(57)【要約】【課題】酸化作用によりその性質（特性）が本来のものから低下した回路内の金属における当該性質（特性）を有効に回復（還元）し得る酸化状態還元装置を提供する。【解決手段】回路を構成する金属の種類に少なくとも対応し、且つ当該金属においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるように予め設定された振幅及びパルス間隔を備え且つパルス幅が７００ナノ秒以下フェムト秒オーダである印加パルスＰＰを生成し、その生成された印加パルスＰＰを回路内の金属に対して印加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路を構成する金属の種類に少なくとも対応し、且つ当該金属においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるように予め設定された振幅、パルス幅及びパルス間隔を備えるパルス信号を生成する生成手段と、
前記生成されたパルス信号を前記回路内の金属に対して印加する印加手段と、
を備えることを特徴とする金属酸化状態還元装置。
【請求項２】
請求項１に記載の金属酸化状態還元装置において、
前記パルス幅が７００ナノ秒以下であることを特徴とする金属酸化状態還元装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の金属酸化状態還元装置において、
前記生成手段は、前記パルス間隔を１万２千パルス／秒に相当する間隔よりも短い間隔となるように設定して前記パルス信号を生成することを特徴とする金属酸化状態還元装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元装置において、
前記生成手段は、正パルスと負パルスとを交互に発生させて前記パルス信号とすることを特徴とする金属酸化状態還元装置。
【請求項５】
請求項４に記載の金属酸化状態還元装置において、
前記生成手段は、前記正パルスと前記負パルスとを時間軸上でずらしつつ交互に発生させて前記パルス信号とすることを特徴とする金属酸化状態還元装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元装置において、
前記生成手段は、正パルスのみを発生させて前記パルス信号とすることを特徴とする金属酸化状態還元装置。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元装置において、
前記生成手段は、負パルスのみを発生させて前記パルス信号とすることを特徴とする金属酸化状態還元装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元装置において、
前記回路は閉回路を構成しており、
前記印加手段は、当該閉回路の一部に前記生成されたパルス信号を印加することを特徴とする金属酸化状態還元装置。
【請求項９】
回路を構成する金属の種類に少なくとも対応し、且つ当該金属においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるように予め設定された振幅、パルス幅及びパルス間隔を備えるパルス信号を生成する生成工程と、
前記生成されたパルス信号を前記回路内の金属に対して印加する印加工程と、
を含むことを特徴とする金属酸化状態還元方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の金属酸化状態還元方法において、
前記パルス幅が７００ナノ秒以下であることを特徴とする金属酸化状態還元方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の金属酸化状態還元方法において、
前記生成工程においては、前記パルス間隔を１万２千パルス／秒に相当する間隔よりも短い間隔となるように設定して前記パルス信号を生成することを特徴とする金属酸化状態還元方法。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元方法において、
前記生成工程においては、正パルスと負パルスとを交互に発生させて前記パルス信号とすることを特徴とする金属酸化状態還元方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の金属酸化状態還元方法において、
前記生成工程においては、前記正パルスと前記負パルスとを時間軸上でずらしつつ交互に発生させて前記パルス信号とすることを特徴とする金属酸化状態還元方法。
【請求項１４】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元方法において、
前記生成工程においては、正パルスのみを発生させて前記パルス信号とすることを特徴とする金属酸化状態還元装置。
【請求項１５】
請求項９から１１のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元方法において、
前記生成工程においては、負パルスのみを発生させて前記パルス信号とすることを特徴とする金属酸化状態還元装置。
【請求項１６】
請求項９から１５のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元方法において、
前記回路は閉回路を構成しており、
前記印加工程においては、当該閉回路の一部に前記生成されたパルス信号を印加することを特徴とする金属酸化状態還元方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属酸化状態還元装置及び金属酸化状態還元方法の技術分野に属し、より詳細には、回路を形成し且つ酸化してしまった金属又は当該金属に付着した物質を還元作用により元の状態に回復させる金属酸化状態還元装置及び金属酸化状態還元方法の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばスピーカとアンプとの間を接続するスピーカコードの酸化による音質の劣化や、鉛蓄電池の正負電極における酸化作用に起因する不純物（具体的には硫化鉛（サルフェーション））の当該各電極への堆積による放電性能の低下等、金属における酸化作用による弊害が広く知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来では、上記金属の酸化作用を抑制したり或いは有効に回復（還元）させる方法は発見されていなかった。
【０００４】
より具体的には、例えば上記スピーカコードの場合は、経年変化による酸化の場合は当該コード自体を交換する他対処方法がなかった。また、元々の酸化作用を抑制するためにいわゆる無酸素銅がスピーカコードの線材として使用される場合もあるが、この場合はスピーカコード自体が極めて高価になり、普及を前提とした根本的な解決にはなっていなかった。
【０００５】
一方、上記鉛蓄電池の場合は、例えば下記特許文献１又は２のように、パルス幅及び振幅が共に大きいパルス状の電流を不純物が堆積した各電極に印加する方法が採られる場合があるが、これは当該パルスが印加することによる衝撃で当該不純物を物理的に各電極から剥がすことをその原理とするものである。そしてこの手法の場合は、各電極から剥がれた不純物が分解されることなく硫酸内に堆積したり、或いは各電極から十分に不純物が剥がれ落ちずに残置する場合があり、結果として蓄電池としての十分な性能回復が図れない場合があるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題は、酸化作用によりその性質（特性）が本来のものから低下した回路内の金属における当該性質（特性）を有効に回復（還元）し得る金属酸化状態還元装置及び金属酸化状態還元方法を提供することにある。
【特許文献１】特開２０００−１５６２４７号公報
【特許文献２】特開２０００―３２３１８８号公報
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、回路を構成する金属の種類に少なくとも対応し、且つ当該金属においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるように予め設定された振幅、パルス幅及びパルス間隔を備えるパルス信号を生成する発振器及び波形整形回路等の生成手段と、前記生成されたパルス信号を前記回路内の金属に対して印加する波形整形回路等の印加手段と、を備える。
【０００８】
よって、当該金属においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるようにパルス信号を印加するので、酸化による特性劣化を回復するための還元作用を生起させる電子を有効且つ確実に供給することで、当該還元作用を促進することができる。
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金属酸化状態還元装置において、前記パルス幅が７００ナノ秒以下であるように構成される。
【００１０】
よって、パルス信号のパルス幅が７００ナノ秒以下であるので、より効果的に上記還元作用を促進することができる。
【００１１】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の金属酸化状態還元装置において、前記生成手段は、前記パルス間隔を１万２千パルス／秒に相当する間隔よりも短い間隔となるように設定して前記パルス信号を生成するように構成される。
【００１２】
よって、極めて短い間隔で連続するパルスを印加するので、上記電子放出現象が短時間で連続して生起することで上記還元作用をより促進することができる。
【００１３】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元装置において、前記生成手段は、正パルスと負パルスとを交互に発生させて前記パルス信号とするように構成される。
【００１４】
よって、正パルスと負パルスとを交互に含むパルス信号が連続して印加されるので、上記還元作用をより促進することができる。
【００１５】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の金属酸化状態還元装置において、前記生成手段は、前記正パルスと前記負パルスとを時間軸上でずらしつつ交互に発生させて前記パルス信号とするように構成される。
【００１６】
よって、正パルスと負パルスとを時間軸上でずらしつつ交互に発生させてパルス信号とされるので、上記還元作用をより促進することができる。
【００１７】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元装置において、前記生成手段は、正パルスのみを発生させて前記パルス信号とするように構成される。
【００１８】
よって、正パルスのみでパルス信号とされるので、簡易な構成で且つ上記還元作用を促進することが可能となる。
【００１９】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元装置において、前記生成手段は、負パルスのみを発生させて前記パルス信号とするように構成される。
【００２０】
よって、負パルスのみでパルス信号とされるので、簡易な構成で且つ上記還元作用を促進することが可能となる。
【００２１】
上記の課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元装置において、前記回路は閉回路を構成しており、前記印加手段は、当該閉回路の一部に前記生成されたパルス信号を印加するように構成される。
【００２２】
よって、回路が閉回路であり、その一部にパルス信号が印加されるので、当該印加されたパルス信号が減衰しつつも閉回路内を循環することとなり、上記還元作用が更に促進されることとなる。
【００２３】
上記の課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、回路を構成する金属の種類に少なくとも対応し、且つ当該金属においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるように予め設定された振幅、パルス幅及びパルス間隔を備えるパルス信号を生成する生成工程と、前記生成されたパルス信号を前記回路内の金属に対して印加する印加工程と、を含む。
【００２４】
よって、当該金属においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるようにパルス信号を印加するので、酸化による特性劣化を回復するための還元作用を生起させる電子を有効且つ確実に供給することで、当該還元作用を促進することができる。
【００２５】
上記の課題を解決するために、請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の金属酸化状態還元方法において、前記パルス幅が７００ナノ秒以下であるように構成される。
【００２６】
よって、パルス信号のパルス幅が７００ナノ秒以下であるので、より効果的に上記還元作用を促進することができる。
【００２７】
上記の課題を解決するために、請求項１１に記載の発明は、請求項９又は１０に記載の金属酸化状態還元方法において、前記生成工程においては、前記パルス間隔を１万２千パルス／秒に相当する間隔よりも短い間隔となるように設定して前記パルス信号を生成するように構成される。
【００２８】
よって、極めて短い間隔で連続するパルスを印加するので、上記電子放出現象が短時間で連続して生起することで上記還元作用をより促進することができる。
【００２９】
上記の課題を解決するために、請求項１２に記載の発明は、請求項９から１１のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元方法において、前記生成工程においては、正パルスと負パルスとを交互に発生させて前記パルス信号とするように構成される。
【００３０】
よって、正パルスと負パルスとを交互に含むパルス信号が連続して印加されるので、上記還元作用をより促進することができる。
【００３１】
上記の課題を解決するために、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の金属酸化状態還元方法において、前記生成工程においては、前記正パルスと前記負パルスとを時間軸上でずらしつつ交互に発生させて前記パルス信号とするように構成される。
【００３２】
よって、正パルスと負パルスとを時間軸上でずらしつつ交互に発生させてパルス信号とされるので、上記還元作用をより促進することができる。
【００３３】
上記の課題を解決するために、請求項１４に記載の発明は、請求項９から１１のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元方法において、前記生成工程においては、正パルスのみを発生させて前記パルス信号とするように構成される。
【００３４】
よって、正パルスのみでパルス信号とされるので、簡易な構成で且つ上記還元作用を促進することが可能となる。
【００３５】
上記の課題を解決するために、請求項１５に記載の発明は、請求項９から１１のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元方法において、前記生成工程においては、負パルスのみを発生させて前記パルス信号とするように構成される。
【００３６】
よって、負パルスのみでパルス信号とされるので、簡易な構成で且つ上記還元作用を促進することが可能となる。
【００３７】
上記の課題を解決するために、請求項１６に記載の発明は、請求項９から１５のいずれか一項に記載の金属酸化状態還元方法において、前記回路は閉回路を構成しており、前記印加工程においては、当該閉回路の一部に前記生成されたパルス信号を印加するように構成される。
【００３８】
よって、回路が閉回路であり、その一部にパルス信号が印加されるので、当該印加されたパルス信号が減衰しつつも閉回路内を循環することとなり、上記還元作用が更に促進されることとなる。
【発明の効果】
【００３９】
請求項１に記載の発明によれば、回路を構成する金属においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるようにパルス信号を印加するので、酸化による特性劣化を回復するための還元作用を生起させる電子を有効且つ確実に供給することで、当該還元作用を促進することができる。
【００４０】
従って、当該還元作用による当該金属としての本来の機能の回復を促進することで、省エネルギー化及び資源の有効活用並びに特性の改善等に大きく貢献することができる。
【００４１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、パルス信号のパルス幅が７００ナノ秒以下であるので、より効果的に上記還元作用を促進することができる。
【００４２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、極めて短い間隔で連続するパルスを印加するので、上記電子放出現象が短時間で連続して生起することで上記還元作用をより促進することができる。
【００４３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、正パルスと負パルスとを交互に含むパルス信号が連続して印加されるので、上記還元作用をより促進することができる。
【００４４】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加えて、正パルスと負パルスと時間軸上でずらしつつ交互に発生させてパルス信号とされるので、上記還元作用をより促進することができる。
【００４５】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、正パルスのみでパルス信号とされるので、簡易な構成で且つ上記還元作用を促進することが可能となる。
【００４６】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、負パルスのみでパルス信号とされるので、簡易な構成で且つ上記還元作用を促進することが可能となる。
【００４７】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１から７いずれか一項に記載の発明の効果に加えて、回路が閉回路であり、その一部にパルス信号が印加されるので、当該印加されたパルス信号が減衰しつつも閉回路内を循環することとなり、上記還元作用が更に促進されることとなる。
【００４８】
請求項９に記載の発明によれば、回路を構成する金属においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるようにパルス信号を印加するので、酸化による特性劣化を回復するための還元作用を生起させる電子を有効且つ確実に供給することで、当該還元作用を促進することができる。
【００４９】
従って、当該還元作用による当該金属としての本来の機能の回復を促進することで、省エネルギー化及び資源の有効活用並びに特性の改善等に大きく貢献することができる。
【００５０】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明の効果に加えて、パルス信号のパルス幅が７００ナノ秒以下であるので、より効果的に上記還元作用を促進することができる。
【００５１】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項９又は１０に記載の発明の効果に加えて、極めて短い間隔で連続するパルスを印加するので、上記電子放出現象が短時間で連続して生起することで上記還元作用をより促進することができる。
【００５２】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項９から１１のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、正パルスと負パルスとを交互に含むパルス信号が連続して印加されるので、上記還元作用をより促進することができる。
【００５３】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１２に記載の発明の効果に加えて、正パルスと負パルスと時間軸上でずらしつつ交互に発生させてパルス信号とされるので、上記還元作用をより促進することができる。
【００５４】
請求項１４に記載の発明によれば、請求項９から１１のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、正パルスのみでパルス信号とされるので、簡易な構成で且つ上記還元作用を促進することが可能となる。
【００５５】
請求項１５に記載の発明によれば、請求項９から１１のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、負パルスのみでパルス信号とされるので、簡易な構成で且つ上記還元作用を促進することが可能となる。
【００５６】
請求項１６に記載の発明によれば、請求項９から１５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、回路が閉回路であり、その一部にパルス信号が印加されるので、当該印加されたパルス信号が減衰しつつも閉回路内を循環することとなり、上記還元作用が更に促進されることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
次に、本発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、酸化作用によりその表面に硫化鉛（サルフェーション）が堆積することで放電性能が劣化してしまった鉛蓄電池の性能回復（第１実施形態）及び経年による酸化作用によりその表面及び内部に酸化銅が含有されてしまった銅製のスピーカコードの性能回復（第２実施形態）に対して本発明を適用した場合の実施の形態である。
【００５８】
（Ｉ）本発明の原理
先ず、具体的な実施形態について説明する前に、各実施形態に共通的な本発明の原理について、本願に係る発明者が一考するところを説明する。
【００５９】
本発明においては、回路としての鉛蓄電池の正負電極を含む回路（第１実施形態の場合）又はスピーカ及び増幅装置を含む回路（第２実施形態の場合）に対して、パルス幅が７００ナノ秒以下フェムト秒オーダ（１０−１５秒オーダ）のパルスを連続して印加し、これにより各回路を構成する金属中において、いわゆるトンネル効果により電子放出現象を生起させる。
【００６０】
ここで、当該トンネル効果による電子放出現象とは、原子（第１実施形態の場合は鉛蓄電池の各電極を構成する金属の原子であり、第２実施形態の場合はスピーカ等を含む回路を構成する金属の原子）を構成する電子が外部から強いエネルギーを電気的なパルス信号により受けると、その運動エネルギーが増大し、原子を囲むエネルギーポテンシャルの壁を突き抜けて（すなわち、トンネル効果により）原子外に放出される現象を言う。
【００６１】
そして、本発明では、この放出された電子により、各実施形態に係る各回路を構成する金属に付着している不純物を還元作用により分解し（第１実施形態の場合）、或いは、酸化されることで性能が劣化した金属を還元して改質する（第２実施形態の場合）。
【００６２】
すなわち、本発明においては、先ずパルス幅が上記７００ナノ秒以下フェムト秒オーダの原パルスを生成し、夫々の原パルスを後述する波形整形回路により図１（ａ）に示すような先鋭な印加パルスＰＰ（パルス幅Ｔ）として各回路に印加する。このとき、当該印加パルスＰＰにおけるパルス振幅及びパルス間隔は、それを印加する回路を構成する金属の性質や分解しようとする不純物の種類・組成等に応じて、上述した還元作用が効果的に生起し得るパルス振幅及びパルス間隔として予め実験的に求められるものである。そして、当該印加パルスＰＰの印加に起因するトンネル効果により放出された電子により、酸化されて付着した不純物（第１実施形態の場合）又は回路を構成する金属のうち酸化された部分（第２実施形態の場合）を還元して酸化前の特性にまで改質する。
【００６３】
このとき、当該回路が閉回路である場合、印加された一つの印加パルスＰＰは、当該閉回路内を伝送されることにより、当該回路内の同一箇所で見た場合、図１（ｂ）に例示するように、減衰しつつ印加パルスＰＲとして連続して当該箇所を通過することとなる。これにより、当該同一箇所において上記トンネル効果による電子放出現象が（一つのパルスＰＲが通貨する度に）連続して生起するのである。そして、当該電子放出現象が連続して生起することにより、本発明に係る還元作用も効果的に発揮されるのである。
【００６４】
なお、上述した原理を別の観点から見た場合、本発明は、上記パルス自体の振動数を１０６ヘルツ乃至１０８ヘルツ（波長換算で１０ナノメートル乃至１マイクロメートル）程度（より望ましくは、波長換算で１０ナノメートル乃至８００ナノメートル）として各回路に印加することで、当該各回路内に電磁場を形成して電子励起状態（すなわち、回路内部が錆びない（酸化しない）状態）に当該各回路内を保つことで、電子放出状態を形成する点に特徴を有している。
【００６５】
ここで、上記の振動数又は波長を有するパルスが各回路内に存在され且つ保持されている限り、当該印加されたパルスは全振動数領域における電子調和振動子の集合と見なすことができる。そして、その回路内が電子調和振動子として励起されるときは電子の自発放出を引き起こすのであり、この自発放出された電子が本発明に係る還元作用を引き起こすと考えられる。
【００６６】
なお、いわゆるパルスの揺らぎにより、回路内に励起されない部分があったとしても、その部分でも電子の自発放出が引き起こされると考えられる。
【００６７】
また、参考までに、いわゆる光子の考え方により上記電子調和振動子としての励起を解釈すると、当該電子調和振動子は全て量子化されており、振動数νの振動子がエネルギー準位ｎへ励起されると、その励起は、有するエネルギーが夫々ｈ×ν（ｈはプランク定数）であるｎ個の光子が存在していると解釈される。この場合は、たとえ光子が存在していなくとも、電子調和振動子が零点エネルギーを有していると理解することが可能となる。
【００６８】
（II）第１実施形態
次に、上述した本発明の原理に基づく第１実施形態について、図１乃至図４を用いて説明する。なお、図２は第１実施形態に係る金属酸化状態還元装置の概要構成を示すブロック図であり、図３及び図４は当該金属酸化状態還元装置を第１実施形態に係る鉛蓄電池に取り付ける際の取り付け方法を夫々例示する概観斜視図である。
【００６９】
以下に説明する第１実施形態は、上述したように鉛蓄電池の使用により、当該鉛蓄電池における各電極に付着した硫化鉛を分解して除去するための金属酸化状態還元装置に対して本発明を適用した実施形態である。
【００７０】
すなわち、第１実施形態に係る金属酸化状態還元装置Ｓは、図２に示すように、生成手段としての基準電圧発生器１と、発振器２と、生成手段及び印加手段としての波形整形回路３と、により構成されている。
【００７１】
この構成において、基準電圧発生器１は、発振器２において上記した原パルスを生成するための基準（特にその振幅の基準）となる電圧信号を発生するものであり、当該基準電圧発生器１において発生された基準電圧は発振器２に出力される。
【００７２】
次に、当該基準電圧が入力された発振器２は、第１実施形態に係る金属の酸化状態還元の対象となる鉛蓄電池に対応して予め設定されている（すなわち最適化された）パルス幅及びパルス振幅を備える原パルスを、同様に予め設定されているパルス間隔で生成する。
【００７３】
そして、当該原パルスが入力された波形整形回路３は、当該原パルスに基づき、第１実施形態に係る金属の酸化状態還元の対象となる鉛蓄電池に対応して予め設定されている先鋭なパルス波形（パルス幅Ｔ）及びパルス振幅を備える図１（ａ）示す印加パルスＰＰを、同様に予め設定されているパルス間隔で生成し、正側の出力端子に連続して出力する。ここで、図２における点Ａ上における印加パルスＰＰの波形が図１（ａ）に示す印加パルスＰＰであることになる。
【００７４】
これにより、当該印加パルスＰＰが連続して印加される各電極においては、上述した原理に基づいて電子放出現象が生起され、各電極に付着している不純物としての硫化鉛（ＰｂＳＯ４）に当該放出された電子（ｅ−）が印加され、結果的に、
ＰｂＳＯ４＋２ｅ−→Ｐｂ＋ＳＯ４２−
なる還元反応が生起して当該硫化鉛が分解され電極材料としての鉛の特性が元の状態に復帰（リフレッシュ）することとなる。
【００７５】
なお、第１実施形態に係る印加パルスＰＰとしての好適なパルス幅Ｔは、より具体的には、７００ナノ秒以下で１×１０−１５秒程度が好適であり、また、印加パルスＰＰの振幅としては１０ミリボルト程度以下が好適であり、更に印加パルスＰＰの間隔としては、１万２千パルス／秒程度に相当する間隔より短い間隔が好適であると考えられる。これらのパルス幅Ｔ、振幅及びパルス間隔は、本発明に係るトンネル効果が生起し得る範囲であれば適宜変更可能である。なお、当該間隔としてより具体的には、例えば、１万３千パルス／秒程度に相当する間隔より短い間隔、１万６千パルス／秒程度に相当する間隔より短い間隔、１万６千パルス／秒程度に相当する間隔より短い間隔、１万８千パルス／秒程度に相当する間隔より短い間隔、２万パルス／秒程度に相当する間隔より短い間隔又は４万パルス／秒程度に相当する間隔より短い間隔、のいずれかから、改質させる回路の内容等に応じて適宜選択するのが好ましい。
【００７６】
但し、パルス幅Ｔとして１μ秒を超える場合には、硫酸鉛皮膜と電極との界面が熱振動し、その結果、皮膜の多くが溶解することなくそのまま剥離・脱落してしまうため不適である。また、パルス間隔としては、短すぎる（換言すればパルス数として多すぎる）と熱が発生する場合があるので、当該発熱とのバランスを考慮して適宜設定される。更に、振幅としては、小さ過ぎると硫酸鉛皮膜を分解することができず、逆に大き過ぎると熱が発生して悪影響を与えるため、これらを考慮して適宜設定される。
【００７７】
また、第１実施形態に係る金属酸化状態還元装置Ｓを実際の鉛蓄電池に取り付けるには、単に当該金属酸化状態還元装置Ｓを鉛蓄電池の電極に接続すれば良く、その具体的手段は適宜選択することができる。例えば、乗用車、バス、トラック等に搭載されている鉛蓄電池の場合には、図３に示すようなシガレットコネクタを利用することができる。更に、図４に示す正負端子を、直接鉛蓄電池に螺子を用いて取り付けても良い。
【００７８】
以上説明したように、第１実施形態に係る金属酸化状態還元装置Ｓの動作によれば、鉛蓄電池における各電極においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるように印加パルスＰＰを印加するので、酸化による特性劣化を回復するための還元作用を生起させる電子を有効且つ確実に供給することで、当該還元作用を促進することができる。
【００７９】
従って、当該還元作用による当該電極としての本来の機能の回復を促進することで、鉛蓄電器の交換までの期間が延長されることによる省エネルギー化及び資源の有効活用並びに鉛蓄電池自体の特性の改善等に大きく貢献することができる。
【００８０】
また、印加される印加パルスＰＰのパルス幅Ｔが７００ナノ秒以下フェムト秒オーダに設定されているので、効果的に電子放出現象を生起させることができる。
【００８１】
更に、極めて短い間隔で連続するパルスを印加するので、上記電子放出現象が短時間で連続して生起することで上記還元作用をより促進することができる。
【００８２】
更にまた、図１（ａ）に例示するように正パルスと負パルスとを交互に含む印加パルスＰＰが連続して印加されるので、上記還元作用をより促進することができる。
【００８３】
また、鉛蓄電池を含む回路が閉回路であり、その一部に印加パルスＰＰが印加されることとなるので、当該印加された印加パルスＰＰが減衰しつつも閉回路内を循環することとなり、上記還元作用が更に促進されることとなる。
【００８４】
また、鉛蓄電池に特化した第１実施形態に係る顕著な効果としては、硫化鉛を還元作用により分解して取り除くので、従来のように硫酸鉛皮膜が各電極から剥離、脱落したり、結晶状態のまま電解液中に浮遊したりすることがない。
【００８５】
更に、第１実施形態に係る還元作用を発生するために必要な印加パルスＰＰ一つ一つが非常に短時間だけ印加されるので、電極自体を傷めることがなく、また電気的な雑音もほとんど発生しないため、鉛蓄電池以外の外部に悪影響を及ぼすことがない。
【００８６】
更にまた、付着した硫化鉛によるジュール熱の発生が抑制されるため、電極が歪んだりせず、熱による鉛蓄電池の水枯れも予防することができる。
【００８７】
なお、第１実施形態に係る金属酸化状態還元装置Ｓ自体の電源としては、外部電源を別に設けても良いが、取り付け対象（還元対象）である鉛蓄電池自体をその電源として利用することが好ましい。この場合、鉛蓄電池の微小電力を常時消費することにより、硫酸鉛皮膜の電極への付着を効果的に防止することができることになる。
【００８８】
更に、鉛蓄電池に対して印加パルスＰＰを連続して印加するのと並行して、又は印加パルスＰＰを連続して印加した後に、更に充電を行うことが好ましい。これにより、印加パルスＰＰによって再溶解した鉛イオンが還元され、鉛若しくは二酸化鉛として元の各電極上に再生する。その結果、電解液比重は初期の適正な値に戻り、鉛蓄電池自体の性能を急速に回復させることができる。
【００８９】
更にまた、第１実施形態に係る金属酸化状態還元装置Ｓにより硫酸鉛を分解することが可能な鉛蓄電池としては、印加パルスＰＰのパルス幅Ｔ、振幅及びパルス間隔を最適化することで、乗用車用、トラック用、バス用、ヨット用、モーターボート用、漁船用、船舶用、農器具用、建設工具用、建設機械用、電動フォークリフト用、ゴルフカートを含む電動カート用、清掃スイーパ用、電動車椅子用、或いは病院、銀行、通信設備等の施設のバックアップ電源用、警察・消防等の緊急無線用の鉛蓄電池等を含ませることができるが、これらに限定されるものではない。
【００９０】
（III）第２実施形態
次に、上述した本発明の原理に基づく他の実施形態である第２実施形態について、第１実施形態に係る上記図１及び図２並びに図４を流用して説明する。
【００９１】
以下に説明する第２実施形態は、上述したようにスピーカ及び増幅装置を含む回路（以下、単に音響回路と称する）を構成する金属（例えば、スピーカコードを構成する銅）が酸化することで音質の劣化を来たしている場合に、当該酸化された金属の特性改善（すなわち、還元）を行うための金属酸化状態還元装置に対して本発明を適用した実施形態である。
【００９２】
なお、第２実施形態に係る金属酸化状態還元装置の概要構成は第１実施形態に係る金属酸化状態還元装置Ｓの構成と同様であるので、細部の説明は省略する。
【００９３】
また、第２実施形態に係る金属酸化状態還元装置から印加される印加パルスＰＰの波形等も、基本的には図１に示す第１実施形態に係るものと同様である。このとき、第２実施形態に係る金属酸化状態還元装置としては、第２実施形態に係る金属の酸化状態還元の対象となる銅等に対応して予め設定されている（すなわち最適化された）パルス幅及びパルス振幅を備える原パルスを、同様に予め設定されているパルス間隔で生成して印加パルスＰＰ（パルス幅Ｔ）とし、これを正側の出力端子に連続して出力する。
【００９４】
これにより、当該印加パルスＰＰが連続して印加される回路においては、上述した原理に基づいて電子放出現象が生起され、当該音響回路を構成する銅等における酸化された原子（例えばＣｕＯ）に当該放出された電子（ｅ−）が印加され、結果的に、
ＣｕＯ＋２ｅ−→Ｃｕ＋Ｏ２−
なる還元反応が生起して当該酸化銅が還元され、コード材料としての銅の特性が元の状態に復帰（リフレッシュ）することとなる。
【００９５】
なお、第２実施形態に係る印加パルスＰＰとしての好適なパルス幅Ｔは、より具体的には、７００ナノ秒以下で１×１０−１５秒程度が好適であり、また、印加パルスＰＰの振幅としては２０ミリボルト程度（例えば、定格出力８０ワット程度、インピーダンス８オーム程度のスピーカが接続されている場合）が好適であり、更に印加パルスＰＰの間隔としては、一万乃至十万パルス／秒程度が好適であると考えられる。
【００９６】
また、第２実施形態に係る金属酸化状態還元装置を実際の音響回路内に挿入するには、単に当該金属酸化状態還元装置を回路内のいずれかの位置に接続すれば良く、その具体的手段としては例えば図４に示す正負端子を直接スピーカの正入力端子及び負入力端子に螺子を用いて取り付けても良い。
【００９７】
以上説明したように、第２実施形態に係る金属酸化状態還元装置の動作によれば、音響回路を構成する各線材料等においてトンネル効果による電子放出現象を生起させるように印加パルスＰＰを印加するので、酸化による特性劣化を回復するための還元作用を生起させる電子を有効且つ確実に供給することで、当該還元作用を促進することができる。
【００９８】
従って、当該還元作用による当該線材料としての本来の機能の回復を促進することで、線材料としての機能劣化に起因する印加電圧等の上昇の防止による省エネルギー化及び資源の有効活用並びに音響回路自体の特性の改善等に大きく貢献することができる。
【００９９】
また、印加される印加パルスＰＰのパルス幅Ｔが７００ナノ秒以下フェムト秒オーダに設定されているので、効果的に電子放出現象を生起させることができる。
【０１００】
更に、極めて短い間隔で連続するパルスを印加するので、上記電子放出現象が短時間で連続して生起することで上記還元作用をより促進することができる。
【０１０１】
更にまた、図１（ａ）に例示するように正パルスと負パルスとを交互に含む印加パルスＰＰが連続して印加されるので、上記還元作用をより促進することができる。
【０１０２】
また、音響回路が閉回路であり、その一部に印加パルスＰＰが印加されることとなるので、当該印加された印加パルスＰＰが減衰しつつも閉回路内を循環することとなり、上記還元作用が更に促進されることとなる。
【０１０３】
更に、音響回路に特化した第２実施形態に係る顕著な効果としては、酸化された銅等の線材料を還元作用により改質して元の状態に戻すので、線材料の酸化に起因する音質の劣化が生じることがなく、いつまでも音響回路の音質状態を維持することができる。
【０１０４】
また、当該音質状態の維持が可能となることによりスピーカコード等の交換が不要となり、省資源化等に寄与するところ大である。
【０１０５】
なお、上記第２実施形態に係る場合において、スピーカから出力される音質が改善されることの原理としては、上述した如くスピーカコードにおける酸化状態が第２実施形態に係る印加パルスＰＰにより還元されることの他に、当該印加パルスＰＰ自体が物理的に連続してスピーカコード内を伝播する際に、当該印加パルスＰＰによる物理的な作用で当該スピーカコードを構成する金属元素の配列（原子配列）が改善されることにより抵抗率が低減するためであると考えることも可能である。
【０１０６】
（IV）変形形態
次に、本発明に係る変形形態について、説明する。
【０１０７】
先ず第１の変形形態として、上述した各実施形態においては、印加パルスＰＰの波形として図１（ａ）に例示する正パルスと負パルスとが隣接して連続する波形を用いたが、これ以外に、印加パルスとして、例えば図５（ａ）に例示する正パルスのみの印加パルスＰＰ１を用いてもよいし、図５（ｂ）に例示する負パルスのみの印加パルスＰＰ２を用いてもよいし、或いは図６に例示する正パルスと負パルスが予め設定された時間間隔をおいて交互に連続する印加パルスＰＰ３を用いても良い。なおこの場合、各印加パルスＰＰ１又はＰＰ２或いはＰＰ３夫々におけるパルス幅、パルス振幅及びパルス間隔は、いずれも上記各実施形態に係る印加パルスＰＰのものを適用することのが好適である。
【０１０８】
そして、本願の発明者らは、この第１の変形形態の場合でも、上記各実施形態の場合と同様の効果を得られることを実験的に確認している。
【０１０９】
次に、他の変形形態として、上述した各実施形態においては、鉛蓄電池における硫酸鉛の分解（第１実施形態の場合）及び音響回路における酸化還元（第２実施形態の場合）について夫々本発明を適用した場合について説明したが、これらに限らず、本発明は種々のもの応用が可能である。
【０１１０】
先ず、第２の変形形態として、上述した各実施形態においては、直流電流が流れる電気回路に対して本発明を適用した場合について説明したが、これ以外に本発明は交流回路を構成する各金属における還元反応による改質（特性復帰）に対して適用することも可能である。
【０１１１】
また、第３の変形形態として、上述の第１実施形態においては、鉛蓄電池における不純物の分解・除去に対して本発明を適用した場合について説明したが、これ以外に、携帯型の機器に装備された二次電池（例えば、リチウムイオン電池等）における還元反応による改質（特性復帰）に対して適用することも可能である。
【０１１２】
この第３の変形形態に係る印加パルスＰＰの波形としては、例えばリチウムイオン二次電池における改質に本発明を適用する場合には、パルス幅Ｔとして１×１０−７秒程度以下が好適であり、また、印加パルスＰＰの振幅としては、当該二次電池の出力が４８ボルト、５アンペア程度の場合に約５０ミリボルト程度以下が好適であり、更に印加パルスＰＰの間隔として１００パルス／秒程度が好適であると考えられる。
【０１１３】
なお、当該第３の変形形態の場合においては、図１に示す一つの印加パルスＰＰにつき、正方向に立ち上がるパルス部分のパルス幅Ｔに対して、負方向に立ち下がるパルス部分のパルス幅はＴ／１０以下であることが好ましい。
【０１１４】
更に、第４の変形形態として、上述の第１乃至第３実施形態においては、通常の電気回路について本発明を適用した場合について説明したが、これ以外に、いわゆる超伝導体を含む電気回路における還元反応による改質（特性復帰）に対して適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上夫々説明したように、本発明は還元作用による金属の改質（特性復帰）又は金属表面に付着した不純物の分解除去の分野に利用することが可能であり、特に通常はメンテナンスし難い部位に装備されている装置に含まれている電気回路を構成する金属の改質等の分野に適用すれば特に顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の原理を説明する図であり、（ａ）は本発明に係るパルスの波形を例示するタイミングチャートであり、（ｂ）は本発明に係るパルスの連続印加の様子を例示するタイミングチャートである。
【図２】第１実施形態に係る金属酸化状態還元装置の概要構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る金属酸化状態還元装置の取り付け状態を例示する図（Ｉ）である。
【図４】第１実施形態に係る金属酸化状態還元装置の取り付け状態を例示する図（II）である。
【図５】本発明に係る変形形態を説明する図であり、（ａ）は第１の変形形態係るパルスの波形を例示するタイミングチャート（Ｉ）であり、（ｂ）は第１の変形形態係るパルスの波形を例示するタイミングチャート（II）である。
【図６】本発明の第１の変形形態係るパルスの波形を例示するタイミングチャート（III）である。
【符号の説明】
【０１１７】
１    基準電圧発生器
２    発振器
３    波形整形回路
ＰＰ、ＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３、ＰＲ    印加パルス
【図１】
2008277134.tif 000003
【図２】
2008277134.tif 000004
【図３】
2008277134.tif 000005
【図４】
2008277134.tif 000006
【図５】
2008277134.tif 000007
【図６】
2008277134.tif 000008