(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貴な金属を含有する柔軟体からなる陽極部材と、
絶縁部材と、
卑な金属からなる陰極部材と、を有し、
前記陽極部材と前記陰極部材とが、前記絶縁部材を介して互いに絶縁された状態で且つそれぞれの少なくとも一部が外部に露出する状態で一体化されてなる、
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記陽極部材は主に炭素からなり、前記陰極部材は主にマグネシウムからなる、
請求項１記載の洗浄装置。
【請求項３】
炭素を含有する多孔質な柔軟体からなる陽極部材と、
前記陽極部材を貫通して取り付けられた絶縁部材と、
前記陽極部材と絶縁された状態で且つ少なくとも一部が外部に露出する状態で前記絶縁部材に取り付けられた主にマグネシウムからなる陰極部材と、
を有することを特徴とする洗浄装置。
【請求項４】
前記絶縁部材は、前記陽極部材のほぼ中央部を両側から挟むことによって当該陽極部材を収縮させた状態で取り付けられており、
前記陰極部材は、前記絶縁部材の少なくとも一方の側の表面に取り付けられてなる、
請求項３記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記絶縁部材は、第１の絶縁部材と第２の絶縁部材とからなり、
前記第１の絶縁部材および前記第２の絶縁部材は、それぞれ、円板状の鍔部と前記鍔部の一方の面から突出する係合部とを有し、
前記第１の絶縁部材の係合部と前記第２の絶縁部材の係合部とが互いに係合してなる、
請求項４記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記陰極部材は、前記鍔部の外形よりも小さい外形を有し、外方に凸となるように湾曲する円板状に形成されてなる、
請求項４記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記絶縁部材の前記陰極部材が取り付けられた側と反対側の表面に、主に無酸素銅からなる補助部材が取り付けられてなる、
請求項４記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガルバニック電位差による動電効果を利用した洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、人が手や体を洗浄する際に、一般的に洗剤として石鹸が用いられる。石鹸は、動植物性油脂や硬化油を水酸化ナトリウムで鹸化し塩析したものであり、その水溶液は、表面張力を低下させて泡を発生し、油脂を乳化する。
【０００３】
石鹸を手で握り、水または湯で濡れた手や体を石鹸で擦ることによって、体の汚れや匂いを落とすことができる。また、わずかではあるが滅菌や防菌の効果も期待できる。また、石鹸の他、中性洗剤またはシャンプ剤など、界面活性効果を有する種々の洗剤が用いられることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来に用いられる石鹸その他の界面活性剤によると、使用時において多量の泡が発生し、それが下水などに流された後も発生した泡は容易に消えないため、特に住宅の密集する都市などにおいて水質汚染の問題が生じ、環境問題となることもある。
【０００５】
また、石鹸その他の界面活性剤による水系洗浄は、化学製剤または有機化学物質を駆使することに重点を置いて発展してきたものであり、皮膚の表面の汚れ落としまたは化学的な滅菌が主な目的および効果である。
【０００６】
そのため、従来の石鹸、中性洗剤、またはシャンプ剤などを日常的に頻繁に使用することによって、手の皮膚などに、皮膚炎、湿疹、丘疹、痂皮、落層、または亀裂などの症状が現れる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、発生した泡に電場処理を行うことによって分解し易くし、しかも界面動電現象による電位差によって電気的に殺菌を行い洗浄することのできる洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る洗浄装置は、貴な金属を含有する柔軟体からなる陽極部材と、絶縁部材と、卑な金属からなる陰極部材と、を有し、前記陽極部材と前記陰極部材とが、前記絶縁部材を介して互いに絶縁された状態で且つそれぞれの少なくとも一部が外部に露出する状態で一体化されてなる。
【０００９】
好ましくは、前記陽極部材は主に炭素からなり、前記陰極部材は主にマグネシウムからなる。
本発明の１つの実施形態によると、炭素を含有する多孔質な柔軟体からなる陽極部材と、前記陽極部材を貫通して取り付けられた絶縁部材と、前記陽極部材と絶縁された状態で且つ少なくとも一部が外部に露出する状態で前記絶縁部材に取り付けられた主にマグネシウムからなる陰極部材と、を有する。
【００１０】
好ましくは、前記絶縁部材は、前記陽極部材のほぼ中央部を両側から挟むことによって当該陽極部材を収縮させた状態で取り付けられており、前記陰極部材は、前記絶縁部材の少なくとも一方の側の表面に取り付けられてなる。
【００１１】
また、前記絶縁部材は、第１の絶縁部材と第２の絶縁部材とからなり、前記第１の絶縁部材および前記第２の絶縁部材は、それぞれ、円板状の鍔部と前記鍔部の一方の面から突出する係合部とを有し、前記第１の絶縁部材の係合部と前記第２の絶縁部材の係合部とが互いに係合してなる。
【００１２】
また、前記陰極部材は、前記鍔部の外形よりも小さい外形を有し、外方に凸となるように湾曲する円板状に形成されてなる。
さらに、前記絶縁部材の前記陰極部材が取り付けられた側と反対側の表面に、主に無酸素銅からなる補助部材が取り付けられてなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る洗浄装置１の分解斜視図、図２は洗浄装置１の正面図、図３は洗浄装置１の断面側面図である。
【００１４】
これらの図において、洗浄装置１は、陽極部材１１、絶縁部材１２ａ，１２ｂ、および陰極部材１３ａ，１３ｂからなる。絶縁部材１２ａ，１２ｂのいずれか一方または両方を指して「絶縁部材１２」と記載することがある。陰極部材１３ａ，１３ｂについても同様である。
【００１５】
陽極部材１１は、炭素（カーボン）を含有する多孔質な柔軟体からなる。素材として、連泡多孔質で弾性を有する海綿またはスポンジなどが用いられる。炭素を含む物質として、例えば炭または黒鉛などがある。炭素は、後述するように、異種金属接触腐食における貴な金属または基材である。陽極部材１１は、炭素を含むことから、一種の電気的な導体と見ることができる。
【００１６】
陽極部材１１は、身体を洗浄する際に生体表皮に直接的に接触するので、生体に適合し、感触性がよく、肌面の皮質に適当な摺動摩擦を生じさせるものであることが好ましい。また、陽極部材１１として、連泡多孔質のものを用いることにより、その貫通性によって水が浸滲する。これにより、肌面との接触面積が拡大する利点がある。
【００１７】
陽極部材１１は、その形状として、本実施形態においては、片手で掴める程度の大きさで、自由状態で円盤形状のものが用いられている。その中央部に穴５１が設けられている。穴５１に絶縁部材１２が挿入されて取り付けられる。これにより、陽極部材１１はその中央部が圧縮され、周辺部よりも低くなっている。
【００１８】
絶縁部材１２ａ，１２ｂは、合成樹脂またはセラミックスなどの絶縁材料からなる。例えば、ノリル系の樹脂またはポリプロピレン樹脂などの成型品が用いられる。また、カルシウムセメント系の材料を用いることもできる。カルシウム系を用いると、カルシウムがイオン化して水に溶解し、陰極部材１３から析出するマグネシウムとイオン結合することにより、これが皮膚から吸収されることによって、皮膚の恒常性の保持および活性化が図られる。
【００１９】
絶縁部材１２ａ，１２ｂは、それぞれ、陽極部材１１の穴５１を貫通し、陽極部材１１を両側から挟んだ状態で、互いに嵌合することによって取り付けられる。
【００２０】
つまり、各絶縁部材１２ａ，１２ｂは、それぞれ、円板状の鍔部６１ａ，６１ｂ、および鍔部６１ａ，６１ｂの一方の面から突出する係合部６３ａ，６３ｂを有する。各鍔部６１ａ，６１ｂには、凹部６２ａ，６２ｂが設けられている。
【００２１】
係合部６３ａは、その外形が穴５１の内径とほぼ同じであり、係合部６３ａの内周に係合部６３ｂの外周を強く嵌め込むことにより、しまり嵌め状態となって互いに係合している。
【００２２】
陰極部材１３は、外方に凸となるように球面状に湾曲した皿状の金属板である。鍔部６１の外形よりも小さい外形を有し、各凹部６２ａ，６２ｂに嵌まり込む。
【００２３】
このように、陽極部材１１と陰極部材１３とは、絶縁部材１２によって絶縁された状態で互いに固定されている。陰極部材１３および絶縁部材１２は、陽極部材１１の厚さ寸法の外方へ突出しない状態、つまり陽極部材１１の厚さ寸法より内側に納まるように取り付けられている。
【００２４】
陰極部材１３の材料として、炭素に比して卑な金属が用いられる。本実施形態ではマグネシウムが用いられる。水に濡れた状態では、陽極部材１１と陰極部材１３との間で誘電泳動（Dielectrophoresis)現象が生じる。
【００２５】
陰極部材１３は、水素イオンを発生する部位であり、電気的な陰極面を形成する。球面状であるので、水素イオン粒子が陽極部材１１に向かって放射状に拡散し、少ない面積で多くの誘電泳動現象を生じさせる。
【００２６】
上に述べたように、陽極部材１１と陰極部材１３とは、互いに接触しないように配置されている。これらは、人が使用する際に、皮膚に同時に接触することが可能である。例えば、手で握ることによって、陰極部材１３に掌または指などが接触し、その状態で、陽極部材１１を、顔、胴、手足などに接触させ、軽く擦る。
【００２７】
上に述べたように、陽極部材１１として、異種金属接触腐食における貴な金属が用いられ、陰極部材１３として、異種金属接触腐食における卑な金属が用いられる。
【００２８】
すなわち、金属が海水中で示す電位は金属の種類によって異なる。電位の異なる異種金属を海水中で電気的に結合しているとき、電位の低いつまり卑な金属が陰電極（アノード）、電位の高いつまり貴な金属が陽電極（カソード）となって局部電池が形成される。これが異種金属接触腐食（ガルバニックコロージョン）である。
【００２９】
一般に、炭素（黒鉛）、白金、ニッケル・クロム・モリブデン合金Ｃ、チタン、ニッケル・クロム・銅・シリコン合金Ｂ、ニッケル・鉄・クロム合金８２５、アロイ２０、ステンレス鋼などが貴な金属である。黒鉛および白金は、＋０．２ボルト程度電位を示す。他の金属は０ボルト近辺の電位を示す。
【００３０】
また、マグネシウム、亜鉛、ベリリウム、アルミニウム合金などが卑な金属である。マグネシウムは−１．６ボルト程度の電位を示し、亜鉛、ベリリウム、アルミニウム合金などは−１．０ボルト程度の電位を示す。
【００３１】
より卑な金属の腐食が、貴な金属との接触によって加速される。また、陰電極として用いられる卑な金属の腐食速度は、陽電極として用いられる貴な金属の面積が大きい程大きくなる。陰電極の面積対陽電極の面積の比が小さい場合には、陰電極の腐食の深さは大きくなる。なお、例えばチタンなどの金属の水素吸収臨界電位は約−０．７５ボルト（ＳＣＥ）であり、臨界電位より貴な電位、例えば−０．６５ボルトに防食電位を保持することにより、水素吸収現象を防止することができる。
【００３２】
上のように構成された洗浄装置１の使用の例を説明する。
洗浄装置１の表面が乾燥した状態（水に濡れていない状態）では、陽極部材１１と陰極部材１３との間に電位差はなく、電流も流れない。しかし、洗浄装置１の表面が水または水溶液で濡れると、陽極部材１１と陰極部材１３とによってガルバニック電池が形成され、１．５ボルト以上の大きな起電力を得ることができる（図４を参照）。
【００３３】
つまり、水または少量の洗剤などとともに洗浄装置１を使用することによって、液中の溶存酸素や擦り摩擦作用による溶液の移動にともなって、外気が混入して界面活性面に拡散溶解することとなり、液中の溶存酸素の和となる気体作用で酸素の水系表面の拡散作用により、２種の異種金属の配極において水液を導電路とする電気結合が構成され、陰極部材１３から陽極部材１１へ内部電流が流れ、陽極部材１１がプラス、陰極部材１３がマイナスであるガルバニック電池となる。
【００３４】
洗浄装置１を移動させたりまたは皮膚などを擦ることにより、溶液が撹拌され、分極が促進されて電流効果が大きくなる。
さらに、洗浄装置１の使用によって、陰極部材１３からマグネシウムが粒界析出するので、マグネシウムのイオン化分極作用が起こり、洗浄作用面である皮膚の表面または角質表皮に対し、水溶シリカ成分が電場の凝集効果で活性反応し、シリカ架橋作用、イオン還元作用、イオン再展着作用などによって皮膚の活性化が図られる。
【００３５】
また、生体に存する細菌は約１．５ボルトの電圧を被電することにより死滅するので、洗浄装置１を、陽極部材１１および陰極部材１３が人の皮膚に接する状態で移動させるかまたは擦ることによって、皮膚の表面が殺菌または滅菌される。したがって、細菌の繁殖による悪臭を防ぐ防臭効果がある。また、その場合に、従来のように多量の石鹸や洗剤を用いる必要がないので、大量の泡を発生することがない。
【００３６】
また、洗浄装置１を使用する際には細かい泡が多量に発生するが、発生した泡はガルバニック電池による電場によって電場処理がなされるので、分解し易くなって減泡するので、下水などに流したときに従来のように大量の泡が残ることがない。
【００３７】
なお、従来の石鹸その他の界面活性剤のみによる場合には、手の皮膚などに皮膚炎や亀裂などの症状が現れる可能性があり、アフタケアが必要であるにも係わらすそれらに対する後始末についての考慮がなされていないが、洗浄装置１を使用した場合には、皮膚の洗浄とともにマグネシウムとカルシウムとのバランスが整えられ、アフタケアが行われる。
【００３８】
このように、洗浄装置１は、入浴の際に、従来の石鹸に代わる電気石鹸として用いることが可能である。また、化粧の際に、従来のパフに代わる電気パフとして用いることも可能である。電気パフとして用いる場合には、陰極部材１３に接触するように洗浄装置１を手で持って、陽極部材１１の表面を顔などに接触させ、軽く擦る。これによって、皮膚に対し、洗浄効果、滅菌効果、活性化効果、調整効果、美容効果、ピーリング効果などが期待できる。
【００３９】
次に、洗浄装置１における誘電泳動現象について説明する。
上に述べたように、本実施形態においては、陽極部材１１として炭素が用いられ、陰極部材１３としてマグネシウムが用いられる。これらを手で握って、水溶液環境において、身体を擦り、撫で、摺動する。これによって、生体部位に直接的に電場効果を及ぼす。そのため、従来のように化学溶剤に依ることなく、水との解離作用のしきい値を低く抑えることができ、水を媒体とする制菌効果を期待することができる。
【００４０】
マグネシウムは、生体に害がなく、水の還元性水和解離作用において、唯一、生体適合性を有する水素イオン（プロトン）を発生する基材である。マグネシウムの水素イオンによる水和カルシウムとの水和反応によって、その作用系の水和対となるナトリウム、カリウムのバランス水和反応を介して、結果的に、生体のカルシウム還元作用にマグネシウムの水素イオンによる酸化補正を作用させる（表皮展着効果）。
【００４１】
図５は誘電泳動の原理を説明する図、図６は貴と卑の機能構成を示す図である。
図５に示すように、洗浄装置１は、不平等電界による誘電泳動現象を利用したものである。水溶液環境に浸された陽極部材１１および陰極部材１３には、対向する部分に逆極性分極電荷が誘起される。これによって不平等電界が生じる。位置によって電界強度が異なり、正負の分極電荷に働く力の差を利用して、イオン粒子を駆動する。その場合の誘電泳動力は体積に比例する。
【００４２】
この主な作用系は、酸化型イオン、還元型イオン交換、変換作用をともなう。水に不溶性の界面と酸化還元系を含む溶液との接触面では、界面を通って移行するのは理論上電子粒子のみであり、作用系のイオンは水系洗浄の溶液解離作用に電気的なイオンの水和作用を成立させることとなる。これにより、分解、乳化、離脱が行われる。
【００４３】
図６に示すように、酸素拡散速度の違いにより、自己ポテンシャル（自由電子の分極律速）の電位の低い卑な極がアノード、電位の高い貴な極がカソードとなって電位差を発生する。マグネシウムの水中分極によって生じるプロトンは卑な極のアノード反応であり、イオン種は陽子イオンである。卑な極は電位的に陰極となり、貴な極は陽極となる。この電位効果は、陰極側が水素イオン発生の極となっており、水中電界作用及び電解現象としては、その作用が水の水和解離電位の０．７ボルトよりさらにマイナスとなる。
【００４４】
上で説明した実施形態では、２つの陰極部材１３ａ，１３ｂは、形状、寸法、材質ともに互いに同一である。これに対して、一方のみ、例えば陰極部材１３ａのみを上のような構成とし、他方の陰極部材１３ｂについては材質を別のものとし、補助部材とすることが可能である。
【００４５】
そのような材質として、例えば無酸素銅または銀合金などを用いることができる。例えば無酸素銅の陰極部材１３ｂを用いた場合には、制菌、防菌、または殺菌などの効果が生じる。また、防息または脱息の効果が生じる。
【００４６】
また、一方の陰極部材１３ａにマグネシウムを用い、他方の陰極部材１３ｂにリチウム含有のマグネシウム（Ｌｉ−Ｍｇ）を用いることが可能である。この場合には、陰極部材１３ａと陰極部材１３ｂとの間に導体からなるバネなどを装着してそれらを電気的に短絡させ、且つ、絶縁部材１２の中に水が侵入しないようにシールを行う必要がある。
【００４７】
上に述べた実施形態において、陽極部材１１の形状を円形としたが、四角形、五角形、六角形、八角形、楕円形、瓢箪形など、種々の形状としてよい。このような幾何学形状以外に、魚、動物、植物、漫画やテレビのキャラクター、乗物、その他の種々のデザイン形状としてもよい。陰極部材１３の形状を円形としたが、他の種々の形状としてもよい。陰極部材１３の個数についても、１個または２個でなく、３個以上としてもよい。陽極部材１１と陰極部材１３との取り付け方法についても、種々の方法を採用することができる。
【００４８】
その他、陽極部材１１、絶縁部材１２、陰極部材１３、または洗浄装置１の全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材料などは、本発明の趣旨に沿って種々変更することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によると、発生した泡に電場処理を行うことによって分解し易くなり、減泡する。しかも界面動電現象による電位差によって電気的に殺菌を行い洗浄することができる。
【００５０】
本発明の洗浄装置を電気パフとして用いた場合には、皮膚に対する種々の美容効果を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る洗浄装置の分解斜視図である。
【図２】洗浄装置の正面図である。
【図３】洗浄装置の断面側面図である。
【図４】２種の異種金属のガルバニック電位差の動電変位を示す図である。
【図５】誘電泳動の原理を説明する図である。
【図６】貴と卑の機能構成を示す図である。
【符号の説明】
１  洗浄装置
１１  陽極部材
１２ａ  絶縁部材（第１の絶縁部材）
１２ｂ  絶縁部材（第２の絶縁部材）
１３ａ  陰極部材
１３ａ  陰極部材（補助部材）
６１ａ，６１ｂ  鍔部
６３ａ，６３ｂ  係合部
【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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