JP2005114206A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、酸素濃度を高めた空気を供給する空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner that supplies air with an increased oxygen concentration.
従来、酸素濃度の高い空気を供給する空気調和機としては、空気を圧縮する手段と前記圧縮空気中の窒素と酸素を分離する酸素富化膜を備え、酸素を室内に供給し、窒素を室外へ排気することにより実現するものが知られている(例えば特許文献1参照)。
この酸素富化膜方式の空気調和機は、空気中から分離した酸素を室内側に、残った窒素を室外側に送るような構造であるため部屋の外に装置の一部を設置できるようなエアコン等には有効なものである。しかし、室内での設置だけで完結するような空気調和機においては給排気用の配管の付帯は煩わしく、また、市場では小型で安価なものが望まれており、空気圧縮手段や高価な装置の搭載は好まれない。 This oxygen-enriched film type air conditioner has a structure in which oxygen separated from the air is sent to the indoor side and the remaining nitrogen is sent to the outdoor side, so that a part of the apparatus can be installed outside the room. It is effective for air conditioners. However, in an air conditioner that can be completed only by indoor installation, the incidental piping of the air supply / exhaust pipes is troublesome, and in the market, a small and inexpensive one is desired. Installation is not preferred.
本発明は上記課題を解決するため、給排気用配管や高価な装置を有することなく室内へ酸素濃度を高めた空気を供給する空気調和機を提供することを目的としている。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide an air conditioner that supplies air with an increased oxygen concentration into a room without having an air supply / exhaust pipe or an expensive device.
本発明の空気調和機は、上記目的を達成するために、請求項1に記載のとおり、室内空気を前記空気調和機へ導入するための送風装置と、周期表の1A族に属する金属元素を含む化合物と水との反応によって酸素を発生する酸素発生手段を備えており、酸素濃度を高くした空気を室内に供給すること特徴とする。
In order to achieve the above object, an air conditioner of the present invention comprises a blower for introducing room air into the air conditioner and a metal element belonging to Group 1A of the periodic table, as described in
また、請求項2記載の空気調和機は請求項1記載の空気調和機において、金属元素がリチウム、ナトリウム、カリウムの中から選ばれる少なくとも1種類以上のもので構成されることを特徴とする。
An air conditioner according to
また、請求項3記載の空気調和機は請求項2記載の空気調和機において、金属元素を含む化合物が超酸化カリウムであることを特徴とする。
The air conditioner according to
また、請求項4記載の空気調和機は請求項3記載の空気調和機において、加湿手段を備えてなり、空気中の水分量を強制的に高め、その水分と超酸化カリウムとの反応により酸素を発生させることを特徴とする。
An air conditioner according to
また、請求項5記載の空気調和機は請求項3記載の空気調和機において、除湿手段を備えてなり、室内空気中の水分を除去、回収しながら、前記水分を加湿手段に供給することを特徴とする。
The air conditioner according to claim 5 is the air conditioner according to
また、請求項6記載の空気調和機は請求項1記載の空気調和機において、化合物がペルオキソ炭酸ナトリウムであることを特徴とする。
The air conditioner according to claim 6 is the air conditioner according to
また、請求項7記載の空気調和機は請求項6記載の空気調和機において、ペルオキソ炭酸ナトリウムを溶解させた水溶液にカタラーゼを添加することにより酸素発生を促進することができる。 In addition, the air conditioner according to claim 7 can promote oxygen generation by adding catalase to an aqueous solution in which sodium peroxocarbonate is dissolved in the air conditioner according to claim 6.
また、請求項8記載の空気調和機は請求項6記載の空気調和機において、ペルオキソ炭酸ナトリウムを溶解させた水溶液に二酸化マンガンを接触させることにより酸素発生を促進することができる。 The air conditioner according to claim 8 is the air conditioner according to claim 6, wherein oxygen generation can be promoted by bringing manganese dioxide into contact with an aqueous solution in which sodium peroxocarbonate is dissolved.
また、請求項9記載の空気調和機は請求項8記載の空気調和機において、ペルオキソ炭酸ナトリウムを溶解させた水溶液に二酸化マンガンを担持した担持体を浸漬させ、その浸漬度合いを変化させることにより酸素発生速度を制御することができる。 An air conditioner according to claim 9 is the air conditioner according to claim 8, wherein a carrier carrying manganese dioxide is immersed in an aqueous solution in which sodium peroxocarbonate is dissolved, and oxygen is obtained by changing the degree of immersion. The generation rate can be controlled.
また、請求項10記載の空気調和機は請求項7、8、9記載の空気調和機において、ペルオキソ炭酸ナトリウムを溶解させた水溶液を中和させておくことにより、酸素の自然放出を抑制することができる。 Further, the air conditioner according to claim 10 is the air conditioner according to claims 7, 8 and 9, wherein neutralization of an aqueous solution in which sodium peroxocarbonate is dissolved suppresses spontaneous release of oxygen. Can do.
本発明によれば、室内外を結ぶ配管や高価な装置を必要としないで酸素濃度を高めた空気を室内に供給する空気調和機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the air conditioner which supplies the air which increased oxygen concentration indoors without requiring piping and an expensive apparatus which connect the interior and the exterior can be provided.
本発明は、周期表における1A族に属する元素の化合物と水との反応に基づいて発生する酸素を送風手段によって導き入れられる空気と混合することにより、酸素濃度の高い空気を室内に供給するものである。酸素分離膜を用いて酸素濃度を高めた空気を室内に供給する従来の空気調和機は、気体分子の分離膜通過時における速度の違いを利用することによって分離した酸素を室内側へ供給、窒素を室外側へ排出するという機構であり、その分離膜ならびに膜に空気を送り込むために必要な圧縮手段が高価であることと、酸素供給用または窒素排気用のいずれか、または両方の配管設備が必要であるという課題を抱えていて、小型で安価であることが望まれる室内設置式の空気調和機には適さなかった。 In the present invention, oxygen generated based on the reaction between a compound of an element belonging to Group 1A in the periodic table and water is mixed with air introduced by an air blowing means, thereby supplying air having a high oxygen concentration into the room. It is. A conventional air conditioner that supplies air with increased oxygen concentration using an oxygen separation membrane into the room supplies oxygen separated into the room by utilizing the difference in speed when gas molecules pass through the separation membrane. The separation membrane and the compression means necessary to send air into the membrane are expensive, and the piping equipment for oxygen supply or nitrogen exhaust, or both It is not suitable for indoor air conditioners that have the problem of being necessary and are desired to be small and inexpensive.
本発明によれば、室内外を結ぶ給排気管や高価な装置を必要としないで酸素濃度を高めた空気を室内に供給することができる。本発明の空気調和機に搭載する酸素発生手段は周期表の1A族に属する元素を含む化合物と水との反応により酸素を発生するものであり、化合物との反応に必要な水は、空気調和機に予め配置された容器に入れる方法が可能であるが、酸素が必要なときに化合物を水中へ投入する方式でも、初めから化合物の水溶液としておく方式でもよい。酸素発生能力を有する化合物としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの元素のものが好適に用いられ、特に超酸化カリウムは水との反応性が高く、水中で反応させる代わりに水分を含む空気との接触によって酸素を発生することも可能であることから、水を確保する容器が不要となって空気調和機の小型簡素化設計において都合がよい。超酸化カリウム使用の場合、加湿器のような加湿手段を備えた空気調和機に配置すれば、高湿度の空気を容易に得られ、酸素発生を促進できる。 According to the present invention, air with an increased oxygen concentration can be supplied into the room without the need for an air supply / exhaust pipe connecting the outside of the room or an expensive device. The oxygen generating means mounted on the air conditioner of the present invention generates oxygen by the reaction of a compound containing an element belonging to Group 1A of the periodic table with water, and the water required for the reaction with the compound is an air conditioner. It is possible to put in a container preliminarily placed in the machine, but it is possible to use a method in which the compound is introduced into water when oxygen is required, or a method in which an aqueous solution of the compound is used from the beginning. As the compound having oxygen generation ability, elements such as lithium, sodium, and potassium are preferably used. In particular, potassium superoxide is highly reactive with water, and instead of reacting in water, Since oxygen can also be generated by contact, a container for securing water is not necessary, which is convenient in a compact and simplified design of an air conditioner. When potassium superoxide is used, if it is placed in an air conditioner equipped with a humidifying means such as a humidifier, high-humidity air can be easily obtained and oxygen generation can be promoted.
また、除湿手段を備えた空気調和機に配置すれば、除湿によって得られた水分を化合物との反応に用いる水として利用可能となる。この水の利用形態に制限はなく、化合物を溶解するための水、空気を加湿するための水のいずれの用途でもよい。 Moreover, if it arrange | positions to the air conditioner provided with the dehumidification means, it will become possible to utilize the water | moisture content obtained by dehumidification as water used for reaction with a compound. There is no restriction | limiting in the utilization form of this water, Any use of the water for dissolving a compound and the water for humidifying air may be sufficient.
本発明におけるペルオキソ炭酸ナトリウムを原料とした酸素発生手段は、水に溶解したときに発生する過酸化水素が分解することによって酸素を発生させるものであるが、空気調和機に配置する場合は予め水に溶解させる方式、必要なときに必要な量を水に投入する方式など特に限定はしない。水の容器はどのような形状の物でもよいが、例えば筒状に細長いものであれば、小型の空気調和機への配置にとって、小さな隙間を有効に利用できるため、好適である。一般的に過酸化水素の水溶液は酵素や触媒を接触させることによって酸素発生を促進することが知られており、例えばカタラーゼや二酸化マンガンを本発明における酸素発生手段のペルオキソ炭酸ナトリウム水溶液中に付加することにより過酸化水素を分解して酸素を得ることができる。二酸化マンガンは粉末状のものでも塊状のものでもよいが、水溶液中では沈降したり堆積したりするため接触効率が悪く、酸素を消費した後に新たな水溶液に交換する場合には改めて二酸化マンガンを付加する必要があるため、材料の消費が増す。 The oxygen generating means using sodium peroxocarbonate as a raw material in the present invention generates oxygen by the decomposition of hydrogen peroxide generated when dissolved in water. There is no particular limitation such as a method of dissolving in water and a method of adding necessary amount to water when necessary. The water container may have any shape, but for example, if it is elongated in a cylindrical shape, it is suitable for placement in a small air conditioner because a small gap can be used effectively. In general, it is known that an aqueous solution of hydrogen peroxide promotes oxygen generation by contacting an enzyme or a catalyst. For example, catalase or manganese dioxide is added to an aqueous sodium peroxocarbonate solution as an oxygen generating means in the present invention. Thus, hydrogen peroxide can be decomposed to obtain oxygen. Manganese dioxide may be in powder form or in bulk, but it is poor in contact efficiency because it settles or deposits in an aqueous solution. If oxygen is consumed and replaced with a new aqueous solution, manganese dioxide is added again. This increases the consumption of materials.
担持体に二酸化マンガンを膜状に固定して過酸化水素水に接触する方式であれば、それらの課題を回避できる。担持体の材質や形状は特に限定するものではないが、セラミックスハニカムなどは小さい体積で表面積が大きいため、耐久性のみならず酸素発生効率にも優れる。過酸化水素は塩基性水溶液中では容易に自己分解して酸素を放出してしまうため、塩基性を示すペルオキソ炭酸ナトリウム水溶液に、例えば硫酸などの酸を前もって添加することによって水溶液を中和しておくと過酸化水素の自己分解を抑制することができる。 Such a problem can be avoided by using a method in which manganese dioxide is fixed on the carrier in a film shape and brought into contact with hydrogen peroxide. The material and shape of the support are not particularly limited, but ceramic honeycombs have a small volume and a large surface area, so that they are excellent not only in durability but also in oxygen generation efficiency. Hydrogen peroxide easily decomposes and releases oxygen in a basic aqueous solution, so the aqueous solution can be neutralized by adding an acid such as sulfuric acid in advance to a basic sodium peroxocarbonate solution. If it is left, autolysis of hydrogen peroxide can be suppressed.
本発明の空気調和機の酸素発生手段において、二酸化マンガンなどの触媒担持体をペルオキソ炭酸ナトリウム水溶液に接触する度合いを可変とすることによって酸素の発生速度を制御することができ、必要な時に必要な量の酸素を得ることができる。 In the oxygen generating means of the air conditioner of the present invention, the rate of oxygen generation can be controlled by varying the degree of contact of a catalyst carrier such as manganese dioxide with an aqueous sodium peroxocarbonate solution, which is necessary when necessary. An amount of oxygen can be obtained.
以下、本発明の実施例についてヅ図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施例1)
図1にその概略断面図を示すように、空気調和機1は送風手段2と加湿手段3と酸素発生手段4を基本構成とし、送風手段2によって空気調和機1に導かれる空気に、加湿手段3を用いて多くの水分を含ませ、その加湿空気を超酸化カリウムを充填した酸素発生手段4に導いて、化学反応によって酸素を発生させ、発生した酸素を含んだ空気は酸素濃度が高められて室内に供給される。
(Example 1)
As shown in a schematic cross-sectional view in FIG. 1, the
(実施例2)
図2にその概略斜視断面図を示すように、空気調和機11は、送風手段12と酸素発生手段13を基本構成としてなる。酸素発生手段13から発生した酸素15は送風手段12によって導かれる空気と混合して酸素濃度を高めた状態で室内に供給され、酸素発生手段13は図3の如く、ペルオキソ炭酸ナトリウム水溶液14と二酸化マンガン担持体16で構成され、参考例1の結果に基づき、二酸化マンガン担持体16のペルオキソ炭酸ナトリウム水溶液14への接触深さを変化させることによって酸素15の単位時間あたりの発生量を制御することができる。
(Example 2)
As shown in the schematic perspective cross-sectional view of FIG. 2, the air conditioner 11 has a
参考例として、図4に示すように、三角フラスコ21内に水200mLとペルオキソ炭酸ナトリウム10gを混合した後、98%硫酸を加えてこの混合液を中和することにより得られる過酸化水素含有溶液22に、二酸化マンガンをセラミックスハニカム基材上に膜状に固定した二酸化マンガン担持体23を前記過酸化水素含有溶液22に投入することにより、過酸化水素を分解して酸素24を発生させ、二酸化マンガン0.7gが膜状に担持された二酸化マンガン担持体試験片を用意し、過酸化水素含有溶液に投入して発生した酸素量をメスシリンダー25を用いて計測した。その結果1分間で150mLの酸素が発生した。また、二酸化マンガンの担持量を増やせば、単位時間あたりの酸素発生量も比例的に増加した。これにより、ペルオキソ炭酸ナトリウムへの二酸化マンガンの接触量に応じて酸素発生量を調整することが可能である。
As a reference example, as shown in FIG. 4, a hydrogen peroxide-containing solution obtained by mixing 200 mL of water and 10 g of sodium peroxocarbonate in an Erlenmeyer
本発明の空気調和機は、室内外を結ぶ配管や高価な装置を必要としないで酸素濃度を高めた空気を室内に供給する装置として有用である。 The air conditioner of the present invention is useful as a device that supplies air with an increased oxygen concentration into the room without the need for piping or an expensive device connecting the interior and the exterior.
1 空気調和機
2 送風手段
3 加湿手段
4 酸素発生手段
11 空気調和機
12 送風手段
13 酸素発生手段
14 ペルオキソ炭酸ナトリウム水溶液
15 酸素
16 二酸化マンガン担持体
21 三角フラスコ
22 過酸化水素含有溶液
23 二酸化マンガン担持体
24 酸素
25 メスシリンダー
DESCRIPTION OF
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003346824A JP2005114206A (en) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003346824A JP2005114206A (en) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Air conditioner |
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JP2005114206A true JP2005114206A (en) | 2005-04-28 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003346824A Pending JP2005114206A (en) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Air conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005114206A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011011965A (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Hydrogen and oxygen generator and fuel cell system using the same |
KR20190071954A (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 동의대학교 산학협력단 | Complex oxygen generator |
-
2003
- 2003-10-06 JP JP2003346824A patent/JP2005114206A/en active Pending
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JP2011011965A (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Hydrogen and oxygen generator and fuel cell system using the same |
KR20190071954A (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 동의대학교 산학협력단 | Complex oxygen generator |
KR102112536B1 (en) | 2017-12-15 | 2020-05-19 | 동의대학교 산학협력단 | Complex oxygen generator |
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