专利名称：选择性气体富化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有提高给定气体成分浓度功能的选择性气体富化装置。
背景技术：
以往，对使用选择性气体透过膜的氧气富化装置或氮气富化装置等相对提高特定气体浓度的装置，曾有过有关医用氧气富化装置、空调机、空气清净机等设备的各种提案。
比如，作为提高氧气浓度的设备，有在分离型空调机的室外机上装有氧气富化手段，将其富含氧气的空气经过送入管道送到室内机中，向室内放出以提高作为被空调空间的室内的氧气浓度，使居住者感到舒适的设备(比如专利文献1)。
另一方面，如也在专利文献1中作为课题而提到的，在使用氧气富化膜的氧气富化装置中，氧气富化膜的特征在于，它选择性地使氧气透过，使之与占空气成分一半以上的氮气分离，然而现在已经实用化的氧气富化膜，同时也会至少将空气中的水分透过。
这就是说，相对于氧气富化膜的初级侧的空气，在透过膜以后的次级侧，仅氮气分离的部分相对湿度提高，其露点比初级侧的空气上升，在膜的次级侧的管道中会经常发生结露。
专利文献1特开平5-113227号公报(图1等)在这种使用选择性气体透过膜和PSA法等吸附材料的选择性气体富化装置中，分离装置的次级侧相对湿度必然升高，容易由于空气的露点升高而发生结露。
当如此产生的结露水由于空气的流动将其输送到室内时，会发生“扑扑”或“匡匡”之类的空气脉动或破裂的声音，这传送到用户居住的室内会有可能使用户感到不快。
另外，这种装置所用的泵在工作时也会发生脉动声音，这种由泵产生的脉动音传送到室内也会使用户感到不快。
再有，为使此结露水由排出口排出而提高风速时，会有发生刺耳的流速声音的问题。
实用新型内容因此，在本实用新型中，以降低在排出口处的噪音作为目的。
本实用新型特别以降低在由排出口排出产生的结露水时在排出口处的流速声音作为目的。
本实用新型还以降低由泵产生的低频脉动音作为目的。
本实用新型还以降低由于空气流动使产生的结露水在室内运动时发生的空气脉动或破裂声音为目的。
本实用新型还以使在送风管中产生的结露水确实地从排出口排出为目的。
本实用新型的第1方面的选择性气体富化装置，包括具有提高给定气体成分浓度功能的气体富化机构、将上述气体成分送出的泵、输送由上述泵送出的上述气体成分的送风管、以及连接着上述送风管端部的排出消音器，在上述排出消音器上，具有与上述送风管连通的吸入通路、多个排出口、将上述吸入通路分别与各个排出口连通的多个分支通路。
本实用新型的第2方面，在本实用新型的第1方面的选择性气体富化装置中，在上述分支通路上设置有规定长度的细管部。
本实用新型的第3方面，在本实用新型的第2方面的选择性气体富化装置中，在各个上述分支通路上设置的各个上述细管部的长度相等。
本实用新型的第4方面，在本实用新型的第1方面的选择性气体富化装置中，各个上述分支通路的长度相等。
本实用新型的第5方面，在本实用新型的第1方面的选择性气体富化装置中，一个上述分支通路配置成处在比其他的分支通路更低的位置上。
本实用新型的第6方面的选择性气体富化装置，包括具有提高给定气体成分的浓度的功能的气体富化机构、将上述气体成分送出的泵、输送由上述泵送出的上述气体成分的送风管、以及连接着上述送风管端部的排出消音器，在上述排出消音器上，具有与上述送风管连通的吸入通路、排出口、将上述吸入通路与上述排出口连通的通路，在上述通路上设置规定长度的细管部。
本实用新型的第7方面，在本实用新型的第2、第3、或第6方面的选择性气体富化装置中，将上述细管部的端部作为上述排出口。
本实用新型的第8方面，在本实用新型的第1～第6方面中任一方面的选择性气体富化装置中，具备在上述泵的上游侧的外部气体导入管、和控制外部气体导入上述外部气体导入管的控制阀，根据开启上述控制阀的信号，打开上述控制阀，使外部气体导入。
本实用新型的第9方面，在本实用新型的第1～第6方面中任一方面的选择性气体富化装置中，由使空气中氧气优先通过的氧气富化膜构成上述气体富化机构。
本实用新型的第10方面，在本实用新型的第1～第6方面中任一方面的选择性气体富化装置中，上述气体富化机构和上述泵配置在室外空间，而上述排出口配置在室内空间。
本实用新型的第11方面的空调装置，具有本实用新型的第1～第6方面中任一方面的选择性气体富化装置，由室外机和室内机构成，上述气体富化机构和上述泵配置在上述室外机中，而上述排出口配置在上述室内机中。
本实用新型的第12方面的排出消音器，具有与输送由泵送出的气体成分的送风管连通的吸入通路、多个排出口、以及将上述吸入通路与各个上述排出口连通的多个分支通路，在上述分支通路上设置有规定长度的细管部。
本实用新型的第13方面，在本实用新型的第1～第6方面中任一方面的排出消音器中，由设置在主体一个侧面的沟和覆盖上述沟的主体盖构成上述吸入通路和上述分支通路。
图1是本实用新型一实施例的空调装置结构图；图2是本实施例的排出消音器的立体图；
图3是同一个排出消音器的剖面图；图4是用于说明本实施例的排出消音器的细管部的最佳直径的特性图；图5是用于说明同一细管部的最佳长度的特性图。
符号说明4送风管；10室外机；20室内机；31气体富化机构；32减压泵；33排出口；34氧气供给主管；35大气导入通路；36排出主管；37控制阀；38控制装置；39A风速传感器；39B温度传感器；40排出消音器；43吸入通路；44A排出口；44B排出口；45A分支通路；45B分支通路；47A细管部；47B细管部。
具体实施方式
本实用新型第一实施方式的选择性气体富化装置，在排出消音器上具有与送风管连通的吸入通路、多个排出口、以及将吸入通路与各个排出口连通的多个分支通路。按照本实施方式，由于在排出口上的通路形成分支，减慢了在排出口处的流速，因此能够降低流速声音。从而，在比如控制泵的能力或由泵的上游侧导入空气时的、改变其流速的情况下，能够实现降低快速流动时的流速声音。
本实用新型的第二个实施方式，在第一实施方式中的选择性气体富化装置中，在分支通路上设置规定长度的细管部。按照本实施方式，由此规定长度的细管部能够降低特别由泵中发生的低频脉动音。
本实用新型的第三个实施方式，在第二实施方式的选择性气体富化装置中，在各个分支通路上设置的各个细管部，它们的长度是相等的。按照本实施方式，由于各个细管部的长度相等，就能够使通过各个排出口的风速都相等，从而能够降低由排出口发出的流速声音。
本实用新型的第四个实施方式，在第一实施方式的选择性气体富化装置中，各个分支通路的长度是相等的。按照本实施方式，由于各个分支通路的长度相等，因此使通过各个排出口的风速都相等，从而能够降低由排出口发出的流速声音。
本实用新型的第五个实施方式，在第一实施方式的选择性气体富化装置中，一个分支通路配置在低于其他分支通路的位置上。按照本实施方式，即使在送风管中产生结露，此结露水可被导到配置在低位置上的分支通路中，并可由此低位置的分支通路排出，因此，能够防止在送风管中有水滴流动时或破裂时产生的噪音。
本实用新型的第六实施方式的选择性气体富化装置，在排出消音器上具有与送风管连通的吸入通路、排出口、以及连通吸入通路和排出口的通路，在此通路上设有规定长度的细管部。按照本实施方式，通过此规定长度的细管部，能够降低特别由泵产生的低频脉动音。
本实用新型的第七实施方式，在第二、第三、第六实施方式的选择性气体富化装置中，将细管部的端部作为排出口。按照本实施方式，在送风管中形成的结露水能够确实地从排出口排出，同时由于在排出口处的流速很高，容易确认是否排出。
本实用新型的第八实施方式，在第一到第六实施方式中的选择性气体富化装置中，根据开启控制阀的信号打开控制阀，导入外部气体。按照本实施方式，由于通过导入外部气体，可提高通风通路内的风速，从而可以确认通风通路的状态，并能够由排出口排出产生的结露水。
本实用新型的第九实施方式，在第一到第六实施方式的选择性气体富化装置中，由使空气中氧气优先通过的氧气富化膜构成气体富化机构。按照本实施方式，与其他方式相比，泵的负荷小，能够以低成本取出氧气富化的空气。
本实用新型的第十实施方式，在第一到第六实施方式的选择性气体富化装置中，气体富化机构和泵配置在室外空间，排出口配置在室内空间。按照本实施方式，由于从室外取得富含氧气的空气，并将富含氧气的空气释放到室内，因此，能够使室内为富含氧气的状态。
本实用新型的第十一实施方式，为具有第一到第六实施方式的选择性气体富化装置、由室外机和室内机构成的空调装置，气体富化机构和泵配置在室外机中，排出口配置在室内机中。按照本实施方式，能够实现在空调装置的空气调节功能上加上氧气富化功能。
本实用新型的第十二实施方式的排出消音器，具有与输送由泵送出的气体成分的送风管连通的吸入通路、多个排出口、以及连通此吸入通路和各个排出口的多个分支通路，在此分支通路上设置有规定长度的细管部。按照本实施方式，由于在排出口上的通路形成分支，故能够降低在排出口处的流速，减小流速声音。因此，在比如控制泵的能力或由泵的上游侧导入空气时的、改变其流速的情况下，能够实现降低快速流动时的流速声音。另外，按照本实施方式，提高该规定长度的细管部，能够降低特别从泵产生的低频脉动音。
本实用新型的第十三实施方式，在第十二实施方式的排出消音器中，由在主体一侧面上设置的沟和覆盖此沟的主体盖构成吸入通路和分支通路。按照本实施方式，吸入通路和分支通路都很容易加工，同时清扫通路等维护性能也很好。
实施例下面说明本实用新型的一实施例的选择性气体富化装置适用于由室外机和室内机构成的空调装置的情况。
图1是本实施例的空调装置的结构图。
在此图中，空调装置由室外机10和室内机20构成，通过连接管路(图中未显示)连接而使冷媒气体循环。室外机10具有压缩机11、热交换器12以及电风扇13，同时还装有隔开一室的气体富化机构31、减压泵32等选择性气体富化装置的主要结构部件。室内机20具有电风扇21和热交换器22，同时，设置有构成选择性气体富化装置排出口的排出消音器40。
选择性气体富化装置包括具有作为选择性气体透过膜的氧气富化膜的气体富化机构31、将此气体富化机构31的次级侧减压的减压泵32、连接气体富化机构31和减压泵32使其能够通气的氧气供给主管34、连接氧气供给主管34的大气导入管35、连接着减压泵32的排出侧的排出主管36、控制大气导入大气导入管35的控制阀37、以及控制减压泵32和控制阀37的控制装置38。
选择性气体富化装置包括风速传感器(风速检测机构)39A和温度传感器(温度检测机构)39B。在此，风速传感器39A设置在由气体富化机构31至排出消音器40之间的通风通路上，然而在本实施例中，设置在氧气供给主管34上。温度传感器39B，用来检测配置有通风通路的空间的温度，在本实施例中，检测出室外的外部气体的温度。来自风速传感器39A和温度传感器39B的信号输入到控制装置38中。
送风管4是连接排出主管36和排出消音器40的管道，由室外机10导出进入到室内机20中。
在气体富化机构31的初级侧(大气侧)，设置用于吹扫滞留的氮气富化空气的风扇(图中未显示)，可在选择性气体富化装置运转时连动工作。也可以把气体富化机构31配置在具有室外机10的风扇13的送风回路中，由风扇13的送风来吹扫气体富化机构31的初级侧的氮气富化空气。气体富化机构31、减压泵32、氧气供给主管34、大气导入管35、排出主管36、控制阀37、以及控制装置38都构成独立的单元，或者也可以通过安装在室外机10的框体中而构成。大气导入管35，在其一部分上串联设置比如毛细管等减压器。
另一方面，排出消音器40配置在室内机20的壳体内部或其附近，在配置在室内机20的送风回路中的情况下，在由风扇21的工作吹出的送风中添加上富含氧气的空气，由吹出口送到室内空间。再有，排出消音器40优选设置在热交换器22的风回路的上游侧，在热交换器22的接水槽的上方。
下面使用图2和图3，说明用上述实施例说明的排出消音器的结构。
图2是本实用新型的排出消音器的立体图，图3是同一个排出消音器的剖面图。
本实施例的排出消音器40，由主体41和覆盖此主体41的一边侧面的主体盖42构成。在主体41一端侧形成吸入通路43，而在主体41的另一端分别形成多个排出口44A、44B。吸入通路43和各个排出口44A、44B由分支通路45A、45B连通。
吸入通路43和分支通路45A、45B，由设置在主体41一边侧面上的沟和覆盖此沟的主体盖42构成。此主体41通过切削而形成沟，或者由树脂进行一体化成型而形成沟。
吸入通路43的上游侧端部插入、固定送风管4。在吸入通路43的一部分上，设置有由氨基甲酸乙酯材料形成的消音材料46。
在分支通路45A的下游侧，设置有规定长度的细管部47A，此细管部47A的下游侧的端部构成排出口44A。而在分支通路45B的下游侧，设置有规定长度的细管部47B，此细管部47B的下游侧端部构成排出口44B。
如在本实施例所示，由于由细管部47A、47B构成排出口44A、44B，能够很容易排出结露水，同时也容易确认气体的排出状态，细管部47A、47B即使设置在分支通路45A、45B的中间部分，也能够实现减弱由泵产生的脉动音。
分支通路45A和分支通路45B为相同长度和相同通路截面形状。细管部47A和细管部47B，也为相同长度和相同通路截面形状。这样，由于分成多支的各个分支通路，以及分别设置的细管部的长度和截面形状都是一样的，由排出口排出的气体的流速可以是均等的，从而可以防止只由一个排出口排出的流速过快而产生的流速声音。
连接着排出口44B的分支通路45B，配置在比连接着排出口44A的分支通路45A更低的位置。
在本实施例中，说明了分成两支的分支通路45A和45B，但在构成三个以上的分支通路的情况下，任一分支通路都配置在比另外一个分支通路更低的位置。这样，由于至少一个分支通路配置在比另一个分支通路更低的位置上，就可以由此配置在低位置上的分支通路导出结露水。再有，配置在低位置的分支通路的长度比其他分支通路更短，或者减小其通路的截面形状以提高其排出流速也是可以的。由于如此提高了配置在低位置上的分支通路的排出流速，就可能很容易地排出结露水。
再有，在主体41的另一边的侧面，设置有多个爪部48。排出消音器40就是通过把这些爪部插入到构成热交换器22的翅片中来设置的。
在此，使用图4和图5说明细管部47A和47B的直径和长度。
图4是说明本实施例的排出消音器的细管部最佳直径的特性图，图5是说明同一细管部最佳长度的特性图。
首先，在细管部的直径尺寸变化时，通气的流速声音和泵的传播声音之间有如图4所示的关系。这就是说，如果细管部的直径变大，通气的流速声音就减小，但泵的脉动音增加。
因此，在通气流速声音和泵的脉动音在相同水平噪音值范围内的直径就决定了细管部的直径。在本实施例的情况下，细管部的直径是2.5mm，优选决定在2～3mm的范围内。
然后改变细管部的长度测定泵的传播音。如在图5中所示，如果延长细管部的长度，泵的传播音就降低，但在规定长度以上时，噪音几乎不再降低。在本实施例的情况下，作为细管部的规定长度是10mm以上即可，这里采用15mm。
在上述的结构中，当减压泵32运转时，在气体富化机构31中通过氧气富化膜后的空气，通过氧气供给主管34被吸入减压泵32中，富含氧气的空气，依次通过排出主管36和送风管4送到排出消音器40中。
导入排出消音器40的空气，在被吸入通路43中的消音材料46消音的同时，在分支通路45A、45B中降低流速从而降低了流速声音。然后，在细管部47A、47B当中，衰减掉由泵32产生的脉动音。这样一来，在排出消音器40中，流速声音和真空泵特有的脉动音都能够降低。
再者，当控制阀37在开启状态时，通过大气导入管35的流通阻力要小于通过气体富化机构31的阻力。因此，如果控制阀处于开启的状态，大气不是先经过气体富化机构31，而是优先从大气导入管35一边导入。再有，由于阻力小，气体能够比通过气体富化机构31时导入更多的空气，在排出主管36等当中滞留的结露水，由于风速的提高而容易被推出向排出消音器40一边，同时由于风速提高也加大了蒸发量，从而可以减少结露水。再有，万一结露水在所经通路内结露的情况下，在相当的风速下也可能将结冰推出至排出消音器40。
这样在控制阀37开启的状态下，由于在排出消音器40的分支通路45A、45B而降低流速，从而可降低由于风速提高而产生的流速声音。
下面说明在上述实施例中所示的控制装置38的控制操作。
首先说明只由来自风速传感器39A的输入信号控制减压泵32和控制阀37的情况。
在检测到风速在设定值以上时，判断为正常状态，控制阀37关闭，使减压泵32工作。然后风速在设定值以下时，减压泵32继续运转，而控制阀37开启。如果在由结露水等使通风通路闭塞的情况下，通过控制阀释放而导入外部气体，能够增加通风通路内的风速而将结露水由排出口33排出。但是在此状态下经过设定的时间风速没有回归到设定值以上的情况下，减压泵32就停止转动。
下面说明由来自风速传感器39A和温度传感器39B的输入信号控制减压泵32和控制阀37的情况。
在检测到风速和外部气体温度在设定值以上的情况下，判断为正常状态，控制阀37闭合，使减压阀32工作。在外部气温在设定值以下的情况下，由于结露水有可能冻结，控制阀37打开使通风通路内的风速增加，力图防止结冻。在外部气温比设定值高，但风速低于设定值的情况下，减压阀32继续运转使控制阀37开启。如果在由于结露水等使通风通路闭塞的情况下，由控制阀37释放而导入外部气体，通风通路内的风速增加，使结露水能够由排出口33排出。但是在此状态下经过设定的时间风速没有回复到设定值以上时，或者在外部气温降低到设定值以下的情况下，减压泵32就停止动作。
再有，如在本实施例中所示，在大气导入管35中设置减压器，由此，在改变压力减小声音的方法上具有效果。这个减压器使空气通过的阻力小于气体富化机构31。
基于与大气温度无关的设定时间等间歇地操作控制阀，由此，能够切换地进行将新鲜大气导入室内和输送富含氧的空气，虽并不期待象换气扇那样的根本性换气效果，但也可使之具有准换气的功能。
比如，如在操作试运转按钮的情况下或在操作遥控或主体上的确认按钮的情况下，也可以通过开启控制阀的信号，从外部气体导入管导入外部气体。
在本实施例中，显示了控制减压泵运转或停止的情况，但也可以进行强运转或弱运转等能力控制。比如，在风速降低的情况下，使减压泵的运转为强运转，也可以使与控制阀的开启动作连动的减压泵的运转成为强运转。
在本实施例中，说明了选择性气体富化装置适用于在居住空间的空气调节中使用的分体式空调装置的情况，但在比如车辆用空调装置、一体型空调装置中也可以使用，也适用于其他的空气清净机或医用氧气富化装置、便携式氧气富化装置、燃烧器用氧气富化装置、在冷库等保鲜中使用的氮气富化装置等。
在本实施例中，说明了使用氧气富化膜的气体富化机构的应用，但也可以是如中空丝膜等具有能够实现氧气富化功能的，在此情况下，使用加压泵代替减压泵，或者也可以将送风装置作为泵使用。
本实用新型的效果根据如上所述的本实用新型，能够降低在排出口的噪音。
特别地，根据本实用新型，能够降低当产生的结露水排出排出口时在排出口形成的流速声音。
另外，根据本实用新型，能够减弱由泵产生的低频脉动音。
另外，根据本实用新型，能够降低当产生的结露水通过空气流动而被输送到室内时产生的空气脉动或破裂音。
另外，根据本实用新型，能够使在送风管中产生的结露水确实地从排出口排出。
权利要求1.一种选择性气体富化装置，包括具有提高给定气体成分的浓度的功能的气体富化机构、将所述气体成分送出的泵、输送由所述泵送出的所述气体成分的送风管、以及连接着所述送风管端部的排出消音器，其特征在于，在所述排出消音器上，具有与所述送风管连通的吸入通路、多个排出口、将所述吸入通路分别与各个排出口连通的多个分支通路。
2.如权利要求1中所述的选择性气体富化装置，其特征在于，在所述分支通路上设置规定长度的细管部。
3.如权利要求2中所述的选择性气体富化装置，其特征在于，在各个所述分支通路上设置的各个所述细管部的长度相等。
4.如权利要求1中所述的选择性气体富化装置，其特征在于，各个所述分支通路的长度相等。
5.如权利要求1中所述的选择性气体富化装置，其特征在于，将一个所述分支通路配置于比其他所述分支通路更低的位置上。
6.一种选择性气体富化装置，包括具有提高给定气体成分的浓度的功能的气体富化机构、将所述气体成分送出的泵、输送由所述泵送出的所述气体成分的送风管、以及连接着所述送风管端部的排出消音器，其特征在于，在所述排出消音器上，具有与所述送风管连通的吸入通路、排出口、将所述吸入通路与所述排出口连通的通路，在所述通路上设置规定长度的细管部。
7.如权利要求2、权利要求3或权利要求6所述的选择性气体富化装置，其特征在于，将所述细管部的端部作为所述排出口。
8.如权利要求1～权利要求6中任一项所述的选择性气体富化装置，其特征在于，具备在所述泵的上游侧的外部气体导入管、和控制外部气体导入所述外部气体导入管的控制阀，根据开启所述控制阀的信号，打开所述控制阀，使外部气体导入。
9.如权利要求1～权利要求6中任一项所述的选择性气体富化装置，其特征在于，由使空气中氧气优先通过的氧气富化膜构成所述气体富化机构。
10.如权利要求1～权利要求6中任一项所述的选择性气体富化装置，其特征在于，所述气体富化机构和所述泵配置于室外空间，而所述排出口配置于室内空间。
11.一种空调装置，具有权利要求1～权利要求6中任一项所述的选择性气体富化装置，由室外机和室内机构成，其特征在于，所述气体富化机构和所述泵配置于所述室外机中，而所述排出口配置于所述室内机中。
12.一种排出消音器，其特征在于，具有与输送由泵送出的气体成分的送风管连通的吸入通路、多个排出口、以及将所述吸入通路与各个所述排出口连通的多个分支通路，在所述分支通路上设置规定长度的细管部。
13.如权利要求12所述的排出消音器，其特征在于，所述吸入通路和所述分支通路由设置于主体一个侧面的沟和覆盖所述沟的主体盖构成。
专利摘要本实用新型提供选择性气体富化装置，其包括具有提高给定气体成分的浓度的功能的气体富化机构、送出上述气体成分的泵、输送由上述泵中送出的上述气体成分的送风管、以及连接在上述送风管端部的排出消音器。在上述排出消音器中，具有与上述送风管连通的吸入通路、多个排出口、以及连接上述吸入通路和各个上述排出口的多个分支通路。通过该装置，能够降低排出口处产生的噪音。
文档编号F24F13/02GK2699169SQ03280089
公开日2005年5月11日 申请日期2003年9月29日 优先权日2003年1月14日
发明者西原义和, 栂村富康, 白井健二, 嶋伸起 申请人:松下电器产业株式会社