JP6028182B2 - 水素ガスの密封袋、及び水素ガスの溶解方法 - Google Patents
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Description
本発明は、飲料や化粧水等の液体に水素ガスを充填させる技術に関する。
近年、水やお茶といった飲料に水素ガスを充填した清涼飲料水などが販売されている。これは、液体に充填させた水素ガスを摂取することにより、人間の体内に存在する活性酸素を還元させることを目的としている。
活性酸素は、クエン酸サイクルでＡＴＰ（アデノシン三リン酸）を作り出すときに重要な役割を果たすなど、生命維持に必須であるとともに、体内へ侵入してきた異物を排除する役割も担っていることが判ってきている。しかしながらその一方において、生体内の反応で用いられなかった余剰の活性酸素は通常、細胞内に存在する酵素によって分解されるが、分解しきれなかった分は細胞を損傷させてしまう。その結果、癌や生活習慣病などの疾病、及び老化などを招来する原因となっている。そのため、余分な活性酸素は排除することが健康のためによいと考えられている。
また、活性酸素の還元に水素ガスが用いられているのは、水素の分子量が極めて小さく体内に吸収しやすいこと、及び、水素と活性酸素が反応しても水は発生するに過ぎず、安全性が高いこと等が理由である。
このように、特段の害もなく、病気予防や健康増進につながると考えられる水素水の病理学的な有効性については、非特許文献１〜１０など多くの学術誌等で報告されており、枚挙にいとまがない。
上述のとおり、水素ガスの摂取は、病気予防や健康増進といった有用な効果を奏する反面、水素ガスを液体中に溶解させた後、そのまま高い溶存水素量を維持することは難しい。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）ボトル等のプラスチック容器内に、水素ガスを充填した水を保存した場合には、密封した状態であっても数日間で大部分の水素が抜けてしまい、これを摂取しても高い効能を得えることができない。
この点、特許文献１では、可撓性の外装を有する液体容器に水素分子を溶解させた液体を内包させ、前記液体容器の一部又は全体に対して加圧部材を取り付け、外部から圧力を加えた状態を保つことにより、溶存水素量を維持する方法が提案されている。
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上記特許文献１記載の技術は、気体の溶解度と圧力の比例関係（ヘンリーの法則）に着目して、水素を溶解させた液体を入れた容器に外部から圧力を加えておくことで、液体中の溶存水素量を高い状態に維持しようとしている。
しかしながら、この方法を採用する場合、容器に対して圧力を加えておくための機構が必要になる。また、容器の材料は、この圧力に耐え得るものでなければならないし、外部からの圧力を内部圧力に転化させることのできる可撓性材料である必要がある。さらには、液体を入れておく容器自体について、その密閉性が高い、あるいは気体の透過性が低くないと、外部圧力によって逆に、液体中の水素ガスを外部に漏出又は透過させてしまうおそれがある。
そこで、本発明は、液体中に水素ガスを溶解させると共に、液体中の水素ガスの溶存度を高い状態に維持することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一の観点に係る水素ガスの密封袋は、液体中に投入されることにより、当該液体中に水素ガスを溶解させる密封袋であって、内部に密封充填された水素ガスを外部に透過させられる水素透過性フィルムからなることを特徴とする。
ここで、本発明において、水素ガスが溶解される液体は特に限定されず、水、お茶などの飲料のほか、醤油やソースなどの調味料、化粧水など、各種の液体に用いることができる。
ここで、本発明において、水素ガスが溶解される液体は特に限定されず、水、お茶などの飲料のほか、醤油やソースなどの調味料、化粧水など、各種の液体に用いることができる。
また、上記水素透過性フィルムからなる袋状体は部分的に、上記水素透過性フィルムに比して、水素ガスの透過性が相対的に低い水素非透過性フィルムによって被覆されているものとしてもよい。
また、上記水素透過性フィルムからなる袋状体は、上記水素非透過性フィルムによって全体的に被覆されており、上記水素非透過性フィルムには、上記水素透過性フィルムを介して、内部の水素ガスを外部へ透過させるための透過孔が設けられており、上記透過孔には、開閉自在な蓋が取り付けられているものとしてもよい。
また、本発明の別の観点に係る水素ガスの溶解方法は、液体中に水素ガスを溶解させる方法であって、液体中に、内部に密封充填された水素ガスを外部に透過させられる水素透過性フィルムからなる密封袋を沈水させておくことを特徴とする。
本発明によれば、水素透過性フィルム水素ガスを充填した密封袋を液体中に投入し、沈水させておくだけで、液体中に水素ガスを溶解させると共に、液体中の水素ガスの溶存度を高い状態に維持することができる。
次に、本発明の実施形態に係る密封袋について、図を参照して説明する。
図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る密封袋１は、内部に水素ガス（Ｈ２分子）を密封充填可能な袋状に構成されている。
この密封袋１は、水素ガスが透過可能な樹脂やゴム等の透過性フィルム１１からなる。透過性フィルム１１とは例えば、シリコーンゴム、ＳＢＲ（スチレン-ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン-プロピレンゴム）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ナイロン等である。
図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る密封袋１は、内部に水素ガス（Ｈ２分子）を密封充填可能な袋状に構成されている。
この密封袋１は、水素ガスが透過可能な樹脂やゴム等の透過性フィルム１１からなる。透過性フィルム１１とは例えば、シリコーンゴム、ＳＢＲ（スチレン-ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン-プロピレンゴム）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ナイロン等である。
このような密封袋１は例えば、両端が開口した筒状のフィルムの両端をラミネートして袋状にしたものであり、ラミネートして密封状態とする前に予め水素ガスを充填しておくことで、水素ガスが密封充填された密封袋１が作製される。
この密封袋１は、図３に示されるように、液体中に沈水させて用いられる。
図３の例では、ペットボトル等の容器６内に水などの液体が入れられており、容器６に投入された密封袋１が、この液体中に沈水させられている。
液体中に沈水された密封袋１内の水素ガスは、透過性フィルム１１を透過して液体中に溶解する。これにより、液体中に水素ガスが溶解する。
図３の例では、ペットボトル等の容器６内に水などの液体が入れられており、容器６に投入された密封袋１が、この液体中に沈水させられている。
液体中に沈水された密封袋１内の水素ガスは、透過性フィルム１１を透過して液体中に溶解する。これにより、液体中に水素ガスが溶解する。
また、水素ガスは僅かずつ、透過性フィルム１１を透過して液体中に溶解していく。その結果、液体に一旦溶解した水素ガスが、容器６から外部に漏出あるいは透過しても、密封袋１から水素ガスが常に液体に供給され、長い期間、液体中の水素ガスの溶存度を高い状態に維持することができる。特に、液体たる飲料を引用する際、密封袋１を液体中に沈水させた状態で容器を振れば、非常に高い濃度で水素を体内に取り込むことができる。
また、密封袋１そのものの大きさ、あるいは密封袋１に充填する水素ガスの量に応じて、液体に所望の量の水素ガスを供給することができる。
また、密封袋１そのものの大きさ、あるいは密封袋１に充填する水素ガスの量に応じて、液体に所望の量の水素ガスを供給することができる。
次に、図４及び図５に、本発明の第二の実施形態に係る密封袋２を示す。
本実施形態に係る密封袋２は、第一の実施形態に係る密封袋１と同様に、内部に水素ガスを充填可能な袋状に構成される一方、透過性フィルム２１と、非透過性フィルム２２の二種類のフィルムからなる。
本実施形態に係る密封袋２は、第一の実施形態に係る密封袋１と同様に、内部に水素ガスを充填可能な袋状に構成される一方、透過性フィルム２１と、非透過性フィルム２２の二種類のフィルムからなる。
透過性フィルム２１は第一の実施形態と同様、袋状に構成されたゴムや合成樹脂材料からなり、内部に水素ガスを密封可能に充填することができると共に、水素ガスを外部へ透過させる。
非透過性フィルム２２は、透過性フィルム２１の外側を部分的に被覆している。
この非透過性フィルムは、水素ガスを透過させない、又は、水素ガスの透過性が低い、若しくは、少なくとも透過性フィルム２１に比して、水素ガスの透過性が相対的に低いフィルムである。具体的には、アルミ箔、アルミニウム蒸着膜、酸化アルミニウム蒸着膜又はシリカ蒸着膜を含む積層フィルムなどである。
この非透過性フィルムは、水素ガスを透過させない、又は、水素ガスの透過性が低い、若しくは、少なくとも透過性フィルム２１に比して、水素ガスの透過性が相対的に低いフィルムである。具体的には、アルミ箔、アルミニウム蒸着膜、酸化アルミニウム蒸着膜又はシリカ蒸着膜を含む積層フィルムなどである。
袋状の透過性フィルム２１が、部分的に非透過性フィルム２２によって被覆されていることにより、非透過性フィルム２２が被覆されている箇所からは、水素ガスが透過しない、あるいは透過しにくくなっている。
一方、非透過性フィルム２２によって被覆されることなく、透過性フィルム２１が外部に露出している部分からは、透過性フィルム２１内に充填されていた水素ガスが外部へ透過する。
一方、非透過性フィルム２２によって被覆されることなく、透過性フィルム２１が外部に露出している部分からは、透過性フィルム２１内に充填されていた水素ガスが外部へ透過する。
この水素ガス充填袋を液体中に投入すると、透過性フィルム２１が露出した透過部からのみ、水素ガスが内部から外部へ透過するため、液体中への水素ガスの透過量又は透過スピードを調整することができる。
次に、図６及び図７に、本発明の第三の実施形態に係る密封袋３を示す。
本実施形態に係る密封袋３は、第二の実施形態に係る密封袋２と同様に、水素ガスが透過可能な透過性フィルム３１と、水素ガスが透過しにくい、又は透過しない非透過性フィルム３２とから構成される。その一方、透過性フィルム３１全体が、非透過性フィルム３２によって被覆されており、非透過性フィルム３２の一部に、内側の透過性フィルム３１を露出させ、露出させた透過性フィルム３１を介して内部の水素ガスを外部へ透過させるための透過孔３ａが設けられている。
本実施形態に係る密封袋３は、第二の実施形態に係る密封袋２と同様に、水素ガスが透過可能な透過性フィルム３１と、水素ガスが透過しにくい、又は透過しない非透過性フィルム３２とから構成される。その一方、透過性フィルム３１全体が、非透過性フィルム３２によって被覆されており、非透過性フィルム３２の一部に、内側の透過性フィルム３１を露出させ、露出させた透過性フィルム３１を介して内部の水素ガスを外部へ透過させるための透過孔３ａが設けられている。
透過孔３ａの近傍には、透過孔３ａの周縁の非透過性フィルム３２の表面に開閉自在に接着する蓋３０が取り付けられている。この蓋３０もまた、非透過性フィルム３２と同様の水素ガス非透過性のフィルムからなる。
また、本例における蓋３０は、その内側には接着剤が塗布され、非透過性フィルム３２の表面に接着して透過孔３ａを塞いだり、非透過性フィルム３２の表面から剥離して透過孔３ａを開放したりすることのできるシールとして構成されている。
また、本例における蓋３０は、その内側には接着剤が塗布され、非透過性フィルム３２の表面に接着して透過孔３ａを塞いだり、非透過性フィルム３２の表面から剥離して透過孔３ａを開放したりすることのできるシールとして構成されている。
蓋３０が設けられていることにより、例えば、密封袋３を使用するまでは蓋３０を閉じておいて水素ガスの外部への透過を防ぎ、実際に使用する際に、蓋３０を開けることで、水素ガスを外部へ透過させることができる。そのため、密封袋３の保管時等、内部の水素ガスが外部へ無駄に透過するのを防ぐことができる。
また、蓋３０の開閉量を調整することにより、透過フィルム３１を介して透過する水素ガスの量を制御することができる。
また、蓋３０の開閉量を調整することにより、透過フィルム３１を介して透過する水素ガスの量を制御することができる。
なお、本実施形態では、蓋３０を開閉自在なシールとして構成したが、これに限らず蓋３０は、非透過性フィルム３２と一体的に構成されて透過孔３ａを塞ぐと共に、切り取ることによって透過孔３ａを露出させる構造とすることもできる。
なお、上述した本発明の第二の実施形態に係る密封袋２では、袋状の透過性フィルム２１を部分的に非透過性フィルム２２で被覆する構造としたが、この点に関して、別の実施形態では、図８に示されるように、一端が開口した袋状の透過性フィルム４１と、同様に一端が開口した袋状の非透過性フィルム４２の開口部同士を接合させた密封袋４として構成してもよい。
また同様に、上述した本発明の第三の実施形態に係る密封袋３では、袋状の透過性フィルム３１を全体的に非透過性フィルム３２で被覆する構造としたが、この点に関して、別の実施形態では、図９に示されるように、袋状の非透過性フィルム５２に設けた透過孔５ａのみを透過性フィルム５１で塞ぎ、この透過孔５１ａを蓋によって開閉可能に構成してもよい。
また同様に、上述した本発明の第三の実施形態に係る密封袋３では、袋状の透過性フィルム３１を全体的に非透過性フィルム３２で被覆する構造としたが、この点に関して、別の実施形態では、図９に示されるように、袋状の非透過性フィルム５２に設けた透過孔５ａのみを透過性フィルム５１で塞ぎ、この透過孔５１ａを蓋によって開閉可能に構成してもよい。
また、上述した本発明の第二及び第三の実施形態に係る密封袋２、３では、透過性フィルム２１、３１を部分的、あるいは全体的に非透過性フィルム２２、３２で被覆するものとしたが、非透過性フィルム２２、３２による被覆は、アルミニウム等、水素ガス非透過性の材料の蒸着であってもよい。
また、以上の実施形態では、密封袋１、２、３は、ペットボトルや樹脂製のパウチ等、液体の入った容器内に入れて使われる構造をとっているが、容器の内壁等、容器に一体的に取り付けたり、あるいは容器の内壁の一部を構成させたりすることもできる。
以上のとおり説明した水素ガスの密封袋は、飲料を封入したペットボトル等のボトルに入れて用いるのみならず、缶詰、ポテトチップス等の菓子やレトルト食品、醤油等の調味料などの食品、点滴液や目薬などの医薬品、化粧水などの美容用品などにおいて、これらを封入する袋や容器に入れて用いることができる。このような場面において本発明を応用することで、食品等の鮮度を保ったり、医薬品や美容用品の変質を防いだりすることができるほか、医薬品や美容用品等の効用も高まる。
１ 密封袋
１１ 透過性フィルム
１２ 非透過性フィルム
２ 密封袋
２１ 透過性フィルム
２２ 非透過性フィルム
３ 密封袋
３ａ 透過孔
３０ シール蓋
３１ 透過性フィルム
３２ 非透過性フィルム
４ 密封袋
４１ 透過性フィルム
４２ 非透過性フィルム
５ 密封袋
５ａ 透過孔
５１ 透過性フィルム
５２ 非透過性フィルム
６ 容器
１１ 透過性フィルム
１２ 非透過性フィルム
２ 密封袋
２１ 透過性フィルム
２２ 非透過性フィルム
３ 密封袋
３ａ 透過孔
３０ シール蓋
３１ 透過性フィルム
３２ 非透過性フィルム
４ 密封袋
４１ 透過性フィルム
４２ 非透過性フィルム
５ 密封袋
５ａ 透過孔
５１ 透過性フィルム
５２ 非透過性フィルム
６ 容器
Claims (3)
- 所定の袋又は容器に封入された液体中に投入されることにより、当該液体中に水素ガスを溶解させる密封袋であって、
上記液体が封入される所定の袋又は容器に投入可能なサイズであって、
内部に密封充填された水素ガスを外部に透過させられる水素透過性フィルムからなり、
内部に予め水素ガスが密封充填されている、
ことを特徴とする水素ガスの密封袋。 - 上記所定の袋又は容器内に一体的に取り付けられている、
請求項１記載の水素ガスの密封袋。 - 液体中に水素ガスを溶解させる方法であって、
所定の袋又は容器に封入された液体中に、当該液体が封入される所定の袋又は容器に投入可能なサイズであって、内部に予め密封充填された水素ガスを外部に透過させられる水素透過性フィルムからなる密封袋を沈水させておく、
ことを特徴とする水素ガスの溶解方法。
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