JP2001037844A - 人工温浴用水抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 放射性物質を包含する鉱石粒又は鉱石粉（以
下、「鉱石粉」と略称する）と酸性水溶液とが攪拌槽内
においてフィルタに妨げられることなく攪拌器により積
極的に攪拌され、壊変生成物の酸性水溶液への抽出効率
を向上させること。 【解決手段】 人工温浴用水抽出装置１０を、酸性水溶
液４３を収納する抽出槽１２と、抽出槽内に配置され放
射性物質を包含する鉱石粒１７が収納されその壁部の一
部がフィルタ１９で構成された撹拌槽１６と、撹拌槽内
に配置された噴出口３２と抽出槽内の流体を噴出口に導
く管路２６，２９及びポンプ２７とから成る撹拌器２４
と、酸性水溶液に壊変生成物が抽出した抽出水溶液３５
を抽出槽から排出する排出管路２６，３７と、で構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射性物質を包含
する鉱石粉に酸性水溶液を接触させて、鉱石粉の壊変生
成物を酸性水溶液に溶解させることにより、壊変生成物
を酸性水溶液中に抽出するための人工温浴用水抽出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】モナズ石のようにトロン、ラドン等の放
射性物質を包含する鉱石の粒又は粉に、有機カルボン酸
等の酸性水溶液を接触させて、鉱石の壊変生成物（トロ
ン、ラドン）を酸性水溶液に溶解させることにより、壊
変生成物を酸性水溶液中に抽出する人工温浴用水抽出装
置としてはいくつかのものが知られている。例えば特公
昭６０−４７８５８号に開示された人工温浴用水抽出装
置は、図４に示すように、有機カルボン酸水溶液６１を
収納した外筒６０と、その内部空間にはウラン、トリウ
ム等を含有した放射性物質の粉末６４が収納され、上下
の開口にはフィルタ６５、６６が装着され、外筒６０内
に縦（上下）方向に配置された内筒６３と、を備える。
また、内筒６３と外筒６０との間に配置した管路６７上
にポンプ６８を設けて、内筒６３中の有機カルボン酸水
溶液６１を汲み上げて外筒６０に供給する。これによ
り、内筒６３の上部の有機カルボン酸水溶液６１は、外
筒６０、下部フィルタ６６、放射性物質の粉末６４及び
上部フィルタ６５を通過し、この間に放射性物質の粉末
６４の壊変生成物が外筒６０内の有機カルボン酸水溶液
６１中に抽出して抽出水溶液６９となる。

【０００３】人工温浴用水抽出装置の別の従来例とし
て、特公平６−４８３２０号公報に開示されたものがあ
る。この人工温浴用水抽出装置では、図５に示すよう
に、有機酸又は無機酸水溶液７２を収納した抽出槽７０
内に、内部に粒径０．２から０．５ｍｍの鉱石顆粒７４
が収納され上部及び下部の開口部がそれぞれ上部フィル
タ７６及び下部フィルタ７８で覆われた筒形状の撹拌槽
８０を縦（上下）方向に配置している。抽出槽７０内の
有機酸又は無機酸水溶液７２は、抽出槽に取り付けたヒ
ータ８１により加熱される。また、抽出槽７０の上部の
気体を管路８２及びポンプ８３によって撹拌槽８０の下
部に導いてノズル８４から下部フィルタ７８に向かって
噴射させることにより、鉱石顆粒７４を浮遊状態で撹拌
するとともに、無機酸又は有機酸水溶液７２が下部フィ
ルタ７８を通過する際に発生した気泡が破裂して鉱石顆
粒７４を振動させる。これにより、無機酸又は有機酸水
溶液７２と鉱石顆粒７４との接触、及び鉱石顆粒７４同
士の接触の頻度が向上する。尚、抽出槽７０の下部の抽
出水溶液８６を管路８８及びポンプ８９によって撹拌槽
８０の上部に導いて無機酸又は有機酸水溶液７２の水面
でノズル９０から噴射させることにより、気体中に流入
するガス状の壊変生成物が水溶液７２中に溶解される。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】しかし、上記従来の人工温浴
用水抽出装置には以下の課題がある。図４に示した温浴
用水抽出装置においては、内筒６３内で放射性物質の粉
末６４と有機カルボン酸水溶液６１とを撹拌、接触させ
るべく、内筒６３の上部の有機カルボン酸水溶液６１を
管路６７及びポンプ６８によって強制的に汲み上げて外
筒６０に供給している。しかし、管路６７及びポンプ６
８による吸引は、内筒６３の外側から上部フィルタ６５
越しに行うため、吸引力が上部フィルタ６５によって低
下され、内筒６３内の粉末６４と有機カルボン酸水溶液
６１とは消極的にしか撹拌されない。さりとて、パイプ
６７及びポンプ６８による吸引力を徒らに上げると、放
射性物質の粉末６４が上部フィルタ６５を通過して有機
カルボン酸水溶液６１内に混入したり、最悪の場合は上
部フィルタ６５が破損することもある。

【０００５】一方、図５に示した人工温浴用水抽出装置
では、鉱石顆粒７４は粒径が０．２から０．５ｍｍと粉
状にされており、このように鉱石を顆粒状にすること
は、鉱石顆粒７４と有機酸又は無機酸水溶液７２との接
触面積を増大させる点では望ましい。しかし、この従来
例においても、撹拌槽８０の外部から撹拌槽８０内の鉱
石顆粒７４と有機酸又は無機酸水溶液７２とを撹拌して
いる。即ち、抽出槽７０の上部の気体をノズル８４から
下部フィルタ７８に向かって噴射することにより、撹拌
槽８０内の鉱石顆粒７４と有機酸又は無機酸水溶液７２
とを下部フィルタ７８越しに撹拌している。そのため、
ノズル８４からの気体の噴射の勢いは下部フィルタ７８
によって低下され、鉱石顆粒７４と有機酸又は無機酸水
溶液７２とは消極的にしか撹拌されない。その結果、せ
っかく鉱石顆粒７４を使用しながら、壊変生成物の有機
酸又は無機酸水溶液７２への抽出効率が十分に向上でき
るとは言い難い。また、ノズル８４からの気体の噴射は
下部フィルタ７８に阻止されて撹拌槽８０の内部に十分
に届かないので、鉱石顆粒７４が下部フィルタ７８上に
堆積し易くなる。

【０００６】このため、上述した、ノズル８４からの気
体の噴射により鉱石顆粒７４を浮遊状態で撹拌するとと
もに、有機酸又は無機酸水溶液７２が下部フィルタ７８
を通過する際に発生した気泡が破裂して鉱石顆粒７４を
振動させる、との作用は、確実に得られるとは言い難
い。また、鉱石顆粒７４が下部フィルタ７８上に堆積す
ると、撹拌槽８０内の有機酸又は無機酸水溶液７２が下
部フィルタ７８を下方に通過し難くなるので、抽出槽７
０の下部の排出管路９２からの抽出水溶液８６の排出が
困難となる。さりとて、鉱石顆粒７４の粒径を大きくす
れば、ノズル８４から噴射される気体は下部フィルタ７
８を通過し易くなり、また撹拌槽７０内の有機酸又は無
機酸水溶液７２は下部フィルタ７８を下方に通過しやす
くなるが、肝心の壊変生成物の有機酸又は無機酸水溶液
７２への抽出効率が大きく低下する。加えて、この従来
例では、撹拌槽８０を縦方向に配置して上部開口部及び
下部開口部にそれぞれ上部フィルタ７６及び下部フィル
タ７８を装着しているので、撹拌槽８０内に多量（１０
０ｋｇ以上）の鉱石顆粒７４を収納した場合、下部フィ
ルタ７８のみでこれを支持することはできず、下部フィ
ルタ７８の下面を支持部材（図示せず）で支持すること
が必要になる。その結果、ノズル８４から噴射する気体
が下部フィルタ７８を通過できる面積が、支持部材の面
積に相当する面積分だけ減少し、壊変生成物の抽出効率
の低下に拍車をかける。

【０００７】本発明は、上記事情を背景にしてなされた
もので、放射性物質を包含する鉱石粒又は鉱石粉（以
下、「鉱石粉」と略称する）と酸性水溶液とが撹拌槽内
においてフィルタに妨げられることなく撹拌器により積
極的に撹拌され、壊変生成物の酸性水溶液への抽出効率
を向上させることのできる人工温浴用水抽出装置を提供
することを目的としてなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の人工温浴用水抽出装置においては、撹拌槽
内の放射性物質を包含する鉱石粉と酸性水溶液とを撹拌
するための撹拌器を、撹拌槽の内部に配置した。即ち、
撹拌槽は、放射性物質を包含する鉱石粉が収納され、壁
部の一部がフィルタで覆われている。この撹拌槽内に配
置された撹拌器は、流体（液体又は気体）を噴出する噴
出口と、抽出槽内の流体を該噴出口に導く管路及びポン
プと、から成る。本発明の人工温浴用水抽出装置によれ
ば、噴出口から流体を噴出する攪拌器を撹拌槽の内部に
配置したので、鉱石粉と酸性水溶液とが攪拌槽内で撹拌
器から噴出される流体により積極的に撹拌される。その
結果、鉱石粉と酸性水溶液との接触の頻度が向上して、
鉱石粉の酸性水溶液への溶解が積極的に行われ、壊変生
成物の酸性水溶液への抽出効率がより向上する。

【０００９】

【発明の実施の形態】１）酸性水溶液を収納した抽出槽
内に配置された撹拌槽は、内部に鉱石粉が収納され、そ
の壁部の一部がフィルタで覆われていれば良い。従っ
て、撹拌槽は四角な箱形状、円筒形状又は中空球体形状
などにできる。フィルタは、撹拌槽が箱形状の場合はそ
の一面又は二面以上を覆うことができ、撹拌槽が円筒形
状の場合はその一端面又は両端面を覆うことができる。
但し、抽出槽内の酸性水溶液が撹拌槽内に流入及び流出
することを考えると、フィルタは撹拌槽の少なくとも二
面に設けることが望ましい。フィルタは、例えばステン
レス製の焼結合金で製造することができる。抽出槽内に
おける撹拌槽の配置方向は縦（上下）方向としても横
（左右）方向としても良く、従ってフィルタは撹拌槽の
上面、下面又は側面に取り付けることができる。撹拌槽
内に収納される放射性物質を包含する鉱石としては公知
のモナズ石等が使用でき、鉱石粉は例えば数十μｍ（ミ
クロン）のものを使用できる。尚、壊変生成物とはトロ
ン、ラドンの気体等である。 ２）撹拌槽内に配置され、流体を噴出する噴出口と、抽
出槽内の流体を噴出口に導く管路及びポンプとから成る
撹拌器は、噴出口から抽出槽内の酸性水溶液を噴出する
こともできるし、又は抽出槽内の気体を噴出することも
できる。噴出口から酸性水溶液を噴出する場合は、パイ
プは例えば抽出槽の底部から撹拌器内の噴出口まで延
び、パイプ上に液体圧送用のポンプを配置する。噴出口
から気体を噴出する場合は、パイプは抽出槽の上部空間
から撹拌器内の噴出口まで延び、パイプ上に気体圧送用
のポンプを配置する。噴出口は撹拌槽内で任意の方向に
配置できるが、その配置はフィルタとの取付け位置との
関連で決定され、噴出口から噴出される流体が直接フィ
ルタに向かわない方向にすることが望ましい。 ３）抽出水溶液を抽出槽から排出する排出管路は、管路
とその上に配置された液体圧送用のポンプとを含む。こ
こで、上記撹拌器の噴出口が抽出槽内の酸性水溶液を噴
出する場合は、撹拌器の管路の一部と排出管路の一部と
を共用することもできる。このように管路及びポンプの
共用化を図れば、両者を別々に設ける場合に比べて管路
及びポンプの構成が簡素化する。尚、本発明の抽出装置
で使用される酸性水溶液は、例えば温水と有機酸又は無
機酸とを混合することにより、又は冷水と有機酸又は無
機酸とを混合した後加熱することにより準備することが
できる。また、本発明の抽出装置により酸性水溶液に壊
変生成物が抽出された抽出水溶液は、その後冷水や、ペ
ーハ調整剤を添加されて入浴に適した温度、ペーハに調
整される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る人工温浴用水抽出装置の
一実施例を添付図面に基づき説明する。図１に示すよう
に、人工温浴用水抽出装置１０は、有機カルボン酸水溶
液４３を収納した抽出槽１２と、内部空間に鉱石粉１７
が収納され一対のフィルタ１９を有する撹拌槽１６と、
撹拌槽１６内に配置されたノズル３２付きパイプ３３を
有する撹拌器２４と、抽出水溶液３５を排出する排出管
路２６、３７とを有する。抽出槽１２は、その上部が開
口されその内部空間に有機カルボン酸水溶液４３を収納
した容器状の本体１３と、該本体１３の上部開口を覆う
蓋１４とから成る。有機カルボン酸水溶液４３は、図２
に示す水溶液調整装置４０において調整される。この水
溶液調整装置４０では、給水管４１により９０から１０
０度の温水が導入されるとともに供給口４２から有機カ
ルボン酸が供給され、両者を混合してペーハ１．５から
３．５の有機カルボン酸水溶液４３が調整される。この
有機カルボン酸水溶液４３は配管即ち供給管路４４を通
して抽出装置１０に送られる。図１に戻って、供給管路
４４上に配置した磁石４５により有機カルボン酸水溶液
４３のクラスタを細かくして人体に吸収されやすくす
る。

【００１１】撹拌槽１６は、両端が開口しその内部空間
に粉径が約４０μｍの極めて微細なモナズ石の粉末１７
が収納された円筒部材１８と、この円筒部材１８の両端
の開口部を覆う左右一対の円形のフィルタ１９とから成
る。フィルタ１９はステンレス製の焼結合金から成り、
その中心部が厚さ方向に若干突出しており、突出方向が
円筒部材１８の軸方向外側となるように円筒部材１８に
取り付けられている。撹拌槽１６の内圧は約１ｋｇ／ｃ
ｍ² に設定されている。撹拌槽１６は、抽出槽１２内に
その長手方向がほぼ水平方向（図１では左右方向）とな
るように配置され、抽出槽１２に収納された有機カルボ
ン酸水溶液４３内に完全に浸された状態で、脚部材２１
によって抽出槽１２の底板１５上に固定支持されてい
る。

【００１２】撹拌槽１６の内部に配置された撹拌器２４
は、複数のノズル３２を備え撹拌槽１６の内部に配置さ
れたパイプ３３と、抽出槽１２の底部から延び、その上
にポンプ２７及びヒータ２８が配置された管路２６と、
この管路２６から分岐して撹拌槽１６内のパイプ３３ま
で延びる循環管路２９とから成る。複数のノズル３２は
パイプ３３に下向きに形成され、パイプ３２の中間部に
上記循環管路２９の下端（先端）が接続されている。パ
イプ３３は、撹拌槽１６内に、撹拌槽１６の長手方向
（図１において左右方向）に配置され、ノズル３２が撹
拌槽１６の底部と対向している。

【００１３】抽出水溶液３５の抽出時には、三方向切換
え弁３８を切り換えて、ポンプ２７により抽出水溶液３
５を管路２６から循環管路２９に流す。このとき管路２
６内を流通する抽出水溶液３５をヒータ２８で加熱す
る。撹拌器２４は、パイプ２６及びポンプ２７により供
給される抽出水溶液３５を撹拌槽１６内においてノズル
３２から撹拌槽１６の底部に向かって噴射し、噴流によ
り鉱石粉１７及び有機カルボン酸溶液４３を撹拌して、
鉱石粉１７に有機カルボン酸水溶液４３を積極的に接触
させる。その際、鉱石粉１７は粉径約４０μｍと極めて
微細なため、有機カルボン酸水溶液４３との接触面積が
増大し、その分抽出効率が向上する。また、ノズル３２
の前方にはフィルタ１９はないので、ノズル３２から噴
出する抽出水溶液３５の噴流の勢いがフィルタ１９によ
って低下されることはない。更に、撹拌槽１６の両側の
フィルタ１９はステンレス製の焼結合金から成り、上下
方向に延びているので、鉱石粉１７が極めて微細である
にもかかわらず、フィルタ１９に目詰まりしにくい。加
えて、鉱石粉１７は脚部材２１により支持された円筒部
材１８により収納されるので、撹拌槽１６内に多量の鉱
石粉１７を収納することができ、その分壊変成生物の抽
出効率が向上する。その結果、撹拌槽１６内にある殆ど
全ての鉱石粉１７の壊変生成物が有機カルボン酸水溶液
４３に積極的に溶解され、壊変生成物を有機カルボン酸
水溶液４３中に抽出する。こうして抽出装置１０におい
て得られた抽出水溶液３５は、温度８０から９５度、ペ
ーハ１．５から３．５，線量２０から４００マツヘであ
る。

【００１４】抽出水溶液３５を抽出槽１２の底部から排
出する排出管路は、上記ポンプ２７及びヒータ２８が配
置された管路２６と、これから図２に示す調整装置４５
に延びる管路３７とから成る。つまり、この実施例で
は、ポンプ２７及びヒータ２８を有する管路２６が循環
用管路と排出用管路とに共用されている。抽出水溶液３
５の排出時には三方向切換弁３８を切り換えて、管路２
６を管路３７に接続する。図２に示す調整装置４５は、
上記管路３７から抽出水溶液３５が供給される供給口４
６と、冷水又は温水の供給口４７と、ペーハ調整剤の供
給口４８とを有する。冷水又は温水、及びペーハ調整剤
の添加により温浴に適した水溶液（温度４０から５０
度、ペーハ５．５から８．線量５から３０マツヘ）が調
整され、この水溶液は管路４８から取り出して入浴に使
用される。

【００１５】図３に本発明の別の実施例を示す。この実
施例は、撹拌槽５０の一面のみがフィルタ５１により覆
われていること、噴出口５３から噴出する流体が気体で
あること、及び撹拌器５２のパイプ５４ａ及びポンプ５
４ｂと排出管路５９ａ，５９ｂとが別々に設けられてい
ること、等が上記実施例とは異なる。詳述すると、撹拌
槽５０は一面（図３では左側面）のみが開口した四角な
箱形状とされ、その一面がフィルタ５１により覆われて
いる。撹拌槽５０内に配置された撹拌器５２の噴出口５
３は、パイプ５４ａ及びポンプ５４ｂにより圧送される
抽出槽５５の上部の気体を撹拌槽５０内において上方に
噴出する。これにより、撹拌槽５０内の鉱石粉５６と酸
性水溶液５７ａとが気体の泡により積極的に撹拌され
る。抽出槽５５内の酸性水溶液５７ａは抽出槽５５に取
り付けたヒータ５８により加熱される。抽出槽５５の下
部の抽出水溶液５７ｂは、パイプ５９ａ及び液体圧送用
のポンプ５９ｂによって排出される。この実施例によれ
ば、撹拌器５２の噴出口５３から噴出する流体を気体と
したので、撹拌器の噴出口から液体を噴出する場合に比
べて、撹拌器５２を構成する噴出口５３、パイプ５４ａ
及びポンプ５４ｂを比較的簡単にできる。

【００１６】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明にかかる
人工温浴用水抽出装置によれば、鉱石粉及び酸性水溶液
を撹拌する攪拌器を、内部に鉱石粉が収納されその壁部
の一部がフィルタで覆われた撹拌槽の内部に配置した。
その結果、流体の噴流により鉱石粉と酸性水溶液とが攪
拌槽内で積極的に撹拌され、両者の接触の頻度が向上し
て、従来より優れた壊変生成物の酸性水溶液への抽出効
率が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る人工温浴用水抽出装置の第１実施
例を示す正面断面図である。

【図２】上記人工温浴用水抽出装置に接続される調整装
置を示す説明図である。

【図３】本発明に係る人工温浴用水抽出装置の第２の実
施例を示す正面断面図である。

【図４】従来の人工温浴用水抽出装置の一例を示す正面
断面図である。

【図５】従来の人工温浴用水抽出装置の別の例を示す正
面断面図である。

【符号の説明】

１０：人工温浴用水抽出装置 １２：抽出槽 １６：攪拌槽 １７：鉱石粉 １９：フィルタ ２４：攪拌器 ２６、３７：排出管路 ２６、２９：管路 ２７：ポンプ ３２、３３：噴出
口 ３５：抽出水溶液

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射性物質を包含する鉱石粉に酸性水溶液
   を接触させて、該鉱石粉の壊変生成物を該酸性水溶液に
   溶解させることにより、該壊変生成物を該酸性水溶液中
   に抽出するための人工温浴用水抽出装置であって、 前記酸性水溶液を収納する抽出槽と、 該抽出槽内に配置され、内部に前記放射性物質を包含す
   る鉱石粉が収納され、その壁部の一部がフィルタで構成
   された撹拌槽と、 該撹拌槽内に配置された噴出口と、前記抽出槽内の流体
   を該噴出口に導く管路及びポンプと、から成り、該噴出
   口から噴出する流体により前記放射性物質を包含する鉱
   石粉に前記酸性水溶液を接触させる撹拌器と、 前記抽出槽内の酸性水溶液に前記壊変生成物が抽出した
   抽出水溶液を該抽出槽から排出する排出管路と、を有す
   ることを特徴とする人工温浴用水抽出装置。
2. 【請求項２】 前記撹拌槽は、両端が開口しその内部空
   間に前記放射性物質を包含する鉱石粉が収納された筒状
   部材と、該筒状部材の両端の開口部を覆う一対のフィル
   タと、から成る請求項１に記載の人工温浴用水抽出装
   置。
3. 【請求項３】 前記フィルタは、ステンレス製の焼結合
   金から成る請求項２に記載の人工温浴用水抽出装置。
4. 【請求項４】 前記撹拌器の噴出口は、前記抽出槽内に
   収納された酸性水溶液を噴出する請求項１に記載の人工
   温浴用水抽出装置。
5. 【請求項５】前記撹拌器の管路の一部と、前記排出管路
   の一部とが共用されている請求項４に記載の人工温浴用
   水抽出装置。