(57)【要約】【課題】    人体に有益な炭酸含有加熱水を、炭酸ガス充填タンク内に加熱水を噴射して人工的に生成する方法及び装置を提供する。【解決手段】    タンク５０の下部より加熱水の供給と排出及びタンク外部に配置された水位検知管３２への連通管４４，４９、５２が在り、上部には炭酸ガス供給管路３１がタンク空間３３に連通して炭酸ガス空間を形成している。また、タンク下部に加熱水が一定量貯留されるよう排出制御機構を有している。流入管４５から３方バルブ４６を介してタンク上部の炭酸ガス空間に噴射する噴射ノズル５１は２つ以上の噴射口がその噴射方向において互いに衝突する角度で開けられ、加熱水の流れが互いに衝突して炭酸ガス有するタンク空間３３において衝突と攪拌流が起きる仕組みに成っている。また、運転開始時にタンク５０内に充満する空気を抜いて炭酸ガスの溶解効率を向上させて高濃度の炭酸含有加熱水を生成する装置を提供することによる。【選択図】  図１
2006116288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴用に適する水質を加熱された浴槽水として浴槽に供給して使用し、該加熱された浴槽水を以降は単に加熱水と言う、該加熱水を、濾過工程を有する循環過程で、炭酸ガスを溶け込ませて前記加熱水中の炭酸ガス溶存濃度を高める工程を有する炭酸含有加熱水生成方法において、循環管路から分岐し再び循環管路に戻る分岐管路あるいは、前記循環管路の一部を切断した管路間に迂回回路を設け、再び循環管路に戻る迂回管路により、前記加熱水の一部を炭酸ガスが充填されたタンク空間に噴射および／または散水する工程を有し、前記タンク内水位の、少なくとも２つの水位位置を検出する機構および制御により前記タンクが所定の水位を保持する工程を有し、前記加熱水を前記タンク空間へ送るか、タンク空間へ送らずに前記浴槽に戻すかあるいは、前記加熱水の一部を前記タンク空間へ送る送水を停止することにより前記加熱水の炭酸ガス濃度を、所定の濃度に保持する工程を有することを特徴とする炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項２】
前記加熱水を、濾過工程を有する循環過程で、炭酸ガスを溶け込ませて前記加熱水中の炭酸ガス溶存濃度を高める工程を有する炭酸含有加熱水生成方法において、該加熱水の全部を炭酸ガスが充填されたタンク空間に噴射および／または散水する工程を有し、前記タンク内水位の、少なくとも２つの水位位置を検出する機構および制御により前記タンク内の加熱水が所定の水位を保持する工程を有し、前記加熱水を前記タンク空間へ送るかタンク空間へ送らずに前記浴槽に戻すか、あるいは、前記加熱水を前記タンク空間へ送る送水を停止することにより前記加熱水の炭酸ガス濃度を所定の濃度に保持する工程を有することを特徴とする炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項３】
前記タンクの所定の範囲で水位を保持する工程が、水位の上限を検知するセンサーの信号により、前記加熱水を前記タンクに送り込む管路から前記浴槽に戻す管路に流すように自動的に流路を切り換える工程と、水位の下限を検知するセンサーの信号により、前記タンクから浴槽への排水管路に設置されたバルブを閉じる及び／又は流量調整バルブを絞る工程であることを特徴とする請求項１および２に記載の炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項４】
前記タンクの所定の範囲で水位を保持する工程が、水位の上限を検知するセンサーの信号により、前記加熱水を前記タンクに送り込む送水を停止するか前記加熱水をタンクに送り込む管路に設置された流量調整バルブを絞る工程と、水位の下限を検知するセンサーの信号により、前記タンクから浴槽への排水管路に設置されたバルブを閉じる及び／又は流量調整バルブを絞る工程であることを特徴とする請求項１及び２に記載の炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項５】
前記タンクの所定の範囲で水位を保持する工程が、前記水位範囲の下限を検知するセンサーの信号により、前記炭酸ガス充填タンクへの炭酸ガス供給を停止する工程と、水位範囲の上限を検知するセンサーの信号により、前記炭酸ガス充填タンクへの炭酸ガス供給を再開する工程であることを特徴とする請求項１及び２に記載の炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項６】
前記加熱水の炭酸ガス濃度を所定の濃度に保持する工程が、加熱水の溶存炭酸ガス濃度をセンサーにより検出し、その信号により電気制御部で前記加熱水を前記タンクに送り込むかどうかを制御する工程であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項７】
前記炭酸ガス濃度を所定の濃度に保持する工程が、炭酸ガス濃度を検出するセンサーではなく、予め設定された運転プログラムにより制御する工程であることを特徴とした請求項１乃至５のいずれか１つに記載の炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項８】
前記加熱水の水面近傍に空気中の炭酸ガス濃度センサーを設けるか、あるいは、加熱水面近傍に空気取り入れ口を設けた空気中の炭酸ガス濃度センサーを設け、そのセンサーの信号により、電気制御部を介して所定の安全基準を超えないように前記加熱水を前記炭酸ガスを充填したタンクに送り込むかどうかを制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項９】
前記空気中の炭酸ガス濃度が安全基準を超えた場合に、前記加熱水を前記タンクに送り込むのを直ちに停止し、浴室内および／または管理場所に基準を超えたことを表示または警告することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項１０】
前記加熱水の溶存炭酸ガス濃度をセンサーにより検出し、その検知信号により電気制御部を介して、前記加熱水の炭酸ガス濃度を浴槽内または管理場所に表示すること、および／または該濃度を見ながら生成される炭酸含有加熱水の炭酸ガス濃度の遠隔操作ができることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項１１】
前記タンクを複数配置し、前記加熱水を前記タンクに送り込む送水手段および前記加熱水を前記タンクに送り込まずに前記浴槽に戻す戻し手段の下流で該タンクが連通管を介して並列または直列に連結していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の炭酸含有加熱水生成方法。
【請求項１２】
浴用に適する水質を使用した加熱水を浴槽から第１のポンプにより、濾過器等を経由して前記浴槽に戻す循環管路において、その循環管路から分岐し再び循環管路に戻る分岐管路内の一部に、第２のポンプを有し、該ポンプの下流側に炭酸ガス充填タンクを有し、前記分岐管路を流れる加熱水を炭酸ガスが充填されたタンク空間に噴射および／または散水する機構を有し、前記タンク内の少なくとも２つの水位位置を検出する機構および前記タンク内の前記加熱水が、所定の水位を保持する流量調整機構を有し、前記分岐管路を流れる加熱水を前記タンク空間へ送るか、又はタンク空間へ送らずに前記循環管路に戻すか、あるいは、前記分岐管路を流れる加熱水を前記タンク空間へ送る送水を停止することにより、前記加熱水の炭酸ガス濃度を、所定の濃度に保持することを特徴とする炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項１３】
前記流量調整機構は、前記タンクからの排水管路には可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒスの少なくとも１つ、および／または、その上流側に開閉電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１２記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項１４】
前記流量調整機構は、前記タンクへの給水管路には前記第２のポンプの下流側に可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒスの少なくとも１つを有し、前記タンクからの排水管路には可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒスの少なくとも１つ、および／または、その上流側に開閉電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１２記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項１５】
前記流量調整機構は、前記タンクへの給水管路には前記第２のポンプの下流側に開閉電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有し、その上流側に前記タンクからの排水管路へ連通する逃がし管路を有し、該逃がし管路にはリリーフ機構を有し、さらに、前記タンクからの排水管路には、前記逃がし管路の上流側に開閉電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１２記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項１６】
前記流量調整機構が、前記タンクへの給水管路には前記第２のポンプの下流側に３方バルブがあり、該３方バルブの１つの出口管路が前記タンクの排水管路に連通する逃がし管路に切り替えられるように構成され、前記タンクからの排水管路には前記逃がし管路の上流側に開閉電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１２記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項１７】
前記流量調整機構が、前記タンクへの給水管路には前記タンクからの排水管路へ連通する逃がし管路を有し、該逃がし管路には開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有し、前記タンクからの排水管路には、前記逃がし管路の上流側に開閉電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１２記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項１８】
前記流量調整機構が、前記タンクへの給水管路には開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有し、その上流側に前記タンクからの排水管路へ連通する逃がし管路を有し、該逃がし管路には開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有し、前記タンクからの排水管路には、前記逃がし管路の上流側に開閉電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１２記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項１９】
前記流量調整機構が、前記炭酸ガス充填タンクへの炭酸ガス供給管路には開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有し、前記タンクからの排水管路には、排水管路には可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒスの少なくとも１つ、および／または、その上流側に開閉電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１２記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項２０】
浴用に適する水質を使用した加熱水を浴槽、ボイラーや濾過器等を経由して循環する循環管路において、循環管路の一部を切断し、切断した管路間に迂回管路を設け、再び循環管路に戻る迂回管路に、炭酸ガス充填タンクを有し、前記迂回管路を流れる加熱水を炭酸ガスが充填されたタンク空間に噴射および／または散水する機構を有し、
前記タンク内の少なくとも２つの水位位置を検出する機構および前記タンク内の前記加熱水が、所定の水位を保持するための流量調整機構を有し、
前記迂回管路を流れる加熱水を前記タンク空間へ送るか、又はタンク空間へ送らずに前記循環管路に戻すことにより、前記加熱水の炭酸ガス濃度を、所定の濃度に保持することを特徴とする炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項２１】
前記流量調整機構が、前記タンクへの給水管路には３方バルブを有し、該３方バルブと前記迂回管路の取り入れ口との間に前記タンクからの排水管路に連通する第１の逃がし管路を有し、該逃がし管路に可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒス、開閉用電動バルブの少なくとも１つを有し、第２の逃がし管路が前記３方バルブの１つの出口管路を介して前記排水管路に連通するように配置され、前記タンクからの排水管路には、前記第２の逃がし管路と前記タンクとの間に、開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項２０記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項２２】
前記流量調整機構が、前記タンクへの給水管路には開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有し、その上流側に前記タンクからの排水管路へ連通する第１の逃がし管路を有し、該逃がし管路にリリーフバルブを設けるか、または、該逃がし管路に可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒスの少なくとも１つを有するとともに、該逃がし管路と並列にリリーフバルブを有する第２の逃がし管路を有し、前記タンクからの排水管路には、前記タンクの下流側で前記第１および第２の逃がし管路の上流側に開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項２０記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項２３】
前記流量調整機構が、前記タンクへの給水管路には前記タンクからの排水管路へ連通する逃がし管路を有し、該逃がし管路には可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒス、開閉用電動バルブの少なくとも１つを有し、その下流の前記給水管路に可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒスの少なくとも１つ、および／または、その下流側に開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有し、前記タンクからの排水管路には前記逃がし管路と前記タンクとの間に、可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒスの少なくとも１つ、および／または、その上流側に開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項２０記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項２４】
前記流量調整機構が、前記タンクへの給水管路には前記タンクからの排水管路へ連通する逃がし管路を有し、該逃がし管路には電動式可変流量調整バルブまたは開閉用電動バルブの少なくとも１つを有し、その下流の前記給水管路に可変流量調整バルブまたはオリヒスの少なくとも１つを有し、前記タンクからの排水管路には前記逃がし管路と前記タンクとの間に、可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒスの少なくとも１つ、および／または、その上流側に開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項２０記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項２５】
前記流量調整機構が、前記タンクへの給水管路には前記タンクからの排水管路へ連通する逃がし管路を有し、該逃がし管路には電動式可変流量調整バルブまたは開閉用電動バルブの少なくとも１つを有し、前記タンクからの排水管路には前記逃がし管路と前記タンクとの間に、可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒスの少なくとも１つ、および／または、その上流側に開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項２０記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項２６】
前記流量調整機構が、前記タンクへの給水管路には前記タンクからの排水管路へ連通する２つの逃がし管路を有し、１方の逃がし管路には流量調整バルブまたはオリヒスの少なくとも１つを有し、もう１方の逃がし管路には電動式可変流量調整バルブまたは開閉用電動バルブの少なくとも１つを有し、前記タンクからの排水管路には前記タンクと前記２つの逃がし管路の間に電動式可変流量調整バルブまたは開閉用電動バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項２０記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項２７】
前記流量調整機構が、前記タンクへの給水管路には前記タンクからの排水管路へ連通する２つの逃がし管路を有し、１方の逃がし管路には流量調整バルブまたはオリヒスの少なくとも１つを有し、もう１方の逃がし管路には電動式可変流量調整バルブまたは開閉用電動バルブの少なくとも１つを有し、その下流の給水管路に電動式可変流量調整バルブまたは開閉用電動バルブの少なくとも１つを有し、前記タンクからの排水管路には前記タンクと前記２つの逃がし管路の間に電動式可変流量調整バルブまたは開閉用電動バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項２０記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項２８】
前記流量調整機構が、前記炭酸ガス充填タンクへの炭酸ガス供給管路には開閉用電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有し、前記タンクからの排水管路には、排水管路には可変流量調整バルブ、電動式可変流量調整バルブ、オリヒスの少なくとも１つ、および／または、その上流側に開閉電動バルブまたは電動式可変流量調整バルブの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項２０記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項２９】
前記タンクがタンク上部側に炭酸ガス充填空間を有し、下部側には前記加熱水を貯蔵する部分を有し、タンク下部に前記加熱水の供給管路と排水管路を有し、該供給管路と排水管路にはそれぞれ閉鎖を含む流量調整バルブを有し、タンクのいずれかの箇所に炭酸ガスを供給する供給管路を有し、前記タンク上部又は炭酸ガス供給管路と少なくとも２つの水位検出機構を有する水位検出部上部を連通する管路および前記タンク下部、又は前記排水管路と前記水位検出部下部を連通する管路を有し、及び／又は、前記タンクの全部または一部が透明であることを特徴とする請求項１２及至２８項記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項３０】
前記タンクがタンク上部側に炭酸ガス充填空間を有し、下部側に前記加熱水を貯蔵する部分を有し、タンク上部に２つの管路を同軸に配置し、内側又は外側管路のいずれか１方の管路に、前記加熱水の供給管路を連通させ前記タンク内に噴射又は散水する吐水部を形成し、他方の管路には炭酸ガスの供給管路を有し、タンク下部に排水管路を有し、それらの管路は脱着式管継ぎ手などによりタンクと連結されタンクがそれらの管路と容易に脱着できるようにしたことを特徴とする請求項１２及至２８項記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項３１】
前記タンクがタンク上部側に炭酸ガス充填空間を有し、下部側に前記加熱水を貯蔵する部分を有し、タンク上部に前記加熱水の供給管路を連通させ前記タンク内に噴射又は散水する吐水部を形成し、前記タンクのいずれかの箇所に炭酸ガス供給管路を有し、タンク下部には排水管路を有し、それらの管路は脱着式管継ぎ手などによりタンクと連結され、タンクがそれらの管路と容易に脱着できるようにしたことを特徴とする請求項１２及至２８項記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項３２】
前記タンクを複数有し、該タンクの炭酸ガス供給管路を連結し、前記加熱水供給管路を連結又は前記加熱水供給管路の閉鎖を含む流量調整バルブの上流側を連結し、前記排水管路を連結又は前記排水管路の閉鎖を含む流量調整バルブの下流側を連結することにより、並列型多連式タンクユニットを形成することを特徴とする請求項２９及至３１項記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項３３】
前記タンクが、タンク上部側に炭酸ガス充填空間を有し、該空間に前記加熱水の噴射又は散水する吐水部を有し、下部側に前記加熱水を貯蔵する部分を有し、タンク上部に炭酸ガスの供給管路を有し、タンク下部には排水管路を有し、該タンクにタンク内水位を検出する検出器を少なくとも２つ以上有するか、該検出器を有する水位検出機構をタンクとは別に有し、タンク下部または前記排水管路と該検出機構を連通する管路を有し、前記吐水部は前記タンクの外側にタンク外径よりも大きな内径を有するパイプを設け、該外側パイプに加熱水を供給する管路を有し、該外側パイプの両端は該外側パイプ内径とタンク外形の隙間の加熱水が外部に漏れないように液蜜に閉鎖する部材が固定及び／または分離可能に設置され、加熱水のタンクへの吐水部は、前記外側パイプ内の前記タンクを形成するパイプに互いに対抗するように開けられた噴射孔、又は噴射ノズルが多数設けられたもので、前記タンクは炭酸ガスの供給管路、加熱水の供給管路、排水管路から分離可能できるユニット式タンク装置であることを特徴とする請求項１２及至２８項記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項３４】
前記噴射ノズルが該噴射ノズル出口近傍で互いに交差し衝突する噴射流を形成する噴射孔を有するか又は、該ノズル内に回転流を生成し細孔から噴射して霧化するノズルから生成される霧が衝突して更に微細化するように櫛状の突起物を有す噴射ノズルであることを特徴とする請求項３３項記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項３５】
前記ユニット式タンク装置を並列に複数有し、該タンクのそれぞれの排水管路と吐水部への加熱水供給管路をそれぞれ１本の連通管で接続した、並列型多連式タンク機構から成ることを特徴とする請求項３３項記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項３６】
前記タンクからの排水管路と前記タンクへの炭酸ガス供給管路を連通する管路を前記タンクと並列に設けることを特徴とする請求項１２乃至３５項記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【請求項３７】
前記タンクからの排水管路が合流する前記浴槽を経由する循環管路の合流部又は装置本体内における前記タンクへの供給管路から該タンクからの前記排水管路への逃がし管路と排水管路の合流部に、前記循環管路からの流れおよび前記逃がし管路からの流れを加速する流路断面積縮小部を設け、その縮小部にタンクからの排水管路出口を設けることを特徴とする請求項１２乃至３６項記載の炭酸含有加熱水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、上水、井水、海水、天然温泉水の加熱水、又はその他の浴用に適した加熱水を浴槽に供給して浴槽加熱水として使用し、これらの加熱水の加熱、保温、ろ過などを有する循環管路において浴槽加熱水中に、炭酸ガスを溶け込ませて前記浴槽加熱水中の炭酸ガス溶存濃度を高め、極めて高濃度の人工炭酸含有加熱水を生成する技術に関するものである。【０００２】  本発明は炭酸ガスを充填したタンク内に浴用加熱水を噴射又は散水して、浴用加熱水中の溶存炭酸ガス濃度を高めて、天然の炭酸泉と同等かそれ以上の治療効果を有する人工炭酸含有加熱水を生成することができる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００３】  従来から、さまざまな名称の家庭用炭酸泉浴用剤の投入により得られる炭酸泉が知られているが、これらは重炭酸ナトリウムに有機酸を混合して加熱水中で炭酸ガスを生成させるものであった。また、炭酸ガス入り飲料の生成技術としては、古くから冷却した水の中に炭酸ガスを吹き込む形の高濃度炭酸水生成方法が知られていた。
また、炭酸水生成方法で別の生成方法としては炭酸ガス空間に散水して炭酸ガスを溶け込ませ、飲料用の炭酸水を生成する方法などが知られていた。【０００４】  人体の皮膚は、冷水に触れたときに体温の低下を防ぐために毛細血管の収縮が起こり、皮膚近傍での血流が減少する。これに対して、適度な温度の炭酸ガス含有加熱水に肌が接すると、皮膚の下に炭酸ガスが浸透して酸素欠乏状態になり、この酸素欠乏状態の信号を受けた毛細血管は大量の血液を流せるように毛細血管の入口を開き、この結果、皮膚近傍の血流が増大し、皮膚の紅潮現象となって現れる。このメカニズムが、炭酸含有加熱水の浴用効果と考えられている。ここに、温泉として適温である４０〜４２℃程度の温度での炭酸ガスの飽和溶存濃度は約１０００ｐｐｍである。【０００５】  炭酸泉は、保温効果に優れた皮膚に優しい温泉として世界的に知られている。このことだけでなく、高濃度の炭酸含有加熱水は治療効果があると認識され始めている。例えば、糖尿病患者に多く見られるように、例えば足のキズが悪化して壊死状態になり、このため足の切断手術が必要になる事例が世界的に増加しているが、このような事例に対して高濃度炭酸含有加熱水に入浴する治療方法が効果的であると考えられている。【０００６】
【非特許文献１】  日本特開平７−３１３８５５号は、ガス透過性中空糸を使った炭酸泉生成装置を提案している。この炭酸泉生成装置は、中空糸を収容した炭酸ガス溶解器と浴槽とが循環管路で連結され、ポンプで浴槽から汲み上げた温水を炭酸ガス溶解器の中に供給し、炭酸ガス溶解器で炭酸ガスを溶解させて高濃度の炭酸泉を生成して、これを浴槽に供給するようになっている。
【０００７】また、この炭酸泉生成装置は、浴槽内に設置した濃度センサーを有し、この濃度センサーで浴槽内の炭酸泉の炭酸ガス濃度を検知して、炭酸ガス溶解器に供給する炭酸ガスの流量を制御することを提案している。この炭酸泉生成装置は、温水に含まれる汚染物によって中空糸の機能が阻害され易いという問題があり、初期性能を維持するには高頻度のメンテナンスが必要となるという欠点がある。【０００８】
【非特許文献２】  特開平１１−１９２４２１号公報は他の形式の炭酸泉生成装置を提案している。この炭酸泉生成装置は、圧力タンク内に温水を収容し、この圧力タンク内で、圧力下で炭酸ガスをバブリングすることにより温水に炭酸ガスを溶解させて炭酸泉を生成し、所定時間が経過したら炭酸泉を後段のガス分離器に送って大気圧まで減圧すると共に炭酸泉から出た炭酸ガスを回収し、所定時間が経過したら、炭酸泉をガス分離器から浴槽に供給するようになっている。
【０００９】  この特開平１１−１９２４２１号公報に開示の炭酸泉生成装置はいわゆるバッチ式であり、圧力タンクに所定量の温水を投入した後に炭酸泉を生成する工程を実行し、次いで、この圧力タンクから炭酸泉を取り出して圧力タンクを空にし、その後、空の圧力タンクの中に温水を供給して、再び炭酸泉を生成する工程を実行するというものであり、このことから、炭酸泉を連続的に生成することができない。【００１０】
【非特許文献３】  特開平６−２６９４８３号公報は他の形式の炭酸泉生成装置を提案している。この炭酸泉生成装置は、浴槽から温水を取り出す管路に炭酸ガスを供給して温水と炭酸ガスとを合流させた後にポンプの吸い込み口からポンプ内に入れ、このポンプで炭酸ガスと温水とを混合させて炭酸ガスを温水に溶解させて炭酸泉を生成し、ポンプから送り出される炭酸泉をアキュームレータに供給して、このアキュームレータで未溶解の炭酸ガスを回収した後にアキュームレータの底から炭酸泉を浴槽に戻す構成を採用している。
【００１１】また、この炭酸泉生成装置は、アキュームレータと浴槽との間の配管に絞りが設けられ、アキュームレータ内の炭酸ガスの増加に伴ってアキュームレータ内の炭酸泉の水位が低下すると電磁弁を開いてアキュームレータから炭酸ガスを排出し、アキュームレータ内の炭酸泉の水位が増加すると電磁弁を閉じる制御が行われる。【００１２】  この特開平６−２６９４８３号公報に開示の炭酸泉生成装置は、ポンプの攪拌作用により炭酸ガスを温水に溶解させることを主眼にしており、汎用のポンプを採用したときには、これにより生成できる炭酸泉の溶存炭酸ガス濃度を高濃度にすることは難しい。すなわち、高濃度の炭酸泉を生成しようとしたら、ポンプの上流で大量の炭酸ガスを温水と合流させる必要があるが、この結果、ポンプは大量の気体を吸い込むことになるため、汎用のポンプでは本来のポンプ作用が阻害される。【００１３】
【非特許文献４】  炭酸水は、温泉だけでなく洗浄にも用いられている。特開２０００−１５３２４５号公報は、飲料を容器に収容するボトリングラインをアルカリ洗浄し、その次に炭酸水ですすぎ洗浄を行うための洗浄システムを開示している。この洗浄システムでは、洗浄液をボトリングラインに供給するための配管にノズルを設け、このノズルから炭酸ガスを噴射させることですすぎ用の炭酸水を生成する。
【００１４】  特開２０００−１５３２４５号公報の洗浄システムは、炭酸水をすすぎ用に用いる目的に沿った程度の比較的低濃度の炭酸水を生成する構成を採用している。つまり配管内にノズルを通じて炭酸ガスを供給しても、これにより生成可能な炭酸水の濃度は限定的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】  本発明の目的は、公衆浴場やプールなどの循環式の濾過や加熱、保温を有する大気圧下に於ける加熱水の利用施設において、天然の炭酸泉を利用するには、地域的に限られ広く利用することができないと言う問題があり、これらの課題を解決するために、高濃度の炭酸含有加熱水を生成させることのできる能力を備えた炭酸含有加熱水生成方法及び装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、低濃度から高濃度まで任意の濃度の炭酸含有加熱水を生成することのできる炭酸含有加熱水生成方法及び装置を提供することにある。【００１６】  本発明の更なる目的は、利用範囲が制限されないように、温泉水等のように蒸留残留物の多い水質に於いても、保守管理の頻度を低くすることのできる炭酸含有加熱水生成方法及び装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、比較的長期に亘って初期性能を維持しつつ連続的に炭酸含有加熱水を生成することのできる炭酸含有加熱水生成方法及び装置を提供することにある。【００１７】炭酸含有加熱水の生成方法としては中空糸を配置したタンクの中に炭酸ガスを圧力充填し中空糸の中に水を通して、炭酸ガスを中空糸の外周から浸透させて炭酸含有加熱水を生成する装置が販売されているが中空糸に水垢や蒸留残留物などが付着して性能が落ちるため、きれいな水質しか利用できないと言う問題と中空糸の交換によるランニングコストが高価になると言う課題があった。【００１８】またはタンクに水をためて下部から気泡出して炭酸含有加熱水を生成する方法の装置においては、液中からの炭酸ガスを分離して再び利用できるようにする装置にコストが掛かる事と、また炭酸ガス溶存濃度の上昇に時間がかかるなどの問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１９】上記の技術的課題において、本発明が成されたもので、高圧炭酸ガス源から炭酸ガスの供給を受けるタンクと、該タンクの底部に開口する排出管路と、浴槽加熱水の循環管路からの加熱水を前記タンクに圧送する装置本体内のポンプ又は装置本体外の循環管路内にあるポンプから圧送された循環加熱水を前記タンクの気相領域に散布する循環加熱水の噴射又は散布手段を有し、該気相領域の圧力下に散布された加熱水に炭酸ガスが溶解することによりなされる。【００２０】また、前期タンクへの加熱水の給水を止めるか、加熱水を前記タンクに給水せずに前記タンクの排水管路に直接戻すことにより、浴槽加熱水の炭酸濃度を所定の濃度に維持することが可能になる。【００２１】さらに、前記排出管と前記給水管路に配置された流量調整バルブや電動開閉バルブ、オリヒスなどの流量調整手段による前記タンクへの給水流量や排水流量の調整、および／又は、前期タンクへの加熱水の給水を止めるか、加熱水を前記タンクに給水せずに前記タンクの排水管路に直接戻すことにより、前記タンクの底部に所定の水位の炭酸含有加熱水を貯留させた状態で炭酸含有加熱水を排出させる、水位維持給水及び排出が可能になる。
また、前記タンクへの炭酸ガス供給管路に設けた電動開閉バルブの開閉により、タンクへの炭酸ガスの供給を止めたり再開したりすることによって、タンク内の圧力を変化させてタンク内に貯留された炭酸含有加熱水の水位維持を行う事も出来る。【００２２】  本発明の説明において、用語「加熱水」は日光や地熱あるいは室温などにより自然に水温が上昇した低温水を含むと解釈すべきである。本発明の説明において、特に温度の高い温水に限定するときには、用語「温水」を使用する。したがって用語「炭酸含有加熱水」は２５℃以上の炭酸水を含む。加熱水の供給水源は水道水、井戸水、鉱泉、温泉、海水を含み、例えば溶存炭酸ガスを含む鉱泉又は温泉に対して本発明を適用することにより溶存炭酸ガス濃度を高めることも含む。【００２３】また、加熱水の供給水源は、浴槽、足浴槽、プール、美容用に生成した炭酸水を加熱して貯留する容器及び医療用の移動式や組み立て式の浴槽又は洗浄槽の水を含み、また、例えば野菜やソーセイジなどの食材における、殺菌や洗浄に炭酸含有加熱水を使用したときには、使用後の炭酸含有加熱水も含む。【００２４】  上述したタンク内での加熱水の散布は、高濃度の炭酸含有加熱水を得やすいという理由で噴霧ノズルを使用してもよい。タンクの内部で生成される炭酸含有加熱水の濃度は、気相領域に噴霧する水の粒子の大きさによって左右され、加熱水の粒子が小さいほど溶存炭酸ガスの濃度を高くなる傾向にある。したがって、高濃度（例えば飽和濃度）の炭酸含有加熱水を生成するには、噴霧ノズルを採用するのが好ましく、この噴霧ノズルから噴霧される加熱水の粒子は、平均径が２〜５０μｍ、好ましくは２〜１５μｍ、最も好ましくは２〜８μｍの径の水粒子を噴霧できる能力を備えているのがよい。【００２５】しかし、噴霧ノズルは目詰まりし易い。この問題を解消するのであれば、シャワーノズルやスプレーノズルを採用し、噴射された水流を衝突させて細かい粒子にするのがよく、これにより保守管理を軽減することができるという利点がある。【００２６】  本発明は、タンクに供給される加熱水、タンク内の炭酸含有加熱水又はタンクから排出される炭酸含有加熱水に銀イオンを添加するのが好ましく、又はこれに加えて、次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液を添加するのが好ましい。【００２７】  例えばタンクに供給する加熱水に銀イオンを添加したときには、このタンクに加熱水を供給する配管内で加熱水と銀イオンとが混合しながらタンクに入り込むことから、加熱水を満遍なく殺菌することができる。この場合、タンクに供給する加熱水が浴槽又はプールから汲み上げた加熱水であれば浴槽とタンクとで循環管路を構成することから、炭酸含有加熱水を殺菌しながら循環使用できるだけでなく、タンク内を殺菌することができる。また、プールで藻の発生を抑えるのであれば、銀イオンに加えて銅イオンを添加すればよい。【００２８】  レジオネラ菌の発育に適したｐＨは６．９プラス／マイナス０．１と狭いが、ある研究レポートによれば、ｐＨは６．２〜９の範囲の加熱水からレジオネラ菌が検出されたと報告がある。
炭酸含有加熱水は、実験によれば、炭酸ガス濃度が例えば１００ｐｐｍでｐＨ５．８７になる。３００ｐｐｍでｐＨ５．３９、４２℃の温水の飽和炭酸ガス濃度である１０００ｐｐｍであればｐＨ４．８７であった。従って、溶存炭酸ガス濃度が１００ｐｐｍ以上の炭酸含有加熱水を生成して、これを浴用に使用すれば、ｐＨがレジオネラ菌の生育範囲よりも酸性側にあることから、レジオネラ菌の増殖が抑えられ、極めて安全な温泉として使用することができることが分かるであろう。【００２９】  他方、遊泳温水プールの殺菌で塩素系殺菌剤が使用されており、残留塩素が１．２５ｍｇ／リットルを維持すると１５分間でレジオネラ菌が死滅するが、０．６５ｍｇ／リットル（０．６５ｐｐｍ）では６０分間経過しても死滅しないことが分かっている。通常の遊泳プールでは、残留塩素が０．４〜１ｍｇ／リットルに維持されているが、刺激臭（塩素臭）が強い。【００３０】  したがって、本発明に従う炭酸含有加熱水生成方法又は装置により例えば１００ｐｐｍの炭酸含有加熱水を遊泳プール（温水プール）に使用することでレジオネラ菌対策も可能になるが、例えば６０ｐｐｍ程度の炭酸含有加熱水を使用するときにはレジオネラ菌対策を施すことが好ましい。その場合、例えば炭酸含有加熱水に単に次亜塩素酸ソーダ水溶液又は亜塩素酸ソーダ水溶液をそのまま添加すると、６０ｐｐｍ程度の炭酸含有加熱水でも酸性なので、次亜塩素酸又は亜塩素酸が生成されて、塩素臭が殆ど無い状態で且つ完全に殺菌でき、例えば温水プールでの遊泳を楽しみながら且つ美容（肌）や健康によい炭酸含有加熱水浴を楽しむことができる。【００３１】  本発明は、浴用、プール用に適用できるだけでなく、美容を目的とした炭酸含有加熱水にも適用することができる。
美容に関する基本的な考え方は、皮膚を反復的に刺激して皮膚近傍の毛細血管の働きを良くすることで皮膚を活性化させることにある。例えば、高濃度（例えば約８００ｐｐｍ以上）の炭酸含有加熱水を用いて美容パックを行った場合、皮膚近傍の血流が増大して皮膚を活性化させることができると期待でき、また、同様に頭皮を高濃度炭酸含有加熱水でパックすると、頭皮浴させることで頭皮を活性化させることができ、このことは毛髪の活性化に通じると期待できる。【００３２】  さらに、治療用に炭酸含有加熱水を使用することができる。例えば冬の乾燥期間の老人特有の皮膚のかゆみを防ぐためには，高濃度炭酸含有加熱水により毛細血管を発達させるのが効果的である。浴槽の中に投入する炭酸ガス発生剤が販売されているが、この炭酸ガス発生剤を浴槽に投入したとしても、これにより得られる炭酸含有加熱水の溶存炭酸ガス濃度は約６０〜１００ｐｐｍであり、炭酸含有加熱水の浴用効果を効果的に得るには濃度が低すぎる。本発明による炭酸含有加熱水生成方法及び装置によれば、これよりも高濃度の炭酸含有加熱水を連続的に生成することができるため、治療用の炭酸含有加熱水を生成するのに好都合である。【００３３】  治療のために炭酸含有加熱水を使用するのであれば、さらに、本発明により炭酸含有加熱水を生成する過程、生成した炭酸含有加熱水を排出する過程又はタンクに加熱水を供給する段階で遊離硫化水素を含む加熱水を添加する、又はタンクに硫化水素ガスを供給するのが好ましい。遊離硫化水素はストレスにより異常をきたした自立神経の回復に優れた浴用効果があることが知られている。従って、本発明により生成した比較的高濃度の炭酸含有加熱水に遊離硫化水素を含有させることで、また、必要に応じてミネラル成分を添加することで、天然温泉よりも優れた浴用における治療効果を発揮させることができる。
本発明の上述した目的及び効果は、添付の図面を参照した本発明の好ましい実施例の詳細な説明から明らかになろう。
【発明の効果】
【００３４】  本方法及び装置の発明により、発明の効果として、幾つかの事例を記載すると、まず、市販されている炭酸生成浴用剤や重炭酸塩ナトリウムに酸を作用させる生成では加熱水に入れた時、浴用剤から出る大型の気泡が大気中に放出してしまい、全て加熱水中に溶け込ませることが出来ないし薬剤の量が大量に成り現実的でない、また、連続的に炭酸濃度を維持して公衆浴場に利用できるものではない。本装置は安価な炭酸ガスを有効に利用して加熱水の溶存炭酸ガス濃度を高めると同時に所定の濃度に保つことができる。【００３５】  次に、冬場に老人特有の乾燥からくる皮膚のかゆみの改善や、高血圧の方と心臓病の方の入浴のため、治療目的で高い濃度の炭酸含有加熱水が望まれる場合も、簡単に浴用剤の２０倍の濃度の炭酸含有加熱水を得ることができる、このことにより老人介護や高齢化社会が持つ老人特有の様々な症状の多くが改善できる。【００３６】  又、日本人は温泉好きで年間１億人以上が温泉を訪れる。しかし、かつて、２４時間風呂がいつでも入れる温泉的な商品として爆発的に普及するかに見えたが、レジオネラ菌の繁殖が最大の欠点となり、市場から消えてしまいました。日本人の老後の楽しみである炭酸泉浴を、２４時間風呂として市場に提供する時、温泉効果と精神的開放感や満足感と併せて衛生的なお風呂文化を老後に提供し日本人の文化的社会性を豊にする。【００３７】  そのほか、糖尿病などによる足の切断を防ぎ、糖尿病患者の社会復帰を可能にする。理由は、高濃度の炭酸泉は皮膚から炭酸ガスが吸収し、細胞に届くと細胞は酸素欠乏状態になり、細い動脈から分岐している毛細血管の入り口にある門に当たる器官に信号を送り、これを開かせ皮膚表面に向かって中から、より多くの血液を届けようとする。【００３８】  この時、体全体の毛細血管が沢山の血液を受け入れるため、心臓病や高血圧の患者さんにとっては、安全なお風呂として利用でき、しかも、糖尿病の患者さんにとっては、この働きが足の壊疽部分に起こると中から新しい細胞が再生して、切断するしかない状態の部分に、免疫力や傷口の回復が期待できる。【００３９】  この様な医学的効果が近年報告されるようになった。こうした不幸な患者さんが、手軽に自宅で治療することができるようになるため、最悪の切断件数を減少させることができる。【００４０】美容業界においては皮膚の若返りは最も大切なケアーするべき課題でありこのような手軽に高濃度の加温される炭酸含有加熱水を生成できる生成装置が開発されると新しいエステ産業が創生されていくことも期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】  以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図５２は、本発明において循環管路を有する加熱水を使用した、入浴用や美容、温水プールなどに利用する炭酸含有加熱水の生成方法や装置の実施例の全体及びその一部を示す図である。
【実施例１】
【００４２】  図１においては、請求項１乃至１０に関連する方法及び請求項１２乃至２９に関連する装置の具体例に使用できる炭酸水生成用の炭酸ガスが充填されたタンク機構を説明するものである。
炭酸含有加熱水生成装置１００−１は下部より加熱水の供給と排出及びタンク外部に配置された水位検知管３２への連通管４４，４９、５２が在り、上部には炭酸ガス供給管路３１がタンク空間３３に連通している、また、炭酸ガス供給管路３１は水位検知管３２の上部と連通し、その上流で開閉バルブ３８−１と第２減圧弁３７と第１減圧弁３６と連通し高圧炭酸ガスボンベ３５から高圧の炭酸ガスを第１の減圧弁と第２の減圧弁で１ｋｇ／ｃｍ２程度まで下げられてタンクに供給されている。【００４３】  浴槽などを有する循環管路から送り込まれた加熱水は、炭酸含有加熱水の生成時には流入管４５から排水管路５７に管路を切り替えられる三方バルブ４６を介して供給管路４７へ送られ、バルブ４８を通り給水連通管４９の先端部にある噴射ノズル５１からタンク上部の炭酸ガス空間に噴射される。この噴射ノズル５１は２つ以上の噴射口がその噴射方向において互いに衝突する角度で開けられているのが望ましい。これにより炭酸ガスの充満するタンク５０内で激しく衝突噴射が起こり水流の粒子化と攪拌が起こるため、炭酸ガスの溶解が促進される。【００４６】ノズル５１から噴出された加熱水は、炭酸ガスを吸収しながら落下しタンク下部に貯蔵される。その後、同じく下部に配置された排水連通管路５２からバルブ５３を通り、電動開閉バルブ５５と流量調整バルブ５６を通り、排水管路５７に送水され、再び浴槽などを有する循環管路に戻る。【００４７】水位検知管３２には光センサー３９，４０、４１、４２、４３、が配置されている。光センサー３９、は運転開始時にタンク５０内の充満する空気を抜いて炭酸ガスの溶解効率を向上させるため、タンク内に加熱水を充満させて空気を追い出す満水位置の検知センサーであり、三方バルブ４６を閉じるための水位検知センサーである。水位検知方法は図１のようにタンク５０の外部に水位を導き出して検知する方法だけではなくタンク５０を透明にしてタンク５０から直接検知しても良く、タンク５０内にセンサーを設けて検知しても良く、又、タンク５０の側面に幾つもの穴を設け光式やフロート式のセンサーを取り付けても良い。【００４８】タンク５０内の水位維持制御の一例としては、光センサー４１が水位を検知した場合は三方バルブ４６を排水管路に連通する管路へ送水を切り替えて、加熱水を直接排水管路５７へ戻し、タンク５０への送水を遮断する。これにより、タンク内の水位は徐々に下がり光センサー４１は水位を検出しなくなる。これにより、三方バルブ４６を再び供給管路４７側に戻し、タンクへの給水を再開する。
又、光センサー４２が水位を検知すると電動開閉バルブ５５を閉じて排水を停止する。また、光センサー４０および４３は、推移を検出した場合に装置全停止を行う安全管理の検知センサーである。【００４９】これらの制御系では三方バルブ６４の管路が、全部切り替わる手前の、複数の位置で停止できるように構成され、タンク５０への送水量が絞れるようになっていると、タンク５０内の送水を止めたり送ったりしないで、水位維持制御を極めて安定した状態に管理できるためより望ましい。【００５０】  図５１は、図１に対して、炭酸ガス供給管路の開閉バルブ３８−１に代わり電動開閉バルブ３８−２が設けられ、三方バルブ４６と供給管路から排水管路への戻り管路が削除されている。【００５１】図５１におけるタンク５０内の水位維持制御の一例としては、通常、タンク内に炭酸ガスの圧力がかかっている場合は、徐々にタンク内の水位が下がるように給水と排水の流量を調整しておき、光センサー４２が水位を検知した場合に、炭酸ガス供給管路に設けた電動開閉バルブ３８−２を閉じて、炭酸ガスの供給を停止する。すると、タンク内の炭酸ガスは徐々に加熱水に吸収されて減少し、タンク内の圧力が減少する。これに伴い、タンク内の水位も徐々に上昇する。そして光センサー４１が水位を検知したら炭酸ガス供給管路の電動開閉バルブ３８−２を開いて、タンク内に再び炭酸ガスを供給する。これにより、タンク内の圧力は第２の減圧弁３７で設定された圧力に戻り、タンクからの排水量が増加して、タンク内の水位は徐々に下がり光センサー４１は水位を検出しなくなる。また、満水位置検出センサーであるセンサー３９が水位を検知した場合は、給水管路上流のポンプを停止する。【００５２】  図２乃至図１２においては請求項１乃至１９項に記載された、浴用に適する水質を浴槽に供給して加熱された浴槽水として使用し、該加熱された浴槽水を、濾過工程を有する循環管路により循環し、該循環管路の一部に装置本体への給水のための流入管４５と装置から前期循環管路に送水される排水管路５７が接続され、装置内に第２のポンプ６０を有するものの実施の形態を説明したものである。【００５３】    すなわち、浴用に適する水質を使用した加熱水を浴槽から第１のポンプ１１１により、濾過器等を経由して前記浴槽１１２に戻す循環管路１１０において、その循環管路１１０から分岐し再び循環管路１１０に戻る流入管４５および排水管路５７が接続され、該流入管４５の一部に第２のポンプ６０を有し、該ポンプの下流側に炭酸ガスが充填されたタンク５０を有し、前記流入管４５を流れる加熱水を炭酸ガスが充填されたタンク空間３３に噴射および／または散水する機構における流路制御及び管路内を流れる加熱水の流量制御の実施の形態を示す図である。なお、図２から図８においては、浴槽の炭酸ガス濃度の調整はポンプ６０の運転の有無で行い、図９から図１２においては、ポンプの運転の有無以外に加熱水を炭酸ガスが充填されたタンクに送らずに循環管路へ戻すことによっても行う事が出来る。
【実施例２】
【００５４】  図２において説明すると。
循環管路１１０の一部に、装置本体に取り込む流入管４５が接続されている、また、再び循環管路１１０に戻る排水管路５７も接続されている。そして、この２つの接続位置の間には、流入管に設置されたポンプ６０が強力な場合等に備えて、逆止弁が配置されていていることが望ましい。図２から図３７に使用される用語として、電動開閉バルブ５５は電磁弁やモータによる開閉弁を意味し、管路の開閉を電気駆動行うものを言う、電動式可変流量調整バルブ５９はモータ駆動で電気的に管路の開放面積を自在に制御できるバルブを意味する、可変流量調整バルブ５６は手動で管路の開閉量を自在に調整できるバルブを意味する、圧力調整器６５はアキュームレータのように管路内に発生する水激による急激な圧力変化を和らげる物を言う。【００５５】また、図２における浴槽水を循環する加熱水への炭酸濃度制御に関するバルブ類の動きに付いて説明すると、流入管４５からポンプ６０により装置本体１０１に取り込まれた加熱水は供給管路４７に配置された逆止弁６１を通り炭酸ガスが充填されたタンク５０の炭酸ガス空間３３まで伸びた給水連通管４９を通り、噴射ノズル５１から激しく炭酸ガス空間３３に噴射される。【００５６】  タンク５０の底部にはタンク内に貯蔵される加熱水の水位を検出する検知用センサー部と連通する管路を有し、このセンサーの信号により装置内管路に配置されたバルブ類の制御を行えるように電気制御装置（図示せず）を具備している（これらの制御方法については図１や図３８以降の図の説明で詳しく説明する）【００５７】  又、タンク５０内は大気圧よりも１ｋｇ／ｃｍ２高い程度でも十分な炭酸ガス溶解が行えるが、循環管路１１０内の圧力が高い場合は、循環管路に炭酸含有加熱水を送り込むための圧力が要求されるため、循環管路１１０の圧力より０．５ｋｇ／ｃｍ２ぐらい高い圧力であることが望ましい。この時に使用される水温は低い方が望ましく、水温が低いほど炭酸ガスの濃度を容易に上げることが出来る。たとえば、大型の浴槽と考えられる温水プールなどは２８℃程度に維持している場合があり、３０℃以下では炭酸濃度は１０００ｐｐｍ程度までは容易に高めることができる。【００５８】  図２のタンク５０から排水管路５７を通り排水される炭酸含有加熱水は、タンク５０内の水位が所定の高さまで低下したら電動式開閉バルブ５５が閉鎖して排水が遮断され、タンク内の炭酸ガスの流出を防止できるようになっている。また、タンク内の水位が所定の高さを超えた場合は、ポンプ６０を停止し、タンクへの加熱水の供給を停止してそれ以上水位が上昇するのを防止する。また、排水管路５７には可変流量調整バルブ５６が配置され、ポンプ６０の送り量が排水量とバランスしてタンク５０内の水位が余り激しく上下しないように排水量を調整できるようになっている。
こうして循環管路１１０から取り込まれた加熱水がタンク内で炭酸ガスを吸収して循環管路に戻され、浴槽１１２に供給される。【００５９】又、炭酸ガス濃度を下げたい場合や利用者が居ない時間帯などにおいてはポンプ６０を停止して単に循環管路１１０内のポンプ１１１により浴槽や濾過器を経由して加熱水を循環し、炭酸濃度を高める装置本体１０１内には取り込まれない。その際、炭酸ガスがタンク５０から流出しないように電動開閉バルブ５５が閉鎖状態になっている。このようにして、炭酸ガス濃度の調整や炭酸ガスの節約を行う。
【実施例３】
【００６０】  図３において説明する。
可変流量調整バルブ５６の代わりに電動式可変流量調整バルブ５９が配置されタンク５０内の水位検知信号により電気制御部から開閉度を制御してタンク内の水位が変動しないようにする場合のバルブ機構を示す図である。この電動式可変流量調整バルブ５９には閉鎖できるまでに流路を調整できる構造のものが望ましい。この場合は電動開閉バルブ５５を省略することができる、しかし、非常用にノーマルクローズタイプで電源が切れると閉鎖する形式の電動開閉バルブ５５を配置することが好ましい。この電動式流量調整バルブを用いることにより、タンク内の水位調整に対して、電動開閉バルブ５５を開閉したり、ポンプ６０の運転／停止を繰返す頻度が減り、耐久性を上げることが出来る。また、常にタンクへの給水量よりも排水量を多くするために、予め給水管路よりも排水管路の管の内径を大きくしておくことが望ましい。
【実施例４】
【００６１】  次に図４において説明する。
これは排水管路５７の電動開閉バルブ５５だけが配置された場合の形態を示す、この場合はタンク内の水位制御はポンプ６０の運転／停止と電動開閉バルブ５５の開閉により行い、循環する加熱水の、溶存炭酸ガス濃度の制御もポンプ６０の運転／停止で行う形態の実施例であり、ポンプ６０に負担が掛かるが製造コストが極めて安価となる利点が在る。このためポンプ６０の稼動及び停止をできるだけ行わない設備としては適している。例えば、生成容量の大きい装置でできるだけ溶存炭酸ガス濃度を高めようとする場合に適している。
【実施例５】
【００６２】  また図５において説明する。
可変流量調整バルブ５６がポンプ６０の下流側に連通する給水管路４７に配置してある場合の形態を示す。これは、循環管路の圧力が高く、ポンプ６０によりタンクに供給される流量が、タンクから排出される流量より明らかに多くなるような場合に有効な形態である。すなわち、タンクへの給水量と排水量のバランスがとれず、給水量が極端に多いと、タンク内の水位を調整するために頻繁にポンプ６０を停止する必要があり、ポンプの寿命を縮める。タンク内の圧力を上げて排水量を増加させることによっても対応できるが、あまりタンク内の圧力を上げると最終的に浴槽に送り込まれるまでに加熱水が減圧されたときに溶存炭酸ガスのガス化が著しくなり、炭酸ガスが無駄になる。したがって、可変流量調整バルブ５６を絞ることにより、タンク内圧力を上げずにタンクへの給水量と排水量のバランスを取ることが出来、ポンプ６０の運転／停止や電動開閉バルブ５５の開閉の頻度を減らすことが出来る。この場合は、ポンプ６０内に逃がし機構、リリーフバルブ機構を有すると更に良い。【００６３】  また、実施例２、４、５においては、タンクに接続された炭酸ガス供給管路に電動開閉バルブ（図示せず）を設け、タンク５０内の水位が所定の高さまで低下したら電動式開閉バルブを閉鎖して炭酸ガスの供給を停止し、また、タンク内の水位が所定の高さを超えた場合は、炭酸ガス供給管路の電動開閉バルブを開いて炭酸ガスをタンク５０内に供給することにより、タンク内の水位を調整することも出来る。この場合、ポンプの運転／停止を頻繁に行う必要が無く、ポンプの耐久性を上げることが出来る。
【実施例６】
【００６４】  図６において説明する。
給水管路４７のポンプ６０の下流側に可変流量調整バルブ５６及び逆止弁６１が配置され、排水管路５７には電動開閉バルブ５５と電動式可変流量調整バルブ５９が配置された形態の実施例を示す。実施例３の形態において、実施例５で説明したような給水量が排水量より多くなってしまうような場合に適した構造で、可変流量調整バルブ５６により、常に給水量が排水量より僅かに少ない状態に流量を調整し、電動式可変流量調整バルブ５９で排水量を微妙に調整することにより、ポンプ６０の運転／停止や電動開閉バルブ５５の開閉をなくし、連続的に炭酸含有加熱水を供給することが出来る。また、この場合も、電動式可変流量調整バルブ５９が閉鎖機能を有する場合は、電動開閉バルブ５５を省略することがきる。
【実施例７】
【００６５】図７において説明する。
図７は図６の逆の場合のバルブ配置の実施形態を示す。
供給管路４７にはポンプ６０の下流側に、閉鎖機能を有する電動式可変流量調整バルブ５９と逆止弁６１が配置され、排水管路５７には電動開閉バルブ５５と可変流量調整バルブ５６が配置されている形態の実施例を示す。この場合は、実施例６とは逆に給水量に対して排水量が著しく多い場合に適しており、可変流量調整バルブ５６により常に給水量が排水量よりも僅かに多い状態に調整することにより、電動式可変流量調整バルブ５９だけの動作によりタンク内の水位を微妙に調整することが出来、ポンプ６０の運転／停止や電動開閉バルブ５５の開閉を行わずに連続的に炭酸含有加熱水を供給できる。
【実施例８】
【００６６】  図８において説明する。
実施例３と同様の簡易的なコスト削減に役立つ形態で、実施例３とは逆に、タンクからの排水量のほうが、給水量よりも常に少ない場合に有効である。そのためには、給水管路よりも排水管路の管の内径を小さくしておいても良い。
【実施例９】
【００６７】  図９において説明する。
ポンプ６０の下流側の供給管路４７に排水管路５７への逃がし管路６２を有し、更に下流側に電動開閉バルブ５５を有し、前記逃がし管路６２には所定の圧力以上の圧力が掛かると管路を開いて圧力を逃がす機能を有する逃がしバルブ６３が配置され、排水管路５７には電動開閉バルブ５５が配置された形態の実施例を示す。こうした形態は、ゆっくりと開閉するモータ駆動のロータリー式のバルブに依存せず、単純な電磁弁で十分に対応できる簡易型の装置本体１０１に適した構造で、タンク内の水位がある高さ以下に減少したらタンク出口側の電動開閉バルブを閉鎖し、タンク内水位がある高さよりも高くなったらタンク入り口側の電動開閉バルブを閉鎖する。その際、ポンプ６０より送られた加熱水は逃がしバルブ６３により逃がし管路６２を通り排水管路５７に流れて循環管路に戻る。非常に単純な構造で制御も容易で、電磁弁使用時の水激も起きない。また、タンク入り口側の電動開閉バルブの開閉により浴槽水の炭酸ガス濃度の調整もできる。
【実施例１０】
【００６８】  図１０において説明する。
ポンプ６０の下流側の供給管路４７に逃がし管路６２が配置され、供給管路４７との連結部に三方切り替え弁６４が設置され、管路を切り替えてポンプ６０からの供給水量を給水連通管４９と排水管路５７に切り替えて送れるようになっている。こうした形態はタンク内の水位調整だけではなく、炭酸ガス濃度の上昇を抑えるためポンプ６０を稼動したままで、タンク５０での反応を停止することにより、浴槽水の炭酸ガス濃度を調整する機能も果たす。
【実施例１１】
【００６９】図１１において説明する。
ポンプ６０の下流側の供給管路４７に逃がし管路６２が接続され、更に下流側に逆止弁６１が配置され、逃がし管路６２には電動開閉バルブ５５が配置されている、又、排水管路５７にはタンク５０と逃がし管路６２の連通部との間に電動開閉バルブ５５が配置された実施の形態を示す。こうした形態は、実施例１０と同じような管路の切り替えを三方バルブではなく、逃がし管路６２に設けられた電動開閉バルブ５５で行うものである。すなわち、逃がし管路６２の電動開閉バルブ５５が開くと、タンク内圧力よりも排水管路５７の圧力の方が低いため、ポンプ６０により送られた加熱水はタンク内に噴射されず逃がし管路６２を通り、排水管路５７に流れる。たとえ、ポンプ６０により送られた加熱水の一部がタンク内に噴射されたとしても、その水量は大きく減少するためタンク内の水位調整には十分効果がある。また、電磁弁などの開閉機構による水激を吸収するために、給水管路４７のいずれかの場所に圧力調整器６５を設置することが望ましい。
【実施例１２】
【００７０】  図１２において説明する。
ポンプ６０の下流側の供給管路４７に逃がし管路６２が接続され、更に下流側に電動開閉バルブ５５が配置され、逃がし管路６２には電動開閉バルブ５５が配置されている、又、排水管路５７にはタンク５０と逃がし管路６２の連通部との間に電動開閉バルブ５５が配置された実施の形態を示す。こうした形態は、逆止弁６１の変わりに電動開閉バルブ５５を配置すると、実施例１１が持つ欠点である逃がし管路６２か排水管路５７に連通してもタンク５０内に向かって給水圧力が完全に遮断されていないためタンク５０内の水位が上昇して電動開閉バルブ５５を開いたり閉じたりしてタンク５０内の水位を調整しなければならないため図１１に示される形態よりより炭酸濃度制御が容易な実施例である。この場合も、電磁弁などの開閉機構による水激を吸収するために、給水管路４７のいずれかの場所に圧力調整器６５を設置することが望ましい。【００７１】  図１３乃至図３７までは、装置内にタンク５０への加熱水供給用ポンプを有さない形式のもので、循環管路に設置されたポンプ１１１によりの加熱水の全量を装置に給水する。給水された加熱水は炭酸ガスが充填されたタンク５０へ給水又は第２の逃がし管路６２や第１の逃がし管路６６を通して循環管路に戻すもので、前記循環管路１１０内に配置されたポンプ１１１の送水力をフルに利用する形態の実施例を示す。【００７２】  図１３乃至図３７について説明する。これらは請求項２項乃至１１項及び請求項２０乃至２８項に関する実施例である。
該実施例における装置本体１０１は循環管路１１０からの迂回管路を形成する形で成立っている。循環管路１１０と供給管路４７及び排水管路５７との接続部において循環管路１１０は切断され、装置本体１０１に迂回管路を形成し該管路にタンク５０、電動開閉バルブ５５、可変流量調整バルブ５６、逃がし管路６２、６６等が配置されて浴槽へ戻る加熱水の炭酸ガスの溶解濃度の制御を行うように成っている。
【実施例１３】
【００７３】  図１３において説明する。
供給管路４７の下流に逃がし管路６６を有し該逃がし管路には可変流量調整バルブ５６が設けられ、更に供給管路４７の下流に三方バルブ６４及び該三方バルブの１つの吐水口に排水管路５７への逃がし管路６２が連通して配置されている。ポンプ１１１により循環管路から給水された加熱水は一部が逃がし管路６６に送られるとともに、タンク５０に送水されて噴射ノズル５１より炭酸ガス空間に噴射されて排水連通管５４に流れて電動開閉バルブ５５を経由しても逃がし管路６６を通る加熱水と合流し、排水管路５７から再び循環管路１１０に戻る仕組みに成っている。図１３乃至図３７までの実施の形態は図１３に示す管路形態とほぼ同じである、違いは配置されているバルブ類の形態と、逃がし管路６２、６６の２つ又は１つが配置されている点である。【００７４】図１３の形態は逃がし管路６６にある流量調整バルブ５６により逃がし管路６６を流れる流量が調整され、絶え間なく一定の量が再び循環管路１１０に戻り、また、炭酸濃度が所定の濃度に達すると三方バルブ６４により送水が排水管路５７に切り替わり、同時に電動開閉バルブ５５を閉鎖してタンク５０内の炭酸ガスが外部に漏れないように成っている。また、タンク内の水位が高くなった場合も、三方バルブ６４により送水が排水管路５７に切り替わり、タンク内への送水を停止し、逆にタンク内の推移が低くなった場合には電動開閉バルブ５５を閉鎖してタンク内の水位を戻す働きをすることにより、タンク内の水位の調整も同時に行う事が出来る。この形態はポンプ１１１が大容量の場合も少量の場合も適している、装置内にポンプを有しないため低コストで製作できる利点がある、
【実施例１４】
【００７５】  図１４において説明する。
本実施例は実施例１３とほぼ同一の形態であるが、逃がし管路６６に設けられたバルブが流量調整バルブではなく、電動開閉バルブである。これは逃がし管路６６に加熱水の一部を流すか、まったく流さないかの選択が出来、これによりポンプ１１１により送られた加熱水の全量をタンク５０に送水することが出来る。これにより、短時間で浴槽水の炭酸ガス濃度を高めることが出来、ある程度炭酸ガス濃度が上がったら、逃がし管路６６の電動開閉バルブを開き、加熱水の一部を逃がし管路に流す通常運転に戻すことが出来る。しかも、この操作は自動的あるいは、遠隔操作で行えることに利点がある。ただし、逃がし管路に設けられた電動開閉バルブが開いたときに、加熱水の全量が逃がし管路を流れないように、逃がし管路の径を予め細くしておくことが望ましい。
【実施例１５】
【００７６】図１５において説明する。
供給管路４７には管路内に、逃がしバルブ６３を有する逃がし管路６２が接続され、一定の圧力以上になるとポンプ１１１により送水された加熱水は排水管路５７へ送られる。該逃がし管路６２接合部より下流の供給管路４７に電動開閉バルブ５５が配置され、タンク５０からの排水経路は電動開閉バルブ５５を経由して前記逃がし管路６２と連通している。タンク５０の水位が高くなった場合や炭酸ガス濃度を落とす場合は、タンク手前の電動開閉バルブを閉鎖し、加熱水を逃がし管路６２に逃がし、タンク内の水位が低くなった場合はタンク下流の電動開閉バルブを閉鎖して、タンクからの排水を止める。タンク内水位および炭酸ガス濃度の制御を電動開閉バルブ５５だけで行う事により、安価でしかも応答速度が速いという利点が在る。
【実施例１６】
【００７７】図１６において説明する。
実施例１５に可変流量調整バルブ５６が配置された逃がし管路６６が追加されたもので、この利点は、絶えず一定量の加熱された循環水を循環管路１１０にもどしているため、ポンプ１１１の送水量がタンク５０内での処理水量よりも著しく多い場合に利点がある。
【実施例１７】
【００７８】図１７において説明する。
実施例１６に対し、逃がし管路６２と６６の役割を統合し、逃がし管路６２で代用するものであり、さらに、供給管路４７の電動開閉バルブよりも上流側に可変流量調整バルブ５６を配置したものである。これにより、タンクに供給される流量よりタンクから排出される流量を多くすることが出来、タンク内水位の調整はタンク出口側の電動開閉バルブ５５の開閉だけで行え、浴槽水の炭酸ガス濃度はタンク入り口側の電動開閉バルブ５５と出口側の電動開閉バルブ５５の両方を閉じることで行う事が出来る。実施例１６に比べて、逃がし管路が１本で済み、逃がしバルブ６３がないので、安価にすることが出来る。また、タンク入り口側の電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブの場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例１８】
【００７９】  図１８において説明する。
実施例１７に対して、さらに排水管路５７において、タンク出口側の電動開閉バルブ５５と逃がし管路６２の間に電動式可変流量調整バルブ５９を設け、タンク内水位の調整を該電動式可変流量調整バルブ５９で行う実施例である。本構成では、実施例１７のようにタンクからの排水を完全に遮断することなくタンク内水位を調整できるため、常時炭酸ガス含有加熱水を浴槽に供給することが出来る。また、浴槽水の炭酸ガス濃度を調整する場合は、実施例１７同様、タンクの出入り口の両方の電動開閉バルブを閉じることにより達成できる。さらに、電動式可変流量調整バルブが全閉出来る場合はタンク出口側の電動開閉バルブ５５を省略することもできる。また、タンク入り口側の電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブの場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例１９】
【００８０】  図１９において説明する。
実施例１７における可変流量調整バルブが供給管路４７ではなく排水管路５７に設けられたもので、タンクへの給水流量よりも排水流量を意図的に減らす構造で、タンク内の水位調整はタンク手前の電動開閉バルブ５５だけで行う。ポンプ１１１の送水圧力が低い場合に、逃がし管路６２と排水管路５７にそれぞれ設けられている可変流量調整バルブを絞ることにより、安定してタンクに加熱水を噴射できる特徴をもつ。また、タンク入り口側の電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブの場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例２０】
【００８１】図２０において説明する。
本構造は実施例１８に対し、供給管路４７に可変流量調整バルブを設けていない構造である。ポンプ１１１の送水圧力が低い場合や逃がし管路６２に設けられた可変流量調整バルブの開度を調整し、タンクへの給水量がタンクからの排水量よりも少なくできる場合は、本構成で十分機能を果たし安価に出来る。また、タンク入り口側の電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブの場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例２１】
【００８２】図２１において説明する。
閉鎖ができる電動式可変流量調整バルブ５９を給水管路４７に逆止弁６１の上流側に配置し、排水管路５７に電動開閉バルブ５５を配置したものである。この構成はポンプ１１１の送水量がタンク５０における処理量よりも遥かに大きい場合に有効で、電動式可変流量調整バルブ５９による供給管路流量の調整のみによりタンク内水位の調整が出来る。また、浴槽水の炭酸ガス濃度の調整については、電動式可変流量調整バルブ５９と電動開閉バルブ５５を閉鎖することにより達成できる。
【実施例２２】
【００８３】図２２において説明する。
実施例２１に対して排水管路５７に可変流量調整バルブ５６を追加したもので、タンクへの給水量よりも排水量が多くなってしまう場合に有効な構成である。すなわち、タンクへの給水量よりも排水量が多い場合は、排水管路５７に設けられた可変流量調整バルブ５６を絞り、排水流量を減らせばよい。
【実施例２３】
【００８４】  図２３において説明する。
本構成は実施例２２に対して、逃がし管路６２に設けられたバルブを可変流量調整バルブではなく電動開閉バルブにしたもので、逃がし管路を流れる加熱水を完全に遮断できるため、タンクに循環管路の加熱水の全量を供給することが出来、浴槽水の炭酸ガス濃度を短時間で高濃度にする場合に役立つ。すなわち、循環管路の加熱水の全量をタンク５０にて炭酸ガスを含有させることにより、浴槽に送り込まれる加熱水の炭酸ガス濃度を高めることが出来、短時間で浴槽水の炭酸ガス濃度を上げることが出来る。ある程度、浴槽水の炭酸ガス濃度が上がったのち、逃がし管路６２に設けられた電動開閉バルブを開くことにより、循環管路の加熱水の一部逃がし管路６２を通って循環管路に戻されるため、浴槽に供給される加熱水の炭酸ガス濃度は低く出来る。ただし、この場合も、逃がし管路に設置された電動開閉バルブを開くことにより加熱水の全量が逃がし管路を流れてしまわないように、予め逃がし管路の径を細くしておくことが望ましい。また、逃がし管路６２の電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブの場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例２４】
【００８５】  図２４において説明する。
実施例２３の排水管路５７から可変流量調整バルブ５６を無くしたものである。これは、排水管路自体を供給管路よりも細くすることにより、タンクへの給水量よりもタンクからの排水量が多い場合に利用できる。
【実施例２５】
【００８６】図２５において説明する。
供給管路４７には逃がし管路６２があり、その下流に電動開閉バルブ５５、次にタンク５０が配置され、前記逃がし管路６２には電動開閉バルブ５５が配置されている。又、排水管路５７には電動開閉バルブ５５、次に逃がし管路６２が排水管路５７と連通している。この形態による利点は、タンク５０の容量が少ない場合に利点があり、３つの電動開閉バルブにより応答速度が速い制御ができる。しかもタンクを幾つも並列に連結する場合にもタンク内の水位維持の制御が容易にできる。ただし、この場合も、逃がし管路に設置された電動開閉バルブを開くことにより加熱水の全量が逃がし管路を流れてしまわないように、予め逃がし管路の径を細くしておくことが望ましい。また、逃がし管路６２や供給管路４７の電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブの場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例２６】
【００８７】  図２６において説明する。
実施例２５の供給管路４７に連通する逃がし管路６２の電動開閉バルブ５５が可変流量調整バルブ５６に代わり、絶えず一定の流量を循環管路１１０に戻すように成っている。この形態はタンク内の水位調整における応答速度が速いため、大容量の循環設備において容量の小さなタンクを使用するのに適している。
【実施例２７】
【００８８】図２７において説明する。
実施例２５の逃がし管路６２の、電動開閉バルブ５５の代わりに閉鎖ができる電動式可変流量調整バルブ５９を配置した。この構成では、タンクへの給水量がタンクからの排水量よりも多い場合は、逃がし管路６２を流れる流量を微妙に調整することにより、通常運転時は電動開閉バルブを常に開放したままにでき、電動開閉バルブの寿命を延ばすことが出来る。また、タンク入り口側の電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブの場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例２８】
【００８９】図２８において説明する。
実施例２３の可変流量調整バルブと電動式可変流量調整バルブが逆の位置になっているもので、この場合は、可変流量調整バルブ５６によりタンクへの給水量を予めタンクからの排水量よりも少なくしておき、電動式可変流量調整バルブ５９によりタンク内の水位を調整するものであり、その他は実施例２３と同一である。
【実施例２９】
【００９０】  図２９において説明する。
実施例２８に対してタンク５０の容量が大きい場合など、タンク５０内の水位維持の微妙な制御を必要としない設備に向いたもので、給水管路４７は逃がし管路６２を有し、その下流側に可変流量調整バルブ５６を有し、排水管路５７には電動開閉バルブ５５を有し、次に電動開閉バルブ５５を有した逃がし管路６２が排水管路５７と連通している。この形態による利点は、可変流量調整バルブ５６で供給管路４７に流れる水量が排水管路５７に流れる水量より少なく調整できるため排水管路５７にある電動開閉バルブ５５のだけで容易にタンク５０内の水位調整ができる利点がある。【００９１】また、逃がし管路６２の電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブの場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例３０】
【００９２】図３０において説明する。
供給管路４７には電動式可変流量調整バルブ５９を有する逃がし管路６２を有し、その下流に可変流量調整バルブ５６を有し、排水管路５７には電動開閉バルブ５５を有し、その下流で逃がし管路６２が排水管路５７と連通している。この形態はポンプ１１１の流量および送水圧が高い場合に有効で、可変流量調整バルブ５６と電動式可変流量調整バルブ５９により、タンクへの給水量とタンクからの排水量がほぼ同じになるように調整し、電動式流量調整バルブの開度の制御により、タンク内の水位の調整を行う。また、浴槽水の炭酸ガス濃度の調整は電動式可変流量調整バルブを完全に開くことにより、タンクへの給水を無くすか大きく減らすことにより行う。その際、タンク内の水位が所定の位置よりも低くなった場合は、電動開閉バルブ５５を閉鎖する。
【実施例３１】
【００９３】図３１において説明する。
実施例２８に対して流量調整バルブ５６がない実施例を示す。この形態による利点は、流入管４５が排水管路５７よりも細い設備がすでに成されている既存のところの適している。すなわち、タンクへの給水量がタンクからの排水量よりも少ない場合に適している。ただし、この場合も、逃がし管路に設置された電動開閉バルブを開くことにより加熱水の全量が逃がし管路を流れてしまわないように、予め逃がし管路の径を細くしておくことが望ましい。また、逃がし管路６２に設けられている電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブである場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例３２】
【００９４】図３２において説明する。
実施例２９の供給管路４７から可変流量調整バルブ５６を外した実施例である。この形態は、ポンプ１１１の送水圧が低い場合など、タンクへの給水量がタンクからの排水量よりも常に少ない場合有効で、供給管路４７に可変流量調整バルブを必要としない。ただし、この場合も、逃がし管路に設置された電動開閉バルブを開くことにより加熱水の全量が逃がし管路を流れてしまわないように、予め逃がし管路の径を細くしておくことが望ましい。また、逃がし管路６２に設けられている電動開閉バルブ５５が、電磁弁のような瞬時開閉バルブの場合、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例３３】
【００９５】図３３において説明する。
実施例３２において逃がし管路６２に設置された電動開閉バルブ５５を電動式可変流量調整バルブ５９に置き換えたものである。これにより、タンクへの給水量がタンクからの排水量よりも多い場合も、電動式可変流量調整バルブ５９の開度調整により、タンク内の水位を微妙に調整できる。すなわち、電動式可変流量調整バルブ５９の開度を上げると、逃がし管路６２を流れる流量が増加し、給水連通管４９への送水が減り、タンク内の水位は下がる。また、電動式可変流量調整バルブ５９の開度を下げると、逃がし管路６２を流れる流量が減少し、給水連通管への送水が増加して、タンク内の水位が上昇する仕組みである。
【実施例３４】
【００９６】  図３４において説明する。
実施例３２に対して、配水管路５７の電動開閉バルブ５５と逃がし管路６２の間に、可変流量調整バルブ５６を追加したものである。この構成は、強制的にタンクへの給水量よりもタンクからの排水量を少なくするためのもので、元々、タンクへの給水量がタンクからの排水量よりも少ない場合に有効である。また、逃がし管路６２に設けられている電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブである場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例３５】
【００９７】図３５において説明する。
実施例３３に対して、配水管路５７の電動開閉バルブ５５と逃がし管路６２の間に、可変流量調整バルブ５６を追加したものである。この構成は、強制的にタンクへの給水量よりもタンクからの排水量を少なくするためのもので、元々、タンクへの給水量がタンクからの排水量よりも少ない場合に有効である。
【実施例３６】
【００９８】図３６において説明する。
供給管路４７は流量調整バルブ５６有した第１の逃がし管路６６を有し、その下流に電動開閉バルブ５５を有する第２の逃がし管路６２を有し、更に下流に逆止弁６１を有し、タンク５０に連通する。排水管路５７には電動開閉バルブ５５を有し、その下流に逃がし管路６２の連通部、次に、逃がし管路６６の連通部を有する。この形態は、ポンプ１１１の送水量が多い場合に有効で、逃がし管路６６によりポンプ１１１による送水量の一部を逃がして循環管路に戻し、供給管路４７へ送られる加熱水の水量を適正化する。また、逃がし管路６２に設けられている電動開閉バルブが電磁弁のような瞬時開閉バルブである場合は、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。
【実施例３７】
【００９９】図３７において説明する。
実施例３６に対して給水管路４７の逃がし管路６２との接続部の下流に電動開閉バルブ５５を追加したものである。この形態による利点は、実施例３６ではポンプ１１１の送水量が多すぎる場合は逃がし管路６２に設置された電動開閉バルブ５５を開放しても、タンク５０に多少流入して炭酸の充填が継続されるが、電動開閉バルブ５５の場合は完全に遮断できる。その他は実施例３６と同じである。供給管路４７や逃がし管路６２に設けられている電動開閉バルブ５５が、電磁弁のような瞬時開閉バルブの場合、その開閉による水激を防止するために、供給管路４７に圧力調整機６５を供給管路に設けることが望ましい。【０１００】  また、図２から図３７に示す、循環管路１１０を有する加熱水の炭酸含有加熱水生成装置において、２つの管路の圧力差を調整する合流圧力調整器７００が装置本体１０１内の、逃がし管路６２や６６の排水管路５７との連通部、及び／又は循環管路１１０と装置本体１０１の排水管路５７との合流部に配置されていると、タンク５０からの排水に対する抵抗が著しく減少し、循環管路１１０内に送り込むための送水圧としてタンク５０内に炭酸ガス含有加熱水を生成するに必要な最低圧よりも余分に圧力を加える必要がない。このため、大気圧下にある浴槽に炭酸含有加熱水が送り込まれたときに、加熱水が減圧されて溶存炭酸ガスが大気中にガスとして通常より多く逃げてしまうようなことが起きないので、炭酸ガスの浪費を少なくするとともに、浴槽水の水面近傍に炭酸ガスが溜まるのを防止できるため特に好ましい。【０１０１】  前記の実施例において、多くのものは図面上の供給管路に逆支弁６１を有しているが、タンク５０の圧力を高くした場合に給水連通管４９から炭酸ガスが逆流し、供給管路に入ることを防止するためのものであり、供給管路に電動開閉バルブ５５や前閉可能な電動式可変流量調整バルブ５９を設置しない場合は、この逆支弁６１を設置することが望ましい。タンク圧力が低い場合は、無くても支障はない。【０１０２】  前記の実施例において、実施例２、３、５以外はタンク内の水位調整は給水管路および排水管路に設けられたバルブ等で行われているが、タンク内の水位の調整に関しては、もちろん、タンクへの炭酸ガス供給管路に設けられた電動開閉バルブの開閉によりタンク内圧力を調整することにより行っても良い。【０１０３】  尚、本発明においては循環管路１１０内にポンプ１１１が無い場合は装置本体１０１内のポンプ６０を強力にすれば良い。又、循環管路１１０内に配置されているボイラーやポンプ１１１等の流れ方向に対する位置に関しては特別に規定するものではない。又、装置本体１０１の循環管路１１０との結合位置についても、ボイラーより上流側か下流側かに制約を受けるものではない、また、ボイラー上流側に装置への流入管を接続し、ボイラー下流側に装置からの排水管路を接続しても良い。しかし、炭酸ガスを加熱水に溶かした後に加熱すると、せっかく溶解した炭酸ガスが抜けてしまうので、好ましくは装置本体１０１をボイラーより下流に連結するのが望ましい。
上記のように、本発明においては、循環管路１１０内の形態は、いかる形態でも良い
【実施例３８】
【０１０４】  図３８において説明する。
図３８は３連式炭酸含有加熱水生成装置２００の実施例である。図１に示した炭酸含有加熱水生成装置１００−１をタンク上部において炭酸ガス供給管３１で連結しており、高圧炭酸ガスボンベ３５から第１の減圧弁３６を通り、減圧され更に第２の減圧弁３７を通りさらに減圧され０．８ｋｇ／ｃｍ２から１．２ｋｇ／ｃｍ２ぐらいの範囲で調整され炭酸ガス供給管路３１を通りタンク５０の上部タンク空間３３にそれぞれ供給される。又、この炭酸ガス供給管３１は水位検知管３２の上部とも連通している。【０１０５】  タンク下部において給水連通管４９はそれぞれの流量調整が可能なようにバルブ４８がおのおのに配置され、３本のタンク５０のそれぞれの給水連通管４９は全て１本の供給管路４７に接続され、循環管路１１０から送られた加熱水が流入管４５を通り供給される。供給管路４７と流入管４５の間に排水管路５７への逃がし管路６２が三方バルブ６４を介して排水管路５７と連通している。【０１０６】  さらにタンク下部におのおの水位検出用の連通管５２があり、これ等が連通合流管３０と合流し、水位検知管３２の下部と連通している。
又、タンク下部において排水連通管４４があり、これ等が排水管路５７で合流し、電動開閉バルブ５５を通り、可変流量調整バルブ５６を通って逃がし管路６２の連通部と合流して循環管路１１０に再び戻る構造に成っている。【０１０７】  ３連式炭酸含有加熱水生成装置２００のタンク５０内の水位制御は水位検知管３２にある光センサー３９、４０、４１、４２、４３、において検知された信号を電気制御部（図示せず）で三方バルブ６４、及び電動開閉バルブ５５により供給管路４７を流れる流路の切り替えや電動開閉バルブ５５の開閉により水位検知管３２の光センサー４１と４２の間に水位が維持されるように制御される。この時好ましくは三方バルブ６４が開放と閉鎖の途中のいくつかの位置でタンク５０への供給量を減らせる位置で停止できる可変流量調整機構があるのが望ましい。このように三方バルブが管路面積の開閉量を幾つかの調整点で停止できるようにすると、全開状態から少しずつ絞れるため、タンク５０内の水位維持が容易にできる。【０１０８】３連式炭酸含有加熱水生成装置２００や、その他全ての装置本体１０１内の生成装置において光センサー３９は初期の運転開始時にタンク５０内に充満している空気を排出する際の排出完了信号を発生するセンサーである。バルブ３８を閉鎖し、バルブ８６を開放し、三方バルブ６４にてタンクに加熱水を給水することにより内部の空気を排出する。タンク内の水位が上がり、センサー３９が水位を検知するとその信号により、三方バルブ６４を切り替え加熱水のタンクへの供給を停止する。その後、バルブ８６を閉鎖し、バルブ３８を開放することにより、炭酸ガスがタンクに供給され、タンク内の加熱水の水位が下がるとともに、タンク内に炭酸ガスが充填される。【０１０９】  タンク５０内の水位制御の一例としては、水位が光センサー４１の位置まで上がったら、三方バルブをタンクへの送水から排水管路への送水に切り替える。これにより、タンク内の水位は徐々に下がり推移センサー４１よりもさがる。その時点で、再度、三方バルブを切り替えてタンクへの加熱水供給を行う。また、水位が光センサー４２の位置まで下がった場合は電動開閉バルブ５５を閉鎖して光センサー４１の位置に戻るまで排水しないようにし、また、光センサー４３まで下がった場合は非常停止する。また、可変流量調整バルブ５６を調整して光センサー４１と４２との間に維持しやすい排水量に調整する。さらに、光センサー４１と４２との間で水位を維持するには、光センサー４１が水位を検知したら、三方バルブ６４を少し絞り、光センサー４２が検知したら全開にするなどの制御が成されるのが好ましい。
【実施例３９】
【０１１０】  図３９においていて説明する。
図３９は３連式炭酸含有加熱水生成装置３００の実施例である。図３８に示した３連式炭酸含有加熱水生成装置２００との違いは下部に設けられていた水位検出用の連通管５２と連通合流管３０とを排水連通管４４と排水管路５７で兼用した物である。排水管路５７は水位検知管３２の下部と連通している。単にコスト低減を目的としたものである。
【実施例４０】
【０１１１】  図４０において説明をする。
図４０は３連式炭酸含有加熱水生成装置４００の実施例を示す。装置本体１０１内の炭酸ガス生成部のタンク５０が３連に並列に配管結合したものであり、前記３連式炭酸含有加熱水生成装置２００、３連式炭酸含有加熱水生成装置３００も同じである。図４０に示すタンク５０はおのおの下部キャップ７４に連通管５２のみがあり、自在に脱着できるプレハブジョイント７０で連通合流管３０を兼ねる排水管路５７とＴ型管継ぎ手によりバルブ５３を介して連結している。このバルブ５３によりタンク５０からの排水流量を任意に調節できる、例えばこれはオリヒスのような固定型の流量調整器でも良い。【０１１２】  上部キャップ７３には給水連通管４９が先端に噴射ノズル５１を有し、タンク５０の上部キャップ７３の接合部において脱着可能なプレハブジィントで供給管路４７とＴ型管継ぎ手によりバルブ４８を介して連結している。また、給水連通管４９の外側に炭酸ガス供給管路が配置される２重管路の形で構成されている。この外側管路と給水連通管４９の間の通路に炭酸ガス供給管路３１が連通して高圧炭酸ガスボンベ３５から第１の減圧弁３６と第２の減圧弁３７を介して所定の圧力に調整されて、バルブ３８の開閉動作によって供給されるように成っている。また、これ等の炭酸ガス供給管路３１にはタンク５０が１ユニットとして分離して修理を可能にするため、おのおのプレハブジョウイント７２が付いて分離できるようになっている。
また、供給管路４７からはバルブ４８により流量が、おのおのタンク５０に対して独立に調整できるように成っている。【０１１３】循環管路１１０から供給される加熱水は流入管４５から三方バルブ６４により逃がし管路６２を介して排水管路５７に戻すこともできるようになっている。この時、三方バルブのタンク５０への供給量を加減できるようにバルブの開角度が選択できる停止点があり、開閉面積選択できる位置で停止が確保される構造が望ましい。これによりタンク５０内の水位を保つ制御が容易になる。水位検知機構やこれ等の信号によるバルブ類の制御は実施例３８と同じである。また、図３８から図４３までの管路およびバルブ構成は、実施例２から実施例３７までの管路図に図示された装置本体１０１内の管路およびバルブ構成と同一の配置する場合もあり、また、３連式炭酸含有加熱水生成装置の形態の他にも、３連以上の多連式が利用できるものである。【０１１４】次に図４１に付いて説明する。実施例４０に図示した気液同軸取り入れ機構７７を拡大した図である。炭酸ガスは炭酸ガス供給管路３１からプレハブジョイント７１と給水連通管４９との間の通路３１−２を通りタンク５０の炭酸ガス空間３３に送りこまれる。加熱循環水は給水連通管４９を矢印７９のように送られて噴射ノズル５１から矢印８３の方向に噴射される。この連結構造はプレハブジョイント７１内のパッキン８１、８１−１により互いに液密に結合している。【０１１５】又、分離した場合、タンク内の給水連通管４９は３箇所に設けたガイドリブ８２によりプレハブジョウイント７１の外側のキャップ側に接着されているため、タンク分離後にもタンク５０とばらばらにならないように成っている。又、バルブ４８はツマミ８０を回動させることにより開角度を変えて管路を開閉するボールバルブのようなものである。３１−１はＴ型管継ぎ手でありこの上部は給水連通管４９との間がスペーサーで液密に接着されている。実施例４０の３本のタンク５０の上部機構がそれぞれこの様な形態で構成されている。
【実施例４１】
【０１１６】  図４２に付いて説明する。実施例４０に対して変更された箇所は炭酸ガス供給管路３１が小型の集合管になり、そこから耐圧ガス用ホースで、おのおののタンク５０の上部又は水面下の位置に炭酸ガスが供給されるように成っている。また、炭酸ガス供給管路３１の上部にはエア抜きバルブ８６が配置され、運転初期にタンク５０内に充満している空気を排出できるように成っている。
また、上部キャップ７３に配置された給水連通管４９がプレハブジョイント７１で接続されており、タンク５０を分離する場合、タンク５０と一緒に装置本体１０１から外れるように成っている、この実施例では実施例４０のように炭酸ガス供給路３１−２を有していない点も変更されている、他の機構は実施例４０と同じである。
【実施例４２】
【０１１７】  図４３において説明する。加熱循環水が流入管４５から供給管路４７を通り、２本のタンクユニット８８にそれぞれ供給される。この部分は図６１０及び図６２０に構造の違う形態が図示してあり、何れの形態でも置き換えることができるように成っている。後に詳しく説明するので省略する。
また、排水管路５７（３０）は連通合流管３０を共用しており水位検知管３２に連通している。さらに、排水管路５７（３０）は供給管路４７の接続されていないタンク５０−４に連通しており、タンク５０−４はタンク５０同様に、上部で炭酸ガス供給用の耐圧ガスホース７５に接続されている。【０１１８】炭酸ガスは高圧炭酸ガスボンベ３５から圧力計８５の管路を通り、第１の減圧弁３６を通り５ｋｇ／ｃｍ２程度にされ第２の減圧弁３７で約１ｋｇ／ｃｍ２に減圧されて炭酸ガス供給管路３１から耐圧ガスホース７５によりタンク５０と５０−４の各々に供給される。高濃度の炭酸含有加熱水になった加熱水は電動開閉バルブ５５を介して排水される。排水や電動開閉バルブ５５による排水停止は水位検知管３２にある光センサー３９から４３までの検知信号により電装部（図示せず）で予め設定されたプログラムに従い制御される。この時、下流側にある可変流量調整バルブ５６により電動開閉バルブ５５が開放時にタンク５０内の水位が急に下がらないように排水量を任意に調整できるように成っている。【０１１９】タンク５０内の水位調整は、水位検知管３２にある光センサー４１、４２と炭酸ガス供給管路に設けられた電動開閉バルブ３８−２により行われる。すなわち、タンク内の水位がセンサー４２の位置まで下がると、センサー４２の信号により電動開閉バルブ３８−２を閉鎖する。これにより、炭酸ガスの供給が停止しタンク内の炭酸ガスが加熱水に吸収されてゆき、タンク内の圧力が下がり排水量が減少してタンク内水位が上昇する。タンク内水位が上昇してセンサー４１の位置まで来たら、センサー４１の信号により、電動開閉バルブ３８−２を開放し炭酸ガスをタンク５０内に供給する。これにより、タンク内の圧力が元に戻り再び排水量が増加してタンク内の水位が徐々に下がり始め、やがてセンサー４２の位置まで下がり、再び電動開閉バルブ３８−２が閉じる。この繰り返しによりタンク内水位をセンサー４１と４２の間に保つことが出来る。【０１２０】  また、排水管路を流れる炭酸含有加熱水に炭酸ガスの気泡がある場合、その気泡がそのまま循環管路へ排出されないように、この実施例においては、排水管路５７の断面積を大きくして排水される炭酸含有加熱水の流速を低下させると共に、排水管路５７の下流側にタンク５０−４を連通することにより、タンク５０−４に炭酸ガスの気泡を回収することが出来る。回収された炭酸ガスの気泡はタンク５０−４に連通された耐圧ガスホース７５により再びタンク５０に供給される。【０１２１】本装置である２連式炭酸含有加熱水生成装置６００は２本のタンクが並列に連結しているが何本連結していても良い。また、これ等のタンクユニット８８は供給管路４７の下流で各々プレハブジョイント４７−７により着脱可能に成っている。また、耐圧ガスホース７５は各々外れるネジ式のジョイントで接続されている。また、下部で連結しているＴ型継ぎ手はタンク５０がＯリングにより液密にしかも抜き差しできる構造に成っている。このためタンクユニット８８は交換や外部に取り出して修理ができるように成っている。また、タンク５０や５０−４が透明な素材の場合は水位検知管３２をタンク５０や５０−４それ自体で兼用す���ことができる。これ等の考えは今まで述べてきた装置本体１０１の全てに考えられる技術内容である。また、水位の検知方法は光センサー等のほかにもフロートや電極による水位センサーが知られている、本出願は水位の検知方法は、いかなる方法でも良い。【０１２２】  図４４について説明する。タンクユニット８８の１種である装置６１０−１に付いて説明する。装置６１０−１および６１０−２は装置６２０と共に、タンクユニットとして単独に脱着を可能にし、生産性やアフターサービスが容易にできる目的で考案されたものである。タンク５０は水面より高い位置に噴射管４７−２が外部からＯリングで液密にシールしてボルト４７−４で抜けないようにセットしてある。
噴射管４７−２の先端には噴射ノズル４７−３が上方に２つの互いに交差する方向の角度を有する吐水口で構成され、これ等の吐水口から噴射する加熱循環水が互いに衝突して乱流を発生させるように成っている。この攪拌と乱流が炭酸ガス空間３３で起こるため、より高い炭酸ガスの溶解が得られるようになっている。【０１２３】  図５２は装置６１０−２について説明したもので、図４４に対して噴射管４７−２の先端に設けられたノズル４７−３が下方の水面方向に向いており、噴射された加熱循環水がタンク内に貯留される加熱循環水の表面に激しく衝突するようになされている。これにより、貯留される加熱循環水の表面で細かい水滴や霧が発生して炭酸ガスを効率よく溶解することができる。さらに、加熱循環水の供給管路と炭酸ガスの供給管路位置を逆にしても良い。すなわち、加熱水供給管路をタンクの最上部に配置し、炭酸ガス供給管路をタンク中央部に配置しても同様の効果を得ることができる。【０１２４】  これ等の装置６１０−１および６１０−２は帯板上の鉄板をＵ字型に曲げてその両端をＬ型に曲げを付けたＵバンド８７を、下部Ｔ型配管継ぎ手の下を通し、上からＵ字金具９０とナット止めできるように成っていて、水圧により、タンク５０の両端に在るＴ型配管継ぎ手がタンク５０から外れないように成っている。また、タンク５０の両端はＯリングによる脱着可能な構造で、しかも液密に保たれている。また、上部がＴ型配管用の継ぎ手管で図示されているが、図４５や図４３にあるように、キャップ式やＯリング使用の構造にしても良い。【０１２５】  また、図４５に図示されたタンクユニット８８、（装置６２０の場合）の装置６２０について説明する。タンク５０内の水面より高い位置でタンク５０の壁面に噴射ノズル４７−３を多数配置してある。噴射ノズル４７−３に付いては図４６及び図４７において詳しく説明する。供給管路４７から加熱循環水が供給され接続管４７−７を通り、送水通路４７−１１を通り、各噴射ノズル４７−３から噴射される。
この時、送水通路４７−１１はタンク５０とＴ型ケース４７−８及びケースパイプ４７−９と上下両端をシールリング４７−１０で液密に保たれボルト４７−４を緩めると全体を下部に移動できるため、噴射ノズル４７−３の交換や新規開発品と交換が容易にできるように構成されている。また、上下両端のシール方法は図４５の方法にはこだわらない、どのような形態のシール方法でも良い。【０１２６】  噴射ノズル４７−３はできるだけ微細な水粒子を生成し、しかも天然の温泉水のように蒸留残留物の多い水質においても目詰まりしない形状が好ましいが、微細な霧に近い噴射を行うことと目詰まりしないこととは噴射ノズル４７−３にとっては逆相関の関係にあるため、実際には装置６１０，６２０のようにメンテナンスが現場で容易に行える構造とすることが必要となる。また、タンク５０は上部キャップ５０−１と下部キャップ５０−２により液密に接着されている、また、先端外周にネジ部がありパッキン５０−３で排水管路５７に接続するＴ型継ぎ手管に接着された補助ブッシュ５０−４を介して、液密に結合され、簡単に取り替えられるようタンクユニット化されている。このユニット化の考え方は図４４および５２の装置６１０−１および６１０−２においても同じである。ユニット化はどの方法でも良い。【０１２７】  図４６及び図４７は図４５の噴射ノズル４７−３の位置での切断図で、内部が説明できるように描いたものである。噴射ノズル４７−３は先端に２つの噴射口４７−１２、４７−１３、の穴の中心線方向が互いに交差するように開けられている。このため圧力送水された循環加熱水は噴射後タンク空間３３において炭酸ガスの中に互いに衝突しシャワー上に拡散する。これにより吸収効率を高めるように成っている。【０１２８】  又、図４５ではこれ等の噴射ノズルが互いに高さを同じくして階層状態に配置されている。また、噴射ノズル４７−３に開けられた２つの穴が共に噴射口中心線を共有する中心平面が、対抗する噴射ノズルの同種の中心平面と同一平面上である必要はない、Ｘ状に交差しても良くまた、平行の平面状態でも良い。【０１２９】  又、図４７は噴射ノズル４７−３の代わりに噴霧ノズル４７−１５を配置したもので、４７−１５の内側に水駒４７−１６が圧入されている。
水駒の外周には少なくても２本以上に螺旋上の背びれが形成され水の流れに回転を付与するようにできている、この背びれで回転が生まれた水流は先端のサラ上の傾斜面でより高速回転となり中心部に空いている噴射口から噴射する。この噴射された円錐状の水の飛散粒子は、噴射ノズル４７−１５の先端外周ある７箇所程度の飛散突起４７−１７と衝突して霧となって炭酸ガスの充満するタンク空間に噴出される。これにより図４６に示された方式よりも更に粒子の細かい循環加熱水が生成される。【０１３０】  このような噴射ノズルが階層状にタンク５０内の水面より高い位置に多数配置されている。また、噴射ノズルの代わりにタンク５０に直接開けられた穴が、互いに対抗するように配置されており、お互いの噴射流が衝突するようにしても良い。こうした機構により小さな直径の円筒状空間で高い濃度の炭酸含有加熱水を生成することができる、又、タンク内の炭酸ガス圧力を０．８ｋｇ／ｃｍ２ぐらいまで下げても十分な炭酸含有加熱水（１０００ｐｐｍ以上）が生成できる。【０１３１】図４８は２つの流れを合流して１つの流れにする場合に、お互いの流れをスムーズにするための機構である。本流に支流が合わさる場合、支流の流れに余分に圧力を加えなければ十分に合流部に流量を送り込む事ができない。タンク５０内の圧力をできるだけ下げて炭酸ガスの消費を減らすためには、この余分な加圧をなくしたい、このための機構が、合流圧力調整器７００である。【０１３２】  図４８において逃がし管路６２、６６などが一方に接続され、他方には排水管路５７が接続されている。２つの管路の流量は合流後に排水管路５７に統合される。この合流箇所にクビレ管７０１が外側管７０７と内側の排水管路５７とＯリングによりスライド時にも液密に組み付けられている。このクビレ管７０１は内側に管路径を絞った喉部７１４があり、他方排水管路５７の先端７１５がこの喉部７１４に近づくと喉部７１４と先端部７１５の隙間が狭くなり、先端７１５近傍の流速が増して減圧される。この減圧された空間に排水管路５７からタンク５０内でできた炭酸含有加熱水を送水すると、送水圧力を余分に加える必要がなくなる。該先端部７１５と喉部７１４を近づける手段は、クビレ管７０１を流れの上流側へスライドさせるか、排水管路５７をねじ７１１によりクビレ管７０１側に押し込むことによる。【０１３３】この時、クビレ管７０１のスライド機構は、ツマミ７０３に一体化した軸７１６の先端に偏心した薄いフランジ部があり、このフランジ部がクビレ管７０１に回動可能に結合し、フランジ部と軸７１６の軸心の偏心量はセンターライン７０４と７０５との間の距離であり、この距離の２倍だけクビレ管７０１がスライドできるように成っている。
又、上流側の排水管路５７が図に示すようにリング７１２にビス７１７で固定されており、ボルト７１１により排水管路５７を押し入れるか引き出すかして調整した後で、ナット７１３でロックできるようになっていても良い。【０１３４】  図４９において旅館などの実際の浴槽や加熱ボイラーなどの循環管路８２２と炭酸含有加熱水生成器の装置本体８１０（１０１）の配管管路図を示す。
この図に示す炭酸含有加熱水生成器の装置本体８１０や加熱ボイラー８２１の流れ方向に対する順番は図４９に示す順番に固定されるものではない。手動バルブ８２３及び８１３は装置本体８１０（１０１）が浴槽のある部屋と別のところにおく場合などには必要なものであり、装置本体１０１内に重複してバルブ類が配置されていても良い。【０１３５】  図５０に付いて図４９との違いは、特に顔が水面に近い場合、水面上に溜まった重い炭酸ガスを吸い込んだ場合は危険であるため、浴槽の水面近傍の空気が一定の炭酸ガス濃度に達したら、警報を出して管理者に知らせ、換気を良くするよう改善してもらうことや、機械の安全停止を行うために、水面近傍の炭酸ガス濃度を測るセンサー８２８を用意している点と、また、炭酸含有加熱水の水中炭酸ガス濃度を測定して一定の設定濃度で一日２４時間の運転管理ができるように、加熱循環水中の炭酸ガス濃度を測るセンサー８２７−１を備えている点である。加熱循環水中の炭酸ガス濃度を測るセンサーは、浴槽ではなく浴槽から戻ってきた管路で、炭酸生成部８１０の直前に設けても良い。また、図５０内の循環管路８２２には浴槽を迂回する管路８３０が設けられている、これは循環管路系の洗浄を行う際に使用する管路で、バルブ８２３−２を絞り、浴槽への送水をやめて、循環管路だけに加熱水をまわすとともに殺菌洗浄剤を入れ、循環管路系を洗浄殺菌するためのものである。【０１３６】  前記センサー８２７−１は２４時間の自動運転管理に用い、客のいない時間帯には低濃度に保ち、朝方、早くから入浴するお客にも喜んで貰うような、事前の運転開始などが行えるようにするためのものである。特に営業運転の場合はランニングコストの面からも、重要な運転管理であり、プログラムによる自動化が求められる。また、室内から遠隔操作ができる操作版８３０がありこれ等は、管理者の部屋に設置されることが望ましい。また。浴槽のお客さんが現在の炭酸含有加熱水の炭酸ガス濃度をデジタル数値として目視できるようにする場合は別に表示用の数値表示盤を浴槽内の設けるのが良い。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】  炭酸水は食材の洗浄などにも今後益々利用されるであろう。特に殺菌剤の次亜素酸のｐＨ値の安定化と洗浄工程には有益である。また、高濃度炭酸水が簡単にしかも、副生成物を生じないで連続生成出来る技術が普及すると医療の面からも殺菌剤の使用方法において新しい利用方法が生まれるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】  本発明第一の実施形態である炭酸含有加熱水生成装置１００−１の、基本的な構造を示し、管路の切り替えによりタンク内水位を調整する実施例を示す。
【図２】  本発明における図２は給水管路４７にポンプ、逆止弁、を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、可変流量調整バルブ５６、を有し循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図３】  本発明における図３は給水管路４７にポンプ、逆止弁、を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、電動式可変流量調整バルブ５９、を有し循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図４】  本発明における図４は給水管路４７にポンプ、逆止弁、を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図５】  本発明における図５は給水管路４７にポンプ、可変流量調整バルブ５６、逆止弁、を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、を有し、循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図６】  本発明における図６は給水管路４７にポンプ、電動式可変流量調整バルブ５９、逆止弁、を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、電動式可変流量調整バルブ５９を有し、循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図７】  本発明における図７は給水管路４７にポンプ、可変流量調整バルブ５６、逆止弁、を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、可変流量調整バルブ５６を有し、循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図８】  本発明における図８は給水管路４７にポンプ、電動式可変流量調整バルブ５９、逆止弁、を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し、循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図９】  本発明における図９は給水管路４７にポンプ、逃がしバルブ６３を有する逃がし管路６２、電動開閉バルブ５５、を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し、循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図１０】  本発明における図１０は給水管路４７にポンプ、逃がし管路６２を有する三方バルブ６４を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し、循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図１１】  本発明における図１１は給水管路４７にポンプ、圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し、循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図１２】  本発明における図１２は給水管路４７にポンプ、圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、電動開閉バルブ５５を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し、循環管路１１０との接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図１３】  本発明における図１３は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６６、逃がし管路６６を有する三方バルブ６４を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し、逃がし管路６６の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図１４】  本発明における図１４は給水管路４７に電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６６、逃がし管路６６を有する三方バルブ６４を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し、逃がし管路６６の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図１５】  本発明における図１５は給水管路４７に逃がしバルブ６３を有する逃がし管路６２、電動開閉バルブ５５を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し、循環管路１１０の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図１６】  本発明における図１６は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６６、逃がしバルブ６３を有する逃がし管路６２、の連通部を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し、逃がし管路６６の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図１７】  本発明における図１７は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６２、可変流量調整バルブ５６、圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５を有し、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図１８】  本発明における図１８は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６２、可変流量調整バルブ５６、圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動式可変流量調整バルブ５９を有し、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図１９】  本発明における図１９は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６２、圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、可変流量調整バルブ５６、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図２０】  本発明における図２０は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６２、圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、電動式可変流量調整バルブ５９、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図２１】  本発明における図２１は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６２、電動式可変流量調整バルブ５９、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図２２】  本発明における図２２は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６２、電動式可変流量調整バルブ５９、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、可変流量調整バルブ５６、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図２３】  本発明における図２３は給水管路４７に圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、電動式可変流量調整バルブ５９、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、可変流量調整バルブ５６、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図２４】  本発明における図２４は給水管路４７に圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、電動式可変流量調整バルブ５９、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図２５】  本発明における図２５は給水管路４７に圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、電動開閉バルブ５５を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図２６】  本発明における図２６は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６２、圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図２７】  本発明における図１９は給水管路４７に圧力調整器６５、電動式可変流量調整バルブ５９を有する逃がし管路６２、電動開閉バルブ５５を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図２８】  本発明における図２８は給水管路４７に圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、可変流量調整バルブ５６、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、電動式可変流量調整バルブ５９、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図２９】  本発明における図２９は給水管路４７に圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、可変流量調整バルブ５６、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図３０】  本発明における図３０は給水管路４７に圧力調整器６５、電動式可変流量調整バルブ５９を有する逃がし管路６２、可変流量調整バルブ５６、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図３１】  本発明における図３１は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６２、圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、可変流量調整バルブ５６、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図３２】  本発明における図３１は流入管４５に可変流量調整バルブ５６が外部接続され給水管路４７に圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続に可変流量調整バルブ５６が外部接続された運転実施形態を示す。
【図３３】  本発明における図３３は給水管路４７に電動式可変流量調整バルブ５９を有する逃がし管路６２、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図３４】  本発明における図３４は給水管路４７に圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、可変流量調整バルブ５６、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図３５】  本発明における図３５は給水管路４７に圧力調整器６５、電動式可変流量調整バルブ５９を有する逃がし管路６２、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、可変流量調整バルブ５６、逃がし管路６２の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図３６】  本発明における図３６は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６６、圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、逆止弁６１を経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、逃がし管路６６の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図３７】  本発明における図３７は給水管路４７に可変流量調整バルブ５６を有する逃がし管路６６、圧力調整器６５、電動開閉バルブ５５を有する逃がし管路６２、電動開閉バルブ５５経由してタンク５０に入り排水管路５７に電動開閉バルブ５５、逃がし管路６６の接続部に合流圧力調整器７００を有する、装置本体と循環管路１１０との接続による運転実施形態を示す。
【図３８】  本発明における図３８は炭酸含有加熱水生成装置１００−１を３連結合し、管路的に並列に接続した３連式炭酸含有加熱水生成装置２００の構造の実施形態を示す。
【図３９】  本発明における図３９は３連式炭酸含有加熱水生成装置３００の構造の実施形態を示す。
【図４０】  本発明における図４０は３連式炭酸含有加熱水生成装置４００の構造の実施形態を示す。
【図４１】  本発明における図４１は気液同軸取り入れ機構７７のガス及び液体管路と脱着可能な構造の接続による実施形態を示す。
【図４２】  本発明における図４２は３連式炭酸含有加熱水生成装置５００の接続構造の実施形態を示す。
【図４３】  本発明における図４３は２連式炭酸含有加熱水生成装置６００の接続構造の実施形態を示し、炭酸ガスの気泡除去を含む実施例を示す。
【図４４】  本発明における図４４はタンク５０のユニット式にした装置６１０−１の断面詳細図を示す。
【図４５】  本発明における図４５はタンク５０のユニット式にした装置６２０の断面詳細図を示す。
【図４６】  本発明における図４６は噴射ノズル４７−１２の作用機構を示す断面図を示す。
【図４７】  本発明における図４７は噴射ノズル４７−１５の作用機構を示す断面図を示す。
【図４８】  本発明における図４８は合流圧力調整器７００の作用機構を示す断面図を示す。
【図４９】  本発明における図４９は一般的な加熱ボイラーを有する循環式浴槽の設置の管路図を示す。
【図５０】  本発明における図５０は一般的な加熱ボイラーを有する循環式浴槽の設置の管路図及び安全対策を有する施工概要図を示す。
【図５１】  本発明第一の実施形態である炭酸含有加熱水生成装置１００−２の、基本的な構造を示し、炭酸ガス供給管路のバルブの開閉でタンク内水位を調整する実施例を示す。
【図５２】  本発明における図５２はタンク５０のユニット式にした装置６１０−２の断面詳細図を示す。
【符号の説明】
【０１３２】炭酸含有加熱水生成装置１００−１、１００−２、
３連式炭酸含有加熱水生成装置２００、３００、５００、４００、６００
連通管４４，４９、５２、    高圧炭酸ガスボンベ３５
水位検知管３２、    炭酸ガス供給管路３１、    連通合流管３０、
タンク空間３３、    第１の減圧弁３６、    第２の減圧弁３７、
開閉バルブ３８、３０−１    光センサー３９、４０、４１、４２、４３、３９、
圧力計８５、    流入管４５、    三方バルブ４６、    供給管路４７、
バルブ４８、５３    給水連通管４９、    噴射ノズル５１、
排水管路５７、    ポンプ６０、１１１、    タンク５０、５０−４
排水連通管５４、    電動開閉バルブ５５、３８−２
可変流量調整バルブ５６、    電動式可変流量調整バルブ５９、
逃がし管路６２、６６、    逃がしバルブ６３、    三方バルブ６４、
圧力調整器６５、    気液同軸取り入れ機構７７、
浴槽１１２、    循環管路１１０、    装置本体１０１、
合流圧力調整器７００、    プレハブジョイント７０、７１、７２、
上部キャップ７３、    下部キャップ７４、    耐圧ガスホース７５、
エア抜きバルブ８６、    Ｕバンド８７、
タンクユニット８８、（６１０−１，６１０−２，６２０）、
Ｕ字金具９０、９０−１、    装置６１０、６２０、    噴射管４７−２、
噴射ノズル４７−３、４７−１５    接続管４７−７、    Ｔ型ケース４７−８、
ケースパイプ４７−９、    シールリング４７−１０、    水駒４７−１６、
Ｏリング４７−５、    送水通路４７−１１、    取り付け台８９、
センサー８２８、８２７−１、    飛散突起４７−１７、
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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