CN101044095A - 金属离子溶出组件以及具有该组件的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的金属离子溶出组件具有多个电极(102、103)、在所述电极间施加电压的驱动电路(未图示)、以及对所述驱动电路如下进行控制的控制电路(未图示)，即，使得施加在所述电极间的电压的极性周期性翻转，并且，在从施加在所述电极间的电压的极性翻转后到经过既定时间为止的期间为所述电极中流通的电流的电流值为第1电流值的第1电流模式，之后变成所述电极中流通的电流的电流值为与第1电流值不同的第2电流值的第2电流模式。
Description
技术领域
本发明涉及使具有抗菌性的金属离子溶出到水中的金属离子溶出组件以及使用含有通过该金属离子溶出组件溶出的金属离子的水的设备。
背景技术
近年来，随着女性就业率的提高和夫妻加一个孩子的三口之家的增多，白天家中无人的家庭的数量在增加，这种家庭进行室内晾晒的机率增加。此外，即使对于白天有人在家的家庭来说，遇到雨天时仍要进行室内晾晒。这种室内晾晒与露天晾晒相比，容易在洗涤物上滋生细菌和霉菌。特别是在梅雨等高湿低温季节，洗涤物的干燥需要很长时间时，这种趋向更为显著。在滋生情况严重时，洗涤物还会散发臭味。因此，平常不得不进行室内晾晒的家庭强烈希望能够对布类进行抗菌处理以抑制细菌和霉菌的滋生。
因此近来，对纤维实施了抗菌防臭加工或抑菌加工的衣类在增多。但是，要使家庭内的纤维制品全部经过抗菌防臭加工是困难的。而且，抗菌防臭加工的效果会随着洗涤次数的增加而降低。
为此，人们提出了每次进行洗涤时对洗涤物进行抗菌处理的技术。例如，专利文献1记载了装备有能够产生具有杀菌能力的金属离子的离子发生设备的电动洗衣机。此外，专利文献2记载了具有向清洗水中添加银离子的银离子添加组件的洗衣机。
作为具有抗菌性的金属离子，银离子、铜离子等已为人们所知。特别是银离子，自古人们就知道具有杀菌作用。具有抗菌性的金属离子具有比氯稳定、杀菌效果持续、不生成有害物质等特点。
通常，金属离子的溶出可使用电极式金属离子溶出组件进行。对于电极式金属离子溶出组件来说，通过在电极间施加电压，电流在电极间流通，根据库仑定律，金属离子将从作为阳极的电极中溶出。通常，所溶出的金属离子的浓度是靠电极间流动的水的水量和电极中流通的电流进行控制的。
此外，作为电极式金属离子溶出组件，通常会发生碳酸钙等附着到作为阴极的电极上的所谓水垢附着问题，因此，一般是使施加在电极间的电压的极性周期性翻转而使阳极和阴极周期性变换以防止水垢的附着。
专利文献1：实开平5-74487号公报
专利文献2：特开2001-276484号公报
电极式金属离子溶出组件在溶出的金属离子例如为银离子时，阳极电极使用的是银电极或含银电极，当将其与阴极电极一起放入水中并在电极间施加电压时，将在阳极电极上发生Ag→Ag++e-的反应，使银离子(Ag+)溶出到水中。随着银离子(Ag+)不断溶出，阳极电极将不断损耗。
另一方面，对于阴极电极来说，无论电极为何种材质，均会在发生H++e-→1/2H2的反应而产生氢气的同时，在电极表面析出由水中溶存成分构成的水垢(碳酸钙和碳酸镁等)。此外，阳极电极的成分金属的氯化物和硫化物也会在阴极电极的表面析出。因此，随着电极式金属离子溶出组件的长期使用，水垢和金属氯化物、金属硫化物会厚厚地堆积在阴极电极的表面，妨碍金属离子的溶出。于是，将导致金属离子的溶出量变得不稳定，电极的损耗不均匀。
此外，即便阴极电极上不附着水垢，有时也会由于水质的关系而导致金属离子的溶出效率降低。例如，在水的硬度高、水的导电率高、水的氯化物离子浓度高等场合，即便阴极电极的表面没有水垢析出，也会发生金属离子的溶出量减少、金属离子浓度降低的问题。
如上所述，不仅水垢的附着，水质不良也会导致金属离子的溶出效率降低。对于水垢的附着，虽然如上所述使施加在电极间的电压的极性周期性翻转而使得阳极和阴极周期性变换，可在一定程度上加以防止，但在实际环境下，这种水垢的附着和水质不良导致金属离子溶出效率降低的机理错综复杂，而且彼此间还具有相辅相成的作用，会出现无法充分防止水垢附着从而导致金属离子的溶出效率进一步降低的问题。
一般来说，增大电极中流通的电流的值能够改善防止水垢附着的效果以及金属离子的溶出效率，但会带来电极损耗加剧、电极寿命缩短的问题以及金属离子溶出浓度过高的问题。若金属离子溶出浓度过高，则会产生经装备有电极式金属离子溶出组件的洗衣机洗涤的衣类变色等问题。
发明内容
本发明是针对上述问题而提出的，其目的是，提供一种金属离子的溶出能够长期高效率地稳定地进行的金属离子溶出组件以及具有该组件的设备。
为实现上述目的，本发明所涉及的金属离子溶出组件具有多个电极以及在所述电极间施加电压的驱动电路，通过在所述电极间施加电压而从作为阳极的电极上溶出金属离子的金属离子溶出组件，其特征是，具有对所述驱动电路如下进行控制的控制电路，即，使得施加在所述电极间的电压的极性周期性翻转，并且，在从施加在所述电极间的电压的极性翻转后到经过既定时间为止的期间为所述电极中流通的电流的电流值为第1电流值的第1电流模式，之后变成所述电极中流通的电流的电流值为与第1电流值不同的第2电流值的第2电流模式。
按照这种方案，通过将第1电流值设定为防止水垢附着的最佳电流值，将第2电流值根据水质设定为使金属离子溶出效率达到最佳的电流值，便能够在施加在电极间的电压的极性翻转后的电压施加初期防止水垢的附着，并且，能够防止施加在电极间的电压的极性翻转后的电压施加初期经过后电极中流通的电流过大。由此，可使施加在电极间的电压的极性翻转后的电压施加初期经过后金属离子的溶出稳定，而且不会发生电极寿命缩短的问题和金属离子溶出浓度过高的问题。因此，能够使金属离子的溶出长期高效率地稳定地进行。
此外，从防止发生电极寿命缩短的问题和金属离子溶出浓度过高的问题的角度来说，最好是，使第1电流值大于第2电流值。
此外，从防止发生电极寿命缩短的问题和金属离子溶出浓度过高的问题的角度来说，最好是，使第1电流模式的时间短于第2电流模式的时间。
此外，最好是，所述驱动电路在第1电流模式期间进行恒压驱动，在第2电流模式期间进行恒流驱动。使所述驱动电路在第1电流模式期间进行恒压驱动，可使得第1电流模式期间产生与水质和电极间状态相适应的最大电流，提高防止水垢附着的效果。
此外，最好是，施加在所述电极间的电压的极性是中间隔着电压施加休止期进行周期性翻转的。按照这种方案，在电压施加休止期，从电压施加休止期之前为阳极的电极中溶出的金属离子能够远离到距该电极足够远的位置，因此，即便该电极在电压施加休止期之后变成阴极，也不会将电压施加休止期之前溶出的金属离子吸引回来。其结果，不会造成为溶出金属离子而消耗的电能的浪费，而且能够避免金属离子达不到所希望的总量的情况发生。此外，在将本发明所涉及的金属离子溶出组件组装在设备中使用的场合，通过设置电压施加休止期，能够降低金属离子在水中的浓度的离散性。因此，在溶出的金属离子为具有抗菌性的金属离子时，很容易做到在很宽的范围内均匀地发挥抗菌效果。
此外，最好是，从第1电流模式中间经过电压施加休止期转移到第2电流模式。按照这种方案，施加在电极间的电压的极性转换之前为阴极的电极上所析出的水垢等，由于在第1电流模式期间从施加在电极间的电压的极性转换后变成阳极的电极上溶出金属离子而能够从该电极上剥离。而且，从该电极上剥离的水垢在电压施加体止期期间能够远离到距与该电极相向的电极足够远的位置，因此，剥离后的水垢难以再次附着。由此，可防止水垢等堆积在电极表面，能够使金属离子稳定地溶出。
此外，最好是，在所述电压施加休止期期间将所述电极间短路。按照这种方案，可使电压施加休止期期间的电极间的残留电位差完全变成零，因而能够防止电压施加休止期期间析出水垢。
此外，最好是，具有对存在于所述电极间的水的水质进行检测的水质检测部，所述控制电路根据所述水质检测部所检测到的水质改变第1电流值和第2电流值中的至少一个。按照这种方案，无论所使用的水的水质如何，均能够始终恰当地防止水垢的附着以及/或者始终保证恰当的金属离子溶出浓度。
此外，最好是，具有对存在于所述电极间的水的水质进行检测的水质检测部，所述控制电路根据所述水质检测部所检测到的水质，改变第1电流模式的时间与第2电流模式的时间的时间比、与施加在所述电极间的电压的极性翻转周期之中的至少一个。按照这种方案，即使受电路等的制约而电流值存在上限，但无论所使用的水的水质如何，均能够始终恰当地防止水垢的附着以及/或者始终保证恰当的金属离子溶出浓度。
此外，最好是，所述水质检测部对水的硬度、水的导电率、以及水的氯化物离子浓度之中的至少一种进行检测。由于金属离子溶出效率与水的硬度、水的导电率以及水的氯化物离子浓度有关，因此，按照这种方案，无论所使用的水的水质如何，均能够始终保证恰当的金属离子溶出浓度。
此外，最好是，所述水质检测部是通过对所述电极间的电压和所述电极中流通的电流之中的至少一个进行检测来检测水质的。按照这种方案，水质检测部能够以比较简单且低廉的电路实现。
此外，最好是，所溶出的金属离子的一部分或全部是银离子、铜离子或锌离子之中的某一种。按照这种方案，能够利用银离子、铜离子或锌离子的优异的杀菌效果和防霉效果。
此外，为实现上述目的，本发明所涉及的设备以具有上述某一种金属离子溶出组件而构成。作为本发明所涉及的设备的一个例子，可列举出洗衣机。
根据本发明，能够提供金属离子的溶出能够长期高效率地稳定地进行的金属离子溶出组件以及具有该组件的设备。
附图说明
图1是本发明所涉及的金属离子溶出组件所具有的离子溶出部的俯视剖视图。
图2是本发明所涉及的金属离子溶出组件所具有的电极的立体图。
图3是本发明所涉及的金属离子溶出组件的电路构成图。
图4是第1实施方式中的各部信号和电极中流通的电流的时序图。
图5是第2实施方式中的各部信号和电极中流通的电流的时序图。
图6是第3实施方式中的各部信号和电极中流通的电流的时序图。
图7是第4实施方式中的各部信号和电极中流通的电流的时序图。
图8是溶出效率与水的硬度的关系图。
图9是溶出效率与水的导电率的关系图。
图10是溶出效率与水的氯化物离子浓度的关系图。
图11A、图11B、图11C是根据水质改变电流值时电极中流通的电流的时序图。
图12A、图12B是根据水质改变第1电流模式与第2电流模式的时间比时电极中流通的电流的时序图。
图13A、图13B是根据水质改变极性翻转周期和时间比二者时电极中流通的电流的时序图。
图14是本发明所涉及的洗衣机的纵向剖视图。
附图标记的说明
1 工频电源
2 绝缘变压器
3 全波整流电路
4 稳压电路
5 恒流电路
6 主控制部
7 电流值设定电路
8 电压值设定电路
9 电压检测电路
10 电流检测电路
100 离子溶出部
101 外壳
102、103 电极
104 流入口
105 流出口
106、107 电极保持部件
108、109 接线端子
C1 滤波电容器
Q1～Q4 NPN型晶体管
R1、R2 电阻器
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式结合附图进行说明。首先，对本发明所涉及的金属离子溶出组件所具有的离子溶出部的构造进行说明。离子溶出部的俯视剖视图示于图1，电极的立体图示于图2。
离子溶出部100具有外壳101。外壳101在其长度方向上的一端具有水的流入口104，另一端具有水的流出口105。
此外，离子溶出部100在其外壳101内具有两片电极102、103。在外壳101的内部，以顺沿于从流入口104向流出口105流动的水流的状态，两片片状电极102、103相向设置。
当在外壳101中存在有水的状态下在电极102、103之间施加既定的电压时，将从作为阳极的电极上溶出电极构成金属的金属离子。作为电极102、103的一个例子，可采用大小为20mm×50mm、厚度为1mm左右的银片，它们借助于电极保持部件106、107隔开大约5mm的距离设置。此外，电极102和接线端子108以及电极103和接线端子109分别由相同的金属材料成形为一体而成。
当边进行恒流控制而使通水中的电流值为29mA边在电极102、103之间施加电压时，能够产生通水量为20L/分钟且银离子浓度约为90ppb的含有银离子的水。这将意味着，即使以近似于自来水的水压通水，也能够产生含有足以发挥抗菌性的浓度的银离子的水。
电极102、103的材料并不限于银。只要是能够产生具有抗菌性的金属离子的金属即可。除了银之外，也可以选择铜、铜银合金、锌等材料。从银电极中溶出的银离子、从铜电极中溶出的铜离子、以及从锌电极中溶出的锌离子可发挥优异的杀菌效果和防霉效果。从银铜合金中能够同时溶出银离子和铜离子。
对于离子溶出部100，可通过是否在电极102、103之间施加电压来决定金属离子的溶出/非溶出。此外，通过对电极中流通的电流和电压施加时间进行控制，可控制金属离子的溶出量。与从作为一般抗菌材料使用的沸石等金属离子载体上溶出金属离子的释放方式相比，是否投放金属离子以及金属离子浓度的调节均靠电气方式进行，因而使用起来更为方便。
下面，对本发明所涉及的金属离子溶出组件的电路构成进行说明。本发明所涉及的金属离子溶出组件的电路构成示于图3。
绝缘变压器2将从一次侧工频电源1输入的100V的交流电压降低到既定交流电压而从二次侧输出，并且，为了安全，一次侧与二次侧之间是绝缘的。绝缘变压器2的输出电压经全波整流电路3整流、滤波电容器C1滤波后，由稳压电路4输出恒定电压。
稳压电路4输出的恒定电压经电阻器R1提供给恒流电路5。恒流电路5的作用是，即使电极102、103之间的电阻值发生变化也能够输出既定大小的电流。
在恒流电路5的输出侧，有NPN型晶体管Q1的集电极和NPN型晶体管Q2的集电极与之相连。此外，NPN型晶体管Q1的发射极和NPN型晶体管Q3的集电极连接在一起并连接到电极102上，NPN型晶体管Q2的发射极和NPN型晶体管Q4的集电极连接在一起并连接到电极103上。此外，NPN型晶体管Q3的发射极和NPN型晶体管Q4的发射极连接在一起并通过电阻器R2接地。而且，由微计算机等构成的主控制部6输出的控制信号S1～S4分别输入到NPN型晶体管Q1～Q4的基极。
当控制信号S1和S4为高电平信号、控制信号S2和S3为低电平信号时，NPN型晶体管Q1和Q4导通，NPN型晶体管Q2和Q3关断。在该状态下，电极102上施加的是正电压，电极103上施加的是负电压。其结果，电极102成为阳极，电极103成为阴极，电流从作为阳极的电极102向作为阴极的电极103流动。由此，从金属离子溶出组件上产生阳离子的抗菌性金属离子和阴离子。
另一方面，当控制信号S1和S4为低电平信号、控制信号S2和S3为高电平信号时，NPN型晶体管Q1和Q4关断，NPN型晶体管Q2和Q3导通。在该状态下，电极102上施加的是负电压，电极103上施加的是正电压。其结果，电极103成为阳极，电极102成为阴极，电流从作为阳极的电极103向作为阴极的电极102流动。由此，从金属离子溶出组件上产生阳离子的抗菌性金属离子和阴离子。
电压检测电路9对恒流电路5的输出电压进行检测，将该检测结果输出给主控制部6。电流检测电路10对流经电阻器R2的电流进行检测，将该检测结果输出给主控制部6。电压值设定电路8按照来自主控制部6的指示对稳压电路4的输出电压值进行设定。电流值设定电路7按照来自主控制部6的指示对恒流电路5的输出电流值进行设定。
下面，对本发明所涉及的金属离子溶出组件的工作原理进行说明。首先，对本发明所涉及的金属离子溶出组件的第1实施方式所涉及的工作原理结合图3和图4进行说明。图4是本发明所涉及的金属离子溶出组件进行第1实施方式所涉及的动作时的各部信号及电极中流通的电流的时序图。
主控制部6中内装有计数器(未图示)，依据该计数器的计数值在内部生成模式转换信号S5。模式转换信号S5是高电平和低电平周期性变换的信号。此外，模式转换信号S5的高电平和低电平是彼此不同的值。
主控制部6依据模式转换信号S5生成控制信号S1～S4，将控制信号S1～S4分别输出给NPN型晶体管Q1～Q4。控制信号S1、S4和控制信号S2、S3相互变换为高电平和低电平。而且，控制信号S1～S4分别在模式转换信号S5翻转而出现上升沿时进行翻转。于是，在区间T1、T3、T5，电极102成为阳极，电极103成为阴极，电流从作为阳极的电极102向作为阴极的电极103流动，而在区间T2、T4，电极103成为阳极，电极102成为阴极，电流从作为阳极的电极103向作为阴极的电极102流动。如上所述，施加在电极间的电压的极性周期性翻转，因而能够防止水垢的附着。
此外，主控制部6在模式转换信号S5为高电平时，对电流值设定电路7这样进行控制，即，使得恒流电路5输出的电流的值比模式转换信号S5为低电平时大。在模式转换信号S5为高电平时，主控制部6对电流值设定电路7进行控制而使得电极中流通的电流Io达到预先设定的第1电流值，在模式转换信号S5为低电平时，主控制部6对电流值设定电路7进行控制而使得电极中流通的电流Io达到比第1电流值大的预先设定的第2电流值。由此，在模式转换信号S5为高电平时，电极中流通的电流Io的值要比模式转换信号S5为低电平时大。
通过使施加在电极间的电压的极性翻转后的电压施加初期电极中流通的电流增大，可提高防止水垢附着的效果。此外，由于能够在施加在电极间的电压的极性翻转后的电压施加初期防止水垢的附着，因此，施加在电极间的电压的极性翻转后的电压施加初期经过之后金属离子的溶出稳定。使施加在电极间的电压的极性翻转后的电压施加初期电极中流通的电流增大之所以能够提高防止水垢附着的效果，其机理可以考虑是由于，在施加在电极间的电压的极性翻转后变成阳极的电极上，因水垢附着面的银等金属电极的溶出而使得水垢与电极之间的结合力减弱，以及水垢与电极表面之间存在电动斥力。
随着电极中流通的电流的增大，会发生电极寿命缩短的问题和金属离子溶出浓度过高的问题，因此，本发明所涉及的金属离子溶出组件中，仅在施加在电极间的电压的极性翻转后的电压施加初期电极中有大电流流通。因此，在区间T1～T5的各个区间，使得第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io的值(第1电流值)大于第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io的值(第2电流值)。此外，为了避免发生电极寿命缩短的问题和金属离子溶出浓度过高的问题，最好是，使第1电流模式m1的时间短于第2电流模式m2的时间。
在上述实施方式中，在区间T1～T5的各个区间，第1电流模式m1期间和第2电流模式m2期间均为恒流驱动，但也可以设计成，在区间T1～T5的各个区间，第1电流模式m1期间为恒压驱动，第2电流模式m2期间为恒流驱动。在采取恒压驱动的场合，主控制部6对电流值设定电路7和电压值设定电路8进行的控制使得电压检测电路9所检测的电压恒定。在第1电流模式m1期间采取恒压驱动，可使得第1电流模式m1期间有与水质和电极间状态相适应的最大电流流通，进一步提高防止水垢附着的效果。在上述实施方式中，在区间T1～T5的各个区间，由于第1电流模式m1期间和第2电流模式m2期间均为恒流驱动，因而也可以不设置电压值设定电路8。
所谓恒压驱动，是指即使电极间的电阻值发生变化也能够控制电压保持恒定的值，但是，电源电压的波动、温度引起的电路零部件电阻的变化等因素会使电极间的电压值改变，要达到完全恒定是困难的。此外，在由于电极间的电阻值显著降低等原因而有可能有超出容许范围的电流流通时，有必要将电压降低。在这里，将恒压驱动定义为，即使出现这种情况，即使电极间的电阻值发生变化也不必改变电压而能够控制施加在电极间的电压大致恒定。所谓恒流控制，是指即使电极间的电阻值发生变化也能够控制电流值保持恒定，但是，电极表面产生气泡、电极的振动引起电极间距离的变化等会导致电极间的电阻值经常变化，因此，要完全达到恒定是困难的，电流多少会发生变化。此外，有时由于电阻值显著提高，会出现在电路的容许范围的电压下不能产生恒定的电流而电流降低的情况。在这里，将恒流驱动定义为，即便出现这种情况，通过与电极间电阻值的变化相对应地改变电压，大体上在电阻值增加时将电压提高，在电阻值减小时将电压降低，从而使电极间的电流值稳定。
下面，对本发明所涉及的金属离子溶出组件的第2实施方式所涉及的工作原理结合图3和图5进行说明。图5是本发明所涉及的金属离子溶出组件进行第2实施方式所涉及的动作时的各部信号及电极中流通的电流的时序图。对于图5中与图4相同的部分赋予相同的编号并将其详细说明省略。
模式转换信号S5是在从低电平变换为高电平时从低电平经过既定时间的中间电平而变换为高电平的信号。在模式转换信号S5为中间电平时，主控制部6使控制信号S1～S4全部变成低电平。由此，施加在电极间的电压的极性将经过电压施加休止期RT后再进行翻转。
在电压施加休止期RT内，从电压施加休止期RT之前为阳极的电极上溶出的金属离子能够远离到距该电极足够远的位置，因此，即使该电极在电压施加休止期RT之后变成阴极，也不会将电压施加休止期RT之前溶出的金属离子吸引回来。其结果，不会造成为溶出金属离子而消耗的电能的浪费，而且还能够避免金属离子达不到所希望的总量的情况发生。此外，在将本发明所涉及的金属离子溶出组件组装在设备中使用的场合，通过设置电压施加休止期RT，可降低金属离子在水中的浓度的离散性。因此，在溶出的金属离子为具有抗菌性的金属离子时，很容易做到在很宽的范围内均匀地发挥抗菌效果。
下面，对本发明所涉及的金属离子溶出组件的第3实施方式所涉及的工作原理结合图3和图6进行说明。图6是本发明所涉及的金属离子溶出组件进行第3实施方式所涉及的动作时的各部信号及电极中流通的电流的时序图。对于图6中的与图5相同的部分，赋予相同的编号并将其详细说明省略。
主控制部6使控制信号S1～S4在模式转换信号S5翻转出现下降沿之后的既定期间内为低电平，因此，从第1电流模式m1经过电压施加休止期rt转移到第2电流模式m2。由此，从施加在电极间的电压的极性转换之前为阴极的电极上析出的水垢等，由于在第1电流模式m1期间从施加在电极间的电压的极性转换之后为阳极的电极溶出金属离子而从该电极上剥离。并且，由于从该电极上剥离的水垢在电压施加休止期rt内能够远离到距与该电极相向的电极足够远的位置上，因此，剥离后的水垢难以再次附着。由此，可防止水垢等堆积在电极表面，能够使金属离子稳定地溶出。
下面，对本发明所涉及的金属离子溶出组件的第4实施方式所涉及的工作原理结合图3和图7进行说明。图7是本发明所涉及的金属离子溶出组件进行第4实施方式所涉及的动作时的各部信号及电极中流通的电流的时序图。对于图7中的与图5相同的部分，赋予相同的编号并将其详细说明省略。
第4实施方式与上述第2实施方式的不同点在于，模式转换信号S5为中间电平时控制信号S1和S2变成低电平、控制信号S3和S4变成高电平。这样，在电压施加休止期RT内，电极102、103之间短路，使得电极102、103之间的电位差为零。电压施加休止期RT内电极102、103之间的残留电位差是即便是微量也能够使水垢析出的重要原因，因此，使电极102、103之间短路而使得电极102、103之间的残留电位差完全为零，以防止电压施加休止期RT内有水垢析出。
在第3实施方式的电压施加休止期rt内，同样也可以使控制信号S1和S2为低电平、使控制信号S3和S4为高电平，从而使电极102、103之间短路，使得电极102、103之间的残留电位差完全为零。
下面，就第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io的值(第2电流值)的设定进行说明。如在“背景技术”中已说明的，不仅水垢的附着，水质不良也会导致金属离子的溶出效率降低。
溶出效率与水质的要素之一的硬度之间的关系示于图8，溶出效率与水质要素之一的水的导电率之间的关系示于图9，溶出效率与水质要素之一的水的氯化物离子浓度之间的关系示于图10。在图8～图10中，以日本的自来水标准水质(硬度100mg/L，导电率340S/cm，氯化物离子浓度54mg/L)为基准，将使用这种水质的水且金属离子溶出组件的电极中流通的电流值为29mA时的金属离子溶出效率作为100％，电极的尺寸相同，施加在金属离子溶出组件的电极间的电压的施加模式相同。
此外，在图8～图10中，特性曲线A1～A3是使金属离子溶出组件的电极中流通的电流值为29mA时的特性曲线，特性曲线A4～A6是使金属离子溶出组件的电极中流通的电流值为94mA时的特性曲线。
由图8～图10可知，水的硬度越高、水的导电率越高、水的氯化物离子浓度越高，金属离子溶出效率越低。此外，对特性曲线A1～A3与特性曲线A4～A6进行比较时可知，通过增加金属离子溶出组件的电极中流通的电流值，可改善金属离子溶出效率。
因此，根据水质来设定第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io的值(第2电流值)，能够始终保证恰当的金属离子溶出浓度。
为此，在本发明所涉及的金属离子溶出组件中，使第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io的值(第2电流值)根据水质而变化。
例如，在使用导电率小的水质的水的场合，如图11A所示，使第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io的值(第2电流值)减小，在使用导电率大的水质的水的场合，如图11C所示，使第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io的值(第2电流值)增大。
此外，水垢是否容易析出也会因水质而不同，因此，根据水质来设定第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io的值(第1电流值)，能够始终恰当地防止水垢的附着。因此，还可以根据水质改变第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io的值(第1电流值)。
在使用水垢容易析出的水质的水的场合，如图11A或图11C所示，使第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io(第1电流值)增大即可，在使用水垢难以析出的水质的水的场合，如图11B所示，使第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io(第1电流值)减小即可。
此外，在图11A～图11C中，是根据水质改变电流值的设定值的，但也可以根据水质改变第1电流模式m1的时间与第2电流模式m2的时间的时间比。
例如，在使用导电率大且水垢容易析出的水质的水的场合，如图12A所示，使第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io的值(第1电流值)、第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io的值(第2电流值)增大即可，在使用导电率大且水垢非常容易析出的水质的水的场合，如图12B所示，在使第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io的值(第1电流值)、第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io值(第2电流值)增大的同时，使第1电流模式m1的时间与第2电流模式m2的时间的时间比增大即可。
虽说水垢的析出越容易，将第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io的值(第1电流值)设定得越大即可，但由于受电路等因素的制约，很多情况下电流值存在着上限。在这种电流值存在上限的场合，如上所述根据水质改变第1电流模式m1的时间与第2电流模式m2的时间的时间比是有用的。
可以考虑采取这样的方案，即，在每次使用具有本发明所涉及的金属离子溶出组件的设备时，将第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io的值(第1电流值)、第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io的值(第2电流值)、或者第1电流模式m1的时间与第2电流模式m2的时间的时间比设定为最佳值。此外，也可以考虑采取这样的方案，即，将输入有关水质的信息的机构设置在具有本发明所涉及的金属离子溶出组件的设备中，根据所输入的有关水质的信息将第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io的值(第1电流值)、第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io的值(第2电流值)、或者第1电流模式m1的时间与第2电流模式m2的时间的时间比设定为最佳值。但是，最好是采取这样的方案，即，本发明所涉及的金属离子溶出组件本身具有对水质进行检测的水质检测部，根据检测到的水质将第1电流模式m1期间电极中流通的电流Io的值(第1电流值)、第2电流模式m2期间电极中流通的电流Io的值(第2电流值)、或者第1电流模式m1的时间与第2电流模式m2的时间的时间比设定为最佳值。
此外，改变施加在电极间的电压的极性翻转周期也能够应对不同的水质。例如，若在保持第1电流模式m1的时间与第2电流模式m2的时间的时间比的情况下使周期延长，则其最终结果可提高离子溶出效率。也可以如图13A和图13B所示，使极性翻转周期和时间比二者均改变。图13A和图13B是根据水质改变第1电流模式m1的时间而不改变第2电流模式m2的时间的例子。在使用导电率大且水垢容易析出的水质的水的场合，采取图13A所示的方案，在使用导电率大且水垢非常容易析出的水质的水的场合，采取图13B所示的方案。
在这里，就最好将其设置在本发明所涉及的金属离子溶出组件中的水质检测部的一个例子进行说明。由图3中的电压检测电路9和电流检测电路10构成了水质检测部。电压检测电路9在NPN型晶体管Q1、Q4导通而NPN型晶体管Q2、Q3关断期间，或者NPN型晶体管Q1、Q4关断而NPN型晶体管Q2、Q3导通期间，对施加在电极102、103之间的电压进行检测。此外，电流检测电路10对电极102、103中流通的电流进行检测。
通过对既定条件下在电极102、103之间施加电压时电极102、103之间所施加的电压值和电极102、103中流通的电流值进行检测来进行水质的检测。例如，关于水质的要素之一的导电率低这一点，可根据电极102、103之间施加的电压虽然高但电极102、103中流通的电流小检测出来。
本发明所涉及的金属离子溶出组件可装备在各种设备中。在这里，以将本发明所涉及的金属离子溶出组件装备在洗衣机中为例进行说明。装备有上述本发明所涉及的金属离子溶出组件的洗衣机的纵向剖视图示于图14。对于图14中的与图1相同的部分赋予相同的附图标记。
在图14所示的洗衣机中，上述本发明所涉及的金属离子溶出组件所具有的离子溶出部100安装在给水路径110中，该离子溶出部100所产生的具有抗菌性的金属离子被添加到洗涤水中使用。由此，对洗涤物以具有抗菌性的金属离子进行抗菌处理以防止细菌和霉菌的滋生，还能够防止产生臭味。
此外，图14所示的洗衣机，即使销售到海外的水质不同的各种地区，也不会受水质的影响而能够维持最佳的金属离子浓度，发挥抗菌效果，而且还能够避免因水质的不同而导致电极寿命出现差异。
以上就本发明的实施方式进行了说明，但本发明的范围并不受此限定，还可以在不超出发明主旨的范围内进行各种变更而加以实施。
产业上利用的可能性
本发明的金属离子溶出组件能够应用于以洗衣机为首的使用水的各种设备中。
Claims (17)
1.一种金属离子溶出组件，具有多个电极以及在所述电极间施加电压的驱动电路，通过在所述电极间施加电压而从作为阳极的电极上溶出金属离子，其特征是，
具有对所述驱动电路如下进行控制的控制电路，即，使得施加在所述电极间的电压的极性周期性翻转，并且，在从施加在所述电极间的电压的极性翻转后到经过既定时间为止的期间为所述电极中流通的电流的电流值为第1电流值的第1电流模式，之后变成所述电极中流通的电流的电流值为与第1电流值不同的第2电流值的第2电流模式。
2.如权利要求1所述的金属离子溶出组件，其特征是，第1电流值大于第2电流值。
3.如权利要求1所述的金属离子溶出组件，其特征是，第1电流模式的时间短于第2电流模式的时间。
4.如权利要求1所述的金属离子溶出组件，其特征是，所述驱动电路在第1电流模式期间进行恒压驱动，在第2电流模式期间进行恒流驱动。
5.如权利要求1所述的金属离子溶出组件，其特征是，施加在所述电极间的电压的极性是中间隔着电压施加休止期进行周期性翻转的。
6.如权利要求1所述的金属离子溶出组件，其特征是，从第1电流模式中间经过电压施加休止期转移到第2电流模式。
7.如权利要求5所述的金属离子溶出组件，其特征是，在所述电压施加休止期期间将所述电极间短路。
8.如权利要求6所述的金属离子溶出组件，其特征是，在所述电压施加休止期期间将所述电极间短路。
9.如权利要求1所述的金属离子溶出组件，其特征是，具有对存在于所述电极间的水的水质进行检测的水质检测部，所述控制电路根据所述水质检测部所检测到的水质改变第1电流值和第2电流值中的至少一个。
10.如权利要求1所述的金属离子溶出组件，其特征是，具有对存在于所述电极间的水的水质进行检测的水质检测部，所述控制电路根据所述水质检测部所检测到的水质，改变第1电流模式的时间与第2电流模式的时间的时间比、与施加在所述电极间的电压的极性翻转周期之中的至少一个。
11.如权利要求9所述的金属离子溶出组件，其特征是，所述水质检测部对水的硬度、水的导电率、以及水的氯化物离子浓度之中的至少一种进行检测。
12.如权利要求10所述的金属离子溶出组件，其特征是，所述水质检测部对水的硬度、水的导电率、以及水的氯化物离子浓度之中的至少一种进行检测。
13.如权利要求9所述的金属离子溶出组件，其特征是，所述水质检测部是通过对所述电极间的电压和所述电极中流通的电流之中的至少一个进行检测来进行水质的检测的。
14.如权利要求10所述的金属离子溶出组件，其特征是，所述水质检测部是通过对所述电极间的电压和所述电极中流通的电流之中的至少一个进行检测来检测水质的。
15.如权利要求1所述的金属离子溶出组件，其特征是，所溶出的金属离子的一部分或全部是银离子、铜离子或锌离子之中的某一种。
16.一种设备，其特征是，具有权利要求1～15之任一权利要求所述的金属离子溶出组件。
17.如权利要求16所述的设备，其特征是，所述设备是洗衣机。
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