JP2005006668A

JP2005006668A - 炭酸泉生成方法及び装置

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Publication number: JP2005006668A
Application number: JP2003141377A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Okazaki; 龍夫岡崎
Original assignee: Veeta Inc
Current assignee: Veeta Inc
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】高濃度炭酸泉を生成する。
【解決手段】圧力容器１には加圧炭酸ガスが供給される。浴槽４からの温水は原水汲み上げ管５を通じて圧力容器１の中に連続的に供給され、圧力容器１の気相領域に散布され、水粒子の状態で炭酸ガスと接触して炭酸ガスを含有した炭酸泉となり、圧力容器１の底に液相となって貯留される。圧力容器１内の炭酸泉は炭酸泉吐出管７を通じて連続的に浴槽４に排出される。炭酸泉排出管４０６にはオリフィスなどの排出量抑制機構８が介装されており、これにより圧力容器１の底には所定水位の炭酸泉が貯留された状態が維持される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴用や治療用の炭酸泉を生成する炭酸泉生成方法及び装置に関する。本発明は、また、業務用だけでなく一般家庭で健康状態と衛生状態とを増進するためのツールの一つとして家庭風呂や２４時間風呂を楽しむことのできる炭酸泉生成方法及び装置に関する。本発明は、人工的に炭酸泉を生成したり、天然の炭酸泉や鉱泉の溶存炭酸ガスの濃度を高めるのに適用することができ、また、遊泳プール（室外プールや温水プール）にも適用することができる。本発明の炭酸泉生成方法及び装置は、美容パックや美容浴などの美容及び／又は毛髪の活性化のために用いるのに適している。
【０００２】
【従来の技術】
炭酸泉は、保温効果に優れた皮膚に優しい温泉として世界的に知られている。近年、糖尿病患者に多く見られるように、例えば足のキズが悪化して壊死状態になり、このため足の切断手術が必要になる事例が世界的に増加している。このような問題を解消するのに、高濃度炭酸泉に入浴する治療方法が有効であると考えられている。
【０００３】
人体の皮膚は、冷水に触れたときに体温の低下を防ぐために毛細血管の収縮が起こり、皮膚近傍での血流が減少する。これに対して、炭酸泉に肌が接すると、皮膚の下に炭酸ガスが浸透して酸素欠乏状態になり、この酸素欠乏状態の信号を受けた毛細血管は大量の血液を流せるように毛細血管の入口を開き、この結果、皮膚近傍の血流が増大し、皮膚の紅潮現象となって現れる。このメカニズムが、炭酸泉の浴用効果と考えられている。ここに、温泉として適温である４０〜４５℃程度の温度での炭酸ガス飽和濃度は約１，０００ＰＰＭである。
【０００４】
ところで、美容に関する基本的な考え方は、皮膚を反復的に刺激して皮膚近傍の毛細血管の働きを良くすることで皮膚を活性化させることにある。例えば、高濃度（例えば約８００ｐｐｍ以上）の炭酸ガスを含有する炭酸水を用いて美容パックを行った場合、上述したメカニズムで皮膚近傍の血流が増大して皮膚を活性化させることができると期待でき、また、同様に頭皮を高濃度炭酸泉でパックしたり炭酸泉浴（頭皮浴）させることで頭皮を活性化させることができ、このことは毛髪の活性化に通じると期待できる。
【０００５】
又、冬の乾燥期間に老人特有の皮膚のかゆみを防ぐためには，高濃度の炭酸泉による毛細血管を発達させるのが効果的である。浴用剤として炭酸ガス発生剤が販売されているが、この炭酸ガス発生剤をお風呂に投入したとしても、これにより得られる炭酸泉の濃度は約６０〜１００ｐｐｍであり、炭酸泉の浴用効果を本格的に得るには低濃度である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１７９１７８号公報
【０００７】
特許文献１は、比較的高濃度の炭酸泉を生成する方法及び装置を開示している。この提案によれば、タンク内に温水を貯蔵し、このタンク内の温水中に微細な気泡の炭酸ガスを約１０分間、供給することにより、炭酸泉（濃度は約６５０〜７２５ｐｐｍ）を生成することができると、この公報には記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示の炭酸泉生成方法及び装置は、いわゆる貯留式であり、その使用形態は、基本的には、タンクに所定量の水又は温水を投入した後に炭酸泉を生成する工程を実行し、次いで、このタンクから炭酸泉を取り出し、これにより減少したタンク内の水又は温水の不足分を補充した後に、再び炭酸泉を生成する工程を実行するというものであり、炭酸泉を連続的に生成しながら取り出すことができなかった。
【０００９】
ところで、大型の温泉施設や家庭用２４時間風呂でレジオネラ菌の問題が発生して社会問題化している。具体例として、宮崎の第三セクター方式の公共温泉施設で利用者がレジオネラ菌に感染して死亡するという痛ましい事故が発生している。
【００１０】
本発明の目的は、効率良く炭酸泉を生成する炭酸泉生成方法及び装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、風呂から汲み上げた温水を循環させて炭酸泉を楽しむことのできる炭酸泉生成方法及び装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、営業用の大浴場から汲み上げた温水を循環させて高濃度の炭酸泉を楽しむことのできる炭酸泉生成方法及び装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、遊泳プールで使用する水として利用でき、肌に優しく且つ菌の繁殖を防止することのできる炭酸泉生成方法及び装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、水虫治療のような医療、美容や毛髪活性に使用するのに適した態様で炭酸泉を利用するのに好適な炭酸泉生成装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、健康に貢献できるだけでなく優れた殺菌効果を発揮することのできる炭酸泉生成方法及び装置を提供することにある。
【００１１】
上記の課題は、本発明の一つの観点によれば、
加圧炭酸ガスを圧力容器の中に供給する炭酸ガス供給工程と、
大気圧下の原水源からの原水を温水化させながら又は温水源からの温水を連続的に圧送ポンプで圧送して前記圧力容器内の炭酸ガス領域に散布して温水を炭酸ガスと接触させる散布工程と、
前記圧力容器内の底部に貯留した炭酸泉が残留した状態を保持することができるように炭酸泉の排出量を規制及び／又は抑制しながら前記圧力容器の底部から炭酸泉を排出させる炭酸泉排出抑制工程とを有する炭酸泉生成方法を提供することにより達成される。
【００１２】
上記の課題は、本発明の他の観点によれば、
加圧炭酸ガスを圧力容器の中に供給する炭酸ガス供給工程と、
大気圧下の原水源からの原水を連続的に圧送ポンプで圧送して前記圧力容器内の炭酸ガス領域に散布して原水を炭酸ガスと接触させる散布工程と、
前記圧力容器内の底部に貯留した炭酸泉が一定の水位で残留した状態を保持することができるように炭酸泉の排出量を規制及び／又は抑制しながら前記圧力容器の底部から炭酸泉を排出させる炭酸泉排出抑制工程と、
前記圧力容器内の底部に貯留した炭酸泉及び／又は前記炭酸泉排出工程の炭酸泉を所定の温度まで加熱する加熱工程と、を有する炭酸泉生成方法を提供することにより達成される。
【００１３】
上記の課題は、本発明の別の観点によれば、
加圧炭酸ガスが供給される複数の圧力容器を順次通過させることにより高濃度の炭酸泉を生成し、最終段の圧力容器から高濃度の炭酸泉を排出させることにより連続的に炭酸泉を生成する方法であって、
大気圧下の原水源からの原水を第１段目の圧力容器内の炭酸ガス領域に散布する散布工程と、
該第１段目の圧力容器内に貯留した炭酸泉が該第１段目の圧力容器の底に残留した状態を保持しつつ該炭酸泉を後続の圧力容器内の炭酸ガスと接触させながら該後続の圧力容器に移動させる炭酸泉移動工程とを有することを特徴とする炭酸泉生成方法を提供することにより達成され、この方法においては、比較的低温の炭酸泉（例えば鉱泉）を生成する場合にも適用することができる。
【００１４】
上記の課題は、本発明の他の観点によれば、
加圧炭酸ガスが供給される圧力容器の気相領域の内周部分に上方に向けて、外周部分に下方に向けて流れる気流を生成する工程と、
前記圧力容器の気相領域に配置された、底面に多孔通気プレートを含むトレー上に水を通過させる、前記多孔通気プレートを通じて上方に移動する炭酸ガスにより、前記トレー上を移動する水に気泡を生成してバブリングする気相領域バブリング工程とを有することを特徴とする炭酸泉生成方法を提供することにより達成され、この方法においても、比較的低温の炭酸泉（例えば鉱泉）を生成する場合にも適用することができる。
【００１５】
また、本発明の更に別の観点によれば、
加圧炭酸ガスが供給される圧力容器の気相領域の内周部分に上方に向けて、外周部分に下方に向けて流れる気流を生成する工程と、
前記圧力容器の気相領域に配置された内部タンクの底を構成する多孔通気プレートを通じて上方に移動する炭酸ガスにより、前記内部タンク内に供給される水に気泡を生成してバブリングする気相領域バブリング工程と、
前記内部タンクの上端縁からオーバーフローして圧力容器の底部に貯留した炭酸泉の排出量を規制及び／又は抑制しながら該圧力容器から炭酸泉を排出させる炭酸泉排出抑制工程とを有する炭酸泉生成方法を提供することにより達成され、この方法においても、比較的低温の炭酸泉（例えば鉱泉）を生成する場合にも適用することができる。
【００１６】
本発明は、圧力容器内に供給する温水及び／又は圧力容器内及び／又は原水や圧力容器から排出する炭酸泉に銀イオンを添加するのが好ましく、これに代えて又はこれに加えて、次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液を酸性に調製した殺菌液を添加するのが好ましい。
【００１７】
圧力容器内に供給する温水に銀イオンを添加したときには、この温水供給管路内で温水と銀イオンとが混合しながら圧力容器に入り込むことから、温水を満遍なく殺菌することができる。この場合、圧力容器に供給する温水は、浴槽又はプールから汲み上げた温水（約２４℃〜約４５℃）であれば（浴槽又はプールから汲み上げた温水に圧力容器内で炭酸ガスを吸収させて、再度、浴槽又はプールに戻す循環系であれば）、使用する炭酸泉を殺菌することができるだけでなく、圧力容器内を殺菌することができるので好ましい。プールなど藻の発生を抑えるのであれば、銀イオンに加えて銅イオンも添加すればよい。
【００１８】
最も好ましくは、圧力容器内に供給する温水に銀イオンを添加し、圧力容器から排出する炭酸泉に銀イオンと銅イオンとを添加すれば、殺菌効果及び藻の発生抑制効果の双方の効果を得ることができる。
【００１９】
銀イオンは、各種のバクテリアの細胞に強く吸着し、バクテリアの細胞酵素をブロッキングして死滅させると考えられている。また、銀イオンは、大腸菌やレジオネラ菌に対して強い殺菌作用を示すことが知られている。この殺菌効果は、例えば２４時間風呂であれば２分間〜数１０分間程度銀イオンを添加して殺菌することで得られることが知られていることから、本発明においても、僅かな時間に制限して銀イオンを添加するようにすればよい。
【００２０】
レジオネラ菌の発育に適したｐＨは６．９プラス／マイナス０．１と狭いが、ある研究レポートによれば、ｐＨは６．２〜９の範囲の浴槽水からレジオネラ菌が検出されたと報告がある。
【００２１】
炭酸泉は、実験によれば、炭酸ガス濃度が例えば１００ｐｐｍでｐＨ５．８７になる。３００ｐｐｍでｐＨ５．３９、４２℃の温水の飽和炭酸ガス濃度である１０００ｐｐｍであればｐＨ４．８７であった。従って、炭酸ガス濃度１００ｐｐｍの高濃度炭酸泉を生成して、これを使用すれば、ｐＨがレジオネラ菌の生育範囲よりも酸性側にあることから、レジオネラ菌に対して極めて安全な温泉として使用することができることが分かるであろう。
【００２２】
他方、遊泳プールの殺菌で塩素系殺菌剤が使用されており、残留塩素が１．２５ｍｇ／リットルを維持すると１５分間でレジオネラ菌が死滅するが、０．６５ｍｇ／リットル（０．６５ｐｐｍ）では６０分間経過しても死滅しないことが分かっている。通常の遊泳プールでは、残留塩素が０．４〜１ｍｇ／リットルに維持されているが、刺激臭（塩素臭）が強い。
【００２３】
したがって、本発明に従う炭酸泉生成方法又は装置により高濃度炭酸泉を生成して、例えば１００ｐｐｍの炭酸泉を遊泳プール（温水プールや室外プール）に使用することでレジオネラ菌対策も可能になるが、例えば６０ｐｐｍ程度の炭酸泉を使用するときにはレジオネラ菌対策を施すことが好ましく、このために、炭酸泉生成装置の中または装置の前後で、単に次亜塩素酸ソーダをそのまま炭酸泉に添加したときには炭酸ソーダが生成されてしまう。
【００２４】
これを解決するには、次亜塩素酸塩（典型的には次亜塩素酸ソーダ）又は亜塩素酸塩（典型的には亜塩素酸ソーダ）の溶液を酸性に調製した殺菌液を炭酸泉生成装置の中又は装置の前後で添加することで、次亜塩素酸又は亜塩素酸による殺菌を行うようにすればよい。次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液を酸性に調製した殺菌液を生成するのに、次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液と酸溶液とを区分して充填した一つの容器を提供し、これを使用するときに容器内で次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液と酸溶液とを混合させて次亜塩素酸又亜塩素酸による殺菌液を生成すればよい。次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液はアルカリ度合いが高くなるほど安定化することが知られていることから、容器に充填する次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の希釈水溶液はアルカリ調整液で比較的高いアルカリ状態に調製した後に容器内に収容するのが好ましい。
【００２５】
このように、本発明の炭酸泉生成方法及び装置によれば、比較的高濃度の炭酸泉を大量に生成することができるが、レジオネラ菌対策を徹底するのであれば、次亜塩素酸又は亜塩素酸による殺菌液を添加することで、塩素臭が殆ど無い状態で且つ完全に殺菌した状態で、例えばプールでの遊泳を楽しみながら且つ美容（肌）や健康によい炭酸泉浴を楽しむことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明するが、本発明に従う炭酸泉生成方法及び装置の説明に使用する炭酸泉の用語は、基本的には、プールや風呂に使用できる程度の温度（約２４℃〜約４５℃）を有する炭酸ガスを含有する炭酸水を意味し、また、温水の用語は、水の中に足や身体を入れたときに震え上がらない程度の温度（約２４℃〜約４５℃）を有する水を意味する。したがって、本発明に従う炭酸泉生成装置は、この装置内に原水を供給する段階で加熱して温水状態にしてもよく、また、装置内で加熱して温水状態にしてもよく、また、装置から炭酸泉を排出するときに加熱してもよく、また、生成した高濃度炭酸水を浴槽に充填した後にこの浴槽内の高濃度炭酸水を加熱して炭酸泉にしてもよく、例えば室外プール（温水プールではない通常の遊泳プール）であれば、約２４℃程度まで太陽の熱で加温されることを含む。したがって、この明細書で使用する「炭酸泉」という用語は、少なくとも人体に使用する段階で震え上がらない程度の温度である約２４℃以上の温度を有することになる高濃度炭酸水を意味していると理解されたい。また、「高濃度」という用語は、基本的には、炭酸ガス発生剤をお風呂に投入したときに得られる濃度（約６０〜１００ｐｐｍ）よりも高い濃度を意味していると理解されたい。
【００２７】
図１を参照して本発明の概要を説明する。図１〜図５は、本発明の第１の実施の形態に関連している。この第１の実施の形態は、大気圧下の原水源（好ましくは温水源）からポンプにより連続的に汲み上げた原水を給湯器で加熱して温水化した後又は温水源からの温水を圧力容器内の加圧下の炭酸ガス雰囲気に散布し、これにより生成され且つ圧力容器の底部に貯留する炭酸泉を大気圧下の外部（典型的には温水源）に排出するものである。つまり大気圧下の原水源から汲み上げた原水（例えば鉱水や温水）を連続的に圧力容器の中に入れて、この圧力容器の中で高濃度の炭酸泉に生成し、圧力容器の底に所定水位以上の炭酸泉を貯留した状態で圧力容器の底から外部に排出するものである。
【００２８】
図１の参照符号１は圧力容器であり、この圧力容器１には、典型的には炭酸ガスボンベである炭酸ガス源２から加圧した炭酸ガスが供給される。大気圧下の原水源の原水（例えば鉱泉や井戸水）を加熱して温水化した後又は浴槽４の天然温泉又は温水を圧力容器１に圧送する。他の態様として、大気圧下の原水源から例えば鉱泉をポンプ３により圧力容器１の中に圧送する。そして、圧力容器１内では、原水汲み上げ管５に連結された噴霧ノズルやシャワーノズルなどからなる散布手段６によって原水の散布が行われる。散布手段６は圧力容器１内の上部つまり気相領域に配置される。圧力容器１で炭酸ガスと接触することにより炭酸泉となり、この炭酸泉は、典型的には大気圧下の水槽（典型的には浴槽）に排出される。圧力容器１で加温して所定の温度（例えば４５℃）の炭酸泉を生成してもよいし、圧力容器１から大気圧下の水槽に排出する過程又は炭酸泉を受け取った水槽で加温して所定の温度（例えば４５℃）に調整するようにしてもよい。
【００２９】
散布手段６としては、シャワーノズル、スプレーノズルであってもよい。以下の説明では、特に明記しない限り、シャワーノズル、スプレーノズルにも適用可能である。図１に例示するように、散布手段６として噴霧ノズルを用いることにより、散布する水を微粒子化することで、一層高濃度の炭酸泉を生成し易くなる。
【００３０】
圧力容器１内の気相領域は、高圧炭酸ガスの供給により大気圧よりも高い圧力状態に維持され、この高圧の炭酸ガス雰囲気の中に温水がシャワーノズル又は噴霧ノズル６によって散布され、これにより高濃度に炭酸ガスを含有した炭酸泉が圧力容器１内で生成され、圧力容器１の底部に液相となって溜まる。
【００３１】
圧力容器１の底部には、炭酸泉吐出管７が接続されており、圧力容器１の内部で生成されて底部に貯留する炭酸泉は、炭酸泉吐出管７を通じて浴槽４に排出される。炭酸泉吐出管７には、炭酸泉排出抑制機構としてのオリフィスや減圧機構８が介装されており、これにより圧力容器１内の液相の水位レベルが維持される。
【００３２】
上述した構成から理解できるように、圧力容器１、散布手段６などからなる炭酸泉生成システムは、ポンプ３により浴槽４から温水を汲み上げ、この汲み上げた温水を炭酸ガスで充満した高圧の気相に散布して高濃度炭酸泉を生成した後に、減圧機構８を介して再び浴槽４に戻す、大気圧下の原水源（浴槽）４を含む循環式高濃度炭酸泉生成システムを構成しており、これにより、浴槽４内の炭酸泉に溶存する炭酸ガス濃度を高濃度に且つ一定に保つことができる。
【００３３】
浴槽４中の温水はゴミなどを含むことから、浴槽４中の温水を汲み上げる原水汲み上げ管５の吸い込み口及び／又はポンプ３を挟んでその前後にフィルタや濾過器などのゴミ捕獲手段９を設けるのが好ましい。また、浴槽４中の温水の温度を例えば約４２℃に一定に保つために、例えば圧力容器１内の液相領域にヒータ１０を設けて、このヒータ１０で保温及び／又は加温しながら高濃度炭酸泉を生成するのが好ましく、浴槽４の中の温水又はポンプ３で汲み上げた温水及び／又は炭酸泉吐出管７を通る温水の温度を検出する温度センサ（図示せず）を設け、この温度センサで検出した温度が所定の温度よりも低いときにヒータ１０をオンさせるようにするのが好ましい。圧力容器１の中にヒータ１０を内蔵する代わりに、原水汲み上げ管５及び／又は炭酸泉吐出管７の回りにヒータを付設して、このヒータによって温水の温度を一定に保つようにしてもよく、及び／又は、循環式の給湯器を浴槽４に付加して、この循環式の給湯器によって浴槽４内の温水を加温して浴槽４内の炭酸泉の温度を適温に保つようにしてもよい。
【００３４】
炭酸泉生成システムを設置した後に始めて運転する初期工程、又は、炭酸泉生成システムのメンテナンスを終了した後に始めて運転するときの初期工程で、圧力容器１に炭酸ガスを充填しながら圧力容器１内の空気を外部に排出することにより圧力容器１内を炭酸ガスで満たすのが好ましい。このために、圧力容器１の例えば上部に、空気を排出するための排気管１１を設けると共に、この排気管１１に開閉バルブ（排気バルブ）１２を設けるのがよい。
【００３５】
圧力容器１の内部で生成される炭酸泉の溶存炭酸ガス濃度は、圧力容器１の内部の炭酸ガスの圧力によって左右される。炭酸ガスの圧力が高ければ炭酸泉の濃度は高くなる傾向になり、炭酸ガスの圧力が低ければ炭酸泉の濃度は低くなる傾向になる。炭酸ガス源として高圧ガスボンベを利用するのであれば、高圧ガスボンベ２から取り出した炭酸ガスの圧力を所定の圧力に調整するために減圧弁などの圧力調整弁を設けるのがよい。また、この圧力調整弁を制御することにより圧力容器１内の圧力を制御し、これにより圧力容器１内で生成する炭酸泉の濃度を制御することができる。
【００３６】
高圧炭酸ガスは圧力容器１内の上部に供給するようにしてもよいが、圧力容器１に供給する高圧炭酸ガスの一部又は全てを圧力容器１の液相領域に配置した多孔質体１３で散気させることによりガス接触手段を構成するようにしてもよい（図２）。高圧炭酸ガスを多孔質体１３を介して圧力容器１内の液相領域に散気させることにより、気泡となって温水と接触した後に気相領域を炭酸ガスで満たすことになる。
【００３７】
散布手段６は、例えば噴霧ノズルやシャワーノズルを配置するのであれば、圧力容器１内の気相領域の全領域に満遍なく水を散布できるように数多く配置するのがよい。例えば、図１に例示したように、圧力容器１の中心から放射状に延びる配管の長手方向に沿って複数の噴霧ノズルやシャワーノズルを配置すればよい。また、図３に例示したように、圧力容器１内部の外周部分に複数の配管を周方向に等間隔に配置し、各配管に複数の噴霧ノズルやシャワーノズル６を取り付けて、各噴霧ノズルやシャワーノズル６から圧力容器１の中心に向けて水を散布するようにしてもよい。
【００３８】
噴霧ノズルから水を噴霧させるには、シャワーノズルやスプレーノズルに比べて比較的高圧である必要があるが、微粒化により高濃度の炭酸泉を生成し易くなる。家庭用の炭酸泉生成システムであれば、日常生活の中で炭酸泉や美容浴を楽しむことができる程度の比較的低濃度の炭酸泉が生成できれば充分であると思われることから、主にシャワーノズルやスプレーノズルを採用する可能性が大であり、圧力容器内の圧力も比較的低圧で足り、従って、システムの小型化の要請にも応じることができる。
【００３９】
これに対して、薬浴効果を目的とする大浴場や温泉地での使用態様では、大量の高濃度炭酸泉の生成が容易な（例えばワンパス（ｏｎｅ−ｐａｓｓ）で高濃度炭酸泉が生成できるように）噴霧ノズルを採用し、圧力容器内の圧力を比較的高圧に設定することで、システムの小型化の要請に応じることができる。圧力容器１の内部で生成される炭酸泉の濃度は、気相領域に噴霧する水の粒子の大きさによって左右され、水の粒子が小さいほど炭酸泉の濃度を高くなる傾向にある。高濃度の炭酸泉を生成するには、噴霧ノズルを採用するのが好ましく、平均径が２〜５０μｍ、好ましくは２〜１５μｍ、最も好ましくは２〜８μｍの径の粒子を噴霧できる能力を備えているのがよい。
【００４０】
圧力容器１の内部に貯留される炭酸泉の水位つまり液相の水位は、所定の幅を有する所定のレベルに維持するのが好ましい。このため、炭酸泉排出抑制機構として、図３に例示したように、圧力容器１に下限水位検知センサ１５と上限水位検知センサ１６のような水位レベル検知手段を用意し、また、炭酸泉吐出管７の減圧機構８よりも好ましくは下流側に開閉バルブ又は流量調整バルブ１７を設け、圧力容器１内の水位が上限レベルを超えたときに開閉バルブ又は流量調整バルブ１７を開放し、圧力容器１内の水位が下限レベルを下回ったときに開閉バルブ又は流量調整バルブ（例えば可変オリフィス）１７を制御して開閉バルブを閉じる又は流量調整バルブを絞り込むようにするのがよい。このような制御を行うのに電子式のコントローラ又はシーケンサ２０を用いると都合がよい。
【００４１】
圧力容器１内の気相領域に散布された水が炭酸ガスと接触する時間を延長することは、特にシャワーノズルやスプレーノズルを採用したときに、炭酸泉の濃度を高めるのに効果的である。図３に示すように圧力容器１の例えば気相領域の底部にファン２１を設け、このファン２１によって圧力容器１内の気相領域の中心部分に強制的な上昇気流を作る又は気相領域を攪拌するようにしてもよい。また、このファン２１の回転シャフト２１ａに、該シャフト２１ａから放射状に単数又は複数の衝突板２２を設け（図４）、圧力容器１の外周部から中心に向けて散布された水を、ファン２１と一緒に回転する衝突板２２に衝突させて、水粒子を微細化するようにしてもよい。変形例として、例えば比較的噴射圧が高い場合には、ノズルから噴射された水粒子が衝突するように、可動又は固定の衝突部材（例えば円筒状のパイプ）を配置しておき、この衝突部材に水粒子を衝突させることにより水粒子を微細化させるようにしてもよい。
【００４２】
また、回転シャフト２１ａに設けられる衝突板２２に関し、この衝突板２２を、図５から理解できるように、回転シャフト２１ａの回転方向遅れ側に所定の角度（図示の角度θ）傾斜させて、円筒状の圧力容器１の中心に向けて配置したシャワーノズルや噴射ノズルなどの散布手段６から放出される水粒子が衝突板２２とできるだけ正面衝突するようにしてもよい。なお、図５では、衝突板２２を途中で屈曲させるようにしたが、回転シャフト２１ａから真っ直ぐに延びる形状の衝突板２２であれば、円柱状の回転シャフト２１ａに外接し且つ接線方向に延びるように配置することにより、回転シャフト２１ａの回転方向遅れ側に角度θ傾斜するように配置してもよい。更に、衝突板２２の形状に関し、図６のように、基端から先端に向かう途中で、回転方向遅れ側に屈曲させる（図５）ことに代えて、回転方向遅れ側に湾曲した形状であってもよい。
【００４３】
また、回転シャフト２１ａから放射状に真っ直ぐに又は回転方向遅れ側に湾曲して延びる衝突板２２の先端に、衝突板２２の厚みよりも拡大した膨出部を設けるようにしてもよい。膨出部は、断面円形の円柱体、断面矩形の角柱体などで形成することができ、その断面形状は、楕円など任意である。また、変形例として、上述した膨出部を衝突板２２の代わり用い、例えば膨出部としてのパイプの上端及び下端を連結部材（例えば、プレートやロッド）を介して回転シャフト２１ａに連結し、膨出部で水粒子と衝突させることにより微粒子化するようにしてもよい。
【００４４】
回転する衝突板２２は比較的に高速回転させて、散布手段６から放出される水粒子と衝突板２２とが激しく衝突するようにするのがよく、このように衝突板２２を高速回転させるときには、衝突板２２の基端から先端までの長さ寸法は比較的小さく設計して、この衝突板２２が高速回転することに伴う風の発生を極力抑えるようにするのが好ましい。
【００４５】
また、圧力容器１内の温水や圧力容器１の内部を殺菌するために、炭酸ガスのほかに少量のオゾンガスを供給するか又は、圧力容器１の内部で紫外線照射しながら炭酸泉を生成してもよい。このような殺菌を行うことで、老人に多い水虫の治療などの医療用炭酸泉として利用することができ、また、レジオネラ菌やセラチア菌の発生や増殖を防止することができる。
【００４６】
また、炭酸泉吐出管７には、好ましくは、オリフィスや減圧機構８の下流に、銀イオン発生システムつまりＡｇ溶出システム２３（図３）を配置して微量のＡｇイオンを炭酸泉に添加することが、バクテリアを殺菌するのに好ましい。Ａｇ溶出システム２３の一例としては、一対のＡｇ電極に印加するプラス／マイナス電位を短いサイクルで入れ替えることでＡｇイオンを溶出させるシステムが知られている。
【００４７】
また、あるいは、原水源から圧力容器１に供給される原水にオゾン又は次亜塩素酸ソーダか次亜塩素酸等を供給し、又は圧力容器１の内部にオゾン又は次亜塩素酸ソーダか次亜塩素酸ソーダ等を供給して、生成した炭酸泉の殺菌を行うようにしてもよい。
【００４８】
高濃度の炭酸泉を生成するのに、図３に図示するように、圧力容器１内の水を循環させる管路２５を設け、圧力容器１内の水を第２のポンプ（循環ポンプ）２６で汲み上げ、汲み上げた水を圧力容器１の上部から圧力容器１の内部に例えばシャワーノズル６を介して吐出させるようにしてもよい。リターン管２５は、図３に例示するように、炭酸泉吐出管７から分岐した管路構成を採用してもよく、また、独立した管路構成を採用してもよい。
【００４９】
図１〜図３の炭酸泉生成システムは、浴槽４から汲み上げた炭酸泉を圧力容器１の中で高圧炭酸ガスと接触させた後に、再び、共通の浴槽４に戻す循環系を構成しているが、第１の水槽（好ましくは温水）から汲み上げた水又は温水を圧力容器１の中で高圧炭酸ガスと接触させた後に、別の第２の水槽に排出してもよいことは勿論である。
【００５０】
高濃度の炭酸泉を連続的に生成する他のシステムとして、図６に例示するように、複数の圧力容器１を用意して多段形式で炭酸泉を生成するようにしてもよい。すなわち、多段式炭酸泉生成システムは、図６の例で説明すれば、３つの圧力容器１Ａ、１Ｂ、１Ｃを有し、第１段目の圧力容器１Ａには、ポンプ３によって汲み上げた浴槽４の中の温水が、例えばシャワーノズルからなる散布手段６によって散布され、これにより生成された炭酸泉が第１段圧力容器１Ａの底部に貯留される。第１段圧力容器１Ａ内の炭酸泉は、連通管（中継管）２８及びその下流端に設けられた例えばシャワーノズルからなる散布手段６によって、第２段目の圧力容器１Ｂ内に散布される。同様に、第２段目の圧力容器１Ｂ内の炭酸泉は、連通管２８及びその下流端に設けられた例えばシャワーノズルからなる散布手段６によって、第３段目の圧力容器１Ｃ内に散布される。このようにして、浴槽４内の温水は、第１段目の圧力容器１Ａから、順次、第２段目の圧力容器１Ｂ、第３段目の圧力容器１Ｃに移行することにより、温水に含有する炭酸ガスの濃度を順次高めることができ、最終段の圧力容器１Ｃの高濃度炭酸泉が浴槽４に還流される。なお、図６は、原水汲み上げ管５の吸い込み口にヘアキャッチャなどの簡便なフィルタ９を設け、原水汲み上げ管５には（ポンプ３よりも下流側又は上流側）に濾過器９を設けた例を示している。
【００５１】
上記の例では、最終段の圧力容器１Ｃから炭酸泉を取り出すようにしてあるが、これよりも上段の例えば第２段の圧力容器１Ｂ及び／又は第１段の圧力容器１Ａからも炭酸泉を取り出すことができるようにしてもよい。これによれば、用途に応じて濃度の異なる炭酸泉を利用することができ、例えば露天風呂では最終段の圧力容器１Ｃから取り出した比較的高濃度の炭酸泉を使用し、室内風呂では第２段の圧力容器１Ｂ又は第１段の圧力容器１Ｃから取り出した比較的低濃度の炭酸泉を使用することができる。
【００５２】
多段式炭酸泉生成システムの散布手段６にシャワーノズルを採用したときには、噴霧ノズルを採用した場合に比べて、比較的低圧であっても圧力容器１内に温水を散布することができるため、第１段圧力容器１Ａ内の内圧つまり炭酸ガス圧を比較的低圧（例えば、５気圧）に設定し、次の第２段圧力容器１Ｂの内圧を３気圧、最終段の圧力容器１Ｃの内圧を２気圧に設定したとしても、第１段と第２段との間の圧力差及び第２段と第３段との間の圧力差で、第２段圧力容器１Ｂ及び第３段圧力容器１Ｃ内のシャワーノズル６から温水を散布させることができる。また、最終段の圧力容器１Ｃの内圧を１気圧程度に設定することができるのであれば、炭酸泉吐出管７に減圧機構やオリフィス４０７を設ける必要が無くなる。いずれにせよ、各段の圧力容器１内に貯留される温水がゼロになるのを回避するために、炭酸泉規制及び／又は抑制機構として各圧力容器１に水位センサ（図３の参照符号１５、１６）を設け、また、圧力容器１から延びる炭酸泉吐出管７又は連通管（中継管）２８に開閉バルブ又は流量制御バルブ１７を設けて、圧力容器１内の水位が所定水位よりも低下したときには、当該圧力容器１に関連した開閉バルブ又は流量を調整することのできる流量制御バルブを閉じ方向に制御することにより、圧力容器１内の水位を略一定に保つようにするのが好ましい。
【００５３】
多段式炭酸泉生成システムに含まれる複数の圧力容器１の一部の圧力容器に関して、多孔質体などの散気手段３０を使って炭酸ガスを供給するようにしてもよい。図７は、その一例を図示してある。最終段の圧力容器１Ｃに散気手段３０により炭酸ガスを供給するときには、例えば、その上段の圧力容器１Ｂと最終段の圧力容器１Ｃとを、減圧機構８を介装した連通管（中継管）２８で連結することにより、この最終段の圧力容器１Ｃの内圧が大気圧よりも若干高い圧力（例えば１．５〜２気圧）となるように調整することができる。また、この散気手段３０を含む最終段の圧力容器１Ｃから炭酸泉吐出管７を通じて炭酸泉を取り出すのに、必要に応じて減圧機構８を炭酸泉吐出管７を設けて連続的に炭酸泉を排出させてもよく、或いは、定期的に所定時間毎に炭酸泉を排出させるようにしてもよい。また、第２段以降の圧力容器１Ｂ、１Ｃの連通管２８にポンプ（図示せず）を配置して、このポンプ圧で散布手段６から水を散布してもよい。連通管２８にポンプを配置することで、第１段から最終段までの圧力容器１内の内圧を同圧に設定することができる。
【００５４】
図６、図７の多段式炭酸泉生成システムは、浴槽４から汲み上げた炭酸泉を圧力容器１Ａ〜１Ｃの中で高圧炭酸ガスと接触させた後に、再び、共通の浴槽４に戻す循環系を構成しているが、第１の水槽（好ましくは温水）から汲み上げた水又は温水を圧力容器１Ａ〜１Ｃの中で高圧炭酸ガスと接触させた後に、別の第２の水槽に排出してもよいことは勿論である。このことに関連して、第１の水槽から汲み上げた加温前の水（例えば井戸水や鉱泉）を第１段の圧力容器１Ａに投入して炭酸ガスと接触させ、例えば第２段及び／又は第３段の圧力容器１Ｂ及び／又は１Ｃ内や、生成した炭酸泉を排水する経路で加熱して、所定の温度の炭酸泉（温泉）や温水プール用の温水にするようにしてもよい。
【００５５】
圧力容器１の中に、噴霧ノズル、シャワーノズル、スプレーノズルなどの散布手段６によって散布された水が気相領域に永く滞留して炭酸ガス雰囲気との接触時間を延長し、及び／又は、散布手段６から散布された水を微粒子化するのに、先に図４を参照して説明したように、散布手段６から散布された水が衝突することのできる衝突板２２を設けるのが効果的であり、特に、シャワーノズルやスプレーノズルを採用するときに有効である。図４に例示の衝突板２２はファン２１の軸に固設され、ファン２１を駆動するためのモータ３１が回転動作することにより、衝突板２２が回転して、散布手段６、例えばシャワーノズルから散布された水が、回転する衝突板２２に衝突して飛散し、飛散した温水がファン２１によって形成される上昇気流に乗って気相領域を浮遊するようになっている。衝突板２２は、圧力容器１内に散布された水が衝突する位置に固定的に配置されていてもよく、このような固定式の衝突板２２は、一般的には、散布手段６から吐出される水粒子の径が比較的大きい場合の炭酸泉生成システムで採用するのがよい。
【００５６】
高濃度炭酸泉システムを長期間運転したときに、析出する炭酸カルシウムなどの堆積によって例えば散布手段６の一部が目詰まりしてしまいシステムが設計通りの性能を発揮しなくなったときのことを考慮に入れたシステムを作るのであれば、例えば図８に示すように、ポンプ３の上流側に第１、第２の切換弁３３、３４を設け、また、炭酸泉吐出管７に第３切換弁３５を設けて、洗浄薬剤タンク３６から酢酸、塩酸などの有機酸を含む洗浄薬剤を汲み上げて、この洗浄薬剤を散布手段６から散布させて洗浄した後に洗浄薬剤タンク３６に還流させる洗浄薬剤循環系を付設するのがよい。また、炭酸泉システムに洗浄薬剤が残留するのを避けるために、洗浄薬剤による洗浄が完了したら、上流側第２切換弁３４を操作して洗浄薬剤の代わりに洗浄水（典型的には水道水や井戸水）で散布手段６などを水洗した後に、下流側の第２切換弁３７を通じて排水すればよい。
【００５７】
高濃度炭酸泉システムは、図９に図示するように、炭酸ガス濃度センサ４０を有していてもよい。炭酸ガス濃度センサ４０を原水汲み上げ管５及び／又は炭酸泉吐出管７に設けると共に、高圧炭酸ガスボンベ２などに通じるガス供給管４１に開閉弁又は減圧弁のような圧力調整弁４２を設けて、検出した炭酸ガス濃度が所定の値よりも低いときには開閉弁又は圧力調整弁４２を開く方向に制御し、逆に、検出した炭酸ガス濃度が所定の値よりも高いときには開閉弁又は圧力調整弁４２を閉じる方向に制御すればよい。このような制御を行うに電子式のコントローラ２０が都合がよい。また、液晶や７セグメントＬＥＤなどの表示器（図示せず）を用意し、炭酸ガス濃度センサ４０で検出した炭酸泉の濃度や、浴槽に注入する炭酸泉の濃度を表示するようにしてもよい。また、図９に例示するように、原水汲み上げ管５及び炭酸泉吐出管７の双方に炭酸ガス濃度センサ４０を設け、これら２つのセンサ４０、４０で検出した炭酸ガス濃度の差分値から炭酸ガス消費量を計測し、その累積値から炭酸ガス供給源である炭酸ガスボンベの交換時期を表示するようにしてもよい。
【００５８】
また、炭酸ガス濃度センサ４０は、安全対策にも活用することができる。すなわち、検出した炭酸ガス濃度が設定濃度を上回ったときに、システムの運転を強制的に止めたり、圧力容器１に対する炭酸ガスの供給を強制的に停止する（開閉弁４２を閉じる）ようにしてもよく、また、圧力容器１の排気バルブ１２を開いて、圧力容器１内の炭酸ガスを意図的に外部に排出するようにしてもよい。
【００５９】
高濃度炭酸泉システムは、図９に図示するように、給湯器及び／又は昇温器（以下、これらを総称して給湯器という）４３を含んでいてもよく、浴槽４内の温水の量が少なくなったときに給湯器４３によって水を補給したり、定常的に一定量の水を補給することができる。また、給湯器４３は、浴槽４内の炭酸泉の温度又は給湯器４３が浴槽４から取り込んだ炭酸泉の温度又は浴槽４に戻す炭酸泉の温度を検出し、検出した温度が所定温度よりも低いときには給湯器４３内の熱交換器を介して加熱することができる。このような保温又は加熱機構を備えた給湯器４３を高濃度炭酸泉システムに付加したときには、圧力容器１内のヒータ１０を省くことができる。
【００６０】
本発明の他の実施の形態として定量式のシステムを採用することができる。定量式の高濃度炭酸泉生成システム４５は、図１０から理解できるように、メイン圧力容器４６とサブ圧力容器４７とを有し、メイン圧力容器４６とサブ圧力容器４７とは、その底部で連通管４８により連通され、連通管４８に設けられたポンプ４９によりメイン圧力容器４６内の温水がサブ圧力容器４７の中に圧送される。また、サブ圧力容器４７の上部には還流管５０が設けられている。この還流管５０は、メイン圧力容器４６の上部に侵入し、シャワーノズルや噴霧ノズルなどの散布手段６が設けられている。メイン圧力容器４６及び／又はサブ圧力容器４７にヒータ１０を設けてもよい。
【００６１】
定量式システム４５の初期工程では、メイン圧力容器４６に、原水供給管５１を通じて原水が充填される。この初期工程では、メイン圧力容器４６の排気バルブ１２を開いて、メイン圧力容器４６内の空気を外部に排出しながら、好ましくは満水状態まで原水を充填し、メイン圧力容器４６が満水状態になったら、原水供給管５１の給水バルブ５２を閉じて原水の供給を停止すると共に排気バルブ１２を閉じる。なお、メイン圧力容器４６の上部に接続した原水供給管５１の代わりに、密閉可能な原水注入口を設け、この原水注入口から原水を投入するのであれば、メイン圧力容器４６内の空気を原水注入口から外部に排気しながら温水又は水をメイン圧力容器４６内に投入できることから、排気管１１及び排気バブル１２をメイン圧力容器４６から省くことができることは言うまでもない。
【００６２】
次いで、圧送ポンプ４９を動作させてメイン圧力容器４６内の原水をサブ圧力容器４７に圧送する。この際に、炭酸ガスをメイン圧力容器４６に供給し且つサブ圧力容器４７の排気管１１の排気バルブ１２を開いて、サブ圧力容器４７内の空気を外部に排出しながら行うのがよい。サブ圧力容器４７が水又は温水で満されたらサブ圧力容器４７の排気バルブ１２を閉じる。この一連の初期工程により、メイン圧力容器４６内には、空気を排出した後に炭酸ガスで満たされた気相領域が生成される。この状態で、メイン圧力容器４６に炭酸ガスボンベ２から炭酸ガスを供給しながら、メイン圧力容器４６内の温水を圧送ポンプ４９によりサブ圧力容器４７に圧送すると、サブ圧力容器４７内の温水が還流管５０及び散布手段６によりメイン圧力容器４６の気相領域に散布される。このような循環を行うことにより、メイン圧力容器４６、サブ圧力容器４７内の温水は炭酸ガスを吸収して高濃度の炭酸泉になる。
【００６３】
なお、この定量式システム４５にあっても、メイン圧力容器４６への炭酸ガスの供給を、メイン圧力容器４６の気相領域に対して行ってもよく、及び／又は、液相領域に炭酸ガスを供給するようにしてもよい。気相領域に炭酸ガスを供給する代わりに、又は、気相領域に炭酸ガスを供給するのに加えて、液相領域に炭酸ガスを供給するときには、前述した多孔質体１３（図２、図７）によって炭酸ガスの気泡を液相中に放出するようにしてもよい。
【００６４】
サブ圧力容器４７には、その底部に炭酸泉吐出管７が設けられ、炭酸泉吐出管７の例えば手動開閉バルブ５４を開くことにより高濃度炭酸泉を取り出すことができる。炭酸泉吐出管７はメイン圧力容器４６の底部に設けるようにしてもよい。このような定量式高濃度炭酸泉生成システム４５は、比較的少量の炭酸泉を使用する態様、取り出した炭酸泉を、例えば大気に開放した水槽４に入れ、この水槽４に蓄えた炭酸泉をバケツなどで取り出して、患者の各人が足を漬ける水虫治療のための足浴や、エステサロンで適当なミネラル成分やオイルを添加した美容パックに適している。
【００６５】
定量式高濃度炭酸泉生成システム４５は、原水供給管５１をメイン圧力容器４６に接続する代わりにサブ圧力容器４７に接続してもよく（図１１）、また、原水供給管５１をメイン圧力容器４６又はサブ圧力容器４７の下部など、任意の高さ位置に連結するようにしてもよい。なお、メイン圧力容器４６とサブ圧力容器４７とを内外２重のタンクで構成し、内側のタンクをメイン圧力容器４６として使用し、この内側タンクを取り囲む外側タンクをサブ圧力容器４７として使用してもよい。このように内外２重のタンクを採用することにより、システムを小型化することができる。
【００６６】
図１０を例に説明した手順の初期工程を実施するのであれば、つまり、初期工程として、メイン圧力容器４６を排気しながら原水で満たした後に、メイン圧力容器４６内の原水の一部をサブ圧力容器４７に移すことでメイン圧力容器４６に気相領域を作るのであれば、サブ圧力容器４７の容量は、メイン圧力容器４６の容量よりも小さく、例えばメイン圧力容器４６の約半分程度の容量であるのがよい。
【００６７】
図１０、図１１に例示の定量式炭酸泉生成システム４５は、或程度の容量のサブ圧力容器４７を備えることにより、初期工程で、メイン圧力容器４６に充填した原水を外部にドレンして捨てることなく、メイン圧力容器４６に気相領域を作ることができるという利点がある。また、メイン圧力容器４６の上部又はサブ圧力容器４７の上部に原水供給管５１を接続し、炭酸泉生成システム４５の運転中に原水供給管５１から給水を行う場合、原水供給管５１から水道水や井戸水を充填したとしても、好ましくはサブ圧力容器４７の底部に接続された炭酸泉吐出管７から取り出す炭酸泉の温度に及ぼす影響を低減することができる。
【００６８】
つまり、サブ圧力容器４７は、メイン圧力容器４６の例えば約半分の容量を備えているときには、初期工程で、メイン圧力容器４６の中に一杯に充填した水を排水することなく、その一部でサブ圧力容器４７を満水にすることでメイン圧力容器４６に炭酸ガスの気相領域を作るのに役立つものであるが、例えば、メイン圧力容器４６の底部にドレンバルブを設けて、このドレンバルブを開くことによりメイン圧力容器４６から外部に排水しながら炭酸ガスの気相領域を作るのであれば、サブ圧力容器４７を省くことができる。サブ圧力容器４７の役割として、その上部に原水供給管５１から井戸水や水道水を補充し、サブ圧力容器４７の底部から炭酸泉を取り出すときに、井戸水などの補充による炭酸泉の温度低下を緩和するためのものであれば、サブ圧力容器４７の容量は可成り小さなものであってもよい。
【００６９】
また、図１１に図示する構成では、初期工程として、メイン圧力容器４６の上部に設けた排気バルブ１２を開いた状態で、原水供給管５１を通じてサブ圧力容器４７に温水又は水を充填して、サブ圧力容器４７を水又は温水で満たし且つメイン圧力容器４６の中に所定の水位まで原水を充填する場合、メイン圧力容器４６の水位が所定の水位になったことを水位センサ１５（１６）が検知したときに、原水供給管５１の給水バルブ５２を閉じるようにしてもよい。このような制御を行うときには、給水バルブ５２は電動式のバルブを用いるのが都合がよい。同様に、排気バルブ１２も電動式のバルブを用いて、メイン圧力容器４６の水位が所定の水位になったことを水位センサ１５（１６）が検知したときに、この水位センサ１５（１６）からの信号により、又は、炭酸ガス供給バルブ４２を一定時間、開弁して炭酸ガスを供給してメイン圧力容器４６の空気を外部に排出した後に排気バルブ１２を閉じるようにしてもよい。
【００７０】
定量式炭酸泉生成システム４５は、図１１に例示したように、好ましくは、ポンプ４９をバイパスするバイパス管５５を設け、このバイパス管５５に開閉バルブ５６を設けるようにしてもよい。図１０に例示したシステム４５においても同様の構成を採用することができる。これによれば、バイパス管５５の開閉バルブ（バイパスバルブ）５６を閉じた状態で炭酸泉生成システム４５を動作させることにより所定の濃度の炭酸泉を生成し終わったら、バイパスバルブ５６を開いた状態でシステム４５を休止した状態にする。
【００７１】
炭酸泉吐出管７の開閉バルブ５４を開くことにより高濃度炭酸泉を取り出して、これを水槽４に蓄え、例えば看護婦がヒシャク５７などを用いて、水槽４内の炭酸泉を患者毎に用意した足浴槽（図示せず）に入れる。水槽４の炭酸泉が少なくなったら、炭酸泉吐出管７の開閉バルブ５４を開いて炭酸泉を補充する。
【００７２】
このような使用形態において、休止状態の炭酸泉生成システム４５は、メイン圧力容器４６及びサブ圧力容器４７がバイパス管５６（バイパスバルブ５６が開弁状態）を通じて連通した状態にあるため、メイン圧力容器４６及びサブ圧力容器４７が共に、生成した炭酸泉のストック容器として機能することになる。
【００７３】
メイン圧力容器４６及びサブ圧力容器４７内の水位が所定の水位を下回ったとき、給水バルブ５２を開いて原水供給管５１から原水を補充すると共に、バイパスバルブ５６を閉じて炭酸泉生成システム４５の動作を再開する。
【００７４】
このような使用態様を考慮に入れるのであれば、水位センサ１５（１６）でシステム４５内の水位を検知し、所定の水位よりも低下したとき、バイパスバルブ５６を閉じると共に給水バルブ５２を開くようにコントローラ２０によって制御し、また、ポンプ４９を動作させてサブ圧力容器４６を満水状態にする。メイン圧力容器４６の水位が所定の水位を上回ったときに、給水バルブ５２を閉じて、炭酸ガスを供給しながらシステム４５内の温水を循環させる。そして、所定時間が経過したら、又は、システム４５が炭酸ガス濃度センサ４０を備えているときには、この炭酸ガス濃度センサ４０でシステム４５内の炭酸泉の濃度を検知し、この炭酸泉の濃度が所定の濃度になったら、ポンプ４９の動作を停止すると共にバイパスバルブ５６を開放するように制御するのがよい。
【００７５】
また、表示器を用意し、ポンプ４９によりシステム４５の温水を循環させて炭酸泉を生成している過程では、「使用禁止」表示ランプを点灯し、システム４５内の炭酸泉が所定の濃度に達したら、「使用可能」表示ランプを点灯するようにするのがよい。看護婦は、「使用可能」表示ランプの点灯を確認した後に、炭酸泉吐出管７の開閉バルブ５４を開いて水槽４に炭酸泉を補充することで、所定の温度の且つ所定の濃度の炭酸泉を取り出すことができる。
【００７６】
図１０、図１１の定量式炭酸泉生成システム４５の初期工程において、排気バルブ１２を開いた状態で、原水供給管５１からシステム４５内に水を投入すると共に、ガス供給管４１から炭酸ガスをメイン圧力容器４６に供給し、システム４５内の水量が所定の水量になったら、排気バルブ１２を閉じるようにしてもよい。ここに、所定の水量とは、サブ圧力容器４７を満たし且つメイン圧力容器４６に気相領域を生成するのに過不足無い水量をいう。この初期工程で、必要で有れば、ポンプ４９を動作させてもよく、このポンプ４９の動作は一時的なものであってもよい。
【００７７】
炭酸ガスは空気よりも重いため、メイン圧力容器４６内に供給した炭酸ガスは下方に移行する傾向があり、このためメイン圧力容器４６内の空気は上方に移動して排気バルブ１２を通って外部に放出されることになる。
【００７８】
以上、様々な実施の態様を説明したが、例えば一つ実施の態様に関連して説明した要素、例えば、オゾンガスの供給、紫外線照射、Ａｇ溶出、次亜塩素酸ソーダか次亜塩素酸などの殺菌液の供給、衝突板２２などを他の実施の形態に組み込むことができることは言うまでもない。また、上述した様々な実施の形態において、例えば井戸水や水道水などの原水を圧力容器１に投入して炭酸ガスと接触させて炭酸泉を生成し、生成した炭酸泉を取り出す排出経路で加熱して所定の温度（例えば４２℃）の炭酸泉として利用できるようにしてもよい。また、この排出経路に貯蔵タンクを設け、圧力容器１では原水（水道水、井戸水、鉱泉）を炭酸ガスに接触させて高濃度の炭酸泉を生成し、この生成した高濃度炭酸泉を排出経路の貯蔵タンクに貯留する構成を採用したときには、貯蔵タンクで加熱することにより所定の温度（例えば４２℃）の炭酸泉を利用できるようにしてもよい。
【００７９】
上記のように、炭酸ガスを満たした圧力容器１内の圧力を大気圧よりも高い所定の圧力に維持しながら原水（井戸水、温水、鉱泉を含む）を散布することにより炭酸泉を生成する方法は、例えば家庭用風呂や営業用のお風呂用の温水、天然温泉、天然鉱泉を高濃度の炭酸泉に変化させることができる。風呂浴槽の中の温水を汲み上げるポンプ３としてベーンポンプを採用すれば多少汚れた温水であっても故障することなく動作する。生成した炭酸泉に、ナトリウム塩、岩塩類、カルシウム塩、明礬類、イオウ成分、リチウム塩、ゼオライトなどに吸着させた硫化ガスや市販浴用剤などを加えてもよい。
【００８０】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。下記の複数の実施例は各実施例で固有の構成を備えているが、各実施例とこれに組み込まれた各要素との組み合わせは制限的なものではなく、開示の要素は特に明記しない限り任意の実施例に組み込むことが可能である。
【００８１】
第１実施例（図１２〜図１５）
大気圧下の浴槽４を含む循環式炭酸泉生成装置１００は、家庭用又は営業用の浴槽４内の温水が、浴槽４内に配置したフィルタ９及び原水汲み上げ管５を通って圧送ポンプ３によって汲み上げられる。浴槽４には、例えば給湯器（図示せず）を付設するのが好ましく、この給湯器により、浴槽４内の温水の温度及び水位が一定に保たれる。
【００８２】
圧送ポンプ３により汲み上げられた温水は温水散布管１０１に送り込まれる。高濃度炭酸泉を生成するための圧力容器つまり圧力タンク１は横断面円筒状であり、圧力容器１内の上部に形成される気相領域に、温水を散布する噴霧ノズル又はシャワーノズル又はスプレー６が上方に向けて設けられている。また、１センチ平方当り６ｋｇ程度の高圧ガスボンベから供給される炭酸ガスはガス供給管１１を通り、このガス供給管１１に取り付けられた逆止弁１０２を通って圧力容器１の頂に供給される。圧力容器１は、高圧炭酸ガスの供給を受けて、その内圧が、約３ｋｇ／ｃｍ^２〜１０ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは、約５ｋｇ／ｃｍ^２〜８ｋｇ／ｃｍ^２に維持される。
【００８３】
また、圧力容器１の上部に接続されたベント管には、圧力容器１内に、残留しているエアーを外部に排出するエアー抜き電動排気バルブ１２が設けられ、このエア抜き電動排気バルブ１２は、エアー抜き停止水位センサ１０３からの出力によって閉弁される。これらエア抜き排気バルブ１２及びエアー抜き水位センサ１０３は、循環式炭酸泉生成装置１の運転を開始する初期工程で用いられる。圧力容器１内で生成された高濃度炭酸泉は、炭酸泉取り出し管温水吐出管７を通って浴槽４に排水される過程で、排水時に圧力容器１内の圧力が低下しないよう減圧弁８が設けられている。
【００８４】
又、温水吐出管７には、生成した炭酸泉の水分子間に炭酸ガスが良く溶け込むように、好ましくは、Ｎ極とＳ極の磁場かその組み合わせ磁場の中を通過するように磁気ユニット１０４が設けられる。また、温水吐出管７には減圧弁８の下流に、可変オリフィスの機能を含む手動式の開閉バルブ１０５が接続されている。圧力容器１内には炭酸泉を所定の温度に保温又は加熱するためのヒータ２４が圧力容器１内の下部に取り付けられているのが好ましい。ヒータ２４は、圧力容器１の外部に取り付けて、この圧力容器１の壁面を通じて圧力容器１内の炭酸泉を保温または加熱するようにしてもよい。
【００８５】
又、タンクの温水吐出管７には圧力容器１内の炭酸泉を循環させるためのリターン管１０６が接続され、このリターン管１０６に設けられた循環ポンプ１０７によって、リターン管１０６を通って圧力容器１の上部より散水板１０８から水受けガイド手段１０９（その詳細は図１３に示す）にできるだけ均等にかかるよう散水される。この散水板１０８は、水平に配置された円板であるのがよく、この円板は数多くの小孔を有していてもよい。又、タンク内では温水散布管１０１を通って、浴槽４内から汲み上げられた温水は噴霧ノズル又はスプレー６を介して炭酸ガス充填空間に噴出して微細な水粒子となり良く炭酸ガスと反応して、炭酸水を生成する。
【００８６】
又、通常の運転時は、ポンプ３により給水が行われながら圧力容器１内の水位が、下限水位検知機構１５により検知されて、排水弁１０５を閉じる検知信号として制御盤（図示せず）に送られる。又、排水弁１０５が閉じ、その一方でポンプ３による給水が継続し、圧力容器１内の水位は上昇して、上限水位検知機構１６が水位を検知すると、ポンプ３を停止させる信号を出力する。なお、上限検知機構１６の検知信号により排水弁１０５を開いて排水し、一定時間が過ぎても上限水位検知機構１６が検出信号を出し続ける場合に、ポンプ３の動作を停止させて温水の汲み上げを停止するようにしてもよい。
【００８７】
こうして、圧力容器１内の水位が下がり下限水位検知機構１５により検知されると、再び排水電動バルブ１０５が閉じて圧力容器１内の水位は上昇する。こうして炭酸ガスが供給温水に溶け込み連続的に高濃度炭酸泉が生成される。
【００８８】
変形例として、圧力容器１内に、上述した水位検知機構つまり水位センサ１５、１６の代わりに圧力センサを設け、圧力容器１内の圧力が炭酸ガス供給圧力以下になることを検出して、その信号より排水電動バルブ１０５を閉じる又は圧力容器１に供給される炭酸ガスの圧力を高めるようにしてもよい。圧力容器１に供給される炭酸ガスの圧力を調整するには、ガス供給管１１に、例えば減圧弁のような圧力調整バルブ（図示せず）を設ければよい。
【００８９】
図１３は水受けガイド手段１０９の詳細を示す。上部から散水された循環水が散水板１０８によって全体に平均的に撒き散らされて複数の縦ガイド板１０９ａ〜ｃの内側に伝わり流れながら炭酸ガス空間で長い時間水流が炭酸ガスと接触する。縦ガイド板１０９ａ〜ｃの好ましくは各々の上端に水受け横補助板１０９ｄを設け、横補助板１０９ｄにより水受け縦ガイド板１０９ａ〜ｃの外面にも温水が伝わり流れ落ちるようにするのが好ましい。又、この水受け横補助板１０９ｄは、互いに並置された他の水受け縦ガイド板１０９ａ〜ｃの内側にも温水の流れ落ちるのを助けるように配置されるのが好ましい。
【００９０】
図１４は、スパイラル水受け手段１１０を示す。このスパイラル水受け手段１１０は上述した水受けガイド手段１０９に代えて、又は併用して圧力容器１内に配置される。スパイラル水受け手段１１０は、底面が平らなスパイラル状の樋であるのがよい。このような底面が平らな樋をスパイラル形状にすると、比較的に小さな圧力容器１内の限られた空間で長い時間、水を炭酸ガスに接触させることができるため、炭酸ガスの吸収効率を向上させることができる、また、樋の底にサインカーブのような波状凹凸をつけると、樋を流れる水の流れに攪拌と薄い層とができるため、より炭酸ガスの吸収が良くなるので、このようにすることは一層好ましいことである。
【００９１】
図１５は磁気ユニット１０４を示す。一般には、高濃度炭酸泉をＮ極及びＳ極の磁界の中を通過させると、水分子の集団が小さくなることが知られている。磁気ユニット１０４はアウタケース１１２に収められた２つのリング状マグネット１１３と、アウタケース１１２の中を貫通して延びる導水管１１４とからなり、磁気ユニット１０４の両端にはネジ部１１５が設けられている。
【００９２】
図１５の矢印の方向に炭酸泉が流れて、炭酸泉がリング状のマグネット１１３Ａ及びその反対極性のマグネット１１３Ｂの磁界の中を通過すると、生成炭酸泉の中で、水分子集団（クラスター）だけのエリアと炭酸ガス溶解が進んだクラスター集団との間に集団同士の分子拡散が生じる。このような作用は、圧力容器１内で温水を噴霧する粒子の径を小さくすることでも実現することができる。磁気ユニット１０４を用いることで、炭酸泉生成システムを設置するスペースが制限される一般家庭で大量の炭酸泉を生成するときに効果的である。すなわち、生成した炭酸泉に磁界を作用させることで、水のクラスターを小さくして水分子間への炭酸ガス吸収濃度分布を均一化させ、生体に効果的に作用させることができる。
【００９３】
第２実施例（図１６〜図１８）
図１６は、抵抗型浴用循環炭酸泉生成装置１５０を示す。高圧ガスボンベ２からの炭酸ガスは、電動バルブ４２を介して、逆止弁１０２を通り圧力容器１に入ることにより、圧力容器１内の気相領域を高圧の炭酸ガスで満たし、そこに、浴槽４の温水が、フィルタ１４を通りポンプ３で加圧され噴射管路１０１を通り噴霧ノズル又はスプレー又はシャワーノズル６から、高圧ガス空間に散布される。これにより、従来のように炭酸ガスを水中で気泡状に放出するのでは得られなかった、膨大な表面積を作り出すことができ、これにより炭酸ガスの吸収効率を高め、容易に高濃度炭酸水を生成することができる。この時、圧力容器１内において生成された炭酸泉は、必要に応じて、ヒータ１０によって加熱され所望の水温まで加温される。
【００９４】
ポンプの送水圧力が圧力容器１内のガス圧に逆らって噴霧ノズル６によって大小の水粒子を生成させるためには、ポンプ３によって生じる圧力は、炭酸ガス圧力よりも少なくても１センチ平方当り１ｋｇ以上高い圧力であることが好ましい。
【００９５】
図１７、図１８は排水抑制機構及び逃がし機構部の詳細を示す。図１７は排水の水圧で電動バルブ１０５を開閉する形式の機構を１５２として図示し、電動バルブを使用しない簡易型の機構を図１８に１５３として図示してある。圧力容器１内の水位を上限水位センサ１６によって感知すると、排水バルブ（電動開閉バルブ）１０５が開き、流量抑制機構の一つである直動式リリーフバルブ１５５によって、圧力容器１内の圧力が下がり過ぎないように制御される。直動式リリーフバルブ１５５は、回動によって出入する螺旋ネジ１５６内にバネ１５７により付勢されて弁座と接触状態にある弁体１５８によって、温水吐出管７からの流れを抑制し、圧力容器１内の圧力状態に保ちながら浴槽４に炭酸泉を排出する。
【００９６】
また、図１７に示す、逃がし機構１５２の逃がし管路１６０は、圧力容器１内の水位が上限水位センサ１６よりも著しく上回ったか、圧送ポンプ３の送水圧力がガス圧より低下して噴射が正常に行われない場合、逃がし管路１６０の逃がし管路用電動バルブ１６１を一定時間、開いて、圧力容器１内の高濃度炭酸水を直動式リリーフバルブ１５５をバイパスして逃がし管路１６０を通じて強制的に排水することにより、圧力容器１内の圧力を下げ、給水ポンプ３の送水圧力がタンク内圧より高くなり噴霧が正常にできるような状態に保つためである。
【００９７】
これにより、圧力容器１内では、絶えず高圧炭酸ガス空間で水への吸収反応が起こり、従来知られているように温度が高くなると、濃度の高い炭酸水の生成が難しいとされた、４２℃前後温度でも高圧の炭酸ガス雰囲気中に微粒子の温水を当てることにより、温水への炭酸ガス吸収率を上昇させて高濃度の炭酸泉を生成して毛細血管の発達促進に有効な高濃度が得られるため、治療目的のお風呂用としても十分な、高濃度炭酸ガス含有の温水を得ることができる。
【００９８】
図１８に示す管路は、簡易型の逃がし機構１５３における流量抑制機構である直動式リリーフバルブ１５５（図１７に示すものと同様のもの）及び逃がし管路１６０、逃がし管路用電動バルブ１６１を示す。圧力容器１への供給ガス圧と給水圧との間に、十分な差圧が在る場合は、このような簡易型の逃がし機構１５３を採用しても十分高濃度炭酸泉を生成することができる。
【００９９】
図１６に図示の抵抗型浴用循環式炭酸泉生成装置は、基本的な制御や運転工程においては図１２の減圧型浴用循環式炭酸泉生成装置と同じであるが、温水吐出管７には減圧弁８（図１２）の代わり排水抑制機構としてバネで弁体を押え排水管路の管路断面積を抑制する方式の、直動式リリーフバルブ１５５と温水吐出管７にオリフィス管１６３が設けられて、流量に抵抗が加えられるようになっている。
【０１００】
又、流量抑制機構２０３と圧力容器１との間に磁気ユニット１０４が設けられており、直動式リリーフバルブ１５５により、圧力容器１内が、高圧（例えば６ｋｇ／ｃｍ^２〜８ｋｇ／ｃｍ^２程度の圧力）であったとしても、排出圧力は０．８ｋｇ／ｃｍ^２あたりの圧力に下がるよう、管路径と流量が調整されているのが好ましい。
【０１０１】
図１２、図１６、後に説明する図１９に示すように圧力容器１の中で、加熱用タンクヒータ１０を用いて高濃度炭酸泉を４５℃以下の温度に加熱しながら排水するか、図１９に示すように、温水源の槽２０２内のヒータ２０９用いて浴槽内の温度を４２℃前後の浴用に適した温度に保つように加熱及び保温しながら、絶えず、浴槽４と、炭酸ガスの充満した圧力容器１とを循環させながら高濃度炭酸泉を生成することによって、炭酸泉が高い濃度に維持される。
【０１０２】
第３実施例（図１９）
図１９に図示の附設管用高濃度炭酸泉生成装置２００は公衆浴場を炭酸泉にしたり、天然の温泉（鉱泉を含む）等へ炭酸ガスを添加するのに好適である。元湯供給管２０１からの元湯（鉱泉を含む）又は循環湯は、温水源である一次槽２０２の入り口側槽２０２Ａに入る。一次槽２０２は仕切板２０３によって仕切られた出口側槽２０２Ｂを有する。入り口側槽２０２Ａの元湯又は循環湯はフィルタ９を介して圧送ポンプ３によって加圧され圧力容器１において高濃度炭酸泉となり炭酸泉吐出管７を通り出口側槽２０２Ｂに還流される。
【０１０３】
含有炭酸ガスの濃度が高められた元湯又は循環湯は、炭酸ガスの一部が空気中に放出されながら、二次槽２０５に移り、ここで泡やごみ等の分離や沈殿をされ、フィルタ２０６を通り送水ポンプ２０７によって目的のところに送湯される。このとき、二次槽２０５の邪魔板２０８で送水ポンプ２０７へ炭酸ガスの気泡が入り込むのを防止するのがよく、これによりポンプ機器の消耗を減らすことができる。
【０１０４】
尚、天然温泉（鉱泉を含む）に於ける炭酸濃度は極めて小さく、温泉水を一次槽２０２及び二次槽２０５により、連続的に炭酸ガスの添加処理をすることにより、極めて炭酸ガス濃度が高く毛細血管の発達を促進することのできる炭酸泉を生成し、現在のストレス社会に向いたレジャー施設（高濃度炭酸泉の露天風呂や炭酸泉の温水プール）を創造することが可能になる。
【０１０５】
尚、家庭において使用する場合、お風呂場の密閉度が炭酸ガス中毒との関係で注意されなければならない。安全のためには、あえて、炭酸泉の濃度を４００ｐｐｍ以下に制御するのが好ましい。そのための方法として、圧力容器への炭酸ガス充填圧力を１センチメートル平方当り２ｋｇ以下に圧力制御してもよいし、又は、例えばシャワーノズルを用いることにより圧力容器内で散布する温水の粒子の径を大きくしてもよい。
【０１０６】
第４実施例（図２０）
図２０に図示の定量式高濃度炭酸泉生成装置２５０は、定量メイン圧力容器４６の注水蓋２５１を外し、メイン圧力容器４６内に水をできるだけ多く水面２５２よりも上まで入れ、注水蓋２５１を閉じて、炭酸ガスを、逆止弁１０２を通してメイン圧力容器４６内に加圧供給するとメイン圧力容器４６内の水は連通管４８を通り、ヒータ１０を含むスペアタンク又はサブ圧力容器４７に、エアー抜きバルブ１２からサブ圧力容器４７内のエアーを外部に排出しながら移動する。但しポンプ４９がベーンポンプのような場合はポンプ４９を作動させて炭酸泉を移動させる。
【０１０７】
その後、サブ圧力容器４７の頂部に配設された水位センサ２５４によってサブ圧力容器４７内のエアーが排出されたのを感知すると、エアー抜き３方バルブ１２の排出管路からノズル管路（還流管）５０側に切り替わり、ポンプ４９で加圧された温水が噴射ノズル又はシャワーノズル６よりメイン圧力タンク４６内の炭酸ガス空間に散布される。
【０１０８】
このとき、メイン圧力容器２５１の注水口付近の水面２５６は噴射ノズル又はシャワーノズル６よりも下方に下がり、同時に、メイン圧力容器２５１内の水面は噴射水面２５７まで下がり、温水はポンプ４９の送水圧力によって噴射ノズル又はシャワーノズル６より、水面が下がって出来た炭酸ガス空間に、シャワー状又は霧状に噴射させる。加圧給水ポンプ４９を一定時間作動させると、温水はメイン圧力容器４６とサブ圧力容器４７との間を循環しながら良質の高濃度炭酸泉になる。又、運転時間を調整することによって炭酸泉の濃度を調整することもできる。
【０１０９】
なお、メイン圧力容器４６の中に水と一緒に塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）や塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）等のミネラル剤を投入してその他の浴用剤や次亜塩素酸水などの殺菌剤を添加してもよく、高濃度の炭酸泉を生成するのに好ましい。
【０１１０】
図２０に図示の例では、メイン圧力容器４６の隣にサブ圧力容器４７を配置してあるが、変形例として、メイン圧力容器４６を収容した外側容器によって当該外側容器と圧力容器との間に密閉空間を作り、この密閉空間を上記サブ圧力容器４７の代わりに使用するようにしてもよい。
【０１１１】
図２０の矢印Ａはオゾンガスの供給方向を示し、オゾン電動バルブ２５９はこの流れを制御する。矢印Ｂは高圧炭酸ガスの供給方向を示し、炭酸ガス電動バルブ４２はこの流れを制御する。また、メイン圧力容器４６内には紫外線殺菌灯２６０によって殺菌照射がなされている。この時、殺菌のために次亜塩素酸又は次亜塩素酸塩か亜塩素酸塩を加えてもよい。
【０１１２】
このとき、サブ圧力容器サブ圧力容器４７の内側のヒータ１０によるか、あるいは外側から巻き付けた帯状のヒータ等によって炭酸泉を加熱及び保温してもよく、また、炭酸ガスの供給は別のボンベユニットから耐圧ホースなどによって行い、この耐圧ホースの取り外しが自由にできるようにしてもよい。また、生成された高濃度炭酸泉はタンクからポンプを利用してほかの場所に送水できるようにするか、蛇口２６１などによって取り出してもよい。このように一定量の高濃度炭酸泉生成システム４は小型化が容易であり、医療現場や老人介護現場或いは一般家庭での例えば足浴などの使用に適している。高濃度の炭酸泉の足浴により糖尿病などで足にできた傷が膿んで切断に至るような患部の治療や蓐瘡などの治療に好適であり、また、これを防止するのにも適している。
【０１１３】
第５実施例（図２１）
この実施例は、第１、第２の圧力容器１Ａ、１Ｂを連結して、第１圧力容器１Ａで一次炭酸泉を生成し、この一次炭酸泉を後続の第２段の圧力容器１Ｂに供給して、この第２段の圧力容器１Ｂで炭酸泉の濃度を高める多段式炭酸泉生成装置３００を示す。図示の複数段式炭酸泉生成装置３００は２つの圧力容器１Ａ、１Ｂを例示しているが、３以上の圧力容器を用いてもよい。
【０１１４】
また、この実施例は、大量の炭酸泉を生成するために圧力容器１Ａ、１Ｂ内に数多くの噴霧ノズル６を設置する例を示しているが、これに代えて又は噴霧ノズル６と共にシャワーノズル又はスプレーノズルを配置してもよい。噴霧ノズル６は、上下に延びる配管３０１に設けられ、この配管３０１は圧力容器１Ａ、１Ｂの外周部分に周方向に等間隔に並置されている。噴霧ノズル６は圧力容器１Ａ、１Ｂの中心に向けて温水を噴霧する。
【０１１５】
第１、第２の圧力容器１Ａ、１Ｂには、モータ３１によって駆動されるファン２１が気相領域の下端に配置され、このファン２１によって第１段、第２段の圧力容器１Ａ、１Ｂの内部に強制的に矢印で示す対流が生成される。この対流効果を確実なものにするのに、圧力容器１Ａ、１Ｂの外周部分に円筒中間壁３０３を設け、この円筒中間壁３０３と圧力容器１Ａ、１Ｂの内壁面との間にガス流れ空間を作るのが好ましく、この円筒中間壁３０３は蛇腹状の凹凸を設けることで、この円筒中間壁３０３を伝って流れ落ちる温水が炭酸ガスと長時間に亘って接触することができるようにするのが好ましい。
【０１１６】
第１段の圧力容器１Ａと第２段の圧力容器１Ｂには、液相領域に規制及び／又は抑制手段としてのフロートバルブ３０５が配置され、このフロートバルブ３０５はバネ３０６によって閉弁方向に付勢され、このフロートバルブ３０５によって第１、第２の圧力容器１Ａ、１Ｂの水位は所定のレベルに維持される。
【０１１７】
また、第１段、第２段の圧力容器１Ａ、１Ｂには、その頂部に炭酸ガスボンベからガス供給管４１が接続され、第１、第２の圧力容器１Ａ、１Ｂの間に減圧弁３０７が介装されて、この減圧弁３０７により、第２段の圧力容器１Ｂには、第１段の圧力容器１Ａよりも低い圧力の炭酸ガスが供給される。
【０１１８】
浴槽などの温水源からポンプ３によって汲み上げた温水は、第１段の圧力容器１Ａ内の配管３０１に温水供給管５を通じて供給され、第１の圧力容器１Ａ内に噴霧される。第１段圧力容器１Ａ内に生成された一次炭酸泉は、第１段圧力容器１Ａ内のフロートバルブ３０５及び連通管２８を通じて第２段の圧力容器１Ｂ内に配置した噴霧ノズル６によって散布され、この第２段圧力容器１Ｂで高濃度の炭酸泉が生成される。第２段圧力容器１Ｂで生成した炭酸泉は、フロートバルブ３０５及び炭酸泉吐出管７を通じて浴槽に戻される。図示の例では、第１段、第２段の圧力容器１Ａ、１Ｂ間の圧力差で連通管（中継管）２８を介して第１圧力容器１Ａ内の一次炭酸泉を第２圧力容器１Ｂに供給するようにしているが、連通管２８にポンプを設けて、このポンプにより一次炭酸泉を第２段目の圧力容器１Ｂに圧送するようにしてもよい。
【０１１９】
このような複数段の圧力容器を用いて上段から下段に向けて、順次、炭酸泉の濃度を高めることから、この複数段の炭酸泉生成装置は、連続的に大量の高濃度炭酸泉を生成するのに適している。また、下段の圧力容器内の圧力が上段の圧力容器よりも低くなるようにしているため、最終段の圧力容器では浴槽に炭酸泉を送るのに適した圧力レベルで炭酸泉の処理を行うことができるため、最終段の圧力容器から浴槽へ排出する過程でオリフィスや減圧機構を省くことができる。
【０１２０】
複数段の圧力容器を用いた炭酸泉生成装置３００は、図２１に図示の圧力容器内の構成に限定されるものではなく、例えば図１や図７に図示した構成を採用してもよいことは云うまでもない。また、複数段の圧力容器を用いて炭酸泉を生成する場合に、上述したように、下段の圧力容器内のガス圧を上段の圧力容器内のガス圧よりも低くしてもよいが、これらの圧力容器内に同一のガス圧の炭酸ガスを供給して、これら複数の圧力容器内の圧力を同一にしてもよい。また、必要に応じて、連通管（中継管）２８にポンプ（図示せず）を配置して、このポンプで、後段の圧力容器内に散布する温水を加圧するようにしてもよい。
【０１２１】
第６実施例（図２２）
図２２は、本発明に従う炭酸泉生成装置に溶存炭酸ガス濃度を検出するセンサを設けて、生成した炭酸泉の濃度が所定の濃度になるように圧力容器内のガス圧を制御するシステム系統図である。
【０１２２】
浴槽４からポンプ３で汲み上げた温水を圧力容器１の気相領域に噴霧ノズルやシャワーノズルなどの散布手段６を使って散布し、また、圧力容器１には、例えば炭酸ガスボンベなどの炭酸ガス源から手動開閉バルブ３５１、圧力調整弁（減圧弁）３５２、例えばデュティ制御される電動バルブ３５３を備えたガス供給管４１を通じて加圧した炭酸ガスが供給される。
【０１２３】
圧力容器１で生成した炭酸泉を浴槽４に排出する炭酸泉吐出管７には、この炭酸泉吐出管７を通る炭酸泉の濃度を検出するセンサシステム４０が設けられ、この溶存炭酸ガス濃度センサ４０からの濃度検出信号はコントローラ３５５に供給され、検出した濃度が所定の濃度よりも低いときには電動バルブ３５３の実質的な開度を大きくして、圧力容器１内の炭酸ガスの圧力を高める。逆に、検出した濃度が所定の濃度よりも高いときには電動バルブ３５３の実質的な開度を絞って、圧力容器１内の炭酸ガスの圧力を低下させるように制御する。変形例として電動バルブ３５３の開度を一定にしておき、圧力調整弁３５２で圧力容器１内のガス圧を制御するようにしてもよい。コントローラ３５５は、検出した溶存炭酸ガス濃度を数値に変換して、例えば液晶画面や７セグメントＬＥＤなどの表示器３５６で数値表示する。浴槽４及び／又はポンプ３を配置した配管５にセンサシステム４０を設けて、浴槽４内の炭酸泉の濃度や、浴槽４から汲み上げた炭酸泉の濃度を表示するようにしてもよい。
【０１２４】
第７実施例（図２３〜図２６）
定量式炭酸泉生成装置に関する、この第７実施例の装置３５０は、例えば病院、エステサロン、美容院や理髪店に設置され、好適には、水虫治療のための足浴、美容パック、毛髪パック、頭皮浴などに用いられる。美容パック、毛髪パック、頭皮浴などの美容や毛髪活性化のための使用形態では、適当なミネラル成分やオイルを添加して使用されるであろう。
【０１２５】
定量式炭酸泉生成装置３５０にあっては、原水供給管３５１がサブ圧力容器４７の頂部に接続され、この原水供給管３５１のバルブ３５２を開くことにより、この原水供給管３５１を通じてサブ圧力容器４７の中に水又は温水が供給される。メイン圧力容器４６の中に温水を所定の水位に維持した状態で且つ高圧炭酸ガスボンベ２から所定の圧力で炭酸ガスをメイン圧力容器４６の中に供給し続けた状態又は炭酸ガスでメイン圧力容器４６内の圧力を上昇させながら、循環ポンプ４９により、メイン圧力容器４６内の温水は、連通管４８、サブ圧力容器４７、還流管５０を通って散布手段、好ましくはシャワーノズル６によりメイン圧力容器４６内の炭酸ガス領域に散布される。この循環操作を所定時間継続する過程で必要に応じて加熱することにより、定量式炭酸泉生成装置３５０内の温水を高濃度の炭酸泉に変化させることができる。メイン圧力容器４６内の水位は水位センサ１５（１６）によって検知される。
【０１２６】
例えば、サブ圧力容器４７内に炭酸ガス濃度センサ（図示せず）を設置することにより、定量式炭酸泉生成装置３５０内の炭酸泉の溶存炭酸ガス濃度が所望の濃度になったことを検出すると、定量式炭酸泉生成装置３５０は、その動作を停止する。
【０１２７】
定量式炭酸泉生成装置３５０内の炭酸泉は、例えば手動バルブ２６１を操作することにより、サブ圧力容器４７から、大気圧下の水槽４に排出され、この排出が終わったら、この排出量に相当する水又は温水が原水供給管３５１を通じて補給され、次いで、定量式炭酸泉生成装置３５０を再び動作させることにより、定量式炭酸泉生成装置３５０内の炭酸泉の濃度が所望の濃度に維持される。
【０１２８】
定量式炭酸泉生成装置３５０は、水槽４を含む循環系を作ることができる（図２４）。すなわち、水槽４の底部と連通管４８（循環ポンプ４９よりも上流側）とを第１切換弁３５４を介して第１配管３５５で連結し、また、メイン圧力容器４６から連通管４８に流入した炭酸泉を第２切換弁３５６を介して第２配管３５７を通じて水槽４に吐出するようにしてもよい。
【０１２９】
また、第２配管３５７に、例えばオリフィス、減圧弁、定量バルブなどの流量抑制機構３５８を設けることで、メイン圧力容器４６内の水位を維持しながら、定量式炭酸泉精製創始３５０は水槽４を含む循環系を構成する。すなわち、水槽４内の炭酸泉は、第１配管３５５を通って連通管４８内に入り、ポンプ４９を通じてサブ圧力容器４７内に入り、次いで、メイン圧力容器４６内に散布されて、ガス源２から供給される炭酸ガスと接触して、メイン圧力容器４６内の底部に貯留され、このメイン圧力容器４６内の炭酸泉は、第２配管３５７を通じて水槽４に還流される。
【０１３０】
水槽４内の水位は、例えば水位センサ３５９によって検知し、所望の水位よりも低下したら、バルブ２６１を操作してサブ圧力容器４７から炭酸泉を補充し、これによるメイン圧力容器４６の水位が低下したことを水位センサ１５（１６）により検知したら、原水供給管３５１から水又は温水を補充し、メイン圧力容器４６内の水位が所定の水位まで上昇したら原水供給３５１の開閉バルブ３５２を閉じる。
【０１３１】
定量式炭酸泉生成装置３５０の初期工程では、メイン圧力容器４６内に炭酸ガスを供給することなく（炭酸ガスバルブ４２が閉弁）、排気バルブ１２を開放した状態で、原水供給管３５１から水又は温水をサブ圧力容器４７に供給して、サブ圧力容器４７及びメイン圧力容器４６を満水状態にする（図２５）。
【０１３２】
次いで、排気バルブ１２を閉じ、炭酸ガスバルブ４２に開いて、メイン圧力容器４６内に炭酸ガスを供給しながら、メイン圧力容器４６のドレン管３６０のドレンバルブ３６１を開いてメイン圧力容器４６内の水又は温水を外部に排水する（図２６）。
【０１３３】
メイン圧力容器４６内の水位が所定の水位まで下がったら、ドレンバルブ３６１を閉じる。これにより、メイン圧力容器４６内の気相領域は炭酸ガスで満たされた状態になり、その後又はそれ以前から循環ポンプ４９を動作させることにより、メイン圧力容器４６とサブ圧力容器４７との間で温水を循環させることにより、高濃度の炭酸泉を生成することができる。
【０１３４】
第８実施例（図２７、図２８）
この第８実施例の炭酸泉生成装置４００は、上記第７実施例と同様に、比較的少量の炭酸泉の使用、例えば病院、エステサロン、美容院や理髪店などで使用するのに適している。
【０１３５】
この炭酸泉生成装置４００は、大気圧下の水槽４と圧力容器１との間で、ポンプ３が介装された原水汲み上げ管５と、炭酸泉吐出管７とを介して循環系を構成しているのは、第１実施例などと同様である。第８実施例の炭酸泉生成装置４００は、炭酸泉吐出管７に開閉バルブ４０１を有している。また、装置４００の炭酸泉吐出管７の下流端は、第１、第２の分岐管４０２、４０３に分岐され、第１の分岐管４０２に可変オリフィス４０５が設けられ、第２の分岐管４０３に開閉バルブ４０６が設けられている。
【０１３６】
炭酸泉生成装置４００は、通常の運転状態では、第２分岐管４０３の開閉バルブ４０６が閉じられ、圧力容器１の底部の炭酸泉は、可変オリフィス４０５を通じて水槽４に吐出され、可変オリフィス４０５を調整することにより圧力容器１内の水位が維持することができる。
【０１３７】
第８実施例の炭酸泉生成装置４００の初期工程では、蛇口４１０から吐出する水で水槽４を満たし、次いで、炭酸泉吐出管７の開閉バルブ４６３を閉じた状態でポンプ３を動作させて、水槽４内の水を圧力容器１に移す。この際、圧力容器１の排気バルブ１２を開放状態にして、圧力容器１の内部の空気を外部に放出しながら、圧力容器１を水で満たす。水槽４内の水が殆ど無くなったことを第１水位センサ４１２によって検知したらモータ３の動作を停止する。
【０１３８】
次いで、排気バルブ１２を閉じ、炭酸ガスバルブ４２を開く。また、炭酸泉吐出管７の開閉バルブ４６３を開き、更に、第２分岐管４０３の開閉バルブ４０６を開く。これにより、炭酸ガスを圧力容器１の中に充填しながら、圧力容器１内の水は、炭酸泉吐出管７及び第２分岐管４０３を通じて水槽４に戻される（図２８）。
【０１３９】
圧力容器１の水位センサ１５（１６）で圧力容器１内の水位が所望の水位になったら、第２分岐管４０３の開閉バルブ４０６を閉じ、次いで、ポンプ３を動作させ及び炭酸泉吐出管７に付設したヒータ１０をＯＮ状態にして、水槽４と圧力容器１との間で水を循環させながら炭酸泉を作る。所定の濃度の炭酸泉を生成したら、ポンプ３の動作を停止してもよい。その後、水槽４内の炭酸泉の濃度が低下したときにはポンプ３を動作させて炭酸泉の濃度を一定に維持するようにすればよい。水槽４内の炭酸泉の濃度は、例えば、間欠的にポンプ３を僅かな時間動作させて、原水汲み上げ管５に付設した炭酸ガス濃度センサ４０で監視することができる。
【０１４０】
水槽４内の炭酸泉は、例えば、図外のバケツで汲み取って、患者毎の足浴槽に移される。このような汲み取りにより、水槽４内の炭酸泉の水位が低下して第２水位センサ４１３で水位を検知したら、蛇口４１０を操作して水槽４に水を補充することができる。
【０１４１】
なお、圧力容器１及び／又は吐出管７にヒータ１０を設ける代わりに、または、これに加えて水槽４にヒータ（図示せず）を設けるようにしてもよい。
【０１４２】
第９実施例（図２９）
この第９実施例の炭酸泉生成装置４５０は、上記第７実施例と同様に、比較的少量の炭酸泉の使用、例えば病院などでの足浴や、エステサロンでの美容パック、美容院や理髪店での毛髪パック又は頭皮浴に使用するのに好適な装置を例示するものである。
【０１４３】
炭酸泉生成装置４５０は、圧力容器１の上部に排気バルブ１２を有し、圧送ポンプ４８を介装した還流管５０によって装置４５０内の温水を循環させながら所定濃度の炭酸泉を生成する。図示の例では、原水供給管５１は圧力容器１の上部に連結され、その先端にノズル６を設けてあるが、原水供給管５１は圧力容器１の下部など任意の高さ位置に連結するようにしてもよい。また、ガス供給管４１が圧力容器１の上部に連結されているが、これに代えて又はこれに加えて圧力容器１の底部に散気手段１３（図７）を設け、圧力容器１の液相に気泡を作るようにして炭酸ガスを供給するようにしてもよい。
【０１４４】
装置４５０内の温水を循環させることにより所定濃度の炭酸泉を生成したら装置４５０を休止状態にし、炭酸泉吐出管７を通じて炭酸泉を取り出すことができる。圧力容器１の水位が所定の水位を下回ったら、原水供給管５１を通じて水又は温水を圧力容器１に補充し、ポンプ４９を動作させて温水を循環させ炭酸泉が所定の濃度になるまで運転を行う。
【０１４５】
装置４５０の初期工程では、排気バルブ１２を開いた状態で、原水供給管５１からの水（一般的には水道水）又は温水を圧力容器１に充填すると共に、ガス供給管４１を通じて炭酸ガスを圧力容器１に充填する。炭酸ガスは空気よりも重いため、圧力容器１内の空気は上方に移動して排気管１１を通じて外部に排出され、圧力容器１の中は炭酸ガスで満たされた状態になる。圧力容器１内の水位が所定の水位になったら水又は温水の充填を停止し、また、排気バルブ１２を閉じる前後にポンプ４９の動作を開始する。ポンプ４９の動作を開始して、圧力容器１内の水又は温水を還流管５０を通じて循環させることにより所定の濃度の炭酸泉を生成する。そして、この循環過程の任意の箇所で加熱することにより所定温度の炭酸泉を生成することができる。
【０１４６】
この装置４５０によれば、圧力容器１は、圧力下で温水を炭酸ガスと接触させるための機能と、生成した炭酸泉を貯蔵する機能とを有し、図２６などを参照して説明した定量式炭酸泉生成装置３５０と対比してサブ圧力容器４７を省いた構成となっているため、低コスト且つ一層の小型化を図ることができる。
【０１４７】
定量式の炭酸泉生成装置４５０は、図２９に図示ように、水槽４にヒータ４５１を設け、圧力容器１から受け取った炭酸泉を水槽４で所定の温度まで加熱するようにしてもよく、水槽４に温度センサ４５２を設け、この温度センサ４５２で検知した温度が所定の温度よりも下回ったときにヒータ４５１をＯＮし、所定の温度よりも上回ったときにはヒータ４５１をＯＦＦにするようにヒータ４５１をコントローラ３５５により制御するようにしてもよい。このように水槽４にヒータ４５１を設けたときには、圧力容器１内のヒータ１０を省くことができる。
【０１４８】
また、圧力容器１内又は好ましくは炭酸泉吐出管７に炭酸ガス濃度センサ４０を設け、生成した炭酸泉の炭酸ガス濃度を検知して所定の濃度になったときに、炭酸ガスの供給を停止し及び／又は循環ポンプ４９の動作を停止するように制御できることは勿論であるが、圧力容器１で生成した炭酸泉が所定の濃度になったときに、「炭酸泉使用可能」を意味する表示を表示部３５６に表示させ、炭酸泉の濃度が所定の濃度よりも低いときには、「炭酸泉使用不可能」を意味する表示を表示部３５６に表示させるようにしてもよい。これにより、看護婦は、表示部３５６の「炭酸泉使用可能」の表示を確認した後に、バルブ５４を開いて水槽４内の炭酸泉を補充することができる。
【０１４９】
表示部３５６で表示する事項として、生成した炭酸泉の濃度や、水槽４の温度、圧力容器１内の水位、炭酸ガス源の高圧炭酸ガスボンベの交換時期を挙げることができる。また、コントローラ３５５による制御に、装置４５０の上述した初期工程の一連の作業を加えて、例えば、水槽４の水位を検出する水位センサ４１２を設け、水槽４の水位が所定の水位よりも下回ったときには、排水バルブ５４を開いて水槽４に炭酸泉を補充し、この補充が完了したときには（水槽４の水位が所定の水位）になったら排水バルブ５４を閉じる制御を加えるようにしてもよい。
【０１５０】
第１０実施例（図５０〜図５９）
図５０に図示の炭酸泉生成装置８５０は、例えば、溶存する炭酸ガス濃度が１００〜１５０ｐｐｍ程度の比較的低濃度の炭酸泉を生成するのに適した装置であり、一般家庭や美容エステサロンで、手軽に炭酸泉による美容浴を楽しむことができるように、比較的安価に製造することができるように設計されている。
【０１５１】
圧力容器１には、気相領域に、圧力容器１から脱着可能なカセット８５１が収容され、カセット８５１の円筒状シェル８５２には、その上端及び下端に目皿又は数多くの孔を有する温水ガイド手段としてのトレー８５３を有する。シェル８５２内には、液滴流下遅延手段８５４としてのステンレスや繊維からなる網目、シュロなどが収容されている。浴槽４から汲み上げ、散布手段６から散布された温水は、先ず、上方の目皿８５３又は多孔トレー８５３を通じて好ましくは分散した水滴の状態で、液滴流下遅延手段８５４を伝って流下及び／又は滴下しながら気相領域の炭酸ガスと接触することから、永い時間にわたって炭酸ガスと接触することになる。
【０１５２】
すなわち、液滴流下遅延手段８５４は、散布手段６から散布された温水の粒子を永い時間に亘って炭酸ガス領域に留まらせるためのものであり、適度な隙間をあけた状態でシュロのような繊維又は糸状体を詰めたシェル８５２内に配置してもよいし、ステンレス製のメッシュやエアコンデショナの吸い込み口に配設されるメッシュ状の濾過プレートのようなメッシュプレート群の各々のプレートを適当な密度で上下又は横並びにした状態でシェル８５２内に配置して、温水散布領域の下に、メッシュ群などで構成された適度な隙間を備えたガス／水接触手段を構成し、散布手段６から放出された温水は、このガス／水接触領域を通過した後に圧力容器１の底部に溜まる。
【０１５３】
圧力容器１内の圧力は、例えば大気圧よりも若干高い程度の圧力〜３ｋｇ／ｃｍ^２程度の圧力となるように、圧力容器１の中に供給する炭酸ガスの供給圧を調整するのが好ましい。
【０１５４】
散布手段６は、シャワーノズルなどであってもよいが、図５６に図示するようにパイプ８５５に穿設した数多くの小孔８５６によって構成するのがコスト面で有利である。この小孔８５６は、同図に示すように、隣接する小孔８５６、８５６を斜めに穿設することにより、互いに隣接する小孔８５６から吐出する温水を互いに衝突させることにより温水を微粒化するようにしてもよいし、更に、図５７に図示するように、隣接する斜行小孔８５６ａ、８５６ａの間に鉛直方向に穿設した中央小孔８５６ｂを設け、これらの小孔８５６ａ、８５６ｂから噴出する温水が互いに衝突することにより温水を微粒化するようにしてもよい。
【０１５５】
圧力容器１の底部には、上下に延びる長孔８５７を備えた内側円筒体８５８と、この内側円筒体８５８に上下に移動可能に嵌合された外側円筒体８５９とで実質的な開閉バルブが構成され、外側円筒体８５９には、例えば独立気泡の発泡樹脂成形体からなるフロート８６０が固設されて、これらの要素によりフロートバルブ３０５が構成されている。液相の水位が高くなると、フロート８６０（外側円筒体８５９）が上方に変位して、圧力容器１内の炭酸泉が、内側円筒体８５８の長孔８５７を通じて炭酸泉吐出管７から浴槽４に吐出される。逆に、液相の水位が低くなると、フロート８６０（外側円筒体８５９）が下方に変位して内側円筒体８５８の長孔８５７が外側円筒体８５９によって閉じられる。
【０１５６】
フロートバルブ３０５に代えて、上下に揺動又は上下に移動するフロートを用いた水位センサの出力により、炭酸泉吐出管７に設けた電動式バルブ８を制御することにより、圧力容器１内の炭酸泉の水位を制御するようにしてもよい。
【０１５７】
浴槽４内の温水は圧送ポンプ３により汲み上げられ、圧力容器１の頂部つまりカセット８５１の上方域で散布されて炭酸ガスと接触し、次いで、上方目皿８５３を通ってカセット８５１内に入り、液滴流下遅延手段８５４を通過する過程で炭酸ガスと接触し、更に下方目皿８５３を通ってシャワー状に流下しながら炭酸ガスと接触して、最終的に圧力容器１の底部に溜まる。圧送ポンプ３として最も好ましくはベーン式ポンプであるが、これに限定されない。
【０１５８】
図５０の例では、炭酸ガス濃度センサ４０が、原水汲み上げ管５及び炭酸泉吐出管７の双方に設けられ、原水汲み上げ管５のセンサ４０からの出力により、表示器３５６に浴槽４の現在の炭酸ガス濃度を表示し、また、炭酸泉吐出管７のセンサ４０からの出力により、生成した炭酸泉の濃度を表示し、また、双方のセンサ４０の差分値から炭酸ガスの消費量や炭酸ガス源としてボンベの残量などを表示することができる。
【０１５９】
図５１〜図５４は、上述した炭酸泉生成装置８５０の変形例を示す。図５１は、カセット８５１の回りに空間を形成すると共にカセット８５１の下方にファン２１を設け、ファン２１によってカセット８５１の内部に強制的な上昇気流を作ることにより、温水がカセット８５１内を通過する速度を低下させるようにしてある。圧力容器１の頂部まで上昇した気流は、圧力容器１の内壁とカセット８５１との間を通って下方に流れる。カセット８５１の内部に上昇気流を作るのに、図５２に示すように、ファン２１を圧力容器１の頂部つまりカセット８５１の上端に配置してもよい。
【０１６０】
図５３は、上下に延びる網目からなるユニットを圧力容器１の中に数多く配置することにより液滴流下遅延手段８５４を構成した例を示す。また、図５４は、ファン２１の回転シャフト２１ａの回りに、液滴流下遅延手段８５４として、上下に延びる網目からなるユニットを数多く設けたメッシュ群、これらユニットを通過する上昇気流をファン２１によって生成するようにした例を示す。上述した液滴流下遅延手段８５４としてのユニットとして、例えば上下に延びる網目に数多くの水平フィンを設けてもよく、この水平フィンに数多くの小孔を設けるようにしてもよい。
【０１６１】
図１〜図２９を参照して説明した炭酸泉生成装置にあっても、パイプ８５５に小孔８５６を穿設することにより散布手段６を構成するようにしもよい。図５５は、前述した図５に対応する図である。また、ファン２１の回転シャフト２１ａに設けた衝突部材２２として、図５５に例示するように、シャフト２１ａの回りに、シャフト２１ａと平行に延びるパイプ２２を単数又は複数（図５５の例では等間隔に３つ）設け、散布手段６又は温水散布パイプ８５５から放出される水粒子をパイプ２２の外周面で衝突させて、散布された温水を微粒化するようにしてもよい。衝突部材２２としてのパイプを回転シャフト２１ａに取り付けるには、例えば、パイプ２２の上端及び下端に支持プレート８６５を設け、この支持プレートを回転シャフト２１ａと一体化させればよい（図５８参照）
【０１６２】
カセット８５１などは、先に図１３、図１４を参照して説明した散水板１０８や複数の縦ガイド板１０９ａ〜ｃ、スパイラル水受け手段１１０と共に液滴流下遅延手段８５４を構成するものであるが、カセット８５１などは、図１〜図２９を参照して説明した炭酸泉生成装置に組み込むことができる。図５８は、例示として図４に図示の炭酸泉生成装置に組み込んだ例を示す。カセット式の液滴流下遅延手段８５４を気相領域の下部に設けるのであれば、円筒状シェル８５２を圧力容器１の頂部まで上方に延長し、更に、液滴流下遅延手段８５４の上方にファン２１を設けて、円筒状シェル８５２の全体に上昇気流を生成するようにするのが好ましい。
【０１６３】
また、炭酸泉生成装置８５０に、図２９などで説明した循環ポンプ４９及び還流管５０を設けるようにしてもよく、また、圧力容器１の気相中に炭酸ガスを供給するのに加えて、或いは、これに代えて、液相中に配置した多孔質体などの散気手段３０を通じて炭酸ガスを圧力容器１の中に供給するようにしてもよい。
【０１６４】
また、図５０などに図示の炭酸泉生成装置８５０では、液滴流下遅延手段８５４の上から散布手段６により温水を散布するようにしたが、例えば、圧力容器１の中央に液滴流下遅延手段８５４を配置し、圧力容器１内の外周部に数多く配置した散布手段６（好ましくは数多くの上下に延びるパイプ８５５）から圧力容器１の中央部分の液滴流下遅延手段８５４に向けて温水を散布するようにしてもよく、ファン２１により圧力容器１の中央領域に上昇気流を作るのが好ましい。
【０１６５】
また、フロートバルブ３０５の外側円筒体８５９の下端が、内側円筒体８５８のＯリング８７０と摺接して止水作用を的確に実行できるように、バネ８７１によってフロート８６０を位置決めするのが好ましい。
【０１６６】
第１１実施例（図６０）
図６０に図示の炭酸泉生成装置９００は、圧力容器１の気相領域に、上下に延びる内筒９０１を有し、この内筒９０１によって導気路が形成されている。内筒９０１には、少なくとも一つ、好ましくは、上下に間隔を隔てて多段に配置された円周トレー９０２〜９０５が設けられ、この円周トレー９０２〜９０５の底板は、実質的に多孔通気プレート９０６で構成されている。
【０１６７】
トレー９０２〜９０５は、上から下に向けて第１段円周トレー９０２、第２段円周トレー９０２、・・と呼ぶと、第１段円周トレー９０２は、内方端に向けて若干傾斜しており、第２段円周トレー９０３は、外方端に向けて若干傾斜して配置されている。これにより、原水汲み上げ管５を通じて第１段円周トレー９０２に供給された温水は、内方端に向けて流れ、次いで、第１段円周トレー９０２の内方端から流れ落ちて、第２段円周トレー９０３の内方端に移り、この第２段円周トレー９０３の外方端に向けて流れ、この第２段円周トレー９０３の外周端から流れ落ちて、第３段円周トレー９０４の外周端に移る、というように第１段円周トレー９０２から順次下方に位置する円周トレーに移りながら気相領域でジクザグに移動する。
【０１６８】
円筒９０１の下端は、内方に向けて延びるフランジ９０７によって形成された比較的小さな開口９０８で構成され、この開口９０６に臨んでファン２１が設けられている。ファン２１が回転することにより、円筒９０１内に上昇気流が生成される。ファン２１によって生成された上昇気流によって、気相領域の炭酸ガスは、各段の多孔通気プレート９０６を通過しながら、各段の円周トレー９０５〜９０２を流れる温水中で気泡となる。
【０１６９】
したがって、炭酸泉生成装置９００では、気相領域で、各段の円周トレー９０２〜９０５を流れる温水は、この各段の円周トレー９０２〜９０５を通過する際に炭酸ガスでバブリングされながら、下方の段に移行し、これにより高濃度の炭酸泉が生成される。
【０１７０】
図６０を参照して説明した気相領域でのバブリング機構は、図１〜図２９を参照して説明した炭酸泉生成装置に組み込むことができる。図６１は、例示として図４に図示の炭酸泉生成装置に組み込んだ例９５０を示す。
【０１７１】
すなわち、炭酸泉生成装置９５０は、圧力容器１の最上部に、散布手段６が配設されて、この散布手段６により１次炭酸泉が生成され、この一次炭酸泉は、多段の円周トレー９０１〜９０５で構成されたバブリング機構によって溶存炭酸ガス濃度が高められるようになっており、一次炭酸泉を生成する段階では、散布手段６により圧力容器１の中心部分に向けて放出された温水が、ファン２１の駆動シャフトに設置された衝突部材２２によって微粒子化され、また、ファン２１による上昇気流によって比較的永く滞留した後に、その下に位置する気相領域でのバブリングによって温水中の炭酸ガス濃度が高められることになる。
【０１７２】
第１２実施例（図６２、図６３）
図６２に図示の炭酸泉生成装置１０００は、内筒９０１の下部に仕切プレート１００１が設けられ、この仕切プレート１００１と内筒９０１によって、気相領域に、上方に向けて開放した内部タンク１００２が形成されている。仕切プレート１００１には多孔通気プレート９０６が設けられており、ファン２１により生成された上昇気流は多孔通気プレート９０６を通過して内部タンク１００２内で気泡となって温水と接触する。
【０１７３】
原水汲み上げ管５からの温水は、内部タンク１００２内に導入され、内部タンク１００２からオーバーフローした温水は内筒９０１と圧力容器１との間の隙間を通じて圧力容器１の底部に貯留される。
【０１７４】
この炭酸泉生成装置１０００は、好ましくは、循環ポンプ２６を備えたリターン管２５によって、圧力容器１の底部に溜まった炭酸泉を内部タンク１００２内に戻して、気相領域に設定された内部タンク１００２内で炭酸ガスによるバブリングを行うのがよい。
【０１７５】
図６３は、変形例の炭酸泉生成装置１０５０を示す。この炭酸泉生成装置１０５０にあっては、ファン駆動用モータ３１に連結されたシャフト３１ａにファン２１を取り付けると共に、このシャフト３１ａを下方に延長して、液相領域内の循環ポンプ８に連結され、この循環ポンプ８は圧力容器１の底部に設置されている。
【０１７６】
このような構成にすることにより、共通のモータ３１を使ってファン２１及び循環ポンプ８の両者を駆動することができるだけでなく、シャフト３１ａの軸触れを防止することができる。
【０１７７】
図６２〜図６３を参照した炭酸泉生成装置１０００、１０５０によれば、気相領域中において、その底に多孔通気プレート９０６を備えた内部タンク１００２に温水を貯留した状態で、通気プレート９０６を通じて送り込まれる炭酸ガスによりバブリングを行うことにより炭酸泉が生成され、内部タンク１００２の上端からオーバーフローした炭酸泉が圧力容器１の底部に貯留される。
【０１７８】
図３を参照して説明した銀イオン発生システムつまりＡｇ溶出システム２３に関し、この銀イオン発生システムは上述した全ての炭酸泉生成装置に組み込むことができることは勿論であるが、これに代えて及び／又はこれに加えて次亜塩素酸又は亜塩素酸による殺菌液添加システムを組み込んでもよい。なお、図示を省略したが、銅イオン発生システムを上述した全ての炭酸泉生成装置に組み込んでもよい。これを実現するのに、銀と銅とを含む合金からなる電極を用いることで、銀イオンと銅イオンとを同時に発生させることができる。
【０１７９】
図６４は、図２で図示した炭酸泉生成装置に銀イオン発生システム２３と殺菌液添加システム１１００を組み込んだ例を示し、また、図６５は、殺菌液添加システム１１００を図２７で図示した炭酸泉生成装置４００に組み込んだ例を示しているが、これは単なる例示に過ぎず、既に説明した炭酸泉生成装置の全てに同様に適用できることは言うまでもない。
【０１８０】
銀イオン発生システム２３は、図６４から理解できるように、浴槽４から温水を汲み上げる原水汲み上げ管５においてポンプ３の上流側に介装されている。これに代えて又はこれに加えて、銀イオン発生システム２３は、圧力容器１から浴槽４に炭酸泉を排出する炭酸泉吐出管７に設けてもよい。銀イオン発生システム２３を原水汲み上げ管５に設けることにより、この原水汲み上げ管５を通る温水を満遍なく殺菌できるだけでなく、圧力容器１の内部の殺菌もできる。銀イオン発生システム２３は、圧力容器１内の液相部分に配置させてもよい。
【０１８１】
銀イオン発生システム２３は、図６６に示すように、一対の銀電極１１０１、１１０１を備えており、この一対の銀電極１１０１、１１０１にケーブル１１０２を通じてコントローラ（図示せず）から短いサイクルでプラス／マイナスの電位を交互に印加することにより銀イオンを発生するものであり、銀電極１１０１はチタン１１０３に支持させるのがよい。一対の銀電極１１０１、１１０１は、これらの間の離間距離が先端に向かうに従って小さくなるように配置するのが、銀電極１１０１の脱落を防止するのに好ましい。銀電極１１０１、１１０１の先端部分を相対的に近づけて配置することにより、銀電極１１０１、１１０１の先端同士間で電流が流れ、したがって銀電極１１０１の先端からＡｇを溶出させることができる。このような銀イオン発生システム２３は、Ｌ字管１１０４の角部に銀電極１１０１、１１０１を配置させ、ネジ１１０５止めした蓋１１０６を備えたユニットとして、原水汲み上げ管５に組み込むのがよい。
【０１８２】
銀電極１１０１が摩耗したときには、ネジ１１０５を緩めて蓋１１０６を外すことにより新しい銀電極１１０１と交換することができる。この銀イオン発生ユニットは、原水汲み上げ管５の端に形成したフランジ５ａと対面するフランジ１１０７をＬ字管１１０４の端に設け、これらフランジ５ａ、１１０７同士を互いに突き合わせた状態でＵ字リング１１０８によって固定するようにするのがよい。このようなＬ字管１１０４とＵ字リング１１０８との組み合わせにより、現場の状況に応じて、Ｌ字管１１０４の向きを自在に変更することができるという利点がある。
【０１８３】
また、この銀イオン発生システム２３は、銀電極１１０１を銀／銅の合金電極に置換することで銀イオンと銅イオンとを一緒の発生させることができる。
【０１８４】
殺菌液添加システム１１００は、図６４、図６５から理解できるように、圧力容器１から炭酸泉を排出する炭酸泉吐出管７に、チューブ１２００を介して脱着可能に接続された殺菌液収容容器１２０１を有し、また、チューブ１２００の途中にチューブポンプ１２０２（図６７）を有する。このチューブポンプ１２０１は微量の流体を吐出するのに良く用いられることから、その詳しい説明は省略する。
【０１８５】
殺菌液収容容器１２０１は、図６８から理解できるように、容器本体１２０４を有し、容器本体１２０４の中に内側容器１２０５が収容されている。内側容器１２０５は、容器本体１２０４の口部１２０６の端面と係合する外方フランジ１２０７を有し、この外方フランジ１２０７は、キャップ１２０８を口部１２０６にネジ止めすると、２つのシール材料１２０９、１２１０で挟持された状態で固定され、これにより、容器本体１２０４の中に、内側容器１２０５によって独立した液体収容空間が形成される。すなわち、容器本体１２０４内には、容器本体１２０４と内側容器１２０５との間で形成される第１の液体収容空間１２１２と、内側容器１２０５内の第２の液体収容空間１２１３とが形成され、これら第１、第２の液体収容空間１２１２、１２１３は互いに独立している。
【０１８６】
内側容器１２０５は、その上端の外方フランジ１２０７の近傍に水平段部１２１５（図６９）を有し、水平段部１２１５とキャップ１２０８とで形成される空間には、円形刃１２１６を有する切断補助具１２１７が収容されている。
【０１８７】
内側容器１２０５の中には下記のアルカリ溶液又は酸溶液のいずれか一方の溶液が収容され、容器本体１２０４の中には他方の溶液が収容される。
【０１８８】
アルカリ溶液は、次亜塩素酸塩及び／又は亜塩素酸塩、典型的には、次亜塩素酸ナトリウム及び／又は亜塩素酸ナトリウムの希釈水溶液をアルカリ調整液によりｐＨ９以上、好ましくは、ｐＨ１０〜１２程度に調整された溶液をいう。次亜塩素酸ナトリウムや亜塩素酸ナトリウムの水溶液はアルカリ側で安定する性質がある。次亜塩素酸ナトリウムや亜塩素酸ナトリウムを水で薄めるとｐＨが下がり、例えば２００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウムではｐＨ８．５程度まで下がってしまう。この希釈状態では１０％程度の次亜塩素酸が分離状態にあるため、長期間の保存すると次亜塩素酸が分解してしまう。アルカリ調整液として、例えば苛性ソーダ（ＮａＯＨ）などを適量添加してｐＨ約９〜１２、好ましくはｐＨ１０〜１２に調整することで次亜塩素酸ナトリウムを安定化することができる。保存状態が過酷な、例えば軍隊などに於ける過酷な条件での保存を考慮に入れるのであれば、一方の内側容器１５内の溶液がｐＨ１３以上の強アルカリ状態となるようにアルカリ調整液で調整するのがよい。
【０１８９】
酸溶液は、塩酸、硫酸、炭酸などの無機酸の水溶液または酢酸などの有機酸の水溶液をいうが、この酸溶液と上記のアルカリ溶液とを混合したときに、次亜塩素酸又は亜塩素酸の濃度が１０ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍ、一般的には１０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍで、ｐＨ２．５〜７．５、好ましくはｐＨ５〜６程度の殺菌液が生成できるように酸溶液の濃度が調整される。
【０１９０】
殺菌液収容容器１２０１は、図６９に図示の状態、つまり切断補助具１２１７の円形刃１２１６を上に向けた状態で市場に供給される。ユーザは、殺菌液収容容器１２０１を使用する段階で、キャップ１２０８を外して、上側に位置する第２シール部材１２１０を取り除くと共に切断補助具１２１７を反転させて、円形刃１２１６に下に向けた状態にする（図６８）。次いで、キャップ１２０８を再び装着して強く締める。これにより、切断補助具１２１７の円形刃１２１６が、内側容器１２０５の水平段部１２１５に食い込んで切断する。次いで、ユーザは、殺菌液収容容器１２０１の中の薬剤に手を触れる危険性無しに、単に、容器１２０１を上下及び／又は左右に振ることで２液を攪拌混合させることができる。
【０１９１】
このようにして準備した殺菌液収容容器１２０１をチューブ１２００の先端に設けた別のキャップ１２２０に接続することで、このキャップ１２２０から容器１２０１の底近傍まで延びる吸い込み管１２２１を通じて殺菌液を取り出すことができ、炭酸泉吐出管７に入り込んだ殺菌液は、次亜塩素酸又は亜塩素酸による殺菌作用を発揮することになる。
【０１９２】
なお、内側容器１２０５は、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂、塩化ビニール系樹脂、ゴム系材質その他の耐薬剤性素材等から選択されたフィルム又はシート材料から作られるのがよい。
【０１９３】
もし殺菌液収容容器１２０１内のアルカリ溶液及び酸溶液が高濃度の状態（例えば次亜塩素酸ナトリウム又は亜塩素酸ナトリウムの希釈水溶液は、例えば１０，０００ｐｐｍというような比較的高濃度）で収容されているときには、別の容器を用意して、殺菌液収容容器１２０１の殺菌液を水で薄めて使用するようにしてもよい。
【０１９４】
次亜塩素酸ナトリウム又は亜塩素酸ナトリウムの希釈水溶液を比較的高濃度の状態で収容するときには、比較的長い期間安定的であることから、アルカリ調整液を混合する必要が無い場合もあろう。
【０１９５】
上述した殺菌液収容容器１２０１は２液が常圧の状態で収容されることから、容器本体１２０４は耐圧容器である必要はなく、したがって比較的安価に製造することができる。容器本体１２０４の大きさは、特に制限されるものではないが、例えば、２０リットルのポリタンクの大きさを有するのが搬送に都合がよい。
【０１９６】
銀イオンによる殺菌及び／又は次亜塩素酸（又は亜塩素酸）による殺菌を行った炭酸泉は、大腸菌やレジオネラ菌などの繁殖を効果的に抑えることができる。したがって、営業用の大浴場や２４時間家庭風呂などで安心して高濃度炭酸泉を楽しむことができる。また、これまで次亜塩素酸ソーダによる遊離塩素で殺菌していた室外プールや温水プールでは、塩素の刺激臭や目を痛めるなどの問題があったが、実施例のように比較的高濃度の炭酸泉を使用し且つ次亜塩素酸による殺菌などを施すことにより、これまでの塩素殺菌による刺激臭などの問題を単に解消できるだけでなく、プールで楽しむ人たちに、刺激臭が無く且つ肌に優しい水での遊泳を提供でき、更に、知らず知らずの内に、肌の健康や毛細血管の活性化を促してスポーツによる健康増進に加えて美容や肌にも良いという、これまでにない実際上のメリットを提供することができる。
【０１９７】
次亜塩素酸や亜塩素酸による殺菌は、次亜塩素酸や亜塩素酸が時間の経過に伴って殺菌効果が大幅に低下するため、次亜塩素酸（亜塩素酸）生成システムを設置しなければ、次亜塩素酸などによる殺菌を利用できないと考えられていたが、殺菌液収容容器１２０１は、アルカリ溶液と酸溶液の２液を長期間にわたって在庫でき、且つ、殺菌を必要とするときに２液を混合して使用できるため、遊泳プールの附帯設備として次亜塩素酸生成システムを設置するまでもなく、次亜塩素酸や亜塩素酸による殺菌を行うことができる。
【０１９８】
図３０〜図４９の図面は、炭酸泉の溶存炭酸ガス濃度を検出するセンサ４０に好適なセンサシステムを例示するものである。
【０１９９】
センサシステムの第１実施例（図３０〜図３４）
まず、図３０を参照して、第１実施例のセンサシステムの概要を説明する。
【０２００】
センサシステム４０は、生成した炭酸泉が流れる管路や炭酸泉で満たされた管体などの炭酸泉源５００に隣接して配置されたシリンダ５０１を有し、このシリンダ５０１は比較的小さな開口５０２を通じて炭酸泉源５００に連通している。開口５０２には開閉弁５０３が設けられ、開閉弁５０３を開放した状態でピストン５０４を図中右方向に移動させることにより、炭酸泉源５００からシリンダ５０１内へ炭酸泉を取り込むことができる（図３０の（Ｉ）参照）。
【０２０１】
ピストン５０４は、押し込んだ最小ストローク位置Ｐ１と中間ストローク位置Ｐ２と最大ストローク位置Ｐ３との３つの位置をとることができる。開閉弁５０３を開放した状態でピストン５０４を最小ストローク位置Ｐ１から中間ストローク位置Ｐ２まで移動させて（工程Ｉ）、シリンダ５０１の中に炭酸泉を収容した後に開閉弁５０３を閉じてシリンダ５０１内の空間を密閉する（工程ＩＩ）。次いで、ピストン５０４を最大ストローク位置Ｐ３まで移動させて、シリンダ５０１内の密閉空間の容積を拡大することにより減圧する（工程ＩＩＩ）。工程ＩＩから工程ＩＩＩの過程又は工程ＩＩＩで密閉空間内の炭酸泉を加熱し、取り込んだ炭酸泉の温度を所定温度Ｔｏまで上昇させる。密閉空間内の炭酸泉は、減圧工程及び加熱工程を経ることにより、溶存ガスを放出し密閉空間内でガス化する。
【０２０２】
次の工程ＩＶでシリンダ５０１内の気相（ガス）の圧力をセンサにより直接的に測定してもよいが、シリンダ５０１内のガスをサンプリングする。サンプリングしたガスにより、例えばシリンダ５０１に設けた圧力センサにより工程ＩＩＩから工程ＩＶへの移行過程での圧力変化や工程ＩＶでの圧力から溶存ガスの濃度を計測してもよく、或いは、ガスの濃度から溶存ガスの濃度を計測してもよい。また、シリンダ５０１内の気相（ガス）を、シリンダ５０１に連結した分析機器に送り込んで、この分析機器で、生成した炭酸泉の溶存ガスの濃度を計測するようにしてもよい。
【０２０３】
すなわち、炭酸ガスを液相中からガス化させて一定体積中のガス圧や濃度信号として取り出し、圧力センサや濃度センサ（例えば日本国特許第３２３６２５４のような炭酸ガス濃度センサ素子を使用して）によって、圧力変化を電気的信号に置き換えて外部に送信するか又は予め化学分析したデータに適合させる変換を行い、これをデジタル的に数字表示として又は面積変化などのアナログ的表示として図外のモニタに表示するようにしてもよい。
【０２０４】
以上の一連の工程が完了したら、開閉弁５０３を開放した後にピストン５０４を最小ストローク位置Ｐ１まで押し込んでシリンダ５０１内の炭酸泉及びガスを炭酸泉源５００に排出する。
【０２０５】
開閉弁５０３は、例えば電動バルブで構成してもよいが、例えば、ピストン５０４を駆動するピストンロッド（図示せず）を中空シャフトで構成し、この中空シャフト及びピストン５０４を貫通する弁棒で構成し、この弁棒を直線動作させることにより、弁棒の先端で開口５０２を開閉するようにしてもよい。
【０２０６】
中間ストローク位置Ｐ２及び最大ストローク位置Ｐ３、とくに中間ストローク位置Ｐ２と最大ストローク位置Ｐ３との間のストローク量は、対象とする液体の溶存ガスの濃度によって決定すればよい。また、中間ストローク位置Ｐ２と最大ストローク位置Ｐ３との間に第４のストローク位置Ｐ４を用意し、最大ストローク位置Ｐ３で液体からガスを放出させた後に、第４ストローク位置Ｐ４までピストン５０４を戻した後にガス圧や濃度を検知するようにしてもよい。このようなピストン５０４の停止位置を自在にするには、ピストン５０４の駆動源としてパルスモータのようなコントローラにより自在に停止位置を設定できる駆動源を採用するのがよい。
【０２０７】
シリンダ５０１内に取り込んだ炭酸泉を所定温度まで加熱するための手段として、シリンダ５０１の壁やピストン５０４などにヒータを内蔵させると共に、これに付随して温度センサを配置させて、この温度センサにより炭酸泉の温度を監視してもよいが、加熱手段として定温発熱体を採用するのが好ましい。定温発熱体の具体例としては、チタン酸バリウムを主成分とした半導体セラミックからなるＰｏｓｉｔｉｖｅＴｅｍｐｅｒａｉｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＴｈｅｒｍｉｓｔｏｒ（ＰＴＣサーミスタ）が知られている。定温発熱体を採用すれば炭酸泉を所定の温度まで上昇させ且つこの温度を維持することができる。つまり、定温発熱体は加熱手段と温度センサの２つの機能を有する。ちなみに、ＰＴＣサーミスタは、例えば約７０℃の設定温度に到達すると電気抵抗が無限大になって発熱せず、発熱体それ自体で温度を管理できるものであり、これを使用するのが部品点数を少なくするうえで望ましい。
【０２０８】
炭酸水中の溶存炭酸ガス濃度を検出するのであれば、水蒸気圧の影響を抑えつつターゲットの炭酸ガスの放出を促すことのできる温度まで加熱するのがよく、具体的には約５０℃〜約７５℃の範囲内の所定の温度を設定するのがよい。
【０２０９】
図３１〜図３４を参照して具体例を説明すると、炭酸ガス濃度計測システム５５０は、固定ケーシング部材５５１などの要素が取付板５５２により一体化され、単一のユニットとして炭酸泉吐出管などにネジなどにより脱着可能に固定される。この固定ケーシング部材つまりシリンダ部材５５１の中に円筒状ピストン５５３が同軸に挿入されている。円筒状ピストン５５３はスクリュー５５４及びこれに螺合した雌ネジ５５５を介して駆動用モータ５５６に連結され、雌ネジ５５５はプレート５５７を介してピストン５５３と一体化されている。第１駆動用モータ５５６が駆動することにより、ピストン５５３は、図３２の最小ストローク位置、図３３の中間ストローク位置、図３４の最大ストローク位置を取ることができ、一回の計測作業が完了すると図３２の最小ストローク位置に戻る。
【０２１０】
円筒状ピストン５５３の中には、弁棒つまり止水シャフト５５９が上下動可能に設けられている。止水シャフト５５９は、第２駆動モータ５６０によって上下動する。第２駆動モータ５６０の出力軸には雌ネジ５６１が設けられ、この雌ネジ５６１に螺合する雄ねじが止水シャフト５５９の上端部に形成されている。止水シャフト５５９の上部には回止めピン５６２が突設され、このピン５６２は上下に延びるスリットによって案内される。これにより、第２駆動モータ５６０の回転動作が止水シャフト５５９の上下動作に変換される。
【０２１１】
第２駆動モータ５６０は、回止めピン５６２と係合する２つのリミットスイッチ５６４、５６５によって停止位置が予め設定されているが、第２駆動モータ５６０としてパルスモータ（ゼロ点設定の位置決めスイッチとの組）を採用するのであれば、このようなリミットスイッチの必要はなくなる。又、円筒状ピストン５５３を駆動するための第１駆動モータ５５６についても、円筒状ピストン５５３を３つの位置Ｐ１〜Ｐ３で停止させるためのリミットスイッチなどのモータ回転停止手段５６７が設けられているが、駆動モータ５５６としてパルスモータを採用するのであれば、このようなリミットスイッチの必要はなくなるだけでなく、円筒状ピストン５５３の停止位置を自在に設定できるという利点があり、この利点を利用して、ガス圧や濃度を検知するときに、円筒状ピストン５５３を最大ストローク位置から戻して、この円筒状ピストン５５３を最大ストローク位置と中間ストローク位置との間の第４ストローク位置で停止させた後に、ガス圧や濃度を検知することもできる。これにより汎用のセンサを用いて比較的低濃度の炭酸水の濃度計測を行うことができる。
【０２１２】
止水シャフト５５９は図３１から図３２まで上昇して出入口５６９を開放し、また円筒状ピストン５５３を図３３の中間ストローク位置まで上昇させることにより、管路に通じる給水口５７０から液溜部５７１に流入した炭酸泉がシリンダ内に取り込まれる。次に、図３４に図示のように、止水シャフト５５９を下降させてシリンダ出入口を閉じてシリンダ内空間を密閉した後、円筒状ピストン５５３を最大ストローク位置まで上昇させて一定時間、この最大ストローク位置を保持する。また、シリンダの出入口近傍には好ましくはＰＴＣサーミスタからなる加熱部５７３が設けられ、シリンダ内に取り込んだ炭酸泉の加熱を開始する。これによりシリンダ内の密閉空間は、減圧状態になり且つ加熱により液相中の炭酸ガスが放出される。
【０２１３】
放出された炭酸ガスは検出管路５７４を通じて圧力をガス圧検知装置５７５に伝え、この検知装置５７５で電圧又は電流信号に変換される。この信号は例えばコントローラ３５５（図２２）に送られて所定の分析計量線に従いデジタル数値に変換されて表示器３５６に濃度が表示される。圧力を検知するガス圧検知装置５７５に代えて濃度を検知するものであってもよい。この一回の計測工程が終了したら加熱部５７３の電源がＯＦＦとなる。また、止水ピストン５５３が一度上昇して出入口５６９を開放した後に円筒状ピストン５５３が先行して図３２の最小ストローク位置まで戻り、次いで、止水シャフト５５９が下降してシリンダ出入口５６９を閉じる図３１の初期位置に戻る。止水シャフト５５９に先だって円筒状ピストン５５３の下降動作を先行させることにより、検出管路５７４のガスやシリンダ内の炭酸泉を炭酸泉吐出管に排出することができる。
【０２１４】
図３１に図示の炭酸ガス濃度計測システム５５０においては、加熱部５７３を幾つかに分割して固定ケーシング部材つまりシリンダ部材５５１に配置すると共に、この分割した加熱部を収容した部分をパーツ化することにより、加熱手段が故障したときには当該部分のパーツだけを交換できるようにしてもよい。
【０２１５】
また、図３１に示すシステム５５０では濃度検知装置５７５は別ユニットとして描かれているが、濃度変化を電圧などの電気的な信号で取り出せる歪計測素子や固体電解質型炭酸ガスセンサ素子を、固定ケーシング部材つまりシリンダ部材５５１の内面や、円筒状ピストン５５３の中に内蔵してもよい。
【０２１６】
センサシステムの第１実施例の変形例（図３５〜図３７）
第１実施例では、第１駆動用モータ５５６によりピストン５５３を駆動し、第２駆動モータ５６０により可動弁棒つまり止水シャフト５５９を駆動するようにしたが、この変形例では、ピストン５５３及び止水シャフト５５９をカム機構により駆動するようにしてある。
【０２１７】
すなわち、変形例のセンサシステム５８０はカム部材５８１を有し、このカム部材５８１は、減速モータ５８２によって駆動される。カム部材５８１は、図３６で左側に第１のカムフェース５８４が形成され、右側に第２のカムフェース５８５が形成されている。すなわち、一つのカム部材５８１に２つのカムフェース５８４、５８５が形成され、この共通のカム部材５８１によって、ピストン５５３と止水シャフト５５９の動作が制御されるようになっている。
【０２１８】
第１のカムフェース５８４に当接する第１のカムフォロア５８６は、第１リンク５８７を介してピストン５５３の上端に連結されている。また、第２のカムフェース５８５に当接する第２のカムフォロア５８９は、第２リンク５９０を及び可動板５９１介して止水シャフト５５９の上端に連結されており、可動板５９１は、ケース５９３の上下に延びる長孔５９４に案内されて上下に移動可能である。なお、図３５を参照して、ピストン５５３に関連した第１リンク５８７は支点５９５を中心に揺動可能であり、止水シャフト５５９に関連した第２リンク５９０は支点５９６を中心に揺動可能である。そして、第１リンク５８７は、第１引っ張りバネ５９７により、第１カムフォロア５８６を第１カムフェース５８６と当接する方向に付勢されており、第２リンク５９０は、第２引っ張りバネ５９８により、第２カムフォロア５８９を第２カムフェース５８５と当接する方向に付勢されている。
【０２１９】
このカム機構によるピストン５５３及び止水シャフト５５９の動作を図３７に示す。同図から分かるように、ピストン５５３は、上述した最小ストローク位置Ｐ１、中間ストローク位置Ｐ２、最大ストローク位置Ｐ３の他に、中間ストローク位置Ｐ２と最大ストローク位置Ｐ３との間のガス検出ストローク位置Ｐ４をとるようになっており、このガス検出ストローク位置Ｐ４をとったときに、ガス圧の検出が行われる。また、ヒータ５７３による加熱は、第２位置Ｐ２から最大ストローク位置Ｐ３、次いでガス検出ストローク位置Ｐ４に至る直前まで行われ、ガス圧検出のときにはヒータ５７３はＯＦＦされる。
【０２２０】
ヒータ５７３のＯＮ／ＯＦＦ及びガス圧検出とカム位置とを同期させるために、図３６に示すように、カム部材５８１の側面に全周に亘って延びるリング５９９を単数又は複数設け、このリング５９９に切欠きを設けて、この切欠きを光センサ６００で検出することにより、カム回転角度を検出するようにしてもよい。
【０２２１】
センサシステムの第２実施例（図３８〜図４２）
まず、図３８を参照して、第２の実施例の概要を説明する。
【０２２２】
溶存ガスサンプリング又は濃度測定システム６５０は、溶存炭酸ガスを含有する炭酸泉源５００に開口するシリンダ６５１と、このシリンダ６５１の開口６５２に臨んで配置された止水部材６５３とを有し、止水部材６５３は、シリンダ開口６５２を開閉する。
【０２２３】
シリンダ開口６５２を開放した状態で、ピストン６５４が、炭酸泉源５００に隣接した最小ストローク位置Ｐ１から中間ストローク位置Ｐ２に移動し、次いで、止水部材６５３でシリンダ開口６５２を閉じることにより、炭酸泉源５００からシリンダ６５１内へ炭酸泉を取り込むことができる（図３８の（ＩＩ）参照）。
【０２２４】
次いで、ピストン６５４を最大ストローク位置Ｐ３まで移動させて、シリンダ６５１内の密閉空間の容積を拡大することにより減圧する（工程ＩＩＩ）。図示の例では、止水部材６５３にヒータが内蔵されており、工程ＩＩから工程ＩＩＩの過程又は工程ＩＩＩでヒータがＯＮされて密閉空間内の炭酸泉を加熱し、炭酸泉の温度を所定温度Ｔｏまで上昇させる。密閉空間内の炭酸泉は、減圧工程及び加熱工程を経ることにより、溶存ガスを放出し密閉空間内でガス化する。
【０２２５】
次の工程ＩＶでシリンダ６５１内の気相（ガス）をサンプリングする。サンプリングしたガスにより、例えばシリンダ６５１やピストン６５４に設けた圧力センサにより工程ＩＩＩから工程ＩＶへの移行過程での圧力変化や工程ＩＶでの圧力から溶存ガスの濃度を計測してもよく、或いは、ガスの濃度から溶存ガスの濃度を計測してもよい。また、シリンダ６５１内の気相（ガス）を、シリンダ６５１に連結した分析機器に送り込んで、この分析機器で溶存ガスの濃度を計測するようにしてもよい。
【０２２６】
以上の一連の工程が完了したら、止水部材６５３を初期位置まで戻してシリンダ開口６５２を開放した後にピストン６５４を最小ストローク位置Ｐ１まで押し戻してシリンダ６５１内の炭酸泉及びガスを炭酸泉源５００に排出する。
【０２２７】
シリンダ６５１内に取り込んだ炭酸泉を所定温度まで加熱するための手段として、シリンダ６５１の壁や止水部材６５３或いはピストン６５４などにヒータを内蔵させると共に、これに付随して温度センサを配置させて、この温度センサにより炭酸泉の温度を監視してもよいが、加熱手段としてＰＴＣサーミスタであるのがよい。
【０２２８】
図３９〜図４２を参照して具体例を説明すると、図３９に示す溶存炭酸ガス濃度計測システム６５０は、円筒状ピストン６５４の中を貫通して配置された止水シャフト６５５の先端部に止水部材６５３が設けられ、この止水部材６５３の中に加熱部５７３が内蔵されている。図４０の状態では、止水シャフト６５５は下端ストローク位置にあって円筒状ピストン６５４と止水シャフト６５５との間のガス通路６５６が液溜部５７１に開放され、残留ガスが液溜部５７１に排出される。
【０２２９】
次いで、サンプリングが開始され、図４１に示すように円筒状ピストン６５４は中間ストローク位置まで引き上げられると共に止水シャフト６５５も引き上げられる。これにより、液溜部５７１内の炭酸泉が一定量シリンダ内に収容され、また、止水シャフト６５５によりシリンダ開口が閉じられると、シリンダ内空間は密閉空間になる。
【０２３０】
こうして止水シャフト６５５の先端部の加熱部５７３がＯＮして加熱されながら図４２のように円筒状ピストン６５４が最大ストローク位置まで上昇して密閉空間の容積を拡大することにより減圧し、この最大ストローク位置を一定時間保つ。シリンダ内の密閉空間では、液相中の溶存炭酸ガスがガス化し、このガス化したガスは、検出管路５７４を通ってガス圧検知又は濃度検知装置５７５に伝達される。
【０２３１】
一回の計測が完了すると、加熱部５７３の電源がＯＦＦし、また、止水シャフト６５５と円筒状ピストン６５４が図４０の状態になる。ここで検知装置５７５と検出管路５７４の中にある残留炭酸ガスは、図外の管路に出入口５７０を通じて連通する液溜部５７１に排出される。その後、止水シャフト６５５と円筒状ピストン６５４が図３９の初期位置に戻って、一連の動作が終了する。
【０２３２】
センサシステムの第３実施例（図４３〜図４５）
まず、図４３を参照して、第３の実施例の概要を説明する。
【０２３３】
溶存ガスサンプリング又は濃度計測システム７００は、炭酸泉で満たされた管体（炭酸泉源）７０１を挟んで第１、第２のシリンダ７０２、７０３が配置され、この第１、第２のシリンダ７０２、７０３は互いに対向して位置している。
【０２３４】
第１のシリンダ７０２には第１ピストン７０４が挿入され、第２のシリンダ７０３には止栓ピストン７０５が挿入されている。第１ピストン７０４は、最小ストローク位置Ｐ１（図４３の（Ｉ））と、中間ストローク位置Ｐ２と、最大ストローク位置Ｐ３との３つの位置を取ることができる。
【０２３５】
止栓ピストン７０５は、管体７０１から退却した第１位置と、管体７０１を横断して第１シリンダ７０２の開口を閉じる第２位置と、をとることができる。
【０２３６】
先ず、第１ピストン７０４が最小ストローク位置Ｐ１から中間ストローク位置Ｐ２まで移動して、管体７０１から第１シリンダ７０２の中に炭酸泉を取り込む。次いで、止栓ピストン７０５を前進させて、この止栓ピストン７０５の先端で第１シリンダ７０２の開口を閉じる（工程ＩＩ）。これにより、止栓ピストン７０５と第１ピストン７０４とで挟まれた所定容積の密閉空間が形成される。
【０２３７】
次いで、第１ピストン７０４を最大ストローク位置Ｐ３まで移動させて、第１シリンダ７０２内の密閉空間の容積を拡大することにより減圧する（工程ＩＩＩ）。工程ＩＩから工程ＩＩＩの過程又は工程ＩＩＩで密閉空間内の炭酸泉を加熱し、炭酸泉の温度を所定温度Ｔｏまで上昇させる。密閉空間内の炭酸泉は、減圧工程及び加熱工程を経ることにより、溶存ガスを放出し密閉空間内でガス化する。
【０２３８】
次の工程ＩＶで第１シリンダ７０２内の気相（ガス）をサンプリングする。サンプリングしたガスにより、例えば第１シリンダ７０２に設けた圧力センサにより工程ＩＩＩから工程ＩＶへの移行過程での圧力変化や工程ＩＶでの圧力から溶存ガスの濃度を計測してもよく、或いは、ガスの濃度から溶存ガスの濃度を計測してもよい。また、第１シリンダ７０２内の気相（ガス）を、第１シリンダ７０２に連結した分析機器に送り込んで、この分析機器で溶存ガスの濃度を計測するようにしてもよい。
【０２３９】
以上の一連の工程が完了したら、止栓ピストン７０５を退却させて第１シリンダ７０２を管体７０１に開放し、次いで、第１ピストン７０４を最小ストローク位置Ｐ１まで戻して、第１シリンダ７０２内の炭酸泉及びガスを炭酸泉源７０１に排出する。
【０２４０】
第１シリンダ７０２内に取り込んだ炭酸泉を所定温度まで加熱するための手段として、例えば止栓ピストン７０５や第１ピストン７０４或いは第１シリンダ７０２の壁にＰＴＣサーミスタなどのヒータを内蔵させるのがよく、炭酸水中の溶存炭酸ガス濃度を検出するのであれば、水蒸気圧の影響を抑えつつターゲットの炭酸ガスの放出を促すことのできる温度まで加熱するのがよく、具体的には約５０℃〜約７５℃の範囲内の所定の温度を設定するのがよい。
【０２４１】
図４４、図４５を参照して具体例を説明すると、図４４は水平式計測システム７５０を示し、図４５は垂直式計測システム７２０を示す。これらの図面において、固定ケーシング部材７３０の中にガス圧検知部７３１と加熱部７３２が両方とも可動可能に装着されている。図４４の水平式計測システム７５０ではガス圧検知部７３１と加熱部７３２とが水平方向に対向して位置しており、図４５の垂直式計測システム７２０ではガス圧検知部７３１と加熱部７３２とが垂直方向に対向して位置している。
【０２４２】
図４３で説明した第１ピストン７０４が、第１駆動モータ７３４によって駆動されるガス圧検知部７３１に相当し、図４３の止栓ピストン７０５が、第２駆動モータ７３５によって駆動される加熱部７３２に相当する。
【０２４３】
システム７５０、７２０は、図４３で説明したように動作して溶存炭酸ガス濃度を計測するが、図４４の水平式計測システム７５０にあっては、ガス圧検知部７３１は、密閉空間を拡大して溶存ガスを放出させるときに、水面より上に位置するように配置されており、加熱部７３２は水面より下に位置するように配設されている。
【０２４４】
センサシステムの第４実施例（図４６、図４７）
まず、図４６を参照して、センサシステムの第４実施例の概要を説明する。
【０２４５】
溶存ガスサンプリング又は濃度計測システム７５０は、炭酸泉が満たされた管体（炭酸泉源）７０１を横断する方向に進退するスリーブ７５１を有し、このスリーブ７５１の中に、ＰＴＣサーミスタなどの加熱手段を内蔵したピストン７５３が挿入されている。また、スリーブ７５１に対向する位置にはポート７５４が開口されている。
【０２４６】
ピストン７５３はスリーブ７５１の先端に位置する第１ストローク位置Ｐ１と、スリーブ７５１の中間部分に位置する第２ストローク位置Ｐ２との２つの位置をとることができる。
【０２４７】
システム７５０の動作は、先ず、ピストン７５３を後退させて第２ストローク位置Ｐ２に位置決めし、次いで、スリーブ７５１を前進させて管体７０１の対向面に液密に当接させる。これにより、スリーブ７５１の中に、所定量の液体を収容した密閉空間が形成される。
【０２４８】
次いで、ピストン７５３に内蔵した加熱手段をＯＮさせて、収容した液体を所定の温度に加熱する。収容した液体を加熱することにより液体から放出されたガスはポート７５４を通じてサンプリングされ、前述したのと同じ方法で、管体７０１中の炭酸泉の濃度の測定が行われる。
【０２４９】
図４７を参照して具体例を説明すると、炭酸ガス濃度計測システム７５０は、駆動モータ７５６によって遮蔽スリーブ７５１が加熱部７５７側に移動して管体７０１に通じる給水口と吐水口との間の液溜部７５８の炭酸泉貯留空間に一定量の遮蔽された密閉空間を作り出し、この密閉空間に連通している減圧装置７６０は、遮蔽スリーブ７５１が上昇して密閉空間を形成した後加熱部の電源がＯＮ状態となる同時に減圧装置７６０が作動して液相中からの溶存炭酸ガスの放出を行わせる。
【０２５０】
ここに減圧装置７６０はプランジャーポンプ式の減圧装置であるのがよい。プランジャーポンプ式の減圧装置であれば、プランジャーのストロークを制御することにより減圧度合いを任意に設定することが可能であり、また、例えば比較的低濃度の炭酸水の溶存ガス濃度を計測するときに、最初に、プランジャーを大きくストロークさせて大きな減圧状態を一定時間維持して液相中からガスの放出を促し、次いで、プランジャーを多少戻す又は減圧前の位置まで戻した後に、ガス圧又はガス濃度を検知すればよい。これによれば、ガス圧検知又は濃度検知装置７６１の能力に適した圧力範囲又は濃度範囲でガス圧又は濃度を検知することができる。
【０２５１】
センサシステムの第５実施例（図４８、図４９）
まず、図４８を参照して、第５の実施例の概要を説明する。
【０２５２】
溶存ガスサンプリング又は濃度計測システム８００は、炭酸泉で満たされた管体７０１を横断する方向に進退するスリーブ８０２を有し、このスリーブ８０２の中に、ＰＴＣサーミスタなどの加熱手段を内蔵したピストン８０３が挿入されている。
【０２５３】
ピストン８０３はスリーブ８０２の先端に位置する第１ストローク位置Ｐ１と、スリーブ８０２の中間部分に位置する第２ストローク位置Ｐ２と、スリーブ８０２の先端から大きく離れた第３ストローク位置Ｐ３との３つの位置をとることができる。
装置８００の動作は、先ず、ピストン８０３を後退させて第２ストローク位置Ｐ２に位置決めし、次いで、スリーブ８０２を前進させて管体８０１の対向面に液密に当接させる。これにより、スリーブ８０２の中に、所定量の炭酸泉を収容した密閉空間が形成される（工程ＩＩ）。
【０２５４】
次いで、ピストン８０３を第３ストローク位置Ｐ３まで後退させて、スリーブ８０２内の密閉空間の容積を拡大することにより減圧する（工程ＩＩＩ）。工程ＩＩから工程ＩＩＩの過程又は工程ＩＩＩで密閉空間内の炭酸泉を加熱し、炭酸泉の温度を所定温度Ｔｏまで上昇させる。密閉空間内の炭酸泉は、減圧工程及び加熱工程を経ることにより、溶存ガスを放出し密閉空間内でガス化する。
次の工程でスリーブ８０２内の気相（ガス）をサンプリングする。サンプリングしたガスの圧力又は工程ＩＩＩでの圧力変化などにより液体中の溶存ガスの濃度を計測することができる。以上の一連の工程が完了したら、図４８の工程Ｉに示す初期状態に戻す。
【０２５５】
図４９を参照して具体例を説明すると炭酸ガス濃度計測システム８００は、第１駆動モータ８０５によって遮蔽スリーブ８０２が上昇してガス圧検知部８０６を液溜部８０７の空間で一定量の密閉空間を形成し、次いで、加熱部８０８の電源がＯＮして加熱を行いつつ第２駆動モータ８０９によって加熱部８０８を下方向に移動して密閉空間を拡大して、密閉空間を減圧状態にし、この減圧状態を一定時間保つ。このようにして、液相中から放出された炭酸ガスの濃度又は圧力がガス検知装置８０６により検知される。
【０２５６】
以上、センサシステムの好ましい実施例を説明したが、例えば図３１に例示したシステム５５０のような構造のものにあっては、計測後にガスを炭酸泉排出管に排出するのが好ましいのは云うまでもないが、この排出を強制的に行うために、別機構でこの排出系に空気を送り込みんで、検出管路５７４などを大気で満たすようにしてもよい。また、この検出管路５７４に加熱手段を付設して、検出管路５７４を例えば６５℃以上の温度に保つようにして、一般細菌を死滅させるようにしてもよい。
【０２５７】
また、図４７のシステム７５０でプランジャーポンプ式の減圧装置７６０による減圧を例示したが、他の装置５５０、６５０などでも、ピストン部材を移動させる代わりに減圧装置７６０を採用して減圧工程を行うようにしてもよい。このような減圧装置７６０を採用したときには、密閉空間と減圧装置７６０とを連通するガス通路に、計測後に空気を送り込んで、空気で希釈するのが濃度計測誤差の発生を抑えるのに好ましい。
【０２５８】
また、センサシステムの第２、第３などの実施例において、密閉空間を拡大して減圧し且つ密閉空間内の液体を所定温度まで加熱してガスの放出を促した後に、密閉空間の容積を縮小させた後にガス圧や濃度を検知するようにしてもよい。このようなピストンの停止位置を自在にするには、ピストンの駆動源としてパルスモータのようなコントローラにより自在に停止位置を設定できる駆動源を採用するのがよい。
【０２５９】
なお、図３０以降の図面を参照したセンサシステムの説明においては、炭酸泉の溶存炭酸ガス濃度の検出に限定して説明したが、図３０以降の図面に関連したセンサシステムは、炭酸泉に制限されるものではなく、広く一般的に液中の溶存ガスの濃度を検出するのに適用できることは云うまでもない。
【０２６０】
前述した実施例の炭酸泉生成装置は、汚れによって性能が低下する部分を無くし、大気圧よりも高い圧力下で、温水と炭酸ガスとを接触させることにより、連続的に炭酸ガスを水に吸収させことができるようにした。又、高圧容器内の炭酸ガスは水に吸収されただけしか消耗しないため、炭酸ガスの消費も少なく、且つ浴槽のお湯を繰り返し連続的に処理できるため、お風呂桶より大気中に放出されて減少する濃度を補い、常に炭酸泉を高濃度に保つことができる。
【０２６１】
それに加え、これらの処理を加熱しながら行えるばかりか、取り扱いも簡単になるため、家庭でも簡単に高濃度炭酸泉に入浴することができる。毎日家庭で高濃度炭酸泉に入浴できるようになれば、毛細血管の発達を促進させ、老人性皮膚のかゆみの防止や糖尿病の手足に生じる壊死による切断などの、痛ましいできごとを、防止する事ができ、寝たきり老人の蓐瘡なども治すことができる、その上、ストレス社会の疲労回復には、毛細血管の発達促進作用を高めることが、極めて重要なことである。その他にも、毛細血管の発達は皮膚を若返らせるため、女性の美容風呂として用いることができる。
【０２６２】
これらの機器の開発は炭酸泉を基調として、さまざまな身体に有効な微量ミネラルをよりよく皮膚から取り込むことに有益である。しかも、ゼオライト等を使って微量の硫化ガスを吸収させ、これを再び炭酸泉の生成循環回路等から温泉水に添加すると、より良く炭酸泉に溶け込ませることができ、これにより一層の治療効果が得られ、社会の住宅産業をはじめ老人医療に大いに貢献することができる。また、室外プールや温水プールに使用する水を炭酸泉にすることにより、プールで遊びながら炭酸泉による健康効果及び美容効果を得ることができる。また、銀イオン及び／又は次亜塩素酸などによる殺菌を炭酸泉に施すことにより、社会問題となっている大腸菌やレジオネラ菌などを極めて効果的に殺菌することができる。
【０２６３】
また、比較的安価で且つ小型化が可能な本発明に従う炭酸泉生成装置は、一般家庭だけでなく、エステサロン、美容院、理髪店などで美容パックや美容浴、毛髪活性化のための毛髪パックや頭皮浴にも利用することで優れた美容効果を得ることができるであろうし、また、毛髪活性を促すことができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の炭酸泉生成装置の概要を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の変形例を示す、図１に対応した図であり、液相に炭酸ガスを散気させて気泡の状態で温水と炭酸ガスとを接触させる例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の他の変形例を示す、図１に対応した図であり、気相領域にファンを設けた例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の他の変形例を示す、図１に対応した図であり、シャワーノズルなどの散布手段から放出される水粒子を回転する衝突板に衝突させることにより微粒子化させる例を示す図である。
【図５】回転する衝突板を回転方向遅れ側に傾斜した例を示す図である。
【図６】第２の実施の形態として多段式炭酸泉生成装置の概要を示す図である。
【図７】多段式炭酸泉生成装置の変形例を示す、図６に対応した図である。
【図８】炭酸泉生成装置に洗浄システムを付加した例を示す図である。
【図９】炭酸ガス濃度センサを付加して、種々の制御を行う例を示す図である。
【図１０】定量式炭酸泉生成装置の一例を示す図である。
【図１１】定量式炭酸泉生成装置の変形例を示す図である。
【図１２】第１実施例の連続式炭酸泉生成装置の概略図である。
【図１３】例示として第１実施例に組み込んだ水受けガイド手段を抽出して示す拡大図である。
【図１４】例示として第１実施例に組み込むことのできる炭酸ガス吸収用の底面の広い、凹型形状の板材によるらせん状ガイド板を示す図である。
【図１５】反発極性のリング磁石の中を通る炭酸泉に磁場かける磁気ユニットを示す図である。
【図１６】第２実施例の連続式炭酸泉生成装置の概略図である。
【図１７】第２実施例に炭酸泉生成装置に組み込まれた排水抑制機構と逃がし機構を示す図である。
【図１８】実施例の炭酸泉生成装置に利用できる、排水抑制機構と簡易型の逃し機構を示す図である。
【図１９】第３実施例の連続式炭酸泉生成装置の概略図である。
【図２０】第４実施例の定量式炭酸泉生成装置の概略図である。
【図２１】第５実施例の多段式炭酸泉生成装置の概略図である。
【図２２】第６実施例の炭酸泉生成装置に関し、本発明の炭酸泉生成装置に炭酸ガス濃度センサを組み込んで、炭酸泉の濃度表示や装置に制御を行うための全体系統図である。
【図２３】第７実施例の定量式炭酸泉生成装置の概略図であり、高濃度炭酸泉を生成するために、メイン圧力容器とサブ圧力容器との間で温水を循環させる態様を示す図である。
【図２４】第７実施例の定量式炭酸泉生成装置の概略図であり、高濃度炭酸泉を収容した生成するために、メイン圧力容器とサブ圧力容器との間で温水を循環させる態様を示す図である。
【図２５】第７実施例の装置の初期工程の一例を説明するための図である。
【図２６】第７実施例の装置の初期工程に含まれるドレン工程を説明するための図である。
【図２７】第８実施例の定量循環式炭酸泉生成装置の概略図である。
【図２８】第８実施例の定量循環式装置の初期工程を説明するための図である。
【図２９】第９実施例の定量式炭酸泉生成装置の概略図である。
【図３０】炭酸ガス濃度センサの第１実施例における動作の概要を説明するための図である。
【図３１】炭酸ガス濃度センサの第１実施例の構成を示す図である。
【図３２】第１実施例のセンサの一つの動作工程を示す図である。
【図３３】第１実施例のセンサの炭酸泉取り込み工程を示す図である。
【図３４】第１実施例のセンサの炭酸ガス放出工程を示す図である。
【図３５】第１実施例の変形例を示すものであって、カム機構によってピストンなどが動作する形式のセンサの構成図である。
【図３６】図３５のＸ３６−Ｘ３６線に沿った断面図である。
【図３７】カムフェースとピストンなどの動作を示すタイミング図である。
【図３８】炭酸ガス濃度センサの第２実施例における動作の概要を説明するための図である。
【図３９】炭酸ガス濃度センサの第２実施例の構成を示す図である。
【図４０】第２実施例のセンサの一つの動作工程を示す図である。
【図４１】第２実施例のセンサの炭酸泉取り込み工程を示す図である。
【図４２】第２実施例のセンサの炭酸ガス放出工程を示す図である。
【図４３】第３実施例のセンサの概要を説明するための図である。
【図４４】第３実施例の水平式センサの構成図である。
【図４５】第３実施例の垂直式センサの構成図である。
【図４６】第４実施例のセンサの概要を説明するための図である。
【図４７】第４実施例のセンサの構成図である。
【図４８】第５実施例のセンサの概要を説明するための図である。
【図４９】第５実施例のセンサの構成図である。
【図５０】第１０実施例の家庭用炭酸泉生成装置の概略図である。
【図５１】図５０に図示の装置の変形例を示す部分図である。
【図５２】図５０に図示の装置の他の変形例を示す部分図である。
【図５３】図５０に図示の装置の別の変形例を示す部分図である。
【図５４】図５０に図示の装置の更に他の変形例を示す部分図である。
【図５５】衝突部材の変形例を示す図である。
【図５６】散布手段としてパイプに穿設した斜行小孔による微粒化を説明するための図である。
【図５７】図５６の変形例を説明するための図である。
【図５８】図１〜図２９に例示の炭酸泉生成装置に液滴流下遅延手段を組み入れた例を示す図である。
【図５９】フロートバルブを位置決めするために弱いバネを配置した例を説明するための部分図である。
【図６０】気相領域で温水を炭酸ガスでバブリングして炭酸泉を生成する装置の要部を示す図である。
【図６１】気相領域に温水を散布することにより１次炭酸泉を生成し、次いで気相領域で温水を炭酸ガスでバブリングして高濃度の炭酸泉を生成する炭酸泉生成装置の全体構成図である。
【図６２】気相領域に内部タンクを用意し、この内部タンクの底部の多孔通気プレートを通じて上方に移動する炭酸ガスで内部タンク内の温水をバブリングして炭酸泉を生成する炭酸泉生成装置の全体構成図である。
【図６３】図６２に図示の炭酸泉生成装置の変形例の全体構成図である。
【図６４】次亜塩素酸による殺菌液を添加するシステムと、銀イオン発生システムとを付加した炭酸泉生成装置の一例を説明するための図である。
【図６５】次亜塩素酸による殺菌液を添加するシステムを付加した炭酸泉生成装置の一例を説明するための図である。
【図６６】銀イオン発生システムをユニット化した構成例を説明するための図である。
【図６７】次亜塩素酸による殺菌液を添加するシステムの一例を説明するための図である。
【図６８】次亜塩素酸による殺菌液を添加するシステムに利用される２液収容容器の一例を示す図であり、２液を混合するために必要とされる操作を説明するための図である。
【図６９】図６８に図示の２液収容容器に関する部分図であり、流通過程及び在庫中の状態を示す図である。
【符号の説明】
１圧力容器
３圧送ポンプ
４浴槽又は水槽
６散布手段
８排出量抑制手段
９フィルタ又は濾過器
１０ヒータ
１２排気バルブ
２０コントローラ又はシーケンサ
２１ファン
２２衝突部材
２６循環ポンプ
２８連通管
４０炭酸ガスセンサ
４３給湯器
４６メイン圧力容器
４７サブ圧力容器
５８１カム部材
５８４止水シャフト駆動用カムフェース
５８５ピストン駆動用カムフェース
８５４液滴流下遅延手段

Claims

加圧炭酸ガスを圧力容器の中に供給する炭酸ガス供給工程と、
大気圧下の原水源からの原水を温水化させながら又は温水源からの温水を連続的に圧送ポンプで圧送して前記圧力容器内に温水を供給する温水供給工程と、
該圧力容器に供給される温水を炭酸ガス領域に散布して炭酸ガスと接触させる温水散布工程と、
前記圧力容器内の底部に貯留した炭酸泉が残留した状態を保持することができるように炭酸泉の排出量を規制及び／又は抑制しながら前記圧力容器の底部から炭酸泉を排出させる炭酸泉排出工程とを有する炭酸泉生成方法。
前記炭酸泉排出工程で、前記圧力容器から前記原水源に炭酸泉を排出する、請求項１に記載の炭酸泉生成方法。
前記散布工程で散布された温水の液滴を前記加圧炭酸ガスで満たされた気相領域に永く留まらせる液滴流下遅延工程を更に有する請求項１又は２に記載の炭酸泉生成方法。
前記液滴流下遅延工程が、前記圧力容器の気相領域に配置された、適度な隙間を備えた炭酸ガス／水接触手段に水を通過させることにより行われる、請求項３に記載の炭酸泉生成方法。
前記加圧炭酸ガスで満たされた気相領域の内周部分で上方に向かい外周部分で下方に向かう気流を生成する気流生成工程を更に有する請求項３又は４に記載の炭酸泉生成方法。
前記炭酸ガス供給工程が、前記圧力容器内の液相領域に炭酸ガスを供給して該液相領域に炭酸ガスの気泡を生成することを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
前記温水供給工程、前記圧力容器内又は前記炭酸泉排出工程で、銀イオンを添加する銀イオン添加工程を更に有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
前記温水供給工程、前記圧力容器内又は前記炭酸泉排出工程で、次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液を酸性に調製した溶液を添加する殺菌液添加工程を更に有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
前記温水を所定の温度に保つための加熱工程を更に含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
前記炭酸泉排出工程での排出の規制及び／又は抑制が、前記圧力容器の底部に配置されたフロートバルブによって行われる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
前記炭酸泉排出工程での排出の規制及び／又び抑制が、前記圧力容器の底部に貯留する炭酸泉の水位を検知して、炭酸泉の水位が所定の水位を維持するように前記圧力容器から炭酸泉の排出を制御することによって行われる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
加圧炭酸ガスを圧力容器の中に供給する炭酸ガス供給工程と、
大気圧下の原水源からの原水を連続的に圧送ポンプで圧送して前記圧力容器内に供給する原水供給工程と、
該圧力容器内に供給される原水を前記圧力容器内の炭酸ガス領域に散布して原水を炭酸ガスと接触させる散布工程と、
前記圧力容器内の底部に貯留した炭酸泉が一定の水位で残留した状態を保持することができるように炭酸泉の排出量を抑制しながら前記圧力容器の底部から炭酸泉を排出させる炭酸泉排出抑制工程と、
前記圧力容器内の底部に貯留した炭酸泉及び／又は前記炭酸泉排出工程の炭酸泉を所定の温度まで加熱する加熱工程と、を有する炭酸泉生成方法。
加圧炭酸ガスを圧力容器の中に供給して圧力容器内の圧力を大気圧よりも高い圧力状態にする加圧工程と、
水槽中の水を圧送ポンプで圧送して前記圧力容器内に供給する水供給工程と、
該圧力容器内に供給される水を前記圧力容器内の炭酸ガス領域に散布して炭酸ガスと接触させる散布工程と、
前記圧力容器内の底部に貯留した炭酸水が一定の水位で残留した状態を保持することができるように炭酸水の排出量を抑制しながら前記圧力容器の底部から前記水槽に炭酸水を排出させる炭酸水排出抑制工程と、
水槽中の水を前記圧力容器に供給して炭酸水を生成した後に、この炭酸水を水槽に戻す工程を反復する循環工程と、
該循環工程で炭酸水を加熱する加熱工程とを有し、
水槽中の水を反復的に前記圧力容器内で炭酸ガスと接触させながら加熱することにより高濃度炭酸泉を生成することを特徴とする炭酸泉生成方法。
前記原水供給工程、前記圧力容器内、前記炭酸泉排出工程で、銀イオンを添加する銀イオン添加工程を更に有する、請求項１２又は１３に記載の炭酸泉生成方法。
前記原水供給工程、前記圧力容器内又は前記炭酸泉排出工程で、次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液を酸性に調製した殺菌液を添加する殺菌液添加工程を更に有する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
前記圧力容器から炭酸泉を排出する管路から分岐され、循環ポンプを含むリターン管で前記圧力容器内に貯留する炭酸泉を前記圧力容器の気相領域に還流してこれを散布するリターン工程を更に有する、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
加圧炭酸ガスが供給される複数の圧力容器を順次通過させることにより高濃度の炭酸泉を生成し、最終段の圧力容器から高濃度の炭酸泉を排出させることにより連続的に炭酸泉を生成する方法であって、
大気圧下の原水源からの原水を第１段目の圧力容器内に供給する原水供給工程と、
該原水を前記第１段目の圧力容器内の炭酸ガス領域に散布する散布工程と、
該第１段目の圧力容器内に貯留した炭酸泉が該第１段目の圧力容器の底に残留した状態を保持しつつ該炭酸泉を後続の圧力容器内の炭酸ガスと接触させながら該後続の圧力容器に移動させる炭酸泉移動工程とを有することを特徴とする炭酸泉生成方法。
最終段の圧力容器内に炭酸泉が貯留した状態を保持できるように炭酸泉の排出量を規制及び／又は抑制しながら該最終段の圧力容器から炭酸泉を排出させる炭酸泉排出工程を更に有する請求項１７に記載の炭酸泉生成方法。
前記原水供給工程、前記圧力容器内又は前記炭酸泉排出工程で、銀イオンを添加する銀イオン添加工程を更に有する、請求項１７又は１８に記載の炭酸泉生成方法。
前記原水供給工程、前記圧力容器内又は前記炭酸泉排出工程で、次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液を酸性に調製した殺菌液を添加する殺菌液添加工程を更に有する、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
前記炭酸泉移動工程が、前段の圧力容器内の炭酸泉を後段の圧力容器の気相領域に散布させることにより行われる、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
加圧炭酸ガスが供給される圧力容器の気相領域の内周部分に上方に向けて、外周部分に下方に向けて流れる気流を生成する工程と、
前記圧力容器の気相領域に配置された、底面に多孔通気プレートを含むトレー上に水を通過させる、前記多孔通気プレートを通じて上方に移動する炭酸ガスにより、前記トレー上を移動する水に気泡を生成してバブリングする気相領域バブリング工程とを有することを特徴とする炭酸泉生成方法。
加圧炭酸ガスが供給される圧力容器の気相領域の内周部分に上方に向けて、外周部分に下方に向けて流れる気流を生成する工程と、
前記圧力容器の気相領域に配置された内部タンクの底を構成する多孔通気プレートを通じて上方に移動する炭酸ガスにより、前記内部タンク内に供給される水に気泡を生成してバブリングする気相領域バブリング工程と、
前記内部タンクの上端縁からオーバーフローして圧力容器の底部に貯留した炭酸泉の排出量を規制及び／又は抑制しながら該圧力容器から炭酸泉を排出させる炭酸泉排出工程とを有する炭酸泉生成方法。
前記内部タンク内に供給される水、前記圧力容器内又は前記圧力容器から排出される炭酸泉に、銀イオンを添加する、請求項２２又は２３に記載の炭酸泉生成方法。
前記内部タンク内に供給される水、前記圧力容器内又は前記圧力容器から排出される炭酸泉に、次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液を酸性に調製した殺菌液を添加する、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。
圧力容器と、
大気圧下の原水源からの原水を温水化し又は温水化しながら又は大気圧下の温水源からの温水を連続的に前記圧力容器に圧送するための圧送ポンプと、
該圧送ポンプで圧送した温水を圧力容器の上部領域で散布する散布手段と、
前記圧力容器に加圧炭酸ガスを供給する炭酸ガス源と、
前記圧力容器の底部に接続された炭酸泉排出管と、
該炭酸泉排出管に設けられ、前記圧力容器に所定の水位で炭酸泉が貯留した状態を保持しつつ該炭酸泉排出管を通じて炭酸泉の排出を規制及び／又は抑制するための炭酸泉排出抑制機構とを有する炭酸泉生成装置。
前記散布手段の下に、該散布手段により散布された温水を、前記加圧炭酸ガスで満たされた気相領域に永く留まらせる液滴流下遅延手段を更に有する請求項２６に記載の炭酸泉生成装置。
前記気相領域の内周部分に上昇気流を生成するファンを更に有する請求項２６又は２７に記載の炭酸泉生成装置。
前記圧力容器の底部に連結された炭酸泉排出管から分岐され、前記圧力容器内の炭酸泉を該圧力容器の気相領域に戻すリターン管と、
該リターン管に介装され、前記圧力容器内の炭酸泉を圧送して前記圧力容器の気相領域に散布する循環ポンプとを更に有する請求項２６〜２８いずれか一項に記載の炭酸泉生成装置。
前記炭酸泉排出管を通じて前記温水源に炭酸泉が排出される、請求項２６〜２９のいずれか一項に記載の炭酸泉生成装置。
加圧炭酸ガスが供給される複数の圧力容器を経由することにより炭酸泉を生成する多段形式の炭酸泉生成装置であって、
原水源から原水を汲み上げて第１段目の圧力容器に圧送するための圧送ポンプと、
該圧送ポンプで汲み上げた原水を第１段目の圧力容器の上部領域に散布する散布手段と、
該第１段目の圧力容器の底部に連結され、該第１段目の圧力容器の底に炭酸泉が貯留した状態を保持しつつ該炭酸泉を後続段の圧力容器に移動させる連通管と、
該連通管を通じて後続段の圧力容器に供給された炭酸泉を炭酸ガスと接触させるためのガス接触手段と、
最終段の圧力容器の底部に接続された炭酸泉排出管とを有する炭酸泉生成装置。
前記炭酸泉排出管に設けられ、前記最終段の圧力容器の底に炭酸泉が貯留した状態を保持しつつ該炭酸泉排出管を通じた炭酸泉の排出を規制及び／又は抑制するための排出抑制機構を更に有する請求項３１に記載の炭酸泉生成装置。
圧力容器内の原水を加圧炭酸ガスの気相領域に散布しながら循環させることにより炭酸泉を生成し、生成した炭酸泉を圧力容器の底から開閉バルブを介して大気圧下の水槽で受ける炭酸泉生成装置であって、
前記圧力容器に加圧炭酸ガスを供給するガス供給管と、
循環ポンプを含み、前記圧力容器の底部と上部とを連結するリターン管と、
該リターン管に介装されたサブ圧力容器と、
該リターン管に介装され、前記圧力容器の底から温水を取り込んで該温水を前記圧力容器の気相領域に散布する循環ポンプと、
前記圧力容器の底に連結された炭酸泉吐出管と、
該炭酸泉吐出管に設けられた開閉バルブと、
前記水槽、前記圧力容器、前記サブ圧力容器の少なくとも一つに設けられ、生成した炭酸泉を所定の温度まで加熱するヒータと、
前記圧力容器の頂部又は前記サブ圧力容器の頂部に設けられた排気手段とを有し、
前記圧力容器に水を満した状態で、前記排気手段で排気しながら前記圧力容器に炭酸ガスを供給することにより、前記圧力容器に、炭酸ガスで満たされた気相領域を作ることを特徴とする炭酸泉生成装置。
加圧炭酸ガスの供給を受ける圧力容器の気相領域に配置され筒体内に上方に向けて流れる気流を生成するための気流生成手段と、
前記筒体内に一段又は上下に間隔を隔てて多段に配置され、その中で水をほぼ水平方向に流動させる、底に多孔通気プレートを有するトレーとを有し、
大気圧下の原水源からの原水を前記圧力容器の気相領域に供給して、圧力容器内の水が前記トレー中を移動するときに、前記多孔通気プレートを通じて上方に移動する炭酸ガスによりバブリングを行うことを特徴とする炭酸泉生成装置。
前記圧力容器の気相領域の上部に配置され、大気圧下の原水源からの原水を前記圧力容器内に散布する散水手段を更に有し、
該散水手段の下に、前記トレーが配置されている、請求項３４に記載の炭酸泉生成装置。
加圧炭酸ガスの供給を受ける圧力容器の気相領域に配置され筒体内に上方に向けて流れる気流を生成するための気流生成手段と、
前記圧力容器の気相領域に配置された、上方に向けて開放した内部タンクと、
該内部タンクの底に設けられた多孔通気プレートとを有し、
大気圧下の原水源からの原水を前記内部タンク内に供給して、該内部タンク内に溜まった水の中で、前記多孔通気プレートを通じて上方に移動する炭酸ガスにより気泡を生成してバブリングを行うことを特徴とする炭酸泉生成装置。
前記気流生成手段がファンを有し、該ファンを駆動するモータによって前記炭酸泉循環手段を構成するポンプが駆動される、請求項３６に記載の炭酸泉生成装置。
加圧炭酸ガスの供給を受ける圧力容器と、
該圧力容器の底部に接続され、該圧力容器内の水を前記圧力容器の上部に戻す還流管路と、
前記圧力容器及び／又は前記還流管路に設けられて水を所定の温度まで加熱するヒータと、
該還流管路に接続され、原水源からの原水を供給する原水供給管と、
前記圧力容器の頂部に設けられ、該圧力容器内のガスを外部に排気する排気手段と、
前記圧力容器内で生成された炭酸泉の排出を規制及び／又は抑制しながら外部に排出する炭酸泉排出抑制手段とを有することを特徴とする炭酸泉生成装置。
頂部に排気手段を備え、加圧炭酸ガスの供給を受ける圧力容器と、
大気に開放した水槽と、
該水槽の底部に接続され、該水槽内の水を前記圧力容器の気相領域に散布させるための圧送ポンプを含む原水供給管と、
前記圧力容器の底部に接続され、該圧力容器内の炭酸泉を前記水槽に排出するための排出管と、
前記圧力容器内の炭酸泉の排出を規制及び／又は抑制して前記圧力容器内の炭酸泉の水位を保つ炭酸泉排出抑制手段とを有することを特徴とする炭酸泉生成装置。
前記圧力容器、前記排出管、前記水槽の少なくとも一つにヒータが設けられ、該ヒータにより前記水槽内の炭酸泉の温度が所定の温度に維持される、請求項３９に記載の炭酸泉生成装置。
生成した炭酸泉に溶存する炭酸ガスの濃度を検出する炭酸ガスセンサと、
該炭酸ガスセンサで検知した炭酸泉の炭酸ガス濃度を表示する表示器とを更に有する請求項２６〜４０のいずれか一項に記載の炭酸泉生成装置。
前記炭酸ガスセンサで検知した炭酸泉の炭酸ガス濃度が所定の濃度を上回ったときに、炭酸泉生成装置の動作を強制的に停止する制御手段を更に有する、請求項４１に記載の炭酸泉生成装置。