KR100884880B1 - 공기 제균 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 방열 장치를 소형화할 수 있고, 또한 열 손실에 의한 전력의 낭비를 저감시킬 수 있는 공기 제균 장치를 제공하는 것이다.
전원(67A)으로부터의 전력을 전해조 내의 전극(47, 48)에 공급하고 전해조 내의 물을 전기 분해하여 전해수를 생성하고, 이 전해수를 기액 접촉 부재에 공급하고, 이 기액 접촉 부재로 공기를 이송함으로써 공기를 제균하는 공기 제균 장치에 있어서, 전극(47, 48) 사이에 인가하는 전압을 가변하는 전압 가변 회로(80)를 설치하고, 이 전압 가변 회로(80)가, 전원 전압을 절환하는 전압 절환 회로(67B)와, 전압 절환 회로(67B)에서 절환된 전원 전압(V0)을 전원 전압(V1)으로 조정하여 전극(47, 48) 사이에 인가하는 전압 조정 회로(67C)와, 전압 절환 회로(67B)가 전압 조정 회로(67C)에 의한 조정 후의 전원 전압(V1)에 가장 가까운 전원 전압(V0)으로 절환하도록 제어하는 마이크로 컴퓨터(61)를 구비하도록 하였다.
Figure R1020070096419
공기 제균 장치, 전해조, 전압 가변 회로, 전압 절환 회로, 전압 조정 회로

Description

공기 제균 장치 {AIR STERILIZING DEVICE}
본 발명은 전원으로부터의 전력을 전해조 내의 전극에 공급하고 전해조 내의 물을 전기 분해하여 전해수를 생성하고, 이 전해수를 이용하여 공기 중에 부유하는 세균, 바이러스, 진균 등의 공중 부유 미생물(이하, 단순히 「바이러스 등」이라 함)을 제거하는 공기 제균 장치에 관한 것이다.
종래, 전원으로부터의 전력을 전해조 내의 전극에 공급하고 전해조 내의 물을 전기 분해하여 차아염소산을 포함하는 전해수를 생성하고, 이 전해수에 의해 가습 엘리멘트를 제균하는 가습 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 장치는 전원 스위치가 부착된 전원(직류 12 V 내지 18 V 사용)을 전극에 접속하고, 실내의 습도가 소정의 습도가 될 때까지 가습 엘리멘트에 물을 공급하는 동안만큼 전원 스위치를 온으로 하여 가습 엘리멘트를 제균하고 있다.
최근, 차아염소산을 포함하는 전해수를 기액 접촉 부재에 공급하고, 이 기액 접촉 부재로 공기를 이송함으로써 공기를 제균하는 장치가 제안되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-181358호 공보
그런데, 전해수를 안정적으로 생성하는 데에는, 전해조 내의 전극 사이에 인가하는 전압을 가변 제어하여 전류를 일정하게 제어하는 전압 가변 회로를 설치하는 구성이 고려된다.
그러나, 이러한 종류의 전압 가변 회로에서는 펄스 폭 변조만으로 전압을 조정하는 회로를 채용한 경우, 전극의 제어 전압 범위를 충분히 확보하고자 하면, 이 전압 가변 회로를 포함하는 전원 회로의 열을 방열하는 방열 장치(예를 들어, 히트 싱크)가 전원의 전압 강하분에 비례하여 대형화되고, 또한 방열 장치에서의 열 손실이 전력의 낭비를 초래하게 되는 등의 문제가 생긴다.
그래서, 본 발명의 목적은 방열 장치를 소형화할 수 있고, 또한 열 손실에 의한 전력의 낭비를 저감시킬 수 있는 공기 제균 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 전원으로부터의 전력을 전해조 내의 전극에 공급하고 전해조 내의 물을 전기 분해하여 전해수를 생성하고, 이 전해수를 기액 접촉 부재에 공급하고, 이 기액 접촉 부재로 공기를 이송함으로써 공기를 제균하는 공기 제균 장치에 있어서, 상기 전극 사이에 인가하는 전압을 가변하는 전압 가변 수단을 마련하고, 이 전압 가변 수단이 전원 전압을 절환하는 전압 절환 수단과, 상기 전압 절환 수단으로 절환된 전원 전압을 조정하여 전극 사이에 인가하는 전압 조정 수단과, 상기 전압 절환 수단이 상기 전압 조정 수단에 의한 조정 후의 전원 전압에 가장 가까운 전원 전압으로 절환하도록 제어하는 제어 수단 을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전극 사이에 인가하는 전압을 가변하는 전압 가변 수단이, 전원 전압을 절환하는 전압 절환 수단과, 상기 전압 절환 수단으로 절환된 전원 전압을 조정하여 전극 사이에 인가하는 전압 조정 수단과, 상기 전압 절환 수단이 상기 전압 조정 수단에 의한 조정 후의 전원 전압에 가장 가까운 전원 전압으로 절환하도록 제어하는 제어 수단을 구비하므로, 전압 조정 수단의 전압 강하를 작게 할 수 있어, 히트 싱크 등의 방열 장치를 소형화할 수 있고, 또한 열 손실에 의한 전력의 낭비를 저감시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 전압 절환 수단은 상기 전원에 접속되는 저항을 절환하고, 이 저항에 의한 전압을 출력함으로써, 전원 전압을 절환하는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 저항의 절환으로 전원 전압을 절환하므로, 전압 절환 수단의 구성이 간이해진다.
이 경우, 상기 전압 절환 수단은 복수의 저항 소자와, 상기 제어 수단에 의해 상기 복수의 저항 소자를 상기 전원에 선택적으로 접속하는 스위칭 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 전압 조정 수단은 상기 전압 절환 수단으로 절환된 전원 전압을 펄스 폭 변조에 의해 조정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 물의 도전율 혹은 저항치를 검지하기 위한 검지 수단을 구비하고, 이 검지 수단의 검지 결과를 기초로 하여 상기 전극 사이에 흐르게 하는 목표 전류를 설정하고, 상기 전극 사이를 흐르는 전 류가 상기 목표 전류를 기준으로 하는 소정 범위 내로 억제되도록 상기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 물의 도전율 혹은 저항치를 기초로 하여 물의 목표 전류를 설정하므로, 이온 농도에 변동이 생긴 경우라도 전해수의 농도를 안정시킬 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 전극 사이에 흐르는 전류가 상기 목표 전류를 기준으로 하는 소정 범위 외인 경우, 상기 전극 사이에 인가하는 전압이 서서히 변화되도록 상기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하고, 상기 전극 사이를 흐르는 전류가 상기 소정 범위 내에 이르면, 상기 전극 사이에 인가하는 전압을 그 시점의 전압으로 유지하는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 전극 사이에 인가하는 전압이 서서히 변화되도록 전압 절환 수단과 전압 조정 수단을 제어하고, 전극 사이를 흐르는 전류가 소정 범위 내에 이르면, 전극 사이에 인가하는 전압을 그 시점의 전압으로 유지하므로, 전극 사이의 전류치를 상기 제어 범위 내로 확실하게 피드백 제어할 수 있다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 전극 사이에 흐르는 전류가 상기 목표 전류를 상회하고, 또한 상기 전류와 상기 목표 전류의 차가 미리 정한 값 이상의 조건을 만족하면, 상기 전극 사이에 인가하는 전압을 최저 전압으로 하도록 상기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하고, 이 제어 후에도 상기 조건이 만족되는 경우에 경보 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이 구성에 따르면, 회로의 보호를 도모하면서 공기 제균 장치의 이상을 정밀도 좋게 검지하여 통지하는 것이 가능해진다.
본 발명은 전극 사이에 인가하는 전압을 가변하는 전압 가변 수단이, 전원 전압을 절환하는 전압 절환 수단과, 상기 전압 절환 수단으로 절환된 전원 전압을 조정하여 전극 사이에 인가하는 전압 조정 수단과, 상기 전압 절환 수단이 상기 전압 조정 수단에 의한 조정 후의 전원 전압에 가장 가까운 전원 전압으로 절환하도록 제어하는 제어 수단을 구비하므로, 전압 조정 수단의 전압 강하를 작게 할 수 있어, 히트 싱크 등의 방열 장치를 소형화할 수 있고, 또한 열 손실에 의한 전력의 낭비를 저감시킬 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명 실시 형태를 상세하게 서술한다.
도1은 본 발명을 적용한 실시 형태에 관한 공기 제균 장치(1)의 외관 사시도이고, 도2는 공기 제균 장치(1)의 내부 구성을 도시하는 사시도이다. 또한, 도2에는 참고로 하우징(11)의 외형을 가상선으로 나타내고 있다.
도1에 도시한 바와 같이, 공기 제균 장치(1)는 세로로 길게 형성된 상자형의 하우징(11)을 갖고, 예를 들어 상치식으로 설치된다. 하우징(11)의 전방면 하부에는 흡입 그릴(12)이 설치되는 한편, 하우징(11)의 상면에는 배출구로서의 취출구(13)가 형성된다.
공기 제균 장치(1)는 흡입 그릴(12)을 통해 설치실 내의 공기를 흡입하여 제균하고, 취출구(13)로부터 배출함으로써 실내 공기를 청정화시키는 장치이다.
하우징(11)의 상면에는 하우징(11) 내의 급수 탱크(41)(도2)를 내고 들이기 위한 급수 탱크 인출구(14)가 형성되고, 하우징(11)의 전방면에는 하우징(11) 내의 배수 받이(57)(도2)를 내고 들이기 위한 배수 받이 인출구(15)가 형성된다. 이들 급수 탱크 인출구(14) 및 배수 받이 인출구(15)에는 개폐 가능한 덮개가 설치되어 있다. 또한, 취출구(13)에는 공기를 불어 내는 방향을 변화시키기 위한 루버(20)가 설치되어 있다.
또한, 하우징(11)의 양 측면의 상부에는 각각 파지부(17)가 형성되어 있다. 파지부(17)는 하우징(11)을 손으로 들 때에 손을 걸기 위한 오목부이고, 운반 시에 공기 제균 장치(1)를 혼자서 들어올려 이동할 수 있도록 되어 있다.
다음에, 도3 내지 도6을 참조하여 공기 제균 장치(1)의 내부 구성을 상세하게 서술한다.
도3은 공기 제균 장치(1)의 내부 구성을 도시하는 일부 파단 정면도이고, 도4는 좌측 단면에서 본 도면이고, 도5는 우측 단면에서 본 도면이고, 도6는 상면도이다.
하우징(11)의 내부는 지지판(37)에 의해 상하로 구획되어 있고, 하부의 실에는 송풍 팬(31) 및 팬 모터(32)가 수용된다. 송풍 팬(31)은 팬 모터(32)에 의해 구동되고, 흡입 그릴(12)을 통해 실내의 공기를 흡입하여 송풍구(31A)로부터 불어낸다. 송풍 팬(31)의 송풍구(31A)는 하우징(11)의 배면측 부분에 있어서 상향에 형성되어 있고, 지지판(37)에는 송풍구(31A) 상에 포개어지는 위치에 있어서 개구가 형성되어 있다. 이 지지판(37)의 개구는 하우징(11)의 배면측에 있어서 상하로 연장되는 공간(1A)에 연통한다. 공간(1A)의 상부에는 하우징(11)의 전방면측으로 경사지는 도풍판(38)이 배치되고, 도풍판(38)의 전단부는 후술하는 살수 박스(51)의 상단부에 접하고 있다.
이로 인해, 송풍 팬(31)의 송풍구(31A)로부터 불어 내어진 공기는, 도5 중 화살표로 나타낸 바와 같이 공간(1A)을 통과하여 기액 접촉 부재(53)의 배면으로 불어 내어진다.
또한, 하우징(11) 내에는 흡입 그릴(12)의 이면측에 포개어 프리 필터(34)가 배치된다. 프리 필터(34)는, 예를 들어 입경 10 ㎛(마이크로미터) 이상의 물질을 포집하는 필터이다. 프리 필터(34)에 의해 공기 중에 부유하는 화분이나 진애가 제거된 공기가 송풍 팬(31)에 의해 흡입된다.
또한, 지지판(37) 상에는 전장 박스(39) 및 전해수 순환부(2)가 배치된다. 전장 박스(39)에는 후술하는 제어부(60)를 구성하는 각종 전기 부품이 실장되는 제어 기판 등의 각종 전장 부품이 수용된다.
전해수 순환부(2)는 물받이 접시(42), 물받이 접시 플로트 스위치(43), 순환 펌프(44), 전해조(46), 살수 박스(51) 및 기액 접촉 부재(53)를 구비하여 구성된다.
물받이 접시(42)는 전장 박스(39)의 상방에 위치하여 기액 접촉 부재(53)로부터 적하된 물을 받는 접시이고, 소정량의 물을 저류하기 위한 깊이를 갖는다. 물받이 접시(42)의 일단부는 보다 깊은 바닥으로 형성되어 저류부(42A)로 되어 있고, 저류부(42A)에는 수위를 검출하는 물받이 접시 플로트 스위치(43)가 배치된다. 물받이 접시 플로트 스위치(43)는 저류부(42A)의 수위가 소정 수위를 하회한 경우 에 온으로 절환되는 스위치이다.
저류부(42A) 상에는 급수 탱크(41)가 배치되고, 급수 탱크(41)로부터 저류부(42A)로 물을 공급 가능한 구성으로 되어 있다. 상세하게는, 급수 탱크(41)의 하단부에 형성된 급수구(41A)에는 플로트 밸브(도시 생략)가 설치되고, 저류부(42A)의 수면이 급수구(41A)보다도 아래가 되면, 급수 탱크(41)로부터 필요량의 물이 공급되어 저류부(42A)의 수위가 일정하게 유지되는 구조로 되어 있다.
또한, 저류부(42A)의 상부 공간에 있어서의 급수 탱크(41)와 하우징(11) 사이에는 순환 펌프(44)가 배치된다. 순환 펌프(44)는 후술하는 제어부(60)의 제어에 따라서 동작하고, 저류부(42A)에 저류된 물을 퍼 올려서 전해조(46)로 송입한다. 전해조(46)는, 후술하는 바와 같이 복수의 전극을 내장하고, 이들 전극 사이에 제어부(60)로부터 공급되는 전압을 인가함으로써 물을 전해하여 전해수를 생성한다. 전해조(46)에 의해 생성된 전해수는 순환 펌프(44)가 배출하는 물에 의해 전해조(46)로부터 압출되어 살수 박스(51)에 공급된다.
살수 박스(51)는 기액 접촉 부재(53)의 상부에 조립 부착된 관형 부재이고, 하면에 복수의 살수 구멍이 개방되고, 이 살수 구멍으로부터 살수 박스(51)에 대해 전해수를 적하한다. 기액 접촉 부재(53)는 살수 박스(51)로부터 적하되는 전해수에 침투되는 대략 판형 부재이고, 살수 박스(51)와 함께 물받이 접시(42) 상에 배치된다. 도5에 상세하게 도시한 바와 같이, 기액 접촉 부재(53)는 거의 수직으로 세워 설치되고, 하단부는 물받이 접시(42) 내로 들어가 있다. 또한, 기액 접촉 부재(53) 상에 조립 부착된 살수 박스(51)는 도풍판(38)의 선단부에 접하고 있다. 이로 인해, 공간(1A)을 통과한 송풍 팬(31)의 배기가 도풍판(38)에 의해 기액 접촉 부재(53)측으로 유도되어 기액 접촉 부재(53)를 통과한다.
기액 접촉 부재(53)는 허니캠 구조를 가진 필터 부재이다. 상세하게는, 기액 접촉 부재(53)는 기체에 접촉하는 엘리멘트부를 프레임에 의해 지지하는 구조를 갖는다. 엘리멘트부는 골함석형의 골함석 부재와 평판형의 평판 부재가 적층되어 구성되고, 이들 골함석 부재와 평판 부재 사이에 대략 삼각형의 다수의 개구가 형성되어 있다. 따라서, 엘리멘트부에 공기를 통과시킬 때의 기체 접촉 면적이 넓게 확보되어 전해수 적하가 가능해, 막히기 어려운 구조로 되어 있다.
또한, 기액 접촉 부재(53)에는 살수 박스(51)로부터 적하되는 전해수를 엘리멘트부로 효율적으로 분산시키기 위해, 분류 시트(도시 생략)가 배치되어 있다. 이 분류 시트는 액체의 침투성을 갖는 섬유 재료로 이루어지는 시트(직물, 부직포 등)이고, 기액 접촉 부재(53)의 두께 방향 단면을 따라서 하나 또는 복수 설치되어 있다.
또한, 기액 접촉 부재(53)와 급수 탱크(41) 사이는 구획판(36)에 의해 구획되어 있다. 구획판(36)은 공간(1A) 및 기액 접촉 부재(53)의 측방을 폐쇄하여 공기가 기액 접촉 부재(53)를 원활하게 빠져나가도록 하기 위한 것이다.
여기서, 기액 접촉 부재(53)의 각 부(프레임, 엘리멘트부 및 분류 시트를 포함함)에는 전해수에 의한 열화가 적은 소재, 예를 들어 폴리올레핀계 수지(폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 등), PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 수지, 염화비닐 수지, 불소계 수지(PTFE, PFA, ETFE 등) 또는 세라믹스계 재료 등의 소재가 사 용되고, 본 구성에서는 PET 수지를 이용하는 것으로 한다.
또한, 기액 접촉 부재(53)의 각 부에는 친수성 처리가 실시되어 전해수에 대한 친화성을 높일 수 있고, 이에 의해 기액 접촉 부재(53)의 전해수의 보수성(습윤성)이 유지되어 후술하는 활성 산소종과 실내 공기의 접촉이 장시간 지속된다. 또한, 기액 접촉 부재(53)에는 곰팡이 방지 작용을 갖는 전해수가 적하되므로, 기액 접촉 부재(53)에 곰팡이 방지 대책(방미제의 도포 등)을 실시하지 않아도 곰팡이의 번식 등을 피할 수 있다.
그리고, 기액 접촉 부재(53)를 통과한 공기는 취출구(13)의 하방에 배치된 취출구 필터(35)를 통해 배기된다.
취출구 필터(35)는 취출구(13)로부터 하우징(11) 내부로의 이물질의 진입을 방지하기 위한 필터이다. 취출구 필터(35)는 망이나 직물 또는 부직포 등(도시 생략)을 구비하고 있고, 이들의 재료로서는, 합성 수지, 바람직하게는 기액 접촉 부재(53)를 구성하는 재료가 바람직하다. 취출구 필터(35)는 기액 접촉 부재(53)를 통과한 공기의 통풍 저항을 현저하게 증가시키지 않도록 적절하게 성긴 것이 바람직하다.
하우징(11)에 형성된 취출구(13)에는 루버(20)가 배치되어 있다. 루버(20)는 취출구(13)를 폐색 가능한 사이즈를 갖는 상부판(21)과, 상부판(21)의 하방에 있어서 상부판(21)과 평행하게 배치되는 하부판(22)과, 상부판(21)과 하부판(22)을 연결하는 연결부(23)에 의해 구성된다. 연결부(23)는 상부판(21) 및 하부판(22)의 좌우 단부에 각각 설치되는 판형 부재이고, 각각 핀(24)이 세워 설치되어 있다. 이들 2개의 핀(24)은 루버(20)의 양 측단부로부터 하우징(11)측으로 돌출되어 있고, 취출구(13)의 가로로 설치된 접수부(도시 생략)에 끼워 맞추어져 루버(20)를 지지하고, 구동 수단으로서의 루버 구동 모터(68)(도8)에 의해 구동되고, 이에 수반하여 루버(20)가 회전한다.
이 경우, 루버(20)가 하우징(11)의 상면에 대해 대략 평행한 상태에서는, 취출구(13)는 상부판(21)에 의해 거의 폐색된다. 이 상태를 루버(20)의 「폐쇄 상태」라고 한다. 한편, 루버(20)가 하우징(11)의 상면에 대해 기운 상태를 「개방 상태」라고 한다.
루버(20)의 개방 상태에서는 기액 접촉 부재(53)를 통과한 공기를 취출구(13)로부터 배출 가능해진다. 여기서, 루버(20)는 루버 구동 모터(68)에 의해 임의의 각도 위치로 조정되는 동시에, 그 각도 위치에서 유지된다. 이로 인해, 루버(20)에 의해 취출구(13)로부터의 배기 방향을 조정할 수 있다. 또한, 루버(20)는 상부판(21)과 하부판(22)이 소정의 간격을 두고 평행하게 배열되는 2매 날개 구조이므로, 취출구(13)로부터 불어 내어지는 공기를 정류하는 작용이 있어, 취출구(13)로부터 순조롭게 배기를 행할 수 있다.
또한, 팬 모터(32)를 정지시킨 상태에서 루버(20)를 폐쇄 상태로 하면, 하우징(11) 내의 공기는 대부분 밖으로 누설되지 않는다. 이로 인해, 후술하는 바와 같이, 전해조(46)에 있어서 고농도의 활성 산소종을 발생시키는 경우에, 이들에 특유의 악취가 밖으로 누설되기 어려워진다. 이로 인해, 공기 제균 장치(1)가 설치된 실내 환경을 쾌적하게 유지하면서 고농도의 활성 산소종을 이용할 수 있다는 이 점도 있다.
도7의 (A)는 전해수 순환부(2)의 구성을 도시하는 개략도이고, 도7의 (B)는 전해조(46)의 구성을 상세하게 도시하는 도면이다. 수돗물을 넣은 급수 탱크(41)가 공기 제균 장치(1)에 세트되면, 급수 탱크(41)로부터 물받이 접시(42)로 수돗물이 공급되고, 물받이 접시(42)의 수위가 소정의 레벨에 도달한다. 물받이 접시(42) 내의 물은 순환 펌프(44)에 의해 퍼 올려져 전해조(46)에 공급된다.
전해조(46)는, 도7의 (B)에 도시한 바와 같이 복수 쌍의 전극(47, 48)을 구비하고, 전극(47, 48) 사이에 전압을 인가함으로써 전해조(46)로 유입된 물이 전기 분해되어 활성 산소종을 포함하는 전해수가 생성된다. 여기서, 활성 산소종이라 함은, 통상의 산소보다도 높은 산화 활성을 갖는 산소 분자와, 그 관련 물질을 포함하고, 슈퍼옥사이드아니온, 일중항산소, 히드록시라디칼, 혹은 과산화수소 등의, 소위 좁은 의미의 활성 산소에, 오존, 차아할로겐산 등의, 소위 넓은 의미의 활성 산소를 포함한 것으로 한다. 전해조(46)는 기액 접촉 부재(53)에 근접하여 배치되고, 수돗물을 전기 분해하여 생성된 활성 산소종이, 즉시 기액 접촉 부재(53)에 공급되도록 구성된다.
전극(47, 48)은, 예를 들어 베이스가 Ti(티탄)이고 피막층이 Ir(이리듐), Pt(백금)로 구성된 전극판이고, 이 전극(47, 48)에 의해 수돗물에 통전하면, 캐소드 전극(음극)에서는 수중의 수소 이온(H＋)과 수산화물 이온(OH－)이 하기 식1에 나타낸 바와 같이 반응한다.
[식1]
4H＋ ＋ 4e－ ＋ (4OH－) → 2H2 ＋ (4OH－)
한편, 애노드 전극(양극)에서는 하기 식2에 나타낸 바와 같이 물이 전기 분해된다.
[식2]
2H2O → 4H＋ ＋ O2 ＋ 4e－
와 함께, 애노드 전극에서는 물에 포함되는 염소 이온(염화물 이온 : Cl－)이 하기 식3에 나타낸 바와 같이 반응하여 염소(Cl2)가 발생한다.
[식3]
2Cl－ → Cl2 ＋ 2e－
또한, 이 염소는 하기 식4에 나타낸 바와 같이 물과 반응하여 차아염소산(HClO)과 염화수소(HCl)가 발생한다.
[식4]
Cl2 ＋ H2O → HClO ＋ HCl
캐소드 전극에서 발생한 차아염소산은 넓은 의미의 활성 산소종에 포함되는 것으로, 강력한 산화 작용이나 표백 작용을 갖는다. 따라서, 차아염소산이 용해된 수용액, 즉 공기 제균 장치(1)에 의해 생성되는 전해수가 기액 접촉 부재(53)에 공 급되면, 송풍 팬(31)에 의해 불어 내어진 실내 공기가 차아염소산과 접촉하여 공기 중에 부유하는 바이러스 등이 불활화되는 동시에, 상기 공기에 포함되는 악취 물질이 차아염소산과 반응하여 분해되거나, 혹은 이온화되어 용해된다. 따라서, 공기의 제균 및 탈취가 이루어져 청정화된 공기가 기액 접촉 부재(53)로부터 배출된다.
이 활성 산소종에 의한 바이러스 등의 불활화의 작용으로서, 인플루엔자 바이러스의 예를 든다. 상술한 활성 산소종은 인플루엔자의 감염에 필수가 되는 인플루엔자 바이러스의 표면 단백(스파이크)을 파괴, 소실(제거)하는 작용을 갖는다. 이 표면 단백이 파괴된 경우, 인플루엔자 바이러스와, 인플루엔자 바이러스가 감염되는데 필요한 수용체(리셉터)가 결합하지 않게 되어 감염이 저지된다. 이로 인해, 공기 중에 부유하는 인플루엔자 바이러스는 기액 접촉 부재(53)에 있어서 활성 산소종을 포함하는 전해수에 접촉함으로써, 말하자면 감염력을 잃게 되어 감염이 저지된다.
또한, 이 공기 제균 장치(1)에 있어서는 물받이 접시(42)에 저류된 물을 적절하게 배출하는 것이 가능하다. 도2 내지 도7에 도시한 바와 같이, 저류부(42A)의 하방에는 소정 깊이를 갖는 탱크형의 배수 받이(57)가 설치되어 있다. 배수 받이(57)는 지지판(37)(도2) 상에 적재되어, 하우징(11)의 배수 받이 인출구(15)(도1)로부터 내고 들이기 가능하다. 또한, 물받이 접시(42)의 저류부(42A)에는 배수관(55)이 연결되는 동시에, 배수관(55)을 개폐시키는 배수 밸브(56)가 설치되어 있다. 그리고, 배수관(55)의 선단부는 하방으로 연장되고, 배수 받이(57)의 상면에 형성된 개구부로 들어가 있다.
저류부(42A)의 바닥면은 배수관(55)과의 연결부에 있어서 개방되어, 저류부(42A) 내의 물이 배수관(55)으로 유출되는 구성으로 되어 있다. 이로 인해, 제어부(60)(도8)의 제어에 의해 배수 밸브(56)가 개방되면, 물받이 접시(42) 내의 물이 배수관(55)을 통해 배수 받이(57)로 유하된다. 이와 같이, 전해수 순환부(2)로부터 분기되는 배수관(55)을 이용하여 배수 밸브(56)의 개폐를 제어함으로써, 전해수 순환부(2)의 물을 배수 받이(57)에 의해 회수ㆍ배출할 수 있다. 배수 받이(57)에는 들기 쉽도록 손잡이(57A)가 형성되고, 상술한 배수 받이 인출구(15)(도1)로부터 용이하게 내고 들이기 가능하다.
도8은 공기 제균 장치(1)의 전기적 구성을 도시하는 도면이다.
공기 제균 장치(1)는 상술한 팬 모터(32), 순환 펌프(44)와, 배수 밸브(56)와, 루버(20)를 개폐시키는 루버 구동 모터(68)와, 상기 각 부에 전원을 공급하는 전원부(67)가 접속되는 제어부(60)를 구비하고, 이들은 제어부(60)의 제어에 따라서 동작한다.
또한, 제어부(60)에는 조작 패널(16)에 배치된 각종 스위치나 인디케이터 램프 등이 접속되는 동시에, 물받이 접시 플로트 스위치(43), 전극(47, 48) 및 전해조(46) 내의 수위를 검출하는 전해조 플로트 스위치(66)가 접속되어 있다.
제어부(60)는 전장 박스(39)에 수용된 제어 기판에 실장된 각종 전기 부품에 의해 구성되고, 구체적으로는 마이크로 컴퓨터(61)와, 마이크로 컴퓨터(61)에 의해 실행되는 제어 프로그램 등의 각종 데이터를 기억하는 기억부(62)와, 조작 패널(16)에 있어서의 조작을 검출하여 조작 내용을 마이크로 컴퓨터(61)에 출력하는 입력부(64)와, 마이크로 컴퓨터(61)의 처리 결과를 조작 패널(16)의 인디케이터 램프(도시 생략)의 점등을 제어하는 등하여 출력하는 출력부(65)와, 후술하는 전압ㆍ전류 검지 회로(70)를 구비하고 있다.
상기 마이크로 컴퓨터(61)는 기억부(62)에 기억된 제어 프로그램을 판독하여 실행함으로써, 공기 제균 장치(1) 전체의 제어를 행한다. 구체적으로는, 마이크로 컴퓨터(61)는 조작 패널(16)에 있어서 동작 개시를 지시하는 조작이 행해지고, 이 조작을 나타내는 정보가 입력부(64)로부터 입력되면, 마이크로 컴퓨터(61)는 순환 펌프(44)를 동작시켜 물의 순환을 개시시키는 동시에, 전원부(67)로부터의 전력을 전극(47, 48) 사이에 공급하여 전극(47, 48) 사이에 전류를 흐르게 하여, 전해수를 생성시키는 전해 운전을 행한다. 그 후, 마이크로 컴퓨터(61)는 팬 모터(32)의 동작을 개시시키고, 송풍 팬(31)에 의한 송풍을 개시시킨다. 이상의 일련의 동작에 의해 공기 제균 장치(1)의 공기 제균 운전이 개시된다. 이 공기 제균 운전의 개시에 수반하여, 마이크로 컴퓨터(61)는 출력부(65)에 의해 운전 중인 것을 나타내는 표시를 행하게 하는 동시에, 조작 패널(16)에 있어서의 조작에 따라서 루버 구동 모터(68)를 구동시켜 루버(20)의 각도를 조정한다.
도9는 전해 운전용 회로 구성을 도시하는 도면이다.
본 실시 형태에서는, 전원부(67)가 전해 운전용 전원(전극 메인 전원)(67A)과, 이 전원(67A)으로부터의 전압(전원 전압)을 절환 가능한 전압 절환 회로(67B)와, 전압 절환 회로(67B)에서 절환된 전원 전압을 조정하여 전극(47, 48) 사이에 인가하는 전압 조정 회로(67C)를 구비하고 있다. 이들은 마이크로 컴퓨터(61)의 제어에 따라서 동작하고, 이들에 의해 전극(47, 48) 사이에 인가하는 전원 전압을 가변하는 전압 가변 회로(80)가 구성되어 있다.
도9에 도시한 바와 같이, 전압 절환 회로(67B)는 전압 절환용 저항으로서 기능하는 저항치가 다른 복수의 저항 소자(Rk)(k ＝ 1 내지 n : 본 예에서는 n ＝ 8)와, 저항 소자(Rk)를, 전원(67A)의 전원 라인(L1) 및 그라운드 라인(L2) 사이에 선택적으로 접속하기 위한 복수의 스위칭 소자(SWk)(k ＝ 1 내지 n : 본 예에서는 n ＝ 8)를 구비하고 있다.
각 스위칭 소자(SWk)는 마이크로 컴퓨터(61)에 의해 온/오프가 제어되고, 구체적으로는 마이크로 컴퓨터(61)에 의해 어느 하나의 스위칭 소자(SWk)가 선택적으로 온 제어됨으로써, 하나의 저항 소자(Rk)가 전원(67A)에 접속(병렬 접속)되고, 이 저항 소자(Rk)에 의한 전압이 출력 전압(V0)으로서 전압 조정 회로(67C)에 공급된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 예를 들어 저항 소자(R1)가 출력 전압(V0)을 3.5 V로 설정하는 저항치로 조정되고, 저항 소자(R2)가 출력 전압(V0)을 7.0 V로 설정하는 저항치로 조정되고, 저항 소자(R3)가 출력 전압(V0)을 10.5 V로 설정하는 저항치로 조정되고, … 등과 같이, 저항 소자(Rk)를 절환함으로써 출력 전압(V0)을 일정한 전위차(ΔV)(3.5 V)로 절환 가능하게 구성되어 있다.
전압 조정 회로(67C)는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation : PWM)에 의해 출력 전압(V0)을 조정하여 출력 전압(전원 전압)(V1)을 얻는 회로이다. 이 전압 조정 회로(67C)는, 도10에 실선으로 나타내는 전압 절환 회로(67B)의 출력 전 압(V0)을 마이크로 컴퓨터(61)의 제어에 의해, 상기 전압 절환 회로(67B)가 절환 가능한 전위차(ΔV) 내에서 조정함으로써, 도10에 파선으로 나타내는 바와 같이 전압 절환 회로(67B)의 출력 전압(V0)으로는 커버되지 않는 중간 전압치도 커버한 20 [V] 이상의 넓은 출력 전압 특성[출력 전압(V1)]을 얻고 있다.
환언하면, 본 실시 형태에서는 전압 절환 회로(67B)가, 전압 조정 회로(67C)가 조정 가능한 범위이고, 전압 조정 회로(67C)에 의한 조정 후의 출력 전압(V1)에 가장 가까운 출력 전압(V0)을 절환 출력하도록 마이크로 컴퓨터(61)에 제어되고, 이에 의해 20 [V] 이상의 넓은 출력 전압 특성을 얻으면서, 전압 조정 회로(67C)에 있어서의 전압 강하분이 최대로 전위차(ΔV)(3.5 V)가 되도록 구성되어 있다.
또한, 도10의 횡축은 출력 전압(V1)을 지정하는 제어치로서 사용되는 전원 스텝을 도시하고 있고, 전원 스텝 0 [STEP]이 출력 전압(V1) ＝ 0 [V]를 지시하고, 전원 스텝 142 [STEP]이 출력 전압(V1) ＝ 3.5 [V]를 지시하고, …, 전원 스텝 1000 [STEP]이 출력 전압(V1) ＝ 24.5 [V]를 지시한다.
도9에 도시한 바와 같이, 전압ㆍ전류 검지 회로(70)는 상기 공기 제균 장치(1) 내의 물의 도전율을 검지하기 위해 전극(47, 48) 사이의 전압치 및 전류치를 검지하는 회로이다. 구체적으로는, 이 전압ㆍ전류 검지 회로(70)는 마이크로 컴퓨터(61)의 제어에 따라서 동작하고, 전해 운전 동안, 간헐적 혹은 계속적으로 구동되어 검지 결과를 마이크로 컴퓨터(61)에 출력함으로써, 마이크로 컴퓨터(61)가 전압치/전류치(즉, 저항치)의 역수에 상당하는 물의 도전율을 연산에 의해 취득한다.
또한, 기억부(62)에는 물(수돗물)의 종류, 전기 분해 및 물의 오염 등에 의 해 변동되는 물의 도전율로부터 전극(47, 48) 사이에 흐르게 하는 목표 전류(It)를 설정하기 위한 목표 전류 설정 정보가 저장되어 있다. 구체적으로는, 이 목표 전류 설정 정보에는, 예를 들어 물의 도전율과, 전해수(차아염소산)의 농도를 목표 농도로 하기 위한 목표 전류(It)를 대응시킨 테이블 데이터가 적용되고, 마이크로 컴퓨터(61)는 이 데이터를 참조함으로써, 전압ㆍ전류 검지 회로(70)의 검지 결과로부터 얻은 물의 도전율을 기초로 하여 목표 전류(It)를 정확하게 특정할 수 있다.
다음에, 전해 운전 시의 제어를 설명한다. 도11은 전해 운전 시의 전원 제어(전해 전원 온 제어)를 나타내는 흐름도이다. 또한, 전해 운전 개시 전에는 전원(전극 메인 전원)(67A)이 오프가 되고, 또한 전압 절환 회로(67B)의 스위칭 소자(SWk) 중, 스위칭 소자(SW1)[출력 전압(V0)을 최저 전압(3.5V)으로 설정하는 스위칭 소자]만이 회로 보호를 위해 온이 되고, 남은 스위칭 소자(SWk)가 모두 오프로 되어 있다.
전해 운전을 개시하는 경우, 우선 마이크로 컴퓨터(61)는 전원(전극 메인 전원)(67A)을 온으로 하여(스텝 S1), 전극(47, 48) 사이에 전원 전력을 공급한다. 다음에, 마이크로 컴퓨터(61)는 전압ㆍ전류 검지 회로(70)의 검지 결과를 취득하여 물의 도전율을 취득하고, 기억부(62)에 저장된 목표 전류 설정 정보(예를 들어, 테이블 데이터)를 기초로 목표 전류(It)를 특정하여, 전압ㆍ전류 검지 회로(70)가 검지한 전류치와 목표 전류(It)를 비교한다(스텝 S2). 이 비교 처리는 마이크로 컴퓨터(61)가, 검지한 전류치가 목표 전류(It)를 기준으로 한 제어 범위[예를 들어, 목표 전류(It)의 플러스 마이너스 20 [㎃]의 범위] 이하인지 여부를 판정함으로써 행한다.
이 스텝 2의 처리에 있어서, 검지한 전류치가 목표 전류(It)의 제어 범위 이하인 경우(스텝 S2 : 예), 마이크로 컴퓨터(61)는 전원 스텝을 1만큼 가산하고(스텝 S3), 처리를 다시 스텝 S1의 처리로 복귀시킨다. 따라서, 검지한 전류치가 목표 전류(It)의 제어 범위 이하인 동안은, 전원 스텝이 소정 주기(예를 들어, 10 ms)로 1씩 가산되므로, 도10에 파선으로 나타내는 출력 전압 특성[출력 전압(V1)]을 따르도록, 우선 전압 절환 회로(67B)의 출력 전압(V0)이 3.5 [V]의 상태이고, 전압 조정 회로(67C)의 출력 전압(V1)이 0에서부터 3.5 [V]로 서서히 상승된 후, 전압 절환 회로(67B)의 출력 전압(V0)이 7.0 [V]로 절환됨으로써 전압 조정 회로(67C)의 출력 전압(V1)이 3.5 [V]에서부터 7.0 [V]로 서서히 상승되도록 전극(47, 48) 사이에 인가되는 전원 전압[출력 전압(V1)]이 0 V에서부터 서서히 상승 제어된다.
이와 같이 하여 전극(47, 48) 사이에 인가되는 전원 전압[출력 전압(V1)]이 상승 제어되고, 검지한 전류치가 목표 전류(It)의 제어 범위 내에 이르면(스텝 S2 : 아니오), 마이크로 컴퓨터(61)는 검지한 전류치가 이상 전류치인지 여부를 가판정하여(스텝 S4), 이상 전류치가 아닌 경우에는(스텝 S4 : 아니오), 전원 스텝을 고정하여 그 시점의 전압[출력 전압(V1)]으로 유지시킨다. 이에 의해, 전극(47, 48) 사이를 흐르는 전류치가 목표 전류(It)의 제어 범위 내로 피드백 제어되게 된다.
상기한 이상 전류치인지 여부의 가판정(스텝 S4)은, 구체적으로는 검지한 전 류치가 목표 전류(It)를 상회하고, 또한 그 전류치와 목표 전류(It)의 차가 미리 정한 값 이상의 조건을 충족하였는지 여부에 의해 행하고 있고, 본 실시 형태에서는 마이크로 컴퓨터(61)가, 검지한 전류치가 {목표 전류(It) － 20 [㎃]} 이하로 판정된 경우에 이상 전류치라고 가판정한다.
이 경우, 마이크로 컴퓨터(61)는 전원 스텝이 최소치(MIN)(0 [STEP])인지 여부를 판정하여(스텝 S5), 최소치(MIN)가 아니면(스텝 S5 : 아니오), 전원 스텝을 1만큼 감산하여(스텝 S6), 처리를 다시 스텝 S1의 처리로 복귀시킨다. 따라서, 이상 전류치라고 가판정되는 동안은 전원 스텝이 소정 주기(예를 들어, 10 ms)로 1씩 감산되므로, 전압 가변 회로(80)가 정상이면, 도10에 파선으로 나타내는 출력 전압 특성[출력 전압(V1)]에 따르도록 전원 전압[출력 전압(V1)]이 서서히 하강 제어되고, 전극(47, 48) 사이를 흐르는 전류치가 목표 전류(It)의 제어 범위 내로 피드백 제어되게 된다.
이에 대해, 전원 스텝이 소정 주기(예를 들어, 10 ms)로 1씩 감산되어도 이상 전류치라고 계속해서 가판정되는 경우에는, 전원 스텝이 최소치(MIN)에 이르면(스텝 S5 : 예), 마이크로 컴퓨터(61)는 미리 정한 대기 시간(예를 들어, 10초간)이 경과할 때까지 대기하고(스텝 S7), 그 대기 시간 경과 후에도 이상 전류치라고 가판정된 경우(스텝 S7 : 예), 전해 전류치가 이상인 취지를 통지하는 경보 처리를 실행한다(스텝 8).
이 경보 처리는, 예를 들어 조작 패널(16)의 경보 램프(도시 생략)를 점등시키는 처리나, 버저(도시 생략)를 구동하여 경고음을 내는 처리가 적용된다. 이상 이 전해 운전 시의 제어이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 전극(47, 48) 사이에 인가하는 전원 전압을 가변하는 전압 가변 회로(80)가, 전원 전압을 절환 가능한 전압 절환 회로(67B)와, 이 전압 절환 회로(67B)의 출력 전압(V0)을 조정하여 조정 후의 출력 전압(V1)을 전극(47, 48) 사이에 인가하는 전압 조정 회로(67C)를 구비하고, 그 전압 절환 회로(67B)를, 전압 조정 회로(67C)에 의한 조정 후의 출력 전압(V1)에 가장 가까운 출력 전압(V0)을 절환 출력하도록 제어하였으므로, 전압 조정 회로(67C)에 의한 전원의 전압 강하분을, 최대로 전압 절환 회로(67B)가 증감 가능한 전위차(ΔV)(3.5 V)로 억제할 수 있다.
이에 의해, 본 실시 형태에서는 펄스 폭 변조 등에 의해 전압을 조정하는 전압 조정 회로만으로 본 실시 형태와 같은 20 [V] 이상의 넓은 출력 전압 특성을 얻는 전원 가변 회로를 구성한 경우에 비해, 전원부(67)나 전압 가변 회로(80)를 포함하는 전원 회로의 열을 방열하는 히트 싱크 등의 방열 장치를 소형화할 수 있어, 전원부(67)의 대형화를 회피할 수 있는 동시에, 열 손실에 의한 전력의 낭비를 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 전압 절환 회로(67B)를, 전압 절환용 저항으로서 기능하는 저항치가 다른 복수의 저항 소자(Rk)와, 복수의 스위칭 소자(SWk)로 구성하였으므로, 회로 구성이 간이하고, 이것에 의해서도 전원부(67)의 대형화를 회피할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 물의 도전율을 취득하여 목표 전류(It)를 설정하 고, 전극(47, 48) 사이의 전류치가 목표 전류(It)를 기준으로 한 제어 범위 내가 되도록 전극(47, 48) 사이에 인가하는 출력 전압(V1)을 피드백 제어하므로, 물(수돗물)의 종류가 달랐거나, 전기 분해나 물의 오염 등에 의해 이온 농도에 변동이 생긴 경우라도 전해수(차아염소산)의 농도를 안정시킬 수 있다.
게다가, 전극(47, 48) 사이의 전류치가 목표 전류(It)를 기준으로 한 제어 범위 외인 경우, 전극(47, 48) 사이에 인가하는 출력 전압(V1)이 서서히 변화되도록 제어하고, 전극(47, 48) 사이의 전류치가 목표 전류(It)를 기준으로 한 제어 범위 내에 이르면, 그 시점의 출력 전압(V1)으로 유지하기 때문에, 전극(47, 48) 사이의 전류치를 상기 제어 범위 내로 보다 확실하게 제어하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에서는 전극(47, 48) 사이의 전류치가 목표 전류(It)를 상회하고, 또한 그 전류치와 목표 전류(It)의 차가 미리 정한 값 이상의 조건을 만족하면, 전극(47, 48) 사이에 인가하는 출력 전압(V1)을 서서히 최저 전압으로 하고, 이 후에도 상기 조건이 만족되는 경우에 경보 처리를 행하기 때문에, 회로의 보호를 도모하면서 상기 공기 제균 장치(1)의 이상을 정밀도 좋게 검지하여 통지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에 관한 공기 제균 장치(1)는 본 발명의 일 형태이고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 적절하게 변경 가능하다. 예를 들어, 상술한 실시 형태에서는 전압 절환 회로(67B)가 복수의 저항 소자(Rk) 중 어느 하나를 선택적으로 접속하여 전압을 절환하는 경우에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 전원에 접속되는 저항을 절환하여 전압을 절환 가능한 전압 절환 회로 를 널리 적용할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 물의 도전율을 취득하여 이 도전율로부터 목표 전류(It)를 특정하는 경우에 대해 설명하였지만, 물의 도전율 대신에, 이 도전율의 역수인 저항치를 취득하고, 이 저항치로부터 목표 전류(It)를 특정해도 좋다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 예를 들어 활성 산소종으로서 오존(O3)이나 과산화수소(H2O2)를 발생시키는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 전극(57, 48)으로서 백금 탄탈 전극을 이용하면, 이온종이 희박한 물로부터 전기 분해에 의해 고효율로 안정적으로 활성 산소종을 생성할 수 있다.
이때, 애노드 전극에서는 하기 식5 내지 식7에 나타내는 반응이 일어나, 오존이 생성된다.
[식5]
2H2O → 4H＋ ＋ O2 ＋ 4e－
[식6]
3H2O → O3 ＋ 6H＋ ＋ 6e－
[식7]
2H2O → O3 ＋ 4H＋ ＋ 4e－
한편, 캐소드 전극으로서의 전극(47)에서는 하기 식8 및 식9에 나타내는 반 응이 일어나고, 전극 반응에 의해 생성된 O2 －와 용액 중의 H＋가 결합하여 과산화수소(H2O2)가 생성된다.
[식8]
4H＋ ＋ 4e－ ＋ (4OH－) → 2H2 ＋ (4OH－)
[식9]
O2 － ＋ e－ ＋ 2H＋ → H2O2
이 구성에서는 전극에 통전함으로써, 살균력이 큰 오존(O3)이나 과산화수소(H2O2)가 발생하고, 이들 오존(O3)이나 과산화수소(H2O2)를 포함한 전해수를 만들 수 있다. 이 전해수 중에 있어서의 오존 혹은 과산화수소의 농도를, 대상 바이러스 등을 불활화시키는 농도로 조정하고, 이 농도의 전해수가 공급된 기액 접촉 부재(53)에 공기를 통과시킴으로써, 공기 중에 부유하는 대상 바이러스 등을 불활화할 수 있다. 또한, 악취도 기액 접촉 부재(53)를 통과할 때에 전해수 중의 오존 또는 과산화수소와 반응하고, 이온화하여 용해함으로써 공기 중으로부터 제거되어 탈취된다.
또한, 상기 실시 형태에서는 내고 들이기 가능한 급수 탱크(41)에 의한 급수 방식으로 하였지만, 이 급수 탱크(41) 대신에, 예를 들어 수도관을 접속하여 수돗물을 직접 유도하는 물 배관 급수 방식으로 해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 기액 접촉 부재(53)에 전해수를 적하시키는 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 기액 접촉 부재(53)에 의해 전해수를 빨아올리는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 예를 들어 전해수를 저류하는 물받이 접시(42)에 있어서, 기액 접촉 부재(53)의 하부 모서리부가 전해수의 수위보다 하방에 위치하는 구성으로 하고, 기액 접촉 부재(53)의 하부를 수몰시켜, 소위 모세관 현상에 의해 전해수를 빨아올림으로써, 기액 접촉 부재(53)에 전해수를 침투시키는 구성으로 해도 좋다.
도1은 발명을 적용한 실시 형태에 관한 공기 제균 장치의 외관 사시도.
도2는 공기 제균 장치의 내부 구성을 도시하는 사시도.
도3은 공기 제균 장치의 내부 구성을 도시하는 일부 파단 정면도.
도4는 공기 제균 장치의 내부 구성을 도시하는 좌측 단면에서 본 도면.
도5는 공기 제균 장치의 내부 구성을 도시하는 우측 단면에서 본 도면.
도6은 공기 제균 장치의 내부 구성을 도시하는 상면도.
도7은 전해수의 공급의 모습을 설명하는 도면으로, (A)는 전해수 순환부의 구성을 도시하는 개략도이고, (B)는 전해조의 구성을 도시하는 도면.
도8은 공기 제균 장치의 전기적 구성을 도시하는 도면.
도9는 전해 운전용 회로 구성을 도시하는 도면.
도10은 전압 절환 회로와 전압 조정 회로의 출력 전압 특성을 나타내는 도면.
도11은 전해 운전 시의 전원 제어를 나타내는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 공기 제균 장치
2 : 전해수 순환부
32 : 팬 모터
39 : 전장 박스
43 : 물받이 접시 플로트 스위치
44 : 순환 펌프
46 : 전해조
47, 48 : 전극
51 : 살수 박스
53 : 기액 접촉 부재
56 : 배수 밸브
60 : 제어부
61 : 마이크로 컴퓨터(제어 수단)
62 : 기억부(기억 수단)
64 : 입력부
65 : 출력부
66 : 전해조 플로트 스위치
67 : 전원부
67A : 전원(전극 메인 전원)
67B : 전압 절환 회로(전압 절환 수단)
67C : 전압 조정 회로(전압 조정 수단)
68 : 루버 구동 모터
70 : 전압ㆍ전류 검지 회로
R1 내지 R8 : 저항 소자
SW1 내지 SW8 : 스위칭 소자(스위칭 수단)

Claims (12)

  1. 전원으로부터의 전력을 전해조 내의 전극에 공급하고 전해조 내의 물을 전기 분해하여 전해수를 생성하고, 이 전해수를 기액 접촉 부재에 공급하고, 이 기액 접촉 부재로 공기를 이송함으로써 공기를 제균하는 공기 제균 장치에 있어서,
    상기 전극 사이에 인가하는 전압을 가변하는 전압 가변 수단을 마련하고,
    이 전압 가변 수단이,
    전원 전압을 절환하는 전압 절환 수단과,
    상기 전압 절환 수단으로 절환된 전원 전압을 조정하여 전극 사이에 인가하는 전압 조정 수단과,
    상기 전압 절환 수단이, 상기 전압 조정 수단에 의한 조정 후의 전원 전압에 가장 가까운 전원 전압으로 절환하도록 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전압 절환 수단은 상기 전원에 접속되는 저항을 절환하고, 이 저항에 의한 전압을 출력함으로써 전원 전압을 절환하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전압 절환 수단은 복수의 저항 소자와, 상기 제어 수단에 의해 상기 복수의 저항 소자를 상기 전원에 선택적으로 접속하는 스위칭 수단 을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전압 조정 수단은 상기 전압 절환 수단으로 절환된 전원 전압을 펄스 폭 변조에 의해 조정하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 물의 도전율 혹은 저항치를 검지하기 위한 검지 수단을 구비하고, 이 검지 수단의 검지 결과를 기초로 하여 상기 전극 사이에 흐르게 하는 목표 전류를 설정하고, 상기 전극 사이를 흐르는 전류가 상기 목표 전류를 기준으로 하는 소정 범위 내로 억제되도록 상기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 물의 도전율 혹은 저항치를 검지하기 위한 검지 수단을 구비하고, 이 검지 수단의 검지 결과를 기초로 하여 상기 전극 사이에 흐르게 하는 목표 전류를 설정하고, 상기 전극 사이를 흐르는 전류가 상기 목표 전류를 기준으로 하는 소정 범위 내로 억제되도록 상기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 전극 사이에 흐르는 전류가 상기 목 표 전류를 기준으로 하는 소정 범위 외인 경우, 상기 전극 사이에 인가하는 전압이 서서히 변화되도록 상기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하고, 상기 전극 사이를 흐르는 전류가 상기 소정 범위 내에 이르면, 상기 전극 사이에 인가하는 전압을 그 시점의 전압으로 유지하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 전극 사이에 흐르는 전류가 상기 목표 전류를 기준으로 하는 소정 범위 외인 경우, 상기 전극 사이에 인가하는 전압이 서서히 변화되도록 상기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하고, 상기 전극 사이를 흐르는 전류가 상기 소정 범위 내에 이르면, 상기 전극 사이에 인가하는 전압을 그 시점의 전압으로 유지하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 전극 사이에 흐르는 전류가 상기 목표 전류를 상회하고, 또한 상기 전류와 상기 목표 전류의 차가 미리 정한 값 이상의 조건을 만족하면, 상기 전극 사이에 인가하는 전압을 최저 전압으로 하도록 상기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하고, 이 제어 후에도 상기 조건이 만족되는 경우에 경보 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 전극 사이에 흐르는 전류가 상기 목표 전류를 상회하고, 또한 상기 전류와 상기 목표 전류의 차가 미리 정한 값 이상의 조건을 만족하면, 상기 전극 사이에 인가하는 전압을 최저 전압으로 하도록 상 기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하고, 이 제어 후에도 상기 조건이 만족되는 경우에 경보 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 전극 사이에 흐르는 전류가 상기 목표 전류를 상회하고, 또한 상기 전류와 상기 목표 전류의 차가 미리 정한 값 이상의 조건을 만족하면, 상기 전극 사이에 인가하는 전압을 최저 전압으로 하도록 상기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하고, 이 제어 후에도 상기 조건이 만족되는 경우에 경보 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 전극 사이에 흐르는 전류가 상기 목표 전류를 상회하고, 또한 상기 전류와 상기 목표 전류의 차가 미리 정한 값 이상의 조건을 만족하면, 상기 전극 사이에 인가하는 전압을 최저 전압으로 하도록 상기 전압 절환 수단과 상기 전압 조정 수단을 제어하고, 이 제어 후에도 상기 조건이 만족되는 경우에 경보 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 공기 제균 장치.
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