JP2005249363A - Oxygen enriched air supply unit and outdoor unit for air-conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、酸素富化給気ユニットおよび空気調和機の室外機に関する。 The present invention relates to an oxygen-enriched air supply unit and an outdoor unit of an air conditioner.
従来、酸素富化膜によって室内空気を酸素富化することが可能な酸素富化装置を備えた空気調和装置がある(特許文献1参照)。このような空気調和装置は、室外ユニットと、室内ユニットと、これらのユニット間を接続するための冷媒配管とを備えており、主として、室内の冷暖房を行っている。酸素富化装置は、室外に設けられており、酸素富化膜によって室外空気から酸素富化空気を得て、得られた酸素富化空気を酸素富化空気供給管を通じて室内に供給する装置である。これにより、この空気調和装置では、室内を冷暖房するとともに、室内を酸素富化することが可能である。
しかし、上記のように、酸素富化膜を利用した酸素富化装置では、圧力差を利用して酸素富化空気と窒素富化空気とを分離するため、圧力容器や圧縮機が必要となり、酸素富化のためのシステムが大きくなるか或いは複雑なものとなり易い。
本発明の課題は、簡易な構成によって酸素富化された空気を室内へと給気することができる酸素富化給気ユニットおよび空気調和機の室外機を提供することにある。
However, as described above, in an oxygen enrichment apparatus using an oxygen enriched membrane, a pressure vessel and a compressor are required to separate oxygen enriched air and nitrogen enriched air using a pressure difference. Systems for oxygen enrichment tend to be large or complex.
An object of the present invention is to provide an oxygen-enriched air supply unit and an outdoor unit of an air conditioner that can supply oxygen-enriched air into a room with a simple configuration.
請求項1に記載の酸素富化給気ユニットは、窒素成分吸着部材と送風装置とを備える。窒素成分吸着部材は、室外から取り込まれた空気に含まれる窒素成分を吸着させるための部材である。送風装置は、室外から取り込まれた空気を窒素成分吸着部材に通して室内へと送る。
この酸素富化給気ユニットでは、室外から取り込まれた空気に含まれる窒素成分が窒素成分吸着部材によって吸着されることによって、酸素富化された空気が生成され、酸素富化された空気が送風装置によって室内へと送られる。このため、この酸素富化給気ユニットでは、簡易な構成によって酸素富化された空気を室内へと給気することができる。
The oxygen-enriched air supply unit according to claim 1 includes a nitrogen component adsorption member and a blower. The nitrogen component adsorbing member is a member for adsorbing a nitrogen component contained in the air taken from outside the room. The blower sends the air taken from the outside through the nitrogen component adsorbing member and sends it into the room.
In this oxygen-enriched air supply unit, the nitrogen component contained in the air taken from the outside is adsorbed by the nitrogen component adsorbing member, so that oxygen-enriched air is generated and the oxygen-enriched air is blown. It is sent into the room by the device. For this reason, in this oxygen-enriched air supply unit, air enriched with a simple configuration can be supplied into the room.
請求項2に記載の酸素富化給気ユニットは、請求項1に記載の酸素富化給気ユニットであって、窒素成分吸着部材から窒素成分を脱着させる脱着部をさらに備える。
窒素成分吸着部材に窒素成分が吸着され続けると窒素成分吸着部材の吸着能力が落ちていくが、この酸素富化給気ユニットでは、窒素成分吸着部材に吸着された窒素成分が、脱着部によって、窒素成分吸着部材から脱着される。このため、窒素成分の吸着能力を維持しながら、窒素成分の吸着を繰り返し行うことができる。
An oxygen-enriched air supply unit according to a second aspect is the oxygen-enriched air supply unit according to the first aspect, further comprising a desorption part for desorbing a nitrogen component from the nitrogen component adsorbing member.
If the nitrogen component continues to be adsorbed on the nitrogen component adsorbing member, the adsorption capacity of the nitrogen component adsorbing member decreases, but in this oxygen-enriched air supply unit, the nitrogen component adsorbed on the nitrogen component adsorbing member is Desorbed from the nitrogen component adsorbing member. For this reason, adsorption | suction of a nitrogen component can be performed repeatedly, maintaining the adsorption capability of a nitrogen component.
請求項3に記載の酸素富化給気ユニットは、請求項2に記載の酸素富化給気ユニットであって、給気経路と、排気経路と、駆動部とをさらに備える。給気経路には、室外から取り込まれ室内へと送られる空気が通る。排気経路には、室外から取り込まれ再び室外へと排出される空気が通る。駆動部は、窒素成分吸着部材の各部分が給気経路と排気経路とを行き来するように窒素成分吸着部材を移動させる。そして、窒素成分吸着部材は、給気経路を通る空気から窒素成分を吸着し、吸着した窒素成分を排気経路を通る空気へと脱着する。 An oxygen-enriched air supply unit according to a third aspect is the oxygen-enriched air supply unit according to the second aspect, further comprising an air supply path, an exhaust path, and a drive unit. Air that is taken in from outside and sent into the room passes through the air supply path. Air that is taken in from the outside and exhausted to the outside again passes through the exhaust path. The drive unit moves the nitrogen component adsorption member so that each part of the nitrogen component adsorption member moves back and forth between the air supply path and the exhaust path. The nitrogen component adsorbing member adsorbs the nitrogen component from the air passing through the air supply path, and desorbs the adsorbed nitrogen component to the air passing through the exhaust path.
この酸素富化給気ユニットでは、窒素成分吸着部材の一部が、給気経路を通る空気から窒素成分を吸着して酸素富化を行うと共に、窒素成分吸着部材の他の部分が、排気経路を通過する空気へと窒素成分を脱着する。そして、窒素成分吸着部材の各部分が給気経路と排気経路とを行き来するように窒素成分吸着部材が駆動部によって移動して、再び窒素成分の吸着と脱着とが行われる。このように、この酸素富化給気ユニットでは、窒素成分吸着部材の移動によって窒素成分の吸着と脱着とを同時に繰り返し行うことができる。従って、この酸素富化給気ユニットでは、簡易な構成によって、酸素富化を連続的に行うことができる。 In this oxygen-enriched air supply unit, a part of the nitrogen component adsorbing member adsorbs the nitrogen component from the air passing through the air supply path to perform oxygen enrichment, and the other part of the nitrogen component adsorbing member is the exhaust path. Desorb nitrogen components into the air passing through. Then, the nitrogen component adsorbing member is moved by the drive unit so that each part of the nitrogen component adsorbing member moves back and forth between the air supply path and the exhaust path, and the nitrogen component is adsorbed and desorbed again. Thus, in this oxygen-enriched air supply unit, the adsorption and desorption of the nitrogen component can be repeated simultaneously by moving the nitrogen component adsorbing member. Therefore, in this oxygen-enriched air supply unit, oxygen enrichment can be continuously performed with a simple configuration.
請求項4に記載の酸素富化給気ユニットは、請求項2または3に記載の酸素富化給気ユニットであって、窒素成分吸着部材は、加熱されることにより吸着した窒素成分を脱着する性質を有する。そして、脱着部は、窒素成分吸着部材を加熱する。
この酸素富化給気ユニットでは、窒素成分吸着部材が脱着部によって加熱されることによって、窒素成分に吸着された窒素成分が窒素成分吸着部材から脱着される。このため、この酸素富化給気ユニットでは、簡易に窒素成分の脱着を行うことができる。
The oxygen-enriched air supply unit according to claim 4 is the oxygen-enriched air supply unit according to
In this oxygen-enriched air supply unit, the nitrogen component adsorbing member is heated by the desorption part, so that the nitrogen component adsorbed on the nitrogen component is desorbed from the nitrogen component adsorbing member. For this reason, in this oxygen-enriched air supply unit, it is possible to easily desorb the nitrogen component.
請求項5に記載の酸素富化給気ユニットは、請求項1から4のいずれかに記載の酸素富化給気ユニットであって、窒素成分吸着部材は、ゼオライトを有する。
この酸素富化給気ユニットでは、ゼオライトによって、窒素の吸着および脱着を行うことができる。また、窒素成分吸着部材は、窒素成分吸着部材に窒素成分と共に吸着された水分を容易に脱着することができる。このため、水分の脱着のために必要なメンテナンスを簡易化することができる。
The oxygen-enriched air supply unit according to
In this oxygen-enriched air supply unit, adsorption and desorption of nitrogen can be performed by zeolite. The nitrogen component adsorbing member can easily desorb moisture adsorbed together with the nitrogen component on the nitrogen component adsorbing member. For this reason, the maintenance required for the desorption of moisture can be simplified.
請求項6に記載の酸素富化給気ユニットは、請求項1から5のいずれかに記載の酸素富化給気ユニットであって、窒素成分吸着部材は、室外から取り込まれた空気に含まれる不要ガス成分を吸脱着可能である。
この酸素富化給気ユニットでは、窒素成分吸着部材によって不要ガス成分を吸着することができ、不要ガス成分が低減された空気を室内へと給気することができる。このため、酸素富化されると共に清浄化された空気を室内へと給気することができる。
The oxygen-enriched air supply unit according to
In this oxygen-enriched air supply unit, unnecessary gas components can be adsorbed by the nitrogen component adsorbing member, and air with reduced unnecessary gas components can be supplied into the room. For this reason, oxygen-enriched and purified air can be supplied indoors.
請求項7に記載の空気調和機の室外機は、室内の冷暖房を行うための室外空調ユニットと、請求項1から6のいずれかに記載の酸素富化給気ユニットとを備える。
この空気調和機の室外機では、室外から取り込まれた空気に含まれる窒素成分が窒素成分吸着部材によって吸着されることによって、酸素富化された空気が生成され、酸素富化された空気が送風装置によって室内へと送られる。このため、この空気調和機の室外機では、簡易な構成によって酸素富化された空気を室内へと給気することができる。
An outdoor unit of an air conditioner according to a seventh aspect includes an outdoor air conditioning unit for performing indoor air conditioning and the oxygen-enriched air supply unit according to any one of the first to sixth aspects.
In the outdoor unit of this air conditioner, the nitrogen component contained in the air taken from the outside is adsorbed by the nitrogen component adsorbing member, so that oxygen-enriched air is generated and the oxygen-enriched air is blown. It is sent into the room by the device. For this reason, in this outdoor unit of an air conditioner, oxygen-enriched air can be supplied indoors with a simple configuration.
請求項1に記載の酸素富化給気ユニットでは、室外から取り込まれた空気に含まれる窒素成分が窒素成分吸着部材によって吸着されることによって、酸素富化された空気が生成され、酸素富化された空気が送風装置によって室内へと送られる。このため、この酸素富化給気ユニットでは、簡易な構成によって酸素富化された空気を室内へと給気することができる。 In the oxygen-enriched air supply unit according to claim 1, oxygen-enriched air is generated by adsorbing a nitrogen component contained in air taken from the outside by a nitrogen component adsorbing member, and oxygen-enriched The blown air is sent into the room by a blower. For this reason, in this oxygen-enriched air supply unit, air enriched with a simple configuration can be supplied into the room.
請求項2に記載の酸素富化給気ユニットでは、窒素成分吸着部材に吸着された窒素成分が、脱着部によって、窒素成分吸着部材から脱着される。このため、窒素成分の吸着能力を維持しながら、窒素成分の吸着を繰り返し行うことができる。
請求項3に記載の酸素富化給気ユニットでは、窒素成分吸着部材の移動によって窒素成分の吸着と脱着とを同時に繰り返し行うことができる。従って、この酸素富化給気ユニットでは、簡易な構成によって、酸素富化を連続的に行うことができる。
In the oxygen-enriched air supply unit according to the second aspect, the nitrogen component adsorbed on the nitrogen component adsorbing member is desorbed from the nitrogen component adsorbing member by the desorption part. For this reason, adsorption | suction of a nitrogen component can be performed repeatedly, maintaining the adsorption capability of a nitrogen component.
In the oxygen-enriched air supply unit according to the third aspect, the adsorption and desorption of the nitrogen component can be simultaneously and repeatedly performed by the movement of the nitrogen component adsorption member. Therefore, in this oxygen-enriched air supply unit, oxygen enrichment can be continuously performed with a simple configuration.
請求項4に記載の酸素富化給気ユニットでは、窒素成分吸着部材が脱着部によって加熱されることによって、窒素成分に吸着された窒素成分が窒素成分吸着部材から脱着される。このため、この酸素富化給気ユニットでは、簡易に窒素成分の脱着を行うことができる。
請求項5に記載の酸素富化給気ユニットでは、ゼオライトによって、窒素の吸着および脱着を行うことができる。また、窒素成分吸着部材は、窒素成分吸着部材に窒素成分と共に吸着された水分を容易に脱着することができる。このため、水分の脱着のために必要なメンテナンスを簡易化することができる。
In the oxygen-enriched air supply unit according to claim 4, the nitrogen component adsorbed by the nitrogen component is desorbed from the nitrogen component adsorbing member by heating the nitrogen component adsorbing member by the desorption part. For this reason, in this oxygen-enriched air supply unit, it is possible to easily desorb the nitrogen component.
In the oxygen-enriched air supply unit according to
請求項6に記載の酸素富化給気ユニットでは、窒素成分吸着部材によって不要ガス成分を吸着することができ、不要ガス成分が低減された空気を室内へと給気することができる。このため、酸素富化されると共に清浄化された空気を室内へと給気することができる。
請求項7に記載の空気調和機の室外機では、室外から取り込まれた空気に含まれる窒素成分が窒素成分吸着部材によって吸着されることによって、酸素富化された空気が生成され、酸素富化された空気が送風装置によって室内へと送られる。このため、この空気調和機の室外機では、簡易な構成によって酸素富化された空気を室内へと給気することができる。
In the oxygen-enriched air supply unit according to the sixth aspect, an unnecessary gas component can be adsorbed by the nitrogen component adsorbing member, and air with reduced unnecessary gas component can be supplied into the room. For this reason, oxygen-enriched and purified air can be supplied indoors.
In the outdoor unit of the air conditioner according to
[第1実施形態]
<空気調和機の概略構成>
本発明の第1実施形態に係る空気調和機1aの外観を図1に示す。
この空気調和機1aは、室内の壁面などに取り付けられる室内機2と、室外に設置される室外機3aとに分かれて構成されている。
[First Embodiment]
<Schematic configuration of air conditioner>
The external appearance of the
The
室外機3aは、それぞれ別ユニット化された室外空調ユニット5と酸素富化給気ユニット4aとを備えている。室外空調ユニット5は、室外熱交換器やプロペラファンなどを収納し室内の冷暖房を行う。酸素富化給気ユニット4aは、室外から取り込まれた空気を酸素富化して室内へと送る。
室内機2には室内熱交換器が収納され、室外機3a内には室外熱交換器が収納されている。そして、各熱交換器およびこれらの熱交換器を接続する冷媒配管31,32が、冷媒回路を構成している。また、室外機3aと室内機2との間には、酸素富化給気ユニット4aからの酸素富化された酸素富化空気を室内機2側に供給するときや室内の空気を室外に排出するときに用いられる給排気ホース6が設けられている。
The
An indoor heat exchanger is accommodated in the
<冷媒回路の全体構成>
図2は、空気調和機1aで用いられる冷媒回路の構成図に空気の流れの概略を付加したものである。
室内機2には、室内熱交換器11が設けられている。この室内熱交換器11は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。
<Overall configuration of refrigerant circuit>
FIG. 2 is obtained by adding an outline of the air flow to the configuration diagram of the refrigerant circuit used in the
The
また、室内機2内には、クロスフローファン12と、クロスフローファン12を回転駆動する室内ファンモータ13とが設けられている。クロスフローファン12は、円筒形状に構成され、周面には多数の羽根が設けられており、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。このクロスフローファン12は、室内空気を室内機2内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器11との間で熱交換を行った後の空気を室内に吹き出させる。
In the
室外空調ユニット5には、圧縮機21と、圧縮機21の吐出側に接続される四路切換弁22と、圧縮機21の吸入側に接続されるアキュムレータ23と、四路切換弁22に接続された室外熱交換器24と、室外熱交換器24に接続された電動弁25とが設けられている。電動弁25は、フィルタ26および液閉鎖弁27を介して冷媒配管32に接続されており、この冷媒配管32を介して室内熱交換器11の一端と接続される。また、四路切換弁22は、ガス閉鎖弁28を介して冷媒配管31に接続されており、この冷媒配管31を介して室内熱交換器11の他端と接続されている。これらの冷媒配管31,32は、上述した給排気ホース6とともに集合連絡管7を形成する。
The outdoor
また、室外空調ユニット5内には、室外熱交換器24での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン29が設けられている。このプロペラファン29は、室外ファンモータ30によって回転駆動される。
<室外機の構成>
室外機3aは、図1に示すように、下部の室外空調ユニット5および上部の酸素富化給気ユニット4aが一体となって構成されている。
In the outdoor
<Configuration of outdoor unit>
As shown in FIG. 1, the
〔室外空調ユニットに係る構成〕
室外空調ユニット5は、主として、室外空調ユニットケーシングと、室外空調ユニットケーシングの内部に収容される冷媒回路構成部品とにより構成されている。
室外空調ユニットケーシングは、図1に示すように、主として前面パネル51と側板52,53とにより構成されている。前面パネル51は、室外空調ユニット5の前面を覆う樹脂製の部材である。前面パネル51には、複数のスリット状の開口からなる室外空調ユニット吹出口51aが設けられており、室外熱交換器24(図2参照)を通った空気は、室外空調ユニット5の内部からこの室外空調ユニット吹出口51aを通って室外機3aの外部へと吹き出す。
[Configuration related to outdoor air conditioning unit]
The outdoor
As shown in FIG. 1, the outdoor air conditioning unit casing mainly includes a
側板52,53には右側板52および左側板53があり、これらは室外空調ユニット5の側方を覆う金属製の部材である。ここでは、室外機3aの正面視において右側に右側板52、左側に左側板53が設けられている。右側板52には、液閉鎖弁27およびガス閉鎖弁28(図2参照)を保護するための閉鎖弁カバー55が取り付けられる。また、室外空調ユニット5の背面には、図示しない保護金網が設けられている。
The
冷媒回路構成部品には、上述した、室外熱交換器24、圧縮機21、アキュムレータ23、四路切換弁22、電動弁25等がある。室外熱交換器24の前方には、室外ファンモータ30とプロペラファン29とが設けられている。プロペラファン29は、室外空調ユニット5内に取り入れた空気を室外熱交換器24に通して接触させる。プロペラファン29によって生成される空気流は、室外熱交換器24とプロペラファン29との間を通る室外機空気経路R3を通り、室外空調ユニット吹出口51aから前面パネル51の前方に排気される(図2参照)。
The refrigerant circuit components include the
〔酸素富化給気ユニットに係る構成〕
酸素富化給気ユニット4aは、室外から取り込まれた空気を酸素富化して室内へと供給する酸素富化給気運転と、室内の空気を室外へと排出させる排気運転とを行うことができる。
酸素富化給気ユニット4aは、図1及び図2に示すように、酸素富化給気ユニットケーシング40と、酸素富化給気ユニットケーシング40内に収容される、吸着ロータ41(窒素成分吸着部材)、ヒータ組立体42(脱着部)、ラジアルファン組立体43(送風装置)、切換ダンパ44及び排出用ファン46とを備えている。
[Configuration related to oxygen-enriched air supply unit]
The oxygen-enriched
As shown in FIGS. 1 and 2, the oxygen-enriched
(酸素富化給気ユニットケーシング)
酸素富化給気ユニットケーシング40は、酸素富化給気ユニット4aの前方、後方および両側方を覆っており、室外空調ユニット5の上部に接するように配置される。
酸素富化給気ユニットケーシング40の内部の空間は、室外から取り込まれ室内機2へと送られる空気が通る空間と、室外から取り込まれ窒素成分と共に再び室外へと排出される空気が通る空間とに分けられている。室外から取り込まれ室内機2へと送られる空気が通る空間は、酸素富化給気ユニットケーシング40の正面視における右側に位置しており、室外から取り込まれ窒素成分と共に再び室外へと排出される空気が通る空間は、左側に位置している。酸素富化給気ユニットケーシング40の背面には、複数のスリット状の開口からなる給排気口40c及び空気取込み口40bが左右方向に並んで設けられており、酸素富化給気ユニットケーシング40の前面の左側には、空気吹出し口40aが設けられている。
(Oxygen-enriched air supply unit casing)
The oxygen-enriched air
The space inside the oxygen-enriched air
給排気口40cは、室内機2へと送られるために取り込まれる空気が通る開口である。給排気口40cには、通過する空気から塵や埃等を取り除く集塵フィルタ45が取り付けられている。
空気取込み口40bは、吸着ロータ41に吸着された窒素成分を脱着させる空気が酸素富化給気ユニットケーシング40内に取り込まれる際に通る開口である。
The air supply /
The
空気吹出し口40aは、吸着ロータ41から脱着した窒素成分が酸素富化給気ユニットケーシング40内から排出される際に通る開口である。
なお、酸素富化給気ユニットケーシング40の上部は、天板49により覆われている。
(吸着ロータ)
吸着ロータ41は、概ね円板形状を有するハニカム構造のセラミックロータであり、室外から取り込まれた空気に含まれる窒素成分を吸着させるためのものである。吸着ロータ41は、水平面で切った断面において細かいハニカム(蜂の巣)状になっており、空気が容易に通過できる構造となっている。そして、これらの断面が多角形である吸着ロータ41の多数の筒部分を、空気が通過する。
The
The upper part of the oxygen-enriched air
(Suction rotor)
The
吸着ロータ41の主たる部分は、Ca−A型ゼオライトから焼成されている。このため、この吸着ロータ41は、窒素成分をよく吸着することができる。このゼオライトは、接触する空気に含まれる窒素成分を吸着し、加熱されることによって吸着した窒素成分を脱着する性質を有している。また、このゼオライトは、窒素成分と共に空気中の水分を吸着するが、加熱されることによって吸着した水分を脱着する性質を有している。
The main part of the
吸着ロータ41は、酸素富化給気ユニットケーシング40内で回動可能に支持されている。吸着ロータ41は、図3に示すように、右半分の部分が給排気経路R1(給気経路)中に、左半分の部分が窒素成分排出経路R2(排気経路)中に位置するように配置されている。給排気経路R1は、室外から取り込まれ吸着ロータにより含有する窒素成分を吸着され室内へと送られる空気が通る経路であり、窒素成分排出経路R2は、室外から取り込まれ再び室外へと排出される空気が通る経路である。吸着ロータ41は、吸着ロータ41の各部分が給排気経路R1と窒素成分排出経路R2とを行き来するように、ロータ駆動モータ47(駆動部)(図2および図4参照)により回転駆動される。
The
なお、吸着ロータ41によって、空気中の不要ガス成分を吸着することによって、清浄化された空気を室内へと吸気することもできる。不要ガス成分とは、NOxやSOxなどの有害ガス成分や悪臭の原因となる臭気成分などである。
また、給排気経路R1と窒素成分排出経路R2とは、図2に示す室外機空気経路R3とは別の経路となっている。
In addition, the adsorption |
Further, the supply / exhaust path R1 and the nitrogen component discharge path R2 are different paths from the outdoor unit air path R3 shown in FIG.
(ラジアルファン組立体)
ラジアルファン組立体43は、吸着ロータ41の側方に配置されている。ラジアルファン組立体43は、給排気口40cから吸着ロータ41および切換ダンパ44を経て室内機2へと到る空気の流れを生成して、室外から取り入れた空気を吸着ロータ41に通して室内へと送る。また、ラジアルファン組立体43は、室内機2から取り入れた空気を給排気口40cから室外へと排出することもできる。ラジアルファン組立体43は、切換ダンパ44が切り換わることにより、これらの動作を切り換える。
(Radial fan assembly)
The
ラジアルファン組立体43は、室外から取り入れた空気を室内機2へと送る場合には、吸着ロータ41の右側の略半分を通過した空気を、切換ダンパ44及び給排気ホース6を介して空気を室内機2へと供給する。
ラジアルファン組立体43は、室内機2から取り入れた室内の空気を室外へと排出する場合には、給排気ホース6を通って送られてきた空気を酸素富化給気ユニットケーシング40の背面に設けられた給排気口40cから室外へと排出する。
When the
When discharging the indoor air taken in from the
(切換ダンパ)
切換ダンパ44は、ラジアルファン組立体43と共に配置される回転式の空気流路切換手段であり、第1状態、第2状態及び第3状態に切り替わる。
第1状態においては、ラジアルファン組立体43から吹き出された空気は、給排気ホース6を通って室内機2へと供給されるようになる。これにより、第1状態では、図2の実線矢印A1で示す矢印の向きに空気が流れ、酸素富化空気が給排気ホース6を通って室内機2へと供給されるようになる。
(Switching damper)
The switching
In the first state, the air blown out from the
第2状態では、図2の破線矢印A2で示す矢印の向きに空気が流れ、室内機2から給排気ホース6を通ってきた空気が、ラジアルファン組立体43から給排気口40cを経て室外へと排出される。
第3状態では、切換ダンパ44と給排気ホース6とを繋ぐ経路が閉じられ、室外機3aと室内機2との間の空気の流れが遮断される。
In the second state, air flows in the direction of the arrow indicated by the broken line arrow A2 in FIG. 2, and the air that has passed through the air supply /
In the third state, the path connecting the switching
(ヒータ組立体)
ヒータ組立体42は、窒素成分排出経路R2の途中に吸着ロータ41の上流に設けられており、空気取込み口40bから取り込まれて吸着ロータ41へ送られる室外の空気を加熱する。この加熱された空気が吸着ロータ41を通ることにより、吸着ロータ41が加熱される。ヒータ組立体42は、吸着ロータ41の上面の略半分(左側の半分)を覆うように配置されている。
(Heater assembly)
The
(排出用ファン)
排出用ファン46は、排出用ファンモータ48によって回転する遠心ファンであり、空気取込み口40bからヒータ組立体42及び吸着ロータ41を介して空気吹出し口40aへと流れる気流を生成する(図2の矢印A3参照)。排出用ファン46は、空気取込み口40bから室外の空気を酸素富化給気ユニットケーシング40内に取り込む。酸素富化給気ユニットケーシング40内に取り込まれた空気は、ヒータ組立体42により加熱された後に吸着ロータ41を通る。このため、吸着ロータ41は、吸着している窒素成分および水分を空気中へと脱着する。窒素成分を含む空気は、空気吹出し口40aから酸素富化給気ユニットケーシング40の前方へ向けて排出される。
(Discharge fan)
The
(制御部)
図4に示す制御部100は、空気調和機1aの室内機2、室外空調ユニット5、および酸素富化給気ユニット4aに配置される電装品箱などに分かれて存在している。この制御部100は、室外温度を検出する室外温度サーミスタ101、室内機2や室外機3aのその他の各機器と接続されており、リモコン102等からの運転指令に基づいて暖房運転、冷房運転、酸素富化給気運転、排気運転などの各運転モードに応じて各機器の運転制御を行う。
(Control part)
The
<酸素富化給気ユニットの動作>
本実施形態にかかる空気調和機1aにおける酸素富化給気ユニット4aの動作を図1及び図2に基づいて説明する。
〔酸素富化給気運転時の動作〕
本実施形態にかかる空気調和機1aにおいて酸素富化給気運転を行うときには、切換ダンパ44が第1状態に切り換えられる。
<Operation of oxygen-enriched air supply unit>
The operation of the oxygen-enriched
[Operation during oxygen-enriched air supply operation]
When the oxygen enriched air supply operation is performed in the
ラジアルファン組立体43が駆動されると、給排気口40cから酸素富化給気ユニットケーシング40内に室外の空気が取り込まれる。このとき、取り込まれた室外の空気に含有される塵や埃等は、集塵フィルタ45により除去される。そして、酸素富化給気ユニットケーシング40内に取り込まれた空気は、図3(a)に示すように吸着ロータ41の右側の略半分の部分を通過し、図2に示す切換ダンパ44の内部を通ってラジアルファン組立体43へと至る。このような空気流は、ラジアルファン組立体43が生成するものである。室外から取り込まれた空気に含まれる窒素成分は、吸着ロータ41の右側の略半分の部分を通過する際に吸着されて空気から取り除かれる。これにより、吸着ロータ41を通過した空気は、酸素成分の比率の高い酸素富化空気となる。また、ラジアルファン組立体43は、上記のように吸着ロータ41および切換ダンパ44を通り抜けてきた空気を、再び切換ダンパ44を通して給排気ホース6へと送る。そして、この空気は、給排気ホース6を介して室内機2へと送られ、室内熱交換器11を経て室内に吹き出される。
When the
このように、室外から取り込まれた空気は、給排気口40c、吸着ロータ41、ラジアルファン組立体43及び切換ダンパ44を通る給排気経路R1により室内機2へと導かれる。そして、窒素成分が低減され酸素富化された空気が室内へと吹き出される。
吸着ロータ41の右側の略半分の部分は、吸着ロータ41が回転することによって、吸着ロータ41の左側の略半分の部分となる。すなわち、図3(a)及び図3(b)に示すように、給排気経路R1中に位置していた吸着ロータ41の部分(図3(a)のハッチングを施した部分)が、吸着ロータ41が回転することによって、窒素成分排出経路R2中に移動することになる。吸着ロータ41に吸着された窒素成分は、吸着ロータ41の回転に伴い、ヒータ組立体42の下方に位置する吸着ロータ41の左側の部分に移動してくる。酸素富化給気ユニット4aは、排出用ファン46を回転駆動することによって、室外からの空気を空気取込み口40bから酸素富化給気ユニットケーシング40内に取り入れる。酸素富化給気ユニットケーシング40内に入ってきた空気は、ヒータ組立体42へと導入される。そして、ヒータ組立体42により加熱された空気は、吸着ロータ41の左側の略半分の部分を通過して、排出用ファン46を介して空気吹出し口40aを通って室外機3aの前方へと排出される。吸着ロータ41に吸着した窒素成分は、ヒータ組立体42からの熱により吸着ロータ41から脱着する。このため、吸着ロータ41に吸着された窒素成分は、室外から取り入れられた空気が吸着ロータ41の左側の略半分の部分を通過する際に、空気中へと脱着される。そして、脱着された窒素成分は、排出用ファン46によって生成される空気流にのって機外へと排出される。また、窒素成分と共に吸着ロータ41に吸着されていた水分も窒素成分排出経路R2を通る空気へと脱着され、窒素成分と共に機外へと排出される。
Thus, the air taken in from the outside is guided to the
A substantially half portion on the right side of the
このように、室外から取り込まれた空気は、空気取込み口40b、ヒータ組立体42、吸着ロータ41、排出用ファン46及び空気吹出し口40aを通る窒素成分排出経路R2により、再び室外へと排出される。そして、これに伴って、室内へと送られる空気から吸着された窒素成分が、吸着ロータから脱着されて室外へと排出される。
〔排気運転時の動作〕
排気運転を行うときには、上記の切換ダンパ44は、第2状態に切り換えられる。
Thus, the air taken in from the outside is again discharged to the outside by the nitrogen component discharge path R2 passing through the
[Operation during exhaust operation]
When the exhaust operation is performed, the switching
ラジアルファン組立体43が駆動されると、室内機2から取り込まれた室内の空気が、給排気ホース6から切換ダンパ44の内部を通ってラジアルファン組立体43へと到る。ラジアルファン組立体43へと到った空気は、再び切換ダンパ44の内部を通って、吸着ロータ41の右側の略半分の部分を通過し、給排気口40cから室外へと排出される。
このように室内機2から取り込まれた室内の空気は、給排気経路R1を酸素富化給気運転時とは逆向きに通過し、酸素富化給気ユニット4aから室外へと排出される。
When the
The indoor air thus taken in from the
なお、空気調和機1aの運転停止時には、制御部100は切換ダンパ44を第3状態とする。第3状態では、上述したように切換ダンパ44と給排気ホース6とを繋ぐ経路が閉じられ、室内と室外とが連通しない状態となる。
<特徴>
(1)
上記のような酸素富化給気ユニット4aによれば、酸素富化膜方式による場合と比べて、圧力容器や圧縮機が不要であり、酸素富化のためのシステムを小型化することが容易である。このため、酸素富化給気ユニット4aでは、比較的簡易な構成で酸素富化を行うことができる。
When the operation of the
<Features>
(1)
According to the oxygen-enriched
(2)
酸素富化給気ユニット4aでは、上記のような吸着ロータ41の回転を利用したロータ方式を用いることによって、窒素成分の脱着が容易である。また、窒素成分と共に吸着ロータに吸着される水分の脱着も容易であるため、吸着された水分の処理のためのメンテナンスを省略することができる。
(2)
In the oxygen-enriched
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態にかかる空気調和機1bを図5に示す。図5は、空気調和機1bで用いられる冷媒回路の構成図に空気の流れの概略を付加したものである。
この空気調和機1bでは、室外機3bは、それぞれ別ユニット化された室外空調ユニット5と酸素富化給気ユニット4bと加湿ユニット8とを備えている。
[Second Embodiment]
An
In this
室外空調ユニット5は、第1実施形態と同様の構成である。
酸素富化給気ユニット4bは、室外から取り込まれた空気を酸素富化して室内へと供給する酸素富化給気運転を行うことができる。酸素富化給気ユニット4bは、第1実施形態にかかる酸素富化給気ユニット4aと略同様の構成であるが、給排気経路R1を通る空気流を生成するためのラジアルファン組立体43、給排気を切り換えるための切換ダンパ44、窒素成分排出経路R2を通る空気流を生成するための排出用ファン46などは、加湿ユニット8と共用されており、加湿ユニット8内に備えられている。また、給排気経路R1、窒素成分排出経路R2も、酸素富化給気ユニット4bと加湿ユニット8とで共用されており、酸素富化給気ユニット4bおよび加湿ユニット8を通るように構成されている。酸素富化給気ユニット4bは、吸着ロータ41、ヒータ組立体42、ロータ駆動モータ47などを備えている。
The outdoor
The oxygen-enriched
加湿ユニット8は、室内から取り込まれた空気を室外へと排出させる排気運転と室外から取り込まれた空気を室内へと供給する加湿運転とを行うことができるユニットである。加湿ユニット8は、加湿ロータ81、加湿用ヒータ組立体82、ラジアルファン組立体43、切換ダンパ44及び排出用ファン46などを備えており、これらは加湿ユニットケーシング(図示せず)に収容されている。
The
加湿ロータ81は、ゼオライト、シリカゲル、あるいはアルミナといった吸着剤から焼成されている。このゼオライト等の吸着剤は、接触する空気中の水分を吸着し、加熱されることによって吸着して含有する水分を脱着する性質を有している。加湿ロータ81は、右半分の部分が給排気経路R1中に、左半分の部分が窒素成分排出経路R2中に位置するように配置されている。給排気経路R1は、酸素富化給気ユニット4bおよび加湿ユニット8との両方を通っており、室外から取り込まれ吸着ロータ41により含有する窒素成分を吸着されると共に加湿ロータ81によって水分を加湿されて室内へと送られる空気が通る。窒素成分排出経路R2は、酸素富化給気ユニット4bおよび加湿ユニット8との両方を通っており、室外から取り込まれ再び室外へと排出される空気が通る。加湿ロータ81は、加湿ロータ81の各部分が給排気経路R1と窒素成分排出経路R2とを行き来するように、ロータ駆動モータ47により回転駆動される(図3参照)。なお、加湿ロータ81と吸着ロータ41とは、ゼオライトの細孔の大きさが異なるものが用いられる。例えば、加湿ロータでは、3Åの径の細孔を有するものが用いられ、吸着ロータ41では、それ以上の径の細孔を有するものが用いられる。これらは、吸着する対象、すなわち、水分子と窒素分子との分子径の差異によるものである。
The
ラジアルファン組立体43は、加湿ロータ81の側方に配置されている。ラジアルファン組立体43は、酸素富化給気ユニットケーシングに設けられた給排気口40c(図1参照)から吸着ロータ41、加湿用ヒータ組立体82、加湿ロータ81および切換ダンパ44を経て室内機2へと到る空気の流れを生成して、室外から取り入れた空気を吸着ロータ41および加湿ロータ81に通して室内へと送る。
The
切換ダンパ44については、第1実施形態と同様である。
加湿用ヒータ組立体82は、加湿ロータ81へ送られる室外の空気を加熱する。この加熱された空気が加湿ロータ81を通ることにより、加湿ロータ81が加熱される。加湿用ヒータ組立体82は、給排気経路R1の途中に設けられており、加湿ロータ81の上面の略半分(右側の半分)を覆うように配置されている。
The switching
The humidifying heater assembly 82 heats outdoor air sent to the
排出用ファン46は、排出用ファンモータ48によって回転する遠心ファンであり、空気取込み口40b(図1参照)からヒータ組立体42、吸着ロータ41および加湿ロータ81を介して空気吹出し口40aへと流れる気流を生成する。排出用ファン46は、空気取込み口40bから室外の空気を酸素富化給気ユニットケーシング内に取り込む。酸素富化給気ユニットケーシング内に取り込まれた空気は、ヒータ組立体42により加熱された後に吸着ロータ41を通る。このため、吸着ロータ41は、吸着している窒素成分を空気中へと脱着する。そして、吸着ロータ41を通った空気は、加湿ユニット8へと送られ加湿ロータ81を通る。このため、加湿ロータ81は、通過する空気から水分を吸着する。水分を吸着され窒素成分を含む空気は、空気吹出し口40aから酸素富化給気ユニットケーシングの前方へ向けて排出される。
The
他の構成については、第1実施形態と同様である。
<特徴>
(1)
上記のような空気調和機1bによれば、酸素富化給気ユニット4bおよび加湿ユニット8によって、酸素富化および加湿された空気を室内へと吸気することができ、室内の居住者等の快適感を向上させることができる。
About another structure, it is the same as that of 1st Embodiment.
<Features>
(1)
According to the
(2)
空気調和機1bによれば、ラジアルファン組立体43や排出用ファン46などが、酸素富化給気ユニット4bと加湿ユニット8とで共通化されているため、各ユニット4b、8の小型化やコスト削減が可能である。
[他の実施形態]
(1)
上記の実施形態では、加湿ユニット8と、酸素富化給気ユニット4bとが、それぞれ加湿ロータ81と吸着ロータ41とを備えており、別のロータが使用されている。しかし、加湿ロータ81と吸着ロータ41とが共通化されて、一つのロータが加湿機能および酸素富化機能に兼用されてもよい。
(2)
According to the
[Other Embodiments]
(1)
In the above embodiment, the
(2)
上記の第2実施形態では、加湿と酸素富化との両方が同時に行われているが、加湿機能か酸素富化かの選択が行われ、いずれか1つの機能を実行するように構成されてもよい。
(2)
In the second embodiment, both humidification and oxygen enrichment are performed at the same time. However, the humidification function or the oxygen enrichment is selected, and one of the functions is performed. Also good.
本発明は、簡易な構成によって酸素富化された空気を室内へと給気することができる効果を有し、酸素富化給気ユニットおよび空気調和機の室外機として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect of supplying oxygen-enriched air into a room with a simple configuration, and is useful as an oxygen enriched air supply unit and an outdoor unit of an air conditioner.
1a,1b 空気調和機
3a,3b 室外機
4a,4b 酸素富化給気ユニット
5 室外空調ユニット
41 吸着ロータ(窒素成分吸着部材)
43 ラジアルファン組立体(送風装置)
42 ヒータ組立体(脱着部)
47 ロータ駆動モータ(駆動部)
R1 給排気経路(給気経路)
R2 窒素成分排出経路(排気経路)
1a,
43 Radial fan assembly (blower)
42 Heater assembly (removal part)
47 Rotor drive motor (drive unit)
R1 Supply / exhaust path (supply path)
R2 Nitrogen component discharge route (exhaust route)
Claims (7)
室外から取り込まれた空気を前記窒素成分吸着部材(41)に通して室内へと送る送風装置(43)と、
を備える酸素富化給気ユニット(4a,4b)。 A nitrogen component adsorbing member (41) for adsorbing a nitrogen component contained in the air taken in from the outdoors;
An air blower (43) for sending air taken in from outside through the nitrogen component adsorbing member (41) to the room;
An oxygen-enriched air supply unit (4a, 4b).
請求項1に記載の酸素富化給気ユニット(4a,4b)。 A desorption part (42) for desorbing the nitrogen component from the nitrogen component adsorbing member (41);
The oxygen-enriched air supply unit (4a, 4b) according to claim 1.
室外から取り込まれ再び室外へと排出される空気が通る排気経路(R2)と、
前記窒素成分吸着部材(41)の各部分が前記給気経路(R1)と前記排気経路(R2)とを行き来するように前記窒素成分吸着部材(41)を移動させる駆動部(47)と、
をさらに備え、
前記窒素成分吸着部材(41)は、前記給気経路(R1)を通る空気から前記窒素成分を吸着し、吸着した前記窒素成分を前記排気経路(R2)を通る空気へと脱着する、
請求項2に記載の酸素富化給気ユニット(4a,4b)。 An air supply path (R1) through which air taken in from outside and sent into the room passes;
An exhaust path (R2) through which air taken in from the outside and exhausted to the outside again passes;
A drive unit (47) for moving the nitrogen component adsorbing member (41) so that each part of the nitrogen component adsorbing member (41) moves back and forth between the air supply path (R1) and the exhaust path (R2);
Further comprising
The nitrogen component adsorption member (41) adsorbs the nitrogen component from the air passing through the air supply path (R1), and desorbs the adsorbed nitrogen component to the air passing through the exhaust path (R2).
The oxygen-enriched air supply unit (4a, 4b) according to claim 2.
前記脱着部(42)は、前記窒素成分吸着部材(41)を加熱する、
請求項2または3に記載の酸素富化給気ユニット(4a,4b)。 The nitrogen component adsorption member (41) has a property of desorbing the nitrogen component adsorbed by being heated,
The desorption part (42) heats the nitrogen component adsorption member (41).
The oxygen-enriched air supply unit (4a, 4b) according to claim 2 or 3.
請求項1から4のいずれかに記載の酸素富化給気ユニット(4a,4b)。 The nitrogen component adsorbing member (41) has zeolite.
The oxygen-enriched air supply unit (4a, 4b) according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれかに記載の酸素富化給気ユニット(4a,4b)。 The nitrogen component adsorbing member (41) is capable of adsorbing and desorbing unnecessary gas components contained in air taken in from the outdoors.
The oxygen-enriched air supply unit (4a, 4b) according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれかに記載の酸素富化給気ユニット(4a,4b)と、
を備える空気調和機(1a,1b)の室外機(3a,3b)。 An outdoor air-conditioning unit (5) for indoor air conditioning;
An oxygen-enriched air supply unit (4a, 4b) according to any one of claims 1 to 6;
An outdoor unit (3a, 3b) of an air conditioner (1a, 1b).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004064153A JP2005249363A (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | Oxygen enriched air supply unit and outdoor unit for air-conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004064153A JP2005249363A (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | Oxygen enriched air supply unit and outdoor unit for air-conditioner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005249363A true JP2005249363A (en) | 2005-09-15 |
Family
ID=35029996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004064153A Pending JP2005249363A (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | Oxygen enriched air supply unit and outdoor unit for air-conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005249363A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9519205B2 (en) | 2013-03-29 | 2016-12-13 | Hitachi Maxell, Ltd. | Projection image display device |
-
2004
- 2004-03-08 JP JP2004064153A patent/JP2005249363A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9519205B2 (en) | 2013-03-29 | 2016-12-13 | Hitachi Maxell, Ltd. | Projection image display device |
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