JP6938775B2 - 包装体 - Google Patents

Description

本発明は、微小気泡を生成する包装体に関する。

ナノバブルは、水などの溶媒中に存在するナノサイズ（例えば、粒径１０００ｎｍ以下）の微小気泡であり、通常の気泡とは著しく異なった性質を有する。例えば、ナノバブルは、成長促進効果や抗酸化作用、殺菌作用など、人体に対しても優れた効果が期待されている。

そして、上述したナノバブルの性質を利用して、様々な溶媒にナノバブルを含有させることも検討されている。例えば、化粧液や洗浄剤、薬剤、飲料物などを形成する溶媒にナノバブルを含有させることで、ナノバブルを人体に取り込むことができる。

特開２０１６−１２０９１９号公報

一方で、ナノバブルは、溶媒中に微小気泡として存在するものであるため、溶媒に対する溶存量が時間の経過に伴って低下しうる。このため、例えば、体内にナノバブルを取り込むことを目的とする場合であっても、ナノバブルの溶媒に対する溶存期間が短く溶存量が低下することにより、効率よく取り込むことが困難である、という問題が生じる。

ここで、特許文献１には、ある成分を含有する液体を安定して保持するための包装袋が開示されている。この包装袋は、アルミニウム層を有しており、遮光性、水分遮断性、ガスバリア性を確保して、ある成分が含有された液体を長期保存できるよう構成されている。

しかしながら、上述したような包装袋であっても、ナノバブルが溶媒に含有されている状態のままでは、ナノバブルが減少しうる。つまり、液体と気体の混合物の混合状態を安定して保持することが困難である。このため、必要に応じてナノバブルの溶存量が多い溶媒を得ることが困難である、という問題が生じる。また、ナノバブルに限らず、マイクロバブルなど様々なサイズの微小気泡の溶存量が多い溶媒を得ることが困難である。

以上により、本発明の目的は、上述した課題である、微小気泡の溶存量が多い溶媒を得ることが困難である、ことを解決することができる包装体を提供することにある。

本発明の一形態である包装体は、
複数の物質を収容する内部空間を有する第一収容領域部及び第二収容領域部と、
前記物質が流通可能であり、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを相互に連通させる連通路と、を備え、
前記第一収容領域部及び前記第二収容領域部は、外部からの圧力に応じて内部空間が縮小／拡大するよう構成されており、当該第一収容領域部及び第二収容領域部の内部空間の縮小／拡大に応じて前記物質が前記連通路を流通するよう構成され、
前記連通路は、少なくとも一部の通路の幅が他の箇所よりも狭く形成されている、
という構成をとる。

また、上記包装体では、
前記連通路は、前記第一収容領域部と前記第二収容領域部とにそれぞれ連結する箇所である両端部の間に位置する一部の通路の幅が、当該両端部よりも狭く形成されている、
という構成をとる。

また、上記包装体では、
前記連通路は、当該連通路の両端部からそれぞれ当該連通路の長さ方向の内部側に向かって通路の幅が狭くなるよう構成されている、
という構成をとる。

また、上記包装体では、
前記連通路は、通路の幅が他の箇所よりも狭く形成されている箇所の内壁に角部が形成されている、
という構成をとる。

また、上記包装体では、
前記連通路は、通路の幅が他の箇所よりも狭く形成されている箇所の内壁における相互に向かい合う箇所にそれぞれ角部が形成されている、
という構成をとる。

また、上記包装体では、
前記連通路は、最小の通路の幅が４ｍｍ以下に形成されている、
という構成をとる。

また、本発明の一形態である包装体は、
複数の物質を収容する内部空間を有する第一収容領域部及び第二収容領域部と、
前記物質が流通可能であり、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを相互に連通させる連通路と、を備え、
前記第一収容領域部及び前記第二収容領域部は、外部からの圧力に応じて内部空間が縮小／拡大するよう構成されており、当該第一収容領域部及び第二収容領域部の内部空間の縮小／拡大に応じて前記物質が前記連通路を流通するよう構成され、
前記連通路は、最小の通路の幅が４ｍｍ以下に形成されている、
という構成をとる。

また、上記包装体では、
前記物質のうち、少なくとも１つは気体であり、少なくとも他の１つは気体の気泡を含有可能な液体であり、
前記連通路は、前記物質が流通したときに、液体内で気体を粒径が１０００ｎｍ以下の気泡に微小気泡化させるよう構成されている、
という構成をとる。

また、本発明の一形態である物質混合方法は、
内部空間に複数の物質が収容された第一収容領域部と第二収容領域部とを交互に外部から押圧して、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを交互に縮小／拡大させることにより、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを相互に連通させ少なくとも一部の通路の幅が他の箇所よりも狭く形成されている連通路に前記物質を流通させる、
という構成をとる。

また、本発明の一形態である物質混合方法は、
内部空間に複数の物質が収容された第一収容領域部と第二収容領域部とを交互に外部から押圧して、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを交互に縮小／拡大させることにより、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを相互に連通させ最小の通路の幅が４ｍｍ以下に形成されている連通路に前記物質を流通させる、
という構成をとる。

本発明は、以上のように構成されることにより、微小気泡の溶存量が多い溶媒を得ることができる。

本発明の第１の実施形態における包装体の構成を示す図である。 図１に開示した包装体の連通路のサイズを説明するための図である。 図１に開示した包装体の利用時の様子を示す図である。 図１に開示した包装体の利用時の様子を示す図である。 図１に開示した包装体で発生された微小気泡の計測結果を示す図である。 図１に開示した包装体で発生された微小気泡の計測結果を示す図である。 図１に開示した包装体で発生された微小気泡の計測結果を示す図である。 本発明である包装体の変形例を示す図である。 本発明である包装体の変形例を示す図である。 本発明である包装体の変形例を示す図である。

＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を、図１乃至図４を参照して説明する。図１乃至図２は、包装体の構成を示す図であり、図３乃至図４は包装体の利用時の様子を示す図である。

図１に、本実施形態における包装体１の構成の一例を示す。図１上図は、包装体１の平面図であり、図１下図は図１上図における包装体１を連通路２１が形成されている位置で断面した断面図である。

本実施形態における包装体１は、２枚のシート体が積層された状態で、一部が貼り合わされて構成されている。シート体は、例えば、ポリエチレン製、アルミニウム製など、いかなる材質であってもよい。

具体的に、包装体１は、２枚のシート体の間に、図１上図で示す最外周よりも内側に位置する実線で示す外形の、２つの収容領域部１１，１２と、１つの連通路２１と、を構成する空間を形成するよう、その他の部分が張り合わされて構成されている。つまり、包装体１は、図１下図の断面図に示すように、積層された２枚のシート体が、２つの収容領域部１１，１２と、１つの連通路２１と、を構成する箇所のみ張り合わされておらず、その他の箇所は張り合わされている。なお、２枚のシート体が相互に張り合わされている箇所は、例えば、熱圧着シーラーによって熱圧着されて張り合わされているが、いかなる方法で貼り合わせられていてもよい。

上記２つの収容領域部１１，１２は、第一収容領域部１１及び第二収容領域部１２からなる。これら収容領域部１１，１２の内部空間には、液体と気体とが収容されている。例えば、液体は化粧液であり、気体は水素ガスである。ここで、第一収容領域部１１の内部空間には化粧液、第二収容領域部１２の内部空間には水素ガス、というように、最初は液体と気体とが別々に収容されていてもよく、あるいは、液体と気体とが混在した状態でそれぞれの収容領域部１１，１２に収容されていてもよい。なお、各収容領域部１１，１２の内部空間に収容される物質として、液体と気体を例に挙げているが、異なる種類の液体同士や気体同士であってもよく、ゾルやゲル、さらには、粉末と言った固体であってもよい。なお、これら物質は、後述するように、連通路２１，２２を流通可能な流動性を有する物質である。

また、上記２つの収容領域部１１，１２に収容される液体と気体との比率は、例えば、液体の体積に対して気体が１％〜６０％である。特に、液体の体積に対して気体が１％以上５０％未満であることが望ましい。さらに望ましくは、液体の体積に対して気体が１％以上３０％未満である。

上記１つの連通路２１は、上記第一収容領域部１１の内部空間と上記第二収容領域部１２の内部空間との間を相互に連通させる通路である。このため、連通路２１は、各収容領域部１１，１２に収容されている複数の物質が、各収容領域部１１，１２間を相互に行き来するよう流通可能である。

そして、連通路２１は、両端部が、それぞれ第一収容領域部１１の内部空間と第二収容領域部１２の内部空間とに連結しており、かかる両端部の間に位置する連通路２１の長さ方向の所定箇所に、通路の幅が狭く形成された狭小部を有する。具体的に、まず、連通路２１は、２枚のシート体が貼り合わせられる箇所が、通路の幅を規定する縁となり、相互に対向する内壁を形成している。この相互に対向する内壁がそれぞれ、通路の長さ方向の中央箇所で、通路の幅方向の内部側に突出するよう屈折して形成されている。つまり、連通路２１の中央箇所の相互に向かい合う内壁は、それぞれ角張った角部として形成されている。このように、連通路２１の幅は、両端部から連通路の長さ方向の内部側に向かってそれぞれ狭くなるよう形成されている。なお、本実施形態における連通路２１は、例えば、図２に示す両端部の通路の幅Ｗ１が１０ｍｍであり、狭小部の通路の幅Ｗ２が４ｍｍである。

ここで、上述した第一収容領域部１１と第二収容領域部１２との内部空間は、柔軟性を有する２枚のシート体の間に形成されている空間であるため、外部からの圧力に応じて、内部空間自体が縮小あるいは拡大するよう構成されている。例えば、図３下図の矢印に示すように、第一収容領域部１１が外部から押されて圧力をかけられると、第一収容領域部１１の内部空間が縮小する。すると、図３上図の矢印に示すように、第一収容領域部１１内の物質が、連通路２１を流通して第二収容領域部１２内に流入することとなり、これに応じて、第二収容領域部１２の内部空間が拡大する。その後、図４下図の矢印に示すように、第二収容領域部１２を外部から押して圧力をかけると、当該第二収容領域部１２の内部空間が縮小する。すると、図４上図の矢印に示すように、第二収容領域部１２内に収容されている物質が連通路２１を介して第一収容領域部１１内に流入し、これに応じて、第一収容領域部１１の内部空間が拡大する。

このとき、上述した連通路２１は、物質が流通したときに、液体内の気体を微小気泡化させるよう構成されている。つまり、連通路２１は、まず通路の幅が極めて小さく形成されていることで、液体と気体が混合された物質が流通した際に液体内の気体が微小気泡化される。これに加え、連通路２１は、中央箇所の狭小部が両端部よりも狭く形成されており、さらに、角張って形成されているため、流通した際により効率よく液体内の気体が微小気泡化されることとなる。このとき、生成される微小気泡は、特に、粒径１０００ｎｍ以下のナノサイズのものが多く発生する。

ここで、上述した包装体１を用いて微小気泡を発生させ、かかる微小気泡のサイズと数を計測した結果を図５に示す。この例では、液体と気体が混合された物質を封入した包装体１の第一収容領域部１１及び第二収容領域部１２を交互に押すというバブリング動作を行い、その後、物質内に生成されたナノサイズの微小気泡のサイズと数をレーザ顕微鏡で計測している。具体的に、上記バブリング動作を、１０回、３０回、５０回と行い、それぞれの場合の微小気泡のサイズと数の計測結果を図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに示す。なお、図５においては、横軸が気泡のサイズであり、縦軸が気泡の数である。

上述した計測結果から、１０回のバブリングを行った場合には、図５Ａに示すように、９５．７ｎｍのサイズをピークとして、主に１００ｎｍ前後のナノバブルが１ｍＬあたり１．３×１０^７個生成された。また、３０回のバブリングを行った場合には、図５Ｂに示すように、９１．９ｎｍのサイズをピークとして、主に１００ｎｍ前後のナノバブルが１ｍＬあたり２．４×１０^７個生成された。また、５０回のバブリングを行った場合には、図５Ｃに示すように、１０５．３ｎｍのサイズをピークとして、主に１００ｎｍ前後のナノバブルが１ｍＬあたり４．１×１０^７個生成された。

以上のように、本発明の包装体１では、第一収容領域部１１と第二収容領域部１２に対する外部からの押圧を交互に繰り返すことで、第一収容領域部１１の内部空間と第二収容領域部１２の内部空間とが交互に縮小／拡大されることとなる。すると、第一収容領域部１１の内部空間と第二収容領域部１２の内部空間とに収容された液体と気体の混合物が、連通路２１内で流通を繰り返すこととなり、連通路２１を流通した液体と気体の混合物は、液体内で気体が微小気泡化されることとなる。その結果、微小気泡化された気体を含有した液体を生成することができ、包装体を開けることで、かかる混合物を得ることができる。これにより、発生直後の微小気泡を含有する液体を得ることができるため、微小気泡の溶存量が多い液体を得ることができる。

そして、上述したように、例えば、化粧液と水素とを混合することで、水素の微小気泡の溶存量が多い化粧品を得ることができる。なお、本発明の包装体では、いかなる物質を混合するために用いてもよい。例えば、洗浄剤、薬剤、飲料物といった液体と、酸素や水素などの気体と、を混合することに利用してもよい。これにより、酸素や水素のナノバブルが発生して含有された直後の混合物を得ることができ、かかる混合物を利用することで、ナノバブルによる成長促進効果や抗酸化作用、殺菌作用など、人体などの生物に対して優れた効果を期待することができる。なお、混合する物質は、液体同士や気体同士であってもよい。これにより、生成直後で効果のある混合物を得ることができる。

なお、上述した２つの収容領域部１１，１２内で、混合前では異なる物質が混合されることなく収容されていることが望ましい場合には、各収容領域部１１，１２内にそれぞれ別々に物質を収容した状態で、連通路２１をクリップなどで挟んで塞いでおいてもよい。そして、物質の混合が必要なときに、連通路２１を挟んだ状態を解除して、上述したように物質の混合を行ってもよい。なお、連通路２１を塞ぐ方法は、いかなる方法で行ってもよい。

＜変形例＞
次に、本発明の変形例を説明する。まず、上記では連通路２１の中央箇所に内壁が屈折した狭小部を形成しているが、かかる狭小部は連通路２１の長さ方向のいかなる場所に形成されていてもよい。例えば、各収容領域部１１，１２との連結箇所である連通路２１のいずれかの端部に形成されていてもよい。

また、連通路２１には、内壁が屈折した箇所を複数設けてもよい。また、必ずしも相互に向かい合う各内壁の長さ方向の同一箇所に屈折箇所を設けることに限定されず、いかなる場所に屈折箇所を設けてもよい。さらには、狭小部は、必ずしも角張った屈折形状に形成されることに限定されず、内壁が曲線で曲折した箇所によって狭小部が形成されてもよい。

また、図６に示すように、包装体１の連通路２１は、内壁が屈折しておらず、直線形状に形成されていてもよい。このとき、連通路の幅は、４ｍｍ以下に形成すると望ましい。このように連通路２１を極めて小さく形成することで、当該連通路２１を液体と気体が混合された物質が流通すると、液体内の気体が微小気泡化されることとなり、特に、粒径１０００ｎｍ以下のナノサイズの気泡が多く発生することとなる。

また、図７に示すように、包装体１は、さらに多くの収容領域部を備えてもよい。具体的に、図７に示す包装体１は、第一収容領域部１１及び第二収容領域部１２の他に、第三収容領域部１３を備えている。これに伴い、第三収容領域部１３と第一収容領域部１１とを連結する連通路２２をさらに備えている。

そして、各収容領域部１１，１２，１３には、予めそれぞれ異なる物質が収容されている。例えば、第一収容領域部１１には液体が収容され、第二収容領域部１２と第三収容領域部１３には、それぞれ異なる気体が収容される。

以上のような構成において、各収容領域部１１，１２，１３に対する押圧を繰り返すことで、各収容領域部１１，１２，１３内の物質を混合させることができる。例えば、まず、第二収容領域部１２を押圧することで、第二収容領域部１２内の物質が連通路２１を介して第一収容領域部１１に流通し、第一収容領域部１１内の物質が連通路２２を介して第三収容領域部１３内に流通する。また、第三収容領域部１３を押圧することで、第三収容領域部１３内の物質が連通路２２を介して第一収容領域部１１に流通し、第一収容領域部１１内の物質が連通路２１を介して第二収容領域部１２内に流通する。そして、上述した各収容領域部の押圧を繰り返すことで、内部に収容された液体と気体の混合物が各連通路内で流通を繰り返すこととなり、液体内で気体が微小気泡化されることとなる。

なお、図７の例では、第二収容領域部１２と第三収容領域部１３との間には連通路を設けていないが、これら収容領域部１２，１３間に連通路を設けてもよい。また、図７の例では、収容領域部１１，１２，１３を３つ設けた例を説明したが、さらに多くの収容領域部を設けてもよい。この場合、全ての収容領域部間に連通路を設けてもよく、特定の収容領域部間のみに連通路を設けてもよい。

また、上記では、一対の収容領域部１１，１２間に１つ連通路を備えた構成を示したが、本発明の包装体１は、一対の収容領域部１１，１２間に、複数の連通路２１を備えていてもよい。かかる構成であっても、収容領域部１１，１２間を連通路２１を介して物質を流通させることができ、物質を混合させたり、液体内に気体の微小気泡を含有させることもできる。

また、上記では、２枚のシート体を貼り合わせて包装体１を構成する場合を例示したが、包装体１はいかなる構造であってもよい。例えば、上記各収容領域部を容器で構成し、上記連通路をチューブや貫通孔で構成してもよい。

また、上記では２つの収容領域部１１，１２が直接連通している場合を例示したが、図８に示すように、第一収容領域部１１と第二収容領域部１２との間に中間収容領域部１５（第三収容領域部）を設けてもよい。そして、第一収容領域部１１と中間収容領域部１５とを連通させる１つ又は複数の第一連通路２３と、第二収容領域部１２と中間収容領域部１５とを連通させる１つ又は複数の第二連通路２４と、を備えている。かかる構成では、両端の第一収容領域部１１と第二収容領域部１２だけを押圧することで、物質が中間収容領域部１５を介して各連通路２３，２４を流通し、より効率よく微小気泡を生成することができる。

なお、上述した変形例における包装袋１においても、連通路の形状は図示したものに限定されず、いかなる形状であってもよい。

ここで、上述した包装体１自体を、水溶性の素材で形成してもよく、その場合、包装体１内に収容される物質、例えば収容される液体を、包装体１を溶解させない物質としてもよい。例えば、包装体１に収容される物質は、水あるいは水含有物以外のものとするとよい。これにより、例えば、包装体１内に、当該包装体１を溶解させない液体洗剤と所定の気体とを収容して混合することで、液体洗剤に気体の微小気泡が含有された混合物を得ることができる。そして、微小気泡を発生させた状態で包装体１自体を洗濯機に投入することで、包装体１が洗濯機内の洗浄水で溶解し、微小気泡が含有された状態の液体洗剤を洗濯機内の洗浄水に投入することができる。これにより、洗濯物に対するナノバブルによる殺菌作用などの効果を期待することができる。なお、包装体１は、必ずしも水溶性であることに限定されず、水以外の液体など特定の物質で溶解される素材で形成されてもよく、その場合には、包装体１の内部に収容される物質は、包装体１が溶解される特定の物質以外のものとするとよい。

以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

１ 包装体
１１ 第一収容領域部
１２ 第二収容領域部
１３ 第三収容領域部
１４ 中間領域
１５ 中間収容領域部
２１〜２４ 連通路

Claims (8)

1. 複数の物質を収容する内部空間を有する第一収容領域部及び第二収容領域部と、
   前記物質が流通可能であり、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを相互に連通させる連通路と、を備え、
   前記第一収容領域部及び前記第二収容領域部は、外部からの圧力に応じて内部空間が縮小／拡大するよう構成されており、当該第一収容領域部及び第二収容領域部の内部空間の縮小／拡大に応じて前記物質が前記連通路を流通するよう構成され、
   前記連通路は、前記第一収容領域部と前記第二収容領域部とにそれぞれ連結する箇所である両端部の間に位置する一部の通路の幅が、当該両端部よりも狭く形成されている、
   包装体。
2. 請求項１に記載の包装体であって、
   前記連通路は、当該連通路の両端部からそれぞれ当該連通路の長さ方向の内部側に向かって通路の幅が狭くなるよう構成されている、
   包装体。
3. 複数の物質を収容する内部空間を有する第一収容領域部及び第二収容領域部と、
   前記物質が流通可能であり、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを相互に連通させる連通路と、を備え、
   前記第一収容領域部及び前記第二収容領域部は、外部からの圧力に応じて内部空間が縮小／拡大するよう構成されており、当該第一収容領域部及び第二収容領域部の内部空間の縮小／拡大に応じて前記物質が前記連通路を流通するよう構成され、
   前記連通路は、少なくとも一部の通路の幅が他の箇所よりも狭く形成されており、当該通路の幅が他の箇所よりも狭く形成されている箇所の内壁に角部が形成されている、
   包装体。
4. 請求項３に記載の包装体であって、
   前記連通路は、通路の幅が他の箇所よりも狭く形成されている箇所の内壁における相互に向かい合う箇所にそれぞれ角部が形成されている、
   包装体。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の包装体であって、
   前記連通路は、最小の通路の幅が４ｍｍ以下に形成されている、
   包装体。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の包装体であって、
   前記物質のうち、少なくとも１つは気体であり、少なくとも他の１つは気体の気泡を含有可能な液体であり、
   前記連通路は、前記物質が流通したときに、液体内で気体を粒径が１０００ｎｍ以下の気泡に微小気泡化させるよう構成されている、
   包装体。
7. 内部空間に複数の物質が収容された第一収容領域部と第二収容領域部とを交互に外部から押圧して、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを交互に縮小／拡大させることにより、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを相互に連通させ前記第一収容領域部と前記第二収容領域部とにそれぞれ連結する箇所である両端部の間に位置する一部の通路の幅が当該両端部よりも狭く形成されている連通路に、前記物質を流通させる、
   物質混合方法。
8. 内部空間に複数の物質が収容された第一収容領域部と第二収容領域部とを交互に外部から押圧して、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを交互に縮小／拡大させることにより、前記第一収容領域部の内部空間と前記第二収容領域部の内部空間とを相互に連通させ少なくとも一部の通路の幅が他の箇所よりも狭く形成されている連通路であって、当該通路の幅が他の箇所よりも狭く形成されている箇所の内壁に角部が形成されている前記連通路に、前記物質を流通させる、
   物質混合方法。

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