TW201734377A

TW201734377A - 空氣清淨裝置

Info

Publication number: TW201734377A
Application number: TW106104062A
Authority: TW
Inventors: 坂元悠; 上羽誠
Original assignee: 松下知識產權經營股份有限公司
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2017-10-01
Also published as: CN107202364A; JP6681540B2; CN107202364B; TWI711793B; JP2017166789A

Abstract

一種空氣清淨裝置，其具備電極單元、通電部、極性切換部、電流檢測部、判定部、與報知部。電極單元會將水電解。通電部會將對電極單元進行通電之通電時間與對電極單元不進行通電之非通電時間交互地切換來進行間歇通電。極性切換部會反轉電極單元的極性。電流檢測部是在反轉電極單元的極性後的最初通電時間之開始時，檢測在電極單元流動的尖峰電流。判定部是根據被檢測出的尖峰電流的值來判定水的鹽分濃度。報知部是根據判定部的判定結果進行報知。

Description

空氣清淨裝置

發明領域本發明是有關於一種將鹽水電解以生成次氯酸，而使細菌與病毒等浮游微生物去活性化之空氣清淨裝置。

發明背景以往，作為有關於此種的空氣清淨裝置而已知的有，將自來水電解以生成次氯酸之裝置。此空氣清淨裝置是藉由在空氣清淨裝置內部使室內的空氣循環，以驅除細菌與病毒。

此空氣清淨裝置具備有藉由PWM(脈波寬度調變(Pulse Width Modulation))控制來對在電極流動的電流進行強弱控制的電極電壓控制部、切換電極的極性的電極切換部。此空氣清淨裝置會進行反覆下述作法之控制：於電極間將大電流與小電流隔著電流停止期間各流動一定時間。再者，此空氣清淨裝置會在每次使小電流流動後的停止期間切換電極的極性。

在此，在電極控制中，當朝一定方向長時間使直流電流流動時，會在單側的電極上附著積垢(scale)(金屬物質)。因此，不僅會降低次氯酸的產生效率，且會導致電極劣化。因此，必須每隔一定時間對電極間歇施加電流，也須每隔一定時間切換電極的極性。已知有能夠藉由進行這種控制，而在不使次氯酸的濃度降低至一定等級(level)以下的情形下，防止電極的劣化之空氣清淨裝置(參照例如日本專利特開2012-052698號公報)。

發明概要這樣的以往之空氣清淨裝置不具有確認鹽分濃度的功能。因此，若使用者過剩地投入鹽類時、或未將過剩的鹽分濃度之鹽水充分地排水時，此空氣清淨裝置仍是原樣運轉。藉此，會導致積垢過剩地附著在電極，因此恐有電極劣化之虞。

於是，本發明的目的是提供一種簡易地演算鹽分濃度，並在已為過剩的鹽分濃度時判斷為鹽分濃度過剩且催促使用者進行排水，而能夠在適當的鹽分濃度下運轉之空氣清淨裝置。

並且，為了達成此目的，本發明的空氣清淨裝置具備電極單元、通電部、極性切換部、電流檢測部、判定部、與報知部。電極單元會將水電解。通電部會將對電極單元進行通電之通電時間與對電極單元不進行通電之非通電時間交互地切換來進行間歇通電。極性切換部會反轉電極單元的極性。電流檢測部是在反轉電極單元的極性後的最初通電時間之開始時，檢測在電極單元流動的尖峰電流。判定部是根據被檢測出的尖峰電流的值來判定水的鹽分濃度。報知部是根據判定部的判定結果進行報知。

根據本發明，可以提供一種藉由防止在過剩的鹽分濃度下的運轉，而能夠抑制電極的劣化，且使電極長壽命化的空氣清淨裝置。

本發明的一態樣之空氣清淨裝置具備電極單元、通電部、極性切換部、電流檢測部、判定部、與報知部。電極單元會將水電解。通電部會將對電極單元進行通電之通電時間與對電極單元不進行通電之非通電時間交互地切換來進行間歇通電。極性切換部會反轉電極單元的極性。電流檢測部是在反轉電極單元的極性後的最初通電時間之開始時，檢測在電極單元流動的尖峰電流。判定部是根據被檢測出的尖峰電流的值來判定水的鹽分濃度。報知部是根據判定部的判定結果進行報知。

藉此，空氣清淨裝置可以藉由將對電極單元進行通電之通電時間與對電極單元不進行通電之非通電時間交互地切換來進行間歇通電之作法，以抑制積垢過剩地蓄積在電極單元之情形。又，空氣清淨裝置可以藉由反轉電極單元的極性，以抑制僅單側的電極的劣化。又，極性切換時所產生的尖峰電流是與電極間的鹽分濃度成比例。因此，空氣清淨裝置可以藉由檢測此尖峰電流，而判定鹽分濃度。藉此，空氣清淨裝置可藉由向使用者報知排水，而獲得延長電極壽命的效果。

又，在本發明的一態樣之空氣清淨裝置中，判定部會比較檢測出的尖峰電流之值與預定的閾值，而在檢測出的尖峰電流之值超出預定的閾值時，判斷為水的鹽分濃度已超出預定的鹽分濃度。

藉此，空氣清淨裝置可以僅藉由以極性切換部進行的極性切換後之於電極單元流動的尖峰電流之值與預定的閾值的比較，來判定鹽分濃度。因此，空氣清淨裝置能夠將程序(program)的構成簡要化，並且獲得延長電極單元的壽命之效果。

又，本發明的一態樣之空氣清淨裝置具備電壓調整部與電極電源，該電壓調整部是調整施加在電極單元的電壓，該電極電源是將已藉電壓調整部調整過之電壓施加到電極單元。電壓調整部會將通電時間的開始時之電壓調整成在電極電源所能控制的範圍中之最小電壓。

藉此，能夠將以極性切換部進行的極性切換後之於電極單元流動之尖峰電流減低。因此，空氣清淨裝置可獲得在判定鹽分濃度之時將對電極單元的負荷抑制到最小限度之效果。

又，在本發明的一態樣之空氣清淨裝置中，通電部在對應於1次的通電時間之通電中，是從通電時間的開始時使施加於電極單元之電壓慢慢地上升。

藉此，能夠防止在對電極單元的通電中，將突然的尖峰電流施加到電極單元之情形。因此，空氣清淨裝置可獲得能夠延長電極壽命的效果。

又，在本發明的一態樣之空氣清淨裝置中，在間歇通電之開始前，極性切換部會以比通電時間以及非通電時間更短的時間間隔，反轉電極單元的極性。電流檢測部是在反轉電極單元的極性後的最初通電時間之開始時，檢測在電極單元流動的尖峰電流。判定部是根據被檢測出的尖峰電流的值來判定水的鹽分濃度。報知部是根據判定部的判定結果進行報知。

藉此，由於空氣清淨裝置是在對電極單元的通電開始前判定鹽分濃度，因此能夠在例如空氣清淨裝置的運轉開始前，向使用者報知排水。因此，空氣清淨裝置能夠獲得可以事前阻止積垢過剩地蓄積之運轉，且延長電極之壽命的效果。

以下，針對本發明的實施形態，一邊參照圖式一邊進行說明。再者，以下的實施形態只是將本發明具體化之一例，並非用來限定本發明的技術範圍。又，所有的圖式對於相同的部位皆附加相同的符號並省略第二次以後的說明。此外，在各圖式中，針對與本發明無直接關係的各部之細節，將省略說明。 (實施形態1)

圖1是顯示本實施形態的空氣清淨裝置50之基本構成的概要截面圖。空氣清淨裝置50具備筐體1、吸入口2、吹出口3、風扇7、過濾器6、托盤4、電極單元9、除菌風路8、與顯示操作部10。顯示操作部10具有控制部30與報知部31。

吸入口2是用於使空氣往筐體1的內部流入的開口部。

吹出口3是用於排出筐體1的內部的空氣之開口部。

除菌風路8是連通於吸入口2 、過濾器6 及吹出口3。易言之，除菌風路8是用於去除室內空氣的細菌的風路。

風扇7會連接於馬達(圖未示)，並藉由馬達的旋轉而產生氣流。此氣流是由吸入口2 流向吹出口3。亦即，風扇7會將室內的空氣透過筐體1內部誘導到吹出口3 。

托盤4會在內部儲存鹽水5。於托盤4設置有過濾器6與電極單元9。電極單元9的一部分是浸在托盤4內的鹽水5中。電極單元9是藉由以浸在鹽水5中的狀態被通電，而以電解生成含有次氯酸的電解水。

過濾器6為圓盤狀，且以中心軸6a作為旋轉中心而旋轉。藉由使過濾器6旋轉，以使托盤4內的電解水滲透到過濾器6中。這樣地進行，過濾器6會含有電解水。過濾器6之未浸在電解水中的部分，是暴露在除菌風路8中。亦即，過濾器6之未浸在電解水中之部分是在包含有含有次氯酸之電解水的狀態下，暴露在由吸入口2流入的室內的空氣中。藉此，空氣清淨裝置50會對包含於空氣中的病毒與臭味物質進行分解並去活性化。

顯示操作部10可設置於筐體1的側面或頂面，以進行筐體1的操作或狀態的顯示。控制部30會控制空氣清淨裝置50的動作。

報知部31可為例如LED(發光二極體(Light Emitting Diode))，以接受來自控制部30的訊號而進行亮燈或熄燈。不過，報知部31並不限定於LED，只要是可從空氣清淨裝置50向使用者進行報知之構成即可。亦即，報知部31只要是能夠顯示動作狀態、進行警告，或催促使用者進行作業之構成即可。報知部31也可以是例如麥克風等之輸出聲音的構成。

以下，利用圖2說明控制部30。

控制部30具備有微電子計算機(亦即微電腦)11、電極電源控制電路12、電極電源13、極性切換部14與電流檢測部15。

微電腦11是控制的核心。微電腦11具有電壓調整部32、通電部33與判定部34。藉由使微電腦11執行程式，以實現電壓調整部32、通電部33與判定部34的各項功能。

電壓調整部32是藉由控制對電極電源控制電路12的PWM(脈衝)訊號的傳送，以調整施加於電極單元9的電壓之大小。在此，電壓包含0(零)V。

通電部33會控制施加於電極單元9的電壓之開啟關閉。具體而言，通電部33是藉由對電極電源13傳送開啟關閉訊號，而將對電極單元9進行通電之通電時間，與對電極單元9不進行通電(停止電壓施加)之非通電時間交互地切換來進行間歇通電。

判定部34是根據已藉由電流檢測部15檢測出的尖峰電流之值，判定鹽水5的鹽分濃度。具體而言，判定部34是從電流檢測部15取得已藉由電流檢測部15檢測出的尖峰電流。接著，判定部34會比較從電流檢測部15取得的尖峰電流之值與預定之閾值，並在尖峰電流之值已超出預定之閾值時，判斷為鹽水5的鹽分濃度已超出預定的鹽分濃度。然後，控制部30在判斷為鹽分濃度為一定的值以上時，會對報知部31傳送判定部34的判定結果。報知部31是根據判定部34的判定結果而向使用者進行報知。

電極電源控制電路12是藉由將從電壓調整部32所傳送來的PWM訊號轉換成線性的電氣訊號，而控制電極電源13的輸出電壓。

電極電源13會將已藉由電壓調整部32調整過的輸出電壓施加到電極單元9。更具體而言，電極電源13是根據從電極電源控制電路12傳送來的電氣訊號，將目的之輸出電壓施加到電極單元9。又，電極電源13會藉由接收來自通電部33的開啟關閉訊號，而進行對電極單元9的間歇通電。再者，電極電源13能夠停止對電極單元9的通電。亦即，電極電源13能夠將輸出電壓設為零。另一方面，電極電源13對電極單元9通電之時，於其構造上，是施加預定之值以上的電壓。換言之，電極電源13施加電壓之時所能夠控制的最小電壓，並不是無限地接近於零的值，而是成為相當於超出零一定的大小的預定之值。亦即，電極電源13對電極單元9施加電壓時的可控制電壓的範圍是在下述範圍：最小電壓＜=施加電壓＜=最大電壓。

極性切換部14會接收來自通電部33的極性切換訊號，並切換構成電極單元9的電極A9a與電極B9b的極性。亦即，極性切換部14會反轉電極單元9的極性。作為極性切換部14，具體而言，可列舉極性轉換繼電器等。

電流檢測部15是配置在極性切換部14與GND之間。電流檢測部15是由與GND的電位差來將已流向電極單元9的電流值設為電流訊號，且傳送至判定部34。又，電流檢測部15可具有例如分路電阻(shunt resistance)，且可將分路電阻間的電位差作為電流值來進行檢測。

以上是空氣清淨裝置50的構成。

接著，參照圖3來說明空氣清淨裝置50的動作。再者，圖3為對電極單元9的通電時間圖。

針對最初對電極單元9的通電進行說明。對電極單元9的通電，首先是進行預定時間A之期間。亦即，預定時間A為通電時間之一例。例如，預定時間A具體而言可為5分鐘。藉由此通電，可進行電極單元9的鹽水5之電解，並生成次氯酸。

接著，將通電停止預定時間B之期間。亦即，預定時間B為非通電時間之一例。在非通電時間中，是藉由使以上述之風扇7所產生的氣流通過含有次氯酸的過濾器6，來進行病毒等的去活性化。例如預定時間B具體而言可為30分鐘。

將此通電時間與非通電時間交互地切換而進行之通電的反覆，即為間歇通電。

再者，空氣清淨裝置50即使是在生成次氯酸之前，也具有清淨空氣的功能，因此也可藉由風扇7產生氣流。又，空氣清淨裝置50也可在通電時間中產生氣流。

將間歇通電反覆進行一定次數後，極性切換部14會反轉(切換)電極A9a與電極B9b的極性。控制部30會在此狀態下反覆進行間歇通電。控制部30會反覆進行此動作，並在通電時間的累計達到預定的累積通電時間C以前，反覆進行一定次數的間歇通電。然後，極性切換部14會再度反轉電極單元9的極性。藉此，使空氣清淨裝置50抑制積垢過剩地蓄積在電極單元9之情形。因此，空氣清淨裝置50能夠抑制僅單側的電極之劣化。

再者，以往的空氣清淨裝置雖然藉由進行這種控制以抑制電極的劣化，但根據使用的鹽水5的鹽分濃度不同，會導致積垢過剩地附著於電極。因此，會有電極劣化到設想以上的情況。尤其是極性反轉後立即對電極通電時，會如圖4所示，與鹽分濃度成比例來使尖峰電流變高。若將此反覆進行的話，會導致電極急速地劣化。

於是，為了抑制這樣的電極單元9之劣化，本實施形態之空氣清淨裝置50會進行圖5所示的的處理。再者，圖5是本實施形態的控制流程圖。再者，圖5中的S是步驟之意。

將空氣清淨裝置50的電源設為開啟，以將空氣清淨裝置50設為運轉狀態(S01)。這樣進行時，控制部30會開始進行對電極單元9的通電，同時開始計時(S02)。亦即，控制部30會將計時重新設定，並測量已對電極通電的時間之電極通電時間。

控制部30會在電極通電時間已達到預定時間A後，停止電極通電預定時間B之期間 (S03)。控制部30會在通電時間的累計達到累積通電時間C以前，將此繼續進行預定次數(S04：否)。

當對電極單元9的通電時間的累計達到累積通電時間C時(S04：是)，極性切換部14會反轉電極單元9的極性。然後，使控制部30對電極單元9進行通電。電流檢測部15是在已將電極單元9的極性反轉後的最初的通電時間之開始時，檢測在電極單元9流動的尖峰電流(S05)。

只要電流檢測部15所檢測出的尖峰電流的值為預定的閾值D以上(S06：是)，判定部34就會判斷為鹽水5的鹽分濃度為過剩。並且，控制部30會停止對電極單元9的通電。然後，報知部31向使用者報知排水(S07)。

報知後，會例如讓使用者拉出托盤4，且對托盤4內的鹽水5進行排水。然後，讓使用者在托盤4內重新添加適當的鹽分濃度之鹽水5。之後，使用者將托盤4裝設到筐體1。然後，空氣清淨裝置50會從處理S01或處理S02重新開始進行處理。

如以上所述，空氣清淨裝置50是藉由檢測剛將電極單元9的極性反轉後的通電時之尖峰電流，而簡易地判定鹽分濃度，並催促使用者進行排水，藉此能夠在適當的鹽分濃度下進行運轉。亦即，空氣清淨裝置50能夠防止在過剩的鹽分濃度下進行運轉之情形，且能夠防止電極的劣化。又，由於不需要用於鹽分濃度測定的特別的結構，因此空氣清淨裝置50能以低成本實現。

再者，若電流檢測部15所檢測出的尖峰電流之值不在預定的閾值D以上(S06：否)，判定部34會判斷為鹽水5的鹽分濃度並未過剩。並且，控制部30會繼續進行對電極單元9的通電(S02)。

再者，關於電極通電時的電極控制，使用圖6進行說明。圖6是在縱軸分別記載有施加於電極的電壓以及流動的電流之時間圖。最初產生的電流也會與電極通電開始時之初期施加電壓(上圖)成比例而增加(下圖) 。因此，在本實施形態中，控制部30在施加電極切換時的最初之電壓時，是設成輸入能夠以電極電源13控制(輸出)的範圍中之最小電壓。換言之，電壓調整部32會將通電時間的開始時的電壓調整成在電極電源13所能控制的範圍中的最小電壓38，並對電極單元9施加電壓。

藉由這樣進行，空氣清淨裝置50在判定鹽分濃度的處理中，能將極性反轉時所產生的尖峰電流(圖6的電流39)抑制至最小。因此，能夠抑制電極的劣化。再者，此時先前所說明的預定的閾值D必須先設定成已對應於最低電壓施加時之值。之後，電壓調整部32會控制成只要用於電解的電流不足於目的之值，就使電壓值慢慢地上升來成為預定之值。亦即，電壓調整部32在對應於1次的通電時間之通電中，會使從通電時間的開始時施加於電極單元9的電壓慢慢地上升。控制部30是藉由進行這種控制，而能夠在原樣將電極的劣化抑制至最小限度的狀態下判定鹽水5內的鹽分濃度。 (實施形態2)

接著，將實施形態2之電極控制的時間圖顯示於圖7。本實施形態的空氣清淨裝置50是以實施形態1所示的構成為基礎來實施控制。首先，控制部30在實施形態1所示的間歇通電的開始前35，會對電極單元9施加電壓預定時間E之期間。再者，預定時間E為比預定時間A以及預定時間B更短的時間，具體而言是2秒。

之後，控制部30會在停止通電預定時間F之期間之後，反轉電極的極性，且再度對電極單元9施加電壓預定時間E之期間。再者，預定時間F為比預定時間A以及預定時間B更短的時間，具體而言是2秒。亦即，極性切換部14會以比預定時間A以及預定時間B更短的時間間隔來反轉電極單元9的極性。在預定時間F的停止後之最初的電壓施加時，電流檢測部15會檢測尖峰電流。此時，尖峰電流的值若為預定的閾值D以上時，控制部30會判斷為鹽分濃度過剩。然後，報知部31會向使用者進行報知。再者，預定時間E以及預定時間F宜各自為1秒以上。此外，極性更換後的施加電壓宜為能以電極電源13控制的最小電壓。空氣清淨裝置50藉由進行這種控制，能夠在運轉的初期向使用者進行報知。

本發明之空氣清淨裝置由於可以藉由防止在過剩的鹽分濃度下的運轉，而抑制電極的劣化，因此作為會長期間被利用的空氣清淨裝置是有用的。

1‧‧‧筐體
2‧‧‧吸入口
3‧‧‧吹出口
4‧‧‧托盤
5‧‧‧鹽水
6‧‧‧過濾器
6a‧‧‧中心軸
7‧‧‧風扇
8‧‧‧除菌風路
9‧‧‧電極單元
9a‧‧‧電極A
9b‧‧‧電極B
10‧‧‧操作部
11‧‧‧微電腦
12‧‧‧電極電源控制電路
13‧‧‧電極電源
14‧‧‧極性切換部
15‧‧‧電流檢測部
30‧‧‧控制部
31‧‧‧報知部
32‧‧‧電壓調整部
33‧‧‧通電部
34‧‧‧判定部
35‧‧‧間歇通電的開始前
38‧‧‧最小電壓
39‧‧‧電流
50‧‧‧空氣清淨裝置
A、B、E、F‧‧‧預定時間
S01~S07‧‧‧步驟

圖1為本發明之實施形態1的空氣清淨裝置之概要截面圖。

圖2為空氣清淨裝置之控制部及電極單元的構成圖。

圖3為對電極單元的通電時間圖。

圖4為鹽分濃度與尖峰電流的關係圖。

圖5是控制流程圖。

圖6是電極通電時的電極控制之時間圖。

圖7是對本實施形態2的電極單元的通電時間圖。

9‧‧‧電極單元

9a‧‧‧電極A

9b‧‧‧電極B

11‧‧‧微電腦

12‧‧‧電極電源控制電路

13‧‧‧電極電源

14‧‧‧極性切換部

15‧‧‧電流檢測部

30‧‧‧控制部

32‧‧‧電壓調整部

33‧‧‧通電部

34‧‧‧判定部

Claims

一種空氣清淨裝置，具備有：電極單元，將水電解；通電部，將對前述電極單元進行通電之通電時間與對前述電極單元不進行通電之非通電時間交互地切換來進行間歇通電；極性切換部，反轉前述電極單元的極性；電流檢測部，在反轉前述電極單元的極性後的最初的前述通電時間之開始時，檢測在前述電極單元流動的尖峰電流；判定部，根據前述被檢測出的尖峰電流之值判定前述水的鹽分濃度；及報知部，根據前述判定部的判定結果進行報知。
如請求項1之空氣清淨裝置，其中，前述判定部會比較前述被檢測出的尖峰電流之值與預定的閾值，並在前述被檢測出的尖峰電流之值超出前述預定的閾值時，判斷為前述水的鹽分濃度已超出預定的鹽分濃度。
如請求項1之空氣清淨裝置，其具備：電壓調整部，調整施加在前述電極單元的電壓；及電極電源，將已藉由前述電壓調整部調整過的電壓施加到前述電極單元，前述電壓調整部是將前述通電時間的開始時之電壓調整成在前述電極電源所能夠控制的範圍中之最小電壓。
如請求項3之空氣清淨裝置，其中，前述電壓調整部是在對應於1次的前述通電時間的通電中，使從前述通電時間的開始時施加於前述電極單元的電壓慢慢地上升。
如請求項1至4中任一項之空氣清淨裝置，其中，在前述間歇通電的開始前，前述極性切換部會以比前述通電時間以及前述非通電時間更短的時間間隔反轉前述電極單元的極性，前述電流檢測部是在已反轉前述電極單元的極性後的最初的通電時間之開始時檢測在前述電極單元流動的尖峰電流，前述判定部是根據前述被檢測出的尖峰電流之值判定前述水的鹽分濃度，前述報知部是根據前述判定部的判定結果進行報知。