WO2015136701A1

WO2015136701A1 - 飲料容器を利用する電源装置

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Publication number: WO2015136701A1
Application number: PCT/JP2014/056975
Authority: WO
Inventors: 田中　哲夫
Original assignee: 田中　哲夫
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2015-09-17

Abstract

　飲料容器を利用して電池を形成することにより電力を生成する電源装置であって、飲料容器の飲み口部分に係合して飲料容器への電源装置の装着を可能とする容器係合部と、飲料容器内に収容した液体を電解液として電池を構成する電極部と、前記電池の電力を出力する出力部とを備える。飲料容器に収容された液体に添加することにより電解液を作る添加材料を備えても良い。前記電池は、例えばマグネシウム電池であり、添加材料は、例えば塩とする。

Description

飲料容器を利用する電源装置

　本発明は、飲料容器を利用する電源装置に係り、特に、飲料容器に収容した液体を電解液として電池を構成して電力を得ることを可能とする電源装置に関する。

　近年、携帯電話機やスマートフォン、タブレット端末、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機などのような各種の携帯電子機器が世界的に普及しつつある。これらの携帯電子機器は内蔵したバッテリからの電源供給によって駆動することができ、これにより外出先で或いは停電時にも通信や音楽・映像鑑賞、ネット接続などを行うことが可能である。

　また、このような携帯電子機器に充電を行う装置を開示する特許文献として、特開２００３－９２０９５号公報、特開２００４－２０８２６１号公報、および特開２００５－２０８６７号公報がある。

　ところで、上記特許文献に記載された充電装置は、乾電池を利用して充電を行うものであり、乾電池が入手できない場合には使用することが出来ない。例えば、大規模な災害が起こった場合には、乾電池が直ぐに入手困難となり、このような充電装置が使用できないことが考えられる。また、経済的に豊かではない発展途上国や物流網が整備されていない僻地などでは、乾電池が容易に入手できないことも少なくなく、上記充電装置が役に立たないこともある。

　したがって、本発明の目的は、様々な状況下でより入手がしやすい材料を使用してより簡便に電力を得ることを可能とする点にある。

　前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る電源装置は、飲料容器を利用して電池を形成することにより電力を生成する電源装置であって、飲料容器の飲み口部分に係合して飲料容器への当該電源装置の装着を可能とする容器係合部と、飲料容器内に収容した液体を電解液として電池を構成する電極部と、当該電池の電力を出力する出力部とを備えた。

　本発明の電源装置では、飲料容器内に入れた液体を電解液として上記電極部により電池を構成し、この電池で生成された電力を出力部から取り出して利用することを可能とする。

　構成する電池の種類、すなわち、電極や電解液の種類は特に問わない。本発明の好ましい一態様では、電池としてマグネシウム電池ないし空気マグネシウム電池を構成する。この場合の電極としては、負極をマグネシウム、またはマグネシウムにカルシウムを添加したマグネシウム－カルシウム混合物により、正極を例えば銅、あるいは銅と活性炭または炭（空気中の酸素）によりそれぞれ構成し、電解液には例えば食塩水（塩水）を使用する。

　なお、上記マグネシウム－カルシウム混合物は、難燃性マグネシウムとして知られ、乗物の構造材などとして近年提供されているが、当該材料を電極に使用すれば、電極表面に被膜が出来難く、電気の生成を長時間持続させることが出来る点で有利である。

　電池や電極の種類（構成材料の組み合わせ）は、上記以外にも様々なものであって良い。電極材料は、飲料容器に収容される液体と共に電池を構成することが出来るものであれば如何なるものであっても良く、例えば白金、銀、チタン、酸化チタン、これら以外の金属や金属酸化物等を使用することも可能である。電解液についても電池を形成できるものであれば、各種の水溶液や、単なる水を使用することも可能である。

　また、本発明に言う「液体」（飲料容器内に収容する液体）としては、例えば飲料容器に収容されて販売されているミネラルウォーターや所謂スポーツ飲料、ジュースなどの各種の飲料を使用することが出来るが、当該「液体」は飲料に限られず、例えば雨水や海水、河川の水などの飲料以外の液体であっても良い。

　さらに、電極は、電極全体が金属などの電極材料で構成されていても良いし、ガラスや樹脂などの支持体（例えば板状体または棒状体）の表面に電極材料が塗布あるいは成膜されたような構造であっても良い。また、光電極と対極により本発明の電極を構成することも出来る。さらに、本発明に言う電池は、光燃料電池、光触媒を使用した電池であっても良い。また、本発明の電極としてナノカーボンを使用することも可能である。

　本発明において電極部は、電極（正極および負極）を含む。さらに当該電極部は、電極を積層構造とする場合に正極と負極の短絡を防ぎ電解液を保持するセパレータや、複数の電池を備える場合にこれらを直列または並列に接続するための線路などを含むことがある。

　本発明において電極部は、電源装置（例えば後に述べる筐体）の中にすべて収まるように配置して、当該電源装置（筐体）内で発電する（電気を発生させる）ようにしても良いし、電源装置を飲料容器に装着したときに電極部が飲料容器内に差し込まれる構造とすることにより飲料容器内で（あるいは電源装置内と飲料容器内の双方で）発電が行われるようにしても良い。

　また、電極部に含まれる電極の配置は、電解液が浸み込んでこれを保持することが可能な材料（例えば不織布や紙のような多孔質材料からなるセパレータ）が電極（正極と負極）間に介在され、これら電極とセパレータが積層された構造であっても良いし、セパレータが無く、飲料容器内に収容された電解液、または電源装置（例えば後述の筐体）内に供給された電解液に電極が浸された状態となる構造であっても良い。

　また本発明言う「飲料容器」は、典型的にはペットボトルであるが、これに限られず、他の樹脂や金属、ガラス等の材料からなるボトルや缶、瓶なども本発明に言う飲料容器に含まれる。

　本発明の一態様では、前記容器係合部が、飲料容器の飲み口部分に形成されている螺子（雄螺子）と螺合する螺子（雌螺子）を備えている。

　このように電源装置を、飲料容器のスクリューキャップと同様に螺子で飲み口に装着できるようにすれば、電解液が外部に漏れ出ることを防ぐことが出来る。なお、水密性を高めるため、ボトル係合開口にシール材を適宜設けても良い（後述の電極部差込口についても同様）。また螺子によらず、例えば飲み口に嵌合する弾性部材（ゴムなど）をボトル係合開口に備えてこれにより電源装置を飲み口に装着できるようにしても良い。

　前記電極部は、飲料容器に電源装置を装着したときに飲料容器の飲み口から飲料容器内に差し込まれるように配置されることがある。

　また本発明の別の一態様では、飲料容器に収容された液体に添加することにより電解液を作る添加材料を備える。

　この添加材料は、後に述べる実施形態では塩（しお）または塩化ナトリウムとするが、飲料容器に収容される液体と共に電池（電解液）を構成できるものであればその種類を問わない。当該添加材料は、例えば、多糖類や糖類、セルロース、タンパク質、リグニン、グルコース、アミノ酸、有機酸、アルコール、アンモニア、尿素、その他の有機化合物や高分子化合物、これら以外の物質など様々なものであって良い。

　また、当該添加材料は、典型的には固体（粉末、顆粒、固形など）であるが、液状やゲル状その他の状態であっても良い。なお、本発明では電解液として例えば水または各種の飲料または飲料以外の液体（例えば海水）を使用することにより（添加物質を加えずに）電池を構成しても良いから、本発明の電源装置は添加材料を備えないこともある。

　本発明の別の一態様では、電源装置が、天板部と、当該天板部から立ち下がる周壁部とを含む筐体を備える。この場合、当該筐体は、電極部の少なくとも一部を収容し、底面に開口部を備え、当該開口部に容器係合部を備えることにより電源装置を飲料容器の飲み口に被せるように装着することが可能であり、天板部と周壁部とにより囲まれた筐体の内部は、飲料容器に電源装置を装着したときに飲料容器の内部と連通する。

　筐体を備える上記態様では、飲料容器に収容された液体に添加することにより電解液を作る添加材料を筐体の内部に備えることがある。

　また、上記態様では、天板部と容器係合部との間に、筐体の内部を仕切る破断可能な隔膜を備え、この隔膜と天板部との間に添加材料を収容することがある。そしてこの場合、筐体の内部に電極部を差し込むことが可能な電極部差込口を天板部に備え、電極部を当該電極部差込口から筐体内部に差し込むことにより上記隔膜を破断し、これにより飲料容器内の液体と添加材料とを混合できるようにしても良い。

　一方、上述のように電極部によって隔膜が破断されるのではなく、飲料容器の飲み口によって隔膜が破断されるような構造とすることも可能である。すなわち、筐体底面の開口部に飲料容器の飲み口を挿入し容器係合部に当該飲み口を係合させることにより電源装置を飲料容器に装着したときに、飲み口が隔膜を押し上げることによって隔膜が破断され、これにより飲料容器内の液体と添加材料とを混合できるようにしても良い。

　前記出力部は、携帯電子機器に電気的に接続可能で前記電池の電力を携帯電子機器に供給可能なコネクタを含む場合がある。このような態様によれば、作り出した電力を携帯電子機器に供給してこれを充電することが出来る。

　また本発明の電源装置は、前記出力部から出力される電力を受けてこの電力により発光する電球を備えても良い。このような態様によれば、本発明の電源装置を照明器具として使用することが出来る。

　さらに本発明では、所望の電力を安定的に供給するための各種回路を適宜備えて良い。例えば、生成された電力の電圧を上げる昇圧回路（ＤＣ－ＤＣコンバータ）や、交流に変換するＤＣ－ＡＣインバータ、整流回路などを電池と出力部との間に備えることが出来る。

　本発明によれば、様々な状況下で入手がしやすい材料を使用して簡便に電力を得ることが可能となる。例えば、災害時や、停電が日常的に生じる発展途上国、僻地において身近な材料、例えば自動販売機やコンビニエンスストアなどの店舗で提供されている飲料、あるいは水道水、雨水、河川の水、海水などを利用して電力を得ることが出来る。

　生成した電力は、例えば、携帯電話機・スマートフォンなどの携帯通信機器、パーソナルコンピュータ、ゲーム機などの電子機器を充電するために、また、ＬＥＤや電球などに供給して照明に、あるいは、電熱線などの発熱体に供給して暖房などに利用することが出来る。また、本発明の電源装置を複数本直列に接続して昇圧し、ＤＣ－ＡＣコンバータを利用すれば、商用電源と同様の交流電力を得ることも可能である。

　本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基づいて行う以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。また、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る電源装置を示す斜視図である。図２は、前記第１実施形態に係る電源装置を分解して示す斜視図である。図３は、前記第１実施形態に係る電源装置の内部構造を分解して示す断面図である。図４は、前記第１実施形態に係る電源装置の内部構造を示す断面図である。図５は、前記第１実施形態に係る電源装置の電極構造を模式的に示す斜視図である。図６は、前記図５の電極を分解して示す斜視図である。図７は、前記第１実施形態に係る電源装置の電極構造の一例を示す斜視図である。図８は、前記第１実施形態に係る電源装置の電極構造の別の一例を示す斜視図である。図９は、前記第１実施形態に係る電源装置の電極構造の更に別の一例を示す斜視図である。図１０は、前記第１実施形態に係る電源装置の電極構造の更に別の一例を示す斜視図である。図１１は、前記第１実施形態に係る電源装置の電極構造の更に別の一例を示す斜視図である。図１２は、前記第１実施形態に係る電源装置の電極構造の更に別の一例を示す斜視図である。図１３は、前記図１２に示した電極の動作（スイッチオフ状態）を示す斜視図である。図１４は、前記図１２に示した電極を分解して示す斜視図である。図１５は、前記第１実施形態の変形例に係る電源装置の内部構造を分解して示す断面図である。図１６は、前記変形例に係る電源装置の内部構造を示す断面図である。図１７は、本発明の第２の実施形態に係る電源装置（ボトルに装着する前の状態）の内部構造を示す断面図である。図１８は、前記第２実施形態に係る電源装置（ボトルに装着した状態）の内部構造を示す断面図である。図１９は、本発明に係る電源装置の別の構成例の内部構造を示す断面図である。図２０は、本発明に係る電源装置の更に別の構成例示す図である。図２１は、本発明に係る電源装置の更に別の構成例示す図である。図２２は、本発明に係る電源装置の更に別の構成例の内部構造を示す断面図である。図２３は、本発明に係る電源装置の使用例を示す図である。図２４は、本発明に係る電源装置の別の使用例を示す図である。

　〔第１実施形態〕
　図１から図４に示すように本発明の第１の実施形態に係る電源装置１１は、飲料容器（以下単に「ボトル」と言うことがある）２と一体となって電池２５を形成するもので、飲料容器２の飲み口３にボトルキャップのように装着可能な筐体１２と、この筐体１２に差し込むように装着する電極装置２１とからなる。

　筐体１２は、円筒状の全体形状を有し、飲料容器２の飲み口３（キャップを外した状態）に被せるように装着することが出来るようにする開口（ボトル係合開口）１３を底面に備えている。このボトル係合開口１３の内周面には、飲み口３の外周に形成されている螺子（雄螺子）４に螺合する螺子（雌螺子）５を形成してあり、この螺子５を利用して飲料容器２のキャップ（ボトルキャップ）に代えて当該ボトルキャップと同様に飲料容器２の飲み口３に装着することが出来る。この装着状態（図１および図４参照）では、ボトル２の内部と筐体１２の内部とは、飲み口３およびボトル係合開口１３を通じて互いに連通し、かつ、ボトル内の液体（後に述べる）が当該ボトル係合開口１３や飲み口３から外部へ漏れ出ることが防止される。

　筐体１２の天面には、電極装置２１の電極部２２（詳細は後に述べる）を筐体１２の内部に挿入可能な電極部差込口１６を形成してある。この電極部差込口１６の内周面には電極部２２（外筒２３）の上端部外周面に形成した螺子（雄螺子）４と螺合する螺子（雌螺子）５を形成してあり、電極部差込口１６から電極部２２を筐体１２の中に差し込み、電極部２２を電極部差込口１６にねじ込むことにより電極装置２１と筐体１２とを一体化することが出来る。この状態（図１および図４参照）では、電極装置２１によって電極部差込口１６が閉塞され、筐体１２内の液体が電極部差込口１６から漏れ出ることが防止される。

　また、筐体１２の内部でかつ筐体１２の高さ方向の中間位置には、筐体１２の内部空間を仕切る隔膜１４を備えてあり、この隔膜１４によって仕切られた筐体内部の上部空間に、添加材料１５（例えば塩）を収容する。添加材料１５は、ボトル内に入れた液体（例えば水）に加えて電解液（例えば塩水）を作るためのものである。なお、電極部差込口１６から添加材料１５が不用意に外部へ出てしまうことを防ぐため、筐体１２の天面には電極部差込口１６を塞ぐ封止フィルム１７を貼り付けておく。電極装置２１を筐体１２に装着するときには、この封止フィルム１７を剥がすか或いは破断すれば良い。

　隔膜１４は、前述した筐体１２への電極装置２１の装着動作に伴い、電極部差込口１６から差し込まれた電極部２２が当接し、これにより破断される（図４参照）。隔膜１４は、電極部２２を押し込むことによって破断可能なものであればその形成材料は特に問わない。電極装置２１の装着に伴って隔膜１４が破断されると、添加材料１５は筐体１２の下方やボトル２の中へ落下し、ボトル内の液体（図示せず）と混合され、電解液が作られる。作られた電解液は、ボトル２を横にし、逆さまにし、或いは振れば、ボトル係合開口１３から筐体１２の内部に流れ込み、電極部２２の連通窓２４から電極部２２内に浸入し、電池２５（各電池ユニット４０）のセパレータ４４に供給される（これら電極部２２の各部については後に詳しく述べる）。

　電極装置２１は、電極を備えて電池２５を構成する電極部２２と、電極部２２の上端に載置されたヘッド部３１とを有する。ヘッド部３１は、携帯電子機器１（例えばスマートフォン）を挟んで支持する挟持溝３２を天面に有する。挟持溝３２の底部には、前記電池２５の電力を外部に取り出すプラグ３３（コネクタ）を備える。挟持溝３２に携帯電子機器１を挟むと、携帯電子機器１のプラグ差込口にプラグ３３が差し込まれ、電源装置１１と携帯電子機器１が電気的に接続され、電池２５の電力を携帯電子機器１に供給することが可能となる。なお、ヘッド部３１の内部には、電池２５から携帯電子機器１に供給する電力の昇圧を行う昇圧回路（ＤＣ－ＤＣコンバータ）を備えても良い。

　一方、電極部２２は、上記電解液を使用して電気を発生させる電極を含む電池２５と、電池２５を収容する外筒２３とを備えている。外筒２３の周面には、内部に収容した電池２５（電極）に電解液を供給できるように複数の連通窓２４を形成してある。なお、外筒２３の底面も開口となっており、この開口からも電解液の浸入が可能である。

　電極部２２内の電池２５（電極）の構造は特に限定されないが、図５から図１０に具体的な構造を例示する。

　例えば、当該電池２５は図５から図６に示すように２枚の電極４２，４３（正極および負極）の間にセパレータ４４を挟み込んだ構造、言い換えれば、正極４２とセパレータ４４と負極４３とを順に積層させた積層シート構造を有する（以下当該シート４１を「電極積層シート」と言う）。セパレータ４４は、前記電解液を保持可能な不織布や多孔質シート材等からなる。

　また本実施形態では、マグネシウム電池を構成するため、一方の電極４２（正極）を銅フィルムにより、他方の電極４３（負極）をマグネシウム（またはマグネシウムにカルシウムを添加したマグネシウム－カルシウム混合物）のフィルムによりそれぞれ形成する。なお、筐体１２に収容する前記添加材料１５は塩（しお）とし、ボトル２内の液体は水（例えばミネラルウォータ）とすれば良い。正極４２とセパレータ４４との間には活性炭若しくは炭（図示せず）を備えても良い。

　図７から図１０はそれぞれ複数の電池ユニット４０（電極積層シート４１）を直列に接続してより高い電圧を得る構成例を示すもので、各電池ユニット４０は前記図５および図６に示した例と同様の電極積層シート４１を備えている。

　具体的には、図７の例は、複数の電池ユニット４０（電極積層シート４１）を、各電池ユニット４０の正極４２と負極４３が順次直列に接続されるように配列させたものである。なお、図中の符号２６は、電気的な接続を行う線路（配線または接続導体）を示す（他の図においても同様）。図８の例では、円盤状の形状を有する電池ユニット４０（電極積層シート４１）を縦に重ねるようにして前記外筒２３内に配置し、これらの電池ユニット４０を順に直列に接続した。

　図９の例は、有底無蓋のカップ状の電池ケース４５を備え、この電池ケース４５内に、電極積層シート４１をロール状に丸めて収容することにより各電池ユニット４０を構成した。各電池ユニット４０は、垂直に並べるように外筒２３内に収容する。また各電池ケース４５は、ケース連結部材４６によって垂直方向に連結する。隣り合うケース連結部材４６の間には隙間があり、この間から電池ケース４５内に（したがってセパレータ４４に）電解液を供給することが出来る（矢印Ａ参照）。

　なお、ロール状に丸めた電極積層シート４１の間（重なり合う電極４２と電極４３との間）には、別のセパレータないし絶縁材（図示せず）を介在させるように配置すれば良い（図１０の例についても同様）。このような電極積層シート４１をロール状に丸めた構造は、従来の円筒型リチウム電池（電極とセパレータを積層したシートをロール状に丸めて筒状のケースに収容した構造を有する）と同様のものであるが、このような構造には電極面積を稼ぐことが出来る利点がある。

　図１０に示す例は、図９の例と同様の電池ユニット４０、即ち、ロール状に丸めた電極積層シート４１を電池ケース４５内に収容した電池ユニット４０を複数備えたものであるが、各電池ユニット４０を縦長に形成した。前記図９の例では複数の電池ユニット４０を外筒２３の中に縦に並べたが、この図１０の例では、複数の電池ユニット４０を外筒２３の中で横に配列し、各電池ユニット４０を配線２６により直列に接続した。

　なお、本発明の電源装置において電池ユニットを複数備える場合にその数は特に限定されず、例えば必要とされる電圧に応じた数の電池ユニットを備えれば良い。

　図１１に示す例は、上記のような電池ユニット４０をカセット式に交換可能に構成したものである。この例では、複数の電池ユニット４０を備えるが、各電池ユニット４０は円筒状の電池ケース４５内に電極積層シート（図示せず）を収容するとともに、各電池ユニット４０を電気的に接続するため、電池ケース４５の天板にピン端子２７（オス側）を、底板にソケット２８（メス側／ピン受け）をそれぞれ設け、各電池ユニット４０を電極部２２の外筒２３内で縦に並べて直列に接続できるようにした。また、電池ケース４５の側面には、ケース４５内に電解液を導入できるように窓４７を備えてある。

　このように電池ユニット４０を交換可能な構造にすれば、発電に伴い電極が劣化し発電能力が低下した場合にも、電池ユニット４０を簡便に交換することで再び電力の利用を続けることが可能となるから、本電源装置の利便性を向上させることが出来る。なお、カセット状の電池ユニット４０の具体的構造や接続構造などは、図示の例以外にも様々な構造とすることが出来る。

　さらに、図１２から図１４は電源装置１１のオンオフ動作を可能とする構造を示すものである。これらの図に示すように、一方の電極４２を、当該電極４２がセパレータ４４に接触した第一の状態（スイッチオン状態／図１２）と当該電極４２がセパレータ４４から離れた第二の状態（スイッチオフ状態／図１３）との間で軸５１により回転させることが出来るように構成すれば、電源装置１１のオンオフ動作が可能となる。

　なお、電極４２ではなくセパレータ４４を同様に回転させたり、あるいは電極４２，４３またはセパレータ４４を上下方向に移動することにより電極４２，４３とセパレータ４４を引き離せるようにしても同様にオンオフ動作を行うことが出来る。

　また、この図１２から図１４の例でも、前記図８に示した例のように、複数の電極積層シートを縦に重ねるように備えても良い。この場合、複数の電極積層シートそれぞれの一方の電極が、軸５１によって同時に回転されるようにすれば良い。

　前記第１実施形態では、筐体１２の中に電極部２２が収まるようにしたが、図１５から図１６に示すように電極部２２を長くして飲料容器２内に差し込まれるように構成しても良い。このような構造によれば、電極部２２が長い分、電極面積を大きくすることができ、また複数の電池ユニット４０を備える場合に、より多くの電池ユニット４０を備えることが出来るようになる。尚この場合、電極部２２は、ボトル係合開口１３およびボトル２の飲み口３より径が小さい（次に述べる第２実施形態についても同様）。

　〔第２実施形態〕
　図１７から図１８に示すように、本発明の第２の実施形態に係る電源装置６１は、電極装置２１（ヘッド部３１および電極部２２）と筐体１２を一体化したもので、電極部２２ではなく飲料容器２の飲み口３で隔膜１４を破断する構造を有する。

　具体的には、本実施形態の電源装置６１は、前記図１５から図１６に示した例と同様にボトル２に装着した場合に電極部２２の先端部がボトル２内に差し込まれるように、筐体底面のボトル係合開口１３から下方へ電極部２２が突出している。また、ボトル係合開口１３の上面部に隔膜１４を備え、電極部２２の貫通部分を除いて当該隔膜１４によりボトル係合開口１３を閉塞し、筐体１２の内部（電極部２２の周囲）に添加材料１５を収容した。

　また、飲み口３をボトル係合開口１３にねじ込んだときに飲み口３の上面がボトル係合開口１３の上面を超えて筐体１２内に突出するように、ボトル係合開口１３の深さ（高さ）をボトル飲み口３の高さより浅く（小さく）してある。これにより、本実施形態の電源装置６１を飲料容器２に装着すると、飲料容器２の飲み口３によって隔膜１４が上方へ押し上げられて破断され（図１８参照）、筐体１２の内部とボトル２の内部とが連通して、筐体１２内に収容した添加材料１５とボトル２内の液体とが混合可能となる。

　〔第３実施形態〕
　図１９に示すように、本発明の第３の実施形態に係る電源装置７１は、前記第１および第２実施形態とは逆に、添加材料１５を筐体１２の中心部に備え、電池２５（電極積層シート４１）をその周囲に備えたものである。

　添加材料１５を収容する添加材料収容部５２は、前記第２実施形態の外筒２３と同様に筒状の形状を有し、筐体１２の中心部を垂直に貫くように形成してある。なお、当該添加材料収容部５２は、前記外筒２３と異なり連通窓２４は備えず、底面の開口を封止フィルム５３で塞いで、内部に添加材料１５を収容する。使用時には、封止フィルム５３を剥がして飲料容器２に添加材料収容部５２を差し込めば、飲料容器２内の液体に添加材料１５を添加して電解液を作ることが出来る。

　電極については、例えば、前記図９に示したように電極積層シート４１をロール状に丸めて添加材料収容部５２を取り囲むように（添加材料収容部５２に巻き付けるように）配置すれば良い。

　〔他の付随的な構造〕
　電池２５の電力を取り出す出力部（コネクタ）には、図２０に示すように、給電対象に電気的に接続可能なプラグ３３と、電池２５の電力をプラグ３３に供給する給電ケーブル５４とを備えても良い。またこの場合、ヘッド部や筐体の周りに、給電ケーブル５４を巻き付けて収納できるようにする溝５５を形成することも可能である。

　また本発明の電源装置は、複数種類のプラグを備えることにより、異なる仕様の給電対象に対応可能とすることも出来る。例えば、図２１に示すように、ヘッド部３１の天面にヒンジ５６によって回動可能に取り付けた蓋状体５７を備え、この蓋状体５７に、ヘッド部天面に備えたプラグ３３ａ（第１プラグ）とは異なる仕様のプラグ３３ｂ（第２プラグ）を備える。蓋状体５７を開けたときには第１プラグ３３ａを使用することができ、蓋状体５７を閉めたときには、第１プラグ３３ａに第２プラグ３３ｂが接続されて第２プラグ３３ｂを通じて電力を取り出すことが可能となる。

　図２２は、本発明の電源装置に電球を備えた例を示すものである。同図に示すようにこの例では、電球８２（例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode））を内蔵し且つ前記各実施形態のヘッド部３１に装着可能な照明ユニット８１を着脱自在のアダプタとして構成した。

　この照明ユニット８１は、前記ヘッド部３１のプラグ３３に電気的に接続可能なソケット８３（プラグ受け）を備え、ヘッド部３１に装着することにより、電池２５の電力をＬＥＤ８２に供給して照明を行うことが出来る。また、照明ユニット８１の筐体や、電源装置のヘッド部３１、筐体１２、外筒２３を、透光性を有する材料（例えば透明な樹脂）で形成する。これにより、ＬＥＤ８２から出射された光が筐体１２やボトル２内に射し込み、筐体１２の側壁やボトル２の壁面を透過することにより、電源装置を装着したボトル全体が電球のようになって周囲を照明することが出来る。

　図２３から図２４は本発明ないし前記実施形態に係る電源装置１１，６１，７１の使用例を示すものである。図２３に示すように前記電源装置１１，６１，７１を複数個電気的に（例えば直列に）接続可能なソケット８３（プラグ受け）や配線２６、直流電流を交流電流に変換するインバータ（図示せず）を備えたモジュール８５を構成すれば、本発明の電源装置を複数個使用して商用電源（例えば１００Ｖ交流電源）と同じ電力を得ることも可能となる。

　また、図２４に示すように、底面を切り取った飲料容器２に本発明の電源装置を装着し、これを逆さまに設置するように上記モジュール８５に接続すれば、雨水６を貯めて電力を得るようなことも可能となる。

　　１　携帯電子機器
　　２　飲料容器（ペットボトル）
　　３　飲み口
　　４　雄螺子
　　５　雌螺子
　　６　雨水
　１１，６１，７１　電源装置
　１２　筐体
　１３　ボトル係合開口
　１４　隔膜
　１５　添加材料
　１６　電極部差込口
　１７，５３　封止フィルム
　２１　電極装置
　２２　電極部
　２３　外筒
　２４　連通窓
　２５　電池
　２６　線路（配線／電気的接続用導体）
　２７　ピン端子
　２８　ソケット（ピン端子受け）
　３１　ヘッド部
　３２　挟持溝
　３３，３３ａ，３３ｂ　プラグ
　４０　電池ユニット
　４１　電極積層シート
　４２，４３　電極
　４４　セパレータ
　４５　電池ケース
　４６　ケース連結部材
　４７　電解液導入用窓
　５１　回動操作用軸
　５２　添加材料収容部
　５４　給電ケーブル
　５５　給電ケーブル収容溝
　５６　ヒンジ
　５７　蓋状体
　８１　照明ユニット
　８２　ＬＥＤ
　８３　ソケット（プラグ受け）
　８５　インバータモジュール

Claims

　飲料容器を利用して電池を形成することにより電力を生成する電源装置であって、
　前記飲料容器の飲み口部分に係合して当該飲料容器への前記電源装置の装着を可能とする容器係合部と、
　前記飲料容器内に収容した液体を電解液として電池を構成する電極部と、
　前記電池の電力を出力する出力部と
　を備えた
　飲料容器を利用する電源装置。
　前記容器係合部は、前記飲料容器の飲み口部分に形成されている螺子と螺合する螺子を備えている
　請求項１に記載の電源装置。
　前記電極部は、前記飲料容器に前記電源装置を装着したときに前記飲み口から飲料容器内に差し込まれるように配置される
　請求項１または２に記載の電源装置。
　前記飲料容器に収容された液体に添加することにより前記電解液を作る添加材料を備えた
　請求項１から３のいずれか一項に記載の電源装置。
　前記電池は、マグネシウム電池であり、
　前記添加材料は、塩または塩化ナトリウムである
　請求項４に記載の電源装置。
　天板部と、当該天板部から立ち下がる周壁部とを含む筐体を備え、
　当該筐体は、
　前記電極部の少なくとも一部を収容し、
　底面に開口部を備え、
　当該開口部に前記容器係合部を備えることにより前記電源装置を前記飲料容器の飲み口に被せるように装着することが可能であり、
　前記天板部と前記周壁部とにより囲まれた前記筐体の内部は、前記飲料容器に前記電源装置を装着したときに当該飲料容器の内部と連通する
　請求項１から３のいずれか一項に記載の電源装置。
　前記飲料容器に収容された液体に添加することにより前記電解液を作る添加材料を前記筐体の内部に備えた
　請求項６に記載の電源装置。
　前記電池は、マグネシウム電池であり、
　前記添加材料は、塩または塩化ナトリウムである
　請求項７に記載の電源装置。
　前記天板部と前記容器係合部との間に、前記筐体の内部を仕切る破断可能な隔膜を備え、
　当該隔膜と前記天板部との間に前記添加材料を収容した
　請求項７または８に記載の電源装置。
　前記筐体の内部に前記電極部を差し込むことが可能な電極部差込口を前記天板部に備え、
　前記電極部を前記電極部差込口から前記筐体内部に差し込むことにより前記隔膜を破断し、これにより前記飲料容器内の液体と前記添加材料とを混合できるようにした
　請求項９に記載の電源装置。
　前記開口部に前記飲料容器の飲み口を挿入し前記容器係合部に前記飲み口を係合させることにより前記電源装置を前記飲料容器に装着したときに、前記飲み口が前記隔膜に当接することによって前記隔膜が破断され、これにより前記飲料容器内の液体と前記添加材料とを混合できるようにした
　請求項９に記載の電源装置。
　前記出力部は、携帯電子機器に電気的に接続可能で前記電池の電力を前記携帯電子機器に供給可能なコネクタを含む
　請求項１から１１のいずれか一項に記載の電源装置。
　前記出力部から出力される電力を受けて当該電力により発光する電球を備えた
　請求項１から１１のいずれか一項に記載の電源装置。