JP2011147923A - ウォータディスペンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】 所定の水素ガス溶存量を保持できるウォータディスペンサを提供する。
【解決手段】 ガロンから供給される飲料水を溜める貯留タンクと、貯留タンクから補充される飲料水を用いて水素ガスを生成する水素ガス発生器と、貯留タンクから補充される飲料水に水素ガス生成器から供給される水素ガスを溶解させて水素ガスが溶存する水素水を生成する水素ガス溶解槽と、前記水素ガスと前記飲料水とを混合して前記水素ガス溶解槽へ送ると共に前記水素ガス溶解槽で生成した前記水素水を前記貯留タンクへ戻すポンプ機構とを備え、水素ガスが溶存する所定の酸化還元電位を有する飲料水を常時貯留タンクより供給する。
【選択図】図１
【解決手段】 ガロンから供給される飲料水を溜める貯留タンクと、貯留タンクから補充される飲料水を用いて水素ガスを生成する水素ガス発生器と、貯留タンクから補充される飲料水に水素ガス生成器から供給される水素ガスを溶解させて水素ガスが溶存する水素水を生成する水素ガス溶解槽と、前記水素ガスと前記飲料水とを混合して前記水素ガス溶解槽へ送ると共に前記水素ガス溶解槽で生成した前記水素水を前記貯留タンクへ戻すポンプ機構とを備え、水素ガスが溶存する所定の酸化還元電位を有する飲料水を常時貯留タンクより供給する。
【選択図】図１
Description
本発明は、水素ガスが所定量溶存している飲料水を提供するウォータディスペンサに関するものである。
天然水やミネラル水等の飲料水が入った容器を装着して当該飲料水の冷水や温水をコックから提供するウォータディスペンサが汎用されており、水素ガスが溶存する飲料水を提供するウォータディスペンサの需要が高まりつつある。
例えば、給水ボトル付近に環状永久磁石を設けて給水ボトルから供給される飲料水に磁界を作用させ、この磁界の作用によって飲料水の水分子の水素結合を弱めて口当たりのよいまろやかな飲料水を提供するようにしたウォータサーバが提案され（特許文献１参照）、貯水タンクに金属マグネシウム粒や亜硫酸カルシウム粒を投入することにより貯水タンク内の水にミネラル分と水素ガスが溶けた硬質水素水を提供する硬質水素水サーバが提案され（特許文献２参照）、ウォータサーバ内のウォータタンクにマグネシウム粒を収納して飲料水とマグネシウムとを反応させて水素ガスを発生させ、当該水素ガスが溶存する飲料水を提供するウォータサーバが提案され（特許文献３参照）、また、電気分解により生成した水素ガスを飲料水の入ったボトルに吹き込んで活性水素水を得る活性水素水製造装置が提案されている（特許文献４参照）。
しかし、溶存する水素ガスは時間の経過と共に大気中に蒸散するという特性を有しているため、前記従来の各種ウォータサーバ（ウォータディスペンサ）や水素ガスが溶存する飲料水を充填したガロン等の容器を装着するウォータディスペンサや真水等の飲料水を使用して内部でこの飲料水に水素ガスを溶解させて水素ガスが溶存する飲料水を生成するウォータディスペンサ等では、飲料水の提供当初における水素ガス溶存量を保持することができず、ウォータサーバからコップへ注いだ飲料水には殆ど水素ガスが溶存していないという問題点があった。
そこで、本発明は、所定の水素ガス溶存量を保持できるウォータディスペンサを提供することを技術的課題とするものである。
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって解決できる。
即ち、本発明に係るウォータディスペンサは、ガロンから供給される飲料水を溜める貯留タンクと、貯留タンクから補充される飲料水を用いて水素ガスを生成する水素ガス発生器と、貯留タンクから補充される飲料水に水素ガス生成器から供給される水素ガスを溶解させて水素ガスが溶存する水素水を生成する水素ガス溶解槽と、前記水素ガスと前記飲料水とを混合して前記水素ガス溶解槽へ送ると共に前記水素ガス溶解槽で生成した前記水素水を前記貯留タンクへ戻すポンプ機構とを備え、水素ガスが溶存する所定の酸化還元電位を有する飲料水を常時貯留タンクより供給するものである。
また、本発明に係るウォータディスペンサは、ガロンから供給される飲料水を貯留タンクに溜め、貯留タンク内の飲料水を水素ガス発生器に補充して水素ガスを生成させ、当該水素ガスを貯留タンクから水素ガス溶解槽に供給される前記飲料水に溶解させて水素ガスが溶存する水素水を生成させ、当該水素水を前記貯留タンクへ戻して水素ガスが溶存する所定の酸化還元電位を有する飲料水を常時貯留タンクより供給するウォータディスペンサであって、前記貯留タンクの飲料水を前記水素ガス発生器と前記水素ガス溶解槽とに供給する飲料水供給管路と、前記水素ガス発生器で生成した水素ガスを前記水素ガス溶解槽に供給する水素ガス供給管路と、前記水素ガス溶解槽内の水素水を前記貯留タンク内の飲料水に充填する水素水戻り管路と、前記飲料水供給管路と前記水素ガス供給管路とに連結されて前記貯留タンクの飲料水を前記水素ガス発生器と前記水素ガス溶解槽とに供給すると共に、前記水素ガス供給管路から送られてくる水素ガスと前記飲料水供給管路から送られてくる飲料水とを混合して前記水素ガス溶解槽に供給して前記水素ガス溶解槽内の水素水を前記水素水戻り管路を介して前記貯留タンクへ戻すポンプ機構とを備えているものである。
さらに、本発明は、前記いずれかのウォータディスペンサにおいて、ポンプ機構の駆動が、水素ガス溶存量の減少した貯留タンク内の飲料水を当初の水素ガス溶存量に戻すことができる量の水素水量を水素ガス溶解槽から貯留タンクへ戻し、当該水素水量を生成できる量の第一飲料水量を貯留タンクから水素ガス溶解槽へ供給し、当該水素水量を生成できる量の水素ガス量を水素ガス発生器から水素ガス溶解槽へ供給し、当該水素ガス量を生成できる量の第二飲料水量を貯留タンクから水素ガス発生器へ補充して前記水素水量と前記第一飲料水量と前記水素ガス量と前記第二飲料水量とを同時に満足させて貯留タンク内の水素ガス溶存量減少分を相殺するように制御されているものである。
本発明によれば、ウォータディスペンサ内の水素ガスが残存する飲料水を用いて減った量の水素ガスを補充できる水素ガス量を生成し、当該水素ガスを前記飲料水に溶解させて貯留タンクに戻す循環構造としたので、水素ガスが溶存する飲料水を充填したガロンから貯留タンクへ供給される飲料水の供給当初の水素ガス溶存量を効率的に保持することができるから、水素ガスが溶存する所定の酸化還元電位を有する飲料水を常時提供することができる。
また、本発明によれば、ガロンから供給された貯留タンク内の飲料水に水素ガスを溶解させて水素ガスが溶存する飲料水を提供し、貯留タンクの水素ガス溶存量減少分は、水素ガスが残存する飲料水を用いて減った量の水素ガスを補充できる水素ガス量を生成し、当該水素ガスを前記飲料水に溶解させて貯留タンクに戻す循環構造としたので、当初の所定量の水素ガス溶存量を効率的に保持することができるから、水素ガスが溶存する所定の酸化還元電位を有する飲料水を常時提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１において、１は、水素ガスが溶存する飲料水２を充填したガロン３の供給口４を下にして該供給口４を装着する容器装着部５と、容器装着部５に供給口４を嵌めた倒立状態のガロン３から容器装着部５を通って供給される飲料水２を溜める、第一貯留タンク６と第二貯留タンク７からなる貯留タンク８と、貯留タンク８の第二貯留タンク７から補充される飲料水２を用いて水素ガス９を生成する水素ガス発生器１０と、第二貯留タンク７から補充される飲料水２に水素ガス生成器１０から供給される水素ガス９を加圧環境下で溶解させて水素ガス９が溶存する水素水１１を生成する水素ガス溶解槽１２と、飲料水２を第二貯留タンク７から水素ガス発生器１０と水素ガス溶解槽１２との方向に向かって吸引すると共に、水素ガス９と飲料水２とを混合して水素ガス溶解槽１２へ送り、水素ガス溶解槽１２で生成した水素水１１を貯留タンク８へ戻すポンプ機構１３とを備えたウォータディスペンサである。
前記貯留タンク８は、常温の飲料水２を提供する前記第一貯留タンク６と冷えた飲料水２を提供する前記第二貯留タンク７とから構成されており、第一貯留タンク６の上部にはガロン３の供給口４を下にして装着する前記容器装着部５が設けられ、第一貯留タンク６内にはガロン３を倒立状態にして容器装着部５に供給口４を嵌めることにより供給口４内において上下方向に摺動自在に内接する供給量調節弁１４を上部に立設して第一貯留タンク６内に溜まった飲料水２に浮かぶように内包された供給量調整内蓋１５が設けられ、第一貯留タンク６の飲料水２が減って水位が下がれば、供給口４内の調整弁１４が下がって調整弁１４と供給口４との間に隙間が形成されて該隙間を通って倒立状態のガロン３から飲料水２が第一貯留タンク６へ供給され、第一貯留タンク６内の飲料水２の水位が上がることにより、調整弁１４が上昇して前記隙間が塞がるようになっている。また、第一貯留タンク６には常温の飲料水２をコップ等に注ぐための第一蛇口１６が取り付けられており、第一貯留タンク６の下部には該第一貯留タンク６の下方に配置された第二貯留タンク７へ第一貯留タンク６内の飲料水２を供給する連通管１７が接続され、第二貯留タンク７の外周には第二貯留タンク７内の飲料水２を冷やすための冷却手段（図示せず。）が設けられて第二貯留タンク７には冷却飲料水をコップ等に注ぐための第二蛇口１８が取り付けられている。
そして、前記第二貯留タンク７には、貯留タンク８の飲料水２を前記水素ガス発生器１０と前記水素ガス溶解槽１２とに供給する飲料水供給管路ａが接続され、水素ガス発生器１０と水素ガス溶解槽１２とに向かって走る当該飲料水供給管路ａは、分岐手段である分配チーズ１９によって前記水素ガス発生器１０に向かって走る水素ガス発生器側の飲料水供給管路ａ１と前記水素ガス溶解槽１２に向かって走る水素ガス溶解槽側の飲料水供給管路ａ２とに分岐している。また、前記水素ガス発生器１０には、水素ガス発生器１０で生成した水素ガス９を前記水素ガス溶解槽１２に供給する水素ガス供給管路ｂが接続され、前記水素ガス溶解槽１２には、水素ガス溶解槽１２内の水素水１１を貯留タンク８内の飲料水２に充填する水素水戻り管路ｃが接続されており、水素ガス溶解槽側の飲料水供給管路ａ２と水素ガス供給管路ｂとは途中ポンプ機構１３に連結されて合流し、ポンプ機構１３において前記水素ガス供給管路ｂから送られてくる水素ガス９と水素ガス溶解槽側の前記飲料水供給管路ａ２から送られてくる飲料水２とが混合されて合流管路ｄを経由して前記水素ガス溶解槽１２に供給され、前記水素ガス溶解槽１２内の水素水１１は前記水素水戻り管路ｃを通って貯留タンク８に戻るように配管されている。
前記水素ガス発生器１０は、飲料水２を使用して電気分解により水素と酸素とを生成して酸素は大気中に排出する構造となっており、前記分配チーズ１９によって分流された水素ガス発生用に使用される飲料水２は、水素ガス発生器１０へ補充される飲料水２の流量を調節するバルブ２０を介してカチオンフィルタ２１を通過した後に水素ガス発生器１０に注がれ、水素ガス発生器１０で生成された水素ガス９はエアードレッシングフィルタ２２によって空気抜きされた後に、前記ポンプ機構１３の吸引によってポンプ機構１３を介して前記水素ガス溶解槽１２へ送られるように配管されている。
前記ポンプ機構１３は、吸引ポンプ２３と該吸引ポンプ２３の吸引口に螺着した吸引チーズ２４とから構成されており、前記第二貯留タンク７から送られてくる水素ガス溶解用の飲料水２と前記水素ガス発生器１０から送られてくる水素ガス９とを吸引チーズ２４を介して吸引ポンプ２３内で混合して前記水素ガス溶解槽１２へ送り込むように配管されている。従って、水素ガス溶解槽１２で生成された水素水１１は吸引ポンプ２３の駆動によって水素ガス溶解槽１２から押し出されて前記第二貯留タンク７へ送られる。
前記水素ガス発生器１０と吸引ポンプ２３との駆動は制御装置２５によって制御されており、当該制御装置２５は、水素ガス発生器１０と吸引ポンプ２３との電源回路を当該制御装置２５に内蔵する記憶手段（メモリ）に予め記憶された駆動時間に従って開閉させることにより、間欠的に制御している。
前記制御装置２５の制御により、吸引ポンプ２３を作動させ、貯留タンク８内の飲料水２の溶存水素ガス量を所定量に戻すことができる量の水素ガスが溶存している水素水１１を生成するために必要な飲料水量を第二貯留タンク７から水素ガス溶解槽１２へ向かって吸引すると共に、当該飲料水２と水素ガス発生器１０から送られてくる水素ガスとを吸引ポンプ２３内で混合させて水素ガス溶解槽１２へ送り込み、当該水素ガス溶解槽１２で生成された水素水１１を貯留タンク８に戻す。また、制御装置２５の制御により、水素ガス発生器１０を作動させ、前記水素水量を生成するためにバルブ２０により調整された飲料水２の適量補充によって水素ガスを生成している。
これによって、水素ガス溶存量の減少した貯留タンク８内の飲料水２を当初の水素ガス溶存量に戻すことができる量の水素水量を水素ガス溶解槽１２から第二貯留タンク７へ戻し、当該水素水量を生成できる量の第一飲料水量を第二貯留タンク７から水素ガス溶解槽１２へ供給し、当該水素水量を生成できる量の水素ガス量を水素ガス発生器１０から水素ガス溶解槽１２へ供給し、当該水素ガス量を生成できる量の第二飲料水量を第二貯留タンク７から水素ガス発生器１０へ補充し、前記水素水量と前記第一飲料水量と前記水素ガス量と前記第二飲料水量とを同時に満足させて貯留タンク８内の水素ガス溶存量減少分を相殺するように水素ガス発生器１０と前記吸引ポンプ２３とを制御している。
次に、動作について説明する。
ウォータディスペンサ１の容器装着部５にガロン３の供給口４を装着すれば、当該供給口４からガロン３内の飲料水２が空の第一貯留タンク６に供給されて連通管１７を通って第二貯留タンク７に溜まる。第二貯留タンク７が飲料水２で満タンになれば、第一貯留タンク６内の飲料水２の水位が上昇し、当該供給口４に供給量調節弁１４が摺動自在に装着されて供給口４内を上昇し、供給口４が供給量調節弁１４で塞がることにより飲料水２の供給が停止する。そして、第一貯留タンク６の第一蛇口１６から常温の飲料水２をコップへ注ぎ、また、第二貯留タンク７の第二蛇口１８から冷却飲料水２をコップへ注げば、貯留タンク８内の飲料水２が減るので、第一貯留タンク６の水位が下がり、下がった分量の飲料水２がガロン３から供給される。ガロン３が空になれば、新しいガロン３をウォータディスペンサ１に装着しない限り、貯留タンク８には飲料水２が補充されないので、第一貯留タンク６が空になれば、続いて、第二貯留タンク７内の水位が下降することになる。
制御装置２５に記憶された駆動時間になれば、水素ガス発生器１０と吸引ポンプ２３とに電源が投入され、吸引ポンプ２３が駆動して第二貯留タンク７内の飲料水２が水素ガス溶解槽１２へ向かって吸引され、途中、分配チーズ１９を介して分流した飲料水２がバルブ２０によって流量が調整されて水素ガス発生器１０へ送られる。水素ガス発生器１０では水素ガス９が生成され吸引ポンプ２３の吸引によって吸引ポンプ２３へ送られる。吸引ポンプ２３では、第二貯留タンク７から送られてくる飲料水２と水素ガス発生器１０から送られてくる水素ガス９とを混合して水素ガス溶解槽１２へ送り込む。そして、水素ガス溶解槽１２で生成された水素水１１を貯留タンク８に戻す。
制御装置２５に記憶された駆動の停止時間になれば、水素ガス発生器１０と吸引ポンプ２３とへの電源が閉鎖され、水素水１１の貯留タンク８への送り込みが終了する。当該駆動開始と停止との制御が間欠的に実行される。
ガロン３から飲料水２が供給されることにより貯留タンク８は常時同量の飲料水２で満たされるが、ガロン３の交換なしに水素水１１を貯留タンク８に充填する場合には、ガロン３から飲料水２が供給される限り、所定の溶存量を保持するように制御することによって当初の水素ガス溶存量が保持される。ガロン３が空になって飲料水２が供給されない場合には、貯留タンク８内の飲料水２は前記蛇口１５，１７から注がれるたびに減少し、その間、同一量の水素水１１が充填されるので、前記所定の溶存量以上の水素ガスが存在することとなり、常時所定量以上の水素ガスが溶存する飲料水を提供することとなるから、この場合においても、貯留タンク８内の水素ガス溶存量減少分を相殺するように制御されていることには変わりはない。
水素ガスが溶存している飲料水２をウォータディスペンサ１に供給する場合には、ガロン３における当初水素ガス溶存量は既知であるから、当該当初水素ガス溶存量をウォータディスペンサ１における当初の水素ガス溶存量とし、水素ガスの所定溶存量とすればよく、水素ガスが溶存しない真水の飲料水をウォータディスペンサ１に供給する場合には、ウォータディスペンサ１が常時提供する所定の溶存量が当初の水素ガス溶存量となる。
具体的には、ウォータディスペンサ１における水素ガスの蒸散推移を測定して得た経験値を採用して、ガロン３、貯留タンク８、水素ガス発生器１０及び水素ガス溶解槽１２に満たされる飲料水の量、各管路ａ，ｂ，ｃ，ｄを通る飲料水の流量、吸引ポンプ２３の吸引圧並びに水素ガス発生器１０の水素純度・流量に基づいて算出した水素ガス発生器１０と吸引ポンプ２３との間欠駆動時間を制御装置２５に記憶させておく。例えば、水素ガス濃度０．１４ｐｐｍ、酸化還元電位−２６７ｍＶ（−２００ｍＶ以下）の飲料水の場合には、当該数値を保持できるように１５分間連続駆動を４５分間隔で実施する制御をすればよい。また、真水（例えば、水素ガス濃度０ｐｐｍ、酸化還元電位＋２８６ｍＶ）の場合には、最初に７０分間連続駆動させて水素ガス濃度０．１１ｐｐｍ、酸化還元電位−２３６ｍＶ（−２００ｍＶ以下）を当初の水素ガス溶存量とした後に水素ガスが溶存する飲料水を提供すればよい。
本発明によれば、ウォータディスペンサには常時所定量溶存している飲料水を提供できる状態にあるから、水素ガスが豊富に溶け込んでいる飲料水をいつでも飲料することができ、健康飲料の補給手段として利用できる。
１ ウォータディスペンサ
２ 飲料水
３ ガロン
４ 供給口
５ 容器装着部
６ 第一貯留タンク
７ 第二貯留タンク
８ 貯留タンク
９ 水素ガス
１０ 水素ガス発生器
１１ 水素水
１２ 水素ガス溶解槽
１３ ポンプ機構
１４ 供給量調節弁
１５ 供給量調整浮き蓋
１６ 第一蛇口
１７ 連通管
１８ 第二蛇口
１９ 分配チーズ
２０ バルブ
２１ カチオンフィルタ
２２ エアードレッシングフィルタ
２３ 吸引ポンプ
２４ 吸引チーズ
２５ 制御装置
２ 飲料水
３ ガロン
４ 供給口
５ 容器装着部
６ 第一貯留タンク
７ 第二貯留タンク
８ 貯留タンク
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１１ 水素水
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１６ 第一蛇口
１７ 連通管
１８ 第二蛇口
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２１ カチオンフィルタ
２２ エアードレッシングフィルタ
２３ 吸引ポンプ
２４ 吸引チーズ
２５ 制御装置
Claims (3)
- ガロンから供給される飲料水を溜める貯留タンクと、貯留タンクから補充される飲料水を用いて水素ガスを生成する水素ガス発生器と、貯留タンクから補充される飲料水に水素ガス生成器から供給される水素ガスを溶解させて水素ガスが溶存する水素水を生成する水素ガス溶解槽と、前記水素ガスと前記飲料水とを混合して前記水素ガス溶解槽へ送ると共に前記水素ガス溶解槽で生成した前記水素水を前記貯留タンクへ戻すポンプ機構とを備え、水素ガスが溶存する所定の酸化還元電位を有する飲料水を常時貯留タンクより供給することを特徴とするウォータディスペンサ。
- ガロンから供給される飲料水を貯留タンクに溜め、貯留タンク内の飲料水を水素ガス発生器に補充して水素ガスを生成させ、当該水素ガスを貯留タンクから水素ガス溶解槽に供給される前記飲料水に溶解させて水素ガスが溶存する水素水を生成させ、当該水素水を前記貯留タンクへ戻して水素ガスが溶存する所定の酸化還元電位を有する飲料水を常時貯留タンクより供給するウォータディスペンサであって、前記貯留タンクの飲料水を前記水素ガス発生器と前記水素ガス溶解槽とに供給する飲料水供給管路と、前記水素ガス発生器で生成した水素ガスを前記水素ガス溶解槽に供給する水素ガス供給管路と、前記水素ガス溶解槽内の水素水を前記貯留タンク内の飲料水に充填する水素水戻り管路と、前記飲料水供給管路と前記水素ガス供給管路とに連結されて前記貯留タンクの飲料水を前記水素ガス発生器と前記水素ガス溶解槽とに供給すると共に、前記水素ガス供給管路から送られてくる水素ガスと前記飲料水供給管路から送られてくる飲料水とを混合して前記水素ガス溶解槽に供給して前記水素ガス溶解槽内の水素水を前記水素水戻り管路を介して前記貯留タンクへ戻すポンプ機構とを備えていることを特徴とするウォータディスペンサ。
- ポンプ機構の駆動が、水素ガス溶存量の減少した貯留タンク内の飲料水を当初の水素ガス溶存量に戻すことができる量の水素水量を水素ガス溶解槽から貯留タンクへ戻し、当該水素水量を生成できる量の第一飲料水量を貯留タンクから水素ガス溶解槽へ供給し、当該水素水量を生成できる量の水素ガス量を水素ガス発生器から水素ガス溶解槽へ供給し、当該水素ガス量を生成できる量の第二飲料水量を貯留タンクから水素ガス発生器へ補充して前記水素水量と前記第一飲料水量と前記水素ガス量と前記第二飲料水量とを同時に満足させて貯留タンク内の水素ガス溶存量減少分を相殺するように制御されている請求項１又は２記載のウォータディスペンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010026976A JP2011147923A (ja) | 2010-01-21 | 2010-01-21 | ウォータディスペンサ |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017018896A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 株式会社ドクターズチョイス | 水素水サーバ |
| JP6309150B1 (ja) * | 2017-11-09 | 2018-04-11 | 浩章 皆川 | 飲料水と水素ガスとを充填させたアルミ製の飲料水収納容器あるいはアルミパウチ、及びアルミパウチの生成方法と装置 |
-
2010
- 2010-01-21 JP JP2010026976A patent/JP2011147923A/ja active Pending
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2017018896A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 株式会社ドクターズチョイス | 水素水サーバ |
| JP6309150B1 (ja) * | 2017-11-09 | 2018-04-11 | 浩章 皆川 | 飲料水と水素ガスとを充填させたアルミ製の飲料水収納容器あるいはアルミパウチ、及びアルミパウチの生成方法と装置 |
| JP2019085156A (ja) * | 2017-11-09 | 2019-06-06 | 浩章 皆川 | 飲料水と水素ガスとを充填させたアルミ製の飲料水収納容器あるいはアルミパウチ、及びアルミパウチの生成方法と装置 |
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