JP2011104407A - Air disinfecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空中浮遊微生物ウィルス等の除去が可能な空気除菌装置に関する。 The present invention relates to an air sterilization apparatus capable of removing airborne microbial viruses and the like.
一般に、空中浮遊微生物ウィルス等の除去を目的として、空気中に電解水ミストを拡散させて、この電解水ミストを空中浮遊微生物に直接接触させ、ウィルス等を不活化する除菌装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記除菌装置では、微粒子状の電解水ミストが到達しやすい使用環境下、すなわち、比較的小空間では効力を発揮するものの、電解水ミストが到達しにくい使用環境下、すなわち、大空間、例えば幼稚園や小・中・高等学校や、介護保険施設や、病院等では効力を発揮しにくいという問題がある。 However, in the sterilization apparatus described above, it is effective in a use environment where fine particulate electrolyzed water mist easily reaches, that is, in a use environment where electrolyzed water mist is difficult to reach while being effective in a relatively small space, that is, a large space. For example, there is a problem that it is difficult to exert its effect in kindergartens, elementary / middle / high schools, nursing care insurance facilities, hospitals, and the like.
これに対し、塩素イオンを含有する水を電気分解して得た電解水を気液接触部材に滴下または浸透させて、この気液接触部材に室内の空気を送り、この電解水に接触させた空気を室内に吹き出す機構を備えたものが提案される。
この場合、電解水中にスケールが発生し、このスケールが気液接触部材に堆積すると、このスケールの除去が厄介になるという問題がある。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、電解水に含まれるスケールが、気液接触部材に付着する前に、それを簡単に知ることができる空気除菌装置を提供することにある。
On the other hand, electrolyzed water obtained by electrolyzing water containing chlorine ions was dropped or infiltrated into the gas-liquid contact member, indoor air was sent to the gas-liquid contact member, and contacted with the electrolyzed water. The thing provided with the mechanism which blows off air indoors is proposed.
In this case, when scale is generated in the electrolyzed water and the scale is deposited on the gas-liquid contact member, there is a problem that removal of the scale becomes troublesome.
Therefore, the object of the present invention is to eliminate the above-described problems of the conventional technology, and to easily know the scale contained in the electrolyzed water before it adheres to the gas-liquid contact member. Is to provide.
本発明は、塩素イオンを含有する水を電気分解して得た電解水を滴下または浸透させた気液接触部材に室内の空気を送り、この電解水に接触させた空気を室内に吹き出す機構を備え、前記電解水の導電率を検出する導電率検出手段を備え、前記導電率検出手段が検出した導電率に基づいて、電解水を電気分解して所要の濃度の電解水を得るための条件を決定し、この条件に基づいて前記電解水の電気分解を実行することを特徴とする。 The present invention provides a mechanism for sending room air to a gas-liquid contact member in which electrolyzed water obtained by electrolyzing water containing chlorine ions is dropped or infiltrated, and blowing out the air in contact with the electrolyzed water into the room. A conductivity detecting means for detecting the conductivity of the electrolyzed water, and a condition for electrolyzing the electrolyzed water to obtain an electrolyzed water having a required concentration based on the conductivity detected by the conductivity detecting means; And electrolysis of the electrolyzed water is performed based on this condition.
本発明では、電解水の汚れを判定して、気液接触部材へのスケール付着を予測する予測手段を備えたから、電解水に含まれるスケールが、気液接触部材に付着する前に、それを簡単に知ることができる。 In the present invention, since there is provided a predicting means for judging the contamination of the electrolyzed water and predicting the scale adhesion to the gas-liquid contact member, the scale contained in the electrolyzed water is removed before adhering to the gas-liquid contact member. Easy to know.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1において、符号1は、床置き式空気除菌装置を示す。この床置き式空気除菌装置1は、箱形の筐体2を備え、この筐体2は、脚片2Aと、前パネル2Bと、天パネル2Cとを含み、この天パネル2Cの両側には、操作蓋2D、開閉蓋2Eがそれぞれ横並びに配置されている。この筐体2の下部には、図2に示すように、横長の吸込口3が形成され、この吸込口3の上方にはプレフィルター3Aが配置されている。このプレフィルター3Aの上方には送風ファン7が配置され、この送風ファン7の上方には、保水性の高い気液接触部材5が、図3に示すように、筋交い状に配置され、この気液接触部材5の上方には、横長の吹出口4が配置されている。符号8は、送風ファン7の支持板であり、この支持板8は、筐体2に支持されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, the code | symbol 1 shows a floor-standing type air sanitizer. This floor-mounted air sterilization apparatus 1 includes a box-shaped housing 2, which includes a leg piece 2A, a front panel 2B, and a top panel 2C, on both sides of the top panel 2C. The operation lid 2D and the opening / closing lid 2E are arranged side by side. As shown in FIG. 2, a horizontally long suction port 3 is formed in the lower portion of the housing 2, and a prefilter 3 </ b> A is disposed above the suction port 3. A blower fan 7 is disposed above the pre-filter 3A, and a gas-liquid contact member 5 having high water retention is disposed above the blower fan 7 in a brace shape as shown in FIG. A horizontally long air outlet 4 is disposed above the liquid contact member 5. Reference numeral 8 denotes a support plate for the blower fan 7, and the support plate 8 is supported by the housing 2.
この気液接触部材5は、ハニカム構造を持ったフィルタ部材であって、気体接触面積が広く確保され、電解水滴下が可能で、目詰まりしにくい構造になっている。すなわち、この気液接触部材5は、図4に示すように、波形状に曲げられた素材5Aと、平板状の素材5Bとを接合し、全体としてハニカム状に形成されている。 This gas-liquid contact member 5 is a filter member having a honeycomb structure, has a structure in which a wide gas contact area is ensured, electrolytic water can be dripped, and clogging is difficult. That is, as shown in FIG. 4, the gas-liquid contact member 5 is formed in a honeycomb shape as a whole by joining a material 5A bent into a wave shape and a flat material 5B.
これら素材5A,5Bには、後述する電解水に反応性の少ない素材、要するに、電解水による劣化が少ない素材、例えば、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等)、PET(ポリエチレン・テレフタレート)樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂(PTFE、PFA、ETFE等)またはセラミックス系材料等の素材が使用され、本構成では、これら素材5A,5Bに、PET樹脂が使用されている。また、気液接触部材5には防かび作用を持つ電解水が滴下されるため、気液接触部材5に防かび対策としての防かび剤の塗布が不要になる。 These materials 5A and 5B include materials that are less reactive to electrolyzed water, which will be described later, in short, materials that are less susceptible to degradation by electrolyzed water, such as polyolefin resins (polyethylene resins, polypropylene resins, etc.), PET (polyethylene terephthalate) resins. A material such as a vinyl chloride resin, a fluorine resin (PTFE, PFA, ETFE, etc.) or a ceramic material is used. In this configuration, a PET resin is used for these materials 5A and 5B. Moreover, since electrolyzed water having fungicidal action is dropped on the gas-liquid contact member 5, it is not necessary to apply a fungicide to the gas-liquid contact member 5 as a countermeasure against mold.
気液接触部材5の傾斜角θは、30°以上であることが望ましい。それ以下の場合、滴下した電解水が、気液接触部材5の傾斜に沿って流れず、下方に落下する。また、傾斜角θが90°に近づいた場合、気液接触部材5を通過する送風経路が水平に近くなり、その分だけ上方への吹き出しが困難になる。この吹き出し方向を水平に近付けた場合、吹き出し空気を遠くに送風できなくなり、後述するように、大空間の除菌に適した装置とならない。傾斜角θは、80°>θ>30°が好ましく、さらに好ましくは、75°>θ>55°で、本構成では約57°である。 The inclination angle θ of the gas-liquid contact member 5 is desirably 30 ° or more. In the case of less than that, the dropped electrolyzed water does not flow along the inclination of the gas-liquid contact member 5 but falls downward. Further, when the inclination angle θ approaches 90 °, the air blowing path passing through the gas-liquid contact member 5 becomes nearly horizontal, and it is difficult to blow upward by that much. When this blowing direction is made close to horizontal, the blowing air cannot be blown far away, and as described later, the device is not suitable for sterilization of a large space. The inclination angle θ is preferably 80 °> θ> 30 °, more preferably 75 °> θ> 55 °, and about 57 ° in this configuration.
図5A〜図5Cは、気液接触部材5に電解水を滴下する電解水供給手段を示す。
PET樹脂製の気液接触部材5の下方には、水受け皿9(図3参照)が配置され、この水受け皿9には、給水タンク支持皿10が連接されている。この給水タンク支持皿10には、当該支持皿10内に塩素イオンを含む水道水を供給する給水タンク11と、循環ポンプ13とが配置されている。この循環ポンプ13には電解槽31が接続され、この電解槽31には電解水供給管17が接続されている。この電解水供給管17は、外周部に多数の散水孔(図示せず)を備えて構成され、図5Bに示すように、気液接触部材5の上縁部に形成された散水ボックス5C中に挿入されている。
5A to 5C show electrolyzed water supply means for dropping electrolyzed water onto the gas-liquid contact member 5.
A water tray 9 (see FIG. 3) is disposed below the gas-liquid contact member 5 made of PET resin, and a water tank support tray 10 is connected to the water tray 9. The water supply tank support tray 10 is provided with a water supply tank 11 for supplying tap water containing chlorine ions into the support tray 10 and a circulation pump 13. An electrolytic tank 31 is connected to the circulation pump 13, and an electrolytic water supply pipe 17 is connected to the electrolytic tank 31. The electrolyzed water supply pipe 17 is configured to include a large number of water spray holes (not shown) on the outer periphery, and as shown in FIG. 5B, in the water spray box 5C formed at the upper edge of the gas-liquid contact member 5. Has been inserted.
この電解槽31には、図5Cに示すように、電極32、33を備え、電極32、33は、通電された場合、電解槽31に流入した水道水を電気分解して活性酸素種を生成させる。ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素に、オゾン、次ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素を含めたものとする。電解槽31は、気液接触部材5に接近して配置され、水道水を電気分解して生成された活性酸素種を、ただちに気液接触部材5に供給できるように構成される。 As shown in FIG. 5C, the electrolytic cell 31 includes electrodes 32 and 33. When the electrodes 32 and 33 are energized, the tap water flowing into the electrolytic cell 31 is electrolyzed to generate active oxygen species. Let Here, the reactive oxygen species are oxygen having higher oxidation activity than normal oxygen and related substances, such as superoxide anion, singlet oxygen, hydroxyl radical, or hydrogen peroxide, in a narrow sense. It is assumed that active oxygen includes active oxygen in a broad sense such as ozone and hypohalogen acid. The electrolytic cell 31 is arranged close to the gas-liquid contact member 5 and is configured to be able to immediately supply the active oxygen species generated by electrolyzing tap water to the gas-liquid contact member 5.
電極32,33は、例えばベースがTi(チタン)で皮膜層がIr(イリジウム)、Pt(白金)から構成された電極板であり、この電極32、33に印加する電流値は、電流密度で数mA(ミリアンペア)/cm2(平方センチメートル)〜数十mA/cm2として、所定の遊離残留塩素濃度(例えば1mg(ミリグラム)/l(リットル))を発生させる。 The electrodes 32 and 33 are, for example, electrode plates in which the base is made of Ti (titanium) and the coating layer is made of Ir (iridium) or Pt (platinum). The current value applied to the electrodes 32 and 33 is the current density. A predetermined free residual chlorine concentration (for example, 1 mg (milligram) / l (liter)) is generated as several mA (milliampere) / cm 2 (square centimeter) to several tens of mA / cm 2 .
上記電極32,33により水道水に通電すると、カソード電極では、
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-)
の反応が起こり、アノード電極では、
2H2O→4H++O2+4e-
の反応が起こると同時に、
水に含まれる塩素イオン(水道水に予め添加されているもの)が、
2Cl-→Cl2+2e-
のように反応し、さらにこのCl2は水と反応し、
Cl2+H2O→HClO+HCl
となる。
When the tap water is energized by the electrodes 32 and 33, the cathode electrode
4H + + 4e − + (4OH − ) → 2H 2 + (4OH − )
And the anode electrode
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
As soon as the reaction of
Chlorine ions contained in water (pre-added to tap water)
2Cl − → Cl 2 + 2e −
In addition, this Cl 2 reacts with water,
Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl
It becomes.
この構成では、電極32,33に通電することで、殺菌力の大きいHClO(次亜塩素酸)が発生し、この次亜塩素酸が供給された気液接触部材5に空気を通過させることにより、この気液接触部材5で雑菌が繁殖することを防止でき、気液接触部材5を通過する空気中に浮遊するウィルスを不活化することができる。また、臭気も気液接触部材5を通過する際に、電解水中の次亜塩素酸と反応し、イオン化して溶解することで、空気中から除去され、脱臭される。 In this configuration, when the electrodes 32 and 33 are energized, HClO (hypochlorous acid) having a high sterilizing power is generated, and air is passed through the gas-liquid contact member 5 to which this hypochlorous acid is supplied. The gas-liquid contact member 5 can prevent germs from breeding, and can inactivate viruses floating in the air passing through the gas-liquid contact member 5. Further, when the odor passes through the gas-liquid contact member 5, it reacts with hypochlorous acid in the electrolytic water, and is ionized and dissolved to be removed from the air and deodorized.
つぎに、この実施形態の動作について説明する。
図1において、操作蓋2Dを開くと、図示を省略した操作パネルが内側に設けられており、この操作パネルを操作することで、床置き式空気除菌装置1の運転が開始される。この運転が開始されると、図6を参照して、循環ポンプ13が駆動され、給水タンク支持皿10に溜まった水道水が、電解槽31に供給される。
この電解槽31では、電極32、33への通電により、水道水が電気分解されて活性酸素種を含む電解水が生成される。この電解水は、電解水供給管17の散水孔(図示せず)を経て、散水ボックス5C中に散水され、ここから気液接触部材5の上縁部にしみ込み、下部に向けて徐々に浸透する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In FIG. 1, when the operation lid 2D is opened, an operation panel (not shown) is provided on the inner side, and the operation of the floor-standing air sterilizer 1 is started by operating this operation panel. When this operation is started, the circulation pump 13 is driven with reference to FIG. 6, and the tap water accumulated in the water supply tank support tray 10 is supplied to the electrolytic cell 31.
In the electrolytic bath 31, when the electrodes 32 and 33 are energized, tap water is electrolyzed to generate electrolytic water containing active oxygen species. This electrolyzed water is sprinkled into the watering box 5C through a watering hole (not shown) of the electrolyzed water supply pipe 17, and from here it soaks into the upper edge of the gas-liquid contact member 5 and gradually toward the lower part. To penetrate.
余剰となった電解水は、水受け皿9に集められ、隣接する給水タンク支持皿10に流入し、そこに貯留される。本構成では、水が循環式となっており、蒸発等により水量が減った場合、給水タンク11を介して、給水タンク支持皿10に水道水が適量供給される。この給水タンク11の水量が減った場合には、開閉蓋2E(図1参照)を開いて、給水タンク11を取り出して水道水を補給する。 The surplus electrolyzed water is collected in the water tray 9 and flows into the adjacent water supply tank support tray 10 where it is stored. In this configuration, when water is circulated and the amount of water is reduced by evaporation or the like, an appropriate amount of tap water is supplied to the water supply tank support tray 10 via the water supply tank 11. When the amount of water in the water supply tank 11 decreases, the open / close lid 2E (see FIG. 1) is opened, the water supply tank 11 is taken out, and tap water is supplied.
電解水で浸透した気液接触部材5には、送風ファン7を経て、矢印Xで示すように、室内の空気が供給される。この室内の空気は、気液接触部材5にしみ込んだ活性酸素種に接触して、再び、室内に吹き出される。この活性酸素種は、室内の空気中に、例えばインフルエンザウィルスが浮遊した場合、その感染に必須の当該ウィルスの表面蛋白(スパイク)を破壊、消失(除去)する機能を持ち、これを破壊すると、インフルエンザウィルスと、当該ウィルスが感染するのに必要な受容体(レセプタ)とが結合しなくなり、これによって感染が阻止される。実証試験の結果、インフルエンザウィルスが浮遊した空気を、本構成の気液接触部材5に通した場合、当該ウィルスを99%以上除去できることが判明した。 The air-liquid contact member 5 that has permeated with the electrolyzed water is supplied with indoor air as shown by an arrow X through the blower fan 7. The indoor air comes into contact with the active oxygen species soaked in the gas-liquid contact member 5 and is blown out into the room again. This reactive oxygen species has the function of destroying and eliminating (removing) the surface protein (spike) of the virus essential for infection when, for example, influenza virus floats in the indoor air. Influenza virus and the receptor (receptor) necessary for the virus to become infected do not bind, thereby preventing infection. As a result of the verification test, it was found that 99% or more of the virus can be removed when the air in which the influenza virus is suspended is passed through the gas-liquid contact member 5 having this configuration.
つぎに、電解水の汚れを判定して、気液接触部材5へのスケールの付着を予測する予測手段について説明する。水道水を電気分解して得た電解水中には、水道水中のカルシウム、マグネシウムなどスケール生成の原因物質が濃縮することで電解水の導電率が高くなる。
この予測手段は、図5Cに示す電極32、33を用いて、電解槽31内の電解水の導電率を検出する。そして、この導電率が所定値を上回った場合には、図1において、操作蓋2Dを開いた後に露出する、図示を省略した操作パネルに付設されたLEDランプ(報知手段)を点灯させる。
Next, a predicting unit that determines the contamination of the electrolyzed water and predicts the adhesion of the scale to the gas-liquid contact member 5 will be described. In the electrolyzed water obtained by electrolyzing tap water, the caustic substances such as calcium and magnesium in the tap water are concentrated to increase the conductivity of the electrolyzed water.
This prediction means detects the electrical conductivity of the electrolyzed water in the electrolytic cell 31 using the electrodes 32 and 33 shown in FIG. 5C. When the electrical conductivity exceeds a predetermined value, the LED lamp (notification means) attached to the operation panel (not shown) exposed after opening the operation lid 2D in FIG. 1 is turned on.
本実施形態における電解槽31、循環ポンプ13及び送風ファン7は、制御部30(図5A参照)により制御されている。
図7は、制御部30が気液接触部材5へのスケールの付着を予測する予測動作を含むフローチャートである。
先ず、本装置に電源が接続されると、前回運転停止してからカウントしているタイマカウントTをリセットすると共に、水交換フラグをoff(オフ)にする(ステップSa1)。この水交換フラグは、給水タンク支持皿10に溜まった電解水あるいは水道水を交換する受皿水交換モードに移行するか否かの判定に用いられる。
The electrolytic cell 31, the circulation pump 13, and the blower fan 7 in this embodiment are controlled by the control unit 30 (see FIG. 5A).
FIG. 7 is a flowchart including a prediction operation in which the control unit 30 predicts the adhesion of the scale to the gas-liquid contact member 5.
First, when the power supply is connected to the present apparatus, the timer count T counted since the previous operation stop is reset, and the water exchange flag is turned off (step Sa1). This water exchange flag is used to determine whether or not to shift to a saucer water exchange mode for exchanging electrolytic water or tap water accumulated in the water supply tank support tray 10.
次に、受皿水交換モードに移行するか否かを判定するために、水交換フラグがoffであるか否かを判定する(ステップSa2)。ここで、水交換フラグはoffでないと判定すると(ステップSa2:no)、後述する受皿水交換モードに移行する。 Next, in order to determine whether or not to shift to the receiving water exchange mode, it is determined whether or not the water exchange flag is off (step Sa2). Here, if it is determined that the water exchange flag is not off (step Sa2: no), the operation proceeds to a tray water exchange mode to be described later.
一方、水交換フラグはoffであると判定すると(ステップSa2:yes)、タイマカウントTのカウントをスタートし(ステップSa5)、次に、タイマカウントTが電解水の除菌性能が低下したと推定される所定時間tを超えているか否かを判定する(ステップSa6)。タイマカウントTが所定時間tを超えていると判定すると(ステップSa6:yes)、電解水の除菌を行う内部除菌モードに移行する(ステップSa7)。
ここで、内部除菌モードは、電気分解が停止したままの状態が長く継続した場合に、電気分解をすることにより、装置内の電解水中の次亜塩素酸が消費されて除菌性能が低下し、菌等が増殖することによる水質の悪化を防ぐ動作モードである。内部除菌モードでは、所定時間tが経過する毎に装置内の水を電気分解して次亜塩素酸の生成を行う。図8は、この内部除菌モードの動作を示すフローチャートである。
On the other hand, if it is determined that the water exchange flag is off (step Sa2: yes), the timer count T is started (step Sa5), and then the timer count T is estimated to have decreased the sterilization performance of the electrolyzed water. It is determined whether or not the predetermined time t is exceeded (step Sa6). If it is determined that the timer count T exceeds the predetermined time t (step Sa6: yes), the process proceeds to an internal sterilization mode in which the electrolyzed water is sterilized (step Sa7).
Here, in the internal sterilization mode, when the state where the electrolysis is stopped is continued for a long time, the sterilization performance is reduced due to consumption of hypochlorous acid in the electrolyzed water in the apparatus by electrolysis. In addition, this is an operation mode that prevents deterioration of water quality due to growth of bacteria and the like. In the internal sterilization mode, water in the apparatus is electrolyzed every time a predetermined time t elapses to generate hypochlorous acid. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the internal sterilization mode.
先ず、内部除菌モードに移行すると、循環ポンプ13がon(オン)に制御されて循環ポンプ13の運転が開始し(ステップSb1)、後述する電解運転が開始する(ステップSb2)。
そして、電解運転が終了すると、循環ポンプ13がoffに制御されて循環ポンプ13の運転が終了し(ステップSb3)、タイマカウントTのカウント値をリセットしてから(ステップSb4)、内部除菌モードを終了し、図7に示すように、タイマカウントTをカウントスタートする(ステップSa8)。
First, when the mode is changed to the internal sterilization mode, the circulation pump 13 is controlled to be turned on, and the operation of the circulation pump 13 is started (step Sb1), and an electrolysis operation described later is started (step Sb2).
When the electrolysis operation is finished, the circulation pump 13 is controlled to be turned off, the operation of the circulation pump 13 is finished (step Sb3), the count value of the timer count T is reset (step Sb4), and then the internal sterilization mode is set. And the timer count T is started as shown in FIG. 7 (step Sa8).
一方、ステップSa6において運転停止時間Tが所定時間tを超えていないと判定する(ステップSa6:no)、あるいは、内部除菌モード(ステップSa7)が終了してタイマカウントTのカウントがスタートすると(ステップSa8)、ユーザが操作パネルの運転スイッチ(SW)を操作することによる運転指示を待つ状態になる(ステップSa9)。
ユーザが運転スイッチを操作することで、床置き式空気除菌装置1の運転が開始すると(ステップSa9:yes)、前回運転が停止してから、あるいは、内部除菌モードが終了してから、運転が開始されるまでの運転停止時間Tの間に残留濃度の低下した次亜塩素酸を補うと共に、スケール付着を予測する予測動作を含む運転立上モードに移行する(ステップSa10)。
On the other hand, in step Sa6, it is determined that the operation stop time T does not exceed the predetermined time t (step Sa6: no), or when the internal sterilization mode (step Sa7) ends and the count of the timer count T starts ( In step Sa8, the user waits for a driving instruction by operating the operation switch (SW) on the operation panel (step Sa9).
When the user operates the operation switch to start the operation of the floor-type air sterilizer 1 (step Sa9: yes), after the previous operation is stopped or the internal sterilization mode is ended, During the operation stop time T until the operation is started, hypochlorous acid whose residual concentration has decreased is compensated, and the operation shifts to an operation start-up mode including a prediction operation for predicting scale adhesion (step Sa10).
図9は、運転立上モードにおける制御部30の動作処理を示すフローチャートである。
先ず、循環ポンプ13及び送風ファン7を駆動し、給水タンク支持皿10に溜まった電解水あるいは水道水(以下、電解水に統一する)が、電解槽31に供給される(ステップSc1)。
次いで、電解運転に移行し(ステップSc2)、次の処理を行う。
FIG. 9 is a flowchart showing an operation process of the control unit 30 in the operation start-up mode.
First, the circulating pump 13 and the blower fan 7 are driven, and electrolytic water or tap water (hereinafter, unified with electrolytic water) accumulated in the water supply tank support tray 10 is supplied to the electrolytic bath 31 (step Sc1).
Next, the operation proceeds to electrolysis (step Sc2), and the following processing is performed.
図10は、電解運転動作における制御部30の動作処理を示すフローチャートである。
電解運転に移行すると、先ず、電解水の導電率を測定する導電率測定モードに移行し、電極32、33(図5)を用いて、電解槽31内の電解水の導電率を検出する(ステップSd1)。
FIG. 10 is a flowchart showing an operation process of the control unit 30 in the electrolytic operation.
If it transfers to electrolysis operation, it will transfer to the electrical conductivity measurement mode which measures the electrical conductivity of electrolyzed water first, and will detect the electrical conductivity of the electrolyzed water in the electrolytic vessel 31 using the electrodes 32 and 33 (FIG. 5) ( Step Sd1).
導電率測定モード(ステップSd1)について詳細には、図11のフローチャートに示すように、先ず、電解槽31の電極32、33間に交流電圧を印加して、電極32、33間に介在する電解水の交流抵抗値(Ω)を測定する(ステップSe1)。次いで、測定した交流抵抗値(Ω)から電解水の導電率を求め(ステップSe2)、導電率測定モードが終了する。 In detail about the conductivity measurement mode (step Sd1), as shown in the flowchart of FIG. 11, first, an alternating voltage is applied between the electrodes 32 and 33 of the electrolytic cell 31, and the electrolysis interposed between the electrodes 32 and 33 is performed. The AC resistance value (Ω) of water is measured (step Se1). Next, the conductivity of the electrolyzed water is obtained from the measured AC resistance value (Ω) (step Se2), and the conductivity measurement mode is completed.
本実施形態では、スケールが付着する直前を示す電解水の導電率の値を閾値αとしており、予め実験等により求められている。すなわち、この閾値αを用いて判定することで、スケールが気液接触部材5に付着する直前の状態か否かを簡単に知ることが出来る。
導電率測定モードで導電率が検出されると、図10に示すように、検出した導電率が閾値αを超えているか否かに応じて電解水の汚れを判定することにより、水交換が不要であるか否かを判定する(ステップSd2)。
In the present embodiment, the electric conductivity value of the electrolyzed water indicating immediately before the scale is attached is set as the threshold value α and is obtained in advance through experiments or the like. That is, by determining using this threshold value α, it is possible to easily know whether or not the scale is in a state immediately before adhering to the gas-liquid contact member 5.
When conductivity is detected in the conductivity measurement mode, as shown in FIG. 10, water exchange is not necessary by determining the contamination of the electrolyzed water according to whether the detected conductivity exceeds the threshold value α. Is determined (step Sd2).
そして、上記ステップSd1の導電率測定の結果、導電率が閾値αを超えており、水交換が必要であると判定したら(ステップSd2:no)、このまま電解水が汚れるとスケールが気液接触部材5に付着すると予測される。このため、これを防止すべく、ステップSa2(図7)において、受皿水交換モードに移行するための受皿水交換フラグをonにする(ステップSd10)。 As a result of the electrical conductivity measurement in step Sd1, if the electrical conductivity exceeds the threshold value α and it is determined that water exchange is necessary (step Sd2: no), the scale becomes a gas-liquid contact member when the electrolytic water becomes dirty as it is. 5 is expected to adhere. For this reason, in order to prevent this, in step Sa2 (FIG. 7), the saucer water exchange flag for shifting to the saucer water exchange mode is turned on (step Sd10).
一方、上記ステップSd1の導電率測定の結果、導電率が閾値αを超えておらず、水交換が不要であると判定したら(ステップSd2:yes)、スケールが気液接触部材5に付着する段階に到達していないと推定される。 On the other hand, as a result of the conductivity measurement in step Sd1, if the conductivity does not exceed the threshold value α and it is determined that water exchange is not necessary (step Sd2: yes), the scale adheres to the gas-liquid contact member 5 It is estimated that
電解水に含まれる次亜塩素酸を、気液接触部材5を通過する空気中に浮遊するウィルスを不活化することのできる所定の目標濃度(所要の濃度)にするためには、この目標濃度となる電解電流と電解時間とを次亜塩素酸の残留濃度及び電解水の導電率から算出し、この算出結果に基づいた電解条件を決定し、この電解条件に基づいて電解水を電気分解しなければならない。このとき、電解時間は、前回の電解停止(ステップSa7あるいはステップSa13)からの停止時間(タイマカウントT)と、測定した導電率から予め実験等により求められたデータとに基づいて算出される(ステップSd3)。
ここで、前回床置き式空気除菌装置1の運転を停止してからの次亜塩素酸の残留濃度が高いと、運転再開時に過剰な次亜塩素酸を生成させてしまうことが考えられる。次亜塩素酸は、時間の経過と共に残留濃度が低下するため、運転停止時間(タイマカウントT)が短いと残留濃度が高く、運転停止時間(タイマカウントT)が長いと残留濃度が低い。このため、運転停止してからの運転停止時間(タイマカウントT)から電解水の次亜塩素酸の残留濃度(活性酸素種濃度)を推定することができる。そこで、運転立上モードにおいては、タイマカウントTと導電率に応じた電解電流と電解時間とを算出し、次亜塩素酸の生成が過剰とならない電解を行う。
In order to make hypochlorous acid contained in the electrolyzed water a predetermined target concentration (required concentration) that can inactivate viruses floating in the air passing through the gas-liquid contact member 5, this target concentration is used. The electrolysis current and electrolysis time are calculated from the residual concentration of hypochlorous acid and the conductivity of the electrolyzed water, the electrolysis conditions are determined based on the calculation results, and the electrolyzed water is electrolyzed based on the electrolysis conditions. There must be. At this time, the electrolysis time is calculated on the basis of the stop time (timer count T) from the previous electrolysis stop (step Sa7 or step Sa13) and data obtained in advance through experiments or the like from the measured conductivity ( Step Sd3).
Here, if the residual concentration of hypochlorous acid after the previous operation of the floor-standing air sanitizer 1 is stopped, excessive hypochlorous acid may be generated when the operation is resumed. Since the residual concentration of hypochlorous acid decreases with time, the residual concentration is high when the operation stop time (timer count T) is short, and the residual concentration is low when the operation stop time (timer count T) is long. For this reason, the residual concentration (active oxygen species concentration) of hypochlorous acid in electrolyzed water can be estimated from the operation stop time (timer count T) after the operation is stopped. Therefore, in the operation start-up mode, the electrolysis current and electrolysis time corresponding to the timer count T and the conductivity are calculated, and electrolysis is performed so that generation of hypochlorous acid is not excessive.
ステップSd3で算出した電解電流と電解時間とに基づいて電解条件を設定すると、設定された電解条件に従って電極への通電が開始し、電極32、33間に設定した電解条件に基づいた電流が流れ(ステップSd4)、電流に応じた次亜塩素酸が生成される。
電気分解は、実際の電気分解による通電量が、ステップSd3で設定された通電量(電解電流×電解時間)Aに到達するまで継続することで、必要な濃度の次亜塩素酸を生成する(ステップSd7)。一方、ステップSd7で、実際の電気分解による通電量が算出通電量Aに達したと判定されると、電極32、33間への通電を停止し(ステップSd8)、タイマカウントTをリセット(ステップSd9)して電解運転を終了する。
When the electrolysis conditions are set based on the electrolysis current and electrolysis time calculated in step Sd3, energization to the electrodes starts according to the set electrolysis conditions, and a current based on the electrolysis conditions set between the electrodes 32 and 33 flows. (Step Sd4), hypochlorous acid corresponding to the current is generated.
The electrolysis continues until the actual energization amount due to electrolysis reaches the energization amount (electrolysis current × electrolysis time) A set in step Sd3, thereby generating hypochlorous acid having a necessary concentration ( Step Sd7). On the other hand, if it is determined in step Sd7 that the energization amount by actual electrolysis has reached the calculated energization amount A, the energization between the electrodes 32 and 33 is stopped (step Sd8), and the timer count T is reset (step Sd7). Sd9) to finish the electrolysis operation.
水道水は、カルシウムやマグネシウム等を含んでおり、電気分解を行うと電極上(カソード)にこれらの成分がスケールとして堆積し、電気伝導性が低下するため、継続的な電気分解が困難となる。
この場合、電極の極性を反転(電極のプラスとマイナスとを切り替える)させることが効果的である。カソード電極をアノード電極として電気分解することで、カソード電極上に堆積したスケールを取り除くことができる。この切り替えの制御は、タイマにて電気分解の通電時間を積算しておくことで定期的に切り替えることができる。
Tap water contains calcium, magnesium, etc. When electrolysis is performed, these components accumulate as scales on the electrode (cathode) and electrical conductivity decreases, making continuous electrolysis difficult. .
In this case, it is effective to reverse the polarity of the electrode (switch between positive and negative of the electrode). By electrolysis using the cathode electrode as the anode electrode, the scale deposited on the cathode electrode can be removed. This switching control can be switched periodically by accumulating electrolysis energization time with a timer.
本実施形態では、この切り替え制御を、電極32、33へ通電中(ステップSd4〜ステップSd7)に行っており、積算した通電時間が設定した電解条件に基づく通電時間を経過したか否かにより、通電極性切替が不要であるか否かを判定している(ステップSd5)。このとき、通電極性切替が必要であると判定すると(ステップSd5:no)、通電切替を行い(ステップSd6)、ステップSd7で、実際の電気分解による通電量が算出通電量Aに達したと判定されるまで、電極32、33に通電を行う。
電解運転が終了すると運転立上モードが終了し(図9)、図7のフローチャートに示すように、床置き式空気除菌装置1が定常運転しているときに、スケール付着を予測する予測動作を含む定常運転モードに移行する(ステップSa11)。
In the present embodiment, this switching control is performed during energization of the electrodes 32 and 33 (steps Sd4 to Sd7), and whether or not the energization time based on the set electrolysis conditions has elapsed, It is determined whether or not energization polarity switching is required (step Sd5). At this time, if it is determined that energization polarity switching is necessary (step Sd5: no), energization switching is performed (step Sd6). In step Sd7, the actual energization amount by electrolysis reaches the calculated energization amount A. The electrodes 32 and 33 are energized until determined.
When the electrolysis operation ends, the operation start-up mode ends (FIG. 9), and as shown in the flowchart of FIG. 7, a prediction operation for predicting scale adhesion when the floor-standing air sterilizer 1 is in steady operation. (Step Sa11).
図12は、定常運転モードにおける制御部30の動作処理を示すフローチャートである。
定常運転モードに移行すると、先ず、循環ポンプ13及び送風ファン7を駆動し、給水タンク支持皿10に溜まった電解水が、電解槽31に供給される(ステップSf1)。
次いで、電解水の汚れを判定して、気液接触部材5へのスケール付着を予測するために電解運転(図10)に移行し、上述した電解運転処理を行う。ここで、運転立上モードにおける電解運転処理では、ステップSd3(図10)で通電量を算出するときに、タイマカウントTの値と導電率とに基づいて電解条件を算出しているが、定常運転モードは床置き式空気除菌装置1の運転しながら、減少した次亜塩素酸を補充する運転モードであるため、定常運転モードでは導電率のみに基づいて電解条件を算出している。
FIG. 12 is a flowchart showing an operation process of the control unit 30 in the steady operation mode.
When shifting to the steady operation mode, first, the circulating pump 13 and the blower fan 7 are driven, and the electrolyzed water accumulated in the water supply tank support tray 10 is supplied to the electrolytic cell 31 (step Sf1).
Next, the electrolysis water is judged to be dirty, and in order to predict the adhesion of the scale to the gas-liquid contact member 5, the electrolysis operation (FIG. 10) is performed, and the electrolysis operation process described above is performed. Here, in the electrolysis operation process in the operation start-up mode, when the energization amount is calculated in step Sd3 (FIG. 10), the electrolysis conditions are calculated based on the value of the timer count T and the conductivity. Since the operation mode is an operation mode in which the reduced hypochlorous acid is replenished while the floor-type air sanitizer 1 is in operation, the electrolysis conditions are calculated based only on the conductivity in the steady operation mode.
定常運転モードは、運転スイッチ(SW)の操作による運転停止指示が行われるまで(ステップSa12)繰り返し行われる。
このとき、ユーザが運転スイッチを操作することで、床置き式空気除菌装置1の運転が停止すると(ステップSa12:yes)、循環ポンプ13及び送風ファン7の駆動を停止すると共にタイマカウントTをリセットする(ステップSa13)。
そして、水交換フラグがoffであるか否かの判定に戻り(ステップSa2)、ステップSa2からの処理を再度実行する。ここで、ステップSd10(図10)で受皿水交換フラグがonにされたことにより、ステップSa2で水交換フラグはonであると判定されると(ステップSa2:no)、受皿水交換モードに移行する(ステップSa3)。
The steady operation mode is repeatedly performed until an operation stop instruction is issued by operating the operation switch (SW) (step Sa12).
At this time, when the user operates the operation switch to stop the operation of the floor-type air sterilizer 1 (step Sa12: yes), the circulation pump 13 and the blower fan 7 are stopped and the timer count T is set. Reset (step Sa13).
And it returns to determination whether a water exchange flag is off (step Sa2), and the process from step Sa2 is performed again. Here, when it is determined that the water exchange flag is on in step Sa2 (step Sa2: no) due to the fact that the saucer water exchange flag is turned on in step Sd10 (FIG. 10), the operation proceeds to the saucer water exchange mode. (Step Sa3).
この受皿水交換モードは、ユーザに、給水タンク支持皿10に溜まった電解水の交換を報知(警報)すべく、水が汚れている(あるいは、水の交換を促す)旨の表示を、操作パネルに付設されたLEDランプ(報知手段)を点灯させて行う。そして、電解水の交換を報知すると、電解槽31、送風ファン7及び循環ポンプ13の運転を停止させる(ステップSa4)。
このとき、ユーザが、例えば、給水タンク支持皿10を引き出して、そこに溜まった電解水を捨てて新たなものに交換し、操作パネルを操作して床置き式空気除菌装置1の運転を開始させると、上記ステップSa1からの処理を開始する。そして、電解水を交換した直後は、電解水が汚れていないため、上記ステップSd2(図10)の水交換判定では、測定した導電率が閾値αを超えていないため、水交換が不要であると判定される(ステップSd2:Yes)。
In this tray water exchange mode, in order to notify (alarm) the exchange of the electrolyzed water accumulated in the water tank support tray 10 to the user, an indication that the water is dirty (or prompts for the water exchange) is operated. This is done by turning on an LED lamp (notification means) attached to the panel. When the replacement of the electrolyzed water is notified, the operation of the electrolyzer 31, the blower fan 7, and the circulation pump 13 is stopped (step Sa4).
At this time, for example, the user pulls out the water supply tank support tray 10, discards the electrolyzed water accumulated therein, replaces it with a new one, operates the operation panel, and operates the floor-standing air sanitizer 1. When started, the processing from step Sa1 is started. Since the electrolyzed water is not contaminated immediately after the electrolyzed water is exchanged, the water exchange is not necessary in the water exchange determination in step Sd2 (FIG. 10) because the measured conductivity does not exceed the threshold value α. (Step Sd2: Yes).
以上説明したように、本実施の形態によれば、電解水の汚れを判定して、気液接触部材5へのスケール付着を予測するようにしたため、電解水に含まれるスケールが、気液接触部材5に付着する前に、それを簡単に知ることができ、気液接触部材5へのスケール付着を未然に防ぐことができる。 As described above, according to the present embodiment, since the contamination of the electrolyzed water is determined and the scale adhesion to the gas-liquid contact member 5 is predicted, the scale contained in the electrolyzed water is in contact with the gas-liquid contact. Before adhering to the member 5, it can be known easily, and scale adhesion to the gas-liquid contact member 5 can be prevented beforehand.
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、活性酸素種としてオゾン(O3)や過酸化水素(H2O2)を発生させる構成としても良い。この場合、電極として白金タンタル電極を用いると、イオン種が希薄な水から、電気分解により高効率に安定して活性酸素種を生成できる。
このとき、アノード電極では、
2H2O→4H++O2+4e-
の反応と同時に、
3H2O→O3+6H++6e-
2H2O→O3+4H++4e-
の反応が起こりオゾン(O3)が生成される。またカソード電極では、
4H++4e-+(4OH-)→2H2+(4OH-)
O2 -+e-+2H+→H2O2
のように、電極反応によりO2 -が生成したO2 -と溶液中のH+とが結合して、過酸化水素(H2O2)が生成される。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one Embodiment, this invention is not limited to this. For example, ozone (O 3 ) or hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) may be generated as the active oxygen species. In this case, when a platinum tantalum electrode is used as an electrode, active oxygen species can be stably generated with high efficiency by electrolysis from water having a small ion species.
At this time, in the anode electrode,
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
At the same time as
3H 2 O → O 3 + 6H + + 6e −
2H 2 O → O 3 + 4H + + 4e −
This reaction occurs and ozone (O 3 ) is generated. In the cathode electrode,
4H + + 4e − + (4OH − ) → 2H 2 + (4OH − )
O 2 − + e − + 2H + → H 2 O 2
As in, O 2 by the electrode reaction - O which is produced 2 - and solution H + and are bonded in the hydrogen peroxide (H 2 O 2) is generated.
この構成では、電極に通電することにより、殺菌力の大きいオゾン(O3)や過酸化水素(H2O2)が発生し、これらオゾン(O3)や過酸化水素(H2O2)を含んだ電解水を作ることができる。この電解水中におけるオゾンもしくは過酸化水素の濃度を、対象ウィルス等を不活化させる濃度に調整し、この濃度の電解水が供給された気液接触部材5に空気を通過させることにより、空気中に浮遊する対象ウィルス等を不活化することができる。また、臭気も気液接触部材5を通過する際に、電解水中のオゾンまたは過酸化水素と反応し、イオン化して溶解することで、空気中から除去され、脱臭される。 In this construction, by supplying current to the electrodes, a large ozone sterilizing power (O 3) and hydrogen peroxide (H 2 O 2) is generated, these ozone (O 3) and hydrogen peroxide (H 2 O 2) Electrolyzed water containing can be made. The concentration of ozone or hydrogen peroxide in the electrolyzed water is adjusted to a concentration that inactivates the target virus and the like, and air is passed through the gas-liquid contact member 5 supplied with the electrolyzed water of this concentration. It is possible to inactivate floating target viruses and the like. Further, when the odor passes through the gas-liquid contact member 5, it reacts with ozone or hydrogen peroxide in the electrolytic water, and is ionized and dissolved to be removed from the air and deodorized.
上記実施形態では、電極の極性を反転させるのに、タイマを利用して定期的に反転させているが、これに限らず、運転起動の運転起動の度に反転させる等、不定期的に反転させてもよい。また、電解抵抗の上昇(電解電流の低下、あるいは電解電圧の上昇)を検出し、この結果に基づいて、極性を反転させてもよい。 In the above embodiment, in order to reverse the polarity of the electrode, it is periodically reversed using a timer. However, the present invention is not limited to this, and the polarity is reversed irregularly such as reversed every time the operation is started. You may let them. Further, an increase in electrolytic resistance (decrease in electrolysis current or increase in electrolysis voltage) may be detected, and the polarity may be reversed based on this result.
上記実施形態では、電解槽31の電極32、33が電気分解していないときに、この電極32、33を用いて電解槽31内の電解水の導電率を検出しているが、これに限らず、電解槽31の電極32、33以外に新たに電極を設けて、電解水の導電率を検出してもよい。この場合、新たに設けられる電極は、給水タンク支持皿10内に設けられるのが望ましい。 In the above embodiment, when the electrodes 32 and 33 of the electrolytic cell 31 are not electrolyzed, the conductivity of the electrolyzed water in the electrolytic cell 31 is detected using the electrodes 32 and 33. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, a conductivity may be detected by newly providing an electrode in addition to the electrodes 32 and 33 of the electrolytic bath 31. In this case, the newly provided electrode is preferably provided in the water supply tank support tray 10.
上記実施形態では、電解水の導電率を検出することによって、電解水の汚れを判定しているが、これに限らず、電解水の汚れを判定できれば、光センサーによって電解水の透過率を検出する、あるいは、電解水の比重を検出する等の構成であってもよい。 In the above embodiment, the electrolyzed water contamination is determined by detecting the electrolyzed water conductivity. However, the present invention is not limited to this, and if the electrolyzed water contamination can be determined, the transmittance of the electrolyzed water is detected by an optical sensor. Alternatively, the specific gravity of the electrolyzed water may be detected.
上記実施形態では、水の交換時期を、操作パネルに付設されたLEDランプ(報知手段)を点灯させて行っているが、これに限らず、その他のランプや、メロディ等の音を放音することによって行ってもよい。 In the above-described embodiment, the water replacement time is performed by turning on the LED lamp (notification means) attached to the operation panel. However, the present invention is not limited to this, and other lamps, sounds such as melodies are emitted. It may be done by.
上記実施形態では、出し入れ自在な給水タンク11による給水方式としたが、この給水タンク11の代わりに、例えば水道管を接続して、市水を直接導く水配管給水方式としてもよいことは云うまでもない。 In the above embodiment, the water supply system using the water supply / removal tank 11 that can be freely taken in and out is used. However, instead of the water supply tank 11, for example, a water pipe supply system that directly connects city water by connecting a water pipe may be used. Nor.
上記実施形態では、気液接触部材5への電解水滴下手段を説明したが、これに限定されず、気液接触部材5に電解水を浸透させてもよい。この場合、図示は省略したが例えば水受け皿9に電解水を滞留させ、ここに気液接触部材5の下縁部を水没し、いわゆる毛細管現象によって電解水を吸い上げる構成としてもよい。 Although the electrolyzed water dropping means to the gas-liquid contact member 5 has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and electrolyzed water may be permeated into the gas-liquid contact member 5. In this case, although not shown in the figure, for example, the electrolyzed water may be retained in the water receiving tray 9 and the lower edge portion of the gas-liquid contact member 5 may be submerged therein to suck up the electrolyzed water by a so-called capillary phenomenon.
上記実施形態では、運転スイッチがoffの状態で受皿水交換モードに移行しているが、これに限らず、例えば、運転スイッチがonの状態でも床置き式空気除菌装置1の運転を一時的に停止し、受皿水交換モードに移行してもよい。 In the said embodiment, although the operation switch is in the off state, the operation mode is shifted to the tray water exchange mode. However, the present invention is not limited to this. For example, even when the operation switch is in the on state, It is possible to stop and to shift to the tray water exchange mode.
5 気液接触部材
1 床置き式空気除菌装置(空気除菌装置)
32、33 電極
5 Gas-liquid contact members 1 Floor-mounted air sanitizer (air sanitizer)
32, 33 electrodes
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