(57)【要約】【課題】  人工炭酸泉装置において、小型で効率の良い炭酸ガス溶解方法が切望されている。【解決手段】  給湯されるお湯に炭酸ガスを添加した後、湾曲しない流路と複数の９０度あるいは鋭角に曲がるコーナー部を有する炭酸ガス溶解ユニットを用いた方法を提案する。また、９０度あるいは鋭角に曲がる管路の角に断面積変化部を有する溶解ユニットを用いた方法も提案する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯器から供給された温水を混合ユニット内で炭酸ガスと混合して高濃度炭酸温水を生成する方法において、温水に炭酸ガスを添加した後の管路が９０度あるいは鋭角に折れ曲がる部分を少なくとも１ヶ所以上有することを特徴とする炭酸温水生成方法
【請求項２】
前記の折れ曲がる部分に断面積変化部を有することを特徴とする請求項１に記載の炭酸温水生成方法
【請求項３】
前記の折れ曲がる部分で旋回流を発生させることを特徴とする請求項１および２に記載の炭酸温水生成方法
【請求項４】
前記混合ユニットにおいて、温水に炭酸ガスを添加してからユニットの出口から吐水されるまでに少なくとも２秒以上の時間を有することを特徴とする請求項１から３に記載の炭酸温水生成方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、温水に炭酸ガスを溶け込ませて温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泉を生成する技術に関するものである。【０００２】  本発明は、炭酸ガスを温水に溶かし、その際に未溶解の炭酸ガスをほとんど排出せずに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泉を生成することができる技術に関するものである。【０００３】  また、複雑な機構を使わずに炭酸ガスが添加された温水を流す流路の形状により、効率良く炭酸ガスをお湯に溶解する技術に関するものである。
【背景技術】
【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、適度な温度の炭酸泉に肌が接すると、皮膚を通り抜けて血液中に炭酸ガスが入り込み血液中の炭酸ガス濃度が上昇する。【０００５】  これにより、身体は酸素欠乏状態と判断し、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く。その結果、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、炭酸泉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℃程度の温度での炭酸ガスの飽和溶存濃度は約１０００ｐｐｍである。【０００６】  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、高濃度の炭酸泉は治療効果があると認識され始めている。最近では、健康面だけではなく、頭皮や毛髪にも良いと言うことから、美容室での導入も加速している。これにより、女性が炭酸泉に触れる機会が増え、若年層の女性にも人気が出ている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  従来の方法は、例えば、特許３０４８５０１に中空糸膜を用いた炭酸ガスの溶解方法が提案されている、この歩法は、構造的にはシンプルであるが、中空糸膜の入口に湯垢が付着するため、複数のフィルターが必要で、更に、定期的に高価な中空糸膜を交換する必要があり、維持コストが掛かるという難点があった。
【０００８】  また、特許６１７６８８１では、混合処理対象である複数の異なる流体が流動することで混合処理される多数の混合処理流路を有する方法が提案されているが、この場合、構造が複雑でコストが掛かるという難点がある。
【０００９】  さらに、特許６０７４５７０では、溶解タンクを用いた方法が提案されているが、タンクの水位によって炭酸ガスの供給を制御するなど、やはり複雑な構造となっている。
【００１０】  したがって、これらよりも、もっとシンプルで交換部品もない構造で効率よく炭酸ガスを温水に溶解したいと言う要求が根強く残っている。そこで、断面積狭窄部を用いた方法や管路内壁に凹凸を持つ管路を用いた溶解方法が採用されているが、残念ながら、それらの方法では、未溶解ガスが大量に排出されたり、十分な濃度が確保できないのが実態である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明は、供給される温水に炭酸ガスを添加した後に、流路を９０度或いは鋭角に曲げることにより、流線の不連続部を作り、炭酸ガスと温水が効率よく接触する方法を提案している。
【００１２】  通常、液体と気体は質量が違うため、湾曲した管路では軽い気体が内側、思い液体が外側を流れる気液分離作用が発生する。この為、炭酸ガスと温水の混合が妨げられる。９０度或いは鋭角に曲がる管路の角の部分では、流線の不連続部ができ、気液分離作用が発生せず、さらに、その部分で温水と炭酸ガスが複雑に混ざり合い、混合効率が上がる。この９０度或いは鋭角のコーナーを複数持つことにより、温水と炭酸ガスを効率よく混合させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  図１および図２に本発明の代表的な実施例を示す。図の左側は正面から見た図で、右側は少し斜めから見た図である。図２の左側は本ユニットの分解図で右側は組付けた状態を示す図である。図２における１０３は温水の供給管路接続部で、１０４は炭酸ガスの供給間の接続部、１０５は炭酸温水の排出管路への接続部である。
【００１４】  図１を用いて、温水と炭酸ガスの混合工程を説明する。給湯器から送られたお湯は１からユニット１０１に入り、２の炭酸ガス添加部で炭酸ガスが添加されて３のコーナー部へ送られる。３のコーナー部は流路が９０度に折れ曲がっており、お湯と炭酸ガスが激しく接触する。コーナー部３を通り抜けた温水と炭酸ガスは、流路８を通って、コーナー部３と同様なコーナー部を１４か所通り抜けて出口５から排出される。
【００１５】  図１では、炭酸ガスが添加されたのちの流路のコーナー部は１５か所となっているが、その数はもっと少なくても良いし、逆に多くても良い。もちろんコーナー部が多いほど炭酸ガスの溶解率は上昇する。また、コーナー部を繋ぐ流路８は、できる限り直線状であることが望ましい。なぜなら、湾曲していると気液分離作用が起こり、炭酸ガスと温水の接触状態が悪化するからである。
【００１６】  ここで、６は温水と炭酸ガスの流れる方向を示している。また、溝４はパッキン用の溝で、穴７は図２のカバー１０２を固定するためのねじ穴である。
【００１７】  次に図３に本発明の別の例を示す。ユニット１０６の流路は、ユニット１０１の流路のコーナー部３に断面積変化部９を設けた物である。この断面積変化部Ａの詳細図を図４に示す。図４の矢印１０は温水の流れ方向を示す。断面積変化部に達した温水は、この断面積変化により旋回流などの複雑な流れを起こし、互いに衝突する。これにより、一緒に流れてきた炭酸ガスも同様に複雑な流れとなり、温水と炭酸ガスがより効率良く接触する。
【００１８】  ここで、図４では断面積変化形状が幅方向に拡大しているが、深さ方向に拡大していても良いし、幅方向と深さ方向の両方に拡大していても良い。また、図５と図６に別の断面積変化部の例を示す。
【００１９】  次に図７に本発明のもう一つの実施例を示す。この実施例は、温水供給管路接続部１０７と炭酸ガス供給管路接続部１０８を有するユニット１０９と炭酸温水排出管路接続部１１２を有するユニット１１１が中央に隔壁１１０を介して組み合わされる形の実施例である。
【００２０】  温水供給管路接続部から入った温水は、炭酸ガス供給管路接続部から供給された炭酸ガスと一緒に複数のコーナー部を有する流路１６を流れ、流路の末端１７に達すると、隔壁１１０の穴１８を通ってユニット１１１の流路端１９に達し、再び複数のコーナーを有する流路２０を通って探査のン水吐水管路接続部１１２から排出される。
【００２１】  この構造により、多くのコーナー部を有していても、ユニットの１０９および１１１の長さを短くすることができ、ユニットを小型化できる。図７ではコーナー部に断面積変化部は設けられていないが、各コーナー部に断面積変化部を有しても良い。図７で１２および１４はパッキン用の溝、１１、１３、１５はユニット１０９および１１１と隔壁１１０を固定するためのねじ穴である。
【００２２】  上記の実施例において、パッキン溝やパッキンおよびねじを使用せずに、接着により温水や炭酸ガスの漏れを防ぐ構造にしても良いし、温水供給管路接続部、炭酸温水排出管路接続部、炭酸ガス供給管路接続部は、配管ができる構造で有れば図のような形である必要もない。
【００２３】  また、今回の実施例では、コーナー部は９０度の曲りであるが鋭角なコーナー部であっても良いし、また、本実施例では、板状のブロックに流路を掘り込む形で設けているが、円筒の管路で構成され、その管路が９０度あるいは鋭角に折れ曲がっている構造であっても良い。
【００２４】  最後に、温水と炭酸ガスの接触状況を良くすることに加えて、接触時間も大きなファクターとなっている。したがって、未溶解ガスを可能な限り少なくするためには、接触時間をある程度長く取る必要がある。その接触時間は、実験的経験値から２秒以上取ることが望ましい。したがって、温水に炭酸ガスが添加されてからユニットの出口から排出されるまでの時間を２秒以上取ることが望ましい。
【００２５】  この接触時間を長くとると、図１や図３のユニットにおいては、長手方向の寸法がかなり大きくなるが、図７の構造であれば長さは半分で済むことが分かる。また、もう１つのファクターとして温水と炭酸ガスが接触している際の圧力も大切なファクターであり、ユニット出口で流路断面積を絞って、ユニット内の圧力を適度にあげると更に良い。
【発明の効果】
【００２６】  本発明により、複雑な構造を用いずに効率良く温水に炭酸ガスを溶解することができる。人間の腸と同様に小さなスペースに複数のコーナー部を有し、さらに炭酸ガスと温水の接触時間を十分取れる構造となり、成形品にて構成すれば小型で安価な高濃度炭酸混合ユニットになり、炭酸シャワーはもちろん、循環式の炭酸泉ユニットの炭酸溶解部としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】：本発明の代表的な実施例を示す
【図２】：本発明の代表的な実施例の組立状態を示す
【図３】：本発明の別の実施例を示す
【図４】：本発明の別の実施例のコーナー詳細図を示す
【図５】：コーナー部の別の形状の実施例を示す
【図６】：コーナー部のもう一つの形状の実施例を示す
【図７】：本発明のさらに別の実施例を示す
【符号の説明】
【００２８】１  温水入口、２  炭酸ガス添加部、３  コーナー部、４  パッキン用の溝、５  出口、６  流れ方向、７  穴、８  流路  ９  コーナー部、１０  矢印、１１  ねじ穴、１２  白金用の溝  １３  ねじ穴、１４  パッキン用の溝、１５  ねじ穴、１６  流路  １７  流路の末端、１８  穴、１９  流路端、２０  流路
１０１  ユニット、１０２  ユニット、１０３  温水の供給管路接続部
１０４  炭酸ガスの供給管路接続部
１０５  炭酸温水の排出管路への接続部
１０６  ユニット、１０７  温水の供給管路接続部
１０８  炭酸ガスの供給管路接続部
１０９  ユニット、１１０  隔壁、１１１  ユニット
１１２  炭酸温水排出管路接続部
【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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