JPH1119422A - 空気質活性装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 窒素を吸着・脱着可能な吸着剤を備えた空気
質活性装置において、吸着剤の飛散を効果的に防止する
ことができると共に、吸着槽の組立作業も容易とする。 【解決手段】 空気質活性装置は、窒素を吸着・脱着可
能な吸着剤に空気を圧送することにより酸素富化空気を
生成し、酸素富化空気を吸着剤に供給して窒素の脱着を
行わせるものであって、吸着剤が封入された吸着槽２
１、２２と、この吸着槽２１、２２に形成された空気入
口及び空気出口２１Ｂ、２２Ｂと、吸着剤の空気出口２
１Ｂ、２２Ｂ側及び空気入口側に配置され、複数の微細
通孔が形成された焼結金属板１０６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸着剤により空気
中の窒素を吸着して酸素富化空気を生成する空気質活性
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より一般家庭の居室や事務所、或い
は、車などの室内には空気中の塵埃や煙草の煙粒子を除
去するための空気清浄装置が設けられているが、近年で
はこれを一歩進めて、空気中の酸素を濃縮し、酸素富化
空気を生成して室内の空気質を活性化させる装置が開発
されて来ている。

【０００３】この場合の酸素濃縮の手段として考えられ
るものは、例えば、ガス分離膜に空気を流通させ、この
膜によって空気中の窒素の通過を阻止することにより膜
を通過した後の空気中の酸素濃度を上げる方法や、ゼオ
ライト等の吸着剤を吸着槽内に封入し、この吸着槽内に
空気を圧送して吸着剤により窒素を吸着することで吸着
槽から出た空気中の酸素濃度を上げる方法があるが、前
者の場合には通常の室内の空気活性化には能力的に問題
があるため、通常は後者の吸着剤による酸素濃縮法が用
いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】係る吸着剤は、極性モ
ーメントを利用して空気中の窒素ガス分子を選択的に捕
まえる圧力スイング吸着法（ＰＳＡ法）により窒素を吸
着するものであるが、通常径の小さい粒状のものである
ため、吸着槽内に空気を圧送すると、その空気流によっ
て吸着剤が配管中に飛散してしまう問題があった。

【０００５】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、窒素を吸着・脱着可能な
吸着剤を備えた空気質活性装置において、吸着剤の飛散
を効果的に防止することができると共に、吸着槽の組立
作業も容易とすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の空気質活性装置
は、窒素を吸着・脱着可能な吸着剤に空気を圧送するこ
とにより酸素富化空気を生成し、酸素富化空気を吸着剤
に供給して窒素の脱着を行わせるものであって、吸着剤
が封入された吸着槽と、この吸着槽に形成された空気入
口及び空気出口と、吸着剤の空気出口側及び又は空気入
口側に配置され、複数の微細通孔が形成された焼結金属
板とを備えているものである。

【０００７】本発明によれば、吸着剤が封入された吸着
槽に空気を圧送することにより、酸素富化空気の生成を
実現することができると共に、吸着剤の空気出口側及び
又は空気入口側には複数の微細通孔が形成された焼結金
属板を設けたので、この焼結金属板の複数の通孔によ
り、空気を吸着剤に満遍なく流通させることができるよ
うになる。

【０００８】これにより、吸着槽内における窒素の吸着
と脱着を効率的に実現できるようになると共に、吸着剤
は微細通孔を通過できないので、圧送された空気により
吸着剤が飛散してしまう不都合を防止できる。

【０００９】特に、この場合、空気若しくは酸素富化空
気の分散と吸着剤の飛散防止の双方を焼結金属板にて行
えるので、部品点数の削減と組立作業の簡素化に寄与で
きる。

【００１０】また、請求項２の発明の空気質活性装置
は、上記において吸着槽は、端部が開放した本体と、こ
の本体の端部を閉塞する蓋部材とから成り、焼結金属板
の縁部は本体と蓋部材により挟持されているものであ
る。

【００１１】請求項２の発明によれば、上記に加えて吸
着槽を、端部が開放した本体と、この本体の端部を閉塞
する蓋部材とから構成し、燒結金属板の縁部を本体と蓋
部材により挟持しているので、焼結金属板を吸着槽内に
簡単に取り付けることができるようになり、組立作業性
が著しく向上するものである。

【００１２】また、請求項３の発明の空気質活性装置
は、上記において焼結金属板の外側に、本体と蓋部材に
密着するシール材を設けたものである。

【００１３】請求項３の発明によれば、上記に加えて焼
結金属板の外側に、本体と蓋部材に密着するシール材を
設けたので、圧送された空気や生成された酸素富化空気
などの漏洩を完全に、若しくは、効果的に阻止すること
が可能となり、窒素の吸着と脱着効率を一層向上させる
ことができるようになるものである。

【００１４】請求項４の発明の空気質活性装置は、上記
において本体の開口から外側に張り出して形成された本
体側フランジと、蓋部材に形成されて外側に張り出す蓋
部材側フランジと、本体の開口周縁に形成された段部と
を備え、焼結金属板の周縁部及びシール材は段部に収納
されると共に、その状態で両フランジは相互に固着され
ているものである。

【００１５】請求項４の発明によれば、上記に加えて吸
着槽の本体の開口から外側に張り出す本体側フランジを
形成すると共に、蓋部材にも外側に張り出す蓋部材側フ
ランジを形成し、本体の開口周縁には段部を形成して、
焼結金属板の周縁部及びシール材を段部に収納し、その
状態で両フランジを相互に固着するようにしたので、本
体の段部に焼結金属板及びシール材を収納して両フラン
ジを固着することにより、焼結金属板、シール材及び本
体と蓋部材の一体化を一度に行うことができる。

【００１６】これにより、吸着槽の組立作業性が一段と
向上するものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明の空気質活性装置１の斜
視図、図２は空気質活性装置１の酸素富化空気生成部１
２の構成図、図３は空気質活性装置１の電気回路のブロ
ック図をそれぞれ示している。

【００１８】本発明の空気質活性装置１は、例えば一般
家庭の居室に設置されるものであり、容易に持ち運び可
能な寸法の本体ケース２内に各機器を内蔵して構成され
ている。この本体ケース２の前面にはスリット状の空気
吸込口３が形成されており、この空気吸込口３の内側に
はＨＥＰＡフィルタから成る空気清浄フィルタ４が取り
付けられている。また、この空気清浄フィルタ４の外側
には塵埃センサ６が設けられると共に、空気清浄フィル
タ４の更に内側には送風機７が取り付けられている。

【００１９】この送風機７は空気吸込口３から空気を吸
引し、空気清浄フィルタ４にて塵埃や煙粒子などを除去
した後、空気吸込口３の上側の本体ケース２前面に形成
された空気吹出口８から吹き出すものである。

【００２０】更に、本体ケース２内上部後側には電装ボ
ックス９が配設されると共に、その前側にはマイナスイ
オン発生器１１が設けられている。このマイナスイオン
発生器１１は送風機７から吐出され、空気吹出口８から
吹き出される空気中にマイナスイオンを付加するもので
ある。

【００２１】そして、係る本体ケース２内には更に本発
明に係る酸素富化空気生成部１２が内蔵される。この酸
素富化空気生成部１２は、空気ポンプ１３、サクション
タンク１４、冷却コイル１６、五方弁１７、１８、吸着
槽２１、２２、バッファタンク２３、２４、逆止弁２
６、２７、２８、サイレンサ３１、３２、送風機３３及
び酸素富化空気吐出口としてのマスク３４などから構成
されている。

【００２２】前記サクションタンク１４は空気ポンプ１
３の吸引側に配管接続されると共に、前記サイレンサ３
１はサクションタンク１４の入口に接続され、且つ、前
記空気清浄フィルタ４の内側に配置される。前記冷却コ
イル１６は空気ポンプ１３の吐出側に接続されると共
に、冷却コイル１６の出口は五方弁１７の第１ポート１
７Ａに配管接続されている。

【００２３】この五方弁１７の第２ポート１７Ｂは吸着
槽２１の下端の空気入口２１Ａに配管３６により接続さ
れると共に、第３ポート１７Ｃは吸着槽２２の下端の空
気入口２２Ａに配管３７により接続されている。この五
方弁１７の第４ポート１７Ｄと第５ポート１７Ｅは三方
配管３８により共に五方弁１８の第２ポート１８Ｂに連
通接続されている。

【００２４】尚、この五方弁１７は電磁コイルにより駆
動され、ＯＮ状態で図２中実線で示す如く第１ポート１
７Ａを第２ポート１７Ｂに連通させ、且つ、第５ポート
１７Ｅを第３ポート１７Ｃに連通させる。また、ＯＦＦ
状態では図２中破線で示す如く第１ポート１７Ａを第３
ポート１７Ｃに連通させ、且つ、第２ポート１７Ｂを第
４ポート１７Ｄに連通させるように流路を切り換えるも
のである。

【００２５】また、五方弁１８の第３ポート１８Ｃは配
管３９を介し、吸着槽２２の上端の酸素富化空気出口２
２Ｂに接続された配管４１に連通されている。更に、五
方弁１８の第５ポート１８Ｅは配管４２を介し、吸着槽
２１の上端の酸素富化空気出口２１Ｂに接続された配管
４３に連通接続されている。

【００２６】尚、五方弁１８は電磁コイルにより駆動さ
れ、ＯＮ状態で図２中実線で示す如く第３ポート１８Ｃ
を第５ポート１８Ｅに連通させ、ＯＦＦ状態では破線で
示す如く第３ポート１８Ｃを第１ポート１８Ａに切り換
える。この第１ポート１８Ａは封止されており、第２ポ
ート１８Ｂと第４ポート１８Ｄとは常時連通されてい
る。この第４ポート１８Ｄには配管４０が接続され、こ
の配管４０はバッファタンク２４、逆止弁２８を順次経
てサイレンサ３２に接続されている。尚、逆止弁２８は
サイレンサ３２方向を順方向とされている。

【００２７】そして、配管４３はほこり・バクテリアフ
ィルタ６２と前記逆止弁２６を介して配管４４に接続さ
れ、配管４１はほこり・バクテリアフィルタ６１と前記
逆止弁２７を介して配管４４に接続されている。前記逆
止弁２６及び２７は配管４４方向を順方向とされると共
に、各配管４１、４３は各フィルタ６１、６２の手前、
即ち、各逆止弁２６、２７の上流側において連通管４６
により相互に連通されている。そして、連通管４６には
オリフィス４７が介設されている。配管４１若しくは４
３内を配管４４方向に向かう空気はオリフィス４７の抵
抗により、その１／５が連通管４６に分流される。

【００２８】また、配管４４は前記バッファタンク２３
の入口に接続され、バッファタンク２３の出口はニード
ルバルブ４８を介し、可撓性のホース４９に接続されて
いる。そして、このホース４９の先端には前記マスク３
４が取り付けられ、これらホース４９とマスク３４は本
体ケース３４上面の収納部５１内に納出自在に格納され
ている。尚、５２は収納部５１を開閉自在に閉塞する蓋
である。

【００２９】ここで、前記吸着槽２１及び２２は金属若
しくは硬質剛性樹脂により構成され、上下に開口した縦
長円筒状（縦寸法４００ｍｍ〜５００ｍｍ、直径８０ｍ
ｍ〜８５ｍｍ）の本体９１と、この本体９１の上下の開
口を閉塞するように本体９１に取り付けられた蓋部材９
２、９２とから構成されている。本体９１の上下端には
外側に張り出したフランジ９３、９３が一体に形成され
ており（図６参照。但し、図６は上部のみ示す）、各フ
ランジ９３、９３には更にネジ止め用の孔９４が形成さ
れている。また、各フランジ９３、９３の内方の本体９
１の開口内縁にはそれぞれ段部９６が段落形成されてい
る。

【００３０】尚、この段部９６は本体９１の開口の内側
となる部分が浅く、外側となる部分はそれよりも深く形
成されている。

【００３１】一方、蓋部材９２は深さ３０ｍｍ程度の有
底円形容器状を呈しており（図６参照）、その開口外縁
には外側に張り出したフランジ９７が一体に形成され、
フランジ９７にはネジ止め用の孔９８が形成されてい
る。また、蓋部材９２の側壁には前記空気入口２１Ａ
（２２Ａ）、若しくは、酸素富化空気出口２１Ｂ（２２
Ｂ）が形成されている。

【００３２】そして、本体９１のフランジ９３、９３に
蓋部材９２、９２の各フランジ９７を重合して本体９１
の上下開口を塞ぎ、各孔９４、９８が合致させた状態で
ネジ９９を通し、ナット１０１で締めることにより、本
体９１と蓋部材９２、９２は一体化されて吸着槽２１
（２２）は完成される。

【００３３】他方、本体９１の上下の段部９６、９６に
は多孔質の焼結金属板１０６の周縁部が載置され、更
に、その外側にはＯリング１０４が配置されて、本体９
１と蓋部材９２間に挟持されている。この焼結金属板１
０６は円形を呈しており、全体に渡って微細な通孔が形
成されている。尚、この通孔は例えば大きさが数十ミク
ロンから１ミリ未満の通路であり、空気の流通は許容
し、後述する吸着剤５４及び吸湿剤５３の通過は阻止す
るものとする。

【００３４】そして、これら上下の焼結金属板１０６、
１０６（図６では上のみ示す）間の下部には吸湿剤５３
（３５０ｇ）が封入され、その上側には吸着剤５４（１
ｋｇ）が封入される。

【００３５】前記吸湿剤５３は直径２ｍｍ〜３ｍｍの粒
状の例えば活性アルミナであり、図４左側に示す如く空
気入口２１Ａ或いは２２Ａから流入した室内空気中の水
分を吸収し、吸着剤５４の水分による機能低下を防止す
るものである。

【００３６】また、吸着剤５４も同程度の寸法の粒状の
例えばゼオライトであり、吸湿剤５３と吸着剤５４との
間は通気性の部材にて仕切られている。

【００３７】ここで、前記吸着剤５４を構成するゼオラ
イトは、図４左側に示す如く空気入口２１Ａ或いは２２
Ａから１．２〜１．５ｋｇ／平方センチメートルのゲー
ジ圧で室内空気（吸湿剤５３で水分を除去されている）
が圧送されると、当該室内空気中の窒素分子、一酸化炭
素分子及び二酸化炭素分子を極性モーメントを利用して
選択的に吸着する（圧力スイング吸着法（ＰＳＡ
法））。以後、これを吸着行程と称する。これにより、
上端の酸素富化空気出口２１Ｂ或いは２２Ｂからは酸素
濃度３５％〜４０％の酸素富化空気が出てくるものであ
る。

【００３８】また、図４の右側に示す如く上記酸素富化
空気が、ゲージ圧０ｋｇ／平方センチメートルの圧力で
酸素富化空気出口２１Ｂ或いは２２Ｂから吸着槽２１或
いは２２内に流入すると、内部の酸素分圧は急激に上昇
する。この状態では吸着剤５４は、上記吸着行程にて吸
着した前記窒素分子、一酸化炭素分子及び二酸化炭素分
子を放出する。以後、これを脱着行程と称する。これに
より、下端の空気入口２１Ａ或いは２２Ａからは窒素、
一酸化炭素、二酸化炭素が富化された空気が流出するよ
うになる。尚、このとき吸湿剤５３からは水分も放出さ
れる。

【００３９】次ぎに、係る吸着槽２１或いは２２の組立
手順を説明する。先ず、本体９１の下側となる開口の段
部９６を上側とし、焼結金属板１０６の縁部を段部９６
に載置する。また、その外側にはＯリング１０４を載置
する。その状態で、図７中矢印の如く下側となる蓋部材
９２を本体９１に被せ、各フランジ９３、９７を相互に
重ね合わせて前述の如くネジ９９とナット１０１で固着
する。

【００４０】これにより、本体９１と下側となる蓋部材
９２は一体化されると共に、焼結金属板１０６の周囲は
段部９６内で本体９１と蓋部材９２とに挟持され、Ｏリ
ング１０４も同様に挟持されて両者に密着する。尚、こ
のとき焼結金属板１０６は段部９６の内側の浅い部分に
位置し、Ｏリング１０４は段部９６の外側の深い部分に
入り込む。

【００４１】次ぎに、これをひっくり返して上側となる
開口を上向きとし、先ず吸湿剤５３を本体９１内に充填
すると共に、前述の仕切りを入れた後、その上から吸着
剤５４を充填する。そして、前述同様に上側となる段部
９６に焼結金属板１０６の縁部を載置する。また、その
外側にはＯリング１０４を載置する。その状態で、上側
となる蓋部材９２を本体９１に被せ、各フランジ９３、
９７を相互に重ね合わせて前述の如くネジ９９とナット
１０１で固着する。

【００４２】これにより、本体９１と上側となる蓋部材
９２は一体化されると共に、焼結金属板１０６の周囲も
段部９６内で本体９１と蓋部材９２とに挟持され、Ｏリ
ング１０４も同様に挟持されて両者に密着する。これに
て、吸着槽２１、２２の組立は完成する。

【００４３】次ぎに、図３において５６は汎用マイクロ
コンピュータから構成された制御装置であり、前記電装
ボックス９内に収納されている。この制御装置５６には
運転スイッチ５７及び前記塵埃センサ６の出力が入力さ
れる。また、制御装置５６の出力には前記空気ポンプ１
３のモータ１３Ｍ、送風機７及び３３のモータ７Ｍ及び
３３Ｍ、マイナスイオン発生器１１、五方弁１７、１８
がそれぞれ接続されている。

【００４４】以上の構成で、次ぎに図５のタイミングチ
ャートを参照しながら、本発明の空気質活性装置１の酸
素富化空気生成部１２の動作を説明する。運転スイッチ
５７が操作されると制御装置５６は空気質活性装置１の
運転を開始する。制御装置５６は空気ポンプ１３のモー
タ１３Ｍを駆動すると共に、送風機７及び３３のモータ
７Ｍ、３３Ｍを駆動する。また、五方弁１７をＯＮする
と共に、五方弁１８を１秒間ＯＮした後、ＯＦＦする。

【００４５】空気ポンプ１３が運転されると、空気清浄
フィルタ４を通過した室内空気はサイレンサ３１からサ
クションタンク１４を経て空気ポンプ１３に吸引され
る。尚、このサクションタンク１４によって吸込量が均
一化される。そして、吸引された室内空気は空気ポンプ
１３から冷却コイル１６に吐出される。この冷却コイル
１６には前記送風機３３から送風されており、冷却コイ
ル１６内に流入した室内空気は、そこを通過する過程で
冷却された後、五方弁１７の第１ポート１７Ａに入る。

【００４６】五方弁１７の第１ポート１７Ａに入った室
内空気は第２ポート１７Ｂから流出し、配管３６を通っ
て吸着槽２１下端の空気入口２１Ａから吸着槽２１内に
圧送される。このときの吸着槽２１内の圧力は前述の
１．２〜１．５ｋｇ／平方センチメートルのゲージ圧と
なる。吸着槽２１内に入った室内空気は、焼結金属板１
０６の通孔を経て前述の如く吸湿剤５３により水分を除
去された後、吸着剤５４にて窒素、一酸化炭素、二酸化
炭素が吸着され、酸素富化空気となって焼結金属板１０
６の通孔を経て上端の酸素富化空気出口２１Ｂより流出
する（吸着行程）。

【００４７】このとき（運転開始から１秒経過後）、吸
着槽２１から出た酸素富化空気は五方弁１８の第３ポー
ト１８Ｃが第１ポート１８Ａに接続されているため、逆
止弁２６及び連通管４６方向に向かうが、前述の如くそ
の４／５が逆止弁２６に向かい、１／５が連通管４６に
分流される。逆止弁２６に向かった酸素富化空気は配管
４４からバッファタンク２３、ニードルバルブ４８、ホ
ース４９を経てマスク３４から流出する。使用者はこの
マスク３４を口に当てることにより、酸素富化空気を吸
引することができるようになる。

【００４８】尚、バッファタンク２３とニードルバルブ
４８によりマスク３４からの吐出量が均等化される。

【００４９】一方、連通管４６に流入した１／５の酸素
富化空気は、オリフィス４７で絞られた後、配管４１を
経て出口２２Ｂより吸着槽２２内に流入する。焼結金属
板１０６の通孔を経て吸着剤５４に酸素富化空気が至る
と、前述の如く内部の酸素分圧が上昇するため、前述の
如く吸着剤５４は吸着している窒素、一酸化炭素、二酸
化炭素を放出する（脱着行程）。このときの内部圧力は
０ｋｇ／平方センチメートルである。

【００５０】そして、焼結金属板１０６の通孔を経て下
端の空気入口２２Ａから配管３７に流出し、五方弁１７
の第３ポート１７Ｃ、第５ポート１７Ｅ、配管３８、五
方弁１８の第２ポート１８Ｂ、第４ポート１８Ｄ、配管
４０、バッファタンク２４、逆止弁２８を通ってサイレ
ンサ３２から排出される。

【００５１】制御装置５１は運転開始から２０秒経過す
ると、今度は五方弁１７をＯＦＦとし、同時に１秒間だ
け五方弁１８をＯＮする。この五方弁１８がＯＮされる
ことにより、第３ポート１８Ｃと第５ポート１８Ｅが連
通されるので、これまで吸着行程であった吸着槽２１と
これまで脱着行程であった吸着槽２２が、配管４２、３
９を介して連通される。

【００５２】従って、この１秒間で吸着槽２１内と吸着
槽２２内の圧力が均一化されるので、以後の吸着槽２２
内の昇圧及び吸着槽２１内の降圧が円滑に行われるよう
になると共に、吸着行程から脱着行程の圧力に急激に降
下させたときに各吸着槽２１、２２にて生じる騒音を低
減できる。また、五方弁１７がＯＦＦ状態となり、第１
ポート１７Ａが第３ポート１７Ｃに連通されるので、冷
却コイルから出た室内空気は配管３７を経て下端の空気
入口２２Ａから吸着槽２２内に圧送されるようになる。

【００５３】そして、前述の如く吸着槽２２内では酸素
富化空気が生成され（吸着行程）、上端の出口２２Ｂか
ら配管４１に流出して逆止弁２７及び連通管４６方向に
向かうが、同様にその４／５が逆止弁２７に向かい、１
／５が連通管４６に分流される。逆止弁２７に向かった
酸素富化空気は配管４４からバッファタンク２３、ニー
ドルバルブ４８、ホース４９を経て同様にマスク３４か
ら流出する。

【００５４】また、連通管４６に流入した１／５の酸素
富化空気は、オリフィス４７で絞られた後、配管４３を
経て出口２１Ｂより吸着槽２１内に流入する。吸着槽２
１内では前述の如く吸着剤５４が吸着している窒素、一
酸化炭素、二酸化炭素の放出が行われる（脱着行程）。

【００５５】そして、下端の空気入口２１Ａから配管３
６に流出し、五方弁１７の第２ポート１７Ｂ、第４ポー
ト１７Ｄ、配管３８、五方弁１８の第２ポート１８Ｂ、
第４ポート１８Ｄ、配管４０、バッファタンク２４、逆
止弁２８を通ってサイレンサ３２から前述同様に排出さ
れることになる。

【００５６】尚、五方弁１７が切り替わった際、吸着行
程であった吸着槽内の圧力は、脱着行程であった吸着槽
に加わる他、配管４０にも加わるが、バッファタンク２
４の存在によって急激な圧力上昇が緩和されるので、配
管４０からサイレンサ３２に至る経路における騒音の発
生も抑えられる。

【００５７】以後、制御装置５６はこれを繰り返す。即
ち、２０秒後には再び五方弁１７をＯＮに切り換え、五
方弁１８を１秒間だけＯＮするものである。

【００５８】このように、吸着剤５４がそれぞれ封入さ
れた吸着槽２１と吸着槽２２を設け、空気ポンプ１３に
より吸引した空気を各吸着槽２１、２２に圧送すると共
に、五方弁１７、１８で空気ポンプ１３から吐出された
空気の流路を切り換えることによって、各吸着槽２１、
２２を吸着行程と脱着行程とに交互に切り換え、且つ、
吸着槽２１が吸着行程であるときには吸着槽２２を脱着
行程とし、吸着槽２１が脱着行程であるときには吸着槽
２２を吸着行程とするように構成したので、各吸着槽２
１、２２において吸着と脱着を交互に、且つ、同時に行
い、連続した酸素富化空気の生成を実現することが可能
となる。

【００５９】特に、吸着行程中の吸着槽２１或いは２２
にて生成された酸素富化空気の一部を、脱着行程中の吸
着槽２２或いは２１に供給するようにしているので、脱
着行程中の吸着槽２１或いは２２内では酸素分圧が上昇
するため、吸着剤５４は円滑に窒素を脱着する。これに
より、従来の如き真空ポンプを用いること無く吸着剤５
４から窒素を脱着することができるようになるので、コ
ストの低減と装置の小型化を実現できる。また、脱着行
程中の吸着槽２１或いは２２に供給する酸素富化空気は
少量であるので、酸素富化空気の生成効率にも支障が生
じない。

【００６０】また、空気ポンプ１３の吸引側には室内空
気の清浄に用いる空気清浄フィルタ４が位置しているの
で、空気ポンプ１３に吸引される空気中の塵埃や微粒子
も除去される。従って、格別なフィルタを空気ポンプ１
３に設けること無く空気ポンプ１３や吸着槽２１、２２
などの目詰まりの発生も解消される。

【００６１】更に、吸着行程の吸着槽２１或いは２２か
らマスク３４に向かう酸素富化空気と、当該吸着槽２１
或いは２２から脱着行程中の吸着槽２２或いは２１に向
かう酸素富化空気の分流を、各吸着槽２１、２２の酸素
富化空気出口２１Ｂ、２２Ｂ側にそれぞれ接続され、マ
スク３４側をそれぞれ順方向とされた逆止弁２６、２７
と、各逆止弁２６、２７の上流側を相互に連通する連通
管４６と、この連通管４６に介設されたオリフィス４７
にて行っているので、構成が簡素化され、更なるコスト
の削減と構造の簡素化を実現することが可能となる。

【００６２】また、吸着剤５４は吸着行程において圧送
された空気中の一酸化炭素及び／又は二酸化炭素を合わ
せて吸着するので、空気質活性装置１が設置された室内
の一酸化炭素及び／又は二酸化炭素濃度の上昇を抑え、
強制的な換気の必要性を無くすことが可能となる。

【００６３】特に、吸着剤５４の出口２１Ｂ、２２Ｂ側
及び空気入口２１Ａ、２２Ａ側には複数の微細通孔が形
成された焼結金属板１０６を設けたので、この焼結金属
板１０６の複数の通孔により、空気を吸着剤５４に満遍
なく流通させることができるようになる。

【００６４】これにより、吸着槽２１、２２内における
窒素の吸着と脱着を効率的に実現できるようになると共
に、吸着剤５４は微細通孔を通過できないので、圧送さ
れた空気により吸着剤５４が飛散してしまう不都合を防
止できる。

【００６５】そして、この場合空気若しくは酸素富化空
気の分散と吸着剤５４の飛散防止の双方を焼結金属板１
０６にて行えるので、部品点数の削減と組立作業の簡素
化に寄与できる。

【００６６】また、吸着槽２１、２２を、端部が開放し
た本体９１と、この本体９１の端部を閉塞する蓋部材９
２、９２とから構成し、焼結金属板１０６の縁部を本体
９１と蓋部材９２により挟持しているので、焼結金属板
１０６を吸着槽２１、２２内に簡単に取り付けることが
できるようになり、組立作業性が著しく向上する。

【００６７】また、焼結金属板１０６の外側に、本体９
１と蓋部材９２に密着するＯリング１０４を設けたの
で、圧送された空気や生成された酸素富化空気、或いは
供給された酸素富化空気の漏洩を完全に、若しくは、効
果的に阻止することが可能となり、窒素の吸着と脱着効
率を一層向上させることができるようになる。

【００６８】更に、吸着槽２１、２２の本体９１の開口
から外側に張り出すフランジ９３を形成すると共に、蓋
部材９２にも外側に張り出すフランジ９７を形成し、本
体９１の開口周縁には段部９６を形成して、焼結金属板
１０６の周縁部及びＯリング１０４を段部９６に収納
し、その状態で両フランジ９３、９７を相互に固着する
ようにしたので、本体９１の段部９６に焼結金属板１０
６及びＯリング１０４を収納して両フランジ９３、９７
を固着することにより、焼結金属板１０６、Ｏリング１
０４及び本体９１と蓋部材９２の一体化を一度に行うこ
とができる。これにより、吸着槽２１、２２の組立作業
性が一段と向上する。

【００６９】尚、実施例では２個の吸着槽２１、２２を
用いたが、それに限らず、１個若しくは３個以上の吸着
槽を設けても良い。また、焼結金属板１０６を吸着剤５
４の上下に設けたが、出口２１Ｂ、２２Ｂ側のみであっ
ても、飛散防止効果や酸素富化空気を満遍なく行き渡ら
せる効果は期待できるものである。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、吸着
剤が封入された吸着槽に空気を圧送することにより、酸
素富化空気の生成を実現することができると共に、吸着
剤の空気出口側及び又は空気入口側には複数の微細通孔
が形成された焼結金属板を設けたので、この焼結金属板
の複数の通孔により、空気を吸着剤に満遍なく流通させ
ることができるようになる。

【００７１】これにより、吸着槽内における窒素の吸着
と脱着を効率的に実現できるようになると共に、吸着剤
は微細通孔を通過できないので、圧送された空気により
吸着剤が飛散してしまう不都合を防止できる。

【００７２】特に、この場合、空気若しくは酸素富化空
気の分散と吸着剤の飛散防止の双方を焼結金属板にて行
えるので、部品点数の削減と組立作業の簡素化に寄与で
きる。

【００７３】請求項２の発明によれば、上記に加えて吸
着槽を、端部が開放した本体と、この本体の端部を閉塞
する蓋部材とから構成し、燒結金属板の縁部を本体と蓋
部材により挟持しているので、焼結金属板を吸着槽内に
簡単に取り付けることができるようになり、組立作業性
が著しく向上するものである。

【００７４】請求項３の発明によれば、上記に加えて焼
結金属板の外側に、本体と蓋部材に密着するシール材を
設けたので、圧送された空気や生成された酸素富化空気
などの漏洩を完全に、若しくは、効果的に阻止すること
が可能となり、窒素の吸着と脱着効率を一層向上させる
ことができるようになるものである。

【００７５】請求項４の発明によれば、上記に加えて吸
着槽の本体の開口から外側に張り出す本体側フランジを
形成すると共に、蓋部材にも外側に張り出す蓋部材側フ
ランジを形成し、本体の開口周縁には段部を形成して、
焼結金属板の周縁部及びシール材を段部に収納し、その
状態で両フランジを相互に固着するようにしたので、本
体の段部に焼結金属板及びシール材を収納して両フラン
ジを固着することにより、焼結金属板、シール材及び本
体と蓋部材の一体化を一度に行うことができる。

【００７６】これにより、吸着槽の組立作業性が一段と
向上するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気質活性装置の斜視図である。

【図２】本発明の空気質活性装置の酸素富化空気生成部
の構成図である。

【図３】本発明の空気質活性装置の電気回路のブロック
図である。

【図４】吸着槽における窒素分子の吸着、脱着作用を説
明するための図である。

【図５】本発明の空気質活性装置の五方弁の動作を説明
するためのタイミングチャートである。

【図６】本発明の空気質活性装置の吸着槽上部の拡大断
面図である。

【図７】本発明の空気質活性装置の吸着槽上部の分解図
である。

【符号の説明】

１ 空気質活性装置 １３ 空気ポンプ １７、１８ 五方弁 ２１、２２ 吸着槽 ３４ マスク ５４ 吸着剤 ５６ 制御装置 ９１ 本体 ９２ 蓋部材 ９３、９７ フランジ １０４ Ｏリング １０６ 焼結金属板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 敏男 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窒素を吸着・脱着可能な吸着剤に空気を
   圧送することにより酸素富化空気を生成し、酸素富化空
   気を吸着剤に供給して窒素の脱着を行わせる空気質活性
   装置において、 前記吸着剤が封入された吸着槽と、 この吸着槽に形成された空気入口及び空気出口と、 前記吸着剤の前記空気出口側及び又は空気入口側に配置
   され、複数の微細通孔が形成された焼結金属板とを備え
   たことを特徴とする空気質活性装置。
2. 【請求項２】 吸着槽は、端部が開放した本体と、この
   本体の端部を閉塞する蓋部材とから成り、焼結金属板の
   縁部は前記本体と蓋部材により挟持されていることを特
   徴とする請求項１の空気質活性装置。
3. 【請求項３】 燒結金属板の外側には、本体と蓋部材に
   密着するシール材を設けたことを特徴とする請求項２の
   空気質活性装置。
4. 【請求項４】 本体の開口から外側に張り出して形成さ
   れた本体側フランジと、蓋部材に形成されて外側に張り
   出す蓋部材側フランジと、前記本体の開口周縁に形成さ
   れた段部とを備え、燒結金属板の周縁部及びシール材は
   前記段部に収納されると共に、その状態で前記両フラン
   ジは相互に固着されていることを特徴とする請求項３の
   空気質活性装置。