JP2019085156A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】空間部内に収納されるガスは、水素ガスを主体となし、望ましくは全ガスを水素ガスとなして、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成することで、水素水の水素濃度を確保することを容易にし、かつこのような空間部の形成によって、飲用者が蓋を取り外した時に水素ガスが噴出することが防止する。【解決手段】アルミパウチ本体に作用する操作力でもって、内部に収納の飲料水の一部あるいは空間部内の空気が当該アルミパウチ外に排出されて、内部が密封状態で減容容積とされ、水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミパウチ内部に注入され、減容状態がなくなるまでまたはそれ以上に回復され、もってアルミパウチの内部が、飲料水と水素ガスとによって充填される。【選択図】図３

Description

本発明は、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に関する。

アルミ製の飲料水収納容器に、水素ガスと飲料水とを充填することで、水素ガス含有の飲料水が日常的に飲用されるようになった。飲料水収納容器は、水素が容器から漏れ出ることを防止してその濃度を維持する観点からアルミ製であることが推奨されてきた。

アルミ製の飲料水収納容器には、アルミニウムパウチ、アルミニウムボトル、アルミニウム缶などがある。アルミニウムパウチが典型的なアルミ製の飲料水収納容器とされている。

特許文献１には、アルミニウムボトルを用い、水素を水と共にアルミニウムボトル内に収納するものであって、気体状態の水素を水素圧力として、１気圧以上かつ１０気圧未満に加圧して収納し、アルミニウムボトルを加振することで振り混ぜ、水と水素を接触させて水素水を生成することが記載される。

特許文献２には、密閉されたパウチ容器内に、水分を含む飲用物と、水と反応して水素ガスを発生させる水素生成物質が収納され、パウチ容器に、飲み口部とされたストローが一体化され、飲み口部にはキャップが施蓋されることが記載される。

特許第５６９９２３２号公報 特許第５４７４２４２号公報

特許文献１に示される形態で水素ボンベから水素ガスを、水を収容した容器に送給して水素水を生成する場合、当該容器の上部に空間部を設けておくことが求められる。空間部を設けておかなければ、送給することが困難であるか、もしくは大気圧の何倍もの圧力で水素ガスを押し込むことが求められ、飲用者が引用のために蓋を取り外した時に水素水が噴出する現象が生じることになる。

特許文献２に示される形態で水素水を形成する場合、水と反応して水素ガスを発生させる水素生成物質を飲用物の中に収容するという問題がある。

生成した水素水を直接アルミパウチに送給することで水素水入りアルミパウチが製造されるが、ゲージ圧力が無に近い状態で、水素ガスを含有する水素水の送給することが困難で、ゲージ圧力が無に近い状態では、所定の水素濃度を確保しがたいという問題がある。

これらの問題を解決する一つの方法として、当該容器の上部に空間部を設けておくことが必要になる。この場合に、従来法のように空間部に空気が存在した状態で水素ガスを送給したときに、水素ガスと空気とが混合した状態となって、空間部内における水素ガス体積割合が減ることになって水素濃度の確保が困難になるという問題がある。

水素濃度の確保のために、大気圧の何倍もの水素圧力で水素ガスを注入すると、水素濃度が確保されるが、蓋を取り外したときに、高圧の水素水が外部に噴出して飲用者の衣服を汚染する恐れがある。

本発明は、かかる点に鑑み、飲料水収納容器の内に、水素ガスが、ゲージ圧力を無圧よりも若干高めのゲージ圧力であって、実質的にゼロに近い状態で収納されるようになし、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成することで、所定の水素水の水素濃度を容易に確保できるようにすることを課題とする。

本発明は、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成すること優先し、ついで水素ガス圧力を増大させるようにして所定の水素水の水素濃度を容易に確保し、当該空間部の確保によって、飲用者が蓋を取り外した時に水素ガスが噴出することが防止することができるようにすることを他の課題とする。

図１及び図２は、特許出願人等によってなされた実験報告書（１）（２）示す。

実験報告書（１）によれば、水素ガス注入では、圧力と平行して水素濃度は高くなる。しかし、空気注入することでは、圧力反して水素濃度は低くなる。結果、空気圧をかけるよりは無圧状態が望ましい。

これは、空気圧により水素水中の水素が押し出されたためと考察される。不活性ガスを注入した場合にも同様の現象になるものと思われる。

実験報告書（２）によれば、水素水が収納されたアルミ缶の上部に形成された空間部に一定の圧力のもと、含有水素ガスの割合と水素濃度は比例関係にある。したがって、圧力をかけるよりも空間部内における水素の含有量を高めることが重要となる。この実験は、全て０．１MPaでなされ、同じ圧力の場合、水素含有量が高いほど水素水中の水素濃度は高まることを示す。

アルミ缶に蓋を取り付けて密封したとき、空間部内の水素含有量を１００％であれば、水素ス生成に圧力はなくても飲用に適した水素水を生成することができる。通常圧での水素溶解度は、Ｍａｘで１．６ｐｐｍである。純度１００％の水素ガスを空間部内に１００％充満するように充填することで、水素濃度１．６ｐｐｍ確保できる。

ここで、圧力には、「絶対圧」と「ゲージ圧」の２種類がある。真空をゼロとする絶対圧に対して、ゲージ圧は、大気圧をゼロとする、相対的な圧力である。双方の関係は、
絶対圧＝ゲージ圧 ＋ 大気圧
で表され、本実施例では、ゲージ圧が採用される。

本発明は、これらの知見からなされ、アルミ製の飲料水収納容器としてアルミパウチが採用されるときに、アルミパウチ本体に作用する操作力でもって、内部に収納の飲料水の一部あるいは空間部内の空気が当該アルミパウチ外に排出されて、内部が密封状態で減容容積とされ、水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミパウチ内部に注入され、減容状態がなくなるまでまたはそれ以上に回復され、もってアルミパウチの内部が、飲料水と水素ガスとによって充填される。

飲料水収納容器の内に、水素ガスが、ゲージ圧力を無圧よりも若干高めのゲージ圧力であって、実質的にゼロに近い状態で収納されるようになし、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成することで、所定の水素水の水素濃度を容易に確保できるようにしたことを特徴とする。

さらには、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成すること優先し、ついで水素ガス圧力を増大させるようにして所定の水素水の水素濃度を容易に確保し、当該空間部の確保によって、飲用者が蓋を取り外した時に水素ガスが噴出することが防止することができるようにことを特徴とする。

本発明の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は、人間がその手に持って容易に持ち運び可能で、蓋を備えたアルミ製の飲料水収納容器であって、内部に、水素ガスと飲料水とを充填することで、水素ガス含有の飲料水を飲用することを可能とするアルミ製の飲料水収納容器において、
アルミ製の飲料水収納体が、
市販のアルミ製の飲料水収納容器本体と当該アルミ製の飲料水収納容器本体の飲み口部に施蓋される、内面にねじ溝が形成され、内部に弾性パッキンが嵌合係止された用蓋を備え、
当該アルミ製の飲料水収納容器本体が、アルミ製の飲料水収納容器内部の上部に形成された空間部の空気、あるいはアルミ製の飲料水収納容器内の飲料水の一部が排出されることで、密封状態で減容容積とされた減容形状を呈し、当該形状から、外部から水素ガスが密封状態で減容容積以上に注入されて膨張された膨張形状を呈し、膨張形状のとき、上部に、内部圧力がゲージ圧力で、実質的に無圧圧力とされた水素ガスを収納する水素ガス空間を備えること
を特徴とする。

本発明は、上述のアルミ製の飲料水収納容器において、アルミ製の飲料水収納容器がアルミパウチ、アルミボトルあるいはアルミ缶であることを特徴とする。

本発明の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の形成方法は、人間がその手に持って容易に持ち運び可能で、蓋を備えたアルミ製の飲料水収納容器であって、内部に、水素ガスと飲料水とを充填することで、水素ガス含有の飲料水を飲用することを可能とするアルミ製の飲料水収納容器の形成方法であって、
本発明は、アルミ製の飲料水収納容器を、
市販のアルミ製の飲料水収納容器本体と蓋とを備え、蓋の内面に、外部に一端面が露出する弾性パッキンで嵌合係止し、
当該アルミ製の飲料水収納容器本体が、アルミ製の飲料水収納容器内の飲料水の一部が、弾性パッキンを貫通した水素ガス注入用の針を介して吸引で排出されることで、密封状態で減容容積とされた減容形態を呈することが可能であり、当該針を介して外部から水素ガスが密封状態で減容容積以上に注入されて膨張された膨張形態を呈することが可能であるアルミ製の飲料水収納容器の形成方法において、
飲料水の一部の吸引及び外部から水素ガスが密封状態で減容容積以上に注入を繰り返すことで、前記減容形態及び膨張形態を繰り返し形成し、もって膨張形態のとき、内部の上部に、内部圧力がゲージ圧力で、実質的に無圧圧力以上とされた水素ガスを収納する水素ガス空間を形成すること
を特徴とする。

本発明のアルミパウチに飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチの生成法は、アルミパウチが用いられ、アルミパウチ内に、水素ガスを含有した飲料水を収納することで、アルミパウチに飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチの生成法において、
市販のアルミパウチ本体及び当該アルミパウチの飲み口部となるアルミパウチ差込み口部に形成されたねじ溝に係合するねじ溝を備えた蓋からなるアルミパウチ、当該蓋の内部面に係合し、当該蓋の内部に収納される弾性を有する弾性パッキン、当該アルミパウチの外部に、当該アルミパウチの内部に注入される水素ガスを収納した水素ガスボンベ及び当該蓋を貫通可能な注入針と、当該注入針と前記水素ボンベとを連結する連結管と、を備えた水素ガス注入器が準備され、
当該アルミパウチの上部に空間部か形成された状態で、あるいは内部が満杯の状態で飲料水が収納され、
アルミパウチ本体の外面が押圧手段によって内部方向に押圧され、内部に収納の飲料水の一部あるいは空間部内の空気が当該アルミパウチ外に排出されて、内部が密封状態で減容容積とされ、
当該蓋が、アルミパウチ本体に、当該蓋の内部に収納され、当該蓋の内部面に係合した弾性パッキンが装着されて、施蓋され、
前記注入針が当該蓋を貫通して、当該アルミパウチの内部に差し込まれ、
水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミパウチ内部に注入され、減容状態がなくなるまでまたはそれ以上に回復され、
注入後、注入針が当該蓋から取り除かれ、前記弾性パッキンが、注入針の貫通した貫通孔を塞ぎ、
もってアルミパウチの内部が、飲料水と水素ガスとによって充填されたこと
を特徴とする。

本発明のアルミパウチに飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチ生成装置は、アルミパウチを用い、アルミパウチ内に、水素ガスを含有した飲料水を収納することで、飲料水と水素ガスとを充填させるアルミパウチアルミパウチ生成装置において、
市販のアルミパウチ本体及び当該アルミパウチの飲み口部となるアルミパウチ差込み口部に形成されたねじ溝に係合するねじ溝を備えた蓋からなるアルミパウチ、当該蓋の内部面に係合し、当該蓋の内部に収納される弾性を有する弾性パッキン、当該アルミパウチの外部に、当該アルミパウチの内部に注入される水素ガスを収納した水素ガスボンベ及び当該蓋を貫通可能な注入針と、当該注入針と前記水素ボンベとを連結する連結管と、を備えた水素ガス注入器を備え、さらに
当該アルミパウチの上部に空気が存在する空間部が形成された状態で、あるいは内部が満杯の状態で飲料水を供給する飲料水供給手段、
アルミパウチ本体の外面を内部方向に押圧し、内部の飲料水の一部あるいは空間部内の空気を当該アルミパウチ外に排出して、内部を密封状態で容積を減容させる押圧手段、
当該蓋が、アルミパウチ本体に、当該蓋の内部に収納され、当該蓋の内部面に嵌合係合した弾性パッキンを装着されて、施蓋する施蓋手段、を備え、
前記注入針が当該蓋を貫通して、当該アルミパウチの内部に差し込まれ、
水素ガス注入器が水素ガスボンベから水素ガスを、密封状態で減容されたアルミパウチ内部に送給し、
送給後、注入針が当該蓋から取り除かれ、前記弾性パッキンが、注入針の貫通した貫通孔を塞ぎ、
もってアルミパウチの内部を、飲料水と水素ガスとによって充填され、アルミパウチ全体が加振することを可能とすること
を特徴とする。

本発明のアルミパウチに飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチの生成法は、アルミパウチが用いられ、アルミパウチ内に、水素ガスを含有した飲料水を収納することで、アルミパウチに飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチの生成法において、
市販のアルミパウチ本体及び当該アルミパウチの飲み口部となるアルミパウチ差込み口部に形成されたねじ溝に係合するねじ溝を備えた蓋からなるアルミパウチ、当該アルミパウチ用蓋の内部面に係合し、当該蓋の内部に収納される弾性を有する弾性パッキン、当該アルミパウチ内部の飲料水を吸い出す飲料水吸出し装置、当該アルミパウチ内部に注入される水素ガスを収納した水素ガスボンベ、当該蓋を貫通可能な注入針と、三方切換え弁と、当該注入針及び三方切換え弁を連結する連結管と、当該三方切換え弁及び前記飲料水吸出し装置を連結する連結管と、該三方切換え弁及び前記水素ガスボンベを連結する連結管とを備えた、飲料水吸出し・水素ガス注入器が準備され、
当該アルミパウチの内部に、満杯の状態で飲料水が供給され、
アルミパウチ本体の内部の飲料水の一部が三方切換え弁を介して飲料水吸出し装置によって吸引され、当該アルミパウチ外に排出されて、内部が密封状態で減容容積とされ、
当該蓋が、アルミパウチ本体に、当該蓋の内部に収納され、当該蓋の内部面に係合した弾性パッキンが装着されて、施蓋され、
前記注入針が当該蓋を貫通して、当該アルミパウチの内部に差し込まれ、
三方切換え弁が切換えられて水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミパウチ内部に注入され、
注入後、注入針がアルミパウチ用蓋から取り除かれ、前記弾性パッキンが、注入針の貫通した貫通孔を塞ぎ、
もってアルミパウチの内部が、飲料水と水素ガスとによって充填されたこと
を特徴とする。

本発明のアルミパウチ内に飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチ生成装置は、アルミパウチを用い、アルミパウチ内に、水素ガスを含有した飲料水を収納することで、飲料水と水素ガスとを充填させるアルミパウチアルミパウチ生成装置において、
市販のアルミパウチ本体及び当該アルミパウチの飲み口部となるアルミパウチ差込み口部に形成されたねじ溝に係合するねじ溝を備えた蓋からなるアルミパウチ、当該蓋の内部面に係合し、当該蓋の内部に収納される弾性を有する弾性パッキン、当該アルミパウチ内部の飲料水を吸い出す飲料水吸出し装置、当該アルミパウチ内部に注入される水素ガスを収納した水素ガスボンベ、当該蓋を貫通可能な注入針と、三方切換え弁と、当該注入針及び三方切換え弁を連結する連結管と、当該三方切換え弁及び前記飲料水吸出し装置を連結する連結管と、該三方切換え弁及び前記水素ガスボンベを連結する連結管と、を備えた飲料水吸出し・水素ガス注入器を備え、さらに
当該アルミパウチの内部に、満杯の状態で飲料水を供給する飲料水供給手段、
アルミパウチ本体の内部の飲料水の一部が三方切換え弁を介して吸引し、当該アルミパウチ外に排出して、内部を密封状態で減容容積とする飲料水吸出し装置、
当該蓋が、アルミパウチ本体に、当該蓋の内部に収納され、当該蓋の内部面に嵌合係合した弾性パッキンを装着されて、施蓋する施蓋手段、を備え、
前記注入針が当該蓋を貫通して、当該アルミパウチの内部に差し込まれ、
三方切換え弁が切換えられて水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミパウチ内部に注入され、
注入後、注入針がアルミパウチ用蓋から取り除かれ、前記弾性パッキンが、注入針の貫通した貫通孔を塞ぎ、
もってアルミパウチの内部を、飲料水と水素ガスとによって充填すること
を特徴とする。

本発明によれば、アルミパウチ本体に作用する操作力でもって、内部が密封状態で減容容積とされ、この密封で減容状態から水素ガスが、アルミパウチ内部に注入され、減容状態がなくなるまでまたはそれ以上に回復されるので、アルミパウチの上部に形成された空間部は、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部とされる。また、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成すること優先し、ついで水素ガス圧力を増大させるようにして所定の水素水の水素濃度を確保した。

これによって、飲料水収納容器の内に、水素ガスが、ゲージ圧力を無圧よりも若干高めのゲージ圧力であって、実質的にゼロに近い状態で収納されるようになし、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成することで、所定の水素水の水素濃度を容易に確保できるようにする課題が解決される。

水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成すること優先し、ついで水素ガス圧力を増大させるようにして所定の水素水の水素濃度を容易に確保し、当該空間部の確保によって、飲用者が蓋を取り外した時に水素ガスが噴出することが防止することができるようにする他の課題が解決される。

特許出願人等によってなされた実験報告書（１） 特許出願人等によってなされた実験報告書（２） 本発明の実施例であるアルミ製の飲料水収納容器の形成方法を示す図 図３に示すアルミ製の飲料水収納容器の形成に用いられる蓋の構成を示す図 本発明の他の実施例であるアルミ製の飲料水収納容器の形成方法を示す図

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図３は、本発明の実施例であるアルミ製の飲料水収納容器の形成方法を示す図である。アルミ製の飲料水収納容器としては、アルミパウチ、アルミボトル、アルミ缶がある。

アルミ製の飲料水収納容器は、人間がその手に持って容易に持ち運び可能なアルミ製の飲料水収納容器であって、内部に、水素ガスと飲料水とを充填することで、水素ガス含有の飲料水を飲用することを可能とするアルミ製の飲料水収納容器である。

以下、アルミ製の飲料水収納容器として最も典型的なアルミパウチを例に採って説明するが、アルミパウチに限定されない。アルミニウム材料は、水素ガスを漏洩させず、アルミパウチは、外被袋体としてアルミニウム材料を採用し、内部に収納する水素ガスを効果的に保持することができる。アルミパウチは、内部にさらに水素漏洩防止膜が貼られるときがある。また、アルミパウチは市販されており、容易に入手することができる。

本実施例において、市販されているアルミパウチが用いられる。

本実施例で、アルミパウチに収納される飲用物を飲用水と記載するが、飲用物とは、純粋な水ばかりでなく、コーヒー、紅茶、スポーツドリンク、その他の飲み物を包含した概念で使用される。

市販のアルミパウチ本体１及び当該アルミパウチのアルミパウチ差込み部（アルミパウチの場合、飲み口部となる。）に形成されたねじ溝に係合するねじ溝を備えたアルミパウチ用の蓋２からなるアルミパウチ１００、及び図４に示す当該アルミパウチ用蓋の内部面に係合し、当該アルミパウチ用蓋の内部に収納される弾性を有する弾性パッキン３１、図３（iv）に示す当該アルミパウチの外部に、当該アルミパウチの内部に注入される水素ガスを収納した水素ガスボンベ３２及び蓋２を貫通可能な注入針３３と当該注入針３３と前記水素ボンベ３２とを連結する連結管３４とを備えた水素ガス注入器３０が準備される。連結管３４には、図示していないが適宜操作弁が設けられる。

図３（i）において、アルミパウチ１００を示す。アルミパウチ１００は、アルミパウチ本体１とアルミパウチ本体１のアルミパウチ差込み口部４に装着される蓋（キャップ）２から構成され、この構成は周知である。

アルミパウチ本体１は、袋状体部３と上述のアルミパウチ差込み口部４からなり、アルミパウチ差込み口部４は、機能的には飲用するためのストロー部となる。アルミパウチ差込み口部４の外面にはねじ溝５が形成され、その下方に複数の突起部６が形成される。蓋２の内面には、ねじ溝５に螺合されるねじ溝３５（図４参照）が設けられている。

袋状体部３は、上部が狭まり、その下部は長方形態をなし、例えば図で手前方向に折りたたまれ、飲用水を収納したときに外方に膨張可能である。また、膨張状態から縮小した状態、すなわち減容状態を形成することができる。

図３（i）において、このような形態のアルミパウチ１内に、アルミパウチ差込み口部４から飲料水１１が送給される。アルミパウチ本体１は、送給された飲料水（飲料水収納部）１１に量に対応して膨張し、図示したような形態となる。飲料水１は、袋状体部３が満杯になるまでは送給されず、アルミパウチ本体１の内部の上部には、空気の存在する空間部１２が形成された。この状態で、空間部の圧力は、ゲージ圧力でゼロとなる。

図３（ii）において、押圧装置２１によってアルミパウチ本体１の外面が内面に向けられて押圧された。押圧装置２１は、アルミパウチ本体１の外面が内面に向けて押圧することができ、押圧は、アルミパウチ本体１の弾性変形内でなされるが、アルミパウチは、大きな弾性域を有しており、押圧が容易になされる。押圧は、押圧装置２１とアルミパウチ本体１の間に柔らかい介在物を設置して、外面全体で行うようにしてもよい。

図３（iii）において、上述した押圧によって、空間部にあった空気は、アルミパウチ本体１からアルミパウチ差込み口部４を介して外部に排出された。これに伴って空間部１２は消失し、アルミパウチ本体１は、点線で示す形状から実線で示す形状となって減容状態となる。この状態で蓋２が上述した双方のねじ溝が、使用されて装着される。この状態で、アルミパウチ本体１の内部が密封状態で減容容積となり、実質的にアルミパウチ内には空気層となる空気が存在しない。

このようなアルミパウチ本体１の内部が密封状態で減容容積となり、実質的にアルミパウチ内には空気が存在しない状態は、空間部を消失されることで形成する方法以外に、図３（i）において飲用水を、アルミパウチ内を満杯になるように送給、注入、収容し、図３（ii）における押圧作業で、上部にある飲用水をアルミパウチの外部に排出する方法がある。

図３（iv）において、水素ガス注入器３０の注入針３３が蓋２に差し込まれ、一部が貫通する。水素ガスボンベ３２から水素ガスがアルミパウチ本体１の内部に送給され、アルミパウチ本体１の内部の上部に再度空間部が形成される。この空間部は、水素ガスで充満されるので、ここでは水素ガス空間部１２Ａと呼ぶ。水素ガス空間部１２Ａには実質的に空気が存在しない。

操作前、アルミパウチ本体１の袋状体部３の内と外は同じで絶対圧0.1MPaであり、ゲージ圧が零である。アルミパウチを膨らませるために、ゲージ圧で0.001〜0.00５MPaの圧力がかけられ、水素ガスがアルミパウチ内に送給される。この圧力量は微圧であって、アルミパウチ本体１の袋状体部３の内と外は同じで絶対圧0.1MPaであるとして取り扱うことができる。したがって、水素ガス空間部１２Ａは、ゲージ圧力では、実質的に無圧状態として取り扱うことができる。実質的に無圧状態とは、ゲージ圧で0.001〜0.00５MPaのように0.1MPaに対して１〜５％のような微々たる圧力がかけられた状態をいう。

図３（v）において、水素ガスの導入によって、減容容積を回復させる。さらに、減容容積を回復させた以上に水素ガスが導入される。水素ガスが充分にアルミパウチ内に充填され、このような充填・変形をアルミパウチは許容して膨張する。図３（v）に膨張形態が形成された最終形態が示される。注入針３３が引き抜かれ、蓋２に開けられた孔３８（図４参照）は、特殊パッキン３１によって塞がれる。

アルミパウチ本体１の上部に溜められた水素ガスは、アルミパウチ１００を加振することで飲料水１１を混合し、溶解する。これによって、水素水が生成され、水素水を収納するアルミパウチ１００が形成され、飲用に供される。

図４は、蓋２の機能を示す図である。図４（i）において、蓋２は、アルミパウチ本体１に、市販の状態で装着された蓋が使用可能であり、内部にねじ溝３５を持つ。ねじ溝３５の最小設計内径Ｒ_１であり、先端の円筒部３６の内径はＲ_２である。蓋２には、貫通させる針３３（図（iii））が貫通する貫通孔３８が形成される。この貫通孔３８を設けておくことで、注入針３３の貫通を容易に行うことができる。貫通孔を予め設けておかない方法が採用されてもよい。貫通孔３８の径は、注入針３３の径よりも僅かに小さめにしておくのがよい。小さめであっての注入針３３の先端は、鋭角状をなすので容易に貫通孔３８に案内される。

特殊パッキン３１が準備される。特殊パッキン３１は、弾性体で形成され、蓋内部に装着されてパッキン性能を有して溶融性のない材料が使用され、注入針３３が容易に貫通され、抜かれた後において当該貫通孔を閉塞するという特殊な機能を有するものとされる。代表的なものとしてゴムを選択することができる。特殊パッキン３１は円筒状で、薄い平板状をなし、外形は、上述の径Ｒ_１、Ｒ_２よりも若干大きな径Ｒ_Ｏをなす。

図４（ii）において、特殊パッキン３１が蓋内部に装着され、径Ｒ_１、Ｒ_２と径Ｒ_Ｏとの関係で、特殊パッキン３１は、蓋内部に機械的に嵌合される。特殊パッキン３１を蓋内部に装着する前に、上述したようにアルミパウチ本体１は、押圧され、アルミパウチ本体内上部の空間部にある空気が排出され、飲料水の上端面は、アルミパッチ本体１のアルミパッチ差込口部４の上端付近まで達するようにされる。

図４（iii）において、アルミパッチ本体１のアルミパッチ差込口部４に蓋２が装着される。アルミパッチ差込口部４は、先端部に円筒部を３７備え、円筒部を３７の外径は、径Ｒ_１、Ｒ_２よりも若干小さい。

アルミパッチ差込口部４に蓋２が装着された状態で、すなわちあるミパッチ本体１に蓋２が取り付けられた状態で、特殊パッキン３１の下端面が減量後の飲料水上面に接し、アルミパッチ１００は、上端部にあった空間部が消失され密封される。特殊パッキン３１は、円筒部３７によって上方に押圧され、蓋２の底面に密着する。このように、特殊パッキン３１は、蓋内部に嵌合係止され、底面に密着する。この例では、アルミパッチ１００が上端部にあった空間部が消失され密封される例を示したが、作業性の観点か特殊パッキン３１の下端面が飲料水上面から若干の間隙が設けられる場合があり得る。このような場合には、空間部が若干残存するが、その空間部の容積は極めて少ないものとされ、空間部に残る空気はわずかである。

このような形態が形成されると、水素ガス注入器３０の注入針３３が貫通孔３８、特殊パッキン３１を貫通するようにして設置される。

注入針３３が設置されると、水素ガスボンベ３２から水素ガスが注入針３３を介してアルミパッチ本体１内に送給、注入される。アルミパウチを膨らませるために、ゲージ圧で0.001〜0.00５MPaの圧力がかけられ、水素ガスがアルミパウチ内に送給される。

図４（iv）において、図３（v）に示されるように、素ガスの充分な送給によって水素ガス空間部１２Ａが形成され、アルミパッチ本体１が充分に膨張すると、注入針３３は、特殊パッキン３１及び貫通孔３８から引き抜かれる。特殊パッキン３１は、蓋内部に嵌合装着され、底面に密着された状態にあるので、注入針３３が貫通した孔さらには貫通孔３８を直ちに閉塞して、送給され収納状態にある水素ガスが外部に漏れ出ることを阻止する。

このように、アルミパウチ本体に作用する操作力でもって、内部に収納の飲料水の一部あるいは空間部内の空気が当該アルミパウチ外に排出されて、内部が密封状態で減容容積とされ、水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミパウチ内部に注入され、減容状態がなくなるまでまたはそれ以上に回復され、もってアルミパウチの内部が、飲料水と水素ガスとによって充填されるようにしたアルミ製の飲料水収納容器の形成方法が提供される。

アルミ製の飲料水収納体が、
市販のアルミ製の飲料水収納容器本体と当該アルミ製の飲料水収納容器本体の飲み口部に施蓋される、内面にねじ溝が形成され、内部に弾性パッキンが嵌合係止された用蓋を備え、
当該アルミ製の飲料水収納容器本体が、アルミ製の飲料水収納容器内部の上部に形成された空間部の空気、あるいはアルミ製の飲料水収納容器内の飲料水の一部が排出されることで、密封状態で減容容積とされた減容形状を呈し、当該形状から、外部から水素ガスが密封状態で減容容積又は減容容積以上に注入されて膨張された膨張形状を呈し、膨張形状のとき、上部に、内部圧力がゲージ圧力で、実質的に無圧圧力とされた水素ガスを収納する水素ガス空間を備える。実質的に無圧圧力とされた、水素ガスが全部あるいは主体とした空間部が形成された。

水素水の形成に、上述したように、上部に、内部圧力がゲージ圧力で、実質的に無圧圧力とされた水素ガスを収納する水素ガス空間を備えることが優先されるが、水素ガスを収容した空間部を生成することで、空間部内をゲージ圧力で、大気圧以上にしてもよい。

図５は、アルミ製の飲料水収納容器の形成方法の他の例を示す図である。この例は、実質的に図３に示される例を同じであるが、押圧装置２１及び水素注入器３０に代えて、飲料水吸出し・水素ガス注入器３０Ａを備え、連結管３４に三方切換弁５０が設けられ、注入針３３がこの三方切換弁５０を介して、吸引装置５１、水素ガスボンベ３２に連結されること、及びアルミパウチ本体１の内部には、当初から飲料水が満杯の状態で充填されていることにおいて違いがある。

図５（i）において、蓋２が装着され、アルミパウチ本体１内には飲料水が満杯の状態で充填される。この状態は、図３（iii）における特殊パッキン３１が既に装着されている。アルミパウチ本体２１の上部には、先の例のように空間部がない。

図５（ii）において、飲料水吸出し・水素ガス注入器３０Ａが準備され、飲料水吸出し・水素ガス注入器３０Ａの注入針３３が前例と同様にして貫通孔３８を貫通してセットされる。

三方切換弁５０は、吸引装置５１及び水素ガスボンベ３２に連結された連結管３４Ａ，３４Ｂの切り換えを行うことができる。

図５（iii）において、三方切換弁５０は、連結管３４Ａ、連結管３４を介して吸引装置５１を注入針３３に接続する。吸引装置５１は、アルミパウチ本体内の飲料水の一部を吸引する。これによって、図３（iii）に示される、減容容積とした形態が形成される。

図５（iv）において、三方切換弁５０は、連結管３４Ｂ、連結管３４を介して水素ガスボンベ３２を注入針３３に接続する。水素ガスボンベ３２は、アルミパウチ本体内に水素ガスを送給、注入する。これによって、アルミパウチ本体内には図３（iv）に示されると同様に、水素ガス空間部１２Ａが形成される。

水素水の形成に、上述したように、上部に、内部圧力がゲージ圧力で、実質的に無圧圧力とされた水素ガスを収納する水素ガス空間を備えることが優先されるが、水素ガスを収容した空間部を生成することで、空間部内をゲージ圧力で、大気圧以上にしてもよい。

図５（v）において、図３（v）と同様に、アルミパウチ本体１の内部が、飲料水と水素ガスとによって充填されたアルミ製の飲料水収納容器、すなわちアルミパウチ１００が形成される。

図５に示される実施例は、アルミパウチばかりでなく、アルミボトル、さらにはアルミ缶に適用して効果がある。特に、アルミ缶のように弾性変形域が小さい材料から容器の場合に、吸引力で容器を内側全体から変形させることができ、効果がある。

このように、アルミパウチ本体に作用する操作力でもって、内部に収納の飲料水の一部あるいは空間部内の空気が当該アルミパウチ外に排出されて、内部が密封状態で減容容積とされ、水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミパウチ内部に注入され、減容状態がなくなるまでまたはそれ以上に回復され、もってアルミパウチの内部が、飲料水と水素ガスとによって充填されるようにしたアルミ製の飲料水収納容器の形成方法が提供される。

アルミ製の飲料水収納容器本体が、アルミ製の飲料水収納容器内の飲料水の一部が、弾性パッキンを貫通した水素ガスの注入針あるいは注入針より大径とされて吸引可能な注入針を介して吸引で排出されることで、密封状態で減容容積とされた減容形態を呈することが可能であり、当該注入針を介して外部から水素ガスが密封状態で減容容積以上に注入されて膨張された膨張形態を呈することが可能であるアルミ製の飲料水収納容器の形成方法において、
飲料水の一部の吸引及び外部から水素ガスが密封状態で減容容積以上に注入を繰り返すことで、弾性変形域内で、前記減容形態及び膨張形態を繰り返し形成し、もって膨張形態のとき、内部の上部に、内部圧力がゲージ圧力で、実質的に無圧圧力以上とされた水素ガスを収納する水素ガス空間を形成することができる。

先の実施例である図３に示されるアルミ製の飲料水収納容器の形成方法にあっては、アルミパウチ本体の上部に空気が存在する空間部１２が形成された（図３（i））が、図５（i）に示されるように、当初から空気が存在する空間部を形成することなく、アルミパウチ本体内に飲料水を満杯に充填しておいても、図３（v）に示す形態を形成することができる。

本実施例によれば、アルミパウチ本体に作用する操作力でもって、内部が密封状態で減容容積とされ、この密封で減容状態から水素ガスが、アルミパウチ内部に注入され、減容状態がなくなるまでまたはそれ以上に回復されるので、アルミパウチの上部に形成された空間部は、水素ガスを主体となし、あるいは空間内のすべてを水素ガスで占める空間部とされる。

これによって空間部内に収納されるガスは、水素ガスを主体となし、望ましくは全ガスを水素ガスとなして、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成することで、水素水の水素濃度を確保することを容易にし、かつこのような空間部の形成によって、飲用者が蓋を取り外した時に水素ガスが噴出することが防止される。

本実施例によれば、空間部内におけるゲージ圧力を無圧よりも若干高めの状態とすることで、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成することができる。

本実施例によれば、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成し、水素水の噴出を防止することができるようにすることでき、ゲージ圧力で１気圧以上の圧力を有する水素水の生成を可能にして、水素水中に溶解する水素量を増加させ、水素濃度の高い水素水を安全に提供できる。

このような状況の下、上述したように、本実施例は、
飲料水収納容器の内に、水素ガスが、ゲージ圧力を無圧よりも若干高めのゲージ圧力であって、実質的にゼロに近い状態で収納されるようになし、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成することで、所定の水素水の水素濃度を容易に確保できるようにしたことを特徴とする。

さらには、水素ガスを主体となし、あるいはすべてを水素ガスで占める空間部を形成すること優先し、ついで水素ガス圧力をゲージ圧力で大気圧以上に、例えば１ないし１０気圧に範囲内で増大させるようにして所定の水素水の水素濃度を容易に確保し、当該空間部の確保によって、飲用者が蓋を取り外した時に水素ガスが噴出することが防止することができるようにことを特徴とする。

１００…アルミパウチ、１…アルミパウチ本体、２…蓋（キャップ）、３…袋状体部、４…アルミパウチ差込み口部、５…ねじ溝、１１…飲料水、１２…空間部、１２Ａ…水素ガス空間部、２１…押圧装置、３０…水素ガス注入器、３０Ａ…飲料水吸出し・水素ガス注入器、３１…特殊パッキン（ゴム）、３２…水素ガスボンベ、３３…注入針、３４，３４Ａ，３４Ｂ…連結管、３５…ねじ溝、３６、３７…円筒部、３８…貫通孔、５０…三方切換弁、５１…吸引装置。

Claims (8)

1. 人間がその手に持って容易に持ち運び可能で、蓋を備えたアルミ製の飲料水収納容器であって、内部に、水素ガスと飲料水とを充填することで、水素ガス含有の飲料水を飲用することを可能とするアルミ製の飲料水収納容器において、
   アルミ製の飲料水収納容器本体に作用する操作力でもって、内部に収納の飲料水の一部あるいは空間部内の空気が当該アルミ製の飲料水収納容器外に排出されて、内部が密封状態で減容容積とされ、水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミ製の飲料水収納容器内部に供給され、減容状態がなくなるまでまたはそれ以上に回復され、もってアルミ製の飲料水収納容器の内部が、飲料水と水素ガスとによって充填されるようにしたことを特徴とするアルミ製の飲料水収納容器の形成方法。
2. 人間がその手に持って容易に持ち運び可能で、蓋を備えたアルミ製の飲料水収納容器であって、内部に、水素ガスと飲料水とを充填することで、水素ガス含有の飲料水を飲用することを可能とするアルミ製の飲料水収納容器において、
   アルミ製の飲料水収納体が、
   市販のアルミ製の飲料水収納容器本体と当該アルミ製の飲料水収納容器本体の飲み口部に施蓋される、内面にねじ溝が形成され、内部に弾性パッキンが嵌合係止された用蓋を備え、
   当該アルミ製の飲料水収納容器本体が、アルミ製の飲料水収納容器内部の上部に形成された空間部の空気、あるいはアルミ製の飲料水収納容器内の飲料水の一部が排出されることで、密封状態で減容容積とされた減容形状を呈し、当該形状から、外部から水素ガスが密封状態で減容容積以上に注入されて膨張された膨張形状を呈し、膨張形状のとき、上部に、内部圧力がゲージ圧力で、実質的に無圧圧力とされた水素ガスを収納する水素ガス空間を備えること
   を特徴とする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。
3. 請求項２に記載されたアルミ製の飲料水収納容器において、アルミ製の飲料水収納容器がアルミパウチ、アルミボトルあるいはアルミ缶であることを特徴とするア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。
4. 人間がその手に持って容易に持ち運び可能で、蓋を備えたアルミ製の飲料水収納容器であって、内部に、水素ガスと飲料水とを充填することで、水素ガス含有の飲料水を飲用することを可能とするアルミ製の飲料水収納容器の形成方法であって、
   アルミ製の飲料水収納容器を、
   市販のアルミ製の飲料水収納容器本体と蓋とを備え、蓋の内面に、外部に一端面が露出する弾性パッキンで嵌合係止し、
   当該アルミ製の飲料水収納容器本体が、アルミ製の飲料水収納容器内の飲料水の一部が、弾性パッキンを貫通した水素ガス注入用の針を介して吸引で排出されることで、密封状態で減容容積とされた減容形態を呈することが可能であり、当該針を介して 外部から水素ガスが密封状態で減容容積以上に注入されて膨張された膨張形態を呈することが可能であるアルミ製の飲料水収納容器の形成方法において、
   飲料水の一部の吸引及び外部から水素ガスが密封状態で減容容積以上に注入を繰り返すことで、前記減容形態及び膨張形態を繰り返し形成し、もって膨張形態のとき、内部の上部に、内部圧力がゲージ圧力で、実質的に無圧圧力以上とされた水素ガスを収納する水素ガス空間を形成すること
   を特徴とする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の形成方法。
5. アルミパウチが用いられ、アルミパウチ内に、水素ガスを含有した飲料水を収納することで、アルミパウチに飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチの生成法において、
   市販のアルミパウチ本体及び当該アルミパウチの飲み口部となるアルミパウチ差込み口部に形成されたねじ溝に係合するねじ溝を備えた蓋からなるアルミパウチ、当該蓋の内部面に係合し、当該蓋の内部に収納される弾性を有する弾性パッキン、当該アルミパウチの外部に、当該アルミパウチの内部に注入される水素ガスを収納した水素ガスボンベ及び当該蓋を貫通可能な注入針と、当該注入針と前記水素ボンベとを連結する連結管と、を備えた水素ガス注入器が準備され、
   当該アルミパウチの上部に空間部か形成された状態で、あるいは内部が満杯の状態で飲料水が収納され、
   アルミパウチ本体の外面が押圧手段によって内部方向に押圧され、内部に収納の飲料水の一部あるいは空間部内の空気が当該アルミパウチ外に排出されて、内部が密封状態で減容容積とされ、
   当該蓋が、アルミパウチ本体に、当該蓋の内部に収納され、当該蓋の内部面に係合した弾性パッキンが装着されて、施蓋され、
   前記注入針が当該蓋を貫通して、当該アルミパウチの内部に差し込まれ、
   水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミパウチ内部に注入され、減容状態がなくなるまでまたはそれ以上に回復され、
   注入後、注入針が当該蓋から取り除かれ、前記弾性パッキンが、注入針の貫通した貫通孔を塞ぎ、
   もってアルミパウチの内部が、飲料水と水素ガスとによって充填されたこと
   を特徴とするアルミパウチに飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチの生成法。
6. アルミパウチを用い、アルミパウチ内に、水素ガスを含有した飲料水を収納することで、飲料水と水素ガスとを充填させるアルミパウチアルミパウチ生成装置において、
   市販のアルミパウチ本体及び当該アルミパウチの飲み口部となるアルミパウチ差込み口部に形成されたねじ溝に係合するねじ溝を備えた蓋からなるアルミパウチ、当該蓋の内部面に係合し、当該蓋の内部に収納される弾性を有する弾性パッキン、当該アルミパウチの外部に、当該アルミパウチの内部に注入される水素ガスを収納した水素ガスボンベ及び当該蓋を貫通可能な注入針と、当該注入針と前記水素ボンベとを連結する連結管と、を備えた水素ガス注入器を備え、さらに
   当該アルミパウチの上部に空気が存在する空間部が形成された状態で、あるいは内部が満杯の状態で飲料水を供給する飲料水供給手段、
   アルミパウチ本体の外面を内部方向に押圧し、内部の飲料水の一部あるいは空間部内の空気を当該アルミパウチ外に排出して、内部を密封状態で容積を減容させる押圧手段、
   当該蓋が、アルミパウチ本体に、当該蓋の内部に収納され、当該蓋の内部面に嵌合係合した弾性パッキンを装着されて、施蓋する施蓋手段、を備え、
   前記注入針が当該蓋を貫通して、当該アルミパウチの内部に差し込まれ、
   水素ガス注入器が水素ガスボンベから水素ガスを、密封状態で減容されたアルミパウチ内部に送給し、
   送給後、注入針が当該蓋から取り除かれ、前記弾性パッキンが、注入針の貫通した貫通孔を塞ぎ、
   もってアルミパウチの内部を、飲料水と水素ガスとによって充填され、アルミパウチ全体が加振することを可能とすること
   を特徴とするアルミパウチに飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチ生成装置。
7. アルミパウチが用いられ、アルミパウチ内に、水素ガスを含有した飲料水を収納することで、アルミパウチに飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチの生成法において、
   市販のアルミパウチ本体及び当該アルミパウチの飲み口部となるアルミパウチ差込み口部に形成されたねじ溝に係合するねじ溝を備えた蓋からなるアルミパウチ、当該アルミパウチ用蓋の内部面に係合し、当該蓋の内部に収納される弾性を有する弾性パッキン、当該アルミパウチ内部の飲料水を吸い出す飲料水吸出し装置、当該アルミパウチ内部に注入される水素ガスを収納した水素ガスボンベ、当該蓋を貫通可能な注入針と、三方切換え弁と、当該注入針及び三方切換え弁を連結する連結管と、当該三方切換え弁及び前記飲料水吸出し装置を連結する連結管と、該三方切換え弁及び前記水素ガスボンベを連結する連結管とを備えた、飲料水吸出し・水素ガス注入器が準備され、
   当該アルミパウチの内部に、満杯の状態で飲料水が供給され、
   アルミパウチ本体の内部の飲料水の一部が三方切換え弁を介して飲料水吸出し装置によって吸引され、当該アルミパウチ外に排出されて、内部が密封状態で減容容積とされ、
   当該蓋が、アルミパウチ本体に、当該蓋の内部に収納され、当該蓋の内部面に係合した弾性パッキンが装着されて、施蓋され、
   前記注入針が当該蓋を貫通して、当該アルミパウチの内部に差し込まれ、
   三方切換え弁が切換えられて水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミパウチ内部に注入され、
   注入後、注入針がアルミパウチ用蓋から取り除かれ、前記弾性パッキンが、注入針の貫通した貫通孔を塞ぎ、
   もってアルミパウチの内部が、飲料水と水素ガスとによって充填されたこと
   を特徴とするアルミパウチに飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチの生成法。
8. アルミパウチを用い、アルミパウチ内に、水素ガスを含有した飲料水を収納することで、飲料水と水素ガスとを充填させるアルミパウチアルミパウチ生成装置において、
   市販のアルミパウチ本体及び当該アルミパウチの飲み口部となるアルミパウチ差込み口部に形成されたねじ溝に係合するねじ溝を備えた蓋からなるアルミパウチ、当該蓋の内部面に係合し、当該蓋の内部に収納される弾性を有する弾性パッキン、当該アルミパウチ内部の飲料水を吸い出す飲料水吸出し装置、当該アルミパウチ内部に注入される水素ガスを収納した水素ガスボンベ、当該蓋を貫通可能な注入針と、三方切換え弁と、当該注入針及び三方切換え弁を連結する連結管と、当該三方切換え弁及び前記飲料水吸出し装置を連結する連結管と、該三方切換え弁及び前記水素ガスボンベを連結する連結管と、を備えた飲料水吸出し・水素ガス注入器を備え、さらに
   当該アルミパウチの内部に、満杯の状態で飲料水を供給する飲料水供給手段、
   アルミパウチ本体の内部の飲料水の一部が三方切換え弁を介して吸引し、当該アルミパウチ外に排出して、内部を密封状態で減容容積とする飲料水吸出し装置、
   当該蓋が、アルミパウチ本体に、当該蓋の内部に収納され、当該蓋の内部面に嵌合係合した弾性パッキンを装着されて、施蓋する施蓋手段、を備え、
   前記注入針が当該蓋を貫通して、当該アルミパウチの内部に差し込まれ、
   三方切換え弁が切換えられて水素ガスボンベから水素ガスが、水素ガス注入器を介して密封で減容状態のアルミパウチ内部に注入され、
   注入後、注入針がアルミパウチ用蓋から取り除かれ、前記弾性パッキンが、注入針の貫通した貫通孔を塞ぎ、
   もってアルミパウチの内部を、飲料水と水素ガスとによって充填すること
   を特徴とするアルミパウチ内に飲料水と水素ガスとを充填させたアルミパウチ生成装置。

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