(57)【要約】【課題】多量の炭酸ガスナノバブルを経済的に製造することができる入浴装置を提供する。【解決手段】液体が蓄えられた浴槽１と、液体を取り込むとともに、液体中に炭酸ガスを吐出して炭酸ガス含有水を作製する前槽３２と、炭酸ガス含有水と気体とを混合およびせん断して、炭酸ガスマイクロバブル含有水を作製する第１気体せん断部７と、炭酸ガスマイクロバブル含有水を更にせん断して炭酸ガスナノバブル含有水を作製する第２気体せん断部８と、炭酸ガスナノバブル含有水を浴槽１内に吐出する吐出口１０と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が蓄えられた浴槽と、
前記液体を取り込むとともに、前記液体中に炭酸ガスを吐出して炭酸ガス含有水を作製する前槽と、
前記炭酸ガス含有水と気体とを混合およびせん断して、炭酸ガスマイクロバブル含有水を作製する第１気体せん断部と、
前記炭酸ガスマイクロバブル含有水を更にせん断して炭酸ガスナノバブル含有水を作製する第２気体せん断部と、
前記炭酸ガスナノバブル含有水を前記浴槽内に吐出する吐出手段と、を有することを特徴とする入浴装置。
【請求項２】
前記第１気体せん断部は、前記炭酸ガス含有水と気体との混合物を回転運動させるためのポンプを備えるものであることを特徴とする請求項１に記載の入浴装置。
【請求項３】
前記浴槽内の液体の濁度を計測する計測手段と、
前記計測手段の計測結果に基づいて、前記ポンプの回転数および前記第１気体せん断部に供給される前記気体の量の少なくとも一方を制御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項２に記載の入浴装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記計測手段によって計測された濁度が１度よりも大きい場合には、前記ポンプの回転数を増加するものであることを特徴とする請求項３に記載の入浴装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記計測手段によって計測された濁度が１度よりも大きい場合には、前記第１気体せん断部に供給される気体の量を減少するものであることを特徴とする請求項３に記載の入浴装置。
【請求項６】
前記炭酸ガスは、前記前槽内に投入された炭酸ガス発泡剤によって、前記液体中に吐出されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の入浴装置。
【請求項７】
前記前槽の底部の形状は、当該底部から下方に向かって勾配を有するとともに、当該勾配が前記前槽の横断面における中央部に収束するものであることを特徴とする請求項６に記載の入浴装置。
【請求項８】
前記前槽内には、前記炭酸ガスを内部に取り込むための開口を前記底部の少なくとも中央部に対向するように配置された収容手段が備えられ、
前記収容手段の内部には、前記炭酸ガスが付着する充填材および薬効成分含有材の少なくとも一方が備えられていることを特徴とする請求項７に記載の入浴装置。
【請求項９】
前記収容手段の内部には、前記液体を前記前槽内に導入するための導入手段が備えられており、
前記薬効成分含有材、前記導入手段および前記充填材は、当該順番にて下から順に配置され、
前記導入手段は、前記薬効成分含有材に向かって前記液体を吐出するものであることを特徴とする請求項８に記載の入浴装置。
【請求項１０】
前記充填材は、ポリ塩化ビニリデンからなることを特徴とする請求項８に記載の入浴装置。
【請求項１１】
前記薬効成分含有材は、朝鮮人参、ショウブ、トウキ、カミツレ、アロエおよびハマゴウからなる群より選択される少なくとも１つの薬用植物であることを特徴とする請求項８に記載の入浴装置。
【請求項１２】
前記浴槽には、交流磁気を発生させるための少なくとも１つの磁気発生手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の入浴装置。
【請求項１３】
前記浴槽には、当該浴槽内に蓄えられた液体の水面の位置に、前記液体を前記浴槽から排出する排水口が設けられていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の入浴装置。
【請求項１４】
前記第２気体せん断部によって作製された炭酸ガスナノバブル含有水に磁場をかけて炭酸ガスナノバブル含有磁気活水を作製する活性化手段を有することを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の入浴装置。
【請求項１５】
前記活性化手段は、前記炭酸ガスナノバブル含有水を通過させるための流路を有し、
前記流路は、磁石のＳ極として機能する第１面と磁石のＮ極として機能する第２面とが対向するように配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸ナノバブル含有水を用いる入浴装置に関するものである。更に詳細には、炭酸ナノバブル含有磁気活水等の炭酸ナノバブル含有水を用いる入浴装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、小さな直径を有する気泡には様々な作用（洗浄作用および健康維持作用など）があることが知られており、現在、このような気泡を作製する技術およびその効果に対する研究が進みつつある。そして、上記気泡を、各種洗浄作業および健康維持等に利用しようとする試みもなされている。
【０００３】
上記気泡は、その直径に応じて、マイクロバブル、マイクロナノバブルおよびナノバブルに分類することができる。具体的には、マイクロバブルは、その発生時において１０μｍ〜数十μｍの直径を有する気泡であり、マイクロナノバブルは、その発生時において数百ｎｍ〜１０μｍの直径を有する気泡であり、ナノバブルは、その発生時において数百ｎｍ以下の直径を有する気泡である。なお、マイクロバブルは、発生後の収縮運動によって、その一部がマイクロナノバブルに変化することがある。また、ナノバブルは、長期に渡って液体中に存在することができるという性質を有している。
【０００４】
例えば、従来から、様々なナノバブルの利用方法、およびナノバブルを利用した各種装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。より具体的には、特許文献１には、ナノバブルが、浮力の減少、表面積の増加、表面活性の増大、局所高圧場の生成、または静電分極の実現によって、界面活性作用および殺菌作用を示すことが記載されている。更に、特許文献１には、ナノバブルが有する界面活性作用および殺菌作用を用いて、各種物体を洗浄する技術および汚濁水を浄化する技術が記載されている。更に、特許文献１には、ナノバブルを用いて生体の疲労を回復する方法が記載されている。なお、特許文献１では、水を電気分解するとともに、当該水に超音波振動を加えることによって、ナノバブルを作製している。
【０００５】
また、従来から、液体を原料としてナノバブルを作製する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。上記作製方法は、液体中において、１）上記液体の一部を分解ガス化する工程、２）上記液体に超音波を印加する工程、または３）上記液体の一部を分解ガス化する工程および上記液体に超音波を印加する工程、からなるものである。なお、液体の一部を分解ガス化する工程として、電気分解法または光分解法を用いることができることが記載されている。
【０００６】
また、従来から、オゾンガスからなるマイクロバブル（オゾンマイクロバブル）を利用する廃液処理装置が用いられている（例えば、特許文献３参照）。上記廃液処理装置では、オゾン発生装置によって作製されたオゾンガスと廃液とを、加圧ポンプを用いて混合することによって、オゾンガスからなるマイクロバブルを作製している。そして、当該マイクロバブルが廃液中の有機物と反応することによって、廃液中の有機物が酸化分解される。
【０００７】
また、従来から、浴槽用マイクロバブル発生装置が用いられている（例えば、特許文献４参照）。上記マクロバブル発生装置は、炭酸ガスを発生させる炭酸ガス発生器と、上記炭酸ガスと浴槽内の湯とを混合するガス混合器と、上記浴槽に接続されて浴槽内の湯が導入されるとともに、上記ガス混合器を介して炭酸ガスと混合された湯を浴槽内に吐出するポンプとを備えている。そして、上記浴槽用マイクロバブル発生装置では、上記ガス混合器に上記炭酸ガス発生器を接続して、当該ガス混合器中を高速で流れる湯に炭酸ガスを吸引させることによって、炭酸ガスマイクロバブルを含有する湯を浴槽内に吐出している。
【特許文献１】特開２００４−１２１９６２号公報（平成１６年４月２２日公開）
【特許文献２】特開２００３−３３４５４８号公報（平成１５年１１月２５日公開）
【特許文献３】特開２００４−３２１９５９号公報（平成１６年１１月１８日公開）
【特許文献４】特開２００７−１５９９０２号公報（平成１９年６月２８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の技術では、多量の炭酸ガスナノバブルを経済的に製造することができないという問題点を有していた。
【０００９】
つまり、上記従来の技術では、製造できるナノバブルの量が少ないとともに、ナノバブルを製造するためには、多数のバブル発生機を用いた高価な装置を必要とするという問題点を有していた。
【００１０】
ナノバブルの人体への効果は、数十ｎｍ前後の直径を有しているナノバブルが多量に存在する場合に高い、といわれている。微細なナノバブルが多量に存在すると、当該ナノバブルが皮膚から直接的に吸収されて、人体の血流量が増加すると同時に、例えば体内のインスリン様成長因子が増加する。つまり、インスリン様成長因子等の体内での作用が増強される。しかしながら、上記従来の技術では多量のナノバブルを製造することができないので、ナノバブルの効果を十分に人体に及ぼすことができないという問題点を有していた。なお、バブルの効果を人体に十分に及ぼすために、１０台程度の旋回流方式のマイクロバブル発生機を用いて入浴装置を構成した事例も存在するが、当該入浴装置はコストが高く、実用には遠いといえる。
【００１１】
また、上述したように、ナノバブルは、殺菌作用および汚濁水の洗浄作用を有している。しかしながら、上記従来の技術では多量のナノバブルを製造することができないので、一度使用した入浴水を十分に浄化することができないという問題点を有していた。それゆえ、上記従来の技術では、一度利用した入浴水を再利用する場合には、利用用途が限られるという問題点を有していた。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、多量の炭酸ガスナノバブルを経済的に製造することができる入浴装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、以下の１）〜５）を見出し、本発明を完成させるに至った。つまり、
１）マイクロナノバブル含有水よりも炭酸ガスナノバブル含有磁気活水の方が血流量の増加効果が高く、血流量が低下し、患者の足が壊疽となる糖尿病等の治療には、炭酸ガスナノバブル含有磁気活水が有効であること、
２）糖尿病等の治療には、薬物療法として血糖降下薬を投与するのみならず、炭酸ガスナノバブル含有磁気活水による血流量増加治療を同時に実施した方が、より効果的であること、
３）炭酸ガス発泡剤等から発生する炭酸ガスバブルを用いて薬用植物を洗浄すると、当該薬用植物から有効成分（薬効成分）を効果的に抽出することができるとともに、上記有効成分を炭酸ガスナノバブル含有磁気活水に含有させることができること、
４）吸着材に炭酸ガス発泡剤等から発生する微細な炭酸ガスバブルを付着させ、その後、気液混合循環ポンプを運転することによって、吸着剤に付着した微細な炭酸ガスバブルを剥ぎ取る。なお、大きな炭酸ガスバブルは浮力が大きいため、効率よく第１気体せん断部に導入することができないが、吸着材から剥ぎ取られた炭酸ガスバブルは微細であるため浮力が小さく、それゆえ効率よく第１気体せん断部に導入され得る。その結果、多量の炭酸ガスナノバブルを製造することができること、
５）炭酸ガスナノバブル含有磁気活水において、バブル周囲の液体が薬効成分またはラジウムを含有していれば、炭酸ガスナノバブル含有磁気活水の血糖値低減効果が更に高まること。
【００１４】
本発明の入浴装置は、上記課題を解決するために、液体が蓄えられた浴槽と、前記液体を取り込むとともに、前記液体中に炭酸ガスを吐出して炭酸ガス含有水を作製する前槽と、前記炭酸ガス含有水と気体とを混合およびせん断して、炭酸ガスマイクロバブル含有水を作製する第１気体せん断部と、前記炭酸ガスマイクロバブル含有水を更にせん断して炭酸ガスナノバブル含有水を作製する第２気体せん断部と、前記炭酸ガスナノバブル含有水を前記浴槽内に吐出する吐出手段と、を有することを特徴としている。
【００１５】
上記構成によれば、前槽を有することによって、第１気体せん断部に炭酸ガス含有水を供給することができる。そして、第１気体せん断部では、炭酸ガス含有水と気体とを混合およびせん断するので、炭酸ガスマイクロバブル含有水を作製することができる。そして、第２気体せん断部では、炭酸ガスマイクロバブル含有水を更にせん断するので、炭酸ガスナノバブル含有水を作製することができる。
【００１６】
本発明の入浴装置では、前記第１気体せん断部は、前記炭酸ガス含有水と気体との混合物を回転運動させるためのポンプを備えるものであることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、炭酸ガス含有水と気体との混合物を回転運動させるためのポンプ（例えば、旋回流方式のポンプ）が用いられる。したがって、上記構成によれば、より高速で旋回する回転せん断流を発生させることができるので、ナノバブルを効率よく製造することができる。
【００１８】
本発明の入浴装置では、前記浴槽内の液体の濁度を計測する計測手段と、前記計測手段の計測結果に基づいて、前記ポンプの回転数および前記第１気体せん断部に供給される前記気体の量の少なくとも一方を制御する制御手段と、を有することが好ましい。
【００１９】
上記構成によれば、計測手段によって浴槽内の液体の濁度を測定することによって、当該液体内に含まれる炭酸ガスナノバブルの濃度を検出することができる。また、制御手段によって、上記ポンプの回転数および上記第１気体せん断部に供給される気体の量の少なくとも一方を制御することができるので、製造する炭酸ガスナノバブルの量を目的に合わせて調節することができる。
【００２０】
本発明の入浴装置では、前記制御手段は、前記計測手段によって計測された濁度が１度よりも大きい場合には、前記ポンプの回転数を増加するものであることが好ましい。
【００２１】
上記計測手段による測定値において濁度１度以下であれば、浴槽内に炭酸ガスナノバブルが発生していることを示している。したがって、上記構成によれば、炭酸ガスナノバブルの発生が減少した場合には、ポンプの回転数を増加させることによって、炭酸ガスナノバブルの発生量を増加させることができる。そして、それによって、浴槽内の炭酸ガスナノバブルの濃度を特定の濃度以上に保つことができる。
【００２２】
本発明の入浴装置では、前記制御手段は、前記計測手段によって計測された濁度が１度よりも大きい場合には、前記第１気体せん断部に供給される気体の量を減少するものであることが好ましい。
【００２３】
上記計測手段による測定値において濁度１度以下であれば、浴槽内に炭酸ナノバブルが発生していることを示している。したがって、上記構成によれば、炭酸ナノバブルの発生が減少した場合には、第１気体せん断部に供給される気体の量を減少させることによって、炭酸ナノバブルの発生量を増加させることができる。そして、それによって、浴槽内の炭酸ナノバブルの濃度を特定の濃度以上に保つことができる。
【００２４】
本発明の入浴装置では、前記炭酸ガスは、前記前槽内に投入された炭酸ガス発泡剤によって、前記液体中に吐出されることが好ましい。
【００２５】
上記構成によれば、炭酸ガス発泡剤が液体中に炭酸ガスを放出することによって、炭酸ガス含有水を作製することができる。そして、本発明の入浴装置は、当該炭酸ガス含有水を材料の一つとして用いて炭酸ガスナノバブル含有水を作製することができる。したがって、本発明の入浴装置は、簡便な構成によって炭酸ガスナノバブル含有水を作製することができる。
【００２６】
本発明の入浴装置では、前記前槽の底部の形状は、当該底部から下方に向かって勾配を有するとともに、当該勾配が前記前槽の横断面における中央部に収束するものであることが好ましい。
【００２７】
上記構成によれば、前槽中に投入された炭酸ガス発泡剤は、上記底部に設けられた勾配に沿って沈む。したがって、上記炭酸ガス発泡剤が炭酸ガス放出時に動いたとしても、その配置は、絶えず上記底部の頂点近傍、換言すれば前記前槽の横断面における中央部近傍に戻されることになる。したがって、上記構成によれば、炭酸ガス発泡剤から放出される炭酸ガスを、より均等に前槽内に拡散させることができる。
【００２８】
本発明の入浴装置では、前記前槽内には、前記炭酸ガスを内部に取り込むための開口を前記底部の少なくとも中央部に対向するように配置された収容手段が備えられ、前記収容手段の内部には、前記炭酸ガスが付着する充填材および薬効成分含有材の少なくとも一方が備えられていることが好ましい。
【００２９】
上記構成によれば、収容手段に備えられた開口が上記中央部に対向するように配置されているので、炭酸ガス発泡剤から放出される炭酸ガスを、上記収容手段内に濃縮することができる。そして、当該収容手段内には充填材および薬効成分含有材の少なくとも一方が備えられているので、薬効成分含有材からの薬効成分抽出効果を上昇させることができるとともに、より高濃度にて充填材の表面に炭酸ガスを付着させることができる。
【００３０】
本発明の入浴装置では、前記収容手段の内部には、前記液体を前記前槽内に導入するための導入手段が備えられており、前記薬効成分含有材、前記導入手段および前記充填材は、当該順番にて下から順に配置され、前記導入手段は、前記薬効成分含有材に向かって前記液体を吐出するものであることが好ましい。
【００３１】
上記構成によれば、導入手段は薬効成分含有材に向かって液体を吐出しており、充填材に向かっては液体を吐出していない。したがって、薬効成分含有材から、より効率的に薬効成分を抽出することができるとともに、充填材の表面に吸着された炭酸ガスが充填材の表面から遊離することを防止することができる。それゆえ、より高濃度にて充填材の表面に炭酸ガスを付着させることができる。
【００３２】
本発明の入浴装置では、前記充填材は、ポリ塩化ビニリデンからなることが好ましい。
【００３３】
上記構成によれば、ポリ塩化ビニリデンはマイナスの電荷を帯びているので、前記炭酸ガスの内の微細な炭酸ガスを、選択的にポリ塩化ビニリデンに吸着させることができる。したがって、第１気体せん断部に微細な炭酸ガスを選択的に導入することができるので、効率よく炭酸ガスナノバブル含有水を作製することができる。また、ポリ塩化ビニリデンは、磨耗や腐食にたいして耐性が高いので、半永久的に使用することができる。
【００３４】
本発明の入浴装置では、前記薬効成分含有材は、朝鮮人参、ショウブ、トウキ、カミツレ、アロエおよびハマゴウからなる群より選択される少なくとも１つの薬用植物であることが好ましい。
【００３５】
上記構成によれば、薬用植物由来の薬効成分を含む炭酸ガスナノバブル含有水を作製することができる。その結果、入浴者の皮膚を介して上記薬効成分を入浴者の体内に取り込ませることができる。
【００３６】
本発明の入浴装置では、前記浴槽には、交流磁気を発生させるための少なくとも１つの磁気発生手段が設けられていることが好ましい。
【００３７】
上記構成によれば、入浴者に対して交流磁気を照射することができる。その結果、入浴者の血流量を増加させることができる。
【００３８】
本発明の入浴装置では、前記浴槽には、当該浴槽内に蓄えられた液体の水面の位置に、前記液体を前記浴槽から排出する排水口が設けられていることが好ましい。
【００３９】
上記構成によれば、浴槽内の液体中の混入物を除去することができるので、浴槽内の液体を清潔に維持することができるとともに、当該液体をリサイクルすることができる。例えば、浴槽内の液体に垢等の有機物が含まれていれば、浴槽内において有機物と炭酸ガスナノバブルが接触する。その結果、当該有機物に炭酸ガスナノバブルが付着して、有機物とナノバブルとからなる複合体が形成される。上記複合体には浮力が働くので、その結果、液体表層に浮上する。そして、上記排水口は液体の水面の位置に設けられているので、当該排水口によって浴槽から上記複合体が除去される。換言すれば、浴槽内の液体を常に清潔な状態に維持することができる。
【００４０】
本発明の入浴装置では、前記第２気体せん断部によって作製された炭酸ガスナノバブル含有水に磁場をかけて炭酸ガスナノバブル含有磁気活水を作製する活性化手段を有することが好ましい。
【００４１】
上記構成によれば、炭酸ガスナノバブル含有水に磁気活性を付与することができるので、当該磁気活性の効果を入浴者の体に及ぼすことができる。
【００４２】
本発明の入浴装置では、前記活性化手段は、前記炭酸ガスナノバブル含有水を通過させるための流路を有し、前記流路は、磁石のＳ極として機能する第１面と磁石のＮ極として機能する第２面とが対向するように配置されていることが好ましい。
【００４３】
上記構成によれば、上記活性化手段は、磁石のＳ極として機能する第１面と磁石のＮ極として機能する第２面とが対向するように配置された流路を有している。したがって、当該流路中を炭酸ガスナノバブル含有水が通過することによって、当該炭酸ガスナノバブル含有水に磁場をかけることができる。そして、その結果、上記炭酸ガスナノバブル含有水に磁気活性を付与することができる。換言すれば、炭酸ガスナノバブル含有水を、炭酸ガスナノバブル含有磁気活水に変換することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の入浴装置は、以上のように、液体が蓄えられた浴槽と、前記液体を取り込むとともに、前記液体中に炭酸ガスを吐出して炭酸ガス含有水を作製する前槽と、前記炭酸ガス含有水と気体とを混合およびせん断して、炭酸ガスマイクロバブル含有水を作製する第１気体せん断部と、前記炭酸ガスマイクロバブル含有水を更にせん断して炭酸ガスナノバブル含有水を作製する第２気体せん断部と、前記炭酸ガスナノバブル含有水を前記浴槽内に吐出する吐出手段と、を有するものである。
【００４５】
それゆえ、多量の炭酸ガスナノバブルを経済的に製造することができるという効果を奏する。
【００４６】
炭酸ガスナノバブルには様々な生理効果、および有機物質分解効果があることが知られている。例えば、生理効果の一例として、血流量増加効果およびインスリン様因子の増加効果を挙げることが可能である。そして、血流量が増加すれば、中枢神経、心血管系、各種代謝経路、消化器、血液及び免疫系、運動器、皮膚を活性化できることが知られている。したがって、本願発明の入浴装置は、健康維持は勿論のこと、各種疾患の改善に用いることができる。なお、上記疾患としては、中枢神経疾患（例えば、アルツハイマー病および認知症等）、心血管系疾患（例えば、慢性心不全、高血圧、脳梗塞および心筋梗塞等）、代謝異常疾患（例えば、糖尿病、肥満および高脂血症等）、消化器系疾患（例えば、胃潰瘍および肝機能低下症等）、血液及び免疫系疾患（例えば、各種がん、赤血球産生低下症および免疫機能不活性症等）、運動器疾患（例えば、関節リウマチおよび関節炎等）、皮膚科領域疾患（例えば、しわやたるみ等の皮膚老化、白髪および脱毛等）を挙げることができる。
【００４７】
また、血流量が増加した場合には、各種薬剤（例えば、スルホニル尿素剤またはビグアナイト剤等の血糖降下薬）の薬効を全身に行き渡らせることができる。これによって、各種薬剤の治療効果を上昇させることができるとともに、薬剤量が少量であっても、一定の作用効果を発揮でき、結果として医療費を減少させることができる。
【００４８】
また、例えば女性を対象とした、エステ等美容の分野にも有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本明細書において「ナノバブル」とは、その発生時において数百ｎｍ以下の直径を有する気泡が意図される。また、本明細書において「磁気活水」とは、例えば人工的に作り出された磁場中に水を通過させることにより、磁界のエネルギーによって活性化された液体（例えば、水）が意図される。また、本明細書において「磁気活性」とは、磁力線の作用によって、液体または気体が備える活性が意図される。
【００５０】
本実施の形態の入浴装置３９は、ナノバブル発生部２、性能向上部４１および浴槽部３を備えている。以下に、各構成について説明する。
【００５１】
〔１．性能向上部〕
以下に、性能向上部４１について説明する。
【００５２】
性能向上部４１は、前槽３２および磁気活水作製部３３を備えている。上記前槽３２は、後述する浴槽１から供給される液体に対して炭酸ガスを吐出して、炭酸ガス含有水を作製するための構成である。一方、磁気活水作製部３３は、後述するナノバブル発生部２によって作製された炭酸ガスナノバブル含有水に対して磁場をかけることによって当該炭酸ガスナノバブル含有水に対して磁気活性を付与するための構成である。換言すれば、磁気活水作製部３３は、当該炭酸ガスナノバブル含有水から炭酸ガスナノバブル含有磁気活水を作製するための構成である。以下に、前槽３２および磁気活水作製部３３について説明する。
【００５３】
〔１−１．前槽〕
図１に示すように、上記前槽３２には、流入管２６（導入手段）を介して、浴槽１から液体が供給される。そして、炭酸ガス吐出部２３によって、前槽３２内の液体に対して炭酸ガスが吐出され、その結果、炭酸ガス含有水が作製される。
【００５４】
上記流入管２６としては特に限定されないが、図１に示すように下部に多数の孔２７が形成されていることが好ましい。上記構成によれば、前槽３２内の液体を均等に攪拌することができるので、例えば、前槽３２内に薬用植物を導入した場合には、当該薬用植物から効率よく薬効成分を抽出することができる。
【００５５】
前槽３２は、前槽３２内の液体に対して炭酸ガス１４を吐出するための炭酸ガス吐出部２３を有している。炭酸ガス吐出部２３の具体的な構成としては特に限定されないが、炭酸ガス発泡剤であることが好ましい。なお、炭酸ガス発泡剤としては、適宜公知の炭酸ガス発泡剤を用いればよい。上記構成によれば、安価な構成にて、しかも確実に炭酸ガスナノバブル含有水を作製することができる。
【００５６】
前槽３２の形状は、その内部に液体を貯蔵することができるものであればよく、特に限定されない。前槽３２の底部１２（底面）の形状も特に限定されないが、下方に向かって勾配を有するとともに、当該勾配が前槽３２の横断面における中央部近傍に収束するものであることが好ましい。更に具体的には、底部１２の形状は、円錐または四角錐などの錐体であることが好ましい。上記構成によれば、炭酸ガス吐出部２３として炭酸ガス発泡剤を用いた場合、前槽３２内に投入されて底部１２上に沈む炭酸ガス発泡剤を、底部１２の傾斜によって、絶えず前槽３２の中央部近傍に配置することができる。その結果、炭酸ガス発泡剤から放出される炭酸ガスを、より均等に前槽３２内に拡散させることができる。
【００５７】
前槽３２の内部には、炭酸ガス１４を前槽３２内に留めるために、収容部２４（収容手段）が備えられることが好ましい。収容部２４の形状としては特に限定されないが、前槽３２の底部（底面）に対向する開口を有する容器であることが好ましい。このとき、上記開口は、前槽３２の底部（底面）の横断面における中央部に対向していることが更に好ましい。上記構成によれば、炭酸ガス吐出部２３によって吐出された炭酸ガス１４を、上記開口から収容部２４の内部に確実に取り込むことができるので、収容部２４内の炭酸ガス１４の濃度を高めることができる。換言すれば、炭酸ガス吐出部２３によって吐出された炭酸ガス１４の大半を、炭酸ガスナノバブルの作製に用いることができる。
【００５８】
また、前槽３２の内部には、炭酸ガス１４のうち微細な炭酸ガスを吸着させるための充填材２９が備えられることが好ましい。また、上記充填材２９が備えられる位置は、前槽内部であればよく特に限定されないが、収容部２４の内部に備えられることが更に好ましい。上記構成によれば、充填材２９近傍における炭酸ガス１４の濃度を上昇させることができるので、より多量の微細な炭酸ガスを充填材２９に吸着させることができる。
【００５９】
また、上記充填材２９としては限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、またはポリエチレンからなる充填材であることが好ましい。また、充填材２９は、ポリ塩化ビニリデンからなる充填材であることが最も好ましい。
【００６０】
例えば、上記充填材２９としてポリ塩化ビニリデンを用いた場合、ポリ塩化ビニリデンはマイナスの電荷を帯びているので、炭酸ガス１４のうちの微細な炭酸ガスを、選択的に充填材２９に付着させることができる。その結果、大きなサイズの炭酸ガスと小さなサイズの炭酸ガスとを分離して、小さなサイズの炭酸ガスのみを用いて炭酸ガスナノバブルを作製することができる。また、上記構成は耐久性が高いので、半永久的に使用することが可能である。
【００６１】
また、充填材２９の形状としては特に限定されないが、例えば、細い繊維を放射状に編んだ放射状の輪状体として構成されていることが好ましい。
【００６２】
後述する気液混合循環ポンプ４を駆動すれば、前槽３２内の液体が第１気体せん断部７の内部に引き込まれる。このとき、前槽３２内にて液体の流れが生じ、当該流れによって、充填材２９に付着した微細な炭酸ガスが液体中に遊離する。そして、遊離した炭酸ガスは、液体と共に第１気体せん断部７へと導入される。そして、当該炭酸ガスを原材料として、炭酸ガスナノバブルが作製される。上記構成によれば、炭酸ガスナノバブルの原料として、微細な炭酸ガスを選択的に用いることができるので、より容易に多量の炭酸ガスナノバブルを製造することができる。
【００６３】
また、前槽３２の内部には、前槽３２内の液体に対して薬効成分を供給するための薬効成分含有材２５が備えられることが好ましい。また、薬効成分含有材２５が備えられる位置は、前槽３２の内部であればよく特に限定されないが、収容部２４の内部に備えられることが更に好ましい。上記構成によれば、薬効成分含有材２５近傍における炭酸ガス１４の濃度を上昇させることができるので、より多量の薬効成分を薬効成分含有材２５から抽出することができる。つまり、炭酸ガスは液体を酸性にする。そして、液体が酸性になることによって、薬効成分含有材２５からの薬効成分の抽出効率を上昇させることができる。
【００６４】
上記薬効成分含有材２５としては特に限定されないが、例えば、薬用植物であることが好ましい。上記薬用植物としても特に限定しないが、例えば、朝鮮人参、ショウブ、トウキ、カミツレ、アロエおよびハマゴウからなる群より選択される少なくとも１つであることが好ましい。また、薬用植物として、少なくともトウキを用いることが更に好ましい。トウキは血液に関係する疾病に有効であって、例えば、貧血等に有効であることが知られている。したがって、薬用植物としてトウキを用いれば、上記疾患等を予防することができる。
【００６５】
上記収容部２４の開口には、網１５が設けられていることが好ましい。上記網１５は、収容部２４の内部と外部とを分けるとともに、当該網１５を介して炭酸ガスを収容部２４の内部に導入することができるものであればよく、その形状は特に限定されない。例えば、網１５は、網目構造を有する板であり得るが、これに限定されない。上記構成によれば、収容部２４の内部に薬効成分含有材２５および充填材２９などを設けた場合に、これらを収容部２４内に隔離することができる。その結果、薬効成分含有材２５および充填材２９などが第１気体せん断部７内に混入することを防止することができるので、これによって、配管等が詰まることを防止することができる。
【００６６】
上述した炭酸ガス吐出部２３、薬効成分含有材２５、流入管２６および充填材２９の前槽３２内における相対的な位置は特に限定されないが、図１に示すように、下から順に、炭酸ガス吐出部２３、薬効成分含有材２５、流入管２６および充填材２９が配置されていることが好ましい。また、このとき流入管２６の孔２７は、薬効成分含有材に対向するように配置されていることが好ましい。
【００６７】
上記構成によれば、最下部に炭酸ガス吐出部２３が配置されることによって、その上に配置される薬効成分含有材２５に対して、直接炭酸ガスを吐出することができる。これによって、薬効成分含有材２５から効果的に薬効成分を抽出することができるとともに、薬効成分を含む炭酸ガスバブルを生じさせることができる。なお、上記薬効成分としては、揮発性のものも含まれる。また、最上部に充填材２９が配置されることによって、薬効成分を含む炭酸ガスバブルを選択的に充填材２９に吸着させることができる。
【００６８】
また、上記構成によれば、上記薬効成分含有材２５と上記充填材２９との間に流入管２６が配置され、当該流入管２６の孔２７は、薬効成分含有材２５の側に設けられている。したがって、流入管２６から前槽３２内に吐出される液体が、直接充填材２９に向かって吐出されることがないので、充填材２９に吸着された炭酸ガスは、流入管２６から吐出される液体によって充填材２９の表面から遊離されることはない。換言すれば、充填材２９に吸着された炭酸ガスは、気液混合循環ポンプ４を駆動することによってはじめて充填材２９の表面から遊離する。したがって、上記構成によれば、多量の炭酸ガスを確実に第１気体せん断部４に導入することができるので、多くの炭酸ガスナノバブルを作製することができる。
【００６９】
以上のようにして作製された炭酸ガス含有水は、後述するナノバブル発生部２に導入される。そして、上記炭酸ガス含有水から、炭酸ガスナノバブル含有水が作製される。
【００７０】
〔１−２．磁気活水作製部〕
図１に示すように、本実施の形態の入浴装置は、磁気活水作製部３３を備えていることが好ましい。以下に、磁気活水作製部３３について説明する。
【００７１】
上記磁気活水作製部３３は、ナノバブル発生部２によって作製された炭酸ナノバブル含有水に対して磁気活性を付与して、炭酸ガスナノバブル含有磁気活水を製造するための構成である。なお、ナノバブル発生部２に関しては、後で説明することにする。
【００７２】
上記磁気活水作製部３３は、炭酸ガスナノバブル含有水に対して磁場をかけることができるものであればよく、その具体的な構成は特に限定されない。例えば、図１に示すように、フランジ２８は配管９ｃの端部に備え付けられており、フランジ４０は配管６０の端部に備え付けられている。また、上記磁気活水作製部３３の一方の端部にはフランジ２８が備え付けられているとともに、別の端部にはフランジ４０が備え付けられている。そして、上記フランジ２８同士、および上記フランジ４０同士をボルト等によって固定することによって、上記フランジ２８とフランジ４０との間に磁気活水作製部３３が設けられ得る。
【００７３】
また、配管９ｃにはバルブ１１が備えられており、当該バルブ１１によって、磁気活水作製部３３に導入される炭酸ナノバブル含有水の量が調節される。
【００７４】
上記磁気活水作製部３３は、炭酸ガスナノバブル含有水を通過させるための流路３８を有している。そして、当該流路３８の少なくとも一部は、磁石のＳ極として機能する領域と磁石のＮ極として機能する領域によって挟まれており、これによって、上記流路３８中を通過する炭酸ガスナノバブル含有水に磁場をかけることが可能になる。
【００７５】
上記流路３８の横断面の形状は特に限定されず適宜設定することができる。上記流路３８の横断面の形状としては、例えば、対向する少なくとも１対の面を有するもの（例えば、正方形または長方形など）であることが好ましい。なお、上記流路３８の横断面の形状が例えば正方形または長方形である場合には、上記流路３８の立体的な形状は、略平板状になることが好ましい。
【００７６】
一例として、図９に、横断面の形状が長方形である流路３８を有する磁気活水作製部３３の断面図を示す。図９に示すように、流路３８は、互いに対向する面５０（第１面）および面５１（第２面）を有している。そして、上記面５０の側には磁石のＳ極３５が配置されており、上記面５１の側には磁石のＮ極３４が配置されている。なお、Ｎ極３４およびＳ極３５としては、それぞれ永久磁石を用いることが可能である。また、Ｎ極３４およびＳ極３５のそれぞれ数としては特に限定されない。上記Ｓ極３５とＮ極３４との間で磁場が形成され、当該磁場の中を炭酸ガスナノバブル含有水が通過する。換言すれば、図１に示すように、上記Ｓ極３５とＮ極３４との間で形成される磁力線３６の中を炭酸ガスナノバブル含有水が通過する。そして、磁場の中を通過することによって炭酸ガスナノバブル含有水に磁気活性が付与されて、その結果、炭酸ガスナノバブル含有磁気活水が作製される。
【００７７】
つまり、磁力線３６の中を炭酸ガスナノバブル含有水が通過すると、微弱な電流が発生する。そして、微弱な電流の作用によって水分子同士の結合が崩れ、その結果、クラスター（分子のかたまり）が細分化する。クラスターが細分化された水は、当該クラスターのすき間に酸素を吸収する作用が高いので、外気から大量の酸素を吸収して溶存酸素濃度が高くなる。それと同時に、微弱な電流の作用により、液体中にラジカルを発生させることが可能になる。したがって、炭酸ガスナノバブル含有水に磁気活性を付与すれば、当該炭酸ガスナノバブル含有水中に活性酸素を発生させることが可能になる。したがって、磁気活性を有する炭酸ガスナノバブル含有水は、ナノバブルに由来するフリーラジカルの酸化能力と、上記活性酸素に由来する酸化能力の両方を備えることが可能になり、当該強力な酸化能力によって様々な有機物を分解することができるとともに、生体内の様々な代謝経路を活性化させることができる。
【００７８】
上記面５０と上記面５１との間の距離は特に限定されず、適宜設定することができる。例えば、上記面５０と上記面５１との間の距離は、３０ｍｍ以下であることが好ましい。上記構成によれば、気体に対して効率よく磁気活性を付与することができる。
【００７９】
また、上記流路３８内の磁束密度（残留磁束密度）は、３５０ミリテスラ（３５００ガウス以上であることが好ましく、４５０ミリテスラ以上であることが、より好ましい。
【００８０】
なお、磁気活水作製部３３としては公知の構成を用いることも可能である。例えば、株式会社ビー・シー・オー製のＢＫ型を用いることも可能である。
【００８１】
以上のようにして磁気活性が付与された炭酸ガスナノバブル含有水は、第３気体せん断部４６を経て、浴槽１内に吐出される。浴槽１については、後に説明することにする。
【００８２】
〔２．ナノバブル発生部〕
以下に、ナノバブル発生部２について説明する。
ナノバブル発生部２は、濁度調節計２１、濁度調節計２１からの信号を信号線１８を介して受けるシーケンサー２０（制御手段）、シーケンサー２０からの信号を信号線１９を介して受ける電動ニードルバルブ１７、シーケンサー２０からの信号を信号線１８を介して受ける気液混合循環ポンプ４、気液混合循環ポンプ４に設けられている第１気体せん断部７、第１気体せん断部７に配管９ａを介して接続されている第２気体せん断部８、および空気配管１６を備えている。
【００８３】
まず、本実施の形態の入浴装置において、ナノバブルを優先的に製造するための制御方法について説明する。
【００８４】
濁度調節計２１には、浴槽１に設けられている濁度計２２（計測手段）からの信号が、信号線１８を介して入力されている。つまり、濁度計２２によって浴槽１内の液体の濁度が測定され、当該測定データが濁度調節計２１に入力されている。なお、濁度計２２による測定値において濁度１０度以上であれば、浴槽１内にマイクロナノバブルが発生していることを示しており、濁度計２２による測定値において濁度１度以下であれば、浴槽１内にナノバブルが発生していることを示している。
【００８５】
なお、濁度計２２としては特に限定されず、適宜、公知の構成を用いることができる。例えば、濁度計２２として、東京光電株式会社製のポータブル濁度計を用いることができが、これに限定されない。なお、当該ポータブル濁度計は、センサー部を直接液体中に浸漬する方式の濁度計である。
【００８６】
なお、液体の濁度を東京光電株式会社製のポータブル濁度計にて測定し、このときの液体中のナノバブル数をベックマン・コールター株式会社製の測定装置にて測定したところ、濁度１度の場合には液体中には４３１６００個のナノバブルが含有されており、濁度１０度の場合には液体中には３１００個のナノバブルが含有されていることが、実験から明らかになっている。
【００８７】
上記濁度調節計２１では、上記測定データに基づいて、ナノバブルの製造量を多くするべきか、あるいは少なくするべきかを判断する。例えば、浴槽１内が濁度１度よりも大きければ、ナノバブルの製造量を多くするべきであると、判断される。そして、当該判断は、信号線１８を介してシーケンサー２０へと入力される。その後、シーケンサー２０は、上記判断に基づいて、電動ニードルバルブ１７の開閉動作および気液混合循環ポンプ４の回転数（出力）の両方を制御する。以下に、制御方法について具体的に説明する。
【００８８】
本実施の形態の入浴装置にて製造される炭酸ガスナノバブルの量は、空気配管１６を介して第１気体せん断部７に供給される気体の量を、電動ニードルバルブ１７の開閉動作によって調節することによって調節され得る。なお、当該気体の種類としては特に限定されず、例えば、空気、窒素、炭酸ガス等であり得る。上記気体として空気を用いる場合には、図１に示すように、空気配管１６の一端を例えば屋外等に開放しておけばよい。一方、上記気体として窒素、オゾンまたは炭酸ガス等を用いる場合には、空気配管１６の一端に、当該気体が貯蔵されているボンベ等を接続すればよい。
【００８９】
空気配管１６を介して第１気体せん断部７に供給される気体の量とバブルサイズとの関係は、マイクロナノバブルを製造する場合に供給される気体の量よりも、ナノバブルを製造する場合に供給される気体の量の方が少ない。更に具体的にいえば、例えば新規の浴槽水を用いる場合、空気配管１６を介して０．８リットル／分以上の量の気体を第１気体せん断部７に供給すれば、マイクロナノバブルが製造され、空気配管１６を介して０．７リットル／分以下の量の気体を第１気体せん断部７に供給すれば、ナノバブルが製造される。
【００９０】
したがって、濁度計２２の測定データによって、浴槽１内にマイクロナノバブルの量が多いことが判明すれば、シーケンサー２０によって電動ニードルバルブ１７が閉じられる。これによって、空気配管１６を介して第１気体せん断部７に供給される気体の量が減少し、その結果、本実施の形態の入浴装置によって製造されるナノバブルの量を多くすることができる。
【００９１】
また、本実施の形態の入浴装置にて製造される炭酸ガスナノバブルの量は、気液混合循環ポンプ４の回転数（出力）によっても調節され得る。具体的には、気液混合循環ポンプ４の回転数を上げれば、より多くのナノバブルを製造することができる。したがって、濁度計２２の測定データによって、浴槽１内にマイクロナノバブルの量が多いことが判明すれば、シーケンサー２０によって気液混合循環ポンプ４の回転数が上げられる。これによって、本実施の形態の入浴装置によって製造されるナノバブルの量を多くすることができる。
【００９２】
なお、本実施の形態の入浴装置では、浴槽１内の液体は、濁度１０度以上であることが好ましく、濁度２０度以上であることが更に好ましい。
【００９３】
次いで、ナノバブル発生部２によって炭酸ナノバブルが製造される工程について説明する。なお、炭酸ナノバブルは、大まかに言えば２つの工程（第１気体せん断工程および第２気体せん断工程）を経て製造される。以下に、第１気体せん断工程および第２気体せん断工程について更に詳細に説明する。
【００９４】
〔２−１：第１気体せん断工程〕
第１気体せん断工程では、前槽３２にて作製される炭酸ガス含有水と空気配管１６を介して取り込まれる気体とを用いて、炭酸ガスマイクロバブル含有水が作製される。なお、当該炭酸ガスマイクロバブル含有水は、炭酸ガスからなるマイクロバブルと、空気配管１６を介して取り込まれた気体からなるマイクロバブルとの両方を含んでいる。
【００９５】
第１気体せん断工程では、第１気体せん断部７において、気液混合循環ポンプ４を用いて気体と液体との混合物の圧力が流体力学的に制御されるとともに、負圧部に対して気体が吸入される。なお、「負圧部」とは、気体と液体との混合物の中で周りと比較して圧力が小さな領域を意図する。そして、上記混合物を高速流体運動させて負圧部を形成しながら気体をせん断することによって、微細なマイクロバブルを発生させることができる。換言すれば、液体と気体とを効果的に自給混合溶解するとともに、圧送する。これによって、より微細なマイクロバブルを含有するマイクロバブル含有水を形成することができる。
【００９６】
上記気液混合循環ポンプ４としては特に限定されないが、揚程４０ｍ以上（４ｋｇ/ｃｍ２の圧力）の高揚程のポンプであることが好ましい。また、気液混合循環ポンプ４としてはトルクが安定している２ポールのポンプを用いることが好ましい。上記構成によれば、第１気体せん断部７内のマイクロバブル含有水に対して所望の圧力を加えることが可能であり、その結果、マイクロバブル含有水に含まれるマイクロバブルをより微細にせん断することができる。
【００９７】
また、気液混合循環ポンプ４では、ポンプの吐出圧力（ポンプの回転数）が制御されていることが好ましい。例えば、気液混合循環ポンプ４の回転数が、インバーター等の回転制御部（図示せず）によって制御されていることが好ましい。なお、上記回転制御部は、更にシーケンサー２０によって制御され得る。上記構成によれば、上記第１気体せん断部７の中の炭酸ガスマイクロバブル含有水に対して所望の圧力を加えることが可能となり、その結果、炭酸ガスマイクロバブル含有水に含まれるマイクロバブルを所望のサイズに揃えることができる。
【００９８】
上記第１気体せん断部７を構成する材料は特に限定されないが、ステンレス、プラスチック、または樹脂であることが好ましい。上記材料の中では、ステンレスが最も好ましい。上記構成によれば、マイクロバブル含有水中に不純物が混入することを防止することができるとともに、第１気体せん断部７が振動することを防止することができる。
【００９９】
また、上記第１気体せん断部７の厚さ（隔壁の厚さ）は特に限定されないが、６ｍｍ〜１２ｍｍであることが好ましい。一般的に、第１気体せん断部７の厚さが薄ければ、第１気体せん断部７中の炭酸ガスマイクロバブル含有水の運動によって、第１気体せん断部７が振動する。つまり、炭酸ガスマイクロバブル含有水の運動エネルギーが振動として外部に伝播して失われるので、マイクロバブル含有水の高速流動運動が低下し、その結果、せん断エネルギーが低下する。しかしながら、上記構成によれば、第１気体せん断部７の振動を防ぐことかできるので、効率よくマイクロバブルを作製することができる。
【０１００】
次いで、気液混合循環ポンプ４を有する第１気体せん断部７がマイクロバブルを発生させるメカニズムについて更に詳細に説明する。
【０１０１】
まず、上記第１気体せん断部７において、炭酸ガスマイクロバブル含有水の構成成分である液体と気体とからなる混相旋回流を発生させる。具体的には、例えば、インペラと呼ばれる羽を超高速で回転させて、液体と気体とからなる混相旋回流を発生させる。このとき、第１気体せん断部７の中心部には、高速旋回する気体空洞部が形成される。
【０１０２】
次いで、上記気体空洞部を圧力によって竜巻状に細くして、より高速で旋回する回転せん断流を発生させる。このとき、上記気体空洞部に対しては、当該気体空洞部の負圧を利用して、気体を自動的に供給させる。そして、さらにマイクロバブルを切断・粉砕しながら混相旋回流を回転させる。なお、上記切断・粉砕は、第１気体せん断部７の出口内外における気液二相流体の回転速度の差によって生じる。なお、上記回転速度の差は、５００〜６００回転／秒であることが好ましい。
【０１０３】
すなわち、第１気体せん断部７において、気液混合循環ポンプ４によって炭酸ガスマイクロバブル含有水を高速流体運動させることによって負圧部を形成するとともに、流体力学的にマイクロバブル含有水の圧力を制御することによって上記負圧部に対して気体を供給している。その結果、第１気体せん断部７では、マイクロバブルを発生させることができる。換言すれば、気液混合循環ポンプ４を用いて液体と気体とを効果的に自給混合溶解しながら圧送することにより炭酸ガスマイクロバブル含有水を製造することができる。
【０１０４】
上記第１気体せん断部７の内腔の横断面の形状は特に限定されないが、楕円形であることが好ましく、真円形であることが最も好ましい。また、上記第１気体せん断部７の内腔表面は、鏡面仕上げによって形成されていることが好ましい。上記構成によれば、第１気体せん断部７の内部表面の摩擦が小さいので、気体と液体との混合物を高速旋回させることができるとともに、気体を効率良くせん断することができる。その結果、多くの微細なマイクロバブルを発生させることができるとともに、最終的に多くのナノバブルを発生させることができる。
【０１０５】
また、第１気体せん断部７の内部表面（内腔表面）には、溝が設けられていることが好ましい。また、上記溝の数は特に限定されないが、２本以上設けられていることが好ましい。また、上記溝は、第１気体せん断部７の内部表面上に形成され、かつ凹形状を有するものであればよく、その形状は特に限定されない。例えば、上記溝は、深さ略０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ、幅略０．８ｍｍ以内であることが好ましい。上記構成によれば、第１気体せん断部７内の液体と気体との混合物の旋回乱流の発生を制御することができるので、多くの微細なマイクロバブルを発生させることができるとともに、最終的に多くのナノバブルを発生させることができる。
【０１０６】
また、上記第１気体せん断部７へは、配管５を介して炭酸ガス含有水が供給され、配管９ａを介して炭酸ガスマイクロバブル含有水が吐出されている。このとき、炭酸ガス含有水を供給する配管の内腔の横断面の面積は、炭酸ガスマイクロバブル含有水を吐出する配管の内腔の横断面の面積よりも大きいことが好ましい。上記構成によれば、炭酸ガスマイクロバブル含有水の吐出圧力を高めることができるので、安定的にマイクロバブルを発生させることができる。
【０１０７】
〔２−２：第２気体せん断工程〕
第２気体せん断工程では、第２気体せん断部８において、上記第１気体せん断工程にて作製された炭酸ガスマイクロバブル含有水から炭酸ガスナノバブル含有水が作製される。なお、当該炭酸ガスナノバブル含有水は、炭酸ガスからなるナノバブルと、空気配管１６を介して取り込まれた気体からなるナノバブルとの両方を含んでいる。なお、必要に応じて第３気体せん断部４６を更に備えることができる。第３気体せん断部４６を備えれば、第２気体せん断部８によって作製されたナノバブルの大きさを更に小さくすることができるとともに、ナノバブルの量を増加させることができる。上記第３気体せん断部４６の設置位置としては特に限定されない。例えば、磁気活水作製部３３よりも下流側に設置することも可能であり、磁気活水作製部３３よりも上流側に設置することも可能である。磁気活水作製部３３よりも下流側に第３気体せん断部４６を設置する場合には、図１に示すように、浴槽１の側面に設けられた吐出口１０（吐出手段）内に設けられることが好ましい。
【０１０８】
上記気液混合循環ポンプ４によって、炭酸ガスマイクロバブル含有水が第１気体せん断部７から第２気体せん断部８へ、さらには第３気体せん断部４６へ圧送される。マイクロバブル含有水が第１気体せん断部４から第２気体せん断部５へ、さらには第５気体せん断部１４へと配管９ａ〜配管９ｃを介して圧送される場合には、炭酸ガスマイクロバブル含有水が圧送される方向に向かって、徐々にまたは段階的に配管９ａ〜配管９ｃの横断面の直径が小さくなることが好ましい。また、第２気体せん断部８および第３気体せん断部４６内における液体を通過させる配管の横断面の直径は、配管５の横断面の直系よりも小さいことが好ましい。上記構成によれば、炭酸ガスマイクロバブル含有水をより高速で流体運動しながら竜巻状に細くすることができる。換言すれば、より高速で旋回する回転せん断流を発生させることができる。その結果、マイクロバブルからナノバブルを効率よく発生させることができるとともに、ナノバブル含有水中に超高温の極限反応場を形成することができる。
【０１０９】
上記極限反応場が形成されると、ナノバブル含有水が局部的に高温高圧状態となり、当該局所にて不安定なフリーラジカルができるとともに、同時に熱が発生される。フリーラジカルは不対電子を有する原子または分子であって、他の原子または分子から電子を奪い取って安定化しようとする。それゆえ、フリーラジカルを含むナノバブル含有水は、強い酸化力を示すことになる。したがって上記構成によれば、フリーラジカルの作用によって、有機物などの汚れを酸化分解することができるとともに、各種生理活性を上昇させることができる。
【０１１０】
第２気体せん断部７および第３気体せん断部４６を構成する材料は特に限定されないが、例えばステンレス、プラスチック、または樹脂によって形成されていることが好ましい。
【０１１１】
また、第２気体せん断部８および第３気体せん断部４６の内腔の横断面の形状は、楕円形であることが好ましく、真円形であることが最も好ましい。上記構成によれば、第２気体せん断部８および第３気体せん断部４６の内部表面の抵抗（摩擦）が小さいので、炭酸ガスマイクロバブル含有水を高速旋回させることができるとともに、炭酸ガスマイクロバブル含有水を効率良くせん断することができ、その結果、多くの炭酸ガスナノバブルを発生させることができる。
【０１１２】
また、第２気体せん断部８および第３気体せん断部４６の内部表面には、孔が開いていることが好ましい。上記孔の開口の直径は特に限定されないが、４ｍｍ〜９ｍｍであることが好ましい。上記構成によれば、上記第２気体せん断部８および第３気体せん断部４６の内部におけるバブル含有水の旋回運動を制御することができる。つまり、上記構成によれば、上記第２気体せん断部８および第３気体せん断部４６の内部の旋回乱流の発生を制御することができる。その結果、第２気体せん断部８および第３気体せん断部４６によって、安定にナノバブルを発生させることができる。
【０１１３】
なお、上述した気液混合循環ポンプ４、第１気体せん断部７、第２気体せん断部８および第３気体せん断部４６の具体的な構成としては、市販のものを用いることが可能である。各々の構成としては特に限定しないが、例えば、株式会社  協和機設社製のバビダスＨＹＫ型を用いることが可能である。
【０１１４】
以上のようにして作製された、炭酸ガスナノバブル含有水は、次いで磁気活水作製部３３に導入されて炭酸ガスナノバブル含有磁気活水に変換される。なお、磁気活水作製部３３に関しては既に説明したので、ここではその説明を省略する。
【０１１５】
〔３．浴槽部〕
浴槽部３には、浴槽１が備えられている。
【０１１６】
上記浴槽１の内部には、入浴水としての液体が貯蔵されているとともに、本実施の形態の入浴装置によって作製された炭酸ガスナノバブル含有磁気活水が吐出されている。なお、浴槽１に対する上記液体の供給量は、バルブ３１によって制御されている。また、上記バルブ３１は、シーケンサー２０によって制御されるように構成されることも可能である。
【０１１７】
上記液体は入浴水として用いられる液体であって、特に限定されず、例えば水などを用いることができる。また、上記液体の温度も適宜設定することができ、例えば温水または冷水等を用いることができる。
【０１１８】
上記浴槽１の形状としては特に限定されない。例えば、浴槽１の一部分として、入浴者の体の少なくとも一部に沿った形状を有する固定部が設けられることが好ましい。上記固定部の形状としても特に限定されないが、例えば、入浴者の臀部に沿った形状であることが好ましい。上記構成であれば、上記固定部に沿った状態で、入浴者の体を浴槽１内に安定に固定することができる。
【０１１９】
また、上記浴槽１には、交流磁気を発生させるための少なくとも１つの電磁石４５が設けられている。なお、本明細書において「交流磁気」とは、各種電源を使用して磁力線を発生させるとともに、Ｎ極とＳ極とが１秒間に数十回入れ替わる磁気が意図される。交流磁気のような強力な磁場を形成すれば、当該磁場は、体の深部までとどく。そして、当該磁場の影響によって体内に電流が流れ、細胞の外側に存在するカルシウムイオン、ナトリウムイオン等の無機イオンを磁力線によって刺激し、その結果、平滑筋が開いたり、閉じたりすることによって、血流量を増加させることができる。そして、入浴者の血流量を増加させることによって、様々な効果を入浴者に及ぼすことができる。
【０１２０】
電磁石４５としては特に限定されず、適宜公知の構成を用いることができる。例えば、上記電磁石４５として、例えば交流磁気治療器を用いることができる。なお、交流磁気治療器としては特に限定されず、適宜公知の交流磁気治療器を用いることができる。例えば、ＧＴＲ型の交流磁気治療器（株式会社マグネタイザー製）を用いることができるが、これに限定されない。
【０１２１】
図１に示すように、上記電磁石４５は、第１極４３および第２極４４を備えている。つまり、上記電磁石４５は、１対の第１極４３および第２極４４からなる。上記第１極４３および第２極４４は、ともに、磁石のＮ極またはＳ極に切り替えられ得る。具体的には、例えば、１秒間に５０回〜６０回切り替えられ得る。このとき、一方がＮ極として機能している時には、他方はＳ極として機能している。そして、上記第１極３９および第２極４０の極性を連続的に切り替えることによって、上記第１極と第２極との間に交流磁気を発生させることができる。
【０１２２】
上記電磁石４５の数は特に限定されず、必要に応じて適宜設定することができる。例えば、上記電磁石４５の数は、多いほど好ましい。更に具体的には、電磁石４５の数は、１つの槽１につき４〜８個であることが好ましい。電磁石４５の数が多ければ多いほど、入浴者の体全体に均等に交流磁気を照射することができる。
【０１２３】
上記電磁石４５が設けられている位置は特に限定されない。例えば、上記固定部に沿って備えられていることが好ましい。また、上記電磁石４５は、上記固定部内における入浴者の頭部が配置される領域内に設けられることが好ましい。一般に脳からの指令に基づいて血液循環、およびホルモンのバランスが調整される。したがって、上記構成によれば、脳に交流磁気を照射することによって、ホルモン疾患や、血液循環と関係する糖尿病、または慢性疾患高血圧を改善することができる。
【０１２４】
上記電磁石４５によって形成される磁場の強さは特に限定されないが、例えば８００ガウス以上の強さであることが好ましい。磁場による体内への影響を測定する方法として、血液中のセロトニンの量を測定する方法が知られている。上記磁場の強さが８００ガウス以上の場合、血液中のセロトニンの量が変化する。つまり、上記磁場の強さが８００ガウス以上の場合、磁場による治療効果を確実に体に及ぼすことができる。
【０１２５】
また、上記浴槽１には、浴槽１内に蓄えられる液体の水面の位置に、当該液体を浴槽１から排出するための排水口６５が設けられていることが好ましい。なお、当該排水口６５による液体の排水は、バルブ３０の開閉動作によって制御され得、更にバルブ３０の開閉動作は、シーケンサー２０によって制御され得る。
【０１２６】
図１に示すように、本実施の形態の入浴装置では、吐出口１０から浴槽１内に炭酸ガスナノバブル含有磁気活水が吐出されているとともに、吸入口６から浴槽１内の液体が前槽３２に向かって流出している。その結果、浴槽１内では、常に液体が水流３７を形成している。したがって、浴槽１内の液体に垢等の有機物が含まれていれば、当該有機物と炭酸ガスナノバブルが接触する機会が多くなる。その結果、当該有機物に炭酸ガスナノバブルが付着して、有機物とナノバブルとからなる複合体が効率よく形成される。当該複合体には浮力が働くので、液体表層に浮上する。その結果、当該複合体は、排水口６５によって浴槽１から除去され得る。換言すれば、浴槽１内の液体を常に清潔な状態に維持することができる。
【０１２７】
また、浴槽１には、浴槽１内の液体を排出するためのドレーンバルブ１３が設けられていることが好ましい。当該構成によれば、浴槽１内の液体の全てを、容易に排出することができる。
【０１２８】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図２に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２９】
本実施の形態の入浴装置は、収容部２４内に薬効成分含有材２５が設けられていない点が、実施の形態１とは異なっている。
【０１３０】
本実施の形態の入浴装置は、薬効成分の入浴者に対する効果は期待できないが、炭酸ガスナノバブルが有する効果、磁気活水が有する効果、および交流磁気が有する効果を入浴者に対して及ぼすことができる。したがって、本実施の形態の入浴装置は、簡便な構成によって入浴者の血流量を上昇させることができる。
【０１３１】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について、図３に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３２】
本実施の形態の入浴装置では、薬効成分含有材２５の代わりに、ラジウム鉱石４２が備えられている。
【０１３３】
したがって、本実施の形態の入浴装置では、入浴者に対してラジウム鉱石の効果を及ぼすことができる。
【０１３４】
上記ラジウム鉱石４２としては特に限定されず、適宜公知のラジウム鉱石を用いることができる。例えば、ラジウム鉱石４２としては、０．１３６マイクロシーベルト／時の強度を有するラジウム鉱石を用いることが好ましく、当該ラジウム鉱石は、例えばアイケーシー株式会社から購入することができる。
【０１３５】
ラジウム温泉としては、秋田県仙北郡にある玉川温泉が有名である。しかしながら、本実施の形態の入浴装置によれば、入浴者の血流量を上昇させる点において、天然のラジウム温泉以上の効果が期待できる。
【０１３６】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態について、図４に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３７】
本実施の形態の入浴装置では、浴槽１に電磁石４５が設けられていない点が、実施の形態１とは異なっている。
【０１３８】
本実施の形態の入浴装置は、入浴者に対する交流磁気の効果は期待できないが、炭酸ガスナノバブルが有する効果、磁気活水が有する効果、および薬効を入浴者に対して及ぼすことができる。したがって、本実施の形態の入浴装置は、簡便な構成によって入浴者の血流量を上昇させることができる。
【０１３９】
〔実施の形態５〕
本発明の他の実施の形態について、図５に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４０】
本実施の形態の入浴装置では、磁気活水作製部３３が設けられていない点が、実施の形態１とは異なっている。
【０１４１】
本実施の形態の入浴装置は、入浴者に対する磁気活水の効果は期待できないが、炭酸ガスナノバブルが有する効果、交流磁気が有する効果、および薬効を入浴者に対して及ぼすことができる。したがって、本実施の形態の入浴装置は、簡便な構成によって入浴者の血流量を上昇させることができる。
【０１４２】
また、本実施の形態の入浴装置は、その製造に必要とするコストを低減させることができる。
【０１４３】
〔実施の形態６〕
本発明の他の実施の形態について、図６に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態５と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態５の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４４】
本実施の形態の入浴装置は、収容部２４内に薬効成分含有材２５が設けられていない点が、実施の形態５とは異なっている。
【０１４５】
本実施の形態の入浴装置は、入浴者に対する磁気活水の効果および薬効は期待できないが、炭酸ガスナノバブルが有する効果、および交流磁気が有する効果を入浴者に対して及ぼすことができる。したがって、本実施の形態の入浴装置は、簡便な構成によって入浴者の血流量を上昇させることができる。
【０１４６】
〔実施の形態７〕
本発明の他の実施の形態について、図７に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態３と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４７】
本実施の形態の入浴装置では、磁気活水作製部３３が設けられていない点が、実施の形態３とは異なっている。
【０１４８】
本実施の形態の入浴装置は、入浴者に対する磁気活水の効果および薬効は期待できないが、炭酸ガスナノバブルが有する効果、ラジウム鉱石が有する効果、および交流磁気が有する効果を入浴者に対して及ぼすことができる。したがって、本実施の形態の入浴装置は、簡便な構成によって入浴者の血流量を上昇させることができる。
【０１４９】
また、本実施の形態の入浴装置は、その製造に必要とするコストを低減させることができる。
【０１５０】
〔実施の形態８〕
本発明の他の実施の形態について、図８に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１５１】
本実施の形態の入浴装置は、収容部２４内に薬効成分含有材２５が設けられていない点、磁気活水作製部３３が設けられていない点、および電磁石４５が設けられていない点が、実施の形態１とは異なっている。
【０１５２】
本実施の形態の入浴装置は、入浴者に対する磁気活水の効果、薬効および交流磁気の効果は期待できないが、炭酸ガスナノバブルが有する効果を入浴者に対して及ぼすことができる。したがって、本実施の形態の入浴装置は、簡便な構成によって入浴者の血流量を上昇させることができる。
【実施例】
【０１５３】
〔１．処理装置の作製〕
図１に基づいて、入浴装置を作製した。当該入浴装置では、浴槽１の容量を０．２ｍ３とし、２．２ｋｗの電動機からなる気液混合循環ポンプ４を用いた。より具体的には、気液混合循環ポンプ４、第１気体せん断部７、第２気体せん断部８、第３気体せん断部４６、および電動ニードルバルブ１７からなるナノバブル発生機（株式会社協和機設製のＨＹＫ型）を、ナノバブル発生部２として用いた。
【０１５４】
また、磁気活水作製部３３としては、全長８００ｍｍ、横幅１６０ｍｍ、縦幅３１０ｍｍのものを用いた。なお、具体的に上記磁気活水作製部３３としては、株式会社ビー・シー・オー製のＢＫ型を用いた。
【０１５５】
また、前槽３２、および収容部２４としては、腐蝕の恐れのないプラスチック容器を成型して用いた。また、充填材２９としては、ＴＢＲ株式会社製のポリ塩化ビニリデン充填物であるバイオコード（登録商標）を用いた。
【０１５６】
本実施例の入浴装置によって作製される炭酸ガスバブルのサイズを、ベックマン・コールター株式会社に依頼して測定した。
図１に基づいて、入浴装置を製作した。当該入浴装置では、槽１として容量が約０．３ｍ３のものを用いるとともに、３．７ｋｗの電動機からなる第１気液混合循環ポンプ３として株式会社協和機設製のＨＹＫ型を用いた。また、第１磁気活水作製部９として、全長８００ｍｍ、横幅１６０ｍｍ、縦幅３１０ｍｍのものを用いた。なお、具体的に上記第１磁気活水作製部９としては、株式会社ビー・シー・オー製のＢＫ型を用いた。
【０１５７】
そして、上記槽１に水道水を２５０リットル投入して入用装置を１２分運転し、作製されたナノバブルをベックマンコールター株式会社製の測定器にて測定した。その結果、０．１μｍを中心として略正規分布するナノバブルを確認できた。また、磁気活性に由来する酸化還元電位をＯＲＲ計ＨＣ型（東亜ディーケーケー株式会社製）で測定したところ、プラス４００ｍｖであった。
【０１５８】
【表１】
2009060987.tif 000003
【０１５９】
表１に示すように、直径が０．１０μｍの炭酸ガスバブルを多く作製することができた。
【０１６０】
〔２．血流量に対する効果（１）〕
本実施例の入浴装置を用いて、様々なバブル径を有する炭酸ガスバブルを作製し、当該バブル含有水の血流量増加効果を測定した。
【０１６１】
なお、血流量としては、ナノバブル含有水またはマイクロバブル含有水を作用させる前の血流量（Ｑ０）に対する、ナノバブル含有水またはマイクロバブル含有水を作用させた後の血流量（Ｑ）の比、すなわち（Ｑ／Ｑ０）の数値を示した。また、血流量の測定には、オメガフロー社製のＦＬＯ型の測定器を用いた。
【０１６２】
【表２】
2009060987.tif 000004
【０１６３】
表１に示すように、マイクロバブル含有水と比較して、ナノバブル含有水の方が血流量増加効果が高いことが明らかになった。
【０１６４】
〔３．血流量に対する効果（２）〕
本実施例の入浴装置を用いて、炭酸ガスナノバブル含有水および炭酸ガスナノバブル含有磁気活水を作製し、当該バブル含有水の血流量増加効果を測定した。
【０１６５】
なお、血流量としては、ナノバブル含有水または炭酸ガスナノバブル含有磁気活水を作用させる前の血流量（Ｑ０）に対する、ナノバブル含有水または炭酸ガスナノバブル含有磁気活水を作用させた後の血流量（Ｑ）の比、すなわち（Ｑ／Ｑ０）の数値を示した。また、血流量の測定には、オメガフロー社製のＦＬＯ型の測定器を用いた。
【０１６６】
【表３】
2009060987.tif 000005
【０１６７】
表２に示すように、ナノバブル含有水と比較して、炭酸ガスナノバブル含有磁気活水の方が血流量増加効果が高いことが明らかになった。
【０１６８】
〔４．血糖値に対する効果〕
本実施例の入浴装置に継続的に入浴した後、食後１時間および２時間の血糖値の値を測定した。なお、対照としては、本実施例の入浴装置に継続的に入浴する前の、食後１時間および２時間の血糖値の値を用いた。なお、それぞれの場合について、３回ずつ血糖値の値を測定した。なお、血糖値の測定は、発明者（年齢５８歳、身長１７０ｃｍ、体重６１ｋｇ）自身の血糖値を測定した。また、血糖値の測定には、ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社製の自己検査用グルコース測定器であるアキュチェックコンフォート（登録商標）を用いた。
【０１６９】
【表４】
2009060987.tif 000006
【０１７０】
表４に示すように、本実施例の入浴装置に継続的に入浴した場合の方が、血糖値の値が低いことが明らかになった。つまり、日によって異なるものの、本実施例の入浴装置に入浴した場合の血糖値は、入浴しない場合の血糖値の約７８％〜９０％にまで低下することが明らかになった。このことは、本実施例の入浴装置に継続的に入浴することによって、炭酸ガスナノバブル含有磁気活水の作用によって血流量が増加するとともに、血糖値が下がることを示唆している。
【０１７１】
なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１７２】
また、本願出願時に未公開である本願関連出願である特願２００７−０５０６３９、特願２００７−０９９９１２、特願２００７−１４２６４５および特願２００７−１９３１７２に記載の内容は、本明細書中に参考として援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、各種入浴装置やその部品を製造する分野に利用することができる。更に詳細には、本発明は、健康維持や各種疾患の治療にもちいることができる各種入浴装置やその部品を製造する分野に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明における入浴装置の実施の一形態を示す模式図である。
【図２】本発明における入浴装置の他の実施の一形態を示す模式図である。
【図３】本発明における入浴装置のさらに他の実施の一形態を示す模式図である。
【図４】本発明における入浴装置のさらに他の実施の一形態を示す模式図である。
【図５】本発明における入浴装置のさらに他の実施の一形態を示す模式図である。
【図６】本発明における入浴装置のさらに他の実施の一形態を示す模式図である。
【図７】本発明における入浴装置のさらに他の実施の一形態を示す模式図である。
【図８】本発明における入浴装置のさらに他の実施の一形態を示す模式図である。
【図９】上記入浴装置における磁気活水作製部３３の断面図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１  浴槽
２  ナノバブル発生部
３  浴槽部
４  気液混合循環ポンプ
６  吸入口
７  第１気体せん断部
８  第２気体せん断部
９・６０  配管
１０  吐出口（吐出手段）
１２  底部
１４  炭酸ガス
１６  空気配管
１７  電動ニードルバルブ
１８・１９  信号線
２０  シーケンサー（制御手段）
２１  濁度調節計
２２  濁度計（計測手段）
２３  炭酸ガス吐出部
２４  収容部（収容手段）
２５  薬効成分含有材
２６  流入管（導入手段）
２７  孔
２８・４０  フランジ
２９  充填材
３０・３１  バルブ
３２  前槽
３３  磁気活水作製部
３４  Ｎ極
３５  Ｓ極
３６  磁力線
３７  水流
３８  流路
３９  入浴装置
４１  性能向上部
４２  ラジウム鉱石
４３  第１極
４４  第２極
４５  電磁石
４６  第３気体せん断部
５０  面（第１面）
５１  面（第２面）
６５  排水口
【図１】
2009060987.tif 000007
【図２】
2009060987.tif 000008
【図３】
2009060987.tif 000009
【図４】
2009060987.tif 000010
【図５】
2009060987.tif 000011
【図６】
2009060987.tif 000012
【図７】
2009060987.tif 000013
【図８】
2009060987.tif 000014
【図９】
2009060987.tif 000015