JP3537814B1 - 選択性ガス富化装置 - Google Patents
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- F24F13/24—Means for preventing or suppressing noise
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- Duct Arrangements (AREA)
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】吐出口での騒音を低減させること。
【解決手段】所定のガス成分の濃度を高める機能を有す
るガス富化ユニットと、前記ガス成分を送出するポンプ
と、前記ポンプから送出される前記ガス成分を搬送する
送風管と、前記送風管の端部に接続する吐出消音器とを
備えた選択性ガス富化装置であって、前記吐出消音器に
は、前記送風管と連通する吸入流路と、複数の吐出口
と、前記吸入流路とそれぞれの前記吐出口とを連通する
複数の分岐流路とを有することを特徴とする選択性ガス
富化装置。
るガス富化ユニットと、前記ガス成分を送出するポンプ
と、前記ポンプから送出される前記ガス成分を搬送する
送風管と、前記送風管の端部に接続する吐出消音器とを
備えた選択性ガス富化装置であって、前記吐出消音器に
は、前記送風管と連通する吸入流路と、複数の吐出口
と、前記吸入流路とそれぞれの前記吐出口とを連通する
複数の分岐流路とを有することを特徴とする選択性ガス
富化装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定のガス成分の
濃度を高める機能を備えた選択性ガス富化装置に関す
る。
濃度を高める機能を備えた選択性ガス富化装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、選択性ガス透過膜を用いた酸素富
化装置や窒素富化装置など、特定のガス濃度を相対的に
向上させる装置が医療用の酸素富化装置、空気調和機、
空気清浄機などの機器として提案されている。例えば酸
素濃度を向上させるものとして、分離型空気調和機の室
外機に酸素富化手段を設け、その酸素が富化された空気
を、送出配管を介して室内機に送り、室内側に放出して
被空調空間である室内の酸素濃度を向上させて、居住者
の快適性の用に供するものがある（例えば特許文献
１）。一方、特許文献１においても課題として取り上げ
られているように、酸素富化膜を用いた酸素富化装置で
は、酸素富化膜は空気成分の大半を占める窒素と分離さ
せ選択的に酸素を透過させるものの、現在実用化されて
いる酸素富化膜は酸素と同時に少なくとも空気中の水分
も透過させる特徴を持っている。即ち、酸素富化膜の１
次側の空気に対して、膜を透過した２次側では窒素が分
離された分だけ相対的に湿度が高くなり、露点が１次側
の空気に比べて上昇するため、膜の２次側配管中でしば
しば結露水を発生させてしまうことが知られている。
化装置や窒素富化装置など、特定のガス濃度を相対的に
向上させる装置が医療用の酸素富化装置、空気調和機、
空気清浄機などの機器として提案されている。例えば酸
素濃度を向上させるものとして、分離型空気調和機の室
外機に酸素富化手段を設け、その酸素が富化された空気
を、送出配管を介して室内機に送り、室内側に放出して
被空調空間である室内の酸素濃度を向上させて、居住者
の快適性の用に供するものがある（例えば特許文献
１）。一方、特許文献１においても課題として取り上げ
られているように、酸素富化膜を用いた酸素富化装置で
は、酸素富化膜は空気成分の大半を占める窒素と分離さ
せ選択的に酸素を透過させるものの、現在実用化されて
いる酸素富化膜は酸素と同時に少なくとも空気中の水分
も透過させる特徴を持っている。即ち、酸素富化膜の１
次側の空気に対して、膜を透過した２次側では窒素が分
離された分だけ相対的に湿度が高くなり、露点が１次側
の空気に比べて上昇するため、膜の２次側配管中でしば
しば結露水を発生させてしまうことが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１３２２７号公報（図１
等）
等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように選択性ガス
透過膜や、ＰＳＡ法など吸着材を用いた選択性ガス富化
装置では、分離装置の２次側では必然的に相対湿度が上
がり、空気の露点が上昇するために結露水を発生しやす
い。そして発生した結露水が空気の流れによって室内に
運ばれる際に「コポコポ」や「ピチパチ」というような
空気脈動や破裂音が発生することがあり、それがユーザ
の居住する室内側に伝播してユーザに不快感を与える可
能性がある。また、この種の装置に用いられるポンプか
らも、動作時に脈動音が生じ、このポンプからの脈動音
についても室内側に伝搬することでユーザに不快感を与
える。更には、この結露水を吐出口から排出させるため
に風速を高めると、耳障りな流速音が発生してしまうと
いう問題がある。
透過膜や、ＰＳＡ法など吸着材を用いた選択性ガス富化
装置では、分離装置の２次側では必然的に相対湿度が上
がり、空気の露点が上昇するために結露水を発生しやす
い。そして発生した結露水が空気の流れによって室内に
運ばれる際に「コポコポ」や「ピチパチ」というような
空気脈動や破裂音が発生することがあり、それがユーザ
の居住する室内側に伝播してユーザに不快感を与える可
能性がある。また、この種の装置に用いられるポンプか
らも、動作時に脈動音が生じ、このポンプからの脈動音
についても室内側に伝搬することでユーザに不快感を与
える。更には、この結露水を吐出口から排出させるため
に風速を高めると、耳障りな流速音が発生してしまうと
いう問題がある。
【０００５】そこで本発明は、吐出口での騒音を低減さ
せることを目的とする。特に本発明は、発生した結露水
を吐出口から排出する際の吐出口での流速音を低減させ
ることを目的とする。また本発明は、ポンプから生じる
低周波域の脈動音を減衰させることを目的とする。また
本発明は、発生した結露水が空気の流れによって室内に
運ばれる際に生じる空気脈動や破裂音を低減することを
目的とする。また本発明は、送風管中に生じた結露水を
吐出口から確実に吐出させることを目的とする。
せることを目的とする。特に本発明は、発生した結露水
を吐出口から排出する際の吐出口での流速音を低減させ
ることを目的とする。また本発明は、ポンプから生じる
低周波域の脈動音を減衰させることを目的とする。また
本発明は、発生した結露水が空気の流れによって室内に
運ばれる際に生じる空気脈動や破裂音を低減することを
目的とする。また本発明は、送風管中に生じた結露水を
吐出口から確実に吐出させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
空気調和装置は、所定のガス成分の濃度を高める機能を
有するガス富化ユニットと、前記ガス富化ユニットを通
過した富化ガスを送出するポンプと、前記ポンプから送
出される前記富化ガスを搬送する送風管と、前記送風管
の端部に接続された吐出消音器とを有して構成される空
気調和装置であって、前記吐出消音器は、前記送風管と
連通する吸入流路と、複数の吐出口と、前記吸入流路と
それぞれの前記吐出口とを連通する複数の分岐流路とを
有すると共に、前記分岐流路のうちのひとつの流路は他
の前記分岐流路よりも低位置となるように配置されると
共に前記富化ガスに含まれて搬送される結露水を選択的
に排出し、他の前記分岐流路よりも低位置となるように
配置された前記流路は、他の前記分岐流路よりも長さが
短くなるように構成したことを特徴とする。請求項２記
載の本発明は、請求項１に記載の空気調和装置におい
て、前記ガス富化ユニットを、空気中の酸素を優先的に
通過させる酸素富化膜によって構成したことを特徴とす
る。請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に
記載の空気調和装置において、前記ガス富化ユニットと
前記ポンプとを室外空間に配置し、前記吐出口を室内空
間に配置したことを特徴とする。請求項４記載の本発明
は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気調和
装置において、室外ユニットと室内ユニットから構成さ
れ、前記ガス富化ユニットと前記ポンプとを前記室外ユ
ニットに配置し、前記吐出口を前記室内ユニットに配置
したことを特徴とする。
空気調和装置は、所定のガス成分の濃度を高める機能を
有するガス富化ユニットと、前記ガス富化ユニットを通
過した富化ガスを送出するポンプと、前記ポンプから送
出される前記富化ガスを搬送する送風管と、前記送風管
の端部に接続された吐出消音器とを有して構成される空
気調和装置であって、前記吐出消音器は、前記送風管と
連通する吸入流路と、複数の吐出口と、前記吸入流路と
それぞれの前記吐出口とを連通する複数の分岐流路とを
有すると共に、前記分岐流路のうちのひとつの流路は他
の前記分岐流路よりも低位置となるように配置されると
共に前記富化ガスに含まれて搬送される結露水を選択的
に排出し、他の前記分岐流路よりも低位置となるように
配置された前記流路は、他の前記分岐流路よりも長さが
短くなるように構成したことを特徴とする。請求項２記
載の本発明は、請求項１に記載の空気調和装置におい
て、前記ガス富化ユニットを、空気中の酸素を優先的に
通過させる酸素富化膜によって構成したことを特徴とす
る。請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に
記載の空気調和装置において、前記ガス富化ユニットと
前記ポンプとを室外空間に配置し、前記吐出口を室内空
間に配置したことを特徴とする。請求項４記載の本発明
は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気調和
装置において、室外ユニットと室内ユニットから構成さ
れ、前記ガス富化ユニットと前記ポンプとを前記室外ユ
ニットに配置し、前記吐出口を前記室内ユニットに配置
したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態による
空気調和装置は、吐出消音器は、送風管と連通する吸入
流路と、複数の吐出口と、吸入流路とそれぞれの吐出口
とを連通する複数の分岐流路とを有すると共に、分岐流
路のうちのひとつの流路は他の分岐流路よりも低位置と
なるように配置されると共に富化ガスに含まれて搬送さ
れる結露水を選択的に排出し、他の分岐流路よりも低位
置となるように配置された流路は、他の分岐流路よりも
長さが短くなるように構成したものである。本実施の形
態によれば、吐出口において流路が分岐されているため
に、吐出口での流速を遅くすることで流速音を低減させ
ることができる。従って、例えばポンプの能力制御やポ
ンプの上流側からの空気導入時などの、流速が変化する
場合には、速い流速時の流速音の低減を図ることができ
る。また本実施の形態によれば、送風管中に結露を生じ
ても、この結露水を低位置に配置した分岐流路に導き、
この低位置の分岐流路から吐出させることができるの
で、送風管の中で水滴が流動したり、破裂したりする時
に生じる騒音を防止することができる。また本実施の形
態によれば、低位置に配置した分岐流路を他の分岐流路
よりも長さを短くして吐出流速を高めることで、結露水
を排出しやすくすることができる。本発明の第２の実施
の形態は、第１の実施の形態による空気調和装置におい
て、ガス富化ユニットを、空気中の酸素を優先的に通過
させる酸素富化膜によって構成したものである。本実施
の形態によれば、他の方式に比較してポンプへの負担が
小さく、低コストで酸素富化の空気を取り出すことがで
きる。本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実
施の形態による空気調和装置において、ガス富化ユニッ
トとポンプとを室外空間に配置し、吐出口を室内空間に
配置したものである。本実施の形態によれば、室外から
酸素富化の空気を取り出し、室内にこの酸素富化の空気
を放出することができるので室内を酸素富化の状態とす
ることができる。本発明の第４の実施の形態は、第１か
ら第３の実施の形態による空気調和装置において、室外
ユニットと室内ユニットから構成され、ガス富化ユニッ
トとポンプとを室外ユニットに配置し、吐出口を室内ユ
ニットに配置したものである。本実施の形態によれば、
空気調和機能に酸素富化の機能を追加した空気調和装置
を実現することができる。
空気調和装置は、吐出消音器は、送風管と連通する吸入
流路と、複数の吐出口と、吸入流路とそれぞれの吐出口
とを連通する複数の分岐流路とを有すると共に、分岐流
路のうちのひとつの流路は他の分岐流路よりも低位置と
なるように配置されると共に富化ガスに含まれて搬送さ
れる結露水を選択的に排出し、他の分岐流路よりも低位
置となるように配置された流路は、他の分岐流路よりも
長さが短くなるように構成したものである。本実施の形
態によれば、吐出口において流路が分岐されているため
に、吐出口での流速を遅くすることで流速音を低減させ
ることができる。従って、例えばポンプの能力制御やポ
ンプの上流側からの空気導入時などの、流速が変化する
場合には、速い流速時の流速音の低減を図ることができ
る。また本実施の形態によれば、送風管中に結露を生じ
ても、この結露水を低位置に配置した分岐流路に導き、
この低位置の分岐流路から吐出させることができるの
で、送風管の中で水滴が流動したり、破裂したりする時
に生じる騒音を防止することができる。また本実施の形
態によれば、低位置に配置した分岐流路を他の分岐流路
よりも長さを短くして吐出流速を高めることで、結露水
を排出しやすくすることができる。本発明の第２の実施
の形態は、第１の実施の形態による空気調和装置におい
て、ガス富化ユニットを、空気中の酸素を優先的に通過
させる酸素富化膜によって構成したものである。本実施
の形態によれば、他の方式に比較してポンプへの負担が
小さく、低コストで酸素富化の空気を取り出すことがで
きる。本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実
施の形態による空気調和装置において、ガス富化ユニッ
トとポンプとを室外空間に配置し、吐出口を室内空間に
配置したものである。本実施の形態によれば、室外から
酸素富化の空気を取り出し、室内にこの酸素富化の空気
を放出することができるので室内を酸素富化の状態とす
ることができる。本発明の第４の実施の形態は、第１か
ら第３の実施の形態による空気調和装置において、室外
ユニットと室内ユニットから構成され、ガス富化ユニッ
トとポンプとを室外ユニットに配置し、吐出口を室内ユ
ニットに配置したものである。本実施の形態によれば、
空気調和機能に酸素富化の機能を追加した空気調和装置
を実現することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例による選択性ガス富
化装置を、室外ユニットと室内ユニットから構成される
空気調和装置に適用した場合について説明する。図１は
本実施例による空気調和装置の構成図である。同図にお
いて、空気調和装置は室外ユニット１０と室内ユニット
２０から構成され、冷媒ガスが循環するように接続配管
（図示せず）で接続されている。室外ユニット１０は、
圧縮機１１、熱交換器１２、及びファン１３を有すると
ともに、一室を隔してガス富化ユニット３１、減圧ポン
プ３２等の選択性ガス富化装置の主な構成部材が設けら
れている。室内ユニット２０は、ファン２１や熱交換器
２２を有するとともに、選択性ガス富化装置の吐出口を
構成する吐出消音器４０が設けられている。
化装置を、室外ユニットと室内ユニットから構成される
空気調和装置に適用した場合について説明する。図１は
本実施例による空気調和装置の構成図である。同図にお
いて、空気調和装置は室外ユニット１０と室内ユニット
２０から構成され、冷媒ガスが循環するように接続配管
（図示せず）で接続されている。室外ユニット１０は、
圧縮機１１、熱交換器１２、及びファン１３を有すると
ともに、一室を隔してガス富化ユニット３１、減圧ポン
プ３２等の選択性ガス富化装置の主な構成部材が設けら
れている。室内ユニット２０は、ファン２１や熱交換器
２２を有するとともに、選択性ガス富化装置の吐出口を
構成する吐出消音器４０が設けられている。
【０００９】選択性ガス富化装置は、選択性ガス透過膜
である酸素富化膜を備えたガス富化ユニット３１と、ガ
ス富化ユニット３１の二次側を減圧する減圧ポンプ３２
と、ガス富化ユニット３１と減圧ポンプ３２とを通気可
能に連結する酸素供給主管３４と、酸素供給主管３４に
接続された大気導入管３５と、減圧ポンプ３２の吐出側
に連結された吐出主管３６と、大気導入管３５への大気
の導入を制御する制御弁３７と、減圧ポンプ３２と制御
弁３７とを制御する制御装置３８を備えている。また選
択性ガス富化装置は、風速センサ（風速検知手段）３９
Ａと温度センサ（温度検知手段）３９Ｂとを備えてい
る。ここで風速センサ３９Ａは、ガス富化ユニット３１
から吐出消音器４０に至る通風路に設けるが、本実施例
では酸素供給主管３４に設けている。また温度センサ３
９Ｂは、通風路が配設された空間の温度を検出するもの
であり、本実施例では室外の外気温度を検出する。風速
センサ３９Ａと温度センサ３９Ｂからの信号は制御装置
３８に入力される。
である酸素富化膜を備えたガス富化ユニット３１と、ガ
ス富化ユニット３１の二次側を減圧する減圧ポンプ３２
と、ガス富化ユニット３１と減圧ポンプ３２とを通気可
能に連結する酸素供給主管３４と、酸素供給主管３４に
接続された大気導入管３５と、減圧ポンプ３２の吐出側
に連結された吐出主管３６と、大気導入管３５への大気
の導入を制御する制御弁３７と、減圧ポンプ３２と制御
弁３７とを制御する制御装置３８を備えている。また選
択性ガス富化装置は、風速センサ（風速検知手段）３９
Ａと温度センサ（温度検知手段）３９Ｂとを備えてい
る。ここで風速センサ３９Ａは、ガス富化ユニット３１
から吐出消音器４０に至る通風路に設けるが、本実施例
では酸素供給主管３４に設けている。また温度センサ３
９Ｂは、通風路が配設された空間の温度を検出するもの
であり、本実施例では室外の外気温度を検出する。風速
センサ３９Ａと温度センサ３９Ｂからの信号は制御装置
３８に入力される。
【００１０】送風管４は、吐出主管３６と吐出消音器４
０とを接続する配管であり、室外ユニット１０から導出
し室内ユニット２０内に導入されている。ガス富化ユニ
ット３１の１次側（大気側）には、滞留する窒素富化空
気を掃気するためのファン（図示せず）を配置してお
き、選択性ガス富化装置の運転に連動して動作させると
よい。また、ガス富化ユニット３１を、室外ユニット１
０のファン１３を有する送風回路内に配置し、ファン１
３の送風によってガス富化ユニット３１の１次側の窒素
富化空気を掃気するようにしてもよい。またガス富化ユ
ニット３１、減圧ポンプ３２、酸素供給主管３４、大気
導入管３５、吐出主管３６、制御弁３７、及び制御装置
３８は、独立したユニットとして構成して、室外ユニッ
ト１０の枠体に装着する構成としてもよい。また大気導
入管３５は、その一部に例えばキャピラリチューブなど
の減圧器を直列に設けている。一方、吐出消音器４０
は、室内ユニット２０の筐体内部またはその付近に配置
され、室内ユニット２０内の送風回路中に配置される場
合には、ファン２１の動作により吹き出される送風に酸
素富化空気が添加されて吹出し口より室内空間に送出さ
れる。なお吐出消音器４０は、熱交換器２２の風回路の
上流側で、熱交換器２２の水受け皿の上方に設けること
が好ましい。
０とを接続する配管であり、室外ユニット１０から導出
し室内ユニット２０内に導入されている。ガス富化ユニ
ット３１の１次側（大気側）には、滞留する窒素富化空
気を掃気するためのファン（図示せず）を配置してお
き、選択性ガス富化装置の運転に連動して動作させると
よい。また、ガス富化ユニット３１を、室外ユニット１
０のファン１３を有する送風回路内に配置し、ファン１
３の送風によってガス富化ユニット３１の１次側の窒素
富化空気を掃気するようにしてもよい。またガス富化ユ
ニット３１、減圧ポンプ３２、酸素供給主管３４、大気
導入管３５、吐出主管３６、制御弁３７、及び制御装置
３８は、独立したユニットとして構成して、室外ユニッ
ト１０の枠体に装着する構成としてもよい。また大気導
入管３５は、その一部に例えばキャピラリチューブなど
の減圧器を直列に設けている。一方、吐出消音器４０
は、室内ユニット２０の筐体内部またはその付近に配置
され、室内ユニット２０内の送風回路中に配置される場
合には、ファン２１の動作により吹き出される送風に酸
素富化空気が添加されて吹出し口より室内空間に送出さ
れる。なお吐出消音器４０は、熱交換器２２の風回路の
上流側で、熱交換器２２の水受け皿の上方に設けること
が好ましい。
【００１１】次に、図２及び図３を用いて、上記実施例
で説明した吐出消音器の構成について説明する。図２は
本実施例による吐出消音器の斜視図、図３は同吐出消音
器の断面図である。本実施例による吐出消音器４０は、
本体４１と、この本体４１の一方の側面を覆う本体カバ
ー４２とより構成されている。本体４１の一端側には吸
入流路４３が、本体４１の他端側には複数の吐出口４４
Ａ、４４Ｂがそれぞれ形成されている。吸入流路４３と
それぞれの吐出口４４Ａ、４４Ｂとは、分岐流路４５
Ａ、４５Ｂによって連通されている。吸入流路４３及び
分岐流路４５Ａ、４５Ｂは、本体４１の一方の側面に設
けた溝と、この溝を覆う本体カバー４２とによって構成
される。なお本体４１は、切削によって溝を形成し、又
は樹脂の一体成形によって溝を形成する。吸入流路４３
の上流側端部は、送風管４が挿入され固定される。ま
た、吸入流路４３の一部には、ウレタン材からなる消音
材４６が設けられている。分岐流路４５Ａの下流側に
は、所定長さの細管部４７Ａが設けられ、この細管部４
７Ａの下流側端部が吐出口４４Ａを構成している。ま
た、分岐流路４５Ｂの下流側には、所定長さの細管部４
７Ｂが設けられ、この細管部４７Ｂの下流側端部が吐出
口４４Ｂを構成している。
で説明した吐出消音器の構成について説明する。図２は
本実施例による吐出消音器の斜視図、図３は同吐出消音
器の断面図である。本実施例による吐出消音器４０は、
本体４１と、この本体４１の一方の側面を覆う本体カバ
ー４２とより構成されている。本体４１の一端側には吸
入流路４３が、本体４１の他端側には複数の吐出口４４
Ａ、４４Ｂがそれぞれ形成されている。吸入流路４３と
それぞれの吐出口４４Ａ、４４Ｂとは、分岐流路４５
Ａ、４５Ｂによって連通されている。吸入流路４３及び
分岐流路４５Ａ、４５Ｂは、本体４１の一方の側面に設
けた溝と、この溝を覆う本体カバー４２とによって構成
される。なお本体４１は、切削によって溝を形成し、又
は樹脂の一体成形によって溝を形成する。吸入流路４３
の上流側端部は、送風管４が挿入され固定される。ま
た、吸入流路４３の一部には、ウレタン材からなる消音
材４６が設けられている。分岐流路４５Ａの下流側に
は、所定長さの細管部４７Ａが設けられ、この細管部４
７Ａの下流側端部が吐出口４４Ａを構成している。ま
た、分岐流路４５Ｂの下流側には、所定長さの細管部４
７Ｂが設けられ、この細管部４７Ｂの下流側端部が吐出
口４４Ｂを構成している。
【００１２】本実施例のように、細管部４７Ａ、４７Ｂ
で吐出口４４Ａ、４４Ｂを構成することで、結露水を吐
出しやすくすることができるとともに、ガスの吐出状態
を確認しやすくなるが、細管部４７Ａ、４７Ｂは、分岐
流路４５Ａ、４５Ｂの中間部に設けても、ポンプから生
じる脈動音の減衰を図ることができる。分岐流路４５Ａ
と分岐流路４５Ｂとは、同じ長さで同じ流路断面形状で
構成されている。また、細管部４７Ａと細管部４７Ｂと
は、同じ長さで同じ流路断面形状で構成されている。こ
のように、複数に分岐させたそれぞれの分岐流路、及び
それぞれに設けた細管部の長さと流路断面形状を等しく
することで、吐出口から吐出されるガス流速を均等にす
ることができ、一部の吐出口からの流速だけが速くなる
ことによって生じる流速音を防止することができる。吐
出口４４Ｂにつながる分岐流路４５Ｂは、吐出口４４Ａ
につながる分岐流路４５Ａよりも低位置となるように配
置されている。
で吐出口４４Ａ、４４Ｂを構成することで、結露水を吐
出しやすくすることができるとともに、ガスの吐出状態
を確認しやすくなるが、細管部４７Ａ、４７Ｂは、分岐
流路４５Ａ、４５Ｂの中間部に設けても、ポンプから生
じる脈動音の減衰を図ることができる。分岐流路４５Ａ
と分岐流路４５Ｂとは、同じ長さで同じ流路断面形状で
構成されている。また、細管部４７Ａと細管部４７Ｂと
は、同じ長さで同じ流路断面形状で構成されている。こ
のように、複数に分岐させたそれぞれの分岐流路、及び
それぞれに設けた細管部の長さと流路断面形状を等しく
することで、吐出口から吐出されるガス流速を均等にす
ることができ、一部の吐出口からの流速だけが速くなる
ことによって生じる流速音を防止することができる。吐
出口４４Ｂにつながる分岐流路４５Ｂは、吐出口４４Ａ
につながる分岐流路４５Ａよりも低位置となるように配
置されている。
【００１３】本実施例では、２つに分岐した分岐流路４
５Ａ、４５Ｂを示したが、３つ以上の分岐流路を構成す
る場合には、いずれかの分岐流路が他の分岐流路よりも
低位置となるように配置する。このように、少なくとも
一つの分岐流路を他の分岐流路よりも低位置に配置する
ことで、この低位置に配置した分岐流路に結露水を導く
ことができる。なお、低位置に配置した分岐流路を他の
分岐流路よりも長さを短くし、又は流路断面形状を小さ
くして吐出流速を高めてもよい。このように低位置に配
置する分岐流路の吐出流速を高めることで、結露水を排
出しやすくすることができる。なお、本体４１の他方の
側面には、複数の爪部４８が設けられている。吐出消音
器４０は、これら爪部４８を、熱交換器２２を構成する
フィンに挿入することで設置される。
５Ａ、４５Ｂを示したが、３つ以上の分岐流路を構成す
る場合には、いずれかの分岐流路が他の分岐流路よりも
低位置となるように配置する。このように、少なくとも
一つの分岐流路を他の分岐流路よりも低位置に配置する
ことで、この低位置に配置した分岐流路に結露水を導く
ことができる。なお、低位置に配置した分岐流路を他の
分岐流路よりも長さを短くし、又は流路断面形状を小さ
くして吐出流速を高めてもよい。このように低位置に配
置する分岐流路の吐出流速を高めることで、結露水を排
出しやすくすることができる。なお、本体４１の他方の
側面には、複数の爪部４８が設けられている。吐出消音
器４０は、これら爪部４８を、熱交換器２２を構成する
フィンに挿入することで設置される。
【００１４】ここで、図４及び図５を用いて、細管部４
７Ａ、４７Ｂの径と長さについて説明する。図４は本実
施例による吐出消音器の細管部の最適な径を説明するた
めの特性図、図５は同細管部の最適な長さを説明するた
めの特性図である。まず、細管部の直径の寸法を変化さ
せた場合の通気流速音とポンプの伝播音との関係は図４
に示す関係にある。すなわち、細管部の径が大きくなれ
ば、通気流速音は減少するが、ポンプの脈動音は増加す
る。従って、通気流速音とポンプの脈動音とが同レベル
の騒音値となる領域での径を細管部の径として決定す
る。本実施例の場合には細管部の直径は２．５ｍｍであ
り、２〜３ｍｍの範囲で決定することが好ましい。次
に、細管部の長さを変化させてポンプの伝播音を測定す
る。図５に示すように、細管部の長さを長くすれば、ポ
ンプの伝播音は低下するが、所定長さ以上では騒音の低
下はほとんど生じない。本実施例の場合には細管部の所
定長さとして１０ｍｍ以上の長さであればよいが、１５
ｍｍを採用する。
７Ａ、４７Ｂの径と長さについて説明する。図４は本実
施例による吐出消音器の細管部の最適な径を説明するた
めの特性図、図５は同細管部の最適な長さを説明するた
めの特性図である。まず、細管部の直径の寸法を変化さ
せた場合の通気流速音とポンプの伝播音との関係は図４
に示す関係にある。すなわち、細管部の径が大きくなれ
ば、通気流速音は減少するが、ポンプの脈動音は増加す
る。従って、通気流速音とポンプの脈動音とが同レベル
の騒音値となる領域での径を細管部の径として決定す
る。本実施例の場合には細管部の直径は２．５ｍｍであ
り、２〜３ｍｍの範囲で決定することが好ましい。次
に、細管部の長さを変化させてポンプの伝播音を測定す
る。図５に示すように、細管部の長さを長くすれば、ポ
ンプの伝播音は低下するが、所定長さ以上では騒音の低
下はほとんど生じない。本実施例の場合には細管部の所
定長さとして１０ｍｍ以上の長さであればよいが、１５
ｍｍを採用する。
【００１５】上記構成において、減圧ポンプ３２が運転
されると、ガス富化ユニット３１内で酸素富化膜を通過
した空気は、酸素供給主管３４を通過して減圧ポンプ３
２に吸い込まれ、酸素富化された空気が吐出主管３６、
送風管４を順次通過して吐出消音器４０に送出される。
吐出消音器４０に導入された空気は、吸入流路４３にお
いて消音材４６で消音されるとともに、分岐流路４５
Ａ、４５Ｂにおいて流速が低下することで流速音が低減
される。そして、細管部４７Ａ、４７Ｂにおいて、ポン
プ３２で生じる脈動音を減衰させる。このようにして、
吐出消音器４０において、流速音とともに真空ポンプ特
有の脈動音を低減させることができる。なお、制御弁３
７が開の状態では、ガス富化ユニット３１を通過する場
合よりも大気導入管３５を通過する場合の方が流通抵抗
は小さくなるように構成されている。従って、制御弁３
７を開状態にすれば、大気はガス富化ユニット３１側で
はなく大気導入管３５側から優先的に導入される。更に
は、抵抗が小さい分ガス富化ユニット３１を通過する場
合よりもより多量の空気が導入可能であるため、吐出主
管３６などに滞留する結露水は風速向上により、吐出消
音器４０側に押し出されやすくなるとともに、風速向上
で蒸発量も向上するため結露水の低減を図ることができ
る。更には、万一結露水が経路内で結露してしまう場合
でも、相当風速で氷結を吐出消音器４０に押し出すこと
もできる。このように制御弁３７を開状態にした場合
に、吐出消音器４０での分岐流路４５Ａ、４５Ｂによっ
て流速を低下させることができるので、風速向上による
流速音を低減することができる。
されると、ガス富化ユニット３１内で酸素富化膜を通過
した空気は、酸素供給主管３４を通過して減圧ポンプ３
２に吸い込まれ、酸素富化された空気が吐出主管３６、
送風管４を順次通過して吐出消音器４０に送出される。
吐出消音器４０に導入された空気は、吸入流路４３にお
いて消音材４６で消音されるとともに、分岐流路４５
Ａ、４５Ｂにおいて流速が低下することで流速音が低減
される。そして、細管部４７Ａ、４７Ｂにおいて、ポン
プ３２で生じる脈動音を減衰させる。このようにして、
吐出消音器４０において、流速音とともに真空ポンプ特
有の脈動音を低減させることができる。なお、制御弁３
７が開の状態では、ガス富化ユニット３１を通過する場
合よりも大気導入管３５を通過する場合の方が流通抵抗
は小さくなるように構成されている。従って、制御弁３
７を開状態にすれば、大気はガス富化ユニット３１側で
はなく大気導入管３５側から優先的に導入される。更に
は、抵抗が小さい分ガス富化ユニット３１を通過する場
合よりもより多量の空気が導入可能であるため、吐出主
管３６などに滞留する結露水は風速向上により、吐出消
音器４０側に押し出されやすくなるとともに、風速向上
で蒸発量も向上するため結露水の低減を図ることができ
る。更には、万一結露水が経路内で結露してしまう場合
でも、相当風速で氷結を吐出消音器４０に押し出すこと
もできる。このように制御弁３７を開状態にした場合
に、吐出消音器４０での分岐流路４５Ａ、４５Ｂによっ
て流速を低下させることができるので、風速向上による
流速音を低減することができる。
【００１６】次に上記実施例で示した制御装置３８の制
御動作について以下に説明する。まず、風速センサ３９
Ａからの入力信号だけで減圧ポンプ３２と制御弁３７を
制御する場合について説明する。所定値以上の風速を検
知している場合には、正常状態と判断して制御弁３７を
閉として減圧ポンプ３２を動作させる。そして、風速が
所定値を下回った場合には、減圧ポンプ３２の運転を継
続したまま制御弁３７を開とする。もし結露水などによ
って通風路が閉塞されかかっている場合には、制御弁３
７の解放によって外気が導入され、通風路内の風速が増
加して結露水を吐出口３３から吐出させることができ
る。しかしこの状態で所定時間経過しても風速が所定値
以上に復帰しない場合には、減圧ポンプ３２を停止す
る。
御動作について以下に説明する。まず、風速センサ３９
Ａからの入力信号だけで減圧ポンプ３２と制御弁３７を
制御する場合について説明する。所定値以上の風速を検
知している場合には、正常状態と判断して制御弁３７を
閉として減圧ポンプ３２を動作させる。そして、風速が
所定値を下回った場合には、減圧ポンプ３２の運転を継
続したまま制御弁３７を開とする。もし結露水などによ
って通風路が閉塞されかかっている場合には、制御弁３
７の解放によって外気が導入され、通風路内の風速が増
加して結露水を吐出口３３から吐出させることができ
る。しかしこの状態で所定時間経過しても風速が所定値
以上に復帰しない場合には、減圧ポンプ３２を停止す
る。
【００１７】次に、風速センサ３９Ａと温度センサ３９
Ｂからの入力信号で減圧ポンプ３２と制御弁３７を制御
する場合について説明する。所定値以上の風速及び外気
温を検知している場合には、正常状態と判断して制御弁
３７を閉として減圧ポンプ３２を動作させる。外気温が
所定値を下回った場合には、結露水が凍結する可能性が
あるため、制御弁３７を開として通風路内の風速を増加
させ、凍結の防止を図る。外気温は所定値よりも高い
が、風速が所定値を下回った場合には、減圧ポンプ３２
の運転を継続したまま制御弁３７を開とする。もし結露
水などによって通風路が閉塞されかかっている場合に
は、制御弁３７の解放によって外気が導入され、通風路
内の風速が増加して結露水を吐出口３３から吐出させる
ことができる。しかしこの状態で所定時間経過しても風
速が所定値以上に復帰しない場合、又は外気温が所定値
を下回った場合には減圧ポンプ３２を停止する。
Ｂからの入力信号で減圧ポンプ３２と制御弁３７を制御
する場合について説明する。所定値以上の風速及び外気
温を検知している場合には、正常状態と判断して制御弁
３７を閉として減圧ポンプ３２を動作させる。外気温が
所定値を下回った場合には、結露水が凍結する可能性が
あるため、制御弁３７を開として通風路内の風速を増加
させ、凍結の防止を図る。外気温は所定値よりも高い
が、風速が所定値を下回った場合には、減圧ポンプ３２
の運転を継続したまま制御弁３７を開とする。もし結露
水などによって通風路が閉塞されかかっている場合に
は、制御弁３７の解放によって外気が導入され、通風路
内の風速が増加して結露水を吐出口３３から吐出させる
ことができる。しかしこの状態で所定時間経過しても風
速が所定値以上に復帰しない場合、又は外気温が所定値
を下回った場合には減圧ポンプ３２を停止する。
【００１８】なお、本実施例のように、大気導入管３５
に減圧器を設けることで圧力変動が小さく音対策に効果
がある。この減圧器は、ガス富化ユニット３１よりも空
気通過抵抗が小さいもので構成する。また、大気温度と
は関係なく所定時間などに基づいて間欠的に制御弁を操
作することにより、新鮮な大気の室内への導入と酸素富
化空気の送気とを切り替えて行うこともでき、換気扇の
ような根本的な換気効果は期待できないものの、準換気
的な機能をもたせることも可能である。また、例えば試
運転ボタンを操作した場合やリモコンや本体で確認ボタ
ンを操作した場合などのように、制御弁を開とする信号
によって、外気導入管から外気を導入させてもよい。ま
た、本実施例では減圧ポンプを、運転又は停止で制御し
た場合を示したが、強弱運転などの能力制御を行っても
よい。例えば、風速が低下した場合に減圧ポンプの運転
を強運転としたり、制御弁の開動作と連動させて減圧ポ
ンプの運転を強運転とすることもできる。また、本実施
例では、選択性ガス富化装置を居住空間の空気調和に用
いる分離型の空気調和装置に適用した場合について説明
したが、例えば車両用空気調和装置、一体形空気調和装
置に用いてもよく、その他空気清浄機や医療用酸素富化
装置、携帯用酸素富化装置、燃焼機器用酸素富化装置、
冷蔵庫など鮮度保持に用いる窒素富化装置などに適用し
てもよい。また、本実施例では酸素富化膜を用いたガス
富化ユニットを用いて説明したが、例えば中空糸膜など
の酸素富化を実現できる機能を有すればよく、この場合
には、減圧ポンプに代えて加圧ポンプを用い、又は送風
装置をポンプとして用いることもできる。
に減圧器を設けることで圧力変動が小さく音対策に効果
がある。この減圧器は、ガス富化ユニット３１よりも空
気通過抵抗が小さいもので構成する。また、大気温度と
は関係なく所定時間などに基づいて間欠的に制御弁を操
作することにより、新鮮な大気の室内への導入と酸素富
化空気の送気とを切り替えて行うこともでき、換気扇の
ような根本的な換気効果は期待できないものの、準換気
的な機能をもたせることも可能である。また、例えば試
運転ボタンを操作した場合やリモコンや本体で確認ボタ
ンを操作した場合などのように、制御弁を開とする信号
によって、外気導入管から外気を導入させてもよい。ま
た、本実施例では減圧ポンプを、運転又は停止で制御し
た場合を示したが、強弱運転などの能力制御を行っても
よい。例えば、風速が低下した場合に減圧ポンプの運転
を強運転としたり、制御弁の開動作と連動させて減圧ポ
ンプの運転を強運転とすることもできる。また、本実施
例では、選択性ガス富化装置を居住空間の空気調和に用
いる分離型の空気調和装置に適用した場合について説明
したが、例えば車両用空気調和装置、一体形空気調和装
置に用いてもよく、その他空気清浄機や医療用酸素富化
装置、携帯用酸素富化装置、燃焼機器用酸素富化装置、
冷蔵庫など鮮度保持に用いる窒素富化装置などに適用し
てもよい。また、本実施例では酸素富化膜を用いたガス
富化ユニットを用いて説明したが、例えば中空糸膜など
の酸素富化を実現できる機能を有すればよく、この場合
には、減圧ポンプに代えて加圧ポンプを用い、又は送風
装置をポンプとして用いることもできる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、吐出口で
の騒音を低減させることができる。特に本発明によれ
ば、発生した結露水を吐出口から排出する際の吐出口で
の流速音を低減させることができる。また本発明によれ
ば、ポンプから生じる低周波域の脈動音を減衰させるこ
とができる。また本発明によれば、発生した結露水が空
気の流れによって室内に運ばれる際に生じる空気脈動や
破裂音を低減することができる。また本発明によれば、
送風管中に生じた結露水を吐出口から確実に吐出させる
ことができる。
の騒音を低減させることができる。特に本発明によれ
ば、発生した結露水を吐出口から排出する際の吐出口で
の流速音を低減させることができる。また本発明によれ
ば、ポンプから生じる低周波域の脈動音を減衰させるこ
とができる。また本発明によれば、発生した結露水が空
気の流れによって室内に運ばれる際に生じる空気脈動や
破裂音を低減することができる。また本発明によれば、
送風管中に生じた結露水を吐出口から確実に吐出させる
ことができる。
【図１】 本発明の一実施例による空気調和装置の構成
図
図
【図２】 本実施例による吐出消音器の斜視図
【図３】 同吐出消音器の断面図
【図４】 本実施例による吐出消音器の細管部の最適な
径を説明するための特性図
径を説明するための特性図
【図５】 同細管部の最適な長さを説明するための特性
図
図
４ 送風管
１０ 室外ユニット
２０ 室内ユニット
３１ ガス富化ユニット
３２ 減圧ポンプ
３３ 吐出口
３４ 酸素供給主管
３５ 大気導入流路
３６ 吐出主管
３７ 制御弁
３８ 制御装置
３９Ａ 風速センサ
３９Ｂ 温度センサ
４０ 吐出消音器
４３ 吸入流路
４４Ａ 吐出口
４４Ｂ 吐出口
４５Ａ 分岐流路
４５Ｂ 分岐流路
４７Ａ 細管部
４７Ｂ 細管部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 栂村 富康
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平５−113227（ＪＰ，Ａ)
特開2001−120662（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−257186（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−37321（ＪＰ，Ｕ)
特表2002−525697（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61M 16/10
F24F 13/02
Claims (4)
- 【請求項１】 所定のガス成分の濃度を高める機能を有
するガス富化ユニットと、前記ガス富化ユニットを通過
した富化ガスを送出するポンプと、前記ポンプから送出
される前記富化ガスを搬送する送風管と、前記送風管の
端部に接続された吐出消音器とを有して構成される空気
調和装置であって、 前記吐出消音器は、前記送風管と連通する吸入流路と、
複数の吐出口と、前記吸入流路とそれぞれの前記吐出口
とを連通する複数の分岐流路とを有すると共に、前記分
岐流路のうちのひとつの流路は他の前記分岐流路よりも
低位置となるように配置されると共に前記富化ガスに含
まれて搬送される結露水を選択的に排出し、他の前記分
岐流路よりも低位置となるように配置された前記流路
は、他の前記分岐流路よりも長さが短くなるように構成
したことを特徴とする空気調和装置。 - 【請求項２】 前記ガス富化ユニットを、空気中の酸素
を優先的に通過させる酸素富化膜によって構成したこと
を特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。 - 【請求項３】 前記ガス富化ユニットと前記ポンプとを
室外空間に配置し、前記吐出口を室内空間に配置したこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和
装置。 - 【請求項４】 室外ユニットと室内ユニットから構成さ
れ、前記ガス富化ユニットと前記ポンプとを前記室外ユ
ニットに配置し、前記吐出口を前記室内ユニットに配置
したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
に記載の空気調和装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003006280A JP3537814B1 (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 選択性ガス富化装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003006280A JP3537814B1 (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 選択性ガス富化装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004038930A Division JP2004219068A (ja) | 2004-02-16 | 2004-02-16 | 選択性ガス富化装置 |
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|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003006280A Expired - Fee Related JP3537814B1 (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 選択性ガス富化装置 |
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| KR (1) | KR100940676B1 (ja) |
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| KR102296708B1 (ko) * | 2019-01-30 | 2021-08-31 | 송재하 | 산소공급 장치의 소음저감 구조 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2002525697A (ja) | 1998-09-30 | 2002-08-13 | メッツォ ペーパー、インク． | 工業空気チャンネル用のリアクティブ形サイレンサー及びその使用方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05113227A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-05-07 | Daikin Ind Ltd | 酸素富化機能付き空気調和機 |
| JPH09257186A (ja) * | 1996-03-21 | 1997-09-30 | Tokai Rubber Ind Ltd | オリフィス付配管用継手 |
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-
2003
- 2003-01-14 JP JP2003006280A patent/JP3537814B1/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-13 KR KR1020030055988A patent/KR100940676B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-29 CN CNU032800894U patent/CN2699169Y/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002525697A (ja) | 1998-09-30 | 2002-08-13 | メッツォ ペーパー、インク． | 工業空気チャンネル用のリアクティブ形サイレンサー及びその使用方法 |
| JP2001120662A (ja) | 1999-10-29 | 2001-05-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 酸素濃縮装置 |
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|---|---|
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| CN2699169Y (zh) | 2005-05-11 |
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