(57)【要約】【課題】浴槽水中に多量のナノバブルを発生させることができると共に低コストでナノバブル含有浴槽水を製造でき、また、発生させるナノバブル量を自由に調整できる浴槽装置を提供する。【解決手段】この浴槽装置では、ナノバブル含有浴槽水製造部６３の第１槽５でもってマイクロバブル発生装置６５が発生するマイクロバブルを浴槽水に含有させることをスタートとし、次に、第２槽１１,第３槽２０の各槽のマイクロナノバブル発生装置６６,ナノバブル発生装置６７にて、順次、マイクロナノバブル、ナノバブルを生成して浴槽水に含有させることができる。そして、これら各槽のマイクロバブル発生器としては、市販の汎用品を採用できる。すなわち、市販の汎用品である３台のマイクロバブル発生器を使用して、ナノバブル含有浴槽水を製造して、浴槽部６４で利用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽部と、
上記浴槽部からの浴槽水が導入されると共に上記浴槽水にナノバブルを含有させて上記ナノバブルを含有した浴槽水を上記浴槽部に導入するナノバブル含有浴槽水製造部とを備え、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、
上記浴槽部からの浴槽水が導入されると共にマイクロバブル発生器が設置されていて上記浴槽水にマイクロバブルを含有させる第１槽と、
上記第１槽から上記マイクロバブルを含有した浴槽水が導入されると共にマイクロバブル発生器が設置されていて上記浴槽水にマイクロナノバブルを含有させる第２槽と、
上記第２槽から上記マイクロナノバブルを含有する浴槽水が導入されると共にマイクロバブル発生器が設置されていて上記浴槽水にナノバブルを含有させる第３槽と、
上記第３槽から上記ナノバブルを含有する浴槽水が導入されると共に上記浴槽水中の垢を浮上させて除去する第４槽と、
上記第４槽から上記ナノバブルを含有する浴槽水が導入されると共に上記浴槽水が含有するナノバブル量と相関関係がある上記浴槽水の酸化還元電位もしくはゼータ電位を測定する電位測定部を含む第５槽とを有し、
上記浴槽部は、上記第５槽から上記ナノバブルを含有する浴槽水が導入されることを特徴とする浴槽装置。
【請求項２】
請求項１に記載の浴槽装置において、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、
上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に界面活性剤を添加する界面活性剤添加部と、上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に無機塩類を添加する無機塩類添加部とのうちの少なくとも一方と、
上記第５槽の上記電位測定部が測定した酸化還元電位もしくはゼータ電位に基づいて、上記界面活性剤添加部による界面活性剤の添加量または上記無機塩類添加部による無機塩類の添加量の少なくとも一方の添加量を制御する制御部とを有することを特徴とする浴槽装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の浴槽装置において、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、
上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に界面活性剤を添加する界面活性剤添加部を有することを特徴とする浴槽装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の浴槽装置において、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、
上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に無機塩類を添加する無機塩類添加部を有することを特徴とする浴槽装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の浴槽装置において、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、
上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に界面活性剤を添加する界面活性剤添加部と、
上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に無機塩類を添加する無機塩類添加部とを有することを特徴とする浴槽装置。
【請求項６】
請求項２に記載の浴槽装置において、
上記電位測定部は、上記浴槽水の酸化還元電位を測定し、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、上記界面活性剤添加部を有し、
上記制御部は、上記電位測定部が測定した上記浴槽水の酸化還元電位に基づいて、上記界面活性剤添加部による界面活性剤の添加量を制御することを特徴とする浴槽装置。
【請求項７】
請求項２に記載の浴槽装置において、
上記電位測定部は、上記浴槽水の酸化還元電位を測定し、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、上記無機塩類添加部を有し、
上記制御部は、上記電位測定部が測定した上記浴槽水の酸化還元電位に基づいて、上記無機塩類添加部による無機塩類の添加量を制御することを特徴とする浴槽装置。
【請求項８】
請求項２に記載の浴槽装置において、
上記電位測定部は、上記浴槽水の酸化還元電位を測定し、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、上記界面活性剤添加部と上記無機塩類添加部の両方を有し、
上記制御部は、上記電位測定部が測定した上記浴槽水の酸化還元電位に基づいて、上記界面活性剤添加部による界面活性剤の添加量および上記無機塩類添加部による無機塩類の添加量を制御することを特徴とする浴槽装置。
【請求項９】
請求項８に記載の浴槽装置において、
上記界面活性剤添加部は、上記第１,第２,第３槽の各槽に界面活性剤を添加し、上記無機塩類添加部は、上記第１,第２,第３槽の各槽に無機塩類を添加することを特徴とする浴槽装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の浴槽装置において、
上記電位測定部は、上記浴槽水のゼータ電位を測定し、
上記制御部は、上記電位測定部が測定した上記浴槽水のゼータ電位に基づいて、上記界面活性剤添加部による界面活性剤の添加量または上記無機塩類添加部による無機塩類の添加量の少なくとも一方の添加量を制御することを特徴とする浴槽装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の浴槽装置において、
上記第４槽に活性炭が充填されていることを特徴とする浴槽装置。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の浴槽装置において、
上記第４槽に木炭が充填されていることを特徴とする浴槽装置。
【請求項１３】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の浴槽装置において、
上記第４槽にラジウム鉱石が充填されていることを特徴とする浴槽装置。
【請求項１４】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の浴槽装置において、
上記第４槽にポリ塩化ビニリデン充填物が充填されていることを特徴とする浴槽装置。
【請求項１５】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の浴槽装置において、
上記第４槽に炭酸カルシウム鉱物が充填されていることを特徴とする浴槽装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１つに記載の浴槽装置において、
上記浴槽部は、
浴槽と、
上記浴槽からのオーバーフロー水が導入されるオーバーフロー配管と、
上記浴槽の底部からの底部水が導入される下部配管と
上記オーバーフロー配管と下部配管から上記オーバーフロー水と底部水とが導入されると共に上記オーバーフロー水と底部水とを混合して上記ナノバブル含有浴槽水製造部の第１槽に導入する循環ポンプとを有することを特徴とする浴槽装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１つに記載の浴槽装置において、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部の第１槽,第２槽,第３槽の各槽が有するマイクロバブル発生器は、空気を自吸する加圧溶解ポンプを含んでいることを特徴とする浴槽装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の浴槽装置において、
上記浴槽部が有する循環ポンプを、空気を自吸する加圧溶解ポンプとしたことを特徴とする浴槽装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、浴槽装置に関し、マイクロバブル発生器を用いてナノバブル含有浴槽水を製造できる浴槽装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ナノバブル含有液体の製造方法およびナノバブル含有液体の製造装置に関する技術が開示されているが、ナノバブル発生器から発生するナノバブル量は少ないことが一般的であった。
【０００３】
ところで、ナノバブルを多量に発生することができるナノバブル発生機は、２００６年に株式会社協和機設から販売が開始された。この株式会社協和機設のナノバブル発生装置を調査し、その構造を解析した結果、ナノバブルの特殊性から、ナノバブルを多量に製造するにはナノバブル発生機を構成する各種部品は、特製のものであった。このため、ナノバブル発生機の製造コストが高くなることのみならず、納期が長い状況であった。また、株式会社協和機設のナノバブル発生装置は、ナノバブルの発生量を目的に応じて自由に制御できないシステムになっていた。
【０００４】
ところで、特許文献１(特許第４１１８９３９号公報)には、微細気泡(ナノバブルを含めた微細気泡)の発生方法や発生装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２(特開２００４−１２１９６２号公報)には、従来技術としてのナノバブルの利用方法および装置が開示されている。この技術は、ナノバブルが有する浮力の減少、表面積の増加、表面活性の増大、局所高圧場の生成、静電分極の実現による界面活性作用と殺菌作用などの特性を活用したものである。より具体的には、それらが相互に関連することによって、汚れ成分の吸着機能、物体表面の高速洗浄機能、殺菌機能によって各種物体を高機能、低環境負荷で洗浄することができ、汚濁水の浄化を行うことができることを開示している。
【０００６】
また、特許文献３(特開２００３−３３４５４８号公報)には、従来技術としてのナノ気泡の生成方法が開示されている。この技術は、液体中において、(1)液体の一部を分解ガス化する工程、(2)液体中で超音波を印加する工程または、(3)液体の一部を分解ガス化する工程および超音波を印加する工程から構成されていることを開示している。
【０００７】
また、特許文献４(特開２００４−３２１９５９号公報)では、従来技術としてのオゾンマイクロバブルを利用する廃液の処理装置が開示されている。この技術では、マイクロバブル発生装置にオゾン発生装置より生成されたオゾンガスと処理槽の下部から抜き出された廃液を加圧ポンプを介して供給している。また、生成されたオゾンマイクロバブルをガス吹き出しパイプの開口部より処理槽内の廃液中に通気することを開示している。
【０００８】
ところで、ナノバブル含有水の作用効果が、各種分野において様々な研究者より報告されている。産業界では、当然のこととして、ナノバブル含有水をいかに安価に、かつ安定的に多量に製造するかが今後必要となる。
【０００９】
上述したように、現在、株式会社協和機設のナノバブル発生装置が存在するが、該社は、ナノバブル発生装置を特注の部品を製作して組み合わせ、特別仕様で製作している。このため、現在では、株式会社協和機設のナノバブル発生装置は、特注部品が多いために、価格的に高コストになっている。
【特許文献１】特許第４１１８９３９号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１９６２号公報
【特許文献３】特開２００３−３３４５４８号公報
【特許文献４】特開２００４−３２１９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の課題は、浴槽水中に多量のナノバブルを発生させることができると共に低コストでナノバブル含有浴槽水を製造でき、また、発生させるナノバブル量を自由に調整できる浴槽装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の浴槽装置は、浴槽部と、
上記浴槽部からの浴槽水が導入されると共に上記浴槽水にナノバブルを含有させて上記ナノバブルを含有した浴槽水を上記浴槽部に導入するナノバブル含有浴槽水製造部とを備え、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、
上記浴槽部からの浴槽水が導入されると共にマイクロバブル発生器が設置されていて上記浴槽水にマイクロバブルを含有させる第１槽と、
上記第１槽から上記マイクロバブルを含有した浴槽水が導入されると共にマイクロバブル発生器が設置されていて上記浴槽水にマイクロナノバブルを含有させる第２槽と、
上記第２槽から上記マイクロナノバブルを含有する浴槽水が導入されると共にマイクロバブル発生器が設置されていて上記浴槽水にナノバブルを含有させる第３槽と、
上記第３槽から上記ナノバブルを含有する浴槽水が導入されると共に上記浴槽水中の垢を浮上させて除去する第４槽と、
上記第４槽から上記ナノバブルを含有する浴槽水が導入されると共に上記浴槽水が含有するナノバブル量と相関関係がある上記浴槽水の酸化還元電位もしくはゼータ電位を測定する電位測定部を含む第５槽とを有し、
上記浴槽部は、上記第５槽から上記ナノバブルを含有する浴槽水が導入されることを特徴としている。
【００１２】
この発明の浴槽装置によれば、上記ナノバブル含有浴槽水製造部の第１槽でもってマイクロバブル発生器が発生するマイクロバブルを浴槽水に含有させることをスタートとし、次に、第２槽,第３槽の各槽のマイクロバブル発生器にて、順次、マイクロナノバブル、ナノバブルを生成して浴槽水に含有させることができる。そして、これら各槽のマイクロバブル発生器としては、市販の汎用品を採用できる。すなわち、市販の汎用品である３台のマイクロバブル発生器を使用して、ナノバブル含有浴槽水を製造して、浴槽部で利用できる。よって、この発明の浴槽装置によれば、既存の高価なナノバブル発生機(例えば、協和機設のナノバブル発生機)を使用するナノバブル製造装置と比較して、構造が多少複雑であるが、ナノバブルを安価に製造でき、浴槽部で利用することができる。
【００１３】
また、この発明によれば、第４槽において、浴槽水中の垢をマイクロバブル,マイクロナノバブル,ナノバブルで浮上させて除去できるので、浴槽水の水質を向上できると共に各マイクロバブル発生器の目詰まりを防げる。また、この発明によれば、第５槽において、電位測定部が上記浴槽水の酸化還元電位もしくはゼータ電位を測定するので、上記浴槽水が含有するナノバブル量を間接的に測定可能となる。
【００１４】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、
上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に界面活性剤を添加する界面活性剤添加部と、上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に無機塩類を添加する無機塩類添加部とのうちの少なくとも一方と、
上記第５槽の上記電位測定部が測定した酸化還元電位もしくはゼータ電位に基づいて、上記界面活性剤添加部による界面活性剤の添加量または上記無機塩類添加部による無機塩類の添加量の少なくとも一方の添加量を制御する制御部とを有する。
【００１５】
この実施形態によれば、上記制御部でもって、第１〜第３槽への界面活性剤や無機塩類の添加量を上記酸化還元電位もしくはゼータ電位の測定値に基づいて制御して、第１〜第３槽でのマイクロバブル,マイクロナノバブル,ナノバブルの発生量を調整でき、所望の最適な発生状態に管理することが可能となる。
【００１６】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、
上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に界面活性剤を添加する界面活性剤添加部を有する。
【００１７】
この実施形態によれば、上記第１〜第３槽へ界面活性剤を添加することで、多量のバブルを発生させることが可能となる。
【００１８】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、
上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に無機塩類を添加する無機塩類添加部を有する。
【００１９】
この実施形態によれば、上記第１〜第３槽へ無機塩類を添加することで、多量のバブルを発生させることが可能となる。
【００２０】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、
上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に界面活性剤を添加する界面活性剤添加部と、
上記第１,第２,第３槽のうちの少なくとも１槽に無機塩類を添加する無機塩類添加部とを有する。
【００２１】
この実施形態によれば、上記第１〜第３槽へ界面活性剤および無機塩類を添加することで、さらに多量のバブルを発生させることが可能となる。
【００２２】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記電位測定部は、上記浴槽水の酸化還元電位を測定し、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、上記界面活性剤添加部を有し、
上記制御部は、上記電位測定部が測定した上記浴槽水の酸化還元電位に基づいて、上記界面活性剤添加部による界面活性剤の添加量を制御する。
【００２３】
この実施形態によれば、上記制御部でもって、第１〜第３槽への界面活性剤の添加量を制御して、第１〜第３槽でのマイクロバブル,マイクロナノバブル,ナノバブルの発生量を酸化還元電位の測定値に基づいて調整でき、所望の最適な発生状態に管理することが可能となる。
【００２４】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記電位測定部は、上記浴槽水の酸化還元電位を測定し、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、上記無機塩類添加部を有し、
上記制御部は、上記電位測定部が測定した上記浴槽水の酸化還元電位に基づいて、上記無機塩類添加部による無機塩類の添加量を制御する。
【００２５】
この実施形態によれば、上記制御部でもって、第１〜第３槽への無機塩類の添加量を上記酸化還元電位の測定値に基づいて制御して、第１〜第３槽でのマイクロバブル,マイクロナノバブル,ナノバブルの発生量を調整でき、所望の最適な発生状態に管理することが可能となる。
【００２６】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記電位測定部は、上記浴槽水の酸化還元電位を測定し、
上記ナノバブル含有浴槽水製造部は、上記界面活性剤添加部と上記無機塩類添加部の両方を有し、
上記制御部は、上記電位測定部が測定した上記浴槽水の酸化還元電位に基づいて、上記界面活性剤添加部による界面活性剤の添加量および上記無機塩類添加部による無機塩類の添加量を制御する。
【００２７】
この実施形態によれば、上記制御部でもって、第１〜第３槽への界面活性剤の添加量および無機塩類の添加量を上記酸化還元電位の測定値に基づいて制御して、第１〜第３槽でのマイクロバブル,マイクロナノバブル,ナノバブルの発生量を調整でき、所望の最適な発生状態に管理することが可能となる。
【００２８】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記界面活性剤添加部は、上記第１,第２,第３槽の各槽に界面活性剤を添加し、上記無機塩類添加部は、上記第１,第２,第３槽の各槽に無機塩類を添加する。
【００２９】
この実施形態によれば、上記第１〜第３槽の各槽へ界面活性剤および無機塩類を添加することで、さらに多量のバブルを発生させることが可能となる。
【００３０】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記電位測定部は、上記浴槽水のゼータ電位を測定し、
上記制御部は、上記電位測定部が測定した上記浴槽水のゼータ電位に基づいて、上記界面活性剤添加部による界面活性剤の添加量または上記無機塩類添加部による無機塩類の添加量の少なくとも一方の添加量を制御する。
【００３１】
この実施形態によれば、上記制御部でもって、第１〜第３槽への界面活性剤や無機塩類の添加量を上記浴槽水のゼータ電位の測定値に基づいて制御して、第１〜第３槽でのマイクロバブル,マイクロナノバブル,ナノバブルの発生量を調整でき、所望の最適な発生状態に管理することが可能となる。上記浴槽水のゼータ電位は、ナノバブル量と相関関係があるので、ゼータ電位計で測定したゼータ電位を用いてナノバブル発生量を制御,管理することが可能である。
【００３２】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記第４槽に活性炭が充填されている。
【００３３】
この実施形態によれば、浴槽水中の有機物を上記第４槽の活性炭により吸着処理して、浴槽水を浄化することができる。特に、活性炭は、有機物を吸着すると同時に着色成分の処理にも有効となる。
【００３４】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記第４槽に木炭が充填されている。
【００３５】
この実施形態によれば、浴槽水中の有機物を上記第４槽の木炭により吸着処理して、浴槽水を浄化することができる。特に、木炭は、作用は弱いが、有機物の吸着と同時に着色成分の処理にも有効となる。
【００３６】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記第４槽にラジウム鉱石が充填されている。
【００３７】
この実施形態によれば、上記第４槽のラジウム鉱石から微量の放射線を放出するので、微量のラドンガスが発生し、この微量のラドンガスが浴槽水に含まれることで、体の細胞を少しずつ刺激するホルミシス効果を期待できる。
【００３８】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記第４槽にポリ塩化ビニリデン充填物が充填されている。
【００３９】
この実施形態によれば、上記第４槽のポリ塩化ビニリデン充填物に微生物が繁殖して浴槽水を浄化することができる。
【００４０】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記第４槽に炭酸カルシウム鉱物が充填されている。
【００４１】
この実施形態によれば、ナノバブルの酸化作用により浴槽水が酸性化した場合は、上記第４槽の炭酸カルシウム鉱物からカルシウムイオンが溶出して、浴槽水を中和することができる。
【００４２】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記浴槽部は、
浴槽と、
上記浴槽からのオーバーフロー水が導入されるオーバーフロー配管と、
上記浴槽の底部からの底部水が導入される下部配管と
上記オーバーフロー配管と下部配管から上記オーバーフロー水と底部水とが導入されると共に上記オーバーフロー水と底部水とを混合して上記ナノバブル含有浴槽水製造部の第１槽に導入する循環ポンプとを有する。
【００４３】
この実施形態によれば、浴槽部の浴槽の浴槽水面の上部の垢と浴槽の底部に沈殿した垢の両方を循環ポンプにて混合して、その両方を第１槽に導入することができる。よって、第１槽では、それら全ての垢をマイクロバブルに付着させて浮上させることができる。
【００４４】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記ナノバブル含有浴槽水製造部の第１槽,第２槽,第３槽の各槽が有するマイクロバブル発生器は、空気を自吸する加圧溶解ポンプを含んでいる。
【００４５】
この実施形態によれば、第１槽の加圧溶解ポンプでマイクロバブルを発生させ、第２槽の加圧溶解ポンプでマイクロナノバブルを発生させ、第３槽の加圧溶解ポンプでナノバブルを発生することができる。この加圧溶解ポンプは、空気を自吸した後、ポンプのインペラーを高速回転してバブルを発生させる。
【００４６】
また、一実施形態の浴槽装置では、上記浴槽部が有する循環ポンプを、空気を自吸する加圧溶解ポンプとした。
【００４７】
この実施形態によれば、上記浴槽部の加圧溶解ポンプでもって、浴槽水中の垢とマイクロバブルとを混合でき、次工程である第１槽、第２槽、第３槽での垢処理に有効とすることができる。また、上記浴槽部の加圧溶解ポンプは、マイクロバブル発生ポンプとして機能するので、次の第１〜第３槽で発生させるバブルサイズをより小さくして、第３槽でのナノバブルの発生量の増加を図れる。
【発明の効果】
【００４８】
この発明の浴槽装置によれば、ナノバブル含有浴槽水製造部の第１槽でもってマイクロバブル発生器が発生するマイクロバブルを浴槽水に含有させることをスタートとし、次に、第２槽,第３槽の各槽のマイクロバブル発生器にて、順次、マイクロナノバブル、ナノバブルを生成して浴槽水に含有させることができる。そして、これら各槽のマイクロバブル発生器としては、市販の汎用品を採用できる。すなわち、市販の汎用品である３台のマイクロバブル発生器を使用して、ナノバブル含有浴槽水を製造して、浴槽部で利用できる。よって、この発明の浴槽装置によれば、既存の高価なナノバブル発生機(例えば、協和機設のナノバブル発生機)を使用するナノバブル製造装置と比較して、構造が多少複雑であるが、ナノバブルを安価に製造でき、浴槽部で利用することができる。
【００４９】
また、この発明によれば、第４槽において、浴槽水中の垢をマイクロバブル,マイクロナノバブル,ナノバブルで浮上させて除去できるので、浴槽水の水質を向上できると共に各マイクロバブル発生器の目詰まりを防げる。また、この発明によれば、第５槽において、電位測定部が上記浴槽水の酸化還元電位もしくはゼータ電位を測定するので、上記浴槽水が含有するナノバブル量を間接的に測定可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００５１】
(第１の実施の形態)
図１は、本発明に関する第１実施形態を示す図である。すなわち、第１実施形態は、この発明のナノバブルを利用した健康浴槽装置６８である。この健康浴槽装置６８は、ナノバブル含有浴槽水製造部６３と健康浴槽部６４から構成されている。
【００５２】
最初に、ナノバブル含有浴槽水製造部６３を説明し、その後で健康浴槽部６４を詳細に説明する。
【００５３】
ナノバブル含有浴槽水製造部６３は、大きくは、第１槽５、第２槽１１、第３槽２０、第４槽４８、第５槽２９、界面活性剤タンク３２、無機塩類タンク３７および各種ポンプ等から構成されている。
【００５４】
第１槽５には、健康浴槽１の浴槽水を健康浴槽循環ポンプ６０で導入している。また、第１槽５には、必要に応じて、界面活性剤添加部としての界面活性剤タンク３２からの界面活性剤が第１定量ポンプ３３により薬品配管４３を経由して添加される。そして、第１槽５には、必要に応じて、無機塩類添加部としての無機塩類タンク３７からの無機塩類が第４定量ポンプ３８により薬品配管４２を経由して添加される。これら界面活性剤および無機塩類の添加量は、マイクロバブルの発生量で決定される。
【００５５】
１次的には、マイクロバブル発生量としてのマイクロバブルの個数は、ベックマン・コールター株式会社のコールターカウンターで測定できる。
【００５６】
この健康浴槽装置６８では、制御のシステムとしては、第５槽２９に設置された電位測定部としての酸化還元電位検出部３０と酸化還元電位調節計６２からなる酸化還元電位計により、酸化還元電位測定値と相関関係にあるナノバブル発生量が、界面活性剤と無機塩類の添加量で制御されることになる。
【００５７】
そして、上記第１槽５の内部には、マイクロバブル発生装置６５を構成する水中ポンプ型マイクロバブル発生機６が設置されている。また、第１槽５の外部には小型ブロワー７が設置されている。小型ブロワー７は、気体配管８で水中ポンプ型マイクロバブル発生機６に接続されている。すなわち、マイクロバブル発生装置６５は、水中ポンプ型マイクロバブル発生機６、小型ブロワー７、気体配管８から構成されている。水中ポンプ型マイクロバブル発生機６には、小型ブロワー７から吐出する気体としての空気が、気体配管８を経由して供給され、この水中ポンプ型マイクロバブル発生機６はバブル水流９を発生している。
【００５８】
第１槽５には、上述したように、必要に応じて、第１定量ポンプ３３により、薬品配管４３を経由して界面活性剤タンク３２からの界面活性剤が添加される。
また、第１槽５には、必要に応じて、無機塩類タンク３７から無機塩類が第４定量ポンプ３８により、薬品配管４２を経由して添加される。
【００５９】
上記第１槽５への界面活性剤や無機塩類の添加量の制御について、システムの観点からより詳細に記載する。すなわち、後述する第５槽(測定槽)２９に設置されている酸化還元電位検出部３０と酸化還元電位調節計６２からの信号を制御部としてのシーケンサー３１で受け、シーケンサー３１は上記信号に基づいて、第１定量ポンプ３３や第４定量ポンプ３８の吐出量を調整する。このことにより、第５槽(測定槽)２９における設定の酸化還元電位が維持される。
【００６０】
第５槽２９内の浴槽水において、マイクロバブル、マイクロナノバブルおよびナノバブルが多量に存在すると酸化還元電位の値がプラスのミリボルトを示す。この第１実施形態では、一例として、第５槽(測定槽)２９内の浴槽水における酸化還元電位の値を１０ミリボルト(ｍＶ)以上に調整,制御した。すなわち、第５槽(測定槽)２９内の浴槽水の酸化還元電位の値が１０ミリボルト(ｍＶ)以上となるように、シーケンサー３１により上記第１定量ポンプ３３や第４定量ポンプ３８の吐出量が制御され、界面活性剤や無機塩類が第１槽６５に添加される。また、一例として、上記シーケンサー３１による制御でもって、第１槽５内の浴槽水における酸化還元電位を１ｍＶ以上とし、第２槽１１内の浴槽水における酸化還元電位を５ｍＶ以上とし、最終的に第３槽２０の浴槽水における酸化還元電位を１０ｍＶ以上とすることもできる。この第５槽２９内での酸化還元電位の設定値は、浴槽水の水質,成分によって決定することができる。
【００６１】
この第１槽５内の浴槽水におけるマイクロバブルの発生量は、界面活性剤と無機塩類の有無によって、相当異なる。つまり、第１槽５内の浴槽水に界面活性剤と無機塩類が有ることにより、マイクロバブルの発生量が極端に増大する。この界面活性剤としては、目的により市販品の中からカチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤の中から適当なものを選定すればよい。また、無機塩類としては、カルシウム塩、ナトリウム塩、マグネシウム塩等の中から適当なものを選定すればよい。
【００６２】
なお、界面活性剤タンク３２には、タンク内を撹拌する目的で、第１撹拌機３６が設置され、また同様に無機塩類タンク３７には第２撹拌機４１がタンク内を撹拌する目的で設置されている。これらの第１,第２撹拌機３６,４１も上記シーケンサー３１によって制御される。
【００６３】
水中ポンプ型マイクロバブル発生機６は、一般的な水中ポンプと同様、インペラ部分が高速回転し、そこに小型ブロワー７から供給された空気が、インペラが高速回転することによって、せん断されてマイクロバブルを発生する。この水中ポンプ型マイクロバブル発生機６の特徴としては、液中に３６０度方向すなわち水中ポンプ型マイクロバブル発生機６の全周囲方向にマイクロバブルを噴射することができることがある。また、この水中ポンプ型マイクロバブル発生機６に供給する小型ブロワー７からの空気量は、一例として２〜５リットル/分である。
【００６４】
上述したように、界面活性剤と無機塩類を添加すると、添加量により異なるが、第１槽５において、浴槽水が牛乳のように白濁する。次に、第１槽５からオーバーフローで流出した浴槽水は、オーバーフロー配管１０を経て第２槽１１に流入する。
【００６５】
マイクロナノバブル発生槽である第２槽１１には、マイクロナノバブル発生装置６６が設置されている。この第２槽(マイクロナノバブル発生槽)１１に設置されているマイクロナノバブル発生装置６６は、循環ポンプ１５、部品としてのマイクロナノバブル発生器１３、吸い込み配管１４、気体配管１６、気体ニードルバルブ１７、水配管１８より構成され、バブル水流１２を発生する。
【００６６】
この第２槽１１には、界面活性剤タンク３２からの界面活性剤が第２定量ポンプ３４により薬品配管４４を経由して必要に応じて添加される。また、第２槽１１には、無機塩類タンク３７からの無機塩類が第５定量ポンプ３９により薬品配管４６を経由して必要に応じて添加される。
【００６７】
制御システムの観点から述べると、界面活性剤や無機塩類の添加量は、後述する第５槽(測定槽)２９に設置されている酸化還元電位検出部３０と酸化還元電位調節計６８(２つ合わせて酸化還元電位計)の信号を受けたシーケンサー３１によって調整される。つまり、シーケンサー３１は上記信号に基づいて、第２定量ポンプ３４や第５定量ポンプ３９の吐出量を調整する。
【００６８】
上述したように、この界面活性剤と無機塩類は、マイクロナノバブル発生装置６６が発生するマイクロナノバブルの発生量を飛躍的に増大させる添加剤としての作用がある。つまり、マイクロナノバブルの発生量は、界面活性剤と無機塩類の有る無しでは相当異なり、界面活性剤と無機塩類が有ると極端に発生量が増大する。
【００６９】
次に、第２槽(マイクロナノバブル発生槽)１１からオーバーフローで流出した浴槽水は、オーバーフロー配管１９を経て第３槽(ナノバブル発生槽)２０に流入する。この第３槽(ナノバブル発生槽)２０には、装置としてのナノバブル発生装置６７が設置されている。
【００７０】
この第３槽２０に設置されたナノバブル発生装置６７は、循環ポンプ２４、部品としてのナノバブル発生器２２、吸い込み配管２３、気体配管２５、気体ニードルバルブ２６、水配管２７より構成され、バブル水流２１を発生する。この第３槽２０には、界面活性剤タンク３２からの界面活性剤が第３定量ポンプ３５により薬品配管４５を経由して必要に応じて添加される。また、この第３槽２０には、無機塩類タンク３７からの無機塩類が第６定量ポンプ４０により薬品配管４７を経由して必要に応じて添加される。
【００７１】
制御システムの観点から述べると、界面活性剤や無機塩類の添加量は、後述する第５槽(測定槽)２９に設置されている酸化還元電位検出部３０と酸化還元電位調節計６８(２つ合わせて酸化還元電位計)の信号を受けたシーケンサー３１によって調整される。つまり、シーケンサー３１は上記信号に基づいて、第３定量ポンプ３５や第６定量ポンプ４０の吐出量を調整する。
【００７２】
上述したように、この界面活性剤と無機塩類は、ナノバブル発生装置６７が発生するナノバブルの発生量を飛躍的に増大させる添加剤としての作用がある。つまり、ナノバブルは、発生量が界面活性剤と無機塩類の有無によって相当異なり、界面活性剤と無機塩類が有ると極端に発生量が増大する。
【００７３】
次に、第３槽２０から流出した浴槽水は、オーバーフロー配管２８を経由して第４槽４８に流入する。第４槽４８は垢分離槽である。ところで、前述の第１槽５におけるマイクロバブル、第２槽１１におけるマイクロナノバブル、第３槽２０におけるナノバブルが、それぞれ、浴槽水中の垢に付着する。これらの各バブルが付着した垢は３つの水槽５,１１,２０内で浮上する。そして、この浴槽水中の垢は、第４槽４８に流入した時点で、第４槽(垢分離槽)４８の水面４９の部分に集積し、垢排水配管５３から系外に排出される。
【００７４】
一方、垢が浮上して分離された浴槽水は、穴あき支持台５２上に配置された活性炭収容袋５０に収容された活性炭５１の層を通過して、浴槽水中の微量溶解有機物が活性炭５１に吸着され、浴槽水が浄化される。この浄化された浴槽水は、下部連通配管５４を通過して、第５槽(測定槽)２９に流入する。この第５槽２９には、上述したように水中の酸化還元電位を測定するための酸化還元電位検出部３０が設置されている。この酸化還元電位検出部３０は、ナノバブルの有する酸化力を測定するための検出部であり、ナノバブル量と酸化還元電位との間には相関関係がある。
【００７５】
したがって、第５槽(測定槽)２９において、設定した酸化還元電位が確保できるように、酸化還元電位検出部３０、酸化還元電位調節計６８(２つ合わせて酸化還元電位計)、第１定量ポンプ３３、第２定量ポンプ３４、第３定量ポンプ３５、第４定量ポンプ３８、第５定量ポンプ３９、第６定量ポンプ４０が信号線５５によりシーケンサー３１に接続されている。これにより、第１,第２,第３,第４,第５,第６定量ポンプ３３,３４,３５,３８,３９,４０のそれぞれは、上記酸化還元電位計で計測された酸化還元電位に基づき、シーケンサー３１によって連携運転される。こうして、この実施形態の健康浴槽装置６８の第５槽２９の浴槽水において、設定した酸化還元電位が確保される。
【００７６】
なお、ナノバブルは、物質に対する酸化力がある。ナノバブルは、物質に対する酸化力があることから、酸化還元電位は、プラスミリボルトで測定されるが、液体の種類や浴槽水における溶解成分、ナノバブル数、ナノバブルの密度により異なる。
【００７７】
この第１実施形態では、上記第５槽２９の浴槽水における酸化還元電位を、一例として、プラス＋２０ｍＶ〜＋１２０ｍＶの範囲内で設定して運転した。ちなみに、排水処理における脱窒槽(すなわち還元槽)では、酸化に対して還元槽であるため、酸化還元電位はマイナスミリボルトで−５０ｍＶ〜−４００ｍＶの範囲であることが多い。なお、上記酸化還元電位検出部３０および酸化還元電位調節計６８のメーカーは、特に限定されるものではないが、この第１実施形態では、一例として東亜ＤＫＫ株式会社の製品を採用した。
【００７８】
そして、上述のように設定された酸化還元電位を示す浴槽水は、水配管３を経由して、健康浴槽１に流入する。この健康浴槽１には、給湯するために健康浴槽１の健康浴槽水面２の上部に給湯配管７８が設置されている。そして、必要時に健康浴槽１にお湯が給水される。また、健康浴槽１の側面上部にはオーバーフロー配管４が設置され、また、健康浴槽１の側面下部には下部水配管５８が設置されている。そして、オーバーフロー配管４からの浴槽水と下部水配管５８からの浴槽水は、吸い込み配管５９で合流して健康浴槽循環ポンプ６０によって、健康浴槽循環配管６１を経由して第１槽５に導入される。なお、符号５６,５７はバルブである。
【００７９】
ここで、ナノバブル含有浴槽水製造装置６３における第１槽５、第２槽１１、第３槽２０、第４槽４８での役割を纏めると以下の内容である。
(1) 第１槽(マイクロバブル発生槽)５：マイクロバブル発生装置６５と、界面活性剤と無機塩類の添加によるマイクロバブルの多量発生のための槽
(２) 第２槽(マイクロナノバブル発生槽)１１：マイクロナノバブル発生装置６６と、界面活性剤と無機塩類の添加によるマイクロナノバブルの多量発生のための槽
尚、マイクロナノバブル発生装置６６は、正確に表現すると、マイクロバブル発生装置である。しかし、このマイクロナノバブル発生装置６６には、第１槽６５で形成されたマイクロバブル含有液体がオーバーフロー配管１０から流入する。そして、そのマイクロバブル含有液体をさらにマイクロナノバブル発生装置(マイクロバブル発生装置)６６でせん断する。これにより、マイクロナノバブル発生装置６６では、マイクロナノバブルが発生する。
【００８０】
そして、この第２槽１１において、界面活性剤と無機塩類を添加することによって、マイクロバブルとナノバブルの混合物としてのマイクロナノバブルが多量に発生する。
(３) 第３槽(ナノバブル発生槽)２０：ナノバブル発生装置６７は、正確に表現すると、マイクロバブル発生装置である。しかし、このナノバブル発生装置６７には、第２槽(マイクロナノバブル発生槽)１１で形成されたマイクロナノバブル含有液体がオーバーフロー配管１９から流入する。そして、そのマイクロナノバブル含有液体をさらにナノバブル発生装置(マイクロバブル発生装置)６７でせん断することで、ナノバブルを中心としたマイクロバブルとの混合物(ナノバブル等)が発生する。
【００８１】
そして、この第３槽(ナノバブル発生槽)２０において、界面活性剤と無機塩類を添加することによって、ナノバブルを中心としたマイクロバブルの混合物すなわちナノバブル等が多量に発生する。
(４) 第４槽(垢分離槽)４８：第１槽５,第２槽１１,第３槽２０の各槽において、各種バブルが付着することによって浮上した垢の集合体は、この第４槽(垢分離槽)４８に導入され、この第４槽(垢分離槽)４８において、垢集合体と浴槽水とに物理的に分離される。この分離された垢集合体は、垢排水配管５３から排出される。
(５) 第５槽(測定槽)２９：この第５槽２９は、上述の第３槽２０までで発生し、上記第４槽(垢分離槽)４８を経由したナノバブルの量を、ナノバブルが有する酸化還元電位で測定するための槽である。この第５槽２９において、ナノバブル量が不足している場合、すなわち酸化還元電位が設定値よりも低い場合は、シーケンサー３１で第１〜第３定量ポンプ３３〜３５,第４〜第６定量ポンプ３８〜４０のうちの少なくとも１つを駆動,制御する。これにより、第１,第２,第３槽５,１１,２０のうちの少なくとも１つの槽に界面活性剤または無機塩類の少なくとも一方を添加して、上記酸化還元電位が設定値となるようにナノバブル量を増加させることができる。
【００８２】
なお、界面活性剤と無機塩類のそれぞれの添加量、もしくは界面活性剤または無機塩類の単独の添加量は、浴槽水それぞれ固有の条件である。また、界面活性剤と無機塩類のそれぞれの浴槽水への添加量は、あらかじめの実験により確認できる内容である。
【００８３】
次に、第１槽５でのマイクロバブル発生装置６５、第２槽１１でのマイクロナノバブル発生装置６６、第３槽２０でのナノバブル発生装置６７、それぞれのメカニズムを詳細に説明する。
【００８４】
マイクロバブル発生装置６５、マイクロナノバブル発生装置６６、およびナノバブル発生装置６７は、正確には、装置としての性能は単独で使用した場合は、全てマイクロバブル発生装置である。
【００８５】
上記マイクロバブル発生装置６５は、マイクロナノバブル発生装置６６、およびナノバブル発生装置６７と比較して、使用空気量が２〜５リットル/分で多く、バブルのサイズも大きい。上記マイクロナノバブル発生装置６６およびナノバブル発生装置６７の使用空気量は、１リットル/分で少なく、バブルのサイズもマイクロバブル発生装置６５と比較して小さい。
【００８６】
本実施形態は、最終的に、ナノバブル含有浴槽水を製造することが目的であり、第３槽(ナノバブル発生槽)２０でナノバブルを製造することを目的とする。すなわち、第１槽(マイクロバブル発生槽)５でのマイクロバブル発生装置６５が発生するバブルサイズが大きくても、３段階を経て、すなわち、第１槽５,第２槽１１,第３槽２０の各槽におけるせん断でもってナノバブルを製造する内容である。そして、第１槽５,第２槽１１,第３槽２０でのバブル含有浴槽水をさらにポンプ１５,２４、発生器１３,２２へ導入することによって、マイクロバブル、マイクロナノバブル、およびナノバブルが形成されることになる。
【００８７】
次に、マイクロバブル発生装置６５、マイクロナノバブル発生装置６６、およびナノバブル発生装置６７のメカニズムについて説明する。
【００８８】
マイクロバブル発生装置６５は、水中ポンプ型マイクロバブル発生機６と小型ブロワー７、気体配管８から構成されている。解り易く言えば、水中ポンプにおけるインペラを高速回転させて、その部分に気体としての空気を小型ブロワー７から供給して空気をせん断してマイクロバブルを発生させている。
【００８９】
また、マイクロナノバブル発生装置６６とナノバブル発生装置６７は、全く同じ構造構成である。ただし、マイクロナノバブル発生装置６６は、マイクロバブル含有浴槽水を吸い込み、ナノバブル発生装置６７は、マイクロナノバブル含有浴槽水を吸い込んでいる点が動作上異なる。
【００９０】
マイクロナノバブル発生装置６６は、マイクロナノバブル発生器１３、吸い込み配管１４、循環ポンプ１５、気体配管１６、気体ニードルバルブ１７、液体配管１８から構成されている。また、ナノバブル発生装置６７は、ナノバブル発生器２２、吸い込み配管２３、循環ポンプ２４、気体配管２５、気体ニードルバルブ２６、液体配管２７から構成されている。
【００９１】
そして、マイクロナノバブル発生器１３やナノバブル発生器２２において、
流体力学的に圧力を制御し、負圧形成部分から気体を吸入し、高速流体運動させて、負圧部を形成し、バブルを発生させる。より解り易く簡単に説明すると、水と空気を効果的に自給,混合,溶解し、圧送することにより、マイクロナノバブルやナノバブルを製造することができる。
【００９２】
さらに詳細に説明する。マイクロナノバブル発生装置６６とナノバブル発生装置６７に使用している循環ポンプ１５と２４は、揚程１５ｍ以上(すなわち、１.５ｋｇ/ｃｍ２の高圧)の高揚程のポンプである。すなわち、循環ポンプ１５と２４は、高揚程のポンプである必要性があり、かつトルクが安定している２ポールのものを選定することが望ましいが絶対的条件ではない。なお、ポンプには、２ポールと４ポールがあり、２ポールのポンプはトルクが安定している。
【００９３】
また、循環ポンプ１５と２４は圧力の制御をすることが望ましい。この高揚程のポンプの回転数を回転数制御器(一般的にはインバーターと呼ばれている)で目的にあった圧力とすることも可能である。循環ポンプ１５と２４の圧力を、目的にあった圧力とすることで、バブルサイズが纏まったバブルを製造することができる。
【００９４】
ここで、循環ポンプ１５,２４に接続したマイクロナノバブル発生器１３,ナノバブル発生器２２のバブル発生のメカニズムを述べる。
【００９５】
マイクロナノバブル発生器１３とナノバブル発生器２２においては、それぞれのバブルを発生させるために、液体および気体の混相旋回流を発生させ、発生器中心部に高速旋回させる気体空洞部を形成させる。次に、この気体空洞部を圧力で竜巻状に細くして、より高速で旋回する回転せん断流を発生させる。この気体空洞部の気体としては、空気(オゾン、炭酸ガス、窒素ガス、酸素ガス、の場合もあるが、この実施形態では、単に空気とした。目的によって、他の気体を選定してもよい。上記気体を、マイナス圧(負圧)を利用して、自動的に供給させる。さらに、上記気体を切断,粉砕しながら混相流を回転させる。この切断,粉砕は、装置出口付近における内外の気液二相流体の旋回速度差により起きる。その時の回転速度は、５００〜６００回転/秒である。
【００９６】
すなわち、マイクロナノバブル発生器１３とナノバブル発生器２２において、流体力学的に圧力を制御することで、負圧形成部分から気体を吸入し、高揚程ポンプで高速流体運動させて、負圧部を形成し、マイクロナノバブルやナノバブルを発生させる。より解り易く簡単に説明すると、高揚程ポンプで水と空気を効果的に自給,混合,溶解して圧送することにより、マイクロナノバブルやナノバブルを製造することができるのである。以上が、マイクロナノバブル発生装置６６とナノバブル発生装置６７のバブル発生のメカニズムである。
【００９７】
そして、第２,第３槽１１,２０への界面活性剤や無機塩類の添加は、バブルの発生量を増大させる効果がある。
【００９８】
この実施形態では、第５槽(測定槽)２９での酸化還元電位検出部３０による酸化還元電位に関する測定値を、酸化還元電位調節計６２で受け、この酸化還元電位調節計６２は上記酸化還元電位を調節すべく、シーケンサー３１に信号を送り、シーケンサー３１は上記信号に基づいて、各定量ポンプ３３、３４、３５、３８、３９、４０のそれぞれの吐出量を制御している。すなわち、酸化還元電位検出部３０、酸化還元電位調節計６８、およびシーケンサー３１によって、定量ポンプ３３、３４、３５、３８、３９、４０の吐出流量の調整制御が行われる。
【００９９】
なお、この実施形態では、マイクロバブル発生装置６５の具体的一例として、野村電子工業株式会社のマイクロバブラーＭＢ−４００を採用した。また、ナノバブル発生装置６６,ナノバブル発生装置６７におけるバブル発生器１３,２２としては、具体的一例として株式会社ナノプラネット研究所の製品であるマイクロバブル発生器Ｍ２型を採用した。
【０１００】
ここで、４種類のバブルについて説明する。
【０１０１】
(1) 通常のバブル(気泡)は水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。
【０１０２】
(2) マイクロバブルは、発生時において１０〜数１０ミクロン(μｍ)の気泡径を有し、発生後に収縮運動によりマイクロナノバブルになる。
【０１０３】
(3) マイクロナノバブルは、１０μｍ〜数１００ｎｍ前後の直径を有する気泡である。
【０１０４】
(4) ナノバブルは、数１００ｎｍ以下の直径を有する気泡である。
【０１０５】
次に、第５槽(測定槽)２９において、酸化還元電位の測定値が設定値以上となった浴槽水は、水配管３を経由して、健康浴槽１に流入する。この健康浴槽１に入浴した場合、ナノバブル含有浴槽水は、通常の浴槽水よりも洗浄力があるので、人体の各部分を物理化学的に洗浄して、人体からの垢を発生させる。この人体からの垢は、健康浴槽１内にもナノバブルが存在することから、一部垢の集合体を形成して健康浴槽１の水面２に浮上する。そして、上記垢の集合体を含む浴槽水は、健康浴槽１の側壁上部に接続されているオーバーフロー配管４から流出する。また、一部の人体からの垢は、健康浴槽１内に沈殿して、健康浴槽１の側壁下部に接続されている下部水配管５８から流出する。このオーバーフロー配管４と下部水配管５８から流出した垢の集合体を含む浴槽水は、上述のように、健康浴槽循環ポンプ６０により循環配管６１を通して第１槽５に流入することになる。
【０１０６】
この第１実施形態の健康浴槽装置６８は、単価の安い汎用マイクロバブル発生装置を利用してナノバブル含有浴槽水を製造しているので、イニシャルコストを低く抑えることができる特徴がある。これと同時に、ナノバブル含有浴槽水がナノバブルを多量に含有しているので、人体に対する洗浄能力が優れている。洗浄能力が優れているナノバブル含有浴槽水は、美容や湿疹などの皮膚病に対して有効な作用を示すことになる。そして、このナノバブル含有浴槽水は、人体の皮膚から浸入して人体の血流量を増加させることができる。こうして、人体の血流量が増加すると、血液の循環が良くなり、各種疾病にかかりにくくなる。
【０１０７】
なお、上記第１実施形態において、上記浴槽部６４の循環ポンプ６０を、空気を自吸する加圧溶解ポンプとし、この加圧溶解ポンプでもマイクロバブルを発生させるようにしてもよい。また、上記第１実施形態において、活性炭５１に替えて木炭が第４槽４８に充填されていてもよい。
【０１０８】
(第２の実施の形態)
次に、図２に、この発明の健康浴槽装置の第２実施形態を示す。この第２実施形態は、前述の第１実施形態における無機塩類タンク３７,第４定量ポンプ３８,第５定量ポンプ３９,第６定量ポンプ４０が設置されていない点だけが、前述の第１実施形態と異なっている。よって、この第２実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付して、前述の第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１０９】
この第２実施形態では、前述の第１実施形態が備えていた無機塩類タンク３７、第４定量ポンプ３８、第５定量ポンプ３９、第６定量ポンプ４０を備えていない。これらの設備は、浴槽水の水質によっては、必要が無くなる。この第２実施形態では、界面活性剤のみでも充分な浴槽水に対応している。すなわち、この実施形態は、第５槽２９における酸化還元電位の測定値が低い場合、ナノバブルが発生し易い浴槽水が選定されている場合などに適合している。
【０１１０】
(第３の実施の形態)
次に、図３に、この発明の健康浴槽装置の第３実施形態を示す。この第３実施形態は、前述の第１実施形態における界面活性剤タンク３２,第１定量ポンプ３３,第２定量ポンプ３４,第３定量ポンプ３５が設置されていない点だけが、前述の第１実施形態と異なっている。よって、この第３実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付して、前述の第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１１１】
この第３実施形態では、前述の第１実施形態が備えていた界面活性剤タンク３２、第１定量ポンプ３３、第２定量ポンプ３４、第３定量ポンプ３５を備えていない。これらの設備は、浴槽水の水質によっては、必要がなく、バブル発生量を増加させるためには、無機塩類のみでも充分な浴槽水も存在する。よって、この第３実施形態は、第５槽２９における酸化還元電位の測定値が低い場合、ナノバブルが発生し易い浴槽水が選定されている場合などに適合している。
【０１１２】
(第４の実施の形態)
次に、図４に、この発明の健康浴槽装置の第４実施形態を示す。この第４実施形態は、前述の第１実施形態における酸化還元電位検出部３０と酸化還元電位調節計６８に替えて、ゼータ電位検出部６９とゼータ電位調節計７０を備えた点だけが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第４実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付して、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１１３】
ゼータ電位とは、一般に、『表面電位によって形成された電気二重層の、滑り面での電位』と定義されている。第５槽２９におけるナノバブルの発生量とゼータ電位とは相関関係があり、ナノバブル量を酸化還元電位と同様にナノバブル量の管理手段として利用することができる。つまり、ナノバブルの発生量は、ゼータ電位との相関関係があり、浴槽水の種類によって異なる事が判明している。
【０１１４】
この第４実施形態が備えるゼータ電位検出部６９とゼータ電位調節計７０のメーカーは特に限定しないが、具体的一例として、日本ルフト株式会社のゼータ電位測定装置ＤＴ型におけるゼータ電位検出部６９とゼータ電位調節計７０を選定した。
【０１１５】
(第５の実施の形態)
次に、図５にこの発明の健康浴槽装置の第５実施形態を示す。この第５実施形態は、前述の第１実施形態における水中ポンプ型マイクロバブル発生機６等から構成されるマイクロバブル発生装置６５に替えて、マイクロバブル発生器７２、循環ポンプ７４等から構成されるマイクロバブル発生装置９５が第１水槽５に設置されている点だけが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第５実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、前述の第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【０１１６】
この第５実施形態において、第１槽５に設置されているマイクロバブル発生装置９５は、循環ポンプ７４、部品としてのマイクロナノバブル発生器７２、吸い込み配管７３、気体配管７５、気体ニードルバルブ７６、水配管７７で構成され、バブル水流７２を発生する。このマイクロバブル発生装置７５は、第２槽１１に設置されているマイクロナノバブル発生装置６６の構成と同等の構成になっている。
【０１１７】
この第５実施形態では、マイクロバブル発生器７２、循環ポンプ７４等から構成されるマイクロバブル発生装置９５が第１槽５に設置されているので、この第１槽５では、水中ポンプ型マイクロバブル発生機６よりも細かい、すなわちサイズの小さいマイクロバブルを発生できる。そして、最終的に第５槽２９でのナノバブルのサイズを、より小さくすることができる。マイクロバブルやナノバブルについて、サイズがより小さい方が洗浄能力,血流量増加作用等の作用効果が向上することが判明しているので、好都合である。
【０１１８】
(第６の実施の形態)
次に、図６に、この発明の健康浴槽装置の第６実施形態を示す。この第６実施形態では、前述の第１実施形態における第４槽４８に充填されていた活性炭５１,活性炭収容袋５０に替えて、ラジウム鉱石収容袋７９に収容されたラジウム鉱石８０が第４槽４８に充填されている点のみが、前述の第１実施形態と異なっている。よって、この第６実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１１９】
前述の第１実施形態では、第４槽４８に活性炭が充填されていたが、第６実施形態では、ラジウム鉱石８０が第４槽４８に充填されているので、第４槽４８において、ラジウム鉱石の作用や効果を期待できる。すなわち、ラジウム鉱石からは、微量の気体としてのラドンが発生する。また、ラジウムは、常にアルファ・ベータ・ガンマー線を放射している。ちなみに、秋田県の玉川温泉、島根の三朝温泉はラジウム温泉であり、ラジウム温泉では、温泉からラジウムを放出して、微量のラドンガスを発生している。このラジウム温泉に入浴すると、体の細胞を少しずつ刺激(ホルミシス効果)して、体の恒常性が増加する効果がある。
【０１２０】
(第７の実施の形態)
次に、図７に、この発明の健康浴槽装置の第７実施形態を示す。この第７実施形態では、前述の第１実施形態における第４槽４８に充填されていた活性炭５１,活性炭収容袋５０に替えて、固定金具８１に取り付けたポリ塩化ビニリデン充填物８２が第４槽４８に充填されている点のみが、前述の第１実施形態と異なっている。よって、この第７実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１２１】
前述の第１実施形態では、第４槽４８に活性炭が充填されていたが、この第７実施形態では、ポリ塩化ビニリデン充填物８２が第４槽４８に充填されているので、ポリ塩化ビニリデン充填物８２に微生物が繁殖し、かつ微生物がナノバブルで活性化して、浴槽水を効率よく浄化することができる。
【０１２２】
(第８の実施の形態)
次に、図８に、この発明の健康浴槽装置の第８実施形態を示す。この第８実施形態は、前述の第１実施形態における第４槽４８に充填されていた活性炭５１,活性炭収容袋５０に替えて、炭酸カルシウム鉱物収容袋８３に収容された炭酸カルシウム鉱物８４が第４槽４８に充填されている点のみが、前述の第１実施形態と異なっている。よって、この第８実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については、同じ符号を付けて、詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【０１２３】
前述の第１実施形態では、第４槽４８に活性炭が充填されていたが、この第８実施形態では、炭酸カルシウム鉱物８４が第４槽４８に充填されているので、浴槽水の成分がナノバブルにより酸化されて、浴槽水のｐＨが低下した場合、炭酸カルシウム鉱物８４が溶解して、炭酸カルシウム鉱物８４からカルシウムイオンが溶出して、浴槽水を中和することができる。
【０１２４】
(実験例１)
図１に示した第１実施形態に基いて、健康浴槽装置６８をナノバブル含有浴槽水製造部６３と健康浴槽部６４とで構成した実験装置を製作した。この実験装置では、ナノバブル含有浴槽水製造部６３の第１槽５の容量を０.０４ｍ３、第２槽１１の容量を０.０４ｍ３、第３槽２０の容量を０.０４ｍ３、第４槽４８の容量を０.０６ｍ３、第５槽２９の容量を０.０２ｍ３とした。また、健康浴槽部６４の健康浴槽１の容量を０.２０ｍ３とし、界面活性剤タンク３２の容量を０.０２ｍ３とし、無機塩類タンク３７の容量を０.０２ｍ３とした。
【０１２５】
そして、第１槽５に設置するマイクロバブル発生装置６５として野村電子工業株式会社の製品であるマイクロバブラＭＤ−４００を選定した。また、第２槽１１に設置するマイクロナノバブル発生装置６６と第３槽２０に設置するナノバブル発生装置６７を同一の株式会社ナノプラネット研究所の製品Ｍ２型を選定した。
【０１２６】
また、第４槽４８に充填する活性炭５１をクラレケミカル株式会社クラレコールＫＷとして０.０３ｍ３充填し、第５槽２９に設置する酸化還元電位検出部３０と酸化還元電位調節計６８としては東亜ＤＫＫの製品を採用した。
【０１２７】
また、界面活性剤タンク３２に人体に影響しないカチオン界面活性剤を投入して第１撹拌機３６を運転して撹拌し、さらに無機塩類タンク３７に塩化ナトリウムを投入して第２撹拌機４１を運転して撹拌した。そして、健康浴槽１に給湯配管７８を経由して給水し、その後、第５槽２９の水をベックマン・コールター株式会社のコールターカウンターにて測定したところ、サイズが１６０ｎｍ付近を中心に２２３０００個/ｍｌのナノバブルを確認できた。また、その時の第５槽２９の酸化還元電位を測定したところ、＋３８ｍＶであった。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】この発明の浴槽装置の第１実施形態を模式的に示す図である。
【図２】この発明の浴槽装置の第２実施形態を模式的に示す図である。
【図３】この発明の浴槽装置の第３実施形態を模式的に示す図である。
【図４】この発明の浴槽装置の第４実施形態を模式的に示す図である。
【図５】この発明の浴槽装置の第５実施形態を模式的に示す図である。
【図６】この発明の浴槽装置の第６実施形態を模式的に示す図である。
【図７】この発明の浴槽装置の第７実施形態を模式的に示す図である。
【図８】この発明の浴槽装置の第８実施形態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１  健康浴槽
２  健康浴槽水面
３  水配管
４  オーバーフロー配管
５  第１槽
６  水中ポンプ型マイクロバブル発生機
７  小型ブロワー
８  気体配管
９  バブル水流
１０  オーバーフロー配管
１１  第２槽
１２  バブル水流
１３  マイクロナノバブル発生器
１４  吸い込み配管
１５  循環ポンプ
１６  気体配管
１７  気体ニードルバルブ
１８  水配管
１９  オーバーフロー配管
２０  第３槽
２１  バブル水流
２２  ナノバブル発生器
２３  吸い込み配管
２４  循環ポンプ
２５  気体配管
２６  気体ニードルバルブ
２７  水配管
２８  オーバーフロー配管
２９  第５槽
３０  酸化還元電位検出部
３１  シーケンサー
３２  界面活性剤タンク
３３  第１定量ポンプ
３４  第２定量ポンプ
３５  第３定量ポンプ
３６  第１撹拌機
３７  無機塩類タンク
３８  第４定量ポンプ
３９  第５定量ポンプ
４０  第６定量ポンプ
４１  第２撹拌機
４２〜４７  薬品配管
４８  第４槽
４９  第４槽水面
５０  活性炭収容袋
５１  活性炭
５２  穴あき支持台
５３  垢排水配管
５４  下部連通配管
５５  信号線
５６、５７  バルブ
５８  下部水配管
５９  吸い込み配管
６０  健康浴槽循環ポンプ
６１  健康浴槽循環配管
６２  酸化還元電位調節計
６３  ナノバブル含有浴槽水製造部
６４  健康浴槽部
６５、９５  マイクロバブル発生装置
６６  マイクロナノバブル発生装置
６７  ナノバブル発生装置
６８  健康浴槽装置
６９  ゼータ電位検出部
７０  ゼータ電位調節計
７１  バブル水流
７２  マイクロバブル発生器
７３  吸い込み配管
７４  循環ポンプ
７５  気体配管
７６  気体ニードルバルブ
７７  水配管
７８  給湯配管
７９  ラジウム鉱石収容袋
８０  ラジウム鉱石
８１  固定金具
８２  ポリ塩化ビニリデン充填物
８３  炭酸カルシウム収容袋
８４  炭酸カルシウム鉱物
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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