炭酸泉生成装置
【課題】炭酸ガスをマイクロバブルとして浮遊する炭酸泉を生成する装置を提供する。
【解決手段】湯に炭酸ガスを溶解した溶解水を製造する溶解水製造手段１と、溶解水製造手段１から供給された溶解水から炭酸ガスのマイクロバブルを発生させるバブル発生ノズル４９とを備え、溶解水製造手段において炭酸ガスを溶解するための気体溶解装置２７は、容器２９の上部に備えた流入口を容器内の溶解水に没入して備えると共に溶解水内の余分な炭酸ガスを排出するための排出弁を容器の上端部に備え、容器の底部付近に備えた流出口４３は、容器の底部に当接した後の溶解水を流出するように、底部から数ｍｍ離れており、溶解水製造手段に湯を吸引するための吸引路１５に分岐接続した分岐接続路１９に、炭素ガス供給手段１８からの炭酸ガスの供給と空気の供給とを切換自在な切換手段２０を備えている。
【解決手段】湯に炭酸ガスを溶解した溶解水を製造する溶解水製造手段１と、溶解水製造手段１から供給された溶解水から炭酸ガスのマイクロバブルを発生させるバブル発生ノズル４９とを備え、溶解水製造手段において炭酸ガスを溶解するための気体溶解装置２７は、容器２９の上部に備えた流入口を容器内の溶解水に没入して備えると共に溶解水内の余分な炭酸ガスを排出するための排出弁を容器の上端部に備え、容器の底部付近に備えた流出口４３は、容器の底部に当接した後の溶解水を流出するように、底部から数ｍｍ離れており、溶解水製造手段に湯を吸引するための吸引路１５に分岐接続した分岐接続路１９に、炭素ガス供給手段１８からの炭酸ガスの供給と空気の供給とを切換自在な切換手段２０を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸泉浴に供する炭酸泉を生成するための炭酸泉生成装置に係り、さらに詳細には、粒径が１μｍ〜５０μｍ程度の炭酸ガスのマイクロバブルを包含した炭酸泉を生成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、炭酸泉浴は、血行促進による冷え性の改善，疲労回復，高血圧の改善，疼痛の緩和など健康に有効であるとして、入浴用の炭酸泉生成装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、炭酸温泉は一般には３０度程度であり、有名な大分県の長湯温泉は３１〜３６度程度である。ところが足湯や入浴は約４０度程度が適温である。したがって、炭酸温泉の湯を加熱して適温にすると、溶解している炭酸ガスが空気中に抜けてしまい、溶解されている炭酸ガス濃度が低下することになる。そこで、適温の４０度程度において溶解されている炭酸ガス濃度が論理値にほぼ等しい１０００ppm前後の高濃度の炭酸泉の生成を目標として種々の炭酸泉生成装置が提案開発されている。
【特許文献１】特開２００６−２３９３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の構成は、炭酸ガスを充填した圧力容器内に浴槽の湯を噴射することによって、前記湯に炭酸ガスを溶解する構成である。したがって、湯に炭酸ガスを充分に溶解させるには、圧力容器を大きくする必要があり、全体的構成が大型になり易いという問題がある。また、時間経過と共に溶解している炭酸ガスの濃度が低下し易いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、入浴用の湯に炭酸ガスを溶解した溶解水を製造するための溶解水製造手段と、この溶解水製造手段から供給された溶解水から炭酸ガスのマイクロバブルを発生させるためのバブル発生ノズルとを備え、前記溶解水製造手段において炭酸ガスを溶解するための気体溶解装置は、密閉した容器の上部に備えた流入口を前記容器内の溶解水の上面から僅かに下方位置に没入して備えると共に溶解水内の余分な炭酸ガスを排出するための排出弁を前記容器の上端部に備え、前記容器の底部付近に備えた流出口は、前記容器の底部に当接した後の溶解水を流出するように、前記底部から数ｍｍ離れており、温水源から前記溶解水製造手段に湯を吸引するための吸引路に分岐接続した分岐接続路を備え、この分岐接続路に、炭素ガス供給手段からの炭酸ガスの供給と空気の供給とを切換自在な切換手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記炭酸泉生成装置において、前記切換手段は、前記炭酸ガス供給手段からの炭酸ガスの供給量が低下したときに空気の供給に自動的に切り換わる構成であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、粒径が１μｍ〜５０μｍ程度の炭酸ガスのマイクロバブルが湯に長時間浮遊しており、このマイクロバブルの一部が溶解することによって溶解している炭酸ガスの濃度を補うこととなり、炭酸泉における溶存炭酸ガス濃度を長時間に亘ってほぼ一定に保持することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、図１に示すように、本発明の実施形態に係る炭酸泉生成装置１は、持ち運び自在なケーシング３を備えている。上記ケーシング３は、箱状のケーシング本体５に対して蓋部材７を開閉自在に備えた構成であって、前記ケーシング本体５内には、小型のモータ９によって回転駆動されるポンプ１１が装着してある。このポンプ１１は例えば渦流ポンプ又はカスケードポンプなどのごとき適宜のポンプよりなるものであって、ポンプ１１の吸引口１３は吸引路１５を介して、足湯，入浴などの湯を貯留した浴槽１７又は給湯器などの温水源に接続してある。
【０００９】
前記ポンプ１１に吸引される湯に炭酸ガスを混合して混合水（混合液）とするために、前記吸引路１５の途中には、炭酸ガス供給手段の一例としての炭酸ガスボンベ１８に接続した分岐接続路１９が分岐接続してある。前記分岐接続路１９から前記吸引路１５内へ炭酸ガスを吸引する構成としては、吸引路１５にはポンプ１１の吸引作用による負圧が発生しているので、吸引路１５に分岐接続路１９を接続する構成でもって容易に実施可能である。また、ガスボンベ１８内の圧力によっても炭酸ガスの供給を容易に行い得るものである。
【００１０】
前記分岐接続路１９には、前記ガスボンベ１８からの炭酸ガスの供給量を調整自在な流量調整弁が備えられており、かつ炭酸ガスの供給と、空気（外気）の供給とを切換え自在な切換手段２０が設けられている。上記切換手段２０としては、本例においては、ガスボンベ１８内のガス圧によって（パイロット圧によって）ガスボンベ１８を前記吸引路１５に接続した状態に保持するパイロット操作用の切換弁２１にて例示してある。この切換弁２１は、ガスボンベ１８内の圧力が低下すると、切換え用のスプリング２２の作用によって、フィルタＦを備えた空気吸引路２４と前記吸引路１５とが自動的に接続されるように構成してある。
【００１１】
上記構成により、常態においては、ガスボンベ１８内の炭酸ガスが前記吸引路１５へ供給され、ガスボンベ１８内の炭酸ガスが少なくなって圧力が低下すると、空気の供給に自動的に切り換わるものである。
【００１２】
ところで、前記空気吸引路２４から分岐した分岐空気路２６を前記吸引路１５に接続し、かつこの分岐空気路２６に、例えばニードルバルブなどのように回路を閉鎖自在かつ流量を調節自在な流量調整弁２８を設けた構成とすることも可能である。このような構成とすることにより、前記吸引路１５に対して炭酸ガスと空気とを同時に供給することができ、かつ空気量を適宜に調節することができるものである。
【００１３】
前記ポンプ１１の吐出口２３は、接続路２５を介して気体溶解装置２７に接続してある。この気体溶解装置２７は、前記ポンプ１１などと溶解水製造手段を構成するものであって、密閉した密閉容器２９を備えている。この密閉容器２９の上部側の位置には、前記接続路２５と接続した流入管３１を備えている。この流入管３１の内端部（流入口）３３は、下側に向けてあって前記密閉容器２９内に貯留された状態にある水面３５より僅かに下側に没入してある。
【００１４】
さらに、前記密閉容器２９の上部には、前記ポンプ１１によって密閉容器２９内に流入された混合液（混合水）内の余分な気体を排出するための排出弁３７が備えられている。上記排出弁３７は、密閉容器２９の上部から過剰気体を排出する機能を有すると共に、前記密閉容器２９内の圧力を大気圧よりも大きな所定の圧力に保持する機能を有するものである。前記排出弁３７は、例えばボール等のごとき弁体３９を備えた逆止弁等よりなるものであって、この逆止弁の排気孔は、前記密閉容器２９内の圧力が大きく低下することのないように微細孔に形成してある。
【００１５】
前記密閉容器２９の底部（底面）２９Ｂ付近には、密閉容器２９内の溶解水（炭酸ガスを溶解した湯）を外部へ流出するための流出管４１が備えられている。この流出管４１の入口（流出口）４３は、前記密閉容器２９の底面に近接して下側に指向してあって、密閉容器２９の底部２９Ｂと前記流出管４１の入口４３との間には、数ｍｍ程度の僅かな間隔が設けてある。そして、前記流入管３１の内端部（流入口）３３と前記流出管４１との間には、前記流入口３３から前記流出管４１に至る湯の流速が極めて遅くなるゆったりとした流れの領域である滞留領域が形成されている。
【００１６】
換言すれば、上記滞留領域は、前記流入口３３から密閉容器２９内に流入した湯がほぼ滞留する態様となる領域であって、前記流入口３３から流入したときの動的な湯の流れの勢いが緩和されて一時的に静的な流れの淀み態様とする領域であって、この滞留領域の湯が前記流出管４１を経て前記浴槽１７へ流入されるものである。
【００１７】
上記構成により、流入管３１の流入口３３から密閉容器２９内に流入した混合水内の大きな気泡は、流入口３３の部分から直ちに浮上上昇するものである。したがって、混合水内の大きな気泡の存在に起因する上昇流は、前記流入口３３から上側の部分であり、密閉容器２９の底部付近に影響を与えるようなことはない。
【００１８】
また、流出管４１の流出口４３は、密閉容器２９の底部２９Ｂ付近に配置してあり、しかも底面２９Ｂに近接して下側に向けて配置してあるので、密閉容器２９内の水面から流出口４３に至る高さ寸法を可能な限り大きくすることができ、溶解していない、例えば粒径が０．０８ｍｍ程以上の小さな気泡が浮上する時間をより大きく稼ぐことができる。そして、流出口４３においては密閉容器２９の底面２９Ｂに当接接触した後の静かなゆったりとした流れの水を吸引することになる。
【００１９】
したがって、大きなほとんどの気泡は上部において浮上し除去され、かつ混合水が底部２９Ｂに至る過程において、より小さな気泡が次第に浮上除去される。そして、浮上することなく穏やかな流れに乗って下側へ移動した例えば粒径が０．０８ｍｍ程度の小さな気泡は底面に当接接触し、そのときの反動で浮上し除去される。また小さな気泡の一部は底面に付着することがある。そして、付着した気泡に次の小さな気泡が当接すると、そのときの刺激で付着が解除されて浮上し除去されるものである。
【００２０】
すなわち、前記流出口４３に流入する直前においては、混合水を底面に当接接触せしめることによって溶解していない小さな気泡の除去が行われるものである。
【００２１】
前記流出管４１には接続路（接続管）４７を介してバブル発生ノズル４９が接続してある。このノズル４９は、図２に示すように、前記接続管４７を接続したノズル本体５１を備えている。このノズル本体５１において前記接続管４７へ連通した連通穴５３にはバブル発生カートリッジ５５が着脱可能に取付けてある。
【００２２】
より詳細には、前記バブル発生カートリッジ５５は、図２に示すように、一端側を壁部によって閉じて他端側を開口した形態の円筒形状のカートリッジ本体５７を備えており、このカートリッジ本体５７内には、微細目の網部材５９，適数の小孔を備えたオリフィス６１を、カートリッジ本体５７の他端側の開口から順次挿入し、螺入したリング状のナット、スナップリング等のごときリング状の固定具６３によって着脱可能に固定してある。そして、前記カートリッジ本体５７の一端側の壁部と前記網部材５９との間には圧力解放室６５が備えられており、この圧力解放室６５の周壁には複数の貫通孔６７が形成してある。
【００２３】
前記カートリッジ本体５７の一端側は、前記ノズル本体５１における前記連通穴５３から、ノズル本体５１に形成した大径の穴よりなる撹拌室６９内に突出してあり、前記カートリッジ本体５７の前記貫通孔６７は撹拌室６９に連通してある。
【００２４】
以上のごとき構成において、モータ９を駆動してポンプ１１を回転駆動すると、浴槽１７内の水が吸引路１５を介して吸引されると共に、分岐接続路１９を介してガスボンベ１８内の炭酸ガスが供給される。ポンプ１１に吸引された湯と炭酸ガスの気体はポンプ１１内において撹拌混合され、炭酸ガスの一部は湯に溶解されて、気体溶解装置２７における密閉容器２９内へ流入管３１の流入口３３から下方向へ指向して噴射される。そして、この密閉容器２９内の上部付近においては、噴射された湯によって上部の湯が撹拌されて、気体の溶解が行われる。この際、湯に溶解することのない余分な気体は、密閉容器２９内の水面３５に浮上集中し、排出弁３７を介して外部へ排出される。すなわち、水内の気体が大きな気泡となって浮上することに起因する急速な上昇流は、前記流入口３３から上側の部分に生じているものである。なお、前記密閉容器２９内の圧力は外気圧よりも常に高圧に保持されているものである。
【００２５】
前記密閉容器２９の底部２９Ｂ付近は、前記流入管３１から流入した湯によって撹拌されることのない静的な滞留態様、すなわち溶解していない例えば粒径０．０８ｍｍ程度以上の気泡を浮上させて流出管４１に流入することのない程度にゆったりした流れの状態にある。そして、この底部２９Ｂ付近の溶解水は、流出管４１から接続管４７を経てバブル発生ノズル４９へ供給される。
【００２６】
前記流出管４１の流出口４３は密閉容器２９の底部２９Ｂから数ｍｍ程度離れた位置において下側（底部側）に向けてあるので、前記流出口４３に流入する水は、密閉容器２９の底面２９Ｂに当接、接触してから流入するものである。したがって、飽和状態にある水が底部に接触すると、浮上することなく底面付近に流れてきた例えば粒径が０．０８ｍｍ程度以上の小さな気泡が底部２９Ｂに当接し、その反動で浮上し除去される。また、底部２９Ｂに付着した一部の小さな気泡は、次の小さな気泡の当接による刺激によって浮上され、浮上除去されるものである。
【００２７】
したがって、前記流出口４３へ流入する飽和状態の水は、溶解していない小さな気泡よりなる余分な気体が除去された状態にあるものである。よって、前記流出口４３から流入する飽和状態の水は、溶解していない小さな気泡を含まずに適正な飽和状態にあるものである。
【００２８】
接続管４７からノズル４９へ流入した溶解水は、オリフィス６１の小孔を通過すると、圧力が開放されるので、溶解水に溶解していた気体（炭酸ガス）が微細気泡となって発生する。この発生した微細な気泡は網部材５９によってさらに微細化されて圧力解放室６５へ噴射される。圧力解放室６５において溶解水の圧力がさらに解放されるので、溶解していた気体が微細気泡となってさらに発生すると共に、圧力解放室６５の一端側の壁部に衝突してさらに微細化される。
【００２９】
そして、前記圧力解放室６５から貫通孔６７を通過して撹拌室６９へ噴射された溶解水はさらに圧力の解放を受けて微細な気泡をさらに発生すると共に撹拌作用により微細化されて粒径が１μｍ〜５０μｍ程度のマイクロバブルとなり、外部へ噴出されることになる。
【００３０】
すでに理解されるように、気体溶解装置２７からノズル４９へ供給される溶解水は溶解していない余分な気体を除去した状態にあり、かつ溶解することなく水の流れに乗って移送されるような微小気泡（例えば粒径が０．０８ｍｍ以上）も含まれていないので、ほぼ均一なマイクロバブルを発生することができる。したがって、粒径の比較的大きな気泡の浮上に追従してマイクロバブルが浮上するようなことがなく、マイクロバブルの漂う時間を長くすることができ、マイクロバブルの効果を保持することができるものである。
【００３１】
すなわち、炭酸ガスのマイクロバブルが浴槽１７内に噴射されると、浴槽１７内は乳白色となるものである。そして、浴槽１７内の湯に溶解していた炭酸ガスが外部に放出されると、マイクロバブルの一部が溶解して炭酸ガスを補うこととなり、浴槽１７内の湯における溶存炭酸ガス濃度（溶解している炭酸ガスの濃度）を、常にほぼ一定に保持することができるものである。
【００３２】
そして、ガスボンベ１８内の炭酸ガスが無くなった場合には、パイロット操作用の切換弁２１が自動的に切換わり、吸引路１５に対して外気（空気）が吸引されることとなる。したがって、この場合には、空気がマイクロバブルとなって発生されるものである。よって、この場合には、純然たる炭酸泉とは異なるものの、マイクロバブルの浴槽として楽しむことができるものである。
【００３３】
また、前記溶解水製造手段１の駆動方法としては、ガスボンベ１８内の炭酸ガスの節約を図るために、間欠的動作とすることが望ましい。この場合、浴槽１７内の湯全体がほぼ乳白色になるまで前記溶解水製造手段１を駆動する。そして、その後に駆動を停止する。
【００３４】
ここで、湯全体が乳白色になる時間は湯温が一定であり、かつ湯量が一定であればほぼ一定の時間であるから、例えばタイマーの制御の下に、予め設定された一定時間だけ前記溶解水製造手段１を駆動する。そして、停止時間は、例えば湯内のマイクロバブルがほぼ半減する程度の時間に定め、停止してから予め設定された時間経過後に、タイマーの制御の下に前記溶解水製造手段１を再び駆動する構成とすればよいものである。
【００３５】
上述のように溶解水製造手段１を、予め設定された時間駆動した後に予め設定した時間停止することを繰り返すように、間欠的に駆動することにより、炭酸ガスの節約及び省エネ化を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る炭酸泉生成装置の概念的、概略的な説明図である。
【図２】ノズルの断面説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
９ モータ
１１ ポンプ
１７ 浴槽
１８ ガスボンベ
１９ 分岐接続路
２０ 切換え手段
２４ 空気吸引路
２７ 気体溶解装置
２９ 密閉容器
３１ 流入管
３３ 内端部（流入口）
３５ 水面
３７ 排出弁
４１ 流出管
４３ 入口
４９ バブル発生ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸泉浴に供する炭酸泉を生成するための炭酸泉生成装置に係り、さらに詳細には、粒径が１μｍ〜５０μｍ程度の炭酸ガスのマイクロバブルを包含した炭酸泉を生成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、炭酸泉浴は、血行促進による冷え性の改善，疲労回復，高血圧の改善，疼痛の緩和など健康に有効であるとして、入浴用の炭酸泉生成装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、炭酸温泉は一般には３０度程度であり、有名な大分県の長湯温泉は３１〜３６度程度である。ところが足湯や入浴は約４０度程度が適温である。したがって、炭酸温泉の湯を加熱して適温にすると、溶解している炭酸ガスが空気中に抜けてしまい、溶解されている炭酸ガス濃度が低下することになる。そこで、適温の４０度程度において溶解されている炭酸ガス濃度が論理値にほぼ等しい１０００ppm前後の高濃度の炭酸泉の生成を目標として種々の炭酸泉生成装置が提案開発されている。
【特許文献１】特開２００６−２３９３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の構成は、炭酸ガスを充填した圧力容器内に浴槽の湯を噴射することによって、前記湯に炭酸ガスを溶解する構成である。したがって、湯に炭酸ガスを充分に溶解させるには、圧力容器を大きくする必要があり、全体的構成が大型になり易いという問題がある。また、時間経過と共に溶解している炭酸ガスの濃度が低下し易いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、入浴用の湯に炭酸ガスを溶解した溶解水を製造するための溶解水製造手段と、この溶解水製造手段から供給された溶解水から炭酸ガスのマイクロバブルを発生させるためのバブル発生ノズルとを備え、前記溶解水製造手段において炭酸ガスを溶解するための気体溶解装置は、密閉した容器の上部に備えた流入口を前記容器内の溶解水の上面から僅かに下方位置に没入して備えると共に溶解水内の余分な炭酸ガスを排出するための排出弁を前記容器の上端部に備え、前記容器の底部付近に備えた流出口は、前記容器の底部に当接した後の溶解水を流出するように、前記底部から数ｍｍ離れており、温水源から前記溶解水製造手段に湯を吸引するための吸引路に分岐接続した分岐接続路を備え、この分岐接続路に、炭素ガス供給手段からの炭酸ガスの供給と空気の供給とを切換自在な切換手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記炭酸泉生成装置において、前記切換手段は、前記炭酸ガス供給手段からの炭酸ガスの供給量が低下したときに空気の供給に自動的に切り換わる構成であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、粒径が１μｍ〜５０μｍ程度の炭酸ガスのマイクロバブルが湯に長時間浮遊しており、このマイクロバブルの一部が溶解することによって溶解している炭酸ガスの濃度を補うこととなり、炭酸泉における溶存炭酸ガス濃度を長時間に亘ってほぼ一定に保持することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明するに、図１に示すように、本発明の実施形態に係る炭酸泉生成装置１は、持ち運び自在なケーシング３を備えている。上記ケーシング３は、箱状のケーシング本体５に対して蓋部材７を開閉自在に備えた構成であって、前記ケーシング本体５内には、小型のモータ９によって回転駆動されるポンプ１１が装着してある。このポンプ１１は例えば渦流ポンプ又はカスケードポンプなどのごとき適宜のポンプよりなるものであって、ポンプ１１の吸引口１３は吸引路１５を介して、足湯，入浴などの湯を貯留した浴槽１７又は給湯器などの温水源に接続してある。
【０００９】
前記ポンプ１１に吸引される湯に炭酸ガスを混合して混合水（混合液）とするために、前記吸引路１５の途中には、炭酸ガス供給手段の一例としての炭酸ガスボンベ１８に接続した分岐接続路１９が分岐接続してある。前記分岐接続路１９から前記吸引路１５内へ炭酸ガスを吸引する構成としては、吸引路１５にはポンプ１１の吸引作用による負圧が発生しているので、吸引路１５に分岐接続路１９を接続する構成でもって容易に実施可能である。また、ガスボンベ１８内の圧力によっても炭酸ガスの供給を容易に行い得るものである。
【００１０】
前記分岐接続路１９には、前記ガスボンベ１８からの炭酸ガスの供給量を調整自在な流量調整弁が備えられており、かつ炭酸ガスの供給と、空気（外気）の供給とを切換え自在な切換手段２０が設けられている。上記切換手段２０としては、本例においては、ガスボンベ１８内のガス圧によって（パイロット圧によって）ガスボンベ１８を前記吸引路１５に接続した状態に保持するパイロット操作用の切換弁２１にて例示してある。この切換弁２１は、ガスボンベ１８内の圧力が低下すると、切換え用のスプリング２２の作用によって、フィルタＦを備えた空気吸引路２４と前記吸引路１５とが自動的に接続されるように構成してある。
【００１１】
上記構成により、常態においては、ガスボンベ１８内の炭酸ガスが前記吸引路１５へ供給され、ガスボンベ１８内の炭酸ガスが少なくなって圧力が低下すると、空気の供給に自動的に切り換わるものである。
【００１２】
ところで、前記空気吸引路２４から分岐した分岐空気路２６を前記吸引路１５に接続し、かつこの分岐空気路２６に、例えばニードルバルブなどのように回路を閉鎖自在かつ流量を調節自在な流量調整弁２８を設けた構成とすることも可能である。このような構成とすることにより、前記吸引路１５に対して炭酸ガスと空気とを同時に供給することができ、かつ空気量を適宜に調節することができるものである。
【００１３】
前記ポンプ１１の吐出口２３は、接続路２５を介して気体溶解装置２７に接続してある。この気体溶解装置２７は、前記ポンプ１１などと溶解水製造手段を構成するものであって、密閉した密閉容器２９を備えている。この密閉容器２９の上部側の位置には、前記接続路２５と接続した流入管３１を備えている。この流入管３１の内端部（流入口）３３は、下側に向けてあって前記密閉容器２９内に貯留された状態にある水面３５より僅かに下側に没入してある。
【００１４】
さらに、前記密閉容器２９の上部には、前記ポンプ１１によって密閉容器２９内に流入された混合液（混合水）内の余分な気体を排出するための排出弁３７が備えられている。上記排出弁３７は、密閉容器２９の上部から過剰気体を排出する機能を有すると共に、前記密閉容器２９内の圧力を大気圧よりも大きな所定の圧力に保持する機能を有するものである。前記排出弁３７は、例えばボール等のごとき弁体３９を備えた逆止弁等よりなるものであって、この逆止弁の排気孔は、前記密閉容器２９内の圧力が大きく低下することのないように微細孔に形成してある。
【００１５】
前記密閉容器２９の底部（底面）２９Ｂ付近には、密閉容器２９内の溶解水（炭酸ガスを溶解した湯）を外部へ流出するための流出管４１が備えられている。この流出管４１の入口（流出口）４３は、前記密閉容器２９の底面に近接して下側に指向してあって、密閉容器２９の底部２９Ｂと前記流出管４１の入口４３との間には、数ｍｍ程度の僅かな間隔が設けてある。そして、前記流入管３１の内端部（流入口）３３と前記流出管４１との間には、前記流入口３３から前記流出管４１に至る湯の流速が極めて遅くなるゆったりとした流れの領域である滞留領域が形成されている。
【００１６】
換言すれば、上記滞留領域は、前記流入口３３から密閉容器２９内に流入した湯がほぼ滞留する態様となる領域であって、前記流入口３３から流入したときの動的な湯の流れの勢いが緩和されて一時的に静的な流れの淀み態様とする領域であって、この滞留領域の湯が前記流出管４１を経て前記浴槽１７へ流入されるものである。
【００１７】
上記構成により、流入管３１の流入口３３から密閉容器２９内に流入した混合水内の大きな気泡は、流入口３３の部分から直ちに浮上上昇するものである。したがって、混合水内の大きな気泡の存在に起因する上昇流は、前記流入口３３から上側の部分であり、密閉容器２９の底部付近に影響を与えるようなことはない。
【００１８】
また、流出管４１の流出口４３は、密閉容器２９の底部２９Ｂ付近に配置してあり、しかも底面２９Ｂに近接して下側に向けて配置してあるので、密閉容器２９内の水面から流出口４３に至る高さ寸法を可能な限り大きくすることができ、溶解していない、例えば粒径が０．０８ｍｍ程以上の小さな気泡が浮上する時間をより大きく稼ぐことができる。そして、流出口４３においては密閉容器２９の底面２９Ｂに当接接触した後の静かなゆったりとした流れの水を吸引することになる。
【００１９】
したがって、大きなほとんどの気泡は上部において浮上し除去され、かつ混合水が底部２９Ｂに至る過程において、より小さな気泡が次第に浮上除去される。そして、浮上することなく穏やかな流れに乗って下側へ移動した例えば粒径が０．０８ｍｍ程度の小さな気泡は底面に当接接触し、そのときの反動で浮上し除去される。また小さな気泡の一部は底面に付着することがある。そして、付着した気泡に次の小さな気泡が当接すると、そのときの刺激で付着が解除されて浮上し除去されるものである。
【００２０】
すなわち、前記流出口４３に流入する直前においては、混合水を底面に当接接触せしめることによって溶解していない小さな気泡の除去が行われるものである。
【００２１】
前記流出管４１には接続路（接続管）４７を介してバブル発生ノズル４９が接続してある。このノズル４９は、図２に示すように、前記接続管４７を接続したノズル本体５１を備えている。このノズル本体５１において前記接続管４７へ連通した連通穴５３にはバブル発生カートリッジ５５が着脱可能に取付けてある。
【００２２】
より詳細には、前記バブル発生カートリッジ５５は、図２に示すように、一端側を壁部によって閉じて他端側を開口した形態の円筒形状のカートリッジ本体５７を備えており、このカートリッジ本体５７内には、微細目の網部材５９，適数の小孔を備えたオリフィス６１を、カートリッジ本体５７の他端側の開口から順次挿入し、螺入したリング状のナット、スナップリング等のごときリング状の固定具６３によって着脱可能に固定してある。そして、前記カートリッジ本体５７の一端側の壁部と前記網部材５９との間には圧力解放室６５が備えられており、この圧力解放室６５の周壁には複数の貫通孔６７が形成してある。
【００２３】
前記カートリッジ本体５７の一端側は、前記ノズル本体５１における前記連通穴５３から、ノズル本体５１に形成した大径の穴よりなる撹拌室６９内に突出してあり、前記カートリッジ本体５７の前記貫通孔６７は撹拌室６９に連通してある。
【００２４】
以上のごとき構成において、モータ９を駆動してポンプ１１を回転駆動すると、浴槽１７内の水が吸引路１５を介して吸引されると共に、分岐接続路１９を介してガスボンベ１８内の炭酸ガスが供給される。ポンプ１１に吸引された湯と炭酸ガスの気体はポンプ１１内において撹拌混合され、炭酸ガスの一部は湯に溶解されて、気体溶解装置２７における密閉容器２９内へ流入管３１の流入口３３から下方向へ指向して噴射される。そして、この密閉容器２９内の上部付近においては、噴射された湯によって上部の湯が撹拌されて、気体の溶解が行われる。この際、湯に溶解することのない余分な気体は、密閉容器２９内の水面３５に浮上集中し、排出弁３７を介して外部へ排出される。すなわち、水内の気体が大きな気泡となって浮上することに起因する急速な上昇流は、前記流入口３３から上側の部分に生じているものである。なお、前記密閉容器２９内の圧力は外気圧よりも常に高圧に保持されているものである。
【００２５】
前記密閉容器２９の底部２９Ｂ付近は、前記流入管３１から流入した湯によって撹拌されることのない静的な滞留態様、すなわち溶解していない例えば粒径０．０８ｍｍ程度以上の気泡を浮上させて流出管４１に流入することのない程度にゆったりした流れの状態にある。そして、この底部２９Ｂ付近の溶解水は、流出管４１から接続管４７を経てバブル発生ノズル４９へ供給される。
【００２６】
前記流出管４１の流出口４３は密閉容器２９の底部２９Ｂから数ｍｍ程度離れた位置において下側（底部側）に向けてあるので、前記流出口４３に流入する水は、密閉容器２９の底面２９Ｂに当接、接触してから流入するものである。したがって、飽和状態にある水が底部に接触すると、浮上することなく底面付近に流れてきた例えば粒径が０．０８ｍｍ程度以上の小さな気泡が底部２９Ｂに当接し、その反動で浮上し除去される。また、底部２９Ｂに付着した一部の小さな気泡は、次の小さな気泡の当接による刺激によって浮上され、浮上除去されるものである。
【００２７】
したがって、前記流出口４３へ流入する飽和状態の水は、溶解していない小さな気泡よりなる余分な気体が除去された状態にあるものである。よって、前記流出口４３から流入する飽和状態の水は、溶解していない小さな気泡を含まずに適正な飽和状態にあるものである。
【００２８】
接続管４７からノズル４９へ流入した溶解水は、オリフィス６１の小孔を通過すると、圧力が開放されるので、溶解水に溶解していた気体（炭酸ガス）が微細気泡となって発生する。この発生した微細な気泡は網部材５９によってさらに微細化されて圧力解放室６５へ噴射される。圧力解放室６５において溶解水の圧力がさらに解放されるので、溶解していた気体が微細気泡となってさらに発生すると共に、圧力解放室６５の一端側の壁部に衝突してさらに微細化される。
【００２９】
そして、前記圧力解放室６５から貫通孔６７を通過して撹拌室６９へ噴射された溶解水はさらに圧力の解放を受けて微細な気泡をさらに発生すると共に撹拌作用により微細化されて粒径が１μｍ〜５０μｍ程度のマイクロバブルとなり、外部へ噴出されることになる。
【００３０】
すでに理解されるように、気体溶解装置２７からノズル４９へ供給される溶解水は溶解していない余分な気体を除去した状態にあり、かつ溶解することなく水の流れに乗って移送されるような微小気泡（例えば粒径が０．０８ｍｍ以上）も含まれていないので、ほぼ均一なマイクロバブルを発生することができる。したがって、粒径の比較的大きな気泡の浮上に追従してマイクロバブルが浮上するようなことがなく、マイクロバブルの漂う時間を長くすることができ、マイクロバブルの効果を保持することができるものである。
【００３１】
すなわち、炭酸ガスのマイクロバブルが浴槽１７内に噴射されると、浴槽１７内は乳白色となるものである。そして、浴槽１７内の湯に溶解していた炭酸ガスが外部に放出されると、マイクロバブルの一部が溶解して炭酸ガスを補うこととなり、浴槽１７内の湯における溶存炭酸ガス濃度（溶解している炭酸ガスの濃度）を、常にほぼ一定に保持することができるものである。
【００３２】
そして、ガスボンベ１８内の炭酸ガスが無くなった場合には、パイロット操作用の切換弁２１が自動的に切換わり、吸引路１５に対して外気（空気）が吸引されることとなる。したがって、この場合には、空気がマイクロバブルとなって発生されるものである。よって、この場合には、純然たる炭酸泉とは異なるものの、マイクロバブルの浴槽として楽しむことができるものである。
【００３３】
また、前記溶解水製造手段１の駆動方法としては、ガスボンベ１８内の炭酸ガスの節約を図るために、間欠的動作とすることが望ましい。この場合、浴槽１７内の湯全体がほぼ乳白色になるまで前記溶解水製造手段１を駆動する。そして、その後に駆動を停止する。
【００３４】
ここで、湯全体が乳白色になる時間は湯温が一定であり、かつ湯量が一定であればほぼ一定の時間であるから、例えばタイマーの制御の下に、予め設定された一定時間だけ前記溶解水製造手段１を駆動する。そして、停止時間は、例えば湯内のマイクロバブルがほぼ半減する程度の時間に定め、停止してから予め設定された時間経過後に、タイマーの制御の下に前記溶解水製造手段１を再び駆動する構成とすればよいものである。
【００３５】
上述のように溶解水製造手段１を、予め設定された時間駆動した後に予め設定した時間停止することを繰り返すように、間欠的に駆動することにより、炭酸ガスの節約及び省エネ化を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る炭酸泉生成装置の概念的、概略的な説明図である。
【図２】ノズルの断面説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
９ モータ
１１ ポンプ
１７ 浴槽
１８ ガスボンベ
１９ 分岐接続路
２０ 切換え手段
２４ 空気吸引路
２７ 気体溶解装置
２９ 密閉容器
３１ 流入管
３３ 内端部（流入口）
３５ 水面
３７ 排出弁
４１ 流出管
４３ 入口
４９ バブル発生ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入浴用の湯に炭酸ガスを溶解した溶解水を製造するための溶解水製造手段と、この溶解水製造手段から供給された溶解水から炭酸ガスのマイクロバブルを発生させるためのバブル発生ノズルとを備え、前記溶解水製造手段において炭酸ガスを溶解するための気体溶解装置は、密閉した容器の上部に備えた流入口を前記容器内の溶解水の上面から僅かに下方位置に没入して備えると共に溶解水内の余分な炭酸ガスを排出するための排出弁を前記容器の上端部に備え、前記容器の底部付近に備えた流出口は、前記容器の底部に当接した後の溶解水を流出するように、前記底部から数ｍｍ離れており、温水源から前記溶解水製造手段に湯を吸引するための吸引路に分岐接続した分岐接続路を備え、この分岐接続路に、炭素ガス供給手段からの炭酸ガスの供給と空気の供給とを切換自在な切換手段を備えていることを特徴とする炭酸泉生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の炭酸泉生成装置において、前記切換手段は、前記炭酸ガス供給手段からの炭酸ガスの供給量が低下したときに空気の供給に自動的に切り換わる構成であることを特徴とする炭酸泉生成装置。
【請求項１】
入浴用の湯に炭酸ガスを溶解した溶解水を製造するための溶解水製造手段と、この溶解水製造手段から供給された溶解水から炭酸ガスのマイクロバブルを発生させるためのバブル発生ノズルとを備え、前記溶解水製造手段において炭酸ガスを溶解するための気体溶解装置は、密閉した容器の上部に備えた流入口を前記容器内の溶解水の上面から僅かに下方位置に没入して備えると共に溶解水内の余分な炭酸ガスを排出するための排出弁を前記容器の上端部に備え、前記容器の底部付近に備えた流出口は、前記容器の底部に当接した後の溶解水を流出するように、前記底部から数ｍｍ離れており、温水源から前記溶解水製造手段に湯を吸引するための吸引路に分岐接続した分岐接続路を備え、この分岐接続路に、炭素ガス供給手段からの炭酸ガスの供給と空気の供給とを切換自在な切換手段を備えていることを特徴とする炭酸泉生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の炭酸泉生成装置において、前記切換手段は、前記炭酸ガス供給手段からの炭酸ガスの供給量が低下したときに空気の供給に自動的に切り換わる構成であることを特徴とする炭酸泉生成装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１７８５４７（Ｐ２００８−１７８５４７Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４２２６（Ｐ２００７−１４２２６）
【出願日】平成１９年１月２４日（２００７．１．２４）
【出願人】（５９８１２７７８９）資源開発株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２４日（２００７．１．２４）
【出願人】（５９８１２７７８９）資源開発株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]