JP3172242U - 貯水型電池作用水生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源を全く使用することなく、浴槽等の貯水環境中に浸漬配置するだけで、長期にわたって安定して還元水素水等の電池作用水を生成する装置を提供する。【解決手段】貯水型電池作用水生成装置は、内部に所定の収容空間を有すると共に、外部の水を収容空間との間で流通自在な容器１１０，１２０と、容器１１０，１２０の収容空間に収容される水環境電池ユニット１３０とを備えている。また、水環境電池ユニット１３０は、多数のマグネシウム体と、多数のマグネシウム体を離脱不能に収納する電気的絶縁性の材料からなる袋状をなす収納部とを含んでいる。そして、水環境としての貯水中に容器１１０，１２０を浸漬し、貯水中の水を水環境電池ユニット１３０のマグネシウム体により電池作用水へと変性するようにしている。【選択図】図１

Description

本考案は、浴槽内、水サーバー内、水タンク内等の貯水環境中において還元水素水を生成する貯水型電池作用水生成装置に関し、特に、電源を必要とすることなく、水及び溶存酸素を媒介とした異種金属間の電池反応によって還元水素水を生成する貯水型電池作用水生成装置に関する。

従来、貯水容器内において還元水素水を生成する電池作用水生成装置の発明として、例えば、特許文献１〜２に記載のものがある。

特許文献１に開示の電池作用水生成装置は、水道蛇口と連通する注水口を備え、装置本体の内部で水道水を電解して還元水素水を生成する。この電池作用水生成装置は、水を電解して還元水素水を作る電解槽ユニットと、電解槽ユニットに流入する水の流水量を検知する流量センサと、水質等の環境に見合った還元時間を設定するためのロータリスイッチと、ロータリスイッチの設定値および流量センサにより検知された流水量に基づいて電解槽ユニットおける還元時間を制御する制御部とを有する。特許文献１によれば、この電池作用水生成装置は、水質，流水量等の条件に応じて還元時間を制御するようにしたので、安定した酸化還元電位の還元水素水を生成できる等の効果を備えるとされている。なお、特許文献２に開示の電池作用水生成装置は、特許文献１に開示の電池作用水生成装置と同様の基本構成であり、特許文献１及び２のいずれも、電源を使用した水の電気分解反応により、還元水素水を生成するものである。

特許第４０８６３１１号公報 特許第４０１０４５３号公報

しかし、特許文献１及び２に記載の発明は、いずれも、水の電気分解により還元水素水を生成する構成であるため、必然的に、電気分解のための電解槽や電源等の電気的構成を必要とする。したがって、特許文献１及び２に記載の発明は、装置の構成が複雑化することになり、安定した品質の確保や使用に伴う保守等のために相応の労力や手間やコストを必要とし、かつ、電力使用によるコストも相応にかかることになる。

そこで、本考案は、電源を全く使用することなく、貯水環境中に異種金属を浸漬配置するだけで、長期にわたって安定して還元水素水等の電池作用水を生成することができ、装置の構成を非常にシンプルなものとして、安定した品質の確保や使用に伴う保守等を容易に行うことができ、そのための労力や手間やコストを必要とせず、かつ、電力使用によるコストも完全に削減することができる貯水型電池作用水生成装置の提供を課題とする。

本考案に係る貯水型電池作用水生成装置は、内部に所定の収容空間（中空の内部空間）を有すると共に、外部の水を前記収容空間との間で流通自在な容器と、前記容器の収容空間に収容される水環境電池ユニットとを備えている。また、前記水環境電池ユニットは、多数のマグネシウム体と、前記多数のマグネシウム体を離脱不能に収納する電気的絶縁性の材料からなる袋状をなす収納部とを含んでいる。そして、水環境としての貯水中に前記容器を浸漬し、前記貯水中の水を前記水環境電池ユニットのマグネシウム体により電池作用水へと変性するようにしている。なお、容器は、下記実施の形態のように、典型的には、収容部及び蓋部から構成することができ、前記収容空間は、前記収容部及び蓋部の内部に形成される内部空間とすることができるが、容器は、水環境電池ユニットを収容して内外空間を通水自在とする限りにおいて、その他の任意の構成とすることができる。

また、本考案では、前記容器は、全体をステンレス鋼から形成することが好ましい。また、前記水環境電池ユニットのマグネシウム体の各々は、主金属としてのマグネシウムに対して、当該マグネシウムとイオン化傾向が近接すると共に前記容器のステンレス鋼に対して卑な金属となる所定の副金属を添加してなるマグネシウム合金から形成することが好ましい。このようにして、前記水環境としての貯水中に前記容器を浸漬したときに、前記貯水中の水を前記水環境電池ユニットのマグネシウム体により、前記貯水中の水のｐＨが９．５〜１０．５の範囲内となるように当該貯水中の水を変性するようにすることが好ましい。

また、前記水環境電池ユニットのマグネシウム体の各々は、軸方向両端を開口した筒状（典型的には円筒状だが、角筒状等、その他の筒状としてもよい）に形成することが好ましい。

また、前記マグネシウム体を、主金属としてのマグネシウムに副金属としての亜鉛を添加してなるマグネシウム亜鉛合金から形成すると共に、前記マグネシウム亜鉛合金から形成した前記マグネシウム体は、前記マグネシウムに対する前記亜鉛の添加率を約０．５％〜約３％の範囲とすることが好ましい。

また、前記容器は、上側の壁と下側の壁とに、それぞれ、通水孔を形成したものとすることが好ましい。

本考案に係る貯水型電池作用水生成装置は、電源を全く使用することなく、浴槽等の貯水環境中に浸漬配置するだけで、長期にわたって安定して還元水素水等の電池作用水を生成することができ、装置の構成を非常にシンプルなものとして、安定した品質の確保や使用に伴う保守等を容易に行うことができ、そのための労力や手間やコストを必要とせず、かつ、電力使用によるコストも完全に削減することができる。

図１は本考案の実施の形態１に係る貯水型電池作用水生成装置の全体構成を示す分解斜視図である。 図２は本考案の実施の形態１に係る貯水型電池作用水生成装置の組立状態を示す平面図である。 図３は本考案の実施の形態１に係る貯水型電池作用水生成装置の組立状態を示す底面図である。 図４は本考案の実施の形態１に係る貯水型電池作用水生成装置の組立状態を示す側面図である。 図５は本考案の実施の形態１に係る貯水型電池作用水生成装置の組立状態を上面側から見て示す斜視図である。 図６は本考案の実施の形態１に係る貯水型電池作用水生成装置の組立状態を底面側から見て示す斜視図である。 図７は本考案の実施の形態１に係る貯水型電池作用水生成装置の容器を示す図２のＡ−Ａ線端面図であり、容器の収容部と蓋部との接合箇所を拡大して示す（一点鎖線の円形内）。 図８は本考案の実施の形態１に係る貯水型電池作用水生成装置の内部構成を示す図２のＡ−Ａ線断面図であり、容器の収容部と蓋部との接合箇所を拡大して示す（一点鎖線の円形内）。 図９は本考案の実施の形態１に係る貯水型電池作用水生成装置を貯水環境としての浴槽の水中（湯中）に浸漬した使用状態を示す斜視図である。 図１０は本考案の実施の形態２に係る貯水型電池作用水生成装置の内部構成を示す（図２のＡ−Ａ線断面図に相当する）断面図であり、容器の収容部と蓋部との接合箇所を拡大して示す（一点鎖線の円形内）。 図１１は本考案の実施の形態３に係る貯水型電池作用水生成装置の容器を示す分解斜視図である。

以下、本考案を実施するための形態（以下、実施の形態という）を説明する。なお、各実施の形態を通じ、同一の部材、要素または部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。

［実施の形態１］
図１、図２及び図５に示すように、実施の形態１の貯水型電池作用水生成装置１００は、収容部１１０と蓋部１２０とからなる容器１１０，１２０と、容器の収容部１１０の内部に収容配置される水環境電池ユニット１３０とから構成される。容器の収容部１１０は、周壁１１１、頂壁１１２、段差部１１３、底壁１１４及び脚部１１５からなる。

＜容器の収容部＞
周壁１１１は、所定直径（例えば、３８０ｍｍ）の短円筒状をなす。頂壁１１２は、周壁１１１の上端から半径方向の内側へと一体的に張り出し形成された所定幅の円形リング板状をなす。段差部１１３は、頂壁１１２の内端から半径方向内側へと一体的に張り出しされると共に、頂壁１１２よりも下方に所定の寸法だけ窪む段差状の円形リング板状をなす。段差部１１３の内端は、所定直径（例えば、２６０ｍｍ）の円形の収容開口１１３ａを構成している。また、段差部１１３の幅方向の略中央位置には、小径の螺子孔１１３ｂが複数（図の例では合計４個）貫通形成されている。螺子孔１１３ｂは、段差部１１３の周方向に所定角度または等角度（９０度間隔）で配置されている。底壁１１４は、周壁１１１の下端を閉塞する円盤状をなす。また、周壁１１１と頂壁１１２との境界部、及び、周壁１１１と底壁１１４との境界部は、それぞれ、容器の厚さ方向（周壁１１１の高さ方向）に湾曲する湾曲状となっており、底壁１１４から頂壁１１２までの高さは所定高さ（例えば、９０ｍｍ）となっている。図３、図４及び図６に示すように、脚部１１５は、所定高さ（例えば、２０ｍｍ）の円筒状または円柱状をなし、３個以上の複数個が、底壁１１４の外周縁部付近に所定間隔または等角度間隔で配設されている。図示の例では、４個の脚部１１５が９０度間隔で底壁１１４から下方に延びるよう取り付けられている。また、底壁１１４の外周側の所定部位（中央部を除いた部位）には、脚部１１５以外の位置に、多数の小径の円形孔からなる通水孔１１４ａが貫通形成されている。図示の例では、多数の水抜き穴１１４ａからなる通水孔群は、全体として、花びら状の模様を描くよう配置されている。ここで、前記容器の収容部１１０は、全体が上記所定形状及び所定構造となるよう、所定のステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４等）により一体形成されている。なお、前記脚部１１５は、ゴム等の電気的絶縁材料から形成されている。

＜容器の蓋部＞
容器の蓋部１２０は、円盤状の主部１２１の外周に、円形リング板状の縁部１２２を一体的に張り出し形成している。蓋部１２０の主部１２１は、収容部１１０の段差部１１３の内径である収容開口１１３ａの直径と同一直径である。また、蓋部１２０の縁部１２２は、収容部１１０の段差部１１３の外径と同一直径である。縁部１２２の幅方向の略中央位置には、小径の挿通孔１２２ａ（図示略）が、前記段差部１１３の螺子孔１１３ｂと同一の複数（図の例では合計４個）貫通形成され、各縁部１２２の挿通孔には螺子等の締結具１２２ａが装着されるようになっている。縁部１２２の挿通孔及び締結部１２２ａは、縁部１２２の周方向に前記段差部１１３の螺子孔１１３ｂと同一の角度間隔で配置されている。一方、主部１２１の外周側の所定部位（中央部を除いた部位）には、多数の小径の円形孔からなる通水孔１２１ａが貫通形成されている。図示の例では、多数の通水孔１２１ａからなる通水孔群は、前記底壁１１４の多数の通水孔１１４ａからなる通水孔群に対応して、全体として、花びら状の模様を描くよう配置されている。なお、蓋部１２０の主部１２１の通水孔１２１ａと収容部１１０の底壁１１４の通水孔１１４ａとを異なる態様及び配置で形成することも無論可能である。ここで、容器の蓋部１２０は、全体が上記所定形状及び所定構造となるよう、所定のステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０４等）により一体形成されている。

更に、図７に示すように、収容部１１０の段差部１１３の凹部深さは、蓋部１２０の縁部１２２の厚みと同一の深さに設定されると共に、主部１２１は、縁部１２２から若干（厚みに相当する程度の高さだけ）上方に膨出または変位するよう縁部１２２に形成されている。そして、蓋部１２０の縁部１２２を収容部１１０の段差部１１３に載置すると共に、縁部１２２の挿通孔を段差部１１３の螺子孔１１３ｂに整合し、縁部１２２の挿通孔に螺子１２２ａを挿通して段差部１１３の螺子孔１１３ｂに螺入することで、蓋部１２０を収容部１１０に固定して、収容部１１０の収容開口１１３ａを閉塞するようになっている。

＜水環境電池ユニット＞
図８に示すように、水環境電池ユニット１３０は、電気的絶縁性の合成樹脂製材料からなる袋状をなす収納部１３１と、収納部１３１に収納される多数のマグネシウム体１３２とからなる。収納部１３１は、多数の小孔または微細な孔を有するメッシュ状をなし、内外で水を自由流通自在である。また、図示はしないが、収納部１３１は、線ファスナーにより開閉自在であり、線ファスナーを開放することで、内部に多数のマグネシウム体１３２を収容及び充填し、その後、線ファスナーを閉じることで、内部にマグネシウム体１３２を封入するようになっている。マグネシウム体１３２は、各々、パイプ状または円筒状をなし、マグネシウム１００％のマグネシウム単体、または、主金属としてのマグネシウムに副金属としての亜鉛等の金属を添加したマグネシウム合金から形成される。即ち、マグネシウム体１３２は、前記ステンレス鋼からなる容器１１０，１２０に対して卑な金属となる金属材料から形成されている。また、マグネシウム体１３２は、例えば、直径１０〜２０ｍｍ（好ましくは１５ｍｍ）、壁厚２〜３ｍｍ、軸長１０〜２０ｍｍ（好ましくは１５ｍｍ）の円筒状とすることができ、このようなマグネシウム体１３２を収納部１３１に例えば５００〜８００個収納することができる。

＜マグネシウム体の材料＞
ここで、マグネシウム体１３２をマグネシウム合金で形成する場合、かかるマグネシウム合金としては、マグネシウムに対してイオン化傾向が近接した金属、例えば、亜鉛（Ｚｎ）を所定の比率で添加したマグネシウム亜鉛合金（ＭｇＺｎ）や、マンガン（Ｍｎ）を所定の比率で添加したマグネシウムマンガン合金（ＭｇＭｎ）等を使用することができる。なお、ＭｇＺｎを使用する場合、Ｍｇに対するＺｎの添加率は、例えば、約０．５％〜約３％の範囲、好ましくは約０．５％〜約２％の範囲、更に好ましくは約０．５％〜約１％の範囲とする。

ＭｇＺｎ合金におけるＺｎの添加率については、使用環境や使用条件等に応じて好適な範囲内の値に設定する。例えば、本考案者らの行った試験によれば、ＭｇＺｎにおいてＺｎの添加率を約２％〜約３％の範囲内とすると、マグネシウム体１３２を水中に浸漬したときに、マグネシウム体１３２を形成するＭｇとＺｎとの間で良好なミクロ電池が形成されることにより、ＳＵＳ製の中間金属体６０と対向するマグネシウム体１３２の表面の全域で均一な電池反応が生起して表面の全域で均一な電流が発生すると共に、マグネシウム体１３２の表面におけるマクロ腐食等の腐食を効果的に防止することができる。

一方、マグネシウム体１３２におけるＺｎの添加率が３％以上となると、マグネシウム体１３２の上部に酸化膜が生じやすくなることを本考案者らは試験により確認している。したがって、酸化膜形成防止の観点からは、Ｍｇ合金におけるＺｎの添加率の上限は最大でも３％とすることが好ましい。特に、マグネシウム体１３２における酸化膜防止をより効果的に行うためには、マグネシウム体１３２を構成するＭｇ合金におけるＺｎの添加率は、約０．５％〜約２％の範囲内とすることが好ましく、実用上想定される各種の使用条件下を勘案してマグネシウム体１３２への酸化膜形成を確実に防止するためには、Ｍｇ合金におけるＺｎの添加率（上限値）は約１％以下とすることが更に好ましい。

一方、マグネシウム体１３２をＭｇ１００％のＭｇ単体により形成する場合、Ｍｇ精錬時等において、例えば、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌ等のＭｇに対して貴な金属となる金属不純物が混入する場合がある。この場合、マグネシウム体１３２を単体で水中に浸漬したときに、水中の溶存酸素が金属不純物の周囲に集中して供給され、その部分が通気差腐食する可能性がある。しかし、本実施の形態のように、Ｍｇ単体からなるマグネシウム体１３２は、収納部１３１に充填した状態で、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製の容器１１０，１２０内に配置される。したがって、容器１１０，１２０のＳＵＳが金属不純物よりも更に貴な金属となるため、相対的に卑な金属となるＦｅ等がＳＵＳと反応して、不純物の周囲における通気差腐食は発生しない。このように、本実施の形態では、マグネシウム体１３２をＭｇ単体により形成する場合の不具合も確実に防止することができる。また、Ｍｇ単体のマグネシウム体１３２が、収納部１３１に収納した状態で、ＳＵＳ製の容器１１０，１２０に近接して配置されるため、マグネシウム体１３２がＳＵＳ製の容器１１０，１２０との間で電池反応を発生して、マグネシウム体１３２への酸化膜の発生を防止する効果も期待できる。更に、電池反応によってマグネシウム体１３２から完全なイオン化状態のＭｇを水中に溶出させることも期待できる。なお、ＭｇにＺｎを添加して合金化する場合、上記のような金属不純物の混入割合が多くなるため、金属不純物混入による不具合防止の点からは、マグネシウム体１３２をＭｇ単体としたり、Ｚｎの添加率を少なくする（上記のように、上限値３％とする）ことが望ましい。

また、マグネシウム体１３２のＭｇ合金としてＭｇＭｎを使用する場合、例えば、Ｍｇに対するＭｎの添加率は約０．５％〜約２％の範囲とし、好ましくは、約０．５〜約１％の範囲とする。即ち、Ｍｎイオンがミネラル分として水中に存在すると、水の味が美味となることが経験的に認識されており、また、Ｍｎは茶葉の成分であるポリフェノールと同様の作用効果（ＳＯＤ酵素生成効果、癌抑制効果等）を有すると言われているため、この点からはＭｎを添加することが好ましい。一方、Ｍｎについては飲用水における水質基準による水中のＭｎ濃度の規制値があるが、Ｍｎは自然界に相当量が存在するため、Ｍｇ合金におけるＭｎの添加率を高くしすぎると、Ｍｎの摂取が過剰となる可能性もある。したがって、Ｍｇ合金中のＭｎの添加率は、上記範囲内において適宜選択することが好ましい。例えば、本実施の形態の電池作用水生成装置で得た飲用水の飲用以外に、他の摂取源からのＭｎ摂取が少ない場合は、Ｍｎの添加率の上限値を約２％とし、他の摂取源からのＭｎ摂取が多い場合は、Ｍｎの添加率の上限値を約１％とする。なお、Ｍｇ合金中にＭｎを添加しても、Ｍｇ合金への酸化膜形成が促進されることはない。

＜ＳＵＳ製の容器の表面非研磨＞
本考案者らは、ＳＵＳ製の部材の表面を研磨した研磨表面（鏡面）とした場合、非研磨表面と比較して、部材表面への酸化膜生成が多くみられることを試験により確認している。これは、部材表面の表面粗度の大小に応じた塗れ性の大小によるものと考えられ、表面粗度を大きくして（部材表面を粗くして）塗れ性を大きくした方が、酸化膜抑制効果が高いとの知見を本考案者らは得ている。したがって、特に、電池反応においてマイナス（−）極となるマグネシウム体１３２を収容して、当該マグネシウム体１３２との電池反応でプラス（＋）極として機能することが期待される容器１１０，１２０は、その表面を非研磨表面としたＳＵＳ製とすることも好ましい。

［使用方法及び作用効果］
図９に示すように、実施の形態１の貯水型電池作用水生成装置は、収容部１１０の収容開口１１３ａから水環境電池ユニット１３０を内部に収容した後、収容部１１０に蓋部１２０を螺子止めして組み立て、その後、浴槽２００等の大容積の貯水環境内の貯水Ｗに浸漬して所定の位置に配置（浴槽の底面上に載置）される。このとき、容器の上側にある蓋部１２０の主部１２１の通水孔１２１ａ、及び、下側にある収容部１１０の底壁１１４の通水孔１１４ａから、浴槽内の水（温水または冷水）が、容器１１０，１２０の内部に進入して、容器１１０，１２０内の水環境電池ユニット１３０の収納部１３１の内部に進入し、収納部１３１の内部の多数のマグネシウム体１３２間に充満し、かつ、円筒状をなす各マグネシウム体１３２の内部に充満する。すると、マグネシウム体１３２の内外の表面及び軸方向両端の端面で、水のみを媒介とした電池反応が生起し、マグネシウム体１３２からマグネシウムが完全なイオン化状態で溶出すると共に、電池反応による還元水素水生成反応を生起する。このとき、マグネシウム体１３２の表面での電池反応によりガス（酸素等）が発生し、収納部１３１内の水中を浮上するが、このガスは、収納部１３１のメッシュの孔から外部に放出され、最終的には、容器の蓋部１２０の通水孔１２１ａから容器の外部に放出される。なお、このときの収納部１３１からのガスの放出を促進すべく（収納部１３１内にガスが滞留するのを防止すべく）、収納部１３１のメッシュの孔径を大きくすることが好ましい。即ち、収納部１３１のメッシュの孔径は、少なくとも、ガスを外部に円滑に放出できる大きさとするが、収納部１３１内部にマグネシウム体１３２を離脱不能に保持できる限りにおいて、収納部１３１に相当程度大きなガス抜き用の開口を別途形成することもできる。

また、本実施の形態では、マグネシウム体１３２の表面から、電池反応により完全にイオン化していない粉粒状の金属（Ｍｇ等）が流出し、更に合、かかる粉粒状の金属が収納部１３１のメッシュの孔を通過した収納部１３１の外部に流出した場合でも、当該粉粒状の金属は、その殆どが容器の底壁１１４の通水孔１１４ａから容器の外部に落下し、容器の内部に大量に滞留することはない。したがって、容器の内部に粉粒状の金属が滞留して、マグネシウム体１３２の電池反応を妨げる等の不具合を防止することができる。更に、容器の底壁１１４に通水孔１１４ａが形成されているため、風呂水が容器１１０，１２０の内部に滞留して容器１１０，１２０の内部の水中の不純物が増大する（これにより、電池反応の妨げとなる）ことはなく、風呂水は底壁１１４に通水孔１１４ａ（及び蓋部１２０の通水孔１２１ａ）を介して常に内外で循環し、容器１１０，１２０の内部には常に新鮮な（電池反応に必要な量の溶存酸素を含有した）水が確保される。更にまた、本実施の形態では、容器１１０，１２０が、その材質であるステンレス鋼自体の特性（抗菌特性）により、水中で所期の殺菌効果を発揮するため、上記マグネシウム体１３２による水への機能付与効果と相まって、風呂水に多様な機能を付与することができる。マグネシウム体１３２により変性された（機能水）とされた風呂水は、例えば、美肌効果等の有用な効果を発揮する（詳細は後述する）。また、マグネシウム体１３２は、円筒状をなすため、内周面、外周面及び軸方向の両端面が電池反応生成面となり、全体として、電池反応のための表面積を大きくとることができ、電池反応を効率的に生起することができる。更に、マグネシウム体１３２は、電池作用によるイオン化マグネシウムの溶出により、使用と共に（時間経過と共に）徐々に表面が摩耗または減耗するが、マグネシウム体１３２が円筒状をなすため、その摩耗や減耗はマグネシウム体１３２の内外表面（内周面及び外周面）で均一に行われ、マグネシウム体１３２の表面積は、全体として減少することがない。即ち、マグネシウム体１３２の全体の表面積は、摩耗や減耗によって（外径の減少に応じて）外周面の面積が減少する一方、（内径の増大に応じて）内周面の面積が増加するため、全体として同様の表面積を維持する。したがって、マグネシウム体１３２は、完全な摩耗や減耗により消滅する直前まで、同様の電池反応生起効果及び機能水生成効果を発揮する。

＜還元水素水の生成の機序＞
上記使用状態の容器１１０，１２０では、主には、水環境電池ユニット１３０の収納部１３１内部のマグネシウム体１３２の各々の表面で、当該マグネシウム体１３２自体の電池反応が生起する。特に、マグネシウム体１３２を上記（イオン化傾向の近接した異種金属を合金化した）マグネシウム合金により形成した場合は、マグネシウム体１３２の表面での（異種金属の原子配列が乱れることによる）ミクロ電池反応により、マグネシウム体１３２自体で活発な電池反応が生起する。具体的には、マグネシウム体１３２が、Ｍｇ合金により形成されている場合、例えば、ＭｇＺｎ合金より形成されている場合は、マグネシウム体１３２の表面自体において、Ｍｇ原子及びＺｎ原子の原子配列が乱れることにより、無数の（＋）極と（−）極とがランダムに形成され、マグネシウム体５１の周囲の水と当該水中の溶存酸素とによって、ミクロ電池が時間と共に消滅と形成とを位置を替えて繰り返すことで、次々とミクロ電池による電池作用を生起する。また、容器１１０，１２０の底壁１１４や周壁１１１や頂壁１１２の近傍に位置するマグネシウム体１３２と当該底壁１１４や周壁１１１や頂壁１１２との間でも、異種金属であるマグネシウム体１３２と容器１１０，１２０のステンレス鋼との間で電池反応が活発に生起する。

ここで、上記電池反応は、原水中の水分子（Ｈ_２Ｏ）及び溶存酸素（Ｏ_２）を利用した電池反応である。即ち、上記電池反応は、水及び溶存酸素のみを媒介とした（イオン化傾向の異なる）異種金属体間での電池反応であり、流電陽極法のように、異種金属間の直接接触（電気的接触）や、導電線等の導電体を介した異種金属間の電気的接続を全く設けることなく、異種金属間の水充填空間において所定電圧（イオン化傾向の差に応じた電圧）の直流電流を水中に発生するものである。これにより、上記電池反応によって、マグネシウム体１３２の表面から電流が均一に流れ出し、電池反応もより均一に形成されることで、完全イオン化状態となったＭｇイオン（ＭｇＺｎ合金の場合はＺｎイオンも）が水中に溶出すると共に、所定の機序により活性酸素種が生成された後、最終的には、電池作用水の一種としての所定の機能水（還元水素水生成を主要効能とする第１の種類の機能水）が生成される。具体的には、この電池反応で生成した電池作用水に含まれる活性酸素は瞬時に消滅するため、水環境電池ユニット１３０で生成された電池作用水に多くの活性酸素種が長時間含有されることはない（多くは短時間で消滅する）と考えられるが、この電池作用水は、還元水素水となって高酸化力を発揮して、外部の活性酸素を消去・抑制し、酵素ＳＯＤ（スーパー・オキサイド・ジスムターゼ）と同様に機能すると考えられる。

＜マグネシウム体による機能水の作用効果＞
上記マグネシウム体１３２による電池作用により、例えば、実施の形態１の貯水型電池作用水生成装置１００を浴槽２００中の貯水Ｗとしての温水中に浸漬すると、容器内部の水環境電池ユニット１３０の多数のマグネシウム体１３２が、それぞれ電池反応を生起し、貯水Ｗの原水を電池作用水に変性するが、本考案者らの実証実験によれば、このとき生成される電池作用水のｐＨは、ｐＨ９．５〜ｐＨ１０．５の範囲内にあることが確認されている。そして、この範囲のｐＨは、いわゆる弱アルカリ性石鹸と同様のｐＨ範囲にある。したがって、本実施の形態によれば、マグネシウム体１３２から溶出した電池作用水が温水中に均一に分散するが、この温水は上記ｐＨを有することになる。そして、本考案者らの知見によれば、かかるｐＨ範囲の温水に入浴すると、人間の皮膚に潤いを付与する美肌効果が発揮されることが確認されている。即ち、ｐＨ９．５〜１０．５の弱アルカリ性せっけんは、人間の皮膚に存在する老廃物としての（老化した）角質や遊離脂肪酸、雑菌等を除去する一方、皮膚に必要な（老化前の）角質や皮脂や水分等は除去しないことが知られている。一方、かかるｐＨ（９．５〜１０．５）よりも高いｐＨ範囲では、皮膚への浸透による角質層障害がおこりやすいと言われ、また、当該ｐＨよりも低いｐＨ範囲では、皮膚への浸透による脂肪溶解が起こりやすいと言われている。しかし、実施の形態１の貯水型電池作用水生成装置１００により得られる水や温水は、上記ｐＨ範囲にあることから、かかる水や温水を使用して洗顔や洗髪や入浴等をすると、弱アルカリ性せっけんを使用した場合と同様に、皮膚表面の老化角質等を除去する一方で、弱酸性（ｐＨ４．５〜ｐＨ６．５）にある人間の皮膚をアルカリ側に一旦傾斜させるが、皮膚の脂腺から分泌される脂肪酸によって皮膚が本来の弱酸性に復帰するため、結果的に、新鮮な角質等が表面に露出し、かつ、弱酸性に復帰した滑らかな（滑々の）皮膚を得ることができる。また、このｐＨ範囲の電池作用水は、ステンレスボトルや飲料容器等の容器内面に付着した茶渋等を除去する効果があり、かかる電池作用水を容器に注入することで、容器内面を容易に清浄化できることも、本発明者らは実証試験により確認している。また、水道水から生成した上記ｐＨ範囲の電池作用水は、カルキ臭がないことから、水道水中の塩素除去効果もあると考えられる。

［実施の形態２］
図１０に示すように、実施の形態２の貯水型電池作用水生成装置は、実施の形態１の貯水型電池作用水生成装置が水環境電池ユニット１３０の収納部１３１の内部に多数の円筒状のマグネシウム体１３２を収容及び充填するのに対し、水環境電池ユニット１３０Ａが、収納部１３１の内部に多数の円柱状のマグネシウム体１３２Ａを収容及び充填した点で実施の形態１と異なる。実施の形態２のその他の構成は、実施の形態１の貯水型電池作用水生成装置と同様である。なお、マグネシウム体１３２Ａの直径や軸長や充填個数は、マグネシウム体１３２と同様とすることができる。実施の形態２の貯水型電池作用水生成装置も、実施の形態１の貯水型電池作用水生成装置と同様に使用され、同様の作用効果を発揮する。

［実施の形態３］
図１１に示すように、実施の形態３の貯水型電池作用水生成装置は、実施の形態１の貯水型電池作用水生成装置が容器の収容部１１０の底壁１１４に通水孔１１４ａを形成するのに対し、容器１１０の底壁１１４Ａを通水孔が全く形成されない閉塞板状とした点で実施の形態１と異なる。実施の形態３のその他の構成は、実施の形態１の貯水型電池作用水生成装置と同様である。実施の形態３では、容器１１０，１２０の内部空間は、底壁１１４が閉塞板状をなし、蓋部１２０の通水孔１２１ａを除いて外部から密閉されているため、容器１１０，１２０の外部の水位が低下したときでも、容器１１０，１２０の内部は満水状態を維持し、水環境電池ユニット１３０により常に安定した電池反応を生起及び継続することができる。

［その他の実施の形態］
図示はしないが、本発明の貯水型電池作用水生成装置１００では、上記水環境電池ユニット１３０において、円筒状のマグネシウム１３２や円柱状のマグネシウム体１３２Ａの代わりに、マグネシウム単体やマグネシウム合金を切削加工等した際に発生する薄片状またはフォイル状の切粉（以下、「Ｍｇ切粉」）を、別例に係るマグネシウム体として、内外に通水自在な収容部としてのメッシュ状の袋である上記収納部１３１の内部に多数充填してもよい。なお、このマグネシウム体としてのＭｇ切粉は、Ｍｇ単体またはＭｇ合金の形成時に付随的に得られる（従来は廃棄物とされている）薄片状のＭｇまたはＭｇ合金である。

［その他］
ところで、本発明の貯水型電池作用水生成装置は、多数のマグネシウム体１３２，１３２Ａ（またはＭｇ切粉）が、容器１１０，１２０の内部において最大限容器１１０，１２０の内部高さに相当する高さまで積層されるため、これらの積層状の多数のマグネシウム体群のうちの上側の所定高さ部分は、貯水Ｗ中の底面から所定高さ位置に保持されることになり、常に安定した濃度の電池作用水を生成することができる。即ち、上記電池作用水は、比重が大きいため貯水Ｗ中の下部から順に濃度の高いものが充満するが、電池作用水の濃度が一定以上となると、その大きな濃度部分の水中では上記電池反応が抑制される（極端な場合は、電池反応が殆ど生起しない）ことが本考案者らにより確認されている。したがって、かかる大きな濃度部分となる貯水Ｗの所定高さを超える範囲に、前記マグネシウム体群の一部（上部）が配置されるように、前記マグネシウム体群の全体の積層状態、即ち、マグネシウム体１３２，１３２Ａの充填量（全体の個数）やＭｇ切粉の充填量と収納部１３１の収納容積とにより決定されるマグネシウム体群の高さを設定することで、少なくともマグネシウム体群の一部（上部）から、常に、安定して継続的に電池作用水を生成することができる。なお、Ｍｇ切粉としては、Ｍｇと水との反応による熱反応を抑制する観点から、厚みが約０．２ｍｍ以上のものを使用することが望ましい。なお、Ｍｇ切粉の幅や長さはｃｍ単位とすることができる。

ところで、この別例の場合の水環境電池ユニットは、水中での電池反応を行うための金属反応体としてＭｇ切粉を使用しているため、実施の形態１及び２のマグネシウム体１３２，１３２Ａの場合とは異なる機序で、電池反応が発生していると考えることもできる。即ち、多数のＭｇ切粉を一定容積の密閉空間である袋（収納部１３１等）の内部に充填した場合、袋の内部でＭｇ切粉同士は完全に接触（密接）することはなく、Ｍｇ切粉の相互簡易有る程度の微小な隙間間隔が保持された状態で、Ｍｇ切粉が相互に近接配置されることになる。また、Ｍｇ切粉は、中実体と比較して飛躍的に大きな表面積で水（及び水中の溶存酸素）と接触し、電池反応を生起する。したがって、これらの要因により、Ｍｇ切粉は、単体で、効果的に電池反応を発生しているものと考えられる。特に、Ｍｇ切粉をＭｇ合金により形成した場合は、上記したミクロ電池反応により、非常に効率的な電池反応を生起していると考えられる。

また、本発明では、貯水型電池作用水生成装置を浴槽に配置した状態で、浴槽内に水や湯を注入して充填する際に、容器の蓋部１２０によって、容器１１０，１２０内部のマグネシウム体１３２に直接的に水や湯が衝突または接触することを完全に阻止することができる。即ち、本考案者らの実証試験によれば、注水時に、水や湯がマグネシウム体１３２等に直接的に衝突すると、水や湯に含有される酸素が過剰にマグネシウム体１３２等の表面に供給され、更には、水や湯の衝突時に空気中の酸素が原水に巻込まれて同様にマグネシウム体１３２等の表面に供給され、マグネシウム体１３２等に過剰な酸素が短時間で供給されることにより、マグネシウム体１３２等に早期に酸化膜が形成されることが確認されている。しかし、本発明では、かかる注水時のマグネシウム体１３２等への過剰な酸素供給を確実に防止する手段として、容器の蓋部１２０が機能する（蓋部が、注水時のマグネシウム体１３２等への過剰な酸素供給を防止する手段を構成する）。

１１０：収容部（容器）、１２０：蓋部（容器）
１１４ａ：通水孔（収容部の通水孔）、１２１ａ：通水孔（蓋部の通水孔）
１３０：水環境電池ユニット、１３１：収納部、１３２，１３２Ａ：マグネシウム体
２００：浴槽（貯水環境）、Ｗ：貯水

Claims (5)

1. 内部に所定の収容空間を有すると共に、外部の水を前記収容空間との間で流通自在な容器と、
   前記容器の収容空間に収容される水環境電池ユニットとを備え、
   前記水環境電池ユニットは、多数のマグネシウム体と、前記多数のマグネシウム体を離脱不能に収納する電気的絶縁性の材料からなる袋状をなす収納部とを含み、
   水環境としての貯水中に前記容器を浸漬し、前記貯水中の水を前記水環境電池ユニットのマグネシウム体により電池作用水へと変性するようにしたことを特徴とする貯水型電池作用水生成装置。
2. 前記容器は、全体がステンレス鋼からなり、
   前記水環境電池ユニットのマグネシウム体の各々は、主金属としてのマグネシウムに対して、当該マグネシウムとイオン化傾向が近接すると共に前記容器のステンレス鋼に対して卑な金属となる所定の副金属を添加してなるマグネシウム合金からなり、
   前記水環境としての貯水中に前記容器を浸漬したときに、前記貯水中の水を前記水環境電池ユニットのマグネシウム体により、前記貯水中の水のｐＨが９．５〜１０．５の範囲内となるように当該貯水中の水を変性するようにしたことを特徴とする請求項１記載の貯水型電池作用水生成装置。
3. 前記水環境電池ユニットのマグネシウム体の各々は、軸方向両端を開口した筒状をなすことを特徴とする請求項２記載の貯水型電池作用水生成装置。
4. 前記マグネシウム体を、主金属としてのマグネシウムに副金属としての亜鉛を添加してなるマグネシウム亜鉛合金から形成すると共に、
   前記マグネシウム亜鉛合金から形成した前記マグネシウム体は、前記マグネシウムに対する前記亜鉛の添加率を約０．５％〜約３％の範囲としたことを特徴とする請求項２または３記載の貯水型電池作用水生成装置。
5. 前記容器は、上側の壁と下側の壁とに、それぞれ、通水孔を形成したものである請求項１乃至４のいずれか１項記載の貯水型電池作用水生成装置。

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