JP2004150753A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素供給機能を有する空気調和機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、室内の酸素濃度を制御する装置としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがあった。図4は前記特許文献に記載された従来の空気調和機を示している。図4において、121は室内ユニット、119は酸素タンク、118は酸素供給用配管、108は開閉弁、120は酸素吹出口、101は酸素濃度検知器である。この構成において、酸素濃度検出器101により酸素濃度に比例した信号を取り出し、この信号によって開閉弁108を駆動し酸素量を制御し、室内空気中の酸素濃度を一定に保っている。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−4703(第2頁、第4図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、酸素濃度検出器□□で室内の酸素濃度を検出しているが、人が在室しているときに変化する酸素濃度は大きくても3000〜5000ppm程度であり、通常約210000ppmもある酸素濃度の中で、この程度の変化を精度良く検出することはかなりの難しさがあった。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するために、二酸化炭素濃度を検出する手段を用いて、人の呼吸によって消費される酸素とは反対に増加する二酸化炭素を精度よく検出し、室内の酸素濃度を推定し、酸素供給を制御する。その結果、人の在室負荷に関わらず酸素濃度を一定にした室内環境を提供することができる。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の空気調和機の制御装置は、室内空気中に含まれる二酸化炭素の濃度を検出する二酸化炭素濃度検出手段と、室内に酸素を供給する酸素供給手段と、検出された二酸化炭素濃度により酸素供給手段の供給制御を行う酸素供給制御手段を設けたことを特徴としたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、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、以下の実施の形態では酸素供給を行う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が、例えば車両用空気調和機、一体形空気調和機、空気清浄機等に用いた場合に適用しても同様の効果を奏するものである。
【0008】
(実施の形態1)
まず図1、図2を用いて本発明の実施の形態1について説明する。最初に図1を用いて本実施の形態に係る装置の構成について説明する。
【0009】
図1は、本発明にかかる酸素供給装置の図である。同図において、空気調和機は室内機1と室外機10より構成され、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。室内機1にはファン5と、室内の二酸化炭素濃度を検出するCO2センサ3と、CO2センサ3の検出信号に基づき酸素供給手段の供給制御を行う酸素供給制御手段2と、室内へ酸素を供給する酸素吹出口4が設けられている。一方室外機10は圧縮機14、熱交換器17、ファン16が具備されていると共に、送風回路の一部を構成する仕切り板15の送風回路側に酸素富化膜ユニット11を設け、真空側酸素接続管12を介して真空ポンプ13の真空側ポートに接続されている。また、真空ポンプ13の大気圧側ポートには、室内へ酸素を供給する酸素供給主管6が接続され、室内機1に設けられている酸素吹出口4と接続されている。さらに、真空ポンプ13には、酸素供給制御手段2から酸素の供給制御ができるように接続線7が電気的に接続されている。
【0010】
ここで、空気調和機の冷凍サイクルの構成及び動作については本発明に関連しないため詳細な説明は省略する。
【0011】
次に上記構成の酸素供給装置を用いて、酸素供給を行う動作と共に、本発明に係る動作について図1、及び2を用いて説明する。
【0012】
上記構成において、真空ポンプ13が運転されると矢印20で示す様に酸素富化膜ユニット11を通過した空気が真空側酸素接続管12を通過して真空ポンプ13に吸い込まれ、酸素富化された空気が酸素供給主管6を介して室内機1に送出され、酸素吹出口4より吹き出され主流の送風と混合して室内へ供給される。
【0013】
ここで、本発明における酸素供給装置は上述のような酸素富化膜ユニットを用いたもの以外に、吸着剤を用いたPSA方式や、中空糸方式や、酸素ボンベ方式など室内に酸素を供給できる方式であれば何でもよい。
【0014】
図2は本発明にかかる実施の形態1を示す制御仕様例を示す図である。図2では、室内にM人在室しているときの二酸化炭素濃度と酸素濃度の変化特性を示している。いま、時間T0でM人が入室したとすると、人間の呼吸により排出される二酸化炭素により二酸化炭素濃度は除々に上昇し、逆に酸素は呼吸によって消費されるために除々に減少していく。このとき、二酸化炭素の増加と酸素の減少度合いとは一定の関係が存在するために、二酸化炭素の濃度を検出することによって、酸素の濃度を推定することが可能である。時間T0においてCO2センサ3によって検出された二酸化炭素濃度がCO2_0であったものが、時間T1でCO2_1まで上昇し、これに対応して、酸素濃度はO2_0がO2_1まで減少していると推定される。そこで、CO2センサ3によって検出された二酸化炭素濃度が所定の濃度、この場合はC02_1まで上昇したときに、酸素供給制御手段2によって真空ポンプ13への運転ON信号が出され真空ポンプ13が起動する。真空ポンプ13が起動すると酸素富化膜ユニット11を通過して酸素富化された空気が酸素供給主管6を通って室内へと送出され室内の酸素濃度が上昇し、初期とほぼ同程度の濃度まで回復する。ここで、破線は酸素供給装置がないときの室内の酸素濃度の減少特性を示している。このように、CO2センサ3で室内の二酸化炭素濃度を検出し、この検出結果に基づき酸素供給制御手段2で酸素濃度を推定し真空ポンプ13の運転をON/OFF制御することによって、室内の酸素濃度を人がいないときと同じ、つまり自然界とほぼ同じ濃度に維持することができる。
【0015】
(実施の形態2)
次に実施の形態2について図3用いて説明する。実施の形態2では、構成は実施の形態1と同じであるが、酸素供給制御手段2による真空ポンプ13の制御方法が異なる。時間T0でN人が入室在室し、これに対応してCO2センサ3で検出される室内の二酸化炭素濃度が初期のCO2_0から除々に上昇していく。このとき、所定の二酸化炭素濃度、つまりCO2_1以下であるため酸素供給制御手段2によって真空ポンプ13の運転がパワーセーブモードで駆動される。ここで、パワーセーブ(PS)は、ポンプモータの回転数を制御したり、あるいは、真空ポンプ13を断続的にON/OFFさせたりして、流量あるいは酸素濃度を制御するもので、この方法以外でも、流量や濃度を制御できるものであれば何でもよい。その後、時間T1において、M人(M>N)が在室すると、CO2センサ3で検出される二酸化炭素濃度は更に上昇していく。そいて、時間T2で、所定の二酸化炭素濃度CO2_1以上になったために、酸素供給制御手段2によって真空ポンプ13の駆動がフルパワー(FP)モードで駆動される。このように、CO2センサ3で検出される室内の二酸化炭素濃度より酸素供給制御手段2で酸素濃度を推定し、真空ポンプ13をパワーセーブモードやフルパワーモードで運転制御することにより、室内の在室人数が変化してもほぼ同じ酸素濃度を維持することができる。
【0016】
【発明の効果】
以上のように、本発明の空気調和機の制御装置によれば、室内の二酸化炭素濃度を高精度に検出し、室内の酸素濃度を精度良く推定して酸素供給手段を制御するために、室内の人数負荷に関わらず酸素濃度を維持し続けることができ、快適な室内環境を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における酸素供給装置を具備した空気調和機の構成概念図
【図2】本発明の実施の形態1における制御仕様例を示す図
【図3】本発明の実施の形態2における制御仕様例を示す図
【図4】従来の酸素供給装置を具備した空気調和機の構成概念図
【符号の説明】
1 室内機
2 酸素供給制御手段
3 CO2センサ
4 酸素吹出口
6 酸素供給主管
10 室外機
11 酸素富化膜ユニット
12 真空側酸素接続管
13 真空ポンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner having an oxygen supply function.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an apparatus for controlling the oxygen concentration in a room, for example, there is an apparatus described in
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-4703 (
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional configuration, the oxygen concentration in the room is detected by the oxygen concentration detector □□, but the oxygen concentration that changes when a person is present is at most about 3000 to 5000 ppm, It has been quite difficult to accurately detect such a change in an oxygen concentration of usually about 210,000 ppm.
[0005]
The present invention, in order to solve the above-described problems, uses a means for detecting carbon dioxide concentration, accurately detects carbon dioxide increasing opposite to oxygen consumed by human breathing, and measures indoor oxygen concentration. Estimate and control oxygen supply. As a result, it is possible to provide an indoor environment in which the oxygen concentration is constant irrespective of the occupancy load of the person.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the control device of the air conditioner of the present invention is a carbon dioxide concentration detection unit that detects the concentration of carbon dioxide contained in indoor air, an oxygen supply unit that supplies oxygen to the room, An oxygen supply control means for controlling the supply of the oxygen supply means based on the detected carbon dioxide concentration is provided.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a case will be described in which a device for supplying oxygen is applied to a separation-type air conditioner used for air conditioning of a living space.For example, an air conditioner for a vehicle, an integrated air conditioner, Even when applied to a purifier or the like, the same effect can be obtained.
[0008]
(Embodiment 1)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0009]
FIG. 1 is a diagram of an oxygen supply device according to the present invention. In FIG. 1, the air conditioner includes an
[0010]
Here, since the configuration and operation of the refrigeration cycle of the air conditioner are not related to the present invention, a detailed description is omitted.
[0011]
Next, the operation according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 together with the operation of supplying oxygen using the oxygen supply device having the above-described configuration.
[0012]
In the above configuration, when the
[0013]
Here, the oxygen supply device in the present invention can supply oxygen to a room such as a PSA system using an adsorbent, a hollow fiber system, or an oxygen cylinder system in addition to the one using the oxygen-enriched membrane unit as described above. Any method can be used.
[0014]
FIG. 2 is a diagram showing an example of control specifications showing the first embodiment according to the present invention. FIG. 2 shows the change characteristics of the carbon dioxide concentration and the oxygen concentration when there are M persons in the room. Now, assuming that M people enter the room at time T0, the carbon dioxide concentration gradually increases due to carbon dioxide discharged by human respiration, and conversely, oxygen gradually decreases because it is consumed by respiration. At this time, since there is a certain relationship between the increase in carbon dioxide and the degree of decrease in oxygen, it is possible to estimate the concentration of oxygen by detecting the concentration of carbon dioxide. Although the carbon dioxide concentration detected by the
[0015]
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the configuration is the same as that of the first embodiment, but the control method of the
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the control device for an air conditioner of the present invention, the indoor carbon dioxide concentration is detected with high accuracy, and the oxygen concentration in the room is accurately estimated to control the oxygen supply means. Therefore, the oxygen concentration can be maintained irrespective of the number of people, and a comfortable indoor environment can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration conceptual diagram of an air conditioner provided with an oxygen supply device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of control specifications in
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002318174A JP2004150753A (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002318174A JP2004150753A (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Air conditioner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004150753A true JP2004150753A (en) | 2004-05-27 |
Family
ID=32461377
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002318174A Pending JP2004150753A (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Air conditioner |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004150753A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100674132B1 (en) | 2004-02-12 | 2007-01-26 | 산요덴키가부시키가이샤 | Air conditioner |
DE102021119183A1 (en) | 2021-07-23 | 2023-01-26 | Matthias Enzenhofer | Apparatus and method for cleaning indoor air |
-
2002
- 2002-10-31 JP JP2002318174A patent/JP2004150753A/en active Pending
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