(57)【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
2004271165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともガス富化手段と、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具備し、前記差圧発生手段を前記運転時間に基づき間欠的に運転することを特徴とするガス富化装置。
【請求項２】
間欠運転の運転率を可変としたことを特徴とする請求項１に記載のガス富化装置。
【請求項３】
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２に記載のガス富化装置。
【請求項４】
少なくともガス富化手段と、前記ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、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温度に基づいて、前記差圧発生手段の運転量を制御することを特徴とするガス富化装置。
【請求項５】
前記温度検出手段により検出された温度が、前記ガス富化手段近傍の大気温度であることを特徴とする請求項４に記載のガス富化装置。
【請求項６】
前記温度検出手段により検出された温度が、前記差圧発生手段近傍の大気温度であることを特徴とする請求項４に記載のガス富化装置。
【請求項７】
前記温度検出手段により検出された温度が、前記差圧発生手段の筐体温度であることを特徴とする請求項４に記載のガス富化装置。
【請求項８】
少なくともガス富化手段と、前記ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、前記ガス富化手段を通過する気体流量を検出する流量検出手段とを具備し、前記流量検出手段により検出された気体流量に応じて前記差圧発生手段の運転量を制御することを特徴とするガス富化装置。
【請求項９】
前記流量検出手段により検出された気体流量が所定値以下のときに、前記差圧発生手段の運転量を低減させることを特徴とする請求項８に記載のガス富化装置。
【請求項１０】
前記差圧発生手段の運転量の制御が、前記差圧発生手段の間欠運転の運転率であることを特徴とする請求項４から請求項９のいずれかに記載のガス富化装置。
【請求項１１】
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４から請求項９のいずれかに記載のガス富化装置。
【請求項１２】
少なくともガス富化手段と、前記ガス富化手段を減圧する減圧手段と、前記減圧手段の周囲大気温度あるいは筐体温度を検知する温度検出手段と、前記減圧手段を冷却する冷却手段とを具備し、前記温度検知手段により検知された周囲大気温度あるいは筐体温度に基づいて、前記冷却手段によって前記減圧手段を冷却することを特徴とするガス富化装置。
【請求項１３】
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を制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項１４】
前記差圧発生手段の運転量の制御が、前記差圧発生手段の間欠運転の運転率であることを
特徴とする請求項１３に記載の空気調和機。
【請求項１５】
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、前記差圧発生手段が運転されている時は、前記室外ファンの回転数が所定回転数以上で運転されていることを特徴とする空気調和機。
【請求項１６】
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１５に記載の空気調和機。
【請求項１７】
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を制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項１８】
前記差圧発生手段の運転量の制御が、前記差圧発生手段の間欠運転の運転率であることを特徴とする請求項１７に記載の空気調和機。
【請求項１９】
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１３から請求項１８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、  本発明のガス富化装置は、少なくともガス富化手段と、ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、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。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の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および空気調和機を実現することができる。
【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、ガス富化装置として酸素富化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。
【０００９】
（実施の形態１）
まず図１、図２、図３、図４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におけるガス富化装置を示す正面図である。
【００１０】
ガス富化装置１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、温度検知手段である温度センサ５と制御手段６と、減圧ポンプ３の吐出側に接続された吐出主管７により構成されている。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ガス富化装置１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。
【００１２】
温度センサ５はガス富化装置１の各構成要素やその近傍の大気温度などを検出し、その温度情報に基づいて制御手段６によって減圧ポンプ３の運転を制御している。また温度センサ５に替えて、流量検出手段となる流量センサなどを用いて減圧ポンプ３の運転を制御しても良い。また制御手段６には、減圧ポンプ３の運転時間検出手段（図示せず）が設けられ、その運転時間によって減圧ポンプ３を間欠的に運転するよう制御しても良い。例えば、運転時間検出手段は減圧ポンプの運転開始からの運転時間を検出し、一定時間ごとに間欠運転してもよいし、運転経過時間が長くなるほど間欠運転のＯＦＦ時間を長くとるようにしてもよい。更には運転開始からの運転時間が所定時間までと、それ以上で間欠運転の間隔が異なるようにし、所定時間以上の場合に、それ以前に比べてＯＦＦ時間が長くなるようにするとよい。
【００１３】
図２は、図１に示したガス富化装置１を用いた空気調和機の斜視図である。図２において、室外ユニット１０は、圧縮機１１、四方弁（図示せず）などが配置された圧縮機室１２と、酸素富化ユニット２や減圧ポンプ３などからなるガス富化装置１と、空気調和機の制御部品とガス富化装置１の制御手段６とよりなる制御装置１３などが配置された電装部品室１４を有している。さらに室外ユニット１０は室外ファン１５と室外熱交換器１６とからなる熱交換器室１７とを構成している。
【００１４】
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。
【００１５】
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（図示せず）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１の１次側の窒素富化空気を掃気するようにしている。
【００１６】
ガス富化装置１の減圧ポンプ３の運転は制御装置１３によって制御される。室外機の外気温度などの雰囲気温度を検知する外気温度センサ１８や、減圧ポンプ３の周囲温度センサ１９、さらには減圧ポンプ３が圧縮機１１と同じ空間に配置されている場合には圧縮機室温度センサ２０などが設けられ、これらによって検知、あるいは推定された温度によって減圧ポンプ３の運転が制御される。
【００１７】
なお減圧ポンプ３は運転量を制御し、主としてその運転率を可変とすることにより行っている。ここで、運転率について図３を用いて説明する。
【００１８】
図３は、ガス富化装置１の減圧ポンプ３をＯＮ−ＯＦＦ運転した場合のタイムチャートを示している。運転率とは、このように減圧ポンプ３を間欠的に運転した場合の、総運転時間Ｔ１に対するＯＮ時間の割合を示す。すなわち、運転率（％）＝（Ｔ２／Ｔ１）×１００であり、例えば運転率Ｒ０は連続ＯＮ運転の状態、運転率Ｒ１は運転率≧５０％、運転率Ｒ２は運転率＜５０％、運転率Ｒ３は連続ＯＦＦの状態を示している。
【００１９】
図４は本発明の実施の形態１におけるガス富化装置の減圧ポンプの運転タイムチャートである。図４に示すように、本実施の形態１では減圧ポンプ３の電源投入（ＯＮ）時点からの累積運転時間ｔによって間欠運転の運転率を可変としている。すなわち、電源投入後は連続ＯＮ運転の運転率Ｒ０とし、所定の累積運転時間ｔ１に達した後は運転率Ｒ１とし、さらに所定の累積運転時間ｔ２経過後は運転率Ｒ２で運転し、累積運転時が長くなるにしたがって減圧ポンプ３のＯＮ時間を短くしている。
【００２０】
このように、本実施の形態１によれば、減圧ポンプ３の運転時間が所定時間になった時に、間欠運転を行いさらにその運転率を可変とすることによって、減圧ポンプ３の温度上昇を抑制して信頼性を高め、ガス富化装置の安定運転を行うことができる。なお、運転率Ｒ１や運転率Ｒ２の具体的数値や、所定の累積運転時間ｔ１、ｔ２が任意に決定できることは言うまでもない。
【００２１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図５、図６を用いて説明する。
【００２２】
図５は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であり、図６は本発明の実施の形態２における外気温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５と図６に示すａ〜ｅ点はある所定外気温度での運転点を示している。
【００２３】
図５は、例えば図２において示された外気温度センサ１８の温度情報に基づいて減圧ポンプ３の運転率を可変とする制御仕様を示し、外気温度が上昇しさらに下降する場合の運転率を示している。ここで、外気温度が上昇する過程と下降する過程で、運転率が切り替わる所定温度を異ならせている。これは、例えばＴ３＝Ｔ４、Ｔ１＝Ｔ２とすると、その温度で運転率切り替え動作が頻繁に起こることを防止するためである。
【００２４】
図６に示すように、外気温度がＴ３以下では運転率Ｒ０の状態で運転し、所定の温度Ｔ３を超えた状態では減圧ポンプ３の運転を間欠運転とし、さらに外気温度が上昇する場合には、減圧ポンプ３のＯＮ時間が短い運転率Ｒ２の運転としている。このように減圧ポンプ３の運転を制御することによって、外気温度の上昇によって減圧ポンプ３の放熱がしにくくなることや、酸素富化ユニット２に吸込まれ減圧ポンプ３へ吸込まれる気体の温度上昇によって減圧ポンプ３が温度上昇して信頼性を損なうことを抑制している。また、外気温度が下降してくる場合には、徐々に運転率を増加させ、所定温度Ｔ４となった時点で連続運転である運転率Ｒ０としている。このように、外気温度に応じて運転率を変えることにより、減圧ポンプ３の信頼性を損なうことなく安定したガス富化運転が可能となる。
【００２５】
なお、外気温度としてはガス富化手段である酸素富化ユニット２近傍の大気温度である方が、減圧ポンプ３の信頼性確保の点からはより好ましい。さらに、運転率Ｒ１や運転率Ｒ２の具体的数値は、例えばそれぞれの運転条件下において運転していても、減圧ポンプ３の温度がそれ自体の信頼性を確保するに十分である所定温度以下にすることができるように、予め実験などによって決定しておくことが可能である。
【００２６】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図７、図８を用いて説明する。
【００２７】
図７は本発明の実施の形態３における減圧ポンプの制御仕様を示す図であり、図８は本発明の実施の形態３における減圧ポンプ周囲の雰囲気温度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７と図８に示すａ〜ｅ点はある所定減圧ポンプ雰囲気温度での運転点を示している。
【００２８】
図７は、例えば図２において示された減圧ポンプ３の周囲温度センサ１９の温度情報に基づいて減圧ポンプ３の運転率を可変とする制御仕様を示し、周囲温度が上昇しさらに下降する場合の運転率を示している。ここで、周囲温度が上昇する過程と下降する過程で、運転率が切り替わる所定温度を異ならせている。これは、例えばＴ３＝Ｔ４、Ｔ１＝Ｔ２とすると、その温度で運転率切り替え動作が頻繁に起こることを防止するためである。
【００２９】
図８に示すように、周囲温度がＴ３ａ以下では運転率Ｒ０の状態で運転し、所定の温度Ｔ３ａを超えた状態では減圧ポンプ３の運転を間欠運転とし、さらに周囲温度が上昇する場合には、減圧ポンプ３のＯＮ時間が短い運転率Ｒ２の運転としている。このように減圧ポンプ３を運転することによって、周囲温度の上昇によって減圧ポンプ３の放熱がしにくくなることや、酸素富化ユニット２に吸込まれ減圧ポンプ３へ吸込まれる気体の温度上昇によって減圧ポンプ３が温度上昇して信頼性を損なうことを抑制している。また、周囲温度が下降してくる場合には、徐々に運転率を増加させ、所定温度Ｔ４ａとなった時点で連続運転である運転率Ｒ０としている。このように、減圧ポンプ３の周囲温度に応じて運転率を変えることにより、減圧ポンプ３の信頼性を損なうことなく安定したガス富化運転が可能となる。
【００３０】
なお、周囲温度として減圧ポンプ３を構成する筐体部の温度を用いる方が、減圧ポンプ３の信頼性確保の点からはより好ましい。さらに、運転率Ｒ１や運転率Ｒ２の具体的数値は、例えばそれぞれの運転条件下において運転していても、減圧ポンプ３の温度がそれ自体の信頼性を確保するに十分である所定温度以下にすることができるように、予め実験などにより決定しておくことが可能である。
【００３１】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図９、図１０を用いて説明する。図９は本発明の実施の形態４における減圧ポンプの制御仕様を示す図であり、図１０は本発明の実施の形態４における酸素富化ユニットを通過する空気流量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９と図１０に示すａ〜ｅ点はある所定空気流量での運転点を示している。
【００３２】
図９は、例えば図２において示す酸素富化ユニット２へ流入する流入空気２５の流量を流量検出手段を用いて測定し、測定された空気流量情報に基づいて減圧ポンプ３の運転率を可変とする制御仕様を示し、流入空気２５の流量が多くなる場合と、少なくなる場合の運転率を示している。ここで、流量が多くなる過程と少なくなる過程で、運転率が切り替わる所定空気流量を異ならせている。これは、例えばＬ３＝Ｌ４、Ｌ１＝Ｌ２とすると、その流量で運転率切り替え動作が頻繁に起こることを防止するためである。
【００３３】
図１０に示すように、空気流量がＬ３以下では減圧ポンプ３の運転を停止し、所定の空気流量Ｌ３を超えた状態では間欠運転のである運転率Ｒ１で運転し、さらに空気流量が増加してＬ１を超えた状態で連続運転である運転率Ｒ０で運転している。なお、図１０では間欠運転の運転率が運転率Ｒ１のみとなっているが、さらに運転率の異なる間欠運転を導入することも可能である。
【００３４】
このように、酸素富化ユニット２への空気流量が少ない時は、減圧ポンプ３の負荷が大
きくなる。そのため、この状態で連続運転すると減圧ポンプ３の信頼性を損なう。そこで本実施の形態４のように、酸素富化ユニット２に流入する空気流量によって、減圧ポンプ３の運転率を可変とすることによって減圧ポンプ３の信頼性を高めることができる。
【００３５】
なお、酸素富化ユニット２の目づまりなどのために流入する空気流量または通過流量が減少する場合などに本実施の形態４のような制御をすると更に好ましい。また、流量検知は酸素富化ユニット２の入口側と出口側の圧力差を検知する方法などが望ましい。
【００３６】
さらに、運転率Ｒ１や運転率Ｒ２の具体的数値は、例えばそれぞれの運転条件下において運転していても、減圧ポンプ３自体の信頼性を確保するに十分である所定流量にすることができるように、予め実験などにより決定しておくことが可能である。
【００３７】
（実施の形態５）
次に、図１１を用いて本発明の実施の形態５について説明する。図１１は、本発明の実施の形態５におけるガス富化装置を示す正面図である。
【００３８】
図１１のガス富化装置１の基本構成は図１に示すガス富化装置と同じであり、減圧ポンプ３の周囲あるいは筐体の温度を測定する温度センサ３０と、この温度に基づいて運転される減圧ポンプ３の下部に設けられた冷却ファン３１と、その制御装置３２とを備えている。
【００３９】
本発明の実施の形態５では、減圧ポンプ３の周囲や筐体そのものの温度が高い時に冷却ファン３１によって、減圧ポンプ３を冷却し、減圧ポンプ３の信頼性を高めることができる。なお、本発明の具体的実施例としては次のような実施例に適用可能である。
【００４０】
例えば、ガス富化装置を車両用として搭載した場合、車両の風上側にガス富化装置１を設け車両がある所定以上のスピードで運転されている場合には、酸素富化ユニット２に通気される空気流量が多くなり減圧ポンプ３の温度上昇を抑えることができる。しかしながら、車両がある所定以下のスピードで運転もしくは運転停止された場合には、減圧ポンプ３の周囲温度または筐体温度を検知し、この周囲温度または筐体温度が所定温度以上の場合において、強制的に冷却ファン３１を作動させることによって減圧ポンプ３の信頼性を向上させることができる。
【００４１】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６における空気調和機について、図１２、図１３を用いて説明する。図１２は本発明の実施の形態６における減圧ポンプの制御仕様を示す図であり、図１３は本発明の実施の形態６における圧縮機温度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１２と図１３に示すａ〜ｅ点はある所定圧縮機温度での運転点を示している。
【００４２】
図１２は、例えば図２において示された圧縮機温度センサ２０の温度情報に基づいて減圧ポンプ３の運転率を可変とする制御仕様を示し、圧縮機温度が上昇しさらに下降する場合の運転率を示している。ここで、圧縮機温度が上昇する過程と下降する過程で、運転率が切り替わる所定温度を異ならせている。これは、例えばｔ３＝ｔ４、ｔ１＝ｔ２とすると、その温度で運転率切り替え動作が頻繁に起こることを防止するためである。
【００４３】
図１３に示すように、圧縮機温度がｔ３以下では運転率Ｒ０の状態で運転し、所定の温度ｔ３を超えた状態では減圧ポンプ３の運転を間欠運転とし、さらに圧縮機周囲温度が上昇する場合には、減圧ポンプ３のＯＮ時間が短い運転率Ｒ２の運転としている。このように減圧ポンプ３を運転することによって、圧縮機温度の上昇によって減圧ポンプ３の放熱
がしにくくなり減圧ポンプ３が温度上昇して信頼性を損なうことを抑制している。また、周囲温度が下降してくる場合には、徐々に運転率を増加させ、所定温度ｔ４となった時点で連続運転である運転率Ｒ０としている。
【００４４】
図２に示すように、空気調和機の室外ユニット１０において主たる熱源は圧縮機２０である。すなわち圧縮機温度が高ければ、圧縮機近傍に設置された減圧ポンプ３の雰囲気温度は上昇していくため、圧縮機温度により減圧ポンプ３の周囲温度が推定可能となる。つまり圧縮機１１の温度を側定することによって、減圧ポンプ３の温度上昇を予測し、減圧ポンプ３の運転率を事前に可変して減圧ポンプ３の信頼性をさらに向上させる運転が可能となる。
【００４５】
なお、圧縮機温度としては、圧縮機１１の筐体温度や冷媒吐出管の温度、あるいは吐出冷媒の温度などを用いることが可能である。
【００４６】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態６における空気調和機について、図１４、図１５、図１６を用いて説明する。
【００４７】
図１４は、図２に示したガス富化装置を搭載した空気調和機と基本構成が同じ空気調和機の斜視図である。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。ガス富化装置１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。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１５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。また、室外ユニット１０の基板４２に設けられたドレン溝４３を通しても、送風回路４０と圧縮機室１２が連通して通気路を形成している。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。
【００４８】
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。
【００４９】
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１５、図１６を用いて説明する。図１５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１６は本発明の実施の形態７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１５と図１６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。
【００５０】
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。
【００５１】
図１５、図１６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。
【００５２】
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。
【００５３】
また、上記実施例では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。
【００５４】
（実施の形態８）
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１７、図１８を用いて説明する。図１７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１８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１７と図１８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。
【００５５】
図１７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。
【００５６】
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１７に示すような制御仕様に従って図１８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。
【００５７】
また、上記実施例では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。
【００５８】
以上のように、本発明のガス富化装置によれば、大気などをガス富化するための差圧発生手段である減圧ポンプの信頼性を高め、ガス富化装置として安定運転を実現できるとともに、それを用いた信頼性の高い空気調和機や空気清浄器を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
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および空気調和機を実現することができるので、ガス富化装置として葉医療用や家庭用を問わず、また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】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるガス富化装置を示す正面図
【図２】ガス富化装置を用いた空気調和機の斜視図
【図３】ガス富化装置の減圧ポンプをＯＮ−ＯＦＦ運転した場合のタイムチャート
【図４】本発明の実施の形態１におけるガス富化装置の減圧ポンプ運転タイムチャート
【図５】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６】本発明の実施の形態２における外気温に対する減圧ポンプの動作を示すタイムチャート
【図７】本発明の実施の形態３における減圧ポンプの制御仕様を示す図
【図８】本発明の実施の形態３における減圧ポンプの周囲雰囲気温度に対する減圧ポンプの動作を示すタイムチャート
【図９】本発明の実施の形態４における減圧ポンプの制御仕様を示す図
【図１０】本発明の実施の形態４における酸素富化ユニットを通過する空気流量に対する減圧ポンプの動作を示すタイムチャート
【図１１】本発明の実施の形態５におけるガス富化装置を示す正面図
【図１２】本発明の実施の形態６における減圧ポンプの制御仕様を示す図
【図１３】本発明の実施の形態６における圧縮機温度に対する減圧ポンプの動作を示すタイムチャート
【図１４】本発明の実施の形態７における空気調和機の斜視図
【図１５】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
【図１６】本発明の実施の形態７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１７】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
【図１８】本発明の実施の形態８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】
【００６１】
１  ガス富化装置
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
１９  周囲温度センサ
【図１】
2004271165.tif 000003
【図２】
2004271165.tif 000004
【図３】
2004271165.tif 000005
【図４】
2004271165.tif 000006
【図５】
2004271165.tif 000007
【図６】
2004271165.tif 000008
【図７】
2004271165.tif 000009
【図８】
2004271165.tif 000010
【図９】
2004271165.tif 000011
【図１０】
2004271165.tif 000012
【図１１】
2004271165.tif 000013
【図１２】
2004271165.tif 000014
【図１３】
2004271165.tif 000015
【図１４】
2004271165.tif 000016
【図１５】
2004271165.tif 000017
【図１６】
2004271165.tif 000018
【図１７】
2004271165.tif 000019
【図１８】
2004271165.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月23日(2004.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともガス富化手段と、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具備し、前記差圧発生手段は前記運転時間に基づき間欠的に運転されることを特徴とするガス富化装置。
【請求項２】
運転経過時間が所定時間を越えると間欠運転の運転率が前記所定時間までの運転率に比べて低くなるように制御されることを特徴とする請求項１に記載のガス富化装置。
【請求項３】
少なくともガス富化手段と、前記ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、前記差圧発生手段の筐体温度を推測し得る温度もしくは前記差圧発生手段の筐体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温度に基づいて、前記差圧発生手段は運転量を制御されることを特徴とするガス富化装置。
【請求項４】
前記温度検出手段により検出された温度が、前記ガス富化手段近傍の大気温度であることを特徴とする請求項３に記載のガス富化装置。
【請求項５】
前記温度検出手段により検出された温度が、前記差圧発生手段近傍の大気温度であることを特徴とする請求項３に記載のガス富化装置。
【請求項６】
前記温度検出手段により検出された温度が、前記差圧発生手段の筐体温度であることを特徴とする請求項３に記載のガス富化装置。
【請求項７】
前記差圧発生手段の運転量の制御が、前記差圧発生手段の間欠運転の運転率であることを特徴とする請求項から請求項６のいずれか一項に記載のガス富化装置。
【請求項８】
少なくともガス富化手段と、前記ガス富化手段にに差圧を発生させる差圧発生手段と、前記差圧発生手段の筐体温度を推測し得る温度もしくは前記差圧発生手段の筐体温度を検出する温度検出手段と、前記差圧発生手段を冷却する冷却手段とを具備し、前記温度検知手段により検知された温度に基づいて、前記冷却手段により前記差圧発生手段は冷却されることを特徴とするガス富化装置。
【請求項９】
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８のいずれか一
項に記載のガス富化装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のガス富化装置を含むことを特徴とする空気調和機。
【請求項１１】
請求項１から３のいずれか一項に記載のガス富化装置を含み、少なくとも差圧発生手段を具備した室外機を有し、前記温度検知手段は外気温度を検知することを特徴とする空気調和機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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するなどして運転量を制御することで、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を目的としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明のガス富化装置は、少なくともガス富化手段と、ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、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、差圧発生手段を前記運転時間に基づき間欠的に運転している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の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するなどして運転量を制御することで、長寿命で信頼性の高いガス富化装置および空気調和機を実現することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
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および空気調和機を実現することができるので、ガス富化装置としては医療用や家庭用を問わず、また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。
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月6日(2004.5.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともガス富化手段と、前記ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、前記差圧発生手段のガス富化運転開始から終了までの間での前記差圧発生手段の運転経過時間を検出する運転時間検出手段とを具備し、前記差圧発生手段は前記運転経過時間に基づいて運転量を可変制御されることを特徴とするガス富化装置。
【請求項２】
前記運転経過時間が所定時間を越えると、前記差圧発生手段の運転量はそれまでの運転量に比べて低くなるように制御されることを特徴とする請求項１記載のガス富化装置。
【請求項３】
前記差圧発生手段の筐体温度を推測し得る温度もしくは前記差圧発生手段の筐体温度を検出する温度検出手段を具備し、前記温度検出手段により検知された温度と、前記運転経過時間に基づいて運転量を可変制御される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ガス富化装置。
【請求項４】
前記差圧発生手段は運転量は間欠運転の運転率を変化させることで可変制御される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ガス富化装置を含み、少なくとも前記差圧発生手段を具備した室外機を有することを特徴とする空気調和機。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のガス富化装置は、少なくともガス富化手段と、ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、差圧発生手段のガス富化運転開始から終了までの間での前記差圧発生手段の運転経過時間を検出する運転時間検出手段とを具備し、差圧発生手段は前記の運転経過時間に基づいて運転量を可変制御される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
なお減圧ポンプ３は運転量を制御される。本実施の形態では運転量の制御は主としてその運転率を可変とすることにより行われている。ここで、運転率について図３を用いて説明する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図４は本発明の実施の形態１におけるガス富化装置の減圧ポンプの運転タイムチャートである。図４に示すように、本実施の形態１では減圧ポンプ３の電源投入（ＯＮ）時点からの運転経過時間ｔによって間欠運転の運転率を可変としている。すなわち、電源投入後は連続ＯＮ運転の運転率Ｒ０とし、所定の運転経過時間ｔ１に達した後は運転率Ｒ１とし、さらに所定の運転経過時間ｔ２経過後は運転率Ｒ２で運転し、運転経過時間が長くなるにしたがって減圧ポンプ３のＯＮ時間を短くしている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
このように、本実施の形態１によれば、減圧ポンプ３の運転時間が所定時間になった時に、間欠運転を行いさらにその運転率を可変とすることによって、減圧ポンプ３の温度上昇を抑制して信頼性を高め、ガス富化装置の安定運転を行うことができる。なお、運転率Ｒ１や運転率Ｒ２の具体的数値や、所定の運転経過時間ｔ１、ｔ２が任意に決定できることは言うまでもない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
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および空気調和機を実現することができるので、ガス富化装置としては医療用や家庭用を問わず、また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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004271165.tif 000021