JP2009279241A - 水素ガスの吸飲方法 - Google Patents

Abstract

【技術課題】小型、軽量化が可能で手軽に水素ガスを吸飲できる吸飲方法を提供する。
【解決手段】マグネシウム又は水素化マグネシウムの化学反応によって発生する微量の水素ガスを鼻孔や口腔の粘膜を通じて直接吸飲する。前記水素ガスを化学反応によって発生する手段としてはマグネシウムや水素化マグネシウムから水素ガスを発生させる酸としてカルボキシル基を持つ有機酸を用い、吸飲方法としてはタバコ型の吸飲具又はマスクを用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、化学反応により発生した水素ガスを直接吸飲する水素ガスの吸飲方法に関する。

水素を飲料水等に溶存させて体内に取り込むことにより、健康の維持、向上を図るための手段として、飲料水中にイオン交換膜や白金メッキを施した電極を挿入し、電気分解の原理を用いて水素と酸素に分離し、水素を飲料水中に溶存させる方式が公知である。
しかし、この電気分解方式の場合、同時に酸素も発生することから、装置が大型化したり、高価になるため、携帯に不向きであったり、手軽に購入して用いることができない、と云った欠点がある。

また、水素溶存水の場合、これに含有する水素ガスは水１リットル中に１０〜１５ｍｌが限界であることから、十分に水素ガスを摂取するためには多量に水素ガス溶存水を飲む必要がある。
また、飲料水中に溶存した水素ガスは急速に減少することから、保存が利かないという欠点がある。

このような観点から、水素ガスの場合、その分子は非常に小さく、拡散しやすい特徴がある点に着目して、鼻や口腔内部の粘膜から直接体内に取り込む摂取方法を本発明者は先に提案している（特開２００５−０８７２５７号）。
しかし、この方法は、水素ガス発生装置とセットで例えば鼻孔カニューラを用いて鼻孔粘膜から水素ガスを摂取するため、どこへでも携帯したり、乗物や歩きながら手軽に摂取することはできない。
特開２００５−０８７２５７号

本発明は斯る点に鑑みて提供されるものであって、その目的は、水素ガスを鼻や口腔内部の粘膜を通じて手軽に摂取するための手段として、水素ガスを電気分解方式ではなく、化学反応方式で発生させ、この発生した水素ガスを直接鼻孔や口腔内に吸引し、その粘膜を経由して体内に取り込む吸飲方法を提供するのが目的である。
更に加えて、小型で携帯することができ、どこでも吸飲することができると共に安全かつ無害な水素ガス発生方法とその吸飲方法を提供することが目的である。

上記目的は、次の手段により達成することができる。
先ず、請求項１に記載した水素ガスの吸飲方法及び水素ガスの吸飲装置は、マグネシウム又は水素化マグネシウムの化学反応によって発生する微量の水素ガスを鼻孔や口腔の粘膜を通じて直接吸飲することを特徴とするものである。

更に、請求項２に記載した水素ガスの吸飲方法は、請求項１に記載の発明において、マグネシウムや水素化マグネシウムから水素ガスを発生させる酸としてカルボキシル基を持つ有機酸を用いることを特徴とするものである。

更に、請求項３に記載した水素ガスの吸飲方法は、請求項１又は２に記載の発明において、タバコやパイプ状又はマスク形状の吸飲具を用いて体内に取り込むことを特徴とするものである。

更に、請求項４に記載した水素ガスの吸飲方法は、請求項１又は２又は３に記載の発明において、マグネシウム又は水素化マグネシウムの化学反応によって発生する熱と水蒸気を利用して水素ガスの吸飲時に呼吸器を加湿させながら行うことを特徴とするものである。

更に、請求項５に記載した水素ガスの吸飲方法は、請求項１又は２又は３又は４に記載の発明において、呼吸器や口腔の障害を緩和させるための生薬や口腔内殺菌や消臭するメントール系のフレーバー又はハーブ気を水素ガスの吸飲時に同時に吸飲することを特徴とするものである。

更に、請求項６に記載した水素ガスの吸飲方法は、請求項１又は２又は３又は４又は５に記載の発明において、鉄粉の酸化熱を利用した使い捨てカイロの配合成分にクエン酸とマグネシウムを加え、発熱と水蒸気発生に加えて水素ガスを発生させて吸飲することを特徴とするものである。

上記した本発明によると、次の効果を奏することができる。
１．水素ガスを化学反応方式で発生させるため、従来の電気分解方式に比較して水素ガ スの発生装置は小型化、軽量化が可能であるため、タバコやパイプ状あるいはマスク 等に組み込んで歩行しながら、あるいは乗物に乗ったまま手軽に吸飲したり、ポケッ トやバッグ等に入れてどこへでも携帯することができる。
２．発生した水素ガスを直接吸飲するため、吸飲効率が良い。
３．化学反応により水素ガスを微量発生させてこれを直接吸飲するため、安全かつ無害 で水素ガスの効能を受けることができる。

多量の水素ガスを発生する手段は水素ボンベを用いる方法、水の電気分解、強酸や強アルカリと金属の化学反応などで得られる。
これらの方法は高圧ガスや劇物を用いること、大掛かりな装置になること、高濃度の水素ガスの発生装置は発火や爆発の危険が大きい等の問題がある。
また、人体に吸入させる水素ガスの量は発生器具に火を近づけても発火や爆発しない微量が好ましい。

多くの実験から本発明に係る実施例による器具での試験では、毎分２〜３ｍｌの範囲であれば火を近づけても発火や爆発しないことを確認した。
例えば毎分１．６ｍｌの水素ガスは、市販の水素溶解水を一分間に約１００ｍｌ飲んだ量と同じことになり、本発明による水素ガスの吸飲方法では一回で約一時間に渡って水素ガスが発生し、合計で約１００ｍｌの水素ガスが発生するので、約６リットルの水素溶解水を飲んだと同じ量になる。

本発明の基本原理は、マグネシウムや水素化マグネシウムとカルボキシル基を持つ無害な有機酸としてクエン酸、酒石酸、リンゴ酸など、および水を利用して穏やかな化学反応を起させることによって長時間かけて少量ずつの水素ガスを発生させ、これを直接吸飲して鼻や口腔内の粘膜から吸収する水素ガスの吸飲方法である。また使用後に発生する廃棄物は有害物を含まないので環境を汚染しない特徴を有する。

図１〜図５を用いて、タバコ型の水素ガス吸飲具を用いて水素ガスを吸飲する方法を次に説明する。図１は吸飲具の断面図、図２は水素ガス発生要素の断面図、図３はＡ−Ａ´線断面図、図４、図５は吸飲具の使用方法の説明図である。
各図において、符号の１は、外観がタバコ状を呈している吸飲具本体であって、ポリスチレン、アクリル樹脂などにより成形されている。２は、吸い口であって、ここから水素ガスを吸飲する。３は、本体１の要素収容室１ａ内に着脱自在に収容された水素ガス発生要素であって、この要素３は使いきりの消耗品として交換できる。

前記要素３は、図２の断面図に示すように吸水性素材５内にマグネシウム箔または水素化マグネシウム粉末４を円形に巻き込んだ構造となっており、中心部分に通気孔としての空洞４ａを設けることによって空気で水素ガスを希釈すると同時に吸引抵抗が起こらないようになっている。
前記マグネシウム箔または水素化マグネシウム粉末４は、厚さが５０〜１００μから成り、０．１ｇのマグネシウムから約９２ｍｌ、０．１ｇの水素化マグネシウムから約１９０ｍｌの水素ガスが発生する。
また、水素ガスは、有機酸の濃度調整によって水素ガス発生の反応は穏やかで、各々共に０．１ｇの反応が終了するまでにおよそ１時間を要するように構成されている。

吸水性素材５は、パルプ製の濾紙やレーヨン不織布などの吸水繊維で水に飽和したクエン酸などの有機酸に浸してから乾燥したものが最適で、使用時には図４に示したように容器１０に入れた水１１に浸漬してから過剰の水は図５のように吸い口２から息を吹き込み排出すれば反応は開始し、水素ガスが発生する。
容器１０を定量容器にして必要分の水だけを用意すれば、図５の操作は不要である。
または吸水性素材５のみを配置し、定量容器に約１０〜２０％のクエン酸などの有機酸溶液を定量入れてから図４のようにタバコ型水素ガス吸飲具を浸漬しても良い。

６は、本体１の先端に取り付けられたゴム製のキャップであって、水素ガス発生要素３の出し入れや固定する為のキャップで、簡単に取り外しができる。
７は、キャップ６の中心に貫通するようにして開設された空気の流入口であって、吸い口２から吸引すると水素ガス発生要素３から発生した水素ガスは空気との混合によって希釈されながら安全な濃度で口腔内（水素ガス濃度は１％以下で点火しても発火や爆発はしない）に取り込むことができる。

８は、本体１内において、要素３と吸い口２間に装入されたフィルターであって、水素ガス発生要素３から発生する有機酸の飛沫および余分な水分を除去するためのもので、タバコのフィルターと同じアセテート繊維などで作られたものである。
なお、このフィルター８には、ハッカ油およびメントール系のペパーミントと、スペアミントやフレーバーとしてハーブやバニリン、オレンジエッセンスなどを含浸させておくことにより、香りを楽しめ、口臭防止、ストレス解消、眠気防止、禁煙効果などを期待できる。
９は、吸い口２の中心に設けられた微量の水素ガスが混合された空気の出口、１１は水あるいはクエン酸などの有機酸溶液、１２は余分な水や有機酸であって、この余分な水や有機酸は、吸い口２から息を吹いて排出することができる。

水素ガス発生要素３は吸水性の良い素材として幅４５ｍｍ、長さ１４０ｍｍの濾紙（化学分析用Ｎｏ．２）を用い、カルボキシル基を持つ有機酸として、クエン酸の３０％水溶液に浸してから乾燥させたものに厚さ０．２ｍｍで約０．１ｇのマグネシウム箔を挟んで巻き込み、内径１０ｍｍのプラスチック筒に挿入する。中心には口径約３ｍｍの空気孔が設けてある。

ここで作られたタバコ型水素ガス吸飲具の先端を図４に示す水を入れた容器１０に浸漬し、図５のように余分な有機酸１２を吸い口２から吹いて排出する。容器１０を定量容器に変えて浸漬する水を一定量とする場合は、およそ１．５〜２ｍｌで、水の排出操作は不要であるが、吸収する水の量は吸飲の好みによっても異なるので一概に決められない。
さらに、始めから一定量の水をポリ袋に封入したものを空気の流入口７に設置しておき、ゴム製のキャップ６に針を付け、使用時にポリ袋を破壊して水を含ませる方法もある。
同様な方法で、有機酸として酒石酸、リンゴ酸で処理した濾紙を使った水素発生装置を得ることもできる。

また、水素化マグネシウムを利用すると、マグネシウムを使用した場合と比較すると約２倍の水素ガスが発生するので魅力あるが、現状では箔や板状の素材は入手できないので粉末を濾紙に巻き込んで水素発生装置を得ることもできる。
また、吸水性素材５には有機酸を含有させず、乾燥した濾紙などの吸水素材にマグネシウム箔や粉末の水素化マグネシウムを挟んで巻き込んだもので、使用する場合は容器１０に約１５％のクエン酸など、有機酸水溶液を用意すれば良い。

マスク型水素ガス吸飲具を用いて水素ガスを吸飲する実施例を次に説明する。
図６〜図１１は、マスク形態で水素ガスを吸飲する方式に関するもので、図６は使用例、図７〜図１１は要素の説明である。

符号の１３は、立体マスクであって、市販の立体マスクを用いることができる。
１４は、マスクのフィルター部分の断面である。
１５は、マスク型水素ガス吸飲具であって、構造は平型であるが水素ガスの発生原理はタバコ型と同じである。
１６は、外装用のカバーであって、発泡スチロール等の薄いフィルムで作られている。
１７はフィルターであって、外装用のカバーに固定される（加熱接着される）、反応によって飛散する有機酸や余分な水分を除去するのが目的で、ここでは不織布や濾紙を使うが、目的は前記したフィルター８と同じ効果を狙う。

１８は、粘着テープであって、立体マスク１３に取り付け、固定するためのものである。
１９は、立体マスク用水素ガス発生要素であって、内部にマグネシウム箔または水素化マグネシウム粉末２０が組み込まれている。
２１は、吸水性素材であって、前記５と同じ素材から成る。
２２は、要素の装着方向を示すものであって、立体マスク用水素ガス発生要素１９は水に浸漬、あるいはクエン酸などの有機酸液に浸漬してから、外装用カバー１６の内部にセットされた後に立体マスク１３へ粘着テープ１８で装着される。

２３は、発熱剤のパッケージであって、使い捨てカイロと同じ成分とパッケージを小型化したものであるが、マグネシウムから水素ガスを出させるために有機酸を加えてある。
２４は、粘着テープ付の台紙、２５は、切り込みであって、マグネシウム箔を挿入するために設けられている。
２６は、マグネシウム箔や水素化マグネシウムの成型板、２７は挿入方向を示す。

クエン酸などの有機酸を専用の容器に用意し、濾紙などの吸収素材とマグネシウム箔や水素化マグネシウムのみで構成されたマスク型水素ガス発生要素を浸してから使用する。 温熱水蒸気発生する水素ガス吸飲具を図１０、図１１に示す。
鉄粉、水、バーミキュライト、活性炭、食塩、高吸水樹脂、塩化マグネシウムなどの混合物から成る使い捨てカイロ（内容は公知）へ重量比で約１０％のクエン酸（酒石酸、リンゴ酸も同等の効果があるがクエン酸より高価で水素の発生量も１０％以上低下するので実用的でない）を添加した混合物へマグネシウム箔を挿入すると、温熱と水蒸気の発生に加え、水素ガスも発生することが分かり、風邪や花粉症、鼻炎などの症状に温熱水蒸気は効果があり、同時に還元性ある微量な水素ガスが混合されればなお都合よい。

市販の使い捨てカイロの内部に入っている混合物を酸化反応で発熱させないために、窒素ガスを充填した容器に移し、混合物１００ｇに対して３０％のクエン酸水溶液を２０ｇ加えたもののうち、１０ｇを小さな通気性の袋へ封入し、図１０に示すごとく、発熱剤のパッケージ２３を作り、通気性の袋の一部には小さな切り込み２５を作っておく。図には描かれていないが、さらに発熱剤のパッケージ２３の外側は、ガスバリアーフィルムとしてポリ塩化ビニリデンフィルムなどで梱包密閉されている。
これを使用する場合は、ガスバリアーフィルムを取り外して図１１に示すごとく先端を加工したマグネシウム箔２６を切り込み２５から挿入してから、粘着テープ２４で立体マスク１３のマスクのフィルター部分１４へ貼り付ける。

発熱剤のパッケージ２３や、本発明による水素ガス発生要素３、１９およびフィルター８、１７などへ、ハッカ油やメントール系のペパーミント、スペアミント、バニリン、オレンジフレーバー、その他ハーブ類を添加すると発熱によって香気が口腔や鼻腔に広がってストレス解消、口臭防止、眠気防止、禁煙などの効果が期待できる。

タバコ型水素ガス吸飲具の断面図 水素ガス発生要素の断面図 水素ガス発生要素の横断面図 タバコ型水素ガス吸飲具の使用方法−１ タバコ型水素ガス吸飲具の使用方法−２ マスク型水素ガス吸飲具の装着使用例の部分断面図 マスク型水素ガス発生要素のフィルター断面図 マスク型水素ガス発生要素断面図 マスク型水素ガス吸飲具要素の全体図 温熱水蒸気発生する水素ガス吸飲具要素の全体図 温熱水蒸気発生する水素ガス吸飲具の使用開始説明図

符号の説明

１ 水素ガス吸飲具本体
２ 吸い口
３ 水素ガス発生要素
４ マグネシウム又は水素化マグネシウム
５ 吸水性素材
６ キャップ
７ 空気の流入口
８ フィルター
９ 空気の出口
１０ 定量容器
１１ 有機酸溶液
１２ 余分な有機酸
１３ 立体マスク
１４ フィルター
１５ 水素ガス吸飲具
１６ カバー
１７ フィルター
１８ 粘着テープ
１９ 水素ガス発生装置
２０ マグネシウム箔
２１ 吸水性素材
２２ 装着方向
２３ パッケージ
２４ 台紙
２５ 切り込み
２６ 成型板
２７ 挿入方向

Claims (6)

1. マグネシウム又は水素化マグネシウムの化学反応によって発生する微量の水素ガスを鼻孔や口腔の粘膜を通じて直接吸飲する水素ガスの吸飲方法及び水素ガスの吸飲装置。
2. マグネシウムや水素化マグネシウムから水素ガスを発生させる酸としてカルボキシル基を持つ有機酸を用いる請求項１に記載の水素ガスの吸飲方法。
3. タバコやパイプ状又はマスク形状の吸飲具を用いて体内に取り込む請求項１又は２に記載の水素ガスの吸飲方法。
4. マグネシウム又は水素化マグネシウムの化学反応によって発生する熱と水蒸気を利用して水素ガスの吸飲時に呼吸器を加湿させながら行う請求項１又は２又は３に記載の水素ガスの吸飲方法。
5. 呼吸器や口腔の障害を緩和させるための生薬や口腔内殺菌や消臭するメントール系のフレーバー又はハーブ気を水素ガスの吸飲時に同時に吸飲する請求項１又は２又は３又は４に記載の水素ガスの吸飲方法。
6. 鉄粉の酸化熱を利用した使い捨てカイロの配合成分にクエン酸とマグネシウムを加え、発熱と水蒸気発生に加えて水素ガスを発生させて吸飲する請求項１又は２又は３又は４又は５に記載の水素ガスの吸飲方法。

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