JP4967935B2 - Deodorizing and sterilizing method for temperature control equipment and heat exchanger - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器のフィンやチューブの表面に付着した臭気物質の脱臭機能、有害微生物の殺菌機能を有する温調機器および熱交換器の脱臭・殺菌方法に関するものであり、カーエアコンや家庭用エアコン等に用いて好適である。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a temperature control device having a deodorizing function for odorous substances adhering to the surfaces of fins and tubes of a heat exchanger and a sterilizing function for harmful microorganisms, and a method for deodorizing and sterilizing a heat exchanger. It is suitable for use in an air conditioner.
一般に、熱交換器の皮膜には、臭いや汚れの成分となる物質に対して、付着を防止する皮膜材料が用いられている。しかし、熱交換部を形成するチューブやフィン等の表面形状が複雑な金属基材には、官能基を有し極性の高い物質は付着しやすく、一度付着し始めると防止するのは難しい。よって、初期の状態から付着した物質を分解できる機能が必要である。 In general, a film material for preventing adhesion of substances that become components of odor and dirt is used for a film of a heat exchanger. However, a substance having a functional group and a high polarity is likely to adhere to a metal substrate having a complicated surface shape such as a tube or a fin forming the heat exchange part, and it is difficult to prevent the substance once it starts to adhere. Therefore, a function capable of decomposing a substance attached from the initial state is necessary.
特許文献1では、ポリアニリンを用いた熱交換器の防汚方法が提案されている。これは熱交換器や熱交換部にドープ型のポリアニリンから成る皮膜を設けておき、熱交換の際に付着する凝縮水を用いて凝縮水中の酸素を活性化し、これにより有機物質を分解して、脱臭や殺菌を行うというものである。
しかしながら、本出願人による確認において、水に接触するドープ型のポリアニリンは、時間経過と共に脱ドープを起こすため、即ち、ドーパントとしてのH+、およびA−(カウンタイオン)が失われてポリアニリンの構造が変化してしまうため、当初の活性酸素発生能力が低下してしまうということが分かった。 However, as confirmed by the present applicant, the doped polyaniline in contact with water undergoes dedoping over time, that is, H + and A − (counter ions) as a dopant are lost, and the structure of polyaniline is lost. It has been found that the ability to generate active oxygen at the beginning is reduced due to the change in the gas.
脱ドープの現象については、図12に示すように、吸光スペクトルの変化によって確認した。即ち、初期段階(0時間段階)において、ドープ型構造であることを示す波長800nm近傍での吸光度の極大値が、時間経過と共に(4時間〜93時間)他の構造を示す波長600nm近傍での極大値に移行していくことによって確認した。 The dedoping phenomenon was confirmed by the change in the absorption spectrum as shown in FIG. That is, at the initial stage (0-hour stage), the maximum value of the absorbance near the wavelength of 800 nm indicating that the doped structure is present, with the passage of time (4 hours to 93 hours), near the wavelength of 600 nm indicating other structures. This was confirmed by shifting to the maximum value.
また、時間経過に対する活性酸素の発生速度について調べてみると、図13に示すように、水に浸漬したドープ型ポリアニリンは、初期の活性酸素発生速度は大きく、その分、脱ドープ速度も大きく、その後、活性酸素発生速度、脱ドープ速度は共に小さくなっていくのを確認した。尚、図14は、図13に対して活性酸素発生、および脱ドープの累積量で見たグラフである。 Further, when examining the generation rate of active oxygen over time, as shown in FIG. 13, the doped polyaniline immersed in water has a large initial active oxygen generation rate, and accordingly, the dedoping rate is also large. Thereafter, it was confirmed that both the active oxygen generation rate and the dedoping rate decreased. FIG. 14 is a graph showing the amount of active oxygen generated and the amount of dedoping compared to FIG.
本発明の目的は、上記問題に鑑み、ドープ型ポリアニリンを用いて熱交換器の脱臭・殺菌を行うものにおいて、活性酸素発生能力の低下を抑制可能とする温調機器および温調機器の脱臭・殺菌方法を提供することにある。 In view of the above problems, the object of the present invention is to perform deodorization and sterilization of a heat exchanger using a dope-type polyaniline. It is to provide a sterilization method.
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
請求項1に記載の発明では、酸をドーパントとして含有するポリアニリンおよび/またはその誘導体から成るドープ型ポリアニリンが表面に設けられた熱交換器(10)を備え、
所望の空間に温風あるいは冷風を供給すると共に、ドープ型ポリアニリンによって熱交換器(10)の表面に付着する凝縮水中の酸素を活性化して、熱交換器(10)の表面に付着した臭気成分や細菌を分解、殺菌する機能を有する温調機器であって、
凝縮水の水素イオン濃度よりも高い水素イオン濃度となる液体を所定間隔で熱交換器(10)の表面に供給する液体供給手段(50)が設けられ、
液体供給手段(50)は、陽極(61)と陰極(62)とにより構成されて、水を電気分解することで液体を生成する電極構造部(60)を備えることを特徴としている。
The invention according to
Odor components adhering to the surface of the heat exchanger (10) by supplying hot air or cold air to the desired space and activating oxygen in the condensed water adhering to the surface of the heat exchanger (10) by the dope-type polyaniline Temperature control equipment that has the function of decomposing and sterilizing bacteria,
Liquid supply means (50) for supplying a liquid having a hydrogen ion concentration higher than the hydrogen ion concentration of the condensed water to the surface of the heat exchanger (10) at a predetermined interval is provided ,
The liquid supply means (50) includes an anode (61) and a cathode (62), and is characterized by including an electrode structure (60) that generates liquid by electrolyzing water .
ドープ型のポリアニリンは、凝縮水中の酸素を活性化し、熱交換器(10)の表面に付着する臭気成分や細菌等を効率よく分解、殺菌することができるが、上記課題の項で説明したように、時間経過と共にドーパントとしてのH+、A−が失われるという脱ドープを起こすため、初期の活性酸素の発生能力が低下してしまう。H+、A−の消失については、H+はポリアニリンから完全に抜け出た状態となり、また、A−はポリアニリンの近傍で残存した状態となっている。 The dope-type polyaniline can activate oxygen in condensed water and efficiently decompose and sterilize odor components and bacteria adhering to the surface of the heat exchanger (10), but as described in the above section Moreover, since the dedoping in which H + and A − as the dopant are lost with time elapses, the initial generation capacity of active oxygen is lowered. Regarding the disappearance of H + and A − , H + is completely removed from the polyaniline, and A − is left in the vicinity of the polyaniline.
請求項1に記載の発明では、凝縮水よりも高水素イオン濃度の液体を所定間隔で熱交換器(10)の表面に供給する液体供給手段(50)を備えているので、脱ドープによって抜け出た水素イオン(H+)を補充することができる。そして、補充された水素イオンは近傍に残るA−と共に、再びドープ型構造を形成することができるので、活性酸素の発生能力低下を抑制することができる。
そして、液体供給手段(50)は、陽極(61)と陰極(62)とにより構成されて、水を電気分解することで液体を生成する電極構造部(60)を備えるようにしているので、容易に高水素イオン濃度の液体を生成することができる。
In the first aspect of the invention, the liquid supply means (50) for supplying the liquid having a higher hydrogen ion concentration than the condensed water to the surface of the heat exchanger (10) at a predetermined interval is provided. Hydrogen ions (H +) can be replenished. And since the replenished hydrogen ion can form a doped structure again together with A− remaining in the vicinity, it is possible to suppress a decrease in the ability to generate active oxygen.
The liquid supply means (50) includes an anode (61) and a cathode (62), and includes an electrode structure (60) that generates liquid by electrolyzing water. A liquid with a high hydrogen ion concentration can be easily produced.
請求項2に記載の発明では、液体の水素イオン濃度は、凝縮水の水素イオン濃度の10倍以上であることを特徴としている。
The invention according to
これにより、凝縮水に対する液体の水素イオンの濃度差を明確にすることができるので、供給する液体によるポリアニリンへの水素イオンの補充を確実に行うことができる。 Thereby, since the concentration difference of the liquid hydrogen ions with respect to the condensed water can be clarified, the polyaniline can be reliably replenished with the supplied liquid.
請求項3に記載の発明では、水は、予め集合された雨水であることを特徴としている。
The invention according to
これにより、専用の水の補給を不要として、自然の恵みを無駄なく有効に活用できる。 This eliminates the need for dedicated water replenishment and allows the natural blessings to be used effectively without waste.
請求項4に記載の発明では、水は、所定の電動機に電力を供給する燃料電池から排出される排出水であることを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that the water is discharged water discharged from a fuel cell that supplies electric power to a predetermined electric motor.
これにより、純水を用いた高水素イオン濃度の液体とすることができるので、熱交換器(10)に対する悪影響を低減することができる。 Thereby, since it can be set as the liquid of the high hydrogen ion concentration using a pure water, the bad influence with respect to a heat exchanger (10) can be reduced.
請求項5に記載の発明では、凝縮水の水素イオン濃度を検出する第1濃度検出手段(71)と、
液体の水素イオン濃度を検出する第2濃度検出手段(72)と、
第1濃度検出手段(71)によって検出される凝縮水の水素イオン濃度よりも、第2濃度検出手段(72)によって検出される液体の水素イオン濃度が高くなるように、電極構造部(60)の電気分解状態を制御する制御手段(80)とを備えることを特徴としている。
In invention of
Second concentration detection means (72) for detecting the hydrogen ion concentration of the liquid;
The electrode structure section (60) so that the hydrogen ion concentration of the liquid detected by the second concentration detection means (72) is higher than the hydrogen ion concentration of the condensed water detected by the first concentration detection means (71). And a control means (80) for controlling the electrolysis state.
これにより、液体供給手段(50)に高水素イオン濃度の液体を確実に生成することができる。 Thereby, the liquid of high hydrogen ion concentration can be reliably produced | generated to the liquid supply means (50).
請求項6に記載の発明では、液体供給手段(50)によって液体を供給する前に、凝縮水を除去する凝縮水除去手段(6、7、30)を備えることを特徴としている。 The invention described in claim 6 is characterized by comprising condensed water removing means (6, 7, 30) for removing condensed water before supplying the liquid by the liquid supplying means (50).
これにより、液体を熱交換器(10)の表面に供給する際に凝縮水によって水素イオン濃度が低下してしまうことを防止することができる。 Thereby, when supplying a liquid to the surface of a heat exchanger (10), it can prevent that hydrogen ion concentration falls with condensed water.
請求項7に記載の発明では、凝縮水除去手段(6、7、30)は、温風によって凝縮水を除去するように構成されていることを特徴としている。 The invention according to claim 7 is characterized in that the condensed water removing means (6, 7 , 30) is configured to remove condensed water by hot air.
これにより、特別な加熱手段を追加せずに、温調機器(1)の温風を活用した凝縮水の除去が可能となる。 Thereby, the removal of the condensed water which utilized the warm air of the temperature control apparatus (1) becomes possible, without adding a special heating means.
請求項8に記載の発明では、凝縮水除去手段は、周辺に備えられる周辺機器の廃熱によって凝縮水を除去するように構成されていることを特徴としている。 The invention according to claim 8 is characterized in that the condensed water removing means is configured to remove condensed water by waste heat of peripheral devices provided in the vicinity.
これにより、特別な加熱手段を追加せずに、周辺機器の廃熱を活用した凝縮水の除去が可能となる。 Thereby, it is possible to remove the condensed water using the waste heat of the peripheral devices without adding a special heating means.
請求項9に記載の発明では、液体供給手段(50)によって液体を供給した所定時間の後に、液体を除去する液体除去手段(6、7、30)を備えることを特徴としている。 The invention described in claim 9 is characterized by comprising liquid removing means (6, 7, 30) for removing the liquid after a predetermined time after the liquid is supplied by the liquid supplying means (50).
これにより、過度な高水素イオンの供給を抑えて、ポリアニリンの適切な脱ドープの抑制が可能となる。 Thereby, supply of an excessive high hydrogen ion can be suppressed and suppression of appropriate dedoping of polyaniline can be achieved.
請求項10に記載の発明では、液体除去手段(6、7、30)は、温風によって液体を除去するように構成されていることを特徴としている。
The invention according to
これにより、特別な加熱手段を追加せずに、温調機器(1)の温風を活用した液体の除去が可能となる。 Thereby, the liquid can be removed using the warm air of the temperature control device (1) without adding a special heating means.
請求項11に記載の発明では、液体除去手段(6、7、30)は、周辺に備えられる周辺機器の排熱によって液体を除去するように構成されていることを特徴としている。
The invention according to
これにより、特別な加熱手段を追加せずに、周辺機器の廃熱を活用した液体の除去が可能となる。 Thereby, the liquid can be removed by utilizing the waste heat of the peripheral device without adding a special heating means.
請求項12〜請求項22に記載の発明は、温調機器の脱臭・殺菌方法に関するものであり、その技術的意義は上記請求項1〜請求項12に記載の温調機器と本質的に同じである。
The invention described in
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態について図1〜図7を用いて説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る脱臭・殺菌機能を有する温調装置(温調機器)1であり、この温調装置1は自動車用のエアコンに適用されるものである。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a temperature control device (temperature control device) 1 having a deodorizing / sterilizing function according to a first embodiment of the present invention, and this
温調装置1は、ケース5と、その中に設けられた蒸発器(本発明における熱交換器に対応)10、ヒータ20、液体供給部(本発明における液体供給手段に対応)50と、ケース5の上流側に配設される空気吸入装置30と、ケース5の下流側に設けられる空気吹出し口40とを備えている。
The
空気吸入装置30からケース5内へ導入された空気は、蒸発器10にて冷却され、ヒータ20にて温められるようになっている。そして、冷風と温風とが適宜ミックスされて空気吹出し口40から吹出され、車室内(所望の空間内)へ送られるようになっている。
The air introduced from the
図2、図3は、上記の蒸発器10、および液体供給部50を詳細に示すものである。
2 and 3 show the
蒸発器10は、例えば積層式ドロンカップタイプの熱交換器であり、冷凍サイクル内に配設され、内部を代替フロン等の冷媒が循環するようになっている。
The
蒸発器10の上側且つ左右方向の一端側(図2、3中の左側)には、冷媒の流入流出用の配管ジョイント11が配設されている。また、多数のチューブ13が左右方向に積層され、隣接するチューブ13の外面側相互の間隙に放熱フィン14が介在され、熱交換部12を形成している。熱交換部12は、チューブ13内の冷媒通路を流れる冷媒と、チューブ13の外部を流れる空気との間で熱交換を行うものである。放熱フィン14は、空気側の伝熱面積を増大させるものであり、上記熱交換を促進させる。
A pipe joint 11 for inflow and outflow of refrigerant is disposed on the upper side of the
また、このチューブ13の長手方向の両端部は、タンク15と連通しており、冷媒が各々のチューブ13およびタンク15を循環し、配管ジョイント11を介して蒸発器10に対して流入流出する。尚、上記の各部材は例えばアルミニウム合金から成り、一体的にろう付けされている。
Further, both ends in the longitudinal direction of the
蒸発器10の表面には、有機酸をドーパントとして含有するポリアニリンおよび/またはその誘導体からなるドープ型ポリアニリンが設けられている。ドープ型ポリアニリンは、例えば、熱交換部12(チューブ13、放熱フィン14)、更にはタンク15の表面等に、全体を覆う皮膜として形成することができる。
The surface of the
また、ドープ型ポリアニリンのドーパントとして用いることのできる有機酸は、ホスホン酸基、ホシホン酸基、硝酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、スルフィン酸基、および水酸基のうち少なくとも一つを含む化合物から選ばれるものである。例えば、上記のホスホン酸基を有するアシッドホスホキシメタクリレート、スルホン酸基を有するp−スチレンスルホン酸等を用いることができる。 The organic acid that can be used as a dopant for the doped polyaniline is selected from compounds containing at least one of a phosphonic acid group, a fosiphonic acid group, a nitric acid group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, and a hydroxyl group. It is what For example, acid phosphoxy methacrylate having the above phosphonic acid group, p-styrene sulfonic acid having a sulfonic acid group, and the like can be used.
尚、蒸発器10では、温調装置1が作動すると、図3中の矢印Aで示される水蒸気を含んだ空気が熱交換器10を通過する。この時、蒸発器10と空気とが接触すると内部冷媒の吸熱によって空気温度が低下し、低下した温度が露点を下回ると、空気中の水蒸気が水滴となって、蒸発器10の熱交換部12(チューブ13や放熱フィン14上に形成されたドープ型ポリアニリン皮膜の表面)に凝縮水として付着することとなる。
In addition, in the
そして、蒸発器10の下側には、箱型の容器体であって、上方から下方にたれ落ちる上記の凝縮水を溜める凝縮水溜め部16が設けられている。凝縮水溜め部16の内部には、溜められた凝縮水の水素イオン濃度を検出する濃度センサ(本発明における第1濃度検出手段に対応)71が設けられている。そして、濃度センサ71によって検出された凝縮水の濃度信号は、後述する制御装置80に出力されるようになっている。
A
液体供給部50は、蒸発器10の上方に配設されており、蒸発器10の表面に付着する凝縮水の水素イオン濃度よりも高い水素イオン濃度となる液体を溜めると共に、この液体を所定のタイミング(詳細後述)で蒸発器10の表面に供給する液体供給手段として形成されている。
The
液体供給部50は、左右方向に細長の容器体であって、内部に水(液体)を溜める液溜め容器51を備えている。この水は例えば使用者によって、随時補給されて、所定量以上維持されるようになっている。液溜め容器51の下側の長手方向の一端側(図2中の右側)には、蒸発器10の上側に向けて開口する排出部52が形成されている。排出部52の先端側(蒸発器10側)は、例えば蒸発器10の上側全体に渡って複数に分岐されている。そして、排出部52には、この排出部52を開閉するバルブ53が設けられており、後述する制御装置80によって、その開閉が制御されるようになっている。
The
更に、液体供給部50には、液溜め容器51内の水を電気分解することで高水素イオン濃度となる液体を生成する電極構造部60が設けられている。電極構造部60は、液溜め容器51内で水に接触して排出部52の近傍に配設される陽極61、この陽極61に接続されると共に液溜め容器51内で水に接触し他端側(図2中の左側)に配設される陰極62、陽極61と陰極62との間に直列に配設される電源部63およびスイッチ64を備えて構成されている。尚、電源部63は、車両走行中の発電によるものが使用されるようになっている。また、スイッチ64は、陽極61と陰極62との接続状態を開閉するスイッチであり、後述する制御装置80によってその開閉が制御されるようになっている。
Furthermore, the
また、液溜め容器51内の電極61の近傍には、内部の液体の水素イオン濃度を検出する濃度センサ(本発明における第2濃度検出手段に対応)72が設けられている。そして、濃度センサ72によって検出された液体の濃度信号は、後述する制御装置80に出力されるようになっている。
Further, a concentration sensor (corresponding to the second concentration detecting means in the present invention) 72 for detecting the hydrogen ion concentration of the liquid inside is provided near the
液体供給部50には、制御装置(本発明の制御手段に対応)80が設けられている。制御装置80は、濃度センサ71、72からの濃度信号に基づいて、バルブ53の開閉制御、およびスイッチ64の開閉制御を行う。制御装置80によって、液溜め容器51内に必要とされる高水素イオン濃度の液体が生成され、またこの液体が所定間隔で蒸発器10の表面に滴下供給されるようになっている(詳細後述)。
The
次に、上記構成に基づく本実施形態の作動について図4〜図7を用いて説明する。図4に示すフローチャートは、制御装置80が行うドープ型ポリアニリンの脱ドープ抑制のための制御フローであり、以下、このフローに基づいて説明する。
Next, the operation of the present embodiment based on the above configuration will be described with reference to FIGS. The flowchart shown in FIG. 4 is a control flow for suppressing the dedoping of doped polyaniline performed by the
まず、ステップS100で、制御装置80は、乗員からの冷房要求によって温調装置1が冷房作動の状態であることを確認する。そして、バルブ53は閉状態、スイッチ64は開状態に維持する。この時、蒸発器10によって空気は冷却され、空気中に含まれる水蒸気は、凝縮水となって蒸発器10の表面に生成されることになる。この凝縮水と蒸発器10の表面に設けられたドープ型ポリアニリンとが接触すると、ポリアニリンが凝縮水中の溶存酸素(O2)を還元し(溶存酸素に電子を与え)、活性酸素であるスーパーオキシドアニオンラジカル(O2 -)と成る。そして、この活性酸素が凝縮水中の臭気物質や微生物、細菌などの物質を分解する。その結果、蒸発器10を通過した空気は、脱臭・殺菌されたものとなり、図3中の矢印Bで示されるクリーンな空気となって車室内へ送られる。
First, in step S100, the
そして、ステップS110で、上記の冷房作動の状態が一定時間経過したか否かを判定する。ここでは、この一定時間は例えば、図5に示すように、2時間と設定している。一定時間設定の根拠は、図6、図7の結果を基にしている。つまり、図6に示すように、水(pH=5.3)に浸漬されたドープ型ポリアニリンは、1時間、更には2時間を経過すると、吸光スペクトルにおいて、初期段階(0時間段階)のドープ型構造を示す波長800nm近傍での吸光度の極大値が、他の構造を示す波長600nm近傍での極大値に移行し、脱ドープ状態になってしまう。 Then, in step S110, it is determined whether or not the above-described cooling operation state has passed for a certain period of time. Here, this fixed time is set to 2 hours as shown in FIG. 5, for example. The basis for the fixed time setting is based on the results of FIGS. That is, as shown in FIG. 6, the doped polyaniline immersed in water (pH = 5.3) is doped in the initial stage (0-hour stage) in the absorption spectrum after 1 hour and further 2 hours. The maximum value of absorbance in the vicinity of the wavelength of 800 nm indicating the mold structure shifts to the maximum value in the vicinity of the wavelength of 600 nm indicating the other structure, resulting in an undoped state.
そして、図7に示すように、上記で2時間経過して脱ドープ状態となったポリアニリンに対して、高水素イオン濃度の水(pH=3.1)を供給してやると、供給した時点(2時間)において、さらには30分(都合2.5時間)経過した時点で、再びドープ型の構造に戻すことができることから、一定時間を2時間と定めた。 Then, as shown in FIG. 7, when water with a high hydrogen ion concentration (pH = 3.1) is supplied to the polyaniline that has been in the dedope state after 2 hours, the supply time (2 In time), when a further 30 minutes (convenient 2.5 hours) have passed, it is possible to return to the dope-type structure again, so the fixed time was set to 2 hours.
ステップS110で、一定時間経過したと判定すると、ステップS120で、凝縮水の水素イオン濃度を測定する。即ち、制御装置80は、凝縮水溜め部16における濃度センサ71からの凝縮水の濃度信号を取得する。
If it is determined in step S110 that a certain time has elapsed, the hydrogen ion concentration of the condensed water is measured in step S120. That is, the
次に、ステップS130で、液体供給部50における液体の水素イオン濃度の目標値を決定する。ここでは、液体の水素イオン濃度が、濃度センサ71によって検出された凝縮水の水素イオン濃度の10倍以上となるように決定するようにしている。例えば、凝縮水のpHが5であるとすると液体のpHが4以下となる水素イオン濃度とする。
Next, in step S130, the target value of the liquid hydrogen ion concentration in the
次に、ステップS140で、現在の液体供給部50の液体の水素イオン濃度が、上記ステップS130で決定した目標値となっているか否かを判定する。即ち、制御装置80は、液体供給部50(液溜め容器51)内の濃度センサ72から液体の水素イオン濃度を測定し、現在の液体の水素イオン濃度と目標値とを比較する。現在の液体の水素イオン濃度が目標値となっていれば、ステップS170に進み、目標値となっていなければステップS150に進む。
Next, in step S140, it is determined whether or not the current hydrogen ion concentration of the
ステップS150では、液体供給部50内の液体が高水素イオン濃度となるように電極構造部60を作動させる。即ち、スイッチ64を閉状態として、陽極61、陰極62に電源部63から通電させて、液体供給部50内の液体(水)を電気分解する。
In step S150, the
陽極61においては、
2H2O→4H++O2+4e−
の反応が起こり、陽極61近傍の水は、4H+の生成に伴う高水素イオン濃度の液体(酸性の水)となっていく。
In the
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e −
Thus, the water in the vicinity of the
また、陰極62においては、
2H2O+2e−→2OH−+H2
の反応が起こり、陰極62近傍の水は、2OH−の生成に伴うアルカリ性の水となっていく。
In the
2H 2 O + 2e − → 2OH − + H 2
Thus, the water in the vicinity of the
そして、ステップS160にて、液体供給部50内(陽極61近傍)の液体の水素イオン濃度を濃度センサ72によって測定し、目標値となるまで、上記ステップS150、ステップS160を繰り返す。
In step S160, the hydrogen ion concentration of the liquid in the liquid supply unit 50 (near the anode 61) is measured by the
ステップS160にて、液体の水素イオン濃度が目標値に達したと判定すると、ステップS170にて、制御装置80は、バルブ53を開き、液体供給部50内の高水素イオン濃度の液体を蒸発器10の上側から滴下供給する。脱ドープ状態となった蒸発器10表面のポリアニリンは、高水素イオン濃度の液体が供給されることで、ドープ構造が復活することになる。
If it is determined in step S160 that the hydrogen ion concentration of the liquid has reached the target value, in step S170, the
つまり、脱ドープによってドーパントとしてのH+、A−(カウンタイオン)が失われたポリアニリンにおいては、H+はポリアニリンから完全に抜け出た状態となり、また、A−はポリアニリンの近傍で残存した状態となっている。この状態に対して、高水素イオン濃度の液体を供給することで、脱ドープによって抜け出た水素イオン(H+)を補充することができ、補充された水素イオンは近傍に残るA−と共に、再びドープ型構造を形成することができるのである。 That is, in polyaniline in which H + and A − (counter ions) as dopants are lost by dedoping, H + is completely removed from polyaniline, and A − is a state remaining in the vicinity of polyaniline. It has become. In this state, by supplying a liquid with a high hydrogen ion concentration, it is possible to replenish hydrogen ions (H + ) that have escaped by dedoping, and the replenished hydrogen ions are again present together with A − remaining in the vicinity. Doped structures can be formed.
ステップS170でバルブ53を開いている時間は、図5に示すように、1時間以下(30分から1時間)としており、その後は、バルブ53を閉じ、更にスイッチ64を開状態とする。尚、バルブ53を開いている時間(高水素イオン濃度の液体を供給する時間)を1時間以下としたのは、図7に示すように、高水素イオン濃度の液体の供給が長時間にわたると(例えば3時間)、ポリアニリンが更に構造変化を起こし、活性酸素発生能力が再び低下してしまうためである。
As shown in FIG. 5, the time during which the valve 53 is opened in step S170 is set to 1 hour or less (30 minutes to 1 hour). Thereafter, the valve 53 is closed and the
この後は、再び通常の冷房作動状態となり、ステップS100からの制御を繰り返すことになる。蒸発器10の表面においては、凝縮水とドープ型のポリアニリンとが接触することになり、更に、高水素イオン濃度の液体が、所定間隔(2時間ごとに)で蒸発器10の表面に供給されることになる。
Thereafter, the normal cooling operation state is resumed, and the control from step S100 is repeated. The condensed water and the doped polyaniline come into contact with each other on the surface of the
尚、ドープ型のポリアニリンに初期段階から高水素イオン濃度の液体(水pH=3.1)を供給した場合(0〜4時間)、図8に示すように、ドープ構造の変化はほとんど見られず、また、図9に示すように、活性酸素の発生速度も小さいレベルであった。つまり、ドープ型ポリアニリンは、凝縮水との接触によって活性酸素を発生させながら脱ドープしていき、脱ドープしたものに対して、高水素イオン濃度の液体を供給することで、ドープ型への復帰が図れるため、通常の冷房作動を一定時間行った後に、高水素イオン濃度の液体を供給するのが好ましい。 When a high hydrogen ion concentration liquid (water pH = 3.1) is supplied to the doped polyaniline from the initial stage (0 to 4 hours), almost no change in the dope structure is seen as shown in FIG. Furthermore, as shown in FIG. 9, the generation rate of active oxygen was at a low level. In other words, doped polyaniline is dedoped while generating active oxygen by contact with condensed water, and then returns to the doped type by supplying a liquid with a high hydrogen ion concentration to the dedoped material. Therefore, it is preferable to supply a liquid with a high hydrogen ion concentration after performing a normal cooling operation for a certain period of time.
以上のように、本実施形態では凝縮水よりも高水素イオン濃度の液体を所定間隔で蒸発器10の表面に供給する液体供給部50を設けるようにしているので、脱ドープしたポリアニリンを再びドープ型構造に戻すことができ、活性酸素の発生能力低下を抑制することができる。ひいては、臭気成分・殺菌に対する分解・殺菌効果を継続させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、蒸発器10に供給する液体の水素イオン濃度を凝縮水の水素イオン濃度の10倍以上となるようにしているので、凝縮水に対する液体の水素イオンの濃度差を明確にすることができ、供給する液体によるポリアニリンへの水素イオンの補充を確実に行うことができる。
Moreover, since the hydrogen ion concentration of the liquid supplied to the
また、液体供給部50に電極構造部60を設けるようにしているので、水を電気分解することで容易に高水素イオン濃度の液体を生成することができる。
Moreover, since the
また、凝縮水用の濃度センサ71、液体用の濃度センサ72を設けて、液体供給部50の液体の水素イオン濃度が目標値となるように、電極構造部60の作動(電気分解状態)を制御するようにしているので、液体供給部50に凝縮水よりも高水素イオン濃度となる液体を確実に生成することができる。
Further, a
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図10、図11に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、温調装置1に凝縮水除去手段、液体除去手段を設け、脱ドープ抑制の制御の途中において、凝縮水の除去、および高水素イオン濃度の液体の除去を行うようにしたものである。尚、第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付けており、詳細内容説明は割愛する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment in that the
図10に示すように、温調装置1には、ケース5のヒータ20下流側から空気吸入装置30の吸入側に連通する温風導入路6と、この温風導入路6を開閉するバルブ7を追加している。バルブ7の開閉は制御装置80(図2)によって制御されるようにしている。制御装置80によってバルブ7が開かれると、ヒータ20を通過して加熱された空気の一部は、空気吸入装置30に吸引されて温風導入路6、空気吸引装置30を経て、蒸発器10に温風として供給されるようにしている。温風導入路6、バルブ7、空気吸入装置30は、本発明における凝縮水除去手段、および液体除去手段に対応する。
As shown in FIG. 10, the
ポリアニリンの脱ドープ抑制制御において、図11に示すように、制御装置80は、ステップS100、ステップS110の後に、ステップS115で蒸発器10表面の凝縮水を除去する。即ち、制御装置80は、バルブ7を開いて温風を蒸発器10に供給することで、冷房作動によって発生していた凝縮水を蒸発器10表面からブローさせると共に蒸発させて除去する。
In the polyaniline de-doping suppression control, as shown in FIG. 11, the
そして、ステップS120〜ステップS170を実行し、凝縮水の除去された蒸発器10の表面に高水素イオン濃度の液体を供給する。更に、ステップS170の後に、ステップS180で一定時間(30分から1時間)の経過を判定すると、ステップS190で高水素イオン濃度の液体を除去する。この液体の除去は、上記ステップ115と同様に、バルブ7を開いて温風を蒸発器10に供給することで、液体を蒸発器10表面からブローさせると共に蒸発させて除去する。
And step S120-step S170 are performed and the liquid of high hydrogen ion concentration is supplied to the surface of the evaporator 10 from which condensed water was removed. Furthermore, after step S170, if it is determined in step S180 that a fixed time (30 minutes to 1 hour) has elapsed, the liquid having a high hydrogen ion concentration is removed in step S190. As in step 115, the liquid is removed by opening the valve 7 and supplying warm air to the
このように、高水素イオン濃度の液体を供給する前に蒸発器10の表面から凝縮水を除去するようにしているので、液体を蒸発器10の表面に供給する際に凝縮水によって水素イオン濃度が低下してしまうことを防止することができる。
Thus, since the condensed water is removed from the surface of the
また、高水素イオン濃度の液体を供給した後に(一定時間の後に)、蒸発器10の表面から液体を除去するようにしているので、過度な高水素イオンの供給を抑えて、ポリアニリンの適切な脱ドープの抑制が可能となる。
Further, since the liquid is removed from the surface of the
また、凝縮水除去手段、および液体除去手段として、温調装置1の温風を活用するようにしているので、特別な加熱手段を追加せずにその対応が可能となる。
Moreover, since the warm air of the
(その他の実施形態)
上記各実施形態では、蒸発器10の表面に設けるドープ型ポリアニリンを皮膜として形成するようにしたが、これに限らず、粒状のものとして、蒸発器10の表面全体に点在されるもの、あるいは蒸発器10の表面の所定部位に設けられるものとしても良い。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the dope-type polyaniline provided on the surface of the
また、液体供給部50は蒸発器10の上方に設けるようにしたが、例えばポンプ等で液体を供給できるようにすれば、蒸発器10の下方や、他の位置に設けるようにしても良い。
Further, the
また、脱ドープ抑制制御におけるステップS110の一定時間は、2時間に限らず、2時間以下の値に適宜設定しても良い。 Moreover, the fixed time of step S110 in the de-doping suppression control is not limited to 2 hours, and may be appropriately set to a value of 2 hours or less.
また、蒸発器10に供給する液体の水素イオン濃度は、凝縮水の水素イオン濃度の10倍以上となるように目標値を設定したが、ポリアニリンをドープ型に復帰できる濃度差を有するものであれば、10倍に満たない水素イオン濃度としても良い。
Further, the target value of the hydrogen ion concentration of the liquid supplied to the
また、液体供給部50内に電極構造部60を設けて、水を電気分解することで高水素イオン濃度の液体を生成するようにしたが、蒸発器10の表面に生成される凝縮水が取りうる水素イオン濃度を予め見極めて、この水素イオン濃度よりも高くなる液体を液体供給部50内に溜めるようにしても良い。これにより、電極構造部60を不要とすることができる。
In addition, the
また、液体供給部50内に水を供給、補給するものとしたが、車両の所定部位に雨水を常時集合させて溜める溜め部を設けて、この雨水を液体供給部に供給して使用するようにしても良い。これにより、専用の水の補給を不要として、自然の恵みを無駄なく有効に活用できる。
In addition, water is supplied and replenished into the
また、車両に搭載される所定の電動機に電力を供給する燃料電池を備えるものであれば、この燃料電池から排出される排出水を液体供給部50に供給して使用するようにしても良い。これにより、純水を用いた高水素イオン濃度の液体とすることができるので、蒸発器10に対する悪影響を低減することができる。
Further, if a fuel cell that supplies electric power to a predetermined electric motor mounted on the vehicle is provided, the discharged water discharged from the fuel cell may be supplied to the
また、凝縮水除去手段、および液体除去手段としてヒータ20を通過した後の温風を使用するものとしたが、これに限らず、蒸発器10の空気流れ上流側に専用の空気加熱用ヒータ等を設けて、空気吸入装置30からの空気を温風とするものとしても良い。更には、温調装置1の周辺に搭載される周辺機器の廃熱を利用するものとしても良い。周辺機器の廃熱としては、例えば車両のエンジン冷却用ラジエータの冷却水の熱や、排気の熱等がある。
Further, the hot air after passing through the
また、本発明を自動車用のエアコンの熱交換器(蒸発器)10に適用する例について示したが、その他、家庭用のエアコン、冷蔵庫、除湿機等の熱交換器にも適用することができる。 Moreover, although the example which applies this invention to the heat exchanger (evaporator) 10 of the air-conditioner for motor vehicles was shown, it can apply also to heat exchangers, such as a domestic air-conditioner, a refrigerator, and a dehumidifier. .
1 温調装置(温調機器)
6 温風導入路(凝縮水除去手段、液体除去手段)
7 バルブ(凝縮水除去手段、液体除去手段)
30 空気吸入装置(凝縮水除去手段、液体除去手段)
50 液体供給部(液体供給手段)
60 電極構造部
61 陽極
62 陰極
71 濃度センサ(第1濃度検出手段)
72 濃度センサ(第2濃度検出手段)
80 制御装置(制御手段)
1 Temperature control device (temperature control equipment)
6 Hot air introduction path (condensate removal means, liquid removal means)
7 Valve (Condensate removal means, liquid removal means)
30 Air suction device (condensate removal means, liquid removal means)
50 Liquid supply part (liquid supply means)
60
72 concentration sensor (second concentration detection means)
80 Control device (control means)
Claims (22)
所望の空間に温風あるいは冷風を供給すると共に、前記ドープ型ポリアニリンによって前記熱交換器(10)の表面に付着する凝縮水中の酸素を活性化して、前記熱交換器(10)の表面に付着した臭気成分や細菌を分解、殺菌する機能を有する温調機器であって、
前記凝縮水の水素イオン濃度よりも高い水素イオン濃度となる液体を所定間隔で前記熱交換器(10)の表面に供給する液体供給手段(50)が設けられ、
前記液体供給手段(50)は、陽極(61)と陰極(62)とにより構成されて、水を電気分解することで前記液体を生成する電極構造部(60)を備えることを特徴とする温調機器。 A heat exchanger (10) provided with a doped polyaniline composed of polyaniline and / or a derivative thereof containing an acid as a dopant on its surface;
Hot air or cold air is supplied to a desired space, and oxygen in the condensed water adhering to the surface of the heat exchanger (10) is activated by the dope-type polyaniline to adhere to the surface of the heat exchanger (10). Temperature control device with the function of decomposing and sterilizing the odor components and bacteria
Liquid supply means (50) for supplying a liquid having a hydrogen ion concentration higher than the hydrogen ion concentration of the condensed water to the surface of the heat exchanger (10) at a predetermined interval is provided .
The liquid supply means (50) includes an anode (61) and a cathode (62), and includes an electrode structure (60) that generates the liquid by electrolyzing water. Preparation equipment.
前記液体の水素イオン濃度を検出する第2濃度検出手段(72)と、
前記第1濃度検出手段(71)によって検出される前記凝縮水の水素イオン濃度よりも、前記第2濃度検出手段(72)によって検出される前記液体の水素イオン濃度が高くなるように、前記電極構造部(60)の電気分解状態を制御する制御手段(80)とを備えることを特徴とする請求項1または請求項3に記載の温調機器。 First concentration detecting means (71) for detecting the hydrogen ion concentration of the condensed water;
Second concentration detection means (72) for detecting the hydrogen ion concentration of the liquid;
The electrode so that the hydrogen ion concentration of the liquid detected by the second concentration detection means (72) is higher than the hydrogen ion concentration of the condensed water detected by the first concentration detection means (71). The temperature control device according to claim 1 or 3 , further comprising a control means (80) for controlling an electrolysis state of the structure portion (60).
所望の空間に温風あるは冷風を供給すると共に、前記ドープ型ポリアニリンによって前記熱交換器(10)の表面に付着する凝縮水中の酸素を活性化して、前記熱交換器(10)の表面に付着した臭気成分や細菌を分解、殺菌する機能を有する温調機器の脱臭・殺菌方法であって、
前記凝縮水の水素イオン濃度よりも高い水素イオン濃度となる液体を、水を電気分解することで生成し、所定間隔で前記熱交換器(10)の表面に供給することを特徴とする温調機器の脱臭・殺菌方法。 A heat exchanger (10) provided with a doped polyaniline composed of polyaniline and / or a derivative thereof containing an acid as a dopant on its surface;
Hot air or cold air is supplied to a desired space, and oxygen in the condensed water adhering to the surface of the heat exchanger (10) is activated by the doped polyaniline, so that the surface of the heat exchanger (10) is activated. A deodorizing and sterilizing method for a temperature control device having a function of decomposing and sterilizing attached odor components and bacteria,
A liquid having a hydrogen ion concentration higher than the hydrogen ion concentration of the condensed water is generated by electrolyzing water and supplied to the surface of the heat exchanger (10) at a predetermined interval. Deodorizing and sterilizing methods for equipment.
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