(57)【要約】      （修正有）【課題】人体などの対象物の表面に水素を供給し、その対象物の内部に水素を効率よく浸透させる水素浸透装置を提供する。【解決手段】本発明に係る水素浸透装置１は、対象物の端部に配置されるリング２と、リング２と接続された、対象物を覆うカバーシート３と、カバーシート３の内部に水素を供給する水素導入口４と、リング２の内周側に設けられた、中央部に穴が開いた第一のストッパー５とを有し、対象物が第一のストッパー５の穴から挿入されたとき、第一のストッパー５がカバーシート３の内部側にたわんだ状態で対象物と接触することで、カバーシート３の内部が密閉される。【選択図】図１
2019107386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の表面に水素を供給し、前記対象物の内部に前記水素を浸透させる水素浸透装置であって、
前記対象物の端部に配置されるリングと、
前記リングと接続された、対象物を覆うカバーシートと、
前記カバーシートの内部に水素を供給する水素導入口と、
前記リングの内周側に設けられた、中央部に穴が開いた第一のストッパーと
を有し、
前記対象物が前記第一のストッパーの穴から挿入されたとき、前記第一のストッパーが前記カバーシートの内部側にたわんだ状態で前記対象物と接触することで、前記カバーシートの内部が密閉される
水素浸透装置。
【請求項２】
さらに、
前記リングの内周側であって前記第一のストッパーの外側に設けられた、中央部に穴が開いた第二のストッパー
を有し、
前記対象物が前記第一のストッパーの穴及び前記第二のストッパーの穴から挿入されたとき、前記第一のストッパー及び前記第二のストッパーが前記カバーシートの内部側にたわんだ状態で前記対象物と接触することで、前記カバーシートの内部が密閉される
請求項１に記載の水素浸透装置。
【請求項３】
前記第一のストッパーが前記カバーシートの内部側にたわんだ状態で前記対象物と接触している幅をＷ１（ｍｍ）とし、前記第二のストッパーが前記カバーシートの内部側にたわんだ状態で前記対象物と接触している幅をＷ２（ｍｍ）としたとき、下記式（１）：
Ｗ１＞Ｗ２    （１）
を満たす
請求項２に記載の水素浸透装置。
【請求項４】
さらに、下記式（２）及び式（３）：
５≦Ｗ１≦１０    （２）
３≦Ｗ２≦５      （３）
を満たす
請求項３に記載の水素浸透装置。
【請求項５】
前記第一のストッパー及び前記第二のストッパーが、いずれもゴムで形成されている
請求項２〜４のいずれか１項に記載の水素浸透装置。
【請求項６】
前記ゴムが、クロロプレンゴムである
請求項５に記載の水素浸透装置。
【請求項７】
前記リングを２つ有し、
前記２つのリングが前記カバーシートを介して接続されている
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水素浸透装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体などの対象物の表面に水素を供給し、その対象物の内部に水素を効率よく浸透させる水素浸透装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人体の老化や病気の原因とされている活性酸素を水素により除去すべく、人体に水素を取り込む方法とその量に関する研究がなされている。人体に水素を取り込む方法としては、水素を水に溶かした水素水を飲む方法、水素を発生させる入浴剤を投入した湯船に浸かる方法、水素を口から直接吸入する方法などが検討されている。特に、人体に外部から水素を取り込んだ量と呼気から水素の吐出量の変化を研究して、病気の予防に活用することも考えられている。
【０００３】
しかし、常圧における水素の水への溶解度は極めて低いことから、水素水を飲む方法や湯船に浸かる方法により人体に取り込まれる水素の量は、極めて少ないと考えられる。水素を口から直接吸入する方法であれば、人体に取り込まれる水素の量をある程度確保できると考えられるが、水素を呼吸器から直接取り込むことから酸欠になりやすく、頭痛やめまい等の障害が起きることも考えられるため、専門家の指導のもとで行う必要があり、利便性に欠けていた。
【０００４】
その他の方法として、人体に直接水素を接触させる方法も考えられる。特許文献１には、含水性の乾燥基材シートおよび水分と反応して水素発生可能な金属材料を備え、上記金属材料は、上記乾燥基材シートに水分を含浸させたとき、該水分と反応して水素発生可能に上記乾燥基材シートに直接又は間接に支持されていることを特徴とする水素発生用乾燥シートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−８４２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された水素発生用乾燥シートで水素を発生させるためには、乾燥基材シートに水を含浸させた後に人体の皮膚に貼り付ける必要があるが、その間にも水素は発生していることから水素が無駄に外部に放出されてしまう。また、水を含浸させた基材シートを人体の皮膚に貼り付けることから、発生した水素が人体の皮膚に到達するためには水の中を通る必要があり、常圧における水素の水への溶解度は極めて低いことを考慮すると、その効率は低いものとなる。さらに、乾燥基材シートに支持させる水素発生可能な金属材料の量にも限界があり、多量の水素を人体の皮膚に接触させることは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、人体などの対象物の表面に水素を供給し、その対象物の内部に水素を効率よく浸透させる水素浸透装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、対象物の表面に水素を供給し、前記対象物の内部に前記水素を浸透させる水素浸透装置であって、
前記対象物の端部に配置されるリングと、
前記リングと接続された、対象物を覆うカバーシートと、
前記カバーシートの内部に水素を供給する水素導入口と、
前記リングの内周側に設けられた、中央部に穴が開いた第一のストッパーと
を有し、
前記対象物が前記第一のストッパーの穴から挿入されたとき、前記第一のストッパーが前記カバーシートの内部側にたわんだ状態で前記対象物と接触することで、前記カバーシートの内部が密閉される
水素浸透装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、人体などの対象物の表面に水素を供給し、その対象物の内部に水素を効率よく浸透させる水素浸透装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る水素浸透装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１の水素浸透装置の断面図である。
【図３】図１の水素浸透装置に手を挿入した状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る水素浸透装置の他の構成例を示す斜視図である。
【図５】図４の水素浸透装置に腕を挿入した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の水素浸透装置は、対象物の表面に水素を供給し、その対象物の内部に水素を浸透させるためのものである。対象物としては、人体の各部位（手、腕、足、脚、腹、頭）などが挙げられる。すなわち、水素浸透装置を人体の皮膚の周囲に設置して水素を供給させれば、人体の皮膚の表面から水素を効率よく浸透させることができる。もちろん、対象物は人体に限らず、表面から水素を浸透させるものであれば、本発明の水素浸透装置を利用することができる。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る水素浸透装置の構成例を図１（斜視図）及び図２（断面図）に示す。この水素浸透装置１は、リング２と、カバーシート３と、水素導入口４と、第一のストッパー５と、第二のストッパー６とから構成されている。そして、この水素浸透装置１に、対象物としての手７を挿入した状態を図３に示す。
【００１３】
リング２は、表面から水素を浸透させる対象物の端部（図３では手７の端部である手首付近）に配置され、リング２に接続されたカバーシート３により対象物が覆われている。そして、水素導入口４からカバーシート３の内部に水素が供給される。すなわち、水素浸透装置１により対象物の表面に水素が供給される。
【００１４】
一方、リング２の内周側には、水素浸透装置１の内側に配置された第一のストッパー５と、水素浸透装置１の外側に配置された第二のストッパー６とが設けられている。第一のストッパー５及び第二のストッパー６の中央部にはそれぞれ穴が開いており、その穴から対象物（図３では手７）が挿入されたとき、第一のストッパー５及び第二のストッパー６がカバーシート２の内部側にたわんだ状態で対象物と接触することで、カバーシート２の内部が密閉されるようになっている。こうすることで、カバーシート３の内部に供給された水素に圧力をかけることができ、対象物の内部に水素を効率よく浸透させることが可能となる。なお、本発明の水素浸透装置において、１つのストッパー（第一のストッパー５）を設けることは必須であるが、それとは別のストッパー（第二のストッパー６）を設けることは必須ではない。ただし、第一のストッパー５と第二のストッパー６の両方を設けることで、第一のストッパー５のみを設けた場合に比べて、カバーシート３の内部に供給された水素の漏れをより防ぐことができ、対象物の内部に水素をより効率よく浸透させることが可能となる。
【００１５】
リング２の材質としては、布、革、プラスチック、金属などが挙げられ、これらを組み合わせた多層構造とすることもできる。リング２の幅は、５〜１５ｍｍとすることが好ましく、例えば１０ｍｍとすることができる。リング２の厚さは、２〜１０ｍｍとすることが好ましく、例えば５ｍｍとすることができる。リング２の内径は、リング２が対象物の長手方向にずれにくい大きさであればよく、例えば、対象物の端部の太さ＋１〜１０ｍｍ（好ましい例：対象物の端部の太さ＋４ｍｍ）とすることができる。
【００１６】
カバーシート３は、水素を通過又は浸透させない素材で形成されていることが好ましく、ポリエチレンシートやポリ塩化ビニリデンシートなどのプラスチックフィルムを用いることができる。カバーシート３の厚さは、０．１〜１ｍｍとすることが好ましく、例えば０．５ｍｍとすることができる。
【００１７】
リング２とカバーシート３は、接着剤等で接着されていてもよく、一体成形などにより一体化されていてもよい。さらに、リング２の外周にカバーシート３を巻き付け、さらにその外周に押さえバンド（不図示）を装着することで、リング２の外周にカバーシート３を固定してもよい。
【００１８】
水素導入口４は、外部の水素供給装置を着脱自在に接続可能な機構を有していることが好ましい。こうすることで、水素供給装置を水素導入口４に接続して水素を導入するだけで対象物の表面に水素を供給することができ、新しい水素供給装置を付け替えれば、本発明の水素浸透装置を何度も使用することができる。また、水素の供給量や圧力、さらには水素の質も自由に選定することができる。
【００１９】
なお、水素供給装置としては、水素を供給可能なのものであればよく、水素浸透装置１と別体でもよく一体となっていてもよい。水素供給装置は、水素ボンベでもよく、内部に水素を発生させることが可能な水素発生用材料を含む装置又は袋体でもよい。
【００２０】
水素発生用材料としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属単体；水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の水素化アルカリ金属；マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属単体；水素化マグネシウム、水素化カルシウム等の水素化アルカリ土類金属が挙げられる。水素発生用材料としては、上記以外に、水素吸蔵合金を用いることもできる。なかでも、取り扱い性や安全性を考慮すると、アルカリ土類金属単体又は水素化アルカリ土類金属が好ましく、水素化アルカリ土類金属がより好ましい。
【００２１】
水素発生用材料は、水と反応することで水素を発生する。したがって、水素供給装置の内部には、水素発生用材料とともに水が配置されることが好ましい。例えば、袋体の内部に水素発生用材料と水とが接触しない状態で配置されており、袋体に外部から刺激を与えることで、水素発生用材料と水とを接触させて、水素を発生させるように構成されていることが好ましい。こうすることで、所望のタイミングで水素を発生させることができる。
【００２２】
より具体的には、水素発生用材料としての水素化マグネシウム粉末が収納された第一の袋体と、クエン酸水溶液が収納された第二の袋体とを内部に有する袋体が挙げられる。そして、袋体に衝撃を加えることで内部に配置された２つの袋体を破裂させることで、水素化マグネシウム粉末とクエン酸水溶液中の水とが接触させることができる。水素化マグネシウム粉末と水とが接触すると、下記の反応を起こし、水素が発生する。
ＭｇＨ２  ＋  ２Ｈ２Ｏ  →  Ｍｇ（ＯＨ）２  ＋  ２Ｈ２↑
【００２３】
水素供給装置から供給される水素の圧力は、０．０１０〜１．０ｋｇｆ／ｃｍ２（０．９８〜９８ｋＰａ）であることが好ましく、０．０５０〜０．７ｋｇｆ／ｃｍ２（４．９〜６９ｋＰａ）であることがより好ましく、０．１０〜０．４０ｋｇｆ／ｃｍ２（９．８〜３９ｋＰａ）であることがさらに好ましい。
【００２４】
第一のストッパー５及び第二のストッパー６は、対象物をカバーシート３の内部に密閉するためのものであり、ゴムで形成されていることが好ましい。ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。なかでも、対象物と密着してずれにくいことから、クロロプレンゴムが好ましい。第一のストッパー５及び第二のストッパー６は、同じゴムで形成されていてもよく、異なるゴムで形成されていてもよい。なお、ゴムのＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定される硬さ（スプリング式Ａ型）は１０〜９０であることが好ましく、ゴムのＪＩＳ−Ｋ６３０１で測定される破断伸びは１００〜１０００％であることが好ましい。
【００２５】
第一のストッパー５及び第二のストッパー６は、リング２の内周側に設置されていればよく、リング２の中心方向（図２における垂直方向）に向かって設置されていてもよいが、図２に示すように、リング２の中心方向よりカバーシート３の内部側に向かって設置されていることが好ましい。こうすることで、第一のストッパー５及び第二のストッパー６の中央部に形成される穴の大きさが同じでも、第一のストッパー５及び第二のストッパー６が大きくなるので、第一のストッパー５及び第二のストッパー６がカバーシート２の内部側にたわんだ状態で対象物と接触したときに、対象物の端部とより密着しやすくなり、カバーシート２の内部の密閉度が高まる。
【００２６】
第一のストッパー５及び第二のストッパー６の厚さは、それぞれ独立して、０．５〜５ｍｍとすることが好ましく、１〜３ｍｍとすることがより好ましく、例えば２ｍｍとすることができる。第一のストッパー５と第二のストッパー６との間隔は、３〜１５ｍｍとすることが好ましく、６〜１０ｍｍとすることがより好ましく、例えば８ｍｍとすることができる。第一のストッパー５及び第二のストッパー６の中央部に形成される穴の大きさに関しては、対象物の端部の太さ等を考慮して、対象物をカバーシート３の内部に密閉することができる範囲で適宜設定すればよい。
【００２７】
ただし、第一のストッパー５がカバーシート３の内部側にたわんだ状態で対象物と接触している幅をＷ１（ｍｍ）とし、第二のストッパー６がカバーシート３の内部側にたわんだ状態で対象物と接触している幅をＷ２（ｍｍ）としたとき、下記式（１）：
Ｗ１＞Ｗ２        （１）
を満たすことが好ましい。こうすることで、基本的には第一のストッパー５により対象物をカバーシート３の内部に密閉することができ、仮にそこから水素が漏れたとしても第二のストッパー６により外部に漏れ出すことを防ぐことができる。
【００２８】
対象物の端部との密着性の観点からはＷ１及びＷ２は大きい方が好ましいが、Ｗ１及びＷ２があまりに大きすぎると、水素と接する対象物の表面積が狭くなってしまい、対象物の内部に水素が浸透しにくくなる。そこで、下記式（２）及び式（３）：
５≦Ｗ１≦１０    （２）
３≦Ｗ２≦５      （３）
を満たすことが好ましい。したがって、第一のストッパー５及び第二のストッパー６に穴は、例えば、Ｗ１＝８かつＷ２＝４となるように形成されていることが好ましい。また、この条件を満たすためには、第一のストッパー５の中央部に形成される穴の径が、第二のストッパー６の中央部に形成される穴よりも小さいことが好ましい。
【００２９】
図１〜２に示す水素浸透装置１は、リング２を１つのみ有していることから、水素を浸透させたい対象物が、人体の手、足、頭などのように、末端に存在する場合に有効である。ただし、この水素浸透装置１に頭を挿入して内部に水素を導入すると、頭を挿入した人が酸欠になってしまう。そこで、頭に使用する場合には、カバーシート３に酸素導入口（不図示）が設置された水素浸透装置を用いて、カバーシート３の内部で酸素導入口と吸入マスク等と接続して、酸素導入口から酸素又は空気を吸入できることが好ましい。
【００３０】
本発明の水素浸透装置は、リング２を２つ有していてもよい。そのような本発明の他の一実施形態に係る水素浸透装置の構成例を図４（斜視図）に示す。基本的な構成は、図１の水素浸透装置と同様であるが、図４の水素浸透装置では、２つのリング２がカバーシート３を介して接続されている。そして、この水素浸透装置１に、対象物としての腕８を挿入した状態を図５に示す。このような水素浸透装置は、水素を浸透させたい対象物が、人体の腕、脚、腹などのように、末端ではなく中央に存在する場合に有効である。
【００３１】
本発明の水素浸透装置において、カバーシート３により水素を浸透させたい対象物を覆うことになるが、カバーシート３の内部の体積が対象物に比べて大きいほどカバーシート３内に導入される水素の圧力をかけにくい。ただし、対象物の大きさに対するカバーシート３の大きさに余裕がないと、水素浸透装置１を使用可能な対象物が限定されてしまう。そこで、水素浸透装置１に対象物を挿入した後にカバーシート３を潰す外カバー（不図示）を有することが好ましい。例えば、ベルト、ひも、ファスナーなどにより大きさを調整可能な外カバーであれば、対象物の大きさに合わせてカバーシート３を潰すことができる。こうすることで、カバーシート３の内部に水素の圧力をかけやすくなる。
【００３２】
以上のような構成を有する本発明の水素浸透装置によれば、対象物の表面に接触した状態で、その表面に多くの水素を供給可能となり、対象物の表面から水素を効率よく浸透させることができる。人体の表面に水素を供給して皮膚から水素を効率よく浸透させることができれば、人体の老化や病気の原因となっているとされている活性酸素を水素により除去することが期待される。なお、本発明の水素浸透装置の試作品を、実際に人体（例えば腕）に設置して水素を供給したところ、その人の呼気中に含まれる水素の濃度が上昇したことから、人体の皮膚から水素が浸透していると推察される。
【符号の説明】
【００３３】
１    水素浸透装置
２    リング
３    カバーシート
４    水素導入口
５    第一のストッパー
６    第二のストッパー
７    手
８    腕
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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