JP4901995B2 - 水環境電池 - Google Patents
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Description
(1) 環境汚染、水質汚濁に係る化学物質を一切使用することなく、一般家庭・職場・工場等で、水道水や生活用水等、あらゆる水を殺菌できる。
(2) 一般家庭や職場等から排出されるおびただしい種類の化学洗浄剤による環境汚染や水質汚濁物質の発生源であるシンク、風呂、トイレ、洗面所等で、水環境電池を用いてバイオフィルム(ぬめり)の発生を抑制することで、(試算によれば)化学洗浄剤の使用量を(現在の)1/3に減少させることができる。
(3) 「水環境電池」のアノード電極にZnMg合金を使用することで、電池反応により水中にZnイオン及びMgイオンを完全なイオン状態で溶出でき、飲用水に適用した場合、水中に溶出したZnイオン及びMgイオンを「必須ミネラル」として飲用者に摂取させることができる。また、この電池作用により通常の水を「還元水」に変性することができると同時に、水を電気分解することで「水素を生成」することができる。
(4) 活性酸素の中でも水素が「ヒドロキシルラジカル」を選択的に消去すると同時に、消去しきれなかった悪玉の活性酸素を「SOD(スーパーオキシドジムスターゼ(活性酸素を抑制する酵素の一つで、亜鉛、マグネシウム、セレン、マンガン、銅、鉄等のミネラルが関与))」が大量に発生し、その酵素の働き(前記のうちZn及びMgのミネラルが関与)により悪玉の活性酸素を分解及び消去して、人間、動物、植物等、全ての生物の抗原作用を排除及び抑制することができる。
(5) 本発明の水環境電池の電池作用に伴い発生する水素は、最小分子であり、油性と水性を兼備している為、油性の細胞膜や水性の細胞内にも、すばやく、すみずみまで浸透するため、浴槽水等の人の肌に接触する水に適用された場合、肌に潤い等の有用な影響を与えることができる。例えば、本発明の水環境電池を適用した場合、洗顔水栓やシャワー水は水素水となり、また、循環風呂に水環境電池を使用することにより、浴槽水がミネラル水で還元水となるため、使用者の全身が潤いのあるみずみずしい肌となることも期待できる。
(6) 本発明の水環境電池による処理水(電池作用水としての還元水)を、水耕栽培用水として使用したり、養魚場用水の殺菌に使用したり、ミネラル補充等に利用したりすることにより、(廃棄水の再利用、即ち)水の循環が可能となり、水処理に関する大幅なコスト削減を行うことができ、また、農作物や魚類の抗原作用を排除及び抑制したり、本発明の処理水を直接農作物に噴霧することにより、防虫及び害虫防御を行うことができる。
(7) 本発明の水環境電池による処理水を家畜の「ミネラル補充水」として使用することにより、家畜の抗原作用を排除及び抑制することができ、また、家畜舎の消臭及び消毒を行う消臭・消毒水としても使用することができる。
(8) 生鮮食品の鮮度維持プロセスに本発明による電池作用水としての還元水を使用することにより、生鮮食品の鮮度を保つことができ、また、還元水を凍結させて(氷にして)氷の結晶を形成することにより、その還元効果を倍増することができる。
次に、本発明の水環境電池の構造及び動作原理について図41に従って説明する。図41に示すように、本発明の水環境電池は、主要な特徴として、上記のように(また、具体的な実施の形態として詳細に後述するように)、卑金属体の主要部の全面に対して、電気的絶縁材料からなる間隔保持部材により貴金属体を均一な微小間隔の隙間空間を介して対面配置すると共に、それらを容器内に収容してユニット化(このユニットを、本願中において、代表的な機能面からの称呼である「殺菌ユニット」と称することがあり、また、単に「内部ユニット」と称することもある。)することにより、その内部ユニットを水中に配置することで、卑金属体と貴金属体との間の隙間空間内の水を電池作用水(卑金属体の金属イオン及び活性酸素を含有する機能水)として、その電池作用水により殺菌等の諸機能を発揮するようにした構成(第1の特徴)を備えているが、これに加え、水中での使用に伴う卑金属体表面の変色(例えば、マグネシウムについての黒変等)を確実に防止するための構成(第2の特徴)、並びに、水中での使用に伴う卑金属体表面へのバイオフィルムの形成を確実に防止するための構成(第3の特徴)をも備えている。
水環境電池の内部ユニットを収容する容器(ハウジング、ケース等、内部ユニットを収納可能なあらゆるものを含む)の構造は、内部ユニットの卑金属体の表面(陽極)と貴金属体の対向面(陰極)との間で電池反応が常に正常に、かつ、安定して持続的に機能するよう、外部の水環境との間での水の自由流通を制限して(即ち、自由に外部の水が容器内部に流入して自由に流出しないよう)、容器における水の流通口乃至流通孔の寸法(及び必要な場合は形状)を、適用用途における水環境の各条件に合わせて適宜設定した構造とする必要がある。
即ち、前述したように、本発明者等による実験研究の結果、バイオフィルム(微生物膜)の形成を生じる原因となる諸要素の一つの要素として、対象となる細菌や真菌等の微生物を含む水が、水環境電池の容器内に流入しても、ZnイオンやMgイオン等、及び、電池作用により発生する活性酸素(OH-等)を含有する電池作用水が、常に容器内で微生物を殺菌できるだけの一定濃度を確保及び維持していないと、一次電池不足(水環境電池内の作用物質である金属イオンや活性酸素が消費しつくされ、それらの再生が間に合わない状態)が繰り返し行われることになり、金属表面にバイオフィルムが発生することが判明した。
1) 水環境中の水質、菌量、水温
2) 水環境電池の形態と構造、及び、電池反応槽(容器)の大きさ
3) 電極に使用する金属材料の選定と使用量
1) (後述する実施の形態で説明する)乾電池形態の水環境電池(乾電池型水環境電池)の構造(特に容器構造)として、本発明の適用対象となる飲用井戸水、循環式の風呂水、その他、殺菌・抗菌目的に使用する水が水環境電池の容器内に全量流入する開放形容器構造とするのではなく、その一部のみが容器内に流入及び容器外に流出する(即ち、制限された流量の水が、容器に設けた流量制限用の流通孔や流量調整板等の流量調整手段を介して間接的に容器内に流入及び容器外に流出し、容器内部の卑金属体及び貴金属体間の電池反応空間乃至電池作用空間としての隙間空間内を制限された流量の水のみが流通する)間接流入出型容器構造とした。
2) かかる間接流入出型容器構造として、水環境電池を水中に配置する配置対象としての流水管等の管材の内径に対して、水環境電池の容器の流入口(流入出口或いは流出入口として機能するあらゆるものであって、丸孔状、細孔状、小孔状、長孔状、開口状、スリット状、スロット状等、あらゆるタイプの流入・流出を可能にする構成のものを含む)を、飲用井戸水等の比較的水中微生物濃度が低い(単位水量あたりの微生物数が少ない)水環境の場合は、その孔径を、容器の内径の約1/20〜3/10の範囲、好ましくは、約1/15〜1/10の範囲に制限し、水道水等、塩素消毒により微生物が殆ど存在しない水環境の場合は、その孔径を、容器の内径の約1/10〜3/10の孔径の範囲に制限し、一方、浴槽水等の比較的微生物濃度が高い水環境の場合は、その孔径を、容器の内径の約1/20〜1/15の孔径の範囲に制限している。このようにして、本発明では、水環境電池の容器内の内部ユニット(卑金属体、貴金属体および間隔保持部材)により生成される一次電池用水(卑金属体と貴金属体との間の一次的な電池作用により金属イオンおよび活性酸素を含有する機能水)が、容器外部から容器内部の内部ユニット(特に、卑金属体と貴金属体との間の電池作用区間としての隙間空間)に流入する量の水によって完全に消費しつくされないような容器構造、即ち、当該電池作用水中の(殺菌機能等の機能発揮に関与する)金属イオンや活性酸素が当該流入水により完全に消費されて消失して次に流入した水に含まれる微生物の殺菌を行えなくなるような事態が生じないような容器構造としている。
3) 上記容器自体の構造と同時に、適用対象となる流水管等の管材や流水路の種類に応じて管材内の水圧が異なることに着目し、当該管材内の水圧を考慮して、孔径の異なる流量調整孔を有する複数種類の流量調整板を別個に用意して使用し、管材の水圧に応じて流量調整孔の孔径が異なるものを使用した。即ち、容器の流通口の孔径よりも小径となる流量調整孔を有する流量調整板を複数種類用意して、管材の水圧に応じて最適な流量調整孔の流量調整板を使用するようにした。具体的には、容器の流通口の孔径によって容器に流入出する水量を上記制限された水量とすることができる場合は、流量調整板を容器の流通口に装着する必要がないため装着しない。一方、容器の流通口の孔径によって容器に流入出する水量を上記制限された水量とすることができない場合(当該水量では電池作用水が消費されつくしてしまう場合)は、流量調整板を容器の流通口に装着する。このとき、相対的に水圧の低い管材では、相対的に大径となる流量調整孔の流量調整板を容器の流通口に装着して、容器への水の流入出を許容する孔を、流通口の径より小さい径の当該流量調整孔へと縮小し、容器に流入出する水量を(流通口の場合より)低減し、また、相対的に水圧の高い管材では、相対的に小径となる流量調整孔の流量調整板を容器の流通口に装着し、容器への水の流入出を許容する孔を、流通口の径より小さい径で、かつ、水圧の低い管材の場合よりも更に小さい径の当該流量調整孔へと縮小し、容器に流入出する水量を(流通口の場合、及び、前記相対的低水圧の管材の場合より)更に相対的に低減するようにして、その流出入量の調整をはかっている。また、この流量調整板は、Znイオン、Mgイオン等のミネラルの水中含有量乃至水中含有率(容器から管材へ戻る水中のミネラル含有率)を調整する調整板としても応用することができる。
4) アノード(負極)となる卑金属体と、カソード(正極)となる貴金属体との間の間隔を極限まで(最小値で約0.1m程度、通常は、約0.5mm程度以上)まで小さくすることにより、電池反応を最大限まで強め、濃度の高い電池作用水乃至電解水を得るようにしている。
以下、本発明を実施するための最良の形態(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、その重複する説明は省略する。以下の述べる実施の形態1〜15の水環境電池は、上記した本発明の構成を具体化するものであり、上述した構成の一部または全部(必須構成について全部)を備えるものであり、対応する特有の作用効果を発揮する。
本発明の実施の形態1に係る水環境電池は、図1に示すように、所定直径で所定長さの単純円筒状をなす卑金属体1の内側に、隙間空間の分だけ小径の単純円筒状をなす内側の貴金属体2を同軸状に配置し、また、卑金属体1の外側に、隙間空間の分だけ大径のスロット付き円筒状をなす外側の貴金属体3を同軸状に配置しており。また、卑金属体1の内周面と貴金属体2の外周面との間に、前記隙間空間に対応する円筒状のネット状をなす小径の間隔保持部材4をそれらと同軸状に介装配置して、卑金属体1の内周面と内側の貴金属体2の外周面との間に均一な厚みの微小間隙となる隙間空間を形成すると共に、卑金属体1の外周面と貴金属体3の内周面との間に、前記隙間空間に対応する円筒状のネット状をなす大径の間隔保持部材5をそれらと同軸状に介装配置して、卑金属体1の外周面と貴金属体3の内周面との間に均一な微小間隙となる外側の隙間空間を形成している。貴金属体3には、円周方向に所定角度間隔を置いた位置に、それぞれ、軸方向に延びる長孔状のスロット3aが貫通形成されている。なお、図示はしないが、これら卑金属体1、貴金属体2,3及び間隔保持部材4,5からなる内部ユニットは、(貴金属体3に対応する有底蓋付円筒状等の形状をなす)樹脂製の保護カバー内に直接収容配置され、或いは、貴金属体3との間を隔離する電気絶縁材料からなる円筒状のネット状をなす隔離部材を介して、金属製の保護カバー内に収容配置される。このように構成した水環境電池は、本発明の基本型の乾電池型水環境電池を構成するものであり、各種の用途に応用して、上記のような特有の作用効果を発揮することができる。
本発明の実施の形態2に係る水環境電池は、図2〜図4に示すように、流水浄化用水処理装置10(流水中収容タイプの水環境電池)に具体化される。この流水浄化用水処理装置10は、流水中に収容して使用するタイプの水処理装置であり、図2に示すように、両端を開口した円筒状をなすハウジング11(後述する円筒状の貴金属体により構成)の右端及び左端に、フランジ付短円筒状をなす入口部12及びフランジ付短円筒状をなす出口部13を、それぞれ、密嵌や螺着によって着脱自在に同軸状となるよう固着した構造である。入口部12及び出口部13のフランジ部分は、流水浄化用水処理装置10の適用対象部材の水環境内部(典型的には水道配管等の管材の内部空間の流水路)に流水浄化用水処理装置10を内装乃至収容して配置したときに、それぞれ、当該内部空間の内周面(例えば、管材の流路内周面)に当接係止されて、流水浄化用水処理装置10を適用対象部材の内部空間に固定的に配設するためのものである。また、入口部12及び出口部13の外端(フランジ側の端)は、それぞれ、円形開口が形成されて開放端とされると共に、内端(ハウジング11側の端)は閉塞端とされ、入口部12及び出口部13によりハウジング11の両端の開口を水密に閉塞するようになっている。また、入口部12及び出口部13の円筒部分には、円周方向に所定角度(図の例では180度)の角度間隔を置いた位置に、円形の連通孔12a及び連通孔13aが穿設され、入口部12及び出口部13の円筒部分の内部空間を介してそれらの開放端とそれぞれ連通している。そして、入口部12を適用対象部材の内部空間乃至流水路の上流側に配置すると共に、出口部13を下流側に配置したときに、入口部12の開放端から内部に流入する水が、その連通孔12aを介して、ハウジング11の外周面へと流出し、ハウジング11の外周面に沿って流れた水が、出口部13の連通孔13aからその内部に流入してその開放端から下流側に流出するようになっている。また、図4に示すように、出口部13の閉塞端の中心には、貫通孔である細孔状の流通孔13bが流通口として形成され、流通孔13bを介して、ハウジング11の内部空間が(出口部13側の)外部空間と連通するようになっている。なお、本実施の形態では、流通孔13bの径(直径)は、ハウジング11の径(直径)の約1/15程度に設定されている。
図6〜7に示すように、本発明の実施の形態3に係る水環境電池は、実施の形態2と同様の流水浄化用水処理装置20に具体化され、同様の用途に適用可能である。実施の形態3の流水浄化用水処理装置20は、更に、出口部13が、その円筒部の外周から外方(放射方向)に突出する突起部13cを備えている。突起部13cは、出口部13の円周方向に所定角度位置(図示の例では180度)をおいた箇所にそれぞれ形成されている。また、図8に示すように、流水浄化用水処理装置20では、ハウジング11の(配管2への装着状態における)上部乃至頂部に、流通口としての流通孔11aが貫通形成され、ハウジング11の内部と外部とを連通している。流通孔11aはハウジング11の軸方向(長さ方向)に所定間隔を置いた2つの位置に形成されている。なお、それ以外の箇所(出口部13等)には連通口は形成されていない。そして、取付対象である配管2に流水浄化用水処理装置20を取り付けたときに、突起部13cが配管2の内周面の対応する位置に形成された凹部乃至溝部に係合乃至掛止して、前記流通孔11aが最上部にくるよう、ハウジング11の円周方向の位置決めを行うようになっている。
図10に示すように、本発明の実施の形態4に係る水環境電池は、実施の形態2と同様の流水浄化用水処理装置30に具体化され、同様の用途に適用可能である。実施の形態4の流水浄化用水処理装置30は、シャワーヘッドのハンドル部(手で把持する部分)の内部空間(流水路)に装着される構成となっているが、入口部12にも(流通孔13bと同様の細孔状をなす)流通孔12bを貫通形成した点を除き、基本的には、実施の形態2の流水浄化用水処理装置10とほぼ同様の構成である。よって、流水浄化用水処理装置30では、シャワーヘッドの原水導入部からの原水(上流側の原水)は、入口部12の流通孔12bからハウジング11内に流入し、卑金属体15からの金属イオン及び活性酸素により電池作用水となって、出口部13の流通孔13bから流出し、ハウジング11の外周面からの原水と混合されて、シャワーヘッドのヘッド部の吐水口から吐出される。
図11に示すように、本発明の実施の形態5に係る水環境電池は、実施の形態2と同様の流水浄化用水処理装置10を、主管としての配管MPの途中において配管MPに並列接続した副管SPの内部に配置され、電池作用水を供給する。この場合、配管MP内に送出する電池作用水の必要量に応じて、副管SPの径を増減変更すると共に、これに対応して流水浄化用水処理装置10(即ち、ハウジング11及び卑金属体15等の径を)増減変更することにより(必要量が多ければこれらを大径とし、少なければ小径として)、必要に応じた量の電池作用水を供給することができる。
図12〜15に示すように、本発明の実施の形態6に係る水環境電池は、水抜きハウジング120に殺菌ユニット110を収容した水抜きアダプタに具体化される。詳細には、実施の形態6に係る水抜きアダプタは、給水栓1の配管としての吐水パイプ2の基端部の下面側に形成された短円筒状の取付部(雌螺子)に着脱自在に取付けられ、取付部の下端の円形開口を介して、吐水パイプ2内の通水路と水密に連通する。実施の形態6の水抜きアダプタは、殺菌ユニット110と、殺菌ユニット110を内部に収容する略円筒状の容器としての金属製の水抜きハウジング120と、水抜きハウジング120の下端開口に水密に嵌合する金属製の水抜きキャップ130とから構成される。
図16に示すように、本発明の実施の形態7に係る水環境電池は、実施の形態6の水抜付アダプタの水抜きキャップ130を水抜き機能を備えない通常のキャップ130Aに変更した点を除き、基本的に、実施の形態7の水抜きアダプタと同様の構成であり、同様の作用効果を発揮する。
図17〜図19に示すように、本発明の実施の形態8に係る水環境電池は、4層構造アダプタに具体化し、上端を開口した円筒状の容器としてのハウジング290内に、卑金属体212,216及び貴金属体214,218を4層構造として同軸状に配置した殺菌ユニット210を収容したものである。内側卑金属体212、内側貴金属体214、外側卑金属体216及び外側貴金属体218の各金属体が互いに直接接触しないよう、それらの間には、それぞれ、隔離網筒(第1内側隔離網筒213、第2内側隔離網筒215、第1外側隔離網筒217)が介装されると共に、外側貴金属体218が他部材と直接接触しないよう外側貴金属体218の外周面には第2外側隔離筒219が装着され、また、同軸多段円筒状となるように重ね合わせた内側卑金属体212、内側貴金属体214、外側卑金属体216及び外側貴金属体218の上端及び下端面には、それぞれ、隔離網板(上側隔離網板211、下側隔離網板220)が装着されている。なお、貴金属体214,218党の構成は、実施の形態の外側の貴金属体3と同様である。
図20〜図22に示すように、本発明の実施の形態9に係る水環境電池は、水栓の吐水口に着脱自在に装着される吐水口アダプタとしての吐水キャップに具体化される。吐水キャップは、略円筒状の基部301と、基部301の一端(上流端)に一体形成されて水栓の吐水口に着脱自在な流入口302と、基部の他端(下流端)に一体形成された吐水口303とからなるハウジング300を有する。吐水口303内には泡沫内芯304が内装されている。また、ハウジング300の内部空間には殺菌ユニット310が内装されている。
以上、実施の形態1〜実施の形態9の水環境電池は、いずれも、乾電池式水環境電池である。図23に示すように、本発明の実施の形態1〜9に係る水環境電池は、各種の構成として実施することができる。
本発明の水用殺菌装置は、上記実施の形態のように殺菌ユニット10等を給水装置等に内装する態様のほか、殺菌ユニット単体で殺菌装置として使用することも無論可能である。例えば、図23(a)に示すように、殺菌ユニット410は、菊型柱状の卑金属体412(第1の反応体)の外側に円筒網状の隔離筒網413(間隔保持部材)を介して円筒状の貴金属体414(第2の反応体)を同軸状に外装した丸型構成とし、単体で殺菌装置とすることができる(実施例1)。また、図23(b)に示すように、殺菌ユニット510は、円柱状の卑金属体512(第1の反応体)の外側に円筒網状の隔離筒網513(間隔保持部材)を介して菊型筒状の貴金属体514(第2の反応体)を同軸状に外装した丸型構成とし、単体で殺菌装置とすることができる(実施例2)。更に、図23(c)に示すように、殺菌ユニット610は、矩形柱状の卑金属体612(第1の反応体)の外側に矩形筒網状の隔離筒網613(間隔保持部材)を介して矩形筒状の貴金属体614(第2の反応体)を同軸状に外装した角型構成とし、単体で殺菌装置とすることができる(実施例3)。
図24に示すように、本発明の実施の形態1〜9に係る水環境電池は、各種の卑金属体として実施することができる。即ち、本発明の水用殺菌装置で使用する卑金属体は、上記実施の形態のもの以外に各種構成とすることができるが、一般的な通水環境・流水環境や貯水環境では、図24(a)に示す円柱状タイプの卑金属体712を使用することが好ましく、その外周面712aから金属イオンを溶出する(実施例5)。また、水栓の吐水口等の流量確保と整流効果が要求される通水環境では、図24(b)に示す菊型柱状タイプの卑金属体722を使用することが好ましく、その外周面722aから金属イオンを溶出する(実施例6)。なお、この場合、卑金属体722は、菊型柱状の基部722xの上端側(吐水口内の上端等、上流側の端部)に、上側に向かって縮径するテーパー状の頭部722yを一体形成し、頭部722yの外周面722bによって向かってくる水流の整流を一層円滑に行うようにしてもよい。以上の柱状をなす卑金属体712,722は、図23等に示すシングルタイプ(2層構造)の殺菌ユニットに使用される。また、ダブルタイプ(3層構造以上)の殺菌ユニットでは、図24(c)に示す円筒状の卑金属体732を使用することが好ましく、その内周面及び外周面の両方から金属イオンを溶出する(実施例7)。なお、図24(d)に示すように、角型(六角断面等)の卑金属体742を使用し、その外面742aから金属イオンを溶出するようにしてもよい(実施例8)。
図25に示すように、本発明の実施の形態1〜9に係る水環境電池は、各種の貴金属体として実施することができる。即ち、本発明の水用殺菌装置で使用する貴金属体は、上記実施の形態のもの以外に各種構成とすることができるが、一般的な通水環境・流水環境や貯水環境では、図25(a)に示す円筒状タイプの貴金属体714を使用することが好ましい(実施例9)。また、上記ダブルタイプ等の二層以上の隙間空間を設ける殺菌ユニットの場合、図25(b)に示すスリット付の円筒状をなす貴金属体724を使用し、スリット724aを介して内側の卑金属体への通水を促進することもできる(実施例10)。また、上記ダブルタイプ等の二層以上の隙間空間を設ける殺菌ユニットの場合、図25(c)に示す円形小孔付の円筒状をなす貴金属体734を使用し、多数の小孔734aを介して内側の卑金属体への通水を促進したり(実施例11)、図25(d)に示す螺旋状乃至コイルスプリング状の円筒状をなす貴金属体744を使用し、螺旋間の隙間744aを介して内側の卑金属体への通水を促進したり(実施例12)、図25(e)に示す網状の円筒状をなす貴金属体754を使用し、多数の網目754aを介して内側の卑金属体への通水を促進したりすることができる(実施例13)。更に、水栓の吐水口等の流量確保と整流効果が要求される通水環境では、図25(f)に示すリブ付円筒状をなす貴金属体764を使用し、周方向に一定間隔で設けた湾曲リブ764a間に形成される凹溝764bや、湾曲リブ764aの内面側に形成される同一曲率の小凹溝764cを介して流量確保や整流効果を発揮することもできるが(実施例14)、好ましくは、図25(g)に示す菊型筒状をなす貴金属体774を使用し、その内外の周方向に一定間隔で設けられる凹溝を介して流量確保や整流効果を発揮するようにする(実施例15)。なお、図25(h)に示すように、角型(六角断面等)の貴金属体784を使用してもよい(実施例16)。
本発明の実施の形態1〜9に係る水環境電池の内部ユニット(卑金属体、貴金属体及び間隔保持部材)は、図26に示す内部ユニットの構成(特に、隔離網の構成)とすることができる。即ち、本発明の水用殺菌装置は、上記のように、殺菌ユニット単体で殺菌装置として使用することができる、図26に示すように、殺菌ユニット810は、上記実施の形態の場合と同様に、小孔811aを有する円盤網状の上側隔離網板811(隔離部材)、円柱状の卑金属体812(第1の反応体)、小孔813aを有する円筒網状の内側隔離網筒813(間隔保持部材)、円筒状の貴金属体814(第2の反応体)、小孔815aを有する円筒網状の外側隔離網筒815(隔離部材)及び小孔816aを有する円盤網状の下側隔離網板816(隔離部材)とから構成することができる。一方、内側隔離網筒813は、上記支持線等の代わりに、網を構成する線状部の交差部の内面及び外面に、それぞれ、半球状の突起からなる支持点813bを一体形成し、内側の卑金属体812の外周面及び外側の貴金属体814の内周面をそれぞれ点接触により支持するようになっている。特に、図26(c)及び(d)に示すように、支持点813b間には十分な流水用の隙間が形成され、殺菌ユニット810の卑金属体812と貴金属体814との間の隙間空間に進入する水が、非常に円滑に流動することが確認できる。また、殺菌ユニット810では、外側隔離網筒815の内周面にも、網を構成する線状部の交差部に半球状の突起からなる支持点815bを一体形成し、内側の貴金属体814の外周面を点接触により支持するようにしている。
図27〜図28に示すように、本発明の実施の形態1〜9に係る水環境電池は、上記と異なる内部ユニット910の構成、特に、その間隔保持部材を異なる構成(第1の別例)とすることができる。詳細には、水環境電池は、円筒状の卑金属体911の内外に、対応する円筒状をなす2個の貴金属体912,913を配置する3層構造とした内部ユニット910に具体化する場合において、それらを前記所定隙間空間を置いて離間配置するための間隔保持部材914を、小棒状として構成している。間隔保持部材914は、卑金属体911の軸方向(長さ方向)の両端部において、円周方向に所定角度間隔(図示の例では120度の一定角度間隔)を置いた位置に、それぞれ、卑金属体911の厚さ方向に貫通するよう設けられている。即ち、内部ユニット910の一端部及び他端部において、それぞれ、3本ずつの間隔保持部材914が配設されている。各間隔保持部材914は、その両端部が卑金属911の内周面及び外周面からそれぞれ所定寸法(前記隙間空間の厚みと同一寸法)だけ突出するよう卑金属体911に取り付けられている。そして、かかる間隔保持部材914を配置した卑金属体911の内側及び外側に、それぞれ、貴金属体912,913を挿入または嵌合することにより、貴金属体912の外周面及び貴金属体913の内周面が、それぞれ、間隔保持部材914の内端及び外端に当接して支持され、卑金属体911の内周面と内側の貴金属体912の外周面との間、及び、卑金属体911の外周面と外側の貴金属体913の内周面との間に、それぞれ、前記隙間空間が形成される。この隙間空間は、小棒状の間隔保持部材914が存在する部位以外の全ての卑金属体911及び貴金属体912,913の内周面及び外周面を、前記卑金属体911の反応面及び貴金属体912,913の対向面として使用することができ、より一層大きな電池作用を発揮することができる。
図29〜図30に示すように、本発明の実施の形態1〜9に係る水環境電池は、上記と異なる内部ユニット1010の構成、特に、その間隔保持部材を異なる構成(第2の別例)とすることができる。詳細には、水環境電池は、円柱状の卑金属体1011の外側に、対応する円筒状をなす1個の貴金属体1012を配置する2層構造とした内部ユニット1010に具体化する場合において、それらを前記所定隙間空間を置いて離間配置するための間隔保持部材1014を、小棒状として構成している。間隔保持部材1014は、卑金属体1011の軸方向(長さ方向)の両端部において、円周方向に所定角度間隔(図示の例では120度の一定角度間隔)を置いた位置に、それぞれ、卑金属体1011の厚さ方向に貫通するよう設けられている。即ち、内部ユニット1010の一端部及び他端部において、それぞれ、3本ずつの間隔保持部材1014が配設されている。各間隔保持部材1014は、その先端部(内端部)が卑金属体1011の外周面から所定寸法(前記隙間空間の厚みと同一寸法)だけ突出するよう卑金属体1011に取り付けられている。そして、かかる間隔保持部材1014を配置した卑金属体1011の外側に、貴金属体1012を嵌合することにより、貴金属体1012の内周面が間隔保持部材1011の先端に当接して支持され、卑金属体1011の外周面と貴金属体1012の内周面との間に前記隙間空間が形成される。この隙間空間は、小棒状の間隔保持部材1014が存在する部位以外の全ての卑金属体1011及び貴金属体1012の外周面及び内周面を、前記卑金属体1011の反応面及び貴金属体1012の対向面として使用することができ、より一層大きな電池作用を発揮することができる。
以上、実施の形態1〜9に係る水環境電池は、乾電池と同様に陽極及び陰極を同心状に積層配置するタイプ(かかるタイプの水環境電池を、「乾電池型水環境電池」という。)である。
図31〜図33に示すように、本発明の実施の形態10に係る水環境電池は、水栓の吐水口等に着脱自在に装着される並列式乾電池形態の水環境電池(多板式電池型水環境電池)1100に具体化される。実施の形態10の水環境電池1100は、略円筒状のハウジング1101と、ハウジング1101の軸方向一端(流入端)の円形開口を着脱自在に水密に閉塞する円盤状の蓋部102を備える。蓋部1102の中央には円形の装着孔1102aが貫通形成されている。また、ハウジング1101の軸方向他端は円盤状の底部1103により閉塞されている。ハウジング1101の内部空間には殺菌ユニット1110が内装されている。
図34及び図35に示すように、本発明の実施の形態11に係る水環境電池は、実施の形態10の別例となるものであり、水栓の吐水口等に着脱自在に装着される並列式乾電池形態の水環境電池(多板式電池型水環境電池)1200に具体化される。詳細には、水環境電池1200は、円筒状のハウジング1201の一端の円形開口に対して円形蓋1202を着脱自在に取り付けることにより水密に閉塞し、円形蓋1202の中心に円筒状の導入部1203を形成すると共に、ハウジング1201の他端の閉塞端の中心に円筒状の導出部1204を形成している。そして、ハウジング1201内に、単純円盤状の貴金属体1212及び卑金属体1214を、それぞれ、複数枚づつ重ねて収容すると共に、それらの間に単純ネット円盤状の間隔保持部材1213を各々介装して、前記隙間空間を形成している。実施の形態11の構成は、全体の構成を単純化することができる。なお、実施の形態10及び11の多板式電池型水環境電池1100,1200は、(引用井戸水等の)給水栓の吐水パイプの吐水口等に取り付けて使用することもでき、この場合、大面積の卑金属体1112,1212及び貴金属体1114,1214間での大規模な電池反応により、より効果的に殺菌等の諸機能を発揮することができる。
図36に示すように、本発明の実施の形態12に係る水環境電池は、配管途中に着脱自在に装着される(金属系抗菌剤と光触媒との)ハイブリッド式の水環境電池に具体化される。実施の形態12の水環境電池は、配管途中に着脱自在に装着される接続管1300と、接続管1300に固着されて接続管1300内の水を一端流入して電池作用水とした後に接続管1300内に再度還流する殺菌ユニット1310とを備えている。
図37に示すように、本発明の実施の形態13に係る水環境電池は、多段式アダプタとして、水栓の吐水パイプ2の途中に介装して装着される(乾電池型水環境電池と光触媒装置との)ハイブリッド式の水環境電池に具体化される。実施の形態13の水環境電池1510は、断面円筒形状の筒状をなすアクリル樹脂等の透明樹脂やガラス等の透明材料からなるハウジング1511を備え、ハウジング1511の基端の導入部1512を吐水パイプ2に対して水密に固着している。また、ハウジング1511は基端の導入部1512を開口として開放すると共に、先端の流出部1513の中央に円形の挿通孔を形成とした筒状をなしている。ハウジング1511の基端側の半分程度の内部空間には、円柱状の卑金属体1521、対応する円筒網状の間隔保持部材1522及び対応する円筒状の貴金属体1523からなる内部ユニット(殺菌ユニット)が同軸状に収容されている。また、ハウジング1511の中央部の内周面には導水部1414が水密に挿着して固定保持されている。導水部1414は、基端面に導入口1414aを形成し、吐水パイプ2から前記内部ユニットを経て来た水を内部に導入するようになっている。また、導水部1414は、導入口1414aに連続して所定の角度で前方に傾斜しつつ螺旋状に延びる螺旋通路状の導水路1414cを内部に形成すると共に、導水路1414cの先端を導水部1414の先端面で開口1414bとして開放しているこれにより、ハウジング1611内への流入水は、導水部1414において、導水路1414cの傾斜角度乃至螺旋角度に対応する傾斜角度の螺旋流となって、次段(下流側)の光触媒装置へと向かって流れ、光触媒装置内でも螺旋流を維持したまま、ハウジング1511の先端の流出部1513から吐水パイプ2の吐水口側へと流出する。具体的には、前記光触媒装置は、ハウジング1511の先端側の半分程度の円筒状の部分として設けられ、その中心には軸方向に延びる案内筒1415を一体的に設け、その内周面1416との間に螺旋流促進用の円筒状の空間を形成している。また、光触媒装置の内部空間には、前記光触媒体1321、貴金属体1322、卑金属体1323、卑金属体1324、貴金属体1325と同様の反応体(半球状)が、それぞれ所定個数ずつ(多数個)収容されている。水栓のハンドルを操作して通水すると、これら反応体は、光触媒装置内の螺旋水流により螺旋状にほぼ均一間隔で分散されながら互いに衝突及び分離を繰り返し、卑金属体及び貴金属体が、衝突直前の微小間隔での対向時(または衝突時)に、イオン化傾向の差により、上記実施の形態の場合と同様の電池反応を形成し、それらの間で電池作用水を生成すると共に、光触媒体が光触媒反応を生起する。そして、生成された電池作用水と光触媒反応水との混合水が、吐水パイプ1654から外部に導出されて吐出され、上記実施の形態と同様の作用効果を発揮する。
図38及び図39に示すように、本発明の実施の形態14に係る水環境電池は、貯水浄化用水処理装置(貯水中浸漬タイプの水環境電池)としてのフロート式水処理装置1600に具体化される。詳細には、貯水浄化用水処理装置とは、貯水中に浸漬して使用するタイプのものであり、フロート式水処理装置1600は、図38に示すように、中空半球状の上側ケース1601と(上側ケース1601と同一の)中空半球状をなす下側ケース1602とを分割自在に嵌合して組み立てて球状の容器を構成し、当該容器1601,1602が回転自在となるよう、上側ケース1601と下側ケース1602の連結部分(それらの境界部の帯状部分)において円周方向に180度間隔を置いた位置(容器1601,1602の回転軸上の位置)の2点に、半円弧棒状の連結部1603の両端を枢着している。また、連結部1603の中央部は、球状のフロート1610の小さい半円弧棒状の連結部1611に対して紐状の連結体1620により連結されている。更に、容器を構成する上側ケース1601と下側ケース1602には、それぞれ、スリット1601a及び1602aが多数形成され、その内部と外部との間では通水自在になっている。また、かかる容器1601,1602の中空の内部空間は、(中心部分以外の部分を区画する)隔壁1605により複数室に区画され、その区画された内部空間には、小球状の卑金属体1631、小球状の貴金属体1632、小球状の光触媒体1633が、それぞれ、複数個乃至多数個収納され、連結部1603を介した容器1601,1602の回転により、内部で転動して互いに接触・衝突するようになっている。なお、卑金属体1631は上記ZnMg合金等からなり、貴金属体1632は上記ステンレス鋼等からなり、光触媒体1633は光触媒活性物質としての酸化チタン(TiO2)等からなる。
図40及び図41に示すように、本発明の実施の形態15に係る水環境電池としての水環境電池ユニット1720は、所定高さを有する水環境電池1725,1726と当該水環境電池1725,1726を収容する電気絶縁性材料からなる収容体1721,1722とを含む。詳細には、水環境電池ユニット1720の収容体1721,1722は、第1の収容体半部1721と第2の収容体半部1722とからなる。第1の収容体半部1721は、一端側の頂面を湾曲状(略半球状)とすると共に他端を円形の開口とした中空の略円筒状をなしている。第1の収容体半部1721の周面には、一定角度間隔で複数の直線状の通水スリット1721aが、第1の収容体半部1721の周壁の厚さ方向に貫通形成され、その内外の空間を連通している。同様に、第2の収容体半部1722は、一端側の頂面を湾曲状(略半球状)とすると共に他端を円形の開口とした中空の略円筒状をなしている。第2の収容体半部1722は第1の収容体半部1721より長寸(2〜3倍程度の長さ)とされている。第2の収容体半部1722の周面には、一定角度間隔で複数の直線状の通水スリット1722aが、第2の収容体半部1722の周壁の厚さ方向に貫通形成され、その内外の空間を連通している。そして、第1の収容体半部1721の他端部の内周側に形成した雌螺子1721bに第2の収容体半部1722の他端部の外周側に形成した雄螺子1722bを螺入または螺退することにより、第1の収容体半部1721と第2の収容体半部1722とを互いに連結して組み立て、また、分解することができるようになっている。第1の収容体半部1721と第2の収容体半部1722とを互いに連結して組み立てた状態で、収容体1721,1722の内部には、水環境電池1725,1726を固定的に収容保持するための円筒状の収容空間が形成され、同収容空間が、スリット1721a,1722aを介して外部空間が連通する。
内側隔離網筒(間隔保持部材):4,5,14,113,213,215,313,315,813,914,1013,1113,1213,
貴金属体(第2の反応体):2,3,11,114,214,218,314,318,414,514,614,413,513,613,714,724,734,744,754,764,774,784,814,912,913,1012,1112,1212,1322,1325,1632
Claims (5)
- 容器と、
前記容器内部に収容配置される内部ユニットとを備え、
前記内部ユニットは、
所定のイオン化傾向を有し、水中で金属イオン化して殺菌効果を発揮する第1の金属からなる第1の反応体と、
前記第1の金属より低いイオン化傾向を有する第2の金属からなり、前記第1の反応体の表面における金属イオンの発生面の主要部の全面に対向して配置される対向面を有する第2の反応体と、
前記第1の反応体及び第2の反応体を、全面にわたって互いに非接触状態となるよう、かつ、少なくともそれらの長さ方向全体に均一となる小間隔の隙間空間を置いて互いに面的に対向するよう配置した状態で、互いに固定的に保持することにより、前記第1の反応体と第2の反応体とが直接的に電気的に導通しないようにして電気的に絶縁する電気絶縁体からなる間隔保持部材とを含み、
前記容器は、
当該容器の外部と当該容器の内部に配置した前記内部ユニットとの間での水の流通を許容する流通口を有し、
前記内部ユニットは、前記内部ユニットを収容した前記容器内部に前記流通口を介して通水することにより、当該容器内部の前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の長さ方向全体に均一となる小間隔の隙間空間に進入した水のみを媒介として、当該水中の酸素を利用した前記第1の反応体と前記第2の反応体との間での電池反応により、前記第1の反応体から前記第2の反応体へと向かって前記第1の反応体の金属イオンを水中に溶出すると共に、当該金属イオンの発生に伴って発生する電子を水中の酸素が取り込むことにより前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生して、当該金属イオン及び前記電子を取り込んだ酸素を含有する電池作用水により水に機能を付与して機能水とするものであって、
前記内部ユニットは、前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生し、かつ、前記電池作用水を継続的に発生するために必要な所定間隔をおいて、前記第1の反応体の前記金属イオンの発生面の主要部の全面に対して、前記第2の反応体の対向面が、前記間隔保持部材による前記隙間空間を置いて面的に対向配置すると共に、
前記容器は、前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生し、かつ、前記電池作用水を継続的に発生するために必要な水中の酸素濃度を維持する容器構造を有しており、
前記容器は、前記流水環境として水が内部の流水路に沿って流れる管材の当該流水路中に配置されるハウジングを有し、
前記ハウジングは、その内部に前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の前記隙間空間を形成し、
前記ハウジングは、前記管材の軸方向に沿って配置される筒状をなすと共に、その両端を閉塞端としたものであり、当該両閉塞端のうち下流側の閉塞端にのみ、前記流通口としての流通孔を、当該下流側の閉塞端を貫通して前記ハウジングの内部空間と連通する小孔状となるよう形成し、
前記ハウジングは、前記管材の流水路中の流水の流向と軸方向が平行するよう、かつ、前記一方の閉塞端が前記容器の下流側に配置されて前記流通孔が前記管材の流水路の下流側に配置されるよう、前記管材の流水路中に固定的に配設され、
前記管材の上流側から内部に原水を通水したときに、その原水が、前記ハウジングの前記両閉塞端のうちの上流側の閉塞端から前記ハウジングの外周面を流れて前記下流側の閉塞端を経て前記管材の下流側へと流出し、かかる流出時に、前記ハウジング内の前記隙間空間で発生した電池作用水が、前記下流側の閉塞端を経て前記管材の下流側へと流出する原水に誘引されて、前記流通孔から前記ハウジングの外部に流出すると共に前記原水に混合されて希釈され、前記管材の下流側に流出するようにしたことを特徴とする水環境電池。 - 前記ハウジングは、下流側の端部に、円筒部の一端にフランジ部を形成したフランジ付円筒状をなす出口部を設け、
前記出口部は、前記フランジ部側の端である外端を開放端とすると共に、その反対側の端である内端を前記ハウジングの下流側の閉塞端として当該閉塞端に前記流通孔を形成する一方、前記円筒部に連通孔を穿設し、
前記ハウジングを、前記出口部のフランジ部を前記管材の内周面に当接して係止することにより前記管材の内部に固定し、
前記ハウジングの外周面に沿って流れた原水が、前記出口部のフランジ部により一端遮断され、前記出口部の円筒部の前記連通孔のみを介して当該円筒部の内部に流入して前記出口部の閉塞端の前記流通孔に向かい、前記ハウジング内の前記隙間空間で発生した電池作用水が、前記連通孔から流通孔へと向かう原水により誘引されて、前記流通孔から前記ハウジングの外部に流出すると共に、当該原水に混合されて希釈され、前記管材の下流側に流出するようにしたことを特徴とする請求項1記載の水環境電池。 - 容器と、
前記容器内部に収容配置される内部ユニットとを備え、
前記内部ユニットは、
所定のイオン化傾向を有し、水中で金属イオン化して殺菌効果を発揮する第1の金属からなる第1の反応体と、
前記第1の金属より低いイオン化傾向を有する第2の金属からなり、前記第1の反応体の表面における金属イオンの発生面の主要部の全面に対向して配置される対向面を有する第2の反応体と、
前記第1の反応体及び第2の反応体を、全面にわたって互いに非接触状態となるよう、かつ、少なくともそれらの長さ方向全体に均一となる小間隔の隙間空間を置いて互いに面的に対向するよう配置した状態で、互いに固定的に保持することにより、前記第1の反応体と第2の反応体とが直接的に電気的に導通しないようにして電気的に絶縁する電気絶縁体からなる間隔保持部材とを含み、
前記容器は、
当該容器の外部と当該容器の内部に配置した前記内部ユニットとの間での水の流通を許容する流通口を有し、
前記内部ユニットは、前記内部ユニットを収容した前記容器内部に前記流通口を介して通水することにより、当該容器内部の前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の長さ方向全体に均一となる小間隔の隙間空間に進入した水のみを媒介として、当該水中の酸素を利用した前記第1の反応体と前記第2の反応体との間での電池反応により、前記第1の反応体から前記第2の反応体へと向かって前記第1の反応体の金属イオンを水中に溶出すると共に、当該金属イオンの発生に伴って発生する電子を水中の酸素が取り込むことにより前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生して、当該金属イオン及び前記電子を取り込んだ酸素を含有する電池作用水により水に機能を付与して機能水とするものであって、
前記内部ユニットは、前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生し、かつ、前記電池作用水を継続的に発生するために必要な所定間隔をおいて、前記第1の反応体の前記金属イオンの発生面の主要部の全面に対して、前記第2の反応体の対向面が、前記間隔保持部材による前記隙間空間を置いて面的に対向配置すると共に、
前記容器は、前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生し、かつ、前記電池作用水を継続的に発生するために必要な水中の酸素濃度を維持する容器構造を有しており、
前記容器は、前記流水環境として水が内部の流水路に沿って流れる管材に装着されると共に、前記内部ユニットを内部に収容するハウジングを有し、
前記ハウジングは、前記管材の軸方向と略直交して当該管材に取り付けられる筒状をなすと共に、その上端にのみ前記流通口としての上端開口を有し、
前記ハウジングを前記管材に取り付けた状態で、前記上端開口を介して内部空間が前記管材の内部の通水路と連通し、前記管材の内部の通水路の原水が前記ハウジングの上端開口から内部へと、その流水方向と略直交して進入し、その後、前記ハウジングの内部を還流して前記内部ユニットにより前記電池作用水とされて、前記ハウジングの上端開口から前記管材の通水路に流出するようにしたことを特徴とする水環境電池装置。 - 容器と、
前記容器内部に収容配置される内部ユニットとを備え、
前記内部ユニットは、
所定のイオン化傾向を有し、水中で金属イオン化して殺菌効果を発揮する第1の金属からなる第1の反応体と、
前記第1の金属より低いイオン化傾向を有する第2の金属からなり、前記第1の反応体の表面における金属イオンの発生面の主要部の全面に対向して配置される対向面を有する第2の反応体と、
前記第1の反応体及び第2の反応体を、全面にわたって互いに非接触状態となるよう、かつ、少なくともそれらの長さ方向全体に均一となる小間隔の隙間空間を置いて互いに面的に対向するよう配置した状態で、互いに固定的に保持することにより、前記第1の反応体と第2の反応体とが直接的に電気的に導通しないようにして電気的に絶縁する電気絶縁体からなる間隔保持部材とを含み、
前記容器は、
当該容器の外部と当該容器の内部に配置した前記内部ユニットとの間での水の流通を許容する流通口を有し、
前記内部ユニットは、前記内部ユニットを収容した前記容器内部に前記流通口を介して通水することにより、当該容器内部の前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の長さ方向全体に均一となる小間隔の隙間空間に進入した水のみを媒介として、当該水中の酸素を利用した前記第1の反応体と前記第2の反応体との間での電池反応により、前記第1の反応体から前記第2の反応体へと向かって前記第1の反応体の金属イオンを水中に溶出すると共に、当該金属イオンの発生に伴って発生する電子を水中の酸素が取り込むことにより前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生して、当該金属イオン及び前記電子を取り込んだ酸素を含有する電池作用水により水に機能を付与して機能水とするものであって、
前記内部ユニットは、前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生し、かつ、前記電池作用水を継続的に発生するために必要な所定間隔をおいて、前記第1の反応体の前記金属イオンの発生面の主要部の全面に対して、前記第2の反応体の対向面が、前記間隔保持部材による前記隙間空間を置いて面的に対向配置すると共に、
前記容器は、前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生し、かつ、前記電池作用水を継続的に発生するために必要な水中の酸素濃度を維持する容器構造を有しており、
前記容器は、内部に前記内部ユニットを内装すると共に、前記流水環境として水が内部の流水路に沿って流れる管材の吐水口に上端が装着され、かつ、下端に吐水口を形成したハウジングを有し、
前記内部ユニットは、前記第1の反応体としての内側卑金属体と、前記第2の反応体としての筒状の内側貴金属体と、前記第1の反応体としての筒状の外側卑金属体と、前記第2の反応体としての筒状の外側貴金属体とを有し、前記内側卑金属体、前記内側貴金属体、前記外側卑金属体及び前記外側貴金属体を、この順で、それぞれ、前記間隔保持部材による前記隙間間隔をおいて同軸状に配置し、
前記内側貴金属体は、その上流端側に、前記流通口として、厚さ方向に貫通する通水孔を形成すると共に、その外周面側に前記電池作用水用の貯留空間を形成し、
前記管材の吐水口から前記内側貴金属体の上流端の内部に進入した原水が、前記貴金属体の通水孔を介して略90度流水方向を変更されて前記貯留空間内へと流入すると共に、前記貯留空間内において前記内側貴金属体の外周面と前記外側卑金属体の内周面との間で発生した電池作用水が、当該貯留空間から前記通水孔を介して前記内側貴金属体の上流端の内周面側の空間内に還流し、その後、前記ハウジングの吐水口から吐出されるようにしたことを特徴とする水環境電池。 - 容器と、
前記容器内部に収容配置される内部ユニットとを備え、
前記内部ユニットは、
所定のイオン化傾向を有し、水中で金属イオン化して殺菌効果を発揮する第1の金属からなる第1の反応体と、
前記第1の金属より低いイオン化傾向を有する第2の金属からなり、前記第1の反応体の表面における金属イオンの発生面の主要部の全面に対向して配置される対向面を有する第2の反応体と、
前記第1の反応体及び第2の反応体を、全面にわたって互いに非接触状態となるよう、かつ、少なくともそれらの長さ方向全体に均一となる小間隔の隙間空間を置いて互いに面的に対向するよう配置した状態で、互いに固定的に保持することにより、前記第1の反応体と第2の反応体とが直接的に電気的に導通しないようにして電気的に絶縁する電気絶縁体からなる間隔保持部材とを含み、
前記容器は、
当該容器の外部と当該容器の内部に配置した前記内部ユニットとの間での水の流通を許容する流通口を有し、
前記内部ユニットは、前記内部ユニットを収容した前記容器内部に前記流通口を介して通水することにより、当該容器内部の前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の長さ方向全体に均一となる小間隔の隙間空間に進入した水のみを媒介として、当該水中の酸素を利用した前記第1の反応体と前記第2の反応体との間での電池反応により、前記第1の反応体から前記第2の反応体へと向かって前記第1の反応体の金属イオンを水中に溶出すると共に、当該金属イオンの発生に伴って発生する電子を水中の酸素が取り込むことにより前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生して、当該金属イオン及び前記電子を取り込んだ酸素を含有する電池作用水により水に機能を付与して機能水とするものであって、
前記内部ユニットは、前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生し、かつ、前記電池作用水を継続的に発生するために必要な所定間隔をおいて、前記第1の反応体の前記金属イオンの発生面の主要部の全面に対して、前記第2の反応体の対向面が、前記間隔保持部材による前記隙間空間を置いて面的に対向配置すると共に、
前記容器は、前記第1の反応体と前記第2の反応体との間の水中で電流を発生し、かつ、前記電池作用水を継続的に発生するために必要な水中の酸素濃度を維持する容器構造を有しており、
前記容器は、前記容器構造として、前記流水環境中に配置した前記容器の外部の流水によって前記容器の内部の電池作用水が前記容器の外部の流水環境へと誘引される位置にのみ前記流通口を配置した間接流入出型容器構造を備え、
前記容器は、前記容器構造として、筒状の容器構造であってその軸方向が前記流水環境中に当該流水環境の流水方向に沿って配置される第1の容器構造、筒状の容器構造であってその軸方向が前記流水環境に対して当該流水環境の流水方向と直交するよう配置される第2の容器構造、または、筒状の容器構造であってその軸方向一端が前記流水環境の下流端に対して当該流水環境の流水方向と同軸状となるように装着される第3の容器構造のいずれかの容器構造を有し、
前記容器が前記第1の容器構造となる場合は、前記容器の流通口の位置は前記流水環境中における前記容器の軸方向下流側の閉塞端の位置とされ、前記容器が前記第2の容器構造とされる場合は、前記容器の流通口の位置は前記流水環境と連通する前記容器の軸方向一端側の閉塞端の位置とされ、前記容器が前記第3の容器構造とされる場合は、前記容器の流通口の位置は前記流水環境の下流端に装着される前記容器の軸方向一端側の位置とされると共に、前記流通口は前記容器の軸方向と直交する方向に貫通するよう形成されることを特徴とする水環境電池装置。
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