JPH1121106A - 空気質活性装置 - Google Patents
空気質活性装置Info
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- JPH1121106A JPH1121106A JP9175046A JP17504697A JPH1121106A JP H1121106 A JPH1121106 A JP H1121106A JP 9175046 A JP9175046 A JP 9175046A JP 17504697 A JP17504697 A JP 17504697A JP H1121106 A JPH1121106 A JP H1121106A
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- adsorption
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【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、酸素富化空気の生成を円滑に行いつ
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
気を各吸着槽に圧送するための空気ポンプ13と、この
空気ポンプから吐出され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五方弁17、18と、
脱着行程の吸着槽からの空気を排気する配管40と、こ
の配管に介設されたバッファタンク24とを備えてい
る。
質活性装置により、酸素富化空気の生成を円滑に行いつ
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
気を各吸着槽に圧送するための空気ポンプ13と、この
空気ポンプから吐出され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五方弁17、18と、
脱着行程の吸着槽からの空気を排気する配管40と、こ
の配管に介設されたバッファタンク24とを備えてい
る。
Description
【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。
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。
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。
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。
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。
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、酸素富化空気の
生成を円滑に行いつつ、コストの低減と装置の小型化を
図ることを目的とする。
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、酸素富化空気の
生成を円滑に行いつつ、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、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、脱着
行程の吸着槽からの空気を排気する排気経路と、この排
気経路中に介設されたタンクとを備えており、流路制御
手段は、空気ポンプからの空気を吸着行程中の吸着槽に
供給し、当該吸着行程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と共に、
当該脱着行程の吸着槽を排気経路に連通するものであ
る。
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、脱着
行程の吸着槽からの空気を排気する排気経路と、この排
気経路中に介設されたタンクとを備えており、流路制御
手段は、空気ポンプからの空気を吸着行程中の吸着槽に
供給し、当該吸着行程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と共に、
当該脱着行程の吸着槽を排気経路に連通するものであ
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吐出され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、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。
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吐出され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、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】特に、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。
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。
【0010】更に、脱着行程の吸着槽は流路制御手段に
より排気経路に連通されるので、窒素が放出された空気
は排気経路により排気される。このとき、排気経路には
タンクが介設されているので、吸着行程であった吸着槽
から排気経路に加わる圧力もタンクによって緩和され
る。これにより、吸着行程から脱着行程に切り替わった
際に、排気経路で発生する騒音も抑制することができる
ようになるものである。
より排気経路に連通されるので、窒素が放出された空気
は排気経路により排気される。このとき、排気経路には
タンクが介設されているので、吸着行程であった吸着槽
から排気経路に加わる圧力もタンクによって緩和され
る。これにより、吸着行程から脱着行程に切り替わった
際に、排気経路で発生する騒音も抑制することができる
ようになるものである。
【0011】
【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。
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。
【0012】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。
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。
【0013】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。
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。
【0014】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。
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。
【0015】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。
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。
【0016】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。
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。
【0017】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。
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。
【0018】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。
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。
【0019】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。
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。
【0020】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。
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。
【0021】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。
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。
【0022】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。
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。
【0023】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。
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。
【0024】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。
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。
【0025】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。
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。
【0026】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。
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。
【0027】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。
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。
【0028】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。
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。
【0029】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。
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。
【0030】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。
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。
【0031】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)。
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)。
【0032】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。
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。
【0033】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。
48によりマスク34からの吐出量が均等化される。
【0034】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。
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。
【0035】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。
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。
【0036】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。
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。
【0037】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。
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。
【0038】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。
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。
【0039】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)。
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)。
【0040】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。
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。
【0041】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。
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。
【0042】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。
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。
【0043】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。
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。
【0044】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。
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。
【0045】更に、脱着行程の吸着槽21或いは22は
五方弁17、18により排気用の配管40に連通される
ので、窒素が放出された空気は配管40によりサイレン
サ32から排気される。このとき、配管40にはバッフ
ァタンク24が介設されているので、吸着行程であった
吸着槽21或いは22から配管40に加わる圧力もバッ
ファタンク24によって緩和される。これにより、吸着
行程から脱着行程に切り替わった際に、係る排気経路で
発生する騒音も抑制することができるようになる。
五方弁17、18により排気用の配管40に連通される
ので、窒素が放出された空気は配管40によりサイレン
サ32から排気される。このとき、配管40にはバッフ
ァタンク24が介設されているので、吸着行程であった
吸着槽21或いは22から配管40に加わる圧力もバッ
ファタンク24によって緩和される。これにより、吸着
行程から脱着行程に切り替わった際に、係る排気経路で
発生する騒音も抑制することができるようになる。
【0046】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。
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。
【0047】
【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吐出された
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、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。
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吐出された
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、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。
【0048】特に、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。
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。
【0049】更に、脱着行程の吸着槽は流路制御手段に
より排気経路に連通されるので、窒素が放出された空気
は排気経路により排気される。このとき、排気経路には
タンクが介設されているので、吸着行程であった吸着槽
から排気経路に加わる圧力もタンクによって緩和され
る。これにより、吸着行程から脱着行程に切り替わった
際に、排気経路で発生する騒音も抑制することができる
ようになるものである。
より排気経路に連通されるので、窒素が放出された空気
は排気経路により排気される。このとき、排気経路には
タンクが介設されているので、吸着行程であった吸着槽
から排気経路に加わる圧力もタンクによって緩和され
る。これにより、吸着行程から脱着行程に切り替わった
際に、排気経路で発生する騒音も抑制することができる
ようになるものである。
【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内部構成図である。
【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。
明するための図である。
【図5】五方弁の動作を説明するタイミングチャートで
ある。
ある。
1 空気質活性装置 13 空気ポンプ 17、18 五方弁 21、22 吸着槽 24 バッファタンク 34 マスク 40 配管 41、43 配管 54 吸着剤 56 制御装置 68、69 オリフィス
───────────────────────────────────────────────────── 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 (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、 脱着行程の前記吸着槽からの空気を排気する排気経路
と、 この排気経路中に介設されたタンクとを備え、 前記流路制御手段は、前記空気ポンプからの空気を吸着
行程中の前記吸着槽に供給し、当該吸着行程の吸着槽に
て生成された酸素富化空気の一部を、脱着行程中の前記
吸着槽に供給すると共に、当該脱着行程の吸着槽を前記
排気経路に連通することを特徴とする空気質活性装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9175046A JPH1121106A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 空気質活性装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9175046A JPH1121106A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 空気質活性装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1121106A true JPH1121106A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=15989289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9175046A Withdrawn JPH1121106A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 空気質活性装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1121106A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003034508A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-02-07 | Roki Techno Co Ltd | 酸素濃縮器 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP9175046A patent/JPH1121106A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003034508A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-02-07 | Roki Techno Co Ltd | 酸素濃縮器 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050811 |