JP2004077094A

JP2004077094A - Air conditioner

Info

Publication number: JP2004077094A
Application number: JP2002241776A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Okamoto; 岡本　誉士夫
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】窒素吸着剤を利用した酸素富化装置によって室内空気の酸素富化を行う空気調和装置において、窒素吸着剤の性能低下を防ぐことにある。
【解決手段】空気調和装置１は、加湿ユニット５と、圧力スイング吸着式の酸素富化ユニット６とを備えている。加湿ユニット５は、空気中の水分を吸着・除去して除湿空気を得ることが可能な加湿ロータ５１を有している。酸素富化ユニット６は、加湿ユニット５によって空気中の水分が除去された除湿空気から酸素富化空気を得て、酸素富化空気を室内に供給して、室内空気の酸素富化を行うことが可能である。
【選択図】　　　図２An object of the present invention is to prevent the performance of a nitrogen adsorbent from being reduced in an air conditioner that enriches indoor air with an oxygen enrichment device using a nitrogen adsorbent.
An air conditioner includes a humidification unit and a pressure swing adsorption type oxygen enrichment unit. The humidification unit 5 has a humidification rotor 51 capable of absorbing and removing moisture in the air to obtain dehumidified air. The oxygen enrichment unit 6 obtains oxygen-enriched air from dehumidified air from which moisture in the air has been removed by the humidification unit 5, supplies the oxygen-enriched air into the room, and performs oxygen enrichment of the indoor air. Is possible.
[Selection] Fig. 2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置、特に、室内空気の酸素富化を行うための酸素富化装置を備えた空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平６−３４１６６７号公報に示されるように、室内空気を酸素富化することが可能な圧力スイング吸着式の酸素富化装置を備えた空気調和装置がある。このような空気調和装置は、室外ユニットと、室内ユニットと、これらのユニット間を接続するための冷媒配管とを備えており、主として、室内の冷暖房を行っている。酸素富化装置は、室外に設けられており、室外空気を圧縮機によって加圧した後、窒素吸着剤を含む吸着器を通過させることによって室外空気中の窒素を吸着・除去して酸素富化空気を得て、室内に供給する装置である。これにより、この空気調和装置では、室内を冷暖房するとともに、冷暖房運転によって締め切られた室内を酸素富化することが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
圧力スイング吸着式の酸素富化装置に使用される窒素吸着剤は、空気中の窒素だけでなく水分も吸着する性質を有している。このため、室外空気等の湿気を含む空気を酸素富化装置に通ずると、窒素吸着剤に水分が吸着してしまい、吸着性能が低下するという問題がある。
【０００４】
本発明の課題は、窒素吸着剤を利用した酸素富化装置によって室内空気の酸素富化を行う空気調和装置において、窒素吸着剤の性能低下を防ぐことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の空気調和装置は、水分吸着装置と、酸素富化装置とを備えている。水分吸着装置は、空気中の水分を吸着・除去して除湿空気を得ることが可能な吸着剤を有している。酸素富化装置は、水分吸着装置によって空気中の水分が除去された除湿空気から窒素を吸着・除去して酸素富化空気を得て、酸素富化空気を室内に供給して、室内空気の酸素富化を行うことが可能な窒素吸着剤を利用したものである。
【０００６】
この空気調和装置では、水分吸着装置によって空気中の水分を吸着・除去して除湿空気を得た後、この除湿空気を窒素吸着剤を利用した酸素富化装置に供給して酸素富化空気を得て、室内に供給するようにしている。
これにより、窒素吸着剤を利用した酸素富化装置への水分の持ち込み量を減少させることができるため、窒素吸着剤の水分吸着による性能低下を防ぐことができる。
【０００７】
請求項２に記載の空気調和装置は、請求項１において、酸素富化装置は、加圧条件下で除湿空気中の窒素を吸着して酸素富化空気を得るとともに、減圧条件下で吸着された窒素を脱着・排気して再生することが可能な窒素吸着剤を含む吸着器と、除湿空気を加圧して吸着器に導入する圧縮機と、前記吸着器を吸着状態又は脱着状態に切り換え可能な切換機構とを有している。
【０００８】
この空気調和装置では、水分吸着装置によって空気中の水分を吸着・除去して除湿空気を得た後、この除湿空気を酸素富化装置に供給して酸素富化空気を得て、室内に供給するようにしている。
これにより、酸素富化装置を構成する吸着器への水分の持ち込み量を減少させることができるため、窒素吸着剤の水分吸着による性能低下を防ぐことができる。
【０００９】
請求項３に記載の空気調和装置は、請求項１又は２において、水分吸着装置は、吸着剤に吸着された水分を空気中に脱着させることによって加湿空気を得て、加湿空気を室内に供給して、室内空気の加湿を行うことが可能な加湿装置である。
この空気調和装置では、水分吸着装置は、空気中の水分を吸着して除湿空気を得るとともに、吸着された水分を空気中に脱着させて加湿空気を得ることができる無給水の加湿装置であるため、加湿空気を得るための水分吸着によって得られる除湿空気を酸素富化装置に供給することが可能である。
【００１０】
これにより、加湿装置の水分吸着によって得られる除湿空気を有効利用するとともに、酸素富化装置の性能低下を防ぐことができる。
請求項４に記載の空気調和装置は、加湿装置と、加湿空気供給流路と、酸素富化装置と、酸素富化空気供給流路とを備えている。加湿装置は、空気中の水分を吸着させて除湿空気を得ることが可能な吸着剤を有しており、吸着剤に吸着された水分を空気中に脱着させて加湿空気を得ることが可能である。加湿空気供給流路は、加湿装置によって得られた加湿空気を室内に供給する。酸素富化装置は、加湿装置によって得られた除湿空気から窒素を吸着・除去して酸素富化空気を得ることが可能な窒素吸着剤を有している。酸素富化空気供給流路は、酸素富化装置によって得られた酸素富化空気を室内に供給するために加湿空気供給流路に接続されている。
【００１１】
この空気調和装置では、加湿装置によって得られた除湿空気を酸素富化装置に供給して酸素富化空気を得ている。そして、酸素富化空気は、加湿装置によって得られた加湿空気に混合された後、加湿空気供給流路を通じて室内に供給される。
これにより、窒素吸着剤の水分吸着による性能低下を防ぐとともに、適正な湿度の酸素富化空気を室内に供給することができる。また、酸素富化空気を室内に供給するための専用の配管が不要になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の空気調和装置について説明する。
（１）空気調和装置の概略構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の外観図である。
この空気調和装置１は、室内の壁面などに取り付けられる室内ユニット２と、室外に設置される室外ユニット３とに分かれて構成されている。室外ユニット３は、室外熱交換器やプロペラファンなどを収納する室外冷媒ユニット４と、加湿ユニット５と、酸素富化ユニット６とを備えている。室内ユニット２内には室内熱交換器が収納され、室外ユニット３内には室外熱交換器が収納されている。そして、各熱交換器及びこれらの熱交換器を接続する冷媒配管７が、冷媒回路を構成している。また、室外ユニット３と室内ユニット２との間には、加湿ユニット５からの加湿空気等と酸素富化ユニット６からの酸素富化空気とを室内ユニット２側に供給するときに用いられる給気管８が設けられている。尚、本実施形態において、加湿ユニット５と酸素富化ユニット６とは、室外冷媒ユニット４の上部に配置されている。
【００１３】
（２）冷媒回路の構成
図２は、空気調和装置１の冷媒回路の構成図、加湿ユニットの構成図及び酸素富化ユニットの構成図である。以下、冷媒回路の構成について図２に基づいて説明する。
室内ユニット２には、室内熱交換器１１が設けられている。この室内熱交換器１１は、複数本のヘアピン形状の管を接続して構成される伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。
【００１４】
また、室内ユニット２内には、クロスフローファン１２と、クロスフローファン１２を回転駆動する室内ファンモータ１３とが設けられている。クロスフローファン１２は、円筒形状であり、周面には多数の羽根が設けられており、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。このクロスフローファン１２は、室内空気を室内ユニット２内に吸入させるとともに、室内熱交換器１１との間で熱交換を行った後の空気を室内に吹き出す。
【００１５】
室外冷媒ユニット４には、圧縮機２１と、圧縮機２１の吐出側に接続される四路切換弁２２と、圧縮機２１の吸入側に接続されるアキュムレータ２３と、四路切換弁２２に接続された室外熱交換器２４と、室外熱交換器２４に接続された電動膨張弁２５とが設けられている。電動膨張弁２５は、フィルタ２６および液閉鎖弁２７を介して液側連絡配管３２に接続されており、この配管３２を介して室内熱交換器１１の一端に接続されている。また、四路切換弁２２は、ガス閉鎖弁２８を介してガス側連絡配管３１に接続されており、ガス側連絡配管３１を介して室内熱交換器１１の他端に接続されている。これらの配管３１、３２は、図１の冷媒配管７に相当する。
【００１６】
また、室外冷媒ユニット４内には、室外熱交換器２４での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン２９が設けられている。このプロペラファン２９は、室外ファンモータ３０によって回転駆動される。
（３）加湿装置の構成
次に、加湿ユニット５の内部の構成について図２に基づいて説明する。
【００１７】
加湿ユニット５は、室外冷媒ユニット４の上部に位置する加湿ユニットケーシングを備えており、その内部に、吸湿ロータ５１、ヒータ組立体５３、加湿ファン５４、吸着ファン５５などが配置されている。
吸湿ロータ５１は、概ね円板形状を有するハニカム構造のセラミックロータであり、空気が容易に通過できる構造となっている。具体的には、平面視において円形を有するロータであり、水平面で切った断面において細かいハニカム（蜂の巣）状になっている。そして、これらの断面が多角形である吸湿ロータ５１の多数の筒部分を、空気が通過する。吸湿ロータ５１の主たる部分は、ゼオライト、シリカゲル、あるいはアルミナといった吸着剤を焼成したものである。このゼオライト等の吸着剤は、接触する空気中の水分を吸着し、加熱されることで吸着した水分を脱着する性質を有している。この吸湿ロータ５１は、ロータ駆動モータ５２によって回転することが可能である。
【００１８】
ヒータ組立体５３は、吸湿ロータ５１の略半分の部分５１ｂの一方の面を覆うように配置されている。ヒータ組立体５３は、外部から吸入された空気を加熱して吸湿ロータ５１側へ排出することが可能である。
加湿ファン５４は、吸湿ロータ５１の略半分の部分５１ｂの他方の面側であってヒータ組立体５３に対応する位置に配置されている。加湿ファン５４は、給気管８に接続されるように配置された遠心ファンである。加湿ファン５４は、吸湿ロータ５１の略半分の部分５１ｂを通過して得られる加湿空気を給気管８へ送出し、室内ユニット２に供給する。
【００１９】
吸着ファン５５は、吸着ファンモータ５６によって回転する遠心ファンであり、外部から給気した空気を吸湿ロータ５１に通すことができるように配置されている。吸着ファン５５は、吸湿ロータ５１の略半分の部分５１ａを通過する際に水分が吸着・除去されて得られる除湿空気を加湿ユニットケーシングの外部に排出する。このとき排出される除湿空気は、後述の酸素富化ユニット６の空気圧縮機６１に供給できるように接続されている。
【００２０】
（４）酸素富化ユニットの構成
次に、酸素富化ユニット６の内部の構成について図２に基づいて説明する。
酸素富化ユニット６は、室外冷媒ユニット４の上部であって、加湿ユニット５の側方に隣接して配置される酸素富化ユニットケーシングを備えており、その内部に、空気圧縮機６１、窒素吸着器６２、６３、吸着器切換機構６４、逆止弁６５、スナッバー６６、減圧弁６７などが配置された圧力スイング吸着式の酸素富化装置である。
【００２１】
空気圧縮機６１は、供給される空気を吸入して加圧し、窒素吸着器６２、６３に送出することが可能である。本実施形態において、空気圧縮機６１としては、窒素吸着器６２、６３内に潤滑油が混入しないように、オイルレスタイプのものが使用されている。
窒素吸着器６２、６３は、内部に、窒素吸着剤６２ａ、６３ａをそれぞれ有する容器である。窒素吸着剤６２ａ、６３ａは、加圧条件下において、空気中の窒素を吸着し、大気圧下を含む減圧下において、加圧条件で吸着した窒素を脱着する性質を有している。本実施形態において、窒素吸着剤６２ａ、６３ａは、ゼオライトからなり、窒素の他に水分を吸着する性質を有している。窒素吸着器６２、６３は、吸着器切換機構６４によって、空気圧縮機６１によって加圧された空気が通過する際に空気中の窒素を吸着してスナッバー６６に送出する吸着状態と、窒素吸着器６２、６３内を減圧することによって窒素吸着剤６２ａ、６３ａに吸着された窒素を外部に排出して窒素吸着剤６２ａ、６３ａを再生する脱着状態とが切り換え可能になっている。
【００２２】
吸着器切換機構６４は、複数の弁６４ａ〜６４ｇと、窒素吸着器６２、６３に接続された配管群とから構成されている。入口弁６４ａ、６４ｂは、空気圧縮機６１によって加圧された空気を窒素吸着器６２、６３に導入・遮断するための弁である。出口弁６４ｃ、６４ｄは、窒素吸着器６２、６３によって空気中の窒素が吸着・除去されてスナッバー６６に送出される酸素富化空気を送出・遮断するための弁である。排出弁６４ｅ、６４ｆは、窒素吸着器６２、６３を減圧することによって、窒素吸着器６２、６３の窒素吸着剤６２ａ、６３ａに吸着された窒素を脱着させて外部に排出する際に、開放する弁である。均圧弁６４ｇは、脱着後の窒素吸着器６２、６３のいずれか一方を吸着状態に変更する際に、吸着状態にある窒素吸着器６２、６３の他方を通じて、空気圧縮機６１によって加圧された空気を導入して、容器内を加圧するための弁である。吸着器切換機構６４によって、窒素吸着器６２、６３の吸着状態及び脱着状態を交互に繰り返して行い、スナッバー６６に連続的に酸素富化空気を送出することが可能になっている。
【００２３】
逆止弁６５は、出口弁６４ｃ、６４ｄとスナッバー６６との間に設けられており、スナッバー６６側から窒素吸着器６２、６３側に酸素富化空気が逆流しないようにするための弁である。
スナッバー６６は、逆止弁６５の下流側に設けられ、窒素吸着器６２、６３で得られた酸素富化空気を一時的に溜めておくための容器である。
【００２４】
減圧弁６７は、スナッバー６６に一時的に溜められた酸素富化空気を室内に減圧して送出するための弁である。本実施形態では、減圧弁６７の出口は給気管８に接続されており、酸素富化空気は給気管８を通じて室内に供給されるようになっている。
（５）空気調和装置の動作
次に、空気調和装置１の動作について、図２を用いて説明する。
【００２５】
▲１▼冷媒回路の運転
まず、冷房運転について説明する。冷房運転時は、四路切換弁２２が図２の実線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が室外熱交換器２４のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が室内熱交換器１１のガス側に接続された状態となっている。また、液閉鎖弁２７、ガス閉鎖弁２８及び電動膨張弁２５は、開状態になっている。
【００２６】
この冷媒回路の状態で、室外冷媒ユニット４のプロペラファン２９、圧縮機２１及び室内ユニット２のクロスフローファン１２を起動すると、冷媒ガスは、圧縮機２１に吸入されて圧縮された後、四路切換弁２２を経由して室外熱交換器２４に送られて、外気と熱交換して凝縮される。この凝縮した冷媒液は、電動膨張弁２５において減圧された後、液側連絡配管３２を経由して室内ユニット２に送られる。そして、室内ユニット２に送られた冷媒液は、室内熱交換器１１で室内空気と熱交換して蒸発される。この蒸発した冷媒ガスは、ガス側連絡配管３１、四路切換弁２２及びアキュムレータ２３を経由して、再び、圧縮機２１に吸入される。このようにして、冷房運転が行われる。
【００２７】
次に、暖房運転について説明する。暖房運転時は、四路切換弁２２が図２の破線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が室内熱交換器１１のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が室外熱交換器２４のガス側に接続された状態となっている。また、液閉鎖弁２７及びガス閉鎖弁２８は、開状態になっている。
【００２８】
この主冷媒回路の状態で、室外冷媒ユニット４のプロペラファン２９、圧縮機２１及び室内ユニット２のクロスフローファン１２を起動すると、冷媒ガスは、圧縮機２１に吸入されて圧縮された後、四路切換弁２２及びガス側連絡配管３１を経由して室内ユニット２に送られる。そして、室内ユニット２に送られた冷媒ガスは、室内熱交換器１１で室内空気と熱交換して凝縮される。この凝縮した冷媒液は、液側連絡配管３２を経由して室外冷媒ユニット４に送られる。そして、室外冷媒ユニット４に送られた冷媒液は、電動膨張弁２５で減圧された後、室外熱交換器２４で外気と熱交換して蒸発される。この蒸発した冷媒ガスは、四路切換弁２２及びアキュムレータ２３を経由して、再び、圧縮機２１に吸入される。このようにして、暖房運転が行われる。
【００２９】
▲２▼加湿ユニットの運転
以下、加湿運転を行う場合の加湿ユニット５の動作について説明する。
加湿ユニット５は、吸着ファン５５を回転駆動することによって、外部からの空気を加湿ユニットケーシング内に取り入れる。加湿ユニットケーシング内に入ってきた空気は、吸湿ロータ５１の略半分の部分５１ａを通過して、吸着ファン５５を介して加湿ユニットケーシングの外部に排出されて、酸素富化ユニット６に供給される。このとき、加湿ユニットケーシング内に外部から取り入れられた空気は、吸湿ロータ５８の略半分の部分５１ａを通過する際に、空気中に含まれている水分が吸着・除去された除湿空気になっている。
【００３０】
この吸着工程で水分を吸着した吸湿ロータ５１の略半分の部分５１ａは、吸湿ロータ５１が半回転することによって、吸湿ロータ５１の水分吸着されていない側の略半分の部分５１ｂとなる。すなわち、吸着された水分は、吸湿ロータ５１の回転に伴い、ヒータ組立体５３及び加湿ファン５４に対応する位置に移動してくる。そして、ここに移動してきた水分は、ヒータ組立体５３からの熱により、加湿ファン５４によって生成される空気流中に脱着される。
【００３１】
加湿ファン５４を回転駆動すると、外部から加湿ユニットケーシング内に空気が取り込まれ、その空気が吸湿ロータ５１の水分吸着された略半分の部分５１ｂを通過し、加湿ファン５４へと至る。加湿ファン５４は、吸湿ロータ５１を通り抜けてきた空気を給気管８を介して室内ユニット２へ送出する。この室内ユニット２へと送出される空気は、ヒータ組立体５３によって加熱されるとともに、吸湿ロータ５１に吸着されていた水分を含む加湿空気になっている。このようにして、加湿ユニット５から室内ユニット２に供給された加湿空気は、室内熱交換器１１を経て室内に吹き出される。
【００３２】
▲３▼酸素富化ユニットの運転
以下、酸素富化運転を行う場合の酸素富化ユニット６の動作について説明する。
運転前の状態は、窒素吸着器６２が吸着状態であり、窒素吸着器６３が脱着状態であるものとする。具体的には、入口弁６４ａ、出口弁６４ｃ及び排出弁６４ｆが開状態、他の弁６４ｂ、６４ｄ〜６４ｅ、６４ｇが閉状態であるものとする。
【００３３】
酸素富化ユニット６は、空気圧縮機６１を駆動することによって、吸着ファン５５から供給される除湿空気を入口弁６４ａを介して窒素吸着器６２に導入する。窒素吸着器６２に導入された除湿空気は、窒素吸着器６２内の窒素吸着剤６２ａを通過する際に、空気中の窒素が吸着されて酸素富化空気となる。そして、酸素富化空気は、出口弁６４ｃ及び逆止弁６５を介して、スナッバー６６に送出される。スナッバー６６に一時的に溜められた酸素富化空気は、減圧弁６７によって減圧された後、給気管８に送られて、室内ユニット２に供給される。ここで、窒素吸着器６２ａは、空気中の窒素だけでなく水分も吸着しやすいため、その分だけ窒素吸着剤６２ａの吸着性能が低下する傾向にある。しかし、本実施形態では、酸素富化ユニット６に供給する空気を除湿空気にしているため、窒素吸着剤６２ａの吸着性能の性能低下が生じにくくなっている。
【００３４】
次に、窒素吸着器６２を所定時間だけ吸着状態で運転した後、窒素吸着器６２を脱着状態に変更し、窒素吸着器６３を吸着状態に変更する。
具体的には、以下の手順で状態変更を行う。まず、窒素吸着器６２、６３の両塔が吸着状態になるように、排出弁６４ｆを閉状態、均圧弁６４ｇを開状態にする。すると、減圧されていた窒素吸着器６３に窒素吸着器６２側から酸素富化空気が導入されて、窒素吸着器６３内が加圧される。その後、入口弁６４ｂ及び出口弁６４ｄを開けて、窒素吸着器６２、６３から酸素富化空気がスナッバー６６に送出されるようにする。
【００３５】
次に、窒素吸着器６２の入口弁６４ａ及び出口弁６４ｃを閉状態にして、空気圧縮機６１から窒素吸着器６２への除湿空気の導入を停止する。さらに、窒素吸着器６２を脱着状態にするために、排出弁６４ｅを開放して窒素吸着器６２内を減圧し、窒素吸着剤６２ａから吸着された窒素を脱着させて外部に排出する。
以上のような窒素吸着器６２、６３間の吸着・脱着状態の切り換えを交互に行って、スナッバー６６に連続的に酸素富化空気を送出する。このようにして、酸素富化ユニット６から室内ユニット２に供給された酸素富化空気は、室内熱交換器１１を経て室内に吹き出される。
【００３６】
（６）空気調和装置の特徴
本実施形態の空気調和装置１には、以下のような特徴がある。
▲１▼空気調和装置１では、加湿ユニット５によって空気中の水分を吸着・除去して除湿空気を得た後、この除湿空気を圧力スイング吸着式の酸素富化ユニット６に供給して酸素富化空気を得て、室内に供給するようにしている。これにより、酸素富化ユニット６への水分の持ち込み量を減少させることができるため、酸素富化ユニット６を構成する窒素吸着器６２、６３の窒素吸着剤６２ａ、６３ａの水分吸着による性能低下を防ぐことができる。
【００３７】
▲２▼また、空気調和装置１では、加湿ユニット５の運転によって得られる除湿空気の有効利用にも寄与できる。
▲３▼さらに、室内の加湿及び酸素富化を同時に行うことができるため、冷暖房によって締め切られた室内空気の湿度及び酸素濃度を快適な状態に保持することができる。
【００３８】
（７）他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
▲１▼前記実施形態では、加湿装置及び酸素富化装置は、室外冷媒ユニットの上部に配置されているが、この配置に限定されるものではなく、例えば、室外冷媒ユニットの側方に配置したり、室外冷媒ユニットとは別置のユニットにしてもよい。
【００３９】
▲２▼前記実施形態では、全ての除湿空気を酸素富化ユニットに供給しているが、除湿空気の一部だけを酸素富化ユニットに供給して、残りの除湿空気を外部に排出するようにしてもよい。
▲３▼前記実施形態では、酸素富化空気供給管が酸素富化ユニット内で給気管に接続されているが、酸素富化ユニットの外部で接続されていてもよいし、加湿ユニット内で接続されていてもよい。
【００４０】
▲４▼前記実施形態では、水分吸着装置として、吸着剤の再生時に加湿空気を得て室内に供給することが可能な加湿装置を採用しているが、除湿空気を得るためだけの装置でもよい。この場合においても酸素富化ユニットに供給される空気は、除湿されているため、窒素吸着剤の性能低下を防ぐことができる。
▲５▼前記実施形態では、酸素富化空気供給管を給気管に接続して酸素富化空気と加湿空気とを混合して室内へ供給しているが、酸素富化空気供給管を単独で室内まで延長して加湿空気とは別に酸素富化空気を室内に供給してもよい。
【００４１】
▲６▼前記実施形態では、圧力スイング吸着式の酸素富化装置を採用したが、温度スイング吸着式や圧力温度スイング吸着式の酸素富化装置を吸着剤の特性や装置構成により適宜選択して採用することも可能である。
▲７▼前記実施形態では、２塔の窒素吸着器の吸着・脱着を切り換えて酸素富化を行う２塔式のユニットであったが、これに限定されず、３塔以上でもよく、また、スナッバーの容量を大きくするとともに単塔式にしたものでもよい。
【００４２】
▲８▼前記実施形態では、酸素富化ユニットの切換機構が多数の弁によって構成されているが、三方や四方切換弁のような複数の弁機能を有するものを使用して構成してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
請求項１及び請求項２にかかる発明では、水分吸着装置によって得られた除湿空気を窒素吸着剤を利用した酸素富化装置に供給して酸素富化空気を得て、室内に供給するようにしているため、窒素吸着剤の水分吸着による性能低下を防ぐことができる。
【００４４】
請求項３にかかる発明では、水分吸着装置が空気中の水分を吸着して除湿空気を得るとともに、吸着された水分を空気中に脱着させて加湿空気を得ることができる無給水の加湿装置であるため、加湿装置の水分吸着によって得られる除湿空気を有効利用するとともに、酸素富化装置の性能低下を防ぐことができる。
請求項４にかかる発明では、加湿装置によって得られた除湿空気を酸素富化装置に供給して酸素富化空気を得た後、加湿装置によって得られた加湿空気に混合されて、加湿空気供給流路を通じて室内に供給されるため、窒素吸着剤の水分吸着による性能低下を防ぐとともに、適正な湿度の酸素富化空気を室内に供給することができ、酸素富化空気を室内に供給するための専用の配管が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気調和装置の外観図。
【図２】冷媒回路の構成図、加湿ユニットの構成図及び酸素富化ユニットの構成図。
【符号の説明】
１　空気調和装置
５　加湿ユニット
６　酸素富化ユニット
５１　加湿ロータ
６１　空気圧縮機
６２、６３　窒素吸着器
６２ａ、６３ａ　窒素吸着剤
６４　吸着器切換機構[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner, particularly to an air conditioner provided with an oxygen enrichment device for enriching indoor air with oxygen.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-341667, there is an air conditioner equipped with a pressure swing adsorption type oxygen enrichment device capable of enriching indoor air with oxygen. Such an air conditioner includes an outdoor unit, an indoor unit, and a refrigerant pipe for connecting these units, and mainly performs indoor cooling and heating. The oxygen enrichment device is installed outdoors. After the outdoor air is pressurized by a compressor, it is passed through an adsorber containing a nitrogen adsorbent to adsorb and remove nitrogen in the outdoor air to enrich oxygen. A device that obtains air and supplies it indoors. Thereby, in this air conditioner, it is possible to cool and heat the room and to enrich oxygen in the room closed by the cooling and heating operation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The nitrogen adsorbent used in the pressure swing adsorption type oxygen enrichment device has a property of adsorbing not only nitrogen in the air but also water. For this reason, when air containing moisture, such as outdoor air, is passed through the oxygen enrichment device, moisture is adsorbed by the nitrogen adsorbent, and there is a problem that the adsorption performance is reduced.
[0004]
An object of the present invention is to prevent performance degradation of a nitrogen adsorbent in an air conditioner that enriches indoor air with an oxygen enrichment device using a nitrogen adsorbent.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The air conditioner according to claim 1 includes a moisture adsorption device and an oxygen enrichment device. The moisture adsorbing device has an adsorbent capable of adsorbing and removing moisture in the air to obtain dehumidified air. The oxygen-enriching device obtains oxygen-enriched air by adsorbing and removing nitrogen from the dehumidified air from which moisture in the air has been removed by the moisture adsorbing device, supplies oxygen-enriched air to the room, and supplies the oxygen-enriched air to the room. It utilizes a nitrogen adsorbent capable of enriching oxygen.
[0006]
In this air conditioner, moisture in the air is adsorbed and removed by a moisture adsorbing device to obtain dehumidified air, and then the dehumidified air is supplied to an oxygen enriching device using a nitrogen adsorbent to remove the oxygen-enriched air. Then, they are supplied indoors.
Thus, the amount of water brought into the oxygen enrichment device using the nitrogen adsorbent can be reduced, so that performance degradation due to moisture adsorption of the nitrogen adsorbent can be prevented.
[0007]
The air conditioner according to claim 2 is the air conditioner according to claim 1, wherein the oxygen enrichment device adsorbs nitrogen in dehumidified air under pressurized conditions to obtain oxygen-enriched air and is adsorbed under depressurized conditions. An adsorber containing a nitrogen adsorbent capable of desorbing and exhausting nitrogen that has been desorbed and exhausted, a compressor that pressurizes dehumidified air and introduces it into the adsorber, and the adsorber can be switched to an adsorption state or a desorption state Switching mechanism.
[0008]
In this air conditioner, after moisture in the air is adsorbed and removed by a moisture adsorption device to obtain dehumidified air, the dehumidified air is supplied to an oxygen enrichment device to obtain oxygen-enriched air and supplied to a room. I am trying to do it.
Thus, the amount of water brought into the adsorber constituting the oxygen enrichment device can be reduced, so that the performance of the nitrogen adsorbent due to water adsorption can be prevented from lowering.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the air conditioner according to the first or second aspect, the moisture adsorbing device obtains humidified air by desorbing the moisture adsorbed by the adsorbent into the air, and supplies the humidified air to the room. Thus, the humidifying device can humidify the indoor air.
In this air conditioner, the moisture adsorbing device is a non-supplying water humidifying device capable of adsorbing moisture in the air to obtain dehumidified air and desorbing the adsorbed moisture into the air to obtain humidified air. Therefore, dehumidified air obtained by moisture adsorption for obtaining humidified air can be supplied to the oxygen enrichment device.
[0010]
This makes it possible to effectively use the dehumidified air obtained by the moisture adsorption of the humidifier and prevent the performance of the oxygen enrichment device from being deteriorated.
An air conditioner according to a fourth aspect includes a humidifier, a humidified air supply channel, an oxygen enrichment device, and an oxygen-enriched air supply channel. The humidifying device has an adsorbent capable of adsorbing moisture in the air to obtain dehumidified air, and it is possible to obtain humidified air by desorbing moisture adsorbed by the adsorbent into the air. is there. The humidified air supply channel supplies the humidified air obtained by the humidifier into the room. The oxygen enrichment device has a nitrogen adsorbent that can obtain oxygen-enriched air by adsorbing and removing nitrogen from dehumidified air obtained by the humidifier. The oxygen-enriched air supply passage is connected to the humidified air supply passage for supplying the oxygen-enriched air obtained by the oxygen enrichment device to the room.
[0011]
In this air conditioner, dehumidified air obtained by the humidifier is supplied to the oxygen enrichment device to obtain oxygen-enriched air. Then, the oxygen-enriched air is mixed with the humidified air obtained by the humidifier, and then supplied to the room through the humidified air supply channel.
Thus, it is possible to prevent the performance of the nitrogen adsorbent from deteriorating due to the adsorption of moisture, and to supply oxygen-enriched air having an appropriate humidity to the room. Also, a dedicated pipe for supplying the oxygen-enriched air to the room is not required.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an air conditioner of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Schematic Configuration of Air Conditioner FIG. 1 is an external view of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
The air conditioner 1 is divided into an indoor unit 2 mounted on a wall surface in a room and an outdoor unit 3 installed outdoors. The outdoor unit 3 includes an outdoor refrigerant unit 4 that houses an outdoor heat exchanger, a propeller fan, and the like, a humidifying unit 5, and an oxygen enrichment unit 6. An indoor heat exchanger is housed in the indoor unit 2, and an outdoor heat exchanger is housed in the outdoor unit 3. Each heat exchanger and the refrigerant pipe 7 connecting these heat exchangers constitute a refrigerant circuit. Further, between the outdoor unit 3 and the indoor unit 2, an air supply pipe used when supplying the humidified air and the like from the humidifying unit 5 and the oxygen-enriched air from the oxygen-enriching unit 6 to the indoor unit 2 side 8 are provided. In the present embodiment, the humidification unit 5 and the oxygen enrichment unit 6 are arranged above the outdoor refrigerant unit 4.
[0013]
(2) Configuration of Refrigerant Circuit FIG. 2 is a configuration diagram of the refrigerant circuit of the air conditioner 1, a configuration diagram of the humidification unit, and a configuration diagram of the oxygen enrichment unit. Hereinafter, the configuration of the refrigerant circuit will be described with reference to FIG.
The indoor unit 2 is provided with an indoor heat exchanger 11. The indoor heat exchanger 11 includes a heat transfer tube configured by connecting a plurality of hairpin-shaped tubes, and a plurality of fins through which the heat transfer tube is inserted, and performs heat exchange between the air and the contacting air. .
[0014]
In the indoor unit 2, a cross flow fan 12 and an indoor fan motor 13 for rotating and driving the cross flow fan 12 are provided. The cross flow fan 12 has a cylindrical shape, and is provided with a large number of blades on a peripheral surface thereof, and generates an airflow in a direction intersecting with a rotation axis. The cross-flow fan 12 draws indoor air into the indoor unit 2 and blows air after performing heat exchange with the indoor heat exchanger 11 into the room.
[0015]
The outdoor refrigerant unit 4 includes a compressor 21, a four-way switching valve 22 connected to a discharge side of the compressor 21, an accumulator 23 connected to a suction side of the compressor 21, and a connection to the four-way switching valve 22. And a motor-operated expansion valve 25 connected to the outdoor heat exchanger 24. The electric expansion valve 25 is connected to a liquid side communication pipe 32 via a filter 26 and a liquid closing valve 27, and is connected to one end of the indoor heat exchanger 11 via this pipe 32. Further, the four-way switching valve 22 is connected to the gas side communication pipe 31 via the gas closing valve 28, and is connected to the other end of the indoor heat exchanger 11 via the gas side communication pipe 31. These pipes 31 and 32 correspond to the refrigerant pipe 7 in FIG.
[0016]
Further, a propeller fan 29 for discharging the air after the heat exchange in the outdoor heat exchanger 24 to the outside is provided in the outdoor refrigerant unit 4. The propeller fan 29 is driven to rotate by an outdoor fan motor 30.
(3) Configuration of Humidifier Next, the internal configuration of the humidifier unit 5 will be described with reference to FIG.
[0017]
The humidification unit 5 includes a humidification unit casing located above the outdoor refrigerant unit 4, and a humidification rotor 51, a heater assembly 53, a humidification fan 54, a suction fan 55, and the like are disposed inside the humidification unit casing.
The moisture absorption rotor 51 is a ceramic rotor having a honeycomb structure having a substantially disk shape, and has a structure through which air can easily pass. Specifically, the rotor has a circular shape in a plan view, and has a fine honeycomb (honeycomb) shape in a cross section cut in a horizontal plane. Then, air passes through a large number of cylindrical portions of the moisture absorbing rotor 51 having a polygonal cross section. The main part of the moisture absorption rotor 51 is obtained by firing an adsorbent such as zeolite, silica gel, or alumina. This adsorbent such as zeolite has the property of adsorbing moisture in the air that comes into contact with it and desorbing the adsorbed moisture when heated. The moisture absorption rotor 51 can be rotated by a rotor drive motor 52.
[0018]
The heater assembly 53 is disposed so as to cover one surface of a substantially half portion 51 b of the moisture absorbing rotor 51. The heater assembly 53 can heat the air sucked from the outside and discharge it to the moisture absorbing rotor 51 side.
The humidifying fan 54 is arranged at a position corresponding to the heater assembly 53 on the other surface side of the substantially half portion 51 b of the moisture absorbing rotor 51. The humidifying fan 54 is a centrifugal fan arranged to be connected to the air supply pipe 8. The humidifying fan 54 sends out the humidified air obtained through the substantially half portion 51 b of the moisture absorbing rotor 51 to the air supply pipe 8 and supplies the humidified air to the indoor unit 2.
[0019]
The suction fan 55 is a centrifugal fan rotated by a suction fan motor 56, and is arranged so that air supplied from outside can be passed through the moisture absorption rotor 51. The suction fan 55 discharges dehumidified air obtained by absorbing and removing moisture when passing through the substantially half portion 51a of the moisture absorption rotor 51 to the outside of the humidification unit casing. The dehumidified air discharged at this time is connected so as to be supplied to an air compressor 61 of the oxygen enrichment unit 6 described later.
[0020]
(4) Configuration of Oxygen Enrichment Unit Next, the internal configuration of the oxygen enrichment unit 6 will be described with reference to FIG.
The oxygen enrichment unit 6 includes an oxygen enrichment unit casing that is disposed above the outdoor refrigerant unit 4 and adjacent to the side of the humidification unit 5. This is a pressure swing adsorption type oxygen enrichment device in which adsorbers 62 and 63, an adsorber switching mechanism 64, a check valve 65, a snubber 66, a pressure reducing valve 67 and the like are arranged.
[0021]
The air compressor 61 can suck the supplied air, pressurize the air, and send the compressed air to the nitrogen adsorbers 62 and 63. In the present embodiment, an oilless type is used as the air compressor 61 so that lubricating oil is not mixed into the nitrogen adsorbers 62 and 63.
The nitrogen adsorbers 62 and 63 are containers each having a nitrogen adsorbent 62a and 63a inside. The nitrogen adsorbents 62a and 63a have a property of adsorbing nitrogen in the air under pressurized conditions and desorbing the adsorbed nitrogen under pressurized conditions under reduced pressure including atmospheric pressure. In the present embodiment, the nitrogen adsorbents 62a and 63a are made of zeolite and have a property of adsorbing water in addition to nitrogen. The nitrogen adsorbers 62 and 63 adsorb the nitrogen in the air when the air pressurized by the air compressor 61 passes by the adsorber switching mechanism 64 and send it to the snubber 66. By depressurizing the insides of the nitrogen adsorbents 62a and 63a, it is possible to switch between a desorption state in which the nitrogen adsorbed by the nitrogen adsorbents 62a and 63a is discharged to the outside and the nitrogen adsorbents 62a and 63a are regenerated.
[0022]
The adsorber switching mechanism 64 includes a plurality of valves 64a to 64g and a group of pipes connected to the nitrogen adsorbers 62 and 63. The inlet valves 64a and 64b are valves for introducing and blocking air pressurized by the air compressor 61 to the nitrogen adsorbers 62 and 63. The outlet valves 64c and 64d are valves for sending and shutting off oxygen-enriched air sent to the snubber 66 after nitrogen in the air is adsorbed and removed by the nitrogen adsorbers 62 and 63. The discharge valves 64e and 64f are opened when the nitrogen adsorbers 62 and 63 are depressurized to desorb the nitrogen adsorbed by the nitrogen adsorbents 62a and 63a of the nitrogen adsorbers 62 and 63 and discharge the nitrogen to the outside. It is a valve. The pressure equalizing valve 64g was pressurized by the air compressor 61 through the other of the nitrogen adsorbers 62 and 63 in the adsorbed state when one of the nitrogen adsorbers 62 and 63 after the desorption was changed to the adsorbed state. A valve for introducing air to pressurize the inside of the container. By the adsorber switching mechanism 64, the adsorption state and the desorption state of the nitrogen adsorbers 62 and 63 are alternately and repeatedly performed, and the oxygen-enriched air can be continuously sent to the snubber 66.
[0023]
The check valve 65 is provided between the outlet valves 64c and 64d and the snubber 66, and is a valve for preventing the oxygen-enriched air from flowing back from the snubber 66 side to the nitrogen adsorbers 62 and 63 side. .
The snubber 66 is provided downstream of the check valve 65 and is a container for temporarily storing the oxygen-enriched air obtained by the nitrogen adsorbers 62 and 63.
[0024]
The pressure reducing valve 67 is a valve for reducing the pressure of the oxygen-enriched air temporarily stored in the snubber 66 into the room and sending it out. In the present embodiment, the outlet of the pressure reducing valve 67 is connected to the air supply pipe 8, and the oxygen-enriched air is supplied to the room through the air supply pipe 8.
(5) Operation of Air Conditioner Next, the operation of the air conditioner 1 will be described with reference to FIG.
[0025]
(1) Operation of Refrigerant Circuit First, the cooling operation will be described. During the cooling operation, the four-way switching valve 22 is in the state shown by the solid line in FIG. 2, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the gas side of the outdoor heat exchanger 24, and the suction side of the compressor 21 is It is in a state of being connected to the gas side of the exchanger 11. The liquid closing valve 27, the gas closing valve 28, and the electric expansion valve 25 are in an open state.
[0026]
When the propeller fan 29 of the outdoor refrigerant unit 4, the compressor 21, and the cross flow fan 12 of the indoor unit 2 are started in the state of the refrigerant circuit, the refrigerant gas is sucked into the compressor 21 and compressed, and then the four-way refrigerant gas flows. It is sent to the outdoor heat exchanger 24 via the switching valve 22 and exchanges heat with the outside air to be condensed. After the condensed refrigerant liquid is decompressed in the electric expansion valve 25, it is sent to the indoor unit 2 via the liquid-side communication pipe 32. The refrigerant liquid sent to the indoor unit 2 exchanges heat with indoor air in the indoor heat exchanger 11 and is evaporated. The evaporated refrigerant gas is sucked into the compressor 21 again via the gas-side communication pipe 31, the four-way switching valve 22, and the accumulator 23. Thus, the cooling operation is performed.
[0027]
Next, the heating operation will be described. During the heating operation, the four-way switching valve 22 is in the state shown by the broken line in FIG. 2, that is, the discharge side of the compressor 21 is connected to the gas side of the indoor heat exchanger 11, and the suction side of the compressor 21 is outside heat. It is in a state of being connected to the gas side of the exchanger 24. The liquid shutoff valve 27 and the gas shutoff valve 28 are in an open state.
[0028]
When the propeller fan 29 of the outdoor refrigerant unit 4, the compressor 21, and the cross flow fan 12 of the indoor unit 2 are started in the state of the main refrigerant circuit, the refrigerant gas is sucked into the compressor 21, compressed, and then cooled. The air is sent to the indoor unit 2 via the path switching valve 22 and the gas-side communication pipe 31. The refrigerant gas sent to the indoor unit 2 exchanges heat with indoor air in the indoor heat exchanger 11 and is condensed. The condensed refrigerant liquid is sent to the outdoor refrigerant unit 4 via the liquid side connection pipe 32. Then, the refrigerant liquid sent to the outdoor refrigerant unit 4 is decompressed by the electric expansion valve 25, and then heat-exchanges with the outside air in the outdoor heat exchanger 24 to evaporate. The evaporated refrigerant gas is sucked into the compressor 21 again via the four-way switching valve 22 and the accumulator 23. In this way, the heating operation is performed.
[0029]
(2) Operation of the humidifying unit The operation of the humidifying unit 5 when performing the humidifying operation will be described below.
The humidification unit 5 takes in external air into the humidification unit casing by rotating the suction fan 55. The air that has entered the humidifying unit casing passes through a substantially half portion 51 a of the humidifying rotor 51, is discharged to the outside of the humidifying unit casing via the suction fan 55, and is supplied to the oxygen enrichment unit 6. . At this time, the air taken in from the outside into the humidification unit casing becomes dehumidified air in which the moisture contained in the air is adsorbed and removed when passing through the substantially half portion 51a of the moisture absorption rotor 58. I have.
[0030]
The substantially half portion 51a of the moisture absorption rotor 51 that has absorbed moisture in the adsorption step becomes a substantially half portion 51b of the moisture absorption rotor 51 on the side where moisture is not absorbed by the half rotation of the moisture absorption rotor 51. That is, the adsorbed moisture moves to a position corresponding to the heater assembly 53 and the humidifying fan 54 as the moisture absorbing rotor 51 rotates. Then, the moisture that has moved here is desorbed into the airflow generated by the humidifying fan 54 by the heat from the heater assembly 53.
[0031]
When the humidification fan 54 is driven to rotate, air is taken into the humidification unit casing from the outside, and the air passes through the substantially half portion 51 b of the humidification rotor 51 where moisture is adsorbed, and reaches the humidification fan 54. The humidification fan 54 sends out the air passing through the moisture absorption rotor 51 to the indoor unit 2 via the air supply pipe 8. The air delivered to the indoor unit 2 is heated by the heater assembly 53 and becomes humidified air containing moisture adsorbed by the moisture absorbing rotor 51. In this way, the humidified air supplied from the humidification unit 5 to the indoor unit 2 is blown into the room through the indoor heat exchanger 11.
[0032]
(3) Operation of oxygen enrichment unit The operation of the oxygen enrichment unit 6 when performing the oxygen enrichment operation will be described below.
Before the operation, the nitrogen adsorber 62 is in the adsorption state, and the nitrogen adsorber 63 is in the desorption state. Specifically, it is assumed that the inlet valve 64a, the outlet valve 64c, and the discharge valve 64f are open, and the other valves 64b, 64d to 64e, 64g are closed.
[0033]
The oxygen enrichment unit 6 drives the air compressor 61 to introduce the dehumidified air supplied from the adsorption fan 55 into the nitrogen adsorber 62 via the inlet valve 64a. When the dehumidified air introduced into the nitrogen adsorber 62 passes through the nitrogen adsorbent 62a in the nitrogen adsorber 62, nitrogen in the air is adsorbed and becomes oxygen-enriched air. Then, the oxygen-enriched air is sent to the snubber 66 via the outlet valve 64c and the check valve 65. The oxygen-enriched air temporarily stored in the snubber 66 is depressurized by the pressure reducing valve 67, sent to the air supply pipe 8, and supplied to the indoor unit 2. Here, since the nitrogen adsorber 62a easily adsorbs not only nitrogen in the air but also moisture, the adsorption performance of the nitrogen adsorbent 62a tends to be reduced by that much. However, in the present embodiment, since the air supplied to the oxygen enrichment unit 6 is dehumidified air, the performance of the nitrogen adsorbent 62a is not easily reduced.
[0034]
Next, after operating the nitrogen adsorber 62 in the adsorption state for a predetermined time, the nitrogen adsorber 62 is changed to the desorption state, and the nitrogen adsorber 63 is changed to the adsorption state.
Specifically, the status is changed in the following procedure. First, the discharge valve 64f is closed and the pressure equalizing valve 64g is opened so that both towers of the nitrogen adsorbers 62 and 63 are in the adsorption state. Then, oxygen-enriched air is introduced from the nitrogen adsorber 62 side to the depressurized nitrogen adsorber 63, and the inside of the nitrogen adsorber 63 is pressurized. Thereafter, the inlet valve 64b and the outlet valve 64d are opened so that the oxygen-enriched air is sent from the nitrogen adsorbers 62 and 63 to the snubber 66.
[0035]
Next, the inlet valve 64a and the outlet valve 64c of the nitrogen adsorber 62 are closed, and the introduction of dehumidified air from the air compressor 61 to the nitrogen adsorber 62 is stopped. Further, in order to put the nitrogen adsorber 62 in a desorbed state, the pressure in the nitrogen adsorber 62 is reduced by opening the discharge valve 64e, and the nitrogen adsorbed from the nitrogen adsorbent 62a is desorbed and discharged to the outside.
The switching between the adsorption and desorption states between the nitrogen adsorbers 62 and 63 is performed alternately, and oxygen-enriched air is continuously sent to the snubber 66. Thus, the oxygen-enriched air supplied from the oxygen-enrichment unit 6 to the indoor unit 2 is blown into the room through the indoor heat exchanger 11.
[0036]
(6) Features of the air conditioner The air conditioner 1 of the present embodiment has the following features.
(1) In the air conditioner 1, the humidifying unit 5 adsorbs and removes moisture in the air to obtain dehumidified air, and then supplies the dehumidified air to a pressure swing adsorption type oxygen enrichment unit 6 to supply oxygen to the air. Air is obtained and supplied indoors. As a result, the amount of moisture brought into the oxygen enrichment unit 6 can be reduced, and the performance of the nitrogen adsorbents 62a, 63a constituting the oxygen enrichment unit 6 due to moisture adsorption of the nitrogen adsorbents 62a, 63a is reduced. Can be prevented.
[0037]
{Circle around (2)} The air conditioner 1 can also contribute to the effective use of dehumidified air obtained by operating the humidifying unit 5.
{Circle around (3)} Further, since the indoor humidification and the oxygen enrichment can be performed at the same time, the humidity and the oxygen concentration of the indoor air closed by the cooling and heating can be maintained in a comfortable state.
[0038]
(7) Other Embodiments Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and can be changed without departing from the spirit of the invention. It is.
{Circle around (1)} In the above embodiment, the humidifier and the oxygen enrichment device are arranged above the outdoor refrigerant unit. However, the present invention is not limited to this arrangement. Alternatively, the unit may be provided separately from the outdoor refrigerant unit.
[0039]
{Circle around (2)} In the above embodiment, all the dehumidified air is supplied to the oxygen enrichment unit, but only a part of the dehumidified air is supplied to the oxygen enrichment unit and the remaining dehumidified air is discharged to the outside. It may be.
(3) In the above embodiment, the oxygen-enriched air supply pipe is connected to the air supply pipe in the oxygen-enrichment unit, but may be connected outside the oxygen-enrichment unit, or may be connected in the humidification unit. It may be.
[0040]
{Circle around (4)} In the above embodiment, a humidifier capable of obtaining humidified air at the time of regeneration of the adsorbent and supplying the humidified air to the room is employed as the moisture adsorbing device, but may be a device merely for obtaining dehumidified air. . Also in this case, since the air supplied to the oxygen enrichment unit is dehumidified, the performance of the nitrogen adsorbent can be prevented from lowering.
(5) In the above embodiment, the oxygen-enriched air supply pipe is connected to the air supply pipe to mix the oxygen-enriched air and the humidified air and supply the mixed air to the room. The oxygen-enriched air may be supplied to the room separately from the humidified air by extending to the room.
[0041]
{Circle around (6)} In the above embodiment, a pressure swing adsorption type oxygen enrichment apparatus is adopted, but a temperature swing adsorption type or pressure temperature swing adsorption type oxygen enrichment apparatus is appropriately selected according to the characteristics of the adsorbent and the apparatus configuration. It is also possible to adopt.
{Circle around (7)} In the above-described embodiment, a two-column unit for enriching oxygen by switching between adsorption and desorption of a two-column nitrogen adsorber was used. However, the present invention is not limited to this, and three or more columns may be used. A single tower type may be used while increasing the snubber capacity.
[0042]
(8) In the above embodiment, the switching mechanism of the oxygen enrichment unit is constituted by a large number of valves, but may be constituted by using one having a plurality of valve functions such as a three-way or four-way switching valve. .
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the first and second aspects of the present invention, the dehumidified air obtained by the moisture adsorbing device is supplied to an oxygen enriching device using a nitrogen adsorbent to obtain oxygen-enriched air and supply it to a room. Therefore, it is possible to prevent the performance of the nitrogen adsorbent from deteriorating due to moisture adsorption.
[0044]
The invention according to claim 3 is a non-supplying water humidifying device that can obtain dehumidified air by adsorbing water in the air and desorbing the adsorbed water into the air while the water adsorbing device adsorbs moisture in the air. Therefore, the dehumidified air obtained by the moisture adsorption of the humidifier can be effectively used, and the performance of the oxygen enrichment device can be prevented from deteriorating.
In the invention according to claim 4, the dehumidified air obtained by the humidifier is supplied to the oxygen-enriching device to obtain oxygen-enriched air, and then mixed with the humidified air obtained by the humidifier to supply the humidified air. Since it is supplied indoors through the flow path, it can prevent performance degradation due to moisture adsorption of the nitrogen adsorbent, and can supply oxygen-enriched air with appropriate humidity to the room, and supply oxygen-enriched air to the room. No special piping is required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of an air conditioner.
FIG. 2 is a configuration diagram of a refrigerant circuit, a configuration diagram of a humidification unit, and a configuration diagram of an oxygen enrichment unit.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 air conditioner 5 humidification unit 6 oxygen enrichment unit 51 humidification rotor 61 air compressors 62, 63 nitrogen adsorbers 62a, 63a nitrogen adsorbent 64 adsorber switching mechanism

Claims

A moisture adsorber (5) having an adsorbent (51) capable of adsorbing and removing moisture in the air to obtain dehumidified air;
Nitrogen is adsorbed and removed from the dehumidified air from which moisture in the air has been removed by the moisture adsorbing device to obtain oxygen-enriched air, and the oxygen-enriched air is supplied into the room to enrich the room air with oxygen. An oxygen enrichment device (6) using a nitrogen adsorbent (62a, 63a) capable of
An air conditioner (1) comprising:

The oxygen enrichment device (6) is capable of adsorbing nitrogen in dehumidified air under pressurized conditions to obtain oxygen-enriched air, and desorbing and exhausting adsorbed nitrogen under depressurized conditions for regeneration. An adsorber (62, 63) containing a possible nitrogen adsorbent (62a, 63a), a compressor (61) for pressurizing dehumidified air and introducing it into the adsorber, and bringing the adsorber into an adsorption state or a desorption state The air conditioner (1) according to claim 1, further comprising a switchable switching mechanism (64).

The moisture adsorption device (5) obtains humidified air by desorbing the moisture adsorbed by the adsorbent (51) into the air, supplies the humidified air into the room, and humidifies the indoor air. The air conditioner (1) according to claim 1 or 2, wherein the air conditioner is a humidifier that can perform the following.

A humidifier having an adsorbent (51) capable of adsorbing moisture in the air to obtain dehumidified air, and capable of desorbing moisture adsorbed by the adsorbent into the air to obtain humidified air. (5) and
A humidified air supply channel (8) for supplying the humidified air obtained by the humidifying device into a room,
An oxygen enrichment device (6) having nitrogen adsorbents (62a, 63a) capable of adsorbing and removing nitrogen from dehumidified air obtained by the humidification device to obtain oxygen-enriched air;
An oxygen-enriched air supply channel (65) connected to the humidified air supply channel to supply the oxygen-enriched air obtained by the oxygen enrichment device into a room;
An air conditioner (1) comprising: