、酸素富化ユニット８について説明する。
【００２１】
酸素富化ユニット８は有機高分子の平膜より構成された酸素富化膜を有し、膜を通過する分子の速度の差を利用するもので、空気中の窒素に比べ酸素をよく通すため、比較的酸素濃度が高い酸素富化空気が得られる。通常の空気において酸素濃度は約２１％（窒素約７９％）である。生成される酸素富化空気の酸素濃度や風量は、酸素富化ユニット８の形態、大きさ、数量などによって変わるが、本実施の形態では、酸素富化ユニット８を通過後の酸素富化空気の酸素濃度が約３０％（窒素約７０％）となるものである。酸素富化空気の酸素濃度は、外部要因すなわち酸素富化膜を通過する空気のスピード、風量、温度、湿度などにも影響を受ける特性を有しているので、酸素富化ユニット８の上流側に通過空気の空気調和手段６と温度検知手段７を設けることにより、酸素富化膜へ送り込む空気の温度などを安定化させることが可能となり、一定濃度の酸素富化空気を供給することができる。
【００２２】
本実施の形態では、空気調和手段６は加熱手段としているが、この加熱手段には、ニクロムヒータ、セラミックヒータ、ヒートポンプなどが使用可能であるが、これに限定されるものではない。
【００２３】
次に、以上のように構成された酸素富化機においてその動作を説明する。
【００２４】
運転スイッチ１４の操作により、電源部１２から得られる電力にて電動機部１１が運転されることで、ポンプ部１０を稼働させ、その結果、搬送手段９が動作する。したがって、本体１内の空気経路４には吸入部２から除塵手段５、空気調和手段６、酸素富化ユニット８、ポンプ部１０を介して吐出部３に向かう空気の流れが生じる。本実施の形態では、空気調和手段６は加熱手段としているので、通過空気は暖められるが、温度検知手段７により一定範囲の温度に制御されることになる。
【００２５】
以上のように、吸入空気の温度を安定化させることで一定濃度の酸素富化空気を供給することができる。また、冬季では、吸入部２からの吸入空気の温度が低いので、通過空気を加熱することにより使用者は冷風感を感じず快適に使用できる。
【００２６】
（実施の形態２）
次に、図１に基づき本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１と基本構成は同じであるので、相違点を中心に説明する。
【００２７】
本実施の形態においては、空気調和手段６を冷却手段としているものである。そして、冷却手段には、ペルチェ素子、冷媒を用いた冷凍サイクルなどが使用可能であるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
このように、酸素富化空気を発生させる酸素富化ユニット８の上流側に、空気調和手段６としての冷却手段と温度検知手段７を設けることにより、酸素富化ユニット８へ送り込む空気の温度を安定化させることが可能となり、一定濃度の酸素富化空気を供給することができる。さらに、吸入空気が高温の場合、酸素富化膜の気体分離能力の低下が起きることはよく知られており、吸入空気を冷却することで、気体分離能力の低下も防止できる。
【００２９】
以上のように、吸入空気の温度を安定化させることで一定濃度の酸素富化空気を供給することができる。また、夏季では、吸入部からの吸入空気の温度が暖かくなることもあるので、通過空気を冷却することにより使用者は不快感を感じず快適に使用できる。
【００３０】
（実施の形態３）
次に、図１に基づき本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１と基本構成は同じであるので、相違点を中心に説明する。
【００３１】
本実施の形態においては、空気調和手段６を除湿手段とするとともに温度検知手段７に代えて湿度検知手段を設け、酸素富化空気の湿度を制御するものである。これにより、通過空気の空気中水分を除去することで、酸素富化ユニット８通過後の空気は低湿度となり、結露水の発生を防ぐことができ、酸素富化空気による不快感をなくすとともに湿度検知手段の制御により湿度を安定化させることで酸素濃度を安定させることができる。
【００３２】
本実施の形態における空気調和手段６としての除湿手段は、シリカゲル、ゼオライトなどの吸湿剤、ペルチェ素子、冷媒を用いた冷凍サイクルなどが使用可能であるが、これに限定されるものではない。
【００３３】
以上のように、吸入空気の湿度を安定化させることで一定濃度の酸素富化空気を供給することができ、さらに通過空気を除湿することにより使用者は水飛びの不快感を感じず快適に使用できる。
【００３４】
（実施の形態４）
次に、図１に基づき本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態１と基本構成は同じであるので、相違点を中心に説明する。
【００３５】
本実施の形態においては、酸素富化ユニット８への塵埃の堆積による詰まりを防止し寿命の向上をはかった除塵手段５に代え、空気中に浮遊する菌を除去する除菌手段を設けたものである。除菌手段としては、目の細かいＨＥＰＡフィルターにすることで、吸入空気中に存在する一般細菌、真菌を捕集することも可能である。これにより、酸素富化ユニット８および空気経路４内の菌の繁殖を低減でき衛生的なものとした。
【００３６】
また、除塵手段５の上流側もしくは下流側に、空気に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物の除去手段、例えば活性炭を含む臭気除去フィルターを設けたものである。これにより、人体に有害なガスを除去した空気を供給できて安全なものとした。
【００３７】
なお、前記した除菌手段、除去手段、除塵手段５は、個別に使用することはもちろんのこと、適宜組み合わせて使用することも可能である。
【００３８】
上記各実施の形態における酸素富化機は、図２に示すように、本体１を車輌１５内で、例えば、運転席１６近くに搭載し、酸素富化空気を運転者に供給するようにすることにより、比較的狭い車輌空間の快適性の向上に効果的であり、快適運転ができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかる酸素富化機は、酸素富化空気による冷風感がなく、かつ酸素富化空気の酸素濃度を安定させることができるので、自動車、電車などの車輌空間において効果的であるが、一般家庭においても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１〜４における酸素富化機の構成を示す断面図
【図２】同酸素富化機を車両内に搭載した例を示す説明図
【符号の説明】
【００４１】
１  本体
２  吸入部
３  吐出部
４  空気経路
５  除塵手段
６  空気調和手段
７  温度検出手段
８  酸素富化ユニット
９  搬送手段
１５  車両
【図１】
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【図２】
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