JPH0375423A - 酸素富化機付空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気調和装置、詳しくは、利用側熱交換器を収
容する室内ユニットと、熱源側熱交換器を収容する室外
ユニットとを備え、前記利用熱交換器と熱源側熱交換器
とを冷媒ガス管及び冷媒液管で接続し、室内の酸素濃度
を高くすることができる酸素富化機付空気調和装置に関
する。

（従来の技術） 従来、このＮａ素素化化機付空気調和装置、特開昭６４
−４１７３２号公報に開示され、第６図に示すよつに、
室内ユニット（Ａ）を家屋の室内に配設すると共に、室
外ユニット（Ｂ）を屋外に配設して、前記！　（Ｃ）を
貫通する冷媒ガス管（Ｄ）と冷媒液管（Ｅ）とにより前
記室内ユニット（Ａ）と前記室外ユニット（Ｂ）とを接
続する一方、前記室外ユニッ）　（Ｂ）に高圧下で窒素
を吸着するゼオライトを用いたＰＳＡ方式の酸素富化機
（Ｆ）を内装して室内に酸素富化空気を供給するように
している。

（発明が解決しようとする課ｊ！ｆ１）ところで、以上
のごときセパレート型酸素富化機付空気調和装置におい
て、第６図に示したように、前記室外ユニフ）　（Ｂ）
に前記酸素富化機（Ｆ）を設ける場合には、前記冷媒ガ
ス管（Ｄ）及び冷媒液管（Ｅ）の他に、酸素富化空気を
前記室内ユニット（Ａ）に供給するための酸素富化空気
供給管（Ｇ）を配管する必要があり、それだけ配管工事
が面倒になる問題があった。また、一般に、冷房時には
外気温が高く、また暖房時には外気温が低いから、前記
酸素富化空気は前記室外ユニット（Ｂ）と室内ユニット
（Ａ）とを連結する前記酸素富化空気供給管（Ｇ）にお
いて外気温の影響を受け、空調空気の温度に影響を与え
る問題があった。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたもので、その
目的は、配管に際して、酸素富化空気供給管を冷媒ガス
管及び冷媒液管と熱伝導可能に配管することにより、酸
素富化空気が外気温による影響を受けないようにするに
ある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、利用側熱交換器
（５）を収容する室内ユニツ）（１）と、熱ｌＷ側熱交
換器（７）を収容する室外ユニット（２）とを備え、こ
れら室内ユニット（１）と室外ユニット（２）とを冷媒
ガス管（３）及び冷媒液管（４）で接続した空気調和装
置であって、前記室外ユニット（２）に外気から酸素富
化空気を得る酸素富化機（１４）を配設し、前記室内ユ
ニット（１）に酸素富化空気を供給する酸素富化空気供
給管（１５）と前記冷媒ガス管（３）及び冷媒液管（４
）とを断熱被覆管（２７）内で熱伝導可能に配管したも
のである。

また、酸素富化機（１４）が、大気を酸素富化空気と窒
素富化空気とに分離する酸素富化膜（１６）をもった分
離膜モジュール（１７）と、前記酸素富化膜（１６）の
一次側圧力と二次側圧力との間に圧力差を生じさせる圧
力手段とを備えているのが好ましい。

（作用） 前記酸素富化空気供給管（１５）と前記冷媒ガス管（３
）及び冷媒液管（４）とを断熱被覆管（２７）内で熱伝
導可能に配管するから、前記室内ユニット（１）と室外
ユニット（２）との間を連絡する前記供給管（１５）に
おいて酸素富化空気が外気温の影響を受けることはない
。

更に、冷媒液を減圧する減圧機構は、通常前記室外ユニ
ット（２）側に設けられているから、冷房運転時外気温
より低温となると共に暖房運転時外気温より高温となる
前記冷媒ガス管（３）及び冷媒液管（４）を流れる冷媒
と前記酸素富化空気供給管（１５）を流れる酸素富化空
気とが熱交換できるので、前記酸素富化機（１４）から
前記室内ユニット（１）側に流れる酸素富化空気は、冷
房運転時には降温するし、また暖房運転時には昇温する
ことになり、冷房運転時及び暖房運転時のいづれの場合
にも外気温度による影響をなくし、前記酸素富化空気の
室内への供給時、室内へ供給する空調空気の温度への影
響を少なくできる。

（実施例） 本発明の空気調和装置は、第５図に示したように、室内
に配設する室内ユニット（１）と室外に配設する室外ユ
ニット（２）とを冷媒ガス管（３）及び冷媒液管（４）
で接続したもので、第１図及び第２図に示したように、
前記室内ユニット（１）には利用側熱交換器（５）と室
内送風機（６）を、また前記室外ユニット（２）には、
熱源側熱交換器（７）及び室外送風機（８）を内装して
、それぞれ室内空気及び室外空気と熱交換できるように
配置している。更に前記室外ユニット（２）には、圧縮
機（９）、四路切換弁（１０）及び冷房用膨張弁（１１
）と暖房用膨張弁（１２）を配設しており、前記四路切
換弁（１０）の切換操作により次のように冷房及び暖房
運転できるようにしている。尚、前記冷房用膨張弁（１
１）と暖房用膨張弁（１２）にはそれぞれ逆止弁（１３
）（１３）を接続して、冷房運転時には前記冷房用膨張
弁（１１）が、又、暖房運転時には前記暖房用膨張弁（
１２）が作動するようにしている。

即ち、冷房運転時には、前記圧縮機（９）から吐出する
冷媒ガスは前記四路切換弁（１０）から、実線矢印で示
すように前記室外ユニット（２）の熱源側熱交換器（７
）、冷房用膨張弁（１１）、冷媒液管（４）、利用側熱
交換器（５）、冷媒ガス管（３）、四路切換弁（１０）
の順に循環する。一方暖房運転時には、冷房運転時の冷
媒循環方向と逆方向、即ち前記四路切換弁（１０）から
、点線矢印で示すように冷媒ガス管（３）、利用側熱交
換器（５）、冷媒液管（４）、暖房用膨張弁（１２）、
熱源側熱交換器（７）、四路切換弁（１０）の順に循環
するのである。つまり、冷房運転時、前記冷媒液管（４
）には低圧の冷媒液が、前記冷媒ガス管（３）には低圧
の冷媒ガスがそれぞれ実線矢印方向に流れる一方、暖房
運転時、前記冷媒液管（４）には高圧の冷媒液が、前記
冷媒ガス管（３）には高圧の冷媒ガスがそれぞれ点線矢
印方向に流れるようにしている。

しかして、本発明は、前記室外ユニット（２）に外気か
ら酸素富化空気を得る酸素富化機（１４）を配設し、前
記室内ユニット（１）に酸素富化空気を供給する酸素富
化空気供給管（１５）と前記冷媒ガス管（３）及び冷媒
液管（４）とを断熱被覆管（２７）内で熱伝導可能に配
管したのである。

前記酸素富化機（１４）は、第１図に示したように、大
気を酸素富化空気と窒素富化空気とに分離する酸素富化
Ｍ（１８）をもった分離膜モジュール（１７）と加圧ポ
ンプ（１８）とにより構成して前記室外ユニット（２）
に内装すると共に、前記加圧ポンプ（１８）の吐出側を
外気供給管（１９）を介して前記分離膜モジュール（１
７）における酸素富化膜（１６）の一次側に接続すると
共に、該酸素富化膜（１６）の二次側に酸素富化空気供
給管（１５）を接続して、前記加圧ポンプ（１８）によ
り前記酸素富化１ａ（１６）の一次側圧力と二次側圧力
との間に圧力差を生じさせて外気を酸素富化空気と窒素
富化空気とに分離し、前記酸素富化空気供給管（１５）
により前記酸素富化Ｍ（１６）の二次側から酸素富化空
気を取り出すようにしている。尚、（２０）はフィルタ
、（２１）は前記前記酸素富化膜（１６）の一次側の窒
素富化空気を前記室外ユニット（２）の外部に排出する
排気管である。

一方、前記室内ユニット（１）には、第３図に示すよう
に、前記利用側熱交換器（５）及び室内送風機１３）の
他に、前記酸素富化空気からドレンを分離する水分離器
（２２）をもったノズル（２３）を配設すると共に、前
記酸素富化空気供給！（１５）を前記水分離器（２２）
に接続するのである。尚、（２４）はドレンホース、（
２５）は排水ホース（２６）を備えたドレンパンである
。

そして、前記室外ユニット（２）内に設ける前記酸素富
化機（１４）と前記室内ユニット（１）に設ける前記水
分離器（２２）との間に配管する前記酸素富化空気供給
管（１５）は、第４図に示すように、前記冷媒ガス管（
３）及び冷媒液管（４）と共に断熱被覆管（２７）内に
挿通して熱伝導可能に配管するのである。

また、前記冷媒ガス管（３）、冷媒液管（４）及び酸素
富化空気供給管（１５）の配管長さの途中部において、
室内ユニット（１）側と室外ユニット（２）側とに分割
できるようにして、この分割部付近における前記冷媒ガ
ス管（３）、冷媒液管（４）、酸素富化空気供給管（１
５）にはそれぞれ接続部（２８）（２９）（３０）を設
けている。

このように、前記酸素富化空気供給管（１５）を前記冷
媒ガス管（３）及び冷媒液管（４）と共に配管したから
、前記室内ユニット（１）と室外ユニット（２）との間
の配管施工が一度に行え、配管施工が簡単に行える。

また、前記各冷媒管（３）（４）及び酸素富化空気供給
管（１５）を前記断熱被覆管（２７）により被覆してい
るから、冷房及び暖房運転時には、前記室内ユニット（
１）と室外ユニット（２）との間において酸素富化空気
が外気温の影響を受けるのをより少なくできる。

更に、前記加圧ポンプ（１８）で加圧することにより、
前記酸素富化機（工４）で得られる酸素富化空気の温度
は、一般に外気温より高くなっているのであるが、前記
冷房用膨張弁（１１）にて減圧されて前記冷媒液管（４
）を前記利用側熱交換器（５）側へ流れる低圧冷媒液の
温度及び前記利用側熱交換器（５）にて蒸発して、前記
冷媒ガス管（３）を前記四路弁（１ｏ）側へ流れる低圧
冷媒ガスの温度は８〜１５°Ｃ程度であるから、前記酸
素富化空気供給管（１５）を前記室内ユニツ）（１）側
へ流れる酸素富化空気は降温するのである。そして、酸
素富化空気の降温により結露が生じるが、酸素富化空気
と一緒に前記水分離器（２２）に入り、該水分離器（２
２）で分離され、前記ドレンホース（２４）を介して前
記ドレンパン（２５）に流下して前記排水ホース（２６
）から前記室内ユニット（１）の外部に排出するのであ
る。

また暖房運転時には、前記四路切換弁（１０）から前記
冷媒ガス管（３）を前記利用側熱交換器（５）側へ流れ
る高圧冷媒ガスの温度は５０１Ｃ程度であり、また、前
記利用側熱交換器（５）にて凝縮液化し、前記冷媒液管
（４）を前記暖房用膨張弁（１２）側へ流れる高圧冷媒
液の温度は４５６Ｃ程度であるから、前記酸素富化空気
は昇温することになる。したがって、冷房運転時及び暖
房運転時のいづれの場合にも前記酸素富化空気の室内へ
の供給時、室内へ供給する空調空気の温度への影響を少
なくできる。

又、前記室外ユニット（２）内に設ける前記酸素富化機
（１４）は、大気を酸素富化空気と窒素富化空気とに分
離する酸素富化膜（１６）をもった分離膜モジュール（
１７）と加圧ポンプ（工８）とから構成して圧力差によ
り酸素富化空気と窒素富化空気とに分離するものであっ
て、前記酸素富化膜（１６）は酸素と共に水蒸気を通過
させるが窒素及び雑菌類は通過させない特性を有するの
であるから、酸素富化空気の湿度は窒素の減少に伴い上
昇することになり、空気が特に乾燥する冬季等において
は、加湿器を設けることなく空調空気を加湿でき、湿度
低下による不快感を招くことはないし、また、酸素富化
空気中への雑菌の混入がなく、清浄な空気を室内に供給
できるので衛生的である。しかも、前記加圧ポンプ（工
８）により常時前記酸素富化Ｍ（１６）の一次側圧力を
二次側圧力より高圧に維持することにより、酸素富化空
気を連続的に得られるから、加圧、減圧を切換える切換
弁等を設ける必要がある従来のＰＳＡ式酸素富化機を用
いた場合に比較して全体構造が簡単になる。

尚、本実施例では前記加圧ポンプ（１８）の吐出側を外
気供給管（１９）を介して前記分離膜モジュール（１７
）における酸素富化膜（１６）の一次側に接続すること
により、酸素富化機（１４）を構成したが、例えば真空
ポンプを前記酸素富化空気供給管（１５）に介装して、
該真空ポンプを前記酸素富化膜（１６）の一次側圧力と
二次側圧力との間に圧力差を生じさせる圧力手段として
前記酸素富化機（１４）を構成してもよいのである。

（発明の効果） 以上のごとく、本発明によれば、利用側熱交換器（５）
を収容する室内ユニット（１）と、熱源側熱交換器（７
）を収容する室外ユニット（２）とを備え、これら室内
ユニット（１）と室外ユニット（２）とを冷媒ガス管（
３）及び冷媒液管（４）で接続した空気調和装置であっ
て、前記室外ユニット（２）に外気から酸素富化空気を
得る酸素富化機（１４）を配設し、前記室内ユニット（
１）に酸素富化空気を供給する酸素富化空気供給管（１
５）と前記冷媒ガス管（３）及び冷媒液管（４）とを断
熱被覆管（２７）内で熱伝導可能に配管したから、前記
室内ユニット（１）と室外ユニット（２）との間におい
て酸素富化空気が外気温の影響を受けることはない。

更に、冷房運転時外気温より低温となると共に暖房運転
時外気温より高温となる前記冷媒ガス管（３）及び冷媒
液管（４）を流れる冷媒と前記酸素富化空気供給管（１
５）を流れる酸素富化空気とを熱交換させられるので、
前記酸素富化機（１４）から前記室内ユニット（１）側
に流れる酸素富化空気は、冷房運転時には降温するし、
また暖房運転時には昇温することになり、冷房運転時及
び暖房運転時のいづれの場合にも前記酸素富化空気の室
内への供給時、室内へ供給する空調空気の温度への影響
を少なくできる。

又、前記酸素富化機（１４）を、大気を酸素富化空気と
窒素富化空気とに分離する酸素富化膜（１６）をもった
分＋ｍａモジュール（１７）と、前記酸素富化膜（１６
）の一次側圧力と二次側圧力との間に圧力差を生じさせ
る圧力手段とから構成した場合、前記酸素富化膜（１６
）は酸素と共に水蒸気を通過させる一方窒素及び雑菌類
を通過させない特性を有しているから、酸素富化空気の
湿度は窒素の減少に伴い上昇することになり、空気が特
に乾燥する。冬季等においては、加湿器を設けることな
く空調空気を加湿でき、湿度低下による不快感を招くこ
とはないし、また、酸素富化空気中への雑菌の混入がな
く、清浄な空気を室内に供給できるので衛生的である。

しかも、前記圧力手段により常時前記酸素富化膜（１６
）の一次側圧力を二次側圧力より高圧に維持することに
より、酸素富化空気を連続的に得られるから、加圧、減
圧を切換える切換弁等を設ける必要がある従来のＰＳＡ
式酸素富化機を用いた場合に比較して全体構造が簡単に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る酸素富化機付空気調和装置の一実
施例を示す一部省略概略説明図、第２図は空気調和装置
の冷媒配管系統図、第３図は室内ユニットの概略背面図
、第４図は室内ユニットと室外ユニットとの間を連絡す
る配管の部分斜視図、第５図は室内ユニットと室外ユニ
ットの配置位置説明図、第６図は従来例を示す説明図で
ある。 （１） （２・） （３） （４） （５）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）利用側熱交換器（５）を収容する室内ユニット（１
   ）と、熱源側熱交換器（７）を収容する室外ユニット（
   ２）とを備え、これら室内ユニット（１）と室外ユニッ
   ト（２）とを冷媒ガス管（３）及び冷媒液管（４）で接
   続した空気調和装置であつて、前記室外ユニット（２）
   に外気から酸素富化空気を得る酸素富化機（１４）を配
   設し、前記室内ユニット（１）に酸素富化空気を供給す
   る酸素富化空気供給管（１５）と前記冷媒ガス管（３）
   及び冷媒液管（４）とを断熱被覆管（２７）内で熱伝導
   可能に配管したことを特徴とする酸素富化機付空気調和
   装置。 ２）酸素富化機（１４）が、大気を酸素富化空気と窒素
   富化空気とに分離する酸素富化膜（１６）をもった分離
   膜モジュール（１７）と、前記酸素富化膜（１６）の一
   次側圧力と二次側圧力との間に圧力差を生じさせる圧力
   手段とを備えている請求項１記載の酸素富化機付空気調
   和装置。