JP2022153766A - 空間浄化装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】空気中に放出される浄化成分の量を調節しやすくできる技術を提供する。【解決手段】空間浄化装置40は、電気分解の対象である塩水を貯める電解槽33と、通電により電気分解を行う電極34と、を有し、次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成部30と、電解槽33から混合槽42に次亜塩素酸水を供給する次亜塩素酸水供給部38と、混合槽42に水を供給する水供給部48と、混合槽42に貯められた次亜塩素酸水と水との混合水を微細化して空気中に放出する微細化部41と、次亜塩素酸水供給部38による次亜塩素酸水の第一供給動作と、水供給部48による水の第二供給動作とを制御する制御部60と、を備えるように構成した。そして、制御部60は、混合槽42の水量が所定水量(満水状態)から規定量減少した場合に、減少した規定量を補充する第一供給動作または第二供給動作を実行させ、混合槽42に混合水を貯留する。【選択図】図2

Description

本発明は、空間浄化技術に関し、特に次亜塩素酸水を含む水を噴霧する空間浄化装置に関する。
空間浄化装置は、対象とする領域を殺菌あるいは脱臭するために、薬剤などの微細水粒子、例えば次亜塩素酸水を散布する。例えば、空間浄化装置の液体微細化室は、貯水部に貯留された次亜塩素酸水溶液から水滴を放出する。水滴は、送風部による通風によって、空気風路を通って吹出口から対象領域に放出される(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第20/158850号
しかしながら、従来の空間浄化装置では、屋内空間に要求される加湿量(加湿要求量)の少ない状況、例えば日本の夏場(特に梅雨時期)に、空調機等で除湿された相対湿度の高い空気(例えば12℃95%)が通風される場合においては、微細化された浄化成分を含む水(次亜塩素酸水)が気化されにくいために、浄化成分(次亜塩素酸)が気化されず、屋内空間に浄化成分が放出されなくにくくなる。一方、加湿要求量の多い状況、例えば日本の冬場に、温められた相対湿度の低い空気(例えば20℃30%)が通風される場合においては、微細化された浄化成分を含む水が気化されやすいために、屋内空間に浄化成分が多量に放出されてしまう。つまり、従来の空間浄化装置では、屋内空間(空気中)に放出される浄化成分の量を調節することが容易ではないという課題があった。
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、空気中に放出される浄化成分の量を調節しやすくできる技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る空間浄化装置は、電気分解の対象である塩水を貯める電解槽と、通電により電気分解を行う電極と、を有し、次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成部と、電解槽から混合槽に次亜塩素酸水を供給する次亜塩素酸水供給部と、混合槽に水を供給する水供給部と、混合槽に貯められた次亜塩素酸水と水との混合水を微細化して空気中に放出する微細化部と、次亜塩素酸水供給部による次亜塩素酸水の第一供給動作と、水供給部による水の第二供給動作とを制御する制御部と、を備える。そして、制御部は、混合槽の水量が所定水量から規定量減少した場合に、減少した規定量を補充する第一供給動作または第二供給動作を実行させ、混合槽に混合水を貯留することを特徴とするものである。
本発明によれば、空気中に放出される浄化成分の量を調節しやすくできる技術を提供することができる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る空間浄化装置が連動する空間浄化システムを備えた空調システムの接続概要図である。 図2は、空間浄化装置の構成を示す概略図である。 図3は、空間浄化装置の制御ブロック図である。 図4は、空間浄化装置の制御モードを示す図である。 図5は、各制御モードにおける次亜塩素酸水濃度及び次亜塩素酸揮発量の経時変化を示す概略図である。 図6は、空間浄化装置の制御フローチャートを示す図である。
本発明の実施の形態を具体的に説明する前に、実施の形態の概要を説明する。
本実施の形態は、室内に対して、温度及び湿度を調節するとともに、空気浄化を行う成分(以下、「空気浄化成分」という)を含む水を噴霧する空間浄化システムに関する。
空間浄化システムは、空調制御を実行する空気調和装置と、湿度調節と空気浄化成分を含む水の噴霧とを実行する空間浄化装置とを備える。空気浄化成分には、例えば、殺菌性あるいは消臭性を備えた次亜塩素酸が用いられる。これにより、室内の殺菌あるいは消臭を行う。
空間浄化装置は、塩水を電気分解することで次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成部と、生成された次亜塩素酸水を微細化して空気中に噴霧する微細化部とを備える。しかし、既述のように、電気分解を行う期間などを制御して、次亜塩素酸水の濃度を任意の値に調節し、空間に放出する次亜塩素酸量を一定に保つことは容易ではない。
そこで本実施の形態では、電気分解により予め定められた濃度と量の次亜塩素酸水を使用し、微細化部内に混合槽を設け、電気分解で得られた次亜塩素酸水と水(例えば水道水などの上水)とを混合槽に供給し、混合槽に貯められた次亜塩素酸水と水との混合水を微細化して空気中に放出する。
ここで、本発明に係る空間浄化装置の制御部では、ユーザが設定する運転モードに基づいた空間へ吹き出す次亜塩素酸濃度に応じて、所定の供給時間毎に混合槽への給水を次亜塩素酸水か水かを選択し、混合槽内に貯留する混合水の次亜塩素酸水濃度を調節する。これにより、混合水内の次亜塩素酸水濃度を運転モードに応じて増減させることができるので、空間浄化装置から放出する次亜塩素酸の濃度を調節することができる。
以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。よって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ(工程)及びステップの順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。したがって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
(実施の形態1)
まず、図1を参照して、本発明の実施の形態1に係る空間浄化装置40が連動する空間浄化システム18を備えた空調システム20について説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る空間浄化装置40が連動する空間浄化システム18を備えた空調システム20の接続概要図である。
空調システム20は、図1に示すように、熱交換気扇4と、複数の居室用ダンパ5(居室用ダンパ5a,5b)と、複数の循環口6(循環口6a,6b,6c,6d)と、複数の居室排気口7(居室排気口7a,7b,7c,7d)と、複数の居室給気口8(居室給気口8a,8b,8c,8d)と、空間浄化システム18と、操作パネル50(空調コントローラに該当)と、制御部60(図3参照)と、を備えて構成される。また、空間浄化システム18は、複数の搬送ファン3(搬送ファン3a,3b)と、空調室温湿度センサ12と、空気調和装置13と、吸込温度センサ14と、集塵フィルタ17と、空間浄化装置40と、を備えて構成される。
空調システム20は、建物の一例である一般住宅1内に設置される。一般住宅1は、複数(本実施の形態では4つ)の居室2(居室2a,2b,2c,2d)に加え、居室2と独立した少なくとも1つの空調室18aを有している。ここで一般住宅1(住宅)とは、居住者がプライベートな生活を営む場として提供された住居であり、一般的な構成として居室2にはリビング、ダイニング、寝室、個室、子供部屋等が含まれる。また、空調システム20が提供する居室2にトイレ、浴室、洗面所、脱衣所等を含んでもよい。
ここで、居室2aには、循環口6a、居室排気口7a、居室給気口8a、及び操作パネル50が設置されている。また、居室2bには、循環口6b、居室排気口7b、及び居室給気口8bが設置されている。また、居室2cには、循環口6c、居室排気口7c、及び居室給気口8cが設置されている。また、居室2dには、循環口6d、居室排気口7d、及び居室給気口8dが設置されている。
一方、空調室18aには、その空間内に空間浄化システム18が設置されている。空間浄化システム18は、搬送ファン3(搬送ファン3a、3b)、居室用ダンパ5(居室用ダンパ5a,5b,5c,5d)、空調室温湿度センサ12、空気調和装置13、吸込温度センサ14、空間浄化装置40、及び集塵フィルタ17を有して構成される。より詳細には、空間浄化システム18は、空調室18a内を流れる空気の流通経路の上流側から、空調室温湿度センサ12、空気調和装置13、集塵フィルタ17、吸込温度センサ14、空間浄化装置40、搬送ファン3、居室用ダンパ5の順にそれぞれ配置されている。
ここで、空調室18aは、空間浄化システム18を構成する空調室温湿度センサ12、空気調和装置13、集塵フィルタ17、吸込温度センサ14、空間浄化装置40、及び搬送ファン3などが配置でき、各居室2に供給する空気をコントロールできる一定の広さを備えた空間を意味するが、居住空間を意図するものではなく、基本的に居住者が滞在する部屋を意味するものではない。
空調室18aには、外部から内部に空気が導入される。そして、空調室18aでは、各居室2から循環口6を通って搬送された空気(屋内の空気)と、熱交換気扇4により取り込まれて熱交換された外気(屋外の空気)とが混合される。空調室18aの空気は、空調室18a内に設けられた空間浄化システム18(空気調和装置13、空間浄化装置40)によって、温度調整と、湿度調整を伴う空気浄化成分(次亜塩素酸)の付加とがそれぞれ制御され、各居室2に搬送すべき空気が生成される。空間浄化システム18で処理された空気は、搬送ファン3により、給気流10として各居室2に搬送される。
各居室2の空気は、循環流9に示すように循環口6により空調室18aへ搬送される他、吸気流11に示すように居室排気口7により熱交換気扇4を通して熱交換された後、屋外へ排出される。空調システム20は、熱交換気扇4によって各居室2から内気(屋内の空気)を排出しつつ、屋内に外気(屋外の空気)を取り込むことで、第1種換気方式の換気が行われる。熱交換気扇4の換気風量は、複数段階で設定可能に構成されており、その換気風量は、法令で定められた必要換気量を満たすように設定される。
熱交換気扇4は、内部に給気ファン及び排気ファン(図示せず)を有して構成され、各ファンを動作させることによって、内気(屋内の空気)と外気(屋外の空気)との間で熱交換しながら換気する。この際、熱交換気扇4は、熱交換した外気を空調室18a(空間浄化システム18)に搬送する。
搬送ファン3は、空調室18aの壁面(底面側の壁面)に設けられている。そして、空間浄化システム18で処理された空気は、搬送ファン3によって搬送ダクトを介して居室給気口8から居室2に搬送される。より詳細には、空間浄化システム18で処理された空気は、搬送ファン3aによって一般住宅1の一階に位置する居室2a及び居室2bにそれぞれ搬送されるとともに、搬送ファン3bによって一般住宅1の二階に位置する居室2c及び居室2dにそれぞれ搬送される。なお、各居室2の居室給気口8に接続される搬送ダクトは、それぞれ独立して設けられる。
各居室2(居室2a~2d)の空気の一部は、それぞれ対応する循環口6(循環口6a~6d)によって、循環ダクトを介して空調室18aに搬送される。なお、空調室18aと各居室2とを接続する循環ダクトは、それぞれ独立して設けられてもよいが、循環ダクトの一部である複数の支流ダクトを途中より合流させて1つの循環ダクトに統合した後、空調室18aに接続するようにしてもよい。
居室用ダンパ5は、搬送ファン3から各居室2に空気を搬送する際、居室用ダンパ5の開度を調整することによって各居室2への送風量を調節する。より詳細には、居室用ダンパ5a,5bは、一階に位置する居室2a及び居室2bへの送風量をそれぞれ調整する。また、居室用ダンパ5c,5dは、二階に位置する居室2c及び居室2dへの送風量をそれぞれ調整する。
各居室循環口6(循環口6a~6d)は、上述の通り、各居室2(居室2a~2d)から空調室18aに屋内の空気を搬送するための開口である。
各居室排気口7(居室排気口7a~7d)は、上述の通り、各居室2(居室2a~2d)から熱交換気扇4に屋内の空気を搬送するための開口である。
各居室給気口8(居室給気口8a~8d)は、上述の通り、空調室18aから各居室2(居室2a~2d)に空調室18a内の空気を搬送するための開口である。
空調室温湿度センサ12は、空間浄化システム18の上流側に設置され、居室2(居室2a~2d)から吸い込まれ、空調室18a(空間浄化システム18)に流入する空気の温度及び湿度をそれぞれ居室温度及び居室湿度として取得して制御部60に送信する。
空気調和装置13は、空調機(エアーコンディショナ)に該当するものであり、空間浄化システム18の空調を制御する。空気調和装置13は、空調室18aの空気の温度が設定温度(空調室目標温度)となるように、空調室18aの空気を冷却又は加熱する。ここで、設定温度には、ユーザによって設定された目標温度(居室目標温度)と、空調室温湿度センサ12で検出された居室温度との温度差から必要熱量を算出して、その結果に基づいた温度に設定される。本実施の形態では、設定温度には、各居室2の空気の温度を、目標温度にまでより早く温調するために、少なくとも目標温度よりも高い温度に設定される。
集塵フィルタ17は、空調室18a内に導入される空気中に浮遊する粒子を捕集する集塵フィルタである。集塵フィルタ17は、循環口6を通して空調室18a内に搬送された空気中に含まれる粒子を捕集することで、搬送ファン3によって屋内に供給する空気を清浄な空気にする。ここでは、集塵フィルタ17は、空気調和装置13と空間浄化装置40との間の領域において空気の流路を塞ぐように設置されている。
吸込温度センサ14は、空間浄化システム18において空気調和装置13が温調した空気の温度を取得して制御部60に送信するセンサである。より詳細には、吸込温度センサ14は、空間浄化システム18における集塵フィルタ17の下流側に設置され、空間浄化装置40に吸い込まれる空気の温度を取得して制御部60に送信する。
空間浄化装置40は、空調室18a内の空気調和装置13(及び集塵フィルタ17)の下流側に位置しており、各居室2の空気の湿度(居室湿度)が、ユーザによって設定された目標湿度(居室目標湿度)よりも低い場合に、その湿度が目標湿度となるように、空調室18aの空気を加湿する。また、ここで扱う湿度は、それぞれ相対湿度で示されるが、所定の変換処理にて絶対湿度として扱ってもよい。この場合、居室2の湿度を含めて空調システム20での取り扱い全体を絶対湿度として取り扱うのが好ましい。空間浄化装置40の詳細は後述する。
操作パネル50は、空調システム20(空間浄化システム18)に関するユーザ入力情報(例えば、風量、目標温度、目標湿度、次亜塩素酸の添加の有無、次亜塩素酸の目標供給量レベル、熱交換気扇4の熱交換レベル、等)を入力する端末であり、無線または有線により制御部60と通信可能に接続されている。
制御部60は、空調システム20全体を制御するコントローラである。制御部60は、熱交換気扇4、搬送ファン3、居室用ダンパ5、空調室温湿度センサ12、空気調和装置13、吸込温度センサ14、空間浄化装置40、及び操作パネル50のそれぞれと、無線通信により通信可能に接続されている。
また、制御部60は、空調室温湿度センサ12により取得された温湿度(居室2の居室温度及び居室湿度)と、居室2に設定された設定温湿度(居室設定温度及び居室設定湿度)と、吸込温度センサ14より取得された空調室18aの空気の温度等とに応じて、空気調和装置13、空間浄化装置40、搬送ファン3の風量、及び居室用ダンパ5の開度を制御する。なお、搬送ファン3の風量は、ファンごとに個別に制御してもよい。
これにより、空間浄化システム18にて空調された空気は、各搬送ファン3及び各居室用ダンパ5に設定された風量で各居室2に搬送される。よって、各居室2の居室温度及び居室湿度が、居室目標温度及び居室目標湿度となるように制御される。
次に、図2を参照して、空間浄化装置40の構成の概略を説明する。図2は、空間浄化装置40構成を示す概略図である。なお、図2では、空間浄化装置40の構成を機能ブロックで示しているが、実際には、空間浄化装置40は、一つの筐体内に収容され、その筐体に配管等が接続された構成となっている。
空間浄化装置40は、空調室18a内の空気調和装置13の下流側に位置しており、空調室18a内の空気を遠心水破砕によって加湿しつつ、空気浄化成分を付加するための装置である。
具体的には、空間浄化装置40は、微細化部41と、次亜塩素酸水生成部30と、次亜塩素酸水供給部38と、水供給部48と、を備えて構成される。また、微細化部41は、混合槽42と、遠心破砕ユニット43と、水位センサ44と、浄化風路49と、を備えて構成される。
微細化部41は、浄化風路49を流通する空気を加湿するためのユニットである。微細化部41は、加湿の際に、流通する空気に対して微細化された水とともに空気浄化成分として次亜塩素酸を含ませる。微細化部41は、液体微細化室あるいは空気浄化部とも呼べる。より詳細には、微細化部41は、混合槽42内に貯留する混合水(次亜塩素酸水生成部30からの次亜塩素酸水と、水供給部48からの水とを混合して希釈した次亜塩素酸水)を遠心破砕により微細化して、浄化風路49を流通する空気中に含ませる。
混合槽42は、微細化部41において次亜塩素酸水を貯留する槽であり、貯水部とも言える。混合槽42では、後述する次亜塩素酸水供給部38から供給される所定濃度の次亜塩素酸水と、後述する水供給部48から供給される水とを槽内で混合し、希釈された次亜塩素酸水からなる混合水として貯留する。
遠心破砕ユニット43は、加湿モータ(図示せず)を用いて揚水管43aを回転させ、混合槽42内に貯留されている混合水(次亜塩素酸水)を遠心力で吸い上げて周囲(遠心方向)に飛散・衝突・破砕させ、浄化風路49を通過する空気に水分とともに次亜塩素酸を含ませる遠心破砕式の構成をとる。
遠心破砕ユニット43は、制御部60からの出力信号に応じて加湿モータの回転数を変化させ、加湿能力(加湿量)を調整する。より詳細には、制御部60は、操作パネル50で入力されたユーザの温湿度設定と、吸込温度センサ14による空間浄化装置40の吸込口の温度計測値とに基づいて、加湿モータの回転数を制御し、加湿量を調節する。なお、加湿量は、浄化風路49を流通する空気に対して次亜塩素酸を付加する付加量ともいえる。
水位センサ44は、混合槽42内に貯留される混合水の水位を検知して制御部60に出力する。より詳細には、水位センサ44は、混合槽42内に貯留される混合水の満水状態の水位を検知する水位センサ44aと、満水状態から規定量減少した状態の混合水の水位を検知する水位センサ44bとを有する。
ここで、規定量は、次亜塩素酸水生成部30の電解槽33において、1回の電気分解で生成可能な次亜塩素酸水の水量に設定される。
浄化風路49は、微細化部41を通過する空気に対して、水分とともに次亜塩素酸を含ませるための風路である。浄化風路49を通る空気の吸気口及び吹出口(図示せず)は、微細化部41の壁面もしくは天面に設けられる。浄化風路49は、空調室18a内と連通している。
微細化部41は、以上のような部材によって構成される。そして、微細化部41では、空調室18aから集塵フィルタ17を通過して内部に吸気した空気を、遠心破砕ユニット43により、水分とともに次亜塩素酸を付加して空調室18aに再び吹き戻す。
次に、次亜塩素酸水生成部30について説明する。
次亜塩素酸水生成部30は、塩水タンク31と、塩水搬送ポンプ32と、電解槽33と、電極34と、電解槽供給弁35と、を備えて構成される。
塩水タンク31は、塩水(塩化ナトリウム水溶液)を貯めており、制御部60からの出力信号に応じて、塩水搬送ポンプ32を介して電解槽33に塩水を供給する。電解槽33は、塩水タンク31から供給された電気分解対象である塩水を貯める。また、電解槽33には、制御部60からの出力信号に応じて、後述する給水管47から電解槽供給弁35を介して水道水が供給され、供給された水道水と塩水とが混合され、予め定められた濃度の塩水が貯められる。電極34は、電解槽33内に配置され、制御部60からの出力信号に応じて通電により塩水の電気分解を行い、予め定められた濃度の次亜塩素酸水を生成する。
つまり、次亜塩素酸水生成部30は、電解槽33において、電極34を構成する一対の電極間で、電解質として塩水を電気分解することで次亜塩素酸水を生成する。次亜塩素酸水生成部30には、一般的な装置が使用されるので、詳細な説明は省略する。ここで、電解質は、次亜塩素酸水を生成可能な電解質であり、少量でも塩化物イオンを含んで入れば特に制限はなく、例えば、溶質として塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等を溶解した水溶液が挙げられる。また、塩酸でも問題ない。本実施の形態では、電解質として、水に対して塩化ナトリウムを加えた塩化物水溶液(塩水)を使用している。
次に、次亜塩素酸水供給部38について説明する。
次亜塩素酸水供給部38は、制御部60からの出力信号に応じて、次亜塩素酸水生成部30の電解槽33から微細化部41の混合槽42に次亜塩素酸水を供給する。具体的には、次亜塩素酸水供給部38は、次亜塩素酸水搬送ポンプ36と送水管37とを有して構成される。次亜塩素酸水搬送ポンプ36は、制御部60からの出力信号に応じて、電解槽33に貯留される次亜塩素酸水を送水管37に送り出す。送水管37は、次亜塩素酸水搬送ポンプ36と混合槽42との間に接続され、電解槽33からの次亜塩素酸水を混合槽42に向けて送水する。
ここで、次亜塩素酸水供給部38では、次亜塩素酸水生成部30(電解槽33)で生成して貯留される次亜塩素酸水の濃度を担保するため、電解槽33から混合槽42に次亜塩素酸水を供給する際、電解槽33で生成された次亜塩素酸水の全量を供給する。そのため、次亜塩素酸水を供給した後は、電解槽33は空の状態であり、次亜塩素酸水が電解槽33内に残留した状態から次亜塩素酸水を作成し始めることはない。
次に、水供給部48について説明する。
水供給部48は、制御部60からの出力信号に応じて、次亜塩素酸水生成部30の電解槽33に水(水道水)を供給するとともに、微細化部41の混合槽42に水(水道水)を供給する。具体的には、水供給部48は、電解槽供給弁35と、混合槽供給弁45と、給水管47と、を有して構成される。電解槽供給弁35は、制御部60からの出力信号に応じて、次亜塩素酸水生成部30の外部の給水管47からストレーナ46を介して供給される水を電解槽33に流すか否かを制御する。混合槽供給弁45は、制御部60からの出力信号に応じて、微細化部41の外部の給水管47からストレーナ46を介して供給される水を混合槽42に流すか否かを制御する。給水管47は、電解槽供給弁35を介して電解槽33と接続されるとともに、混合槽供給弁45を介して混合槽42とも接続され、水を電解槽33または混合槽42に向けて送水する。
また、空間浄化装置40には、ドレンパン(図示せず)を設けてもよい。ドレンパンは、微細化部41、次亜塩素酸水生成部30、次亜塩素酸水供給部38、及び水供給部48の下方領域全体に配置され、これらから落下する水または次亜塩素酸水を受ける部材である。この際、ドレンパンに加えて、ドレンパン内の水位が所定値に達した場合に、ドレンパン内の水または次亜塩素酸水を排水ドレンに流して排水する排水ポンプを設けておくことが好ましい。
空間浄化装置40は、以上のような部材によって構成される。そして、空間浄化装置40では、水供給部48から供給された水と、次亜塩素酸水生成部30から供給された次亜塩素酸水とが混合される。このように混合された次亜塩素酸水と水との混合水も次亜塩素酸水と呼べる。空間浄化装置40は、混合槽42に趙流する混合水を遠心破砕することによって、微細化された混合水(次亜塩素酸水)を噴霧する。噴霧された混合水(次亜塩素酸水)は、液体成分が蒸発した状態で空調室18aへ放出される。
なお、空間浄化装置40は、ユーザの設定に応じて、空気浄化成分である次亜塩素酸を付加しない場合には、微細化部41において遠心破砕する混合水を水のみとし、居室2の湿度を増加させるための加湿装置として作動させてもよい。
次に、空間浄化装置40の混合槽42における次亜塩素酸水と水との混合方法について説明する。
通常、微細化部41(浄化風路49)を流通する空気への次亜塩素酸の付加量(次亜塩素酸の揮発量)は、加湿量に応じて変化する。つまり、同じ次亜塩素酸濃度の次亜塩素酸水を用いても、次亜塩素酸の付加量は加湿量によって異なり、加湿量が少ないと空気に付加される次亜塩素酸の量は少なくなり、加湿量が多いと空気に付加される次亜塩素酸の量は多くなる。言い換えれば、微細化部41における加湿量が一定の時、混合槽42内の混合水の次亜塩素酸濃度(次亜塩素酸水の濃度)が低い場合には、空気への次亜塩素酸の付加量が少なくなり、混合槽42内の混合水の次亜塩素酸濃度(次亜塩素酸水の濃度)が高い場合は、空気への次亜塩素酸の付加量が多くなる。
そこで、本実施の形態では、混合槽42内の混合水(次亜塩素酸水)の濃度を、制御部60によって所定時間毎になされる混合槽42への次亜塩素酸水または水の供給動作によって調整している。具体的には、制御部60は、次亜塩素酸水供給部38によって次亜塩素酸水生成部30(電解槽33)から混合槽42に向けて次亜塩素酸水を供給する第一供給動作と、水供給部48によって給水管47から混合槽42に水を供給する第二供給動作とを組み合わせて混合水(次亜塩素酸水)の濃度を調整している。なお、第一供給動作では、混合槽42内の混合水に電解槽33からの次亜塩素酸水が供給されるので、混合水の次亜塩素酸水の濃度を濃くする供給動作となる。また、第二供給動作では、混合槽42内の混合水に給水管47からの水が供給されるので、混合水の次亜塩素酸水の濃度を希釈する供給動作となる。
そして、制御部60は、混合槽42内に貯留される混合水(次亜塩素酸水)の水位情報に基づいて、混合水が満水状態の水量(所定水量)から規定量減少した場合に、減少した規定量を補充する第一供給動作または第二供給動作を実行させ、混合槽42に混合水を貯留する。この際、制御部60は、混合水が満水状態の水位から規定量減少した状態の水位に至るまでに要する時間(以下、「減少時間」という)に基づいて、例えば、第一供給動作に対する第二供給動作の実行頻度を変化させる。より詳細には、制御部60は、第一供給動作の1回の実行に対して、減少時間が第一基準値以上である場合における第二供給動作の実行頻度が、減少時間が第一基準値未満である場合における第二供給動作の実行頻度よりも多くなるようになるように制御する。詳細は後述する。
ここで、規定量は、上述した通り、次亜塩素酸水生成部30の電解槽33において、1回の電気分解で生成可能な次亜塩素酸水の水量(例えば、0.5L)に設定される。
また、第一基準値は、日本の冬場において空気の湿度が低く乾燥している状況と、日本の夏場において空気の湿度が高く湿っている状況とを区分するために設定される値(時間)である。
また、加湿量は、空気中に付加される水の量であり、混合水が減少する量ととらえることができる。このため、加湿量が多い場合には、混合水の減水速度が速く、加湿量が少ない場合には、混合水の減水速度が遅くなる。言い換えれば、混合水の減少時間は、加湿量が多い場合には短く、加湿量が少ない場合には長くなる。つまり、減少時間が第一基準値以上である場合は、日本の冬場のように加湿量が多い場合に相当し、減少時間が第一基準値未満である場合は、日本の夏場のように加湿量が少ない場合に相当する。
次に、図3を参照して、制御部60について説明する。
制御部60は、空間浄化装置40の処理動作として、次亜塩素酸水生成部30(電解槽33)における電気分解処理に関する動作、次亜塩素酸水供給部38による微細化部41への次亜塩素酸水の供給処理に関する動作(第一供給動作)、水供給部48による微細化部41への水の供給処理に関する動作(第二供給動作)、及び微細化部41における加湿浄化処理に関する動作をそれぞれ制御する。なお、制御部60は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムを有している。そして、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータシステムがコントローラとして機能する。プロセッサが実行するプログラムは、ここではコンピュータシステムのメモリに予め記録されているとしたが、メモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて提供されてもよい。
具体的には、制御部60は、図3に示すように、入力部63と、処理部64と、出力部65と、計時部61と、記憶部62と、を備える。
<次亜塩素酸水生成部における電気分解処理に関する動作>
制御部60は、次亜塩素酸水生成部30(電解槽33)における電気分解処理に関する動作として、以下の処理を実行させる。
制御部60は、電解槽33の電気分解処理のトリガーとして、次亜塩素酸水供給部38(次亜塩素酸水搬送ポンプ36)の動作停止に関する情報(動作停止情報)及び計時部61からの時間に関する情報(時刻情報)を受け付け、処理部64へ出力する。
処理部64は、次亜塩素酸水供給部38からの動作停止情報と、計時部61からの時刻情報と、記憶部62からの設定情報とに基づいて制御情報を特定し、出力部65に出力する。ここで、設定情報には、次亜塩素酸水生成の開始時刻または終了時刻に関する情報、電解槽33に導入する水道水の供給量に関する情報、塩水搬送ポンプ32における塩水の投入量に関する情報、電極34における電気分解条件(時間、電流値、電圧など)に関する情報、水供給部48における電解槽供給弁35のオン/オフ動作に関する情報、及び次亜塩素酸水搬送ポンプ36のオン/オフ動作に関する情報が含まれる。
ここで、電極34における電気分解条件は、電解槽33内の水道水の水量、塩水濃度、電気分解時間、及び電極34の劣化度合いから決定でき、アルゴリズムを作成して設定され、記憶部62に記憶される。
そして、出力部65は、受け付けた制御情報に基づいて、各機器(塩水搬送ポンプ32、電極34、電解槽供給弁35、次亜塩素酸水搬送ポンプ36)に信号(制御信号)を出力する。
より詳細には、まず、塩水搬送ポンプ32は、出力部65からの信号に基づいて停止した状態を維持し、次亜塩素酸水搬送ポンプ36は、出力部65からの信号に基づいて停止した状態を維持する。
そして、電解槽供給弁35は、出力部65からの信号に基づいて開放される。これにより、電解槽33には、給水管47からの水道水の供給が開始される。その後、電解槽供給弁35は、水位センサ44aからの水位情報(満水)を受けた出力部65からの信号に基づいて閉止される。これにより、電解槽33は、水道水が設定された供給量にて給水された状態となる。
次に、塩水搬送ポンプ32は、出力部65からの信号に基づいて動作を開始し、所定量の塩水を電解槽33へ搬送して停止する。これにより、水道水に塩水の塩化物イオンが溶解し、電解槽33は、所定量の塩化物イオンを含む水溶液(塩化物水溶液)が生成された状態となる。
そして、電極34は、出力部65からの信号に基づいて、塩化物水溶液の電気分解を開始し、設定された条件の次亜塩素酸水を生成して停止する。電極34により生成される次亜塩素酸水は、例えば、次亜塩素酸濃度が100ppm~150ppm(例えば、120ppm)であり、pHが7~8.5(例えば、8.0)の状態となる。
以上のようにして、制御部60は、次亜塩素酸水生成部30の電解槽33において電気分解処理を実行し、予め定められた濃度と量の次亜塩素酸水が生成される。
<微細化部への次亜塩素酸水の供給処理に関する動作>
制御部60は、微細化部41への次亜塩素酸水の供給処理に関する動作(第一供給動作)として、以下の処理を実行させる。なお、以下では、第一供給動作によって、微細化部41へ供給する次亜塩素酸水のことを「次亜塩素酸水原液」ともいう。
制御部60は、微細化部41への次亜塩素酸水の供給処理のトリガーとして、混合水が規定量減少した状態に至るまでに要する減少時間に関する情報に基づいて、次亜塩素酸水生成部30(次亜塩素酸水供給部36)に次亜塩素酸水供給要求を出力する。
具体的には、処理部64は、減少時間に関する情報と、記憶部62から設定情報とに基づいて制御情報を特定し、出力部65に出力する。ここで、設定情報には、次亜塩素酸水の供給タイミングに関する情報、次亜塩素酸水搬送ポンプ36のオン/オフ動作に関する情報が含まれる。
そして、出力部65は、受け付けた制御情報に基づいて、次亜塩素酸水供給部38の次亜塩素酸水搬送ポンプ36に信号(制御信号)を出力する。
次亜塩素酸水搬送ポンプ36は、出力部65からの信号に基づいて作動する。これにより、次亜塩素酸水生成部30では、電解槽33から微細化部41(混合槽42)への次亜塩素酸水原液の供給が開始される。なお、電解槽33に貯留される次亜塩素酸水の濃度を担保するため、次亜塩素酸水生成部30から混合槽42に次亜塩素酸水原液が供給される際、電解槽33で生成された次亜塩素酸水原液は全量供給される。
その後、次亜塩素酸水搬送ポンプ36は、計時部61からの時間に関する情報(全量を供給するための所要時間)を受けた出力部65からの信号に基づいて停止する。これにより、次亜塩素酸水供給部38は、電解槽33から微細化部41(混合槽42)に対して次亜塩素酸水原液を設定された供給量にて供給する。
以上のようにして、制御部60は、第一供給動作として、次亜塩素酸水供給部38によって次亜塩素酸水生成部30(電解槽33)から微細化部41への次亜塩素酸水原液の供給処理を実行させる。
<微細化部への水の供給処理に関する動作>
制御部60は、微細化部41への水の供給処理に関する動作(第二供給動作)として、以下の処理を実行させる。
制御部60は、微細化部41への水の供給処理のトリガーとして、混合水が規定量減少した状態に至るまでに要する減少時間に関する情報に基づいて、水供給部48に水供給要求を出力する。
具体的には、処理部64は、減少時間に関する情報と、記憶部62から設定情報とに基づいて制御情報を特定し、出力部65に出力する。ここで、設定情報には、水の供給タイミングに関する情報、混合槽供給弁45のオン/オフ動作に関する情報が含まれる。
そして、出力部65は、受け付けた制御情報に基づいて、混合槽供給弁45に信号(制御信号)を出力する。
混合槽供給弁45は、出力部65からの信号に基づいて作動する。これにより、水供給部48では、給水管47を介して外部の給水管から微細化部41(混合槽42)への水の供給が開始される。
その後、混合槽供給弁45は、微細化部41の水位センサ44aからの水位情報(満水信号)を受け付けた出力部65からの信号に基づいて停止する。これにより、水供給部48は、給水管47から微細化部41(混合槽42)に対して水が設定された量になるまで供給する。
以上のようにして、制御部60は、第二供給動作として、水供給部48によって給水管47から微細化部41への水の供給処理を実行させる。
<微細化部における加湿浄化処理に関する動作>
次に、制御部60が行う、微細化部41における加湿浄化処理に関する動作について説明する。
入力部63は、操作パネル50からのユーザ入力情報と、空調室温湿度センサ12からの居室2の空気の温湿度情報と、吸込温度センサ14からの空調室18aの空気の温度情報と、水位センサ44からの混合槽42内の次亜塩素酸水(混合水)の水位情報とを受け付ける。入力部63は、受け付けた各情報を処理部64に出力する。
計時部61は、現在時刻に関する時刻情報を処理部64に出力する。
記憶部62は、入力部63が受け付けたユーザ入力情報と、装置内を流通する空気に対する次亜塩素酸の供給動作における供給設定情報と、混合水が規定量減少した状態に至るまでに要する減少時間を区分する第一基準値に関する情報(基準値情報)とを記憶する。記憶部62は、処理部64からの要求に応じて、記憶した各種情報を処理部64に出力する。なお、次亜塩素酸の供給動作における供給設定情報は、微細化部41の加湿浄化動作における加湿設定情報とも言える。
処理部64は、入力部63からの各種情報(ユーザ入力情報、温湿度情報、温度情報、水位情報)と、計時部61からの時刻情報と、記憶部62からの各種情報(供給設定情報、基準値情報)とを受け付ける。処理部64は、受け付けた各種情報を用いて、加湿浄化運転動作に関する制御情報を特定する。
具体的には、処理部64は、計時部61からの時刻情報によって一定時間ごとに、記憶部62に記憶された目標湿度と、空調室温湿度センサ12からの居室2の空気の温湿度情報との間の湿度差に基づいて、居室2に必要とされる加湿要求量を特定する。そして、処理部64は、特定した加湿要求量と、記憶部62に記憶された供給設定情報とに基づいて加湿浄化運転動作に関する制御情報(加湿制御情報)を特定する。そして、処理部64は、特定した制御情報に関する信号を出力部65に出力する。
また、処理部64は、計時部61からの時刻情報と、水位センサ44bからの水位情報とに基づいて、混合水が規定量減少した状態に至るまでに要した減少時間を特定する。そして、処理部64は、特定した減少時間と、記憶部62に記憶された基準値情報とに基づいて、次亜塩素酸水の第一供給動作(1回)に対する水の第二供給動作の実行頻度(例えば、4回)を特定する。つまり、処理部64は、次亜塩素酸水の第一供給動作の1回実行と、水の第二供給動作の4回実行とを、水位センサ44bからの水位情報を取得するごとに時系列に行う制御情報(供給制御情報)を特定する。そして、処理部64は、特定した制御情報に関する信号を出力部65に出力する。なお、供給制御情報には、次亜塩素酸水供給要求の信号及び水供給要求の信号が含まれる。
そして、出力部65は、受け付けた各信号を、微細化部41、次亜塩素酸水供給部38、及び水供給部48にそれぞれ出力する。
次亜塩素酸水供給部38は、出力部65からの信号(供給制御情報に含まれる次亜塩素酸水供給要求の信号)を受け付け、受け付けた信号に基づいて、上述した微細化部41の混合槽42への次亜塩素酸水の供給処理に関する動作(第一供給動作)を所定の供給タイミングで実行する。また、水供給部48は、出力部65からの信号(供給制御情報に含まれる水供給要求の信号)を受け付け、受け付けた信号に基づいて、上述した微細化部41の混合槽42への水の供給処理に関する動作(第二供給動作)を所定の供給タイミングで実行する。
そして、微細化部41は、出力部65からの信号を受け付け、受け付けた信号に基づいて遠心破砕ユニット43の回転動作の制御を実行する。そして、微細化部41は、加湿浄化動作が進行し、混合水が満水状態の水量から規定量減少した場合(水位センサ44bからの水位情報を取得した場合)に、減少した規定量を補充する第一供給動作または第二供給動作を実行させる。この際、第一供給動作または第二供給動作は、水位センサ44bからの水位情報を取得するごとに実行され、例えば、初期の混合水に対して第二供給動作(4回)による水の供給と第一供給動作(1回)による次亜塩素酸水の供給とがこの順序で繰り返し実行される。
微細化部41では、このようにして混合槽42内に混合水が所定水量で貯留され、内部(浄化風路49)を流通する空気への加湿浄化処理を実行させる。
次に、図4及び図5を参照して、空間浄化装置40(微細化部41)の混合槽42内における混合水(第一供給動作または第二供給動作がなされて混合される混合水)について説明する。図4は、空間浄化装置40の制御モードを示す図である。図5は、各制御モードにおける次亜塩素酸水濃度及び次亜塩素酸揮発量の経時変化を示す概略図である。より詳細には、図5の(a)は、第一制御モードAにおける次亜塩素酸水濃度及び次亜塩素酸揮発量の経時変化を示す概略図であり、図5の(b)は、第二制御モードBにおける次亜塩素酸水濃度及び次亜塩素酸揮発量の経時変化を示す概略図である。なお、説明を簡略化するために、空間浄化装置40(微細化部41)は、加湿浄化運転時間中、一定の加湿要求量で動作しているとする。
ここで、図5の(a)では、運転初期(混合水の初期状態)を時間T0とし、水位センサ44bからの水位情報を取得するタイミング(以下、「第一検知時間」ともいう)を時間T1~時間T5で示している。また、図5の(b)では、混合水の初期状態を時間T0’とし、当該タイミング(以下、「第二検知時間」ともいう)を時間T1’~時間T5’で示している。また、図5中の次亜塩素酸揮発量は、各時間帯(例えば、時間T0と時間T1との間の時間帯)の平均値で示している。
図4に示すように、空間浄化装置40における制御モードは、制御部60の処理部64において特定される減少時間Xと、記憶部62に記憶される第一基準値Yとに基づいて特定される。具体的には、減少時間Xが第一基準値Y未満である場合には、制御モードとして第一制御モードAが選択され、減少時間Xが第一基準値Y以上である場合には、制御モードとして第二制御モードBが選択される。ここで、第一基準値Yには、例えば、1時間が設定される。
第一制御モードAは、例えば、日本の夏場のように加湿量が少ない場合に相当する条件で設定されるモードである。ここで、減少時間Xが約2時間の場合、第一制御モードAでは、供給頻度割合として、1回の次亜塩素酸水の第一供給動作に対して、2回の水の第二供給動作が実行される。
第二制御モードBは、例えば、日本の冬場のように加湿量が多い場合に相当する条件で設定されるモードである。ここで、減少時間Xが約30分の場合、第二制御モードBでは、供給頻度割合として、1回の次亜塩素酸水の第一供給動作に対して、4回の水の第二供給動作が実行される。
ここで、第二制御モードBにおける第二供給動作の実行頻度が、第一制御モードAにおける第二供給動作の実行頻度よりも多くなるようになるように設定されている。つまり、第二制御モードBによって混合される混合水の次亜塩素酸水濃度は、第一制御モードAによって混合される混合水の次亜塩素酸水濃度よりも薄い濃度状態となっている。
<第一制御モードA>
第一制御モードAでは、第二供給動作(2回)による水の供給と第一供給動作(1回)による次亜塩素酸水の供給とがこの順序で繰り返し実行される。そして、第一制御モードAでは、図5の(a)に示すように、混合槽42内における混合水の次亜塩素酸水濃度及び微細化部41から放出される空気に含まれる次亜塩素酸の濃度(次亜塩素酸揮発量)はそれぞれ変化する。
具体的には、以下の通りである。
運転初期(時間T0)には、混合槽42内に次亜塩素酸水原液と水の混合水(満水状態の混合水)が所定の濃度(初期濃度)となるように混合されている。そして、加湿浄化運転が開始されると、混合槽42内の次亜塩素酸水(混合水)の濃度は、運転開始から時間の経過とともに減少する。これは、次亜塩素酸が水よりも蒸気圧が高いことに起因して、次亜塩素酸水の濃度に対して一定の割合で次亜塩素酸が気化して空気に付与されるためである。なお、次亜塩素酸が気化しなければ、微細化部41によって微細化された水とともに、水に含まれる次亜塩素酸が消費されるだけなので、次亜塩素酸水は、加湿量に応じて一定の速度で減少するものの、混合槽42内の次亜塩素酸水の濃度としては変化しない。
そして、満水状態から、加湿浄化運転によって一定の速度で混合水の水量が減少していき、水位センサ44bからの水位情報を取得するタイミング、つまり混合水が規定量減少する時間T1のタイミングで、第二供給動作として水供給部48から混合槽42が満水になるまでの水(減少した規定量を補充する水)が供給される。これにより、時間T1では、水供給部48からの水の供給に伴って混合槽42内の次亜塩素酸水が水で希釈されるため、混合槽42内の次亜塩素酸水濃度は減少する。
その後、混合槽42内の次亜塩素酸水(混合水)の濃度は、時間T1から時間の経過とともにさらに減少する。そして、満水状態から、加湿浄化運転によって一定の速度で混合水の水量が減少していき、水位センサ44bからの水位情報を取得するタイミング、つまり混合水が規定量減少する時間T2のタイミングで、第二供給動作として水供給部48から混合槽42が満水になるまでの水(減少した規定量を補充する水)が供給される。これにより、時間T2では、水供給部48からの水の供給に伴って混合槽42内の次亜塩素酸水が水で希釈されるため、混合槽42内の次亜塩素酸水濃度はさらに減少する。
その後、混合槽42内の次亜塩素酸水(混合水)の濃度は、時間T2から時間の経過とともにさらに減少する。そして、満水状態から、加湿浄化運転によって一定の速度で混合水の水量が減少していき、水位センサ44bからの水位情報を取得するタイミング、つまり混合水が規定量減少する時間T3のタイミングで、第一供給動作として次亜塩素酸水生成部30(電解槽33)から、減少した規定量を補充する次亜塩素酸水原液(電解槽33の全量に相当)が供給される。これにより、時間T3では、次亜塩素酸水生成部30からの次亜塩素酸水原液の供給に伴って混合槽42内の次亜塩素酸水に高濃度の次亜塩素酸水原液が加わるため、混合槽42内の次亜塩素酸水濃度が大幅に増加する。
その後、水位センサ44bからの水位情報を取得するタイミング(時間T4、時間T5)では、時間T1及び時間T2と同じように、減少した規定量を補充する水が供給され、次亜塩素酸水濃度もそれに応じて減少する。
なお、図5の(a)には示していないが、加湿浄化運転が運転初期(時間T0)から一定時間(例えば、24時間)継続されると、混合槽42内の次亜塩素酸水(混合水)がすべて排水される。その後、混合槽42内に水及び次亜塩素酸水原液がそれぞれ供給され、混合槽42内の混合水は運転初期(時間T0)と同様の状態となる。
微細化部41から放出される空気に含まれる次亜塩素酸の濃度(次亜塩素酸揮発量)は、微細化部41における加湿量及び混合槽42内の次亜塩素酸水の濃度によって決定されるが、ここでは加湿量を一定としているので、混合槽42内の次亜塩素酸水の濃度が反映される。そのため、微細化部41の空気に含まれる次亜塩素酸の濃度は、混合槽42の次亜塩素酸水濃度の増減に対応して増減する。
第一制御モードAでは、従来のように運転初期(時間T0~時間T1の時間帯)の状態で加湿浄化運転を行う場合と比較して、混合槽42内の混合水は、総じて次亜塩素酸水濃度が高い状態を維持して貯留されるので、微細化部41から放出される空気に含まれる次亜塩素酸の濃度(次亜塩素酸揮発量)を高めることができる。
<第二制御モードB>
第二制御モードBでは、第二供給動作(4回)による水の供給と第一供給動作(1回)による次亜塩素酸水の供給とがこの順序で繰り返し実行される。そして、第二制御モードBでは、図5の(b)に示すように、混合槽42内における混合水の次亜塩素酸水濃度及び微細化部41から放出される空気に含まれる次亜塩素酸の濃度(次亜塩素酸揮発量)はそれぞれ変化する。
具体的には、以下の通りである。
運転初期(時間T0’)には、混合槽42内に次亜塩素酸水原液と水の混合水(満水状態の混合水)が所定の濃度(初期濃度)となるように混合されている。そして、加湿浄化運転が開始されると、混合槽42内の次亜塩素酸水(混合水)の濃度は、運転開始から時間の経過とともに減少する。
そして、満水状態から、加湿浄化運転によって一定の速度で混合水の水量が減少していき、水位センサ44bからの水位情報を取得するタイミング、つまり混合水が規定量減少する時間T1’のタイミングで、第二供給動作として水供給部48から混合槽42が満水になるまでの水(減少した規定量を補充する水)が供給される。これにより、時間T1’では、水供給部48からの水の供給に伴って混合槽42内の次亜塩素酸水が水で希釈されるため、混合槽42内の次亜塩素酸水濃度は減少する。
その後、混合槽42内の次亜塩素酸水(混合水)の濃度は、時間T1’から時間の経過とともにさらに減少する。そして、満水状態から、加湿浄化運転によって一定の速度で混合水の水量が減少していき、水位センサ44bからの水位情報を取得するタイミング、つまり混合水が規定量減少する時間T2’のタイミングで、第二供給動作として水供給部48から混合槽42が満水になるまでの水(減少した規定量を補充する水)が供給される。これにより、時間T2’では、水供給部48からの水の供給に伴って混合槽42内の次亜塩素酸水が水で希釈されるため、混合槽42内の次亜塩素酸水濃度はさらに減少する。そして、混合槽42内の次亜塩素酸水(混合水)の濃度は、時間T2’から時間の経過とともにさらに減少する。
その後、水位センサ44bからの水位情報を取得するタイミング(時間T3’、時間T4’)において、減少した規定量を補充する水が供給され、次亜塩素酸水濃度もそれに応じて減少する。
その後、満水状態から、加湿浄化運転によって一定の速度で混合水の水量が減少していき、水位センサ44bからの水位情報を取得するタイミング、つまり混合水が規定量減少する時間T5’のタイミングで、第一供給動作として次亜塩素酸水生成部30(電解槽33)から、減少した規定量を補充する次亜塩素酸水原液(電解槽33の全量に相当)が供給される。これにより、時間T5’では、次亜塩素酸水生成部30からの次亜塩素酸水原液の供給に伴って混合槽42内の次亜塩素酸水に高濃度の次亜塩素酸水原液が加わるため、混合槽42内の次亜塩素酸水濃度が大幅に増加する。
その後の水位センサ44bからの水位情報を取得するタイミングでは、時間T1’~時間T5’と同じように、減少した規定量を補充する水または次亜塩素酸水原液が供給され、次亜塩素酸水濃度もそれに応じて変化する。
なお、図5の(b)には示していないが、加湿浄化運転が運転初期(時間T0’)から一定時間(例えば、24時間)継続されると、混合槽42内の次亜塩素酸水(混合水)がすべて排水される。その後、混合槽42内に水及び次亜塩素酸水原液がそれぞれ供給され、混合槽42内の混合水は運転初期(時間T0’)と同様の状態となる。
微細化部41の空気に含まれる次亜塩素酸の濃度は、上述した通り、混合槽42の次亜塩素酸水濃度の増減に対応して増減する。
第二制御モードBでは、従来のように運転初期(時間T0’~時間T1’の時間帯)の状態で加湿浄化運転を行う場合と比較して、混合槽42内の混合水は、総じて次亜塩素酸水濃度が低い状態を維持して貯留されるので、微細化部41から放出される空気に含まれる次亜塩素酸の濃度(次亜塩素酸揮発量)を低減することができる。
以上のようにして、空間浄化装置40では、微細化部41に要求される加湿要求量(日本の冬場に相当する加湿要求量または日本の夏場に相当する加湿要求量)に基づいて、次亜塩素酸水の第一供給動作に対する水の第二供給動作の実行頻度を変化させ、混合槽42内における混合水(第一供給動作または第二供給動作がなされて混合される混合水)の次亜塩素酸水濃度を調整するようにしている。これにより、日本の冬場のように加湿要求量が高い状態では、従来の方法と比べて、次亜塩素酸の含有量が少ない状態の空気を居室2に放出することができ、日本の夏場のように加湿要求量が低い状態では、従来の方法と比べて、次亜塩素酸の含有量が多い状態の空気を居室2に放出することができる。
次に,図6を参照して、制御部60による混合槽42における水の供給と次亜塩素酸水の供給制御フローについて説明する。図6は、空間浄化装置40の制御フローチャートを示す図である。
制御部60は、加湿要求量に応じて加湿浄化運転を開始すると、混合槽42内の水位センサ44(水位センサ44a、水位センサ44b)で検知される水位情報に基づいて、混合槽42内の混合水の減少時間Xを計測し、制御モード(第一制御モードA、第二制御モードB)を特定する。そして、特定した制御モードに基づいて、混合槽42への次亜塩素酸水の供給(第一供給動作)または水の供給(第二供給動作)をそれぞれの頻度で実行させる。
具体的には、制御部60は、空間浄化装置40の加湿浄化運転の開始後、遠心破砕ユニット43の運転が開始され(ステップS01)、混合槽42への次亜塩素酸水原液の供給が開始される(ステップS02)。次亜塩素酸水原液が全量供給されると、混合槽42への水の供給が開始される(ステップS03)。そして、水位センサ44aが満水となる水位を検知すると(ステップS04)、水の供給が停止する(ステップS05)。こうして混合槽42内に次亜塩素酸水と水が混合され、運転初期状態としての所定の次亜塩素酸水濃度を有する混合水が貯留される。
混合槽42に混合水が貯留されると、計時部61からの時刻情報に基づいて減少時間Xの算出のために、水位センサ44bからの水位情報を取得するまでの時間の計測処理が開始される(ステップS06)。そして、処理部64では、所定時間経過(例えば、1分)ごとに、水位センサ44bからの水位情報が取得したかどうかの判定がなされる(ステップS07)。そして、水位センサ44bからの水位情報を取得した場合(ステップS07のYes)、減少時間Xを算出して、算出した減少時間Xを、記憶部62に記憶されている第一基準値Yを比較し(ステップS08)、制御モード(第一制御モードA、第二制御モードB)を特定する(ステップS09)。
ここで、制御モードを特定すると、混合槽42に、減少した規定量を補充するために水もしく次亜塩素酸水の供給が行われるが、減少時間Xに応じて次亜塩素酸水と水の供給頻度割合を変える必要がある。そこで、処理部64は、特定した制御モードでの混合水への各供給動作(第一供給動作、第二供給動作)のサイクルの中で、前回サイクルと同じ制御モードが特定された場合(ステップS010のYes)、特定した制御モードに基づいて、混合槽42への水もしくは次亜塩素酸水の供給を行う(ステップS11)。一方、ステップS10で特定された制御モードが、前回サイクルと異なる場合(ステップS10のNo)、混合水の次亜塩素酸水濃度が初期状態とは異なるので、特に混合水の次亜塩素酸水濃度が高い状態から低い状態に変化した場合(第一制御モードAから第二制御モードBに変化した場合)には、前回サイクルでの次亜塩素酸水濃度の影響を受けるため、混合槽42内の混合水を全量排水する(ステップS12)。そして、新たに次亜塩素酸水と水を供給して(ステップS13)、混合槽42を、運転初期状態としての所定の次亜塩素酸水濃度を有する混合水が貯留された状態とする。そして、新しく特定した制御モードで加湿浄化運転を開始する(ステップS14)。なお、ステップS10では、制御モードの特定が初回である場合には、判定を行うことなくステップS11へ移行するものとする。
その後、ステップS11もしくはステップS14の終了後、処理部64での減少時間Xのカウントはリセットされ(ステップS15)、ステップS06へ戻る。
以上のようにして、空間浄化装置40は、加湿浄化運転の終了信号が入力されるまで、特定した制御モードでの混合水への各供給動作(第一供給動作、第二供給動作)によって、混合槽42における混合水中の次亜塩素酸水濃度を調整する制御を行う。
以上、本実施の形態に係る空間浄化装置40によれば、以下の効果を享受することができる。
(1)空間浄化装置40は、電気分解の対象である塩水を貯める電解槽33と、通電により電気分解を行う電極34と、を有し、次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成部30と、電解槽33から混合槽42に次亜塩素酸水を供給する次亜塩素酸水供給部38と、混合槽42に水を供給する水供給部48と、混合槽42に貯められた次亜塩素酸水と水との混合水を微細化して空気中に放出する微細化部41と、次亜塩素酸水供給部38による次亜塩素酸水の第一供給動作と、水供給部48による水の第二供給動作とを制御する制御部60と、を備えるように構成した。そして、制御部60は、混合槽42の水量が所定水量(満水状態)から規定量減少した場合に、減少した規定量を補充する第一供給動作または第二供給動作を実行させ、混合槽42に混合水を貯留するようにした。
これにより、混合槽42への次亜塩素酸水の供給(第一供給動作)に対する水の供給(第二供給動作)の頻度が、微細化部41における混合水の減少時間X、つまり加湿量に応じて増減する減少時間Xに基づいて調整され、結果として空間浄化装置40から放出される空気に含ませる次亜塩素酸の量を調整することができる。
より詳細には、日本の夏場のように、微細化部41に相対湿度の高い空気が通風される場合においては、混合槽42に溜められた混合水の消費量が少ないため、混合槽42への次亜塩素酸水の供給(第一供給動作)に対する水の供給(第二供給動作)を少なくして、混合槽42内における混合水の次亜塩素酸濃度が平均的に高い状態で、混合水を微細化して空気中に放出する。この結果、微細化された次亜塩素酸水が気化されにくい状況であっても、所定濃度に高めた次亜塩素酸を空気に含ませて居室2に放出することができる。一方、日本の冬場のように、微細化部41に相対湿度の低い空気が通風される場合においては、混合槽42に溜められた混合水の消費量が多いため、混合槽42への次亜塩素酸水の供給(第一供給動作)に対する水の供給(第二供給動作)を多くして、混合槽42内における混合水の次亜塩素酸濃度が平均的に低い状態で、混合水を微細化して空気中に放出する。この結果、微細化された次亜塩素酸水が気化されやすい状況であっても、所定濃度に薄まった次亜塩素酸を空気に含ませて居室2に放出することができる。つまり、空間浄化装置40では、空気中に放出される次亜塩素酸の量を調節しやすくすることができる。
(2)空間浄化装置40では、制御部60は、規定量の水量が減少する減少時間Xに基づいて、第一供給動作に対する第二供給動作の実行頻度を変化させるように制御した。これにより、第二供給動作の実行頻度を増減させるだけで、混合槽42内の混合水における次亜塩素酸水の濃度が調整され、微細化部41の加湿量に応じた次亜塩素酸水の平均的な濃度になるように容易に調整することができる。
(3)空間浄化装置40では、制御部60は、減少時間Xが第一基準値Y以上である場合における第二供給動作の実行頻度が、減少時間Xが第一基準値Y未満である場合における第二供給動作の実行頻度よりも多くなるようになるように制御した。これにより、混合槽42内の混合水における次亜塩素酸濃度が平均的に高い状態と、混合槽42内の混合水における次亜塩素酸濃度が平均的に低い状態とを確実に区分して調整することができる。
以上、本発明に関して実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されているところである。
本実施の形態1に係る空間浄化装置40では、微細化部41は、加湿浄化運転中、一定の加湿要求量で動作しているとして説明したが、一定時間ごとに、目標湿度と居室2の空気の湿度との間の湿度差に基づいて特定される加湿要求量で動作するようにしてもよい。このようにしても、上述した効果を享受することができる。
また、本実施の形態1に係る空間浄化装置40では、制御部60は、第一基準値Yを設定し、2つの制御モード(第一制御モードA、第二制御モードB)を用いて混合水における次亜塩素酸水の平均的な濃度を調整するようにしたが、これに限られない。例えば、制御部60は、複数の基準値を設定し、複数の制御モードによって混合水における次亜塩素酸水の平均的な濃度を多段で調整するようにしてもよい。このようにすることで、空間浄化装置40は、放出される空気に含ませる次亜塩素酸の量をより細やかに調整することが可能となる。
また、本実施の形態1に係る空間浄化装置40では、制御部60は、水位センサ44bからの水位情報の検知によって減少時間Xを特定したが、これに限られない。例えば、制御部60は、水位センサ44bを設置せず、遠心破砕ユニット43の加湿モータの回転数と、吸込温度センサ14において検知される温度情報とに基づいて減少時間Xを推定するようにしてもよい。このようにしても、上述した効果を享受することができる。
また、本実施の形態1に係る空間浄化装置40では、次亜塩素酸水生成部30及び微細化部41に水を供給するために、給水管47を分岐した構成としたが、これに限られない。例えば、次亜塩素酸水生成部30及び微細化部41への送水手段は、それぞれ独立した構成としてもよい。
本発明に係る空間浄化装置は、次亜塩素酸水を微細化して次亜塩素酸を空気中に放出する際に、空気中に放出される次亜塩素酸の量を調節しやすくできるものであり、対象空間の空気を殺菌または消臭する装置として有用である。
1 一般住宅
2、2a、2b、2c、2d 居室
3、3a、3b 搬送ファン
4 熱交換気扇
6、6a、6b、6c、6d 循環口
7、7a、7b、7c、7d 居室排気口
8、8a、8b、8c、8d 居室給気口
9 循環流
10 給気流
11 吸気流
12 空調室温湿度センサ
13 空気調和装置
14 吸込温度センサ
17 集塵フィルタ
18 空間浄化システム
18a 空調室
20 空調システム
30 次亜塩素酸水生成部
31 塩水タンク
32 塩水搬送ポンプ
33 電解槽
34 電極
35 電解槽供給弁
36 次亜塩素酸水搬送ポンプ
37 送水管
38 次亜塩素酸水供給部
40 空間浄化装置
41 微細化部
42 混合槽
43 遠心破砕ユニット
43a 揚水管
44、44a、44b 水位センサ
45 混合槽供給弁
46 ストレーナ
47 給水管
48 水供給部
49 浄化風路
50 操作パネル
60 制御部
61 計時部
62 記憶部
63 入力部
64 処理部
65 出力部

Claims (3)

  1. 電気分解の対象である塩水を貯める電解槽と、通電により前記電気分解を行う電極と、を有し、次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成部と、
    前記電解槽から混合槽に前記次亜塩素酸水を供給する次亜塩素酸水供給部と、
    前記混合槽に水を供給する水供給部と、
    前記混合槽に貯められた前記次亜塩素酸水と前記水との混合水を微細化して空気中に放出する微細化部と、
    前記次亜塩素酸水供給部による前記次亜塩素酸水の第一供給動作と、前記水供給部による前記水の第二供給動作とを制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記混合槽の水量が所定水量から規定量減少した場合に、減少した前記規定量を補充する前記第一供給動作または前記第二供給動作を実行させ、前記混合槽に前記混合水を貯留することを特徴とする空間浄化装置。
  2. 前記制御部は、前記規定量の水量が減少する減少時間に基づいて、前記第一供給動作に対する前記第二供給動作の実行頻度を変化させるように制御することを特徴とする請求項1に記載の空間浄化装置。
  3. 前記制御部は、前記減少時間が第一基準値以上である場合における前記第二供給動作の実行頻度が、前記減少時間が前記第一基準値未満である場合における前記第二供給動作の実行頻度よりも多くなるようになるように制御することを特徴とする請求項2に記載の空間浄化装置。
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