专利名称：空气除菌装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及把来自电源的电力向电解槽内的电极供给而把电解槽内的 水电解并生成电解水，利用该电解水把空气中浮游的细菌、病毒、真菌等 空中浮游微生物(以下单称为"病毒等")除去的空气除菌装置。
背景技术：
现在，已知水电解并生成含有次氯酸的电解水，利用该电解水把加湿元件进行除菌的 加湿装置(例如参照专利文献1)。该装置把带电源开关的电源(使用12V 18V直流电源)与电极连接，仅在向加湿元件供给水直到室内湿度达 到规定湿度的期间内把电源开关设定成ON,对加湿元件进行除菌。近年来，提案有把含有次氯酸的电解水向气液接触部件供给，并通过 向该气液接触部件输送空气来对空气进行除菌的装置。专利文献l:(日本)特开2002-181358号公报为了稳定地生成电解水，考虑有一种结构，其设置有把向电解槽内电 极之间施加的电压进行可变控制而把电流控制成一 定的电压可变电路。但这种电压可变电路在采用仅通过调制脉沖幅度来调整电压的电路时， 为了充分确保电极控制电压的范围，存在对含有该电压可变电路的电源电 路的热进行散热的散热装置(例如散热器)与电源的电压损失(K口y7。) 部分成比例地大型化的问题，且有散热装置的热损耗会招致电力浪费的问发明内容本发明的目的在于提供一种能使散热装置小型化，且减少由热损耗造 成的电力浪费的空气除菌装置。为了解决上述课题，本发明的空气除菌装置把来自电源的电力向电解 槽内的电极供给而把电解槽内的水电解并生成电解水，把该电解水向气液
接触部件供给，并通过向该气液接触部件输送空气来把空气进行除菌。其 中，设置使所述电极之间施加的电压可变的电压可变机构，该电压可变机构包括电压切换机构，其切换电源电压；电压调整机构，其调整由所述 电压切换机构切换的电源电压并向电极之间施加；控制机构，其控制所述 电压切换机构切换到最接近由所述电压调整机构调整后的电源电压的电源电压。根据本发明，由于使电极之间施加的电压可变的电压可变机构具备 电压切换机构，其切换电源电压；电压调整机构，其调整由所述电压切换 机构切换的电源电压并向电极之间施加；控制机构，其控制所述电压切换 机构切换到最接近由所述电压调整机构调整后的电源电压的电源电压，因 此，能减少电压调整机构的电压损失，能使散热器等散热装置小型化，且 减少热损耗造成的电力浪费。上述结构中，所述电压切换机构优选切换与所述电源连接的电阻，通 过经由该电阻输出电压来切换电源电压。根据该结构，由于通过切换电阻 来切换电源电压，所以电压切换机构的结构筒单。这时，所述电压切换机构优选具备多个电阻元件和通过所述控制机 构把所述多个电阻元件有选择地与所述电源连接的开关机构。上述结构中，所述电压调整机构优选把被所述电压切换机构切换的电 源电压通过调制脉沖幅度来进行调整。上述结构中，所述控制机构优选具备用于检测所述水的导电率或电阻 值的检测机构，根据该检测机构的检测结果来设定在所述电极之间流过的 目标电流，控制所述电压切换机构和所述电压调整机构以使在所述电极之 间流过的电流被收容在以所述目标电流为基准的规定范围内。根据该结构，度产生变动时，也能使电解水的浓度稳定。上述结构中，所述控制机构优选在所述电极之间流过的电流处于在以 所述目标电流为基准的规定范围外时，控制所述电压切换机构和所述电压 调整机构以使向所述电极之间施加的电压逐渐变化，在所述电极之间流过 的电流达到所述规定范围内时，把向所迷电极之间施加的电压保持为该时 刻的电压。根据该结构，由于控制电压切换机构和电压调整机构以-使向电 极之间施加的电压逐渐变化，在电极之间流过的电流达到规定范围内时，
把向电极之间施加的电压保持为该时刻的电压，所以能把电极之间的电流 值可靠地在上述控制范围内反馈控制。上述结构中，所述控制机构优选在所述电极之间流过的电流超过所述 目标电流，且满足所述电流与所述目标电流的差是预定的值以上的条件时， 控制所述电压切换机构和所述电压调整机构以把向所述电极之间施加的电 压变成最低电压，在进行该控制后上述条件仍被满足时则进行警报处理。 根据该结构，能既谋求保护电路又高精度地检测并报告空气除菌装置的异 常。本发明由于使向电极之间施加的电压可变的电压可变机构具备电压 切换机构，其切换电源电压；电压调整机构，其调整所述电压切换机构切 换的电源电压并向电极之间施加；控制机构，其控制所述电压切换机构切 换到最接近由所述电压调整机构调整后的电源电压的电源电压，因此，能 减少电压调整机构的电压损失，能使散热器等散热装置小型化，且减少热 损耗造成的电力浪费。
图1是适用本发明的实施例的空气除菌装置外观立体图； 图2是表示空气除菌装置内部结构的立体图； 图3是表示空气除菌装置内部结构的局部剖视正面图； 图4是表示空气除菌装置内部结构的左侧剖视图； 图5是表示空气除菌装置内部结构的右侧剖视图； 图6是表示空气除菌装置内部结构的俯视图；图7是说明电解水供给情况的图，图7 ( A )是表示电解水循环部结构 的示意图、图7 (B)是表示电解槽结构的图； 图8是表示空气除菌装置电结构的图； 图9是表示电解运转用电路结构的图；图IO是表示电压切换电路和电压调整电路的输出电压特性的图；图11是表示电解运转时电源控制的流程图。符号说明1空气除菌装置2电解水循环部32风扇电机39电装盒 43接水盘浮子开关 44循环泵 46电解槽47、 48电极 51洒水盒 53气液接触部件 56排水阀 60控制部61计算机(控制机构) 62存储部64输入部65输出部 66电解槽浮子开关 67电源部 67A电源(电极主电源) 67B电压切换电^各(电压切换才几构) 67C电压调整电路(电压调整机构)68通气窗驱动电机70电压-电流检测电路R1 R8电阻元件 SW1 SW8开关元件(开关机构)具体实施方式
以下参照附图详细叙述本发明的实施例。图1是适用本发明的实施例的空气除菌装置1的外观立体图，图2是 表示空气除菌装置1内部结构的立体图。图2中作为参考把框体11的外形 以假想线来表示。如图l所示，空气除菌装置1具有形成为纵长状的箱形的框体11,例 如设置成立式。 一方面在框体11的前面下部设置有吸入档"败12, —方面在 框体ll的上面设置有作为排气口的吹出口 13。空气除菌装置1是这样的装置，通过吸入格栅12吸入设置室内的空气 进行除菌，并从吹出口13排出，以此来清洁室内空气。在框体11的上面设置有用于使框体11内的给水罐41 (图2)出入的 给水罐取出口 14，在框体11的前面设置有用于使框体11内的排水罐57(图 2)出入的排水罐取出口 15。这些给水罐取出口 14和排水罐取出口 15上安 装有能开闭的盖。在吹出口 13上设置有用于变化空气吹出方向的通气窗20。在框体11两侧面的上部分别形成有握持部17。握持部17是用手握持 框体11时用于放置手的凹部，在搬运时以能一个人抬起空气除菌装置1进 行移动。下面参照图3 图6说明空气除菌装置1的内部结构。 图3是表示空气除菌装置1内部结构的局部剖视正面图，图4是左侧 剖视图，图5是右侧剖视图，图6是俯视图。框体11的内部被支承板37上下分隔，下部的室收容有送风风扇31和 风扇电机32。送风风扇31被风扇电机32驱动，并通过吸入格栅12吸入室 内的空气而从吹出口 31A吹出。送风风扇31的送风口 31A在框体11的背
面侧向上设置，在支承板37的与送风口 31A上方重叠的位置设置有开口。 该支承板37的开口与框体11背面侧上下延伸的空间1A连通。在空间1A 的上部设置有向框体11的前面侧倾斜的导风板38，导风板38的前端与后 述的洒水盒51的上端连接。因此，从送风风扇31的送风口 31A吹出的空气如图5中箭头所示那样 通过空间1A而吹向气液4妄触部件53的背面。框体11内与吸入格栅12的反面侧重叠设置有粗滤器34。粗滤器34是 捕集例如粒径10ym (微米)以上物体的过滤器。通过粗滤器34把空气中 浮游的花粉或灰尘除去的空气通过送风风扇31被吸入。在支承板37上设置有电装盒39和电解水循环部2。电装盒39中收容 有安装着构成后述控制部60的各种电机零件的控制基板等各种电装零件。电解水循环部2包括接水盘42、接水盘浮子开关43、循环泵44、电 解槽46、洒水盒51和气液接触部件53。接水盘42位于电装盒39的上方，是接受从气液接触部件53滴下来的 水的盘，具有用于贮存规定量水的深度。接水盘42的一端部是形成得更深 的贮存部42A,贮存部42A上设置有检测水位的接水盘浮子开关43。接水 盘浮子开关43是在贮存部42A的水位低于规定水位时切换成ON的开关。在贮存部42A上设置有给水罐41，是能从给水罐41向贮存部42A供 给水的结构。详细说就是在给水罐41的下端形成的给水口 41A处设置有浮 子阀门(图示省略)，其机理为，当贮存部42A的水面比给水口 41A还靠下 时，则从给水罐41供给需要量的水，以使贮存部42A的水位保持一定。在贝i存部42A之上空间的给水罐41与框体11之间设置有循环泵44。 循环泵44按照后述控制部60的控制而动作，^Ji存部42A贮存的水吸上 来送入到电解槽46。电解槽46如后述那样内藏有多个电极，通过向这些电 极之间施加从控制部60供给的电压来把水电解以生成电解水。电解槽46 生成的电解水被循环泵44排出的水从电解槽46中挤出并向洒水盒51供给。洒水盒51是组装在气液接触部件53上部的管状部件，下面开设有多 个洒水孔，电解水相对洒水盒51而从该洒水孔滴下。气液接触部件53是 被从洒水盒51滴下的电解水浸湿的大致板状部件，与洒水盒51 —起配置 在接水盘42上。如图5详细表示的那样，气液接触部件53大致垂直竖立 设置，下端进入到接水盘42内。组装在气液接触部件53上的洒水盒51与 导风板38的前端连接。因此，通过空间1A的送风风扇31的排气通过导风板38被向气液接触部件53侧引导并通过气液接触部件53。气液接触部件53是具有蜂巢结构的过滤部件。详细说就是气液接触部 件53具有把与气体接触的元件部通过框架支承的结构。元件部由把波紋板 状的波紋板部件与平板状的平板部件层合构成，在这些波紋板部件与平板 部件之间有多个大致三角状的开口。因此，在使空气通过元件部时能确保 气体接触面积宽广，是能使电解水滴下而难于堵塞的结构。为了使从洒水盒51滴下的电解水有效地向元件部分散，气液接触部件 53上设置有分流片(图示省略)。该分流片由具有液体浸透性的纤维材料构 成(纺织物、无纺布等)，沿气液接触部件53的厚度方向剖面设置一个或 多个。在气液接触部件53与给水罐41之间被分隔板36所分隔。分隔板36 把空间1A和气液接触部件53的侧部封闭，用于^f吏空气顺利通过气液接触 部件53。在此，气液接触部件53的各部分(包括框架、元件部和分流片)使用 由于电解水而劣化情况少的原料，例如聚烯系树脂(聚乙烯树脂、聚丙烯 树脂等)、PET (聚对苯二曱酸乙二醇酯)树脂、聚氯乙烯树脂、氟系树脂 (PTFE、 PFA、 ETFE等)或陶瓷系列材料等原料，本结构使用PET树脂。气液接触部件53的各部分被实施亲水性处理，对于电解水的亲合性被 提高，这样就保持了气液接触部件53对于电解水的保水性(浸湿性)，使 后述活性氧种与室内空气的接触长时间持续。由于使具有防霉作用的电解 水向气液接触部件53滴下，所以即使不对气液接触部件53实施防霉对策 (涂布防霉剂等)，也能避免霉菌的繁殖等。通过气液接触部件53的空气通过配置在吹出口 13下方的吹出口过滤 器35被排出。吹出口过滤器35是用于防止异物从吹出口 13进入到框体11内部的过 滤器。吹出口过滤器35具备网或纺织物或无纺布等(图示省略)，作为这 些材料优选合成树脂，更优选构成气液接触部件53的材料。为了不使通过 气液接触部件53的空气通风阻力明显增加，吹出口过滤器35优选网眼适 当变粗的结构。框体11设置的吹出口 13处配置有通气窗20。通气窗20包括具有大 小能关闭吹出口 13的上板21、位于上板21下方且与上板21平行配置的下 板22、连结上板21和下板22的连结部23。连结部23是在上板21和下板 22左右端部分别设置的板状部件，分别竖立设置有销24。这两根销24从 通气窗20的两侧端向框体11侧突出，并嵌合在吹出口 13旁边设置的承受 部(图示省略)内来支承通气窗20，被作为驱动机构的通气窗驱动电机68 (图8)驱动，随之通气窗20转动。这时，通气窗20在相对框体11的上面大致平行的状态下，吹出口 13 大致被上板21关闭。把该状态设定为是通气窗20的"关闭状态"。另一方 面，把通气窗20相对框体11的上面倾斜的状态设定为是"打开状态"。在通气窗20的打开状态下，通过气液接触部件53的空气能从吹出口 13被排出。在此，通气窗20通过通气窗驱动电机68而能被调整在任意的 角度位置并以该角度位置保持。因此，能通过通气窗20来调整来自吹出口 13的排气方向。由于通气窗20是使上板21和下板22相距规定间隔平行并 列的两片叶片结构，因此有把从吹出口 13吹出的空气进行整流的作用，从 吹出口 13能顺利进行排气。在风扇电机32停止的状态下只要把通气窗20处于关闭状态，则框体 11内的空气几乎不向外泄漏。因此，如后所述在电解槽46产生高浓度活性 氧种时，使它们具有的特有的气味难于向外泄漏。因此，还有既保持设置 空气除菌装置1的室内环境舒适，又能利用高浓度活性氧种的优点。图7 (A)是表示电解水循环部2结构的示意图、图7 (B)是详细表 示电解槽46结构的图。当把加入了自来水的给水罐41安装到空气除菌装 置1上，则从给水罐41向接水盘42供给自来水，使接水盘42的水位达到 规定水平。接水盘42内的水通过循环泵44被抽上来供给到电解槽46。如图7(B)所示，电解槽46具备多对电极47、 48，通过向电极47、 48之间施加电压而把流入到电解槽46内的水进行电解而产生含有活性氧种 的电解水。在此，所谓的活性氧种包括比通常氧具有高氧化活性的氧及其 相关物质，除超氧阴离子、单线态氧、烃基、或过氧化氢这样所谓的狭义 活性氧之外，还包括臭氧、次卣酸等这样广义的活性氧。电解槽46与气液 接触部件53接近配置，把自来水电解生成的活性氧种马上向气液接触部件 53供给。电极47、 48是例如由基体为Ti (钛)和覆盖层为Ir (铟)、Pt (铂)
所构成的电极板，当通过该电极47、 48向自来水通电，则在阴极电极(阴极)，水中的氢离子(tr)与氢氧化物离子(OH—)如下面式(1)所示那样进行反应。4 IT+ 4e—+ ( 4 OH— ) —2H2 + ( 4 OH一 ) ( 1 )另一方面在阳极电极(阳极)，如下面式(2)所示那样水被电解。 2H20 —4H2 + 02+4e— (2)同时，在阳极电极，水中所含有的氯离子(氯化物离子C厂)如下面式 (3)所示那样进行反应而产生氯气(Cl2)。 2C厂—Cl2+2e— (3)且该氯气如下面式(4)所示那样与水进行反应而产生次氯酸(HCIO) 和氯化氢(HC1)。Cl2+H2〇—HC10+HC1 (4)阴极电极所产生的次氯酸包含在广义的活性氧种中，具有强力的氧化 作用和漂白作用。因此，当把溶解有次氯酸的水溶液，即由空气除菌装置l 生成的电解水向气液接触部件53供给，则由送风风扇31吹出的室内空气 与次氯酸接触，空气中浮游的病毒等被灭活，而且该空气含有的臭气物质 与次氯酸反应被分解，或是被离子化而溶解。因此，进行空气的除菌和脱 臭，清洁化的空气从气液接触部件53排出。作为该活性氧种的使病毒等灭活的作用，以流行性感冒病毒为例。上 述活性氧种具有破坏、消除(除去)感染流行性感冒所必须的流行性感冒 病的表面蛋白(刺突)的作用。该表面蛋白被破坏时，则流行性感冒病毒 与感染流行性感冒病毒所必须的受容体(受体)变成不结合，感染被阻止。 因此，在空气中浮游的流行性感冒病毒通过在气液接触部件53与含有活性 氧种的电解水接触，可以说就丧失了感染力，感染被阻止。该空气除菌装置1能把贮存在接水盘42中水适当地排出。如图2~图7 所示，在ji&存部42A的下方配置有具有规定深度的罐状排水罐57。排水 罐57被放置在支承板37 (图2 )上，能从框体11的排水罐取出口 15 (图1 ) 出入。设置有排水管55与接水盘42的贮存部42A连结，而且设置有开闭 排水管55的排水阀56。排水管55的前端向下方延伸并从设置在排水罐57 上面的开口进入。贝i存部42A的底面在与排水管55的连结部有开口 ，是贮存部42A内
的水向排水管55流出的结构。因此，通过由控制部60 (图8)控制而把排 水阀56打开，则接水盘42内的水通过排水管55向排水罐57流下。这样， 使用从电解水循环部2分岔的排水管55，并通过控制排水阀56的打开关闭 就能把电解水循环部2的水通过排水罐57进行回收和排出。排水罐57上 设置有容易手持的提手57A，能容易地从上述的排水罐取出口 15 (图1) 出入。图8是表示空气除菌装置1电结构的图。空气除菌装置l把上述的风扇电机32、循环泵44、排水阀56、开闭通 气窗20的通气窗驱动电机68和向上述各部分供给电源的电源部67与控制 部60连接，它们按照控制部60的控制进行动作。配置在操作面板16上的各种开关和指示灯等与控制部60连接，而且 接水盘浮子开关43、电极47、 48和检测电解槽46内水位的电解槽浮子开 关66与控制部60连接。控制部60由安装在电装盒39所收容的控制基板上的各种电气零件所 构成，具体说就是包括计算机61、把通过计算机61实行的控制程序等各 种数据进行存储的存储部62、检测操作面板16的操作并把操作内容向计算 机61输出的输入部64、把计算机61的处理结果输出以控制操作面板16的 指示灯(图示省略)亮灯等的输出部65、后述的电压-电流检测电路70。上述计算机61通过读入存储在存储部62中的控制程序并实行来进行 空气除菌装置1整体的控制。具体说就是计算机61在操作面板16进行指 示开始动作的操作，当表示该操作的信息被从输入部64输入，则计算机61 使循环泵44动作而开始水的循环，同时把来自电源部67的电力向电极47、 48之间供给以使电流在电极47、 48之间流过，进行生成电解水的电解运转。 然后计算机61使风扇电机32开始动作，开始通过送风风扇31的送风。通 过以上的一连串动作，则空气除菌装置1的空气除菌运转开始。随着该空 气除菌运转的开始，计算机61通过输出部65进行表示运转中的显示，而 且按照操作面板16的操作来驱动通气窗驱动电机68进行通气窗20的角度 调整。图9是表示电解运转用电路结构的图。本实施例中，电源部67包括电解运转用的电源(电极主电源)67A、 能把来自该电源67A的电压(电源电压)进行切换的电压切换电路67B、调整被电压切换电路67B切换的电源电压并向电极47 、 48之间施加的电压 调整电路67C。它们按照计算机61的控制进行动作，这样就构成使向电极 47、 48之间施加的电源电压可变的电压可变电^各80。如图9所示，电压切换电路67B包括多个电阻元件Rk (k= l~n:本 例中11 = 8),它们的作为电压切换用电阻而起作用的电阻值不同；多个开关 元件SWk(k^l n:本例中n-8),其用于有选择地把电阻元件Rk与电源 67A的电源线Ll和地线L2之间进行连接。各开关元件SWk通过计算机61被进行ON/ OFF控制，具体说就是通 过计算机61把任一个开关元件SWk有选4奪地控制成ON,则一个电阻元件 Rk与电源67A连接(并联连接)，"te经由该电阻元件Rk的电压设定成输出 电压V0，并向电压调整电路67C供给。本实施例中，例如把电阻元件Rl调整成使输出电压V0设定成3.5V 的电阻值，把电阻元件R2调整成使输出电压V0设定成7.0V的电阻值，把 电阻元件R3调整成使输出电压V0设定成10.5V的电阻值，…，这样通过 切换电阻元件Rk就能以一定的电位差AV (3.5V)来切换输出电压VO。电压调整电路67C是通过调制脉沖幅度(Pulse Width Modulation: PWM)而调整输出电压VO并得到输出电压(电源电压)Vl的电路。该电 压调整电路67C通过计算机61的控制，把图10实线表示的电压切换电路 67B的输出电压V0在所述电压切换电路67B能切换的电位差△ V内进行调 整，这样则如图10的虚线所示，实现电压切换电路67B的输出电压V0所 不能覆盖的中间电压值也被覆盖的20[V]以上的宽输出电压特性(输出电压 VI )。换言之，本实施例在电压调整电路67C能调整的范围，计算机61控制 电压切换电路67B切换到最接近经电压调整电路67C调整后的输出电压V1 的输出电压VO,这样，既得到20[V]以上的宽的输出电压特性，又使电压 调整电路67C的电压损失部分仅为最大电位差AV (3.5V)。图10的横轴表示把输出电压VI作为指定的控制值使用的电源阶梯， 电源阶梯O[STEP]指示为输出电压V1=0[V],电源阶梯142[STEP]指示为输 出电压V1=3.5[V],…，电源阶梯100[STEP]指示为输出电压V1=24.5[V]。如图9所示，电压-电流检测电路70是为了检测该空气除菌装置1内水 的导电率而检测电极47、 48之间电压值和电流值的电路。具体说就是该电 压-电流检测电路70按照计算机61的控制来动作，在电解运转期间被间歇 或连续地驱动，向计算机61输出检测结果，由此，计算机61通过演算获 得相当于电压值/电流值(即电阻值)倒数的水的导电率。存储部62存储目标电流设定信息，该信息用于根据水(自来水)的种 类、电解和水的污染程度等变动的水的导电率设定在电极47、 48之间流过 的目标电流It。具体说就是该目标电流设定信息适用于例如把水的导电率 与用于把电解水(次氯酸)浓度设定成目标浓度的目标电流It相对应的表 数据，计算机61通过参照该数据，能根据从电压-电流检测电路70的检测 结果得到的水的导电率来准确地确定目标电流It。下面说明电解运转时的控制。图11是表示电解运转时电源控制(电解 电源ON控制)的流程图。在电解运转开始前，电源(电极主电源)67A为 OFF,且为了保护电路，电压切换电路67B的开关元件SWk中，仅开关元 件SW1 (把输出电压VO设定成最低电压(3.5V)的开关元件)为ON,其 余的开关元件SWk全部为OFF。在电解运转开始时，首先，计算机61把电源(电极主电源)67A设为 ON(步骤Sl)，向电极47、 48之间供给电源电力。然后，计算机61取得 电压-电流检测电路70的检测结果并取得水的导电率，根据存储部62存储 的目标电流设定信息(例如表数据)来确定目标电流It，把电压-电流检测 电路70 ;f企测到的电流值与目标电流It进行比较(步骤S2 )。通过计算机61 判断检测到的电流值是否在以目标电流It为基准的控制范围(例如目标电 流It的正负20[mA]范围)以下来进行该比4交处理。该步骤S2的处理中，当检测到的电流值在目标电流It的控制范围以下 时(步骤S2: YES),则计算机61仅把电源阶梯加1 (步骤S3)，并把处理 再次返回到步骤Sl的处理。因此，在检测到的电流值是在目标电流It的控 制范围以下的期间，电源阶梯以规定的周期(例如10ms)逐个被累加，因 此，沿图IO虚线所示的输出电压特性(输出电压Vl)，首先电压切换电路 67B的输出电压V0成为3.5[V]的状态，在电压调整电路67C的输出电压 VI从0逐渐向3.5[V]上升后，通过把电压切换电路67B的输出电压V0切 换成7.0[V]，则电压调整电路67C的输出电压VI从3.5[V]逐渐向7.0[V]上 升，这样就把电极47、 48之间施加的电源电压(输出电压VI )从0V控制 成逐渐上升。
这样控制电极47、 48之间施加的电源电压(输出电压VI)上升，在 检测到的电流值达到目标电流It的控制范围内时(步骤S2: NO)，计算机 61临时判断检测到的电流值是否是异常电流值(步骤S4),在不是异常电 流值时(步骤S4: NO)，则固定电源阶梯并保持该时刻的电压(输出电压 VI )。这样，就把在电极47、 48之间流过的电流值反馈控制在目标电流It 的控制范围内。
上述是否是异常电流值的临时判断(步骤S4 )，具体地是通过是否满足 4企测到的电流值超过目标电流It、且该电流值与目标电流It的差是否为预 定值以上的条件来进行，本实施例中计算机61在判断检测到的电流值是(目 标电流It - 20[mA])以下时，则临时判断是异常电流值。
这时，计算机61判断电源阶梯是否是最小值MIN (O[STEP])(步骤 S5)，若不是最小值MIN(步骤S5: NO),则仅把电源阶梯减1 (步骤S6 )， 并把处理再次返回到步骤S1的处理。因此，在临时判断是异常电流值的期 间，电源阶梯以规定的周期(例如10ms)逐个地被减，因此，只要电压可 变电路80正常，则沿图IO虚线所示的输出电压特性(输出电压V1)把电 源电压(输出电压VI)控制成逐渐下降，把电极47、 48之间流过的电流 值反馈控制在目标电流It的控制范围内。
与此相对，即^f吏把电源阶梯以规定的周期(例如10ms) —个一个地减 小也继续临时判断为异常电流值时，若电源阶梯达到最小值MIN (步骤S 5: YES )，则计算机61待机直到经过预定的等待时间(例如10秒)(步骤S7 ), 若经过了该等待时间后还临时判断为异常电流值时(步骤S7: YES),则实 行报告电解电流值是异常这一情况的警报处理(步骤S8 )。
该警报处理例如适用使操作面板16的警报灯(图示省略)亮灯的处理 或驱动蜂鸣器(图示省略)播放警报音的处理。以上是电解运转时的控制。
如以上说明的那样，根据本实施例，使电极47、 48之间施加的电源电 压可变的电压可变电路80具备能切换电源电压的电压切换电路67B和调 整该电压切换电路67B的输出电压VO并4巴调整后的输出电压VI向电极 47、 48之间施加的电压调整电路67C，由于控制该电压切换电路67B切换 到最接近经电压调整电路67C调整后的输出电压VI的输出电压VO,所以 能把电压调整电路67C的电源电压损失部分抑制成最大也由电压切换电路 67B能增减的电位差AV (3.5V)。
这样，仅通过调制脉冲幅度等来调整电压的电压调整电路与本实施例 这样得到20[V]以上宽输出电压特性的电源可变电路结构相比，本实施例能把包含电源部67和电压可变电路80的电源电路的热进行散热的散热器等 散热装置小型化，能避免电源部67的大型化，且能减少由热损耗而引起的 电力浪费。本实施例由于把电压切换电路67B由具有电压切换用电阻功能的电阻 值不同的多个电阻元件Rk和多个开关元件S Wk构成，所以电路结构简单， 这样就能避免电源部67的大型化。本实施例取得水的导电率并设定目标电流It，反馈控制电极47、 48之 间施加的输出电压VI，以使电极47、 48之间的电流值;陂控制在以目标电 流It为基准的范围内，因此，即使在水(自来水)的种类不同或由于电解 和水污染等而产生离子浓度变动时，也能使电解水(次氯酸)的浓度稳定。当电极47、 48之间的电流值在以目标电流It为基准的控制范围外时， 控制电极47、 48之间施加的输出电压VI使之逐渐变化，直到电极47、 48 之间的电流值在以目标电流It为基准的控制范围内，并保持该时刻的输出 电压Vl,因此，能更可靠地把电极47、 48之间的电流值控制在上述控制 范围内。本实施例在电极47、 48之间的电流值满足超过目标电流It、且该电流 值与目标电流It的差是预定值以上的条件时，则把电极47、 48之间施加的 输出电压VI逐渐变成最低电压，然后在上述条件仍被满足的情况下进行警 报处理，因此，能既谋求保护电路又高精度地检测该空气除菌装置1的异 常并进行报告。本实施例的空气除菌装置1是本发明的一实施形态，在不脱离本发明 主旨的范围可以进行适当变更。例如上述实施例说明了电压切换电路67B 选择多个电阻元件Rk的任一个连接来切换电压的情况，但并不限定于此， 而是能广泛适用于能够切换与电源连接的电阻而切换电压的电压切换电路。电阻值来确定目标电流It。上述实施例例如也可以是作为活性氧种而产生臭氧(03)和过氧化氢2007101(H202)的结构。这时，作为电极57、 48使用铂钽电极，则即使是离子种 稀薄的水也能通过电解而高效率且稳定地生成活性氧种。这时，在阳极电极进行下面式(5) (7)所示的反应而生成臭氧。 2H20 —4H2 + 02+4e— (5) 3H20 —03+6H2 + 6e— (6) 2H20 —03+4H2 + 4e— (7)另一方面，在作为阴极电极的电极47，进行下面式(8)和(9)所示 的反应，由电极反应而生成的O2—与溶液中f的结合而生成过氧化氬 (H202 )。4H2 + 4e一十(4 OH— ) —2H2 + ( 4 OH— ) ( 8 )02—+e—+2H2 —H202 (9)本结构通过向电极通电而产生杀菌力大的臭氧(o3)和过氧化氢 (H202),能制作含有这些臭氧(03)和过氧化氢(H202)的电解水。能把 该电解水中臭氧或过氧化氢的浓度调整成使对象病毒等灭活的浓度，通过 使空气通过供给有该浓度电解水的气液接触部件53而能把空气中浮游的对 象病毒等灭活。且使臭气也通过气液接触部件53时，则与电解水中的臭氧 或过氧化氢反应而被离子化而溶解，被从空气中除去而被脱臭。本实施例设定成由自由出入的给水罐41来进行给水的方式，但也可以 代替该给水罐41而例如连接自来水管，把市政用水直接导入的配水管给水 的方式。上述实施例说明了使电解水向气液接触部件53滴下的情况，但本发明 并不限定于此，也可以是通过气液接触部件53把电解水吸上来的结构。这 时，例如在贮存有电解水的接水盘42使气液接触部件53的下边缘部位于 电解水水位的下方，使气液接触部件53的下部没入在水中，通过所谓毛细 管现象把电解水吸上来，这样来使电解水浸润到气液接触部件53中的结构。
权利要求
1、一种空气除菌装置，其把来自电源的电力向电解槽内的电极供给而把电解槽内的水电解并生成电解水，把该电解水向气液接触部件供给，并通过向该气液接触部件输送空气来对空气进行除菌，其特征在于，设置使所述电极之间施加的电压可变的电压可变机构，该电压可变机构包括电压切换机构，其切换电源电压；电压调整机构，其调整所述电压切换机构切换的电源电压并向电极之间施加；控制机构，其控制所述电压切换机构切换到最接近由所述电压调整机构调整后的电源电压的电源电压。
2、 如权利要求1所述的空气除菌装置，其特征在于， 所述电压切换机构切换与所述电源连接的电阻，通过经由该电阻输出电压来切换电源电压。
3、 如权利要求2所述的空气除菌装置，其特征在于， 所述电压切换机构具备多个电阻元件和通过所述控制机构把所述多个电阻元件有选择地与所述电源连接的开关机构。
4、 如权利要求1至3中任一项所述的空气除菌装置，其特征在于，沖幅度来进行调整。
5、 如权利要求1至4中任一项所述的空气除菌装置，其特征在于，据该检测机构的检测结果来设定在所述电极之间流过的目标电流，控制所 述电压切换机构和所述电压调整机构以使在所述电极之间流过的电流被收 容在以所述目标电流为基准的规定范围内。
6、 如权利要求5所述的空气除菌装置，其特征在于， 所述控制机构在所述电极之间流过的电流处于在以所述目标电流为基准的规定范围之外时，控制所述电压切换机构和所述电压调整机构以使向 所述电极之间施加的电压逐渐变化，在所述电极之间流过的电流达到所述 规定范围内时，把向所述电极之间施加的电压保持为该时刻的电压。
7、如权利要求5或6所述的空气除菌装置，其特征在于， 所述控制机构在所述电极之间流过的电流超过所述目标电流，且满足 所述电流与所述目标电流的差是预定的值以上的条件时，控制所述电压切 换才几构和所述电压调整才几构以4巴向所述电极之间施加的电压变成最〗氐电 压，在进行该控制后上述条件仍被满足时则进行警报处理。
全文摘要
本发明提供一种能使散热装置小型化，且能减少由热损耗而引起的电力浪费的空气除菌装置。本空气除菌装置把来自电源(67)的电力向电解槽内的电极(47)、(48)供给而把电解槽内的水电解并生成电解水，把该电解水向气液接触部件供给，并通过向该气液接触部件输送空气来对空气进行除菌。其中，设置使电极(47)、(48)之间施加的电压可变的电压可变电路(80)，该电压可变电路(80)包括电压切换电路(67B)，其切换电源电压；电压调整电路(67C)，其把电压切换电路(67B)切换的电源电压V0调整成电源电压V1并向电极(47)、(48)之间施加；计算机(61)，其控制电压切换电路(67B)切换为最接近由电压调整电路67C调整后的电源电压V1的电源电压V0。
文档编号F24F3/16GK101153727SQ200710161788
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月26日 优先权日2006年9月26日
发明者土桥光浩, 小林正知 申请人:三洋电机株式会社