CN1774290A - 碳酸水的生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

提供可以生成从低浓度到高浓度的任意浓度的碳酸水、无适用范围限制且使保养频率降低、在较长的时间内保持初期性能并持续生成碳酸水的碳酸水生成方法及装置。从二氧化碳气体高压气瓶2向压力容器1供给压力被调整的二氧化碳气体。来自水槽3的水被喷洒在压力容器1的气相区域，在压力下二氧化碳气体溶解于水形成碳酸水。碳酸水从压力容器1的底部通过排出管7被排出。碳酸水排出管7设有节流阀和减压机构8，由此保持在压力容器1的底部积存指定水4位的碳酸水的状态。

Description

碳酸水的生成方法及装置

技术领域

本发明涉及生成溶解了二氧化碳气体的碳酸水的方法及装置，更详细地涉及可以使二氧化碳气体溶解于大量的冷水或者温水中生成任意浓度的碳酸水或碳酸泉的碳酸水的生成方法及装置。本发明可以适用于浴用、治疗用、美容用的碳酸泉，用于洗净蔬菜等的碳酸水，还可以适用于将二氧化碳气体溶解于在室内或室外的游泳池循环使用的水中。本发明最典型适用于在一边使二氧化碳气体溶解于连续供给的大量的水(包括温水)中生成指定浓度的碳酸水，一边持续供给到现场，同时使二氧化碳气体溶解于从该现场回收的碳酸水中保持碳酸水浓度的碳酸水的循环使用。

背景技术

人体的皮肤在接触到冷水时，为了防止体温的下降，发生毛细血管的收缩，在皮肤附近的血流减少。与此相反，如果皮肤接触到适当温度的碳酸水，则二氧化碳气体浸透到皮下形成缺氧状态，接受了该缺氧状态的信号的毛细血管打开毛细血管的入口使大量的血液流过，其结果，皮肤附近的血流增大，出现皮肤潮红的现象。该作用过程被认为是碳酸泉的浴用效果。这里，作为温泉的适宜温度的40～45℃左右的温度下，二氧化碳气体溶解度为约1000ppm。

碳酸泉作为保温效果优异的对皮肤温和的温泉闻名世界。不仅如此，更开始认识到高浓度的碳酸泉有治疗效果。例如，像经常在糖尿病患者中见到的，例如足部的伤恶化形成坏死状态，因此不得不进行足部的截肢手术的事例在全球范围内增加，对于这样的事例浸浴高浓度碳酸泉的治疗方法被认为是有效的。

日本专利特开平7-313855号提出了使用透气性空心丝的碳酸泉生成装置。该碳酸泉生成装置中，收纳空心丝的二氧化碳气体溶解器和浴缸以循环管路连接，将用泵从浴缸中抽上来的温水供给到二氧化碳气体溶解器中，在二氧化碳气体溶解器中使二氧化碳气体溶解生成高浓度的碳酸泉，并将其供给给浴缸。此外还提出了，该碳酸泉生成装置具有设在浴缸内的浓度传感器，用该浓度传感器检测浴缸内碳酸泉的二氧化碳气体浓度，控制供给到二氧化碳气体溶解器的二氧化碳气体的流量。该碳酸泉生成装置存在由于温水中所含的污染物空心丝的作用容易受到阻碍的问题，存在为了保持初期性能必须要频繁的维护的缺点。

日本专利特开平11-192421号公报提出了其他形式的碳酸泉生成装置。该碳酸泉生成装置将温水收纳在压力罐内，在该压力罐内通过让二氧化碳气体受压起泡(bubbling)使二氧化碳气体溶解于温水中生成碳酸泉，经过指定的时间后将碳酸泉送入后一部分的气体分离器，减压至大气压的同时回收从碳酸泉溢出的二氧化碳气体，经过指定的时间后将碳酸泉从气体分离器供给到浴缸。

该日本专利特开平11-192421号公报中所揭示的碳酸泉生成装置是所谓的间歇式(batch type)，进行在压力罐中投入指定量的温水后生成碳酸泉的步骤，接着从该压力罐取出碳酸泉并排空压力罐，之后向空的压力罐中供给温水，再进行生成碳酸泉的步骤，因此，无法持续地生成碳酸泉。

日本专利特开平6-269483号公报提出了其他形式的碳酸泉生成装置。该碳酸泉生成装置采用的结构是，将二氧化碳气体供给到从浴缸取出温水的管路使温水和二氧化碳气体合流后，从泵的吸入口送入泵内，在泵内使二氧化碳气体和温水混合使二氧化碳气体溶解于温水中生成碳酸泉，将从泵送出的碳酸泉供给到储液器，在该储液器中将未溶解的二氧化碳气体回收后，从储液器的底部将碳酸泉送回浴缸。此外，该碳酸泉生成装置在储液器和浴缸之间的管道中设有节流阀进行控制，如果随着储液器内二氧化碳气体的增加储液器内碳酸泉的水位下降，则打开电磁阀从储液器将二氧化碳气体排出，如果储液器内碳酸泉的水位升高则关闭电磁阀。

该日本专利特开平6-269483号公报中揭示的碳酸泉生成装置主要是通过泵的搅拌作用使二氧化碳气体溶解于温水中，使用普通的泵时，难以使由此可以生成的碳酸泉的溶解二氧化碳气体浓度达到高浓度。即，如果要生成高浓度的碳酸泉，则必须在泵的上游使大量的二氧化碳气体与温水合流，其结果，由于泵吸入大量的气体，对于普通的泵原有的泵的作用受到阻碍。

碳酸水不仅用于温泉，也被用于洗净。日本专利特开2000-153245号公报揭示了用于对将饮料收纳于容器中的灌装线路进行碱洗，然后以碳酸水进行漂洗的洗净系统。在该洗净系统中，用于将洗净液供给到灌装线路的管道中设有喷嘴，通过从该喷嘴喷射二氧化碳气体生成漂洗用的碳酸水。

日本专利特开2000-153245号公报的洗净系统采用，生成相应以将碳酸水用于漂洗为目的的程度的较低浓度的碳酸水的结构。即，即使在管道内用喷嘴供给二氧化碳气体，由此可生成的碳酸水的浓度也是有限的。

发明的揭示

本发明的目的是提供，具备可以生成高浓度碳酸水的能力的碳酸水生成方法及装置。

本发明进一步的目的是提供，可以生成从低浓度到高浓度的任意浓度的碳酸水的碳酸水生成方法及装置。

本发明进一步的目的是提供，适用范围无限制且可以使保养频率降低的碳酸水生成方法及装置。

本发明进一步的目的是提供，可以在较长的时间内保持初期性能并持续生成碳酸水的碳酸水生成方法及装置。

上述的技术课题可以通过本发明的一种技术方案，即提供以下碳酸水生成方法来完成，该碳酸水生成方法具有：

将高压二氧化碳气体供给到压力容器中的二氧化碳气体供给步骤；

将从外部持续供给的水喷洒在所述压力容器的气相区域并使其在压力下与二氧化碳气体接触的洒水步骤；

为了使在所述压力容器底部积存的碳酸水可以保持指定水位，限制和/或抑制碳酸水的排水量，同时使碳酸水从所述压力容器的底部持续排出的碳酸水排出步骤。喷洒在所述压力容器的气相区域的水，最典型的是，从大气压下的水供给源用泵加压输送。

根据本发明的其他技术方案，上述的技术课题通过提供以下的碳酸水生成装置完成，该碳酸水生成装置具有：

接受来自高压二氧化碳气体源的二氧化碳气体供给的压力容器；

开口于该压力容器底部的排出管；

将水供给源的水向所述压力容器加压输送的泵；

将从所述泵加压输送的水喷洒在所述压力容器的气相区域的洒水装置；

水位保持排出装置，该装置对通过二氧化碳气体溶解于喷洒在所述气相区域的水中生成的碳酸水从所述排出管被排出的量进行限制或抑制，在使指定水位的碳酸水积存于所述压力容器底部的状态下，使碳酸水持续排出。

上述水供给源的水包括温水。所以，本发明的说明中，“水”一词应解释为包括温水。本发明的说明中，特别限定为温水时使用“温水”一词。因而，“碳酸水”一词包括碳酸泉。水供给源包括自来水、井水、矿泉、温泉，例如通过对含有溶解二氧化碳气体的矿泉或温泉(典型的为碳酸泉)使用本发明可以提高溶解二氧化碳气体的浓度。此外，水供给源包括浴缸、游泳池、储存生成的碳酸水的容器，例如将碳酸水使用于蔬菜洗净时，还包括回收使用后的碳酸水的管道。

为了易于得到高浓度的碳酸水，在上述压力容器内洒水可以使用喷嘴。在压力容器内部生成的碳酸水的浓度取决于喷雾到气相区域的水的粒子的大小，有水的粒子越小溶解二氧化碳气体的浓度越高的倾向。因此，将喷嘴用于生成高浓度(例如饱和浓度)的碳酸水为佳，该喷嘴较好是具有喷雾平均直径2～50μm，更好为2～15μm，最好为2～8μm的直径水粒子的能力。但是，喷嘴容易阻塞。如果要解决这个问题，使用喷淋喷嘴(shower nozzle)或雾化喷嘴(spray nozzle)为佳，由此具有减少维护的优点。

本发明中，较好是在供给到压力容器的水、压力容器内的碳酸水或从压力容器排出的碳酸水中加入银离子，代替银离子再添加或另外添加将次氯酸盐或亚氯酸盐的溶液调制成酸性的杀菌液。

例如在向压力容器供给的水中加入银离子时，由于向压力容器供给水的管道内水与银离子混合的同时进入压力容器，可以对水进行全面地杀菌。这种情况下，如果向压力容器供给的水是从浴缸或游泳池吸上来的水，则由于浴缸和压力容器构成循环回路，因此不仅可以在对碳酸水杀菌的同时循环使用，而且可以对压力容器内进行杀菌。此外，如果要抑制游泳池中藻类的生长，可以除银离子外再添加铜离子。

最理想的是，向压力容器内供给的水中添加银离子，并在从压力容器排出的碳酸水中添加银离子和铜离子，这样可以得到杀菌和抑制藻类生长的双重效果。

银离子被认为具有强力地吸附于各种细菌的细胞上，阻断细菌细胞的酶杀灭细菌的作用。此外，还已知银离子对大肠杆菌和军团菌显示出较强的杀菌作用。已知如果是例如24小时浴池，则通过添加2分钟～数十分钟银离子进行杀菌就可以得到该杀菌效果，所以不需要平时持续添加银离子，按照在指定的周期(例如一天数次)添加银离子数分钟即可。

适宜于军团菌的发育的pH值为6.9±0.1，范围狭窄，但根据某份研究报告，从pH值在6.2～9的范围的浴缸水中检出了军团菌。

根据实验，碳酸泉中溶解二氧化碳气体浓度为例如100ppm时，则pH值为5.87。二氧化碳气体浓度为300ppm，则pH值为5.39，如果是42℃的温水的二氧化碳气体溶解度1000ppm，则pH值为4.87。由此可知，如果生成溶解二氧化碳气体浓度为100ppm以上的碳酸泉，将其用于浴用，则pH值比军团菌的生长范围酸性更强，可以将其作为对军团菌非常安全的温泉使用。

另一方面，游泳池的杀菌中使用氯类杀菌剂，已知如果残氯保持在1.25mg/l则15分钟内杀灭军团菌，如果是0.65mg/l(0.65ppm)则即使经过60分钟也不能杀灭。一般的游泳池中，残氯保持在0.4～1mg/l，刺激性气味(氯气味)强。

所以，采用本发明所述碳酸水生成方法或装置，通过将100ppm的碳酸水用于游泳池(温水游泳池和室外游泳池)也可以成为灭除军团菌的对策，但最好是在使用例如60ppm左右的碳酸水时实施军团菌对策。为此，例如单独将次氯酸苏打直接添加到碳酸水中时，会生成碳酸苏打。

为了解决这个问题，通过添加含有次氯酸或亚氯酸的调制为弱酸性的杀菌液，可以进行由次氯酸或亚氯酸实现的杀菌。通过添加次氯酸或亚氯酸制成的杀菌液，能够在氯气味几乎除尽且完全杀菌的状态下，例如在温水游泳池中游泳的同时享受对美容(皮肤)和健康有益的碳酸泉浴。

本发明不仅可以适用于浴用、泳池用、治疗用的碳酸水(包括碳酸泉)，还可以适用于以美容为目的的碳酸水。

关于美容的基本想法在于，通过反复刺激皮肤改善皮肤附近的毛细血管的功能，使皮肤活化。例如，以高浓度(例如约800ppm以上)的碳酸水使用美容护理组合(美容パツク)的情况下，可以期望皮肤附近的血流加大使皮肤活化，还可以期望同样通过将头皮用高浓度碳酸水使用护理组合进行头皮浴使头皮活化，这与毛发的活化共通。

可以使用碳酸水作治疗用。例如为了防止冬季干燥的时候老人特有的皮肤发痒，通过高浓度碳酸泉使毛细血管舒张是有效的。市场上有售向浴缸中投入的二氧化碳气体发生剂，但即使将该二氧化碳气体发生剂投入到浴缸中，由此得到的碳酸泉的溶解二氧化碳气体浓度为60～100ppm，相比可实现碳酸泉的浴用效果的浓度，该浓度过低。根据本发明所述的碳酸水生成方法及装置，可以持续生成比这更高浓度的碳酸水，所以非常适合于生成治疗用的碳酸水。

如果以浴用和美容为目的使用碳酸泉，理想的是，在根据本发明生成碳酸泉的过程、排出生成的碳酸泉的过程或者向压力容器1供给水的阶段，添加含有游离的硫化氢的水，或者向压力容器中供给硫化氢气体。已知游离的硫化氢具有优异的浴用效果。因此，通过使根据本发明生成的较高浓度的碳酸泉含有游离的硫化氢，以及根据需要添加矿物质成分，可以使其发挥比天然温泉更优异的浴用效果。

本发明的上述目的和效果，通过参照附图的本发明优选的实施例的详细说明会更加明显。

附图的简单说明

图1是实施方式的碳酸水生成系统的概要的说明图。

图2是图1的变形例的示意图。

图3是图1的其他变形例的示意图。

图4是作为图1的其他变形例的多段式碳酸水生成系统概要的说明图。

图5是多段式系统的变形例的示意图。

图6是多段式系统其他的变形例的示意图。

图7是多段式系统再另外的变形例的示意图。

图8是适于较少量碳酸水的使用的碳酸水生成系统的说明图。

图9是图8的系统的准备步骤的说明图。

图10是可适用于本发明的用于在压力容器内洒水的装置和用于将洒出的水微粒化的装置的一例的说明图。

图11是用于向生成的碳酸泉添加银离子的结构的说明图。

图12是Ag溶出系统的具体结构的说明图。

图13是用于添加含有次氯酸等的杀菌液的结构的说明图。

图14是适于较少量碳酸水的使用的其他碳酸水生成系统的说明图。

图15是关于碳酸水生成系统洗净的具体结构的说明图。

图16是用于将在压力容器内洒出的水微粒化的装置的一例的说明图。

图17是图16的微粒化装置的优选结构的说明图。

图18是图16的微粒化装置的变形例的说明图。

图19是适于较少量碳酸水的使用的另外的碳酸水生成系统的说明图。

图20是加入使用气液混合泵将二氧化碳溶解于水的结构的碳酸水生成系统的具体例子的示意图。

图21是在碳酸水生成系统加入落水延迟装置的具体例子的示意图。

图22是图21的变形例的说明图。

图23是图21的其他变形例的说明图。

图24是加入落水延迟装置的其他具体例子的碳酸水生成系统的示意图。

图25是适于大量使用碳酸水的碳酸水生成系统的具体例子的示意图。

图26是图25的碳酸水生成系统的压力容器的俯视图。

图27是加入图25的碳酸水生成系统的蔬菜洗净系统的说明图。

图28是可以加入到本发明的碳酸水生成系统的控制中的溶解二氧化碳气体浓度传感器的原理的说明图。

图29是根据图28的原理的溶解二氧化碳气体浓度传感器的具体例子的示意图。

图30～图32是图29的气体浓度传感器的工作的说明图。

图33是变形例的溶解气体浓度传感器的示意图。

图34是沿图33的X34-X34的截面图。

图35是用于说明图33的溶解气体浓度传感器的工作的时间图。

实施发明的最佳方式

以下，基于附图对本发明优选的实施方式和具体例子进行详细说明。

首先，参照图1对本发明的碳酸水生成方法和装置的优选实施方式的一例进行说明。图1的参考符号1是不锈钢制的压力容器，从二氧化碳气体源2供给二氧化碳气体到该压力容器中，由此压力容器1内部保持例如1Kg/cm²～10Kg/cm²(表压)，上述二氧化碳气体源2最典型的是由二氧化碳高压气瓶构成。

从浴缸等大气压下的水槽3用泵4吸上来的水通过供给管5供给压力容器1。在压力容器1的内部，其气相区域设置作为洒水装置的多个雾化喷嘴6，雾化喷嘴6连接供给管5。作为变形例，可以以喷淋喷嘴代替雾化喷嘴6。

压力容器1内通过高压二氧化碳气体的供给保持高于大气压的压力状态，通过在该压力下由雾化喷嘴6洒水，可以生成溶解了二氧化碳气体的碳酸水，生成的碳酸水在压力容器1的底部成为液相积存。

压力容器1的底部连接着碳酸水排出管7，压力容器1内的碳酸水通过碳酸水排出管7流回到水槽3。在碳酸水排出管7设有节流阀或减压机构8，作为控制从压力容器1流出的碳酸水的流量的部件，由此保持压力容器1内碳酸水的指定水位。作为变形例，如图2所示，可以在压力容器中设置浮子阀9，通过该浮子阀9将压力容器1内碳酸水保持在指定水位。

如上所述，碳酸水生成系统构成通过泵4从水槽3汲取碳酸水，将该汲取的碳酸水喷洒到充满二氧化碳气体的高压的气相区域，生成指定浓度的碳酸水后再送回水槽3的循环式碳酸水生成系统，由此，可以在水槽3和压力容器之间循环的同时，将水槽3内碳酸水的浓度保持一定。

如果水槽3是24小时浴池或大型浴池，则可以一直享受到指定浓度的碳酸泉。水槽3内的水含有沉淀物或垃圾等时，会堵塞汲取水槽3内的水的供给管5的吸入口和/或泵4，因此最好是在其前后设置滤膜和过滤器等垃圾捕获装置10。此外，如果使用加温了的碳酸水，则为了保持碳酸水的温度，例如可以在压力容器1底部设置加热器11的同时，在压力容器1底部或排出管7设置温度传感器(未图示)，当该温度传感器测定的温度低于指定温度时打开加热器11。

也可以在水供给管5和/或排出管7的周围或排出管7内部设置加热器，代替在压力容器1内设置加热器11。

在设置碳酸水生成系统后初次运转的初期步骤中，或者在结束碳酸水生成系统的保养后初次运转时的准备步骤中，较好是通过向压力容器1中填充二氧化碳气体的同时向外部排出压力容器1内的空气，以二氧化碳气体充满压力容器1内部。为此，可以在压力容器1的例如上部设置用于排出空气的排气管12，同时在该排气管12设置开关阀(排气阀)13。

碳酸水浓度的调整，最典型的做法是，可以通过控制从二氧化碳气体源2供给到压力容器1的二氧化碳气体的压力或流量来调整。即，生成的碳酸水的溶解二氧化碳气体浓度由压力容器1内的压力决定。如果压力容器1内的压力高，则生成的碳酸水的溶解二氧化碳气体浓度趋于变高。

如果将二氧化碳气体高压气瓶作为二氧化碳气体源1，则为了将从二氧化碳气体高压气瓶取出的二氧化碳气体的压力调整到指定压力，如图2所示，可以在连通二氧化碳气体高压气瓶2的二氧化碳气体供给管14上除手动开关阀15外，再设置例如负载控制的电动阀17，同时在碳酸水排出管11设置检测溶解二氧化碳气体浓度的浓度传感器18，通过控制器19控制电动阀17。作为变形例，还可以将电动阀17的开度设为恒定，通过压力调节阀20控制压力容器1内的压力。控制器19将测得的溶解二氧化碳气体浓度变换为数值，可以通过例如液晶屏幕和7段LED等显示器21进行数值显示。浓度传感器18还可以设置在配置水槽3和/泵4的供给管5，显示水槽3内碳酸水的浓度和从水槽3吸上来的碳酸水浓度。

如图3所示，还可以在压力容器1内的液相区域另外再设置多孔体23等气体扩散装置。即，可以通过从在压力容器1内的液相区域设置的多孔体23放出二氧化碳气体起泡，进一步提高碳酸水的浓度。

图4表示了用将多个压力容器1串联的多段形式(图示的例子中为3段)生成高浓度碳酸水的例子。在第1段的压力容器1A中喷洒由泵4从水槽3吸上来的水。第1段压力容器1A内的碳酸水通过连通管24供给到第2段压力容器1B，在该第2段压力容器1B的气相区域喷洒。同样地，第2段压力容器1B内的碳酸水通过连通管24供给到第3段压力容器1C，在该第3段压力容器1C的气相区域喷洒。这样，通过水槽3内的水从第1段压力容器1A依次移动到第2段压力容器1B、第3段压力容器1C，二氧化碳气体溶解于水中，溶解二氧化碳气体浓度提高，从最后一段压力容器1C可以排出高浓度的碳酸水，并将其回流到水槽3。

较好是按照第1～第3的压力容器1A～1C内的压力为第1段的压力容器1A最高，第3段的压力容器1C最低的要求，调整供给这些压力容器1A～1C的二氧化碳气体的量或者压力。图5示例了2段式碳酸水生成系统，如该图5中参考符号25所示，可以将连通二氧化碳气体高压气瓶2的二氧化碳气体供给管14分支，向第2段的压力罐1B中通过减压阀25供给较低压力的二氧化碳气体。

从第1段的压力容器1A到第2段的压力容器1B的碳酸水的加压输送可以通过这些压力容器1A、1B的压力差进行。同样地，从第1段的压力容器1B到第2段的压力容器1C的碳酸水的加压输送可以通过这些压力容器1B、1C的压力差进行。

如果将相邻的压力容器1A、1B或1B、1C设定为相同的内部压力，则在连通管24上设泵即可。

多段式碳酸水生成系统的洒水装置6使用喷淋喷嘴时，与使用喷雾喷嘴的情况相比，可以在即使是较低压力的压力容器1内洒水，所以即使将第1段压力容器1A内的内压即二氧化碳气体的压力设定为较低的压力(例如5气压)，将之后的第2段压力容器1B的内压设定为3气压，将最后一段压力容器1C的内压设定为2气压，也可以通过第1段和第2段之间的压力差以及第2段和第3段之间的压力差，由第2段压力容器1B和第3段压力容器1C内的喷淋喷嘴洒水。此外，如果可以将最后一段压力容器1C的内压设定为1个大气压左右，则不需要在碳酸水排出管7上设置减压机构和节流阀8。无论怎样，为了避免积存于各段压力容器1内的温水排空，可以通过在个压力容器1内设置水位传感器，或在从压力容器1延伸出的碳酸水排出管7或连通管24上设置用节流阀和流量控制阀8、浮子阀9(图5)或者水位传感器控制的开关阀，保持各段的压力容器1内的水位在指定的水平。

如图6所示，在多段式碳酸泉生成系统所含的压力容器1中，还可以采用贮藏罐26代替最后一段压力容器1C，使该贮藏罐26通过减压机构25与其上段的压力容器1B连通，将贮藏罐26的内压调整至较大气压稍高的压力(例如1.5～2大气压)。由此，可以在第1段、第2段的压力容器1A、1B中生成的高浓度碳酸水积存于贮藏罐26期间，使多余的二氧化碳气体从碳酸水中放出。从碳酸水中放出的多余的二氧化碳气体可以从贮藏罐26通过排气管12进行回收。

如果使用上述碳酸水生成系统生成碳酸泉，较好是如图7所示，在水槽3和泵4之间设置热水器27，用该热水器27加温的同时进行温水的补给。

用于从水槽3取出碳酸水的排水管7的管路结构如图所示8，可以在其上游侧设置总开关阀28，下游分支，使第1、第2分支管29、30与水槽3连通，同时在第1分支管29设可调节流孔31，在第2分支管30设开关阀32。

图8中示例的碳酸水生成系统中，作为准备步骤，从水龙头向水槽3放水或温水并将水槽3放满，接着在碳酸水排出管7的总开关阀关闭的状态下使泵4工作，将水槽3内的水送入压力容器1中(图9)。这时，将压力容器1的排气阀13设为开放状态，将压力容器1内部的空气排到外部的同时，将压力容器1用水放满。一旦由检侧出低水位位的第1水位传感器34检测到水槽3内几乎无水，停止泵4的工作。

接着，在持续向压力容器1供给二氧化碳气体的状态下，关闭排气阀13。此外，打开碳酸水排出管7的总开关阀28，再打开第2分支管30的开关阀32。由此，在将二氧化碳气体充填到压力容器中的同时，压力容器1内的水通过碳酸水排出管7和第2分支管30回到水槽3(图8)。

用压力容器1的水位传感器40检测到压力容器1内的水位降至所期望的水位后，关闭第2分支管30的开关阀32，使水在水槽3和压力容器1之间循环的同时生成碳酸水。生成指定浓度的碳酸水后，可以停止泵4的工作。之后，水槽3内的碳酸水浓度下降时，使泵4工作，将碳酸泉的浓度保持恒定即可。水槽3内碳酸水的浓度，可以例如让泵4间歇性地作短时间的运转，通过附设在水供给管5上的二氧化碳气体浓度传感器18监视。

碳酸水生成系统的准备步骤当然也可以适用于上述图1等所揭示的系统。

如果将例如图8、图9中示例的碳酸水生成系统用于例如患者脚癣的治疗，则可以将水槽3内的碳酸水用例如水桶汲取，移入每个患者的足浴槽内。此外，如果将水槽3内的碳酸水加温作为碳酸泉使用，则在碳酸水排出管7附设加热器11，在使水在压力容器1和水槽3之间循环，同时生成高浓度碳酸水的过程中加热至适当温度即可。

通过将水槽3内的碳酸水用水桶汲取，其量减少后，(例如用水槽3的高位水位传感器检出水位后)，操作水龙头补给水或温水即可。这样的方法适合于较少量的碳酸泉的使用，例如医院、美容沙龙、美容院和理发店等。

本发明所述的碳酸水生成系统是在压力容器1的气相区域洒水并在压力下使二氧化碳气体溶解于水中，作为在压力容器1内洒水的装置，除了如上所述的雾化喷嘴和喷淋喷嘴6(例如图1)等之外，如图10所示，可以在连接水供给管5的管道41上穿设小孔42，使水从这些小孔喷出。更好的是，可以设定小孔的方向，使从相邻的小孔42、42喷出的水的方向相交。通过相邻的小孔42、42喷出的水相冲，可以将在压力容器1内喷洒的水微粒化。

要生成高浓度碳酸水，最好是使在压力容器1的气相区域喷洒的水在气相区域长时间停留。作为以此为目的的落水延迟装置，可以如图5、图11等所示，在气相区域中心部分的下部设置用马达44驱动的风扇45，通过该风扇45在气相区域中心部分制造上升气流。此外，作为落水延迟装置的其他例子，也可以在压力容器1的气相区域设置波形板46(图5)，使水经该波形板46落下。

如果生成高浓度碳酸水，如图11所示，还可以在压力容器1设置回流管48，将压力容器1内的碳酸水通过回流泵49吸上来，将其喷洒到压力容器1的气相区域。该回流管48也可以从碳酸水排出管7分支，较好是在碳酸水排出管7上设置开关阀50，同时在压力容器1设置水位传感器40(检测高位的传感器40a和检测低位的传感器40b)，通过水位控制器51控制排出开关阀50，使压力容器1内的碳酸水保持指定的水位。

在碳酸水生成系统中可以配置Ag溶出系统53(图11)向碳酸水中添加微量的Ag离子。例如，在碳酸泉中细菌的产生是需要避免的问题，通过加入Ag溶出系统53可以杀灭细菌。

图12表示了Ag溶出系统53的具体例子。Ag溶出系统53具有一对银电极54、54，通过向该对银电极用电缆55从控制器(未图示)以短周波交替施加正/负电位产生银离子。银电极54较好是固定在钛56上。将该对银电极54、54按照其间的间隔距离越向前端越小进行配置为佳。通过将银电极54、54的前端部分相对接近地配置，可以使银电极54、54的前端之间形成电流，从而从银电极54的前端溶出Ag。这样的Ag溶出系统53在L形管的转角配置银电极54、54，作为具有用螺栓58固定的盖59的单元装到碳酸水排出管7上为佳。

银电极54耗尽时，可以通过取下螺栓58打开盖59更换新的银电极54。该银离子发生单元，较好是将与形成于碳酸水排出管7一端的法兰7a相对的法兰57a设置在L形管57的端部，在这些法兰7a、57a相互对接的状态下通过U形环60固定。通过这样的L形管57和U形环60的组合，具有根据现场的情况可以自由变换L形管60方向的优点。

此外，该Ag溶出系统53还可以通过将银电极54换成银/铜的合金电极同时产生银离子和铜离子。

碳酸水排出管7中，可以在例如减压机构8的下游加入臭氧气体的供给、紫外线照射、次氯酸盐或次氯酸等杀菌液的供给。

图13和图14表示了在碳酸水中添加次氯酸等杀菌液的例子。杀菌液添加系统62具有通过管63可脱卸地连接的杀菌液收纳容器64，杀菌液收纳容器64中的杀菌液通过管泵65加压送入碳酸水排出管7。杀菌液由含有次氯酸或亚氯酸的弱酸性溶液构成，进入碳酸水排出管7的杀菌液通过次氯酸或亚氯酸发挥杀菌作用。

将碳酸泉用银离子和/或次氯酸(或亚氯酸)杀菌的情况下，可以有效地抑制大肠杆菌和军团菌等的繁殖。因此，可以在营业性的大浴场和24小时家庭浴池等安心地享受高浓度碳酸泉。此外，一直以来通过次氯酸钠用游离氯杀菌的室外游泳池和温水游泳池中，存在氯气的刺激性气味和使眼睛刺痛等问题，但是通过如实施例使用较高浓度的碳酸泉且用次氯酸进行杀菌等，不仅只是解决一直以来氯杀菌产生的刺激性气味等问题，还可以提供在泳池享受的人们在没有刺激性气味且对皮肤有益的水中游泳，更可以提供在不知不觉中促进皮肤健康和毛细血管的活化，除通过游泳增进健康外还对美容和皮肤有益的，前所未有的实际的价值。

如果考虑到碳酸水生成系统长时间运转时，由于析出的碳酸钙等的堆积例如雾化喷嘴等洒水装置6部分堵塞，无法发挥如同系统设计性能的情况，制作碳酸水生成系统时，如图15所示，则可以附设在泵4的上游侧设置第1、第2转换阀65、66，再在碳酸水排出管7上设置第3转换阀67，从洗净液罐68汲取含有醋酸、盐酸等有机酸的洗净液，通过将该洗净液由雾化喷嘴6喷洒洗净雾化喷嘴6后使其回流到洗净液罐68的洗净液循环系统。此外，为了避免洗净液残留在碳酸水生成系统中，用洗净液洗净后，操作上游侧的第2转换阀66，用漂洗水(典型的为自来水和井水)替代洗净液水洗雾化喷嘴6等，通过下游侧的第2转换阀69将该漂洗水排到外部即可。

对于将在压力容器1的气相区域喷洒的水微粒化时，如图16所示，可以将雾化喷嘴6的方向设为朝向压力容器1的中心部分，同时在配置在压力容器1中心的旋转轴上设置冲撞部件70，使水冲击旋转的冲撞部件70。图示的例子中，冲撞部件70由平板构成。在压力容器1中设置前述风扇45的情况下，在风扇45的旋转驱动轴44a上固定设置沿纵向延伸的多个冲撞平板70为佳。

较好是将冲撞平板70向旋转驱动轴44a旋转方向的反向侧倾斜指定的角度(图示的角度θ)，使从朝向圆筒形压力容器1的中心配置的喷淋喷嘴6放出的水尽量与冲撞平板70正面碰撞，这可以从图17理解。图17中是使冲撞平板70在中途弯曲，但如果是从旋转驱动轴44a笔直延伸的冲撞平板70，则可以使其与圆柱状的旋转驱动轴44a外切且沿切线方向延伸地设置，使其向旋转驱动轴44a旋转方向的反向侧只倾斜角度θ。

此外，还可以在从旋转驱动轴44a放射状地笔直或向旋转方向的反向侧弯曲延伸的冲撞平板70的前端设置比冲撞平板70厚度稍大的膨大部分。膨大部分可以以截面圆形的圆柱体、截面矩形的棱柱体等形成，其截面形状为椭圆等任意性状。此外，作为冲撞平板70的变形例，如图18所示，可以在旋转驱动轴44a的周围设置单个或多个与旋转驱动轴44a平行延伸的冲撞管道71(图18的例子中为等间距的3根)，以该冲撞管道71构成冲撞部件70。

使用压力容器1的碳酸水生成系统可以如图19所示构成。图19的例子适用于较少量的碳酸泉的使用，例如在医院等的足浴、美容沙龙中的美容护理组合、美容院和理发店中的护发组合或者头皮浴。

参考图19，压力容器1具有回流管48，通过回流泵49汲取压力容器1内的碳酸水，将其喷洒到压力容器1的气相区域同时生成指定浓度的碳酸水。图示的例子中，从原水供给管75供给的水在压力容器1的气相区域通过喷嘴6洒水，还可以将原水供给管75连接在压力容器1下部等任意高度的位置。

图19的碳酸水生成系统中，可以在生成指定浓度的碳酸水后将生成系统设为休止状态，通过碳酸水排出管7取出碳酸水。压力容器1的水位降至指定水位以下后，通过原水供给管75向压力容器1补给水或温水，使回流泵49工作，让水循环，运转至碳酸水达到指定浓度。

准备步骤中，在排气阀13打开的状态下，将来自原水供给管75的水(一般为自来水)或温水填充到压力容器1中，同时通过气体供给管14向压力容器1中填充二氧化碳气体。由于二氧化碳气体比空气重，压力容器1内的空气向上方移动，通过排气管12被排到外部，达到压力容器1中被二氧化碳气体充满的状态。压力容器1内的水位达到指定水位后关闭给水阀76，停止水或温水的填充，再在关闭排气阀13的前后启动回流泵49的工作。启动回流泵49的工作，通过将压力容器1内的水或温水经回流管48循环，生成指定浓度的碳酸水。而且，通过在该循环过程的任意位置加热，可以生成指定温度的碳酸泉。

根据图19的碳酸水生成系统，压力容器1具有在压力下使温水接触二氧化碳气体的功能和贮藏生成了的碳酸水的功能。可以在从压力容器1接受碳酸水供给的水槽3设置第2加热器77，将从压力容器1接收的碳酸水在水槽3中加热到指定温度，还可以在水槽3设置温度传感器78，通过控制器51控制，使得用该温度传感器78检测的温度比指定温度低时打开加热器77，比指定温度高时关闭加热器77。这样，在水槽3设置第2加热器78时，可以省去压力容器1内的加热器11。

在连接控制器51的显示器21上，显示浓度传感器18检测的碳酸水的二氧化碳气体浓度，同时还可以在压力容器1中生成的碳酸水达到指定浓度时，进行表示“碳酸水可以使用”的显示。显示装置21所显示的事项可以例举生成的碳酸水的浓度、水槽3的温度、压力容器1的水位传感器40检测的水位、二氧化碳气体源二氧化碳高压气瓶更换时间。可以加入如下的控制，通过水槽3的水位传感器35检测到水槽3的水位低于指定水位时，打开电动阀17向水槽3补充碳酸水，该补充结束(水槽3的水位为指定水位)后关闭电动阀17。

图20以后的附图是本发明的具体例子的说明图。这些图20以后揭示的系统所含的要素中，已经说明过的要素附有相同的参考符号，其说明略去。

图20表示用于生成碳酸泉的第1个具体例子。图20的碳酸泉生成系统100中，在水供给管5的第1泵4的上游侧，设有气液混合泵101及其上游侧的流量调节阀102。该气液混合泵101由涡流泵构成，该气液混合泵101的代表例子在日本专利特开2000-161278号公报中被详细地揭示，所以将日本专利特开2000-161278号公报所揭示的所有技术事项加入到此处。

碳酸泉生成系统100还具有连接于压力容器上部的气体导出管103，通过该气体导出管103向气液混合泵101供给压力容器1内的二氧化碳气体，气液混合泵101混合从水槽3吸上来的水和二氧化碳气体。较好是在气体导出管103上设置气体减压阀104、流量调节阀105、空气流量表106。

图21表示用于生成碳酸泉的第2个具体例子。图21的碳酸泉生成系统120中，在压力容器1的气相区域收容可以从压力容器1脱卸的塔板盒121，在塔板盒121的圆筒形外壳122内的在上端和下端具有孔板或有许多孔的塔板123。外壳122内收容有作为落水延迟装置124的由不锈钢或纤维构成的网状物、棕网(シュロ)等。从水槽3吸上来并从洒水装置6喷洒的温水，首先通过上方的多孔塔板123，较好为分散的水滴的状态下，经落水延迟装置124滴下，同时与气相区域的二氧化碳气体接触。

落水延迟装置124是延长从喷淋喷嘴等洒水装置6被喷洒的温水在气相区域内的滞留时间的装置，可以在留有适度的间隙的状态下在外壳122内以适当的密度以上下或横向排列的状态配置如棕网等纤维或丝状物、不锈钢制的网和配置于空调进气口的网状的过滤板那样的网板。

压力容器1内的压力由碳酸泉要求的浓度决定，如果是为了在美容沙龙使用生成二氧化碳浓度为100～150ppm左右的较低浓度的碳酸泉，则调整供给到压力容器1中的二氧化碳气体的供给压力，使其达到从比大气压略高到3kg/cm²左右(表压)的压力即可。

洒水装置6可以是喷淋喷嘴等，如果采用图10所示的在管道41上穿出的大量的小孔42，则可以低成本地提供系统120。图21的参考符号125为排水管。

碳酸泉生成系统120采用浮子阀9。浮子阀9中，如果水位上升则上下延伸的长孔9a打开，压力容器1内的碳酸泉流出；如果水位下降，则长孔9关闭，阻断压力容器1内碳酸泉的流出。

作为碳酸泉生成系统120的变形例，在压力容器1上部即塔板盒121的上方设置风扇45，通过由风扇45在塔板盒121内部形成强制的上升气流，使喷洒的温水通过塔板盒212的速度(落下速度)降低。上升到压力容器1顶部的气流通过压力容器1侧壁和塔板盒121之间的间隙流向下方。

使用碳酸泉生成系统120所含的显示器21显示水槽3实时的二氧化碳气体浓度和供给到水槽3的碳酸泉的浓度。从设于水供给管5和碳酸水排出管7两处的浓度传感器18的差分值可以用显示器21显示二氧化碳气体的消耗量和二氧化碳气体高压气瓶2的残余量。

图23表示用于生成碳酸泉的第3个具体例子。该图23的碳酸泉生成系统130具有在图22的系统120的结构上加入图16等所说明的结构的结构。即，图23的系统130中，在压力容器上部从雾化喷嘴等洒水装置6向中心部分横向喷洒，喷洒出的水通过设置在风扇45的旋转驱动轴44a上的冲撞部件(冲撞管道71)微粒化。在压力容器的气相区域的下部设置收容于塔板盒121的落水延迟装置124，其外壳122向上方延伸并包围洒水装置6，在该包围部分上形成波形板46。

图24表示由于生成碳酸泉的第4个具体例子，该图24的碳酸泉生成系统140采用适合于家庭用浴池的结构。在该系统中，从室内的水槽3即浴缸用泵4吸上来的浴缸水从由配置于室外的压力容器1底部向上竖直设置的管道141上端的雾化喷嘴6向上方喷洒。

在压力容器1的气相区域设置从下往上网孔大小不同的4种筛网142～145，最下面的网142具有最大的网孔，最上面的网145具有最小的网孔。从雾化喷嘴6向上方喷洒的水在通过网142～145的同时与这些网142～145撞击从而微粒化，要从网142～145落下的水由于向上方喷洒的水而延迟落下。即，向上的水洒水装置6和配置于其上方的网142～145同时构成水的微粒化装置和落水延迟装置。

压力容器1内的压力被调整到2Kg/cm²以下。该压力的调整通过控制二氧化碳气体供给管14的压力调节阀20等进行，来自二氧化碳气体高压气瓶的二氧化碳气体在压力调整后通过反向截止阀146向压力容器1供给。此外，在碳酸水排出管7还设有减压阀147、流量控制装置148、电动开关阀149。系统140通过控制箱150进行碳酸泉的二氧化碳气体浓度和压力容器1内的水位、碳酸泉的温度等的控制。除控制箱150外，较好是设置室内控制箱151。使用者可以使用室内控制箱151设定碳酸泉的温度、二氧化碳气体浓度等。在室内控制箱151上设显示装置(未图示)，在该显示装置上显示水温和碳酸泉的二氧化碳气体浓度。

图25是表示用于生成碳酸泉的第5个具体例子，该图25的碳酸泉生成系统160采用适合于持续地大量地使用碳酸水的结构。图26是从压力容器的顶部透视压力容器内部的图。图27是将碳酸水生成系统160加入到蔬菜洗净系统的规划图。

碳酸水生成系统160在压力容器1内部具有风扇45和冲撞平板70，从雾化喷嘴6向压力容器1中心朝横向斜下方喷洒的水与旋转的冲撞平板70碰撞并微粒化。压力容器1的中心部分通过风扇45形成上升气流，由此延迟落水。通过风扇45形成的上升气流从压力容器1的外周流向下方。压力容器1的外周部分设有内外两层的波形板46a、46b，水分可以在经波形板46a、46b向下移动的过程中溶解二氧化碳气体。

加入碳酸水生成系统160的蔬菜洗净系统161，如图27所示，从压力容器1流出的碳酸水通过碳酸水排出管7被运向蔬菜洗净传送带162的上方区域。在蔬菜洗净传送带162的上方区域设有沿传送带162的运送方向延伸的喷洒用管道163，在该管道163上设有向下喷射碳酸水的多个喷射喷嘴或雾化喷嘴164。蔬菜洗净传送带162以沟槽166包围，充满该沟槽166的使用后的碳酸水通过回收管167收容于贮藏罐168中。压力容器1的水供给管5与贮藏罐168连接，收容于贮藏罐168的使用后的碳酸水通过水供给管5加压输送到压力容器1，由此循环使用碳酸水。

上述的碳酸水(包括碳酸泉)生成系统中，可以采用各种传感器作为二氧化碳气体浓度传感器18，对合适的传感器的具体例子根据图28以后的附图进行说明。

图28是二氧化碳气体浓度检测原理的说明图。图28的参考符号200是汽缸，该汽缸200通过较小的开口201连通碳酸水源202。碳酸水源202相当于是例如碳酸水排出管7。

在开口201设置开关阀203，通过在开关阀203开放的状态下使活塞204向图中右边移动，可以从碳酸水源202取出碳酸泉到汽缸200(参照图28的(I))。

活塞204可以有推入的最小冲程位置P1、中间冲程位置P2和最大冲程位置P3这3个位置。在开关阀203开放的状态下将活塞204从最小冲程位置P1移动到中间冲程位置P2(步骤I)，汽缸200中收容碳酸泉后关闭开关阀203，将汽缸200内的空间密闭(步骤II)。接着，将活塞204移动到最大冲程位置P3，通过扩大汽缸200内密闭空间的容积来减压(步骤III)。从步骤II到步骤III的过程中或步骤III中加热密闭空间内的碳酸泉，将吸入的碳酸泉的温度上升到指定温度T0。密闭空间内的碳酸泉通过经历减压步骤和加热步骤，放出碳酸水所含的溶解二氧化碳气体，在密闭空间内气化。

接着的步骤IV中对汽缸200内的气体进行采样，也可以直接对汽缸200内气相(气体)的压力通过传感器进行测定。根据采样的气体，可以通过例如设于汽缸200内的压力传感器由步骤III到步骤IV的移行过程中的压力变化或步骤IV中的压力测算溶解气体的浓度，或者由气体的浓度测算溶解气体的浓度。此外，还可以将汽缸200内的气相(气体)送入与汽缸连接的分析仪器，通过该分析仪器测算生成的碳酸泉的溶解气体的浓度。

即，可以使二氧化碳气体从液相中气化，变成一定体积中的气压或浓度信号取出，通过压力传感器或浓度传感器(例如使用如日本专利第3236254的二氧化碳气体浓度传感器元件)，将压力变化转换成电信号送往外部或者进行使其适应于预先化学分析的数据的变换，将其做成数字化的数字显示或面积变化等的模拟显示在图外的显示器上显示。

以上的一系列步骤结束后，在开放开关阀203后将活塞204推至最小冲程位置P1，将汽缸200内的碳酸泉和气体排到碳酸水源202。

开关阀203可以由例如电动阀构成，但可以将驱动活塞204的活塞杆(未图示)由中空轴构成，开关阀用贯穿该中空轴和活塞204的阀杆构成，通过使阀杆直线动作，以阀杆的前端开关开口201。

中间冲程位置P2和最大冲程位置P3，特别是中间冲程位置P2和最大冲程位置P3之间的冲程量，根据作为对象的液体的溶解气体浓度决定即可。此外，还可以在中间冲程位置P2和最大冲程位置P3之间准备第4冲程位置，在最大冲程位置P3处使气体从液体放出后，使活塞204回到第4冲程位置后检测气压或浓度。为了使这样的活塞204的停止位置随意设定，较好是采用可以通过如脉冲马达那样的控制器随意设定停止位置的驱动源作为活塞204的驱动源。

用于将吸入汽缸200内的碳酸泉加热到指定温度的装置，可以将加热器内藏于汽缸200壁和活塞204等，同时附带配置温度传感器，通过该温度传感器监视碳酸泉的温度，加热装置采用恒温发热体为佳。恒温发热体的具体例子已知有以钛酸钡为主要成分的半导体陶瓷构成的正温度系数热敏电阻器(PTC热敏电阻器)。如果采用恒温发热体，可以将碳酸泉升温至指定温度并保持该温度。

即，恒温发热体具有加热部件和温度传感器这2个功能。顺便提一下，PTC热敏电阻器如果达到例如约70℃的设定温度，电阻变得极大停止发热，发热体可以自己控制温度，使用它在减少部件数量方面是理想的。

如果检测碳酸水中的溶解二氧化碳气体浓度，则较好是加热到可以抑制水蒸气的影响并促使作为目标的二氧化碳气体放出的温度为佳，具体地，设定约50℃～约75℃范围内的指定温度为佳。

参照图29～图32对依据参照图28说明的原理的二氧化碳气体浓度传感器系统的第1个具体例子进行说明。第1个具体例子的二氧化碳气体浓度传感器系统210作为独立的单元通过螺栓等可脱卸地固定在碳酸水排出管7等上。

传感器系统210的汽缸部件211中同轴地插入圆筒形的活塞212。圆筒形的活塞212通过螺杆213和与其吻合的阴螺纹214与驱动用马达215连接，阴螺纹214通过板557与活塞212一体化。通过第1驱动用马达215驱动，活塞212可以取到图30的最小冲程位置、图32的中间冲程位置和图33的最大冲程位置，如果一次测算作业结束则回到图30的最小冲程位置。

在圆筒形活塞212中，阀杆即止水轴217设置为可以上下运动。止水轴217通过第2驱动马达218上下运动。在第2驱动马达218的输出轴上设置阴螺纹219，与该阴螺纹219吻合的阳螺纹在止水轴217的上端部形成。在止水轴217的上部突出地设有止转销220，该止转销220由上下延伸的槽牵引。由此，第2驱动马达218的旋转动作变换为止水轴217的上下动作。

第2驱动马达218通过与止转销220结合的2个限位开关222、223预先设定停止位置，如果采用脉冲马达(与零点设定不变的开关的组合)作为第2驱动马达218，则限位开关只需要一处用于原点设定。此外，用于驱动圆筒形活塞212的第1驱动马达215，也设置为了使圆筒形活塞212在3个位置P1～P3停止的限位开关等马达旋转停止装置225，如果采用脉冲马达作为驱动马达215，则这样的限位开关用于原点设定检测一点即可。此外，脉冲马达具有可以随意设定圆筒形活塞212的停止位置的优点，利用该优点，还可以在检测气压或浓度时，使圆筒形活塞212从最大冲程位置回来，使该圆筒形活塞212停止在最大冲程位置和中间冲程位置之间的第4冲程位置后，检测气压或浓度。由此，可以使用广泛使用的传感器进行较低浓度碳酸水的浓度的测算。

通过止水轴217从图29的位置上升到图30的位置，开放出入口227，并使圆筒形活塞212上升至图31的中间冲程位置，例如从与碳酸水排出管7相通的供水口230流入液体积存部分231的作为检测对象的碳酸水被吸入汽缸217内。接着，如图32所示，使止水轴下降，关闭汽缸出入口，密闭汽缸内的空间后，将圆筒形活塞212上升到最大冲程位置并保持在该最大冲程位置一定时间。此外，在汽缸出入口附近设置PTC热敏电阻器构成的加热装置233为佳，开始吸入汽缸内的碳酸泉的加热。由此，在汽缸内的密闭空间中，形成减压状态并通过加热液相中的二氧化碳气体被放出。

被放出的二氧化碳气体通过检测管道234将压力传到气压检测装置235，通过该检测装置575转换成电压或电流信号。该信号被送往例如控制器19(图23)，根据指定的分析计量曲线转换成数字化数值，并在显示器21上显示浓度。可以用检测浓度的装置代替检测气压的气压检测装置235。这一次测算步骤结束后，加热装置233的电源关闭。此外，止水活塞212上升一次开放出入口227后，圆筒形活塞212先回到图30的最小冲程位置，接着，回到止水轴217下降关闭汽缸出入口227的图29的初始位置。通过使圆筒形活塞212比止水轴217先进行下降动作，可以将检测管道234的气体和汽缸内的碳酸水排出到碳酸水排出管7等。

图33～图35表示了作为第2个具体例子的二氧化碳气体浓度传感器系统240，该第2个传感器系统240采用活塞212和止水轴217使用凸轮结构动作的结构。

即，传感器系统240具有凸轮部件241，该凸轮部件241由减速马达242驱动。

凸轮部件241在图34中于左侧形成第1凸轮表面244，在右侧形成第2凸轮表面245。即，于一个凸轮部件241形成两个凸轮表面244、245，通过该共有的凸轮部件241，控制活塞212和止水轴217的动作。

与第1凸轮表面244接触的第1凸轮从动件256通过第1连杆257与活塞212的上端连接。此外，与第2凸轮表面245接触的第2凸轮从动件258通过第2连杆259及可动板260与止水轴217的上端连接，可动板260由沿机身261的上下延伸的长孔263牵引可以上下移动。参照图33，与活塞212相连的第1连杆257可以以第1支点264为中心摇动，与止水轴217相连的第2连杆259可以以第2支点265为中心摇动。而且，第1连杆257通过第1拉伸弹簧267对第1凸轮从动件256向与第1凸轮表面244接触的方向加力，第2连杆259通过第2拉伸弹簧268对第2凸轮从动件258向与第2凸轮表面245接触的方向加力。

通过该凸轮结构的活塞212和止水轴217的动作如图35所示。从同一图中可知，活塞212除最小冲程位置P1、中间冲程位置P2、最大冲程位置P3之外，还可以取在中间冲程位置P2和最大冲程位置P3之间的气体检测位置P4，处于该气体检测位置P4时，进行气压的检测。此外，由加热器233进行的加热在从第2位置P2到最大冲程位置P3，接着到达气体检测冲程位置P4之前进行，气压检测时加热器233关闭。

为了使加热器233的开/关及气压检测和凸轮位置同步，如图34所示，可以在凸轮部件241的侧面设置单个或多个延伸至整体的环270，在该环270上设置切口，通过对该切口用光传感器271检测，检测出凸轮旋转角度。

在参考图29、图33等的附图的传感器系统的说明中，只对碳酸水(包括碳酸泉)的溶解二氧化碳气体浓度的检测进行了说明，但是并不局限于适用碳酸水，可以广泛地适用于一般的对液体中溶解气体浓度的检测。

前述的实施例中的碳酸泉生成装置消除了由于污垢而性能下降的部分，可以通过在较高于大气压的压力下，使温水和二氧化碳气体接触，使水持续地吸收二氧化碳气体。此外，由于高压容器内的二氧化碳气体只因被水吸收而消耗，二氧化碳气体的消耗也减少，而且可以循环浴缸的热水，持续地处理，因此可以补足二氧化碳气体从浴缸被排到大气中而减小的浓度，使碳酸泉长期保持高浓度。

如果在例如家庭中使用本发明所述的碳酸水生成系统，则不仅可以在家里每天享受碳酸泉，还可以由此促进毛细血管的发达，防止例如老年性皮肤瘙痒和糖尿病人四肢坏死的发生，另外能治疗长期卧床的老人的褥疮等。即使是年轻人，对于压力繁重的社会中疲劳的恢复，提高毛细血管的发达促进作用是非常重要的，所以，通过毛细血管的发达皮肤可以重新变得年轻，对女性的美容也有效。

根据本发明生成高浓度碳酸泉时，通过在其中添加各种对身体有益的微量矿物质，可以成为比天然温泉更有效的温泉水。例如，通过使用沸石等在碳酸泉中溶解微量的硫化气体，可以得到比天然温泉更有效的温泉效果。此外，通过使用碳酸水作为用于室外游泳池和温水游泳池的水，可以在于泳池中游泳的同时得到碳酸水带来的健康效果和美容效果。此外，通过对碳酸泉进行用银离子和/或次氯酸等杀菌，可以对成为社会问题的大肠杆菌和军团菌等进行极有效的杀灭。

Claims (25)

1.碳酸水生成方法，其特征在于，具有：

将高压二氧化碳气体供给到压力容器中的二氧化碳气体供给步骤；

将从外部持续供给的水喷洒在所述压力容器内的气相区域并使其在压力下与二氧化碳气体接触的洒水步骤；

为了使在所述压力容器底部积存的碳酸水可以保持指定水位，限制和/或抑制碳酸水的排水量，同时使碳酸水从所述压力容器的底部持续排出的碳酸水排出步骤。

2.如权利要求1所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，还具有从大气压下的水供给源用第1泵持续地将水加压输送到压力容器的水供给步骤，用所述第1泵加压输送的水被喷洒在所述压力容器内的气相区域。

3.如权利要求2所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，所述的第1泵是气液混合泵，所述气液混合泵同时吸入水和二氧化碳气体。

4.如权利要求1～3中的任一项所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，还具有在所述洒水步骤中将喷洒到所述气相区域的水微粒化的水微粒生成步骤。

5.如权利要求4所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，所述水微粒生成步骤通过使喷洒到所述气相区域的水相互撞击而进行。

6.如权利要求5所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，所述水微粒生成步骤通过使喷洒到所述气相区域的水与旋转体撞击而进行。

7.如权利要求1～3中的任一项所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，还具有在所述洒水步骤中使喷洒到所述气相区域的水延迟落下的落水延迟步骤。

8.如权利要求7所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，所述落水延迟步骤通过生成在所述压力容器内的中心部分向上而在外周部分向下的气流而进行。

9.如权利要求1～8中的任一项所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，还具有在所述的水或所述的碳酸水中，添加将次氯酸盐或亚氯酸盐的溶液调节到弱酸性的杀菌液的杀菌液添加步骤。

10.如权利要求1～9中的任一项所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，还具有在所述的水或所述的碳酸水中添加银离子的银离子添加步骤。

11.如权利要求1～10中的任一项所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，还具有向所述压力容器中供给硫化氢气体的硫化氢供给步骤。

12.如权利要求1～11中的任一项所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，所述水供给源的水是含有游离硫化氢的水。

13.如权利要求1～12中的任一项所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，还具有将积存于所述压力容器底部的碳酸水用第2泵吸取喷洒到所述气相区域的回流步骤。

14.如权利要求1～13中的任一项所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，所述碳酸泉排出步骤中的排出的限制和/或抑制，通过配置于所述压力容器底部的开关排出口的浮子阀和/或设置于所述压力容器的排出管的节流阀和/或减压阀进行。

15.如权利要求1～14中的任一项所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，在所述碳酸水排出步骤中，从所述压力容器将碳酸水排出到所述水供给源。

16.如权利要求1～15中的任一项所述的碳酸水生成方法，其特征还在于，所述水供给源是选自浴缸、水池、碳酸水储存容器、将使用过的碳酸水从使用碳酸水的现场回收的管道中的一种。

17.碳酸水生成装置，其中，具有：

接受来自高压二氧化碳气体源的二氧化碳气体的供给的压力容器；

开口于该压力容器底部的排出管；

将水供给源的水向所述压力容器加压输送的泵；

将从所述泵加压输送的水喷洒在所述压力容器的气相区域的洒水装置；

水位保持排出装置，该装置对通过二氧化碳气体溶解于喷洒在所述气相区域的水中生成的碳酸水从所述排出管被排出的量进行限制或抑制，在使指定水位的碳酸水积存于所述压力容器底部的状态下，使碳酸水持续排出。

18.如权利要求17所述的碳酸水生成装置，其特征还在于，还具有将从所述洒水装置喷洒的水微粒化的微粒生成装置。

19.如权利要求17或18所述的碳酸水生成装置，其特征还在于，还具有使从所述洒水装置喷洒到所述气相区域的水延迟落下的落水延迟装置。

20.如权利要求19所述的碳酸水生成装置，其特征还在于，所述落水延迟装置由用于在所述压力容器内的气相区域生成气流的风扇构成。

21.如权利要求20所述的碳酸水生成装置，其特征还在于，还具有固定于所述风扇的旋转轴上的冲撞部件，该冲撞部件构成所述微粒生成装置，由所述洒水装置喷洒的水通过与所述冲撞部件碰撞被微粒化。

22.如权利要求17～21中的任一项所述的碳酸水生成装置，其特征还在于，所述压力容器从硫化氢源接收硫化氢气体的供给。

23.如权利要求17～22中的任一项所述的碳酸水生成装置，其特征还在于，还具有检测积存于所述压力容器内的碳酸水或从所述压力容器排出的碳酸水的溶解二氧化碳气体浓度的传感器；

接收来自该传感器的信号，在所述碳酸水的溶解二氧化碳气体浓度到达指定浓度时，使从所述高压二氧化碳气体源到所述压力容器的二氧化碳气体的供给减少或停止的控制装置。

24.如权利要求23所述的碳酸水生成装置，其特征还在于，还具有显示所述传感器检测到的溶解二氧化碳气体浓度的显示装置。

25.如权利要求17～24中的任一项所述的碳酸水生成装置，其特征还在于，所述水供给源的水是温水。

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