JP2009067458A - 液体の酸化還元電位保持容器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に液体の酸化還元電位を一定時維持することができる容器を提供する。
【解決手段】開口部２１を有し液体を保存・収容し得る容器本体２と、この開口部２１を開閉可能に閉止し得る蓋部材３と、蓋部材３による閉止状態を保持する固定手段としての機能を容器本体２及び蓋部材３と共に奏する固定部材４とを具備する容器１において、蓋部材３に、この蓋部材３で容器本体２を閉止する際に開口部２１から容器本体２内部に進入する突起部３３を形成し、容器本体２の内部に液体Ｌを注入した状態で蓋部材３で閉止し、容器本体２内部へ突起部３３を進入させることにより液体Ｌを空気に接触させないように加圧した状態で固定部材４を用いてその閉止状態を保持することによって、液体Ｌの酸化還元電位を一定値に維持し得るようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、簡便に液体の酸化還元電位を一定に維持することをできるようにするための容器に関するものである。

本願発明者は、本願出願人保有の特許発明に係る気液混合装置（特許文献１参照）を利用した技術研究開発の過程で、高圧下で液体に気体を溶解及び分散させて低圧状態で多数の微細な気泡を発生する液体を同装置により得た場合、得られた液体の酸化還元電位を極めて低くすることができる可能性を見出してきている。酸化還元電位（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ；以下、必要に応じて「ＯＲＰ」と略する）とは、ある酸化還元系における電子のやり取りに応じて発生する電極電位のことをいい、物質における電子の放出のしやすさ又は取り込みやすさを定量的に示す尺度ということができる。昨今、水を電気分解等することにより生成される酸性側の水（ＯＲＰが比較的高い（プラス値））や還元性側の水（ＯＲＰが比較的低い（マイナス値））の利用が着目されている。特に、ＯＲＰが低い値を示す水等の液体は、食品の加工や保存、飲用等に適しているという報告も多くなされている。

ところが、液体の酸化還元電位はｐＨ等と比べて不安定であり、温度やその他の外部要因により経時的に変動しやすいため、ＯＲＰを長時間に亘り一定値に保つことが非常に困難である。特にＯＲＰがマイナス値を示す液体は、容易にＯＲＰが上昇して０〜プラスの値に変化しやすいという特徴がある。このようなことに鑑みて、液体の酸化還元電位を保持するための技術が種々考えられている。斯かる従来技術としては、例えば、電気絶縁性容器にカーボンを浸漬することで点眼液のＯＲＰを＋２００程度に維持するという技術（特許文献２参照）、電解生成水を入れた容器内を酸化性ガス又は還元性ガスの雰囲気下とすることでその電解生成水のＯＲＰを一定に保持する方法（特許文献３参照）、原料水を所定の触媒と共に入れ、水素を所定のガス圧で吹き込むことで原料水のＯＲＰを−４００〜−６００ｍＶとし、この水をアルミ箔が含まれたラミネートで作られた柔軟な容器に充填することでそのＯＲＰを維持する方法（特許文献４参照）などを挙げることができる。
特許第３０５８５９５号公報 特開平９−１７６０２３号公報 特開２０００−２０２４５２公報 特開２００５−９０１公報

ところで、本発明者は、上述した特許文献１に記載の技術に続けて、より簡易に酸化還元電位が低い液体を製造する装置（特願２００７−１２９０３２出願明細書参照）を開発する過程で、液体を大気圧以上に加圧することでそのＯＲＰ値をある程度一定に維持することができることを見出した。特にＯＲＰがマイナス値を示す低酸化還元電位の液体を大量生産した場合、ＯＲＰをマイナス値の状態で維持しつつ液体を小分けにして保存したり輸送したりする場合には、できる限り簡易な方法でＯＲＰを一定に保つ技術が必要となる。しかしながら、上述した特許文献２〜４に開示されているような技術では、溶液の入った液体にカーボンやガス等の他の物質を混在させる必要があるなど、ＯＲＰを簡易な方法で一定に維持することができるとは言い難いものである。

そこで本発明は、容器自体の構造を工夫することにより、より簡便に液体の酸化還元電位を一定時維持することができる容器を提供することを主たる目的としている。

すなわち本発明は、一部に開口部を有し液体を保存・収容し得る容器本体と、当該容器本体の開口部を開閉可能に閉止し得る蓋部材と、蓋部材による容器本体の開口部の閉止状態を保持する固定手段とを具備し、蓋部材の先端部に、この蓋部材で容器本体を閉止する際に開口部から容器本体の内部に進入する突起部を形成し、容器本体の内部に液体を注入した状態で蓋部材で閉止し、容器本体内部へ突起部を進入させることにより当該液体を空気に接触させることなく加圧した状態で前記固定手段でその閉止状態を保持することによって、液体の酸化還元電位を一定値に維持することを特徴とする液体の酸化還元電位保持容器（以下、必要に応じて「容器」と略称する）である。

このような容器であれば、ある酸化還元電位の液体を容器本体に満量まで入れた状態で蓋部材で閉止し、固定手段でその閉止状態を固定するという極めて簡単な操作だけで、蓋部材に形成された突起部が容器本体の内部に進入して液体を空気（酸素）と接触させないで加圧することになり、結果としてその液体の酸化還元電位を保つことができる。なお、液体が空気（酸素）と接触した状態で加圧した場合には、酸素分圧の上昇により酸化還元電位が上昇するという本発明者らによる実験結果が得られている。ここで、液体が加圧された状態で容器内部の圧力は、０．０５〜０．０８Ｍｐａとなるようにすることが、酸化還元電位の保持に適している。なお、ここで、容器本体としては、内部で液体が加圧されても変形し難い硬質の素材からなるものとすることが好ましい。液体を加圧することによる酸化還元電位の維持、特にマイナスの酸化還元電位を示す液体をマイナスの酸化還元電位に維持することができる作用機序については必ずしも明らかではないが、本発明者らによる実験、検討の結果によると、加圧していない状態で液体を入れた容器を保存や運搬する場合に微振動であっても振動が加わると液体の酸化還元電位が不安定となり、特にマイナスの酸化還元電位はプラス側に移行しやすいのに対して、容器内の液体を加圧することによって酸化還元電位の安定性が確認できたことから、加圧により耐振動性が向上し、酸化還元電位の維持効果が得られるものと推察される。

本発明の容器においては、容器本体と蓋部材とは別の部材として、これらの両方に同時に係脱可能に係合する固定部材をさらに設け、固定手段として、この固定部材と容器本体及び蓋部材との係合関係を利用するものとすれば、蓋部材による容器本体の開口部に対する閉止状態を確実なものとすることができる。

このような固定手段としては、固定部材と容器本体とにそれぞれ係脱可能に螺合するネジ要素を形成し、さらに固定部材を容器本体への螺合に応じて蓋部材を容器本体への閉止位置に密接に押圧するように構成したものが、これら各部材の製造の面や、容器本体の開口部の開閉操作の面において極めて簡便であるといえる。すなわち、固定部材のネジ要素を容器本体のネジ要素に螺合させるスクリュー操作によって、蓋部材が固定部材に押圧されて自動的に容器本体の開口部が閉止されることとなる。この場合、特に固定部材を、蓋部材に一体的に組み付けたものとすれば、独立した部品の点数を減らすことができ、また容器本体の開口部を平する際に固定部材を蓋部材にわざわざ取り付けるという手間も省くことができる。

なお、固定手段としては、上述のような容器本体と蓋部材に対する螺合以外の構造で係脱可能な固定部材を採用したり、別部材である固定部材を用いずに容器本体と蓋部材とを直接係合させることで開口部の閉止状態を実現する構成を採用することも可能である。

また、本発明の容器に、容器本体の内部に注入した液体の漏れを防止又は抑止するシール手段をさらに設ければ、液体の漏れを防ぎつつ加圧状態を好適に維持し、酸化還元電位の維持をより確実なものとすることができる。

このようなシール手段として簡易且つ有用なものとしては、蓋部材の突起部に設けられて容器本体の内面に密接するシール部材を挙げることができる。

また、容器本体を、その内部の液体に直接接触する内層と、当該内層の周囲を覆う１層以上の外層との複数層構造とすれば、液体に含まれるガスがより抜けにくくなると考えられることから、液体の酸化還元電位の安定性をより向上させることができる。

特に内層は、その内部の液体の酸化還元電位をマイナスの値に維持し得る材質により構成することが好ましいといえる。このような内層に適した材質には、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のオレフィン系樹脂が適している。

他方、１層以上の外層は、内層とは異なる材質として、例えばアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ）その他の酸化還元電位に影響を与えにくいと考えられている材質を適用することが好ましい。

また、上述の通り酸化還元電位が低い液体については特にそのＯＲＰの維持が困難であることから、本発明は、容器本体に注入される液体には、酸化還元電位がマイナスの値を示す液体を採用し、この液体を容器本体に注入した状態で蓋部材で閉止し、容器本体内部へ突起部を進入させることにより液体を加圧した状態で固定手段でその閉止状態を保持することによって、液体の酸化還元電位をマイナスの値に維持するものとした場合に極めて有用であるといえる。

本発明の容器によれば、容器本体に蓋をして固定するという極めて簡単な操作により、蓋部材に形成した突起部の存在によって容器本体内部の液体を加圧することができ、その結果として液体の酸化還元電位を一定に保つことができることから、ある酸化還元電位の液体を製造した後に、その酸化還元電位をあまり変動させることなく保存や運搬することが容易となる。また、液体の酸化還元電位は低いほど自然の状態では上昇しやすい特徴があるため、本発明は低い酸化還元電位（特にマイナスの酸化還元電位）を持つ液体を入れて保存等するのに適している。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

図１に示すこの実施形態は、液体Ｌ（図４参照）をその酸化還元電位を保持した状態で保存するための酸化還元電位保持容器（以下、「容器」）１である。この容器１は、図１に示すように、液体Ｌを出し入れ可能に収容する容器本体２と、この容器本体２の開口部２１を開閉可能に閉止する蓋部材３と、蓋部材３によって容器本体２の開口部２１を閉止した状態に固定するための固定部材４とを主たる構成要素として備えている。以下、各部の具体的構成について説明する。

容器本体２は、図２に示すように、外圧及び内圧により形状が変形しにくい比較的硬質であり、且つ液体Ｌの酸化還元電位をマイナス側に維持しやすい性質を持つ素材として、例えばＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥ（ポリエチレン）等の合成樹脂を用いて寸胴の円筒状に形成された部材であり、上端部を開口させて開口部２１としている。容器本体２の大きさ、内容量は適宜に設定することができるが、本実施形態では例えば外径寸法を９０ｍｍ、内径寸法を６０ｍｍ、内部の深さを１１３ｍｍとして内容量を約３２０ｃｃとしたものを採用している。容器本体２の開口部２１の周辺における上端部は肉厚をやや薄くして、ネジ要素として外ネジ２２を形成している。

蓋部材３は、図３（ａ）に示すように、容器本体２の開口部２１を上方から塞ぐように設けられる鍔部材３１と、容器本体２の内部に押し込まれる進入部材３２とを組み合わせて構成されるものである。鍔部材３１は、中央部に進入部材３２の上端部側を通過させる穴３１ａを空けたドーナツ型の円盤状部材であり、上半部３１ｂを容器本体２の上端部における外径とほぼ等しい直径とし、下半部３１ｃを容器本体２の内径とちょうど嵌合する程度の直径としている。進入部材３２は、上端部側に形成されて鍔部材３１の穴３１ａを通過する太さであり鍔部材３１よりも高さ寸法の大きい円柱部３２ａと、鍔部材３１の下半部３１ｂとほぼ等しい直径の円盤部３２ｂとを一体に形成したものである。ここで、鍔部材３１と進入部材３２とを組み合わせると、鍔部材３１の下半部３１ｂと進入部材３２の円盤部３２ｂとが共にほぼ同径で重なり合ってちょうど容器本体２の内部に開口部２１から進入する大きさとなることから、これら下半部３１ｂと円盤部３２ｂの両方が、蓋部材３において容器本体２の内部に進入して内部の液体Ｌを加圧する突起部３３として機能することになる（同図（ｂ）参照）。また、円盤部３２ｂの高さ方向中央部はやや径を細くしてあり、その部分にシール手段として機能する液漏れ防止用のシール部材の一種である樹脂製のＯリング３４を嵌め込むようにしている。

固定部材４は、図３（ａ）に示すように、固定部材４は、容器本体２の外径とほぼ等しい外径寸法を有し、内部に蓋部材３の大半を収容する円筒状の部材であり、厚肉の上底部４１を、中央部に上記進入部材３２の円柱部３２ａを通過させる大きさの穴４１ａを空けたドーナツ型の円盤形状とし、その下面には鍔部材３１の上半部３１ａを収容する座繰り穴４１ｂを前記穴４１ａと連通させて形成している。また上底部４１の外縁に沿っては薄肉の円環部４２としている。円環部４２の内径寸法は容器本体２の上端部における外径とほぼ等しくしてあり、その内壁にネジ要素として内ネジ４３を形成している。この内ネジ４３は、容器本体２に形成した外ネジ２２と係合するものである。そして、固定部材４は、本実施形態では蓋部材３と組み合わせて用いられ、蓋部材３の容器本体２に対する閉止状態を固定する機能を有している。図３（ｂ）に固定部材４と蓋部材３とを組み合わせた状態を示すように、蓋部材３の進入部材３２における円柱部３２ａが下方から鍔部材３１の穴３１ａと固定部材４の穴４１ａとを通過してその上端部を固定部材４よりも突出させるようにすることで、固定部材４が蓋部材３に遊嵌した状態となるようにしている。この状態で、固定部材４と蓋部材３とが分離するのを防止するために、円柱部３２ａの上端部側には固定部材４の穴４１ａよりも径の大きい抜け止めリング３５を嵌め込んでいる。

このような蓋部材３と固定部材４の組み合わせ部品によって、液体Ｌを満量よりもやや少なめに入れた状態で容器本体２を加圧密封し閉止する手順は次の通りである。まず、図４（ａ）に示すように、容器本体２に所定の酸化還元電位にした液体Ｌを注入して、上方から固定部材４を容器本体に被せるように蓋部材３の進入部材３２の底面を開口部２１の上端における液面にあてがう。そして、液体Ｌを漏らさないように、且つ閉止後に液体Ｌが空気と触れないように静かに固定部材４の内ネジ４３を容器本体２の外ネジ２２に螺合させてゆくと、進入部材３２の円盤部３２ｂ及び鍔部材３１の下半部２１ｂから構成される突起部３３が上方から容器本体２の内部に進入する。内ネジ４２及び外ネジ２２の螺合のためのスクリュー操作が完了すると、同図（ｂ）に示すように、突起部３３が容器本体２の内部に完全に進入して液体Ｌを加圧して密封した状態となる。この状態では、固定部材４は容器本体２にネジ要素同士の螺合という係合関係で固定されており、且つ固定部材４は蓋部材３を上方から圧接しており、さらに蓋部材３は容器本体２と圧接して閉止していることとなる。例えば、本実施形態では容器本体２を蓋部材３で閉止し固定部材４で固定すれば、容器１の内部の圧力は約０．０５〜０．０８Ｍｐａとなる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の容器は、内部の液体の酸化還元電位を維持する効果の更なる向上を目的として、上述の実施形態の容器本体を内層とし、その外側に外層を１層以上設けた構成の、複数層構造の容器本体を有するものとすることもできる。その場合、例えば内層にはＰＥやＰＰ等の特に酸化還元電位をマイナスに維持しやすい材質を適用し、外層にはＡＢＳ等の合成樹脂やアルミ等の金属等のガスを透過させにくく酸化還元電位に影響を与えにくい材質を適用することが好ましいが、外層が複数層から構成される場合は各層を同一の材質としたり異なる材質とするなど、適宜変更することができる。

また、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

上述した本発明の実施形態に係る容器１を使用して、当該容器１に入れた液体の酸化還元電位（ＯＲＰ）が保持されることを証明するための試験を行った。液体には、電気分解（日本トリム社製、電解還元水製造機器・型番ＴＩ−７０００）により得られた還元水（酸化還元電位がマイナスの値を示す水）を用い、比較試験として、内部が加圧されない状態の容器に入れた還元水のＯＲＰを測定することとした。ＯＲＰの測定には、ＨＯＲＩＢＡ社製のＯＲＰメータ（型番Ｄ−５２、白金複合型電極９３００−１０Ｄ）を使用し、屋外建屋内実験スペースにて平均気温摂氏３０度の下で、容器への還元水の充填後５時間までのＯＲＰ値を経時的に計測した。測定開始時の還元水のＯＲＰは−２５０ｍＶである。

図５、図６に、容器１に入れた還元水のＯＲＰ計測データ（１回目及び２回目）を、図７に比較試験における無加圧状態の還元水のＯＲＰ計測データをそれぞれ示す。これら各図から分かるように、容器１に加圧状態で封入した還元水のＯＲＰは、測定開始から５時間経過しても約−１５０ｍＶ〜約−２３０ｍＶを維持して安定したのに対し、無加圧の比較試験では±０前後の値に上昇していた。なお測定開始から２分程度までは、ＯＲＰメータの安定に要している時間であるため、ＯＲＰの測定値の変動が大きいが、その後は比較的安定した値を示している。この結果から、加圧しない状態で保存した還元水のＯＲＰは容易に上昇するのに対して、上記実施形態のように加圧した状態で容器１内で保存した還元水のＯＲＰはマイナスの一定範囲の値で維持することができることが明らかとなった。

本発明の一実施形態に係る容器を示す斜視図。 同容器を構成する容器本体を示す縦断面図。 同容器を構成する蓋部材及び固定部材を縦断面図として示す説明図。 同容器を閉止する操作手順を縦断面図で示す説明図。 同容器を用いて還元水のＯＲＰを測定した１回目の結果を示すグラフ。 同容器を用いて還元水のＯＲＰを測定した２回目の結果を示すグラフ。 比較試験として無加圧の容器を用いて還元水のＯＲＰを測定した結果を示すグラフ。

符号の説明

１…容器
２…容器本体
３…蓋部材
４…固定部材
２１…開口部
２２…ネジ要素（外ネジ）
３３…突起部
３４…シール手段（Ｏリング）
４３…ネジ要素（内ネジ）

Claims (10)

1. 一部に開口部を有し液体を保存・収容し得る容器本体と、当該容器本体の開口部を開閉可能に閉止し得る蓋部材と、当該蓋部材による容器本体の開口部の閉止状態を保持する固定手段と、を具備し、
   前記蓋部材の先端部に、当該蓋部材で容器本体を閉止する際に前記開口部から容器本体の内部に進入する突起部を形成し、
   前記容器本体の内部に前記液体を注入した状態で前記蓋部材で閉止し、当該容器本体内部へ突起部を進入させることにより当該液体を空気に接触させることなく加圧した状態で前記固定手段でその閉止状態を保持することによって、当該液体の酸化還元電位を一定値に維持することを特徴とする液体の酸化還元電位保持容器。
2. 前記容器本体と前記蓋部材の両方に同時に係脱可能に係合する固定部材をさらに具備し、前記固定手段を、当該固定部材と容器本体及び蓋部材との係合関係を利用するものとしている請求項１に記載の液体の酸化還元電位保持容器。
3. 前記固定手段として、前記固定部材と前記容器本体とにそれぞれ係脱可能に螺合するネジ要素を形成するとともに、当該固定部材を容器本体への螺合に応じて蓋部材を容器本体への閉止位置へ密接に押圧するものとしている請求項２に記載の液体の酸化還元電位保持容器。
4. 前記固定部材は、前記蓋部材に一体的に組み付けたものである請求項３に記載の液体の酸化還元電位保持容器。
5. 前記容器本体の内部に注入した液体の漏れを防止又は抑止するシール手段をさらに具備する請求項１乃至４の何れかに記載の液体の酸化還元電位保持容器。
6. 前記シール手段は、前記突起部に設けられて前記容器本体の内面に密接するシール部材である請求項５に記載の液体の酸化還元電位保持容器。
7. 前記容器本体を、その内部の液体に直接接触する内層と、当該内層の周囲を覆う１層以上の外層との複数層構造としている請求項１乃至６の何れかに記載の液体の酸化還元電位保持容器。
8. 前記内層は、その内部の液体の酸化還元電位をマイナスの値に維持し得る材質により構成している請求項７に記載の液体の酸化還元電位保持容器。
9. 前記外層は、前記内層とは異なる材質により構成している請求項７又は８の何れかに記載の液体の酸化還元電位保持容器。
10. 前記容器本体に注入される液体は、酸化還元電位がマイナスの値を示す液体であって、当該液体を容器本体に注入した状態で前記蓋部材で閉止し、当該容器本体内部へ突起部を進入させることにより当該液体を加圧した状態で前記固定手段でその閉止状態を保持することによって、当該液体の酸化還元電位をマイナスの値に維持するものである請求項１乃至９の何れかに記載の液体の酸化還元電位保持容器。

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