(57)【要約】  【課題】  送気手段から吐出口に至る富化ガスの流路に存在する臭い成分を除去し、不快感を抑止すること。  【解決手段】  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、前記富化ガスを送出する送気手段と、前記送気手段から送出した前記富化ガスを吐出する吐出口とを備えたガス富化装置であって、前記送気手段から前記吐出口に至る富化ガスの流路内に液体蓄積容器と前記富化ガスが前記液体蓄積容器内の極性液体を通過する送気手段を有することを特徴とするガス富化装置。【選択図】  図１ 
2005077065.tif 000002
【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、前記ガス富化ユニットを通過して所定富化ガスが富化された富化ガスを送出する送気手段と、前記送気手段から送出した前記富化ガスを吐出する吐出口とを備えたガス富化装置であって、前記送気手段から前記吐出口に至る富化ガスの流通する流路に極性液体を貯留した液体蓄積容器を具備し、前記富化ガスが前記液体蓄積容器内の極性液体を通過するよう構成されていることを特徴とするガス富化装置。
【請求項２】
富化ガスが極性液体内を通過する送気手段の先端が多孔質状、繊維状またはハニカム状に形成されてい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】
液体蓄積容器内の液体と接する部分に抗菌剤溶出手段を有す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４】
抗菌剤溶出手段が亜鉛、銅、銀のうち少なくともひとつを含むことを特徴とする請求項１記載のガス富化装置。
【請求項５】
ガス富化ユニットを、空気中の酸素を優先的に通過させる酸素富化膜によって構成したことを特徴とする請求項１記載のガス富化装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５に記載のガス富化装置を備え、室外ユニットと室内ユニットから構成される空気調和装置であって、前記ガス富化ユニットと前記送気手段とを前記室外ユニットに配置し、前記吐出口を前記室内ユニットに配置したことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のガスの濃度を高める機能を備えたガス富化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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。
例えばキャビネット内に酸素濃縮器または酸素ガス源を収容し、酸素ガス源から酸素ガス導出口から酸素ガス供給管を通して吸入用マスクを接続している。
【０００３】
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、吸入用マスクを用いた医療用酸素供給装置では酸素ガスに配管や継手類からのプラスチックや金属の臭いが移る場合がある。このような臭いを防ぐために特許文献１では、酸素ガス導出口と酸素ガス導出口に連通する酸素ガス供給管との間に脱臭装置を介在したという特徴をもっている。特許文献１では脱臭装置は周知のものを使用し活性炭等の吸着剤を用いている。
【０００４】
また、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２）。
【０００５】
特許文献２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。
【０００６】
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。
【０００７】
このようにガス透過膜や、ＰＳＡ法など吸着材を用いたガス富化装置では、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を発生しやすい。
また、結露が発生するような高湿度の雰囲気では夏場に雑菌が繁殖しやすい。このような問題の対策として、従来の酸素濃縮機用加湿器では、加湿器内側面及び濃縮酸素導入管表面に光触媒酸化チタンをコートし紫外線を照射している（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−２５０９００号公報（図１等）
【特許文献２】特開平５−１１３２２７号公報（図１等）
【特許文献３】特開２０００−１４０１１６号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の技術では、次のような課題が発生する可能性がある。
即ち、酸素富化膜が室外に設置された場合に自動車の排気ガス等が流入しそれが富化空気
とともにユーザの居住する室内側でくさい臭いとなる可能性がある。これらを活性炭等で除去する場合、活性炭の吸着容量までしか臭いを除去できず、臭い成分が飽和に達した後は活性炭で臭い除去ができなくなる。長期間に渡って性能を維持するためにはこのような脱臭装置では活性炭の交換が必須となり取り扱いが煩雑である。また、富化空気内で結露が生じた場合には活性炭の性能が低下しやすい。
また、従来から酸素濃縮器の結露部分で実施されている上記構成で、光触媒酸化チタンを塗布する方法では富化空気輸送流路の配管内壁などに均一に塗膜を形成することが困難である。また酸化チタンに紫外線が当たらないと光触媒酸化による抗菌効果が得られないため雑菌による臭いの除去が困難である。
【０００９】
本発明は、送気手段から吐出口に至る富化ガスの流路に存在する臭い成分を除去し、不快感を抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本願発明のガス富化装置は、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、前記富化ガスを送出する送気手段と、前記送気手段から送出した前記富化ガスを吐出する吐出口とを備えたガス富化装置であって、前記送気手段から前記吐出口に至る富化ガスの流路内に液体蓄積容器と前記富化ガスが前記液体蓄積容器内の液体を通過する送気手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明によれば、送気手段から吐出口に至る富化ガス自体及び富化ガスの通過する流路に存在する臭い成分を除去し、不快感を抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の第1の実施の形態によるガス富化装置は、送気手段から吐出口に至る富化ガスの流路内に液体蓄積容器と前記富化ガスが前記液体蓄積容器内の液体を通過する送気手段を配置したものである。本実施の形態によれば、富化ガスが吐出口に至る風路内で液体中を通過することができるので富化ガス中の臭いの主成分である極性気体を極性液体中で捕捉することができ、吐出口での臭い発生を未然に防ぐことができる。
【００１３】
本発明の第２の実施の形態は、第1の実施の形態によるガス富化装置において、極性液体内を通過する送気手段の先端が多孔質状、繊維状またはハニカム状に形成されている。本実施の形態によれば送気手段の先端が多孔質状に形成されていることにより富化ガスが極性液体中を通過する際に微小な泡となり富化ガスと極性液体の気液の界面が増えるために臭いの主成分である極性気体が効率よく極性液体中に溶解することができ、吐出口での臭い発生を防ぐことができる。
【００１４】
本発明の第３の実施の形態は、第1の実施の形態によるガス富化装置において、液体蓄積容器内の液体と接する部分に抗菌剤溶出手段を有するものである。本実施の形態によれば極性液体中に捕捉された、富化空気と共に浮遊してきた微生物について極性液体中の抗菌剤溶出手段により繁殖を抑制することができ、微生物による臭い発生を未然に防ぐことができる。
【００１５】
本発明の第４の実施の形態によるガス富化装置は、抗菌剤溶出手段が亜鉛、銅、銀のうち少なくともひとつを含むものである。本実施の形態によれば、富化空気通路内の水が亜鉛、銅、銀のうち少なくともひとつを含む抗菌剤溶出手段の表面から金属イオンを溶出させるため、亜鉛、銅、銀の金属イオンにより極性液体中に捉えた微生物の繁殖を抑制することができる。
【００１６】
本発明の第５の実施の形態は、第１の実施の形態によるガス富化装置において、ガス富化ユニットを空気中の酸素を優先的に通過させる酸素富化膜によって構成したものである。本実施の形態によれば、他の方式に比較して送気手段への負担が小さく、低コストで酸素富化の空気を取り出すことができる。
【００１７】
本発明の第６の実施の形態は、第１から第５の実施の形態によるガス富化装置を備え、室外ユニットと室内ユニットから構成される空気調和装置であって、ガス富化ユニットとポンプとを室外ユニットに配置し、吐出口を室内ユニットに配置したものである。本実施の形態によれば、空気調和機能に酸素富化の機能を追加した空気調和装置を実現することができる。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の一実施例によるガス富化装置を、室外ユニットと室内ユニットから構成される空気調和装置に適用した場合について説明する。
図１は本実施例による空気調和装置の構成図、図２は液体蓄積容器部分を拡大した本発明の一実施例の構成図、図３は液体蓄積容器部分を拡大した本発明の別の実施例の構成図である。
【００１９】
図１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、ガス富化装置の吐出口３３が設けられている。
【００２０】
ガス富化装置は、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酸素供給主管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。
【００２１】
送風管４０は、吐出主管３６と吐出口３３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。また送風管４０の一部はトラップ構成をしている。
送風管４０には、少なくとも１個所に抗菌手段５０が設けられている。この抗菌手段５０は、抗菌剤を有するフィルターまたは抗菌剤溶出手段とそれに接触する吸水手段で構成される。
【００２２】
本実施例においては、液体蓄積容器５０は、送風管４０の室内ユニット２０内吐出口３３近傍に設けた場合を示している。液体蓄積容器の設置位置は本実施例の場所にはこだわらないが、吐出口３３近傍に設けることで液体蓄積容器５０から吐出口３３までの距離を短くし液体蓄積容器５０以降での微生物汚染の可能性を減少させることができるので好ましい。
【００２３】
なお、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、酸素供給主管３４及び吐出主管３６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。
【００２４】
一方、吐出口３３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酸素富化空気が添加されて吹き出し口より室内空間に送出される。また吐出口３３は、その近傍に拡管部を有することが好ましく、本実施例では吐出口３３を拡管部とした構成を示している。このように拡管部を設けることで、押し出された氷結や結露水を吐出口３３からまき散らすことなく、拡管部で一旦受けることで融解・蒸発を促すことができる。なお本実施例に示すように、熱交換器２２の風回路の上流側で、熱交換器２２の上方に吐出口３３を設けることでも結露水などの飛散を防止することができる。
【００２５】
上記構成において、減圧ポンプ３２が運転されると、ガス富化ユニット３１内で酸素富化膜を通過した空気は、酸素供給主管３４を通過して減圧ポンプ３２に吸い込まれ、酸素富化された空気が吐出主管３６、送風管４０を順次通過して吐出口３３から室内ユニット２０内に送出される。
【００２６】
次に図２は液体蓄積容器５０の拡大図である。送風管４０を通ってきた富化空気はバブラー５１により極性液体５２中に放出されている。バブラーとしては、富化空気を小さな気泡とするものであれば公知のものを用いることができるが、多孔質状、繊維状またはハニカム状に形成されていることで富化空気を効率よく気泡にでき富化空気内の極性富化ガスを効率よく捕捉できる。
【００２７】
また、極性気体５２は富化空気中の臭い成分を吸収するものであれば公知のものを用いることができるが水を用いることでガス富化ユニットから配管経路中での結露水を利用することができ好ましい。さらに極性液体５２中に添加剤を加えることも可能である。たとえば硫化水素やメチルメルカプタンなどの酸性臭気を除去する場合には水酸化ナトリウムなどアルカリを加え、アンモニアやトリメチルアミンなどの塩基性臭気を除去する場合には硫酸など酸を加えるなどということも可能である。
【００２８】
また、シトラス（柑橘系の香り）やα―ピネン（木の香り）等香り成分を極性液体中に添加することで富化空気に着香することも可能である。ここで、ひとつの富化空気流通経路に対して液体蓄積容器を複数用意して、酸性臭気除去用や塩基性臭気除去用、着香用と使い分けてより臭気除去性能を向上させたり富化空気に爽やかさを付加することも可能である。
【００２９】
さらに液体蓄積容器５０には液体があふれるのを防止するために水抜き部５３を有している。この水抜き部５３は液体蓄積容器５０内の極性液体５２の水位が低い時には閉じていて水位が上昇した際に開くような開閉機構５４を有している。ここでは開閉機構５４内のフロートにより開閉制御を実現している。本実施例では水抜き部５３からの排出水は室内熱交換器上に滴下したのちドレンパンに達するためこの液体蓄積容器５０に専用の排水経路を設ける必要がない。なお、極性液体５２が逆流しない用に富化空気の流通経路内に逆止弁を設けることも好ましい。
【００３０】
さらに図３は液体蓄積容器５０を拡大した本発明の別の実施例の構成図である。送風管４０を通ってきた富化空気はバブラー５１により極性液体５２中に放出されている。この液体蓄積容器５０内の極性液体５２に接触するように抗菌剤溶出手段５５が底面上に形成されている。抗菌剤溶出手段５５は抗菌性を有する金属や抗菌剤を練り込んだ樹脂材料等公知のものを用いることができるが亜鉛、銅、銀のうち少なくともひとつを含んでいる。
【００３１】
このように抗菌剤溶出手段を液体蓄積容器底面に設けることで、長期間に渡って抗菌性を有する金属イオンを放出することが可能になり、細菌の繁殖を長期間効果的に抑えるこ
とができる。
【００３２】
図２および図３に示した実施例では液体蓄積容器を室内機内に導入しているが室内機内に限定するものではなく形状も特に指定しない。送気手段から吐出口に至る富化空気の経路上に送風管に接続する形で本実施例の液体蓄積容器を臭い除去ユニットまたは香り発生ユニットとして用いても構わない。また、この液体蓄積容器に臭い除去や着香以外の機能、たとえば消音機能等を持たせても構わない。
【００３３】
なお、本実施例では、ガス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装置に適用した場合について説明したが、例えば車両用空気調和装置、一体形空気調和装置に用いてもよく、その他空気清浄機や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よい。
また、本実施例では酸素富化膜を用いたガス富化ユニットを用いて説明したが、例えば中空糸膜などの酸素富化を実現できる機能を有すればよく、この場合には、減圧ポンプに代えて加圧ポンプを用い、又は送風装置をポンプとして用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本願発明のガス富化装置によれば、所定ガスの濃度が富化された富化ガスをユーザの所在する空間またはユーザ付近の局所に放出する際に富化ガスに混入された臭気成分、および富化ガスの流路内にあり富化ガスに混入して送出される臭気成分を除去することができるので、酸素富化装置など、所定のガス成分を富化してユーザに供給する装置に対して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例による空気調和装置の構成図
【図２】本発明の一実施例による空気調和装置の液体蓄積容器部分を拡大した構成図
【図３】本発明の別の実施例による空気調和装置の液体蓄積容器部分を拡大した構成図
【符号の説明】
【００３６】
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  酸素供給主管
３６  吐出主管
４０  送風管
５０  液体蓄積容器
５１  バブラー
５２  極性液体
５３  水抜き部
５４  開閉機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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