JP3543818B1

JP3543818B1 - ガス富化装置

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Publication number: JP3543818B1
Application number: JP2003321388A
Authority: JP
Inventors: 徳哉浅田; 義和西原; 康裕中村; 博荒島; 英二後藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2023-09-12
Also published as: JP2004271163A

Abstract

【課題】所定のガス濃度を選択的に高くして供給するガス富化装置において、減圧手段の安定した起動、運転を図る。
【解決手段】空気中の所定のガスを優先的に通過させるガス富化ユニット２と、このガス富化ユニット２の一方の側を減圧させて大気を吸引する減圧ポンプ３とを有して構成されるガス富化装置において、ガス富化ユニット２と減圧ポンプ３とを通気可能に連結する管路４に対して開閉弁８を介装して外気を直接導入する外気導入管５を設けるとともに、減圧ポンプの入力電圧を検知する電圧検知手段１６を具備し、ここで検知された入力電圧Ｖに応じて、開閉弁８を開閉させる制御手段１２を設けるよう構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気中の所定の気体濃度を富化させて供給するガス富化装置に関するものである。

従来、ガス富化手段として酸素透過膜を用いるた酸素富化装置や窒素富化装置など、特定のガス濃度を他の気体に対して相対的に向上させる装置についての発明、開発がなされてきた。例えば医療用の酸素富化装置、被空調空間に対して酸素富化空気を供給する空気調和機や空気清浄機などの機器がある。

従来の発明として、酸素富化機能を有する空気調和機について説明する（特許文献１）。空気調和機は室外機と、室内機とに分離されており、室外機において酸素を選択的に透過させる酸素富化膜と、その膜の一方の側を減圧するとともに酸素富化膜を通過して酸素富化された空気を送出配管を介して室内機側に送出する減圧ポンプを有して構成されている。

酸素富化操作では酸素富化膜が空気成分の大半を占める窒素を分離させ選択的に酸素を透過させるものの、現在実用化されている膜では酸素と同時に少なくとも空気中の水分も透過させてしまう。

即ち、酸素富化膜の１次側の空気に対して、膜を透過した２次側では窒素が分離された分だけ相対的に湿度が高くなり、露点が１次側の空気に比べて上昇し、上記送出配管中でしばしば結露水を発生させてしまう。

そこで上記従来の発明では、結露水が空気調和機の室内機で放出されるときに、結露水が室内に滴下したり、ユーザに降りかかって不快感を与えたりしないようにするため、空気調和機の室内機において酸素富化空気の送出配管に酸素富化空気を冷却して含有水分を結露させる熱交換器と、その後流側に水分離器を設けて水分を除去し、水分が室内に飛散したりするのを未然に防止している。

このようにガス透過膜や、ＰＳＡ法など吸着材をなどを用いてするガス富化操作では酸素に限らず、分離装置の２次側では必然的に相対湿度が上がり、即ち空気の露点が上昇するために結露を発生しやすくなる傾向がある。
特開平５−１１３２２７号公報（図１、段落００１４等参照）

しかしながら、従来の技術では酸素富化膜の２次側の送出配管が低温下に暴露される場合（例えば、送出配管が屋外大気に暴露されており、かつ冬季等、外気温度が低い場合）は特に、送出配管の内部の結露水が凍結し、管路を通過する酸素富化空気の通過抵抗になる可能性がある。すると、減圧ポンプの起動時には、減圧ポンプにかかる負荷が大きくなり、場合によっては順調に起動しないなどの不具合を発生する可能性がある。

またそれ以前に、減圧ポンプなどの差圧発生手段への入力電圧が所定電圧よりも低電圧となった場合には、起動時もしくは運転中の減圧ポンプの駆動トルクが不足し、差圧発生手段が正常に運転できない可能性がある。

もし、減圧ポンプがその入力電圧において過負荷になれば、減圧ポンプに過大電流が流れ、電装部が破壊するおそれもあリ、またこれを回避するためには過剰な対過大電流のための電装設計が必要となる可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、差圧発生手段への入力電圧が低くなってしまう場合にでも、簡単な構成で差圧発生手段の起動時や運転中の動作を安定化させることができるガス富化装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本願発明のガス富化装置は、少なくともガス富化手段と、このガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、開時に差圧発生手段の作動負荷を低減させる流路開閉手段と、第１の気体を前記ガス富化手段に通過させてガス富化された第２の気体を送気する送気通路と、差圧発生手段への入力電圧を検知する電圧検知手段とを有し、この電圧検知手段で検知された入力電圧に基づいて流路開閉手段を制御し、入力電圧の低下に伴う差圧発生手段のトルク不足（過負荷）による運転同差不良を防止することを特徴とする。

本発明は、入力電圧変動による入力電圧低下時の差圧発生手段の起動時や運転中の起動不良を未然に防止し、機器信頼性の向上を期待することができる。

本願発明のガス富化装置は、少なくともガス富化手段と、ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、開時に前記差圧発生手段の作動負荷を低減させる流路開閉手段と、第１の気体をガス富化手段に通過させてガス富化された第２の気体を送気する送気通路と、差圧発生手段への入力電圧を検知する電圧検知手段とを有し、入力電圧に基づいて流路開閉手段を制御する。

また、上記電圧検知手段は差圧発生手段への入力電圧を検知する代わりに、ガス富化装置への入力電圧を検知するようにしてもよい。要するに、装置に供給される１次側電源の電圧に基づいて上記制御を行うようにしてもよい。

ガス富化装置に用いる差圧発生手段は加圧形のものでも減圧形のものでもよい。加圧形の差圧発生手段を用いた場合は、例えばガス富化手段として中空糸や、ＰＳＡ法のようにゼオライトを充填したガス分離手段を用いる。一方減圧形の差圧発生手段を用いた場合は、シリコン系等のガス分離膜を用いる。

いずれにしても、差圧発生手段には起動時だけでなく運転中もガス富化を行うために第１の気体をガス富化手段に通過させて、富化された第２の空気を得るための富化がかかるため、電源電圧など入力電圧が低下した場合には差圧発生手段のトルクが低下して停止してしまう可能性があり、入力電圧に応じて差圧発生手段にかかる負荷を低減させるために、流路開閉手段を開制御して、無用な差圧発生手段の停止を避け、電装回路での過大電流発生等の不具合の発生を未然に防止する。

なお、流路開閉手段は電磁ニ方弁のようなもので流路の開閉を行うものでも、電動流量可変弁のように連続的に流量変化できるようなものでもよい。更にはニ方弁を組み合わせたり、三方弁で流路を切り替えるようにし、要するに差圧発生手段の作動負荷を低減させるように、ガス富化手段を通過するよりもより差圧発生手段にかかる負荷が低くなるようにガスが流通すればよい。さらには、差圧発生手段の開時に前記差圧発生手段の吸入側流路と吐出側流路とを連通させるように構成してもよい。そうすれば差圧発生手段の運転に
かかる負荷を小さくすることができる。

なお、第３の気体とは、第１の気体と同じでもよい。例えば差圧発生手段に減圧形のものを用い、ガス富化手段にガス分離膜を用いた場合において、ガス分離膜を透過する第１の気体はガス分離膜を通過する大気であり、減圧形差圧発生手段の吸入側に対してこのガス分離膜と並列的に流路開閉手段を設けるようにし、この流路開閉手段の減圧形差圧発生手段と連通するのと反対側を大気を吸い込むように構成すれば、減圧形差圧発生手段は第３の気体は第１の気体と同じく大気になる。

なお、流路開閉手段の開時に吸い込まれる第３の気体の吸込み口はガス富化装置の筐体外部でも内部でもよい。ガス富化装置が屋外に配置されている場合には風雨をしのげて直接水滴がかからないような位置であったり、室内に導入するに不適当なガス（例えばＮＯｘ、ＳＯｘ、二酸化炭素など）を多量に吸い込む可能性がある場所などは避ける方が好ましい。

また、本願発明のガス富化装置は、上記構成において、流路開閉手段の開閉時間は電圧検知手段で検知した電圧に応じて可変とする。起動時の場合、入力電圧が低ければそれだけ起動トルクが小さくなるので、ある程度差圧発生手段が運転されてから流路開閉手段を閉じてガス富化運転を行うようにする。差圧発生手段の運転中に入力電圧が所定値よりも低下した場合は、流路開閉手段は入力電圧が回復するまで開放されるが、所定時間入力電圧が回復しなければ、ガス富化運転できないことを掲示するようにするとよい。また流路開閉手段として流量可変形の開閉手段を用い、入力電圧の低下の程度に応じて流路開閉手段の開度を調整するようにしてもよい。そうすればガス富化運転を極力妨げずに、差圧発生手段の無用な停止を防止できる。

なお、第１の気体の温度を検知する温度検知手段を有し、検知された温度に基づいて流路開閉手段のの開閉時間や開度を可変とするようにしてもよい。

また、本願発明のガス富化装置は、少なくともガス富化手段と、ガス富化手段に差圧を発生させるダイヤフラム式の差圧発生手段と、差圧発生手段の具備するダイヤフラムを加熱する加熱手段と、第１の気体をガス富化手段に通過させてガス富化された第２の気体を送気する送気通路と、差圧発生手段への入力電圧を検知する電圧検知手段とを有し、入力電圧に基づいて特に起動時に加熱手段を制御する。

または、ダイヤフラム自体を導電性発熱材料で構成し、ダイヤフラム自体に通電して発熱させるようにしてもよい。

ダイヤフラムは金属やエラストマ、可とう性を有する樹脂で構成されていることが多く、差圧発生手段が長時間低温下に置かれると、ダイヤフラムの可とう性が低下する。そしてこのような状況で差圧発生手段を起動させると、起動の負荷は大きくなるため、起動不良が発生する可能性がある。従って、起動時に予めダイヤフラムを加温するなどして可とう性を高めておく。

なお、加温する時間や加熱量は上記と同様、第１の気体の温度や、差圧発生手段の筐体温度、より正確にはダイヤフラムの温度に応じて変化させるとよい。いうまでもなく、温度が低いときには加温時間や加熱量を大きくする制御を行う。

以下本願発明にかかる実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

なお、本実施の形態の説明では大気から選択的に酸素濃度を高めて供給する機能を有す
る空気調和装置に装備した場合について説明する。

なお、本願発明でいう送風装置とはファンなどを具備して、所定の空間に対して送風を行うものであり、家庭用空気調和機をはじめ、車両用空気調和装置、一体形空気調和装置、空気清浄機等に用いた場合はもとより、医療用酸素富化装置、携帯用酸素富化装置、燃焼機器用酸素富化装置なども対象となりうるものであり、このような機器において本願発明を適用すると同様の効果を期待できるものである。

（実施の形態１）
まず図１を用いて本願発明の実施の形態１について説明する。図１は、本願発明にかかる酸素富化機能を有する空気調和装置の構成概念図である。同図において、空気調和装置は室内機１１と室外機１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。室外機１には圧縮機２０、熱交換器２２、ファン２１が具備されていると共に、酸素富化装置３０が設けられている。

酸素富化装置３０は、酸素富化膜ユニット２（ガス富化手段）と、減圧ポンプ３（差圧発生手段）と、酸素富化膜ユニット２と減圧ポンプ３とを通気可能に連結する酸素供給主管４と、酸素供給主管４に分岐するが如く設けられた大気導入管５と、室内機１１へ酸素富化された空気を通す減圧ポンプから吐出される空気が通過する吐出主管６（送気流路）が設けられている。

なお、酸素富化膜ユニット２の１次側（大気側）には酸素富化運転に伴い滞留する窒素が富化された空気を掃気するためのファン（図示せず）を配置しておき、酸素富化装置の運転に連動して動作させるとよい。また、酸素富化膜ユニット２を室外機の送風回路内に配置し、ファン２１により酸素富化膜ユニット２の１次側の窒素が富化された空気を流動させるようにしてもよい。

また、大気導入管５には例えば電磁ニ方弁などの開閉弁８（流路開閉手段）を具備している。９は例えばキャピラリチューブなどの減圧器９であり、大気導入管５に対して開閉弁８と直列的に設けられている。この減圧器は開閉弁８を通過する空気流量を調整するはたらきをしている。

開閉弁８の開閉は制御手段１２によって制御される。また、制御手段１２は室外機の雰囲気温度（いわゆる外気温度）Ｔを検知する外気温度センサ１０と、減圧ポンプ入力電圧Ｖを検知する入力電圧検知手段１６を具備している。

また室内機には、吐出主管６を介して酸素富化された空気が室内機１１の筐体内部またはその付近で吹き出される吐出口７を具備しており、室内機筐体内の送風回路に面して吐出口７が配置された場合には、ファン１３の動作により吹き出される送風に酸素富化空気が混合されて吹出し口１４より被空調空間に送出される。

ここで、空気調和装置の冷凍サイクルの構成及び動作については本願発明に関連しないため詳細な説明は省略する。

次に上記構成空気調和装置において、本願発明に係る制御について図１、２、３を用いて説明する。

まず上記構成において、酸素富化運転が指示され、減圧ポンプ３が運転されると酸素富化膜ユニット２の膜前後に差圧が発生すして気体が酸素富化膜ユニット２に対して流動する。このとき矢印１５ａで示す様に酸素富化膜ユニット２の膜１次側の大気（第１の気体
）が酸素富化膜ユニット２を透過し、酸素富化された空気（第２の気体）となり、酸素供給主管４を通過して減圧ポンプ３に吸い込まれ、酸素富化された空気が吐出主管６を介して室内機に導かれ、吐出口から送出される。

図２は減圧ポンプ運転中の入力電圧に対する開閉弁の制御仕様を示す図であり、図３は減圧ポンプ運転中の入力電圧による開閉弁制御を示すタイムチャートである。

開閉弁８は減圧ポンプ３が停止の状態では閉状態になっている。酸素富化運転が指示され、減圧ポンプが起動される時、制御手段１２は入力電圧検知手段１６により減圧ポンプ入力電圧Ｖを検知する。

そこで、まず検知された入力電圧Ｖが所定電圧Ｖ４よりも高かった場合には、開閉弁８は閉状態になって、通常の酸素富化運転を行う（ａ点の状態）。一方、入力電圧Ｖが低下して所定電圧Ｖ４よりも低いｂ点の状態なった場合には、減圧ポンプ３の起動トルクが不足状態であると推測され、開閉弁８を開にする。そうすると、図１の矢印１５ｂで示す様に外気導入管５を介して外気が直接導入され、減圧ポンプ３の運転は負荷の軽い状態（あまり減圧されていない状態）となる。即ち大気が酸素富化膜ユニット２を通過する場合よりも、外気導入管５を通過する場合のほうが流通抵抗は小さいので、開閉弁８を開状態にすれば外気は酸素富化膜ユニット２側ではなく外気導入管５側から優先的に導入されて、減圧ポンプの負荷は小さくなる。

そして再度入力電圧Ｖが上昇してきてＶ５より高いd点の状態になると開閉弁を閉状態とし、通常の酸素富化運転を行う。ここで、Ｖ４＜Ｖ＜Ｖ５の場合のｃ点の状態では開閉弁を閉動作させない。これは入力電圧がＶ＝Ｖ４付近で推移したときに頻繁に開閉弁が制御され、制御自体が不安定になるのを防ぐための制御である。入力電圧が高く、運転時に開閉弁を開状態にして減圧ポンプの運転負荷を低減する必要のない入力電圧Ｖ４を基準に、ａ点からｂ点に入力電圧が低下するときはＶ４を閾値としてもちい、逆にｃ点からｄ点に入力電圧が上昇する場合にはＶ４より少し高いＶ５を閾値とする。

以上のようにして、電源事情等により入力電圧が異常低下した場合でも、開閉弁を開放することで駆動トルク不足に陥ることなく運転を継続することができ、運転不良による異常温度上昇による故障を未然に防ぐことが可能になる。

無論、入力電圧Ｖが予め設定された最低入力電圧Ｖ０を下まわるようであれば、減圧ポンプは動作させずに低電圧状態であり、運転しない旨のエラー表示を行うとよい。

なお、ここまでは減圧ポンプの運転中の入力電圧変化について説明したが、減圧ポンプ起動前に検知された入力電圧に基づいてＶ４、Ｖ５、Ｖ０の閾値を起動時用に変更して、上記と同様に制御を行うことも有効である。

更に、図４に示すように減圧ポンプ３の減圧側３ａと加圧側３ｂとを、バイパス用開閉手段１７を介挿してバイパスさせるバイパス管１８を設けた仕様においても上記と同様な効果を得ることができる。

なお、上記構成を空気調和装置等に用いた場合、その機体自体が元来有する温度センサを共用して外気温を検知することも本願発明の範囲である。また、制御手段１２も空気調和装置の室外機の制御手段に組み込んで配置してもよいことはいうまでもない。

（実施の形態２）
次に実施の形態２について図５、６、７を用いて説明する。図５は本願発明にかかる実
施の形態２を示す制御仕様例を示す図であり、図６は同制御仕様で動作したときの挙動を示すタイムチャートである。

酸素富化運転開始時、制御手段１２は起動時の入力電圧Ｖを検知し、入力電圧Ｖに基づいて減圧ポンプの起動時における開閉弁８の開制御時間を設定する。

図５では横軸は減圧ポンプへの入力電圧を示し、右に行くほど検知された入力電圧が高いことを示しておリ、また縦軸は開閉弁の開動作時間で、上方ほど動作時間は長く下方が短いことを示している。

図６は横軸が時間であり、減圧ポンプ起動時の入力電圧が低いほど開閉弁の開時間を長く設定していることを示している。

両図において、例えば入力電圧ＶがＶ２＜Ｖ＜Ｖ１の領域にある場合は開閉弁の開時間をＴ１とする。

入力電圧が低いほど開閉弁を開動作させる軽負荷運転をより長時間行い、減圧ポンプの温度上昇を促進し、減圧ポンプ回転部や摺動部の潤滑材による摺動抵抗を減らし、減圧ポンプの起動が円滑に行われるようにする。

さらに、減圧ポンプの周囲温度や筐体温度に応じて上記開閉弁の起動時の開動作時間ｔを補正するとよい。図７には上記のようにして決定された開動作時間ｔ（＝ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・）に対して、外気温度センサ１０により検知された外気温度Ｔによる補正を行う概念を示している。

例えば、入力電圧ＶがＶ２＜Ｖ＜Ｖ１の領域にあり、外気温度がＴ２＜Ｔ≦Ｔ１の領域にあるときには開閉弁の開時間をｔ１に対してｔ４だけ追加補正する。

（実施の形態３）
次に実施の形態３について説明する。まず図９を用いて本実施の形態に係るダイヤフラム式減圧ポンプの構成について説明する。ダイヤフラム式減圧ポンプ３１はその筐体内に圧縮室４８ａ、吸入室４８ｂ、吐出室４８ｃを有する。また圧縮室４８ａは略円筒形で、可とう性のあるエラストマで構成されたダイヤフラム４２の周囲を保持して形成されている。ダイヤフラム４２にはその中央部にピストン４６が固定されており、ピストン４６が上下することでダイヤフラム４２が上下に変形されることで圧縮室４８ａの容積を変化させる。圧縮室４８ａと吸入室４８ｂは、圧縮室４８ａから吸入室４８ｂに圧縮ガスが逆流しないように圧縮室４８ａ側に設けられた吸入弁４４により仕切られており、また圧縮室４８ａと吐出室４８ｃは、吐出室４８ｃから圧縮室４８ａに圧縮ガスが逆流しないように吐出室４８ｃ側に設けられた排気弁４１により仕切られている。

次にダイヤフラム減圧ポンプ３１の減圧・排気動作について説明する。ピストン４６に接続された駆動機構（図示せず）の作動によりビストン４６が上死点位置側ｘから下死点位置側ｙに移動するとき、吸入ポート４３から吸入室４８ｂを経由してガスが圧縮室４８ａに吸入される。次にダイヤフラム４２が下死点位置側ｙから上死点位置側ｘに上がることにより、圧縮室４８ａの容積が減少し容積内圧力が上がる。そのとき排気弁４１がその圧力差により上に開き、吐出室４８ｃを経由して排気ポート４０より高圧のガスが排出される。

このような構成においてダイヤフラム４２や吸入弁４４、排気弁４１は低温時に硬化しやすいエラストマや金属板を用いることが多い。また周囲温度の影響により回転部や摺動
部などに塗布された潤滑剤の粘度が高くなり、起動抵抗が著しく増加する。即ち、減圧ポンプが低温化に長時間暴露されるなどした後に起動する際には、これらの動作抵抗に対して十分な動作トルクが必要になってくる。しかしながら起動時などに減圧ポンプへの入力電圧が低い場合には、起動不良をおこす可能性がある。

そこで図のようにダイヤフラム近傍に加熱手段４５を設けて、起動時に加熱することでダイヤフラム４２や吸気弁４４、排気弁４１の可とう性をいくらか高めるようにし、起動時の動作不良を未然に防止する。さらに、加温は摺動部等に対しても行うとより好適である。

また、ダイヤフラム４２の材料を導電性発熱材料例えば銅化合物やアルミ化合物を採用し、同様にダイヤフラム周囲温度によりダイヤフラムに通電させることで、ダイヤフラムの可とう性を高めるようにしても同様の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
次に図９，１０を用いて本願発明の実施の形態４について説明する。図９及び図１０は、減圧ポンプ運転中の入力電圧Ｖに基づく加熱手段４５の制御仕様、及びタイムチャートを示したものである。

入力電圧に対する加熱手段の動作は上記実施の形態１で示した入力電圧に対する開閉弁の動作と同様であり、閾値をＶ９、Ｖ１０として加熱手段のＯＮ／ＯＦＦを制御する。

これにより、電源事情により起動時の入力電圧が所定値よりも低下した場合でも、起動に先んじて加熱手段を動作させることで、減圧ポンプの起動負荷を低減し、駆動トルク不足に陥ることなく運転することができる。

（実施の形態５）
次に図１１、１２を用いて本願発明の実施の形態５について説明する。図１１は本願発明にかかる実施の形態５を示す制御仕様例を示す図であり、図１２は同制御仕様で動作したときの挙動を示すタイムチャートである。

酸素富化運転開始時、制御手段１２は起動時の入力電圧Ｖを検知し、入力電圧Ｖに基づいて減圧ポンプの起動時における加熱手段４５での加熱時間Ｓを決定する。

制御自体は実施の形態２における開閉弁の開動作時間ｔを加熱手段４５での加熱時間Ｓに置き換え、Ｖ６、Ｖ７、・・・、及びＳ１、Ｓ２、・・・のパラメータを適宜設定すればよいので、詳細な説明は割愛する。

本実施の形態では加熱量を一定とし、加熱時間Ｓをパラメータとして変化させたが、無論、加熱量を変化させるようにしてもよい。さらには実施の形態２と同様、外気温度や減圧手段の筐体温度もパラメータとして温度により上記加熱時間Ｓを補正するようにしてもよい。

また、このような制御を行うのは減圧ポンプ起動時に限らず、例えば減圧ポンプ停止中でも減圧ポンプに印加する電圧そのものとほぼ同等の電圧（電源電圧など）を検知して、これにより加熱手段を動作させてもよい。

また、制御対象は加熱手段の動作時間に代えて、ダイヤフラムへの通電時間を変化させるようにしてもよい。更に時間要素ではなく、加熱手段への入熱量を可変させてもよい。

また、減圧ポンプへの入力電圧ではなく、減圧ポンプ動作抵抗増大の要因である減圧ポンプ周囲温度や、それを推測可能な温度（例えば外気温度Ｔ）で代替して制御してもよい。

以上のように、本発明にかかるガス富化装置は、差圧発生手段への入力電圧が低くなってしまう場合にでも、簡単な構成で差圧発生手段の起動時や運転中の動作を安定化させることができるので、ガス富化機能を有し、電源電圧変動を受ける商用電源を用いて動作する機器や、ガス富化機能を有する車両用の空気調和機等にも適用できる。

本願発明にかかる実施の形態１の酸素富化機能を具備した空気調和装置の構成模式図本願発明にかかる実施の形態１の制御仕様例を示す図本願発明にかかる実施の形態１を示すタイムチャート本願発明にかかる実施の形態１の仕様の空気調和機の構成模式図本願発明にかかる実施の形態２の制御仕様例を示す図本願発明にかかる実施の形態２を示すタイムチャート本願発明にかかる実施の形態２の他の制御仕様を示す補正概念図本願発明にかかる実施の形態３を示すダイヤフラム式減圧手段の構成模式図本願発明にかかる実施の形態４の制御仕様例を示す図本願発明にかかる実施の形態４を示すタイムチャート本願発明にかかる実施の形態５の制御仕様例を示す図本願発明にかかる実施の形態５を示すタイムチャート

符号の説明

２酸素富化膜ユニット
３減圧ポンプ
５外気導入管路
７吐出口
８開閉弁
１０外気温センサ
１２制御手段
１６電圧検知手段
１７バイパス用開閉手段
１８バイパス管
３１ダイヤフラム式減圧ポンプ
４１排気弁
４２ダイヤフラム
４４吸入弁
４５加熱手段

Claims

少なくともガス富化手段と、前記ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、開時に前記差圧発生手段の作動負荷を低減させる流路開閉手段と、第１の気体を前記ガス富化手段に通過させてガス富化された第２の気体を送気する送気通路と、前記差圧発生手段への入力電圧を検知する電圧検知手段とを有し、前記入力電圧に基づいて前記流路開閉手段を制御することを特徴とするガス富化装置。
少なくともガス富化手段と、前記ガス富化手段に差圧を発生させる差圧発生手段と、開時に前記差圧発生手段の作動負荷を低減させる流路開閉手段と、第１の気体を前記ガス富化手段に通過させてガス富化された第２の気体を送気する送気通路と、ガス富化装置への入力電圧を検知する電圧検知手段とを有し、前記入力電圧に基づいて前記流路開閉手段を制御することを特徴とするガス富化装置。
前記差圧発生手段は前記ガス富化手段の一方の側を減圧して前記第１の気体を吸込む減圧手段であり、前記流路開閉手段によって前記減圧手段の吸込み側流路に第３の気体を供給させることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載のガス富化装置。
前記差圧発生手段は前記ガス富化手段の一方の側を加圧して前記第１の気体を押し込む加圧手段であり、前記ガス富化手段と並列に前記流路開閉手段を配置したことを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載のガス富化装置。
前記流路開閉手段は、開時に前記差圧発生手段の吸入側流路と吐出側流路とを連通させるよう構成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載のガス富化装置。
前記入力電圧に基づいて流路開閉手段を開としている時間を制御することを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載のガス富化装置。
前記第１の気体の温度を検知する温度検知手段を有し、前記第１の気体の温度に基づいて流路開閉手段を開としている時間を補正して制御することを特徴とする請求項６記載のガス富化装置。
少なくともガス富化手段と、前記ガス富化手段に差圧を発生させるダイヤフラム式の差圧発生手段と、前記差圧発生手段の具備するダイヤフラムを加熱する加熱手段と、第１の気体を前記ガス富化手段に通過させてガス富化された第２の気体を送気する送気通路と、前記差圧発生手段への入力電圧を検知する電圧検知手段とを有し、前記入力電圧に基づいて前記加熱手段を制御することを特徴とするガス富化装置。
少なくともガス富化手段と、前記ガス富化手段に差圧を発生させるダイヤフラム式の差圧発生手段と、前記差圧発生手段の具備するダイヤフラムを加熱する加熱手段と、第１の気体を前記ガス富化手段に通過させてガス富化された第２の気体を送気する送気通路と、ガス富化装置への入力電圧を検知する電圧検知手段とを有し、前記入力電圧に基づいて前記加熱手段を制御することを特徴とするガス富化装置。
前記入力電圧に応じて前記加熱手段の加熱量を制御することを特徴とする請求項８または９のいずれか一項に記載のガス富化装置。
前記第１の気体の温度を検知する温度検知手段を有し、前記第１の気体の温度に基づいて前記加熱手段の加熱量を補正して制御することを特徴とする請求項１０記載のガス富化装置。
請求項１から１１のいずれか一項に記載のガス富化装置を具備し、送風手段と、前記送風手段により流動される空気に対して前記ガス富化装置で生成された富化ガスを放出するよう配置された前記送気流路の吐出口を有することを特徴とする送風装置。