CN110940004B

CN110940004B - 空气净化装置

Info

Publication number: CN110940004B
Application number: CN201910885325.5A
Authority: CN
Inventors: 坂元悠; 小原弘士; 北浦理
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2022-11-04
Anticipated expiration: 2039-09-19
Also published as: CN110940004A; JP2020044291A; JP7113371B2

Abstract

本发明的空气净化装置包括将贮存在液槽的水溶液电解的电极单元、和控制对电极单元的通电的控制部。控制部检测在电极单元流动的电流。控制部还在由排水检测部检测出水溶液被排出之后对电极单元进行规定的通电。控制部在进行规定的通电之后检测出在电极单元流过的电流超过了阈值的情况下，使排水报知部报知液槽内的水溶液的排水的必要性。

Description

空气净化装置

技术领域

本公开涉及空气净化装置。

背景技术

作为现有的空气净化装置，已知有将盐水电解生成次氯酸，通过使室内的空气在该装置处循环来去除细菌和病毒的装置。

将盐水电解的装置设有通过PWM(Pulse Width Modulation)控制，对流过电极的电流进行强弱控制的电极电压控制部、和切换电极的极性的电极切换部。而且，进行反复使大电流和小电流隔着电流停止期间在电极间流过各一定时间的控制，并在每次流过小电流后的停止期间使电极间的电流方向反转的控制。

在此，在电极控制中，如果长时间在一定方向上施加直流，则会在单侧的电极上附着水垢，不仅次氯酸的生成效率降低而且电极的寿命也降低。因此，每隔一定时间设计间歇施加电极电流，另外，电极的极性也需要每隔一定时间进行切换。

但是，在使用者过度投入盐的情况或没有充分地实施排水的情况下，由于大电流暂时在电极上流过而加速电极的劣化，寿命会降低。

因此，已知简单运算盐分浓度，在是过剩的盐分浓度的情况下判断为盐分浓度过剩而督促使用者排水，从而能够防止电极的劣化。(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017―166789号公报

发明内容

发明要解决的课题

在这种现有的空气净化装置中，根据测量的电压―电流值测量盐分浓度。但是，在测量出的电流值为异常值的情况下，难以区分是盐分浓度上升引起的还是在电极间混入的异物引起的。

因此，本公开的目的在于，基于排出液槽(tray)的水溶液的时刻和检测到电极电流的异常值的时刻，判断是盐分浓度上升引起的还是在电极间混入的异物引起的，进行报知以督促使用者进行适当的应对。

用于解决课题的方法

而且，为了实现该目的，本公开发明的空气净化装置包括贮存水溶液的液槽、吸收液槽内的水溶液的过滤部件、电极单元、风机、排水检测部、排水报知部和控制部。电极单元包含将液槽内的水溶液电解的一对电极。风机吹送与被过滤部件吸取的水溶液接触的空气。排水检测部检测液槽内的水溶液被排出的情况。排水报知部报知液槽内的水溶液的排水的必要性。控制部控制风机和排水检测部和排水报知部的动作和对电极单元的通电。控制部检测在电极单元流动的电流，在由排水检测部检测出水溶液被排出后，对电极单元进行规定的通电，在进行规定的通电后，检测出在电极单元流动的电流超过了阈值的情况下，使排水报知部报知液槽内的水溶液的排水的必要性，由此来实现所希望的目的。

发明的效果

本公开发明的空气净化装置在检测出进行水溶液的电解的电极单元流过的的电流的异常值的情况下，判断是水溶液的浓度上升引起或在电极间混入的异物引起，能够促使使用者适当应对。

附图说明

图1是本公开的实施方式的空气净化装置的概略截面图。

图2是表示该实施方式的电极的输出控制的结构的图。

图3是表示该实施方式的电极的通电电流和分单位的时间的关系的曲线图。

图4是表示该实施方式的电极通电时的通电电流和秒单位的时间的关系的曲线图。

图5是表示在该实施方式的控制部执行的处理的流程图。

图6A是表示在该实施方式中，在电极间混入了异物的状态下的施加电压与时间的关系的曲线图。

图6B是表示在该实施方式中，在电极间混入了异物的状态下的通电电流与时间的关系的曲线图。

附图标记说明

1 壳体

2 吸入口

3 吹出口

4 液槽

5 盐水

6 过滤器

7 风扇

8 除菌风路

9 电极单元

9a 电极A

9b 电极B

10 显示-操作部

11 微型计算机

12 电极电源控制电路

13 电极电源

14 极性切换部

15 电流检测部

30 控制部

31 报知部

31a 排水报知部

31b 异常报知部

32 电压调节部

33 通电部

34 判定部

35 排水检测部

具体实施方式

本公开的空气净化装置包括贮存水溶液的液槽、吸收液槽内的水溶液的过滤部件、电极单元、风机、排水检测部、排水报知部和控制部。电极单元包含将液槽内的水溶液电解的一对电极。风机吹送与被过滤部件吸取的水溶液接触的空气。排水检测部检测液槽内的水溶液被排出的情况。排水报知部报知液槽内的水溶液的排水的必要性。控制部控制风机和排水检测部和排水报知部的动作和对电极单元的通电。控制部检测在电极单元流动的电流，在由排水检测部检测出水溶液被排出后，对电极单元进行规定的通电，在进行规定的通电后，检测出在电极单元流动的电流超过了阈值的情况下，使排水报知部报知液槽内的水溶液的排水的必要性。

由此，在检测出在进行盐水的电解的电极单元流动的电流的异常值的情况下，能够判断是盐分浓度上升引起的还是在电极间混入的异物引起的，准确报知使用者盐分浓度上升。因此，本公开的空气净化装置能够督促使用者恰当的应对。

另外，本公开的实施方式的控制部也可以构成为将对电极单元的规定的通电开始时的一对电极间的电压控制为规定的值。

由此，控制部在检测出电极间混入的异物引起的异常电流的情况下，通过将电压设定为规定的值，能够抑制检测的异常电流的值。因此，抑制过电流引起的电极的劣化，得到防止因大电流而发热的效果。

另外，本公开的实施方式的空气净化装置还包括异常报知部，控制部在对电极单元进行规定的通电的期间检测出在电极单元流动的电流超过了阈值的情况下，使异常报知部报知异常。

由此，在控制部检测出在电极间混入的异物引起的异常电流的情况下，能够向使用者报知异物混入了电极间。

另外，在本公开的实施方式的空气净化装置中，控制部也可以在对电极单元进行规定的通电的期间，禁止排水报知部报知液槽内的水溶液的排水的必要性。

例如，排水报知部在接收来自控制部的排水报知信号时，报知排水的必要性。控制部也可以通过不向排水报知部发送排水报知信号，来禁止排水报知部报知排水的必要性。

另外，在本公开的实施方式的空气净化装置中，控制部在由排水检测部检测出水溶液被排出后，首先进行在电极单元的一对电极间使电流在第1方向间歇地流动的第1通电，接着第1通电进行在电极单元的一对电极间使电流在与第1方向相反的第2方向间歇流动的第2通电。规定的通电可以包含第1通电。此外，规定的通电不限于第1通电，也可以包含第2通电。

另外，在本公开的实施方式的空气净化装置中，控制部也可以将对电极单元的规定的通电开始时的一对电极间的电压控制为第1值，将对电极单元的规定的通电结束时的一对电极间的电压控制为比第1值大的第2值。

在本公开发明的实施方式的空气净化装置包括贮存水溶液的液槽、吸取液槽内的水溶液的过滤部件、电极单元、风机、排水检测部、排水报知部、异常报知部、电流检测部和控制部。电极单元包含将液槽内的水溶液电解的一对电极。风机吹送与被过滤部件吸取的水溶液接触的空气。排水检测部检测液槽内的水溶液被排出的情况。排水报知部报知液槽内的水溶液的排水的必要性。电流检测部检测在电极单元流动的电流。控制部控制风机和排水检测部和排水报知部的动作和对电极单元的通电。控制部在由排水检测部检测出水溶液被排出的第1时刻至经过规定时间的第2时刻的期间由电流检测部检测出的电流超过了阈值的情况下，使异常报知部报知异常。控制部在比第2时刻靠后的时刻由电流检测部检测出的电流超过了阈值的情况下，使排水报知部报知液槽内的水溶液的排水的必要性。

以下，对用于实施本公开的方式参照附图进行说明。此外，以下说明的实施方式均表示本公开优选的一具体例。因此，在以下的实施方式中所表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置和连接方式以及步骤(工序)和步骤的顺序等是一例，而不是限定本公开的主旨。因此，对于以下的实施方式的构成要素当中，表示本公开的最上位概念的独立权利要求项中未记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。另外，在各图中对于实质上相同的结构附加相同的符号，重复的说明省略或简化。

(实施方式1)

对于本实施方式中的空气净化装置的基本结构，通过图1的概略截面图表示。空气净化装置的壳体1包括：吸入口2、吹出口3、风扇7、过滤器6、液槽4、电极单元9、除菌风路8、显示-操作部10、报知部31和排水检测部35。

吸入口2是用于使空气流入到壳体1的内部的开口。吸入口2设置于壳体1的侧面。

吹出口3是用于排出壳体1的内部的空气的开口部。吹出口3设置于壳体1的上表面。

除菌风路8连通吸入口2、过滤器6和吹出口3。即，是用于对室内的空气进行除菌的风路。

风扇7与电动机连接，通过电动机的旋转产生气流。该气流为通过连通吸入口2和吹出口3的风路的气流。即，风扇7将室内的空气吸入壳体1内部，从吹出口3吹送到壳体1外部。

过滤器6配置于圆柱的芯材的表面，是通过圆柱的中心轴来旋转的机构。过滤器6通过圆柱的芯材的旋转，浸透在液槽4内的电解水中，能够含有吸取电解水。另外，过滤器6的一部分在圆柱的芯材旋转，而处于没有浸在电解水的状态的位置时，曝露在从吸入口2至吹出口3的风路中。过滤器6在含有包含次氯酸的电解水的状态下，与从吸入口2吸入的室内的空气接触。因此，通过浸渍于过滤器6的含有次氯酸的电解水与空气接触，能够将空气中所含的病毒或有气味的物质分解，并使其非活性化。

液槽4是矩形状的容器，容器内贮存水溶液，例如盐水5。另外，过滤器6的下部的一部分以在液槽4的盐水5中可浸透的大小构成。

电极单元9设置于液槽4内，浸渍于含有盐分的水即盐水5中。电极单元9通过在浸渍在盐水5中的状态下施加电压，来利用电解生成含有次氯酸的电解水。

显示-操作部10设置于壳体1的侧面或顶面，进行壳体1的操作和状态的显示。此外，控制空气净化装置的动作的控制部30例如设置于显示-操作部10。

报知部31作为例子能够使用LED(Light Emitting Diode)，设置于显示-操作部10。报知部31接收来自控制部30的信号点亮或熄灭。报知部31对使用者进行动作状态的报知或警告等报知。作为其它的报知部31，也能够使用声音或蜂鸣器等声音来报知使用者。

在本实施方式中，报知部31如图2所示，包括报知液槽4内的盐水5的排水的必要性的排水报知部31a。报知部31如图所示，还包括报知异常的异常报知部31b。异常例如包括涉和电极单元9的异常。

使用者定期或不定期地从壳体1中取出液槽4，排空贮存在液槽4的盐水5。使用者将空液槽4再次返回壳体1内，在液槽4内加放盐片。空气净化装置从供水箱向液槽4内自动供水。通过这样的方式，更换液槽4内的盐水5。

排水检测部35检测空液槽4返回到壳体1中的情况。换句话说，排水检测部35检测盐水5被排水的情况。排水检测部35也可以包括用于检测液槽4的存在的传感器。这种传感器例如是重量传感器或光传感器。排水检测部35也可以包括用于从使用者接受表示液槽4的设置作业结束的通知的用户接口。这种用户接口例如是触摸面板或按钮。

接着，使用图2，对控制部30进行的对电极单元9的通电控制进行说明。

控制部30包括微型计算机11、电极电源控制电路12、电极电源13、极性切换部14、和电流检测部15。

微型计算机11包括作为程序提供的电压调节部32、通电部33和判定部34。微型计算机11通过执行电压调节部32、通电部33、判定部34的各自的程序，控制空气净化器的动作。

电压调节部32通过控制向电极电源控制电路12的PWM(脉冲宽度调制)信号的发送，来控制施加在电极单元9的电压的大小。在此，电压包括0(零)V。

通电部33控制对电极单元9的电压施加的导通和断开。具体而言，通电部33通过向电极电源13发送导通和断开的信号来交替切换在电极单元9上进行通电的通电时间和不进行通电(停止施加)的非通电时间。即，通电部33对电极单元9进行间歇通电。

判定部34基于电流检测部15检测出的电流值，判定液槽4内的盐水5的盐分浓度是否上升或是否有异物混入到电极单元9的电极间。具体而言，判定部34利用极性切换部14将施加于电极单元9的电压的极性反转后，经由电流检测部15取得在最初的通电的开始时在流过电极单元9的峰值电流。接着，判定部34比较从电流检测部15取得的电流值与规定的阈值，判断电流值是否超过了规定的阈值。以下，将超过阈值的电流称为异常电流。判定部34在检测出异常电流的情况下，根据检测出异常电流时的排水的作业状态，判定是盐分浓度上升引起的还是在电极间混入的异物引起的。如上所述，使用者定期或不定期地进行液槽4的排水，将液槽4再次设置到空气净化装置。判定部34通过接收来自排水检测部35的排水检测信号，检测液槽4的排水。判定部34在检测到液槽4的排水后向电极单元9最初进行通电时，在检测出异常电流的情况下，判断为异物混入在电极间。然后，控制部30向报知部31内的异常报知部31b发送异常报知信号。异常报知部31b接收异常报知信号来报知异常。另一方面，判定部34在向电极单元9最初进行通电时没有检测出异常电流，并检测到液槽4的排水后经过规定时间后检测到异常电流时，判断为盐分浓度上升。

然后，基于控制部30的判定结果，利用报知部31向使用者报知盐分浓度上升的情况和异物混入电极间的情况。

电极电源控制电路12通过将从电压调节部32发送来的PWM信号转换为电信号，控制电极电源13的输出电压。

电极电源13是用于向电极施加电压的通电单元，基于从电极电源控制电路12发送的电信号，向电极单元9施加目标电压。另外，通过接收来自通电部33的导通和断开的信号，进行向电极单元9的间歇通电。

极性切换部14切换构成电极单元9的电极A9a和电极B9b的极性。具体而言，可举出极性转换继电器等。

如图2所示，电流检测部15配置成夹着通过电极单元9后的极性切换部14的下游侧和接地部(GND)，根据与GND的电位差将在电极单元9流动的电流值作为电流信号发送到判定部34。另外，作为电流检测部15的结构的实施例，可举出在分流电阻流动电极电流，将电阻间的电位差作为电流值进行测量的方法。

以上是空气净化装置的结构。

接着，参照图3对空气净化装置的动作进行说明。此外，图3是表示电极单元9的通电电流与时间的关系的曲线图。

首先，对向电极单元9的通电进行说明。向电极单元9的通电首先进行规定时间A的期间。即，规定时间A为通电时间。例如规定时间A具体为5分钟。通过该通电，利用电极单元9进行盐水5的电解，生成次氯酸。

接着，通电在规定时间B的期间停止。即，规定时间B为非通电时间。在非通电时间，由上述的风扇7产生的气流通过含有次氯酸的过滤器6，由此进行病毒等的非活性化。例如规定时间B具体为30分钟。

交替切换该通电时间和非通电时间进行的通电的反复是间歇通电。

此外，即使是在生成次氯酸前，由于具有净化空气的功能，所以也可以通过风扇7产生气流。另外，也可以在通电时间产生气流。

间歇通电反复进行一定次数(第1通电)。接着，利用极性切换部14将电极A9a和电极B9b的极性反转(切换)，在该状态下反复进行间歇通电(第2通电)。反复进行该动作，通电时间的累计达到规定的累积通电时间C时，即，将间歇通电反复进行一定次数时，再次使极性反转。由此，具有防止金属物质过剩地蓄积在电极单元9上的效果，也能够防止仅单侧的电极的劣化。

图4是表示电极通电时的通电电流和时间的关系的曲线图。通过进行基于上述的极性切换部14的控制，能够抑制电极的劣化。另一方面，根据使用的盐水5的盐分浓度情况，金属物质过剩地附着，存在给电极施加超出预想负荷的情况。特别是，电极切换后向电极单元通电的情况下，如图4所示，峰值电流与盐分浓度成比例增高。由于通电时的峰值电流增高，电极劣化会迅速进展。

如图4所示，高盐分浓度时的刚通电后的峰值电流的波形与电极间插入异物过电流流动时的波形近似。因此，只检测电流值不能辨别是盐分浓度上升引起的还是电极间混入的异物引起的。

本实施方式的空气净化装置通过进行图5所示的处理，来辨别是盐分浓度上升引起的还是电极间混入的异物引起的。此外，图5是本实施方式的控制流程图。此外，图5中的S指步骤。

使用者将空气净化装置设定为运转状态，即电源导通。控制部30开始向电极单元9的通电，同时开始计时器计数。控制部30使用计时器，测量在电极单元9通电的时间即电极通电时间(S01、S02)。此时，控制部30通过电流检测部15检测在电极单元9流动的峰值电流。判定部34如果电流检测部15检测出的峰值电流超过规定的阈值D时，则判断为在电极间混入了异物(S03中Yes)。通电部33接受判定部34的异物混入的判断，停止对电极单元9的通电(S09)。控制部30进而接受判定部34的异物混入的判断，经由显示-操作部10向使用者报知异物混入(S03中Yes→S09)。

在峰值电流为阈值D以下的情况下，电极通电时间达到规定时间A后，控制部30对电极单元9的通电在规定时间B的期间停止(S03中No→S04)。将其持续规定次数直至成为累积通电时间C(S05中No)。

对电极单元9的累积通电时间达到累积通电时间C时，控制部30经由极性切换部14切换电极极性，之后，利用电流检测部15检测在电极流动的峰值电流(S05中Yes→S06)。

判定部34如果电流检测部15检测出的峰值电流超过规定的阈值D(S07中Yes)，则判断为盐水5的盐分浓度过剩。通电部33接受判定部34的盐分浓度过剩的判断，停止电极通电(S08)。控制部30进而接受判定部34的盐分浓度过剩的判断，经由显示-操作部10督促使用者排水，即报知(S07中Yes→S08)。如果峰值电流不超过规定的阈值D(S07中No)，则判定部34判断为盐水5的盐分浓度没有过剩。在该情况下，控制部30继续对电极单元9的通电(S07中No→S04)。

此外，报知后，在报知排水(S08)的情况下，例如使用者向盐水5中添加淡水等来降低盐分浓度，并设置液槽4，由此空气净化装置从处理S01或处理S02起执行处理。在异物除去(S09)的情况下，例如使用者取出夹在电极单元9间的异物后，进行再起动空气净化装置等处理。

对于电极通电时的电极控制，使用图6A和图6B进行说明。图6A的纵轴表示施加在电极的电压，横轴表示时间。图6B的纵轴是施加在电极的电流，横轴表示时间。如图6A和图6B所示，与电极通电开始时的初始施加电压成比例，最初产生的电流也增加。因此，在本实施方式中，在施加电极切换时的最初的电压时，输入能够由电极电源13控制(输出)的电压的最小值。即，电压调节部32将通电时间的开始时的电压作为电极电源能够控制的范围的最小电压38对电极单元施加电压。通过上述控制，将在极性切换时产生的峰值电流(电流39)抑制在最小，所以能够延长电极寿命。

另外，电压调节部32通过将通电时间的开始时的电压作为最小电压38施加于电极单元，即使在异物混入时也能够抑制过电流，所以能够抑制异常发热。另外，与此时说明的峰值电压对应的规定的阈值D(电流值)，需要设定为与最低电压对应的值。之后，进行控制以使得如果是电解需要的电流值以下，就使电压值慢慢上升变为规定的值。通过进行上述控制，能够将电极的负荷一直抑制在最小限并测量盐水5内的盐分浓度。

如上所述，控制部30在检测出异常电流的情况下，能够根据检测出异常电流时的排水的作业状态，判断异常电流的原因。即，控制部30能够判定是盐分浓度上升引起的还是电极间混入的异物引起的。而且，控制部30能够准确向使用者报知盐分浓度上升的情况或电极间混入了异物的情况。

此外，在上述的实施方式中，控制部30基于检测出异常电流的时刻和规定的通电的期间，选择是报知异常还是报知排水。但是，本公开不限于此。控制部30也可以基于检测出异常电流的时刻和检测出排水的时刻，选择是报知异常还是报知排水。例如，控制部30也可以在从检测出排水的第1时刻至经过规定时间的第2时刻的期间检测出异常电流的情况下，选择报知异常。控制部30也可以在第2时刻之后检测出异常电流的情况下，选择报知排水。

工业上的可利用性

本公开的空气净化装置能够向使用者报知异常电流的原因。

Claims

1.一种空气净化装置，其特征在于，包括：

液槽，其贮存水溶液；

过滤部件，其吸取所述液槽内的所述水溶液；

电极单元，其包含将所述液槽内的所述水溶液电解的一对电极；

风机，其吹送与被所述过滤部件吸取的所述水溶液接触的空气；

排水检测部，其检测所述液槽内的所述水溶液被排出的情况；

排水报知部，其报知所述液槽内的所述水溶液的排出的必要性；

异常报知部；和

控制部，其控制所述风机、所述排水检测部和所述排水报知部的动作、以及对所述电极单元的通电，

所述控制部检测在所述电极单元流动的电流，

在由所述排水检测部检测出所述水溶液被排出后，对所述电极单元进行规定的通电，在对所述电极单元进行所述规定的通电的期间检测出在所述电极单元流动的电流超过了阈值的情况下，使所述异常报知部报知异常，

在进行所述规定的通电后，检测出在所述电极单元流动的电流超过了阈值的情况下，使所述排水报知部报知所述液槽内的所述水溶液的排水的必要性。

2.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于：

所述控制部将对所述电极单元的所述规定的通电开始时的所述一对电极间的电压控制为规定的值。

3.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于：

所述控制部在对所述电极单元进行所述规定的通电的期间，禁止所述排水报知部报知所述液槽内的所述水溶液的排水的必要性。

4.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于：

所述控制部在由所述排水检测部检测出所述水溶液被排出后，首先进行在所述电极单元的所述一对电极间使电流在第1方向间歇地流动的第1通电，接着所述第1通电进行在所述电极单元的所述一对电极间使电流在与所述第1方向相反的第2方向间歇流动的第2通电，

所述规定的通电包含所述第1通电。

5.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于：

所述控制部将对所述电极单元的所述规定的通电开始时的所述一对电极间的电压控制为第1值，将对所述电极单元的所述规定的通电结束时的所述一对电极间的电压控制为比所述第1值大的第2值。

6.一种空气净化装置，其特征在于，包括：

液槽，其贮存水溶液；

过滤部件，其吸取所述液槽内的所述水溶液；

异常报知部；

电流检测部，其检测在所述电极单元流动的电流；和

所述控制部在由所述排水检测部检测出所述水溶液被排出的第1时刻至经过规定时间的第2时刻的期间由所述电流检测部检测出的电流超过了阈值的情况下，使所述异常报知部报知异常，

在比所述第2时刻靠后的时刻由所述电流检测部检测出的电流超过了所述阈值的情况下，使所述排水报知部报知所述液槽内的所述水溶液的排水的必要性。