KR100701863B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 부화 장치의 투과막의 온도 특성을 고려하여, 보다 안정적으로 원하는 부화 공기 공급량을 확보하는 것이 가능한 가스 부화 장치이다.

특정한 가스를 선택적으로 투과시키는 선택성 가스 투과막인 산소 부화막(2a)과, 특정 가스를 투과하는 측에 압력차를 발생시켜 산소 부화된 공기를 반송하는 용량 가변의 펌프(3)와, 산소 부화막 근방의 온도를 검출하는 온도 검출 센서(5)를 설치하고, 온도 검출 센서(5)에 의해 검출된 온도에 의거하여 펌프(3)의 운전 용량을 가변으로 한다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}

본 발명은 부화(富化)된 가스의 공급량 제어에 특징을 갖는 가스 부화 수단을 구비하는 가스 부화 장치 및 그것을 구비한 송풍 장치에 관한 것이다.

종래, 가스 부화 장치로서 산소를 부화하는 산소 부화 공기 공급 장치를 설치한 공기 조화기가 일본 특허공개공보 평2-136631호 공보에 개시되고, 피공조 공기를 가열, 냉각하는 공기 조화 수단과, 공기 중의 산소와 질소를 분리하는 공기 분리 수단을 구비하고 있다. 공기 분리 수단은 산소와 질소를 분리하여 산소를 선택적으로 투과시키는 기능막과, 이 기능막의 산소가 투과하는 측에 설치하여 기능막에 압력차를 발생시키기 위한 감압 펌프와, 기능막의 산소가 투과하지 않은 측에는 질소를 배기하는 송풍 수단을 설치하고 있다.

공기 분리 수단은 다음 동작을 실시한다. 즉, 펌프가 운전되면 기능막인 산소 부화막의 펌프측의 공기가 감압되어 상류측의 공기로부터 부화되는 특정 가스 로서 산소가 선택적으로 많이 흡입되고, 상대적으로 산소 농도가 높은 공기를 피공조 공간에 대하여 방출시켜, 피공조 공간의 산소 농도를 높이는 것이다.

그러나, 상기 산소 부화막과 같은 선택성 가스 투과막은, 일반적으로 다음과 같은 특성을 갖고 있다. 즉, 감압 펌프의 운전 용량, 즉 발생하는 진공도를 거의 일정한 조건으로 하면, 선택성 가스 투과막의 온도가 높아지면 그 투과 유량은 증대하지만, 막 투과 후의 특정 가스인 산소 농도는 저하한다. 반대로 온도가 낮아지면, 특정 가스의 농도는 상승하지만 투과 유량은 저하된다. 따라서, 선택성 가스 투과막을 투과하는 특정 가스인 산소의 공급량을,

특정 가스 공급량=(막 투과 후의 특정 가스 농도)×(막을 투과하는 특정 가스가 부화된 부화 가스의 투과 유량)

으로 평가하면, 일반적으로 특정 가스의 공급량은 온도가 낮을수록 저하하는 경향이 있다.

이 때문에, 이러한 선택성 가스 투과막을 사용하고, 온도가 낮은 조건에서도 소정량의 특정 가스를 공급하기 위해서는, 필연적으로 선택성 가스 투과막, 혹은 감압 펌프의 펌프 능력을 대형화하는 것 등이 필요해진다. 따라서, 가스 부화 장치의 비용 상승이나 그 대형화에 관련하여, 한편으로는 온도가 높은 조건 하에서는 특정 가스의 공급 과다가 되는 등의 과제를 갖고 있었다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여, 이러한 선택성 가스 투과막의 온도 특성의 영향을 받지 않고, 원하는 특정 가스의 공급량을 확보할 수 있는 가스 부화 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 가스 부화 장치는, 적어도 유입하는 유입 가스에 포함되는 특정 가스를 부화시키는 가스 부화 수단과, 가스 부화 수단에 차압을 발생시킴과 동시에 유입 가스를 가스 부화 수단에 유도하는 차압 발생 수단을 구비하고, 가스 부화 수단에 의해서 부화되는 특정 가스의 농도와 유량에 의해 결정되는 특정 가스의 공급량을, 가스 부화 수단의 배치 환경 정보에 의거하여 제어하고 있다.

이러한 구성으로 함으로써, 가스 부화 수단이 배치되어 있는 조건의 영향을 받지 않고 특정 가스의 공급량을 안정시키는 것이 가능해지고, 사용자의 원하는 특정 가스의 조건이 되는 최적 공간을 만들어낼 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 공기조화기에 이용하는 가스 부화 장치의 구성을 도시하는 단면도,

도 2는 동 가스 부화 장치에 있어서의 펌프의 운전 용량을 일정하게 한 경우의 산소 부화막의 온도와 투과 후의 산소 농도의 관계를 도시하는 특성도,

도 3은 동 가스 부화 장치에 있어서의 펌프의 운전 용량을 일정하게 한 경우의 산소 부화막의 온도와 투과 유량의 관계를 도시하는 특성도,

도 4는 동 가스 부화 장치에 있어서의 산소 부화막 온도와 부화 공기 공급량의 관계를 도시하는 특성도,

도 5는 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 공기조화기에 이용하는 가스 부화 장치의 펌프의 제어계를 도시하는 블록도,

도 6은 동 펌프의 제어 사양예를 도시하는 플로우 차트,

도 7은 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 공기조화기에 이용하는 가스 부화 장치의 산소 부화막의 온도와 부화 공기 공급량 및 펌프의 운전율의 관계를 도시하는 특성도,

도 8은 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 온도 검출 센서의 온도에 대한 펌프의 운전 상태를 도시하는 타임 차트,

도 9는 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 공기 조화기의 실외기의 단면도,

도 10은 동 공기 조화기의 실내기 측면도,

도 11은 동 가스 부화 장치를 사용한 다른 공기 조화기의 실외기의 단면도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시형태에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 본 발명의 실시형태에서는, 특정 가스를 산소로 한 산소 부화의 용도로 제공하는 장치에 관해서 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 산소 부화에 한정되지 않고, 특정 가스로서, 예컨대 질소나 탄산 가스 등을 사용하는 것이 바람직한 장치, 공간 등, 그 요구에 따라서 특정 가스를 설정할 수 있고 여러 가지 용도에 적용할 수 있는 것이다.

(실시형태 1)

우선 본 발명의 실시형태 1에 관해서, 도 1∼도 6을 사용하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 가스 부화 장치의 구성을 도시하는 단면도이다. 도 1에 있어서 가스 부화 장치(1)의 내부에는, 유입하는 유입 가스로서 공기를 사용하고, 그 공기 중의 산소를 특정 가스로서 선택적으로 분리하기 위한 가스 부화 수단인 산소 부화막 유닛(2)과, 산소 부화막 유닛(2)에 차압을 발생시켜 공기를 산소 부화 유닛(2)에 유도하기 위한 차압 발생 수단인 용량 가변의 펌프(3)가 설치되어 있다. 산소 부화막 유닛(2)은, 예컨대 실리콘계 재료로 이루어지는 선택성 가스 투과막에 의해 구성된 산소 부화막(2a)이 다층으로 적층되어 있다. 펌프(3)는 용량 가변형의 감압 펌프이고, 접속 호스(4)의 산소 부화막 유닛측 접속부(4b)를 통하여 산소 부화막 유닛(2)과 접속되며, 토출측 접속부(4a)에 의해서 펌프(3)의 토출측과 접속되어 있다. 또한, 산소 부화막 유닛(2)의 근방에는, 그 배치 환경 정보인 온도를 검출하는 온도 검출 센서(5)와, 온도 검출 센서(5)에 의해 검출한 온도에 의해서 펌프(3)의 구동, 제어를 실시하는 컨트롤 유닛(7)이 설치되어 있다. 또한, 산소 부화막 유닛(2)의 흡입부(2c)에는, 산소 부화막(2a)의 근방에 체류하는 질소가 부화된 공기를 배기하는 송풍 팬(6)이 설치되어 있다.

다음에, 이렇게 구성된 가스 부화 장치(1)의 동작에 관해서 설명한다. 컨트롤 유닛(7)으로부터의 운전 개시 지령에 의거하여 펌프(3)가 운전되면, 산소 부화막 유닛(2)의 산소 부화막(2a) 사이의 공간(2b)이 감압되고, 흡입부(2c)로부터 공기(6a) 흡입되며, 산소 부화막(2a)을 투과하기 쉬운 산소가 그 압력차에 의해 산소 부화막(2a)을 투과한다. 산소 부화막(2a)을 투과하고, 상대적으로 산소 농도가 높아진 부화 공기가 펌프(3)를 경유하고 접속 호스(4)를 통과하여 토출측 접속부(4a)에서 방출된다. 한편, 산소 부화막(2a)을 투과하기 어려운 질소는 송풍 팬(6)에 의해 산소 부화막 유닛(2) 부근에 체류하지 않도록 배기된다.

다음에, 이러한 선택성 가스 투과막의 특성에 관해서 설명한다. 도 2 내지 도 4에 산소 부화막(2a)에 유입하는 공기에 포함되는 특정 가스로서의 산소의 투과특성을 도시하고 있다. 도 2는 펌프(3)의 운전 용량을 일정하게 한 경우의 산소 부화막(2a)의 온도와 투과 후의 산소 농도의 관계를 도시하는 특성도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 산소 부화막(2a)의 온도가 높아짐에 따라서, 투과한 산소 부화 상태의 공기 중에 있어서의 산소의 농도가 상대적으로 저하하고, 반대로, 온도가 낮아짐에 따라서 농도가 상승한다는 특성을 도시하고 있다. 한편, 도 3은 펌프(3)의 운전 용량을 일정하게 한 경우의 산소 부화막(2a)의 온도와 산소 부화막(2a)을 투과하는 공기의 투과 유량의 관계를 도시하는 특성도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 온도가 높아짐에 따라서 투과 유량이 상승하고, 온도가 낮아짐에 따라서 투과 유량이 저하한다는 온도 특성을 도시하고 있다. 도 4는 도 2, 도 3의 특성에 의해서 결정되는 온도와 부화 공기 공급량의 관계를 도시하는 특성도이다.

펌프(3)의 운전 용량을 회전수로 제어하는 경우에 있어서, 기준이 되는 산소 부화막의 근방의 온도(ta1)에 대하여 기준의 회전수(R1)일 때에 산소 농도(c1), 투과 유량(q1)에서 목표의 산소 부화 공기 공급량을 만족한다는 경우에 관해서 설명한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 온도 검출 센서(5)에서 검지된 산소 부화막(2a) 근방의 온도가, 기준이 되는 온도(ta1)보다 낮은 ta3이었다고 하면, 산소 부화막(2a)의 출구측, 즉 투과 후의 부화 공기의 산소 농도는 c1보다도 높은 c3이 된다. 예컨대, ta1이 20℃일 때 c1은 32%가 되고, ta3이 0℃일 때에는 c3이 33.5%로 증가한다.

그러나 도 3에 도시하는 바와 같이, 부화 공기의 투과 유량은 온도의 저하에 대해서 q1을 100으로 하면 q3은 약 60으로 저하된다. 그 결과, 도 4에 도시하는 바와 같이, 부화 공기 공급량은 온도가 ta3인 경우는 기준의 온도(ta1)인 경우에 비교하여 w1로부터 w3으로 저하된다.

본 발명의 실시형태 1에 있어서의 공기조화기에 이용하는 가스 부화 장치(1)에서는, 온도 검출 센서(5)에 의해 검출한 온도에 의거하여 펌프(3)의 운전 용량을 컨트롤하고 있다. 도 5는, 용량 가변의 펌프(3)의 제어계를 도시하는 블록도이다. 제어계는 교류 전원(8), 교류 전원(8)의 출력을 정류하여 각 회로에 직류를 공급하기 위한 전원 공급 회로(9), 제어 수단이 되는 마이크로 프로세서(10), 펌프 드라이브 회로(15)로 구성되고 있다. 마이크로 프로세서(10)는, 입력 회로(11), 중앙 연산 처리 장치(이하 CPU라 함 : 12), 메모리(13) 및 출력 회로(14)에 의해 구성되고 있다. 여기서, 메모리(13)는 미리 설정된 온도를 기억하는 설정 온도 기억 수단이다. 펌프(3)는 출력 회로(14)로부터 송출된 신호에 따라서 펌프 드라이브 회로(15)에 의해서 구동 제어된다.

다음에 도 6을 사용하여 그 운전 제어에 관해서 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 공기조화기의 가스 부화 장치의 펌프(3)의 제어 사양예를 도시하는 플로우 차트이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 선택성 가스 투과막에 의해 구성된 산소 부화막(2a)은, 그 온도에 의해서 부화 공기의 투과 유량과 투과 후의 특정 가스인 산소의 농도가 변화하고, 투과 유량과 그 산소 농도의 곱에 의해서 결정되는 부화 공기 공급량이 변화한다. 여기에서는, 회전수를 가변으로 하여 그 운전 용량을 제어하는 펌프(3)를 사용하고, 소정 회전수(R1)로 운전되고 있을 때에 산소 부화막(2a) 근방의 온도(Ta)가 ta1이라면 목표의 부화 공기 공급량이 얻어지는 경우에 관해서 설명한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 가스 부화 장치(1)는, 펌프 회전수(R1)로 운전을 개시한 후, 온도 검출 센서(5)가 검출한 배치 환경 정보로서의 온도(Ta)를 입력 회로(11)를 통하여 CPU(12)에 로드하는 단계 16에 들어간다. 다음에, 단계 16에서 로드한 온도(Ta)와 메모리(13)에 미리 설정한 제1 설정 온도(ta1)를 비교하는 단계 17에 들어가, Ta<ta1이면 단계 18로 진행하고, Ta≥ta1이면 단계 19로 진행한다. Ta<ta1의 경우에는, 산소 농도는 높지만 투과 유량이 작기 때문에 전체의 부화 공기 공급량이 작아진다. 따라서, 단계 18에서는 펌프(3)의 회전수를 소정 회전수(R1)보다 크게 한 회전수(R3)로 하고, 부화 공기 공급량을 증대시키도록 작용시켜, 일정 시간 운전 후에 단계 16으로 되돌아간다. 한편, 단계 19에 있어서는, 온도(Ta)와 메모리(13)에 미리 설정한 제1 설정 온도(ta1), 제2 설정 온도(ta2)와 비교하여, tal≤Ta<ta2이면 단계 20으로 진행하고, Ta≥ta2이면 단계 21로 진행한다. 온도(ta2)에서는 산소 농도는 낮지만, 투과 유량이 크기 때문에 산소 부화 공기의 공급량이 과대해진다. 따라서, 단계 20에서는 펌프(3)의 회전수를 소정 회전수(R1)보다 작게 한 회전수(R2)로 감소시켜 부화 공기 공급량을 적게 하고, 일정 시간 운전 후에 단계 16으로 되돌아간다. 또한, 단계 21에서는 펌프(3)의 운전을 정지하여 단계 16으로 되돌아간다. 이렇게 하여, 원하는 부화 공기 공급량으로 제어하는 것이 가능해진다.

또한 본 발명은, 미리 설정된 특정 가스의 공급량에 의거하여, 그 공급량을 만족하도록 펌프(3)의 운전 용량을 가변적으로 제어해도 된다. 즉, 도 4에 도시하는 부화 공기 공급량은, 산소 부화막(2a)의 온도, 또는 산소 부화막(2a)을 통과하는 공기 온도, 나아가서는 산소 부화막의 배치되어 있는 장치 통체의 주위 온도 등으로부터 그 온도 특성에 의거하여 추측 가능하고, 장치 설계 상 또는 사용자의 요구 레벨에 의해, 부화 공기의 필요 공급량이 설정되어 있으면, 그 값에 근접할수록 펌프의 운전 용량을 컨트롤하면 된다.

예컨대, 부화 공기 공급량 설정값 가변 손잡이 등의 공급량을 설정하는 설정 수단을 통하여 특정 가스의 부화 공기 공급 레벨을 조정 가능하게 설정하고, 이 설정 수단으로 설정된 공급량에 의거하여 펌프의 운전 용량을 가변적으로 제어하도록 하면, 사용자는 설정 가능한 범위에서 사용자가 원하는 특정 가스의 농도로 컨트롤할 수 있다. 설정 수단에서의 설정은, 「고」, 「중」, 「저」와 같은 상대적인 것이 간편하고 사용하기 쉽다.

한편, 실시형태 1에서는 도 1에 도시하는 바와 같이, 배치 환경 정보로서의 온도로서, 산소 부화막 유닛(2)에 유입하는 흡입부(2c) 근방의 공기 온도를 사용하고 있다. 그 때문에, 간접적으로 산소 부화막(2a)의 온도를 추정하고, 이들 온도 검출 센서(5)를 직접 산소 부화막 유닛(2)에 장착할 필요가 없으며, 온도 검출 센서(5)의 배치나 고정 방법 등에 관해서는 설계적인 자유도를 가지고 선정할 수 있다.

또한, 산소 부화막(2a)의 배치 환경 정보로서 이렇게 흡입 공기 온도 등을 사용한 경우에는, 그 온도가 직접적인 막의 온도로 추정하기 어렵기 때문에, 장치의 구성, 배치 등에 의해 소정의 온도 보정을 추가하여 산소 부화막(2a)의 온도를 추정하도록 할 수도 있다.

또한, 적층 배치된 산소 부화막(2a)의 공간(2b)의 공기 온도를 검지해도 되고, 산소 부화막(2a) 그 자체의 온도를 사용하면 보다 엄밀하게 산소 부화막(2a)의 특성을 파악할 수 있어 제어가 쉬워진다. 또한, 산소 부화 유닛(2)을 구성하는 통체의 온도를 사용해도 된다.

한편, 상기 실시형태에서는 회전수로서 R1, R2, R3의 3단계의 전환으로 설명하였지만 인버터의 구동 장치를 사용하여 연속적으로 변화시키도록 해도 되는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 상기 실시형태에서는 펌프로서 그 회전에 의해서 운전 용량을 제어하는 경우에 관해서 설명하였지만, 회전에 의하지 않고 왕복 운동에 의한 경우, 그 왕복 운동의 주파수를 제어하는 경우에 관해서도 적용 가능하다.

또한, 본 실시형태에서는 AC 전원을 사용한 인버터 제어에 의해서 펌프(3)의 회전수 제어를 실시하는 예에 관해서 설명하였지만, DC 모터를 사용하고 그 DC 모터에 인가하는 전압을 제어하여 펌프(3)의 운전 용량을 제어하도록 하여 구성을 간편하게 하는 것도 가능하다.

(실시형태 2)

다음에 본 발명의 실시형태 2에 관해서 도 7, 도 8을 사용하여 설명한다. 실시형태 1에서는, 배치 환경 정보에 따라서 펌프의 운전 용량인 회전수 등을 가변으로 하여 소정의 부화 공기 공급량을 제어하는 예에 관해서 설명하였다. 실시형 태 2에 있어서는, 펌프의 회전수를 일정하게 하고, 그 운전율을 가변으로 하여 부화 공기 공급량을 제어하는 경우에 관해서 설명한다. 여기에서, 운전율이란 펌프를 ON-OFF의 간헐 운전으로 한 경우의, 소정 시간에 있어서의 ON 시간의 비율이고, 운전율도 광의의 운전 용량으로서 정의된다.

실시형태 2에 있어서는, 실시형태 1에서 설명한 공기조화기의 가스 부화 장치(1)를 사용하여, 펌프(3)의 운전 상태가 다를 뿐이기 때문에 동일 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 사용하고 있다. 도 7은, 실시형태 1에서 설명한 도 4의 온도에 대한 부화 공기 공급량의 특성에, 다시 온도에 대한 펌프(3)의 운전율과의 관계를 도시하는 특성을 부가한 특성도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 펌프(3)의 회전수를 일정하게 하면, 부화 공기 공급량은 온도 상승과 동시에 증가한다. 따라서, 실시형태 2에서는, 온도에 대하여 운전율을 가변으로 하고, 온도가 낮을 때에는 운전율을 크게 하며, 온도가 높을 때에는 운전율을 작게 하는 것이다.

예컨대, 소정 온도(ta4)일 때에 운전율(MR3)로 소정의 부화 공기 공급량이 얻어지는 경우, 온도가 ta4 이하인 경우에는 운전율을 MR3보다도 큰 MR1, MR2로 하고, 온도가 ta4 이상일 때에는 반대로 운전율을 MR3보다도 작은 MR4, MR5로 하는 것이다.

여기에서 MR1>MR2>MR3>MR4>MR5이고, 예컨대 MR1은 운전율이 100%인 연속 ON 운전, MR5는 운전율이 0%인 연속 OFF 운전으로 하고 있다. 따라서, 이렇게 온도에 따라서 운전율을 가변으로 함에 따라 부화 공기 공급량을 도 7의 사선 영역(A)에서 도시하는 바와 같이 거의 일정하게 할 수 있다. 한편, 도 7에 있어서는 온도에 대 한 운전율의 변화를 단계형으로 하고 있지만, 이 단계 수를 많이 취하여 근사적으로 연속시켜 변화시키는 것도 가능하다.

도 8은 실시형태 2에 있어서, 도 1에 도시하는 산소 부화막 유닛(2)의 흡입부(2c)에 형성된 온도 검출 센서(5)의 온도에 대한 펌프(3)의 운전 상태를 도시하는 타임 차트이다. 도 8에 도시하는 예에서는, 운전율이 3개의 단계로 정의되어 있는 경우에 관해서 도시하고, 온도가 ta9 미만인 경우에는 연속 운전인 MR9로 운전하고, 온도가 ta9 이상 ta10 이하에서는 운전율 MR10으로 운전하며, 그 이상의 온도에서는 운전율 MR11로 운전하도록 하고 있다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 가스 부화 장치(1)의 운전은 외기 온도의 변화에 의해서 흡입 공기(6a)의 온도가 변화해도, 펌프(3)의 운전율을 그 온도에 따라서 가변으로 함으로써, 부화 공기 공급량을 거의 일정하게 할 수 있고, 특히 외기 온도가 낮은 경우 등은 연속 운전으로 하여 운전 용량을 높일 수 있다.

한편, 필요 부화 공기 공급량을 결정하는 운전율의 값은, 가스 부화 장치를 구성하는 구성 요소의 특성에 의해서 임의로 결정할 수 있고, 예컨대 겨울철의 저외기온시에는 연속 운전에 의해서 필요 부화 공기 공급량을 확보할 수 있도록 하여, 그 이상의 온도에서 운전율을 임의로 바꾸도록 해도 된다.

또한, 실시형태 1에서 설명한 것과 마찬가지로, 온도 검출 센서(5)는 산소 부화막(2a)의 온도로 해도 되고, 산소 부화막 유닛(2)의 통체부 온도 등을 사용해도 된다.

(실시형태 3)

다음에 본 발명의 실시형태 3에 관해서 도 9, 도 10, 도 11을 사용하여 설명한다. 도 9는 공기조화기의 실외기의 단면도, 도 10은 동 공기 조화기의 실내기의 측면도이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 실외기(22)는 실외 열 교환기(24), 압축기(25), 송풍 팬(26)을 구비하고, 산소 부화막(2a)으로 이루어지는 산소 부화막 유닛(2)이 실외기(22)의 바람회로 내에 설치되어 있다. 산소 부화막(2a)에 압력차를 발생시키고, 산소를 반송하기 위한 용량 가변의 펌프(3)가 산소 부화막 유닛(2)에 접속되며, 산소 부화된 공기를 실내측으로 송출하는 호스(4)가 산소 부화막 유닛(2)으로부터 펌프(3)를 경유하여 실내기(23)까지 연결된다. 산소 부화막 유닛(2)의 근방에는, 산소 부화막(2a) 근방의 온도를 검출하는 온도 검출 센서(5)가 설치되어 있다.

또한, 도 10에 도시하는 바와 같이, 실내기(23)에는 호스(4)가 실외기(22)에 설치한 산소 부화막 유닛(2)으로부터 연장되어 설치되고, 실내기(23)에 설치한 송풍 팬(도시하지 않음)에 의해 형성되는 바람회로 내에 산소 토출구(4a)가 개구되어 있다. 따라서, 피공조 공간인 실내에, 산소 부화막 유닛(2)에 의해 가스 부화된 산소 농도가 높은 공기가 방출된다.

상기 구성의 가스 부화 장치를 사용한 공기 조화기의 동작을 이하에 설명한다. 실외기(22)의 송풍 팬(26)에 의해 산소 부화막 유닛(2) 근방에 흡입된 공기가, 용량 가변의 펌프(3)의 압력차에 의해서 산소 부화막(2a)에 유입한다. 산소 부화막(2a)은 산소가 투과하기 쉬운 특성을 갖고 있기 때문에, 상대적으로 산소 농 도가 높아진 산소 부화된 공기가, 펌프(3), 호스(4)를 경유하여 실내기(23)의 내부에 있는 산소 토출구(4a)에서 실내로 분출된다. 한편, 산소 부화막(2a)을 투과하기 어려운 질소는, 송풍 팬(26)에 의해 실외기(22)의 밖으로 배출된다.

여기에서, 가스 부화 장치는 실시형태 1 및 실시형태 2에서 설명한 가스 부화 장치를 사용하여, 온도 검출 센서(5)에 의해서 가스 부화 수단인 산소 부화막(2a) 근방의 배치 환경 정보인 온도를 검지하고, 용량 가변의 펌프(3)의 회전수나 운전 시간인 운전율을 제어하고 있다. 그 때문에, 실내기(23)의 바람회로 내에 송출하는 부화 공기 공급량을 컨트롤할 수 있고, 실내기(23)에 설치한 송풍 팬에 의해서 피공조 공간인 실내에 산소량이 컨트롤된 바람을 송풍하는 것이 가능한 송풍 장치로 할 수 있다.

한편, 본 실시형태에서는 도 9에 도시한 바와 같이, 온도 검출 센서(5)를 송풍 팬(26)에 의해 흡입된 외기가 실외 열 교환기(24)를 통과한 후의 바람회로 내에 설치하고 있지만, 다음의 구성으로 해도 마찬가지의 효과를 발현한다. 즉, 도 11에 도시하는 바와 같이, 온도 검출 센서(5)를 실외기(22)의 흡입 온도 센서(27)와 겸용하여, 공기 조화기의 운전 모드나 압축기의 운전 용량 등으로부터 실외 열 교환기(24)를 통과하여 산소 부화막 유닛(2)에 유입하는 공기 혹은 산소 부화막(2a)의 온도를 추측하여, 펌프(3)의 운전 용량을 제어해도 된다.

또한, 실시형태 3과 같이, 가스 부화 수단인 산소 부화막 유닛(2)을 옥외에 설치하는 경우의 쪽이 본 발명의 효과를 발현할 수 있는 것이다. 즉, 산소 부화막(2a)의 온도 변화는 실내에 설치되는 경우보다도 커지기 때문에 부화 공기 공급량 이 크게 변동하지만, 본 발명과 같이 펌프(3)의 운전 용량을 제어하여 안정된 산소량을 실내에 공급함으로써 쾌적 공조를 실현할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 공기조화기에 의하면, 선택성 가스 투과막의 온도 특성을 감안하여, 차압 발생 수단인 펌프의 운전 용량을 제어하여 산소 부화 공기를 외기 온도 등에 좌우되지 않고 안정되게 공급할 수 있고, 특히 피공조 공간에 최적 공기를 공급하는 공기 조화기 등에 유용하다.

Claims (16)

1. 적어도 산소 부화 수단과, 상기 산소 부화 수단에 차압을 발생시키는 운전 용량 가변의 차압 발생 수단을 구비한 실외기를 갖고, 상기 산소 부화 수단 및 상기 차압 발생 수단에 의해 발생된 산소 부화 공기를 실내측에 송출하도록 구성된 공기 조화기로서,

   상기 실외기가 배치된 옥외 공기 온도를 검지하고, 검지된 공기 온도에 의거하여 실내측에 공급되는 산소 부화 공기의 공급량이 소정 공급량 이상이 되도록 상기 차압 발생 수단의 운전 용량을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기
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11. 적어도 산소 부화 수단과, 상기 산소 부화 수단에 차압을 발생시키는 운전 용량 가변의 차압 발생 수단을 구비한 실외기를 갖고, 상기 산소 부화 수단 및 상기 차압 발생 수단에 의해 발생된 산소 부화 공기를 실내측에 송출하도록 구성된 공기 조화기로서,

    상기 산소 부화 수단 근방의 공기 온도를 검지하고, 검지된 공기 온도에 의거하여 실내측에 공급되는 산소 부화 공기의 공급량이 소정 공급량 이상이 되도록 상기 차압 발생 수단의 운전 용량을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
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16. 제1항 또는 제11항에 있어서, 공기 온도가 소정 온도 이하일 때에, 상기 차압 발생 수단의 운전 용량을 높이도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.

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