(57)【要約】      （修正有）【課題】電力供給、省エネルギー及び環境保護の効果を達成することができる、着脱式水電池及び着脱式水電池モジュールを提供する。【解決手段】炭素物質を充填するための炭素容器１０と、炭素容器１０の第一端に設けられる封止部材１０１と、第１の磁極片１０３１及び第２の磁極片１０３３を含み、第１の磁極片１０３１の一端及び第２の磁極片１０３３の一端に各々複数の電位差挿入片が形成されると共に、炭素物質６内に挿入される磁極片セット１０３と、水４を入れるための水容器２０であって、水容器２０の開口端が炭素容器１０の第二端に接続される水容器２０と、炭素容器１０と水容器２０との間に設けられると共に、水容器２０内の水４を吸収して炭素容器１０内の炭素物質６に送る吸水スポンジ１０２と、を含み、吸水スポンジ１０２によって水４が炭素物質６に送られると、複数の電位差挿入片が水４と化学反応を起こし、複数の電位差挿入片同士の間で電位差が生じることで電力が生じる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
炭素物質を充填するための炭素容器と、
前記炭素容器の第一端に設けられる封止部材と、
第１の磁極片及び第２の磁極片を含み、前記第１の磁極片の一端及び前記第２の磁極片の一端にそれぞれ複数の電位差挿入片が形成されると共に、前記炭素物質内に挿入される磁極片セットと、
水を入れるための水容器であって、前記水容器の開口端が前記炭素容器の第二端に接続される水容器と、
前記炭素容器と前記水容器との間に設けられると共に、前記水容器内の水を吸収して前記炭素容器内の前記炭素物質に送る吸水スポンジと、
を含み、
前記吸水スポンジによって水が前記炭素物質に送られると、前記複数の電位差挿入片が水と化学反応を起こし、前記複数の電位差挿入片同士の間で電位差が生じることによって電力が生じる
ことを特徴とする着脱式水電池。
【請求項２】
前記第１の磁極片及び前記第２の磁極片は、前記封止部材に挿設される
ことを特徴とする請求項１に記載の着脱式水電池。
【請求項３】
前記第１の磁極片は、前記封止部材に挿設されると共に、前記第１の磁極片の前記複数の電位差挿入片が前記炭素物質に挿入され、
前記第２の磁極片は、前記水容器のハウジング内に設けられると共に、前記第２の磁極片の前記複数の電位差挿入片が前記水容器の前記開口端から延在されて前記炭素物質に挿入される
ことを特徴とする請求項１に記載の着脱式水電池。
【請求項４】
前記水容器は、水を前記水容器に補給するための水補給孔及び前記水補給孔に蓋をするための水補給蓋を更に含み、前記水容器の前記開口端と前記炭素容器の前記第二端とが、対応する接続モジュールを介して接続され、前記接続モジュールは、対応するネジ山部又は対応するスナップ部によって接続される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の着脱式水電池。
【請求項５】
前記複数の電位差挿入片が前記封止部材に挿設される長さは、前記複数の電位差挿入片が前記炭素物質内に挿入される長さよりも短く、
前記炭素物質は活性炭、木炭又は竹炭である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の着脱式水電池。
【請求項６】
前記炭素容器には、液体が流れ出ないように気体を排出するための防爆孔が設けられ、
前記磁極片セットの１つの磁極片は、純アルミニウム、金属マグネシウム又はマグネシウム含有合金であり、前記磁極片セットの他の磁極片は、銀メッキ銅、白金メッキ銅、白銅、白銑、鋼、白金又は純銅であり、
前記マグネシウム含有合金は、アルミニウムマグネシウム合金、マンガンマグネシウム合金又は亜鉛マグネシウム合金である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の着脱式水電池。
【請求項７】
前記第２の磁極片の他端は前記水容器の他端から延在され、
前記水容器のハウジング及び前記第２の磁極片は一体成形であり、
前記第１の磁極片の前記複数の電位差挿入片が前記封止部材に設けられる長さは、前記複数の電位差挿入片が前記炭素物質内に挿入される長さよりも短く、
前記炭素物質は活性炭、木炭又は竹炭である
ことを特徴とする請求項１又は３に記載の着脱式水電池。
【請求項８】
複数の収容空間が設けられている本体と、
それぞれ前記複数の収容空間内に設けられる複数の請求項１に記載の着脱式水電池と、
正極電圧入力ポート及び負極電圧入力ポートからなり、相互に直列又は並列する前記複数の着脱式水電池が接続される電圧入力ポートセットと、
前記電圧入力ポートセットに接続され、前記複数の着脱式水電池の総和電力を出力するのに用いられる電圧出力接続セットと、
を含むことを特徴とする着脱式水電池モジュール。
【請求項９】
前記本体の一端に設けられる蓋体と、
前記本体の他端に設けられる基部と、
を更に含み、
前記第１の磁極片の他端及び前記第２の磁極片の他端には、それぞれ正極及び負極の接続箇所が形成されると共に前記基部に挿設され、
前記複数の着脱式水電池はそれぞれ前記正極及び前記負極の前記接続箇所を介して直列となると共に前記電圧入力ポートセットに接続され、
各前記着脱式水電池は、前記蓋体及び前記基部によって形成された対応する各前記収容空間に設けられる
ことを特徴とする請求項８に記載の着脱式水電池モジュール。
【請求項１０】
前記本体の表面に設けられ、前記複数の着脱式水電池の電力状態を表示するための表示ユニットにおいて、
前記複数の着脱式水電池の総和電力が所定値まで下がると作動する表示ランプである第１の表示素子と、
前記複数の着脱式水電池の総和電力を表示するためのディスプレイである第２の表示素子と、
を含む表示ユニットを更に含む
ことを特徴とする請求項８に記載の着脱式水電池モジュール。
【請求項１１】
前記電圧入力ポートセット、前記第１の表示素子及び前記第２の表示素子に接続される処理ユニットを更に含み、
前記処理ユニットは、前記複数の着脱式水電池の総和電力を受信して前記第２の表示素子に表示すると共に、前記複数の着脱式水電池の総和電力が所定値まで下がると、前記第１の表示素子を作動させる
ことを特徴とする請求項８に記載の着脱式水電池モジュール。
【請求項１２】
前記水容器は、前記蓋体に挿設された、水を前記水容器に補給するための水補給孔及び前記水補給孔に蓋をするための水補給蓋を更に含む
ことを特徴とする請求項８に記載の着脱式水電池モジュール。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案係は、着脱式水電池（Ｗａｔｅｒ Ｂａｔｔｅｒｙ）及び着脱式水電池モジュールに関し、特に水及び炭素物質を用いることによって構成される水電池及び着脱式水電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、科学技術が高度に発展する伴い、各種電子製品の種類及び応用が急速に増加している。電源は、各種電子製品の作動に用いられる基本要件の１つである。電源の供給は、電子製品全体の作動及び効率にも影響を及ぼす。電池は、普遍的な電源供給素子である。
【０００３】
一般的な電池は、使い捨てと充電式の２つのタイプに分けられる。使い捨て電池は、構成上、不可逆的な化学反応を用いており、しかも電池内に収められているのは有毒な化学用品である。そのため、一般的な使い捨て電池は密閉された構成となっており、電池が切れると捨てられる。
【０００４】
有毒な化学用品を含有する電池を廃棄するには特別な処理を経なければならないため、時間と労力を費やすと共に、処理が不適切であると環境保護の問題も生じる。そのため、現在、化学反応を起こして給電するために水や活性炭のように一般的に無害な物質を内部に用いた電池も存在する。
【０００５】
但し、一般的に無害な物質を用いることで化学反応を起こして給電する場合、給電量は極めて微弱であり、電力量が微小な電子製品にしか適していない。一般的な電池の単独の電気量が不足している場合、従来の電池モジュールでは、複数の電池を接続することにより十分な電気量を提供することができる。例えば、一般的なリモートコントローラー内には、２つの電池の電力を結合するための電池モジュールが内蔵されている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これら従来の電池モジュールには、以下の欠点があった。
第一に、これら従来の電池モジュールは電力残量を確認し難く、電池内の物質が化学反応を起こして完全に消耗されそうになった場合、内部の無害物質の電池特性を徹底的に用いることができるように、これら無害物質を早めに補充又は交換するための、電力残量を確認できる簡単な方法がない。
第二に、一般的に無害な物質を用いることで生じた化学反応により給電する場合、その給電量は極めて微弱であり、電力量が微小な電子製品にしか適していない。
第三に、電池内の物質が化学反応を起こして完全に消耗された後、内部の無害物質の電池特性を徹底的に用いることができるように、これら無害物質を補充又は交換するための簡単な方法がないため、無害物質を用いた電池が達成可能な環境保護効果を徹底的に発揮することができない。
第四に、活性炭は一般的な炭素物質によって精錬されてなるものであるため、補充又は交換が必要な場合、材料の取得が面倒である。
【０００７】
そこで、上述した欠点が改善可能であることに鑑みて、鋭意研究を行い学理を併せて運用した結果、上述した欠点を合理的且つ効果的に改善する方法として本考案の完成を見るに至った。
【０００８】
本考案は、水と炭素物質とによって化学反応が生じた場合、炭素物質に挿入された各電位差挿入片同士の間で電位差が生じ、これら電位差の総和が本考案の生成する電力となることで、電力供給、省エネルギー及び環境保護の効果を達成することができる、着脱式水電池及び着脱式水電池モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案に係る着脱式水電池は、炭素容器、封止部材、磁極片セット、水容器及び吸水スポンジを含む。炭素容器は、炭素物質を充填するのに用いられる。封止部材は、炭素容器の第一端に設けられる。磁極片セットは、第１の磁極片及び第２の磁極片を含む。第１の磁極片の一端と第２の磁極片の一端には、それぞれ複数の電位差挿入片が形成されると共に、炭素物質内に挿入される。水容器は、水を入れるのに用いられる。水容器の開口端は、炭素容器の第二端に接続される。吸水スポンジは、炭素容器と水容器との間に設けられると共に、水容器内の水を吸収して炭素容器内の炭素物質に送る。これにより、吸水スポンジによって水が炭素物質に送られると、複数の電位差挿入片が水と化学反応を起こし、複数の電位差挿入片同士の間で電位差が生じることによって電力が生じる。
【００１０】
本考案の実施例において、上述した第１の磁極片及び第２の磁極片は、封止部材に挿設される。
【００１１】
本考案の実施例において、上述した第１の磁極片は、封止部材に挿設されると共に、第１の磁極片の複数の電位差挿入片が炭素物質に挿入される。上述した第２の磁極片は、水容器のハウジング内に設けられると共に、第２の磁極片の複数の電位差挿入片が水容器の開口端から延在されて炭素物質に挿入される。
【００１２】
本考案に係る着脱式水電池モジュールは、本体、複数の着脱式水電池、電圧入力ポートセット及び電圧出力接続セットを含む。本体には、複数の収容空間が設けられている。複数の着脱式水電池は、それぞれ複数の収容空間内に設けられる。電圧入力ポートセットは、正極電圧入力ポート及び負極電圧入力ポートからなる。複数の着脱式水電池は、相互に直列又は並列すると共に、電圧入力ポートセットに接続される。電圧出力接続セットは、複数の着脱式水電池の総和電力を出力するために、電圧入力ポートセットに接続される。
【００１３】
本考案の実施例において、上述した着脱式水電池モジュールは、本体表面に設けられ、複数の着脱式水電池の電力状態を表示するための表示ユニットを更に含む。表示ユニットは、第１の表示素子及び第２の表示素子を含む。第１の表示素子は、表示ランプである。複数の着脱式水電池の総和電力が所定値まで下がると、第１の表示素子が作動する。第２の表示素子は、複数の着脱式水電池の総和電力を表示するためのディスプレイである。
【００１４】
本考案の実施例において、上述した着脱式水電池モジュールは、処理ユニットを更に含む。処理ユニットは、電圧入力ポートセット、第１の表示素子及び第２の表示素子に接続される。処理ユニットは、複数の着脱式水電池の総和電力を受信すると共に、その総和電力を第２の表示素子に表示する。複数の着脱式水電池の総和電力が所定値まで下がると、処理ユニットは第１の表示素子の作動をオンする。
【考案の効果】
【００１５】
上述した課題を解決するために、本考案は着脱式水電池及び着脱式水電池モジュールを提供する。その磁極片セットは、炭素物質内に延伸する複数の電位差挿入片を備える。吸水スポンジによって水が炭素物質に送られると、炭素物質に挿入された各電位差挿入片同士の間に電位差が生じる。これら電位差の総和は本考案の生成する電力である。従って、磁極片セットから延伸される電位差挿入片が多いほど、生成される電力が大きくなるため、消費電力の大きな電子製品への適用に適している。また、本考案では、水と炭素物質を用いて化学反応を起こすため、両者はいずれも無害物質である。これにより、電力供給、省エネルギー及び環境保護の効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の実施例に係る着脱式水電池の断面図である。
【図２】図１に基づく本考案の実施例に係る着脱式水電池の磁極片セットの斜視図である。
【図３】図１に基づく本考案の実施例に係る着脱式水電池の取り外した状態を示す断面図である。
【図４】本考案の実施例に係る他の着脱式水電池の断面図である。
【図５】図４に基づく本考案の実施例に係る他の着脱式水電池の磁極片セットの斜視図である。
【図６】本考案の実施例に係る他の着脱式水電池の断面図である。
【図７】図６に基づく本考案の実施例に係る他の着脱式水電池の取り外した状態を示す断面図である。
【図８】本考案の実施例に係る他の着脱式水電池モジュールの断面図である。
【図９】図８に基づく本考案の実施例に係る他の着脱式水電池モジュールの斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
本考案の特徴及び技術内容をより深く理解することができるように、以下、本考案について図面を参照しながら詳細に説明する。但し、これら図面は本考案を説明するために用いるものに過ぎず、本考案の権利範囲を何ら制限するものではない。
【実施例】
【００１８】
本考案に係る着脱式水電池の主な特徴は、磁極片セットにある。この磁極片セットは、一端に複数の電位差挿入片が形成される。磁極片セットのこれら電位差挿入片同士の間には、それぞれ電位差が生じる。本考案は、これら電位差の総和によって、電力量が微小な電子製品に比べて消費電力が大きい電子製品に水電池を適用させると共に、汚染のない環境保護の効果を奏する。
【００１９】
図１及び図２は、それぞれ本考案の実施例に係る着脱式水電池の断面図及び磁極片セットの斜視図である。本考案の実施例に係る着脱式水電池２は、炭素容器１０、水容器２０、接続モジュール３０、防爆孔（ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ−ｐｒｏｏｆ ｖｅｎｔ）１００、封止部材１０１、磁極片セット１０３、吸水スポンジ１０２及び水補給蓋２０１を含む。炭素容器１０と水容器２０は、それぞれ炭素物質６と水４を収容する。
【００２０】
詳しく述べると、炭素容器１０は、炭素物質６を充填するのに用いられる。炭素容器１０は、例えば円柱状、矩形柱状又は多辺形柱状などの容器である。説明の便宜上、本実施例では、円柱状容器として説明する。但し、本実施例は炭素容器１０の態様を制限するものではない。また、封止部材１０１は、炭素容器１０の第一端に設けられる。封止部材１０１は、炭素容器１０の一端の開口の形態に応じて構成されてもよい。封止部材１０１は例えば円形のゴム栓である。但し、本実施例は封止部材１０１の態様を制限するものではない。
【００２１】
磁極片セット１０３は、第１の磁極片１０３１及び第２の磁極片１０３３である２つの磁極片を含む。この２つの磁極片の一端には、それぞれ複数の電位差挿入片が形成される。これら電位差挿入片は、封止部材１０１に挿設されると共に、炭素物質６内に挿入される。第１の磁極片１０３１は例えば正極片であり、第２の磁極片１０３３は例えば負極片である。又は、第１の磁極片１０３１は例えば負極片であり、第２の磁極片１０３３は例えば正極片である。但し、本実施例は磁極片セット１０３の態様を制限するものではない。
【００２２】
また、図２に示す磁極片セット１０３の実施例の斜視図においては、説明の便宜上、第１の磁極片１０３１及び第２の磁極片１０３３をいずれも湾曲しない直線条の形状としているが、第１の磁極片１０３１及び第２の磁極片１０３３の実施の態様は、N形片、M形片、Z形片又は巻回形片などの形状の磁極片であってもよい。例えば、第２の磁極片１０３３を水容器２０のハウジング形態に合わせた構成とする等、当業者は、自由に構成することができる。但し、本実施例は第１の磁極片１０３１及び第２の磁極片１０３３の態様を制限するものではない。
【００２３】
水容器２０は、水４を入れるのに用いられる。水容器２０の開口端は炭素容器１０の第二端に接続される。水容器２０は、例えば円柱状、矩形柱状又は多辺形柱状などの容器である。説明の便宜上、本実施例では、円柱状容器として説明する。水容器２０は、水容器２０と炭素容器１０とが連通管を形成するように、炭素容器１０に接続されることができる。但し、本実施例は水容器２０の態様を制限するものではない。
【００２４】
吸水スポンジ１０２は、炭素容器１０と水容器２０との間に設けられると共に、水容器２０内の水４を吸収して炭素容器１０内の炭素物質６に送る。吸水スポンジ１０２によって水４が炭素物質６に送られると、磁極片セット１０３の電位差挿入片が水４と化学反応を起こす。磁極片セット１０３の複数の電位差挿入片同士の間に電位差が生じ、それによって電力が生じる。
【００２５】
水４は炭素物質６と化学反応を起こす際に消耗される。そのため、水容器２０は、水容器２０の他端に設けられる水補給孔及び水補給蓋２０１を更に含む。水補給孔は、水４を水容器２０に補給するのに用いられる。水補給蓋２０１は、埋め込み式又は露出式の形態で水容器２０のハウジングに構成されてもよい。水補給蓋２０１は、水補給孔に蓋をすることができる。当業者は、水補給孔の開孔孔径の大きさを自由に構成することができる。説明の便宜上、本実施例では、露出式の構成とした水補給蓋２０１として説明する。但し、本実施例は水補給蓋２０１の態様を制限するものではない。
【００２６】
また、使用者が水補給蓋２０１を介して水４を補給する以外に、本考案に係る着脱式水電池２は、接続モジュール３０を更に有することで、使用者が接続モジュール３０を介して水容器２０と炭素容器１０とを接続させる又は分離させることができる。水容器２０の開口端と炭素容器１０の第二端とは、対応する接続モジュール３０によって接続される。接続モジュール３０は、対応するネジ山部又は対応するスナップ部によって接続される。必要であれば、使用者は、接続モジュール３０を介して水容器２０と炭素容器１０とを接続させる又は分離させることができると共に、炭素物質６を交換するか又は炭素物質６を炭素容器１０に充填することができる。
【００２７】
特筆すべきは、化学反応の際、炭素物質６の消耗速度が遅く、水４の消耗速度が速いため、水容器２０の容量を炭素容器１０の容量よりも大きくする構成としてもよいことである。当然ながら、水容器２０の容量を炭素容器１０の容量以下にするように構成してもよい。但し、本実施例は水容器２０及び炭素容器１０の構成容量を制限するものではない。
【００２８】
水４が炭素物質６と化学反応を起こして消耗されると、水４中の水素が応用されて消耗され、水４中の残りの酸素は気体となる。着脱式水電池２内の酸素ガスの比率が高い場合、水素は、再度酸素と結合して水となる確率が高くなる。そうなると、水素が電位差の生成に作用する確率は低くなる。この点に鑑みて、本実施例の炭素容器１０には、炭素容器１０中に残留する気体を排出するための防爆孔１００が更に設けられる。防爆孔１００の大きさは、液体が流れ出ないように気体を排出するような大きさである。防爆孔１００によって、残りの酸素ガスが排出されることで、電位差挿入片と水４及び炭素物質６とが化学反応を起こす確立が高まる。これにより、水素が応用されて消耗され電位差を生じる比率を維持することができる。また、防爆孔１００は、気体を排出するには有利となると共に液体が外に流れるには不利となるように、上向きの傾斜を有してもよい。
【００２９】
実用面での考慮に基づいて、炭素物質６は、竹炭、木炭及び活性炭であってもよく、活性炭に限定する必要はない。水４は、水素を含有する液体であってもよく、水４に限定する必要はない。また、磁極片セット１０３における１つの磁極片は、純アルミニウム、金属マグネシウム又はマグネシウム含有合金であってもよい。マグネシウム含有合金は、アルミニウムマグネシウム合金、マンガンマグネシウム合金又は亜鉛マグネシウム合金であってもよい。磁極片セット１０３における他の磁極片は、銀メッキ銅、白金メッキ銅、白銅、白銑、鋼、白金又は純銅であってもよい。
【００３０】
図１及び図２に加えて図３を用いて説明する。図３は、本考案の実施例に係る着脱式水電池の分解断面図である。磁極片セット１０３の複数の電位差挿入片が封止部材１０１に挿設された長さＨ２は、複数の電位差挿入片が炭素物質６に挿入された長さＨ１よりも短い。磁極片セット１０３の複数の電位差挿入片の長さＨ２は、複数の電位差挿入片の全長の三分の一であってもよい。磁極片セット１０３の複数の電位差挿入片の長さＨ１は、複数の電位差挿入片の全長の三分の二であってもよい。
【００３１】
また、封止部材１０１に挿設された複数の電位差挿入片の材質と、炭素物質６に挿入された複数の電位差挿入片の材質とは、異なる又は同一の材質であってもよい。水４と炭素物質６との化学反応によって、磁極片セット１０３の複数の電位差挿入片同士の間にそれぞれ電位差が生じる。複数の電位差の総和は本考案の生成する電力である。
【００３２】
特筆すべきは、本実施例では複数の電位差挿入片が同一の長さＨ１、Ｈ２を有するものとして説明したが、他の実施例において、複数の電位差挿入片は異なる長さであってもよく、又は、複数の電位差挿入片は複数の電位差分岐片(図示せず) を更に含んでもよいことである。但し、本実施例は複数の電位差挿入片の態様を制限するものではない。
【００３３】
本考案は、以下の効果を奏する。
第一に、本考案の磁極片セット１０３は複数の電位差挿入片が延伸されているため、吸水スポンジ１０２によって水４が炭素物質６に送られると、炭素物質６に挿入された各電位差挿入片同士の間に電位差が生じる。複数の電位差の総和は本考案の生成する電力である。これにより、磁極片セット１０３から延伸される電位差挿入片が多いほど、生成される電力が大きくなるため、消費電力の大きな電子製品への適用に適している。
第二に、本考案では、水４と炭素物質６を用いて化学反応を起こすため、両者はいずれも無害物質である。これにより、これら水４と炭素物質６とが完全に消耗された後に安全に補充されることができる。水４の消耗が速いため、本考案では、水を補給しやすいように水補給蓋２０１を提供する。また、炭素物質６の消耗が遅いため、水容器２０と炭素容器１０との間の接続モジュール３０を開けることによって炭素物質６を補充することができる。
第三に、本考案の炭素物質６は、一般的な竹炭又は木炭であってもよく、活性炭に限定されないため、製造過程又は補充過程が簡便となる。
【００３４】
続いて、着脱式水電池２の他の実施形態を説明する。
【００３５】
図４及び図５は、それぞれ本考案の実施例に係る他の着脱式水電池の断面図及び磁極片セットの斜視図である。磁極片セット１０３ａの複数の電位差挿入片が封止部材１０１ａに挿設された長さＨ２は、複数の電位差挿入片が炭素物質６ａに挿入された長さＨ１よりも短い。複数の電位差挿入片の長さＨ１には、複数の電位差分岐片１０３１１ａ、１０３３１ａが分布する。例えば、第１の磁極片１０３１ａの各電位差挿入片は、複数の電位差分岐片１０３１１ａを更に含む。複数の電位差分岐片１０３１１ａは、正極分岐片である。第２の磁極片１０３３ａの各電位差挿入片は、複数の電位差分岐片１０３３１ａを更に含む。複数の電位差分岐片１０３３１ａは、負極分岐片である。これら正極分岐片と負極分岐片とは交互に配置されるように構成される。従って、本考案は、延伸される電位差挿入片及び電位差分岐片１０３１１ａ、１０３３１ａが多いほど、生成される電位差の総和及び電力が大きくなる。これにより、着脱式水電池２ａの使用上の利便性を向上させることができる。
【００３６】
また、当業者は、複数の電位差挿入片の長さＨ３を自由に構成することができる。例えば、複数の電位差挿入片の長さＨ３は、電源又はその他ハードウェア装置の表面端子に接続できる長さとしてもよい。但し、本実施例は複数の電位差挿入片の長さＨ３の態様を制限するものではない。上述した注意事項以外については、当業者であれば、本実施例の効果が前述した実施例と実質的に等価であることが分かり、当業者が前述した実施例及び上述した注意事項を参考にすれば容易に推知できるものであるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００３７】
図６及び図７は、それぞれ本考案に係る着脱式水電池の実施例の断面図及び取外した状態を示す図である。本実施例に係る着脱式水電池２ｂは、炭素容器１０ｂ、水容器２０ｂ、接続モジュール３０ｂ、封止部材１０１ｂ、磁極片セット１０３ｂ、吸水スポンジ１０２ｂ及び水補給蓋２０１ｂを含む。磁極片セット１０３ｂは、第１の磁極片１０３１ｂ及び第２の磁極片１０３３ｂを含む。
【００３８】
図６に示すように、本実施例において、磁極片セット１０３ｂの第１の磁極片１０３１ｂ及び第２の磁極片１０３３ｂの一端には、それぞれ複数の電位差挿入片が形成される。第１の磁極片１０３１ｂは、封止部材１０１ｂに挿設される。第１の磁極片１０３１ｂの電位差挿入片が形成された一端は炭素物質６ｂ内に挿入される。一方、第２の磁極片１０３３ｂは、水容器２０ｂのハウジング内に設けられ、その電位差挿入片が形成された一端が水容器２０ｂの開口端から延在されると共に、炭素容器１０ｂ内の炭素物質６ｂに挿入される。吸水スポンジ１０２ｂによって水４ｂが炭素物質６ｂに送られると、磁極片セット１０３ｂの電位差挿入片に水４ｂ及び炭素物質６ｂとの化学作用によって電位差が生じ、それによって電力が生じる。
【００３９】
本実施例において、複数の電位差挿入片が炭素物質６ｂ内に挿入された長さは、いずれも電位差挿入片自体の長さより短い。即ち、図２に示すＨ１の部分のように、第１の磁極片１０３１ｂ及び第２の磁極片１０３３ｂの電位差挿入片は、いずれも一部分の長さが炭素物質６ｂ内に挿入される。図２に示すＨ２の部分のように、第１の磁極片１０３１ｂ及び第２の磁極片１０３３ｂの電位差挿入片の他の部分の長さは、依然としてそれぞれ封止部材１０１ｂ中及び水容器２０ｂのハウジング内に設けられる。Ｈ１の部分に位置する各電位差挿入片は、水４ｂ及び炭素物質６ｂと化学反応を起こし、これにより電位差が生じる。複数の電位差挿入片によって生成された電位差の総和は本実施例に係る着脱式水電池２ｂの生成する電力である。
【００４０】
本実施例において、図６に示すように、第２の磁極片１０３３ｂは、水容器２０ｂのハウジング内に設けられ、その電位差挿入片が形成された一端が水容器２０ｂの開口端から延在され、他端は水容器２０ｂのハウジングに沿って水容器２０ｂの他端から延在される。
【００４１】
図７は、本考案に係る着脱式水電池の実施例の分解断面図である。磁極片セット１０３ｂの複数の電位差挿入片が炭素物質６ｂに挿入された長さ(即ち、Ｈ１の部分)は、いずれも複数の電位差挿入片の炭素物質６ｂに挿入されていない長さ(Ｈ２の部分)よりも長い。例えば、磁極片セット１０３ｂの複数の電位差挿入片の長さＨ２の部分は、複数の電位差挿入片の全長の三分の一であってもよい。複数の電位差挿入片の長さＨ１の部分は、その全長の三分の二であってもよい。磁極片セット１０３ｂの複数の電位差挿入片は、炭素物質６ｂに挿入された部分と炭素物質６ｂに挿入されていない部分とでは接触する材質が異なる。従って、各電位差挿入片には、水４ｂ及び炭素物質６ｂと炭素物質６ｂに挿入された部分とによって化学反応が生じ、炭素物質６ｂに挿入されておらず異なる材質に接触する部分との間で電位差が生じる。各磁極片で生成可能な電位差は、各電位差挿入片によって生成された電位差の総和であり、複数の電位差の総和は本考案の生成する電力である。従って、本実施例に係る着脱式水電池２が提供可能な電力は、磁極片セット１０３ｂにおける電位差挿入片の数量と正比例の関係にある。本実施例に開示する構造によれば、微小な電力量に比べてより大きな電力を生成することができるため、給電需要の大きい製品に使用することができる。
【００４２】
本考案は、以下の效果を奏する。本実施例に示す着脱式水電池２ｂの第１の磁極片１０３１ｂ及び第２の磁極片１０３３ｂは、それぞれ炭素容器１０ｂ及び水容器２０ｂの接続されていない両端から延在されているため、外形を一般的な電池(例えば３号ＡＡ電池)と同じ構成とすることができ、電池を用いて給電する市販の多くの製品に適用され、有害物質からなる電池の使用量を大幅に低減することができるとともに、使用者が水４ｂ、炭素物質６ｂを補充して着脱式水電池２ｂ繰り返し使用できるようにして、消費コストを低減することが可能となる。
【００４３】
図８及び図９は、それぞれ本考案の実施例に係る着脱式水電池モジュールの断面図及び斜視図である。本実施例に係る着脱式水電池モジュール１は、その構造において、本体５、複数の収容空間３、蓋体５１、基部５２、複数の着脱式水電池２、電圧入力ポートセット１０４、表示ユニット５００、電圧出力接続セット１０５及び処理ユニット５０５を含む。
【００４４】
本実施例に係る着脱式水電池モジュール１の構造には、複数の収容空間３が設けられている本体５が含まれる。蓋体５１は、本体５の一端に設けられる。基部５２は、本体５の他端に設けられる。複数の着脱式水電池２の外形は、複数の収容空間３、蓋体５１及び基部５２によって形成される空間に対応する。複数の着脱式水電池２は、それぞれ複数の収容空間３内に設けられる。電圧入力ポートセット１０４は、正極電圧入力ポート及び負極電圧入力ポートからなる。複数の着脱式水電池２は、相互に直列であると共に電圧入力ポートセット１０４に接続される。
【００４５】
表示ユニット５００は、本体５表面に設けられると共に複数の着脱式水電池２の電力状態を表示するのに用いられる。本実施例における表示ユニット５００は、第１の表示素子５０１及び第２の表示素子５０３からなる。この第１の表示素子５０１及び第２の表示素子５０３は、それぞれ本体５表面に設けられる。第１の表示素子５０１は、複数の着脱式水電池２の総合電力が所定値よりも低くなると、使用者に対して表示方式によって警告メッセージを出力する。この第１の表示素子５０１は、例えば表示ランプ又は警報器であってもよい。但し、本実施例は第１の表示素子５０１の態様を制限するものではない。一方、第２の表示素子５０３は、複数の着脱式水電池２の総和電力表示するのに用いられる。この第２の表示素子５０３は、例えばディスプレイであってもよい。電圧出力接続セット１０５は、電圧入力ポートセット１０４に接続され、複数の着脱式水電池２の総和電力を出力するのに用いられる。
【００４６】
処理ユニット５０５は、電圧入力ポートセット１０４、第１の表示素子５０１及び第２の表示素子５０３に接続される。これにより、処理ユニット５０５は、複数の着脱式水電池２の総和電力を受信して第２の表示素子５０３に表示する。複数の着脱式水電池２の総和電力が所定値まで下がると、第１の表示素子５０１は表示するよう作動する。
【００４７】
実用面での考慮に基づいて、図８における磁極片セット１０３は、本体５内に設けられるか又は本体５外に挿設されるようにしてもよい。当然ながら、各着脱式水電池２によって生成された電力は、基部５２に挿設された正極及び負極の接続箇所を経由して直列になると共に電圧入力ポートセット１０４に接続される。電圧出力接続セット１０５は、消費電力の大きな電子製品に適用できるように、複数の着脱式水電池２の総和電力を出力するために電圧入力ポートセット１０４に接続される。
【００４８】
本考案は、以下の效果を奏する。
第一に、本考案の本体内には、電力を供給するための相互に直列又は並列する複数の着脱式水電池２が含まれているため、消費電力の大きな電子製品への適用に適している。
第二に、本考案は、表示ユニット５００によって複数の着脱式水電池２の総和電力及び低電圧警告を表示することができるため、複数の着脱式水電池２内の無害物質が完全に消耗されそうになった場合、簡便な方式によって電力残量を確認することができる。これにより、着脱式水電池２内部の無害物質の電池特性を徹底的に用いることができるように、これら無害物質を早めに補充又は交換することが可能である。
第三に、本考案に係る着脱式水電池２には、水補給孔及び水補給蓋２０１が蓋体５１に設けられているため、水補給孔及び水補給蓋２０１を介して急速かつ簡単に水を着脱式水電池２に補給することができる。
【００４９】
上記は本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の範囲を限定するものではない。従って、本考案の明細書及び図面の内容に基づいて為された等価の構造変化は、すべて本考案の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１      着脱式水電池モジュール
２、２ａ、２ｂ      着脱式水電池
３      収容空間
４      水
５      本体
６、６ａ、６ｂ      炭素物質
１０、１０ａ、１０ｂ      炭素容器
５１      蓋体
５２      基部
２０、２０ａ、２０ｂ      水容器
３０、３０ａ、３０ｂ      接続モジュール
１００、１００ａ、１００ｂ      防爆孔
１０１、１０１ａ、１０１ｂ      封止部材
１０２、１０２ａ、１０２ｂ      吸水スポンジ
１０３、１０３ａ、１０３ｂ      磁極片セット
１０３１、１０３１ａ、１０３１ｂ      第１の磁極片
１０３３、１０３３ａ、１０３３ｂ      第２の磁極片
１０３１１ａ、１０３３ａ      電位差分岐片
１０４      電圧入力ポートセット
１０５      電圧出力接続セット
２０１、２０１ａ、２０１ｂ      水補給蓋
５００      表示ユニット
５０１      第１の表示素子
５０３      第２の表示素子
５０５      処理ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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