(57)【要約】      （修正有）【課題】炭酸泉を人工的に生成する、炭酸濃度制御装置を提供する。【解決手段】連通管６Ｃで繋がった２つの圧力容器１、２０を有する炭酸生成装置で１方の圧力容器の上部空間に炭酸ガスを有し、下部に炭酸温水が貯留する方式の炭酸泉生成装置に於いて、１方の圧力容器内の温水面に上部から温水を噴射して液面に衝突攪拌を起させて炭酸ガスを吸収させ該圧力容器内に温水が充満してくると連通管で繋がった他方の圧力容器内の水位も連動して上昇し、その中に在るフロート６も水位の上昇にしたがって上昇し、このフロートの浮力を利用して炭酸ガス供給制御弁を動かし炭酸ガスの供給と開始を行うようにする炭酸ガス制御装置。【選択図】図１
2013158635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸ガスを水又は温水に溶解させる圧力容器を有する炭酸水生成工程において該圧力容器内に水又は温水と炭酸ガスを供給する工程を有し、該圧力容器内の下部に炭酸ガスが溶解した水又は温水を貯留させながらこの圧力容器に連通する別の容器内に浮き子を配置し水面の変動による浮力を利用して前記圧力容器内に供給する炭酸ガスの供給と停止を制御する工程を有する炭酸ガス制御方法。
【請求項２】
炭酸ガスを水又は温水に溶解させる圧力容器を有する炭酸水生成工程において水又は温水と炭酸ガスを該圧力容器内に噴射する工程を有し、該圧力容器内の下部に炭酸ガスが溶解した水又は温水を一定範囲の水位に維持しながら貯留させるために前記圧力容器と連通する管路を備えた別の容器内に浮き子を設けて該浮き子の浮力により炭酸ガス管路を切り替えるスプール式弁機構により前記圧力容器に炭酸ガスの供給と停止を行う工程を有する連続的炭酸水生成方法。
【請求項３】
水又は温水と炭酸ガスを混合した後で前記圧力容器内に噴射することを特徴とする請求項２記載の連続的炭酸水生成方法。
【請求項４】
前記圧力容器の底部に水に浮く球体で作動する逆止弁を有し、前記圧力容器内の水位が低下して炭酸ガスが漏れ出す前に球体がシール部材例えばＯリングと接触して炭酸ガスの排出を防止する工程を有することを特徴とする請求項１から３に記載の連続的炭酸水生成方法。
【請求項５】
炭酸水又は炭酸温水を生成する機構を持つ圧力容器内に上部より炭酸ガスと水又は温水を圧力容器内の圧力より高い圧力で噴射する炭酸水生成装置において、前記圧力容器の底部より連通する管路に接続する容器内にフロートを設け、該フロートの浮力によりバネで下方に押し下げられているスプール式弁体を上に持ち上げることでこれと接するシール部材を介してスプール弁体が炭酸ガス供給管路の開閉を行い、該管路を通して前記圧力容器内に炭酸ガスボンベから供給される炭酸ガスの流れを開始又は停止する炭酸ガスの供給と停止を制御する炭酸ガス制御装置。
【請求項６】
炭酸水又は炭酸温水を生成する機構を持つ圧力容器内に上部より炭酸ガスと水又は温水を圧力容器内の圧力より高い圧力で噴射する炭酸水生成装置において、前記圧力容器の底部より連通する管路に接続する容器内にフロートを設け、該フロートの浮力によりバネで下方に押し下げられているスプール式弁体を上に持ち上げることでこのフロートに接するシール部材を介してスプール式体が炭酸ガス供給管路の開閉を行うことで該管路を通して炭酸ガスボンベから供給される炭酸ガスの流れを開始又は停止することにより前記圧力容器内の水位が一定範囲で維持されながら連続して炭酸水を生成する機構を有することを特徴とする炭酸水生成装置。
【請求項７】
炭酸水を生成する圧力容器内に水又は温水を供給する管路に炭酸ガスを注入して混合状態で圧力容器内に激しく噴射するようにしたことを特徴とする請求項６記載の炭酸水生成装置。
【請求項８】
前記圧力容器の下部に水より軽い材質の球体により圧力容器内の水がなくなる前に前記球体が下部に配置したシール部材と接触して液密に管路を塞ぐ弁を有することを特徴とする請求項５および６記載の炭酸水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、人工炭酸温泉装置の炭酸温水生成時に、生成される炭酸濃度を制御する場合に電気的制御機構を用いないで一定の濃度に制御する生成方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  圧力容器内に炭酸ガスと温水を供給し、圧力容器内に温水を一定量貯留するようにし、圧力容器上部に炭酸ガス空間が構成されるようにして、この空間上部から温水を噴射し、温水表面に激しく衝突させて炭酸ガスと温水を攪拌混合させながら炭酸ガスを温水に吸収させる炭酸温水の生成方法とこれに基づく装置は現在広く知られている。【０００３】  このような装置類は圧力容器内に炭酸ガス空間と水位が一定範囲の高さで維持されないと炭酸濃度を高濃度にする攪拌混合作用が不足して炭酸ガス濃度が１０００ｐｐｍを超える事ができなくなる。利用者の身体に炭酸ガスの泡が析出する程度の炭酸の濃度は１１００ｐｐｍから１２００ｐｐｍ必要となるが、飽和濃度が１０００ｐｐｍ程度なため攪拌の状態が少しでも悪くなると身体に泡が付く濃度まで上がらなくなる。【０００４】  身体に泡が付く高い濃度の炭酸温水を生成するための制御に、圧力容器内の水位検出のセンサー機構や温水の供給と停止を制御する電磁弁と炭酸ガスの供給を制御する電磁弁が必要になる。しかしこの全体を管理する電気制御を必要とするなど、コスト高と故障の率が高くなるという欠点を持っていた。【０００５】  また、炭酸温水を生成する別の方法として、中空糸の外側や内側から炭酸ガスを供給し反対側から温水を接触させて温水の中に炭酸ガスを吸収させる炭酸温水生成機械が市販されているが、このタイプにおいては炭酸ガスの供給と停止を制御する電磁弁や温水の供給と停止に連動して炭酸ガスの供給と停止を制御する必要があり、電気制御部分を持たない訳にはいかないものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  炭酸温水が体の毛細血管の拡張と収縮を繰り返す作用が知られるようになってきた。この作用により血管の弾力性が育成されて高血圧や糖尿病などの改善に役立つ事が医学論文などから知られるようになってきた。しかし、機械は電気制御に水位制御や圧力検知機構などを必要とするため装置が高額となっていた。このことが市場に普及することを妨げる要因になっているという問題を抱えている。
【０００７】  また、中空糸を利用して炭酸温水を生成する方法の機械においては市販の浴用剤、例えばバスクリンのようなものを浴槽に入れて温泉気分を味わいたくても、この構造は浴槽の温水を循環させる場合に中空糸が目詰まりするため浴用剤を使用する場合には適さなかった。炭酸浴を家族で使用する場合はどうしても入浴時間がバラバラになり炭酸濃度が下がってしまい、高濃度の炭酸浴を誰もが楽しむ事ができなかった。
【０００８】  また、別の炭酸水生成方法としては圧力タンク内に炭酸ガスと温水を供給してこの両者を激しく圧力容器内で混合させて温水に炭酸ガスを吸収させる形式のものであるが、この場合の機械においても圧力容器内に温水と炭酸ガスを攪拌する駆動源や圧力容器内への炭酸ガス供給制御など電気的な制御をしなければならないためにコストが掛かり、一般家庭に普及できるような低価格の機械を製作することができなかった。
【０００９】  これら現時点で市販されているどの方式の機械においても温水の供給と炭酸ガスの供給と停止を制御する電気制御が必要となり、このためにコストが掛かり過ぎて低価格の商品が生まれなかった。他にも、水に炭酸ガスを混ぜた状態で単に乱流を発生させる液の混合器具などを使用して溶け込ませる方式の場合は、電気を使用しない炭酸水生成装置を作ることができるが、この方式は炭酸ガスを大量に供給して混ぜないと１１００ｐｐｍ以上の炭酸濃度にはならない。結果として溶け込まなかった大量の炭酸ガスが浴室内に充満することになり、商品としては危険なものとなる。安全で低コストの炭酸水生成装置の開発は大変難しいものである。例えばフロートのわずかな浮力で確実に炭酸ガスの供給と停止を行うバルブを開発するにしても、ノウハウを必要とする難しい技術である。このために炭酸温水のようにレジオネラ菌の生育がなく、浴槽の汚れが付きにくく、しかも医学的に多くの健康増進効果が期待できる炭酸温水装置が一般家庭にまで普及できない課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  問題を解決するために、炭酸水生成装置の供給口から水道に直結する温水機などから供給された温水が炭酸水生成装置を通過する過程で高濃度の炭酸温水が生成できるワンパス式炭酸水生成装置、又は浴槽の温水を機械に通して循環させながら炭酸濃度を高めていく循環式炭酸水生成装置に於いて、炭酸水生成槽として圧力容器を有し該圧力容器内の水位制御を電気的に検知し炭酸ガスの供給を電磁弁で制御する従来の方式ではなく炭酸ガスの供給制御を機械的に行うことを可能にした制御機構を提案するものである。
【００１１】  製造原価の低減と電気的な故障をなくすために機械的に制御して炭酸ガスを供給する機構として、圧力容器内の水位をフロートにより検知し前後にスライドするスプール弁機構により圧力容器内へ供給する炭酸ガスの量を圧力容器内の水位に連動して制御する炭酸ガス制御機構を提案する本発明は、圧力容器内に上部に炭酸ガス空間を維持して炭酸ガスが溶解した炭酸水又は炭酸温水が絶えず一定の量を貯留しながら高濃度の炭酸温水を生成する方式であり、炭酸ガスの飽和濃度以上となる濃度は炭酸ガスの供給圧力で決める事ができる。
【００１２】  しかも溶解された炭酸温水のみが圧力容器の外に吐水する生成方式のため浴槽内には絶えず一定濃度の炭酸温水が供給されるので、溶けていない大量の炭酸ガスが炭酸温水と混合して浴室に供給されないため浴室内の炭酸ガス濃度が異常に高くなることがなく、極めて安全な、しかも炭酸ガス消費量が少ないのでランニングコストを最低に抑えられる生成方式である。
【００１３】  圧力容器を有し、該圧力容器の上部より炭酸ガスと温水が混合した状態の温水を水道圧力により圧力容器内に噴射させて炭酸温水を生成する場合。これは温水に限らず冷水でもかまわないが、前記温水を圧力容器内に炭酸ガスと温水が混合した状態で噴射されると激しい爆気的噴射状態が生まれ、炭酸ガスが効率良く撹拌されながら圧力容器内に溜まるため炭酸ガスの吸収効率が向上する。ただしここに記載した炭酸ガスの供給方法が本発明における炭酸ガス供給と停止の作動に影響を与えるものではない。本発明の炭酸ガス制御機構は炭酸ガスを温水や水とは別の供給口から圧力容器内に供給する場合も発明した機能が損なわれるものではない。
【００１４】  又、ワンパス式炭酸水生成装置とは異なる方式の、単に温水を、ポンプなどを介して浴槽から吸い上げて圧力容器内の炭酸ガス空間に噴射させて温水に吸収されるようにする循環式の炭酸水生成装置に於いても同じように噴射流が衝突する圧力容器内の水面との間に炭酸ガス空間が必要になる。この空間が無い場合は撹拌と衝突による乱流現象が発生しないため、炭酸ガスの吸収効率が著しく低下する。
【００１５】  ポンプによる加圧機構を介して単に温水を炭酸ガス空間に噴射させるか、又は水道の水圧を利用して一度の機械通過で高濃度炭酸水を生成する方式のいずれの機構に於いても、圧力容器内に炭酸ガス空間が必要になるため、本発明のように圧力容器を炭酸ガス吸収槽として有するものにおいては圧力容器内の水位と連動した炭酸ガス供給制御機構が必要である。
【００１６】  また、本発明の炭酸水生成装置は圧力容器の下部又は排水管路には所定の水位が維持されるように圧力容器から排出される高濃度炭酸温水の量が供給量より少なくなるように調整できる調整機構を有している。この調整機構は圧力容器の下部排水口近傍にオリヒスのようなもので絞り機構を配置するか手動バルブ又は電動バルブのようなもので行っても良い。
【００１７】  圧力容器内の水位が上昇して炭酸ガス空間がなくなり温水で満ちてしまうと、炭酸ガスが効率よく撹拌しながら吸収され泡立つ空間がなくなり吸収効率が著しく低下してしまう。そのため、一度の機械内通過のワンパス方式では所定の炭酸濃度を得ることができなくなる。このため炭酸ガス空間が必要になり、圧力容器内の水位を管理しなければならない。これを電気制御に頼らず機械的な方法で制御することで、低価格で安全な家庭用炭酸泉装置を可能にすることが本発明の目的である。
【００１８】  本発明の１つは、ワンパス式の炭酸水生成装置に於けるものである。圧力容器内に温水を供給して該圧力容器内の空気を上部排水口より排出し、所定の水位になった時点で炭酸ガスを供給して圧力容器内に温水と炭酸ガスが混合したものを激しく噴射し、圧力容器内の温水面に衝突攪拌を起こさせて温水に炭酸ガスを吸収させ炭酸温水を生成する形態において、圧力容器内に温水が充満してくると該圧力容器と連通管で繋がった別の容器内にある水位も連動して上昇し、その中に在るフロートも水位の上昇にしたがって上昇する。このフロートの浮力を利用して炭酸ガス供給制御弁を動かし炭酸ガスの供給を開始できるようにしている。
【００１９】  また、このフロートである浮き子が前記圧力容器内に炭酸ガスを供給し炭酸ガス圧により圧力容器内の水位の低下が起こると、この水位と連動する管路を有する別の容器内のフロートも連動して下がり、炭酸ガス供給制御弁が内部のバネ力によりスプール弁を停止させる位置までフロートに追従して下に下がり炭酸ガスの供給を停止させる位置にくるようになっているので炭酸ガスの供給が停止される。
【００２０】  炭酸ガスを吸収させる圧力容器の外にこの容器内の水位が連動するように連通管で連結した別の容器内に浮き子であるフロートを設けて、この浮力を利用して炭酸ガスの供給と停止を前記圧力容器内の水位に連動させて制御する事により、電気的な装備を必要としない安全な方式の高濃度炭酸水生成装置を低価格で市場に供給することができるようにすることで現在の炭酸温水装置が持つ課題を解決できる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  以下に図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明の代表的な構造を示す図である。水道水や井水や海水などの原水、又はこれを温水器などで加温して噴射管路４４に供給し反応空間３に激しく噴射されるようになっている。圧力容器１の下部の貯留温水が何らかの原因で圧力容器１から炭酸ガスが全て排出されるような場合に備えて安全のために浮き子式逆止弁６が配置されている。
【００２２】  この浮き子式逆止弁６には水に浮くポリプロピレンの樹脂球４が外部と連通する開口部５を有するものの中に収納されていて、通常は温水による浮力で圧力容器１内の温水に浮いていて浮き子式逆止弁６により炭酸排出口６Ｂと圧力容器１内とが遮断される事がないが、圧力容器１内の温水がなくなると、連通穴５と下流に配置された炭酸水排出口６Ｂより炭酸ガスの排出が起こらないよう管路を遮断するようになっている。この時、温水の面が低下して樹脂球４がＯリング６Ａに接触して圧力容器内の炭酸ガスが外部に漏れ出すことを防止するようになっている。
【００２３】  圧力容器１と別の容器である水位制御部２０とが連結管路６Ｃにより連通しているため、圧力容器１の水位と水位制御部２０の水位は連動しており同水位になるように構成されている。水位制御部２０の上部には炭酸ガスの供給と停止を制御するためスプール式の弁機構が配置されている。この機構はフローの浮力とこれと反対に働くバネ力により上下に動いて弁機構として作用するようになっている。シャフトの外側にＹパッキンを炭酸ガス供給管路２５（図３記載）の上下に配置してガスの流れを遮断できるようになっている。但しシールの方法はＹパッキンで行うことを限定するものではなく柔らかい材質、例えばシリコンのＯリングでも良い事は当然のことである。
【００２４】  このシャフト１６には細径部２８（図３記載）が設けられていて、この部分が上部Ｙパッキン２３（図３記載）のシール部位２７（図３記載）を超えると炭酸ガス供給管路２５が炭酸ガス排出管路２６に連通するようになっているため、水位制御部２０内のフロート６１の上下で圧力容器１内の水位に連動した炭酸ガスの供給と停止を行うことができる。
【００２５】  図２は図１の破線で囲まれたＡ部分の詳細図である。又、図３は図２の一点鎖線で囲まれたＢ部分の更なる詳細図であり、Ｙパッキン２３と２４とシャフト１６のシール部位２７との位置関係を解かり易くするための図である。
図２について説明する。水位制御部２０で制御された炭酸ガスは圧力容器１の噴射管路４４に供給される前に給湯器と圧力容器１との間に設けたＣＯ２注入部３０に入り温水と合流して圧力容器１内に噴射される。水に気体が混ざったものを勢い良く炭酸ガス空間に噴射すると破裂的な勢いが生まれて液面に激しく衝突する。
【００２６】  まず、高圧の炭酸ガスが水位制御部２０の矢印Ｃの方向から炭酸ガス供給管路２１に供給されて炭酸ガス供給管路２５を通ってシャフト１６の細径部２８と外周にできた空間に供給される。次にシャフト１６がフロート６１の上昇によりバネ１２に逆らい押し上げられ、シャフト１６のＹパッキン２３のシール部位２７がＹパッキン２３の先端接触部の位置を越えて上昇すると炭酸ガス供給空間がシャフト受け１５に設けられた連通空間２９−Ａと２９Ｂまで広がり炭酸ガス排出管路２６に連通するようになっている。Ｙパッキン２４の下には受け板１４がありＹパッキン２４が抜けないようになっており、Ｙパッキン２３はシャフト受け１５によって抜けないように押さえられている。
【００２７】  図２に示してある噴射管路１７は、水位制御部２０のフロート６１の上部空間１１と空気が圧力容器１の空間にある空気と合流して排出されるため連通して合流後に圧力容器１の下部に接続する炭酸吐水管路に合流するようになっている空気抜き管路である。またこの管路は圧力容器１の反応空間３と同圧になるように絶えず連通しているものであり、図２に記載された噴射管路１７の下部に上部空間１１と破線で連通していることが開示されている。フロート６１の外周には水位制御部内面にフロート６１が表面張力により密着して動きが悪くならないように９０度間隔で上下２段に合計８個の突起部８が配置されている。
【００２８】  図３に示しているものは図２の一点鎖線で囲まれた矢印Ｂの断面図を更に拡大した図であり、シャフト１６の細径部２８とＹパッキン２３とシール部位２７の接触位置の状態が理解できるようにした断面図を拡大したものである。ナット５４はシャフト１６が緩まないようにダブルナットにしてシャフト１６に固着している状態を示している。連通空間２９−Ａと２９Ｂから漏れる炭酸ガスはＯリング２７で外部に漏れないようになっている。
【００２９】  図４について説明する。図４は図１の構造の装置が実際に使用される場合における装置内管路全体の接続模式図である。炭酸水生成装置には水が一度機械を通過するときに所定の炭酸濃度を生成するワンパス方式と浴槽の温水をポンプで吸入して機械を通し循環させながら炭酸水を生成する循環方式など２つの方式が炭酸水を生成する機械として市販されている。図４はワンパス方式の炭酸水生成装置の運転に必要な接続管路や動きと本発明の関係を説明するための模式図でありワンパス式炭酸水生成装置の実施形態を示す。
【００３０】  給湯器から供給される４０℃程度に調整された温水を、手動バルブ４３を介して炭酸ガス注入部３０において炭酸ガスを注入して噴射管路４４から圧力容器１の上部から噴射しながら供給する構造になっているが、機械の初期には圧力容器１には温水が無いため水位制御部２０内のフロートは下に下がった状態にある。このためガス制御部６０の中にあるシャフト１６はバネ１２によりナット５４が一番下に下がった状態にあり、シール部位２７がＹパッキン２３の接触部位より下に来て炭酸ガスの流れを塞ぐ位置にあるので、炭酸ガス供給管路２５と炭酸ガス排出管路２６に連通する管路が遮断されるため炭酸ガスの供給が停止されている。
【００３１】  この時、手動バルブ５０を閉めた状態で手動バルブ３３を開けておく事により、圧力容器１の中に温水が溜まって行き、同時に連通管６−Ｃで連通している水位制御部２０内の水位も上昇して水位制御部２０内にある空気も圧力容器１内の空気と共に押し出されて空気排気管１７を通り、合流部４０で圧力容器１からの排気管４７から出る排気と合流して手動バルブ３３を通って排気口３３−Ｅに出てくる。この時、排気口３３−Ｅから水が出てくるようになったら手動バルブ３３を閉じると、スピードコントローラ５５で排気が抑制された状態の管路４７−Ｃから運転中は絶えず吐水口から炭酸水と共に排気が行われる。
【００３２】  この時、排気の流量はスピードコントローラ５５により排気管路４７−Ｅから排気され過ぎないように制御されている。絶えず圧力容器１の上部に水の中に溶けていた空気が溜まってくるので、この空気と噴射攪拌によりできる水蒸気を排気しないと溶解効率が著しく低下する。このため運転中絶えず少量排気することが望まれる。炭酸水排出管路にある手動バルブ５０は図４記載の位置とは別の位置、絞り部４８と合流部３４との間にあっても良く、排気口３３−Ｅから水が出てくるようになったら手動バルブ３３を閉じ、手動バルブ５０を開いて炭酸温水を連続的に生成することができる。
【００３３】  圧力容器１内に温水が充満して、排気口３３−Ｅから温水が出るようになった時点で手動バルブ３３を閉め、手動バルブ５０を開けると圧力容器１の底から浮き子式逆止弁６を通って供給水量より少ない量の排水となるように管路抵抗を与えて流量を抑える絞り部４８で排水流量を整えられ、圧力容器１の上部空間からの排気も排気管路４７−Ｃの合流部３４を通ってシャワーの出口やお風呂の浴槽に高濃度に生成された炭酸温水と共に供給される。
【００３４】  圧力容器１内の温水が排出されていくと水位が下がるため、これと連通管６−Ｃを介して同圧になるようにしてある水位制御部２０内の水位も下がり、フロート６１が下がりシャフト１６がバネ１２により下方に押し下げられ、シャフト１６の細径部２８の部位がＹパッキン２３とシャフト１６との初期接触位置を越えて下方に移動し、シール部位２７がシャフト１６と完全に接触した状態になるため炭酸ガス供給管路２５と炭酸ガス排出管路２６の連通が遮断されて炭酸ガスの供給を停止する。
【００３５】  シャワーや浴槽に炭酸温水を供給し続けている状態に於いては、手動バルブ４３を開いたままにしておくため炭酸ガスの供給が停止しても圧力容器１の中には上部に炭酸ガスの空間が残る状態において圧力容器１内で激しく温水が供給されるため液面に激しく衝突攪拌作用が起こり、炭酸ガスが温水に吸収されて行き液面は徐々に上昇して来る。これと連動している水位制御部２０の水位も連動して徐々に上昇する。
【００３６】  水位制御部２０内の水位が上昇するに従いフロート６１を浮き上がらせてシャフト１６がバネ１２に逆らって上方に押し上げられる。この動きは前記炭酸ガスを遮断した［００２５］に記載した動きとは反対の動きとなり、炭酸ガスの管路を開いて炭酸ガス供給管路２５と炭酸ガス排出管路２６の管路を連通させるようにするため炭酸ガスが供給される。この動きが絶え間なく、繰り返されて圧力容器１内の水位は一定の範囲で上下しながら連続的に炭酸水が生成されるようになっている。
【００３７】  図５について説明する。図５は浴槽の温水をポンプで吸入して機械を通し循環させながら炭酸水を生成する循環式の炭酸水生成装置に、本発明の圧力容器内で水の炭酸ガス溶解濃度をフロートにより制御する装置を組み込んだ場合の管路全体の接続模式図であり、連続的に炭酸濃度を高めて行く炭酸水生成装置の実施形態を示す。
【００３８】  浴槽３８に４０℃程度の温水を所定の量供給し、浴槽のできるだけ下部の位置より毛髪除去器３９を介してポンプ４２により吸引してＣＯ２注入部３０に送水し、この部分で水位制御部２０から供給される炭酸ガスを混合して噴射管路４４から圧力容器１の内部に激しく噴射される。この時、圧力容器１内にある空気を排気しないと炭酸ガスの吸収効率が著しく低下して目的の炭酸濃度の炭酸水が生成できなくなる。
【００３９】  圧力容器１から空気を全て排出するために、電磁弁４６により排水管路を閉鎖して電磁弁５２を開けて、温水を圧力容器１内に満たすことで排気を行う。この排気される空気は水位制御部２０の上部空間から排気される空気と合流して排気される。水位制御部２０の上部空間の空気はガス制御部６０の上部にある排気管１７から合流部４０で合流した後で、合流部３４を介して浴槽への戻り管路と合流して排気されるようになっている。
【００４０】  流量調整弁５３を介して浴槽３８内の毛髪除去器３９よりも離れた位置、又は一体形成型の場合は吸入方向と吐水方向が温水の流れにおいて毛髪除去器３９入口の周りで吐水と吸入がぐるぐる回転するような吸引形態にならないものを用いて浴槽に吐水されるのが望ましい。流量調整弁５３は圧力容器１内の温水が排水されて空にならないように排水流量を調整したり停止させたりするために配置されているが、流量調整弁５３は電動式でも良いが配置されていなくても装置としては差し支えない。図５は浴槽から再び浴槽に戻る循環経路において連続的に炭酸濃度を高めて行く炭酸水生成装置の実施形態を示す。
【００４１】  本装置の炭酸ガス供給源として、図４に記載されているワンパス方式の模式図に記載されたものと同じ炭酸ガスボンベ３５と手動コック３６と圧力計付減圧弁３７を備えている。この炭酸ガス供給管路に手動バルブ３２が配置されている。これはワンパス方式の機械においても同じである。他にも、水位制御部２０からＣＯ２注入部３０に炭酸ガスを供給する管路に、水が水位制御部２０に逆流しないように逆止弁３１を備えている。
【００４２】  また、水位制御部２０の炭酸ガスの供給と停止の作動機構は圧力容器１内の水面の高さに連動して作動する構造であり、図４に示したワンパス方式の炭酸ガス制御機構と同じ方式であり同じ構造であるため、あえて説明しない。また、排気管路４７−Ｃにスピードコントローラ５５を配置して排気流量を抑える仕組みも同じである。
【発明の効果】
【００４３】  平成２４年を迎え業務用炭酸泉の普及が著しく、スーパー銭湯に無くてはならない設備になり始めている。これによってスーパー銭湯で炭酸泉を体験した方々に炭酸泉の良さが解かり、家庭に普及され始めてきたが、何分にも炭酸水生成装置が高額である。家庭用の最も安価なワンパス方式炭酸水生成装置でも１台４０万円から６０万円の状況である。機械が高額になる原因は、電機制御部分を持たないと炭酸ガスや濃度管理ができないので原価が高くなるためである。家庭に普及することができにくい状況になっている。
【００４４】  この状況を捉えて、単に温水と炭酸ガスを配管のような空間にミキシング部分を設けて炭酸水を作る単純な構造の機械が最近一部で売られるようになってきたが、この場合の問題点は大量の炭酸ガスが浴室に排出されてしまい、浴室に炭酸ガスが充満することである。本発明を実施することにより、炭酸ガスが浴室内に充満して頭が痛くなるとか呼吸困難になる事がない安全な機械を市場に提供することができ、しかも安価な機械が製作できるため、従来から問題にされている危険性や家庭に普及するために妨げとなっている価格の障害を排除できる。
【００４５】  さらに、本発明の特徴である圧力容器の上部に大気圧より高い圧力の炭酸ガスが充填槽された空間に炭酸ガスを混合した温水を噴射するため、激しい爆気現象的な噴射が生まれて激しく液面を叩くため攪拌作用により炭酸ガスが温水に混ざり高濃度の溶解を可能にしている。しかも、圧力タンク内に一定の温水が貯留する仕組みであるため過飽和に溶解した炭酸温水ができると同時に上部にある炭酸ガスは外部に漏れ出すことがない方式であるため、濃度やｐＨ値を安定させることができる。しかも一定濃度以上のものは機械から吐水しない極めて安全な方式になっていることから、この両者の持つ長所をまとめた安価な機械が完成する事により炭酸温泉装置の普及を生み出すことができる。
【００４６】  しかも、炭酸温水はｐＨ５より少し低くなるため、レジオネラ細菌の生育範囲であるｐＨ６．２から９．５よりも大幅に低いｐＨになるので、健康と衛生の両面から人工炭酸温泉の家庭への普及は多くの方々から求められている事である。また、炭酸温浴は体の中の毛細血管や他の血管の拡張と収縮をもたらし血管の弾力性を高め高血圧や糖尿病の治療に効果があると医学論文の発表もあり、炭酸浴に入っている間に血管が拡張するため心臓病や高血圧などの改善が可能になり、国民の健康増進のためにも安全で高性能でしかも安価な装置の開発が望まれている。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】：本発明の代表的な実施例を示す。
【図２】：炭酸ガス供給と停止を制御するバルブ機構が作動する力の伝達過程及び炭酸ガスの供給管路との位置関係を示す部位の拡大断面図を示す。
【図３】：図２より弁の作動と炭酸ガスの供給と停止を制御するパッキンとシャフトとの位置関係を解かり易く説明するための拡大断面図を示す。
【図４】：炭酸水生成装置に温水を１度通すだけで所定の濃度の炭酸温水を生成する装置の実施例を示す。
【図５】：浴槽からポンプで吸引して再び浴槽に戻す過程で高濃度の炭酸温水を生成する循環式で炭酸温水を生成する装置の実施例を示す。
【００４８】反応空間３、圧力容器１、浮き子式逆止弁６、樹脂球４、開口部５、炭酸排出口６Ｂ、連通穴５、炭酸水排出口６Ｂ、Ｏリング６Ａ、連通管６−Ｃ、水位制御部２０、連結管路６Ｃ、シャフト１６、細径部２８、Ｙパッキン２３、Ｙパッキン２４、炭酸ガス供給管路２５、炭酸ガス排出管路２６、シール部位２７、ＣＯ２注入部３０、炭酸ガス供給管路２１、炭酸ガス供給管路２５、バネ１２、シャフト受け１５、連通空間２９−Ａ、２９Ｂ、受け板１４、上部空間１１、空気排気管１７、突起部８、合流部３４、ナット５４、スピードコントローラ５５、連通空間２９−Ａ、２９Ｂ、Ｏリング２７、手動バルブ４３、ＣＯ２注入部３０、ＣＯ２注入部３０、逆止弁３１、手動バルブ３２、手動バルブ３３、合流部３４、排気口３３−Ｅ、浴槽３８、毛髪除去器３９、合流部４０、排気管４７、噴射管路４４、排気管路４７−Ｃ、手動バルブ５０、絞り部４８、絞り部４８、ポンプ４２、電磁弁４６、手動バルブ５０、電磁弁５２、流量調整弁５３、ガス制御部６０、フロート６１、
【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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