CN1245596C - 气体富化装置和使用该装置的送风装置 - Google Patents

Abstract

本发明的气体富化装置，具有：提高初级侧空气的给定气体成份的浓度，并从次级侧输出的气体富化机构；使气体富化机构的次级侧的气压，比初级侧的气压低的差压机构；检测大气温度的温度传感器；以及根据检测的温度，控制差压机构的控制部。在这种气体富化装置中，在气体富化机构的次级侧的输送管路中，即使外界气温低，富含氧的空气中的结露水也不冻结。

Description

气体富化装置和使用该装置的送风装置

技术领域

本发明涉及提高空气中的给定气体浓度的气体富化装置，和具有该装置的送风装置。

背景技术

使给定气体通过的选择性气体透过膜的氧富化装置和氮富化装置等增加特定气体浓度的装置，提出的有作为医疗用的氧富化装置、空调机、空气清净机等设备。

在特开平5-113227号公报中所述的具有室外机和室内机的分离式空调机中，设在室外机中的、利用氧富化膜的氧富化装置可提高空气中的氧的浓度。氧浓度提高后的空气，通过送出管路从室外机送至室内机，再向室内放出，使作为空气被调节的空间的室内的氧的浓度增加，提高居住者的舒适性。

但是，在上述氧富化装置中，虽然现在实用的氧富化膜是从与占空气成份大半的氮中有选择地使氧透过，但同时也使空气中的水分透过。即：相对于氧富化膜的初级侧的空气，在透过膜的次级侧的空气的仅氮分离的部分湿度提高，露点比初级侧的空气升高。因此，在膜的次级侧的管路中经常产生结露水。

在上述分离式空调机中，结露的水由室内机放散出来，弄湿室内。为了不使用户有下雨的不舒适感觉，室内机具有使空气在富含氧的空气输送流路中冷却、并使含有的水分结露的热交换器，和分离水分的分离器，以防止水分在室内飞散。

这样，利用使用选择性气体透过膜或压力旋转吸收法(PSA)等吸附材料的选择性气体富化装置，氧浓度增加的空气的相对湿度必然提高。由于空气的露点升高，容易产生结露。

在选择性气体透过膜的次级侧，富含氧的空气的输送管路暴露在温度低的外界气体下，而使其温度降低的情况下，在输送管路内部，结露水冻结，富含氧的空气有可能不能输送至室内。

发明内容

本发明的气体富化装置具有：提高初级侧空气的给定气体成份的浓度，从次级侧输出的气体富化机构；使气体富化机构的次级侧的气压，比初级侧的气压低的差压机构；检测大气温度的温度传感器；以及根据检测的温度，控制差压机构的控制部。

该气体富化装置，在气体富化机构的次级侧的输送管路中，即使外界气温低，富含氧的空气中的结露水也不冻结。

本发明的送风装置，具有：上述的气体富化装置；与所述差压机构的所述次级侧连接，输出来自所述次级侧的空气的排出口；以及输送从所述排出口送出的空气的送风机。

附图说明

图1为具有本发明实施方式的氧富化装置的空调机的结构图；

图2表示本实施方式的氧富化装置的控制方法；

图3为表示本实施方式的氧富化装置的工作的时序图。

具体实施方式

图1为具有本发明实施方式的氧富化装置的空调机的结构图。空调机具有室内机11、室外机1和连接它们并使冷却气体循环的连接管路(图中没有示出)。室内机11具有作为送风机的风扇13。室外机1具有压缩机20、热交换器22、风扇21和安装在另一个区域中的氧富化装置30。

氧富化装置30具有带有使空气中的氧透过的氧富化膜的氧富化机构2、减压泵3、以及将通入室内机11的、从减压泵3排出的空气通过的排出主管6。另外，为了去除滞留在氧富化机构2的初级侧(大气侧)的氮浓度高的空气，可配置与氧富化装置的运转连动工作的风扇(图中没有示出)。氧富化机构2可配置在室外机1的送风回路内，利用风扇21去除氧富化机构2的初级侧的氮浓度高的空气。

控制器12具有检测室外机1周围的外界气体的温度的温度传感器10。

氧浓度提高后的空气，通过排出主管6，送入室内机11中。在室内机11的框体内部或其附近，设有吹出空气的排出口7。在具有面向框体内的送风回路配置的排出口7的室内机11中，将从排出口7输出的空气添加在风扇13吹出的送风中，再从吹出口14送入被调节空气的空间中。

这里，关于空调机的冷冻循环的构成及动作，因与本发明无关，故省略其详细说明。

其次，利用图1-图3来说明上述结构的氧富化装置的工作。图2表示本实施方式的氧富化装置的控制方法。图3为表示本实施方式的氧富化装置工作的时序图。

当减压泵3运转时，通过氧富化机构2的箭头15a所示的空气，通过氧供给主管4，被减压泵3吸入，氧浓度提高后的空气，则通过排出主管6，送至室内机11。减压泵3的运转能力，即每单位时间的送风量为可变。

当减压泵3运转时，控制器12将由温度传感器10检测的外界气体的温度，与预先设定的温度T1和T2进行比较，根据图2所示的控制方法，如图3所示那样，控制减压泵3的运转能力。

在图2中，上方检测的外界气体温度高，越向下方，则外界气体的温度降低。首先，在检测的外界气体的温度比设定温度T1高的温度Ta的情况下，控制器12控制减压泵3的运转能力，在包含最大运转能力和比该最大运转能力低的运转能力的范围内运转。在外界气体温度降低，比设定温度T1低的温度Tb的情况下，由于减压泵3的运转能力降低，在排出主管6上的结露产生的水冻结的可能性大。因此，控制器12使减压泵3在其最大运转能力下运转，使水不冻结，从排出口7排出。

在外界气体温度再次升高的情况下，控制器12，在设定温度下，以T2-T1的滞后控制减压泵3。即使外界气体温度为温度Tc，控制器12，也可以最大运转能力，使减压泵3运转。此后，在外界气体温度上升时，控制器12控制减压泵3的运转能力，使它在最大运转能力以下运转，直至温度Td。在图2的区域A中，控制器12控制减压泵3的运转能力，进行运转；在区域B中，控制器12以最大能力使减压泵3运转。虽然温度T1和温度T2相同也可以，但通过温度T1和温度T2不同所产生的滞后影响，减压泵3在温度T1附近频繁地反复进行最大运转能力下的运转和比最大运转能力低的运转能力(包括停止)下的运转，则减压泵3的可靠性降低的可能性减小。

减压泵3可以为其运转能力连续可变的变换器形式，也可以是能力不可以连续改变，但反复进行运转和停止，通过每单位时间的运转时间(即运转率)，改变其能力的形式。

在本实施方式中，减压泵3使具有氧富化膜的氧富化机构2的次级侧减压，使空气通过氧富化机构2。但是，也可以使氧富化机构2的初级侧的空气加压，使空气通过氧富化机构2。即：使次级侧的气压比氧富化机构2的初级侧的气压低，利用使初级侧和次级侧产生差压的差压机构，可以使空气通过氧富化机构2。

在图1中，温度传感器10装在室外机1上。温度传感器10也可装在结露水容易冻结的、露出在排出主管6的外部的部分的附近。

为了延长减压泵3的寿命，可以根据装在室内机11中的二氧化碳传感器(图中没有示出)检测的空气被调节的空间中的二氧化碳的浓度，控制器12控制减压泵3的运转能力。

另外，在将本实施方式的氧富化装置用在空调机等情况下，也可共用空调机自身原来有的温度传感器代替温度传感器10，检测外界气体的温度。控制器12也可以安装在空调机的室外机的控制装置中。

本实施方式的氧富化装置，适用于具有用于居住空间的空气调节的室外机和室内机的分离式空调机。然而，氧富化装置也可用在车辆用的空调机、整体空调机、空气清净机等送风装置中。本实施方式的氧富化装置，不但可适用于医疗用的氧富化装置、便携式的氧富化装置、燃烧机器用的氧富化装置，而且适用于用于冷藏库等保鲜的氮富化装置等提高氧以外的空气的成份浓度的气体富化装置，都具有同样的效果。

Claims (7)

1.一种气体富化装置，其特征在于，具有：

提高初级侧的空气的给定气体成份的浓度，并从次级侧输出的气体富化机构；

使所述气体富化机构的所述次级侧的气压，比所述初级侧的气压低的差压机构；

检测大气温度的温度传感器；以及

根据所述检测出的温度，控制所述差压机构的控制部。

2.如权利要求1所述的气体富化装置，其特征在于，所述差压机构的运转能力可以改变，所述控制部，根据所述检测的温度，控制所述差压机构的所述运转能力。

3.如权利要求2所述的气体富化装置，其特征在于，所述控制部，在所述检测出的温度在设定温度以下时，使所述差压机构以最大运转能力运转。

4.如权利要求3所述的气体富化装置，其特征在于，所述控制部，在所述检测的温度比所述设定温度高时，使所述差压机构以比所述最大运转能力低的运转能力运转。

5.如权利要求1所述的气体富化装置，其特征在于，所述控制部，根据所述检测出的温度，使所述差压机构运转、停止。

6.如权利要求5所述的气体富化装置，其特征在于，所述控制部，在所述检测出的温度在设定的温度以下时，使所述差压机构连续运转。

7.一种送风装置，其特征在于，具有：

如权利要求1～6中任一项所述的气体富化装置；

与所述差压机构的所述次级侧连接，输出来自所述次级侧的空气的排出口；以及

输送从所述排出口送出的空气的送风机。

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