向生物体应用液选择性添加氢的器具的制作方法

专利名称：向生物体应用液选择性添加氢的器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种向生物体应用液选择性添加氢的器具。
背景技术：
作为制造含氢生物体应用液的方法，公知有使用家庭用电解氢水生成装置的方法、使作为生氢剂的金属镁的金属片与生物体应用液相接触的方法(日本特开2007 -167696)。在先技术文献专利文献I :日本特开2007 - 16769
发明内容
发明要解决的问题在欲使用生氢剂获得含氢生物体应用液的情况下，生氢剂多在使氢分子溶解于生物体应用液时使该生物体应用液的特性都发生了改变。例如，当生氢剂为金属镁时，在生氢时，按照以下式(I)、(2)，在生物体应用液中溶出镁离子，并且使其pH倾向于碱性侧。Mg + 2H20 — Mg (OH) 2+ + H2 式(I)Mg (OH) 2+^ Mg2++ 20F 式(2)但是，基本上不期望出现在生氢反应的前后改变自然或人工已经组成的生物体应用液的成分结构的情况。成分的变化会引起茶、矿泉水等生物体应用液的味道的变化。因而，期望有一种不改变生物体应用液的成分结构的含氢生物体应用液的制造器具。另外，在食品卫生法中，只是被许可与食品相接触的添加物被公认为“食品添加物”。因而，在使用生氢剂制造含氢生物体应用液时，使作为生氢剂的镁、氢化物直接与生物体应用液相接触的做法违反了食品卫生法。用于解决问题的方案将作为必需成分含有金属铝、金属镁等生氢剂的生氢体系容纳于具有设法放出氢气但是实质上不使水流入和/或放出氢气但是实质上不使水流出的气液分离部的氢气泡形成体中，并且在氢气泡形成体内通过使生氢剂与生氢用水发生反应，实质上不使用于生氢反应的生氢用水向生物体应用液流出地使由氢气泡形成体产生的氢气中的氢溶解于生物体应用液中，从而解决问题。或者，将氢气送入容纳生物体应用液的密闭容器气相部中，获得含氢生物体应用液，从而解决问题。或者，通过振荡密闭容器使气相的高压 高浓度氢气溶解于生物体应用液，获得高浓度或过饱和含氢生物体应用液，从而解决问题。发明的效果使用这种方法，通过向生物体应用液供给氢，能够不改变生物体应用液的特性地获得含氢生物体应用液。另外，使用这种方法，不管是家中、工作单位、街上、商店等场所，都能够不改变任何饮料的香味地简单地制造高浓度氢饮料。


图IA是表不本发明的一实施方式的气液分离部的俯视图及主视图。图IB是表不本发明的一实施方式的气液分离部的剖视图。图2是表示将图I所示的气液分离部安装在氢气泡形成体中的选择性添加氢的器具的主视图。图3是表示将图I所示的气液分离部安装在氢气泡形成体中的选择性添加氢的器具的另一例的主视图。图4是表示将作为气体透过膜的气液分离部安装在氢气泡形成体中的选择性添 加氢的器具的再一例的主视图。图5是表示在图4所示的氢气泡形成体上安装有外壳的选择性添加氢的器具的再一例的主视图。
具体实施例方式以下，说明本发明的实施方式。在本发明中，生物体应用液是指作为使用本发明溶解氢的对象的、水或水溶液等应用于生物体的液体。生物体应用液除了水以外还包括清凉饮料、茶、咖啡等饮料。通过使氢溶解于生物体应用液而获得的含氢生物体应用液通过吸入(喷雾)、饮用、注射等应用于生物体，但是并不限于此。含氢生物体应用液及高浓度或过饱和含氢生物体应用液的作用成分是氢，其作用主要是抑制氧化应激，但是并不限于此。在本发明中，生氢剂是指用于产生氢的物质。离子化倾向比氢高的金属、包括氢化金属在内的氢化化合物等通过与水相接触来产生氢的物质属于生氢剂。考虑到与水之间的反应性的长处，优选使用金属钙、氢化钙、金属镁、氢化镁等。另外，考虑到食品卫生法、反应产物的安全性等，也优选使用作为食品添加物的、离子化倾向比氢高的金属(铁、铝、镍、钴等)。其中，还从美观、成本及操作上的安全性的观点出发，优选使用金属铝。在本发明中，生氢用水是指通过与生氢剂相接触而在氢气泡形成体中产生氢气的液体。这种生氢用水包括自来水、净水、离子交换水、蒸馏水、纯水、RO水等，但是并不限于此。也可将上述生物体应用液自身用作生氢用水。不管含有成分、硬度、液性如何，只要是含有水的液体，就能够用作本发明的生氢用水。本发明的氢气泡形成体的特征在于，使生氢体系与生物体应用液隔离，并且将在氢气泡形成体内产生的氢气经由氢气泡形成体的气液分离部送到生物体应用液中。包括氢气泡形成体在内的本发明的器具能够作为独立于容纳它的密闭容器的装置而容纳于密闭容器中，或者作为事先装入密闭容器内的构造部而容纳于密闭容器中。这种气液分离部的特征在于，例如作为元件、材料包括阀(包括止回阀、球阀)、气体透过膜(包括阴离子交换膜、阳离子交换膜)等，由此，在放出由生氢体系与生氢用水之间的接触反应产生的氢气的同时，设法实质上不使生氢用水流出和/或不使生物体应用液流入。作为这种方法，有一种含氢生物体应用液的制造器具，其具有氢气泡形成体，该氢气泡形成体在气液分离部具有气体透过膜，不管该气体透过膜的材质(布、纸、塑料、橡胶、陶瓷等)、厚度如何，该气体透过膜都为水难透过性或水非透过性，并且具有氢气透过性，该含氢生物体应用液的制造器具的特征在于，对该生氢体系或该生氢体系的生氢剂实施隔热处理，并且还根据需要对上述氢气泡形成体实施保温处理。另外，在本发明的器具中，该气液分离部或该氢气泡形成体的一部分形成为能够开闭的开闭部，能够设法利用该开闭部将生氢体系和生氢用水投入上述氢气泡形成体中。在此，生氢体系或生氢体系中的生氢剂的隔热处理的目的在于，抑制伴随着用于促进生氢反应的生氢剂的粒子化而产生的反应热量增大。利用覆盖材料覆盖生氢体系或生氢体系中的生氢剂，使生氢体系或生氢体系中的生氢剂片剂化、固体化，通过生成伴随着生氢反应而产生的副产物来形成耐火层等属于这种处理，但该隔热处理并不限于此。在此，覆盖材料通过使生氢体系处于彼此靠近的状态来提高生氢反应的效率，并且通过防止生氢反应时的反应热量直接迁移至气液分离部的气体透过膜来防止气体透过膜劣化变质，并且还在生氢体系具有PH调节剂的情况下，防止由pH调节剂的酸性或碱性导致气体透过膜发生变质。另外，覆盖材料的特征之一在于，供氢气、水透过，但不使生氢剂、其反应残渣透过。因而，期望覆盖材料的孔径大小为1000 u m以下，优选为500 y m以下，更 优选为150 iim以下，特别优选为50iim以下。在此，片剂化或固体化的目的在于，通过压缩成型(打片)、适当地使用赋形剂来使生氢体系或生氢体系中的生氢剂的生氢反应的效率与抑制反应热量之间的平衡最优化。例如在使用金属作为生氢剂的情况下，与使用仅将该金属的金属片以适当尺寸切下而得的生氢剂相比，通过利用上述方法等使该金属的金属粒子片剂化或固体化，能够获取有助于生氢反应的表面积，并且，能够抑制生氢反应的反应热量。例如，在通过打片来进行上述那样的片剂化或固体化的情况下，期望确保粒子间的空隙并获取表面积、且以难以走形的打片压力进行固化，该难以走形的打片压力例如为0. IkN 100kN，优选为0. 3kN 50kN，更优选为0. 5kN 20kN，进一步优选为0. 5kN 10kN，但并不限于此。另外，也可以进一步将上述这样的片剂或固体制剂保持在覆盖材料内。在此，通过生成伴随着生氢反应而产生的副产物来形成耐火层的处理例如包括以下等情况，即，在包含作为生氢剂的金属铝、作为pH调节剂的氧化钙或氢氧化钙在内的生氢体系的生氢反应中,通过作为其反应产物的高铝水泥(alumina cement)的耐火性，防止在生氢反应后仍然有可能残留的金属铝的发热可能性。另外，附带说一下，即使是在气液分离部中使用阀的情况下，上述这样的隔热处理也是有效的。另外，在此，对氢气泡形成体进行的保温处理的目的在于，通过缓冲氢气泡形成体与位于其外部的生物体应用液直接接触，抑制氢气泡形成体被生物体应用液冷却，从而使氢气泡形成体内的生氢反应顺利地进行。作为这种保温处理包括以下等情况，S卩，使氢气泡形成体的外壁变厚，或者利用外壳覆盖氢气泡形成体的周围，并且根据需要，在氢气泡形成体与外壳之间设置适当的空气层，从而防止热量直接迁移，但并不限于此。期望氢气泡形成体的厚度为0. I毫米以上，优选为0. 5毫米以上，进一步优选为I毫米以上，但并不限于此。另外，在设置在氢气泡形成体与外壳之间的空气层中，期望两者之间的距离为0. I毫米以上，优选为0. 5毫米以上，进一步优选为I毫米以上，但并不限于此。例如，在包含作为生氢剂的铝、作为后述的pH调节剂且为食品添加物的氧化钙、氢氧化钙等碱性剂在内的生氢体系中，根据与拥有生氢体系的氢气泡形成体相接触的生物体应用液的水温的不同，生氢反应的反应速度大不相同。即，在生物体应用液的水温为4°C的情况下，与水温为20°C的情况相比，其生氢反应变得相当慢，然而，另一方面，即使生物体应用液的水温为4°C时，在利用外壳覆盖氢气泡形成体的周围并且设置适当的空气层等来对氢气泡形成体适当地进行保温的情况下，与未保温的情况相比，其生氢反应变快。因而，通常在本发明中，对氢气泡形成体实施保温处理会缩短直至使生物体应用液含有足够量的氢分子的时间，因此，较为优选。
另外，附带说一下，即使是在气液分离部使用阀的情况下，上述这样的保温处理也是有效的。同样，还期望生氢体系含有用于促进生氢反应的发热促进剂。例如，在包含作为生氢剂的铝、作为pH调节剂的氧化钙在内的生氢体系中，能够将氧化钙与生氢用水水合生成氢氧化钙时的水合热有效地利用于铝与氢氧化钙的生氢反应中。在该情况下，氧化钙为PH调节剂并且作为发热促进剂发挥作用。因而，即使是包含作为生氢剂的铝、作为PH调节剂的氢氧化钙在内的生氢体系中，也优选还包含作为发热促进剂的氧化钙。另外，作为本发明的另一实施方式，例如包括通过在气液分离部设置阀而防止生物体应用液向氢气泡形成体流入的方法。通过如此设置，能够防止向氢气泡形成体流入的水在振荡时等再次向生物体应用液流出，并且能够向生物体应用液放出在氢气泡形成体内形成的氢气。更详细而言，其特征在于，这种设置在气液分离部上的阀是将氢气泡形成体的内部与外部隔开、并且由通过生氢体系与生氢用水之间的反应而在氢气泡形成体的内部产生的氢气的气压推开，从而将氢气排到氢气泡形成体的外部，另一方面在排气后通过重力或氢气泡形成体外部的液压等自然或人工关闭的开闭式阀，除了氢气排气时以外，实质上 不使处于氢气泡形成体的外部的生物体应用液流入氢气泡形成体的内部。图I是使用了这种开闭式阀的气液分离部的例子。在此，气液分离部由开闭式阀(a)及供阀组合于此的塑料性质的凹状元件(b)构成。开闭式阀自伞状的头部(a — I)延伸出一根轴部(a - 2)，并且在轴部的中途加工有环绕轴部的环状的突起物(a - 3)。另外，凹状元件以环绕开设于其底面的中心部的中心孔(b - I)的方式进一步开设有三个扇状的孔(b - 2)，另一方面，在底面的周缘部留有钩挂阀的头部的边缘(b - 3)。该底面为恰好容纳阀的头部(a — I)的程度的面积，当容纳了阀的头部(a — I)时，阀的轴部(a — 2)通过穿过开设于上述中心部的中心孔(b - I)穿过凹状元件，但是环绕轴部的环状的突起物(a -3)因其尺寸而不能容易地穿过。但是，通过向下方用力拉拽穿过了开设于凹状元件的底面的中心部的中心孔(b - I)的轴部(a - 2)，环绕阀的轴部的环状的突起物(a - 3)—边发生变形一边穿过底面的孔(b - 1)，因此能够将阀(a)与凹状元件(b)组合起来。若在氢气泡形成体的内部产生的氢气的气压升高，则位于凹状元件的底部的开闭式阀的头部被推开并排出氢气，但是环绕轴部的环状的突起物钩挂于开设在凹状元件的底面中心部的中心孔，因此即使受到排气时的氢气压力的作用，开闭阀也不会从凹状元件脱落。另外，此时，通过进一步减少导入氢气泡形成体的生氢用水的量，即使在自阀放出氢气时，也能够防止生氢用水向生物体应用液流出。作为生氢用水的使用量的基准，在向 容纳生氢体系的氢气泡形成体内导入了生氢用水之后去除该生氢体系(在生氢体系被后述的覆盖材料等覆盖的情况下，包括该覆盖材料在内)时，期望存留于该氢气泡形成体的生氢用水的量为IOcc以下，优选为5cc以下，进一步优选为3cc以下，特别优选为Icc以下。另外，以防止这种剩余的生氢用水流出为目的，期望在氢气泡形成体内、后述的覆盖材料等中含有吸水珠、离子交换树脂(如后所述的干式离子交换树脂因其吸水性较高而更为优选)、吸水纸、玻尿酸、聚丙烯酸等具有吸水性的物质、材料。另外，能够由这种气液分离部构成氢气泡形成体的一部分或全部。期望除设于氢气泡形成体的气液分离部以外的材质是丙烯酸类树脂这样的合成树脂等很少透过水、而且很少被水腐蚀的材质。另外，作为本发明的再一实施方式，例如包括在气液分离部设置使水流入氢气泡形成体但不使水从氢气泡形成体流出、即以不可逆转的方式控制水的流入流出的气体透过膜的方法。通过使具有这种气液分离部的含氢生物体应用液的制造器具与生物体应用液相接触，生物体应用液的一部分经由气液分离部流入氢气泡形成体内。流入的生物体应用液作为生氢用水与氢气泡形成体内的生氢体系发生反应并产生氢气。由此，产生的氢气自气液分离部向生物体应用液放出，但生氢用水被气体透过膜阻挡，不会向生物体应用液流出。另外，期望本发明的金属铝、金属镁等生氢剂的平均粒径为不向覆盖材料的外部透过、并且也能够期望通过微粒化来增大活性那样的粒径。例如，期望生氢剂的平均粒径为3000 u m以下，优选为1000 u m以下，进一步优选为500 u m以下，特别优选为250 y m以下。另外，为了减少生氢剂的粉尘爆炸的危险性，对于粒子的平均粒径，期望其50%以上为I U m以上，优选为50 m以上，进一步优选为150 y m以上。即，期望一边既考虑到通过微粒化来增大活性、又考虑到伴随着该微粒化而产生的粉尘爆炸的可能性，一边适当地确定最佳粒径。本发明的生氢体系除了包含生氢剂以外，还可以包括金属离子螯合剂、pH调节剂等促进生氢反应的药剂。这种金属离子螯合剂包括如下物质完全或者基本上不溶解于水，在氢气泡形成体或覆盖材料的内部生成具有吸附金属离子的性质的物质。优选使用阳离子交换树脂等不溶性或难溶性的金属离子螯合剂。其中，由于吸附金属离子并且放出氢离子(H+)的、包括以磺酸基为交换基的酸性阳离子交换树脂或以羧酸基为交换基的酸性阳离子交换树脂的氢离子型阳离子交换树脂也兼有作为PH调节剂的功能，因此更为优选。本发明的pH调节剂包括柠檬酸、己二酸、苹果酸、醋酸、琥珀酸、葡糖酸、乳酸、磷酸、盐酸、硫酸等具有通过供给氢离子(H+)来抑制(中和或防止生成)氢氧化物离子(0H一)的性质的物质，以及通过受到水解而形成不溶性的氢氧化物来去除氢氧化物离子的物质。另外，在使用铝、锌等两性金属作为生氢剂的情况下，除了使用酸以外，还能够使用氢氧化钙、氧化钙、阴离子交换树脂等碱性剂。其中，优选使用氢氧化钙(消石灰)、生石灰(氧化钙)、烧结钙、氧化镁、氢氧化镁、阴离子交换树脂等作为食品添加剂的碱性剂。通过与铝等作为食品添加物的、离子化倾向比氢高的金属发生反应而生成难溶物的生氢反应促进剂会抑制该金属的金属离子在生氢反应后再次溶出，因此，适于实质上不改变生物体应用液的特性这一本发明的目的。另外，为了抑制生氢剂随时间变差，优选适当的酸或碱性剂等生氢体系所含有的PH调节剂的水合数、含水率较少。S卩，以水合数来说，期望为3水合物以下，优选为2水合物以下，更优选为I水合物以下，特别优选为无水合物、无水物。以含水率来说，期望含水率为40重量％以下，优选为30重量％以下，更优选为20重量％以下，特别优选为15重量％以下。在本发明中，高浓度含氢生物体应用液包括溶液的溶解氢浓度为0. Olppm以上、优选为0. Ippm以上、更优选为I. Oppm以上的含氢生物体应用液。在本发明中，过饱和含氢生物体应用液包括溶解氢浓度为常温常压下溶解度以上的溶解氢浓度的情况，包括I. 6ppm以上、2. Oppm 以上、3. Oppm 以上、4. Oppm 以上、5. Oppm 以上、6. Oppm 以上、7. Oppm 以上、8. Oppm以上、9. Oppm以上、10. Oppm以上的高浓度含氢生物体应用液。
另外，在容纳生物体应用液的容器中，本发明的将生氢体系容纳于氢气泡形成体而成的向生物体应用液选择性添加氢的器具能够设置在生物体应用液内、容器空气层中或容器外等。另外，优选容器为密闭容器。在使用密闭容器作为容器的情况下，在氢气泡形成体内，由生氢体系与生氢用水之间的反应产生的氢气经由氢气泡形成体的气液分离部向容纳生物体应用液的密闭容器放出，并且形成高压 高浓度的氢气相。另外，申请人发现，即使是在将本发明的向生物体应用液选择性添加氢的器具设置在生物体应用液中的情况下，所产生的氢分子也几乎不溶解于生物体应用液而首先向密闭容器空气相迁移。进一步来说，申请人发现，与未将生氢剂容纳于氢气泡形成体而以裸露状态投入生物体应用液中的情况相比，在将生氢剂容纳于氢气泡形成体地设置在生物体应用液中的情况下，在刚投入后溶解于生物体应用液的氢量进一步减少。g卩，由未容纳于氢气泡形成体的生氢剂产生的氢分子一边直接溶解于生物体应用液一边形成簇(cluster)或微小气泡、另一方面，在氢分子经由氢气泡形成体的气液分离部向生物体应用液放出的情况下，氢气泡形成体作为一种针对氢气的阻挡件发挥作用，因此氢分子在适量地集结在气液分离部的内壁附近之后才作为氢气气泡自气液分离部放出。换言之，当向生物体应用液中放出氢分子时，氢分子作为已经具有一定程度大小的氢气气泡而被放出。这在目视下也能够观察到。例如，若将本发明的向生物体应用液选择性添加氢的器具设置在容纳生物体应用液的密闭容器中，将容器横倒且以该状态放置一段时间，则在氢气泡形成体内产生的氢气一边断续地自气液分离部放出氢气泡，一边使氢气相的体积逐渐增大。换言之，由于所放出的氢气的气泡尺寸较大，因此其在水中上升并快速地向密闭容器的气相迁移。一般而言，并不限于氢分子，在以期某些产业用途而制造气体溶液的本领域技术人员当中，认为为了制造高浓度的气体溶液，通过尽可能地缩小气体的气泡尺寸而推迟气泡朝向气相去的上升速度才是重要的。包括氢、氧或臭氧在内的各产业用气体的纳米气泡化在本申请提交时仍然被认为是主要的技术课题之一。
另一方面，本发明人等发现，在包括家中、工作单位、街上、商店等各种场所中，消费者在使用时欲获得高浓度含氢生物体应用液的契机中，与使氢分子直接溶解于容纳包括饮用水、茶、咖啡等饮料的生物体应用液的密闭容器的生物体应用液中相比，期望首先通过使用气泡尺寸相对较大的氢气而在密闭容器内形成氢气相并且提高容器内压，根据需要，之后通过适当地振荡密闭容器来回收气相的氢气。因而，对于在气液分离部中所使用的气体透过膜、阀而言，在将具有该气液分离部的本发明的器具设置在净水中时，当利用动态光散射法等方法进行测量时，期望其在10分钟以内产生的氢气泡的平均气泡直径为0. I毫米以上，优选为0. 3毫米以上，进一步优选为0. 5毫米以上，特别优选为I. 0毫米以上。在本发明人等的实验中，在不将金属镁即生氢剂容纳于氢气泡形成体而设置在密闭容器内的生物体应用液中的情况下，虽然经过10分钟后的生物体应用液的溶解氢浓度升高至约0. 7ppm，但是即使之后振荡密闭容器，溶解氢浓度也仅上升至约0. 9ppm (约I. 3倍)。另一方面，在将等量的金属镁即生氢剂容纳于氢气泡形成体地设置在密闭容器内的生物体应用液中的情况下，经过10分钟后的生物体应用液的溶解氢浓度仅为区区0. 2ppm，另
一方面，之后通过振荡密闭容器，溶解氢浓度上升至约3. Oppm (约15倍)。因而，以提高含氢生物体应用液的溶解氢浓度为目的，期望将本发明的使生氢体系容纳于氢气泡形成体而成的向生物体应用液选择性添加氢的器具容纳于密闭容器，并且适当地振荡该密闭容器。在该情况下，本发明的密闭容器包括设法使容器的内容物不与大气相接触的容器。带盖的塑料瓶、铝瓶等带盖的容器属于密闭容器。期望密闭容器具有手提式的形态与容量以易于人们手持振荡。期望为2L以下、优选为IL以下、特别优选为0. 5L以下容量的密闭容器，但是并不限于此。作为密闭容器的材质，优选的是氢透过性较低的容器。氢透过性越低，所产生的氢向容器系统外逃出的情况越少。在本发明中，如下测量密闭容器的氢透过性。S卩，参考日本特愿2009 — 221567所记载的方法等，以作为测量对象的密闭容器内容积的20倍的体积生成稳定地保持大致饱和浓度(在20°C I气压下为I. 6ppm)的氢溶解水，并且将填满了净水(将日本藤泽市自来水通过活性炭柱进行处理而得的活性炭处理水等)的该密闭容器浸溃于该氢溶解水中5小时。之后，测量该净水的溶解氢浓度，溶解氢浓度为IOOOppb以下、优选为500ppb以下、更优选为IOOppb以下、特别优选为IOppb以下的密闭容器属于本发明的氢透过性较低
的容器。期望密闭容器具有能够耐受由生氢导致的内压上升的耐压性能。期望是以绝对压力计能够耐受0. 1110^、优选0. 4MPa、进一步优选0. 5MPa、特别优选0. 8MPa的内压的耐压容器。优选使用碳酸饮料用塑料瓶等。期望密闭容器在口部具有在打开盖的中途释放压力以能够安全地打开瓶塞的机构(排气槽)。在本发明中，振荡是指通过对密闭容器施加物理撞击来使密闭容器内的生物体应用液与气相的氢相接触、并且将生物体应用液中的溶解氧等溶解气体置换为氢气。本发明的振荡除了使用了手的自然振荡以外还包括使用了机械的人工振荡。由振荡器、搅拌机、超声波产生装置等进行的振荡属于这种人工振荡。
另外，以进一步向密闭容器的气相蓄积氢气为目的，期望在将本发明的选择性添加氢的器具设置在密闭容器中之后，在经过了 I分钟之后、优选经过了 2分钟之后、更优选经过了 4分钟之后、进一步优选经过了 8分钟之后、特别优选经过了 10分钟之后开始振荡。另外，本发明的典型的自然振荡的例子如下所述。即，具有平均体格的三十几岁的日本男性将密闭容器中腹部保持于利手中，通过仅活动手腕以使盖在手腕上空描绘半圆弧的方式来以2次往返/秒的节奏往返振荡120次。另外，为了促进高压 高浓度氢气向生物体应用液的溶解，期望振荡时间在自然振荡下为5秒以上，优选为10秒以上，更优选为15秒以上，进一步优选为30秒以上。另外，优选振荡是在将本发明的向生物体应用液选择性添加氢的器具设置在生物体应用液中并进行振荡时、将生物体应用液的溶解氢浓度增强为振荡前的溶解氢浓度的2倍以上的振荡，优选增强为3倍以上、更优选依次增强为4倍以上、5倍以上、6倍以上、7倍以上、8倍以上、9倍以上、进一步优选增强为10倍以上的振荡。
另外，为了获得I. 6ppm以上的过饱和含氢生物体应用液等更高浓度的含氢生物体应用液，优选振荡前的密闭容器的内压处于大气压以上的状态。氢分子相对于生物体应用液的溶解度伴随着所产生的氢分子施加于密闭容器的内压的上升而上升，随着时间的推移不久超过了常温 常压下的溶解度。在后述的实施例等中，将拥有生氢体系的密闭容器放置一定时间的理由是为了利用所产生的氢气从内侧对密闭容器加压，而且是为了能够通过在加压下适当地振荡密闭容器来进一步促进氢分子向含氢生物体应用液溶解。另外，在本发明中，实质上不改变生物体应用液的成分结构的状态包括满足不改变总硬度、用作生氢剂的金属的金属离子浓度或者PH的中的至少任意一者的情况，但并不限于此。在此，不改变生物体应用液的总硬度的状态例如包括以下这种状态，但并不限于此。S卩，为如下状态等将某一生物体应用液作为原水的含氢生物体应用液的总硬度(Ca硬度+ Mg硬度)处于(原水的金属离子浓度一 25ppm) (原水的金属离子浓度+25ppm)、优选(原水的金属离子浓度一 15ppm) (原水的金属离子浓度+ 15ppm)、进一步优选(原水的金属离子浓度一 IOppm) (原水的金属离子浓度+ IOppm)的范围内。或者，为如下状态等在填充了约515cc的、对自来水进行脱氯处理而获得的、总硬度(Ca硬度+ Mg硬度)处于约55ppm 65ppm的净水(将日本藤泽市自来水通过活性炭柱进行处理而获得的净水等)的生物体应用液的碳酸饮料用塑料瓶(填满至口部时为约530cc容量)的生物体应用液中设置本发明的非破坏性高浓度氢溶液的制造器具，在将瓶横倒放置10分钟之后进行了典型的自然振荡(将塑料瓶中腹部保持于利手中，通过仅使手腕左右活动以使盖在手腕上空描绘半圆弧的方式来以2次往返/秒的节奏往返振荡120次)后的溶液的总硬度处于(原水的总硬度一 25ppm) (原水的总硬度+ 25ppm)、优选(原水的总硬度一 15ppm) (原水的总硬度+ 15ppm)、特别优选(原水的总硬度一 IOppm) (原水的总硬度+ IOppm)的范围内。在此，不改变用作生氢剂的金属的金属离子浓度的状态例如包括以下这种状态，但并不限于此。即，为如下状态等将某一生物体应用液作为原水的含氢生物体应用液的金属离子浓度(例如，在本发明的器具使用了铝作为生氢剂的情况下，为铝离子浓度)处于(原水的金属离子浓度一 15ppm) (原水的金属离子浓度+ 15ppm)、优选(原水的金属离子浓度一IOppm) (原水的金属离子浓度+ lOppm)、进一步优选(原水的金属离子浓度一 5ppm) (原水的金属离子浓度+ 5ppm)、更进一步优选(原水的金属离子浓度一 3ppm) (原水的金属离子浓度+ 3ppm)、特别优选(原水的金属离子浓度一 Ippm) (原水的金属离子浓度+Ippm)的范围内。或者，为如下状态等在填充了约515cc的、对自来水进行脱氯处理而获得的净水(将日本藤泽市自来水通过活性炭柱进行处理而获得的净水等)的生物体应用液的碳酸饮料用塑料瓶(填满至口部时为约530cc容量)的生物体应用液中设置本发明的含氢生物体应用液的制造器具，在将瓶横倒放置10分钟之后进行了典型的自然振荡(将塑料瓶中腹部保持于利手中，通过仅使手腕左右活动以使盖在手腕上空描绘半圆弧的方式来以2次往返/秒的节奏往返振荡120次)，紧接在上述振荡之后而得的溶液的、在上述制造器具中用作生氢剂的金属的金属离子浓度(例如，在本发明的器具使用了铝作为生氢剂的情况下为铝离子浓度)处于(原水的金属离子浓度一 15ppm) (原水的金属离子浓度+ 15ppm)、优选(原水的金属离子浓度一 IOppm) (原水的金属离子浓度+ lOppm)、进一步优选(原水的金属离 子浓度一 5ppm) (原水的金属离子浓度+ 5ppm)、更进一步优选(原水的金属离子浓度一3ppm) (原水的金属离子浓度+ 3ppm)、特别优选(原水的金属离子浓度一 Ippm) (原水的金属离子浓度+ Ippm)的范围内。在此，不改变pH的状态例如包括以下这种状态，但并不限于此。即，为如下状态等将某一生物体应用液作为原水的含氢生物体应用液的P H处于(原水的PH - 3. 0) (原水的pH + 3. O)、优选(原水的pH - 2. 0) (原水的pH + 2. O)、更优选(原水的PH — I. 0) (原水的pH + I. O)、特别优选(原水的pH — 0. 5) (原水的pH + 0.5)的范围内。或者，为如下状态等在填充了约515cc的、对自来水进行脱氯处理而获得的、pH处于约7. 0 7. 8的净水(将日本藤泽市自来水通过活性炭柱进行处理而获得的净水等)的生物体应用液的碳酸饮料用塑料瓶(填满至口部时为约530cc容量)的生物体应用液中设置本发明的含氢生物体应用液的制造器具，在将瓶横倒放置10分钟之后进行了典型的自然振荡(将塑料瓶中腹部保持于利手中，通过仅使手腕左右活动以使盖在手腕上空描绘半圆弧的方式来以2次往返/秒的节奏往返振荡120次)，紧接在上述振荡之后而得的溶液的pH处于(原水的pH — 3. 0) (原水的pH + 3. O)、优选(原水的pH — 2. 0) (原水的pH +2. O)、更优选(原水的pH — I. 0) (原水的pH + I. O)、特别优选(原水的pH — 0. 5) (原水的pH+ 0.5)的范围内。实施例以下，说明本发明的实施例。另外，在本申请中，在没有插入特别的说明的情况下，对于测量各种物性值所使用的各种测量器具类而言，PH计量计(包括温度计)是株式会社堀场制作所生产的PH计量计(主体型号“D - 13”、其探头型号“9620 - 10D”)，DH计量计(溶解氢计)是东亚DKK株式会社生产的DH计量计(主体型号“DHDI — I”、其电极(探头)型号“HE — 5321”、其中继器型号 “DHM — F2”)。钙硬度及镁硬度使用水质分析计“DR/4000” (HACH公司生产)通过钙镁试剂比色法进行测量。铝离子浓度使用相同的水质分析计通过铝试剂(aluminon)法进行测量。[实施例I](作为图2进行图示。)将含有作为生氢剂的金属镁(MG100:株式会社关东金属)300mg、还含有氢离子型阳离子交换树脂(对市场上销售的强酸性离子交换树脂H 型产品的“DIAION Ion Exchange Resin SKlBH !Mitsubishi Chemical Corporation，，进行了加热干燥后而得的树脂)1500mg的生氢体系(c — I)包入覆盖材料(Precis eRegularC5160 :旭化成株式会社)(c - 2)中并进行热密封，之后，连这种覆盖材料一起容纳于丙烯酸类树脂制的筒状的氢气泡形成体(c - 3)。向氢气泡形成体中滴入湿润覆盖材料程度的量的生氢用水(c 一 4)，并且用气液分离部(图I)盖住氢气泡形成体的开口部，从而获得本发明的向生物体应用液选择性添加氢的器具。接着，在向碳酸饮料用塑料瓶(填满至口部时为约530cc容量)中填充了约515cc的净水(将日本藤泽市自来水通过活性炭柱进行处理而得的活性炭处理水)之后，将向生物体应用液选择性添加氢的器具设置在塑料瓶的净水中。之后将瓶横倒，放置10分钟之后，发明人中的一人(具有平均体格的三十几岁的 日本男性)将塑料瓶中腹部保持于利手中，通过仅使手腕左右活动以使盖在手腕上空描绘半圆弧的方式来以2次往返/秒的节奏往返120次进行振荡(合计60秒)。测量振荡前后的、内容液的pH、溶解氢浓度、钙(Ca)硬度、镁(Mg)硬度。[实施例2](作为图3进行图示。)将含有作为生氢剂的金属镁(MG100:株式会社关东金属)300mg、还含有氢离子型阳离子交换树脂(对市场上销售的强酸性离子交换树脂H 型产品的“DIAION Ion Exchange Resin SKlBH !Mitsubishi Chemical Corporation，，进行了加热干燥后而得的树脂)1500mg的生氢体系(d — I)包入覆盖材料(Precis eRegularC5160 :旭化成株式会社)(d - 2)中并进行热密封，之后，连这种覆盖材料一起容纳于丙烯酸类树脂制的筒状的氢气泡形成体(d - 3)。向氢气泡形成体中滴入湿润覆盖材料程度的量的水，并且将图I所记载的气液分离部插入筒状的氢气泡形成体中并以恰好没有余地的方式设置在中腹部，并且在气液分离部上方的、氢气泡形成体外壁的一部分打开氢气透过孔(d — 4)，从而获得本发明的向生物体应用液选择性添加氢的器具。接着，在向碳酸饮料用塑料瓶(填满至口部时为约530cc容量)中填充了约515cc的净水(将日本藤泽市自来水通过活性炭柱进行处理而得的活性炭处理水)之后，一边将器具插入塑料瓶口部，一边将氢气泡形成体的边缘(边)钩挂在口部，使器具未沉入水中并闭合盖。此时，氢气透过孔处于比净水的水位靠上的位置。之后，在放置了 10分钟之后，发明人中的一人(具有平均体格的三十几岁的日本男性)将塑料瓶中腹部保持于利手中，通过仅使手腕左右活动以使盖在手腕上空描绘半圆弧的方式来以2次往返/秒的节奏往返120次进行振荡(合计60秒)。测量振荡前后的、内容液的pH、溶解氢浓度、钙(Ca)硬度、镁(Mg)硬度。[实施例3]将含有作为生氢剂的金属镁(MG100:株式会社关东金属)300mg、还含有苹果酸(DL —苹果酸扶桑化学工业株式会社)900mg的生氢体系与吸水纸一起包入覆盖材料(Precis eRegular C5160 :旭化成株式会社)中并进行热密封，之后，连这种覆盖材料一起容纳于丙烯酸类树脂制的筒状的氢气泡形成体。向氢气泡形成体中滴入湿润覆盖材料程度的量的水，并且将由吸水纸形成的塞子及实施例I所记载的气液分离部依次插入筒状的氢气泡形成体中并以恰好没有余地的方式设置在中腹部，并且在气液分离部上方的、氢气泡形成体外壁的一部分打开氢气透过孔，从而获得本发明的向生物体应用液选择性添加氢的器具。接着，在向碳酸饮料用塑料瓶(填满至口部时为约530cc容量)中填充了约515cc的净水(将日本藤泽市自来水通过活性炭柱进行处理而得的活性炭处理水)之后，一边将器具插入塑料瓶口部，一边将氢气泡形成体的边缘(边)钩挂在口部，使器具未沉入水中并闭合盖。此时，氢气透过孔处于比净水的水位靠上的位置。之后，在放置了 10分钟之后，发明人中的一人(具有平均体格的三十几岁的日本男性)将塑料瓶中腹部保持于利手中，通过仅使手腕左右活动以使盖在手腕上空描绘半圆弧的方式来以2次往返/秒的节奏往返120次进行振荡(合计60秒)。测量振荡前后的、内容液的pH、溶解氢浓度、钙(Ca)硬度、镁(Mg)硬度。[比较例I]调制含有作为生氢剂的金属镁300mg、还含有氢离子型阳离子交换树月旨(对市场上销售的强酸性离子交换树脂H型产品的“DIAION Ion Exchange Resin SKlBH ·Mitsubishi Chemical Corporation”进行了加热干燥后而得的树脂)1500mg的生氢体系。在向碳酸饮料用塑料瓶(填满至口部时为约530cc容量)中填充了约515cc的净水(将日本藤泽市自来水通过活性炭柱进行处理而得的活性炭处理水)之后，将生氢体系直接投入塑料瓶的净水中。之后，在放置了 10分钟之后，发明人中的一人(具有平均体格的三十几岁的日本男性)将塑料瓶中腹部保持于利手中，通过仅使手腕左右活动以使盖在手腕上空描绘半圆弧的方式来以2次往返/秒的节奏往返120次进行振荡(合计60秒)。测量振荡前后的、内容液的pH、溶解氢浓度、钙(Ca)硬度、镁(Mg)硬度。[参考例I]测量在实施例与比较例中使用的净水的pH、溶解氢浓度、钙(Ca)硬度、镁(Mg)硬度。以下，作为表I记载这些内容。
权利要求
1.一种向生物体应用液选择性添加氢的器具，其将以生氢剂为必需成分的生氢体系容纳于具有气液分离部的氢气泡形成体中，该气液分离部包含气体透过膜或开闭式阀，通过在该氢气泡形成体内使上述生氢体系与生氢用水发生反应，将在该氢气泡形成体内产生的氢气经由上述气液分离部送入生物体应用液，从而获得含氢生物体应用液，其特征在于， 对上述生氢剂实施隔热处理，该隔热处理用于抑制伴随着生氢反应而产生的反应热量直接向上述气液分离部的气体透过膜或开闭式阀迁移。
2.根据权利要求I所述的向生物体应用液选择性添加氢的器具，其特征在于， 上述气体透过膜为水难透过性或水非透过性，并且具有氢气透过性的气体透过膜，由此，上述生氢用水实质上不从上述氢气泡形成体流出。
3.根据权利要求I所述的向生物体应用液选择性添加氢的器具，其特征在于， 上述开闭式阀由通过生氢体系与生氢用水之间的反应而在氢气泡形成体的内部产生的氢气的气压推开，从而将氢气向氢气泡形成体的外部排出，但在排气后关闭。
4.根据权利要求I所述的向生物体应用液选择性添加氢的器具，其特征在于， 上述生氢剂含有离子化倾向比氢高的金属或氢化金属的粒子，并且，上述隔热处理为利用覆盖材料覆盖该粒子。
5.根据权利要求I所述的向生物体应用液选择性添加氢的器具，其特征在于， 上述生氢剂含有离子化倾向比氢高的金属或氢化金属的粒子，并且，上述隔热处理为使该粒子固体化。
6.根据权利要求I所述的向生物体应用液选择性添加氢的器具，其特征在于， 上述生氢剂含有离子化倾向比氢高的金属或氢化金属的粒子，并且，上述隔热处理为通过生成伴随着生氢反应而产生的副产物来形成耐火层。
7.根据权利要求6所述的向生物体应用液选择性添加氢的器具，其特征在于， 上述耐火层为高铝水泥。
8.根据权利要求I所述的向生物体应用液选择性添加氢的器具，其特征在于， 上述生氢体系还包含PH调节剂。
9.根据权利要求I所述的向生物体应用液选择性添加氢的器具，其特征在于， 上述氢气泡形成体还被用于隔绝生物体应用液的水温的外壳覆盖。
全文摘要
本发明提供一种向生物体应用液选择性添加氢的器具。该向生物体应用液选择性添加氢的器具将以生氢剂为必需成分的生氢体系容纳于具有气液分离部的氢气泡形成体中，该气液分离部包含气体透过膜或开闭式阀，通过在该氢气泡形成体内使上述生氢体系与生氢用水发生反应，将在该氢气泡形成体内产生的氢气经由上述气液分离部送入生物体应用液，从而获得含氢生物体应用液。
文档编号B01D61/00GK102803156SQ201180011790
公开日2012年11月28日 申请日期2011年10月17日 优先权日2010年10月25日
发明者佐藤文武, 濑尾知树, 黑川亮介, 佐藤文平, 内藤达也 申请人:水株式会社