JP2018008230A - Hydrogen-containing water and method of producing the same - Google Patents

Hydrogen-containing water and method of producing the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide hydrogen-containing water that contains high-concentration hydrogen gas, and a production method thereof.SOLUTION: A method of producing hydrogen-containing water includes: a hydrogen gas supply step of introducing hydrogen gas into water to be treated drawn from a storage tank; a pressurizing and mixing step of pressurizing and mixing the water to be treated into which the hydrogen gas has been introduced to obtain gas-liquid mixed water; a collapse step of collapsing the gas-liquid mixed water to obtain hydrogen-containing water containing microbubbles; and a return step of returning the hydrogen-containing water having undergone the collapse step to the storage tank. While circulating the hydrogen-containing water in the storage tank as the water to be treated, the respective steps are repeatedly performed to obtain hydrogen-containing water which generates hydrogen gas in an amount of 15 ppm (W/V) in 2.35 ml of a gas phase when 300 ml of the hydrogen-containing water is irradiated with ultrasonic waves of 20 kHz and 100 W for 30 minutes.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、水に溶存した水素ガスの他に、水素ガスの微細な気泡を含有する水素含有水及びその製造方法に関する。   The present invention relates to hydrogen-containing water containing fine bubbles of hydrogen gas in addition to hydrogen gas dissolved in water, and a method for producing the same.

近年、水素含有水(「水素水」とも言われている)が、美肌効果、肥満抑制効果、認知症改善効果、動脈硬化抑制効果、性欲減退改善効果などを有することが発表され、注目を集めており、これに即した各種の水素含有飲料が市販されている。   In recent years, it has been announced that hydrogen-containing water (also called “hydrogen water”) has a beautifying skin effect, an obesity-suppressing effect, a dementia-improving effect, an arteriosclerosis-suppressing effect, a libido-reducing improving effect, etc. Various hydrogen-containing beverages corresponding to this are commercially available.

水素分子は常温常圧(0.101MPa・293K)で気体である。水1000gに対する水素分子の溶解量は0.00162gなので、溶存水素/水として換算したとき1.62ppmとなり、これが常温常圧における飽和溶解度である。   Hydrogen molecules are gaseous at normal temperature and normal pressure (0.101 MPa · 293 K). Since the dissolved amount of hydrogen molecules in 1000 g of water is 0.00162 g, it is 1.62 ppm when converted as dissolved hydrogen / water, and this is the saturation solubility at normal temperature and pressure.

1.62ppmより高濃度の水素ガスが含有された水素含有水を得る方法として、加圧による方法が知られている。気体の溶解度は圧力に比例することから、密閉容器内で加圧しながら水に水素ガスを吹き込んだり、耐圧容器内で水素ガスを多量に発生させることにより高濃度の水素含有水を得ることができる。例えば、下記特許文献1には、空気を除去した圧力容器内に水素ガスを充填し、該圧力容器内における水素ガスの圧力を2〜10気圧に保ったまま、その圧力容器内に原水をシャワー状に散水して水素ガスと接触させることで、水素含有水を得る方法が記載されている。   As a method for obtaining hydrogen-containing water containing hydrogen gas having a concentration higher than 1.62 ppm, a method using pressurization is known. Since gas solubility is proportional to pressure, high-concentration hydrogen-containing water can be obtained by blowing hydrogen gas into water while pressurizing in a closed container or generating a large amount of hydrogen gas in a pressure-resistant container. . For example, in Patent Document 1 below, hydrogen gas is filled in a pressure vessel from which air has been removed, and raw water is showered in the pressure vessel while maintaining the hydrogen gas pressure in the pressure vessel at 2 to 10 atm. A method for obtaining hydrogen-containing water by spraying water in contact with hydrogen gas is described.

他に、高濃度の水素ガスが含有された水素含有水を得る方法として、ナノバブルによる方法も知られている。ナノバブルとは、ナノメートルサイズの微細気泡のことをいう。例えば、下記特許文献2には、水素ガス発生器と、内部に水等の液体を配置し、その液体に前記水素ガスを多孔質板を介して吹込む吹き出し口を備えた密閉容器と、前記水素ガスの気泡を含む液体等を前記密閉容器内で攪拌することにより微細化する攪拌手段等とを備えている装置によって、水素含有水を得る方法が記載されている。   In addition, as a method for obtaining hydrogen-containing water containing a high concentration of hydrogen gas, a method using nanobubbles is also known. Nanobubbles refer to nanometer-sized fine bubbles. For example, in Patent Document 2 below, a hydrogen gas generator, a liquid container such as water disposed therein, and a sealed container provided with a blowout port for blowing the hydrogen gas into the liquid through a porous plate; A method is described in which hydrogen-containing water is obtained by an apparatus equipped with a stirring means or the like for refining a liquid containing hydrogen gas bubbles in the sealed container.

特許3606466号公報Japanese Patent No. 3606466 特開2015−188857号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-188857

しかしながら、加圧による方法によって得られた水素含有水は、常圧に戻すと水に溶存していた水素ガスが速やかに脱気されてしまうため、消費者が実際に口に含む頃には期待されるほどの水素を含有していないという問題があった。また、特許文献2に記載のナノバブルによる方法によって得られた水素含有水も、期待されるほど高濃度の水素を含有していないという問題があった。   However, the hydrogen-containing water obtained by the pressurized method will quickly deaerate the hydrogen gas dissolved in the water when the pressure is returned to normal pressure. There was a problem that it did not contain enough hydrogen. Moreover, the hydrogen-containing water obtained by the method using nanobubbles described in Patent Document 2 also has a problem that it does not contain a high concentration of hydrogen as expected.

したがって、本発明の目的は、より高濃度の水素ガスを含有する水素含有水及びその製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide hydrogen-containing water containing a higher concentration of hydrogen gas and a method for producing the same.

上記目的を達成するため、本発明の水素含有水は、水に溶存した水素ガスの他に、水素ガスの微細な気泡を含有する水素含有水において、該水素含有水300mlに対して、20KHz、100Wの超音波を30分照射したとき2.35mlの気相中に発生する水素量が15ppm(W/V)以上であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the hydrogen-containing water of the present invention, in addition to hydrogen gas dissolved in water, in hydrogen-containing water containing fine bubbles of hydrogen gas, with respect to 300 ml of the hydrogen-containing water, 20 KHz, The amount of hydrogen generated in a 2.35 ml gas phase when irradiated with 100 W ultrasonic waves for 30 minutes is 15 ppm (W / V) or more.

本発明の水素含有飲料によれば、水に溶存した水素ガスの他に、超音波照射によって脱気してくるような水素ガスの微細な気泡を多量に含有するので、高濃度の水素ガスを含有する水素含有水を得ることができる。また、高濃度の水素ガスを含有した状態を長期に亙って維持することができ、例えば飲料として摂取したときの体内における抗酸化作用を高めることができる。   According to the hydrogen-containing beverage of the present invention, in addition to hydrogen gas dissolved in water, it contains a large amount of fine bubbles of hydrogen gas that can be degassed by ultrasonic irradiation. Hydrogen-containing water to be contained can be obtained. Moreover, the state containing high concentration hydrogen gas can be maintained over a long period of time, and for example, the antioxidant effect in the body when ingested as a beverage can be enhanced.

一方、本発明の水素含有水の製造方法は、貯留タンクから引き出した被処理水に水素ガスを導入する水素ガス供給工程と、水素ガスを導入された被処理水を加圧攪拌して気液混合水とする加圧攪拌工程と、前記気液混合水を圧壊して微細気泡を含む水素含有水にする圧壊工程と、該圧壊工程を経た水素含有水を前記貯留タンクに戻す返送工程とを含み、前記貯留タンクの水素含有水を前記被処理水として循環させて、前記各工程を繰り返し行うことにより、前記貯留タンクに貯留された水素含有水が、該水素含有水300mlに対して、20KHz、100Wの超音波を30分照射したとき2.35mlの気相中に発生する水素量が15ppm(W/V)以上となるようにすることを特徴とする。   On the other hand, the method for producing hydrogen-containing water of the present invention includes a hydrogen gas supply step for introducing hydrogen gas into the water to be treated drawn from the storage tank, and a gas-liquid by pressurizing and agitating the water to be treated into which hydrogen gas has been introduced. A pressure stirring step for mixing water, a crushing step for crushing the gas-liquid mixed water to form hydrogen-containing water containing fine bubbles, and a returning step for returning the hydrogen-containing water that has undergone the crushing step to the storage tank. The hydrogen-containing water stored in the storage tank is 20 KHz with respect to 300 ml of the hydrogen-containing water. The amount of hydrogen generated in the 2.35 ml gas phase when irradiated with 100 W ultrasonic waves for 30 minutes is 15 ppm (W / V) or more.

本発明の水素含有水の製造方法によれば、貯留タンクに貯留された水素含有水を被処理水として循環させることにより、水素ガスを導入し加圧攪拌して気液混合水とする加圧撹拌工程と、気液混合水気液混合水気液混合水を圧壊して微細気泡を含む水素含有水にする圧壊工程とを繰り返し行うことにより、溶存水素の他に、ナノバブル化した水素の微細気泡を多量に含む水素含有水を得ることができる。   According to the method for producing hydrogen-containing water of the present invention, the hydrogen-containing water stored in the storage tank is circulated as water to be treated, so that hydrogen gas is introduced and pressurized and stirred to form gas-liquid mixed water. By repeating the agitation step and the crushing step of crushing the gas-liquid mixed water gas-liquid mixed water gas-liquid mixed water into hydrogen-containing water containing fine bubbles, in addition to dissolved hydrogen, nanobubbled hydrogen fine bubbles A large amount of hydrogen-containing water can be obtained.

また、貯留タンクに貯留される水素含有水を被処理水として循環させて、上記工程を繰り返し行うことにより、該水素含有水300mlに対して、20KHz、100Wの超音波を30分照射したとき2.35mlの気相中に発生する水素量が15ppm(W/V)以上となるようにすることにより、ナノバブル化した水素の微細気泡を十分に含む水素含有水が得られる。   Further, when hydrogen-containing water stored in a storage tank is circulated as water to be treated and the above process is repeated, 300 ml of the hydrogen-containing water is irradiated with ultrasonic waves of 20 KHz and 100 W for 30 minutes. By making the amount of hydrogen generated in the .35 ml gas phase 15 ppm (W / V) or more, hydrogen-containing water sufficiently containing nanobubbled hydrogen fine bubbles can be obtained.

この微細な水素の気泡は、水中に安定して懸濁保持され、気相に抜けてしまうことが抑制される。そして、水中に溶存する水素が流出して低減してきても、気泡として含有される水素ガスから水素が水中に溶出するので、溶存水素含量を長期に亙って高濃度に維持することができる。   The fine hydrogen bubbles are stably suspended and retained in water, and are prevented from escaping into the gas phase. And even if the hydrogen dissolved in the water flows out and decreases, the hydrogen elutes from the hydrogen gas contained as bubbles into the water, so that the dissolved hydrogen content can be maintained at a high concentration over a long period of time.

本発明の水素含有水の製造方法においては、前記加圧撹拌工程における原料水の加圧を、0.2MPa〜2.5MPaで行うことが好ましい。加圧状態の水中に水素ガスを供給することにより、水素ガスの気相への流出をできるだけ抑制して、続く圧壊工程における水素ガスの気泡化を効率良く行うことができる。   In the method for producing hydrogen-containing water of the present invention, it is preferable to press the raw material water in the pressure stirring step at 0.2 MPa to 2.5 MPa. By supplying hydrogen gas into the pressurized water, it is possible to suppress hydrogen gas from flowing out into the gas phase as much as possible, and to efficiently generate bubbles of hydrogen gas in the subsequent crushing process.

また、前記加圧撹拌工程の前、及び/又は、前記圧壊工程の前に、水素ガスを含有する水の温度を10〜40℃に調整することが好ましい。該範囲に温度を保って、加圧撹拌工程及び/又は圧壊工程を行うことにより、水素ガスが気相中に抜けるのを抑制しつつ、気泡化した水素ガスが水中に溶出しやすくして、溶存水素含量を高めることができる。   Moreover, it is preferable to adjust the temperature of the water containing hydrogen gas to 10 to 40 ° C. before the pressure stirring step and / or before the crushing step. By maintaining the temperature in the range and performing the pressure stirring step and / or the crushing step, the hydrogen gas is easily released into water while suppressing the escape of hydrogen gas into the gas phase, The dissolved hydrogen content can be increased.

更に、最終的に得られた水素含有水を、非加熱式の殺菌又は除菌手段によって殺菌又は除菌すると共に、水素不透過性の材料からなる容器内を銀イオン水によって殺菌処理し、前記容器に前記殺菌又は除菌された水素含有水を充填して封止することが好ましい。水素含有水の殺菌又は除菌処理と、容器の殺菌処理とをいずれも非加熱式で行って、水素不透過性の材料からなる容器に水素含有水を充填し封止するので、溶存水素及び気泡状態の水素を高濃度で含有する水素含有水を得ることができる。   Furthermore, the hydrogen-containing water finally obtained is sterilized or sterilized by non-heating type sterilization or sterilization means, and the inside of the container made of hydrogen-impermeable material is sterilized with silver ion water, The container is preferably filled with the sterilized or sterilized hydrogen-containing water and sealed. Both hydrogen-containing water sterilization or sterilization treatment and container sterilization treatment are performed in a non-heated manner, and hydrogen-containing water is filled and sealed in a container made of a hydrogen-impermeable material. Hydrogen-containing water containing hydrogen in a bubble state at a high concentration can be obtained.

本発明の水素含有飲料によれば、水に溶存した水素ガスの他に、超音波照射によって脱気してくるような微細な気泡状態の水素ガスを多量に含有するので、高濃度の水素ガスを含有する水素含有水を得ることができる。また、高濃度の水素ガスを含有した状態を長期に亙って維持することができ、例えば飲料として摂取したときの体内における抗酸化作用を高めることができる。   According to the hydrogen-containing beverage of the present invention, in addition to hydrogen gas dissolved in water, since it contains a large amount of fine bubble-like hydrogen gas that is degassed by ultrasonic irradiation, high-concentration hydrogen gas Hydrogen-containing water containing can be obtained. Moreover, the state containing high concentration hydrogen gas can be maintained over a long period of time, and for example, the antioxidant effect in the body when ingested as a beverage can be enhanced.

本発明による水素含有水の製造方法を実施するための製造装置の一例を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows an example of the manufacturing apparatus for enforcing the manufacturing method of hydrogen containing water by this invention. 同製造装置で用いられるポンプの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the pump used with the manufacturing apparatus. 同製造装置で用いられるナノバブル発生器の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the nano bubble generator used with the manufacturing apparatus. 本発明で用いるスパウト付包装容器を組み立てて、銀イオン水によって内部殺菌をする殺菌装置の正面図である。It is a front view of the sterilizer which assembles the packaging container with a spout used by this invention, and carries out internal sterilization with silver ion water. 同殺菌装置の平面図である。It is a top view of the same sterilizer. (a)は、同殺菌装置の第1ステーションで、スパウト付包装容器本体にスパウトを差し込んだ状態を示す斜視図、(b)は、同殺菌装置の第3ステーションで、スパウトをスパウト付包装容器本体に溶着した状態を示す斜視図である。(A) is the 1st station of the same sterilizer, and is a perspective view which shows the state which inserted the spout in the packaging container main body with a spout, (b) is the 3rd station of the same sterilizer, and a spout is a packaging container with a spout. It is a perspective view which shows the state welded to the main body. (a)は、同殺菌装置の第4ステーションで、スパウト付包装容器のスパウトに、銀イオン水の噴霧ノズルを差し込んだ状態を示す斜視図、(b)は、同第4ステーションで、噴霧ノズルからスパウト付包装容器内に銀イオン水を噴霧した状態を示す斜視図である。(A) is the 4th station of the same sterilizer, the perspective view which shows the state where the spray nozzle of silver ion water is inserted in the spout of the packaging container with spout, (b) is the spray nozzle at the 4th station It is a perspective view which shows the state which sprayed silver ion water in the packaging container with a spout. 同殺菌装置の第5ステーションで、スパウト付包装容器本体内に噴霧した銀イオン水を吸引する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which attracts | sucks the silver ion water sprayed in the packaging container main body with a spout in the 5th station of the same sterilizer. 本発明の水素含有水を充填した飲料の一実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Embodiment of the drink filled with the hydrogen containing water of this invention.

本発明で用いる水素含有水は、水に溶存した水素ガスの他に、微細な気泡状の水素ガスを含有する。   The hydrogen-containing water used in the present invention contains fine bubble-like hydrogen gas in addition to hydrogen gas dissolved in water.

水に溶存した水素ガスの最大濃度は、水素分子の水への溶解度から求めることができる。水1000gに対する水素の溶解量は1気圧20℃のとき約0.00162gであり、水素の水への溶解度は約1.62ppmである。   The maximum concentration of hydrogen gas dissolved in water can be determined from the solubility of hydrogen molecules in water. The amount of hydrogen dissolved in 1000 g of water is about 0.00162 g at 1 atmosphere and 20 ° C., and the solubility of hydrogen in water is about 1.62 ppm.

水中に溶存する水素濃度は、流通型溶存水素電極を用いた測定器によって測定することができる。そのような測定器としては、例えば、共栄電子研究所製の商品名「KM2100DH」や、東亜ディーケーケー社製の商品名「DH-35」が知られている。また、水素含有水を所定量採取して、ガスクロマトグラフィーにより水素含量を求めて、水素濃度を算出することもできる。   The concentration of hydrogen dissolved in water can be measured by a measuring instrument using a flow-type dissolved hydrogen electrode. As such a measuring device, for example, a trade name “KM2100DH” manufactured by Kyoei Denshi Kenkyusho and a trade name “DH-35” manufactured by Toa DKK Corporation are known. It is also possible to calculate the hydrogen concentration by collecting a predetermined amount of hydrogen-containing water and determining the hydrogen content by gas chromatography.

本発明の水素含有水の1気圧20℃のときの溶存水素濃度は、特に限定されないが、0.7ppm以上であることが好ましい。   The dissolved hydrogen concentration when the hydrogen-containing water of the present invention is 1 atm and 20 ° C. is not particularly limited, but is preferably 0.7 ppm or more.

一方、気泡状の水素ガスとは、水中に水素ガスが気泡状態で分散したものをいう。気泡の大きさは特に限定されないが、水中で長時間保持されるようにするため、できるだけ微細な気泡であることが好ましく、例えばマイクロバブルや、ナノバブル(「ウルトラファインバブル」ともいう)の状態で含有されていることが好ましく、特にナノバブルの状態で含有されていることが好ましい。ここで、マイクロバブルは1〜100μm程度の直径を有する気泡をいい、またナノバブルは1μmよりも小さい直径を有する気泡をいう。   On the other hand, the bubble-like hydrogen gas refers to a gas in which hydrogen gas is dispersed in water. The size of the bubble is not particularly limited, but is preferably as fine as possible in order to be retained in water for a long time. For example, in the state of a micro bubble or a nano bubble (also referred to as “ultra fine bubble”) It is preferable that it is contained, and it is particularly preferred that it is contained in a nanobubble state. Here, the microbubble refers to a bubble having a diameter of about 1 to 100 μm, and the nanobubble refers to a bubble having a diameter smaller than 1 μm.

一般に、気泡は、水中を上昇し最終的に液面で破裂する。しかし、マイクロバブルやナノバブル等の微細な気泡は、上昇速度が遅く、長い間水中に滞在し続けることができる。特にナノバブルは、水中に留まっている時間を長くとることができる。   In general, bubbles rise in water and eventually rupture at the liquid level. However, fine bubbles such as microbubbles and nanobubbles have a low ascending speed and can stay in water for a long time. In particular, nanobubbles can take longer time in water.

ナノバブルは、可視光の回析限界を超えているため観察が困難である。しかし、レーザー光を照射させて、その散乱を顕微鏡等で映し出すことによって、その存在を確認することができる。   Nanobubbles are difficult to observe because they exceed the diffraction limit of visible light. However, its presence can be confirmed by irradiating laser light and projecting the scattering with a microscope or the like.

水中に浮遊する気泡状態の水素ガスの濃度は、その水に超音波振動をかけて水素ガスの気泡を崩壊させ、気相中に発生する水素ガスを捉えることにより測定することができる。本発明では、水素含有水300mlに対して、超音波振動を20KHz、100Wの出力で30分照射したとき、2.35mlの気相中に発生する水素ガスの濃度を測定して、水中に浮遊する気泡状態の水素ガスの濃度を推定する。なお、超音波振動装置としては、特に限定されないが、例えば、「SW−039」(商品名:ウェーブクリーナー、株式会社フジックス製)などの超音波洗浄装置を用いることができる。   The concentration of the hydrogen gas in a bubble state floating in water can be measured by applying ultrasonic vibration to the water to collapse the hydrogen gas bubbles and capturing the hydrogen gas generated in the gas phase. In the present invention, when 300 ml of hydrogen-containing water is irradiated with ultrasonic vibration at an output of 20 KHz and 100 W for 30 minutes, the concentration of hydrogen gas generated in the gas phase of 2.35 ml is measured and suspended in water. Estimate the concentration of hydrogen gas in the bubble state. In addition, although it does not specifically limit as an ultrasonic vibration apparatus, For example, ultrasonic cleaning apparatuses, such as "SW-039" (brand name: Wave Cleaner, Fujix Co., Ltd. product), can be used.

上記測定方法についてより具体的に説明すると、水素含有水300mlを、ガスバリア性のシートからなる可撓性を備えた袋状容器に筒状のスパウト(吸い口)を溶着固定してなるスパウト付包装容器(いわゆる「チアーパック」と呼ばれるもの)に充填し、内部に2.35mlの空気層が残るように調整して、スパウトの開口部をシールで封止する。   The measurement method will be described in more detail. 300 ml of hydrogen-containing water is packaged with a spout formed by welding and fixing a cylindrical spout (suction mouth) to a flexible bag-shaped container made of a gas barrier sheet. Fill a container (what is called a “cheer pack”), adjust so that an air layer of 2.35 ml remains inside, and seal the opening of the spout with a seal.

こうして水素水を充填したスパウト付包装容器を、超音波洗浄装置の水槽中に浸漬し、振動する水槽中の水を介して超音波振動を20KHz、100Wの出力で30分照射する。   The spout-equipped packaging container filled with hydrogen water is immersed in the water tank of the ultrasonic cleaning apparatus, and ultrasonic vibration is irradiated for 30 minutes at an output of 20 KHz and 100 W through the water in the vibrating water tank.

その後、注射器の注射針を、スパウト付包装容器のシールを貫通させて、上記空気層中に挿入し、空気層中の気体を吸引して、ガスクロマトグラフィー等によって、吸引された気体中に含有される水素ガス濃度を測定する。   Thereafter, the injection needle of the syringe is inserted through the seal of the packaging container with a spout and inserted into the air layer, and the gas in the air layer is sucked and contained in the sucked gas by gas chromatography or the like. Measure the hydrogen gas concentration.

本発明の水素含有水は、どのような方法で製造されたものであってよいが、好ましくは、下記のような方法で製造することができる。   The hydrogen-containing water of the present invention may be produced by any method, but can be preferably produced by the following method.

すなわち、貯留タンクから引き出した被処理水に水素ガスを導入する水素ガス供給工程と、水素ガスを導入された被処理水を加圧攪拌して気液混合水とする加圧攪拌工程と、前記気液混合水を圧壊して微細気泡を含む水素含有水にする圧壊工程と、該圧壊工程を経た水素含有水を前記貯留タンクに戻す返送工程とを含み、前記貯留タンクの水素含有水を前記被処理水として循環させて、前記各工程を繰り返し行うことにより、前記貯留タンクに貯留された水素含有水が、該水素含有水300mlに対して、20KHz、100Wの超音波を30分照射したとき2.35mlの気相中に発生する水素量が15ppm(W/V)以上となるようにする。より好ましくは20ppm(W/V)以上となるようにする。なお、上限は特に限定されないが、100ppm(W/V)程度にすることも可能である。   That is, a hydrogen gas supply step for introducing hydrogen gas into the water to be treated drawn from the storage tank, a pressure agitation step for pressurizing and stirring the water to be treated into which hydrogen gas has been introduced into gas-liquid mixed water, A crushing step of crushing the gas-liquid mixed water into hydrogen-containing water containing fine bubbles, and a returning step of returning the hydrogen-containing water that has undergone the crushing step to the storage tank, wherein the hydrogen-containing water in the storage tank is When the hydrogen-containing water stored in the storage tank irradiates 300 ml of the hydrogen-containing water with 20 KHz, 100 W ultrasonic waves for 30 minutes by circulating as treated water and repeating the above steps. 2. The amount of hydrogen generated in 35 ml of gas phase is set to 15 ppm (W / V) or more. More preferably, it is 20 ppm (W / V) or more. The upper limit is not particularly limited, but can be about 100 ppm (W / V).

以下、本発明の製造方法の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a production method of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明の製造方法を実施するための製造装置の一例が示されている。この製造装置100は、水素含有水の貯留タンク101を有している。   FIG. 1 shows an example of a manufacturing apparatus for carrying out the manufacturing method of the present invention. This manufacturing apparatus 100 has a storage tank 101 for hydrogen-containing water.

この貯留タンク101には、原水Wを導入する原水供給管102が接続されている。供給管102の途中には、原水Wをろ過するフィルタ103が設けられている。   A raw water supply pipe 102 for introducing the raw water W is connected to the storage tank 101. A filter 103 for filtering the raw water W is provided in the middle of the supply pipe 102.

なお、原水としては、純水に限らず、各種のミネラル等を含有するミネラル含有水であってもよく、糖類、果汁、酸味料、各種ビタミン類等の、一般的な清涼飲料水に含まれる各種原料を含有する水溶液であってもよい。本発明において好ましくは、各種のミネラルを含有する井戸水が用いられる。ミネラルとしては、例えば、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられる。   The raw water is not limited to pure water but may be mineral-containing water containing various minerals and the like, and is included in general soft drinks such as sugars, fruit juices, acidulants, and various vitamins. An aqueous solution containing various raw materials may be used. In the present invention, well water containing various minerals is preferably used. Examples of minerals include calcium, magnesium, sodium, potassium, and the like.

また、貯留タンク101の底部には、水素含有水を取り出して、ポンプ104に送る被処理水供給管105が連結されている。被処理水供給管105のポンプ10に至る途中、好ましくはポンプ104の近傍には、水素ガス供給管106が連結されている。水素ガス供給管106の基端側は、図示しない水素ガス供給手段に連結されている。水素ガス供給手段としては、例えば水素ガスボンベや、水を電気分解して水素ガスを発生する水素ガス発生装置などが採用される。   In addition, a treated water supply pipe 105 that takes out hydrogen-containing water and sends it to the pump 104 is connected to the bottom of the storage tank 101. A hydrogen gas supply pipe 106 is connected to the treated water supply pipe 105 on the way to the pump 10, preferably in the vicinity of the pump 104. The base end side of the hydrogen gas supply pipe 106 is connected to a hydrogen gas supply means (not shown). As the hydrogen gas supply means, for example, a hydrogen gas cylinder or a hydrogen gas generator that generates hydrogen gas by electrolyzing water is adopted.

ポンプ104には、モータ107が取付けられている。ポンプ104の構造は、特に限定されないが、例えば渦巻ポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプなどが採用される。   A motor 107 is attached to the pump 104. The structure of the pump 104 is not particularly limited, and for example, a spiral pump, a gear pump, a vane pump, or the like is employed.

図2には、このようなポンプの一例が示されている。このポンプ104は、うず形状のケーシング13aと、このケーシング13a内で回転するインペラ13bとからなる渦巻きポンプで構成されている。ポンプ104の出口側には、ナノバブル発生器108に連結される連絡管109が接続されている。   An example of such a pump is shown in FIG. The pump 104 includes a spiral pump including a vortex-shaped casing 13a and an impeller 13b that rotates in the casing 13a. A connecting pipe 109 connected to the nanobubble generator 108 is connected to the outlet side of the pump 104.

ポンプ104のインペラ13bが回転すると、負圧によって導入口106から水素ガスHが吸引されて水W中に導入され、ポンプ104によって水素ガスHが細かい気泡にされて気液混合水HWとなり、連結管109に導入される。このとき、気液混合水HWは、渦巻きポンプ104のインペラ13bによって、マイクロサイズ程度に微細化された水素ガスの気泡を含有する。   When the impeller 13b of the pump 104 rotates, the hydrogen gas H is sucked from the introduction port 106 due to negative pressure and introduced into the water W, and the hydrogen gas H is turned into fine bubbles by the pump 104 to become gas-liquid mixed water HW. Introduced into tube 109. At this time, the gas-liquid mixed water HW contains hydrogen gas bubbles that are refined to a micro size by the impeller 13 b of the centrifugal pump 104.

なお、ポンプ104としては、例えばWO2015/056547の図3に記載されたギヤポンプ等を採用することもでき、それによっても水素ガスをマイクロサイズ程度に微細化することができる。   As the pump 104, for example, a gear pump described in FIG. 3 of WO2015 / 0565547 can be adopted, and hydrogen gas can be miniaturized to about micro size.

ナノバブル発生器108は、気液混合水HWに含まれる水素ガスを圧壊してより微細化させる。その構造は特に限定されないが、例えば下記のようなものが採用できる。   The nanobubble generator 108 crushes the hydrogen gas contained in the gas-liquid mixed water HW to make it finer. Although the structure is not particularly limited, for example, the following can be employed.

旋回液流式:円筒状の発生器本体側面から接線方向にポンプを用いて液を高速で圧入し、内部に高速転流を発生させ、下端面の小孔から水素ガスを吸引して、上端面中央の小孔を通過させて剪断力を当ててナノバブルにする方式のもの。   Swirling liquid flow type: A pump is used to press the liquid at a high speed in a tangential direction from the side of the cylindrical generator body, high-speed commutation is generated inside, and hydrogen gas is sucked from the small hole on the lower end surface. A system that passes through a small hole in the center of the end face and applies a shearing force to form nanobubbles.

ベンチュリー式:管路断面積の縮小と拡大を持つ流路に、高速で気泡を含んだ液を通過させ、急激な圧力変化によって気泡を激しく崩壊させて、ナノバブルを生成する方式のもの。   Venturi type: A system that generates nanobubbles by letting a liquid containing bubbles at high speed pass through a channel with a reduction and expansion of the cross-sectional area of the pipeline, and causing the bubbles to collapse violently by a sudden pressure change.

スタティックミキサー式:機械的破壊操作を用いずに流路内の構造を複雑化し、主として渦流由来の大きな粘性剪断力によって水素ガスを破砕する方式のもの。   Static mixer type: A system in which the structure in the flow path is complicated without using mechanical breaking operations, and hydrogen gas is crushed mainly by a large viscous shear force derived from vortex flow.

加圧溶解式:気液混合水をポンプで加圧し、ガス成分を液中に過飽和まで溶解させ、未溶解気泡を分離し、過飽和液のみを減圧弁を経て常圧液中にフラッシュさせナノバブルを析出させる方式のもの。   Pressurized dissolution method: Gas-liquid mixed water is pressurized with a pump, gas components are dissolved in the liquid until supersaturated, undissolved bubbles are separated, only the supersaturated liquid is flushed into the normal pressure liquid through the pressure reducing valve, and nanobubbles are released. Precipitation method.

加温析出法:低温度下であらかじめガスを過飽和溶解させておき、加温しつつ適切な刺激を与えてナノバブルを液中から析出させる方式のもの。   Heating precipitation method: A method in which a gas is supersaturated and dissolved in advance at a low temperature, and nanobubbles are precipitated from the liquid by applying an appropriate stimulus while heating.

超音波キャビテーション式:液体に超音波を照射することにより、蒸気又は溶存ガスからなるナノバブルを発生させる方式のもの。   Ultrasonic cavitation method: A method of generating nanobubbles made of vapor or dissolved gas by irradiating a liquid with ultrasonic waves.

図3には、このようなナノバブル発生器108の一例が示されている。このナノバブル発生器108は、上流側のスクリュー部18と、下流側のカッタ部19とで構成されている。スクリュー部18は、円筒状の本体19と、この本体19の中心部に配置された回転軸20と、この回転軸20の外周に取付けられた螺旋羽根21とで構成されている。   An example of such a nanobubble generator 108 is shown in FIG. The nanobubble generator 108 includes an upstream screw portion 18 and a downstream cutter portion 19. The screw portion 18 includes a cylindrical main body 19, a rotary shaft 20 disposed at the center of the main body 19, and a spiral blade 21 attached to the outer periphery of the rotary shaft 20.

カッタ部19は、本体19から連続する同径の円筒をなす本体22と、この本体22の内周面に、中心に向かって突設された茸形の突起23と、前記スクリュー部18の回転軸20が拡径し、外周に螺旋溝が形成された撹拌体24とで構成されている。   The cutter unit 19 includes a main body 22 that forms a cylinder of the same diameter continuous from the main body 19, a hook-shaped protrusion 23 that projects from the inner peripheral surface of the main body 22 toward the center, and the rotation of the screw unit 18. The shaft 20 is expanded and the stirring body 24 is formed with a spiral groove on the outer periphery.

したがって、図2の連結管14に導入された気液混合水HWは、図3のスクリュー部18に導かれ、螺旋羽根21によって回転力と強い捻りとを付与されて旋回流となり、カッタ部19に導入される。更に、気液混合水16は、カッタ部19にて、高圧で旋回され、突起23によって乱流25となり、含有される水素ガスの気泡が更に微細化されて、気泡径10〜500nm程度の超微細な水素ガスの気泡を有する水素含有水NHWとなる。   Therefore, the gas-liquid mixed water HW introduced into the connecting pipe 14 in FIG. 2 is guided to the screw portion 18 in FIG. 3 and is given a rotational force and a strong twist by the spiral blade 21 to become a swirling flow, and the cutter portion 19. To be introduced. Further, the gas-liquid mixed water 16 is swirled at a high pressure in the cutter unit 19 and becomes a turbulent flow 25 by the projections 23, and the hydrogen gas bubbles contained therein are further refined so that the bubble diameter is about 10 to 500 nm. The hydrogen-containing water NHW has fine hydrogen gas bubbles.

なお、超微細化気泡混合体26に含まれる水素ガスの気泡径は、ナノ粒子のブラウン運動をモニターすることで測定することができる。   The bubble diameter of the hydrogen gas contained in the ultrafine bubble mixture 26 can be measured by monitoring the Brownian motion of the nanoparticles.

ナノバブル発生器108は、返送管110を介して、貯留タンク101に連結されている。なお、返送管110には、図示しない圧力調整弁や電磁弁などを取付けてもよい。   The nanobubble generator 108 is connected to the storage tank 101 via a return pipe 110. Note that a pressure adjusting valve, a solenoid valve, or the like (not shown) may be attached to the return pipe 110.

また、貯留タンク101には、貯留された水素含有水を取出して、チアパックなどの容器に充填する装置に送る水素含有水取出管111が連結されている。この水素含有水供給管111には、フィルタ112が接続されている。   The storage tank 101 is connected to a hydrogen-containing water extraction pipe 111 that takes out the stored hydrogen-containing water and sends it to a device that fills a container such as a cheapack. A filter 112 is connected to the hydrogen-containing water supply pipe 111.

貯留タンク101内に貯留された、ナノバブル状の水素ガスを含有する水素含有水は、水素含有水供給管111を通して取出す際に、フィルタ112を通すことによって除菌することができる。なお、水素含有水の殺菌又は除菌方法としては、例えばUV殺菌、UHT殺菌(Ultra high temperature heating method)などの方法を採用することもできる。   The hydrogen-containing water containing nanobubble-like hydrogen gas stored in the storage tank 101 can be sterilized by passing through the filter 112 when taking out through the hydrogen-containing water supply pipe 111. As a method for sterilization or sterilization of hydrogen-containing water, for example, a method such as UV sterilization or UHT sterilization (Ultra high temperature heating method) may be employed.

上記製造装置を用いた、本発明の水素含有水の製造方法の一実施形態を説明すると、まず、前述した井戸水等の原水Wを、原水供給管102を通して、フィルタ103を通過させた後、貯留タンク101に供給する。原水Wは、貯留タンク101に貯留された水素含有水と混合されて、後述する被処理水となる。原水Wの供給量や供給時期は、後述する水素含有水の取出しと平衡を保つように行うことが好ましい。   An embodiment of the method for producing hydrogen-containing water of the present invention using the above production apparatus will be described. First, the raw water W such as the well water described above is passed through the filter 103 through the raw water supply pipe 102 and then stored. Supply to tank 101. The raw water W is mixed with hydrogen-containing water stored in the storage tank 101 and becomes treated water described later. It is preferable to perform the supply amount and supply timing of the raw water W so as to maintain the equilibrium with the extraction of hydrogen-containing water described later.

そして、被処理水供給管105を通して、貯留タンク101に貯留された水素含有水の一部を被処理水として、ポンプ104に供給する(水素ガス供給工程)。   Then, a part of the hydrogen-containing water stored in the storage tank 101 is supplied to the pump 104 as water to be treated through the water to be treated supply pipe 105 (hydrogen gas supply process).

ポンプ104に至る直前で、水素ボンベ等の水素ガス供給手段から水素ガス供給管106を通して供給される水素ガスが、原水Wに混合され、ポンプ104によって加圧されると共に撹拌されて、水素ガスHが細かい気泡にされた気液混合水HWとなる(加圧攪拌工程、図2参照)。   Immediately before reaching the pump 104, the hydrogen gas supplied from the hydrogen gas supply means such as a hydrogen cylinder through the hydrogen gas supply pipe 106 is mixed with the raw water W, pressurized and stirred by the pump 104, and the hydrogen gas H Becomes the gas-liquid mixed water HW made into fine bubbles (pressure stirring step, see FIG. 2).

ポンプ104は、気液混合水HWを、好ましくは0.2〜2.5MPa、より好ましくは0.3〜1.5MPa、最も好ましくは0.4MPa〜1.0MPaに加圧して、ナノバブル発生器108に送る。   The pump 104 pressurizes the gas-liquid mixed water HW to preferably 0.2 to 2.5 MPa, more preferably 0.3 to 1.5 MPa, and most preferably 0.4 MPa to 1.0 MPa. Send to 108.

ナノバブル発生器108は、気液混合水HWを圧壊して微細気泡を含む水素含有水NHWにする(圧壊工程、図3参照)。これによって、超微細な水素ガスの気泡を有する水素含有水NHWが形成される。   The nanobubble generator 108 crushes the gas-liquid mixed water HW to form hydrogen-containing water NHW containing fine bubbles (a crushing step, see FIG. 3). Thereby, hydrogen-containing water NHW having ultrafine hydrogen gas bubbles is formed.

こうして形成された水素含有水は、返送管110を通して、貯留タンク101に返送される。貯留タンク101に返送された水素含有水の一部は、被処理水供給管105を通して、再びポンプ104に供給され(水素ガス供給工程)、ポンプ104によって加圧されると共に撹拌されて、水素ガスHが細かい気泡にされた気液混合水HWとなり(加圧攪拌工程)、更に、ナノバルブ発生器108に送られて、気液混合水HWを圧壊して微細気泡を含む水素含有水NHWにする(圧壊工程)という工程を繰り返す。このように、貯留タンク101に貯留された水素含有水を循環させて上記工程を繰り返すことにより、ナノバブル状の水素ガスの含有を増大させることができる。   The hydrogen-containing water thus formed is returned to the storage tank 101 through the return pipe 110. Part of the hydrogen-containing water returned to the storage tank 101 is supplied again to the pump 104 through the treated water supply pipe 105 (hydrogen gas supply process), pressurized and stirred by the pump 104, and hydrogen gas. H becomes gas-liquid mixed water HW made into fine bubbles (pressure stirring step), and is further sent to the nanovalve generator 108 to crush the gas-liquid mixed water HW into hydrogen-containing water NHW containing fine bubbles. The process of (crushing process) is repeated. As described above, the hydrogen-containing water stored in the storage tank 101 is circulated and the above process is repeated, whereby the content of the nanobubble hydrogen gas can be increased.

本発明では、水素含有水300mlに対して、超音波振動を20KHz、100Wの出力で30分照射し、その状態で、2.35mlの気相中に発生する水素ガスの濃度を測定して、該水素量が15ppm(W/V)以上となるまで、上記工程を繰り返し行う。   In the present invention, 300 ml of hydrogen-containing water is irradiated with ultrasonic vibration at an output of 20 KHz and 100 W for 30 minutes, and in that state, the concentration of hydrogen gas generated in the gas phase of 2.35 ml is measured, The above steps are repeated until the amount of hydrogen reaches 15 ppm (W / V) or more.

なお、貯留タンク101に貯留された水素含有水の体積が60〜100Lの場合、上記工程を循環させる際の流速は3〜10L/分が好ましく、循環させる時間は、10〜30分が好ましい。   In addition, when the volume of the hydrogen-containing water stored in the storage tank 101 is 60 to 100 L, the flow rate when circulating the above process is preferably 3 to 10 L / min, and the circulation time is preferably 10 to 30 minutes.

なお、1つの貯留タンク100に対して、水素含有水の製造装置100を複数台設け、これらを直列に連結して、1つの貯留タンク101から供給される被処理水が複数台の製造装置100を経由して返送されるようにすれば、生産性をより高めることができる。   A plurality of hydrogen-containing water production apparatuses 100 are provided for one storage tank 100, and these are connected in series so that the water to be treated supplied from one storage tank 101 has a plurality of production apparatuses 100. Productivity can be further improved by sending it back via.

こうして、貯留タンク101内で、ナノバブル状の水素ガスが十分に含まれる水素含有水が作成されたら、貯留タンク101に接続された水素含有水取出管111を通して、水素含有水を取出し、水素不透過性材料からなる容器に充填する。   Thus, when hydrogen-containing water sufficiently containing nanobubble-like hydrogen gas is created in the storage tank 101, the hydrogen-containing water is taken out through the hydrogen-containing water extraction pipe 111 connected to the storage tank 101, and hydrogen-impermeable. Fill a container made of a functional material.

図4〜9には、水素含有水を取出して、水素不透過性材料からなる容器に充填するまでの、本発明の一実施形態が示されている。   4 to 9 show an embodiment of the present invention from taking out hydrogen-containing water to filling a container made of a hydrogen-impermeable material.

この実施形態では、ガスバリア性のシートからなる可撓性を備えた袋状容器に筒状のスパウトを溶着固定してなるスパウト付包装容器に、銀イオン水を注入して、前記スパウト付包装容器内を殺菌する殺菌工程と、前記スパウト付包装容器内に貯留した銀イオン水を吸い上げて銀イオン水を排出する銀イオン水排出工程と、前記スパウト付包装容器内に水素含有水を充填してキャップを装着する水素含有水充填工程とを含んでいる。   In this embodiment, silver ion water is injected into a spout-equipped packaging container in which a cylindrical spout is welded and fixed to a flexible bag-shaped container made of a gas barrier sheet, and the spout-equipped packaging container. A sterilization step for sterilizing the inside, a silver ion water discharge step for sucking up the silver ion water stored in the spouted packaging container and discharging the silver ion water, and filling the spouted packaging container with hydrogen-containing water. And a hydrogen-containing water filling step for attaching a cap.

スパウト付包装容器は、ガスバリア性のシートからなる可撓性を備えた袋状容器に筒状のスパウト(吸い口)を溶着固定してなるものである。ガスバリア性のシートとしては、例えば、アルミニウム箔等の金属箔などからなるガスバリア層に、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂などの樹脂層をラミネートしたシートなどが好ましく用いられる。この場合、シートの内面は、熱融着可能な材質からなることが必要であり、例えばポリエチレン等のポリオレフィン樹脂層が形成される。   The spout-equipped packaging container is formed by welding and fixing a cylindrical spout (sucking mouth) to a flexible bag-shaped container made of a gas barrier sheet. As the gas barrier sheet, for example, a sheet obtained by laminating a resin layer such as a polyamide resin, a polyolefin resin, or a polyethylene resin on a gas barrier layer made of a metal foil such as an aluminum foil is preferably used. In this case, the inner surface of the sheet needs to be made of a material that can be heat-sealed. For example, a polyolefin resin layer such as polyethylene is formed.

図4,5には、スパウト付包装容器を組み立て、その内部に銀イオン水を注入して殺菌するための殺菌装置が示されている。また、図6〜8には、その手順が示されている。   4 and 5 show a sterilization apparatus for assembling a spout-equipped packaging container and injecting silver ion water therein to sterilize. Moreover, the procedure is shown in FIGS.

図4に示すように、この殺菌装置40は、基台41上に、支軸42を介して、駆動装置43により、回転可能に支持された回転板44を有している。この回転板44に前述したスパウト付包装容器30のフランジ34が引き掛けられて、回転板44の外周に設けられた各ステーションに回転搬送されるようになっている。図4の容器45は、銀イオン水を貯留した容器である。   As shown in FIG. 4, this sterilizer 40 has a rotating plate 44 that is rotatably supported by a driving device 43 on a base 41 via a support shaft 42. The flange 34 of the spout packaging container 30 described above is hooked on the rotating plate 44 and is rotated and conveyed to each station provided on the outer periphery of the rotating plate 44. The container 45 in FIG. 4 is a container that stores silver ion water.

図5に示すように、回転板44の外周には、スパウト・パウチ供給仮溶着装置が設置された第1ステーション46と、溶着のための予備加熱装置が設置された第2ステーション47と、溶着装置が設置された第3ステーション48と、Ag噴霧装置が設置された第4ステーション49と、Ag吸引装置が設置された第5ステーション50と、排出装置が設置された第6ステーション51が設けられている。   As shown in FIG. 5, on the outer periphery of the rotating plate 44, a first station 46 in which a spout / pouch supply temporary welding device is installed, a second station 47 in which a preheating device for welding is installed, and welding A third station 48 where the apparatus is installed, a fourth station 49 where the Ag spraying apparatus is installed, a fifth station 50 where the Ag suction apparatus is installed, and a sixth station 51 where the discharging apparatus is installed are provided. ing.

第1ステーション46では、図6(a)に示すように、スパウト・パウチ供給仮溶着装置により、包装容器本体31が供給され、包装容器本体31にスパウト32が挿入されて仮溶着がなされ、スパウト付包装容器30が組付けられる。これ以後は、スパウト付包装容器30は、スパウト32に設けられたフランジ34を介して、殺菌装置40の回転板44に引き掛けられて移動することになる。   In the first station 46, as shown in FIG. 6 (a), the packaging container main body 31 is supplied by the spout / pouch supply temporary welding apparatus, and the spout 32 is inserted into the packaging container main body 31 for temporary welding. The attached packaging container 30 is assembled. After that, the spout-equipped packaging container 30 is hooked on the rotating plate 44 of the sterilizer 40 via the flange 34 provided on the spout 32 and moves.

第2ステーション47では、予備加熱装置により、包装容器本体31とスパウト32との溶着部が予備加熱される。   In the second station 47, the welded portion between the packaging container main body 31 and the spout 32 is preheated by the preheating device.

第3ステーション48では、図6(b)に示すように、溶着装置により、溶着部35において、包装容器本体31にスパウト32が完全に溶着される。   In the third station 48, as shown in FIG. 6B, the spout 32 is completely welded to the packaging container main body 31 at the welding portion 35 by the welding device.

第4ステーション49では、図7(a)に示すように、Ag噴霧装置の噴霧ノズル52が、スパウト付包装容器30のスパウト32に差し込まれる。なお、噴霧ノズル52には、シールリング53が装着されており、スパウト32に差し込まれたときに、シールリング53によって気密的に接続されるようになっている。そして、図7(b)に示すように、図4の容器45に貯留された銀イオン水が、噴霧ノズル52からスパウト32を通して、スパウト付包装容器30内に噴霧され、スパウト付包装容器30内部が殺菌される。   In the 4th station 49, as shown to Fig.7 (a), the spray nozzle 52 of Ag spraying apparatus is inserted in the spout 32 of the packaging container 30 with a spout. The spray nozzle 52 is provided with a seal ring 53, and is hermetically connected by the seal ring 53 when inserted into the spout 32. 7 (b), the silver ion water stored in the container 45 of FIG. 4 is sprayed from the spray nozzle 52 through the spout 32 into the spout-equipped packaging container 30, and the spout-equipped packaging container 30 inside. Is sterilized.

第5ステーション50では、図8に示すように、Ag吸引装置の吸引管54が、スパウト付包装容器30のスパウト32に挿入され、吸引管54及びスパウト32を通して、スパウト付包装容器30内に噴霧された銀イオン水が吸引される。なお、吸引管54にもシールリング55が装着されており、スパウト32に差し込まれたときに、シールリング55によって気密的に接続されるようになっている。こうして銀イオン水が吸引されるとき、スパウト付包装容器30内部の空気も吸引されて排出される。   In the fifth station 50, as shown in FIG. 8, the suction tube 54 of the Ag suction device is inserted into the spout 32 of the spout-equipped packaging container 30 and sprayed into the spout-equipped packaging container 30 through the suction tube 54 and the spout 32. Silver ion water is sucked. Note that a seal ring 55 is also attached to the suction pipe 54, and is hermetically connected by the seal ring 55 when inserted into the spout 32. When silver ion water is sucked in this way, the air inside the spout-equipped packaging container 30 is also sucked and discharged.

なお、スパウト付包装容器30内には、銀イオン水ができるだけ残留しないようにすることが好ましい。必要があれば、銀イオン水噴霧後、滅菌された水で洗浄し、再度吸引して、水素含有水中に銀イオンが混入しないようにすることもできる。ただし、銀イオンは、人体に有害でないことが確認されており、銀イオン水が残留しても、安全性の点で問題が生じることはない。   In addition, it is preferable that silver ion water does not remain in the spouted packaging container 30 as much as possible. If necessary, after spraying with silver ion water, it can be washed with sterilized water and sucked again so that silver ions are not mixed into the hydrogen-containing water. However, it has been confirmed that silver ions are not harmful to the human body, and even if silver ion water remains, there is no problem in terms of safety.

第6ステーション51では、殺菌されたスパウト付包装容器30が取り外されて、図示を省略した別のステーションに移動して、キャップを装着される。こうしてスパウト付包装容器30内を殺菌した後、スパウト付包装容器30内に水素含有水を充填することができる。   At the sixth station 51, the sterilized spout-equipped packaging container 30 is removed, moved to another station (not shown), and a cap is attached. Thus, after the inside of the packaging container 30 with a spout is sterilized, the packaging container 30 with a spout can be filled with hydrogen-containing water.

こうして、スパウト付包装容器30に水素含有水を充填することによって、図9に示される、本発明の水素含有水を含有する飲料70が得られる。この飲料70は、水素含有水の充填後に加熱殺菌が施されることなく、水素含有水が殺菌又は除菌された状態で充填されている。このため、水素含有水中に含まれる水素が、加熱殺菌により逸散することがなく、水素含有濃度の低下を抑制することができる。   Thus, by filling the spout-equipped packaging container 30 with hydrogen-containing water, a beverage 70 containing the hydrogen-containing water of the present invention shown in FIG. 9 is obtained. The beverage 70 is filled in a state in which the hydrogen-containing water is sterilized or sterilized without being subjected to heat sterilization after filling the hydrogen-containing water. For this reason, hydrogen contained in the hydrogen-containing water is not dissipated by heat sterilization, and a decrease in the hydrogen-containing concentration can be suppressed.

本発明の水素含有水は、該水素含有水300mlに対して、20KHz、100Wの超音波を30分照射したとき、2.35mlの気相中に発生する水素量が15ppm(W/V)以上となるように、ナノバブル化した水素の微細気泡を含んでいる。   In the hydrogen-containing water of the present invention, when 300 ml of the hydrogen-containing water is irradiated with ultrasonic waves of 20 KHz and 100 W for 30 minutes, the amount of hydrogen generated in the gas phase of 2.35 ml is 15 ppm (W / V) or more. It contains nanobubbled hydrogen fine bubbles so that.

この微細な水素の気泡は、水中に安定して懸濁保持され、気相に抜けてしまうことが抑制される。そして、水中に溶存する水素が流出して低減してきても、気泡として含有される水素ガスから水素が水中に溶出するので、溶存水素含量を長期に亙って高濃度に維持することができる。   The fine hydrogen bubbles are stably suspended and retained in water, and are prevented from escaping into the gas phase. And even if the hydrogen dissolved in the water flows out and decreases, the hydrogen elutes from the hydrogen gas contained as bubbles into the water, so that the dissolved hydrogen content can be maintained at a high concentration over a long period of time.

<実施例1>
図1〜3に示した方法により、貯留タンクから引き出した被処理水に水素ガスを導入する水素ガス供給工程と、水素ガスを導入された被処理水を加圧攪拌して気液混合水とする加圧攪拌工程と、前記気液混合水を圧壊して微細気泡を含む水素含有水にする圧壊工程と、該圧壊工程を経た水素含有水を前記貯留タンクに戻す返送工程とを繰り返すことにより、本発明の水素含有水を得た。
<Example 1>
1-3, a hydrogen gas supply step of introducing hydrogen gas into the water to be treated drawn from the storage tank, and a gas-liquid mixed water by pressurizing and agitating the water to be treated into which hydrogen gas has been introduced. By repeating the pressure stirring step, the crushing step of crushing the gas-liquid mixed water into hydrogen-containing water containing fine bubbles, and the returning step of returning the hydrogen-containing water that has undergone the crushing step to the storage tank The hydrogen-containing water of the present invention was obtained.

この水素含有水300mlを、図4〜9に示した方法により、銀イオン水により殺菌処理されたスパウト付包装容器に充填した。   300 ml of this hydrogen-containing water was filled in a spout-equipped packaging container sterilized with silver ion water by the method shown in FIGS.

なお、製品とする場合には、スパウト付包装容器内に空気が残留しないように水素水を充填してキャップで封止したが、下記測定のための試料については、スパウト付包装容器内に2.35mlの空気が残留するように充填して、スパウトの口部をキャップではなく、シールで封止した。   In addition, when it was set as a product, it filled with hydrogen water and sealed with the cap so that air might not remain in the packaging container with a spout, but about the sample for the following measurement, 2 in a packaging container with a spout. .35 ml of air was left to remain, and the spout mouth was sealed with a seal rather than a cap.

こうして得られた水素含有水について、1箇月経過後に、前述した方法により、水素含有水300mlに対して、20KHz、100Wの超音波を30分照射したときの、2.35mlの気相中に発生する水素量を測定した。その結果、2.35mlの気相中の水素濃度は、21ppm(W/V)であった。   The hydrogen-containing water thus obtained is generated in 2.35 ml of the gas phase when one month has elapsed and 300 ml of hydrogen-containing water is irradiated with ultrasonic waves of 20 KHz and 100 W for 30 minutes by the method described above. The amount of hydrogen to be measured was measured. As a result, the hydrogen concentration in the gas phase of 2.35 ml was 21 ppm (W / V).

<実施例2>
実施例1と同様にして、スパウト付包装容器に充填した水素含有水を製造した。この水素含有水を、包装容器に充填してから5箇月後に取出し、2μ■採水して、ガスクロマトグラフィーにより水素含量を求め、水素濃度を算出したところ、0.79ppmであった。
<Example 2>
In the same manner as in Example 1, hydrogen-containing water filled in a packaging container with a spout was produced. This hydrogen-containing water was taken out 5 months after filling the packaging container, sampled with 2 μ · water, the hydrogen content was determined by gas chromatography, and the hydrogen concentration was calculated to be 0.79 ppm.

次いで、上記水素含有水が充填されたスパウト付包装容器を、超音波洗浄装置の水槽中に浸漬し、振動する水槽中の水を介して超音波振動を20KHz、100Wの出力で30分照射した。   Subsequently, the spout-equipped packaging container filled with the hydrogen-containing water was immersed in a water tank of an ultrasonic cleaning apparatus, and ultrasonic vibration was irradiated for 30 minutes at an output of 20 KHz and 100 W through the water in the vibrating water tank. .

そして、再び溶存水素を測定したところ、1.76ppmであった。   And when the dissolved hydrogen was measured again, it was 1.76 ppm.

<比較例1>
A社よりスパウト付包装容器に充填された水素含有水を購入した。その製造年月日より1箇月経過後に、水素含有水を取出して、実施例2と同様に、溶存水素を測定したところ、0.6ppmであった。
<Comparative Example 1>
Hydrogen-containing water filled in a spouted packaging container was purchased from Company A. One month after the production date, hydrogen-containing water was taken out and the dissolved hydrogen was measured in the same manner as in Example 2. As a result, it was 0.6 ppm.

次いで、実施例2と同様に、20KHz、100Wの超音波を30分間照射した後、再び溶存水素を測定したところ、0.83ppmであった。   Next, in the same manner as in Example 2, after irradiating an ultrasonic wave of 20 kHz and 100 W for 30 minutes, the dissolved hydrogen was measured again, and it was 0.83 ppm.

この結果から、実施例2の水素含有水は、A社の製品に比べて、超音波照射をした後の溶存水素の増加量が、多いことがわかる。このことから、実施例2の水素含有水は、微細気泡状の水素ガスをより多量に含み、超音波照射によって微細気泡状の水素ガスが溶解して、溶存水素量が増大したことがわかる。なお、微細気泡状の水素ガスは、気泡状態のまま体内に摂取されても、その小さい分子構造によって、体内に吸収されると考えられる。   From this result, it can be seen that the hydrogen-containing water of Example 2 has a greater amount of dissolved hydrogen after ultrasonic irradiation than the product of Company A. From this, it can be seen that the hydrogen-containing water of Example 2 contained a larger amount of fine bubble-like hydrogen gas, and the amount of dissolved hydrogen was increased by dissolving the fine bubble-like hydrogen gas by ultrasonic irradiation. In addition, even if it is ingested into the body in a bubble state, the hydrogen gas in the form of fine bubbles is considered to be absorbed into the body due to its small molecular structure.

H 水素ガス
W 原料水
HW 気液混合水
NHW 水素含有水
100 製造装置
101 貯留タンク
102 原水供給管
103 フィルタ
104 ポンプ
105 被処理水供給管
106 水素ガス供給管
107 モータ
108 ナノバブル発生器
109 連結管
110 返送管
111 水素含有水取出管
112 フィルタ
H Hydrogen gas W Raw material water HW Gas-liquid mixed water NHW Hydrogen-containing water 100 Production apparatus 101 Storage tank 102 Raw water supply pipe 103 Filter 104 Pump 105 Water to be treated pipe 106 Hydrogen gas supply pipe 107 Motor 108 Nano bubble generator 109 Connecting pipe 110 Return pipe 111 Hydrogen extraction pipe 112 Filter

Claims (5)

水に溶存した水素ガスの他に、水素ガスの微細な気泡を含有する水素含有水において、該水素含有水300mlに対して、20KHz、100Wの超音波を30分照射したとき2.35mlの気相中に発生する水素量が15ppm(W/V)以上であることを特徴とする水素含有水。   In hydrogen-containing water containing fine hydrogen gas bubbles in addition to hydrogen gas dissolved in water, when 300 ml of the hydrogen-containing water is irradiated with ultrasonic waves of 20 KHz and 100 W for 30 minutes, 2.35 ml of gas Hydrogen-containing water, wherein the amount of hydrogen generated in the phase is 15 ppm (W / V) or more. 貯留タンクから引き出した被処理水に水素ガスを導入する水素ガス供給工程と、
水素ガスを導入された被処理水を加圧攪拌して気液混合水とする加圧攪拌工程と、
前記気液混合水を圧壊して微細気泡を含む水素含有水にする圧壊工程と、
該圧壊工程を経た水素含有水を前記貯留タンクに戻す返送工程とを含み、
前記貯留タンクの水素含有水を前記被処理水として循環させて、前記各工程を繰り返し行うことにより、前記貯留タンクに貯留された水素含有水が、該水素含有水300mlに対して、20KHz、100Wの超音波を30分照射したとき2.35mlの気相中に発生する水素量が15ppm(W/V)以上となるようにすることを特徴とする水素含有水の製造方法。
A hydrogen gas supply step for introducing hydrogen gas into the water to be treated drawn from the storage tank;
A pressure stirring step of pressurizing and stirring the water to be treated into which hydrogen gas has been introduced to form a gas-liquid mixed water;
A crushing step of crushing the gas-liquid mixed water into hydrogen-containing water containing fine bubbles;
Returning the hydrogen-containing water that has undergone the crushing step to the storage tank,
By circulating the hydrogen-containing water in the storage tank as the water to be treated and repeatedly performing the steps, the hydrogen-containing water stored in the storage tank is 20 KHz, 100 W with respect to 300 ml of the hydrogen-containing water. A method for producing hydrogen-containing water, characterized in that the amount of hydrogen generated in a 2.35 ml gas phase when irradiated with 30 minutes of ultrasonic waves is 15 ppm (W / V) or more.
前記加圧撹拌工程における原料水の加圧を、0.2MPa〜2.5MPaで行う請求項2記載の水素含有水の製造方法。   The method for producing hydrogen-containing water according to claim 2, wherein the pressurization of the raw material water in the pressure stirring step is performed at 0.2 MPa to 2.5 MPa. 前記加圧撹拌工程の前、及び/又は、前記圧壊工程の前に、水素ガスを含有する水の温度を10〜40℃に調整する請求項2又は3記載の水素含有水の製造方法。   The method for producing hydrogen-containing water according to claim 2 or 3, wherein the temperature of water containing hydrogen gas is adjusted to 10 to 40 ° C before the pressurizing and stirring step and / or before the crushing step. 最終的に得られた水素含有水を、非加熱式の殺菌又は除菌手段によって殺菌又は除菌すると共に、水素不透過性の材料からなる容器内を銀イオン水によって殺菌処理し、前記容器に前記殺菌又は除菌された水素含有水を充填して封止する請求項2〜4のいずれか1つに記載の水素含有水の製造方法。   The hydrogen-containing water finally obtained is sterilized or sterilized by non-heating sterilization or sterilization means, and the container made of hydrogen-impermeable material is sterilized with silver ion water, The method for producing hydrogen-containing water according to claim 2, wherein the sterilized or sterilized hydrogen-containing water is filled and sealed.
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