(57)【要約】      （修正有）【課題】家庭や施設等において、簡単な方法で、高濃度の炭酸ガスを含む炭酸泉を人工的に製造すると共に、薬草の医薬的効果を発揮することができるようにした人工炭酸泉製造装置を提供する。【解決手段】浴槽２内に供給した湯水４を該浴槽２に設けた循環式ポンプで循環しながら浴槽２内の湯水４に重曹を混入し、湯水４の循環による水流で重曹を撹拌することによって湯水４中に炭酸ガス（気泡５）を発生させると共に、容器６内にヒータ７を設けて昇温した液中に薬草を投入してなる薬草エキス８を浴槽２内の湯水４に混入するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽内に供給した湯水を該浴槽に設けた循環式ポンプで循環しながら浴槽内の湯水に重曹を混入し、湯水の循環による水流で重曹を撹拌することによって湯水中に炭酸ガスを発生させると共に、容器内にヒータを設けて昇温した液中に薬草を投入してなる薬草エキスを浴槽内の湯水に混入するようにしたことを特徴とする人工炭酸泉製造装置。
【請求項２】
多数の細孔を設けてなる多孔板で循環式ポンプを包囲すると共に、該ポンプの吐出口を多孔板から突出した構成とし、多孔板の各細孔からポンプに吸引した湯水を吐出口から吐出することによって浴槽内を循環させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の人工炭酸泉製造装置。
【請求項３】
循環式ポンプは、内蔵された羽根をモータで回転することによって吸引口から吸引された水を撹拌しながら吐出口より吐出するエアレータ型循環式ポンプであることを特徴とする請求項１又は２記載の人工炭酸泉製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、健康促進に有効な炭酸泉を人工的に容易に製造することができる人工炭酸泉製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られている炭酸泉とは、湯水に炭酸ガスが溶け込んだものであり、医学的効能を有することから、「心臓の湯」、または「高血圧の湯」などと呼ばれることがある。これは湯水中の炭酸ガスが皮膚から浸透し、抹消血管を拡張させることによって、血液の循環を促進し、新陳代謝を活発にする効果を有するためである。
【０００３】
このような炭酸泉は欧米に多く存在するが、日本においては、大分の長湯温泉などが有名であるものの、極めて少数である。現状の温泉法では、温泉１kg中に1000mg以上（1000ppm以上）の遊離二酸化炭素（炭酸ガス）を含んでいるものを「二酸化炭素泉」、1000mg以下のものを「炭酸水素塩泉」と区分しており、炭酸ガス濃度が1000ppm以上である「二酸化炭素泉」、所謂「炭素泉」と呼ばれる温泉は、国内において稀にしか存在しないのが現状である。しかも、炭酸泉中に溶存している炭酸ガスは、撹拌や熱で容易に抜けてしまい、輸送や再加温に適していないため、従来から炭酸泉を家庭や施設等でも使用できるように、人工的に製造する技術が開発されている。
【０００４】
そのような技術の例として、特許文献を参照すると、特許文献１には、給湯機から浴槽への給湯水路の途中で、炭酸ガスを温水に自動的に混入させる手段として、給湯機の熱交換器の出口側に、炭酸ガスボンベからの炭酸ガスを温水中に混合する炭酸ガス混入装置を設け、浴槽側に炭酸ガスセンサを設けた給湯システムが開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献２には、中空糸膜を介して温水に炭酸ガスを溶解する構造を有する溶解器を設けた蛇口直結型炭酸泉の製造装置が開示されている。
【特許文献１】特開平５−２３３７６号公報
【特許文献２】特開平８−１９７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１の場合、二酸化炭素の分圧や気液界面積を十分に大きくすることが困難であり、水中の二酸化炭素濃度を高くすることが難しいものであった。また、二酸化炭素の分圧を高くすれば溶解度が高くなり、濃度を高くすることが可能となるが、容器の内圧の増加による安全性の低下やコストの増加などの問題が生じるため、実用化が難しいものであった。
【０００７】
さらに、中空糸膜を介して温水に炭酸ガスを溶解する場合、長期間使用すると、中空糸膜に目詰まりが生じるため、定期的な部品交換が必要となる。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、家庭や施設等において、簡単な装置の構成で、高濃度の炭酸ガスを含む炭酸泉を人工的に製造すると共に、薬草の医薬的効果を発揮することができるようにした人工炭酸泉製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明における請求項１の人工炭酸泉製造装置は、浴槽内に供給した湯水を該浴槽に設けた循環式ポンプで循環しながら浴槽内の湯水に重曹を混入し、湯水の循環による水流で重曹を撹拌することによって湯水中に炭酸ガスを発生させると共に、容器内にヒータを設けて昇温した液中に薬草を投入してなる薬草エキスを浴槽内の湯水に混入するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２の人工炭酸泉製造装置は、請求項１において、多数の細孔を設けてなる多孔板で循環式ポンプを包囲すると共に、該ポンプの吐出口を多孔板から突出した構成とし、多孔板の各細孔からポンプに吸引した湯水を吐出口から吐出することによって浴槽内を循環させるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の請求項３の人工炭酸泉製造装置は、請求項１又は２において、循環式ポンプは、内蔵された羽根をモータで回転することによって吸引口から吸引された水を撹拌しながら吐出口より吐出するエアレータ型循環式ポンプであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による人工炭酸泉製造装置は、浴槽内に供給した湯水を循環式ポンプで循環しながら浴槽内の湯水に重曹を混入し、湯水の循環による水流で重曹を撹拌することによって、高濃度の炭酸ガスを湯水中に発生させてなる炭酸泉を得ることが可能となる。
【００１３】
また、容器内にヒータを設けて昇温した液中に薬草を投入してなる薬草エキスを浴槽内の湯水に混入することによって、薬草エキスが容器内の湯水の循環による水流で撹拌され、湯水内に満遍なく混入する。これによって、上記した炭酸泉の効果、即ち、湯水中の炭酸ガスが使用者の皮膚から浸透し、抹消血管を拡張させることによって、血液の循環を促進し、新陳代謝を活発にする効果に加えて、上記の薬草エキスによる効能をより効果的に身体に及ぼすことが可能となる。
【００１４】
また、上記の本発明による人工炭酸泉製造装置の浴槽を小型に構成した場合、足浴器として使用することができ、また浴槽を通所の風呂桶の大きさに構成することによって、身体全体を浸すことができる浴槽とすることが可能となる。
【００１５】
また、多数の細孔を設けてなる多孔板で循環式ポンプを包囲すると共に、該ポンプの吐出口を多孔板から突出した構成とすることにより、ポンプのモータを回転すると、浴槽内の湯水が多孔板の各細孔を介して吸引口へ吸引される。このような構造において、循環式ポンプが、内蔵された羽根をモータで回転することによって吸引口から吸引された水を撹拌しながら吐出口より吐出するエアレータ型循環式ポンプとして構成されることにより、吸引口から吸引された湯水は、吐出口に内蔵された羽根の回転によって撹拌されながら吐出口より噴射されることになり、湯水中に混入された重曹を効率的に炭酸ガスに分解して湯水中に混入させると共に、吐出口から噴射される炭酸ガスの気泡を身体に当てることによってマッサージ効果を得ることも可能である。
【００１６】
さらに、本発明による人工炭酸泉製造装置は、従来の中空糸膜を使用した装置のように、中空糸膜等の部品交換を必要としないため、使用コストの低減が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明による人工炭酸泉製造装置１は、図１又は図２に示すように、浴槽２内に供給した湯水４を該浴槽２に設けた循環式ポンプ３で循環しながら浴槽２内の湯水４に重曹を混入し、湯水４の循環による水流で重曹を撹拌することによって浴槽２内の湯水４中に炭酸ガスを無数の気泡５として発生させると共に、容器６内にヒータ７を設けて昇温した液中に薬草（不図示）を投入してなる薬草エキス８を浴槽２内の湯水４に混入するようにしたものである。
【００１９】
このような人工炭酸泉製造装置１の具体的実施例について詳細に述べる。図１に示す浴槽２は、木材等からなる四角形立方体の外枠９の内部にステンレス等の金属製桶１０を設けてなるものである。また、浴槽２の桶１０の底部には封水栓で閉塞可能な排水口１７を設け、使用後の湯水４を排出することが可能とされている。なお、この浴槽２は、外枠９と内部の桶１０を一体的に構成し、金属製、合成樹脂製とする他、木曾ヒノキや飛騨ヒノキ等の銘木を使用した構造としてもよい。
【００２０】
この浴槽２を小型に構成した場合、足浴桶として使用することができ、浴槽２の底部にキャスター（不図示）を設けることによって移動可能な構成とすることができる。また、この浴槽２を通所の風呂桶の大きさに構成することによって、身体全体を浸すことが可能となる。
【００２１】
また、浴槽２の外枠９の片側上部に天板１１を延長してなり、この天板１１の下部に多数の細孔１２を設けてなる多孔板１３で循環式ポンプ３を包囲した構成としている。このような構成において、図２に示すように、循環ポンプ３は、吐出口３ａの内部に設けられた不図示の羽根をモータで回転することによって、吸引口３ｂから吸引された水を撹拌しながら吐出口３ａより吐出するエアレータ型循環式ポンプを使用している。このようなポンプ３の使用によって、本実施例装置は、エアレータ攪拌式人工炭酸泉製造装置と称することができる。
【００２２】
また、図２に示すように、上記のポンプ３の吐出口３ａを多孔板１３から突出した構成とし、ポンプ３を包囲するように多孔板１３を桶１０の側面に固定している。また、この多孔板１３には多数の細孔１２が形成されている。このような構成により、ポンプ３のモータを回転すると、浴槽２内の湯水４が多孔板１３の各細孔１２を介して吸引口３ｂへ吸引され、吸引口３ｂから吸引された湯水は、吐出口３ａに内蔵された羽根の回転によって撹拌されながら吐出口３ａより吐出される。
【００２３】
さらに、本実施例において、天板１１には多孔板１３の内部に相当する部位に投入口１４が形成され、この投入口１４から重曹を投入することとなる。重曹は常温で白色の粉末であるため、粉状の重曹が多孔板１３の内部の湯水４中に混入され、上記のようにポンプ３の吸引口３ｂから吸引されると共に、吐出口３ａの回転刃根によって撹拌されながら吐出口３ａより吐出し、湯水４内で化学反応（２ＮａＨＣＯ３→Ｎａ２ＣＯ３＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ）を呈しながら、炭酸ガス（二酸炭素）の気泡５が湯水４中に発生し、吐出口３ａからの水流によって撹拌され、湯中に噴出される。
【００２４】
なお、重曹は水への溶解度が低く、水溶液の状態で、６５℃で、上記のように炭酸ナトリウム、二酸化炭素、水の３物質に分解するが、例えば、３６〜４２℃であっても、水溶液中では各イオンに電離し、反応が容易になるため、固体よりも低い温度で反応し、攪拌によって分解を促進することができる。
【００２５】
また、本実施例においては、図１に示すように、浴槽２の片側上面に薬草エキス８を作るための容器６を設けた構成としている。即ち、浴槽２の片側上面の定位置に容器受皿１６を固定し、この容器受皿１６に容器６を設置することによって取出し自在としたものである。このように容器６を容器受皿１６に設置した状態で、容器６の内部に水を入れ、容器６内に取り付けたセラミックヒータ７によって水を昇温すると共に、各種の薬草を投入して、煮沸することにより、薬草エキス８を得る。
【００２６】
この薬草としては、生&#33450;、山薬、玄参、蒼術、天冬、人参、白術、黄苓、黄連、黄柏、&#26521;子、当帰、赤芍、生地、川&#33425;、茯苓、夏枯草、鈎藤、天花粉、玉竹、桃仁、桂枝、金銭草、&#40009;甲、夜明砂、枸杞子、女貞子、猪&#33008;子、鶏内金、朿仁、山&#25592;、首鳥、百部、生石膏、葛根、早連、その他の薬草を使用することができ、本発明による人工炭酸泉を使用する者の症状に応じて選択された薬草を上記の容器に入れて煮沸することにより、所望の薬草エキス８を得ることができる。
【００２７】
そして、上記の薬草エキス８の入った容器６を容器受皿１６から持ち上げ、容器６内の薬草エキス８を浴槽２内の湯水４に注ぎ入れると、薬草エキス８が湯水４の循環による水流で撹拌され、湯水４内に混入することとなる。これによって、上記した炭酸泉の効果、即ち、湯水４中の炭酸ガスが使用者の皮膚から浸透し、抹消血管を拡張させることによって、血液の循環を促進し、新陳代謝を活発にする効果に加えて、上記の薬草エキス８による漢方的効能をより効果的に身体に及ぼすことが可能となる。
【００２８】
なお、浴槽２の内部に湯水４を供給するには、浴槽２の外部で準備した所定温度の湯水４を手作業で供給するほか、図３に示すように、浴槽２の外部に不図示のヒータ等によってタンク１５内の水を昇温するようにし、このタンク１５内の湯水４を給水管２５を介して浴槽２の給水口２６より注入することによって、浴槽２内の所定量の湯水４を自動的に供給することが可能となる。
【００２９】
また、本装置の他の自動化の手段として、浴槽２の天板１１の上方に薬草用の容器１８を設け、該容器１８と浴槽２の天板１１とを管路１９で接続し、管路１９に開閉弁２０を設けた構成とする。このような構成において、容器１８内に薬草を投入し、容器１８の内部に設けられたセラミックヒータ７で容器１８内の水を昇温しながら薬草を煎じることによって薬草エキスを作り、開閉弁２０を開けることによって所望量の薬草エキスを浴槽２内の湯水４に供給することが可能となる。
【００３０】
さらに、浴槽２の天板１１の上方に重曹を蓄積しておく容器２１を設け、該容器２１と浴槽２の天板１１とを管路２２で接続し、管路２２に開閉弁２３を開けた構成とする。このような構成により、開閉弁２３を開けることによって、容器２１内の重曹を多孔板１３の内部に投入することができ、湯水４内で炭酸ガス（二酸炭素）を気泡５として発生させることが可能となる。
【００３１】
なお、図３に示すように、管路１９の開閉弁２０、管路２２の開閉弁２３を電磁弁によって構成し、電子制御盤２４に接続することにより、電子制御盤２４に設けられたスイッチ操作によって、容器１８内の薬草エキスや容器２１内の重曹を所望量だけ浴槽２内に供給することが可能となる。また、タンク１５内の湯水の昇温や浴槽２内への湯水の供給に関する制御を電子制御盤２４のスイッチ操作で行うようにすることも可能である。
【００３２】
以下、本発明の人工炭酸泉製造装置による人工炭酸泉の臨床的効果について説明する。本発明の人工炭酸泉製造装置の能力測定方法として、上記実施例のエアレータ攪拌式人工炭酸泉製造装置の浴槽に、６００mm×３００mm×３００mmの恒温槽を使用し、各種温度の淡水を４０リットル用意し、炭酸ガス流量２．５リットル/分、時間毎(装置駆動開始後３、６、９、１２、１５分目と、駆動停止後１５、３０、４５、１２０分後)の溶存炭酸ガス濃度を測定した。室温は、２３℃、湿度５０％であった。エアレータ攪拌式人工炭酸泉製造装置のモータは、１００Ｖ、６０Ｈｚで駆動し、炭酸ガスを溶存させる湯水の温度は、３６℃、３８℃、４２℃とした。また、炭酸ガス濃度の測定は、ガス圧直接測定法を使用した。
【００３３】
上記の条件の下で、人工炭酸泉による医学的効果の検証を健常成人男性１５名(年齢２２〜５２歳、身長１７１.２±６．３cm、体重６４．３±７．０ｋｇ)に対して行った。なお、これらの被験者は文書による同意をした後、実験に参加した。被験者の既往には、精神疾患や脳疾患、心理的問題などがなく、血圧も正常であった。また、同じ被験者が、３日間以上あけて３回(対照実験、人工炭酸泉足浴、淡水足浴)、同じ１日の時間帯に実験に参加した。
【００３４】
この実験は、室温２５.０±１．０℃、相対湿度３４．７±３．２％に設定した室内にて行った。被験者は、５分間の安静座位の後、３０分間の足浴を行い、終了後は１０分間同姿勢で各種項目を測定した。対照実験では、実験椅子に座っている状態で、足浴のふき取りなどの模擬操作を行った。足浴については、膝下１０ｃｍの場所まで、淡水または人工炭酸泉を満たした。
【００３５】
快適度と生理学、生化学的変化を考慮することで、足浴の至適温度と時間の関係を調査した結果により、健常成人での淡水の足部分浴は、３８℃で２０〜２５分間が適当と推定された。また、溶存した炭酸ガスの濃度を１１００±１００ppmmに調整・維持して、実験を行った。
【００３６】
測定項目としては、次の通りである。
(1)生理学的検査として、５分毎の断続的血圧測定（脈拍)、ＥＣＧ（メモリー心拍計)、レーザー組織血流計(浸水部の足背と非浸水部の左僧帽筋部)、赤外線酸素モニタ装置(組織酸素状態を非侵襲的にモニタする装置であって、前額部中央部と右僧帽筋部に対して行う)、舌下温(電子体温計を使用)、鼓膜温(耳式体温計を使用)を連続的、或いは５分や１０分毎にモニタした。
【００３７】
(2)生化学的検査について、足浴の前、終了前、終了後１０分に唾液を１分間採集し、唾液中のＩｇＡを測定した。唾液の採取にはサリベットを使用した。
【００３８】
(3)心電図ＲＲ変動に関しては、MemCa1cにより周波数分析を行い、総周波数帯域ＴＥ(０．０４〜０．４Ｈｚ)から、高周波数帯域成分（high frequency,ＨＦ=０．１５〜０．４Ｈｚ)と低周波数帯域成分(low frequency,ＬＦ:０．０４〜０．１５Ｈｚ)のパワースペクトルデンシティ（ＰＳＤ）を計算し、ＨＦ/（ＬＦ＋ＨＦ)、ＬＦ/ＨＦを求めて、それぞれ副交感神経系、交感神経系活動の指標として評価した。
【００３９】
上記の結果、本発明によるエアレータ撹枠式人工炭酸泉製造装置では、３８℃、５分間程度の駆動により炭酸ガス濃度１０００ppmを維持することができた。さらに炭酸ガスの放散は少なく、２時間後でも十分な炭酸ガス濃度が維持されていた。
【００４０】
舌下温の変化について、深部体温を舌下温により測定した結果をグラフとして図４に示す。人工炭酸泉と淡水足浴ともに入浴により上昇した。淡水の上昇幅はより大きく、対照と比べ大きい傾向が見られた（Ｐ＜０．１)。淡水足浴では入浴３０分目、出浴直後および出浴後１０分目には入浴前と比べ有意に上昇し（Ｐ＜０．０５)、入浴３０分目では同時刻の対照と比べ有意であった（Ｐ＜０．０５)。しかし、人工炭酸泉の舌下温の上昇は、淡水浴よりも有意差はないが、少ないものであった。
【００４１】
浸水部と非浸水部の皮膚血流量の変化をグラフとして図５に示す。浸水部として足背部には皮膚血流量の変化は対照と比べ、人工炭酸泉および淡水足浴ともに上昇した(それぞれＰ＜０．０５)。また、淡水足浴より、人工炭酸泉足浴での皮膚血流量は有意に高かった（Ｐ＜０．０５）。入浴５分目では淡水と人工炭酸泉の入浴前からの皮膚血流量の上昇は、ほぼ同水準で、対照より有意に高かった（Ｐ＜０．０５）。その後、淡水浴の血流量は横這いになり、対照より出浴後５分まで有意な高水準を維持した。一方、人工炭酸泉足浴の方は、入浴５分から入浴３０分目（入浴終了の直前）までほぼ直線的に上昇し、同時刻の対照と比べ、有意であった（Ｐ＜０．０５)。なお、入浴１０分目から入浴３０分目までに人工炭酸泉足浴は、淡水足浴より浸水部の足背部の皮膚血流量は有意に高かった（Ｐ＜０．０５）。出浴後に人工炭酸泉足浴の浸水部の皮膚血流量は淡水足浴より特に最初の５分間に早く降下した。
【００４２】
副交感神経指標の変化をグラフとして図６に示す。副交感神経系活動の指標としてのＨＦ/（ＬＦ+ＨＦ)については、ＬＦ/ＨＦの変化図とおおむねの鏡像関係を持った。入浴前から対照実験でも徐々に降下したが、入浴３０分目から出浴後１０分目まで淡水足浴の方はＨＦ/（ＬＦ+ＨＦ)の降下が大きかった。淡水足浴は出浴後５分目と１０分目には入浴前より有意に低下した(それぞれＰ＜０．０５)。一方、人工炭酸泉足浴では、入浴５分目と１０分目は入浴前より上昇した、特に入浴５分目は同時刻の淡水浴より有意に上昇した（Ｐ＜０．０５）。
【００４３】
前頭前野のＨｂ代謝の変化をグラフにして図７に示す。前額部では、足浴１０分目ごろから酸素化および総ヘモグロビンの増加量が対照と比べ有意に高かった（Ｐ＜０．０５）。淡水足浴と比べ、炭酸泉足浴３０分目(Ｐ＜０．０５)および浴後１０分目(Ｐ＜０．０５)には酸素化ヘモグロビンは有意に増大し、総ヘモグロビンも増大する傾向が見られた(Ｐ＜０．１)。
【００４４】
僧帽筋部では、淡水足浴１０分目ごろから酸素化および総ヘモグロビンの増加量が対照と比べ有意に高かった(Ｐ＜０．０５)が、炭酸泉足浴は２０分目だけ酸素化ヘモグロビンが対照より有意に高かった(Ｐ＜０．０５)。淡水足浴と比べ、炭酸泉足浴は２５分目(Ｐ＜０．０５)、３０分目(Ｐ＜０．０５)および足浴後１０分目(Ｐ＜０．０５)には酸素化と総ヘモグロビンの増加量が有意に少なかった。
【００４５】
以上の実験により、エアレータ攪拌式人工炭酸泉製造装置の機能は、療養泉としての効果がある１０００ppmの炭酸ガス濃度をもたらすのに、４０リットルの湯水(３６〜４２℃)に対して５分間程度しか必要でないという結果が得られた。また、装置構成に関しても、従来のモジュール攪拌式よりも小型で計量である。また、溶存炭酸ガスの放散も、１２０分目まで１０００ppm以上を維持しており、炭酸ガスは残存していることが示された。
【００４６】
そのような人工炭酸泉により、１１００ppmの炭酸ガスを溶存させた場合の人工炭酸泉の医学的効果を淡水浴と比較した結果、深部温は、淡水浴とほぼ同じ程度に上昇した。ただし淡水浴の方は人工炭酸泉より僅か高い傾向が見られた。浸水部の足背部の皮膚血流量は淡水足浴では、入浴５分目から入浴前より２．５倍、入浴終了前まで３．３倍に継続的に上昇した。一方、人工炭酸泉浴での足背部の皮膚血流量は入浴５分目から入浴前より３．８倍、入浴終了前まで１０倍に継続的かつ累進的に上昇した。また足浴の全身循環への影響の指標の一つとして、足から離れた僧帽筋部の皮膚血流量も、人工炭酸泉では、入浴前より有意に上昇した。しかし、淡水足浴では有意な上昇ではなかった。
【００４７】
さらに、皮膚より深い組織における循環を、赤外線分光光度計により組織血流量の視点から観察すると、特に前額部から測定できる脳の前頭葉の酸素化ヘモグロビンは、炭酸泉浴では淡水浴よりも有意に増大しており、脳循環や代謝の促進が示唆された。一方、僧帽筋部の筋肉の代謝を測定する酸素化ヘモグロビンは、淡水浴の方が大きいものであった。このことは、人工炭酸泉が脳機能を活性化させる一方で、筋肉の代謝は低下させ休息を筋肉に与える可能性を示唆していた。
【００４８】
全身循環動態の重要な指標としての収縮期血圧、拡張期血圧および心拍数の変化からも足浴の全身への影響を見られた。淡水足浴の収縮期血圧は出浴後に低下し、拡張期血圧は出浴後に上昇したことに対して、人工炭酸泉足浴による収縮期血圧と拡張期血圧ともに入浴中に低下した。さらに心拍数は、淡水足浴と人工炭酸泉足浴ともに入浴の半ばから入浴前より上昇したが、人工炭酸泉足浴の方が淡水足浴より上昇幅は小さかった。
【００４９】
つまり炭酸泉の方が、心臓の負担が少ないことが示された。そして人工炭酸泉足浴では、末梢血管がより拡張していることが推定された。このように、人工炭酸泉足浴は心臓血管系への負担が小さく、末梢血管も拡張させる効果が高いと考えられる。
【００５０】
自律神経機能については、淡水足浴では、５分目から交感神経系活動が興奮して、２０分目にピークになり、出浴後１０分目まで高水準に維持した。一方、人工炭酸泉足浴は５分目に一旦交感神経活動が抑えられ、淡水足浴より２０分間遅く上昇したが、淡水足浴より上昇幅は小さかった。副交感神経系活動については、淡水足浴では、５分目から出浴後１０分目まで下がり続けたが、人工炭酸泉足浴では副交感神経系活動は入浴５分目と１０分目には興奮し、その後低下したが、対照と同じ水準であった。このことから、淡水足浴は、入浴により交感神経機能が有意に緊張し、人工炭酸泉足浴により入浴の前半は副交感神経機能が有意に亢進していると推測された。人工炭酸泉足浴の後半からも交感神経機能が興奮したが、淡水足浴より交感神経活動が小さかった。つまり、人工炭酸泉足浴は淡水足浴より副交感神経系を優勢にさせる効果が高いことが、心拍変動解析から推定された。
【００５１】
足浴による快適さも自律神経系のリラックス効果を支持した。淡水足浴、人工炭酸泉足浴ともに入浴より被験者は快適さを感じたが、人工炭酸泉足浴の方はより快適であった。しかし、入浴２０分目には快適さを少なくなり、一部の被験者はその時に全身的な熱さを感じ、また実験中に長時間拘束され、不愉快を感じたと推測できる。そして、出浴直後では、全身的な熱さに解放され、そして出浴という活動は拘束感もある程度軽減され、再び快適さを感じたと考えられる。
【００５２】
足浴により唾液中ＩｇＡの濃度についても、淡水足浴より人工炭酸泉足浴の方は入浴中に大きかった。唾液中ＩｇＡは、ストレスの指標であると同時に、免疫機能の指標でもある。快適性の客観的指標としても使われている。この結果、自律神経機能における副交感神経が、人工炭酸泉足浴でより優位となること、または人工炭酸泉足浴でより快適に感じる結果と一致しており、人工炭酸足浴が快適、かつリラックスさせていると考えられる。または、唾液中のＩｇＡは口腔内免疫系が活性化されたと解釈することもできる。
【００５３】
人工炭酸泉（溶存炭酸ガス濃度１１００±１００ppmm)で、末梢血管拡張作用に基づく循環改善作用が認められたが、心拍数の上昇や体温の上昇が淡水ほど多くなく、血圧も低下するなど、体の温熱負荷や心臓の負担が少ない状態で、皮膚血流や脳血流の増加が認められた。一方、筋肉の代謝は高くならなかった。つまり体の負担が少ない状態で、循環促進効果が得られたことが、自覚的な快適感などの結果を支持するものであった。さらに、従来からの天然の炭酸泉の効果を示唆する結果が、人工炭酸泉においても得られたことから、エアレータ攪拌式人工炭酸泉製造装置の有用性が支持された。
【００５４】
結論として、エアレータ攪拌式人工炭酸泉製造装置は、迅速に、療養効果をもたらす炭酸泉を製造することができることが示された。療養泉の定義を満たす１０００ppmの炭酸ガスを溶かし込むまで、ガス流量２．５リットル/分、４０リットルの湯水に対して３６〜４２℃で５分程度で実現できた。そして、炭酸ガスの放散も遅いものであった。従来のモジュール攪拌型人工炭酸泉製造装置や人工肺型より、迅速で小型、安価なシステムであり、将来各家庭に普及できる可能性は高いと思われる。
【００５５】
さらに、本発明による人工炭酸泉は、淡水浴よりも、深部体温や心拍数、筋肉代謝をさほど上昇させなくても、皮膚や脳循環の活性化、血圧の低下、副交感神経の活性化、快適感の増進を来すことが明らかになった。人工炭酸泉が、天然の炭酸泉で知られているような健康増進や疾病の治療に有用となる可能性が強く示唆された。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の人工炭酸泉製造装置は、家庭や施設等において、簡単な方法で、高濃度の炭酸ガスを含む炭酸泉を人工的に製造すると共に、薬草の医薬的効果を発揮することができるようにした人工炭酸泉製造装置として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明による人工炭酸泉製造装置の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明による人工炭酸泉製造装置に使用しているポンプ及びその周辺を示す部分斜視図である。
【図３】本発明による人工炭酸泉製造装置の自動化を実施するようにした装置の斜視図である。
【図４】本発明の人工炭酸泉製造装置による人工炭酸泉の臨床的効果について、深部体温を舌下温により測定した結果を示したグラフである。
【図５】本発明の人工炭酸泉製造装置による人工炭酸泉の臨床的効果について、浸水部と非浸水部の皮膚血流量の変化を示したグラフである。
【図６】本発明の人工炭酸泉製造装置による人工炭酸泉の臨床的効果について、副交感神経指標の変化を示したグラフである。
【図７】本発明の人工炭酸泉製造装置による人工炭酸泉の臨床的効果について、前頭前野のＨｂ代謝の変化を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１  人工炭酸泉製造装置
２  浴槽
３  ポンプ
３ａ  吐出口
３ｂ  吸引口
４  湯水
５  炭酸ガスの気泡
６  容器
７  ヒータ
８  薬草エキス
９  外枠
１０  桶
１１  天板
１２  細孔
１３  多孔板
１４  投入口
１５  タンク
１６  容器受皿
１７  排水口
１８  薬草用の容器
１９  管路
２０  開閉弁
２１  重曹用の容器
２２  管路
２３  開閉弁
２４  電子制御盤
２５  給水管
２６  給水口
【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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