空気除菌装置及び制御方法
【課題】電極や気液接触部材の好適なメンテナンス時期を報知することができる空気除菌装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】電極３２、３３のメンテナンス時期を検出する場合には、電極３２、３３に供給される電力の電流値Ｉを性能劣化要素として取得しＡ（ステップＳａ３）、取得した電流値Ｉに応じて予め設定された時間係数ｋ１で使用時間ｔ１の重み付けを行い（ステップＳａ４〜Ｓａ７）、積算時間Ｔ１に積算するようにした（ステップＳａ９）。また、気液接触部材５のメンテナンス時期を検出する場合には、送風ファン７から気液接触部材５に供給される空気の風速νを性能劣化要素として取得し（ステップＳｂ３）、取得した風速νに応じて予め設定された時間係数ｋ２で使用時間ｔ２の重み付けを行い（ステップＳｂ４〜ステップＳｂ７）、積算時間Ｔ２に積算するようにした（ステップＳｂ９）。
【解決手段】電極３２、３３のメンテナンス時期を検出する場合には、電極３２、３３に供給される電力の電流値Ｉを性能劣化要素として取得しＡ（ステップＳａ３）、取得した電流値Ｉに応じて予め設定された時間係数ｋ１で使用時間ｔ１の重み付けを行い（ステップＳａ４〜Ｓａ７）、積算時間Ｔ１に積算するようにした（ステップＳａ９）。また、気液接触部材５のメンテナンス時期を検出する場合には、送風ファン７から気液接触部材５に供給される空気の風速νを性能劣化要素として取得し（ステップＳｂ３）、取得した風速νに応じて予め設定された時間係数ｋ２で使用時間ｔ２の重み付けを行い（ステップＳｂ４〜ステップＳｂ７）、積算時間Ｔ２に積算するようにした（ステップＳｂ９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空中浮遊微生物ウィルス等の除去が可能な空気除菌装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空中浮遊微生物ウィルス等の除去を目的として、電極を備え、空気中に電解水ミストを拡散させて、この電解水ミストを空中浮遊微生物に直接接触させ、ウィルス等を不活化する空気除菌装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８１３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来のものは、電極が使用に伴って劣化し、かつ、スケールが付着して、性能が低下したままとなってしまう場合があった。また、電解水ミストを拡散させるものは、電解水ミストの拡散範囲が制限され、大空間、例えば幼稚園や小・中・高等学校等や、介護保険施設や病院等の広い部屋では効力を発揮しにくいという問題がある。
一方、大空間の除菌を図るべく、気液接触部材を備え、この部材に電解水を滴下または浸透させて、この気液接触部材に室内の空気を送り、この電解水に接触させた空気を室内に吹き出す構成を備えたものが提案される。この構成の場合、気液接触部材がメンテナンスを必要とする部品であり、かかる部品のメンテナンス時期を正確に特定して検知することが望まれる。
そこで、本発明の目的は、電極や気液接触部材の好適なメンテナンス時期を報知することができる空気除菌装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、一対以上の電極により電気分解された電解水を気液接触部材に供給し、この気液接触部材に室内の空気を送風し、電解水に接触させた空気を室内に吹き出す空気除菌手段と、前記電極或いは前記気液接触部材の使用時間以外の性能劣化要素を取得し、この性能劣化要素により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極或いは前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出する検出手段と、前記検出手段がメンテナンス時期を検出した場合にメンテナンス時期を報知する報知手段と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
この場合において、前記性能劣化要素に基づき、その性能劣化要素による性能低下度に対応する時間係数を設定し、この時間係数と使用時間との乗算値の累積加算値を前記総量として算出してもよい。前記電極の前記性能劣化要素は、前記電極に供給する電力値であり、この電力値により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極のメンテナンス時期を検出してもよい。前記気液接触部材の前記性能劣化要素は、前記気液接触部材への送風量であり、この送風量により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出してもよい。
【０００６】
本発明は、一対以上の電極により電気分解された電解水を気液接触部材に供給し、この気液接触部材に室内の空気を送風し、電解水に接触させた空気を室内に吹き出す空気除菌装置の制御方法において、前記電極或いは前記気液接触部材の使用時間以外の性能劣化要素を取得し、この性能劣化要素により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極或いは前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出し、メンテナンス時期を報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、性能劣化要素により使用時間を重み付けした総量に基づき、電極或いは気液接触部材のメンテナンス時期を検出するため、電極や気液接触部材の好適なメンテナンス時期を報知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
床置き式空気除菌装置１を図１に示す。この床置き式空気除菌装置１は、箱形の筐体２を備え、この筐体２は、脚片２Ａと、前パネル２Ｂと、天パネル２Ｃとを含み、この天パネル２Ｃの両側には、操作蓋２Ｄ、開閉蓋２Ｅがそれぞれ横並びに配置されている。また、前パネル２Ｂの左側上部には、各種情報を報知するための複数のＬＥＤ５０を備える報知パネル３９が配置されている。
この筐体２の下部には、図２に示すように、矩形の吸込口３が配置され、この吸込口３の上方にはプレフィルタ３Ａが配置されている。このプレフィルタ３Ａの上方には送風ファン７が支持板８を介して筐体２に支持されている。この支持板８の上方には、保水性の高い気液接触部材５が、図３に示すように斜めに配置されている。この気液接触部材５と送風ファン７との間には水受皿９が配置され、気液接触部材５の上方には、横長の吹出口４が配置されている。
【０００９】
この気液接触部材５は、図４に示すように、空気が流通するエレメント部Ｅと、このエレメント部Ｅを支持するフレーム部Ｆとで形成されている。
エレメント部Ｅは、波板状の波板素材５Ａと平板状の平板素材５Ｂとが積層されて構成される。このため、波板素材５Ａと平板素材５Ｂとの間に略三角形状の複数の開口５Ｆが形成される。
フレーム部Ｆは、気液接触部材５の両端枠を構成する一対の枠素材５Ｄと、一方の枠素材５Ｄの上部を貫通して他方の枠素材５Ｄに先端が固定される電解水供給管１７と、この電解水供給管１７を覆うように一対の枠素材５Ｄの上端部間に固定されて気液接触部材５の上枠を構成するカバー５Ｇとを備え、このカバー５Ｇは、電解水供給管１７の下方に配置される第１分流シート５Ｃを支持している。また、上記エレメント部Ｅは、一対の枠素材５Ｄ間に配置され、このエレメント部Ｅの上面には、複数枚の第２分流シート５Ｅが配置されている。
【００１０】
上記波板素材５Ａ、平板素材５Ｂ、第１分流シート５Ｃ及び第２分流シート５Ｅは、液体の浸透性を有する繊維素材により形成されている。第１分流シート５Ｃには、電解水供給管１７に形成された多数の散水孔（図示せず）から吐出される電解水が滴下され、これにより、電解水が第１分流シート５Ｃ全体に拡散し、電解水がエレメント部Ｅの上面全体に落下する。この落下した電解水は第２分流シート５Ｅに浸透して第２分流シート５Ｅ全体に拡散し、エレメント部Ｅの上部全体に電解水を供給し、これによって、電解水がエレメント部Ｅの波板素材５Ａ及び平板素材５Ｂの隅々に浸透するようになっている。
【００１１】
ここで、波板素材５Ａ、平板素材５Ｂ、第１分流シート５Ｃ及び第２分流シート５Ｅの素材には、電解水による劣化が少ない素材、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）またはセラミックス系材料等の素材が使用され、本構成では、ＰＥＴ樹脂が使用されている。なお、電解水は防かび性を発揮するため、気液接触部材５には防かび剤の塗布が不要である。
【００１２】
気液接触部材５の傾斜角θは、図３に示すように、３０°以上であることが望ましい。それ以下の傾斜角θの場合、滴下した電解水が、気液接触部材５の傾斜に沿って流れず、下方に落下する。また、傾斜角θが９０°に近づいた場合、気液接触部材５を通過する送風経路が水平に近くなり、その分だけ上方への吹き出しが困難になる。この吹き出し方向を水平に近付けた場合、吹き出し空気を遠くに送風できなくなり、後述するように、大空間の除菌に適した装置とならない。傾斜角θは、８０°＞θ＞３０°が好ましく、さらに好ましくは、７５°＞θ＞５５°であり、本構成では約５７°である。
【００１３】
図５Ａ〜図５Ｂは、気液接触部材５に電解水を滴下する電解水供給機構を示す。
気液接触部材５の下方には、水受皿９が配置され、この水受皿９には、給水タンク支持皿１０が連接されている。この給水タンク支持皿１０には、当該支持皿１０内に塩素イオンを含む水道水を供給する給水タンク１１と、循環ポンプ１３とが配置されている。この循環ポンプ１３には電解槽３１が接続され、この電解槽３１には電解水供給管１７が接続されている。
【００１４】
図５Ａに示すように、電解槽３１は、水受皿９及び給水タンク支持皿１０より上方に配置され、電解槽３１には循環ポンプ１３が運転を開始すると、給水タンク支持皿１０から吸い上げられた水が貯留され、循環ポンプ１３が運転を停止すると、電解槽３１内の水は重力により給水タンク支持皿１０に自然落下し、電解槽３１が空になる。
【００１５】
この電解槽３１には、図５Ｂに示すように、一方が正、他方が負となる対の電極３２、３３を交互に備え、電極３２、３３は、通電された場合、電解槽３１に流入した水道水を電気分解して活性酸素種を生成させる。ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素に、オゾン、次ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素を含めたものとする。電解槽３１は、気液接触部材５に接近して配置され、水道水を電気分解して生成された活性酸素種を、ただちに気液接触部材５に供給できるように構成される。
【００１６】
電極３２、３３は、例えばベースがＴｉ（チタン）で皮膜層がＩｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）から構成された電極板であり、この電極３２、３３に流れる電流値は、電流密度で数ｍＡ（ミリアンペア）／ｃｍ2（平方センチメートル）〜数十ｍＡ／ｃｍ2になるように設定され、所定の遊離残留塩素濃度（例えば１ｍｇ（ミリグラム）／ｌ（リットル））を発生させる。
【００１７】
詳述すると、上記電極３２、３３により水道水に通電すると、カソード電極では、
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-）
の反応が起こり、アノード電極では、
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
の反応が起こると同時に、
水に含まれる塩素イオン（水道水に予め添加されているもの）が、
２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ-
のように反応し、さらにこのＣｌ2は水と反応し、
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
となる。
【００１８】
従って、電極３２、３３に通電することにより、殺菌力の大きいＨＣｌＯ（次亜塩素酸）を発生させ、この次亜塩素酸が供給された気液接触部材５に空気を通過させることにより、この気液接触部材５で雑菌が繁殖することを防止でき、気液接触部材５を通過する空気中に浮遊するウィルスを不活化することができる。また、空気中の臭気も気液接触部材５を通過する際に、次亜塩素酸と反応し、イオン化して溶解するので、空気が脱臭される。すなわち、電解槽３１、気液接触部材５、送風ファン７、循環ポンプ１３は空気除菌機構（空気除菌手段）１２を構成している。
【００１９】
床置き式空気除菌装置１は、この床置き式空気除菌装置１の各部を中枢的に制御する制御部３０を備えている。図６は、制御部３０とその周辺構成を示すブロック図である。
制御部３０は、マイコン３４、記憶部３５、入力部３６及び出力部３７を備え、操作蓋２Ｄを開くと露出する操作パネルと遠隔操作用のリモートコントローラ４０（以下、「リモコン」という。）を介して、ユーザから各種指示を入力する。
マイコン３４は、ユーザからの各種指示等に従い、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリである記憶部３５に予め記憶されている制御プログラムに基づいて、電解槽３１、送風ファン７、循環ポンプ１３等を制御するものである。また、制御部３０は、電解槽３１が電気分解しているときに電極３２、３３に供給される電流値I及び電気分解する時間である電解時間（使用時間）ｔ１、送風ファン７の送風する風速ν及び送風時間ｔ２を取得し、記憶部３５に記憶する。本実施形態では、風速νは、強風と弱風との二つの風速がある。
【００２０】
入力部３６は、電極３２、３３、槽温度センサ４４、電解槽フロートスイッチ４２及び水受皿フロートスイッチ４３からの検出信号が入力されるインタフェースであり、出力部３７は、電極３２、３３に電力を出力するものである。
マイコン３４は、入力部３６を介して水受皿フロートスイッチ４３から水無しの検出信号を入力すると給水要求を発行し、報知パネル３９に配置された給水報知ランプ（図示せず）を点灯させる。
なお、マイコン２２、記憶部３５、入力部３６及び出力部３７は、基板に実装され、図示しない電装ボックスに収納されている。
【００２１】
次に、この制御部３０に接続される電源４１、槽温度センサ４４、電解槽フロートスイッチ４２、水受皿フロートスイッチ４３、電極３２、３３及び報知パネル３９を説明する。
電源４１は、床置き式空気除菌装置１を動作させるための電源であり、操作パネルの電源スイッチが投入されると、制御部３０に接続された機器に電力を供給する。
槽温度センサ４４は、電解槽３１内に配置される温度センサが適用され、電解槽３１内の電解水の温度を検出する。
【００２２】
電解槽フロートスイッチ４２は、電解槽３１内に予め定められた許可水位以上の電解水が有るか否かを検出する。
水受皿フロートスイッチ４３は、水受け皿９内に予め定められた許可水位以上の電解水が有るか否かを検出する。
電解槽３１に設けられた電極３２、３３は、水道水の電気分解に使用されるだけでなく、電解水の導電率を検出するための検出用電極としても使用される。
【００２３】
報知パネル３９は、上述したように、ＬＥＤ５０を点灯させて運転中である旨等、各種報知を行う報知手段である。この報知パネル３９（図１）の上段には、運転中である旨を報知する緑色ランプ、給水タンク１１への給水を促す赤色ランプ、プレフィルタ３Ａのメンテナンス時期を報知する赤色ランプ及び水受皿９の水交換を促す赤色ランプが配置される。また、報知パネル３９の下段には、電極３２、３３の劣化に伴うメンテナンス時期を報知する電極交換ランプ５１（図１）及び気液接触部材５の劣化に伴うメンテナンス時期を報知する気液接触部材交換ランプ５２（図１）が配置される。
【００２４】
次に、床置き式空気除菌装置１の空気除菌時の動作を説明する。
図１において、操作蓋２Ｄを開くと、図示を省略した操作パネルが内側に設けられており、この操作パネルを操作することで、床置き式空気除菌装置１の運転が開始される。この運転が開始されると、図５Aに示すように、循環ポンプ１３が駆動され、給水タンク支持皿１０に溜まった水道水が、電解槽３１に供給される。
この電解槽３１では、電極３２、３３への通電により、水道水が電気分解されて活性酸素種を含む電解水が生成される。この電解水は、電解水供給管１７の散水孔（図示せず）を経て、拡散穴５Ｃ中に散水され、ここから気液接触部材５の上縁部にしみ込み、下部に向けて徐々に浸透する。
【００２５】
気液接触部材５から滴下した電解水は、水受皿９が受けて、水受皿９の一端側の傾斜面により給水タンク支持皿１０内に流入し、そこに貯留される。本構成では、水が循環式となっており、蒸発等により水量が減った場合、給水タンク１１内の水道水が、給水タンク支持皿１０に適量供給される。この給水タンク１１は、開閉蓋２Ｅ（図１参照）を開いて取り出し自在に配置され、この給水タンク１１を取り出して水道水の補給が可能となる。
【００２６】
電解水が浸透した気液接触部材５には、送風ファン７を経て、矢印Ｘで示すように、室内の空気が供給される。この室内の空気は、気液接触部材５にしみ込んだ活性酸素種に接触して、再び、室内に吹き出される。この活性酸素種は、室内の空気中に、例えばインフルエンザウィルスが浮遊した場合、その感染に必須の当該ウィルスの表面蛋白（スパイク）を破壊、消失（除去）する機能を持ち、これを破壊すると、インフルエンザウィルスと、当該ウィルスが感染するのに必要な受容体（レセプタ）とが結合しなくなり、これによって感染が阻止される。実証試験の結果、インフルエンザウィルスが浮遊した空気を、本構成の気液接触部材５に通した場合、当該ウィルスを９９％以上除去できることが判明した。
【００２７】
ところで、電極３２、３３は、電気分解を行うにつれて次第に白金が消耗（劣化）すると共に、電気分解により生じたスケールが付着し、性能が劣化していく。また、気液接触部材５についても、電解水によって次第に溶解すると共に、汚れた空気や汚れた電解水に含まれる不純物により次第に劣化していく。
そこで、本実施形態では、電極３２、３３のメンテナンス時期を検出する処理と、気液接触部材５のメンテナンス時期を検出する処理とを実行し、メンテナンス時期をユーザに報知する機能を具備している。
【００２８】
図７は電極３２、３３のメンテナンス時期の検出処理を示すフローチャートである。なお、この検出処理は、床置き式空気除菌装置１の電源が投入されると、繰り返し実行される処理である。
先ず、床置き式空気除菌装置１の電源が投入されると、制御部３０は、システム運転中であるか否かを判定する（ステップＳａ１）。運転停止中の場合（ステップＳａ１：Ｎｏ）、電極３２、３３が消耗しないため、制御部３０は、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了する。
【００２９】
運転中と判定した場合（ステップＳａ１：Ｙｅｓ）、制御部３０は、電解槽３１で電気分解中（以下、電解中）か否かを判定する（ステップＳａ２）。電解中ではない場合（ステップＳａ２：Ｎｏ）、電極３２、３３が消耗しないため、制御部３０は、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了する。
【００３０】
電解中と判定した場合（ステップＳａ２：Ｙｅｓ）、制御部３０は、電解槽３１の電極３２、３３に出力されている電力の電流値Ｉを取得し（ステップＳａ３）、電極３２、３３の消耗度を検出するために、電流値Ｉが、予め設定された閾値Ｉａ未満であるか否かを判定する（ステップＳａ４）。制御部３０は、電流値Ｉが閾値Ｉａ以上であると判定した場合（ステップＳａ４：Ｎｏ）、時間係数ｋ１を、電流値Ｉが閾値Ｉａ以上の場合の電極３２、３３の消耗度に対応する値１．０に設定し（ステップＳａ５）、ステップＳａ９の処理に移行する。
【００３１】
一方、電流値Ｉが、予め設定された閾値Ｉａ未満である場合（ステップＳａ４：Ｙｅｓ）、制御部３０は、電流値Ｉが、予め設定された閾値Ｉｂ未満であるか否かを判定する（ステップＳａ６）。ここで、閾値Ｉｂは閾値Ｉａよりも小さく設定されている。制御部３０は、電流値Ｉが閾値Ｉｂ以上であると判定した場合（ステップＳａ６：Ｎｏ）、時間係数ｋ１を、電流値Ｉが閾値Ｉｂ以上、閾値Ｉａ未満の場合の電極３２、３３の消耗度に対応する値０．８に設定し（ステップＳａ７）、ステップＳａ９の処理に移行する。
【００３２】
一方、電流値Ｉが、閾値Ｉｂ未満である場合（ステップＳａ６：Ｙｅｓ）、制御部３０は、時間係数ｋ１を、電流値Ｉが閾値Ｉｂ未満の場合の電極３２、３３の消耗度に対応する値０．６に設定する（ステップＳａ８）。このようにして電流値Ｉに基づき電極３２、３３の消耗度に対応する時間係数ｋ１を設定すると、制御部３０は時間積算処理を行う（ステップＳａ９）。
【００３３】
この時間積算処理は、制御部３０が時間係数ｋ１と使用時間ｔ１とを乗算して、その乗算値を累積加算する処理であり、これにより、使用時間ｔ１を時間係数ｋ１で重み付けした積算時間（総量）Ｔ１を算出する。
【００３４】
次に、制御部３０は、未転極時間が予め設定した時間（例えば、１５分間）経過したか否かを判定することにより、電極３２、３３を転極するか否かを判定する（ステップＳａ１０）。そして、上記時間が経過していなければ（ステップＳａ１０：Ｎｏ）、ステップＳａ１２に移行する一方、経過していれば（ステップＳａ１０：Ｙｅｓ）転極処理（ステップＳａ１１）を行った後ステップＳａ１２へ移行する。このように転極を行うことにより、電極３２、３３の白金量とスケール付着量との平均化を図ることができ、電極３２、３３の寿命を長くすることができる。
【００３５】
ステップＳａ１２において、制御部３０は、電極３２、３３がメンテナンス時期に達したか否かを判定するため、積算時間Ｔ１が、電極３２、３３の予め定めたメンテナンス時間Ｔｍ１を超えているか否かを判定する（ステップＳａ１２）。制御部３０は、積算時間Ｔ１がメンテナンス時間Ｔｍ１を超えていないと判定すると（ステップＳａ１２：Ｎｏ）、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了し、一連のメンテナンス時期の検出処理を繰り返す。
【００３６】
一方、積算時間Ｔ１がメンテナンス時間Ｔｍ１を超えている場合（ステップＳａ１２：Ｙｅｓ）、制御部３０は、電極交換ランプ５１（図１）を点灯させ、電極３２、３３の交換を促す報知処理を行う（ステップＳａ１３）。
ここで、電極３２、３３の交換を促す報知処理が行われた場合、ユーザが、電極３３、３３の交換を行い、リモコン４０に設けられた電極３２、３３の交換が終了を伝える図示せぬ交換終了ボタンスイッチが操作されると、制御部３０は、電極交換ランプ５１を消灯し、積算時間Ｔ１のカウント値をリセットする。
【００３７】
図８は気液接触部材５のメンテナンス時期の検出処理を示すフローチャートである。なお、この検出処理は、床置き式空気除菌装置１の電源が投入されると、繰り返し実行される処理である。
先ず、床置き式空気除菌装置１の電源が投入されると、制御部３０は、システム運転中であるか否かを判定する（ステップＳｂ１）。運転停止中の場合（ステップＳｂ１：Ｎｏ）、気液接触部材５が劣化しないため、制御部３０は、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了する。
【００３８】
運転中と判定した場合（ステップＳｂ１：Ｙｅｓ）、制御部３０は、循環ポンプ１３が運転中であるか否かを判定する（ステップＳｂ２）。循環ポンプ１３が運転停止中の場合（ステップＳｂ２：Ｎｏ）、電解水により気液接触部材５が劣化しないため、制御部３０は、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了する。
【００３９】
循環ポンプ１３が運転中と判定した場合（ステップＳｂ２：Ｙｅｓ）、制御部３０は、送風ファン７の風速νを取得し（ステップＳｂ３）、気液接触部材５の劣化度を検出するために、風速νが、強風であるか否かを判定する（ステップＳｂ４）。制御部３０は、風速νが強風であると判定した場合（ステップＳｂ４：Ｙｅｓ）、時間係数ｋ２を、強風時の気液接触部材５の劣化度に対応する値１．０に設定し（ステップＳｂ５）、ステップＳｂ９の処理に移行する。
【００４０】
一方、風速νが、強風でない場合（ステップＳｂ４：Ｎｏ）、制御部３０は、風速νが、弱風であるか否かを判定する（ステップＳｂ６）。制御部３０は、風速νが弱風であると判定した場合（ステップＳｂ６：Ｙｅｓ）、時間係数ｋ２を、強風時の気液接触部材５の劣化度に対応する値０．８に設定し（ステップＳｂ７）、ステップＳｂ９の処理に移行する。
【００４１】
一方、風速νが、弱風でない場合（ステップＳｂ６：Ｎｏ）、すなわち、送風ファン７が動作していない場合、制御部３０は、時間係数ｋ２を、無風時の気液接触部材５の劣化度に対応する値０．５に設定する（ステップＳｂ８）。このようにして、風速νに基づき気液接触部材５の消耗度に対応する時間係数ｋ２を設定すると、制御部３０は、時間積算処理を行う（ステップＳｂ９）。
【００４２】
この時間積算処理は、制御部３０が時間係数ｋ２と使用時間ｔ２とを乗算して、その乗算値を累積加算する処理であり、これにより、使用時間ｔ２を時間係数ｋ２で重み付けした積算時間（総量）Ｔ２を算出する。
【００４３】
次に、制御部３０は、気液接触部材５がメンテナンス時期に達したから否かを判定するため、積算時間Ｔ２が、気液接触部材５の予め定めたメンテナンス時間Ｔｍ２を超えているか否かを判定する（ステップＳｂ１０）。制御部３０は、積算時間Ｔ２がメンテナンス時間Ｔｍ２を超えていないと判定すると（ステップＳｂ１０：Ｎｏ）、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了し、一連のメンテナンス時期の検出処理を繰り返す。
【００４４】
一方、積算時間Ｔ２がメンテナンス時間Ｔｍ２を超えている場合（ステップＳａ１０：Ｙｅｓ）、制御部３０は、気液接触部材交換ランプ５２（図１）を点灯させ、気液接触部材５の交換を促す報知処理を行う（ステップＳｂ１１）。
ここで、気液接触部材５の交換を促す報知処理が行われた場合、ユーザが、気液接触部材５の交換を行い、リモコン４０に設けられた気液接触部材５の交換が終了を伝える図示せぬ交換終了ボタンスイッチが操作されると、制御部３０は、気液接触部材交換ランプ５２を消灯し、積算時間Ｔ２のカウント値をリセットする。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、電極３２、３３に供給される電力の電流値Ｉを性能劣化要素として取得し、取得した電流値Ｉに応じた性能低下度に対応する時間係数ｋ１を設定し、この時間係数ｋ１で使用時間ｔ１の重み付けを行って、積算時間Ｔ１を算出するため、供給される電力が大きい程性能が低下する電極３２、３３の性能低下度と略一致する積算時間Ｔ２を取得することができる。従って、この積算時間Ｔ１に基づき電極３２、３３のメンテナンス時期を適切に検出でき、ユーザに報知することができる。
【００４６】
また、送風ファン７から気液接触部材５に供給される空気の風速νを性能劣化要素として取得し、取得した風速νに応じた性能低下度に対応する時間係数ｋ２を設定し、この時間係数ｋ２で使用時間ｔ２の重み付けを行って、積算時間Ｔ２を算出するため、供給される空気の送風量が多い程性能が低下する気液接触部材５の性能低下度と略一致する積算時間Ｔ２を取得することができる。従って、この積算時間Ｔ２に基づき気液接触部材５のメンテナンス時期を適切に検出でき、ユーザに報知することができる。
【００４７】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、活性酸素種としてオゾン（Ｏ3）や過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）を発生させる構成としても良い。この場合、電極として白金タンタル電極を用いると、イオン種が希薄な水から、電気分解により高効率に安定して活性酸素種を生成できる。
このとき、アノード電極では、
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
の反応と同時に、
３Ｈ2Ｏ→Ｏ3＋６Ｈ+＋６ｅ-
２Ｈ2Ｏ→Ｏ3＋４Ｈ+＋４ｅ-
の反応が起こりオゾン（Ｏ3）が生成される。またカソード電極では、
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-）
Ｏ2-＋ｅ-＋２Ｈ+→Ｈ2Ｏ2
のように、電極反応によりＯ2-が生成したＯ2-と溶液中のＨ+とが結合して、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）が生成される。
【００４８】
この構成では、電極に通電することにより、殺菌力の大きいオゾン（Ｏ3）や過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）が発生し、これらオゾン（Ｏ3）や過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）を含んだ電解水を作ることができる。この電解水中におけるオゾンもしくは過酸化水素の濃度を、対象ウィルス等を不活化させる濃度に調整し、この濃度の電解水が供給された気液接触部材５に空気を通過させることにより、空気中に浮遊する対象ウィルス等を不活化することができる。また、臭気も気液接触部材５を通過する際に、電解水中のオゾンまたは過酸化水素と反応し、イオン化して溶解することで、空気中から除去され、脱臭される。
【００４９】
上記実施形態では、気液接触部材５への電解水滴下手段を説明したが、これに限定されず、気液接触部材５に電解水を浸透させてもよい。この場合、図示は省略したが例えば水受皿９に電解水を滞留させ、ここに気液接触部材５の下縁部を水没し、いわゆる毛細管現象によって電解水を吸い上げる構成としてもよい。
【００５０】
上記実施形態では、電極３２、３３や気液接触部材５の性能劣化要素として、電流値Ｉ及び風速νを取得する場合を説明したが、これに限定されず、例えば、電極３２、３３の
性能劣化要素として、電極３２、３３に供給される電力値や電圧値を取得してもよく、また、気液接触部材５の性能劣化要素として、送風ファン７の回転数、循環ポンプ１３による電解水の供給量又は循環ポンプ１３の回転数等を取得してもよい。
【００５１】
上記実施形態では、電極交換ランプ５１及び気液接触部材交換ランプ５２を用いてメンテナンス時期を報知する場合を説明したが、ランプ等の表示装置に限らず、例えば、ブザー等の放音装置により、メンテナンス時期を報知してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】内部構成を示す斜視図である。
【図３】筐体の縦断面図である。
【図４】気液接触部材の正面図である。
【図５】気液接触部材に電解水を滴下する手段を示す系統図であり、Ａは側面図、Ｂは電解槽の構成図である。
【図６】制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】電極のメンテナンス時期の検出処理を示すフローチャートである。
【図８】気液接触部材のメンテナンス時期の検出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１ 床置き式空気除菌装置（空気除菌装置）
５ 気液接触部材
１２ 空気除菌機構（空気除菌手段）
３０ 制御部（検出手段）
３２、３３ 電極
５０ 電極交換ランプ５１（報知手段）
５１ 気液接触部材交換ランプ（報知手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空中浮遊微生物ウィルス等の除去が可能な空気除菌装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空中浮遊微生物ウィルス等の除去を目的として、電極を備え、空気中に電解水ミストを拡散させて、この電解水ミストを空中浮遊微生物に直接接触させ、ウィルス等を不活化する空気除菌装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８１３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来のものは、電極が使用に伴って劣化し、かつ、スケールが付着して、性能が低下したままとなってしまう場合があった。また、電解水ミストを拡散させるものは、電解水ミストの拡散範囲が制限され、大空間、例えば幼稚園や小・中・高等学校等や、介護保険施設や病院等の広い部屋では効力を発揮しにくいという問題がある。
一方、大空間の除菌を図るべく、気液接触部材を備え、この部材に電解水を滴下または浸透させて、この気液接触部材に室内の空気を送り、この電解水に接触させた空気を室内に吹き出す構成を備えたものが提案される。この構成の場合、気液接触部材がメンテナンスを必要とする部品であり、かかる部品のメンテナンス時期を正確に特定して検知することが望まれる。
そこで、本発明の目的は、電極や気液接触部材の好適なメンテナンス時期を報知することができる空気除菌装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、一対以上の電極により電気分解された電解水を気液接触部材に供給し、この気液接触部材に室内の空気を送風し、電解水に接触させた空気を室内に吹き出す空気除菌手段と、前記電極或いは前記気液接触部材の使用時間以外の性能劣化要素を取得し、この性能劣化要素により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極或いは前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出する検出手段と、前記検出手段がメンテナンス時期を検出した場合にメンテナンス時期を報知する報知手段と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
この場合において、前記性能劣化要素に基づき、その性能劣化要素による性能低下度に対応する時間係数を設定し、この時間係数と使用時間との乗算値の累積加算値を前記総量として算出してもよい。前記電極の前記性能劣化要素は、前記電極に供給する電力値であり、この電力値により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極のメンテナンス時期を検出してもよい。前記気液接触部材の前記性能劣化要素は、前記気液接触部材への送風量であり、この送風量により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出してもよい。
【０００６】
本発明は、一対以上の電極により電気分解された電解水を気液接触部材に供給し、この気液接触部材に室内の空気を送風し、電解水に接触させた空気を室内に吹き出す空気除菌装置の制御方法において、前記電極或いは前記気液接触部材の使用時間以外の性能劣化要素を取得し、この性能劣化要素により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極或いは前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出し、メンテナンス時期を報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、性能劣化要素により使用時間を重み付けした総量に基づき、電極或いは気液接触部材のメンテナンス時期を検出するため、電極や気液接触部材の好適なメンテナンス時期を報知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
床置き式空気除菌装置１を図１に示す。この床置き式空気除菌装置１は、箱形の筐体２を備え、この筐体２は、脚片２Ａと、前パネル２Ｂと、天パネル２Ｃとを含み、この天パネル２Ｃの両側には、操作蓋２Ｄ、開閉蓋２Ｅがそれぞれ横並びに配置されている。また、前パネル２Ｂの左側上部には、各種情報を報知するための複数のＬＥＤ５０を備える報知パネル３９が配置されている。
この筐体２の下部には、図２に示すように、矩形の吸込口３が配置され、この吸込口３の上方にはプレフィルタ３Ａが配置されている。このプレフィルタ３Ａの上方には送風ファン７が支持板８を介して筐体２に支持されている。この支持板８の上方には、保水性の高い気液接触部材５が、図３に示すように斜めに配置されている。この気液接触部材５と送風ファン７との間には水受皿９が配置され、気液接触部材５の上方には、横長の吹出口４が配置されている。
【０００９】
この気液接触部材５は、図４に示すように、空気が流通するエレメント部Ｅと、このエレメント部Ｅを支持するフレーム部Ｆとで形成されている。
エレメント部Ｅは、波板状の波板素材５Ａと平板状の平板素材５Ｂとが積層されて構成される。このため、波板素材５Ａと平板素材５Ｂとの間に略三角形状の複数の開口５Ｆが形成される。
フレーム部Ｆは、気液接触部材５の両端枠を構成する一対の枠素材５Ｄと、一方の枠素材５Ｄの上部を貫通して他方の枠素材５Ｄに先端が固定される電解水供給管１７と、この電解水供給管１７を覆うように一対の枠素材５Ｄの上端部間に固定されて気液接触部材５の上枠を構成するカバー５Ｇとを備え、このカバー５Ｇは、電解水供給管１７の下方に配置される第１分流シート５Ｃを支持している。また、上記エレメント部Ｅは、一対の枠素材５Ｄ間に配置され、このエレメント部Ｅの上面には、複数枚の第２分流シート５Ｅが配置されている。
【００１０】
上記波板素材５Ａ、平板素材５Ｂ、第１分流シート５Ｃ及び第２分流シート５Ｅは、液体の浸透性を有する繊維素材により形成されている。第１分流シート５Ｃには、電解水供給管１７に形成された多数の散水孔（図示せず）から吐出される電解水が滴下され、これにより、電解水が第１分流シート５Ｃ全体に拡散し、電解水がエレメント部Ｅの上面全体に落下する。この落下した電解水は第２分流シート５Ｅに浸透して第２分流シート５Ｅ全体に拡散し、エレメント部Ｅの上部全体に電解水を供給し、これによって、電解水がエレメント部Ｅの波板素材５Ａ及び平板素材５Ｂの隅々に浸透するようになっている。
【００１１】
ここで、波板素材５Ａ、平板素材５Ｂ、第１分流シート５Ｃ及び第２分流シート５Ｅの素材には、電解水による劣化が少ない素材、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）またはセラミックス系材料等の素材が使用され、本構成では、ＰＥＴ樹脂が使用されている。なお、電解水は防かび性を発揮するため、気液接触部材５には防かび剤の塗布が不要である。
【００１２】
気液接触部材５の傾斜角θは、図３に示すように、３０°以上であることが望ましい。それ以下の傾斜角θの場合、滴下した電解水が、気液接触部材５の傾斜に沿って流れず、下方に落下する。また、傾斜角θが９０°に近づいた場合、気液接触部材５を通過する送風経路が水平に近くなり、その分だけ上方への吹き出しが困難になる。この吹き出し方向を水平に近付けた場合、吹き出し空気を遠くに送風できなくなり、後述するように、大空間の除菌に適した装置とならない。傾斜角θは、８０°＞θ＞３０°が好ましく、さらに好ましくは、７５°＞θ＞５５°であり、本構成では約５７°である。
【００１３】
図５Ａ〜図５Ｂは、気液接触部材５に電解水を滴下する電解水供給機構を示す。
気液接触部材５の下方には、水受皿９が配置され、この水受皿９には、給水タンク支持皿１０が連接されている。この給水タンク支持皿１０には、当該支持皿１０内に塩素イオンを含む水道水を供給する給水タンク１１と、循環ポンプ１３とが配置されている。この循環ポンプ１３には電解槽３１が接続され、この電解槽３１には電解水供給管１７が接続されている。
【００１４】
図５Ａに示すように、電解槽３１は、水受皿９及び給水タンク支持皿１０より上方に配置され、電解槽３１には循環ポンプ１３が運転を開始すると、給水タンク支持皿１０から吸い上げられた水が貯留され、循環ポンプ１３が運転を停止すると、電解槽３１内の水は重力により給水タンク支持皿１０に自然落下し、電解槽３１が空になる。
【００１５】
この電解槽３１には、図５Ｂに示すように、一方が正、他方が負となる対の電極３２、３３を交互に備え、電極３２、３３は、通電された場合、電解槽３１に流入した水道水を電気分解して活性酸素種を生成させる。ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素に、オゾン、次ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素を含めたものとする。電解槽３１は、気液接触部材５に接近して配置され、水道水を電気分解して生成された活性酸素種を、ただちに気液接触部材５に供給できるように構成される。
【００１６】
電極３２、３３は、例えばベースがＴｉ（チタン）で皮膜層がＩｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）から構成された電極板であり、この電極３２、３３に流れる電流値は、電流密度で数ｍＡ（ミリアンペア）／ｃｍ2（平方センチメートル）〜数十ｍＡ／ｃｍ2になるように設定され、所定の遊離残留塩素濃度（例えば１ｍｇ（ミリグラム）／ｌ（リットル））を発生させる。
【００１７】
詳述すると、上記電極３２、３３により水道水に通電すると、カソード電極では、
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-）
の反応が起こり、アノード電極では、
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
の反応が起こると同時に、
水に含まれる塩素イオン（水道水に予め添加されているもの）が、
２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ-
のように反応し、さらにこのＣｌ2は水と反応し、
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
となる。
【００１８】
従って、電極３２、３３に通電することにより、殺菌力の大きいＨＣｌＯ（次亜塩素酸）を発生させ、この次亜塩素酸が供給された気液接触部材５に空気を通過させることにより、この気液接触部材５で雑菌が繁殖することを防止でき、気液接触部材５を通過する空気中に浮遊するウィルスを不活化することができる。また、空気中の臭気も気液接触部材５を通過する際に、次亜塩素酸と反応し、イオン化して溶解するので、空気が脱臭される。すなわち、電解槽３１、気液接触部材５、送風ファン７、循環ポンプ１３は空気除菌機構（空気除菌手段）１２を構成している。
【００１９】
床置き式空気除菌装置１は、この床置き式空気除菌装置１の各部を中枢的に制御する制御部３０を備えている。図６は、制御部３０とその周辺構成を示すブロック図である。
制御部３０は、マイコン３４、記憶部３５、入力部３６及び出力部３７を備え、操作蓋２Ｄを開くと露出する操作パネルと遠隔操作用のリモートコントローラ４０（以下、「リモコン」という。）を介して、ユーザから各種指示を入力する。
マイコン３４は、ユーザからの各種指示等に従い、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリである記憶部３５に予め記憶されている制御プログラムに基づいて、電解槽３１、送風ファン７、循環ポンプ１３等を制御するものである。また、制御部３０は、電解槽３１が電気分解しているときに電極３２、３３に供給される電流値I及び電気分解する時間である電解時間（使用時間）ｔ１、送風ファン７の送風する風速ν及び送風時間ｔ２を取得し、記憶部３５に記憶する。本実施形態では、風速νは、強風と弱風との二つの風速がある。
【００２０】
入力部３６は、電極３２、３３、槽温度センサ４４、電解槽フロートスイッチ４２及び水受皿フロートスイッチ４３からの検出信号が入力されるインタフェースであり、出力部３７は、電極３２、３３に電力を出力するものである。
マイコン３４は、入力部３６を介して水受皿フロートスイッチ４３から水無しの検出信号を入力すると給水要求を発行し、報知パネル３９に配置された給水報知ランプ（図示せず）を点灯させる。
なお、マイコン２２、記憶部３５、入力部３６及び出力部３７は、基板に実装され、図示しない電装ボックスに収納されている。
【００２１】
次に、この制御部３０に接続される電源４１、槽温度センサ４４、電解槽フロートスイッチ４２、水受皿フロートスイッチ４３、電極３２、３３及び報知パネル３９を説明する。
電源４１は、床置き式空気除菌装置１を動作させるための電源であり、操作パネルの電源スイッチが投入されると、制御部３０に接続された機器に電力を供給する。
槽温度センサ４４は、電解槽３１内に配置される温度センサが適用され、電解槽３１内の電解水の温度を検出する。
【００２２】
電解槽フロートスイッチ４２は、電解槽３１内に予め定められた許可水位以上の電解水が有るか否かを検出する。
水受皿フロートスイッチ４３は、水受け皿９内に予め定められた許可水位以上の電解水が有るか否かを検出する。
電解槽３１に設けられた電極３２、３３は、水道水の電気分解に使用されるだけでなく、電解水の導電率を検出するための検出用電極としても使用される。
【００２３】
報知パネル３９は、上述したように、ＬＥＤ５０を点灯させて運転中である旨等、各種報知を行う報知手段である。この報知パネル３９（図１）の上段には、運転中である旨を報知する緑色ランプ、給水タンク１１への給水を促す赤色ランプ、プレフィルタ３Ａのメンテナンス時期を報知する赤色ランプ及び水受皿９の水交換を促す赤色ランプが配置される。また、報知パネル３９の下段には、電極３２、３３の劣化に伴うメンテナンス時期を報知する電極交換ランプ５１（図１）及び気液接触部材５の劣化に伴うメンテナンス時期を報知する気液接触部材交換ランプ５２（図１）が配置される。
【００２４】
次に、床置き式空気除菌装置１の空気除菌時の動作を説明する。
図１において、操作蓋２Ｄを開くと、図示を省略した操作パネルが内側に設けられており、この操作パネルを操作することで、床置き式空気除菌装置１の運転が開始される。この運転が開始されると、図５Aに示すように、循環ポンプ１３が駆動され、給水タンク支持皿１０に溜まった水道水が、電解槽３１に供給される。
この電解槽３１では、電極３２、３３への通電により、水道水が電気分解されて活性酸素種を含む電解水が生成される。この電解水は、電解水供給管１７の散水孔（図示せず）を経て、拡散穴５Ｃ中に散水され、ここから気液接触部材５の上縁部にしみ込み、下部に向けて徐々に浸透する。
【００２５】
気液接触部材５から滴下した電解水は、水受皿９が受けて、水受皿９の一端側の傾斜面により給水タンク支持皿１０内に流入し、そこに貯留される。本構成では、水が循環式となっており、蒸発等により水量が減った場合、給水タンク１１内の水道水が、給水タンク支持皿１０に適量供給される。この給水タンク１１は、開閉蓋２Ｅ（図１参照）を開いて取り出し自在に配置され、この給水タンク１１を取り出して水道水の補給が可能となる。
【００２６】
電解水が浸透した気液接触部材５には、送風ファン７を経て、矢印Ｘで示すように、室内の空気が供給される。この室内の空気は、気液接触部材５にしみ込んだ活性酸素種に接触して、再び、室内に吹き出される。この活性酸素種は、室内の空気中に、例えばインフルエンザウィルスが浮遊した場合、その感染に必須の当該ウィルスの表面蛋白（スパイク）を破壊、消失（除去）する機能を持ち、これを破壊すると、インフルエンザウィルスと、当該ウィルスが感染するのに必要な受容体（レセプタ）とが結合しなくなり、これによって感染が阻止される。実証試験の結果、インフルエンザウィルスが浮遊した空気を、本構成の気液接触部材５に通した場合、当該ウィルスを９９％以上除去できることが判明した。
【００２７】
ところで、電極３２、３３は、電気分解を行うにつれて次第に白金が消耗（劣化）すると共に、電気分解により生じたスケールが付着し、性能が劣化していく。また、気液接触部材５についても、電解水によって次第に溶解すると共に、汚れた空気や汚れた電解水に含まれる不純物により次第に劣化していく。
そこで、本実施形態では、電極３２、３３のメンテナンス時期を検出する処理と、気液接触部材５のメンテナンス時期を検出する処理とを実行し、メンテナンス時期をユーザに報知する機能を具備している。
【００２８】
図７は電極３２、３３のメンテナンス時期の検出処理を示すフローチャートである。なお、この検出処理は、床置き式空気除菌装置１の電源が投入されると、繰り返し実行される処理である。
先ず、床置き式空気除菌装置１の電源が投入されると、制御部３０は、システム運転中であるか否かを判定する（ステップＳａ１）。運転停止中の場合（ステップＳａ１：Ｎｏ）、電極３２、３３が消耗しないため、制御部３０は、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了する。
【００２９】
運転中と判定した場合（ステップＳａ１：Ｙｅｓ）、制御部３０は、電解槽３１で電気分解中（以下、電解中）か否かを判定する（ステップＳａ２）。電解中ではない場合（ステップＳａ２：Ｎｏ）、電極３２、３３が消耗しないため、制御部３０は、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了する。
【００３０】
電解中と判定した場合（ステップＳａ２：Ｙｅｓ）、制御部３０は、電解槽３１の電極３２、３３に出力されている電力の電流値Ｉを取得し（ステップＳａ３）、電極３２、３３の消耗度を検出するために、電流値Ｉが、予め設定された閾値Ｉａ未満であるか否かを判定する（ステップＳａ４）。制御部３０は、電流値Ｉが閾値Ｉａ以上であると判定した場合（ステップＳａ４：Ｎｏ）、時間係数ｋ１を、電流値Ｉが閾値Ｉａ以上の場合の電極３２、３３の消耗度に対応する値１．０に設定し（ステップＳａ５）、ステップＳａ９の処理に移行する。
【００３１】
一方、電流値Ｉが、予め設定された閾値Ｉａ未満である場合（ステップＳａ４：Ｙｅｓ）、制御部３０は、電流値Ｉが、予め設定された閾値Ｉｂ未満であるか否かを判定する（ステップＳａ６）。ここで、閾値Ｉｂは閾値Ｉａよりも小さく設定されている。制御部３０は、電流値Ｉが閾値Ｉｂ以上であると判定した場合（ステップＳａ６：Ｎｏ）、時間係数ｋ１を、電流値Ｉが閾値Ｉｂ以上、閾値Ｉａ未満の場合の電極３２、３３の消耗度に対応する値０．８に設定し（ステップＳａ７）、ステップＳａ９の処理に移行する。
【００３２】
一方、電流値Ｉが、閾値Ｉｂ未満である場合（ステップＳａ６：Ｙｅｓ）、制御部３０は、時間係数ｋ１を、電流値Ｉが閾値Ｉｂ未満の場合の電極３２、３３の消耗度に対応する値０．６に設定する（ステップＳａ８）。このようにして電流値Ｉに基づき電極３２、３３の消耗度に対応する時間係数ｋ１を設定すると、制御部３０は時間積算処理を行う（ステップＳａ９）。
【００３３】
この時間積算処理は、制御部３０が時間係数ｋ１と使用時間ｔ１とを乗算して、その乗算値を累積加算する処理であり、これにより、使用時間ｔ１を時間係数ｋ１で重み付けした積算時間（総量）Ｔ１を算出する。
【００３４】
次に、制御部３０は、未転極時間が予め設定した時間（例えば、１５分間）経過したか否かを判定することにより、電極３２、３３を転極するか否かを判定する（ステップＳａ１０）。そして、上記時間が経過していなければ（ステップＳａ１０：Ｎｏ）、ステップＳａ１２に移行する一方、経過していれば（ステップＳａ１０：Ｙｅｓ）転極処理（ステップＳａ１１）を行った後ステップＳａ１２へ移行する。このように転極を行うことにより、電極３２、３３の白金量とスケール付着量との平均化を図ることができ、電極３２、３３の寿命を長くすることができる。
【００３５】
ステップＳａ１２において、制御部３０は、電極３２、３３がメンテナンス時期に達したか否かを判定するため、積算時間Ｔ１が、電極３２、３３の予め定めたメンテナンス時間Ｔｍ１を超えているか否かを判定する（ステップＳａ１２）。制御部３０は、積算時間Ｔ１がメンテナンス時間Ｔｍ１を超えていないと判定すると（ステップＳａ１２：Ｎｏ）、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了し、一連のメンテナンス時期の検出処理を繰り返す。
【００３６】
一方、積算時間Ｔ１がメンテナンス時間Ｔｍ１を超えている場合（ステップＳａ１２：Ｙｅｓ）、制御部３０は、電極交換ランプ５１（図１）を点灯させ、電極３２、３３の交換を促す報知処理を行う（ステップＳａ１３）。
ここで、電極３２、３３の交換を促す報知処理が行われた場合、ユーザが、電極３３、３３の交換を行い、リモコン４０に設けられた電極３２、３３の交換が終了を伝える図示せぬ交換終了ボタンスイッチが操作されると、制御部３０は、電極交換ランプ５１を消灯し、積算時間Ｔ１のカウント値をリセットする。
【００３７】
図８は気液接触部材５のメンテナンス時期の検出処理を示すフローチャートである。なお、この検出処理は、床置き式空気除菌装置１の電源が投入されると、繰り返し実行される処理である。
先ず、床置き式空気除菌装置１の電源が投入されると、制御部３０は、システム運転中であるか否かを判定する（ステップＳｂ１）。運転停止中の場合（ステップＳｂ１：Ｎｏ）、気液接触部材５が劣化しないため、制御部３０は、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了する。
【００３８】
運転中と判定した場合（ステップＳｂ１：Ｙｅｓ）、制御部３０は、循環ポンプ１３が運転中であるか否かを判定する（ステップＳｂ２）。循環ポンプ１３が運転停止中の場合（ステップＳｂ２：Ｎｏ）、電解水により気液接触部材５が劣化しないため、制御部３０は、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了する。
【００３９】
循環ポンプ１３が運転中と判定した場合（ステップＳｂ２：Ｙｅｓ）、制御部３０は、送風ファン７の風速νを取得し（ステップＳｂ３）、気液接触部材５の劣化度を検出するために、風速νが、強風であるか否かを判定する（ステップＳｂ４）。制御部３０は、風速νが強風であると判定した場合（ステップＳｂ４：Ｙｅｓ）、時間係数ｋ２を、強風時の気液接触部材５の劣化度に対応する値１．０に設定し（ステップＳｂ５）、ステップＳｂ９の処理に移行する。
【００４０】
一方、風速νが、強風でない場合（ステップＳｂ４：Ｎｏ）、制御部３０は、風速νが、弱風であるか否かを判定する（ステップＳｂ６）。制御部３０は、風速νが弱風であると判定した場合（ステップＳｂ６：Ｙｅｓ）、時間係数ｋ２を、強風時の気液接触部材５の劣化度に対応する値０．８に設定し（ステップＳｂ７）、ステップＳｂ９の処理に移行する。
【００４１】
一方、風速νが、弱風でない場合（ステップＳｂ６：Ｎｏ）、すなわち、送風ファン７が動作していない場合、制御部３０は、時間係数ｋ２を、無風時の気液接触部材５の劣化度に対応する値０．５に設定する（ステップＳｂ８）。このようにして、風速νに基づき気液接触部材５の消耗度に対応する時間係数ｋ２を設定すると、制御部３０は、時間積算処理を行う（ステップＳｂ９）。
【００４２】
この時間積算処理は、制御部３０が時間係数ｋ２と使用時間ｔ２とを乗算して、その乗算値を累積加算する処理であり、これにより、使用時間ｔ２を時間係数ｋ２で重み付けした積算時間（総量）Ｔ２を算出する。
【００４３】
次に、制御部３０は、気液接触部材５がメンテナンス時期に達したから否かを判定するため、積算時間Ｔ２が、気液接触部材５の予め定めたメンテナンス時間Ｔｍ２を超えているか否かを判定する（ステップＳｂ１０）。制御部３０は、積算時間Ｔ２がメンテナンス時間Ｔｍ２を超えていないと判定すると（ステップＳｂ１０：Ｎｏ）、メンテナンス時期の検出処理を一旦終了し、一連のメンテナンス時期の検出処理を繰り返す。
【００４４】
一方、積算時間Ｔ２がメンテナンス時間Ｔｍ２を超えている場合（ステップＳａ１０：Ｙｅｓ）、制御部３０は、気液接触部材交換ランプ５２（図１）を点灯させ、気液接触部材５の交換を促す報知処理を行う（ステップＳｂ１１）。
ここで、気液接触部材５の交換を促す報知処理が行われた場合、ユーザが、気液接触部材５の交換を行い、リモコン４０に設けられた気液接触部材５の交換が終了を伝える図示せぬ交換終了ボタンスイッチが操作されると、制御部３０は、気液接触部材交換ランプ５２を消灯し、積算時間Ｔ２のカウント値をリセットする。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、電極３２、３３に供給される電力の電流値Ｉを性能劣化要素として取得し、取得した電流値Ｉに応じた性能低下度に対応する時間係数ｋ１を設定し、この時間係数ｋ１で使用時間ｔ１の重み付けを行って、積算時間Ｔ１を算出するため、供給される電力が大きい程性能が低下する電極３２、３３の性能低下度と略一致する積算時間Ｔ２を取得することができる。従って、この積算時間Ｔ１に基づき電極３２、３３のメンテナンス時期を適切に検出でき、ユーザに報知することができる。
【００４６】
また、送風ファン７から気液接触部材５に供給される空気の風速νを性能劣化要素として取得し、取得した風速νに応じた性能低下度に対応する時間係数ｋ２を設定し、この時間係数ｋ２で使用時間ｔ２の重み付けを行って、積算時間Ｔ２を算出するため、供給される空気の送風量が多い程性能が低下する気液接触部材５の性能低下度と略一致する積算時間Ｔ２を取得することができる。従って、この積算時間Ｔ２に基づき気液接触部材５のメンテナンス時期を適切に検出でき、ユーザに報知することができる。
【００４７】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、活性酸素種としてオゾン（Ｏ3）や過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）を発生させる構成としても良い。この場合、電極として白金タンタル電極を用いると、イオン種が希薄な水から、電気分解により高効率に安定して活性酸素種を生成できる。
このとき、アノード電極では、
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
の反応と同時に、
３Ｈ2Ｏ→Ｏ3＋６Ｈ+＋６ｅ-
２Ｈ2Ｏ→Ｏ3＋４Ｈ+＋４ｅ-
の反応が起こりオゾン（Ｏ3）が生成される。またカソード電極では、
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-）
Ｏ2-＋ｅ-＋２Ｈ+→Ｈ2Ｏ2
のように、電極反応によりＯ2-が生成したＯ2-と溶液中のＨ+とが結合して、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）が生成される。
【００４８】
この構成では、電極に通電することにより、殺菌力の大きいオゾン（Ｏ3）や過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）が発生し、これらオゾン（Ｏ3）や過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）を含んだ電解水を作ることができる。この電解水中におけるオゾンもしくは過酸化水素の濃度を、対象ウィルス等を不活化させる濃度に調整し、この濃度の電解水が供給された気液接触部材５に空気を通過させることにより、空気中に浮遊する対象ウィルス等を不活化することができる。また、臭気も気液接触部材５を通過する際に、電解水中のオゾンまたは過酸化水素と反応し、イオン化して溶解することで、空気中から除去され、脱臭される。
【００４９】
上記実施形態では、気液接触部材５への電解水滴下手段を説明したが、これに限定されず、気液接触部材５に電解水を浸透させてもよい。この場合、図示は省略したが例えば水受皿９に電解水を滞留させ、ここに気液接触部材５の下縁部を水没し、いわゆる毛細管現象によって電解水を吸い上げる構成としてもよい。
【００５０】
上記実施形態では、電極３２、３３や気液接触部材５の性能劣化要素として、電流値Ｉ及び風速νを取得する場合を説明したが、これに限定されず、例えば、電極３２、３３の
性能劣化要素として、電極３２、３３に供給される電力値や電圧値を取得してもよく、また、気液接触部材５の性能劣化要素として、送風ファン７の回転数、循環ポンプ１３による電解水の供給量又は循環ポンプ１３の回転数等を取得してもよい。
【００５１】
上記実施形態では、電極交換ランプ５１及び気液接触部材交換ランプ５２を用いてメンテナンス時期を報知する場合を説明したが、ランプ等の表示装置に限らず、例えば、ブザー等の放音装置により、メンテナンス時期を報知してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】内部構成を示す斜視図である。
【図３】筐体の縦断面図である。
【図４】気液接触部材の正面図である。
【図５】気液接触部材に電解水を滴下する手段を示す系統図であり、Ａは側面図、Ｂは電解槽の構成図である。
【図６】制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】電極のメンテナンス時期の検出処理を示すフローチャートである。
【図８】気液接触部材のメンテナンス時期の検出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１ 床置き式空気除菌装置（空気除菌装置）
５ 気液接触部材
１２ 空気除菌機構（空気除菌手段）
３０ 制御部（検出手段）
３２、３３ 電極
５０ 電極交換ランプ５１（報知手段）
５１ 気液接触部材交換ランプ（報知手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対以上の電極により電気分解された電解水を気液接触部材に供給し、この気液接触部材に室内の空気を送風し、電解水に接触させた空気を室内に吹き出す空気除菌手段と、
前記電極或いは前記気液接触部材の使用時間以外の性能劣化要素を取得し、この性能劣化要素により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極或いは前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出する検出手段と、
前記検出手段がメンテナンス時期を検出した場合にメンテナンス時期を報知する報知手段と、
を備えることを特徴とする空気除菌装置。
【請求項２】
前記性能劣化要素に基づき、その性能劣化要素による性能低下度に対応する時間係数を設定し、この時間係数と使用時間との乗算値の累積加算値を前記総量として算出することを特徴とする請求項１に記載の空気除菌装置。
【請求項３】
前記電極の前記性能劣化要素は、前記電極に供給する電力値であり、この電力値により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極のメンテナンス時期を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気除菌装置。
【請求項４】
前記気液接触部材の前記性能劣化要素は、前記気液接触部材への送風量であり、この送風量により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気除菌装置。
【請求項５】
一対以上の電極により電気分解された電解水を気液接触部材に供給し、この気液接触部材に室内の空気を送風し、電解水に接触させた空気を室内に吹き出す空気除菌装置の制御方法において、
前記電極或いは前記気液接触部材の使用時間以外の性能劣化要素を取得し、この性能劣化要素により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極或いは前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出し、メンテナンス時期を報知することを特徴とする空気除菌装置の制御方法。
【請求項１】
一対以上の電極により電気分解された電解水を気液接触部材に供給し、この気液接触部材に室内の空気を送風し、電解水に接触させた空気を室内に吹き出す空気除菌手段と、
前記電極或いは前記気液接触部材の使用時間以外の性能劣化要素を取得し、この性能劣化要素により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極或いは前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出する検出手段と、
前記検出手段がメンテナンス時期を検出した場合にメンテナンス時期を報知する報知手段と、
を備えることを特徴とする空気除菌装置。
【請求項２】
前記性能劣化要素に基づき、その性能劣化要素による性能低下度に対応する時間係数を設定し、この時間係数と使用時間との乗算値の累積加算値を前記総量として算出することを特徴とする請求項１に記載の空気除菌装置。
【請求項３】
前記電極の前記性能劣化要素は、前記電極に供給する電力値であり、この電力値により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極のメンテナンス時期を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気除菌装置。
【請求項４】
前記気液接触部材の前記性能劣化要素は、前記気液接触部材への送風量であり、この送風量により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気除菌装置。
【請求項５】
一対以上の電極により電気分解された電解水を気液接触部材に供給し、この気液接触部材に室内の空気を送風し、電解水に接触させた空気を室内に吹き出す空気除菌装置の制御方法において、
前記電極或いは前記気液接触部材の使用時間以外の性能劣化要素を取得し、この性能劣化要素により使用時間を重み付けした総量に基づき、前記電極或いは前記気液接触部材のメンテナンス時期を検出し、メンテナンス時期を報知することを特徴とする空気除菌装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２０２６７４（Ｐ２００７−２０２６７４Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３０２１（Ｐ２００６−２３０２１）
【出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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