JP2007130564A

JP2007130564A - ガス溶解製造装置

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Publication number: JP2007130564A
Application number: JP2005325429A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sawakuri; 央澤栗
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-11-09
Also published as: JP4711227B2

Abstract

【課題】高い溶解効率、すなわち短時間で高濃度の炭酸水が容易に得られるガス溶解製造装置を提供する。
【解決手段】炭酸ガス供給手段２と、水供給手段３と、前記炭酸ガス供給手段２と前記水供給手段３とに連結された第一の炭酸ガス溶解器４と、前記第一の炭酸ガス溶解器４から炭酸水排出側に連結された第二の炭酸ガス溶解器５と、を備えてなるガス溶解製造装置１であって、前記第二の炭酸ガス溶解器５は、内部に撹拌用障壁25を有する容器22からなる第一の炭酸ガス溶解部21と、管材28をコイル状に巻回した第二の炭酸ガス溶解部24とを備え、前記第二の炭酸ガス溶解部24は、蛇腹状のフレキシブル管からなる管材28をコイル状に巻回した外側流路27と、前記外側流路27の内側に配置され、前記管材28をコイル状に巻回した内側流路29とからなり、前記外側流路27と前記内側流路29のコイルの巻き進行方向を逆にしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、生理的に効果のある炭酸泉等を家庭用又は業務用等で容易に得る為のガス溶解製造装置に関する。

炭酸泉等、炭酸ガスを含んだ温水に入浴した場合の、血管拡張効果や湯冷めしにくい等の温浴効果は一般によく知られ、浴用炭酸水を得ることができる薬剤や装置が市販されている。

炭酸ガスを含んだ炭酸温水を得るための方法としては、化学反応により炭酸ガスを発生する酸と炭酸塩を錠剤に成型し、錠剤を温水中に投入することによって炭酸温水が得る方法が知られている（特許文献１）。

また、水槽中の水を、水中ポンプで炭酸ガス添加部に通水することにより、炭酸ガスを溶解させる炭酸水製造装置が知られている（特許文献２）。
特開平８−３３３２３６号公報特開平８−２１５２７１号公報

しかしながら、特許文献１の方法は、錠剤を投入するだけの簡単な操作で炭酸水を得ることができるものの、水中に薬剤を直接投入するため、炭酸ガス以外の反応副生成物や、錠剤化するための成型助剤等の不純物が水中に残存してしまう欠点があった。

また特許文献２の方法は、温水に炭酸ガスを溶解する溶解器において中空糸膜を使用しており、炭酸ガスを中空糸膜の膜面を介して温水に接触させて温水に炭酸ガスを一気に溶解させるため、短時間で製造することが可能であるが、溶解効率が低くなり、高濃度になりにくいという欠点があり、更なる溶解効率の向上が求められていた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高い溶解効率、すなわち短時間で高濃度の炭酸水が容易に得られるガス溶解製造装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、ガス供給手段と、液体供給手段と、前記ガス供給手段と前記液体供給手段とに連結されたガス溶解器を備えてなるガス溶解製造装置であって、前記ガス溶解器は、内径側に蛇腹状の凹凸を長手方向に連続して形成した管材によって形成され、該管材をコイル状に巻回した外側流路と、該外側流路の端部を折り返して接続されて該外側流路の内側に前記管材をコイル状に巻回した内側流路とからなることである。

請求項２の発明は、炭酸ガス供給手段と、水供給手段と、前記炭酸ガス供給手段と前記水供給手段とに連結された第一の炭酸ガス溶解器と、前記第一の炭酸ガス溶解器から炭酸水排出側に連結された第二の炭酸ガス溶解器と、を備えてなるガス溶解製造装置であって、前記第二の炭酸ガス溶解器は、内部に撹拌用障壁を有する容器からなる第一の炭酸ガス溶解部と、管材をコイル状に巻回した第二の炭酸ガス溶解部とを備え、前記第二の炭酸ガス溶解部は、前記管材をコイル状に巻回した外側流路と、前記外側流路の内側に配置され、前記管材をコイル状に巻回した内側流路とからなり、前記外側流路と前記内側流路のコイルの巻き進行方向を逆にしたことである。

請求項３の発明は、前記管材は、蛇腹状のフレキシブル管からなることである。

請求項１の発明によれば、蛇腹状の管材をコイル状に巻回して形成したガス溶解器によって、遠心力により撹拌されてガスは液体に溶解するため、簡単な構造で確実にガスを液体に溶解させることができる。外側流路と内側流路は、コイル状の流路をコイルの巻軸方向に折り返した形になるため、装置を小型化させることができる。

請求項２の発明によれば、ガス溶解製造装置に容器内部に撹拌用障壁を設けた第一の炭酸ガス溶解部とコイル状に巻かれた管材からなり遠心力により撹拌する第二の炭酸ガス溶解部を設けたことにより簡単な構造で確実に炭酸ガスを水に溶解させることができ、炭酸水を効率的に得ることができる。

請求項３の発明によれば、管材に蛇腹状のフレキシブル管を設けたことにより、第二の炭酸ガス溶解部における管材内側の抵抗が増し遠心力による撹拌効果を更に高め効率的に炭酸ガスを水に溶解させることができる。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

図１〜４は実施例１を示しており、ガス溶解製造装置１は炭酸ガス供給手段２と、水供給手段３と、炭酸ガス供給手段２と水供給手段３とに連結された第一の炭酸ガス溶解器４と、前記第１の炭酸ガス溶解器４から炭酸水排出側に連結された第二の炭酸ガス溶解器５からなる。

前記炭酸ガス供給手段は、炭酸ガスＧの供給源である炭酸ガスボンベ６と、炭酸ガスＧの供給源である炭酸ガスボンベ６と第一の炭酸ガス溶解器４の炭酸ガス導入口７の間を接続する炭酸ガス供給ライン８からなる。前記炭酸ガス供給ライン８にはヒータを備えたガス調整器９及び電磁弁10が設けられ、共に操作部たるリモコン11を備えた制御盤12に接続されている。

前記水供給手段３は、浴槽13に設けられた浴槽側水供給口14と第一の炭酸ガス溶解器４の水導入口15との間に送液ポンプ16を設け水供給ライン17で接続したものであり、前記送液ポンプ16は、前記制御盤12に接続されている。

第一の炭酸ガス溶解器４は中空の容器18からなり、容器18には炭酸ガス導入口７と水導入口14と炭酸水排出口19が設けられている。

炭酸水排出口19と連結ライン20によって接続された第二の炭酸ガス溶解器５の第一の炭酸ガス溶解部21の容器22は、連結ライン23との接続側の導入口23と第二の炭酸ガス溶解部24との接続側である排出口25を備えた中空の円筒であり、容器22の内周面には容器22の中心軸に対し直交し容器22の内径より短く形成された板部材からなる複数の撹拌用障壁25を前記軸方向に互いにずらして設けられている。

前記第一の炭酸ガス溶解部21の排出口26と後述する外側流路27の１次側27aが接続された第二の炭酸ガス溶解部24は、内側に第一の炭酸ガス溶解部21を配置し管材28をコイル状に巻回した外側流路27と、１次側29aが外側流路27の２次側27bと繋がり外側流路27の内側に配置され、管材28を外側流路27とは逆巻きのコイル状に巻回した内側流路29とからなり、内側流路29の２次側29bは浴槽12に設けられた浴槽側炭酸水排出口30に接続されている。

前記管材28にはステンレス鋼からなる蛇腹状のフレキシブル管が使用される。これは内径側、すなわち内周面に断面が円弧状の凹と断面が円弧状の凸を連続して繰り返し蛇腹状の凹凸を長手方向に連続したものである。これにより管材28の長手方向に沿って拡径な凹状の凹部たる山部28Ａと、縮径な凸状の凸部たる谷部28Ｂが連続して配置される。

本実施例に使用されるフレキシブル管は、山部28Ａに対応する内径側の最大内径Ａ＝１０〜３０ｍｍ（好ましくは１５．９ｍｍ）、谷部28Ｂに対応する内径側の最小内径Ｂ＝８〜２８ｍｍ（好ましくは１２．４ｍｍ）、山高さＣ＝（Ａ−Ｂ）／２ｍｍ。厚みＤ＝０．１〜１ｍｍ（好ましくは０．３ｍｍ）及び、隣接する山部28Ａ間の長さ、隣接する谷部28Ｂ間の長さの長さである蛇腹のピッチＰ＝３〜８ｍｍ（好ましくは５ｍｍ）。外側流路27と内側流路29を合わせ全長Ｌ＝３００〜２０００ｍｍ（好ましくは１０００ｍｍ）で、図２に示すように外側流路27と内側流路29は、それぞれ直径Ｅ＝１００〜６６０ｍｍ（好ましくは１６５ｍｍ）、直径Ｆ＝４０〜６４０ｍｍ（好ましくは１４０ｍｍ）の円筒形状をなすコイル状に巻回したものであり、
そして、前記それぞれの設定値を外れると、炭酸ガス溶解濃度の低下がみられる。

以上の構成について作用を述べると、リモコンを操作し、制御盤12に接続した送液ポンプ16を作動させて、浴槽13内の温水Ｗを送液ポンプ16によって浴槽側水供給口14から吸引し、温水Ｗを第一の炭酸ガス溶解器４へ導く。また制御盤12により制御された電磁弁10を開き炭酸ガスボンベ６からの炭酸ガスＧを炭酸ガス導入口７から第一の炭酸ガス溶解器４へと導入させ温水Ｗに溶解させる。

その時炭酸ガスＧは制御盤12により制御されたガス調節器９にもうけられたヒータにより温められることで、炭酸ガスＧが炭酸ガスボンベ６及び炭酸ガス供給ライン８でドライアイス化することを防ぐ。尚、本実施例における水Ｗの流量は最大２８．５Ｌ／min（好ましくは９．５Ｌ／min）、炭酸ガスＧの流量は最大７．５Ｌ／min（好ましくは２．５Ｌ／min）とする。

第一の炭酸ガス溶解器４へと導入し、炭酸ガスＧが溶解した温水Ｗは、連結ライン20を通り第二の炭酸ガス溶解器５の第一の溶解部21から第二の溶解部24へと通り炭酸ガスＧを更に溶解させ浴槽側炭酸水排出口30から浴槽13内に戻される。これを繰り返すことにより、徐々に炭酸水Ｔの炭酸ガス溶解濃度が上昇していく。また、浴槽13内の炭酸ガス溶解濃度が低下した炭酸水Ｔに新たな炭酸ガスＧを補充する目的で循環させることにも使用できる。

ここで、前述した第二の炭酸ガス溶解器５の第一の炭酸ガス溶解部21の作用について詳しく述べると、導入口23から第一の炭酸ガス溶解部21の容器22内部に導入された炭酸水Ｔは容器22内部に設けられた撹拌用障壁25に接触し流路Ｒを妨げられ炭酸水は容器22内部を蛇行し排出口26から排出される。その時に撹拌用障壁25に接触を繰り返すことにより炭酸水Ｔ中の温水Ｗと炭酸ガスＧとの溶解が促進し遊離炭酸水濃度の高められた炭酸水Ｔが排出口26から排出される。また炭酸水Ｔ中の温水Ｗに溶解されずに容器22内に導入された炭酸ガスＧの大きな気泡は、撹拌用障壁25によって止められ後から流れてくる炭酸水Ｔの流れによって細かく砕かれ炭酸水Ｔの流れに戻される。

つづいて、第二の炭酸ガス溶解器５の第二の炭酸ガス溶解部24の作用についても詳しく述べると、第一の炭酸ガス溶解部21から流れてきた炭酸水Ｔは外側流路27から内側流路29を通り浴槽13内に排出されるが、コイル状に巻回された蛇腹状の管材28を炭酸水Ｔが通る場合に、炭酸水Ｔには求心力と遠心力を与えられるため、管材28内部の流路Ｒ内では、炭酸ガスＧの気泡が混在した炭酸水Ｔがすごい勢いで旋回しながら流れ、温水Ｗより比重の軽い炭酸ガスＧの気泡が流路Ｒの中心側に集められ、温水Ｗは流路Ｒの外側に集められる。そして管材28の中心側に集められた炭酸ガスＧの気泡は、管材28内部の蛇腹状のひだによって止められ、後から来る炭酸水Ｔの流れによって細かく砕かれ小粒化し炭酸水Ｔの流れに戻される。つまり、気泡の炭酸ガスＧが混在する炭酸水Ｔが第二の炭酸ガス溶解部24の管材28内部で高速攪拌され、炭酸ガスＧの気泡が炭酸水Ｔに溶解され炭酸ガス溶解濃度の高められた炭酸水Ｔが製造される。

以上のように、前記実施例では請求項１に対応して、ガス供給手段２と、液体供給手段３と、前記ガス供給手段２と前記液体供給手段３とに連結されたガス溶解器24を備えてなるガス溶解製造装置１であって、前記ガス溶解器24は、内径側に蛇腹状の凹凸を長手方向に連続して形成した管材28によって形成され、該管材28をコイル状に巻回した外側流路27と、該外側流路27の端部27bを折り返して接続されて該外側流路27の内側に前記管材28をコイル状に巻回した内側流路29とからなることにより、蛇腹状の管材28をコイル状に巻回して形成したガス溶解器24によって、遠心力により撹拌されてガスＧは液体Ｗに溶解され、簡単な構造で確実にガスＧを液体Ｗに溶解させることができる。また、外側流路27と内側流路29は、コイル状の流路を折り返した形になるため、ガス溶解製造装置１を小型化させることができる。

また、前記実施例では請求項２に対応して、炭酸ガス供給手段２と、水供給手段３と、前記炭酸ガス供給手段２と前記水供給手段３とに連結された第一の炭酸ガス溶解器４と、前記第一の炭酸ガス溶解器４から炭酸水排出側に連結された第二の炭酸ガス溶解器５と、を備えてなるガス溶解製造装置１であって、前記第二の炭酸ガス溶解器５は、内部に撹拌用障壁25を有する容器22からなる第一の炭酸ガス溶解部21と、管材28をコイル状に巻回した第二の炭酸ガス溶解部24とを備え、前記第二の炭酸ガス溶解部24は、前記管材28をコイル状に巻回した外側流路27と、前記外側流路27の内側に配置され、前記管材28をコイル状に巻回した内側流路29とからなり、前記外側流路27と前記外側流路29のコイルの巻き方向を逆にしたことにより、ガス溶解製造装置１に容器22内部に撹拌用障壁25を設けた第一の炭酸ガス溶解部21とコイル状に巻かれた管材28からなり遠心力により撹拌する第二の炭酸ガス溶解部24を設けたことにより簡単な構造で確実に炭酸ガスＧを水Ｗに溶解させることができ、炭酸水Ｔを効率的に得ることができる。

さらに、前記実施例では請求項３に対応して、前記管材28は、蛇腹状のフレキシブル管からなることにより、第二の炭酸ガス溶解部24の管材28内側の抵抗が増しの遠心力による撹拌効果を更に高め効率的に炭酸ガスＧを水Ｗに溶解させることができる。

本発明の実施例１のガス溶解製造装置の概略的な全体構成図である。本発明の実施例１の第二の炭酸ガス溶解器の構成を一部断面を用いて示す図である。本発明の実施例１の第一の炭酸ガス溶解部の断面図である。本発明の実施例１の第二の炭酸ガス溶解器の平面図である。

符号の説明

１ガス溶解製造装置
２炭酸ガス供給手段（ガス供給手段）
３水供給手段（液体供給手段）
４第一の炭酸ガス溶解器
５第二の炭酸ガス溶解器
21 第一の炭酸ガス溶解部
22 容器（第一の炭酸ガス溶解部）
24 第二の炭酸ガス溶解部
25 撹拌用障壁（第一の炭酸ガス溶解部）
27 外側流路（第二の炭酸ガス溶解部）
28 管材（第二の炭酸ガス溶解部）
28Ａ山部（凹部）
28Ｂ谷部（凸部）
29 内側流路（第二の炭酸ガス溶解部）

Claims

ガス供給手段と、液体供給手段と、前記ガス供給手段と前記液体供給手段とに連結されたガス溶解器を備えてなるガス溶解製造装置であって、前記ガス溶解器は、内径側に蛇腹状の凹凸を長手方向に連続して形成した管材によって形成され、該管材をコイル状に巻回した外側流路と、該外側流路の端部を折り返して接続されて該外側流路の内側に前記管材をコイル状に巻回した内側流路とからなることを特徴とするガス溶解製造装置。
炭酸ガス供給手段と、水供給手段と、前記炭酸ガス供給手段と前記水供給手段とに連結された第一の炭酸ガス溶解器と、前記第一の炭酸ガス溶解器から炭酸水排出側に連結された第二の炭酸ガス溶解器と、を備えてなるガス溶解製造装置であって、
前記第二の炭酸ガス溶解器は、内部に撹拌用障壁を有する容器からなる第一の炭酸ガス溶解部と、管材をコイル状に巻回した第二の炭酸ガス溶解部とを備え、前記第二の炭酸ガス溶解部は、前記管材をコイル状に巻回した外側流路と、前記外側流路の内側に配置され、前記管材をコイル状に巻回した内側流路とからなり、前記外側流路と前記内側流路のコイルの巻き進行方向を逆にしたことを特徴とするガス溶解製造装置。
前記管材は、蛇腹状のフレキシブル管からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス溶解製造装置。