WO2012056923A1 - 生体適用液への選択的水素添加器具 - Google Patents

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WO2012056923A1
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hydrogen
water
gas
application liquid
biological application
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PCT/JP2011/073807
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文武 佐藤
瀬尾　知樹
亮介 黒川
文平 佐藤
内藤　達也
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ミズ株式会社
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    • C01B3/08—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents with metals
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • the present invention relates to a selective hydrogenation device for a biological application liquid.
  • the hydrogen generating agent When trying to obtain a hydrogen-containing biological application liquid using a hydrogen generating agent, the hydrogen generating agent often changes the characteristics of the biological application liquid when hydrogen molecules are dissolved in the biological application liquid.
  • the hydrogen generating agent is metallic magnesium
  • magnesium ions are eluted in the biological application liquid and the pH is inclined to the alkali side according to the following formulas (1) and (2).
  • a hydrogen generation system that contains a hydrogen generating agent such as metallic aluminum or metallic magnesium as an essential component that releases hydrogen gas but does not allow water to substantially flow in and / or releases hydrogen gas but does not cause water to flow substantially.
  • the hydrogen gas generated from the hydrogen bubble-forming body is generated by reacting the hydrogen generating agent and the water for generation in the hydrogen bubble-forming body while being accommodated in the hydrogen bubble-forming body having a gas-liquid separation portion.
  • the problem is solved by dissolving hydrogen in the biological application liquid without causing the generation water used in the reaction to flow out substantially into the biological application liquid.
  • the problem is solved by sending hydrogen gas to the gas phase section of the sealed container containing the bioapplied liquid to obtain a hydrogen-containing bioapplied liquid.
  • the high-pressure, high-concentration hydrogen gas in a gas phase is dissolved in the biological application liquid by shaking the sealed container to obtain a high-concentration or supersaturated hydrogen-containing biological application liquid.
  • a hydrogen-containing biological application liquid can be obtained without changing the characteristics of the biological application liquid.
  • a high-concentration hydrogen beverage can be easily produced without changing the flavor of any beverage regardless of the location such as home, workplace, city street, or storefront.
  • the biological application liquid is a liquid that is applied to a living body such as water or an aqueous solution that is a target in which hydrogen is dissolved using the present invention.
  • the biological application liquid includes drinks such as soft drinks, tea and coffee in addition to water.
  • the hydrogen-containing biological application liquid obtained by dissolving hydrogen in the biological application liquid is applied to the living body through inhalation (spraying), drinking, injection, and the like, but is not limited thereto.
  • the action component of the hydrogen-containing bioapplication liquid and the high-concentration or supersaturated hydrogen-containing bioapplication liquid is hydrogen, and its action is mainly related to the suppression of oxidative stress, but is not limited thereto.
  • the hydrogen generator is a substance that generates hydrogen.
  • Substances that generate hydrogen by contact with water such as metals having a higher ionization tendency than hydrogen and hydrogenated compounds containing hydrogenated metals, are included in the hydrogen generating agent.
  • metallic calcium, calcium hydride, metallic magnesium, magnesium hydride and the like are preferably used.
  • metals (iron, aluminum, nickel, cobalt, etc.) having a higher ionization tendency than hydrogen as a food additive are also preferably used.
  • metal aluminum is preferably used from the viewpoint of aesthetics, cost, and safety in handling.
  • the generation water is a liquid that generates hydrogen gas in a hydrogen bubble forming body through contact with a hydrogen generating agent.
  • generation water includes, but is not limited to, tap water, purified water, ion exchange water, purified water, pure water, RO water, and the like.
  • the above-described biological application liquid itself can be used as water for generation. Any liquid containing water can be used as the water for generation of the present invention regardless of the content, hardness, and liquidity.
  • the hydrogen bubble forming body of the present invention isolates the hydrogen generation system from the biological application liquid, and delivers the hydrogen gas generated in the hydrogen bubble forming body to the biological application liquid via the gas-liquid separation part of the hydrogen bubble forming body. It is characterized by.
  • the device of the present invention including the hydrogen bubble forming body can be accommodated in the sealed container as a device separate from the sealed container in which it is accommodated, or as a structure part incorporated in the sealed container.
  • Such a gas-liquid separation unit includes, for example, a valve (including a check valve and a ball valve), a gas permeable membrane (including an anion exchange membrane and a cation exchange membrane), etc. as a part and material, thereby producing a hydrogen generation system.
  • a valve including a check valve and a ball valve
  • a gas permeable membrane including an anion exchange membrane and a cation exchange membrane
  • the hydrogen gas generated by the contact reaction between the water and the generation water is released, and the generation water is not substantially discharged and / or the biological application liquid is not substantially flown.
  • the material cloth, paper, plastic, rubber, ceramic, etc.
  • the gas-liquid separation part has a gas permeable membrane that is hardly permeable or impermeable to water and permeable to hydrogen gas.
  • the instrument of the present invention is an openable / closable part in which the gas-liquid separation part or part of the hydrogen bubble forming body can be opened and closed, and a hydrogen generation system and water for generation are introduced into the hydrogen bubble forming body from the openable / closable part.
  • a hydrogen generation system and water for generation are introduced into the hydrogen bubble forming body from the openable / closable part.
  • the heat treatment of the hydrogen generating system or of the hydrogen generating agent is intended to suppress an increase in reaction heat accompanying the formation of hydrogen generating agent particles for promoting the hydrogen generating reaction.
  • a hydrogen generating system or a hydrogen generating agent thereof with a coating material, tableting or solidifying the hydrogen generating system or a hydrogen generating agent thereof, or a by-product accompanying a hydrogen generating reaction.
  • Such treatment includes the formation of a refractory layer through the production of.
  • the covering material increases the efficiency of the hydrogen generation reaction by keeping the hydrogen generation systems in close proximity to each other, and prevents the heat of reaction during the hydrogen generation reaction from directly transferring to the gas permeable membrane of the gas-liquid separation unit.
  • the gas permeable membrane is prevented from being deteriorated and altered, and further, when the hydrogen generating system has a pH adjuster, alteration of the gas permeable membrane due to its acidity or alkalinity is prevented.
  • One characteristic of the coating material is that it allows hydrogen gas and water to permeate but does not allow the hydrogen generator and its reaction residue to permeate. Therefore, it is desirable that the pore size of the covering material is 1000 ⁇ m or less, preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or less, and particularly preferably 50 ⁇ m or less.
  • tableting or solidification means the balance between the efficiency of the hydrogen generation reaction of the hydrogen generation system or of the hydrogen generating agent and the suppression of the heat of reaction by using compression formation (tabletting) or appropriate excipients.
  • the goal is to optimize. Even when a metal is used as the hydrogen generating agent, the metal particles of the metal are tableted or solidified by the above-described method or the like as compared with the case where a metal piece of the metal is cut into an appropriate size. Thus, the reaction heat can be suppressed while increasing the surface area contributing to the hydrogen generation reaction.
  • a tableting pressure that secures voids between particles and increases the surface area and is not easily deformed that is, but not limited to, for example, tableting pressure It is desirable to solidify at 0.1 kN to 100 kN, preferably 0.3 kN to 50 kN, more preferably 0.5 kN to 20 kN, and even more preferably 0.5 kN to 10 kN. Moreover, such a tablet or solid agent may be further retained in the coating material.
  • the formation of the refractory layer through the generation of by-products accompanying the hydrogen generation reaction is not limited to this, but for example, hydrogen generation including metallic aluminum as a hydrogen generating agent and calcium oxide or calcium hydroxide as a pH adjusting agent.
  • hydrogen generation including metallic aluminum as a hydrogen generating agent and calcium oxide or calcium hydroxide as a pH adjusting agent.
  • the possibility of heat generation of metallic aluminum which may still remain after the hydrogen generation reaction is included through the fire resistance of the alumina cement which is the reaction product.
  • the heat treatment for the hydrogen bubble forming body means that the hydrogen bubble forming body is cooled by the biological application liquid by buffering the direct contact between the hydrogen bubble forming body and the biological application liquid outside the hydrogen bubble forming body.
  • An object of the present invention is to smoothly advance the hydrogen generation reaction in the hydrogen bubble forming body by suppressing the generation.
  • Such heat insulation treatment is not limited to this, but the outer wall of the hydrogen bubble forming body is given a thickness, or the periphery of the hydrogen bubble forming body is covered with an outer shell, and if necessary, the hydrogen bubble forming body and the outer For example, an appropriate air layer is provided between the shells to prevent direct transfer of water temperature.
  • the thickness of the hydrogen bubble forming body is 0.1 mm or more, preferably 0.5 mm or more, more preferably 1 mm or more.
  • the air layer provided between the hydrogen bubble forming body and the outer shell is not limited to this, and the distance between them is 0.1 mm or more, preferably 0.5 mm or more, more preferably 1 mm or more. It is desirable that
  • the biological application liquid that comes into contact with the hydrogen bubble forming body having the same
  • the reaction rate of the hydrogen generation reaction varies greatly depending on the water temperature. That is, when the water temperature of the biological application liquid is 4 ° C., the hydrogen generation reaction is considerably slower than when the water temperature is 20 ° C. However, conversely, when the water temperature of the biological application liquid is 4 ° C.
  • the temperature of the hydrogen bubble forming body is appropriately maintained by covering the periphery of the hydrogen bubble forming body with an outer shell and providing an appropriate air layer, the hydrogen generation reaction is quicker than when the temperature is not maintained.
  • the present invention it is preferable to perform a heat treatment on the hydrogen bubble forming body in order to reduce the time until the biological application liquid contains a sufficient amount of hydrogen molecules.
  • the hydrogen generation system includes an exothermic promoter for promoting the hydrogen generation reaction.
  • the heat of hydration when calcium oxide is hydrated in the water for generation to produce calcium hydroxide is determined by aluminum and calcium hydroxide. It can be used for hydrogen generation reaction.
  • calcium oxide is a pH adjuster and also functions as a heat generation accelerator. Therefore, even in a hydrogen generation system containing aluminum as a hydrogen generator and calcium hydroxide as a pH adjuster, it is preferable to further contain calcium oxide as a heat generation accelerator.
  • another embodiment of the present invention includes, for example, providing a valve in the gas-liquid separation unit to prevent the biological application liquid from flowing into the hydrogen bubble forming body. By doing so, water flowing into the hydrogen bubble forming body is prevented from flowing out again into the biological application liquid during shaking, and the hydrogen gas formed in the hydrogen bubble forming body is released into the biological application liquid.
  • the valve provided in the gas-liquid separation unit separates the inside and the outside of the hydrogen bubble forming body, and the gas of hydrogen gas generated inside the hydrogen bubble forming body by the reaction of the hydrogen generation system and the water for generation.
  • the biological application liquid outside the hydrogen bubble forming body is not substantially allowed to flow into the hydrogen bubble forming body except when the gas is exhausted.
  • FIG. 1 shows an example of a gas-liquid separation unit using such an open / close valve.
  • the gas-liquid separator is composed of an open / close valve (a) and a plastic concave part (b) to which the valve is combined.
  • the open / close valve one shaft portion (a-2) extends from the head portion (a-1) on the shade, and a ring-shaped protrusion (a-3) surrounding the shaft portion is provided in the middle of the shaft portion.
  • the concave part further has three fan-shaped holes (b-2) so as to surround the central hole (b-1) opened at the center of the bottom surface, while the peripheral part of the bottom surface has a concave part.
  • An edge (b-3) is left that hooks the head of the valve.
  • the bottom surface has an area just enough to accommodate the valve head (a-1).
  • the bottom hole (b-1 ) Passes through the valve shaft (a-2), but the ring-shaped protrusion (a-3) surrounding the shaft portion cannot pass easily due to its size.
  • a ring-shaped protrusion (see FIG. 2) surrounding the valve shaft by pulling the shaft (a-2) that has passed through the central hole (b-1) opened at the center of the bottom surface of the concave part from below. Since a-3) passes through the hole (b-1) on the bottom surface while being deformed, the valve (a) and the concave part (b) can be combined.
  • the hydrogen generation system As a guideline for the amount of water used for generation, after introducing the water for generation into the hydrogen bubble forming body containing the hydrogen generation system, the hydrogen generation system (if the hydrogen generation system is covered with a coating material, etc. When the material) is removed, the amount of water for generation remaining in the hydrogen bubble forming body is desirably 10 cc or less, preferably 5 cc or less, more preferably 3 cc or less, and particularly preferably 1 cc or less.
  • water-absorbing beads, ion-exchange resins dry ion-exchange resins as described later have higher water absorption and are more preferable
  • water-absorbing paper hyaluronic acid
  • polyacrylic It is desirable that a water-absorbing substance or material such as an acid is contained in the hydrogen bubble forming body or a coating material described later.
  • a part or all of the hydrogen bubble forming body can be constituted by such a gas-liquid separator.
  • the material other than the gas-liquid separation part provided in the hydrogen bubble forming body is desirably a material that hardly permeates water and is less corroded by water, such as a synthetic resin such as an acrylic resin.
  • water is allowed to flow into the hydrogen bubble forming body but water is not flowed out from the hydrogen bubble forming body, that is, irreversible control of water inflow / outflow is performed. It includes providing a gas permeable membrane.
  • a hydrogen-containing biological application liquid production apparatus having such a gas-liquid separation part into contact with the biological application liquid, a part of the biological application liquid flows into the hydrogen bubble forming body through the gas-liquid separation part.
  • the bioapplied fluid that has flowed in reacts with the hydrogen generation system in the hydrogen bubble forming body to generate hydrogen gas as generation water.
  • the generated hydrogen gas is released from the gas-liquid separator to the biological application liquid, but is blocked by the gas permeable membrane, and the generation water does not flow out to the biological application liquid.
  • the average particle size of the hydrogen generator such as metallic aluminum or metallic magnesium of the present invention is desirably a particle size that does not pass outside the coating material and that can also increase the activity due to the particle formation.
  • the average particle size of the hydrogen generator is desirably 3000 ⁇ m or less, preferably 1000 ⁇ m or less, more preferably 500 ⁇ m or less, and particularly preferably 250 ⁇ m or less.
  • it is desirable that 50% or more of the average particle diameter is 1 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, more preferably 150 ⁇ m or more.
  • the hydrogen generation system of the present invention may contain an agent that accelerates the hydrogen generation reaction, such as a sequestering agent and a pH adjuster, in addition to the hydrogen generator.
  • Such sequestering agents include substances that dissolve in water at all or hardly and produce substances having the property of adsorbing metal ions inside the hydrogen bubble former or coating.
  • An insoluble or hardly soluble sequestering agent such as a cation exchange resin is preferably used.
  • hydrogen containing an acidic cation exchange resin having a sulfonic acid group as an exchange group or an acidic cation exchange resin having a carboxylic acid group as an exchange group which releases a hydrogen ion (H + ) along with the adsorption of a metal ion.
  • An ionic cation exchange resin is more preferred because it also serves as a pH adjuster.
  • the pH adjuster of the present invention supplies hydroxide ions (H + ) by supplying hydrogen ions (H + ) such as citric acid, adipic acid, malic acid, acetic acid, succinic acid, gluconic acid, lactic acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, and sulfuric acid.
  • H + hydrogen ions
  • an amphoteric metal such as aluminum or zinc
  • an alkali agent such as calcium hydroxide, calcium oxide, or anion exchange resin can be used in addition to an acid.
  • alkaline agents that are food additives such as calcium hydroxide (slaked lime), quick lime (calcium oxide), calcined calcium, magnesium oxide, magnesium hydroxide, an anion exchange resin are preferably used.
  • the hydrogen generation reaction accelerator that reacts with a metal that has a higher ionization tendency than hydrogen, which is a food additive such as aluminum, generates a hardly soluble substance, and suppresses re-elution of the metal ion of the metal after the hydrogen generation reaction. It is suitable for the purpose of the present invention to not substantially change the properties of the application liquid.
  • the pH adjuster contained in the hydrogen generating system such as an appropriate acid or alkali agent has a low hydration number and water content. That is, in terms of the hydration number, it is desirable to be a trihydrate or less, preferably a dihydrate or less, more preferably a monohydrate or less, particularly preferably an anhydrate or an anhydride. In terms of water content, it is desirable that the water content is 40% by weight or less, preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and particularly preferably 15% by weight or less.
  • the high-concentration hydrogen-containing bioapplication liquid includes a hydrogen-containing bioapplication liquid having a dissolved hydrogen concentration of 0.01 ppm or more, preferably 0.1 ppm or more, more preferably 1.0 ppm or more.
  • the supersaturated hydrogen-containing bioapplication liquid includes a dissolved hydrogen concentration that is higher than the solubility at room temperature and normal pressure, and is 1.6 ppm or more, 2.0 ppm or more, 3.0 ppm or more, 4.0 ppm or more, or 5.
  • High-concentration hydrogen-containing bioapplication liquids of 0 ppm or more, 6.0 ppm or more, 7.0 ppm or more, 8.0 ppm or more, 9.0 ppm or more, 10.0 ppm or more are included.
  • a selective hydrogenation device for a bioapplied liquid in which the hydrogen generation system of the present invention is housed in a hydrogen bubble forming body is a container that contains the bioapplied liquid, the bioapplied liquid, the container air layer, or the container Can be installed outside.
  • the container is preferably a closed container.
  • the hydrogen gas generated by the reaction of the hydrogen generation system and the water for generation in the hydrogen bubble forming body is transferred to the sealed container that stores the biological application liquid through the gas-liquid separation part of the hydrogen bubble forming body. As it is released, it forms a high pressure, high concentration hydrogen gas phase. Note that even when the selective hydrogenation device for the biological application liquid of the present invention is installed in the biological application liquid, most of the generated hydrogen molecules do not dissolve in the biological application liquid. Applicants have found that they are moving to.
  • the hydrogen generating agent is contained in the hydrogen bubble forming body and stored in the living body application liquid as compared with the case where the hydrogen generating agent is put into the living body applying liquid without being stored in the hydrogen bubble forming body.
  • the applicant has found that the amount of hydrogen dissolved in the biological application liquid immediately after the addition is further reduced.
  • the hydrogen bubble former acts as a kind of stopper against hydrogen gas, so the hydrogen molecules do not form as hydrogen gas bubbles until they gather together in the vicinity of the inner wall of the gas-liquid separation part. Released from the gas-liquid separator. In other words, when released into the biological application liquid, the hydrogen molecules are released as hydrogen gas bubbles already having a certain size.
  • the device for selectively adding hydrogen to a biological application liquid of the present invention is installed in a sealed container containing the biological application liquid and the container is laid down and left as it is for a while, a hydrogen bubble forming body is generated. While the hydrogen gas intermittently releases hydrogen bubbles from the gas-liquid separation unit, the volume of the hydrogen gas phase is gradually increased. In other words, since the bubble size of the released hydrogen gas is large, it rises in water and quickly moves to the gas phase of the sealed container.
  • the present inventors in various places including homes, workplaces, streets, stores, etc., at the occasion of consumers trying to obtain a high concentration hydrogen-containing biological application liquid at the time of use, drinking water, tea and coffee Rather than directly dissolving hydrogen molecules in the biological application liquid in a closed container containing a biological application liquid containing beverages, first, a hydrogen gas phase is formed in the closed container using hydrogen gas having a relatively large bubble size. At the same time, it has been discovered that it is desirable to recover the gaseous hydrogen gas by increasing the internal pressure of the container and then shaking the sealed container as necessary.
  • the gas permeable membrane or valve used in the gas-liquid separation part has an average bubble diameter of hydrogen gas bubbles generated within 10 minutes when the instrument of the present invention having the gas-liquid separation part is installed in purified water.
  • it is 0.1 mm or more, preferably 0.3 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and particularly preferably 1.0 mm or more. desirable.
  • the hydrogen generator which is metallic magnesium
  • the dissolved hydrogen in the biological application liquid after 10 minutes has elapsed. Even though the concentration is increased to about 0.7 ppm, even if the sealed container is shaken after that, the dissolved hydrogen concentration only increases to about 0.9 ppm (about 1.3 times).
  • the dissolved hydrogen concentration of the biological application liquid after 10 minutes is only 0.
  • the concentration of dissolved hydrogen increases to about 3.0 ppm (about 15 times) by shaking the sealed container after that.
  • the selective hydrogenation device for the biological application liquid containing the hydrogen generation system of the present invention in the hydrogen bubble forming body is stored in a sealed container.
  • the sealed container of the present invention includes a container that is devised so that the contents of the container are not exposed to the atmosphere.
  • Containers with lids such as plastic bottles with caps and aluminum bottles are included in hermetically sealed containers. It is desirable that the sealed container has a portable form and capacity so that a person can easily hold it in his / her hand.
  • a closed container having a capacity of 2 L or less, preferably 1 L or less, particularly preferably 0.5 L or less is desirable, but not limited thereto.
  • a preferable material for the sealed container is a container having low hydrogen permeability. The lower the hydrogen permeability, the less the generated hydrogen escapes out of the container system.
  • the hydrogen permeability of the sealed container is measured as follows. That is, referring to the method described in Japanese Patent Application No. 2009-221567, hydrogen dissolved water that stably maintains a substantially saturated concentration (1.6 ppm at 20 ° C. and 1 atm) is 20% of the internal volume of the sealed container to be measured.
  • the closed container filled with clean water such as activated carbon treated with Fujisawa city tap water passed through an activated carbon column
  • a sealed container having a dissolved hydrogen concentration of 1000 ppb or less, preferably 500 ppb or less, more preferably 100 ppb or less, particularly preferably 10 ppb or less is a container having low hydrogen permeability of the present invention. included.
  • the sealed container has a pressure resistance capable of withstanding an increase in internal pressure due to hydrogen generation. It is desirable that the pressure vessel be capable of withstanding an internal pressure of 0.11 MPa in absolute pressure, preferably 0.4 MPa, more preferably 0.5 MPa, and particularly preferably 0.8 MPa. A plastic bottle for carbonated beverages is preferably used. It is desirable that the sealed container is provided with a mechanism (vent slot) for releasing pressure in the middle of opening the cap so that it can be safely opened.
  • shaking refers to replacing a dissolved gas such as dissolved oxygen in a biological application liquid with hydrogen gas while bringing the biological application liquid in the sealed container into contact with hydrogen in a gas phase by giving a physical impact to the sealed container. That is.
  • the shaking of the present invention includes artificial shaking using a machine as well as natural shaking using a hand. Shaking with a shaker, stirrer, ultrasonic generator, etc. is included in such artificial shaking.
  • 1 minute has passed since the selective hydrogenation device of the present invention was installed in the sealed container, preferably 2 minutes later. More preferably, after 4 minutes have passed, more preferably after 8 minutes, and particularly preferably after 10 minutes, it is desirable to start shaking.
  • Examples of typical natural shaking according to the present invention are as follows.
  • a Japanese male in his thirties with an average physique holds the abdomen of the sealed container well and moves the wrist only, so that the cap draws a semicircular arc above the wrist at a rate of 2 round-trips / second.
  • Shake 120 times Further, the shaking time is 5 seconds or more, preferably 10 seconds or more, more preferably 15 seconds or more, more preferably 30 seconds by natural shaking in order to promote the dissolution of high-pressure and high-concentration hydrogen gas in the biological application liquid. The above is desirable.
  • the dissolved hydrogen concentration of the biological application liquid is more than twice the dissolved hydrogen concentration before shaking. Is preferably 3 times or more, more preferably 4 times or more, 5 times or more, 6 times or more, 7 times or more, 8 times or more, 9 times or more, more preferably 10 times or more. Shaking that is more than doubled.
  • the internal pressure of the sealed container before shaking be in the state of atmospheric pressure or higher in order to obtain a higher concentration of hydrogen-containing biological application liquid such as a supersaturated hydrogen-containing biological application liquid of 1.6 ppm or higher. is there.
  • the solubility of hydrogen molecules in biological fluids increases as the internal pressure of the generated hydrogen molecules loaded on the sealed container increases, and over time, exceeds the solubility at normal temperature and normal pressure.
  • the reason why the sealed container having a hydrogen generation system is allowed to stand for a certain period of time in the examples described later is to pressurize the sealed container from the inside with the generated hydrogen gas, and further, the sealed container is shaken appropriately under pressure. This is because the dissolution of the hydrogen molecules in the hydrogen-containing biological application liquid can be further promoted.
  • the state in which the component composition of the biological application liquid is not substantially changed is not limited to this, but the total hardness, the metal ion concentration relating to the metal used as the hydrogen generator, or pH Satisfying at least one of the following is not included.
  • the state in which the total hardness of the biological application liquid is not changed is not limited to this, but includes the following states, for example.
  • the total hardness (Ca hardness + Mg hardness) of a hydrogen-containing biological application liquid using a certain biological application liquid as raw water is (metal ion concentration of raw water ⁇ 25 ppm) to (metal ion concentration of raw water + 25 ppm), preferably (metal ions of raw water)
  • the concentration is within the range of (concentration ⁇ 15 ppm) to (raw water metal ion concentration +15 ppm), more preferably (raw water metal ion concentration ⁇ 10 ppm) to (raw water metal ion concentration +10 ppm).
  • purified water obtained by dechlorination of tap water and having a total hardness (Ca hardness + Mg hardness) of about 55 to 65 ppm such as purified water obtained by treating Fujisawa city tap water through an activated carbon column.
  • the non-destructive high-concentration hydrogen solution production instrument of the present invention is placed in a bio-applied liquid of a carbonated beverage plastic bottle filled with about 515 cc of a bio-applied liquid (filled to the mouth with about 530 cc capacity). Typical natural shaking after lying down for 10 minutes (holding the middle of the plastic bottle abdomen and moving only the wrist to the left and right so that the cap draws a semicircular arc above the wrist.
  • the total hardness of the solution subjected to 120 reciprocations at a reciprocation / second pace is (total hardness of raw water ⁇ 25 ppm) to (total hardness of raw water + 25 ppm), preferably (total hardness of raw water ⁇ 15 ppm) to (raw water) Total hardness 15 ppm), particularly preferably such a state that within the range of (total hardness -10ppm raw water) - (total hardness + 10 ppm of the raw water).
  • the state where the metal ion concentration related to the metal used as the hydrogen generating agent is not changed is not limited to this, but includes the following states, for example.
  • the metal ion concentration of a hydrogen-containing biological application liquid that uses a certain biological application liquid as raw water is (the metal ion concentration of raw water ⁇ 15 ppm) to (raw water metal ion concentration +15 ppm), preferably (raw water metal ion concentration ⁇ 10 ppm) to (raw water metal ion concentration +10 ppm), more preferably (raw water metal ion concentration ⁇ 5 ppm) to (raw water metal) (Ion concentration +5 ppm), more preferably (raw water metal ion concentration-3 ppm) to (raw water metal ion concentration + 3 ppm), particularly preferably (raw water metal ion concentration-1 ppm) to (raw water metal ion concentration + 1 ppm). For example, it is in a range.
  • PET bottles for carbonated beverages filled with about 515 cc of biologically applied liquid that is purified water obtained by dechlorination of tap water (purified water obtained by passing Fujisawa city tap water through an activated carbon column, etc.)
  • the apparatus for producing the hydrogen-containing bioapplied liquid of the present invention is placed in a bioapplied liquid of about 530 cc capacity with full water filling until the bottle is laid down and left for 10 minutes.
  • a bioapplied liquid of about 530 cc capacity with full water filling until the bottle is laid down and left for 10 minutes.
  • the metal ion concentration related to the metal used as the hydrogen generator in the production instrument for example, the aluminum ion concentration when the instrument of the present invention uses aluminum as the hydrogen generator
  • Raw water metal ion concentration -15 ppm to (raw water metal ion concentration +15 ppm), preferably (raw water metal ion concentration -10 ppm) to (raw water metal ion concentration +10 ppm), more preferably (raw water metal ion concentration -5 ppm).
  • raw water metal ion concentration +5 ppm more preferably (raw water metal ion concentration ⁇ 3 ppm) to (raw water metal ion concentration +3 ppm), particularly preferably (raw water metal ion concentration ⁇ 1 ppm) to (raw water)
  • the metal ion concentration is within the range of 1 ppm).
  • the state where the pH is not changed is not limited to this, but includes the following states, for example.
  • the pH of a hydrogen-containing biological application liquid using a certain biological application liquid as raw water is (raw water pH-3.0) to (raw water pH + 3.0), preferably (raw water pH-2.0) to (raw water). pH + 2.0), more preferably (raw water pH-1.0) to (raw water pH + 1.0), particularly preferably (raw water pH-0.5) to (raw water pH + 0.5). It is a state that is.
  • a biologically applicable solution that is purified water obtained by dechlorination of tap water and having a pH of about 7.0 to 7.8 (such as purified water obtained by passing Fujisawa city tap water through an activated carbon column).
  • a biological application liquid of a carbonated beverage plastic bottle filled with about 515 cc (filled to the mouth with about 530 cc capacity) was placed in a biological application liquid of a carbonated beverage plastic bottle filled with about 515 cc (filled to the mouth with about 530 cc capacity), and the bottle was tilted sideways to place 10 Typical natural shaking after leaving for a minute (2 strokes / second so that the cap draws a semicircle arc above the wrist by holding the middle of the PET bottle well and moving only the wrist to the left and right)
  • the pH of the solution immediately after reciprocating 120 is (raw water pH-3.0) to (raw water pH + 3.0), preferably (raw water pH-2.0) to (raw water pH + 2.0). 0), more preferably (raw water pH-1.0) to
  • various meters used for measuring various physical property values are pH meters (including thermometers) manufactured by HORIBA, Ltd. 13 ”, the model of the probe“ 9620-10D ”), and the DH meter (dissolved hydrogen meter) ⁇ is a DH meter (main body model“ DHDI-1 ”, the same electrode (probe) model, HE-5321 ”and repeater model“ DHM-F2 ”).
  • Calcium hardness and magnesium hardness were measured by a calmagite colorimetric method using a water quality analyzer “DR / 4000” (manufactured by HACH).
  • the aluminum ion concentration was measured by the aluminum non method using the same water quality analyzer.
  • Example 1 (illustrated as FIG. 2) 300 mg of metal magnesium (MG100: Kanto Metal Co., Ltd.) is included as a hydrogen generator, and a hydrogen ion cation exchange resin (a commercially available strong acid ion exchange resin H type product).
  • MG100 Kanto Metal Co., Ltd.
  • a hydrogen ion cation exchange resin a commercially available strong acid ion exchange resin H type product.
  • the pH, dissolved hydrogen concentration, calcium (Ca) hardness, and magnesium (Mg) hardness of the contents before and after shaking were measured.
  • Example 2 (illustrated as FIG. 3) 300 mg of metal magnesium (MG100: Kanto Metal Co., Ltd.) is included as a hydrogen generator, and a hydrogen ion type cation exchange resin (commercially strong acid ion exchange resin H type product)
  • a hydrogen ion type cation exchange resin commercially strong acid ion exchange resin H type product
  • one of the inventors After leaving for 10 minutes, one of the inventors (a male in his 30s with an average physique) holds the mid-section of the PET bottle in his hand and moves the wrist to the left or right to move the cap over the wrist. Then, it was shaken by reciprocating 120 times at a pace of 2 reciprocations per second (60 seconds in total).
  • the pH, dissolved hydrogen concentration, calcium (Ca) hardness, and magnesium (Mg) hardness of the contents before and after shaking were measured.
  • Example 3 A hydrogen generation system containing 300 mg of magnesium metal (MG100: Kanto Metal Co., Ltd.) as a hydrogen generator and 900 mg of malic acid (DL-malic acid: Fuso Chemical Industry Co., Ltd.) was coated with a water absorbent paper and a coating material ( After wrapping in Presise Regular C5160 (Asahi Kasei Corporation) and heat-sealing, the covering material was housed in a cylindrical hydrogen bubble forming body made of acrylic resin. In the hydrogen bubble forming body, an amount of water that damps the coating material is dripped, and the stopper made of water-absorbing paper and the gas-liquid separation part described in Example 1 are sequentially formed into a cylindrical hydrogen bubble forming body.
  • MG100 Kanto Metal Co., Ltd.
  • malic acid DL-malic acid: Fuso Chemical Industry Co., Ltd.
  • one of the inventors After leaving for 10 minutes, one of the inventors (a male in his 30s with an average physique) holds the mid-section of the PET bottle in his hand and moves the wrist to the left or right to move the cap over the wrist. Then, it was shaken by reciprocating 120 times at a pace of 2 reciprocations per second (60 seconds in total).
  • the pH, dissolved hydrogen concentration, calcium (Ca) hardness, and magnesium (Mg) hardness of the contents before and after shaking were measured.
  • the hydrogen generation system After filling 515 cc of purified water (activated water treated with Fujisawa city tap water through an activated carbon column) into a plastic bottle for carbonated drink (filled with water up to about 530 cc capacity), the hydrogen generation system is connected to the PET bottle. Directly put into clean water.
  • purified water activated water treated with Fujisawa city tap water through an activated carbon column
  • carbonated drink filled with water up to about 530 cc capacity
  • one of the inventors After leaving for 10 minutes, one of the inventors (a male in his 30s with an average physique) holds the mid-section of the PET bottle in his hand and moves the wrist to the left or right to move the cap over the wrist. Then, it was shaken by reciprocating 120 times at a pace of 2 reciprocations per second (60 seconds in total).
  • the pH, dissolved hydrogen concentration, calcium (Ca) hardness, and magnesium (Mg) hardness of the contents before and after shaking were measured.
  • Example 4 (illustrated as FIG. 4)
  • Metallic aluminum powder particle size: 53 to 150 ⁇ m, 80% up) (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., hereinafter) and calcium hydroxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) And the same below) were mixed to obtain a hydrogen generation system (e-1).
  • the resulting hydrogen generation system contains 85% by weight of metallic aluminum powder and 15% by weight of calcium hydroxide.
  • the bottle cap was closed and left for 3 minutes, 5 minutes and 10 minutes, respectively.
  • one of the inventors (a male in his 30s with an average physique) holds the abdomen of the plastic bottle well and moves the wrist only left and right so that the cap draws a semicircle arc above the wrist. And shaken by making 120 round trips at a rate of 2 round trips / second (60 seconds in total).
  • Example 5 In the selective hydrogenation device for a biological application liquid described in Example 4, a weight was not placed on the hydrogen bubble forming body, and the selective hydrogenation device for the biological application liquid of the present invention was obtained.
  • the bottle cap was closed and left for 3 minutes, 5 minutes and 10 minutes, respectively.
  • one of the inventors (a male in his 30s with an average physique) holds the abdomen of the plastic bottle well and moves the wrist only left and right so that the cap draws a semicircle arc above the wrist. And shaken by making 120 round trips at a rate of 2 round trips / second (60 seconds in total).
  • Example 6 (illustrated as FIG. 5)
  • the hydrogen bubble forming body is made larger by a cylindrical outer shell made of acrylic resin (f- In 1), a selective hydrogenation device for the biological application liquid of the present invention was obtained.
  • the bottle cap was closed and left for 3 minutes, 5 minutes and 10 minutes, respectively.
  • one of the inventors (a male in his 30s with an average physique) holds the abdomen of the plastic bottle well and moves the wrist only left and right so that the cap draws a semicircle arc above the wrist. And shaken by making 120 round trips at a rate of 2 round trips / second (60 seconds in total).
  • Example 7 Metal aluminum powder and calcium hydroxide powder were mixed to obtain a hydrogen generation system.
  • the hydrogen generation system was solidified at a tableting pressure of 5 kN using a tableting machine (HANDTAB-Jr: Ichihashi Seiki Co., Ltd.).
  • the obtained hydrogen generating tablet contains 85% by weight of metal aluminum powder and 15% by weight of calcium hydroxide.
  • Hydrogen-producing tablet 0.8 g was accommodated in a cylindrical hydrogen bubble forming body (e-3) made of acrylic resin. While 0.3 cc of water (water for generation) is dropped in the hydrogen bubble forming body, the opening of the hydrogen bubble forming body is used as a gas permeable membrane (monotran film model number: FP10) as a gas-liquid separation section (e-4). -01105-100, Nac Co., Ltd.) to obtain a device for selectively adding hydrogen to the biological application liquid of the present invention.
  • a gas permeable membrane monotran film model number: FP10
  • the bottle cap was closed and left for 10 minutes, 30 minutes, 60 minutes and 15 hours, respectively.
  • one of the inventors (a male in his 30s with an average physique) holds the abdomen of the plastic bottle well and moves the wrist only left and right so that the cap draws a semicircle arc above the wrist. And shaken by making 120 round trips at a rate of 2 round trips / second (60 seconds in total).
  • Example 8 The selective hydrogenation device for biologically applied fluids described in Example 7 is the same as the selective device for biologically applied fluids of the present invention, except that the tableting pressure to the hydrogen generating system is 2.5 kN. A hydrogenation device was obtained. The dissolved hydrogen concentration (DH) of the content liquid was measured in the same procedure as in Example 7 (however, it was allowed to stand for 10 minutes, 30 minutes, 60 minutes only).
  • Example 9 The selective hydrogenation device for bioapplied liquids described in Example 7 is the same as that of the present invention except that the tableting pressure to the hydrogen generating system is 1.0 kN. A hydrogenation device was obtained. The dissolved hydrogen concentration (DH) of the content liquid was measured in the same procedure as in Example 7 (however, it was allowed to stand for 10 minutes, 30 minutes, 60 minutes only).

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Abstract

　水素発生剤を必須成分とする水素発生系を、ガス透過膜または開閉式の弁を含む気液分離部を有する水素気泡形成体に収容し、該水素気泡形成体内において前記水素発生系と発生用水を反応させることを通じて、該水素気泡形成体内に発生した水素ガスを、前記気液分離部を介して、生体適用液に送り込むことで水素含有生体適用液を得る。

Description

生体適用液への選択的水素添加器具
　本発明は、生体適用液への選択的水素添加器具に係わる。
　水素含有生体適用液を製造する方法として、家庭用電解水素水生成装置を用いる方法や水素発生剤として金属マグネシウムの金属片を生体適用液と接触させる方法が知られている（特開２００７－１６７６９６）。
特開２００７－１６７６９６
　水素発生剤を用いて水素含有生体適用液を得ようとする場合、水素発生剤は、生体適用液に水素分子を溶存させる際に、その生体適用液の特性まで変化させてしまうことが多い。たとえば、水素発生剤が金属マグネシウムである場合、水素発生の際、以下の式（１）、（２）に従い、生体適用液にマグネシウムイオンを溶出させるとともに、そのｐＨをアルカリ側に傾ける。
        Ｍｇ＋２Ｈ２Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）２+＋Ｈ２      ・・・式（１）
           Ｍｇ（ＯＨ）２+→Ｍｇ２＋＋２ＯＨ－        ・・・式（２）
　しかしながら、水素発生反応の前後で、自然的または人口的にすでに組成されている生体適用液の成分構成を変えてしまうことは基本的に望ましいことではない。成分の変化は茶やミネラルウォーターなど生体適用液の味を変えることに繋がる。
　したがって、生体適用液の成分構成は変えることのない水素含有生体適用液の製造器具が望まれている。
　また、食品衛生法上、食品と接触することができる添加物は「食品添加物」として公に認められているものだけである。
　したがって、水素発生剤を用いて水素含有生体適用液を製造する際、水素発生剤であるマグネシウムや水素化物を直接生体適用液に接触させることは食品衛生法に反することになる。
　金属アルミニウムや金属マグネシウムなど水素発生剤を必須成分として含む水素発生系を、水素ガスを放出するが水を実質的に流入させない、および／または水素ガスを放出するが水を実質的に流出させない工夫を施されている気液分離部を有する水素気泡形成体に収容するとともに、水素気泡形成体内において水素発生剤と発生用水を反応させることを通じて、水素気泡形成体より発生した水素ガスを、水素発生反応に用いられた発生用水を実質的に生体適用液に流出させることなく、生体適用液に水素を溶存させることで解決する。または、水素ガスを、生体適用液を収容する密閉容器気相部に送り込み、水素含有生体適用液を得ることで課題を解決する。または、気相の高圧・高濃度水素ガスを、密閉容器を振盪することにより生体適用液に溶解させ、高濃度または過飽和水素含有生体適用液を得ることで課題を解決する。
　こうした手段を用いて、生体適用液に水素を供給することにより、生体適用液の特性を変えることなく、水素含有生体適用液を得ることができる。また、こうした手段を用いれば、家庭、職場、街中、店頭など場所を問わず、任意の飲料の香味を変化させることなく、簡単に高濃度水素飲料を製造することもできる。
本発明の一実施の形態に係る気液分離部を示す平面図および正面図である。 本発明の一実施の形態に係る気液分離部を示す断面図である。 図１に示す気液分離部を水素気泡形成体に装着した選択的水素添加器具を示す正面図である。 図１に示す気液分離部を水素気泡形成体に装着した選択的水素添加器具の他例を示す正面図である。 ガス透過膜である気液分離部を水素気泡形成体に装着した選択的水素添加器具の他例を示す正面図である。 図４に示す水素気泡形成体に外殻を装着した選択的水素添加器具の他例を示す正面図である。
　以下、本発明の実施形態を説明する。
　本発明において生体適用液とは、本発明を用いて水素を溶存させられる対象である水または水溶液など生体に適用される液体である。生体適用液は、水のほか、清涼飲料水、茶やコーヒーなど飲料を含む。生体適用液に水素を溶存させることで得られる水素含有生体適用液は、吸入（噴霧）、飲用、注射などを介して生体に適用されるがこれに限るものではない。水素含有生体適用液、及び高濃度または過飽和水素含有生体適用液の作用成分は水素であり、その作用は主として酸化ストレスの抑制に関わるがこれに限るものではない。
　本発明において水素発生剤とは、水素を発生させる物質である。水素よりイオン化傾向の高い金属、水素化金属を含む水素化化合物など、水と接触することで水素を発生させる物質は水素発生剤に含まれる。水との反応性の良さを考慮し、金属カルシウム、水素化カルシウム、金属マグネシウム、水素化マグネシウムなどは好適に用いられる。また食品衛生法や反応生成物の安全性などを考慮し、食品添加物である水素よりイオン化傾向の高い金属（鉄、アルミ、ニッケル、コバルトなど）も好適に用いられる。なかでも、金属アルミニウムは、美観、コスト、及び取り扱い上の安全性の観点からも好適に用いられる。
　本発明において発生用水とは、水素発生剤と接触することを通じて水素気泡形成体内に水素ガスを発生させる液である。こうした発生用水には、水道水、浄水、イオン交換水、精製水、純水、ＲＯ水などが含まれるが、これに限るものではない。上述の生体適用液自体を発生用水として用いることもできる。含有成分、硬度、液性の如何にかかわらず、水を含んでいる液体であれば本発明の発生用水として用いることができる。
　本発明の水素気泡形成体は、生体適用液から水素発生系を隔離するとともに、水素気泡形成体内で発生した水素ガスを、水素気泡形成体の気液分離部を介して生体適用液に送り届けることを特徴とする。水素気泡形成体を含む本発明の器具は、それが収容される密閉容器とは別個の装置として、あるいは密閉容器に組み込まれた構造部として、密閉容器に収容することができる。
　こうした気液分離部は、たとえば、弁（逆止弁やボール弁を含む）やガス透過膜（陰イオン交換膜や陽イオン交換膜を含む）などを部品や材料として含むことで、水素発生系と発生用水との接触反応により発生した水素ガスを放出するとともに、発生用水を実質的に流出させない、および／または生体適用液を実質的に流入させない工夫を施されていることを特徴とする。
　こうした工夫として、材質（布、紙、プラスチック、ゴム、セラミックなど）や厚みは問わないが、水難透過性または非透過性であって水素ガス透過性であるガス透過膜を気液分離部に有する水素気泡形成体を有する水素含有生体適用液の製造器具であって、該水素発生系またはその水素発生剤に防熱処理が施されているとともに、さらに必要に応じて前記水素気泡形成体に保温処理が施されていることを特徴とする水素含有生体適用液の製造器具である。また本発明の器具は、該気液分離部または該水素気泡形成体の一部が開閉可能な開閉部となっており、該開閉部より水素発生系と発生用水を前記水素気泡形成体に投入するよう工夫することができる。
　ここで、水素発生系またはそのうちの水素発生剤の防熱処理とは、水素発生反応を促進するための水素発生剤の粒子化に伴う反応熱の増大を抑制することを目的とする。これに限るものではないが、水素発生系またはそのうちの水素発生剤を被覆材に覆うこと、水素発生系またはそのうちの水素発生剤を錠剤化、固形化すること、水素発生反応に伴う副生成物の生成を通じて耐火層を形成することなどがそうした処理に含まれる。
　ここで被覆材は、水素発生系を互いに近接した状態におくことで水素発生反応の効率を高めるとともに、水素発生反応時の反応熱が気液分離部のガス透過膜に直接移行することを防ぐことでガス透過膜が劣化変質することを防止し、さらに水素発生系がｐＨ調整剤を有する場合は、その酸性またはアルカリ性に由来するガス透過膜の変質を防止する。また被覆材は、水素ガスや水は透過するが、水素発生剤やその反応残渣を透過させないことを一つの特徴とする。したがって、被覆材のポアサイズは、１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以下であることが望ましい。
　ここで錠剤化または固形化とは、圧縮形成（打錠）や適宜賦形剤を用いることにより、水素発生系またはそのうちの水素発生剤の水素発生反応の効率化と反応熱の抑制のバランスを最適化することを目的とする。水素発生剤として金属を用いる場合であっても、単に該金属の金属片を適宜サイズに切り出したものを用いるのに比べて、上述の方法などにより該金属の金属粒子を錠剤化または固形化することで、水素発生反応に寄与する表面積を稼ぎつつその反応熱を抑制することができる。たとえば、こうした錠剤化または固形化を打錠により行う場合は、粒子間の空隙を確保し表面積を稼ぎつつ、かつ型崩れし難い打錠圧、すなわちこれに限るものではないがたとえば、打錠圧０.１ｋＮ～１００ｋＮ、好ましくは０.３ｋＮ～５０ｋＮ、より好ましくは０.５ｋＮ～２０ｋＮ、さらに好ましくは０.５ｋＮ～１０ｋＮで固化することが望ましい。また、こうした錠剤または固形剤はさらに被覆材内に保持されてもよい。
　ここで水素発生反応に伴う副生成物の生成を通じて耐火層を形成するとは、これに限るものではないが、たとえば水素発生剤として金属アルミニウム、ｐＨ調整剤として酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムを含む水素発生系での水素発生反応において、その反応生成物であるアルミナセメントの耐火性を通じて、水素発生反応後になお残存する可能性のある金属アルミニウムの発熱可能性を防止することなどが含まれる。
　なお、こうした防熱処理は、気液分離部に弁を用いる場合であっても有効なものであることを付言しておく。
　またここで、水素気泡形成体への保温処理とは、水素気泡形成体とその外部にある生体適用液が直接的に接触することを緩衝することを通じて、水素気泡形成体が生体適用液により冷却されることを抑制することにより、水素気泡形成体内の水素発生反応を円滑に進行させることを目的とする。
　こうした保温処理としては、これに限るものではないが、水素気泡形成体の外壁に厚みを与える、または水素気泡形成体の周囲を外殻で覆うとともに、必要に応じて、水素気泡形成体と外殻のあいだに適宜な空気層を設け水温の直接移行を防止することなどが含まれる。
　これに限るものではないが、水素気泡形成体の厚みは、０.１ミリ以上、好ましくは０.５ミリ以上、さらに好ましくは１ミリ以上であることが望ましい。またこれに限るものではないが、水素気泡形成体と外殻のあいだに設けられる空気層は、両者間距離が、０.１ミリ以上、好ましくは０.５ミリ以上、さらに好ましくは１ミリ以上であることが望ましい。
　たとえば、水素発生剤としてアルミニウムを、後述のｐＨ調整剤として食品添加物である酸化カルシウムや水酸化カルシウムなどのアルカリ剤を含む水素発生系では、それを擁する水素気泡形成体に接触する生体適用液の水温によって、水素発生反応の反応速度が大きく異なってくる。すなわち、生体適用液の水温が４℃である場合、その水素発生反応は水温が２０℃である場合と比べてかなり遅くなる、しかし逆に、生体適用液の水温が４℃のときであっても、水素気泡形成体の周囲を外殻で覆うとともに適宜な空気層を設けるなどして水素気泡形成体を適宜保温する場合は、その水素発生反応は保温しない場合と比べて速やかになる。
　したがって一般的に本発明において、水素気泡形成体に保温処理を施すことは、生体適用液が充分な量の水素分子を含有するようになるまでの時間を短縮するため、好ましいことである。
　なお、こうした保温処理は、気液分離部に弁を用いる場合であっても有効なものであることを付言しておく。
　同様に、水素発生系が、水素発生反応を促進するための発熱促進剤を含んでいることはさらに望ましいことである。
　たとえば、水素発生剤としてアルミニウムを、ｐＨ調整剤として酸化カルシウムを含む水素発生系では、酸化カルシウムが発生用水に水和し水酸化カルシウムを生成する際の水和熱を、アルミニウムと水酸化カルシウムによる水素発生反応に活用できる。この場合、酸化カルシウムはｐＨ調整剤であるとともに発熱促進剤としても機能している。したがって、水素発生剤としてアルミニウムを、ｐＨ調整剤として水酸化カルシウムを含む水素発生系であっても、さらに酸化カルシウムを発熱促進剤として含むことは好ましいことである。
　また本発明の別の実施形態として、たとえば、気液分離部に弁を設けて、生体適用液が水素気泡形成体へ流入することを防止することが含まれる。こうすることで、水素気泡形成体へ流入した水が、振盪時などに再度生体適用液へ流出してしまうことを防止しつつ、水素気泡形成体内で形成された水素ガスを生体適用液へ放出させることができる。より詳しくは、こうした気液分離部に設けられた弁は、水素気泡形成体の内部と外部を隔てるとともに、水素発生系と発生用水の反応により水素気泡形成体の内部に発生する水素ガスのガス圧によって押し開けられることで水素ガスを水素気泡形成体の外部に排気する一方、排気後には重力あるいは水素気泡形成体外部の水圧などを通じて自然的または人工的に閉じる開閉式の弁であり、水素ガスの排気時以外は、水素気泡形成体の外部にある生体適用液を水素気泡形成体の内部に実質的に流入させないことを特徴とする。
　図１は、こうした開閉式の弁を用いた気液分離部の例である。ここで気液分離部は、開閉式の弁（ａ）、及び弁がそこに組み合わされるプラスティック性の凹状部品（ｂ）から構成されている。開閉式の弁は、笠上の頭部（ａ－１）より一本の軸部（ａ－２）が伸びつつ、軸部の途中に軸部を取り囲む輪状の突起物（ａ－３）が加工されている。また、凹状部品は、その底面の中心部に開いている中心の穴（ｂ－１）を取り囲むようにさらに扇状の穴（ｂ－２）が三つ開いている一方、底面の周縁部には弁の頭部を引っ掛ける縁（ｂ－３）が残されている。この底面は弁の頭部（ａ－１）を丁度収まる程度の面積であり、弁の頭部（ａ－１）を収容したとき、上述の中心部に開いている中心の穴（ｂ－１）を通じて弁の軸（ａ－２）が通過するが、軸部を取り囲む輪状の突起物（ａ－３）はそのサイズのため容易に通過することができない。しかし、凹状部品の底面の中心部に開いている中心の穴（ｂ－１）を通過した軸部（ａ－２）を下方から強く引くことにより、弁の軸部を取り囲む輪状の突起物（ａ－３）は変形しながら底面の穴（ｂ－１）を通過するため、弁（ａ）と凹状部品（ｂ）を組み合わせることができる。
　水素気泡形成体の内部で発生した水素ガスのガス圧が高まると、凹状部品の底部に位置していた開閉式弁の頭部が押し開けられつつ水素ガスが排気されるが、軸部を取り囲む輪状の突起物が、凹状部品の底面中心部に開いている中心の穴に引っ掛かるため、排気時の水素ガス圧によっても開閉弁が凹状部品から外れることはない。
　またこのとき、さらに、水素気泡形成体に導入される発生用水の量を少なくしておくことで、水素ガスが弁から放出される際であっても、発生用水が生体適用液へ流出することは防止することができる。
　発生用水の使用量の目安としては、水素発生系を収容する水素気泡形成体に発生用水を導入した後、該水素発生系（水素発生系が被覆材などに覆われている場合は、その被覆材ごと）を取り除いた際、該水素気泡形成体に残存する発生用水の量が、１０ｃｃ以下、好ましくは５ｃｃ以下、さらに好ましくは３ｃｃ以下、特に好ましくは１ｃｃ以下であることが望ましい。
　また、こうした余分な発生用水の流出を防止することを目的に、吸水ビーズ、イオン交換樹脂（後述されるような乾式イオン交換樹脂は吸水性が高くさらに好ましい）、吸水紙、ヒアルロン酸、ポリアクリル酸など吸水性のある物質や材料が、水素気泡形成体内や後述の被覆材などに含まれていることは望ましいことである。
　なお、水素気泡形成体の一部または全部をこうした気液分離部から構成することができる。水素気泡形成体に設けられる気液分離部以外の材質は、アクリル樹脂のような合成樹脂など水を透過すること少なく、また水に腐食されることの少ない材質であることが望ましい。
　また本発明の別の実施形態として、たとえば、気液分離部に、水素気泡形成体へ水を流入させるが水素気泡形成体から水を流出させない、すなわち水の流出入を非可逆的に制御するガス透過膜を設けることが含まれる。こうした気液分離部を有する水素含有生体適用液の製造器具を生体適用液に接触させることを通じて、気液分離部を介して生体適用液の一部が水素気泡形成体内に流入する。流入した生体適用液は、発生用水として、水素気泡形成体内の水素発生系と反応し水素ガスを発生させる。これにより、発生した水素ガスは気液分離部から生体適用液へ放出するが、ガス透過膜に阻まれ、発生用水は生体適用液へ流出しない。
　また、本発明の金属アルミニウムや金属マグネシウムなど水素発生剤の平均粒径は、被覆材の外部へ通過することなく、かつ、粒子化による活性の増大も期せるような粒径であることが望ましい。たとえば、水素発生剤の平均粒径は、３０００μｍ以下、好ましくは１０００μｍ以下、さらに好ましくは５００μｍ以下、特に好ましくは２５０μｍ以下であることが望ましい。また、水素発生剤の粉塵爆発の危険性を減じるためには、粒子の平均粒径はその５０％以上が１μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上、さらに好ましくは１５０μｍ以上であることが望ましい。つまり、粒子化による活性の増大とそれにともなう粉塵爆発の可能性をともに考慮しながら適宜最適粒径を決定することが望ましい。
　本発明の水素発生系は、水素発生剤のほか、金属イオン封鎖剤やｐＨ調整剤など水素発生反応を促進する剤を含んでもよい。
　こうした金属イオン封鎖剤は、水に全くあるいはほとんど溶解せず、水素気泡形成体または被覆材の内部において金属イオンを吸着する性質を有する物質を生成する物質を含む。陽イオン交換樹脂など、不溶性または難溶性の金属イオン封鎖剤は好適に用いられる。なかでも、金属イオンの吸着とともに、水素イオン（Ｈ＋）を放出する、スルホン酸基を交換基とする酸性陽イオン交換樹脂またはカルボン酸基を交換基とする酸性陽イオン交換樹脂を含む、水素イオン型陽イオン交換樹脂は、ｐＨ調整剤としての機能も兼ねるため、さらに好ましい。
　本発明のｐＨ調整剤は、クエン酸、アジピン酸、リンゴ酸、酢酸、コハク酸、グルコン酸、乳酸、リン酸、塩酸、硫酸など水素イオン（Ｈ＋）を供給することで水酸化物イオン（ＯＨ－）を抑制（中和または生成防止）する性質を有する物質、及び加水分解を受け不溶性の水酸化物を形成することで水酸化物イオンを除去する物質を含む。また、アルミニウムや亜鉛などの両性金属を水素発生剤として用いる場合は、酸の他、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、陰イオン交換樹脂などアルカリ剤を用いることもできる。なかでも、水酸化カルシウム（消石灰）、生石灰（酸化カルシウム）、焼成カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、陰イオン交換樹脂など食品添加物であるアルカリ剤は好適に用いられる。アルミニウムなどの食品添加物である水素よりイオン化傾向の高い金属と反応して難溶物を生じる水素発生反応促進剤は、該金属の金属イオンの水素発生反応後の再溶出を抑制するため、生体適用液の特性を実質的に変えないという本発明の目的に適っている。
　また、水素発生剤の経時劣化を抑制するために、適当な酸またはアルカリ剤など水素発生系に含まれるｐＨ調整剤の水和数や含水率は少ない方が好ましい。すなわち、水和数でいうと、３水和物以下、好ましくは２水和物以下、より好ましくは１水和物以下、特に好ましくは無水和物や無水物であることが望ましい。含水率でいうと、含水率４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下、特に好ましくは１５重量％以下であることが望ましい。
本発明において高濃度水素含有生体適用液とは、溶液の溶存水素濃度が０.０１ｐｐｍ以上、好ましくは０．１ｐｐｍ以上、より好ましくは１．０ｐｐｍ以上である水素含有生体適用液を含む。本発明において過飽和水素含有生体適用液とは、常温常圧における溶解度以上の溶存水素濃度であることを含み、１．６ｐｐｍ以上、２．０ｐｐｍ以上、３．０ｐｐｍ以上、４．０ｐｐｍ以上、５．０ｐｐｍ以上、６．０ｐｐｍ以上、７．０ｐｐｍ以上、８．０ｐｐｍ以上、９．０ｐｐｍ以上、１０．０ｐｐｍ以上の高濃度水素含有生体適用液を含む。
　なお、本発明の水素発生系を水素気泡形成体に収容してなる生体適用液への選択的水素添加器具は、生体適用液を収容する容器において、生体適用液内、容器空気層、または容器外などに設置することができる。また容器は密閉容器であることが好ましい。
　容器に密閉容器を用いる場合、水素気泡形成体内で、水素発生系と発生用水の反応により発生した水素ガスは、水素気泡形成体の気液分離部を介して生体適用液を収容する密閉容器に放出されるとともに、高圧・高濃度の水素ガス相を形成する。なお、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を生体適用液中に設置した場合であっても、発生した水素分子のほとんどは生体適用液に溶解することなく、まずは密閉容器空気相へ移行することを出願人は発見した。
　さらにいえば、水素発生剤を水素気泡形成体に収容することなく剥き出しの状態で生体適用液中に投入する場合に比べて、水素発生剤を水素気泡形成体に収容して生体適用液中に設置する場合は、投入直後に生体適用液に溶解する水素量はさらに少なくなることを出願人は発見した。
　すなわち、水素気泡形成体に収容されない水素発生剤より発生した水素分子が、生体適用液に直接溶解しながらクラスターあるいは微細気泡を形成していく一方、水素気泡形成体の気液分離部を介して水素分子が生体適用液に放出される場合、水素気泡形成体が水素ガスに対する一種のストッパーとして作用するため、水素分子は、気液分離部の内壁近傍に適量結集した後はじめて、水素ガス気泡として気液分離部より放出される。言い換えれば、生体適用液中に放出されるとき、水素分子は、すでにある程度の大きさを有する水素ガス気泡として放出される。
　このことは目視でも観察される。たとえば、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を、生体適用液を収容する密閉容器に設置し、容器を横に倒してそのまましばらく放置しておくと、水素気泡形成体内で発生した水素ガスが間歇的に気液分離部より水素気泡を放出させながら、水素ガス相の体積を次第に増大させていく。言い換えれば、放出される水素ガスの気泡サイズが大きいものであるため、それは水中を上昇し密閉容器の気相へと素早く移行してしまう。
　一般的に、水素分子に限らず、なんらかの産業用途を期してガス溶液を製造する当業者のあいだでは、ガスの気泡サイズを可能な限り小さくすることを通じて、気泡が気相へ赴く上昇速度を遅らせることこそが、高濃度のガス溶液を製造するためには重要であると考えられてきた。水素、酸素、またはオゾンを含む、諸産業用ガスのナノバブル化は、本願出願時において依然として主要な技術課題の一つとして認識されている。
　他方、本発明者等は、家庭、職場、街中、店頭などを含むさまざまな場所で、消費者が使用時に高濃度水素含有生体適用液を得ようとする機会においては、飲料水、茶やコーヒーなど飲料を含む生体適用液を収容する密閉容器の生体適用液に水素分子を直接溶解させるよりも、まずは、相対的に気泡サイズの大きい水素ガスを用いて密閉容器内に水素ガス相を形成するとともに容器内圧を高め、必要に応じてその後、密閉容器を適宜振盪することで気相の水素ガスを回収することは望ましいことを発見した。したがって、気液分離部に用いられるガス透過膜や弁は、該気液分離部を有する本発明の器具を浄水中に設置したとき、１０分以内に発生する水素ガス気泡の平均気泡径が、動的光散乱法などの方法を用いて測定したとき、０.１ミリ以上、好ましくは０.３ミリ以上、さらに好ましくは０.５ミリ以上、特に好ましくは１.０ミリ以上であることが望ましい。
　本発明者等の実験では、金属マグネシウムである水素発生剤を、水素気泡形成体に収容することなく密閉容器内の生体適用液中に設置した場合、１０分経過後の生体適用液の溶存水素濃度は約０.７ｐｐｍまで高まるにもかかわらず、その後に密閉容器を振盪しても溶存水素濃度は約０.９ｐｐｍまでしか上昇しない（約１.３倍）。一方、同量の金属マグネシウムである水素発生剤を、水素気泡形成体に収容して密閉容器内の生体適用液中に設置した場合、１０分経過後の生体適用液の溶存水素濃度はわずか０.２ｐｐｍにしかならない反面、その後に密閉容器を振盪することで溶存水素濃度は約３.０ｐｐｍまで上昇する（約１５倍）。
　したがって、水素含有生体適用液の溶存水素濃度を高めることを目的に、本発明の水素発生系を水素気泡形成体に収容してなる生体適用液への選択的水素添加器具を、密閉容器に収容するとともに該密閉容器を適宜振盪することは望ましいことである。
　この場合、本発明の密閉容器とは、容器の内容物を大気に触れさせないよう工夫が施されている容器を含む。キャップ付きペットボトルやアルミボトルなど蓋付き容器は密閉容器に含まれる。密閉容器は、人が手に持って振盪しやすいように、ポータブルな形態と容量を備えていることが望ましい。２Ｌ以下、好ましくは１Ｌ以下、特に好ましくは０．５Ｌ以下の容量の密閉容器が望ましいがこれに限るものではない。
　密閉容器の材質として好ましいのは水素透過性が低い容器である。水素透過性が低いほど発生した水素を容器系外へ逃すことが少ない。
　本発明において密閉容器の水素透過性は次のように測定する。すなわち、特願２００９－２２１５６７に記載される方法などを参考に、安定的にほぼ飽和濃度（２０℃・１気圧で１．６ｐｐｍ）を保つ水素溶存水を測定対象となる密閉容器内容積の２０倍の体積で生成するとともに、浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理した活性炭処理水など）を満水充填した該密閉容器を該水素溶存水に５時間浸漬する。
　その後、該浄水の溶存水素濃度を測定し、溶存水素濃度が１０００ｐｐｂ以下、好ましくは５００ｐｐｂ以下、より好ましくは１００ｐｐｂ以下、特に好ましくは１０ｐｐｂ以下である密閉容器が本発明の水素透過性が低い容器に含まれる。
　密閉容器は、水素発生による内圧の上昇に耐えうる耐圧性能を有していることが望ましい。絶対圧力で０．１１ＭＰａ、好ましくは０．４ＭＰａ、さらに好ましくは０．５ＭＰａ、特に好ましくは０．８ＭＰａの内圧に耐えうる耐圧容器であることが望ましい。炭酸飲料用ペットボトルなどは好適に用いられる。密閉容器は、安全に開栓できるようキャップを開ける途中で圧力を逃がす機構（ベントスロット）を口部に備えていることが望ましい。
　本発明において振盪とは、密閉容器に物理的衝撃を与えることにより密閉容器内の生体適用液と気相の水素を接触させつつ、生体適用液中の溶存酸素など溶存ガスを水素ガスに置換することである。本発明の振盪は、手を用いた自然的振盪のほか機械を用いた人工的振盪が含まれる。振盪器、攪拌機、超音波発生装置などによる振盪はこうした人工的振盪に含まれる。
　また、密閉容器の気相へ水素ガスが一層蓄積されることを目的に、本発明の選択的水素添加器具を密閉容器に設置してから、１分経過した後、好ましくは２分経過した後、より好ましくは４分経過した後、さらに好ましくは８分経過した後、特に好ましくは１０分経過した後に振盪を開始することが望ましい。
　なお、本発明の模範的な自然的振盪の例は次の通りである。すなわち、平均的体格を有する日本人３０代男性が密閉容器中腹部を利手に保持し、手首のみを動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復振盪する。
　また、振盪時間は、高圧・高濃度水素ガスの生体適用液への溶解を促進させるため、自然的振盪で５秒以上、好ましくは１０秒以上、より好ましくは１５秒以上、さらに好ましくは３０秒以上であることが望ましい。
　また、振盪は、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を生体適用液中に設置して振盪した際、生体適用液の溶存水素濃度を、振盪前の溶存水素濃度の２倍以上に増強する振盪であることが好ましく、好ましくは３倍以上、より好ましくは順に４倍以上、５倍以上、６倍以上、７倍以上、８倍以上、９倍以上であり、さらに好ましくは１０倍以上に増強する振盪である。
　また、振盪前の密閉容器の内圧が大気圧以上の状態にあることは、１．６ｐｐｍ以上の過飽和水素含有生体適用液など、より高濃度の水素含有生体適用液を得るためには好ましいことである。水素分子の生体適用液への溶解度は、発生する水素分子が密閉容器に負荷する内圧の上昇に伴い上昇し、時間の経過とともにやがて、常温・常圧下における溶解度を超える。後述の実施例などで、水素発生系を擁する密閉容器を一定時間放置する理由は、発生した水素ガスにより密閉容器を内側から加圧するためであり、さらには、密閉容器を加圧下で適宜振盪することにより、水素分子の水素含有生体適用液への溶解をさらに促進することができるからである。
　なお、本発明において生体適用液の成分構成を実質的に変えることのない状態とは、これに限るものではないが、全硬度、水素発生剤として使用された金属にかかわる金属イオン濃度、またはｐＨを変えないことのうち少なくともいずれか一方を満たすことが含まれる。
　ここで、生体適用液の全硬度を変えない状態とは、これに限るものではないが、たとえば以下のような状態が含まれる。
　ある生体適用液を原水とする水素含有生体適用液の全硬度（Ｃａ硬度＋Ｍｇ硬度）が、（原水の金属イオン濃度－２５ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋２５ｐｐｍ）、好ましくは（原水の金属イオン濃度－１５ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋１５ｐｐｍ）、さらに好ましくは（原水の金属イオン濃度－１０ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋１０ｐｐｍ）の範囲に収まっている状態などである。
　あるいは、水道水を脱塩素処理して得られる、全硬度（Ｃａ硬度＋Ｍｇ硬度）が約５５～６５ｐｐｍにある浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理して得られる浄水など）である生体適用液を約５１５ｃｃ充填した炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）の生体適用液中に本発明の非破壊的高濃度水素溶液の製造器具を設置し、ボトルを横に倒して１０分間放置した後に模範的な自然的振盪（ペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復する）を行った溶液の全硬度が、（原水の全硬度－２５ｐｐｍ）～（原水の全硬度＋２５ｐｐｍ）、好ましくは（原水の全硬度－１５ｐｐｍ）～（原水の全硬度＋１５ｐｐｍ）、特に好ましくは（原水の全硬度－１０ｐｐｍ）～（原水の全硬度＋１０ｐｐｍ）の範囲に収まっている状態などである。
　ここで、水素発生剤として使用された金属にかかわる金属イオン濃度を変えない状態とは、これに限るものではないが、たとえば以下のような状態が含まれる。
　ある生体適用液を原水とする水素含有生体適用液の金属イオン濃度（たとえば、本発明の器具が水素発生剤としてアルミニウムを使用している場合はアルミニウムイオン濃度）が、（原水の金属イオン濃度－１５ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋１５ｐｐｍ）、好ましくは（原水の金属イオン濃度－１０ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋１０ｐｐｍ）、さらに好ましくは（原水の金属イオン濃度－５ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋５ｐｐｍ）、よりさらに好ましくは（原水の金属イオン濃度－３ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋３ｐｐｍ）、特に好ましくは（原水の金属イオン濃度－１ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋１ｐｐｍ）の範囲に収まっている状態などである。
　あるいは、水道水を脱塩素処理して得られる浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理して得られる浄水など）である生体適用液を約５１５ｃｃ充填した炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）の生体適用液中に本発明の水素含有生体適用液の製造器具を設置し、ボトルを横に倒して１０分間放置した後に模範的な自然的振盪（ペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復する）を行った直後の溶液の、前記製造器具において水素発生剤として使用された金属にかかわる金属イオン濃度（たとえば、本発明の器具が水素発生剤としてアルミニウムを使用している場合はアルミニウムイオン濃度）が、（原水の金属イオン濃度－１５ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋１５ｐｐｍ）、好ましくは（原水の金属イオン濃度－１０ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋１０ｐｐｍ）、さらに好ましくは（原水の金属イオン濃度－５ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋５ｐｐｍ）、よりさらに好ましくは（原水の金属イオン濃度－３ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋３ｐｐｍ）、特に好ましくは（原水の金属イオン濃度－１ｐｐｍ）～（原水の金属イオン濃度＋１ｐｐｍ）の範囲に収まっている状態などである。
　ここで、ｐＨを変えない状態とは、これに限るものではないが、たとえば以下のような状態が含まれる。
　ある生体適用液を原水とする水素含有生体適用液のｐＨが、（原水のｐＨ－３.０）～（原水のｐＨ＋３.０）、好ましくは（原水のｐＨ－２.０）～（原水のｐＨ＋２.０）、より好ましくは（原水のｐＨ－１．０）～（原水のｐＨ＋１．０）、特に好ましくは（原水のｐＨ－０．５）～（原水のｐＨ＋０．５）の範囲に収まっている状態などである。
　あるいは、水道水を脱塩素処理して得られる、ｐＨが約７．０～７．８にある浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理して得られる浄水など）である生体適用液を約５１５ｃｃ充填した炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）の生体適用液中に本発明の水素含有生体適用液の製造器具を設置し、ボトルを横に倒して１０分間放置した後に模範的な自然的振盪（ペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復する）を行った直後の溶液のｐＨが、（原水のｐＨ－３.０）～（原水のｐＨ＋３.０）、好ましくは（原水のｐＨ－２.０）～（原水のｐＨ＋２.０）、より好ましくは（原水のｐＨ－１．０）～（原水のｐＨ＋１．０）、特に好ましくは（原水のｐＨ－０．５）～（原水のｐＨ＋０．５）の範囲に収まっている状態などである。　
　以下、本発明の実施例を説明する。なお、本願において特に断りがない場合は、各種物性値を計測するのに用いた各種計器類は、ｐＨメーター（温度計含む）が、株式会社堀場製作所製のｐＨメーター（本体の型式『Ｄ－１３』、同プローブの型式『９６２０－１０Ｄ』）であり、ＤＨメーター（溶存水素計） が、東亜ディーケーケー株式会社製のＤＨメーター（本体型式『ＤＨＤＩ－１』、同電極（プローブ）型式、『ＨＥ－５３２１』、同中継器型式『ＤＨＭ－Ｆ２』）である。
　カルシウム硬度及びマグネシウム硬度は、水質分析計『ＤＲ／４０００』（ＨＡＣＨ社製）を用いてカルマガイト比色法により測定した。アルミニウムイオン濃度は、同水質分析計を用いてアルミノン法により測定した。
　［実施例１］（図２として図示する。）水素発生剤として金属マグネシウム（ＭＧ１００：株式会社関東金属）３００ｍｇ含み、さらに水素イオン型陽イオン交換樹脂（市販の強酸性イオン交換樹脂Ｈタイプ品である「DIAION Ion Exchange Resin SK1BH：Mitsubishi Chemical Corporation」を温熱乾燥したもの）１５００ｍｇを含む水素発生系（ｃ－１）を被覆材（プレシゼRegular C5160：旭化成株式会社）（ｃ－２）に包みヒートシールした後、こうした被覆材ごとアクリル樹脂製の筒状の水素気泡形成体（ｃ－３）に収容した。水素気泡形成体のなかに被覆材が湿る程度の量の発生用水（ｃ－４）を垂らすとともに、水素気泡形成体の開口部を気液分離部（図１）で蓋をすることで、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を得た。
　次に、炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）に浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理した活性炭処理水）を約５１５ｃｃ充填した後、生体適用液への選択的水素添加器具をペットボトルの浄水中に設置した。
　その後ボトルを横に倒し、１０分間放置した後、発明者の一人（平均的体格を有する日本人３０代男性）がペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復することで振盪した（合計６０秒）。
　振盪前後の、内容液のｐＨ、溶存水素濃度、カルシウム（Ｃａ）硬度、マグネシウム（Ｍｇ）硬度を測定した。
　［実施例２］（図３として図示する。）水素発生剤として金属マグネシウム（ＭＧ１００：株式会社関東金属）３００ｍｇ含み、さらに水素イオン型陽イオン交換樹脂（市販の強酸性イオン交換樹脂Ｈタイプ品である「DIAION Ion Exchange Resin SK1BH：Mitsubishi Chemical Corporation」を温熱乾燥したもの）１５００ｍｇを含む水素発生系（ｄ－１）を被覆材（プレシゼRegular C5160：旭化成株式会社）（ｄ－２）に包みヒートシールした後、こうした被覆材ごとアクリル樹脂製の筒状の水素気泡形成体（ｄ－３）に収容した。水素気泡形成体のなかに被覆材が湿る程度の量の水を垂らすとともに、図１で記載された気液分離部を筒状の水素気泡形成体に挿入し中腹部に丁度余地のないよう設置するとともに、気液分離部上方の、水素気泡形成体外壁の一部に水素ガス透過孔（ｄ－４）を開け、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を得た。
　次に、炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）に浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理した活性炭処理水）を約５１５ｃｃ充填した後、器具をペットボトル口部に挿入しながら、水素気泡形成体の縁（へり）を口部に引掛け、器具が水中に沈まないようにしてキャップを閉めた。このとき、水素ガス透過孔は浄水の水位より上にある。
　その後１０分間放置した後、発明者の一人（平均的体格を有する日本人３０代男性）がペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復することで振盪した（合計６０秒）。
　振盪前後の、内容液のｐＨ、溶存水素濃度、カルシウム（Ｃａ）硬度、マグネシウム（Ｍｇ）硬度を測定した。
　［実施例３］　水素発生剤として金属マグネシウム（ＭＧ１００：株式会社関東金属）３００ｍｇ含み、さらにリンゴ酸（ＤＬ－リンゴ酸:扶桑化学工業株式会社）９００ｍｇを含む水素発生系を吸水紙とともに被覆材（プレシゼRegular C5160：旭化成株式会社）に包みヒートシールした後、こうした被覆材ごとアクリル樹脂製の筒状の水素気泡形成体に収容した。水素気泡形成体のなかに被覆材が湿る程度の量の水を垂らすとともに、吸水紙でできた栓、及び実施例１で記載された気液分離部を、順に筒状の水素気泡形成体に挿入し中腹部に丁度余地のないよう設置するとともに、気液分離部上方の、水素気泡形成体外壁の一部に水素ガス透過孔を開け、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を得た。
　次に、炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）に浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理した活性炭処理水）を約５１５ｃｃ充填した後、器具をペットボトル口部に挿入しながら、水素気泡形成体の縁（へり）を口部に引掛け、器具が水中に沈まないようにしてキャップを閉めた。このとき、水素ガス透過孔は浄水の水位より上にある。
　その後１０分間放置した後、発明者の一人（平均的体格を有する日本人３０代男性）がペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復することで振盪した（合計６０秒）。
　振盪前後の、内容液のｐＨ、溶存水素濃度、カルシウム（Ｃａ）硬度、マグネシウム（Ｍｇ）硬度を測定した。
　［比較例１］　水素発生剤として金属マグネシウム３００ｍｇ含み、さらに水素イオン型陽イオン交換樹脂（市販の強酸性イオン交換樹脂Ｈタイプ品である「DIAION Ion Exchange Resin SK1BH：Mitsubishi Chemical Corporation」を温熱乾燥したもの）１５００ｍｇを含む水素発生系を調製した。
　炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）に浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理した活性炭処理水）を約５１５ｃｃ充填した後、水素発生系をペットボトルの浄水中に直接投入した。
　その後１０分間放置した後、発明者の一人（平均的体格を有する日本人３０代男性）がペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復することで振盪した（合計６０秒）。
　振盪前後の、内容液のｐＨ、溶存水素濃度、カルシウム（Ｃａ）硬度、マグネシウム（Ｍｇ）硬度を測定した。
　［参考例１］　実施例と比較例で使用した浄水のｐＨ、溶存水素濃度、カルシウム（Ｃａ）硬度、マグネシウム（Ｍｇ）硬度を測定した。
　以下、表１としてそれらを記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　［実施例４］（図４として図示する。）金属アルミニウム末（粒径：５３～１５０μｍ、８０％ｕｐ）（和光純薬工業株式会社、以下同）と水酸化カルシウム（和光純薬工業株式会社、以下同）を混合し水素発生系（ｅ－１）を得た。得られた水素発生系は、金属アルミニウム末を８５重量％、水酸化カルシウムを１５重量％で含む。
　水素発生系０．８ｇを被覆材（プレシゼRegular C5160：旭化成株式会社）（ｅ－２）に包み込みヒートシールした後、こうした被覆材ごとアクリル樹脂製の筒状の水素気泡形成体（ｅ－３）にステンレス錘７.３ｇとともに収容した。水素気泡形成体のなかに０.３ｃｃの水（発生用水）を垂らすとともに、水素気泡形成体の開口部を、気液分離部（ｅ－４）としてのガス透過膜（モノトランフィルム型番：ＦＰ１０－０１１０５－１００、株式会社ナック）で封をし、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を得た。
　次に、炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）に浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理した活性炭処理水）を約５１５ｃｃ充填した後、生体適用液への選択的水素添加器具をペットボトルの浄水中に設置した。同じものを３セット用意した。
　ボトルのキャップを閉め、それぞれ３分間、５分間、１０分間放置した。
その後、発明者の一人（平均的体格を有する日本人３０代男性）がペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復することで振盪した（合計６０秒）。
　その後、それぞれの内容液のｐＨ、溶存水素濃度（ＤＨ）、アルミニウム（Ａｌ）イオン濃度を測定した。
　［実施例５］実施例４記載の生体適用液への選択的水素添加器具において水素気泡形成体に錘を設置せず、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を得た。
　次に、炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）に浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理した活性炭処理水）を約５１５ｃｃ充填した後、器具をペットボトルに入れた。器具が浄水に浮くことによりその気相分離部はペットボトルの空気層に維持された。同じものを３セット用意した。
　ボトルのキャップを閉め、それぞれ３分間、５分間、１０分間放置した。
　その後、発明者の一人（平均的体格を有する日本人３０代男性）がペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復することで振盪した（合計６０秒）。
　その後、それぞれの内容液のｐＨ、溶存水素濃度（ＤＨ）、アルミニウム（Ａｌ）イオン濃度を測定した。
　［実施例６］（図５として図示する。）実施例５記載の生体適用液への選択的水素添加器具において水素気泡形成体をさらに一周り大きいアクリル樹脂製の筒状の外殻（ｆ－１）に収容し、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を得た。
　次に、炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）（ｆ－２）に浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理した活性炭処理水）（ｆ－３）を約５１５ｃｃ充填した後、器具をペットボトルに入れた。器具が浄水に浮くことによりその気相分離部はペットボトルの空気層に維持された。同じものを３セット用意した。
　ボトルのキャップを閉め、それぞれ３分間、５分間、１０分間放置した。
その後、発明者の一人（平均的体格を有する日本人３０代男性）がペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復することで振盪した（合計６０秒）。
　その後、それぞれの内容液のｐＨ、溶存水素濃度（ＤＨ）、アルミニウム（Ａｌ）イオン濃度を測定した。
　［参考例２］実施例４～６に使用した藤沢市水道水のｐＨ、アルミニウム（Ａｌ）イオン濃度を測定した。
　以下、表２としてそれらを記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　［実施例７］金属アルミニウム末と水酸化カルシウムの粉末を混合し水素発生系を得た。打錠機（ＨＡＮＤＴＡＢ－Ｊｒ：市橋精機株式会社）を用いて水素発生系を打錠圧５ｋＮで固化した。得られた水素発生系錠剤は、金属アルミニウム末を８５重量％、水酸化カルシウムを１５重量％で含む。
　水素発生系錠剤０．８ｇをアクリル樹脂製の筒状の水素気泡形成体（ｅ－３）に収容した。水素気泡形成体のなかに０.３ｃｃの水（発生用水）を垂らすとともに、水素気泡形成体の開口部を、気液分離部（ｅ－４）としてのガス透過膜（モノトランフィルム型番：ＦＰ１０－０１１０５－１００、株式会社ナック）で封をし、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を得た。
　次に、炭酸飲料用ペットボトル（口部までの満水充填で約５３０ｃｃ容量）に浄水（藤沢市水道水を活性炭カラムに通して処理した活性炭処理水）を約５１５ｃｃ充填した後、生体適用液への選択的水素添加器具をペットボトルの浄水中に設置した。同じものを４セット用意した。
　ボトルのキャップを閉め、それぞれ１０分間、３０分間、６０分間、１５時間放置した。
　その後、発明者の一人（平均的体格を有する日本人３０代男性）がペットボトル中腹部を利手に保持し、手首のみを左右に動かすことでキャップが手首上空に半円の弧を描くように、２往復／秒のペースで１２０往復することで振盪した（合計６０秒）。
　その後、それぞれの内容液のｐＨ、溶存水素濃度（ＤＨ）を測定した。
　［実施例８］実施例７記載の生体適用液への選択的水素添加器具において水素発生系への打錠圧を２.５ｋＮにした以外は変わらない、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を得た。実施例７と同様の手順で内容液の溶存水素濃度（ＤＨ）を測定した（ただし１０分間放置、３０分間、６０分間放置のみ）。
　［実施例９］実施例７記載の生体適用液への選択的水素添加器具において水素発生系への打錠圧を１.０ｋＮにした以外は変わらない、本発明の生体適用液への選択的水素添加器具を得た。実施例７と同様の手順で内容液の溶存水素濃度（ＤＨ）を測定した（ただし１０分間放置、３０分間、６０分間放置のみ）。
　［参考例３］実施例７に使用した藤沢市水道水のｐＨ、アルミニウム（Ａｌ）イオン濃度を測定した。
　［参考例４］実施例８～９に使用した藤沢市水道水のｐＨ、アルミニウム（Ａｌ）イオン濃度を測定した。
　以下、表３としてそれらを記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
ａ…弁
　ａ－１…笠状の頭部
　ａ－２…軸部
　ａ－３…突起物
ｂ…凹状部品
　ｂ－１…中心の穴
　ｂ－２…扇状の穴
　ｂ－３…縁

Claims (9)

  1. 　水素発生剤を必須成分とする水素発生系を、ガス透過膜または開閉式の弁を含む気液分離部を有する水素気泡形成体に収容し、該水素気泡形成体内において前記水素発生系と発生用水を反応させることを通じて、該水素気泡形成体内に発生した水素ガスを、前記気液分離部を介して、生体適用液に送り込むことで水素含有生体適用液を得ることを特徴とする生体適用液への選択的水素添加器具において、
    　前記水素発生剤には、水素発生反応に伴う反応熱が前記気液分離部のガス透過膜又は開閉式の弁に直接移行することを抑制するための防熱処理が施されていることを特徴とする生体適用液への選択的水素添加器具。
  2. 　請求項１に記載の生体適用液への選択的水素添加器具であって、前記ガス透過膜が、水難透過性または非透過性であり、かつ、水素ガス透過性を有するガス透過膜であることにより、前記発生用水は、前記水素気泡形成体から実質的に流出しないことを特徴とする生体適用液への選択的水素添加器具。
  3. 　請求項１に記載の生体適用液への選択的水素添加器具であって、前記開閉式の弁は、水素発生系と発生用水の反応により水素気泡形成体の内部に発生する水素ガスのガス圧によって押し開けられることで水素ガスを水素気泡形成体の外部に排気するが排気後には閉じることを特徴とする生体適用液への選択的水素添加器具。
  4. 　請求項１に記載の生体適用液への選択的水素添加器具であって、前記水素発生剤が水素よりイオン化傾向の高い金属または水素化金属の粒子を含み、かつ、前記防熱処理が該粒子を被覆材で覆うことであることを特徴とする生体適用液への選択的水素添加器具。
  5. 　請求項１に記載の生体適用液への選択的水素添加器具であって、前記水素発生剤が水素よりイオン化傾向の高い金属または水素化金属の粒子を含み、かつ、前記防熱処理が該粒子を固形化することであることを特徴とする生体適用液への選択的水素添加器具。
  6. 　請求項１に記載の生体適用液への選択的水素添加器具であって、前記水素発生剤が水素よりイオン化傾向の高い金属または水素化金属の粒子を含み、かつ、前記防熱処理が水素発生反応に伴う副生成物の生成を通じて耐火層を形成することであることを特徴とする生体適用液への選択的水素添加器具。
  7. 　請求項６に記載の生体適用液への選択的水素添加器具であって、前記耐火層がアルミナセメントであることを特徴とする生体適用液への選択的水素添加器具。
  8. 　請求項１に記載の生体適用液への選択的水素添加器具であって、前記水素発生系が、さらにｐＨ調整剤を含むことを特徴とする生体適用液への選択的水素添加器具。
  9. 　請求項１に記載の生体適用液への選択的水素添加器具であって、前記水素気泡形成体が、さらに生体適用液の水温を遮断するための外殻に覆われていることを特徴とする生体適用液への選択的水素添加器具。
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