專利名稱：電解銀析出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過將銀離子析出到水中而制備銀離子滅菌水的電解銀析出裝置，更具體地說涉及能夠檢測異常狀況如通過溶解減短銀電極和/或使銀電極變細(xì)的析出裝置。
通常已經(jīng)知道有一種電解銀析出裝置，其中一對銀電極由當(dāng)作為陽極時將銀析出到水中的材料構(gòu)成(銀、銀合金等)，并且電解電壓的極性周期性地改變，以便阻礙鈣或類似元素淀積到電極上。
在這種電解銀溶解裝置的連續(xù)電解過程中，由于銀離子從銀電極被析出到水中，所以銀電極逐漸變細(xì)，并且最終完全消失。
然而，由于現(xiàn)有技術(shù)的電解銀析出裝置沒有檢測異常狀況如減短銀電極和使銀電極變細(xì)的裝置，所以存在這樣的問題，即使電解銀析出裝置工作，也不再能得到銀離子滅菌水。
作為解決該問題的一個措施，可以考慮周期性地更換銀電極。然而，由于銀的析出量根據(jù)電解電流而變化，所以該方法存在這樣的問題，即不能在最佳時間更換銀電極。
鑒于以上情況提出了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種電解銀析出裝置，它能夠可靠地檢測銀電極的異常狀況，從而在最佳時間更換銀電極。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種電解銀析出裝置，它能夠在僅當(dāng)需要得到銀離子滅菌水時使裝置工作。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種電解銀析出裝置，它能夠使銀的析出量保持恒定。
本發(fā)明的第四個目的是提供一種電解銀析出裝置，它能夠使銀離子滅菌水中的銀濃度保持恒定。
本發(fā)明的第五個目的是提供一種電解銀析出裝置，它能夠很容易地轉(zhuǎn)換極性。
本發(fā)明的第六個目的是提供一種電解銀析出裝置，它能夠通過簡單的電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個異常檢測電路。
本發(fā)明的第七個目的是提供一種電解銀析出裝置，它能夠構(gòu)成一個高精度異常檢測電路。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的可以通過一種電解銀析出裝置實現(xiàn)，該裝置包括一對銀電極；用于將DC電解電壓施加在兩個電極之間的電解電源；用于對電解電源進行接通/切斷控制的電源控制電路；用于控制在兩個電極之間流動的電解電流，從而控制銀的析出量的電流控制電路；用于轉(zhuǎn)換電解電壓極性的極性轉(zhuǎn)換電路；用于驅(qū)動極性轉(zhuǎn)換電路的驅(qū)動電路；以及用于根據(jù)流向銀電極的電流的變化檢測銀電極的異常狀況的異常狀況檢測電路。
在本發(fā)明的一個最佳實施例中，電源控制電路包括用于檢測饋送水或銀離子滅菌水的流動的檢測電路，由此提供電解電源的接通/切斷控制。
在本發(fā)明的另一個最佳實施例中，電源控制電路包括一個恒流電路。
在本發(fā)明的第三最佳實施例中，電源控制電路包括一個用于根據(jù)饋送水或銀離子滅菌水的流率來控制電解電流的電路。
在本發(fā)明的第四最佳實施例中，驅(qū)動電路包括用于在每個預(yù)定的時間間隔驅(qū)動極性轉(zhuǎn)換電路的定時器電路。
在本發(fā)明的第五最佳實施例中，異常狀況檢測電路包括用于當(dāng)電解電流降低到低于一個允許值時，檢測異常狀況的電路。
在本發(fā)明的第六最佳實施例中，異常狀況檢測電路包括這樣一個電路，該電路的兩端分別與陽極的相對端相連，并且當(dāng)在該陽極的相對端之間流動的電解電流降低到低于一個允許值時，檢測異常狀況。
根據(jù)本發(fā)明，異常狀況檢測電路包括在裝置中，用于根據(jù)流向銀電極的電流變化檢測銀電極的異常狀況。因此，能夠可靠地檢測銀電極的異常狀況，并在最佳時間更換銀電極。結(jié)果，該裝置克服了這樣的缺點，即不能從電解容器中得到想要的銀離子滅菌水。
此外，根據(jù)本發(fā)明，電源控制電路包括一個檢測電路，用于檢測饋送水或銀離子滅菌水的流動，從而向電解電源提供接通/切斷控制。因此，可以在僅當(dāng)需要銀離子滅菌水時使裝置工作。
此外，根據(jù)本發(fā)明，電流控制電路包括恒流電路。因此，可以保持銀的析出量恒定。
此外，根據(jù)本發(fā)明，電流控制電路包括根據(jù)饋送水或銀離子滅菌水的流率來控制電解電流的電路。因此，可以保持銀離子滅菌水的銀離子濃度恒定。
此外，根據(jù)本發(fā)明，驅(qū)動電路包括用于在每個預(yù)定的時間間隔驅(qū)動極性轉(zhuǎn)換電路的定時器電路。因此，極性轉(zhuǎn)換可以自動完成。
此外，根據(jù)本發(fā)明，異常狀況檢測電路包括用于當(dāng)電解電流降低到低于一個允許值時，檢測異常狀況的電路。因此，可以用簡單的電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成異常狀況檢測電路。
此外，根據(jù)本發(fā)明，異常狀況檢測電路包括這樣一個電路，該電路的兩端分別與陽極的相對端相連，并且當(dāng)在該陽極的相對端之間流動的電解電流降低到低于一個允許值時，檢測異常狀況。因此，可以通過直接檢測陽極消耗狀態(tài)進一步提高檢測精度。
下面參照附圖更具體地描述本發(fā)明，附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電解銀析出裝置的電路圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的電解銀析出裝置的電路圖；以及圖3(a)用來說明在將銀電極安裝到電解容器上的情況下出現(xiàn)的問題，圖3(b)和(c)分別表示解決問題的方法。
下面將參照附圖描述本發(fā)明。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電解銀析出裝置。在該圖中，來自電解電源1的DC電解電壓施加在一對銀電極E1和E2之間。
如圖1所示，恒流電路2、由光電管TR1和發(fā)光二極管LED組成的電流檢測電路3、晶體管TR2和晶體管TR3連接在電解電源1和銀電極E1和E2的每個之間。光電管TR1的集電極與檢測銀電極E1和E2的異常狀況的異常狀況檢測電路4相連。
如圖1所示，晶體管TR4的集電極與晶體管TR2的基極相連，而晶體管TR5的集電極與晶體管TR3的基極相連。此外，晶體管TR4和TR5二者的發(fā)射極與發(fā)射極接地的晶體管TR6的集電極相連。
如圖1所示，晶體管TR6的基極與檢測電路5相連，該檢測電路用于檢測向電解容器(未示出)提供的饋送水的流動，或檢測從電解容器得到的銀離子滅菌水的流動，從而輸出電解接通/切斷控制信號，因此當(dāng)從檢測電路5輸出電解接通/切斷控制信號時晶體管TR6導(dǎo)通。
如圖1所示，晶體管TR4和TR5的每個基極與定時器電路6相連，該定時器電路用于在每個預(yù)定的時間間隔交替地向端子1PI、2PI提供電流，其方式為當(dāng)電流流向端子1PI時晶體管TR4導(dǎo)通，而當(dāng)電流流向端子2PI時晶體管TR5導(dǎo)通。
還是如圖1所示，晶體管TR4的基極與發(fā)射極接地的晶體管TR7的基極相連，并且晶體管TR5的基極與發(fā)射極接地的晶體管TR8的基極相連。晶體管TR7、TR8的集電極分別與晶體管TR3、TR2的集電極相連。
下面將描述本實施例的工作情況。
在初始狀態(tài)，所有的晶體管TR1、TR2、TR3、TR4、TR5、TR6、TR7和TR8保持截止，因此在這種狀態(tài)下電解電壓不能施加到銀電極E1和E2之間。
在這種狀態(tài)下，當(dāng)檢測電路5檢測到饋送水或銀離子滅菌水的流動時，檢測電路5向晶體管TR6的基極輸出電解接通/切斷控制信號，使晶體管TR6導(dǎo)通。
這時，當(dāng)從定時器電路6向端子1PI輸送電流時，晶體管TR2、TR4和TR7截止。因此，來自電解電源1的電解電流通過恒流電路2、發(fā)光二極管LED、晶體管TR2、銀電極E1、銀電極E2和晶體管TR7流動，并且電解電壓施加在銀電極E1和E2之間，銀電極E1作為陽極，銀電極E2作為陰極。
另一方面，當(dāng)電流從定時器電路6流到端子2PI時，晶體管TR2、TR5和TR8導(dǎo)通。因此，來自電解電源1的電解電流通過恒流電路2、發(fā)光二極管LED、晶體管TR3、銀電極E2、銀電極E1和晶體管TR8流動，并且電解電壓施加在銀電極E2和E1之間，銀電極E2作為陽極，銀電極E1作為陰極。這就是說，銀電極E1和E2的極性顛倒了。
順便提一下，如果極性的轉(zhuǎn)換瞬時完成，那么由于到達電極的信號的時滯和電流變換時間的延遲，有時會引起短路，因此眾所周知，需要在轉(zhuǎn)換極性時以預(yù)定的時間間隔提供相反極性的電流。
此外，當(dāng)通過電解操作一次形成大量的電解水時，甚至在使用期間都最好在電解積累時間的每個預(yù)定的時間間隔通過上述方法轉(zhuǎn)換極性。再者，在一次的用量小的情況下，最好在使用電解裝置期間不轉(zhuǎn)換極性，但是在經(jīng)過積累的預(yù)定時間間隔之后并且停止使用電解裝置時轉(zhuǎn)換極性，從而向總是在下一次電解操作開始時轉(zhuǎn)換極性的電極提供相反極性的電流。
順便提一下，當(dāng)電解電流流向發(fā)光二極管LED時，光電管TR1導(dǎo)通，并且異常狀況檢測電路4通過光電管TR1接地。因此，異常狀況檢測電路4的輸出降為0V，表明銀電極E1和E2不存在異常狀況。
當(dāng)銀離子析出到未示出的電解容器的水中以便制備銀離子滅菌水時，在陽極側(cè)的銀電極E1或E2逐漸被消耗，然后最終完全消失。于是電解電流不再流動，電流檢測電路3中的發(fā)光二極管LED熄滅使得光電管TR1截止。因此，異常狀況檢測電路4的輸出上升到5V，檢測到銀電極E1或E2的異常狀況。
由于能夠可靠地檢測銀電極E1和E2的異常狀況，所以可以在最佳時間更換銀電極E1和E2。另外，由于通過檢測銀離子滅菌水流動的檢測電路5發(fā)出的信號控制電解的接通/切斷，所以可以在僅當(dāng)需要銀離子滅菌水時將電解電壓施加在銀電極E1和E2之間。此外，通過恒流電路2使電解電流保持恒定，從而使銀的析出量保持恒定。再者，由于可以通過由發(fā)光二極管LED和光電管TR1組成的簡單的電流檢測電路3來檢測銀電極E1和E2的異常狀況，因此可以簡化電路結(jié)構(gòu)。
圖2表示下面將要描述的本發(fā)明的第二實施例。與圖1相同的部件或部分用相同的參考號表示，并省略對它們的說明。
在圖2中，一對銀電極E10、E20中的每個都是U形結(jié)構(gòu)，并具有相對的腿端部，銀電極E10、E20的一側(cè)的腿端部P1、P2分別通過晶體管TR2、TR3與電解電源1相連，而電極E10、E20的另一側(cè)的腿端部S1、S2分別與發(fā)射極接地的晶體管TR9和TR10的集電極相連。此外，來自每個恒流電路11、12的恒定電流總是輸入至每個晶體管TR9、TR10的基極，因此晶體管TR9、TR10總是保持導(dǎo)通。
在圖2中，電流檢測電路13包括發(fā)光二極管LED1、LED2和分別與發(fā)光二極管LED1、LED2對應(yīng)的發(fā)射極接地的光電管TR11、TR12，發(fā)光二極管LED1的兩端分別與銀電極E10的相對的腿端部P1、S1相連，發(fā)光二極管LED2的兩端分別與銀電極E20的相對的腿端部P2、S2相連。光電管TR11、TR12的集電極都與異常狀況檢測電路4相連。
下面描述這一最佳實施例的工作情況。
例如，在將銀電極E10用作陽極和將銀電極E20用作陰極的情況下，電解電流從電解電源1流經(jīng)晶體管TR2、銀電極E10、銀電極E20和晶體管TR10，其中通過改變對恒流電路12的設(shè)定值來控制電流值。在這種情況下，由于電阻R1與晶體管TR9的發(fā)射極相連，電解電流不經(jīng)腿端部S1流到晶體管TR9，因此發(fā)光二極管LED2的兩個端子都處于相同的電位。
另一方面，在將銀電極E20用作陽極和將銀電極E10用作陰極的情況下，電解電流從電解電源1流經(jīng)晶體管TR3、銀電極E20、銀電極E10和晶體管TR9，其中通過改變對恒流電路11的設(shè)定值來控制電流值。在這種情況下，由于電阻R2與晶體管TR10的發(fā)射極相連，電解電流不經(jīng)腿端部S2流到晶體管TR10，因此發(fā)光二極管LED2的兩個端子都處于相同的電位。
在將銀電極E10用作陽極和將銀電極E20用作陰極的情況下，如果銀電極E10由于析出銀離子而消耗，并在相對的端部P1和S1之間的一半部分被截斷，那么曾經(jīng)處于等電位的相對的腿端部P1和S1之間將產(chǎn)生電位差。因此，一部分電解電流流經(jīng)發(fā)光二極管LED1和晶體管TR9，由此發(fā)光二極管LED1發(fā)光，使得光電管TR11導(dǎo)通。因此，通常是5V的異常狀況檢測電路4的輸出降低到0V，由此檢測到銀電極E10的異常狀況。另外在將銀電極E20用作陽極的情況下，工作狀況類似，由異常狀況檢測電路4檢測到銀電極E20的異常狀況。
在上述這一實施例的情況下，由于可以直接檢測銀電極E10、E20的截斷狀況，因此與第一實施例相比，檢測精度可以進一步提高。
在上述兩個最佳實施例中，說明了通過恒流電路2、11或12控制電解電流恒定的情況，但是可以根據(jù)饋送水或銀離子滅菌水的流率改變可變電阻部分，以便控制銀的析出量。這樣即使在饋送水或銀離子滅菌水的流率改變時，也總是能保持銀離子滅菌水中的銀濃度恒定。
此外在兩個最佳實施例中，說明了利用定時器電路6在每個預(yù)定的時間間隔轉(zhuǎn)換銀電極E1、E2或E10、E20的極性的情況。另外，可以放置用于測量兩個電極的累積電流的累積表，當(dāng)累積值每次達到設(shè)定值時，進行極性轉(zhuǎn)換。
此外在上述兩個最佳實施例中，說明了通過檢測饋送水或銀離子滅菌水的流動的檢測電路5發(fā)出的信號進行電解接通/切斷的情況。然而，例如在通過利用午夜電能和將制備的水存儲在罐中的制備銀離子滅菌水的系統(tǒng)中，也可以用定時器控制電解的接通/切斷。
雖然在上述兩個最佳實施例中并未具體說明，但是存在這樣的情況，例如如圖3(a)所示，銀電極E僅僅插入電解容器30的側(cè)壁上形成的孔30a中，會擔(dān)心銀離子滅菌水可能從孔30a中泄漏到電解容器30的外面。
解決該問題的一個措施例如如圖3(b)所示，將例如由鈦制成的插塞31壓入孔31a，并將銀電極E安裝在插塞31上，或者如圖3(c)所示，可以將例如由橡膠制成的密封件32放在孔30a中，并將銀電極E插入密封件32，因此如果銀電極E消耗或消失，可以通過密封件32使孔30a封閉。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于放置異常狀況檢測電路根據(jù)流向銀電極的電流變化來檢測銀電極的異常狀況，所以能夠可靠地檢測銀電極的異常狀況，并在最佳時間更換銀電極。因此，本發(fā)明克服了這樣的缺點，即不能從電解容器中形成所需的銀離子滅菌水。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于電源控制電路包括用于檢測饋送水或銀離子滅菌水的流動的檢測電路，從而向電解電源提供接通/切斷控制，因此可以在僅當(dāng)需要銀離子滅菌水時使裝置工作。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于電流控制電路包括恒流電路，因此可以保持銀的析出量恒定。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于電流控制電路包括根據(jù)饋送水或銀離子滅菌水的流率來控制電解電流的電路，因此即使在饋送水或銀離子滅菌水的流率改變時，也總是能保持銀離子滅菌水中的銀濃度恒定。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于驅(qū)動電路包括用于在每個預(yù)定的時間間隔驅(qū)動極性轉(zhuǎn)換電路的定時器電路，因此可以很容易進行極性轉(zhuǎn)換，并可避免鈣淀積到電極上。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于異常狀況檢測電路包括用于當(dāng)電解電流降低到低于一個允許值時，檢測異常狀況的電路，因此可以用簡單的電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成異常狀況檢測電路。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于異常狀況檢測電路包括這樣一個電路，該電路的兩端分別與陽極的相對端相連，并且當(dāng)在該陽極的相對端之間流動的電解電流降低到低于一個允許值時，檢測異常狀況，因此可以通過直接檢測陽極消耗狀態(tài)進一步提高檢測精度。
根據(jù)本發(fā)明的電解銀析出裝置單獨用于形成銀離子滅菌水，但是它也可以與其它裝置結(jié)合，用于其它目的。例如，根據(jù)本發(fā)明的電解銀析出裝置可以通過將析出裝置放在置于水道的噴射流的上游，用作清潔例如壩、水庫和養(yǎng)殖海區(qū)的裝置。由于補充了氧，抑制了絕氧分解，防止了鐵、錳、磷、氮等的析出，產(chǎn)生的噴氣流的作用避免了污染的形成，以及抑制水中細(xì)菌的生長，所以清潔裝置可以改善海洋生物的生活環(huán)境。此外，由于析出的銀成分對蒸汽機的噴氣流不能到達的區(qū)域中的水進行了滅菌，因此它適合于用作封閉水域的清潔裝置。
權(quán)利要求
1.一種電解銀析出裝置，包括一對銀電極；用于將DC電解電壓施加在兩個電極之間的電解電源；用于對電解電源進行接通/切斷控制的電源控制電路；用于控制在兩個電極之間流動的電解電流，從而控制銀的析出量的電流控制電路；用于轉(zhuǎn)換電解電壓極性的極性轉(zhuǎn)換電路；用于驅(qū)動極性轉(zhuǎn)換電路的驅(qū)動電路；以及用于根據(jù)流向銀電極的電流的變化檢測銀電極的異常狀況的異常狀況檢測電路。
2.如權(quán)利要求1的電解銀析出裝置，其中電源控制電路包括用于檢測饋送水或銀離子滅菌水的流動的檢測電路，由此提供電解電源的接通/切斷控制。
3.如權(quán)利要求1或2的電解銀析出裝置，其中電源控制電路包括一個恒流電路。
4.如權(quán)利要求1或2的電解銀析出裝置，其中電源控制電路包括一個用于根據(jù)饋送水或銀離子滅菌水的流率來控制電解電流的電路。
5.如權(quán)利要求1至4的任何一項的電解銀析出裝置，其中驅(qū)動電路包括用于在每個預(yù)定的時間間隔驅(qū)動極性轉(zhuǎn)換電路的定時器電路。
6.如權(quán)利要求1至5的任何一項的電解銀析出裝置，其中異常狀況檢測電路包括用于當(dāng)電解電流降低到低于一個允許值時，檢測異常狀況的電路。
7.如權(quán)利要求1至5的任何一項的電解銀析出裝置，其中異常狀況檢測電路包括這樣一個電路，該電路的兩端分別與陽極的相對端相連，并且當(dāng)在該陽極的相對端之間流動的電解電流降低到低于一個允許值時，檢測異常狀況。
全文摘要
一種電解銀析出裝置，包括一對銀電極；用于將DC電解電壓施加在兩個電極之間的電解電源；用于對電解電源進行接通/切斷控制的電源控制電路；用于控制在兩個電極之間流動的電解電流，從而控制銀的析出量的電流控制電路；用于轉(zhuǎn)換電解電壓極性的極性轉(zhuǎn)換電路；用于驅(qū)動極性轉(zhuǎn)換電路的驅(qū)動電路；以及用于根據(jù)流向銀電極的電流的變化檢測銀電極的異常狀況的異常狀況檢測電路。
文檔編號C25C1/00GK1157338SQ9610345
公開日1997年8月20日 申請日期1996年2月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月15日
發(fā)明者T·岡崎 申請人:Omco有限公司