JP2024115012A - Space Purification Device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、空間浄化装置に関する。 This disclosure relates to a space purification device.
空気中の細菌、真菌、ウイルス、臭い等の除去を行うために、電気分解により次亜塩素酸水を生成して放出する空間浄化装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A space purification device is known that generates and releases hypochlorous acid water through electrolysis to remove bacteria, fungi, viruses, odors, etc. from the air (see, for example, Patent Document 1).
従来の空間浄化装置は、1つの水槽に水を貯め、電気分解により次亜塩素酸水を生成し、同一の水槽内で気液接触させ除菌と脱臭を行う。しかし、従来の構成では、吸気により外部からの汚れを取り込んでしまうため、水槽内の水が汚染され、同一の水槽内の電気分解用の電極の劣化が加速される可能性がある。 Conventional space purification devices store water in a tank, generate hypochlorous acid water through electrolysis, and sterilize and deodorize by bringing the water into contact with the gas and liquid in the same tank. However, with the conventional configuration, dirt is taken in from the outside by air intake, which can contaminate the water in the tank and accelerate the deterioration of the electrodes used for electrolysis in the same tank.
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、空間浄化装置において、電気分解用の電極の劣化を抑制できる技術を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a technology that can suppress deterioration of the electrodes used for electrolysis in a space purification device.
上記課題を解決するために、本開示のある態様の空間浄化装置は、塩化物イオンを含む水から次亜塩素酸を生成する電極部と、電極部により生成された次亜塩素酸を用いて空間の浄化を行う浄化部と、電極部により次亜塩素酸の生成を行うための次亜塩素酸生成領域と、浄化部により次亜塩素酸を用いて空間の浄化を行うための浄化領域と、を有する貯水部と、貯水部を次亜塩素酸生成領域と浄化領域とに分割する陰イオン交換膜と、次亜塩素酸生成領域内の次亜塩素酸を含む液体である生成液を陰イオン交換膜を介することなく浄化領域に供給する生成液供給部と、を備える。 In order to solve the above problems, the spatial purification device of one embodiment of the present disclosure includes an electrode unit that generates hypochlorous acid from water containing chloride ions, a purification unit that purifies the space using the hypochlorous acid generated by the electrode unit, a water storage unit having a hypochlorous acid generation region for generating hypochlorous acid by the electrode unit and a purification region for purifying the space using hypochlorous acid by the purification unit, an anion exchange membrane that divides the water storage unit into a hypochlorous acid generation region and a purification region, and a product liquid supply unit that supplies the product liquid, which is a liquid containing hypochlorous acid in the hypochlorous acid generation region, to the purification region without passing through the anion exchange membrane.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。 In addition, any combination of the above components, and conversions of the expressions of this disclosure between methods, devices, systems, etc., are also valid aspects of this disclosure.
本開示によれば、空間浄化装置において、電気分解用の電極の劣化を抑制できる。 According to the present disclosure, deterioration of the electrodes used for electrolysis can be suppressed in a space purification device.
本開示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、水と電解促進剤とをもとに次亜塩素酸水を生成してから放出する空間浄化装置に関する。既述のように、1つの水槽を用いる従来の構成では、外部から吸い込んだ空気に含まれる塵埃などが水槽内の水に取り込まれることで、電気分解用の電極が劣化しやすくなる可能性がある。 Before describing the embodiments of the present disclosure in detail, an overview of the embodiments will be described. This embodiment relates to a space purification device that generates hypochlorous acid water from water and an electrolysis promoter and then releases it. As mentioned above, in a conventional configuration using a single water tank, dust and other particles contained in the air sucked in from the outside may be taken into the water in the water tank, which may cause the electrodes used for electrolysis to deteriorate easily.
このような電極の劣化を抑制するために、本発明者は、水槽を電解槽と浄化槽の2つに分け、電解槽において電解促進剤が溶けた水を電気分解して所望の濃度の次亜塩素酸水を生成した後、生成した次亜塩素酸水を浄化槽に送水し、浄化槽のみで気液接触させて除菌と脱臭を行う構成が有効であることを認識した。 In order to prevent such deterioration of the electrodes, the inventors realized that it would be effective to separate the water tank into an electrolytic tank and a septic tank, electrolyze water containing a dissolved electrolytic promoter in the electrolytic tank to produce hypochlorous acid water of the desired concentration, then send the produced hypochlorous acid water to the septic tank, and perform sterilization and deodorization by bringing the water into gas-liquid contact only in the septic tank.
しかし、本発明者は、さらに考察と分析を重ねた結果、電解槽と浄化槽を用いる上記構成では、次亜塩素酸水を電解槽から浄化槽に送水するときに電解促進剤の成分も同時に送水してしまうため、電解促進剤を効率よく電気分解に利用できないことを認識した。そのため、電解促進剤の使用量が増加する可能性がある。 However, after further consideration and analysis, the inventors realized that in the above configuration using an electrolytic cell and a septic tank, when hypochlorous acid water is sent from the electrolytic cell to the septic tank, the electrolytic promoter components are also sent at the same time, making it impossible to efficiently use the electrolytic promoter for electrolysis. This may result in an increased amount of electrolytic promoter being used.
また、電解槽と浄化槽を用いる上記構成では、浄化槽内の水が揮発により減った場合に電解槽から浄化槽へ新たに次亜塩素酸水を送水する。つまり、浄化槽内の水が揮発により減らない限り電解槽から浄化槽へ次亜塩素酸水を送水できない。そのため、本発明者は、浄化槽において除菌および脱臭等の効果のある次亜塩素酸イオンが過剰な臭気により大量に分解された場合、浄化槽の水が揮発するより先に浄化槽内の次亜塩素酸イオンが枯渇し、除菌および脱臭等の効果が低下してしまう可能性があることも認識した。 In addition, in the above configuration using an electrolytic cell and a septic tank, when the water in the septic tank is reduced due to evaporation, new hypochlorous acid water is sent from the electrolytic cell to the septic tank. In other words, hypochlorous acid water cannot be sent from the electrolytic cell to the septic tank unless the water in the septic tank is reduced due to evaporation. Therefore, the inventors also recognized that if hypochlorite ions, which have effects such as sterilization and deodorization, are decomposed in large quantities in the septic tank due to excessive odor, the hypochlorite ions in the septic tank may be depleted before the water in the septic tank evaporates, and the effects of sterilization and deodorization may be reduced.
そのために、本実施の形態に係る空間浄化装置は、水槽において、電気分解を行う電極部と空間の浄化を行う浄化部との間を分割する陰イオン交換膜を有する。この陰イオン交換膜により、電極部側の領域の水の汚染を抑制しつつ、浄化部側の領域の塩化物イオンを電極部側に拡散させ、電極部側の領域の次亜塩素酸イオンを浄化部側に拡散させることができる。よって、電極の劣化を抑制した上で、電解促進剤を効率よく利用でき、かつ、次亜塩素酸イオンを浄化部側で枯渇させないようにできる。 To this end, the spatial purification device according to this embodiment has an anion exchange membrane that divides the water tank between the electrode section that performs electrolysis and the purification section that purifies the space. This anion exchange membrane can prevent contamination of the water in the electrode section area while diffusing chloride ions in the purification section area to the electrode section side and diffusing hypochlorite ions in the electrode section area to the purification section side. Therefore, it is possible to efficiently use the electrolysis promoter while suppressing deterioration of the electrodes and prevent hypochlorite ions from being depleted on the purification section side.
以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示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、一例であって本開示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、本開示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または簡略化する。 The embodiments described below each show a preferred specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, the arrangement and connection of the components, as well as the steps (processes) and the order of the steps shown in the following embodiments are merely examples and are not intended to limit the present disclosure. Therefore, among the components in the following embodiments, those components that are not described in the independent claims that show the highest concept of the present disclosure are described as optional components. In addition, in each figure, the same reference numerals are used for substantially the same configuration, and duplicate descriptions are omitted or simplified.
図1は、実施の形態に係る空間浄化装置1000の内部構成を示す。空間浄化装置1000は、貯水部100、水供給部110、電極部140、生成液供給部120、生成液満水フロート130、浄化液満水フロート210、電解促進剤投入部300、浄化部400、陰イオン交換膜500、制御部600、および隔壁部700を備える。
Figure 1 shows the internal structure of the
貯水部100は、水を貯水できる構造を有する。貯水部100は、例えば、空間浄化装置1000の下側部分に配置される。貯水部100は、水槽とも呼べる。貯水部100は、電極部140により次亜塩素酸の生成を行うための次亜塩素酸生成領域A1と、浄化部400により次亜塩素酸を用いて空間の浄化を行うための浄化領域A2と、を有する。貯水部100は、陰イオン交換膜500により、次亜塩素酸生成領域A1と浄化領域A2とに区切られる。
The
陰イオン交換膜500は、貯水部100の底面に立設され、貯水部100を次亜塩素酸生成領域A1と浄化領域A2とに分割する。陰イオン交換膜500は、陰イオンを通過させることが可能であり、陽イオンを通過させない。陰イオン交換膜500は、水(H2O)も実質的に通過させない。後述する生成液供給部120により次亜塩素酸生成領域A1の生成液が浄化領域A2に供給されない限り、次亜塩素酸生成領域A1と浄化領域A2との間で水は実質的に移動しない。陰イオン交換膜500として、公知のものを利用できる。
The
次亜塩素酸生成領域A1は、天面を開口した箱形状を有しており、水供給部110から供給される水を貯める。
The hypochlorous acid generation area A1 has a box shape with an open top and stores water supplied from the
水供給部110は、内部に水を貯めるタンクであり、貯水部100の次亜塩素酸生成領域A1に着脱可能である。水供給部110の開口(図示せず)には蓋112が設けられるとともに、蓋112の中央には開閉部(図示せず)が設けられる。開閉部が開くと、水供給部110の水が、次亜塩素酸生成領域A1へ供給される。具体的には、水供給部110の開口を下向きにして、水供給部110を貯水部100の次亜塩素酸生成領域A1に取り付けると、開閉部が開く。つまり、水を入れた水供給部110が次亜塩素酸生成領域A1に取り付けられると、開閉部が開いて次亜塩素酸生成領域A1に給水され、次亜塩素酸生成領域A1に水が溜まる。次亜塩素酸生成領域A1の水位が上昇して蓋112の位置まで到達すると水供給部110の開口が水封されるので給水が停止する。水供給部110の内部に水が残っている場合、次亜塩素酸生成領域A1内の水位が下がった場合に都度、水供給部110内部の水が次亜塩素酸生成領域A1に給水される。その結果、次亜塩素酸生成領域A1内の水位は一定に保たれる。なお、水供給部110は水を貯めるタンクでなくてもよい。その場合、次亜塩素酸生成領域A1に水を供給するために水道水を利用する。そして、次亜塩素酸生成領域A1内の水位が下がった場合に、次亜塩素酸生成領域A1内の水位が所定位置に上昇するまで、水道水を供給するようにしてもよい。
The
電解促進剤投入部300は、貯水部100の次亜塩素酸生成領域A1の上部に配置される。電解促進剤投入部300は、内部に電解促進剤310を装填でき、制御部600より電解促進剤310の投入指示があると、錠剤投入部材(図示せず)を回動させる。錠剤投入部材が回動すると、電解促進剤310が次亜塩素酸生成領域A1に落下する。電解促進剤投入部300は、次亜塩素酸生成領域A1に落下された電解促進剤310の個数をカウントし、次亜塩素酸生成領域A1に電解促進剤310が一錠落下したと判断すると、錠剤投入部材の回動を停止する。つまり、電解促進剤投入部300は、次亜塩素酸生成領域A1に電解促進剤310を投入する。電解促進剤310の一例は、塩化ナトリウムであり、電解促進錠剤として形成される。電解促進剤310が次亜塩素酸生成領域A1内の水に溶け込むことにより、次亜塩素酸生成領域A1において塩化物イオンを含む水が生成される。つまり貯水部100の次亜塩素酸生成領域A1は、電解促進剤310と水とを混合する。
The electrolysis
電極部140は、貯水部100の次亜塩素酸生成領域A1内の水に浸かるように設置される。電極部140は、電極を有し、通電されることによって、次亜塩素酸生成領域A1内の塩化物イオンを含む水を電気化学的に電気分解し、次亜塩素酸を生成する。これにより、次亜塩素酸生成領域A1内には次亜塩素酸を含む液体である生成液が生成される。
The
生成された次亜塩素酸は、生成液中で次亜塩素酸イオン(OCl-)と水素イオン(H+)とにイオン化する。イオン化の程度は、生成液のpH値などに応じて異なる。生成液は、例えば、弱アルカリ性である。そのため、生成液中の次亜塩素酸(HClO)と次亜塩素酸イオン(OCl-)の比は、例えば、HClO:OCl-=1:9程度になる。生成液は、水(H2O)、次亜塩素酸(HClO)、次亜塩素酸イオン(OCl-)、塩化物イオン(Cl-)、水酸化物イオン(OH-)などを含む。生成液は、次亜塩素酸水とも呼べる。 The generated hypochlorous acid is ionized into hypochlorous acid ions (OCl - ) and hydrogen ions (H + ) in the generated liquid. The degree of ionization varies depending on the pH value of the generated liquid. The generated liquid is, for example, weakly alkaline. Therefore, the ratio of hypochlorous acid (HClO) to hypochlorous acid ions (OCl - ) in the generated liquid is, for example, HClO:OCl - = about 1:9. The generated liquid contains water (H 2 O), hypochlorous acid (HClO), hypochlorous acid ions (OCl - ), chloride ions (Cl - ), hydroxide ions (OH - ), and the like. The generated liquid can also be called hypochlorous acid water.
生成液供給部120は、給水ポンプ122と、給水管124と、を備える。給水ポンプ122は、貯水部100の次亜塩素酸生成領域A1内に配置されるとともに、給水管124に接続される。給水ポンプ122は、制御部600からの指示に応じて動作すると、次亜塩素酸生成領域A1で生成された生成液を給水管124の方に汲み上げる。
The generated
給水管124は次亜塩素酸生成領域A1と浄化領域A2とを接続する管であり、浄化領域A2側に供給口126を有する。給水ポンプ122によって汲み上げられた生成液は、給水管124内を流され、供給口126から浄化領域A2に供給される。つまり、生成液供給部120は、陰イオン交換膜500を介することなく次亜塩素酸生成領域A1から浄化領域A2に生成液を供給する。
The
貯水部100の浄化領域A2は、天面を開口した箱形状を有し、生成液供給部120により次亜塩素酸生成領域A1から供給された生成液を貯留する。つまり、浄化領域A2は、次亜塩素酸生成領域A1にて生成された生成液を貯留する。浄化領域A2に貯められた液体を浄化液と呼ぶ。浄化領域A2には浄化部400が設けられる。
The purification area A2 of the
空間浄化装置1000は、図示しない本体ケースをさらに備える。本体ケースは、吸込口(図示せず)、吹出口(図示せず)、および隔壁部700を有する。
The
浄化部400は、ファン(図示せず)とフィルタ(図示せず)を備える。ファンは、例えば、シロッコファンであり、制御部600による制御に応じて回転する。ファンが回転することによって、空間浄化装置1000の本体ケースに設けられた吸込口から、空間浄化装置1000の内部に空気が吸い込まれる。フィルタは、浄化領域A2に貯水された浄化液と、ファンによって空間浄化装置1000内に流入した室内空気とを接触させる部材である。フィルタは、円筒状に構成され、円周部分に空気が流通可能な孔を備える。フィルタの一端が浄化領域A2に貯留された浄化液に浸漬され、保水ができるようにかつ、フィルタは、中心軸を回転中心として浄化領域A2に回転が可能な構成で内蔵される。フィルタは、駆動部(図示せず)により回転され、浄化液と室内空気を連続的に接触させる。
The
浄化部400は、吸込口からフィルタ、ファン、吹出口に続く送風路(図示せず)を有する。ファンが回転すると、吸込口から吸い込まれ送風路内に入った外部の空気は、順に、フィルタ、ファン、吹出口を介して、空間浄化装置1000の外部へ吹き出される。つまり、送風路は、吸込口から吹出口まで空気を導く。浄化部400における概略的な空気の流れAF1を図1に矢印で示す。これにより、浄化領域A2の浄化液を含んだガスが外部へ放出される。つまり、浄化部400は、浄化領域A2に貯留された浄化液を用いて空間の浄化を行う。浄化部400は、電極部140により生成された次亜塩素酸を用いて空間を浄化するとも言える。
The
隔壁部700は、陰イオン交換膜500の上端部に立設される。隔壁部700と陰イオン交換膜500は、境界に空気が通らないように接合される。隔壁部700と陰イオン交換膜500は、浄化部400の送風路を通過する空気が次亜塩素酸生成領域A1に入ることを抑制する。つまり、隔壁部700と陰イオン交換膜500は、浄化部400の送風路を通過する空気が次亜塩素酸生成領域A1内の生成液へ接触することを抑制する。また、陰イオン交換膜500は、吸込口から吸い込まれた空気を介して浄化領域A2の浄化液に混入した塵埃の次亜塩素酸生成領域A1側への移動を抑制する。これらの構成により、吸い込まれた外部の空気に含まれる塵埃が次亜塩素酸生成領域A1内の生成液を汚染することを抑制できる。よって、外部の空気に含まれる塵埃による電極部140の電極の劣化を抑制できる。
The
貯水部100の次亜塩素酸生成領域A1には生成液満水フロート130が設けられる。貯水部100の浄化領域A2には浄化液満水フロート210が設けられる。生成液満水フロート130は、水あるいは生成液が存在するか否かを検知する。浄化液満水フロート210は、水あるいは浄化液が存在するか否かを検知する。ここでは、水、生成液、及び浄化液を「水」と総称することもある。生成液満水フロート130、浄化液満水フロート210は「フロート」と総称される。各フロートは浮力を有し、さらに磁石(図示せず)を有するとともに、磁石の位置は検知部分(図示せず)で検知される。フロートの位置まで水が存在する場合、フロートは、浮力によって所定の位置まで移動し、検知部分は、フロート部分に設けた磁石を検知する。一方、フロートの位置まで水が存在しない場合、検知部分は、フロートに設けた磁石を検知できなくなる。
The hypochlorous acid generation area A1 of the
生成液満水フロート130は次亜塩素酸生成領域A1の満水を検知し、浄化液満水フロート210は浄化領域A2の満水を検知する。ここで、満水とは、次亜塩素酸生成領域A1または浄化領域A2の容量に対して100%の水量(位置)でなくてもよく、さらに水を入れても溢れない水量を満水としてもよい。各フロートは検知結果を制御部600に送信する。
The generated liquid
制御部600は、生成液満水フロート130および浄化液満水フロート210から検知結果を受けつける。また、制御部600は、生成液供給部120、電極部140、電解促進剤投入部300、および浄化部400を制御する。制御部600の処理の詳細は後述する。
The
次に、次亜塩素酸水の生成から放出までの流れの一例を説明する。
貯水部100の次亜塩素酸生成領域A1と浄化領域A2に水がない状態から説明する。これは、例えば空間浄化装置1000を購入後、空間浄化装置1000を設置した場合に相当する。また、これは、次亜塩素酸生成領域A1と浄化領域A2の水を抜き、清掃などのメンテナンスした後の場合にも相当する。
Next, an example of a flow from generation to release of hypochlorous acid water will be described.
The following description begins with a state in which there is no water in the hypochlorous acid generation region A1 and the purification region A2 of the
ユーザは、水供給部110に水を注入し、水供給部110を貯水部100の次亜塩素酸生成領域A1に取り付ける。水供給部110を次亜塩素酸生成領域A1に取り付けると、蓋112の開閉部が開くことによって、水供給部110から次亜塩素酸生成領域A1に水が供給される。水の供給は、水供給部110の開口が水封されるまで行われる。水供給部110の開口が水封された状態を、満水の状態とする。なお、次亜塩素酸生成領域A1内の水位が満水の状態になるまで、水道水を供給するようにしてもよい。満水の状態か否かは生成液満水フロート130の検出結果により判断可能である。
The user pours water into the
ユーザは、空間浄化装置1000の電源を投入する。生成液満水フロート130が次亜塩素酸生成領域A1の満水を検知すると、制御部600は、浄化液満水フロート210が浄化領域A2の満水を検知するまで、給水ポンプ122を動作させることによって、次亜塩素酸生成領域A1の水を浄化領域A2に供給する。その結果、浄化領域A2は満水の状態になる。制御部600は、浄化部400を動作させることによって、浄化領域A2の水と接触させた空気を空間浄化装置1000の外部に放出する。これにより、空間浄化装置1000の電源が投入され次第、電気分解の進行を待たずに、浄化部400を動作させて水分を含む空気を送風できる。電気分解の進行を待ってから送風を開始する構成とした場合には、電源を投入してもすぐに送風が開始されないため、ユーザが故障を疑い心配する可能性があるが、実施の形態ではユーザを心配させないようにできる。
The user turns on the
給水ポンプ122が動作することにより、次亜塩素酸生成領域A1内の水の水位が低下する。しかし、水供給部110の蓋112の開閉部が開くことによって、水供給部110から次亜塩素酸生成領域A1に水が供給され、次亜塩素酸生成領域A1の水位は一定に保たれる。
When the
浄化領域A2が満水の状態になると、電解促進剤投入部300は、電解促進剤310を次亜塩素酸生成領域A1に向かって投下し、水没した電解促進剤310が水に溶ける。これにより次亜塩素酸生成領域A1は、塩化物イオンを含む水が満水の状態となる。なお、電解促進剤310の投下はユーザが行ってもよい。
When the purification area A2 is filled with water, the electrolysis
制御部600は、電極部140に通電することによって、塩化物イオンを含む水を電気分解して、次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンなどを含む生成液を生成する。このとき、電極部140にて目標次亜塩素酸濃度を達成するための必要通電時間の間通電される。その結果、目標次亜塩素酸濃度の生成液が生成される。
The
陰イオン交換膜500は、生成された次亜塩素酸生成領域A1の次亜塩素酸がイオン化した次亜塩素酸イオンを浄化領域A2側に通過させることが可能である。そのため、次亜塩素酸生成領域A1の次亜塩素酸イオンは、陰イオン交換膜500を通過して、浄化領域A2の水に拡散する。これにより、浄化領域A2の水は、次亜塩素酸イオンを含む浄化液となる。次亜塩素酸生成領域A1の生成液の次亜塩素酸イオンの濃度が、浄化領域A2の浄化液の次亜塩素酸イオンの濃度と同等になるまで、次亜塩素酸イオンは拡散し得る。
The
これにより、浄化部400の動作により取り込まれた空気は、浄化領域A2の浄化液に含まれる次亜塩素酸イオンにより除菌および脱臭がなされる。また、浄化領域A2の次亜塩素酸イオンを含んだ空気が外部へ放出される。よって、空間浄化装置1000の電源が投入され次第、次亜塩素酸生成領域A1から次亜塩素酸イオンを含まない水を浄化領域A2に供給しても、浄化領域A2の次亜塩素酸イオンを含まない水が揮発により減るまで待つことなく、陰イオン交換膜500を透過した次亜塩素酸イオンを用いて除菌および脱臭を実行できる。
As a result, the air taken in by the operation of the
また、浄化部400の動作により取り込まれた空気が過剰な臭気を持つ場合、脱臭のために浄化領域A2の浄化液に含まれる次亜塩素酸イオンが分解され、浄化領域A2内の次亜塩素酸イオンが減少する。この場合、次亜塩素酸生成領域A1の次亜塩素酸イオンは、陰イオン交換膜500を通過して、浄化領域A2の浄化液に拡散し、浄化液に次亜塩素酸イオンが補充される。したがって、過剰な臭気により浄化領域A2の浄化液の次亜塩素酸イオンが大量に分解された場合であっても、浄化領域A2の浄化液が揮発により減るまで待つことなく、陰イオン交換膜500を透過して補充された次亜塩素酸イオンを用いて除菌および脱臭を継続できる。つまり、給水ポンプ122の動作により次亜塩素酸生成領域A1内の生成液が浄化領域A2に供給されるまで待たずに、浄化領域A2内の次亜塩素酸イオンを増加させることができる。よって、浄化領域A2の次亜塩素酸イオンの枯渇を抑制でき、除菌および脱臭等の効果を高めることができる。
In addition, if the air taken in by the operation of the
浄化領域A2の浄化液と接触させた空気を空間浄化装置1000の外部に放出することで、時間の経過とともに浄化領域A2内の浄化液の水位は低下する。例えば、浄化領域A2に設けられた図示しない浄化液渇水フロートが浄化領域A2の浄化液の渇水を検知すると、制御部600は、給水ポンプ122を動作させることによって、次亜塩素酸生成領域A1内の生成液を浄化領域A2に供給する。その結果、浄化領域A2は満水の状態になる。これにより、浄化液は、次亜塩素酸イオンに加えて次亜塩素酸も含むようになり、除菌および脱臭等の効果をさらに高めることができる。浄化部400は、引き続き、浄化領域A2の浄化液と接触させた空気を空間浄化装置1000の外部に放出する。
By releasing the air that has come into contact with the purification liquid in the purification area A2 to the outside of the
このときの給水ポンプ122の動作により、次亜塩素酸生成領域A1内の生成液に含まれる電解促進剤310の成分、すなわち塩化物イオン等も浄化領域A2に供給される。
At this time, the operation of the
給水ポンプ122が動作することにより、次亜塩素酸生成領域A1内の生成液の水位が低下する。既述のように、水供給部110の蓋112の開閉部が開くことによって、水供給部110から次亜塩素酸生成領域A1に水が供給され、次亜塩素酸生成領域A1の水位は一定に保たれる。これにより、生成液は希釈され、生成液の次亜塩素酸濃度は低くなる。
When the
制御部600は、再び電極部140に通電を実行することによって、次亜塩素酸生成領域A1内の次亜塩素酸濃度を再度、目標次亜塩素酸濃度にする。通電開始タイミングと通電時間は、公知の技術を利用して適宜定めることができる。例えば、制御部600は、電極部140に通電する通電時間と、その通電時間後の非通電時間とを一周期として、その一周期を複数回繰り返してもよい。
The
また、陰イオン交換膜500は、生成液供給部120により次亜塩素酸生成領域A1から浄化領域A2に供給された生成液に含まれる塩化物イオンを次亜塩素酸生成領域A1側に通過させることが可能である。そのため、次亜塩素酸生成領域A1内に残留する塩化物イオンが少なくなった場合、浄化領域A2内の塩化物イオンが陰イオン交換膜500を通過して次亜塩素酸生成領域A1内に拡散する。次亜塩素酸生成領域A1の生成液の塩化物イオンの濃度が、浄化領域A2の浄化液の塩化物イオンの濃度と同等になるまで、塩化物イオンは拡散し得る。これにより、給水ポンプ122により浄化領域A2に送水された生成液に含まれる塩化物イオンを、次亜塩素酸生成領域A1に戻すことができ、塩化物イオンを有効に電気分解に利用できる。
The
既述のように、陰イオン交換膜500を設けずに水槽を電解槽と浄化槽の2つに分ける構成では、浄化槽に送水された次亜塩素酸水に含まれる塩化物イオン等は、浄化槽に蓄積し、空間浄化装置1000の運転を続けることで浄化槽に高濃度の塩水が貯まってしまう。そのため、定期的に浄化槽から塩水を排出し、浄化槽を清掃する必要がある。よって、電解促進剤の成分が無駄になってしまい、電解促進剤を効率よく電気分解に利用できず、電解促進剤の使用量が増える可能性がある。この構成と比較して、実施の形態では、電解促進剤を効率よく電気分解に利用でき、電解促進剤の使用量を減らすことができ、浄化領域A2を清掃する頻度を低減することもできる。
As mentioned above, in a configuration in which the water tank is divided into two tanks, an electrolytic tank and a septic tank, without providing the
制御部600は、次亜塩素酸生成領域A1内と浄化領域A2内の塩化物イオンが所定量以下に減少したと判断した場合、電解促進剤投入部300に、電解促進剤310を次亜塩素酸生成領域A1に向かって投下させる。電解促進剤310の投入タイミングの判断には、公知の技術を利用できる。例えば、制御部600は、電極への積算通電時間が所定通電時間を超えた場合、次亜塩素酸生成領域A1内と浄化領域A2内の塩化物イオンが減少したと判断してもよい。実施の形態の所定通電時間は、陰イオン交換膜500を設けずに水槽を電解槽と浄化槽の2つに分ける構成の所定通電時間と比較して、長く設定可能である。所定時間は、実験またはシミュレーションにより適宜定めることができる。
When the
先述したように時間の経過とともに浄化領域A2内の浄化液の水位は低下するため、一回目の浄化領域A2への生成液の供給後、たとえば浄化領域A2の浄化液の渇水が検知されると、二回目の浄化領域A2への生成液の供給が実行される。これにより、空間浄化装置1000は次亜塩素酸水を含むガスの放出を継続することができる。以降、既述の処理が繰り返される。
As mentioned above, the level of the purification liquid in the purification area A2 drops over time, so if, for example, a dry spell of purification liquid in the purification area A2 is detected after the first supply of the product liquid to the purification area A2, a second supply of the product liquid to the purification area A2 is executed. This allows the
本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムにしたがって動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路(IC)、またはLSI(Large Scale Integration)を含む1つまたは複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なROM(Read Only Memory)、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。 The subject of the device, system, or method of the present disclosure includes a computer. The computer executes a program to realize the function of the subject of the device, system, or method of the present disclosure. The computer includes a processor that operates according to the program as the main hardware configuration. The type of processor is not important as long as it can realize the function by executing the program. The processor is composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or an LSI (Large Scale Integration). The multiple electronic circuits may be integrated into one chip or may be provided on multiple chips. The multiple chips may be integrated into one device or may be provided on multiple devices. The program is recorded on a non-transitory recording medium such as a computer-readable ROM (Read Only Memory), an optical disk, or a hard disk drive. The program may be stored in the recording medium in advance, or may be supplied to the recording medium via a wide area communication network including the Internet.
図2は、空間浄化装置1000の動作を示すフローチャートである。図2の処理は、貯水部100の次亜塩素酸生成領域A1と浄化領域A2に水がない状態で、ユーザにより空間浄化装置1000の電源が投入され、水が入った水供給部110が次亜塩素酸生成領域A1に取り付けられると開始する。
Figure 2 is a flowchart showing the operation of the
水供給部110から次亜塩素酸生成領域A1に水が供給され(S10)、生成液供給部120により、次亜塩素酸生成領域A1の水が浄化領域A2に供給される(S12)。水供給部110から次亜塩素酸生成領域A1に水が供給され(S14)、電解促進剤投入部300により電解促進剤310が次亜塩素酸生成領域A1に投入される(S16)。電極部140により電気分解が実行され(S18)、電気分解で生成された次亜塩素酸生成領域A1の次亜塩素酸イオンが陰イオン交換膜500を通過し、浄化領域A2に拡散する(S20)。
Water is supplied from the
浄化領域A2の浄化液が減少すると、生成液供給部120により、電気分解で生成された次亜塩素酸生成領域A1の生成液が浄化領域A2に供給され(S22)、水供給部110から次亜塩素酸生成領域A1に水が供給される(S24)。次亜塩素酸生成領域A1の生成液が希釈されたことにより、浄化領域A2の塩化物イオンが陰イオン交換膜500を通過し、次亜塩素酸生成領域A1に拡散する(S26)。
When the purification liquid in purification area A2 decreases, the product
電解促進剤310の投入タイミングでない場合(S28のN)、電極部140により電気分解が実行される(S32)。電気分解で生成された次亜塩素酸生成領域A1の次亜塩素酸イオンが陰イオン交換膜500を通過し、浄化領域A2に拡散し(S34)、処理はS22に戻る。
If it is not time to add the electrolysis promoter 310 (N in S28), electrolysis is performed by the electrode unit 140 (S32). The hypochlorous acid ions generated by electrolysis in the hypochlorous acid generation region A1 pass through the
一方、S28で電解促進剤310の投入タイミングであれば(S28のY)、電解促進剤投入部300により電解促進剤310が次亜塩素酸生成領域A1に投入され(S30)、処理はS32に移る。
On the other hand, if it is time to add the
このように本実施の形態によれば、貯水部100を次亜塩素酸生成領域A1と浄化領域A2とに分割する陰イオン交換膜500により、外部から取り込んだ汚れで浄化領域A2の浄化液が汚染されても、次亜塩素酸生成領域A1の水の汚染を抑制できる。よって、外部から取り込んだ汚れによる電極部140の電極の劣化を抑制できる。
In this manner, according to this embodiment, the
また、陰イオン交換膜500により、浄化領域A2の塩化物イオンを次亜塩素酸生成領域A1に拡散させることができる。よって、電解促進剤310を効率よく利用できる。陰イオン交換膜500により、次亜塩素酸生成領域A1の次亜塩素酸イオンを浄化領域A2に拡散させることもできる。これにより、次亜塩素酸イオンを浄化領域A2で枯渇させないようにできる。
The
以上、本開示を実施の形態をもとに説明した。こ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合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開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present disclosure has been described above based on an embodiment. This embodiment is merely an example, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible in the combination of each component or each processing process, and that such modifications are also within the scope of the present disclosure.
本開示の一態様は、次の通りである。 One aspect of the present disclosure is as follows:
[項目1]
塩化物イオンを含む水から次亜塩素酸を生成する電極部と、
前記電極部により生成された前記次亜塩素酸を用いて空間の浄化を行う浄化部と、
前記電極部により前記次亜塩素酸の生成を行うための次亜塩素酸生成領域と、前記浄化部により前記次亜塩素酸を用いて空間の浄化を行うための浄化領域と、を有する貯水部と、
前記貯水部を前記次亜塩素酸生成領域と前記浄化領域とに分割する陰イオン交換膜と、
前記次亜塩素酸生成領域内の次亜塩素酸を含む液体である生成液を前記陰イオン交換膜を介することなく前記浄化領域に供給する生成液供給部と、
を備える空間浄化装置。
[Item 1]
An electrode unit that generates hypochlorous acid from water containing chloride ions;
A purification unit that purifies a space using the hypochlorous acid generated by the electrode unit;
A water storage section having a hypochlorous acid generation region for generating the hypochlorous acid by the electrode section and a purification region for purifying the space using the hypochlorous acid by the purification section;
An anion exchange membrane that divides the water reservoir into the hypochlorous acid generation region and the purification region;
A product liquid supply unit that supplies a product liquid, which is a liquid containing hypochlorous acid in the hypochlorous acid generation region, to the purification region without passing through the anion exchange membrane;
A space purification device comprising:
[項目2]
前記陰イオン交換膜は、
前記生成液供給部により前記次亜塩素酸生成領域から前記浄化領域に供給される前記生成液に含まれる前記塩化物イオンを前記次亜塩素酸生成領域側に通過させることが可能である項目1に記載の空間浄化装置。
[Item 2]
The anion exchange membrane is
Item 2. The space purification device according to item 1, wherein the chloride ions contained in the product liquid supplied from the hypochlorous acid generation region to the purification region by the product liquid supply unit can be passed to the hypochlorous acid generation region side.
[項目3]
前記陰イオン交換膜は、
前記電極部により生成された前記次亜塩素酸生成領域の次亜塩素酸がイオン化した次亜塩素酸イオンを前記浄化領域側に通過させることが可能である項目1または2に記載の空間浄化装置。
[Item 3]
The anion exchange membrane is
Item 3. The space purification device according to item 1 or 2, wherein hypochlorous acid ions ionized from hypochlorous acid generated in the hypochlorous acid generation region by the electrode unit can be passed through the purification region.
[項目4]
吸込口と吹出口を有する本体ケースを備え、
前記浄化部は、
前記吸込口から前記吹出口まで空気を導く送風路を有し、
前記本体ケースは、
前記送風路を通過する空気の前記生成液への接触を抑制する隔壁部を有し、
前記陰イオン交換膜は、
前記吸込口から吸い込まれた空気を介して前記浄化領域に貯められた液体である浄化液に混入した塵埃の前記次亜塩素酸生成領域側への移動を抑制する項目1から3のいずれかに記載の空間浄化装置。
[Item 4]
A main body case having an intake port and an exhaust port is provided,
The purification section includes:
An air passage for guiding air from the air inlet to the air outlet,
The main body case includes:
a partition wall portion for preventing air passing through the air passage from coming into contact with the produced liquid;
The anion exchange membrane is
Item 4. The space purification device according to any one of items 1 to 3, which suppresses the movement of dust mixed in the purification liquid, which is a liquid stored in the purification area, to the hypochlorous acid generation area via the air sucked in from the suction port.
[項目5]
前記次亜塩素酸生成領域に塩化ナトリウムを投入する投入部を備える項目1から4のいずれかに記載の空間浄化装置。
[Item 5]
5. The space purification device according to any one of items 1 to 4, further comprising an input section for inputting sodium chloride into the hypochlorous acid generation region.
[項目6]
前記次亜塩素酸生成領域に水を供給する水供給部を備える請求項1から5のいずれかに記載の空間浄化装置。
[Item 6]
The space purification device according to claim 1 , further comprising a water supply unit that supplies water to the hypochlorous acid generation region.
本開示に係る空間浄化装置は、空気中の細菌、真菌、ウイルス、臭い等の除去(不活性化を含む)を行う空間浄化装置として有用である。 The space purification device disclosed herein is useful as a space purification device that removes (including inactivates) bacteria, fungi, viruses, odors, etc. from the air.
100 貯水部、110 水供給部、112 蓋、120 生成液供給部、122 給水ポンプ、124 給水管、126 供給口、130 生成液満水フロート、140 電極部、210 浄化液満水フロート、300 電解促進剤投入部(投入部)、310 電解促進剤、400 浄化部、500 陰イオン交換膜、600 制御部、700 隔壁部、1000 空間浄化装置、A1 次亜塩素酸生成領域、A2 浄化領域。 100 Water storage section, 110 Water supply section, 112 Lid, 120 Product liquid supply section, 122 Water supply pump, 124 Water supply pipe, 126 Supply port, 130 Product liquid full float, 140 Electrode section, 210 Purification liquid full float, 300 Electrolysis promoter input section (input section), 310 Electrolysis promoter, 400 Purification section, 500 Anion exchange membrane, 600 Control section, 700 Partition section, 1000 Space purification device, A1 Hypochlorous acid generation area, A2 Purification area.
Claims (6)
前記電極部により生成された前記次亜塩素酸を用いて空間の浄化を行う浄化部と、
前記電極部により前記次亜塩素酸の生成を行うための次亜塩素酸生成領域と、前記浄化部により前記次亜塩素酸を用いて空間の浄化を行うための浄化領域と、を有する貯水部と、
前記貯水部を前記次亜塩素酸生成領域と前記浄化領域とに分割する陰イオン交換膜と、
前記次亜塩素酸生成領域内の次亜塩素酸を含む液体である生成液を前記陰イオン交換膜を介することなく前記浄化領域に供給する生成液供給部と、
を備える空間浄化装置。 An electrode unit that generates hypochlorous acid from water containing chloride ions;
A purification unit that purifies a space using the hypochlorous acid generated by the electrode unit;
A water storage section having a hypochlorous acid generation region for generating the hypochlorous acid by the electrode section and a purification region for purifying the space using the hypochlorous acid by the purification section;
An anion exchange membrane that divides the water reservoir into the hypochlorous acid generation region and the purification region;
A product liquid supply unit that supplies a product liquid, which is a liquid containing hypochlorous acid in the hypochlorous acid generation region, to the purification region without passing through the anion exchange membrane;
A space purification device comprising:
前記生成液供給部により前記次亜塩素酸生成領域から前記浄化領域に供給される前記生成液に含まれる前記塩化物イオンを前記次亜塩素酸生成領域側に通過させることが可能である請求項1に記載の空間浄化装置。 The anion exchange membrane is
The space purification device according to claim 1, wherein the chloride ions contained in the product liquid supplied from the hypochlorous acid generation region to the purification region by the product liquid supply unit can be passed to the hypochlorous acid generation region side.
前記電極部により生成された前記次亜塩素酸生成領域の次亜塩素酸がイオン化した次亜塩素酸イオンを前記浄化領域側に通過させることが可能である請求項1または2に記載の空間浄化装置。 The anion exchange membrane is
The space purification device according to claim 1 or 2, wherein hypochlorous acid ions ionized from hypochlorous acid generated in the hypochlorous acid generation region by the electrode unit can be passed to the purification region.
前記浄化部は、
前記吸込口から前記吹出口まで空気を導く送風路を有し、
前記本体ケースは、
前記送風路を通過する空気の前記生成液への接触を抑制する隔壁部を有し、
前記陰イオン交換膜は、
前記吸込口から吸い込まれた空気を介して前記浄化領域に貯められた液体である浄化液に混入した塵埃の前記次亜塩素酸生成領域側への移動を抑制する請求項1または2に記載の空間浄化装置。 A main body case having an intake port and an exhaust port is provided,
The purification section includes:
An air passage for guiding air from the air inlet to the air outlet,
The main body case includes:
a partition wall portion for preventing air passing through the air passage from coming into contact with the produced liquid;
The anion exchange membrane is
The space purification device according to claim 1 or 2, which suppresses the movement of dust mixed in the purification liquid, which is a liquid stored in the purification area, toward the hypochlorous acid generation area via the air sucked in from the suction port.
Priority Applications (1)
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JP2023020440A JP2024115012A (en) | 2023-02-14 | 2023-02-14 | Space Purification Device |
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