(57)【要約】      （修正有）【課題】高濃度天然炭酸鉱泉の大深度源泉井戸からの動力揚泉で、タンクなどに一時的な貯留をする場合、大気圧で一時貯留するタンクに対して遊離炭酸ガス抜けと空気との接触とを共に最小限化するタンクを提供する。【解決手段】物理的な撹拌と急激な減圧を低減することで、可能な限り遊離炭酸ガスの気化と源泉の酸化を防止することを実現するため、源泉井戸ポンプからの水圧を、管径を徐々に大きくすることで流速を数分の一以下に低減し、タンクの下部から壁面に沿うように注ぎ込むことで、タンク内にゆっくりとした渦を形成させている。また、タンクの形状を縦長にすることで、底部に０．０１〜０．０２ＭＰａ程度の水圧がかかり、気化を抑制する。相対的に水面が狭いため空気との接触面も狭く、揚泉時に気化した炭酸ガスが水面近くに貯留することで、源泉が酸素と接触して酸化されるのを防ぐことができる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
容量に対して、相対的に水面の面積を小さくし、底部に水圧がかかるような縦長で円筒状のタンク。
【請求項２】
源泉井戸から水中ポンプによって汲み出された５気圧程度の高濃度炭酸泉を、大気圧下で一時的にタンクに貯留する時、タンクへの流入時の流速を減速するため、給水管として管径を円錐状に徐々に膨らませた管をタンク底部近くのタンク外周の接線方向から接続するタンク。
【請求項３】
タンク内の源泉の渦巻き方向に沿ってタンク外周の接線方向に取水管を有するタンク。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  高濃度天然炭酸泉は、溶存している遊離炭酸ガスが皮膚や粘膜から容易に吸収され、著明な生理作用、即ち血管内皮細胞が産生する一酸化窒素（体内ニトロ）による強力な血管拡張作用および血液ヘモグロビンのボーア効果による内呼吸（臓器や組織内での酸素と炭酸ガスの交換）の著しい亢進を示す。その際湯温に依存して、温熱作用との相加相乗作用も加わり、浸漬局所のみならず血流亢進効果は全身に及ぶ。そのため欧州では、高濃度天然炭酸泉は古くから保険医療に取り入れられ、特にドイツでは温泉保養地のうち約３割が炭酸泉であり、特に高血圧と心筋梗塞の療養に使われているため「心臓の湯」とも呼ばれている。【０００２】  しかしながら、温泉王国と呼ばれる日本では、温泉法の定める２５０ｐｐｍ以上の炭酸泉の総源泉数に占める割合は僅か０．６％であり、更にそのうち、療養泉として１０００ｐｐｍ以上の基準を満たす高濃度天然炭酸泉は一部である。しかも、その９割は、泉温がそのまま浴用には適さない３０℃以下である。【０００３】  近年、石油探査技術から転用した大深度温泉掘削技術の進歩により、深度１０００ｍを超える源泉井戸が一般化している。これらの源泉井戸では、源泉が自噴することは少なく、多くの場合、深井戸用水中モーターポンプによる動力揚泉が採用されている。汲み上げられた源泉は、源泉かけ流し以外では、一時貯留タンク（貯湯タンク、バッファタンク、クッションタンク）にある程度の量で蓄えられて、変動する需要に備えるのが一般的である。【０００４】  大深度温泉の中には、ごく少数ながら、高濃度炭酸泉を湧出する源泉井戸がある。高濃度炭酸泉の場合、モーターの羽根車による物理的撹拌で一部気化し、水中ポンプにガスが噛んで揚泉できないこと（ガスロック）があるためポンプの出力を上げ、汲み上げる源泉に一部気化した炭酸ガスを含んだまま、地上部では５気圧程度の比較的高い水圧を保った状態で揚泉している。【０００５】  高濃度炭酸泉の基本的な性質として、物理的な撹拌や、急激な減圧や加温によって溶存する遊離炭酸ガスの気化が容易に促進されるため、取り扱いが最も難しい泉質の一つである。すなわち、源泉井戸から浴槽に到るまでの不適切な貯留・配管・加温の影響を一番受け、極端に減少する温泉成分である。【０００６】  また、一般に地下から湧出する源泉は、含有するミネラルやイオンの種類と濃度にも依存するが、おしなべて還元状態にある。すなわち、地上に湧出して空気中の酸素と触れると酸化され、沈殿を起こしたり、発色したりして温泉水の老化を起こす。高濃度天然炭酸泉の場合も例外ではなく、弱酸性の炭酸イオンのため、その多くは地中で種々のミネラルやイオンを豊富に溶かし込んでいる。それゆえ、浴槽までの移動の過程で、できる限り空気と接触しないことが好ましい。
【背景技術】
【０００７】  高濃度天然炭酸鉱泉の大深度源泉井戸からの動力揚泉で、タンクなどに一時的な貯留をする場合、例えば野母崎・陽の岬温泉では、約５気圧の圧力を維持したまま容量約２００ｌの高圧タンクに源泉を導き、気液分離の後、塩素注入、脱鉄脱マンガン処理、加温などの源泉処理を行っている。圧力タンクに１トン程度の源泉を一時貯留する場合、安全性のため、配管とタンクに大がかりの装置を必要とする。【０００８】  大気圧で一時貯留する場合は、多くの温泉施設では一時貯留するタンクに対して遊離炭酸ガス抜けと空気との接触とを共に最小限化する配慮と具体的な対策は取られていない。
【先行技術文献】
【０００９】
【特許文献１】  特願２００９−２１４５００号  温熱水等地下水のガス分離装置及びガス分離・貯湯システム
【００１０】  似たように源泉からガス成分を分離して一時貯留することを目的とする上記の特許文献では、「温熱水等の地下水に溶存する可燃性ガスを温熱水等の採取時に分離する装置及びガス分離・貯湯システムに関するものである。」と課題に明記しているように、既に気化しているガスはもとより、メタンなどの可燃性の溶存ガスを積極的に気化させ、除去するもので、本考案の目的と似て非なるものである。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】  本考案の目的は、水中モーターポンプを使用して高濃度炭酸泉の揚泉をする際、地上では、一部気化した炭酸ガスを含み、５気圧程度の圧力を持った源泉を一時貯留するタンクにおいて、撹拌と減圧による溶存炭酸ガスの気化を最小限化すると共に、既に気化した炭酸ガスを除去することである。なぜなら、既に気化したガスは、浴槽までの配管内で撹拌の原因となり、浴室での炭酸ガス中毒を防止するためである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本考案では、源泉井戸からの５気圧程度の圧力を持った源泉を大気圧下で一時貯留する時、遊離炭酸ガスの濃度低下と空気との接触による酸化を最小限化するため、貯留タンクの形状として、少なくとも直径の２倍以上の高さの縦長の円筒形とする（図１）。【００１３】  次に、給水管（図１−Ｂ）との接続部は管径を徐々に膨らませたレジューサーをタンクの外周に沿うような接線上にタンクの下部で溶接する（図２−Ｂ）。例えば、管径を２倍にすれば、源泉の流速は１／４に減速される。減速されてタンク内に導かれた源泉はタンク壁に沿うように、緩やかな渦を形成することになる（図２）。縦長のタンクの下部では、水圧が０．０１〜０．０２ＭＰａ程度かかり、気化の抑制に働く。【００１４】  出口である取水管（図１−Ｃと図２−Ｃ）は、給水管との適切な角度を選び、管径を徐々に縮小させたレジューサーをタンクの外周に沿うように配置し、タンク内の渦の遠心方向の接線になるように溶接する（図２）。【００１５】  揚泉過程で生じた一部の炭酸ガスの気泡はタンク内で分離され、逆Ｕ字型をした排気管（図１−Ｉ）もしくはオーバーフロー配水管（図１−Ｋ）から排気される。排気管の先端には、炭酸ガスに誘引されてくる昆虫等の侵入を阻止するため、細かな網を取り付ける（図１−Ｊ）。炭酸ガスは空気より密度が１．５倍重いため、タンクの水面から溜まり、それが蓋となって大気中の酸素との接触を遮断する効果を持つ。【００１６】  給水管の途中には、水位計（図１−Ｇ）に連動する電磁弁を設置し、源泉のタンクへの流入量を制御する。
【実施例】
【００１７】  本考案に基づいて製作したタンクの使用により、アマンディ佐賀大和温泉では本考案タンク内に貯留した源泉の遊離炭酸ガス濃度をＭＲＣＯ２ガス検知管法で測定したところ、１６５０ｐｐｍを安定的に実現した。この例のように、揚泉以降の第一ステップである貯湯過程で、遊離炭酸ガス濃度の低下と酸化を最小限化することで、湯船でも高濃度炭酸泉としての効能を有する温泉として産業利用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】  高濃度炭酸泉専用一時貯留タンクの縦断面図。
【図２】  高濃度炭酸泉専用一時貯留タンクの横断面図。
【符号の説明】
【００１９】Ａ  縦長の円筒型のタンク
Ｂ  管径を徐々に膨らませた給水管
Ｃ  水流の遠心方向に取り付けた取水管
Ｄ  配水管と止水栓
Ｅ  電磁弁
Ｆ  フランジ
Ｇ  水位計
Ｈ  点検口
Ｉ  排気管
Ｊ  虫除け網
Ｋ  オーバーフロー排水管
【図１】
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【図２】
0003181144.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月24日(2012.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
容量に対して、相対的に水面の面積を小さくし、底部に水圧がかかるような縦長で円筒状のタンク。
【請求項２】
源泉井戸から水中ポンプによって汲み出された５気圧程度の高濃度炭酸泉を、大気圧下で一時的にタンクに貯留する時、タンクへの流入時の流速を減速するため、給水管として管径を円錐状に徐々に膨らませた管をタンク底部近くのタンク外周の接線方向から接続することを特徴とする請求項１記載のタンク。
【請求項３】
タンク外周の接線方向からタンク内に源泉を導入する際、その流入水の運動エネルギーによってタンク内には大きな渦流（回転流）が生ずる。その回転流の回転方向で、かつタンク外周の接線方向に取水管を有することを特徴とする請求項１記載のタンク。