JP4386915B2 - 有限空間内空気品質改善方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、有限空間内の空気の品質を改善する方法及び装置に関し、特に、有限空間内から空気を採集し、有限空間外に酸素を生成し、有限空間内に呼吸用酸素を供給する方法及び装置に関する。

空調機を使用することにより、仕事及び生活に快適な温度環境が提供される。そのため、社会の発展に伴って、空調機は広く使用されている。しかし、閉鎖的な空間が必要であり、また、長時間の使用がこの有限的な空間内の空気の品質を段々低下させる。このようなマイナス影響は病気の感染及び伝播を引き起こし易い。２００３年SARSの伝播期間中に、SARSが空気を介して伝染することを防ぐために、衛生部の要求に従って、ほぼ全ての空調装置、特に、中央空調機は運転停止に強いられた。同時に、換気をより改善するために、すべてのドア、窓を開けるように要求された。これら強行的な措置により、空調機の利点は全く機能しなくなった。

高性能の多機能空気消毒器は、殺菌消毒、塵埃除去、空気浄化などの機能を有し、病院手術室など感染防止の要求の高い場所における特殊な空気消毒や空気浄化に適している。しかし、空気消毒器は、空調冷却、過熱の機能を有せず、また、室内空気換気機能も有しない、さらに、その使用は専門性が高く、コストが高いので、空調機のような巨大市場になることは難しい。

また、小型の変圧吸着式酸素生成機は空気を原料とし、空気圧縮機により空気を吸収し取り入れて加圧し、そして、変圧吸着分離法により、圧縮後の空気中の酸素と窒素を分離し、呼吸に適する高濃度新鮮な酸素ガスは得られ、人間の体に保健効果及び一定の治療効果を有する酸素生成設備である。既存の小型変圧吸着式酸素生成機は室内に設置する一体型構造であるので、その酸素生成機の騒音は室内にいる人に影響する。また、既存の小型変圧吸着式酸素生成機は、室内の空気中の酸素ガスを抽出して人に供給する際に、空気を分離した後生成された窒素ガス（廃気）を室内に排出する。空調機を設置した部屋に、元々長時間閉鎖的な使用により室内空気の品質がすでに低下しており、さらに、室内酸素生成機は継続的に窒素ガスを排出することにより、室内空気の品質がさらに低下する。

故に、コストが低く、空調機と組み合わせることができ、有限空間内の空気の品質を改善し、また、有限空間内に呼吸用酸素を供給でき、しかも、有限空間内に騒音の少ない方法及び装置が要求される。
中国特許出願第０３２６０８１１．X号、出願日：２００３年８月８日。

本発明の目的は、コストが低く、有限空間内の空気の品質を有効に改善できる装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、有限空間内の空気の品質を改善する装置であって、有限空間内から空気を採集し、有限空間外に酸素を生成し、有限空間内の騒音を低減できるものを提供することにある。

本発明のまた他の目的は、規定の安全範囲内に有限空間内の酸素含有量を高めることができ、有限空間内の空気の品質を改善する装置を提供することにある。

本発明の更なる他の目的は、空調機と組み合わせることができ、さらに、消毒殺菌装置と組み合わせることができる有限空間内の空気の品質を改善する装置を提供することにある。

本発明の有限空間内の空気の品質を改善する方法は、当該有限空間内から空気を採集し、当該採集された空気を有限空間外へ搬送し、酸素ガスを生成する気体ソースとする有限空間内空気採集工程と、前記有限空間外に搬送された前記気体ソースから酸素ガスを抽出し、生成された廃気を直接前記有限空間外へ排出する有限空間外酸素生成工程と、前記抽出された酸素ガスを前記有限空間内に送り込み、酸素供給コントローラを介して酸素ガスを供給する有限空間内酸素供給工程と、前記有限空間内空気採集工程において、前記有限空間外から前記有限空間内に空気を送り込む有限空間内空気補充工程を有する。

好適に、前記有限空間内の空気を連続的に循環させ、消毒殺菌装置及び熱交換装置を用いて、前記有限空間内における温度制御及び消毒殺菌を行う有限空間内空気循環工程をさらに有する。

好適に、前記有限空間内酸素供給工程において、加湿器及び鼻吸引管を用いて前記有限空間内にいる人間に酸素ガスを供給する。

好適に、前記有限空間内酸素供給工程において、酸素ガスノズル及びマイナスイオン発生器を用いて酸素ガスをマイナスイオン化して、前記有限空間内に供給する。

好適に、前記有限空間内空気補充工程は、前記有限空間内に負気圧になった時にスタートされる。

好適に、前記有限空間内空気採集工程において、空気の採集量と前記有限空間外酸素生成工程において生成され、前記有限空間内に送り込む酸素ガスの量との比は１０：１より大きい、かつ、前記有限空間内空気補充工程において補充された空気の量は、前記有限空間内空気採集工程における空気採集量と前記有限空間外酸素生成工程における酸素供給量との差に等しい。

また、本発明の有限空間内の空気の品質を改善する装置は、前記有限空間内部に配置され、空気採集浄化器と酸素供給コントローラとを含む内部機器であり、前記空気採集浄化器は排気口と前記有限空間内の空気と連通する空気採集口を有し、前記酸素供給コントローラは酸素導入接続口と酸素排出接続口を有するところの内部機器と、気体入口と酸素排出口を有し、前記気体入口は前記空気採集浄化器の排気口と接続し、前記酸素排出口は前記酸素供給コントローラの酸素導入接続口と接続する外部機器と、空気入口と空気排出口を有し、前記空気入口は前記有限空間外部に位置し、前記空気排出口は前記有限空間内部に位置する空気補充装置を有する。

好適に、前記空気採集浄化器は、空気取り入れグリッドを含むハウジングと、フィルタリングネットと、フィルタリングコアとを有し、前記フィルタリングネットと前記フィルタリングコアは、前記ハウジング内に配置される。

前記空気補充装置は、前記有限空間と外部空気と連通する箇所に設置された空気平衡フィルターである。

前記酸素供給コントローラは、制御スイッチと、電磁バルブと、医用加湿器と、鼻吸引管と、呼吸用酸素濃度を監視する表示警報器とを有する。

前記酸素供給コントローラは、酸素ガスノズルと、マイナスイオン発生器と、マイナスイオン出力接続口とを有し、前記マイナスイオン発生器は炭素繊維ヘッドを有する。

前記外部機器は、外部ハウジングと、内部ケースと、外部ハウジング内に設置された酸素生成システムと、温度制御装置と、制御装置とを有する。

前記酸素生成システムは、空気取り込み消音器と、空気圧縮機と、蒸気水分分離機と、制御バルブと、及び細菌フィルターとを有し、前記蒸気水分分離機と前記制御バルブとは接続されている。

前記温度制御装置は、排熱ファンと、加熱チューブを有する熱交換器とを有し、前記熱交換器は、前記空気圧縮機と前記蒸気水分分離機とを接続し、前記排熱ファンは、前記外部ハウジングと前記内部ケースの間に設置される。

前記外部機器は、外部ハウジングと、当該外部ハウジング内に設置された空調機本体と酸素生成機本体とを有する。

前記内部機器は、空調機内部セットと、消毒殺菌装置とを有する。

前記空調機内部セットは、空気循環用の内部ファンと、熱交換器とを有する。

前記消毒殺菌装置は、空気フィルターと、高圧電界発生器と、ナノメートル塵埃収集器と、二重光触媒＋ナノメートル銀と、紫外線消毒器と、マイナスイオン発生器とを有する。

本発明の有限空間内の空気の品質を改善する方法は、有限空間内空気採集工程において、有限空間外から有限空間内に空気を送り込む有限空間内空気補充工程とをも有する。

また、本発明の有限空間内の空気の品質を改善する装置は、有限空間内に空気を補充する空気補充装置及び有限空間内に医療用酸素を供給する酸素供給装置を有する。よって、本発明の有限空間内の空気の品質を改善する方法及び装置は、有限空間内外空気の流通を促進し、有限空間内外の新鮮な空気を有限空間内に流れ込ませ、ある程度有限空間内空気の品質を改善する。また、本発明は小型の酸素生成機を採用するので、これは有限空間外に生成した酸素を有限空間内に搬送し、医療用加湿器と鼻吸引管と組み合わせて使用することができるので、有限空間内にいる人間に酸素を供給することができる。また、空調機と消毒殺菌装置と組み合わせて使用することができる。

また、本発明は、有限空間内から空気を採集し、有限空間外に酸素を生成する方法を採用するので、有限空間内の騒音を低減することができる。

次に、添付した図面及び具体的な実施例を参照しながら、本発明の有限空間内の空気の品質を改善する方法及び装置をさらに説明する。

図面には、機能が類似する構成に同じ符号を用いる。

以下、まず室内空気品質の改善をもって、本発明の有限空間内の空気の品質を改善する原理を詳細に説明する。

図１を参照して、本発明の室内空気品質を改善する方法は、まず、室内空気採集工程により室内から空気を採集して浄化した後に、室外へ搬送し室外で室外酸素生成工程を行い、酸素ガスを得ると共に、生成された廃気を直接前記室外へ排出し、そして、室内酸素供給工程により、得られた酸素ガスを室内に送り込み、室内へ酸素ガスを供給し、呼吸に供する。室内の空気を採集する際に、室内室外の空気に気圧差が生じ、室外の新鮮な空気を室内への流動を促進し、室内空気の換気を加速する。

図２、図３を参照して、本発明の室内空気品質改善装置は、室内機、室外機、ガイドパイプ１３８、及び電気コード１３９。室外機は酸素生成機本体１３５である。室内機は酸素供給コントローラ１３６と空気採集浄化器１３７を含む。室内機と室外機はガイドパイプ１３８と電気コード１３９により接続されている。

空気採集浄化器１３７は、空気取り入れグリッドを含むハウジングと、フィルタリングネットと、フィルタリングコアとを有し、そのフィルタリングネットとフィルタリングコアはハウジング内に配置される。空気採集浄化器１３７は入口と出口とを有し、その入口は室内の空気と連通し、室内から空気を採集するのに用いる。その出口はガイドパイプ１３８を介して酸素生成機本体の空気入口に接続される。

酸素生成機本体１３５は外部ハウジング１３と、内部ケース１３２と、外部ハウジング内に設置された酸素生成システムと、温度制御装置と、制御装置とを有する。

制御装置はプロセッサ１８である。プロセッサ１８は内部ケース１３２に配置される。温度制御装置は、温度センサー１９、排熱ファン１１６と、加熱チューブを有する熱交換器１１５とからなる。

酸素生成システムは、空気取り込み消音器１６と、空気圧縮機１１４と、蒸気水分分離機１１３と、制御バルブ１１０と、分子篩吸着筒１１２、酸素貯蔵筒１７、細菌フィルター１５、及び酸素ガス限流孔１４を含む。

酸素供給コントローラは、ハウジング１２１、起動コントローラ（図示されていない）、電磁バルブ１２０、酸素ガスノズル１２３、マイナスイオン発生器１２２、酸素濃度監視表示警報器１２７。ハウジング１２１上に、酸素排出接続口１２６、酸素濃度指示ランプ１３４、マイナスイオン排出接続口１３３、及び電気コード接続部が設けられている。起動コントローラは、例えば、手動制御スイッチ１１８、リモート・コントローラ１１９、或いは、その他のICカード式やコイン投入式のものである。

酸素供給コントローラ１３６、空気採集浄化器１３７、酸素生成機本体電源コード１１７室内に設置され、ガイドパイプ１３８は、酸素生成機本体の酸素排出口１２と酸素供給コントローラ１３６の酸素導入接続口１３０とを接続する。

電気コード１３９は、酸素生成機本体のプロセッサ１８、酸素生成機本体の手動制御スイッチ１１８、及び酸素濃度監視表示警報器１２７を接続する。電源コード１１７は、酸素生成機本体のパネル１３１に接続し、後者はプロセッサ１８に接続する。空気採集浄化器１３７の排気口はガイドパイプを介して酸素生成機本体の入口に連通する。酸素生成機本体１３５は、外部ハウジング１３内に設置され、外部ハウジング１３上に酸素排出接続口１２、空気入口１１、風入口（電源線入口）と排気口が設置されている。空気入口１１は空気取り込み消音器１６を介して空気圧縮機の入口に連通し、空気圧縮機の出口は、加熱チューブを持つ熱交換器１１５を経由して蒸気水分分離機１１３と接続し、そして、制御バルブ１１０と接続する。制御バルブ１１０の一端の出口は分子篩吸着筒１１２と接続し、他端の出口は排気消音器１１１と接続する。分子篩吸着筒１１２の出力接続口は酸素貯蔵筒１７に接続し、後者は、細菌フィルター１５及び酸素ガス限流孔１４を経由して酸素生成機本体の酸素排出接続口１２に接続する。プロセッサ１８は内部ケース１３２上に配置される。温度センサー１９は、空気圧縮機１１４、加熱チューブを持つ熱交換器１１５、排気消音器１１１と共に内部ケース１３２内に配置される。排熱ファン１１６は熱交換器１１５と密接し、内部ケース１３２の側壁排気口と外部ハウジング１３の排気口の間に設置される。

酸素供給コントローラ１３６の酸素導入接続口１３０は手動制御スイッチ１１８により制御される２ビット３出力の電磁バルブ１２０の入り口に接続される。手動制御スイッチ１１８は「酸素」の位置に設置されるときに、接続配線を介して酸素生成機本体１３５は起動される。電磁バルブ１２０の出口は酸素供給コントローラ１３６の酸素排出接続口１２６及び医療用加湿器１２５と連通し、また、バイパスとして酸素濃度監視表示警報器１２７に連通する。手動制御スイッチ１１８は「マイナスイオン」の位置に設置されるときに、マイナスイオン発生器１２２は起動される。酸素生成機本体１３５は引き続き動作中であり、電磁バルブ１２０の出口は酸素ガスノズル１２３に切り替える。

以上の室内空気品質改善方法及び装置によれば、本発明の室内空気品質改善装置において、空気採集浄化器１３７は室内空気採集工程を行い、室外酸素生成機本体１３５は室外酸素生成工程を行い、室内酸素供給コントローラ１３６は室内酸素供給工程を行う。以下、具体的に説明する。

室内空気の品質を改善する原理は次の通りである。

酸素生成機本体１３５の電源はONされた後に、室内機の起動コントローラを介して、例えば、手動制御スイッチ１１８、リモート・コントローラ１１９（無線式、赤外線式、或いは、手動機リモート制御式）、或いは、ICカード式、やコイン投入式のものにより、酸素生成機本体１３５が起動される。酸素生成機本体１３５は、室内にある空気採集浄化器１３７により室内から空気が採集され、フィルタリング及びを浄化の後に、酸素生成機本体１３５に流れ込む。そして、変圧吸着分離により、高濃度の酸素は細菌フィルター１５によりフィルタリングされ、酸素ガス限流孔１４を経由して一定の流量で室内機１３６に入る。分離後の窒素ガスは排気消音器１１１を経由して内部ケース１３２に導入され、空気圧縮機１１４のファン及び排熱ファン１１６により、外部大気へ排出される。室内機１３６に導入された医療用基準を満たす酸素は、手動制御スイッチ１１８が「酸素」の位置に設置されるときに、電磁バルブ１２０を経由して室内機１３６の酸素排出接続口１２６に流れる。一部の酸素は酸素濃度監視表示警報器１２７にバイパスされ、測定された後に酸素排出接続口１２６に流れる。医療用加湿器１２５が酸素排出接続口１２６に接続されている場合は、鼻吸引管を介して人間が酸素を吸引するのに供する。医療用加湿器１２５が接続されていない場合は、高濃度の酸素は直接室内に噴射し、室内空気の品質を改善する。

手動制御スイッチ１１８は「マイナスイオン」の位置に設置されるときに、室内機１３６に導入されたすべての酸素は酸素ガスノズル１２３から高速度にマイナスイオン発生器１２２の炭素繊維ヘッドに噴射し、マイナスイオン化された後に室内に噴射し、マイナスイオンを帯びた酸素は室内空気を浄化し、室内空気の品質を改善する。

酸素濃度監視表示警報器１２７はセッティングに応じて、信号機（発光ダイオード、デジタル・チューブ、又は、液晶パネル）で表示され、酸素濃度が最小設定値より低い場合オーディオ光警報器１２７は警報する。

本発明は、空気採集浄化器１３７により有限空間内の空気を採集し、採集された空気の品質を維持しながら（フィルタリング及び浄化）、酸素生成機本体１３５の空気圧縮機１１４により十分に有限空間内から空気を抽出し、有限空間内の空気換気を促進する。

本発明の酸素生成機本体１３５において、加熱チューブを有する熱交換器１１５及び蒸気水分分離機１１３が設けられているので、これによって、空気圧縮機１１４が圧縮した空気は、制御バルブ１１０と分子篩吸着筒１１２に入る前に排熱され、水分を除去され、変圧吸着分離が容易に行え、酸素の濃度が容易に高められる。酸素生成機本体１３５の排熱ファン１１６と、熱交換器１１５の加熱チューブは、設定された温度に応じてプロセッサに制御され動作し、内部ケース１３２に配置された空気圧縮機１１４に信頼できる外部環境に影響されない動作環境を提供する。本発明の最低動作温度は氷点下４０℃である。

図４は、酸素供給装置における酸素供給コントローラ１３６において各構成素子の接続関係の一例を示す図である。

室内機の酸素供給コントローラ１３６は、複数の自己密封接続口を有する排出接続口１２９及び限流孔を有するプラグ１２８からなる。必要に応じてプラグと鼻吸引管を有する医療用加湿器１２５を配置しても良い。自己密封接続口を有する排出接続口１２９及びプラグ１２８の数は居室の数により配設する。本実施には、無線リモート・コントローラを採用し、直接酸素生成機本体１３５を起動する。無線リモート・コントローラにより酸素生成機本体１３５が起動された後、プラグ１２８に挿入することにより、当該接続口を介して室内に限定的に酸素を供給することを実現できる。プラグを有する医療用加湿器１２５を挿入することにより、鼻吸引管を接続した後に、人間に酸素吸引用に供することができる。

また、本発明は自動車など有限空間に使用することができる。その原理及び構造は上述した酸素供給装置とほぼ同じであるので、ここで説明を省略する。詳細について、特許文献１を参照されたい。

また、本発明の酸素生成機は空調設備に搭載することができる。

図５を参照して、本発明の他の実施例に係る有限空間内空気品質改善方法は、有限空間内空気循環工程と、消毒殺菌工程と、空気降温除湿（空気加熱）工程と、空調室外冷却（加熱）工程、有限空間内空気採集工程と、有限空間外酸素生成工程と、有限空間内酸素供給工程と、有限空間内空気補充工程とを含む。

その具体的な動作は次の通りである。

まず有限空間内空気循環工程により、有限空間内に継続的に空気を循環させ、消毒殺菌装置を通過させ、消毒殺菌工程を行う。消毒殺菌装置を通過した空気を更に循環させ、熱交換装置を通過させ、空気降温除湿（空気加熱）工程を行い、有限空間内の温度制御及び消毒殺菌を行う。同時に、有限空間内空気採集工程により有限空間内から空気を採集してフィルタリングと浄化して酸素を生成するガスソースとして用いる。フィルタリングされた空気を有限空間外へ搬送し、有限空間外で酸素生成工程を行う。酸素生成工程において、分離された窒素ガスを外部大気へ排出する。分離抽出した酸素ガスを有限空間内に送り込み、有限空間内酸素供給工程を行う。また、有限空間内から採集した空気は、酸素生成後に分離された窒素ガスは外部大気へ排出されるので、分離抽出した酸素ガスを有限空間内に送り込んだ酸素の量は有限空間内から採集した空気より少ない。この場合、有限空間内の気圧と外部大気圧との間に気圧差が生じ、空気平衡フィルターにより、外部の新鮮な空気を有限空間内へ流れ込み、空気を換気させ、有限空間内空気補充工程を行い、有効に有限空間内空気品質を改善する。

図６と図７を参照して、本発明の有限空間内空気品質改善装置は、外部機２１７、内部機２３２、空気平衡フィルター２３３、空気平衡フィルター２３３、外部機２１７、及び内部機２３２を接続する接続パイプ２３、２４、２５、２６、及び電気コード２１、２２。

外部機２１７は有限空間外部に設置され、内部機２３２は有限空間内部に設置され、空気平衡フィルター２３３は、有限空間と外部空気とを連通する位置に設置され、本発明の空気補充装置として機能する。

外部機２１７は外部ハウジング２１７０、及び外部ハウジング２１７０内に設置された空調冷却（加熱）機本体２１０、酸素生成機本体２７、及びコントローラを有する。

外部ハウジング２１７１上に、液体バルブ２９、空気バルブ２８、空気入口「a」、酸素排出接続口「ｂ」、及び電気接続部「ｃ」、「ｄ」。空調冷却（加熱）機本体は周知であるので、詳細な説明を省略する。コントローラは、空調冷却（加熱）機本体２１０を制御するコントローラ２１２及び酸素生成機本体２７を制御するコントローラ２１８を含む。当該コントローラは空調冷却（加熱）機本体２１０と酸素生成機本体２７を一括して制御する複合式のコントローラであっても良い。当該コントローラは配線を介して電気接続部「ｃ」に接続する。

内部機２３２は、空調冷却（加熱）内部セット（図示されていない）、消毒殺菌装置２２７、酸素供給コントローラ、操作コントローラ２３０、及び空気採集浄化器２２４を含む。また、内部機２３２には、空調空気パイプ接続口「ｆ」、液体接続口「ｇ」、空気排出接続口「m」、酸素導入接続口「e」を設けられている。外部機２１７の液体バルブ２９、空気バルブ２８はそれぞれ液体パイプ２４、２５を介して、内部機２３２の液体接続口「ｇ」、空気接続口「ｆ」に連通する。外部機２１７の空気入口「a」は接続パイプ２３を介して内部機２３２の空気排出接続口「m」に連通する。

空調冷却（加熱）内部セットは、空気循環用の内部ファン２２６と、熱交換器（蒸発器）２３１とを有する。熱交換器２３１は、パイプを経由して内部機２３２の液体接続口「ｇ」、空気接続口「ｆ」に連通する。空調冷却（加熱）内部セットは周知であるので、詳細な説明を省略する。

消毒殺菌装置２２７は、複合空気処理装置であって、空気フィルター２２７aと、ハニカム状高圧電界発生器２２７ｂと、ナノメートル塵埃収集器２２７ｃと、二重光触媒＋ナノメートル銀２２７ｄ、２２７ｆと、紫外線消毒器２２７eと、マイナスイオン発生器２２７ｇとを有する。消毒殺菌装置２２７は、空調冷却（加熱）内部セットと共通に一セットのファン２２６を使用する。

酸素供給コントローラは、自己密封接続口を有する酸素排出接続口２２９及び入口にプラグを有し、出口に鼻吸引管を有する加湿器２２８からなる。自己密封接続口を有する酸素排出接続口２２９は酸素パイプを介して内部機２３２の酸素導入接続口「e」と連通し、その出口は、加湿器２２８の入口上のプラグに挿入される。

空気採集浄化器２２４に入口と出口とを設けられている。その入口は内部機の２３２内の循環チャンネルを連通し、その出口は内部機２３２の空気排出接続口「m」に連通する。 空気採集浄化器２２４は、空気取り入れグリッドを含むハウジングと、フィルタリングネットと、フィルタリングコアとを有してもよく、そのフィルタリングネットとフィルタリングコアはハウジング内に配置される。

操作コントローラ２３０は、空調冷却（加熱）システム、消毒殺菌装置２２７、及び室外酸素生成機本体を一貫して制御するコントローラである。空調冷却（加熱）システムは、外部機空調冷却（加熱）本体２１０、及び内部空調冷却（加熱）内部セットを含む。
酸素供給コントローラ、操作コントローラ２３０、及び空気採集浄化器２２４を含む。操作コントローラ２３０は制御配線と通じて外部機内のコントローラ２１２、２１８と接続し、協働して動作し、単独に空調冷却（加熱）システムの動作を制御することができ、或いは、消毒殺菌装置２２７を全体的に又は部分的に動作させ、或いは、単独に酸素供給コントローラの動作又は装置全体の動作を制御する。

空気平衡フィルター２３３は有限空間の外壁に取り付けられ、その入口は外部空気と連通し、その出口は有限空間と連通する。有限空間内負気圧が生じた時、空気平衡フィルターが開けられ、有限空間外の新鮮な空気を吸い込む。

以上の装置によれば、本発明の酸素生成装置は、内部機２３２の内部ファン２２６により有限空間内空気循環工程を行い、内部機２３２の消毒殺菌装置２２７により消毒殺菌工程を行い、内部機２３２の熱交換器２３１及び外部機２１７内の空調冷却（加熱）機本体２１０により、空気降温除湿（空気加熱）工程を行い、空気採集浄化器２２４により、有限空間内空気採集工程を行い、外部機２１７内の酸素生成機本体２７により、室外酸素生成工程を行い、酸素供給コントローラ及び操作コントローラ２３０により、有限空間内酸素供給工程を行う。

内部機２３２の電源プラグ２３４を電源に接続すると、操作コントローラ２３０又はリモートコントローラ２２５により、本装置全体システム或いは一サブシステムを起動して動作する。冷却動作は起動されると、図６に示すように、空気圧縮機２１６により加圧された冷却剤はスイッチング・バルブ２１３を経由して冷却凝縮機２１４に進入し、室外ファン２１５協働に動作する時に、冷却剤は冷却液体化される。冷却剤はスロットル装置２１１を通過した後、液体バルブ２２９、液体パイプ２４を経由して、内部機２３２の熱交換器（蒸発器）２３１に進入し、膨張して吸熱する。内部ファン２２６により循環された空気は熱交換器（蒸発器）２３１を通過して冷却され、内部機２３２の排出口を経由して有限空間内に送り込む。
加熱状態には、スイッチング・バルブ２１３は方向を切り替え、空気圧縮機２１６により加圧された冷却剤は熱交換器（蒸発器）２３１に進入し、内部ファンにより循環された空気により、冷却剤は熱交換器（蒸発器）２３１を経由して排熱し、循環空気が加熱される。冷却液体化の冷却剤は逆方向にスロットル装置２１１を通過した後、冷却凝縮機２１４において膨張して吸熱する。

消毒殺菌装置２２７を起動し動作させる時に、内部ファン２２６は有限空間内の空気を循環させ消毒殺菌装置２２７を通過させ、ハニカム状高圧電界発生器２２７ｂと、紫外線消毒器２２７eと、マイナスイオン発生器２２７ｇとにより消毒殺菌を行う。消毒殺菌装置２２７は起動されていなくても、空調冷却（加熱）工程において、循環空気が消毒殺菌装置２２７を通過するときに同じように浄化される。

酸素生成システムを起動し動作させる時に、酸素生成機本体２７の空気圧縮機２２１が動作し、内部機２３２内の空気採集浄化器２２４により有限空間内の空気を採集し、フィルタリング及び浄化した後に酸素生成機本体２７に進入し、気体分離した後に、医療用基準を満たす酸素は一定の流量で内部機２３２内の酸素供給コントローラ１３６に供給され、自己密封接続口を有する酸素排出接続口２２９及び加湿器２２８を経由して有限空間内に流れ込む。例えば、加湿器２２８の出口に鼻吸引管を接続し、人間が酸素を吸引することに供する。

酸素生成機本体２７上に加熱器２２２及び温度制御装置が設けられ、装置が氷点下４０℃という低い温度でも正常に動作できることを保証する。

また、有限空間内の空気と有限空間内に導入された酸素とが混合して爆発するなど危険な事故を防ぐために、本発明の有限空間内空気採集工程における空気の採集量と有限空間外酸素生成工程に生成され、有限空間内に送り込む酸素ガスの量との比は１０：１より大きい値とし、かつ、有限空間内空気補充工程において補充された空気の量は、有限空間内空気採集工程における空気採集量と有限空間外酸素生成工程における酸素供給量との差に等しいとする。このように、規定の安全範囲内に有限空間内の酸素含有量を高めることができる。

本発明に係る室内空気品質改善方法における空気及び酸素の循環を示すフローチャートである。 本発明に係る室内空気品質改善装置の構造を示す図である。 本発明に係る室内空気品質改善装置における各構成要素の接続関係を示す図である。 本発明に係る酸素供給装置における酸素供給コントローラにおいて各構成素子の接続関係を示す図である。 本発明の他の実施例において有限空間内において空気を採集し、有限空間外に酸素を生成する方法に、空気及び酸素の循環を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例に係る酸素生成装置における各構成素子の接続関係を示す図である。 本発明の他の実施例に係る内部機の構造を示す図である。

符号の説明

１３ 外部ハウジング
１４ 酸素ガス限流孔
１５ 細菌フィルター
１６ 空気取り込み消音器
１７ 酸素貯蔵筒
１８ プロセッサ
１９ 温度センサー
２１ ハウジング
２７ 酸素生成機本体
２８ 空気バルブ
２９ 液体バルブ
１１０ 制御バルブ
１１２ 分子篩吸着筒
１１３ 蒸気水分分離機
１１４ 空気圧縮機
１１５ 熱交換器
１１６ 排熱ファン
１１８ 手動制御スイッチ
１１９ リモート・コントローラ
１２０ 電磁バルブ
１２２ マイナスイオン発生器
１２３ 酸素ガスノズル
１２５ 医療用加湿器
１２６ 酸素排出接続口
１２７ 酸素濃度監視表示警報器
１３０ 酸素導入接続口
１３２ 内部ケース
１３３ マイナスイオン排出接続口
１３４ 酸素濃度指示ランプ
１３５ 酸素生成機本体
１３６ 酸素供給コントローラ
１３７ 空気採集浄化器
１３８ ガイドパイプ
１３９ 電気コード
２１０ 空調冷却（加熱）機本体
２１１ スロットル装置
２１２、２１８ コントローラ
２１３ スイッチング・バルブ
２１４ 冷却凝縮機
２１５ 室外ファン
２１７ 外部機
２２４ 空気採集浄化器
２２６ ファン
２２７ 消毒殺菌装置
２２７a 空気フィルター
２２７ｂ ハニカム状高圧電界発生器
２２７ｃ ナノメートル塵埃収集器
２２７ｄ、２２７ｆ 二重光触媒＋ナノメートル銀
２２７e 紫外線消毒器
２２７ｇ マイナスイオン発生器
２２８ 加湿器
２３０ 操作コントローラ
２３１ 熱交換器
２３２ 内部機
２３３ 空気平衡フィルター
２１７０ 外部ハウジング

Claims (17)

1. 有限空間内の空気の品質を改善する方法であって、
   当該有限空間内から空気を採集し、当該採集された空気を有限空間外へ搬送し、酸素ガスを生成する気体ソースとする有限空間内空気採集工程と、
   前記有限空間外に搬送された前記気体ソースから酸素ガスを抽出し、生成された廃気を直接前記有限空間外へ排出する有限空間外酸素生成工程と、
   前記抽出された酸素ガスを前記有限空間内に送り込み、酸素供給コントローラを介して酸素ガスを供給する有限空間内酸素供給工程と、
   前記有限空間内空気採集工程において、前記有限空間外から空気平衡フィルターを介して前記有限空間内に空気を送り込む有限空間内空気補充工程と、
   を有し、
   前記有限空間内空気採集工程において採集される空気の採集量と前記有限空間外酸素生成工程において生成されて前記有限空間内に送り込む酸素ガスの量との比は、１０：１より大きく、かつ、前記有限空間内空気補充工程において補充される空気の量は、前記有限空間内空気採集工程において採集される前記空気の採集量と前記有限空間外酸素生成工程において生成されて前記有限空間内に送り込む前記酸素ガスの量との差と等しい、
   空気品質改善方法。
2. 前記有限空間内の空気を連続的に循環させ、消毒殺菌装置及び熱交換装置を用いて、前記有限空間内における温度制御及び消毒殺菌を行う有限空間内空気循環工程をさらに有する、
   請求項１に記載の空気品質改善方法。
3. 前記有限空間内酸素供給工程において、加湿器及び鼻吸引管を用いて前記有限空間内にいる人間に酸素ガスを供給する、
   請求項１に記載の空気品質改善方法。
4. 前記有限空間内酸素供給工程において、酸素ガスノズル及びマイナスイオン発生器を用いて酸素ガスをマイナスイオン化して、前記有限空間内に供給する、
   請求項１に記載の空気品質改善方法。
5. 前記有限空間内空気補充工程は、前記有限空間内に負気圧になった時にスタートされる、
   請求項１に記載の空気品質改善方法。
6. 有限空間内の空気の品質を改善する装置であって、
   前記有限空間内部に配置され、空気採集浄化器と酸素供給コントローラとを含む内部機器であり、前記空気採集浄化器は排気口と前記有限空間内の空気と連通する空気採集口を有し、前記酸素供給コントローラは酸素導入接続口と酸素排出接続口を有するところの内部機器と、
   気体入口と酸素排出口を有し、前記気体入口は前記空気採集浄化器の排気口と接続し、前記酸素排出口は前記酸素供給コントローラの酸素導入接続口と接続する外部機器と、
   空気入口と空気排出口を有する空気平衡フィルターを含み、前記空気入口は前記有限空間外部に位置し、前記空気排出口は前記有限空間内部に位置する空気補充装置と、
   を有し、
   前記内部機器において採集される空気の採集量と前記外部機器において生成されて前記有限空間内に送り込む酸素ガスの量との比は、１０：１より大きく、かつ、前記空気補充装置により補充される空気の量は、前記空気の採集量と前記酸素ガスの量との差と等しい、
   空気品質改善装置。
7. 前記空気採集浄化器は、空気取り入れグリッドを含むハウジングと、フィルタリングネットと、フィルタリングコアとを有し、
   前記フィルタリングネットと前記フィルタリングコアは、前記ハウジング内に配置される、
   請求項６に記載の装置。
8. 前記空気平衡フィルターは、前記有限空間と外部空気とを連通する位置に設置される、
   請求項６に記載の装置。
9. 前記酸素供給コントローラは、制御スイッチと、電磁バルブと、医用加湿器と、鼻吸引管と、呼吸用酸素濃度を監視する表示警報器とを有する、
   請求項６に記載の装置。
10. 前記酸素供給コントローラは、酸素ガスノズルと、マイナスイオン発生器と、マイナスイオン出力接続口とを有し、
    前記マイナスイオン発生器は炭素繊維ヘッドを有する、
    請求項６に記載の装置。
11. 前記外部機器は、
    外部ハウジングと、内部ケースと、外部ハウジング内に設置された酸素生成システムと、 温度制御装置と、制御装置とを有する、
    請求項６、７、８、９、１０の何れかに記載の装置。
12. 前記酸素生成システムは、空気取り込み消音器と、空気圧縮機と、蒸気水分分離機と、制御バルブと、及び細菌フィルターとを有し、
    前記蒸気水分分離機と前記制御バルブとは接続されている、
    請求項１１に記載の装置。
13. 前記温度制御装置は、排熱ファンと、加熱チューブを有する熱交換器とを有し、
    前記熱交換器は、前記空気圧縮機と前記蒸気水分分離機とを接続し、
    前記排熱ファンは、前記外部ハウジングと前記内部ケースの間に設置される、
    請求項１１に記載の装置。
14. 前記外部機器は、外部ハウジングと、当該外部ハウジング内に設置された空調機本体と酸素生成機本体とを有する、
    請求項６、７、８、９、１０の何れかに記載の装置。
15. 前記内部機器は、空調機内部セットと、消毒殺菌装置とを有する、
    請求項６、７、８、９、１０の何れかに記載の装置。
16. 前記空調機内部セットは、空気循環用の内部ファンと、熱交換器とを有する、
    請求項１５に記載の装置。
17. 前記消毒殺菌装置は、空気フィルターと、高圧電界発生器と、ナノメートル塵埃収集器と、二重光触媒＋ナノメートル銀と、紫外線消毒器と、マイナスイオン発生器とを有する、
    請求項１５に記載の装置。

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