JPH1119450A - 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
質活性装置により、安定した酸素富化空気の生成を行い
つつ、コストの低減と装置の小型化を図る。 【解決手段】 空気質活性装置１は、窒素を吸着・脱着
可能な吸着剤５４に空気を圧送することにより酸素富化
空気を生成するものであって、吸着剤５４がそれぞれ封
入された少なくとも二つの吸着槽２１、２２と、吸引し
た空気を各吸着槽２１、２２に圧送するための空気ポン
プ１３と、この空気ポンプ１３から吐出された空気を冷
却する冷却コイル１６と、この冷却コイル１６に取り付
けられた熱交換フィン１６Ｆと、冷却コイル１６から出
た空気の流路を切り換えることにより、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ると共
に、何れかの吸着槽２１、２２を吸着行程とした場合
は、他の吸着槽２２、２１を脱着行程とする流路制御手
段とを備えており、この流路制御手段は、吸着行程中の
吸着槽２１、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、２１に供給する。

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
空気を通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】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、飽和すると吸着作用が著しく低下し、或いは、消失
してしまうため、一定期間の窒素吸着を行った後は、吸
着した窒素を吸着剤から脱着する必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この場合、従来では吸
着槽内を負圧とすることにより、吸着剤から窒素を引き
離す方法が採られていたが、係る方式では吸着槽から強
制的に排気を行う真空ポンプが必要となり、装置が大型
化すると共に、コストも高騰する問題があった。

【０００６】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より、安定した酸素富
化空気の生成を行いつつ、コストの低減と装置の小型化
を図ることを目的とする。

【０００７】

【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、前記吸
着剤がそれぞれ封入された少なくとも二つの吸着槽と、
吸引した空気を各吸着槽に圧送するための空気ポンプ
と、この空気ポンプから吐出された空気を冷却する冷却
コイルと、この冷却コイルに取り付けられた熱交換フィ
ンと、冷却コイルから出た空気の流路を切り換えること
により、各吸着槽を吸着行程と脱着行程とに交互に切り
換えると共に、何れかの吸着槽を吸着行程とした場合
は、他の吸着槽を脱着行程とする流路制御手段とを備え
ており、この流路制御手段は、吸着行程中の吸着槽にて
生成された酸素富化空気の一部を、脱着行程中の吸着槽
に供給するように構成したものである。

【０００８】本発明によれば、吸着剤がそれぞれ封入さ
れた吸着槽を少なくとも二つ設け、空気ポンプにより吸
引した空気を各吸着槽に圧送すると共に、流路制御手段
によって空気ポンプからの空気の流路を切り換えること
により、各吸着槽を吸着行程と脱着行程とに交互に切り
換え、且つ、何れかの吸着槽を吸着行程とした場合は、
他の吸着槽を脱着行程とするように構成したので、各吸
着槽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。

【０００９】また、吸着行程中の吸着槽にて生成された
酸素富化空気の一部を、流路制御手段により、脱着行程
中の吸着槽に供給するようにしているので、脱着行程中
の吸着槽内では酸素分圧が上昇するため、吸着剤は円滑
に窒素を脱着するようになる。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に供給す
る酸素富化空気が少量でも吸着槽内の酸素分圧は上昇す
るので、酸素富化空気の生成効率にも支障が生じないも
のである。

【００１０】特に、空気ポンプから吐出された空気を冷
却する冷却コイルを設け、且つ、この冷却コイルには熱
交換フィンを取り付けたので、空気ポンプから吐出され
た温度の高い空気の温度を円滑に低下させることができ
る。これにより、吸着槽に圧送される空気量を増大さ
せ、且つ、吸着剤による窒素吸着効率を向上させること
ができるようになり、総じて酸素富化空気の生成効率の
改善を図ることが可能となる。また、熱交換フィンを取
り付けたことにより、冷却コイルの寸法を縮小すること
が可能となるので、装置全体の一層の小型化も実現でき
るものである。

【００１１】請求項２の発明の空気質活性装置は、上記
において熱交換フィンを備えた冷却コイルに送風する送
風機を設けたものである。

【００１２】請求項２の発明によれば、上記に加えて熱
交換フィンを備えた冷却コイルに送風する送風機を設け
たので、冷却コイルにおける空気冷却能力を一層向上さ
せ、酸素富化空気の生成効率の著しい改善を図ることが
できるようになるものである。

【００１３】

【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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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、冷却コイル１
６に送風するための送風機３３と、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。

【００１８】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。

【００１９】ここで、冷却コイル１６は蛇行状に屈曲構
成された配管１６Ｃ（銅管）から構成されており、この
配管１６Ｃには図６の詳細構造図に示す如くアルミニウ
ム薄板から成る熱交換フィン１６Ｆ・・・が所定の間隔
で複数枚交熱的に取り付けられている。

【００２０】一方、前記五方弁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１８
Ｂに連通接続されている。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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内部中空の縦長円筒状（縦寸
法４００ｍｍ〜５００ｍｍ、直径８０ｍｍ〜８５ｍｍ）
に構成されており、その内側下部には吸湿剤５３（３５
０ｇ）が封入され、その上側には吸着剤５４（１ｋｇ）
が封入されている。

【００２７】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、その下側には高さ３０
ｍｍ程の範囲で空間が構成されている。この吸湿剤５３
は図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。

【００２８】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。また、吸着剤５
４の上側にも高さ３０ｍｍ程の範囲で空間が構成されて
いる。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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、配管１６Ｃ内を通過す
る過程で冷却される。

【００３４】ここで、空気ポンプ１３から吐出された空
気の温度は＋７０℃（圧力２ｋｇ／平方センチメート
ル）程に上昇しているが、冷却コイル１６の配管１６Ｃ
には熱交換フィン１６Ｆ・・・が取り付けられており、
且つ、送風機３３にて強制空冷されているので、室内空
気の温度は配管１６Ｃを出る時点で＋５５℃〜＋６０℃
程に低下する。また、係る温度低下によって空気の密度
も高くなるので、冷却コイル１６から出る空気量は多く
なる。

【００３５】そして、係る冷却コイル１６を出た空気は
五方弁１７の第１ポート１７Ａに入る。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、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上端の酸素富化空気出
口２１Ｂより流出する（吸着行程）。

【００３６】ここで、吸着剤５４による窒素吸着は発熱
を伴うため、温度は低い方が吸着効率は向上する。本発
明では冷却コイル１６にて空気ポンプ１３から吐出され
た室内空気を充分に冷却できるので、その後の吸着剤５
４による窒素吸着も効率良く行われるようになる。

【００３７】そして（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４
４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。

【００３８】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。

【００３９】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。吸着槽２
２内に酸素富化空気が流入すると、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。

【００４０】そして、下端の空気入口２２Ａから配管３
７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。

【００４１】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。

【００４２】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、同
様に冷却コイル１６で冷却された室内空気は配管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。

【００４３】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。

【００４４】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）。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】このように、本発明では吸着剤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２１、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。

【００４９】また、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。

【００５０】特に、空気ポンプ１３から吐出された空気
を冷却する冷却コイル１６を設け、且つ、この冷却コイ
ル１６の配管１６Ｃには熱交換フィン１６Ｆ・・・を取
り付けたので、空気ポンプ１３から吐出された温度の高
い空気の温度を円滑に低下させることができる。これに
より、吸着槽２１、２２に圧送される空気量を増大さ
せ、且つ、吸着剤５４による窒素吸着効率を向上させる
ことができるようになり、総じて酸素富化空気の生成効
率の改善を図ることが可能となる。また、熱交換フィン
１６Ｆ・・を取り付けたことにより、冷却コイル１６の
寸法を縮小することが可能となるので、空気質活性装置
１全体の一層の小型化も実現できる。

【００５１】また、冷却コイル１６は送風機３３で空冷
しているので、冷却コイル１６における空気冷却能力を
一層向上させ、酸素富化空気の生成効率の著しい改善を
図ることができるようになる。

【００５２】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、３個以上の吸着槽を設けて、
順次吸着行程と脱着行程を行わせても良い。また、実施
例では冷却コイル１６の配管１６Ｃにアルミニウム薄板
から成る熱交換フィン１６Ｆ・・を取り付けたが、配管
１６Ｃに針状の熱交換フィン（所謂スパインフィン）を
取り付けても有効である。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、吸着
剤がそれぞれ封入された吸着槽を少なくとも二つ設け、
空気ポンプにより吸引した空気を各吸着槽に圧送すると
共に、流路制御手段によって空気ポンプからの空気の流
路を切り換えることにより、各吸着槽を吸着行程と脱着
行程とに交互に切り換え、且つ、何れかの吸着槽を吸着
行程とした場合は、他の吸着槽を脱着行程とするように
構成したので、各吸着槽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。

【００５４】また、吸着行程中の吸着槽にて生成された
酸素富化空気の一部を、流路制御手段により、脱着行程
中の吸着槽に供給するようにしているので、脱着行程中
の吸着槽内では酸素分圧が上昇するため、吸着剤は円滑
に窒素を脱着するようになる。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に供給す
る酸素富化空気が少量でも吸着槽内の酸素分圧は上昇す
るので、酸素富化空気の生成効率にも支障が生じないも
のである。

【００５５】特に、空気ポンプから吐出された空気を冷
却する冷却コイルを設け、且つ、この冷却コイルには熱
交換フィンを取り付けたので、空気ポンプから吐出され
た温度の高い空気の温度を円滑に低下させることができ
る。これにより、吸着槽に圧送される空気量を増大さ
せ、且つ、吸着剤による窒素吸着効率を向上させること
ができるようになり、総じて酸素富化空気の生成効率の
改善を図ることが可能となる。また、熱交換フィンを取
り付けたことにより、冷却コイルの寸法を縮小すること
が可能となるので、装置全体の一層の小型化も実現でき
るものである。

【００５６】請求項２の発明によれば、上記に加えて熱
交換フィンを備えた冷却コイルに送風する送風機を設け
たので、冷却コイルにおける空気冷却能力を一層向上さ
せ、酸素富化空気の生成効率の著しい改善を図ることが
できるようになるものである。

【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冷却コイルの詳細構
造図である。

【符号の説明】

１ 空気質活性装置 １３ 空気ポンプ １６ 冷却コイル １６Ｆ 熱交換フィン １７、１８ 五方弁 ２１、２２ 吸着槽 ２６、２７ 逆止弁 ３３ 送風機 ３４ マスク ４６ 連通管 ４７ オリフィス ５４ 吸着剤 ５６ 制御装置

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 (2)

【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、 前記吸着剤がそれぞれ封入された少なくとも二つの吸着
   槽と、 吸引した空気を前記各吸着槽に圧送するための空気ポン
   プと、 この空気ポンプから吐出された空気を冷却する冷却コイ
   ルと、 この冷却コイルに取り付けられた熱交換フィンと、 前記冷却コイルから出た空気の流路を切り換えることに
   より、前記各吸着槽を吸着行程と脱着行程とに交互に切
   り換えると共に、何れかの吸着槽を吸着行程とした場合
   は、他の吸着槽を脱着行程とする流路制御手段とを備
   え、 この流路制御手段は、吸着行程中の前記吸着槽にて生成
   された酸素富化空気の一部を、脱着行程中の前記吸着槽
   に供給することを特徴とする空気質活性装置。
2. 【請求項２】 熱交換フィンを備えた冷却コイルに送風
   する送風機を設けたことを特徴とする請求項１の空気質
   活性装置。