JPS63218232A - 空気調節装置 - 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〉 本発明は主として居住用の部屋に用いる空気調節装置に
関するものである。

〈従来の技術〉 従来の此種装置は、居住空間の湿度や温度を調節するの
みで、部屋内の有害ガス、例えば二醜化炭素ガスを除去
するには換気を行う事が必要であった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 この様な従来の装置においては、冬期における換気によ
る熱エネルギの損失が大きい巷や、窓等の開口部を開閉
する手間が面倒である他、部屋内の酸素が常時不足傾向
にあると云う問題があり、特に夏期の冷房中における酸
欠状態が健康上太きな問題となっている。

く問題点を解決するための手段〉 本発明装置では、部屋ｌＯ内空間は第１図の如く、ガス
分離部５０と３本の管系２０，３０．４０で連結されて
いる。

上記ガス分離部′５０は、透過速度Ｈ２ｏ＞ＣＯ３＞Ｏ
２＞Ｎ゜〉Ｎ２　　の特性を有するガス分離膜５１を用
いて構成されており、ガス分離部５０に供給される被処
理ガス、即ち空気はガス分離膜５１を透過する事によっ
て分離富化される。

上記３本の管系２０．３０．４０は、上記部屋ｌＯ内空
間とガス分離部５０の被処理ガス供給側との間に設けら
れたガス供給管系２０及び非透過ガス取出管系３０と、
−上記部屋内空間とガス分離部のガス透過側との間に設
けられた透過ガス取出管系４０とに分けられており、各
管系には夫々弁装置２１，３１．４１が設けられている
。

上記弁装置２１，３１．４１の内弁透過ガス取出管系３
０と透過ガス取出管系４０との弁装置３１．４１は切換
弁に構成されており、これによってこの２管系３０．４
０は上記ガス分離部を上記部屋内空間と外気雰囲気中に
択一的に連通せしめる様に構成されると共に、上記透過
ガス取出管系４０と非透過ガス取出管系３０とは交番的
に外気中に開口する様に設定される。

上記ガス供給管系と透過ガス取出管系との一方又は双方
には被処理ガスに透過ガス圧を付与するためのガス圧付
与手段が設けてあり、これによって被処理ガスの１部は
ガス分離膜を透過する。

く作　　用〉 本発明装置はこの様なものであるから、ガス分離部には
ガス供給管系によって部屋内空間の空気と外気とが択−
的又は同時に供給される。

ガス分離部に供給されたガス、即ち空気はガス分ｇＩ膜
によって分離され、非透過ガスと透過ガスとのいづれか
一方が部屋内に還流され他方が外気中に排出される。

この様に部屋内に還流される分離ガスを透過ガスにする
か非透過ガスにするかは、部屋内で要求されている条件
で異り１例えば酸素が要求されていれば酸素富化された
透過ガスが選ばれ、除湿が要求されていれば非透過ガス
が選ばれる。

く実　施　例〉 第１図は本発明装置の構成を示す略解図で、空調を必要
とする部屋１０に設けた３木の管系２０．３０．４０と
、この管系によって部３１１０の内部空間と連通せしめ
られたガス分離部５０とが示されている。

上記ガス分離部５０は、透過速度Ｈ２０〉ＣＯ□＞Ｏ２
＞Ｎ゜〉Ｎ２の特性を有するガス分Ｉｌｌ膜５１１例え
ば旭硝子株式会社の製造に係るハイセンサ（登録商標）
を用いて作られており、このガス分離膜５１の被処理ガ
ス、即ち空気の供給側にはガス供給管系２０と非透過ガ
ス取出管系３０とが配置され、又透過側には透過ガス取
出管系４０が配設されている。

実施例では、上記ガス分離部５０は中空箱状の外装体５
２内にガス分ｇＩ膜５１ｔ−展張して、これによって区
分される一方内室から他方内室に向は分離ガスが透過す
る様に構成されているが、ガス分１ｌｌｌ膜は積層型の
平膜モジュールやスパイラルモジュール、或は又中空糸
モジュール等に構成される・事もあるから、実施例に示
す構成は単に説明を容易にするためのものにすぎないと
理解されるべきである。

上記各管系２０，３０．４０には夫々弁装置２１．３１
．４１が設けてあり、この弁装置２１，３１．４１によ
って各管系は随時外気中に開口する事が出来る。

このために各弁装置２１，３１．４１は外気中に開口す
る管口２１１，３１１，４１１を有していて、外気中に
排気したり或は又外気を吸気したりする事が出来る。

上記ガス供給管系２０は一ヒ記弁装置２１によって部屋
１０内の空気と外気とを択−的又は同時にガス分離部５
０のガス供給側に送る様に構成され、この弁装置２１は
センサー６１で動作する制御回路６０等の制御手段で駆
動される。

上記非透過ガス取出管系３０の弁装置３１と透過ガス取
出管系４０の弁装置４１とは切換弁に構成されており、
この弁装置３１．４１によって管系３０．４０は部屋１
０に連通されたり、或は又排ガスのために外気中に開口
せしめられる。

この非透過ガス取出管系３０の弁装置３１と透過ガス取
出管系４０の弁装置４１とは交番的に管糸を外気中に開
口せしめる様に連動駆動されており、この切換動作は上
記制御回路６０で駆動制御されている。

上記ガス供給管系２０と透過ガス取出管系４０の一方又
は双方には被処理ガスに透過ガス圧を付与するためのガ
ス圧付与手段が設けてあり、このガス圧付与手段は、実
施例においてはガス供給管系２０に設けられた送風ファ
ン２２と、透過ガス取出管系４０に設けられた真空ポン
プ４２とで構成されている。

上記被処理ガスはガス分＠＠Ｓｔの供給側と透過側との
圧力差によって分離されると共に、この圧力差の値によ
って分離ガスの富化内容が異るため、圧力差設定手段、
例えば上記制御回路６０からの信号で上記送風ファン２
２と上記真空ポンプ４２とを駆動制御する様な駆動回路
６２を設けておく事が望ましい。

尚上記ガス供給管系２０には、送風ファン２２の手前に
フィルタ２３を設けておく事が望ましく、かくすれば、
ガス分離部５０へ塵埃が侵入するのを防止出来る。

本発明装置はこの様なものであるから、例えば下記の如
くして部屋内空調を行なう事が出来る。

まず部屋１０内を加湿して同時に炭酸ガスを除ガスする
場合には、第２図に示す如く、ガス供給管系２０の弁装
置２１を開いて、外気と部屋ｉｏ内の空気とを、小さな
圧力差でガス分離部５０に送給すると共に、透過ガス取
出管系４０の弁装置４１を部屋１０に開口せしめて透過
ガスを部ＭＩＯ内に送り、一方弁透過管系３０を外気中
に開口せしめて非透過ガスを排気すれば良い。

この場合には、透過圧力差が小さいため、供給されたガ
ス中のＮ２０のみがガス分離Ｍ５１を透過しＣＯ２，０
□　、Ｎ２　は排気される事になるから、部屋１０内の
湿度を上昇させると同時にＣＯ２、Ｎ２　　等を除く事
が出来る。

次いで部屋１０内を除湿して同時に炭酸ガスを除ガスす
る場合には、第３図の如く、ガス供給管系２０を閉じて
、主として部Ｈｔｏ内の空気のみを、中程度の圧力差で
ガス分離部５０に供給すると共に、非透過ガスを部ＪＩ
ＩＯ内に還流し、透過ガスを外気に放散すれば良い。

この場合には、透過圧力差が中程度であるから。

供給ガス中のＨ２Ｏ１！１−Ｃｏ２とがガス分離膜５１
を透過して排気される一方、部屋内には酸素富化空気が
還流せしめられる事になり、従って部屋内は除湿される
と同時に炭酸ガスを除ガスされる。

続いて、部屋１０内を加湿すると同時に＃素富化したい
場合には、第４図の如く、ガス供給管系２０で外気と部
屋内空気とを合せて、大きな圧力差でガス分離部５０に
供給すると共に、透過ガスを室内に還流し、非透過ガス
を排気すれば良い。

この場合には、透過圧力差が大であるから、Ｎ２０，０
□がガス分離膜５１を透過して部屋内に供給される一方
、Ｎ２が排気され、部屋内は加湿及び酸素富化される。

最後に、部屋１０内を除湿したい場合には、第５図の如
く１部屋１０内の空気を小さい圧力差でガス分離部５０
に供給すると共に、透過ガスを外気中に排出し、非透過
ガスを部屋内に還流すれば良い。

この場合には、圧力差が小さいためガス分離膜５１を透
過するのはＮ２０だけとなり、従って部屋１０内は除湿
される。

以上の処において、実施例では上記ガス分離部５０のガ
ス分離膜５１が１段のみであるが、これは第６図に示す
如く、複数段設置しても良い。

而して、この様にすれば複数段のガス分離膜５１ａ、５
１ｂ、５１ｃによってガスを順次分離する事が出来るか
ら、例えば前述の加湿と酸素富化とを同時に行なう様な
場合にもＣＯ２ガスを除去する事が出来る。

即ち、この様な多段型ガス分離部５０では、第１段ガス
分離膜５１ａでＮ２　　を非透過分離して排気し、第２
段ガス分離膜５１ｂで０２を非透過分離して部屋１０へ
供給し、第３段ガス分離膜５１０でＣＯ２を非透過分離
して排気すると共にＨ２０を透過せしめる事が出来るか
ら、Ｈ２Ｏを弁５３によって部［１０内に供給したり或
は又排気したりする事により、ＣＯ２を除ガスした酸素
富化空気を加湿又は除湿状態の部屋内に送る事が出来る
。

〈発明の効果〉 本発明装置はこの様なものであるから、換気手間を要す
る事なく部屋内の酸素濃度を調整出来ると共に、各種セ
ンサーを用いて弁装置やガス圧付与手段を自動制御する
事が容易であるから、かくする事によって部屋内の環境
条件を快適に設定する事が出来ると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の構成を示す略解図、第２図乃至第
５図は夫々本発明装置の動作を説明する略解図、第６図
は本発明装置に使用するガス分離部の他の実施例を示す
略解説明図である。 図中１０は部屋、２０はガス供給管系、３０は非透過ガ
ス取出管系、４０は透過ガス取出管系、２１．３１．４
１は夫々弁装置、２２はガス圧付与手段としての送風フ
ァン、４２は同真空ポンプ、５０はガス分離部、５１．
５１ａ、５１ｂ、５１ｃは夫々ガス分離膜を示す。 特許出願人　　株式会社キューヒツクエンシニアリング
同上　　　　　日商岩井株式会社 同上　　市村敬司

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透過速度がＨ＿２Ｏ＞ＣＯ＿２＞Ｏ＿２＞Ｎ＿２の特性
   を有するガス分離膜を用いて作られたガス分離部と、こ
   のガス分離部の被処理ガス供給側と部屋内空間とを連通
   させるガス供給管系と、上記ガス分離部の被処理ガス供
   給側と上記部屋内空間とを連通させる非透過ガス取出管
   系と、上記ガス分離部の透過側と上記部屋内空間とを連
   通させる透過ガス取出管系とを備え、上記ガス供給管系
   には上記部屋内空気と外気とを同時又は別々に管系内に
   流す弁装置を設け、上記非透過ガス取出管系と上記透過
   ガス取出管系には夫々切換弁型の弁装置を設けて、これ
   により各管系に流れるガスを上記部屋内と外気中に択一
   的に送出する様に構成すると共に、上記両管系の弁装置
   が上記ガス分離部と上記部屋内空間とを交番的に連通せ
   しめる様に構成し、上記ガス供給管系と上記透過ガス取
   出管系との一方又は双方には上記ガス分離膜に供給する
   被処理ガスに透過ガス圧を付与する様なガス圧付与手段
   を設けた事を特徴とする空気調節装置。