JP2018012046A - 水素水作成用ボトル組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】自動販売機で販売する用途に適し、あらかじめペットボトルに入れてある水を利用して高濃度水素水を容易に作成することができる、水素水作成用ボトル組立体を提供すること。【解決手段】水または水以外の飲料の入ったペットボトル（２）と、該ペットボトルの胴部（３ａ）または底部（３ｄ）に設けられた凹所（１０）に離脱可能に一体的に設けられた水素発生剤入り容器（２０）とを組み合わせ、水素水作成用ユニットとすることにより、水素水作成用ボトル組立体を構成する。水素発生剤入り容器（２０）は粘着性または接着性のシート材（３０、４０）にてペットボトル（２）に離脱不能に固定する。【選択図】図１

Description

本発明は水または水以外の飲料の入ったペットボトルと水素発生剤入り容器とを組み合わせて構成ユニット（水素水作成ユニット）にした水素水作成用ボトル組立体に関する。

生体内において発生する活性酸素であるヒドロキシルラジカルは、体の免疫機能の一部としての役割を担っているが、必要以上に活性酸素が発生すると自分自身に障害を引き起こすため、過剰な活性酸素は日常的に除去する必要性があると言われる。最近、この「活性酸素」分子種の一部の除去に分子状水素が関与していることが提示されたことから、簡便に分子状水素を摂取する手法として、水素水の継続的な飲用を実践する人達が増えている。

水素水を手軽に飲用する方法として、容器に密封状態に詰められた水素水、つまり容器に充填された水素水の形態とすることが行われており、これにはペットボトルに充填された水素水やアルミ容器に充填された水素水の形態とすることが知られている。このうちペットボトル入りの水素水とする形態が、取り扱いの観点から最も簡便な形態であるが、水素は分子が最も小さいため、ペットボトルから容易に抜け出てしまう。

一方、水素発生剤入りの袋体と空のまたは水の入ったペットボトル容器とを販売セットとして用意しておき、飲用直前にペットボトル容器の水に水素発生剤を接触させて水素水を生成する形態が知られている。

また水素発生粒子を袋体に充填した水素発生体を、空のペットボトル容器のキャップに取付けておき、飲用直前にペットボトル容器に水を入れて、キャップの水素発生体を水と接触させて水素水を生成可能にした水素水発生体付きボトルが提案されている（特許文献１）。

特開２００４−３４４７８３号公報

しかし、ペットボトルに水素水を充填した形態のものは、携帯するのに便利で簡便性が高いが、水素の分子がペットボトルから容易に抜け出してしまうため、溶存水素濃度を高く保持するのが困難である、という課題がある。

また水素発生剤と空のペットボトル容器とをセットとして販売等する形態は、飲用する直前に水に水素発生剤を接触させて高濃度水素水を作成するためことができるが、飲用直前にペットボトル容器に水を入れる必要があるため、水が供給される環境下でないと水素水を生成できないという課題がある。また水素発生剤の袋体とペットボトル容器とが分離されているため取り扱いに不便であり、自動販売機で販売するには不向きな形態であるという課題がある。

また、水素発生体をペットボトルのキャップに取付けた形態は、水素発生体がペットボトル容器のキャップに取り付けられているため取り扱いやすいものの、同様に、飲用直前にペットボトル容器に水を入れる必要があるため、水が供給される環境下でないと水素水を生成できないという課題がある。

そこで本発明の目的は、上記課題を解決し、自動販売機で販売する用途に適し、あらかじめペットボトルに入れてある水を利用して高濃度水素水を容易に作成することができる水素水作成用ボトル組立体（アッセンブリー）を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
（１）水または水以外の飲料の入ったペットボトル（２）と、該ペットボトルの胴部（３ａ）または底部（３ｄ）に設けられた凹所（１０）に離脱可能に一体的に設けられた水素発生剤入り容器（２０）とを組み合わせて、水素水作成用ユニットとして構成したことを特徴とする水素水作成用ボトル組立体。
（２）前記水素発生剤入り容器（２０）は、前記ペットボトルの前記凹所（１０）の一部と前記水素発生剤入り容器（２０）の一部の相互間に形成された係止手段（固着、掛け止め、嵌め合いなど）により、前記凹所内に離脱可能に取り付けられている、ことを特徴とする上記（１）に記載の水素水作成用ボトル組立体。
（３）前記係止手段は、前記ペットボトルの前記凹所（１０）と前記水素発生剤入り容器（２０）との間に介在させた粘着性または接着性の固着材からなる、ことを特徴とする上記（２）に記載の水素水作成用ボトル組立体。
（４）前記係止手段は、前記ペットボトルの前記凹所（１０）に形成された掛け止め用の突起部または窪み部と、この突起部または窪み部により掛け止められる前記水素発生剤入り容器の被係合部からなる、ことを特徴とする上記（２）に記載の水素水作成用ボトル組立体。
（５）前記水素発生剤入り容器の被係合部は、前記突起部または窪み部と係合して掛け止められる窪み部からなる、ことを特徴とする上記（４）に記載の水素水作成用ボトル組立体。
（６）前記水素発生剤入り容器（２０）は、前記ペットボトルの前記凹所（１０）内に全部または一部が収納されており、前記水素発生剤入り容器の表面から前記ペットボトルの表面にかけて設けた粘着性または接着性のシート材（３０、４０）により前記ペットボトルに固定されている、ことを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の水素水作成用ボトル組立体。
（７）前記水素発生剤入り容器（２０）の替わりに、水素発生体入り容器を用いる、ことを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の水素水作成用ボトル組立体。

本発明の水素水作成用ボトル組立体は、水等の飲料の入ったペットボトルと水素発生剤入り容器とが一体的に設けられているため、通常の飲料入りのペットボトルを扱っている自動販売機で販売することが可能である。また本発明における水素水作成用ボトル組立体は、水素発生剤入り容器がペットボトルから離脱可能に設けられているため、自動販売機から販売された後は、ペットボトルから水素発生剤入り容器を分離して、その中身の超過飽和水素発生剤をペットボトル入れることが可能であり、またペットボトルは操作しやすい寸法形状をしているため、その後においてペットボトルを振る作業が容易にできる。よって本発明の水素水作成用ボトル組立体によれば、水素発生剤を入れてペットボトルを振ることで所望する高濃度水素水を手軽に作ることができる。また、飲む直前に水素発生剤を水に接触させるため、水素分子が抜けやすいというペットボトルの欠点を補い、ペットボトルで濃度の高い水素水を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る水素水作成用ボトル組立体を示す正面図である。 図１の水素水作成用ボトル組立体の下部断面図である。 図１の水素水作成用ボトル組立体の底面図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係る水素水作成用ボトル組立体の下部断面図である。 本発明の第２実施形態に係る水素水作成用ボトル組立体の正面図である。 図５の水素水作成用ボトル組立体の側面図である。 図５の水素水作成用ボトル組立体の部分断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る水素水作成用ボトル組立体の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態（実施形態１）における水素水作成用ボトル組立体１の正面図である。

図１に示すように、水素水作成用ボトル組立体１は、水（ミネラルウォーター）を入れたペットボトル２と、該ペットボトルに離脱可能に一体的に設けられた水素発生剤入り容器２０とを組み合わせて水素水作成用ユニットとして構成されている。

ペットボトル２の容器はペットボトル本体３とキャップ４とからなる。ペットボトル本体３は、円筒形状の胴部３ａと、該胴部の上端から上方に行くに従って縮径された肩部３ｂと、該肩部を経て上端に設けられた首口部３ｃと、胴部３ａの下端に閉塞するように設けられた底部３ｄとを有する。本例のペットボトル２は、ペットボトル本体３の内部に飲料として水が充填され、首口部３ｃに螺合されたキャップ４により水密的に封止されている。ここで、ペットボトル本体３は、例えば、ポリエチレンテレフタレートを主材料とした透明な樹脂材料から生成され、胴部３ａや肩部３ｂや底部３ｄには、適宜補強用の凹凸からなる補強リブ３ｅが、線条や閉曲線や非閉曲線や窪みまたは縮径部などの形態で設けられている。キャップ４は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等を主材料とした樹脂材料から生成されている。

ペットボトル本体３の胴部３ａまたは底部３ｄには、水素発生剤入り容器２０の全部または一部を収納するための凹所１０が設けられ、この凹所１０内に水素発生剤入り容器２０が離脱可能に一体的に設けられる。本実施形態の場合、凹所１０として、底部３ｄのほぼ中央に底部３ｄからペットボトルの縦軸線方向に沿って筒状に底部凹所１１が設けられ、この底部凹所１１内に、該底部凹所１１よりも小径に形成された水素発生剤入り容器２０が収納されるようになっている。

水素発生剤入り容器２０は、機密性の高いアルミ容器（封止体）に、水素化アルカリ土類金属若しくは水素化アルカリ土類金属を含む組成物からなる粉末状または錠剤状の水素発生剤を充填して封止したものからなる。水素発生剤としては、水と反応して短時間で水素を発生するものが用いられる。このような化合物としては、水素化リチウム、水素化ナトリウムなどの水素化アルカリ金属、水素化マグネシウム（ＭｇＨ_２）、水素化カルシウム（ＣａＨ_２）などの水素化アルカリ土類金属、水素化ホウ素ナトリウムや水素化ホウ素カリウムなどの水素化ホウ素金属塩と酸の組み合わせなどが例示される。水素発生剤は微量の水分とも反応して水素を発生するので、機密性の高いつまり透湿性の低い容器としてアルミ容器に入れられている。そのアルミ容器の形態としては、鋏などの器具を用いずに破いて開口することが可能な封止体、たとえばアルミラミネートの袋体の形態がとられている。

上記ペットボトル本体３の底部３ｄに設けた底部凹所１１内に収納された水素発生剤入り容器２０は、ペットボトルの底部凹所１１の内周壁の一部と水素発生剤入り容器２０の外周壁の一部の相互間に形成された係止手段により、底部凹所１１内に離脱可能に取り付けられる。

この係止手段の簡便な形態としては、ペットボトル２の底部凹所１１と水素発生剤入り容器２０との間に粘着性または接着性の固着材を介在させて、ペットボトルの底部凹所１１から水素発生剤入り容器２０が離脱しないようにする形態がある。また、ペットボトルの底部凹所１１内に水素発生剤入り容器２０を単に納めた後、粘着または接着性のシール３０またはテープ４０を水素発生剤入り容器２０を覆う形で底部３ｄに貼り付けて（図２および図３参照）、ペットボトルの底部凹所１１から水素発生剤入り容器２０が離脱しないようにする形態がある。また、この両者を併用する形態とすることもできる。粘着性または接着性のシール３０からなるシート材で底部凹所１１をすべて覆う形態とする替わりに、粘着性または接着性のテープ４０からなるシート材を用いて、水素発生剤入り容器２０および底部凹所１１の一部を通過する形で離脱不能に支持する形態とすることもできる。

この実施形態１では、図２に示すように、ペットボトルの底部凹所１１の内周壁の一部に縮径部からなる係合突起１２が形成されるとともに、水素発生剤入り容器２０の外周壁の一部、本例では上端部に、水素発生剤入り容器２０の外径より若干大きい大径部からなる膨出部２１が形成され、これにより、その膨出部２１の手前において水素発生財入り容器２０の外周壁に掛け止め用窪み部が形成されている。この係合突起１２と膨出部２１の直径の大小関係は、次のような係合関係が成立するようになっている。水素発生剤入り容器２０を底部凹所１１内に挿入した際には、水素発生剤入り容器２０の膨出部２１が底部凹所１１の係合突起１２を乗り越えて、水素発生剤入り容器２０の外周壁に係合突起１２が接触した状態、つまり水素発生剤入り容器２０の外周壁に設けた掛け止め用窪み部に落ち込んで掛け止められた状態（係合状態）となり、これにより水素発生剤入り容器２０が底部凹所１１内に保持される。また、これとは逆に、水素発生剤入り容器２０を掴んで引き出し力を加えた場合には、水素発生剤入り容器２０の膨出部２１が底部凹所１１の係合突起１２を乗り越えて、上記の掛け止め状態が解かれた状態（非係合状態）となり、水素発生剤入り容器２０が底部凹所１１内から引き出し可能となる。

図２および図３に示すように、ペットボトルの底部凹所１１内に水素発生剤入り容器２０を単に納めた後、ペットボトルの底部３ｄには、水素発生剤入り容器２０を跨ぐ形で底部３ｄの一部を覆うように、粘着または接着性のシール３０が貼り付けられ、これにより係止手段の有無に拘わらず、ペットボトル２の底部凹所１１から水素発生剤入り容器２０が離脱しないように構成されている。

上記のように、実施形態１の水素水作成用ボトル組立体１は、水の入ったペットボトル２の底部３ｄに設けた底部凹所１１に分離可能に水素発生剤入り容器２０を納め、粘着性または接着性のシール３０にてシールすることにより、水の入ったペットボトル２に水素発生剤入り容器２０を一体的に取り付けて、水素水作成用ユニットとして構成したものであるので、取り扱いが容易で携帯に便利であり、通常の飲料の入ったペットボトルと同じ自動販売機にて販売することができる。

また本実施形態における水素水作成用ボトル組立体１は、水素発生剤入り容器２０が、ペットボトル２の底部３ｄに設けた底部凹所１１に離脱可能に設けられているため、自動販売機から販売された後は、ペットボトル２の底部３ｄからシール３０を除去することにより、ペットボトル２から水素発生剤入り容器２０を取り出すことができる。そして、水素発生剤入り容器２０を破って中身の水素発生剤を取り出し、これを首口部３ｃからペットボトル２内に入れてキャップ４を閉じ、ペットボトル２内部の水と接触させることで、加圧状態下での超過飽和水素水の作成ができる。その際、水素発生剤を水に接触させた後でペットボトル２を振るという作業が必要であるが、ペットボトル２は操作しやすい寸法形状をしているため、この水素発生剤を水に接触させた後のペットボトル２を振るという作業も容易に行うことができる。

よって実施形態１の水素水作成用ボトル組立体１によれば、ペットボトル２の凹所１０から水素発生剤入り容器２０を取り出して、中身の水素発生剤をペットボトル２の水と接触させ、ペットボトルを振ることで所望する高濃度水素水を手軽に造ることができる。また、飲む直前に水素発生剤を水に接触させるため、飲むまでにそれほど長い時間が経過していないので、水素分子が抜けやすいというペットボトルの欠点を補い、ペットボトルで濃度の高い水素水を提供することができる。

（変形例）
上記実施形態１では、ペットボトル２の底部凹所１１と水素発生剤入り容器２０との間に係止手段として、粘着性または接着性の固着材を介在させた形態とし、または形状的な係合部（１２，２１）を設けたが、図４に示すように、単に底部凹所１１内に水素発生剤入り容器２０を納め、底部３ｄ側からシール３０を貼付して、底部凹所１１内から水素発生剤入り容器２０が離脱しない構造とすることもできる。また水素発生剤入り容器２０の下縁部（膨出部２１）を大径にしておき、底部凹所１１内に嵌め込む構成としてもよい。

［実施形態２］
次に、本発明に係る水素水作成用ボトル組立体の第２実施形態（実施形態２）について説明する。図５は実施形態２における水素水作成用ボトル組立体の正面図、図６はその側面図である。

この実施形態２では、水素発生剤入り容器２０の全部または一部を収納するための凹所１０が、ペットボトル２の胴部３ａに胴部凹所１３として設けられ、この胴部凹所１３内に水素発生剤入り容器２０が離脱可能に一体的に設けられる。この実施形態２の場合、胴部凹所１３は、ペットボトル本体３の胴部３ａのほぼ中央にペットボトルの縦軸線方向に沿った縦長の窪みにより形成されており、この胴部凹所１３内に、該胴部凹所１３よりも小径に形成された水素発生剤入り容器２０が収納されている。そして、ペットボトル２の胴部凹所１３に跨って、つまり胴部凹所１３を中心として、ペットボトル２の一側部表面から水素発生剤入り容器２０の表面を経てペットボトル２の他側表面にかけて、粘着性または接着性のテープ４０が周方向に設けられ、これにより水素発生剤入り容器２０がペットボトル本体３に固定されてペットボトル２から離脱しないようになっている。粘着性または接着性のテープ４０からなるシート材の代わりに、結束帯または結束線などを用いて固定する形態としてもよく、また粘着性または接着性のシール３０からなるシート材により胴部凹所１３全体を覆う形態とすることもできる。

また水素発生剤入り容器２０の係止手段として、図５から分かるように、水素水作成用ボトル組立体１を正面から見て、ペットボトル２の胴部凹所１３には、その両側壁に、互いに対向するように掛け止め用突起部１４が形成されている。また、他方の水素発生剤入り容器２０には、その頂部に膨出部２２が形成され、これにより、その膨出部２２の手前において、水素発生剤入り容器２０の外周壁に掛け止め用窪み部が形成されている。係止手段としての作用は実施形態１の場合と同じであり、水素発生剤入り容器２０をペットボトル本体３の胴部凹所１３内に収めると、水素発生剤入り容器２０の膨出部２２直下の部分（掛け止め用窪み部）が、掛け止め用突起部１４、１４間を通過して胴部凹所１３内に入り込み、掛け止め用突起部１４、１４により軽く把持される。これにより水素発生剤入り容器２０がペットボトルの胴部凹所１３内に掛け止められる。軽く掛け止められているだけであるので、水素発生剤入り容器２０を下側から引き剥がす向きの力を加えることにより、容易にペットボトルの胴部凹所１３から水素発生剤入り容器２０を取り出すことができる。

自動販売機による払い出しの際に、ペットボトル２の胴部凹所１３から水素発生剤入り容器２０が離脱しないようにするため、粘着または接着性のテープ４０が設けられる。すなわち、ペットボトルの胴部凹所１３内に水素発生剤入り容器２０を納めた後、ペットボトルの胴部３ａには、水素発生剤入り容器２０を含め胴部凹所１３を跨ぐ形で粘着または接着性のテープ４０が周方向に貼り付けられ（図６および図７参照）、これにより係止手段の有無に拘わらず、ペットボトル２の胴部凹所１３から水素発生剤入り容器２０が離脱しないように構成されている。

水素発生剤入り容器２０は、ペットボトル２の胴部凹所１３内に軽く掛け止められているだけであるので、自動販売機から販売された後は、粘着または接着性のテープ４０を除去することにより、ペットボトル２から水素発生剤入り容器２０を容易に取り出すことができる。そして、水素発生剤入り容器２０を破って中身の水素発生剤を取り出し、この水素発生剤を首口部３ｃからペットボトル２内に入れてキャップ４を閉じ、ペットボトル２内部の水と接触させることで、加圧状態下での高純度水素水５．０〜７．０ｐｐｍの作成ができる。その際、水素発生剤を水に接触させた後のペットボトル２を振るという作業を行うが、ペットボトル２は操作しやすい寸法形状をしているため、この水素発生剤を水に接触させた後のペットボトル２を振る作業も容易にできる。

（変形例）
上記実施形態の水素水作成用ボトル組立体では、水素化アルカリ土類金属若しくは水素化アルカリ土類金属を含む組成物からなる粉末状または錠剤状の水素発生剤を充填して封止した水素発生剤入り容器２０を用い、これをペットボトル２と組み合わせて水素水作成ユニットにした。しかし、このような水素発生剤入り容器２０の替わりに、上記特許文献１に開示されているような水素水発生体、つまりマグネシウム、黒曜石、トルマリン、抗菌砂、風化サンゴ等の粒状素材をアルミ容器に封入した水素発生体入り容器を組み合わせて水素水作成ユニットを構成することもできる。

また上記実施形態１、２では、水（ミネラルウォーター）入れたペットボトルを扱ったが、水以外の飲料を充填したペットボトルに対して、本発明を適用することもできる。

本発明は、あらかじめペットボトルに入れてある水を利用して高濃度水素水を容易に作成することができる水素水作成用ボトル組立体を、自動販売機にて提供するのに適する。

１ 水素水作成用ボトル組立体、
２ ペットボトル、
３ ペットボトル本体
３ａ 胴部、
３ｄ 底部、
４ キャップ、
１０ 凹所、
１１ 底部凹所、
１２ 係合突起、
１３ 胴部凹所、
１４ 掛け止め用突起部、
２０ 水素発生剤入り容器、
２１ 膨出部、
３０ 粘着性または接着性のシール（シート材）、
４０ 粘着性または接着性のテープ（シート材）。

Claims (7)

1. 水または水以外の飲料の入ったペットボトルと、該ペットボトルの胴部または底部に設けられた凹所に離脱可能に一体的に設けられた水素発生剤入り容器とを組み合わせて、水素水作成用ユニットとして構成したことを特徴とする水素水作成用ボトル組立体。
2. 前記水素発生剤入り容器は、前記ペットボトルの前記凹所の一部と前記水素発生剤入り容器の一部の相互間に形成された係止手段により、前記凹所内に離脱可能に取り付けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の水素水作成用ボトル組立体。
3. 前記係止手段は、前記ペットボトルの前記凹所と前記水素発生剤入り容器との間に介在させた粘着性または接着性の固着材からなる、ことを特徴とする請求項２に記載の水素水作成用ボトル組立体。
4. 前記係止手段は、前記ペットボトルの前記凹所に形成された掛け止め用の突起部または窪み部と、この突起部または窪み部により掛け止められる前記水素発生剤入り容器の被係合部からなる、ことを特徴とする請求項２に記載の水素水作成用ボトル組立体。
5. 前記水素発生剤入り容器の被係合部は、前記突起部または窪み部と係合して掛け止められる窪み部からなる、ことを特徴とする請求項４に記載の水素水作成用ボトル組立体。
6. 前記水素発生剤入り容器は、前記ペットボトルの前記凹所内に全部または一部が収納されており、前記水素発生剤入り容器の表面から前記ペットボトルの表面にかけて設けた粘着性または接着性のシート材により前記ペットボトルに固定されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の水素水作成用ボトル組立体。
7. 前記水素発生剤入り容器の替わりに、水素発生体入り容器を用いる、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の水素水作成用ボトル組立体。

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