CN112313454A - 浓缩气体供给装置以及浓缩气体供给方法 - Google Patents

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Abstract

浓缩气体供给装置(10)包括气体浓缩器(11)，气体浓缩器具有：引入部(13、14)，引入部同时从室外和室内这两者引入空气；气体浓缩部(15)，气体浓缩部从通过引入部(13、14)引入的空气生成提高了规定的气体成分的浓度的浓缩气体；以及供气部(16)，供气部向室内供给所生成的浓缩气体。

Description

浓缩气体供给装置以及浓缩气体供给方法
技术领域
本公开涉及一种浓缩气体供给装置以及浓缩气体供给方法。
背景技术
在下述专利文献1中记载有一种气体富化装置，用于提高室内的氧浓度以及居住者的舒适性。该气体富化装置组装于具有室外机组和室内机组的空调装置。具体而言，气体富化装置包括组装于室外机组的气体富化单元、减压泵、氧供给主管以及排出主管、组装于室内机组的排出口、连接排出主管与排出口的送风管。
在上述气体富化装置中，通过减压泵的运转，通过了气体富化单元的氧浓缩气体通过氧供给主管而被吸入减压泵，并且通过排出主管、送风管从排出口供给至室内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005－77065号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1记载的气体富化装置中，通过从室外引入的空气生成氧浓缩气体并向室内供给，因此，室内的气压变高，空气将通过窗和门等的间隙向室外泄漏。由此，通过气体富化装置提高了氧浓度的室内的空气向室外逸出，因此，无法高效地提高室内的氧浓度。
本公开的目的在于提供一种浓缩气体供给装置以及浓缩气体供给方法，能够高效地提高室内的规定气体成分的浓度。
解决技术问题所采用的技术方案
(1)本公开的浓缩气体供给装置包括气体浓缩器，所述气体浓缩器具有：引入部，所述引入部同时从室外和室内这两者引入空气；
气体浓缩部，所述气体浓缩部从通过所述引入部引入的空气生成提高了规定的气体成分的浓度的浓缩气体；以及
供气部，所述供气部向室内供给所生成的浓缩气体。
根据上述结构，同时从室外和室内这两者引入空气并将提高了规定的气体成分的浓度的浓缩气体向室内供给，因此，与仅引入室外空气并向室内供给浓缩气体的情况相比，室内气压的上升得到抑制，能够抑制提高了规定的气体成分的浓度的室内空气向室外逸出。因此，能够高效地提高室内的规定气体成分的浓度。
(2)优选，还包括控制所述气体浓缩器的控制装置，
所述控制装置对所述引入部和所述供气部中的至少一者进行控制，以使向室内供给的浓缩气体的流量与从室内引入的空气的流量一致。
根据该结构，控制装置对引入部和供气部中的至少一者进行控制以使向室内供给的浓缩气体的流量与从室内引入的空气的流量一致，因此，能够抑制室内气压的变动并尽可能地减小室内与室外的气压差，从而能够抑制室内空气向室外泄漏以及空气从室外进入。
(3)优选，所述供气部具有流量调节部，所述流量调节部对向室内供给的浓缩气体的流量进行调节，
所述引入部具有室内用升压装置和流量传感器，所述室内用升压装置引入室内的空气，所述流量传感器对引入室内的空气的流量进行测定，
所述控制装置对所述流量调节部和所述室内用升压装置中的至少一者的动作进行控制，以使所述流量传感器的检测值与通过所述流量调节部调节后的浓缩气体的流量一致。
根据该结构，也能够抑制室内气压的变动并尽可能地减小室内与室外的气压差，从而能够抑制室内空气向室外泄漏以及空气从室外进入。
(4)优选，还包括控制所述气体浓缩器的控制装置，
所述控制装置对所述引入部和所述供气部中的至少一者进行控制以消除室内气压与室外气压的压力差。
根据该结构，能够以消除室内气压与室外气压的压力差的方式进行控制，因此，能够进一步抑制由于该气压差引起室内空气向室外泄漏以及室外空气进入室内。
(5)优选，还包括室内气压传感器和室外气压传感器，所述室内气压传感器测定室内气压，所述室外气压传感器测定室外气压，
所述控制装置对所述引入部从室内引入的空气的流量以及所述供气部向室内供给的浓缩气体的流量中的至少一者进行控制，以使所述室内气压传感器的检测值与所述室外气压传感器的检测值一致。
根据该结构，通过直接测定室内气压与室外气压而使两者一致，从而能够进行消除室内气压与室外气压的压力差的控制。
(6)优选，所述气体浓缩器包括第一气体浓缩器和第二气体浓缩器，
所述第一气体浓缩器具有第一引入部、第一气体浓缩部以及第一供气部，所述第一引入部从室外引入空气，所述第一气体浓缩部从由所述第一引入部引入的空气生成浓缩气体，所述第一供气部将所生成的浓缩气体向室内供给，
所述第二气体浓缩器具有第二引入部、第二气体浓缩部以及第二供气部，所述第二引入部从室内引入空气，所述第二气体浓缩部从由所述第二引入部引入的空气生成浓缩气体，所述第二供气部将所生成的浓缩气体向室内供给。
(7)优选，包括对所述第一气体浓缩器与所述第二气体浓缩器相互关联地进行控制的控制装置。
根据该结构，能够高效地提高室内的规定气体成分的浓度。
(8)优选，所述规定的气体成分是氧，
所述气体浓缩器包括相比氧更容易吸附二氧化碳的吸附剂。
根据该结构，能够通过吸附剂吸附从室内引入的空气所包含的二氧化碳，并且将二氧化碳的浓度降低后的氧浓缩气体供给至室内，因此，能够提高室内的氧浓度并且降低二氧化碳的浓度。
(9)优选，所述规定的气体成分是氧，
所述气体浓缩器包括相比氧更容易吸附氮且相比氮更容易吸附二氧化碳的吸附剂。
根据该结构，也能够通过吸附剂吸附从室内引入的空气所包含的二氧化碳，并且将二氧化碳的浓度降低后的氧浓缩气体供给至室内，因此，能够提高室内的氧浓度并且降低二氧化碳的浓度。
(10)本公开的浓缩气体供给方法包括下述步骤：
同时从室外和室内这两者向气体浓缩器引入空气；
在所述气体浓缩器中，从引入的空气生成提高了规定的气体成分的浓度的浓缩气体；以及
将所述浓缩气体供给至室内。
根据该浓缩气体供给方法，从室外和室内这两者引入空气而生成提高了规定的气体成分的浓度的浓缩气体，并且将该浓缩气体供给至室内，因此，与仅引入室外空气并将浓缩气体供给至室内的情况相比，室内气压的上升得到抑制，能够抑制提高了规定气体成分的浓度的室内空气向外部逸出。因此，能够高效地提高室内的规定气体成分的浓度。
附图说明
图1是表示第一实施方式的浓缩气体供给装置的概略图。
图2是气体浓缩器的具体结构图。
图3是表示浓缩气体供给装置的控制装置的处理步骤的流程图。
图4是表示第二实施方式的浓缩气体供给装置的概略图。
图5是表示浓缩气体供给装置的控制装置的处理步骤的流程图。
图6是表示第三实施方式的浓缩气体供给装置的概略图。
具体实施方式
下面，将参照附图，对实施方式的浓缩气体供给装置进行说明。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的浓缩气体供给装置的概略图。
浓缩气体供给装置10将室外空气(外部气体(大气))和室内空气(内部气体)同时引入装置内，通过这些空气生成提高了规定气体成分的浓度的浓缩气体，并且将该浓缩气体供给至室内。
本实施方式的浓缩气体供给装置10生成规定气体成分为氧的浓缩气体(例如，体积含有率为90％以上的氧浓缩气体)，通过将该浓缩气体供给至室内，从而提高室内的氧浓度。因此，本实施方式的浓缩气体供给装置10能够在例如标高较高的山地以及高原这样的气压较低的环境下较好地提高室内的氧浓度。此外，浓缩气体供给装置10将在氧浓缩气体的生成过程中产生的氧浓度低的气体、换言之氮浓度高的气体(氮浓缩气体)作为排出气体向室外排出。
本实施方式的浓缩气体供给装置10适用所谓的PSA(变压吸附)方式。浓缩气体供给装置10包括气体浓缩器11以及控制该气体浓缩器11的控制装置12。
(气体浓缩器11的结构)
气体浓缩器11具有将空气引入内部的引入部13、14。该引入部13、14包括引入室外空气的室外用引入部13和引入室内空气的室内用引入部14。室外用引入部13从设置于浓缩气体供给装置10的壳体10A的外部气体引入口10B引入外部气体。室内用引入部14从设置于壳体10A的内部气体引入口10C引入内部气体。此外，室内用引入部14包括流量传感器23，该流量传感器23对从内部气体引入口10C引入的空气的流量进行测量。
气体浓缩器11具有气体浓缩部15、供气部16以及排气部17，其中，气体浓缩部15通过引入至内部的空气生成氧浓缩气体，供气部16将生成后的浓缩气体供给至室内，排气部17将氮浓缩气体向室外排出。供气部16从设置于壳体10A的供气口10D向室内供给浓缩气体。排气部17将排出气体从设置于壳体10A的排气口10E向外部排出。
图2是气体浓缩器的具体结构图。
室外用引入部13具有室外用升压装置21，该室外用升压装置21将室外空气引入并压缩，并且将其送入气体浓缩部15。由于本实施方式的浓缩气体供给装置10采用PSA方式，因此，作为室外用升压装置21，能够采用空气压缩机。因此，在下述说明中，将室外用升压装置21称为室外用压缩机。
室内用引入部14具有室内用升压装置22，该室内用升压装置22将室内空气引入并压缩，并且将其送入气体浓缩部15。作为该室内用升压装置22，也采用空气压缩机。因此，在下述说明中，将室内用升压装置22称为室内用压缩机。室外用压缩机21和室内用升压装置22被同时驱动，从而同时从室外和室内这两者将空气引入气体浓缩器11。
通过室外用压缩机21压缩后的空气与通过室内用压缩机22压缩后的空气在合流的状态下被送入气体浓缩部15。
另外，室内用压缩机22是能够通过变频控制等方式连续或逐级地增大、减小输出(马达的运转频率以及电压)的输出可变型压缩机，其输出受到控制装置12控制。此外，通过上述输出控制，能够调节从室内引入的空气的流量。不过，室内用升压装置22可不仅仅是空气压缩机单体，也可在其前后具有调节流量的调节阀。在该情况下，能够在不改变压缩机的输出的情况下，通过流量调节阀调节从室内引入的空气的流量。
室外用压缩机21也可与室内用压缩机22一样是基于变频控制等的输出可变型压缩机。
气体浓缩部15具有第一切换阀31A和第二切换阀31B、第一吸附筒32A和第二吸附筒32B、第一单向阀(止回阀)33A和第二单向阀(止回阀)33B、放气阀34、产品阀(日文：プロダクト弁)35、氧罐(储罐)36。
第一切换阀31A和第二切换阀31B例如是电磁切换阀，连接于室外用压缩机21和室内用压缩机22的排出侧的流路。第一切换阀31A是三通阀，一个端口连接室外用压缩机21和室内用压缩机22的排出侧流路，另一个端口连接朝向第一吸附筒32A的气体流路，还有一个端口连接排气管51。排气管51构成前述的排气部17，与排气口10E(参照图1)连接。第二切换阀31B也是三通阀，一个端口连接室外用压缩机21和室内用压缩机22的排出侧流路，另一个端口连接朝向第二吸附筒32B的气体流路，还有一个端口连接排气管51。
第一切换阀31A和第二切换阀31B分别在第一形态与第二形态之间切换，其中，在第一形态下，将第一吸附筒32A、第二吸附筒32B与室外用压缩机21、室内用压缩机22连接，在第二形态下，将第一吸附筒32A、第二吸附筒32B与排气管51连接。在第一形态下，从室外用压缩机21以及室内用压缩机22送入的压缩空气被导入第一吸附筒32A、第二吸附筒32B，从而使得第一吸附筒32A、第二吸附筒32B被加压。在第二形态下，第一吸附筒32A、第二吸附筒32B内向大气敞开而减压，第一吸附筒32A、第二吸附筒32B内的气体被排出至室外。
第一切换阀31A与第二切换阀31B以第一吸附筒32A和第二吸附筒32B中的一者处于第一形态时，另一者处于第二形态的方式交替地动作。因此，在压缩空气从室外用压缩机21、室内用压缩机22导入至第一吸附筒32A期间，第二吸附筒32B向大气敞开，在压缩空气从室外用压缩机21、室内用压缩机22导入至第二吸附筒32B期间，第一吸附筒32A向大气敞开。
在第一吸附筒32A、第二吸附筒32B的内部收纳有吸附剂。该吸附剂由沸石构成，具有相比氧而选择性地吸附氮的性质。此外，吸附剂在高压下吸附氮，在低压下使吸附的氮脱离。因此，从室外用压缩机21、室内用压缩机22被导入第一吸附筒32A、第二吸附筒32B的空气在该空气中的氮被吸附剂吸附而提高了该空气中的氧浓度的状态下，从吸附筒32A、32B排出。
此外，相比氮，吸附剂选择性地吸附二氧化碳。因此，不仅从室外用压缩机21、室内用压缩机22被导入第一吸附筒32A、第二吸附筒32B的空气中的氮被吸附剂吸附，该空气中的二氧化碳也被吸附剂吸附。
在第一吸附筒32A、第二吸附筒32B的下游侧的气体流路分别设置有第一单向阀33A、第二单向阀33B。该第一单向阀33A、第二单向阀33B以使从第一吸附筒32A、第二吸附筒32B排出的氧浓缩气体仅向下游侧流动的方式控制流动方向。在连接第一吸附筒32A和第一单向阀33A之间的流路与第二吸附筒32B和第二单向阀33B之间的流路的流路设置有放气阀34。
第一单向阀33A、第二单向阀33B的下游侧的流路合流，与产品阀35连接，并且，在产品阀35的下游侧连接有氧罐36。从第一吸附筒32A、第二吸附筒32B排出的氧浓缩气体经由第一单向阀33A、第二单向阀33B、产品阀35贮存于氧罐36。
浓缩气体供给装置10的供气部16具有减压阀41和流量调节阀(流量调节部)42。减压阀41连接于氧罐36的下游侧，对来自氧罐36的氧浓缩气体进行减压。流量调节阀42对供给至室内的氧浓缩气体的流量进行调节。流量调节阀42例如在每分钟1L～10L的规定范围内连续或逐级地调节供给至室内的氧浓缩气体的流量。
浓缩气体供给装置10的排气部17具有与第一切换阀31A、第二切换阀31B连接的排气管51。第一吸附筒32A、第二吸附筒32B在与室外用压缩机21、室内用压缩机22连接期间处于高压，因此，随后，由于该第一吸附筒32A、第二吸附筒32B与排气管51连接而向大气敞开，从而压力降低。因此，第一吸附筒32A、第二吸附筒32B内的气体经由排气管51向室外排出。
另外，在浓缩气体供给装置10是VPSA(真空变压吸附)方式的情况下，作为吸入部13、14的升压装置21、22，采用加压鼓风机或加压泵，排气部17还包括使第一吸附筒32A、第二吸附筒32B成为负压的真空泵。
在具有上述结构的气体浓缩器11中，当第一切换阀31A、第二切换阀31B处于图2所示的状态时，通过室外用压缩机21、室内用压缩机22引入并压缩后的空气被送入第一吸附筒32A。接着，在第一吸附筒32A中，空气中的氮被吸附剂吸附，并生成氧浓缩气体。生成的氧浓缩气体通过第一单向阀33A、产品阀35而贮存于氧罐36。贮存于氧罐36的氧浓缩气体在减压阀41中减压后，通过流量调节阀42调节流量并被供给至室内。
另一方面，第二吸附筒32B通过第二切换阀31B与排气管51连接、减压。由于上述减压，吸附于第二吸附筒32B的氮被解吸(脱离)，包含较多该氮的气体排出至室外。
此外，在对第一吸附筒32A进行加压期间，在第一吸附筒32A中生成的氧浓缩气体的一部分通过放气阀34供给至第二吸附筒32B，在稍微提高了第二吸附筒32B的压力的状态下，第一切换阀31A、第二切换阀31B被切换，第二吸附筒32B形成为加压状态，第一吸附筒32A形成为减压状态。如上所述，重复交替地进行使用了第一吸附筒32A、第二吸附筒32B内的吸附剂所进行的氮的吸附和脱离的循环，氧浓缩气体被连续地供给至室内，从而室内的氧浓度得以提高。
(控制装置12的结构)
控制装置12控制气体浓缩器11中的室外用压缩机21、室内用压缩机22、第一切换阀31A、第二切换阀31B、放气阀34、产品阀35以及流量调节阀42等的动作，在气体浓缩器11中进行上述这样的氧浓缩气体的生成以及供给。
特别地，本实施方式的控制装置12控制室内用压缩机22的动作，以使供气部16向室内供给的浓缩气体的流量与通过室内用引入部14从室内引入的空气的流量一致。
这样做的理由如下。在浓缩气体供给装置10通过仅从室外引入的空气生成氧浓缩气体并向室内供给的情况下，虽然室内的氧气浓度逐渐提高，但室内的气压也变高，提高了氧浓度的室内空气将通过窗和门等的间隙向室外泄漏，从而无法高效地提高室内的氧浓度。为此，本实施方式的浓缩气体供给装置10不仅从室外引入空气，还从室内引入空气，并且，进行使从室内引入的空气的流量与氧浓度气体的供给流量一致的控制，从而抑制室内外空气的出入，进而高效地提高室内的氧浓度。
下面，将参照图3的流程图，对控制装置12的控制步骤进行详细说明。
供气部16向室内供给的浓缩气体的流量通过流量调节阀42进行调节。具体而言，当用户向浓缩气体供给装置10的操作面板等输入期望的浓缩气体的流量(设定流量Qs)时，控制装置12获取该设定流量Qs(步骤S1)，将流量调节阀42调节成与该设定流量Qs对应的开度(步骤S2)。由此，来自供气部16的浓缩气体的供给流量被调节成设定流量Qs。
此外，控制装置12获取室内用引入部14的流量传感器的检测值Qin(步骤S3)。接着，控制装置12进行对设定流量(供给流量)Qs和检测值Qin进行比较的处理。具体而言，控制装置12对设定流量Qs与检测值Qin是否一致进行判定(步骤S4)。在该判定结果是肯定(是)的情况下，控制装置12进行维持室内用压缩机22的输出的控制。在从浓缩气体供给装置10供给至室内的浓缩气体的流量与从室内引入浓缩气体供给装置10的空气的流量一致的情况下，保持室内的空气量恒定，保持室内外的气压也处于均衡的状态。因此，室内与室外之间的空气的出入变少，从而维持为室内的氧浓度提高的状态。
在步骤S4中，在判定结果是否定(否)的情况下，控制装置12进入步骤S6进行处理，对设定流量Qs是否大于检测值Qin进行判定。接着，在该判定结果是肯定(是)的情况下，控制装置12进行使室内用压缩机22的输出增大的控制(步骤S7)。
在设定流量(供给流量)Qs大于检测值Qin的情况下，由于从浓缩气体供给装置10供给至室内的浓缩气体的流量大于从室内引入浓缩气体供给装置10的空气的流量，因此，室内的空气量增大，室内的气压高于室外的气压。因此，提高了氧浓度的室内空气将从房间的窗和门等的间隙向室外逸出，从而难以高效地提高氧浓度。为此，控制装置12通过上述方式增大室内用压缩机22的输出，从而增大从室内引入浓缩气体供给装置10内的空气的流量，进而将室内外的气压保持为基本均衡的状态。
在步骤S6中，在判定结果是否定(否)的情况下，即，在设定流量(供给流量)Qs小于检测值Qin的情况下，从浓缩气体供给装置10供给至室内的浓缩气体的流量小于从室内引入浓缩气体装置10的空气的流量。此时，由于室内的空气量减少，因此，室内的气压低于室外的气压，室外的空气将从房间的窗和门等的间隙进入，从而难以高效地提高室内的氧浓度。为此，控制装置12通过减少室内用压缩机22的输出，使从室内引入浓缩气体供给装置10内的空气的流量减少，从而将室内外的气压保持为基本均衡的状态。
如上所述，第一实施方式的浓缩气体供给装置10能够高效地提高室内的氧浓度。
另外，在上述实施方式中，供给至室内的浓缩气体的流量被设定成期望的流量，基于该流量进行了各种设备的控制，不过，也可将室内的浓缩气体的浓度设定成期望的浓度，基于该浓度进行各种设备的控制。在该情况下，在室内的浓缩气体的浓度达到设定的浓度前，向室内供给浓缩气体，从而能够与该浓缩气体的供给流量对应地从室内引入空气。
[第二实施方式]
图4是表示第二实施方式的浓缩气体供给装置的概略图。
与图1所示的浓缩气体装置10相比，本实施方式的浓缩气体供给装置10还包括室内气压传感器61和室外气压传感器62。
在第一实施方式中，控制装置12以使浓缩气体装置10从室内引入的空气的流量与浓缩气体供给装置10供给至室内的浓缩气体的流量(设定流量Qs；供给流量)一致的方式控制室内用压缩机22，不过，在本实施方式中，控制装置12以通过使室内气压传感器61的检测值(室内气压)Pin与室外气压传感器62的检测值(室外气压)Pout一致而使室内气压Pin与室外气压Pout不存在压力差的方式控制室内用压缩机22。
关于该控制，将参照图5的流程图进行详细说明。
在步骤S11中，控制装置12获取室内气压传感器61的检测值Pin和室外气压传感器62的检测值Pout。
接着，在步骤S12中，控制装置12进行对室内气压Pin和室外气压Pout进行比较的处理。具体而言，控制装置12对室内气压Pin与室外气压Pout是否一致进行判定。
在该判定结果是肯定(是)的情况下，控制装置12进行维持室内用压缩机22的输出的控制。可以认为，在室内气压Pin与室外气压Pout一致的情况下，从浓缩气体供给装置10供给至室内的浓缩气体的流量与从室内引入浓缩气体供给装置10的空气的流量基本一致，室内的空气量被保持为恒定。因此，室内与室外之间的空气的出入变少，从而维持为室内的氧浓度提高的状态。
在步骤S12中，在判定结果是否定(否)的情况下，控制装置12进入步骤S14进行处理，对室内气压Pin是否大于室外气压Pout进行判定。此外，在该判定结果是肯定(是)的情况下，使室内用压缩机22的输出增大(步骤S15)。
可以认为，在室内气压Pin大于室外气压Pout的情况下，从浓缩气体供给装置10供给至室内的浓缩气体的流量大于从室内引入浓缩气体供给装置10的空气的流量，室内的空气量增大。那么，提高了氧浓度的室内空气将从房间的窗和门等的间隙向室外逸出，从而难以高效地提高室内的氧浓度。为此，控制装置12通过增大室内用压缩机22的输出而使从室内引入浓缩气体供给装置10内的空气的流量增大，从而将室内外的气压保持为基本均衡的状态。
在步骤S14中，可以认为，在判定结果是否定(否)的情况下，即，在室内气压Pin小于室外气压Pout的情况下，从浓缩气体供给装置10供给至室内的浓缩气体的流量小于从室内引入浓缩气体供给装置10的空气的流量，室内的空气量减少。因此，室外的空气将从房间的窗和门等的间隙进入室内，从而难以高效地提高室内的氧浓度。因此，控制装置12通过减少室内用压缩机22的输出而减少从室内引入浓缩气体供给装置10内的空气的流量，从而将室内外的气压保持为基本均衡的状态。
如上所述，第二实施方式的浓缩气体供给装置10也能够高效地提高室内的氧浓度。
另外，在本实施方式中，包括测定室内气压Pin的室内气压传感器61以及测定室外气压Pout的室外气压传感器62，不过，作为这些的替代，也可包括直接测定室内气压与室外气压的压力差的压力差传感器。在该情况下，控制装置12获取压力差传感器的检测值，维持或增大、减小室内用压缩机22的输出以使该检测值为零，调节从室内引入浓缩气体供给装置10内的空气量，由此，能够将室内外的气压保持为基本均衡的状态。
[第三实施方式]
图6是表示第三实施方式的浓缩气体供给装置的概略图。
本实施方式的浓缩气体供给装置10包括第一气体浓缩器11A、第二气体浓缩器11B以及控制装置12。
第一气体浓缩器11A除了未包括室内用引入部14以外，与第一实施方式的气体浓缩器11相同，第二气体浓缩器11B除了未包括室外用引入部13以外，与第一实施方式的气体浓缩器11相同。
具体而言，第一气体浓缩器11A具有引入室外空气的室外用引入部(第一引入部)13、通过引入的空气生成浓缩气体的气体浓缩部(第一气体浓缩部)15A、将生成的浓缩气体供给至室内的供气部(第一供气部)16A、将氮浓缩气体向室外排出的排气部(第一排气部)17A。
室外用引入部13从引入口10B引入空气，供气部16A从供气口10D1向室内供给浓缩气体，排气部17A从排气口10E1将排出气体排出。供气部16A具有调节供给流量的流量调节阀42A。
第二气体浓缩器11B具有引入室内空气的室内用引入部(第二引入部)14、通过引入的空气生成浓缩气体的气体浓缩部(第二气体浓缩部)15B、将生成的浓缩气体供给至室内的供气部(第二供气部)16B、将氮浓缩气体向室外排出的排气部(第二排气部)17B。
室内用引入部14从引入口10C引入空气，供气部16B从供气口10D2向室内供给浓缩气体，排气部17B从排气口10E2将排出气体排出。供气部16B具有调节供给流量的流量调节阀42B。
控制装置12控制第一流量调节阀42A、第二流量调节阀42B这两者，以使从第一供气部16A向室内供给的浓缩气体的流量与从第二供气部16B向室内供给的浓缩气体的流量的总量(供气总量)为用户设定的流量。例如，控制装置12控制第一流量调节阀42A、第二流量调节阀42B，以将从供气部16A、16B中的一者向室内供给的浓缩气体的流量固定为恒定，并且对从供气部16A、16B中的另一者向室内供给的浓缩气体的流量进行调节，从而使两者的总量成为用户设定的流量。
此外，控制装置12控制室内用引入部14，具体而言控制室内用压缩机22，以使通过室内用引入部14从室内引入第二气体浓缩器11B的空气的流量与第一供气部16A和第二供气部16B的供气总量一致。
如上所述，在本实施方式中，与第一实施方式相同的是，控制装置12通过对第一气体浓缩器11A与第二气体浓缩器11B相互关联地控制，将室内和室外的气压保持为均衡的状态，减少室内与室外之间的空气的出入，从而能够高效地提高室内的氧浓度。
[本公开的作用效果]
如上文说明的那样，本公开的浓缩气体供给装置10包括气体浓缩器11，该气体浓缩器11具有：室外用引入部13、室内用引入部14，所述室外用引入部13、室内用引入部14从室外和室内这两者同时引入空气；气体浓缩部15，所述气体浓缩部15通过由室外用引入部13、室内用引入部14引入的空气生成提高了氧浓度的浓缩气体；供气部16，所述供气部16将生成的浓缩气体供给至室内。因此，与仅引入室外空气而向室内供给浓缩气体的情况相比，室内气压的上升得到抑制，能够抑制提高了氧浓度的室内空气向室外逸出，从而能够高效地提高室内的氧浓度。
在上述第一实施方式和第三实施方式中，控制装置12控制室内用引入部14(室内用压缩机22)以使向室内供给的浓缩气体的流量与从室内引入的空气的流量一致。具体而言，供气部16具有调节向室内供给的浓缩气体的流量的流量调节阀42，室外用引入部13和室内用引入部14具有引入室内空气的室内用压缩机22和对引入室内的空气的流量进行测定的流量传感器23，控制装置12控制室内用压缩机22的动作，以使流量传感器23的检测值与通过流量调节阀42调节后的浓缩气体的流量一致。因此，能够抑制室内气压的变动，能够尽可能地减小室内与室外的气压差，能够抑制室内空气向室外泄漏以及空气从室外进入。
在上述第二实施方式的浓缩气体供给装置10中，还包括对室内气压进行测定的室内气压传感器61以及对室外气压进行测定的室外气压传感器62，控制装置12控制室内用引入部14从室内引入的空气的流量，以使室内气压传感器61的检测值与室外气压传感器62的检测值一致。由此，能够进一步抑制由于室内气压与室外气压的气压差而引起室内空气向室外泄漏以及室外空气进入室内。
在第三实施方式的浓缩气体供给装置10中，气体浓缩器11包括第一气体浓缩器11A和第二气体浓缩器11B，第一气体浓缩器11A具有从室外引入空气的室外用引入部13、通过由室外用引入部13引入的空气生成浓缩气体的第一气体浓缩部15A以及将生成的浓缩气体供给至室内的第一供气部16A，第二气体浓缩器11B具有从室内引入空气的室内用引入部14、通过由室内用引入部14引入的空气生成浓缩气体的第二气体浓缩部15B以及将生成的浓缩气体供给至室内的第二供气部16B。此外，控制装置12对第一气体浓缩器11A与第二气体浓缩器11B相互关联地控制。因此，能够高效地提高室内的氧浓度。
气体浓缩11包括相比氧更容易吸附二氧化碳的吸附剂。此外，气体浓缩器11包括相比氧更容易吸附氮且相比氮更容易吸附二氧化碳的吸附剂。由此，能够通过吸附剂吸附从室内引入的空气所包含的二氧化碳，并且将二氧化碳的浓度降低后的氧浓缩气体供给至室内，因此，能够提高室内的氧浓度并且降低二氧化碳的浓度。
以上，对实施方式进行了说明，不过，应当理解的是，本公开能够在不脱离权利要求书的主旨及范围的情况下进行形态和细节的各种变更。
例如，在上述第一实施方式和第三实施方式中，控制装置12通过控制室内用压缩机22来使向室内供给的浓缩气体的流量与从室内引入供给装置10的空气的流量一致，不过，控制装置12也可通过控制流量调节阀42或调节室内用压缩机22和流量调节阀42这两者，使向室内供给的浓缩气体的流量与从室内引入浓缩气体供给装置10的空气的流量一致。
同样地，在第二实施方式中，控制装置12通过控制室内用压缩机22来使室内气压与室外气压一致或消除室内气压与室外气压的压力差，不过，控制装置12也可通过控制流量调节阀42或者控制室内用压缩机22和流量调节阀42这两者来使室内气压与室外气压一致或消除室内气压与室外气压的压力差。
在第一实施方式和第三实施方式中，控制装置12也可不使向室内供给的浓缩气体的流量与从室内引入供给装置10的空气的流量严格一致，而是使两者在某种程度的范围一致。例如，控制装置12也可以控制成使从室内引入浓缩气体供给装置10的空气的流量落在向室内供给的浓缩气体的供给流量的±5％的范围内(包含供给流量的规定范围内)。对于第二实施方式的室内外的气压或压力差也同样如此，也可以使室内外的气压在某种程度的范围一致或者使压力差在某种程度的范围内消除(接近零)的方式进行控制。
此外，上述各实施方式的浓缩气体供给装置10分别单独地包括室外用压缩机21、室内用压缩机22，不过，上述两者也可构成为一台压缩机。在该情况下，通过一台压缩机从室外和室内这两者同时引入空气，通过使用流量调节阀等，能够使从室外和室内引入的空气的流量比率变化。
在上述各实施方式的浓缩气体供给装置10中，作为空气所包含的规定的气体成分，生成氧浓缩后的气体，并且将其供给至室内，不过，也可将氧以外的浓缩气体供给至室内。例如，在储藏水果以及蔬菜等植物的集装箱中，通过降低氧浓度并提高氮浓度来使植物的呼吸量降低而保持新鲜度，这样的用途也适用于本公开的浓缩气体供给装置10。在该情况下，例如，在图1中，可构成为将从排气部17排出的氮浓度高的气体供给至室内并且向室外排出从供气部16排出的氧浓度高的气体。
符号说明
10：浓缩气体供给装置；
11：气体浓缩器；
11A：第一气体浓缩器；
11B：第二气体浓缩器；
12：控制装置；
13：室外用引入部；
14：室内用引入部；
15：气体浓缩部；
15A：第一气体浓缩部；
15B：第二气体浓缩部；
16：供气部；
16A：第一供气部；
16B：第二供气部；
21：室外用升压装置；
22：室内用升压装置；
23：流量传感器；
61：室内气压传感器；
62：室外气压传感器；
Pin：室内气压；
Pout：室外气压；
Qin：引入流量；
Qs：设定流量(供给流量)。

Claims (10)

1.一种浓缩气体供给装置，其特征在于，包括气体浓缩器(11)，所述气体浓缩器(11)具有：
引入部(13、14)，所述引入部(13、14)同时从室外和室内这两者引入空气；
气体浓缩部(15)，所述气体浓缩部(15)从通过所述引入部(13、14)引入的空气生成提高了规定的气体成分的浓度的浓缩气体；以及
供气部(16)，所述供气部(16)向室内供给所生成的浓缩气体。
2.如权利要求1所述的浓缩气体供给装置，其特征在于，
所述浓缩气体供给装置还包括对所述气体浓缩器(11)进行控制的控制装置(12)，
所述控制装置(12)对所述引入部(14)和所述供气部(16)中的至少一者进行控制，以使向室内供给的浓缩气体的流量与从室内引入的空气的流量一致。
3.如权利要求2所述的浓缩气体供给装置，其特征在于，
所述供气部(16)具有流量调节部(42)，所述流量调节部(42)对向室内供给的浓缩气体的流量进行调节，
所述引入部(13、14)具有室内用升压装置(22)和流量传感器(23)，所述室内用升压装置(22)引入室内的空气，所述流量传感器(23)对引入室内的空气的流量进行测定，
所述控制装置(12)对所述流量调节部(42)和所述室内用升压装置(22)中的至少一者的动作进行控制，以使所述流量传感器(23)的检测值与通过所述流量调节部(42)调节后的浓缩气体的流量一致。
4.如权利要求1所述的浓缩气体供给装置，其特征在于，
所述浓缩气体供给装置还包括对所述气体浓缩器(11)进行控制的控制装置(12)，
所述控制装置(12)对所述引入部(14)和所述供气部(16)中的至少一者进行控制以消除室内气压与室外气压的压力差。
5.如权利要求4所述的浓缩气体供给装置，其特征在于，
所述浓缩气体供给装置还包括室内气压传感器(61)和室外气压传感器(62)，所述室内气压传感器(61)测定室内气压，所述室外气压传感器(62)测定室外气压，
所述控制装置(12)对所述引入部(14)从室内引入的空气的流量以及所述供气部(16)向室内供给的浓缩气体的流量中的至少一者进行控制，以使所述室内气压传感器(61)的检测值与所述室外气压传感器(62)的检测值一致。
6.如权利要求1至5中任一项所述的浓缩气体供给装置，其特征在于，
所述气体浓缩器包括第一气体浓缩器(11A)和第二气体浓缩器(11B)，
所述第一气体浓缩器(11A)具有第一引入部(13)、第一气体浓缩部(15A)以及第一供气部(16A)，所述第一引入部(13)从室外引入空气，所述第一气体浓缩部(15A)从由所述第一引入部(13)引入的空气生成浓缩气体，所述第一供气部(16A)将所生成的浓缩气体向室内供给，
所述第二气体浓缩器(11B)具有第二引入部(14)、第二气体浓缩部(15B)以及第二供气部(16B)，所述第二引入部(14)从室内引入空气，所述第二气体浓缩部(15B)从由所述第二引入部(14)引入的空气生成浓缩气体，所述第二供气部(16B)将所生成的浓缩气体向室内供给。
7.如权利要求6所述的浓缩气体供给装置，其特征在于，
所述浓缩气体供给装置包括对所述第一气体浓缩器(11A)与所述第二气体浓缩器(11B)相互关联地进行控制的控制装置(12)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的浓缩气体供给装置，其特征在于，
所述规定的气体成分是氧，
所述气体浓缩器(11)包括相比氧更容易吸附二氧化碳的吸附剂。
9.如权利要求1至7中任一项所述的浓缩气体供给装置，其特征在于，
所述规定的气体成分是氧，
所述气体浓缩器(11)包括相比氧更容易吸附氮且相比氮更容易吸附二氧化碳的吸附剂。
10.一种浓缩气体供给方法，其特征在于，包括下述步骤：
同时从室外和室内这两者向气体浓缩器(11)引入空气；
在所述气体浓缩器(11)中，从引入的空气生成提高了规定的气体成分的浓度的浓缩气体；以及
将所述浓缩气体供给至室内。
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