JP2008029832A - オゾン含有ガスを用いる治療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、オゾン含有ガスを用いる治療（オゾン治療）を安全かつ効率的に実施するための治療装置を提供することをその課題とする。
【解決手段】 水性媒体中において、気泡状オゾン含有ガスを患部に接触させて該患部を治療するための装置であって、
（ｉ）特定の治療室を有すること、（ｉｉ）該治療室内には、特定の水性媒体が収容されていること、（ｉｉｉ）特定の空隙部５を有すること、（ｉｖ）該治療室の上方部には、特定の開口部４を有すること、（ｖ）該治療室の底部には、オゾン含有ガス散気部材１３を有すること、（ｖｉ）該治療室の天板又は上部周壁には、特定の吸気管６が付設されていること、
（ｖｉｉ）吸気管６には、吸気部材８が付設されていること、
を特徴とする治療装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水性媒体中において気泡状オゾン含有ガスを患部に接触させて該患部を治療するための装置に関するものである。

オゾンは、殺菌効果を有し、さらに各種の難治性疾患に対して治療効果を有することが知られている。
このオゾンを用いる治療方法としては、空気／オゾン混合ガスを水中に気泡状で分散させ、この気泡状のオゾン含有ガスを患部に接触させる方法が知られている。しかし、この方法の場合、使用される空気／オゾン混合ガスは低濃度のものに限られるため、高い治療効果が得られないという問題がある。

なぜならば、オゾンは、濃度が高ければ有害物質として作用することから、できるだけ低濃度で用いる必要があるからである。ヒトが高濃度のオゾンガスを鼻や口から吸入すると、呼吸器粘膜が障害され、肺水腫・肺炎等の呼吸器疾患が生じることとなる。従って、高濃度のオゾンを用いて安全に患部を治療できる装置の開発が期待されている。更に、安全が確保されれば、家庭でもオゾンを用いて治療する事も可能となり、更に家庭における衛生用途に使用することもできる。

実用新案登録公報第３１００１９４号 実用新案登録公報第３０９２３０１号

本発明は、オゾン含有ガスを用いる治療（オゾン治療）を安全かつ効率的に実施し、また家庭においても安全かつ効率的に治療できる装置を提供することをその課題とする。

本発明によれば、以下に示す治療装置が提供される。
〔１〕水性媒体中において、気泡状オゾン含有ガスを患部に接触させて該患部を治療するための装置であって、
（ｉ）底板と周壁と天板を有する治療室を有すること、
（ｉｉ）該治療室内には、気泡状オゾン含有ガスを分散させる水性媒体中が収容されていること、
（ｉｉｉ）該水性媒体の液面と該天板との間に空隙部を有すること、
（ｉｖ）該治療室の上方部には、身体又は身体の一部を挿入可能な開口部を有すること、
（ｖ）該治療室の底部には、オゾン含有ガス散気部材を有すること、
（ｖｉ）該治療室の天板又は上部周壁には、該空隙部に存在するオゾン含有ガスを吸気し、室外へ排出するための吸気管が付設されていること、
（ｖｉｉ）該吸気管には、吸気部材が付設されていること、
を特徴とする治療装置。
〔２〕該吸気管には、オゾン無害化部材が付設されていることを特徴とする前記〔１〕に記載の治療装置。
〔３〕該オゾン含有ガスが、オゾン／空気混合ガス又はオゾン／酸素混合ガスであることを特徴とする前記〔１〕又は〔２〕に記載の治療装置。
〔４〕パルス状高電圧を流通空気又は流通酸素中で無声放電させてオゾンを発生させるオゾン発生部と、該オゾン発生部で印加するパルス状高電圧の放電エネルギー量を調整する放電エネルギー量調整回路を有するオゾン発生器を備えると共に、該オゾン発生器で発生したオゾン含有ガス用いて患部を治療するための治療室を備えた装置であって、
（ｉ）該治療室は底板と周壁と天板を有するものであること、
（ｉｉ）該治療室内には、気泡状オゾン含有ガスを分散させる水性媒体中が収容されていること、
（ｉｉｉ）該水性媒体の液面と該天板との間に空隙部を有すること、
（ｉｖ）該治療室の上方部には、身体又は身体の一部を挿入可能な開口部を有すること、
（ｖ）該治療室の底部には、オゾン含有ガス散気部材を有すること、
（ｖｉ）該治療室の天板又は上部周壁には、該空隙部に存在するオゾン含有ガスを吸気し、室外へ排出するための吸気管が付設されていること、
（ｖｉｉ）該吸気管には、吸気部材が付設されていること、
を特徴とする治療装置。
（ｖｉｉｉ）該放電エネルギー量調整回路により、該流通空気又は流通酸素の温度及び湿度に関係なく所定濃度のオゾンを発生させること、
を特徴とする治療装置。
〔５〕前記放電エネルギー量調整回路が、
流通空気の温度を表す電流信号を形成する温度電流信号形成部と、
流通空気の湿度を表す電流信号を形成する湿度電流信号形成部と、
該温度電流信号形成部からの電流信号と該湿度電流信号形成部からの電流信号とを合成して温度・湿度電流信号とする温度・湿度電流信号合成部と、
該温度・湿度電流信号合成部からの温度・湿度電流信号をパルス状の温度・湿度パルス電圧信号に変換する温度・湿度パルス電圧信号変換部と、
該温度・湿度パルス電圧信号変換部からの温度・湿度パルス電圧信号と基準温度及び基準湿度における温度・湿度基準パルス電圧信号との偏差値を演算する偏差制御演算部を有し、
該偏差制御演算部で得た偏差値に基づき、前記オゾン発生部で印加するパルス状高電圧の放電エネルギー量を調整することを特徴とする前記〔４〕に記載の治療装置。
〔６〕該吸気管には、オゾン無害化部材が付設されていることを特徴とする前記〔４〕又は〔５〕に記載の治療装置。

本発明の治療装置によれば、オゾン含有ガスを用いる治療を安全かつ効率よく実施することができ、その医療的意義及び産業的意義は多大である。

本発明で用いる治療剤はオゾンであり、本発明では、オゾン含有ガス、通常、空気／オゾン混合ガス又は酸素／オゾン混合ガスの形態で用いられる。これらのオゾン含有ガスは、従来公知のオゾン発生器を用いて製造することができる。即ち、空気／オゾン混合ガスは、空気を原料とし、これをオゾン発生器で処理することによって得ることができる。一方、酸素／オゾン混合ガスは、酸素を原料とし、これをオゾン発生器で処理することによって得ることができる。尚、本発明においては、流通空気又は流通酸素の温度及び湿度の影響を受けることなく所定濃度のオゾンを発生させることができることから、後記のオゾン発生器を用いることが好ましい。

空気／オゾン混合ガスにおいて、そのオゾン濃度は、該混合ガス中、０．０２〜０．２ｍｇ／Ｌ、好ましくは０．０２〜０．１２ｍｇ／Ｌである。酸素／オゾン混合ガスにおいて、そのオゾン濃度は、該混合ガス中、０．０２〜０．２ｍｇ／Ｌ、好ましくは０．０２〜０．１２ｍｇ／Ｌである。オゾン濃度が低すぎると、治療効果を得ることができない。

本発明によるオゾン含有ガスを用いる治療装置は、オゾン発生器と治療室を有する。この治療室は、底板と周壁と天板とからなるものである。その横（水平）断面形状は、特に制約されないが、通常、円形、長方形、正方形などである。

この治療室には、オゾン含有ガスを気泡状で分散させる水性媒体が収容されている。この媒体は、通常、水や水とアルコール（エタノール、イソプロパノール等）との混合液等であることができる。

該治療室は、該水性媒体の液面と該天板との間に空隙部を有する。この空隙部の高さ（液面と天板との間の距離）は、治療操作中（患部を水性媒体中に浸漬して治療を行っている状態）において、２０ｃｍ以下、好ましくは１５ｃｍ以下、より好ましくは１０ｃｍ以下である。なお、空隙部の高さの下限は、オゾンを排気する通路を確保する必要があることから、３ｃｍ以上、好ましくは５ｃｍ以上である。

該治療室は、その上方部に開口部を有する。この開口部は、天板に穿設することによって形成することができる他、天板を付設する前の上端開口した治療室において、その開口の一部を残し、他の部分を天板によって閉鎖することによって形成することができる。該開口部の形状は、円形や長方形、正方形等であることができる。

該開口部の大きさは、患者の身体や治療すべき患部が通過でき、該患部を水性媒体中に浸漬できる程度の大きさが好ましい。但し、本発明における、天板の機能は周壁と水性媒体の液面と共にオゾンを治療室外に排出する通路を形成することであり、この機能を果たすことさえできれば、開口部が広く形成され、水性媒体の液面の半分だけを覆っているようなものも本発明の範囲に属するものである。

該治療室の底部には、オゾン含有ガスを水性媒体中に散気（バブリング）させるための散気部材が配設されている。この散気部材としては、先端が封止されたパイプの壁面に細孔を多数穿設したもの（散気管）や、多数の透孔や連通孔を有する多孔質構造のブロックにガス配管を連結したもの等がある。これらのオゾン含有ガス散気部材は、いずれも良く知られているものである。

オゾン含有ガス散気部材に形成されている細孔の大きさは、該水性媒体中に、平均粒径が１０〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍ程度の気泡を形成し得る大きさであればよい。

該治療室には、その天板又は上部周壁（前記空隙部を包囲する周壁）に、該空隙部に存在するオゾンガスを吸気し、治療室外に排出するための吸気管が付設されている。そして、この吸気管には、吸気部材が付設され、吸気部材を作動させることにより、該空隙部に存在するオゾン含有ガスは該吸気管を通して、吸引され更に排気される。

さらに、該吸気管には、必要に応じて、オゾン無害化部材を付設することができる。この場合のオゾン無害化部材としては、例えば、オゾンを分解して、無害の酸素ガスに変換するオゾン分解装置や、オゾン吸着剤（活性炭等）などを用いることができる。該オゾン分解装置は、通常、オゾン分解触媒層からなる。このようなものは、通常よく知られているものである。

本発明の装置について、その模式図を図１〜３に示す。
図１は、ヒトの全身を水性媒体中に浸漬（入浴）し得るようにした装置の模式図である。
この図において、治療室Ａは、底板１、周壁２及び天板３を有し、槽体状（浴槽状）に形成されている。

この治療室Ａは、その上方部に開口部４を有し、患者はこの開口部４を通して、その身体を水性媒体Ｌ中に浸漬（入浴）することができる。

水性媒体Ｌの液面Ｓと天板（蓋体）３との間には、空隙部５が形成されている。そして、天板３には、空隙部５に存在するガスを吸引し排気する吸気管６が付設されている。但し、吸気管６は空隙部５を包囲する周壁２（上部周壁）に付設することもできる。

吸気管６の後部には、オゾン無害化装置７が付設され、その後部には吸気部材８が付設されている。吸気部材８には排気管９が連設されている。

図１において、１１はオゾン発生器、１２はオゾン含有ガス配管、１３はオゾン含有ガス散気部材を示す。

前記オゾン無害化装置７としては、触媒として二酸化マンガン、酸化第一鉄、酸化ニッケル、アルミナ・シリカの混合剤等を中空管に充填して形成した触媒管を用いることができる。オゾン含有ガスを、この触媒管を流通させることにより、オゾンは無害の酸素ガスに変換される。

前記吸気部材８としては、一般的な吸入排気ポンプを用いることができる。前記散気部材１３としては、多数の透孔を管壁に有する散気管や、多孔質構造の焼結体（無機粒子の焼結体）からなる散気ブロックを用いることができる。

図１に示す装置には、種々の変更が可能であり、例えば、吸気管６は、天板３に付設する代りに、上部周壁（周壁２の上部）に付設することができる。また、開口部４は、図１に示すように、天板３の周端の一部と周壁２の上端部との間に間隔を置くことにより形成する代わりに、板体に開口部を作り、これを天板３として用いることにより形成することができる。

さらに、散気部材１３は、１箇所に限らず、複数箇所（例えば、２〜６箇所）に配設することができる。さらにまた、散気部材１３は、円形状のブロックの代わりに、長方形や正方形のブロック体や、散気管を用いることができる。

図１に示した治療室Ａは、横断面（水平断面）が長方形状の浴槽タイプのものであるが、横断面が円形の浴槽タイプのものであることができる。

治療室Ａにおける底板１及び周壁２の材質は、硬質のもの、例えば、金属板、プラスチック、コンクリート、コンクリート／プラスチック、木材等であることができる。天板３は、木板やプラスチック板、金属板等の硬質板であることができる。また、天板３は、必ずしも周壁２の上端にくぎや接着剤で固定化する必要はなく、一枚の板からなる天板や、複数（２〜１２）に折ることのできる板体を周壁の上端部に脱離自在に載置したもの（蓋体）等であることができる。

本発明で好ましく用いられる天板３の他の好ましい例について、その平面図を図４に示す。

図４に示した天板３は、その点線５２に沿って天板部分５１を上方に屈折させることができる。従って、患者は、治療室内の水性媒体に入浴するときは、天板３の左側の天板部分５１を上方に屈折させてその水性媒体中に入浴し、その後、その天板部分５１を元の水平状態に戻す。その際、患者はその開口部４を通して首を上方に出す。そして、治療終了後には、患者等はその天板部分５１を上方に押上げて屈折させて外へ出る。

図１に示した装置を用いて患部にオゾン含有ガスを気泡状で接触させて所定の治療操作を施すには、先ず該治療室Ａ内に水性媒体（通常水）Ｌを収容させる。その液量は、開口部４を通して人の身体をその水性媒体Ｌ中に漬けさせた時、即ち、人がその開口部４を通して入浴した時に、該液面Ｓと天板３との間に空隙部５が形成されるような量である。この場合の空隙部５の高さ（天板３と液面Ｓとの間の距離）Ｈは、特に制約されないが、通常、２０ｃｍ以下、好ましくは１５ｃｍ以下、より好ましくは１０ｃｍ以下である。なお、空隙部の高さの下限は、オゾンを排気する通路を確保する必要があることから、３ｃｍ以上、好ましくは５ｃｍ以上である。

次に、吸気部材８を作動させると共に、オゾン発生器１１を作動させ、散気部材１３からオゾン含有ガスを液中に噴出させる。液中に噴出されたオゾン含有ガスは気泡状でその液中を上昇し、液面Ｓから空隙部５内に放散される。この場合、気泡状のオゾン含有ガスは、その液中を上昇する間に人の患部（図１の場合は人の脚部）と接触する。これにより、オゾンは患部表面等と接触し、その一部は経皮吸収され、その患部の治療が行われる。

なお、安全を期するために、吸気部材８が作動しないとオゾン発生器１１が作動しないようにしておくことが好ましい。具体的には吸気部材が動作する事により、負圧力検出や吸気部材の電気的信号（動作電流検出等）を受けた後にオゾン発生器１１が動作するような安全回路を具備する事が望ましい。

液面Ｓを通して空隙部５に放散されたオゾン含有ガスは、吸気部材８の吸気作用により、該吸気管６の方向（矢印方向）に流動し、開口部４の方向に流動するのが防止される。吸気管６の方向に流動し、該吸気管６に達したオゾン含有ガスは、その後、オゾン無害化部材７を通って無害化された後、吸気部材８を通り、さらに排気管９を通して系外へ排出される。これにより、高濃度のオゾン含有ガスを用いて治療操作を行っても、患者がオゾンガスを鼻や口から吸入することによる呼吸器障害（肺水腫・肺炎等）が防止される。

患部に対する治療のための使用が終わったら、患者は開口部４を通って室外へ出るとともに、オゾン発生器１１及び吸気部材８の作動を停止させる。

本発明の装置を用いて患者の治療を行う治療条件を示すと、水性媒体中に分散させ、治療患部を接触させるオゾン含有ガスの割合量は、該オゾン含有ガスを接触させる患部面積（接触患部面積）１００ｃｍ^２当たり及び１０分間当たり、オゾン換算量で１００〜１２００μｇ、好ましくは１７０〜１２００μｇである。接触温度は、全身浴の場合（図１）、３８〜４３℃、好ましくは、４０〜４２℃であり、部分浴の場合（図２、図３）、２５〜４３℃、好ましくは、２５〜４０℃である。接触時間は、１０〜６０分、好ましくは、１５〜３０分である。前記空隙部５の圧力は、大気圧より低い圧力であり、通常、１０１〜１００３ｈＰａ（０．１〜０．９９ａｔｍ）、好ましくは３０４〜１００３ｈＰａ（０．３〜０．９９ａｔｍ）、より好ましくは５０６〜９９３ｈＰａ（０．５〜０．９８ａｔｍ）、更に好ましくは７０９〜９８２ｈＰａ（０．７〜０．９７ａｔｍ）である。前記排気管６を通してのオゾン含有ガスの排出流量は、前記オゾン含有ガス発生器１１から送出される流量の通常１．５〜２倍、より好ましくは２〜３倍である。

なお、本発明の装置は衛生用途に使用することができ、その場合には、上記基準を参考とすればよく、其れより穏和な条件でも構わない。本明細書における衛生用途とは、病気から回復した者が再発を防ぐために使用したり、病気にはなっていない者が体を清潔に保って病気にかかることを予防することをいう。

オゾン発生用原料ガスとしては、経済性及び入手容易性の点から空気を用いることが好ましいが、この場合、該空気の性状により、オゾン発生器から発生するオゾン含有ガス（オゾン空気混合ガス）中のオゾン濃度が大きく変動する。例えば、原料空気の温度を、湿度一定で２０℃を基準とする場合、１０℃変化させた場合、オゾン濃度は約２０％変動する（＋１０℃変化させると、オゾン濃度は−２３％変動し、−１０℃変化させると、＋７．５％変動する）。一方、原料空気の湿度を５０％を基準に温度一定で４０％変化させた場合、オゾン濃度は約４０％変動する（＋４０％の変化で、−４０％変動し、−４０％変化で、＋３４変動する）。

オゾン発生器からのオゾン含有ガスに見られるようなオゾン濃度の大きな変動は、治療効果を不安定なものにするとともに、患者の安全性を損うという危険性もある。
本発明では、前記の問題を解決するために、原料空気に関する温度及び湿度の変動によるオゾン濃度の変動を補償するための放電エネルギー量調整を有するオゾン発生器を用いるのが好ましい。

オゾン発生器は、オゾン発生用電圧調整回路と、該電圧調整回路で発生した高電圧を流通空気中で無声放電させるオゾン発生部とを有するものである。このオゾン発生器は、目的とする一定濃度のオゾンを温度や湿度の影響を受けることなく、安定して製造することができるものが好ましい。次にその一例を説明する。

図５は、本発明で用いられるオゾン発生器の構成を模式的に示すブロック図である。
該オゾン発生器は、流通空気中でパルス状高電圧を印加することによりオゾンを発生するオゾン発生機構２０と、該オゾン発生機構２０で印加するパルス状高電圧の放電エネルギー量を調整するオゾン発生用放電エネルギー量調整回路３０とを有するものである。
ここで、パルス状高電圧を流通空気中で無声放電させるオゾン発生機構２０は、従来公知のものをそのまま利用することができ、このようなものとしては、例えば、（株） 中央ネームプレート製作所の「ＯＺ−１００Ｐ」に装備されているものが挙げられる。

オゾン発生機構２０は、交流−直流変換部２２、直流リップル除去部２３、高電圧発生部２４、オゾン発生用放電電極（オゾン発生部）２５を備える。オゾン発生機構２０は、例えばＡＣ１００Ｖ、５０／６０Ｈｚの商用電源である交流電源２１より電力を入力する。交流−直流変換部２２は交流電源２１からの交流を直流に変換する。直流リップル除去部２３は交流−直流変換部２２で交流を直流に変換した際に生じるリップルを除去して平滑化させ、高電圧発生部２４に供給する。高電圧発生部２４はオゾン発生用放電エネルギー量調整回路３０による制御の下でパルス状高電圧を発生し、オゾン発生用放電電極２５に供給する。オゾン発生用放電電極２５はこのパルス状高電圧により電極間で放電を起こし、流通空気を原料としてオゾンを発生する。

上述のように、原料ガスとして空気を用い、無声放電方式でオゾンを発生させるオゾン発生器は、流通空気の性状である温度及び湿度により、発生するオゾン含有ガス中のオゾン濃度が大きく変動する。本発明で用いられるオゾン発生器では、流通空気の温度及び湿度が変動しても、所定濃度のオゾンを発生することを可能とするものである。そこで、該オゾン発生器は、そのオゾン発生部２４において無声放電させるパルス状高電圧のエネルギー量を、オゾン発生用放電エネルギー量調整回路３０により調整し、オゾン発生部で発生するオゾン量を温度及び湿度に関係なく、一定量となるように制御する。即ち、一定のエネルギーのパルス状高電圧でオゾンを空気中で発生させると、空気中の温度及び湿度の影響を受けてオゾンの発生量が変動するため、その温度及び湿度の影響を補償するための補償機能を有するオゾン発生用放電エネルギー量調整回路を用いることにより、補償されたエネルギー量のパルス状高電圧を作り、これをオゾン発生用放電電極２７で放電させることにより、温度及び湿度の変動に関係なく、所定濃度のオゾンを発生させる。

具体的には、温度が高くなるとオゾン発生濃度が低くなるため、そのオゾン発生濃度の減少分に応じて高められた放電エネルギー量の電圧（パルス状電圧）を印加する。一方、温度が低くなるとオゾンの発生濃度が高くなるため、オゾン発生濃度の増加分に応じて低められた放電エネルギー量の電圧を印加する。また、湿度が高くなるとオゾンの発生濃度が低くなるため、オゾン発生濃度の減少分に応じて高められた放電エネルギー量の電圧を印加する。一方、湿度が低くなるとオゾンの発生濃度が高くなるため、オゾン発生濃度の増加分に応じて低められた放電エネルギー量の電圧を印加する。そして、実際には、温度の変動分（増減分）と湿度の変動分（増減分）とを合わせたものを全体の変動分とし、その変動分に対応するエネルギー量が補償された放電エネルギー量の電圧を印加し、原料空気の温度及び湿度に関係なく、オゾン含有ガス中のオゾン濃度を一定に維持する（例えば、±５％以内）。

本発明で用いられるオゾン発生器におけるオゾン発生用放電エネルギー量調整回路２５の放電エネルギー量調整方式としては、
（１）パルス状高電圧の周波数を一定にして振幅（電圧）値を変化させる方式
（２）パルス状高電圧の電圧を一定にして周波数を変化させる方式
（３）パルス状高電圧の電圧及び周波数を一定にしてパルス幅（デューティー比）を変化させる方式（一定の周波数で、電圧を印加する時間を変化させる方式）等を用いることができる。ここでは、（３）のパルス幅を変化させる方式を例に説明する。この方式は、広いオゾン濃度範囲にわたって調整でき、しかも副生成物の発生が少ないことから特に好ましい方式である。もちろん、その他の方式も用途に応じて適宜採用することができることはいうまでもない。

本発明で用いられるオゾン発生器によれば、前述したように、オゾン発生機構２０に交流電源２１から、例えば商用の交流電力が入力され、交流−直流変換部２２により交流が直流に変換される。その際に生じるリップルは直流リップル除去部２３により除去され、平滑化された直流が高電圧発生部２４に供給される。

一方、オゾン発生機構２０には流通空気が供給され、その空気入口２６には、温度計測部３１を構成する温度センサーと湿度計測部３２を構成する湿度センサーが取付けられており、これらはそれぞれ、流通空気の温度と湿度を検知する。なお、これらの温度センサーと湿度センサーは検知温度と検知湿度をそれぞれ電気信号として取り出せるものであることが好ましく、このようなタイプのものであれば公知の各種センサーを用いることができる。

温度計測部３１と湿度計測部３２で検知された温度と湿度を表す電気信号は、それぞれ温度電圧変換部３３と湿度電圧変換部３４に送出される。温度電圧変換部３３では、予め流通空気の温度とそれに対応する電圧が関連付けられており、温度計測部３１からの温度検知信号を受け取り、それを電圧信号に変換し、温度電流変換部３５に送出する。なお、温度に対応する電圧としては、例えば基準温度を２０℃とした場合、２０℃を０Ｖ、７０℃を＋５Ｖ、−３０℃を−５Ｖと設定することができる。もちろん、−３０℃〜７０℃の間の任意の温度と電圧とを関連付けておく。

温度電流変換部３５では、受け取った電圧信号を予め関連付けられている電流信号に変換し、その電流信号を温度・湿度電流合成部３７に送出する。電圧信号の電流信号への変換としては、例えば、電圧−５Ｖを４ｍＡ、０Ｖを１２ｍＡ、＋５Ｖを２０ｍＡに変換する。

一方、湿度電圧変換部３４では、予め流通空気の湿度とそれに対応する電圧が関連付けられており、湿度計測部３２からの湿度検知信号を受け取り、それを電圧信号に変換し、湿度電流変換部３６に送出する。なお、湿度に対応する電圧としては、例えば基準湿度を５０％とした場合、５０％を０Ｖ、１００％を＋５Ｖ、０％を−５Ｖと設定することができる。もちろん、０％〜１００％の間の任意の湿度と電圧とを関連付けておく。

湿度電流変換部３６では、受け取った電圧信号を予め関連付けられている電流信号に変換し、その電流信号を温度・湿度電流合成部３７に送出する。電圧信号の電流信号への変換としては、例えば電圧−５Ｖを４ｍＡ、０Ｖを１２ｍＡ、＋５Ｖを２０ｍＡに変換する。

温度・湿度電流合成部３７では、温度電流変換部３５からの電流信号と湿度電流変換部３６からの電流信号を受け取り、両電流信号の値を加算し、空気入口２６での温度及び湿度の両方を反映した合成電流信号とし、温度・湿度パルス電圧変換部３８に送出する。

温度・湿度パルス電圧変換部３８は、温度・湿度電流合成部３７で得られた電流（直流）の値に基づいて、パルス状電圧の信号である測定値パルス信号（Ｉ）を形成し、偏差演算制御部４１に送出する。即ち、温度・湿度電流合成部３７からの電流値に応じてパルス状電圧のパルス幅を決める。温度・湿度パルス電圧変換部３８としては、アナログ−デジタル変換素子等を用いることができる。なお、本方式では測定値パルス信号（Ｉ）の電圧（振幅）値、周波数は、後述の基準値パルス信号（ＩＩ）の電圧（振幅）値、周波数と同じ値に設定される。

一方、温度・湿度基準電圧発生部３９は、流通空気の基準温度（例えば、２０℃）に対応する電圧と基準湿度（例えば、５０％）に対応する電圧とを合計した基準条件時の基準電圧信号を発生し、基準パルス電圧変換部４０に送出する。例えば、このときの電圧値は１Ｖとすることができる。なお、基準温度及び基準湿度は、使用場所や使用目的等に応じて、例えば１０〜４０℃の範囲内の任意の温度と、３０〜８０％の範囲内の任意の湿度に設定することできる。

基準パルス電圧変換部４０は、温度・湿度基準電圧発生部３９で得られた基準電圧値に基づいて、パルス状電圧の信号である基準値パルス信号（ＩＩ）を形成する。即ち、温度・湿度基準電圧発生部３９からの基準電圧値に応じてパルス状電圧のパルス幅を決める。基準パルス電圧変換部４０としては、アナログ−デジタル変換素子等を用いることができる。この基準パルス信号（ＩＩ）において、例えば、その電圧（振幅）値は５Ｖ、その周波数は８００Ｈｚ〜２．０ｋＨｚ、そのパルス幅は１．２５ｍＳ〜０．５ｍＳ程度とすることができる。

偏差演算制御部４１は、温度・湿度電圧変換部３８からの測定値パルス信号（Ｉ）と基準パルス電圧変換部４０からの基準パルス信号（ＩＩ）を受け取り、偏差（差分）値〔（Ｉ）−（ＩＩ）〕を算出する。この偏差値は、原料空気の温度及び湿度の基準値からのそれぞれの変動分を合わせたものに相当する。そして、偏差演算制御部４１は、求めた偏差値を考慮したパルス状電圧を一次出力としてゲート制御信号発生部４２に送出する。
ここで一次出力として出力するものは、後述するような真理値表に基づいてパルス状電圧を出力する論理回路（図示せず）により形成されたパルス状電圧である。

ゲート制御信号発生部４２は、偏差演算制御部４１から該一次出力のパルス状電圧を受け取り、該一次出力のパルス状電圧を反転させてゲート出力として高電圧発生部２４に送出する。

高電圧発生部２４では、交流−直流変換部２２から直流リップル除去部２３を介して送られてきた直流電圧を、ゲート制御信号発生部４２からのゲート信号に基づいてパルス状高電圧（１万Ｖを超える）に変換させ、このパルス状高電圧をオゾン発生用放電電極２５に印加して、流通空気中で無声放電させることにより、所定濃度のオゾンを発生させる。

ここで、偏差制御演算部４１とゲート制御信号発生部４２による放電エネルギー量の調整について詳しく説明する。
偏差演算制御部４１は、例えば下記の表１及び表２に示すような真理値表に基づいてパルス状電圧を出力する論理回路（図示せず）を備えており、前記で得た偏差値を用い、次に示すようにしてパルス状電圧を一次出力として出力する。なお、表１は、測定値パルス信号（Ｉ）が基準パルス信号（ＩＩ）に比べて小さい場合（同じ場合も含む）の真理値表であり、表２は、測定値パルス信号（Ｉ）が基準パルス信号（ＩＩ）に比べて大きい場合の真理値表である。

図６（ａ）〜（ｃ）に、偏差制御演算部４１の論理回路が、表１及び表２に示す真理値表に基づいて出力するパルス状電圧の一例をタイムチャートで示す。図６の（ａ）は測定値パルス信号（Ｉ）、（ｂ）は基準パルス信号（ＩＩ）、（ｃ）は一次出力である。図６（ｄ）はゲート制御信号発生部４２のゲート出力である。また、図６の左側は表１の真理値表が適用される場合、右側は表２の真理値表が適用される場合である。

表１、表２及び図６から明らかなように、偏差制御演算部４１で算出した偏差値に相当するパルス幅の補償分は、測定値パルス信号（Ｉ）が基準パルス信号（ＩＩ）と対比されて一次出力が形成され、その一次出力がゲート制御信号発生部４２で反転されてゲート出力として高電圧発生部２４に送られ、オゾン発生量が一定となるようにパルス状高電圧の放電エネルギーが制御される。

ゲート制御信号発生部４２は、該一次出力のパルス状電圧を反転させてゲート出力として高電圧発生部２４に送出し、高電圧発生部２４では、交流−直流変換部２２から直流リップル除去部２３を介して送られてきた直流電圧を、該ゲート信号に基づいてパルス状高電圧（１万Ｖを超える）に変換させ、このパルス状高電圧をオゾン発生用放電電極２５に印加して、流通空気中で無声放電させることにより、温度及び湿度の変動にかかわらず、所定濃度のオゾンを発生させる。

このような発生器によれば、そのオゾン発生量が基準温度及び基準湿度のときのオゾン発生量と同じ（オゾン含有ガス中のオゾン濃度と同じ）になるように、該パルス状高電圧の放電エネルギーを、その温度変動分及び湿度変動分（即ち、オゾン発生量の基準値からの増減分）に対応して、変動（増減）させる。そして、このようにして、オゾン発生部におけるパルス状高電圧の放電エネルギー量を、その基準放電エネルギー量に対して増減させることにより、オゾン発生量（オゾン含有ガス中のオゾン濃度）を、基準温度及び基準湿度でのオゾン発生量レベルに調整することができる。したがって、流通空気の温度及び湿度に関係なく、所定濃度のオゾンを発生することが可能となる。

本発明で用いるオゾン発生器の放電エネルギー量調整は、前記した放電エネルギー量調整回路に限定されるものではなく、コンピューターを用いて温度と湿度の情報に基づいて、所望される放電エネルギー量を、実験で得られた温度及び湿度と必要な放電エネルギー量のデータを基に算出し、これにより必要なパルス状高電圧をオゾン発生部に印加する方式を採用することもできれば、所望される放電エネルギー量を、温度及び湿度と必要な放電エネルギー量との関係を実験により得られたデータにより表化し、これにより必要なパルス状高電圧をオゾン発生部に印加する方式を採用することもできる。

本発明の装置は、治療剤としてオゾンを用いる治療方法の実施用装置として適用される。その適応疾患としては、（ａ）有痛性急性疾患（外傷、火傷、術後創、腱鞘炎、痛風等）、（ｂ）有痛性慢性疾患（腰痛、膝関節痛、肩関節周囲炎、肩こり等）、（ｃ）末梢循環障害症（閉塞性動脈硬化症 静脈瘤、リンパ流障害）、（ｄ）皮膚感染症（ウィルス、細菌、真菌）、（ｅ）胃腸機能異常症（便秘等）等が挙げられる。

本発明の装置は、安全性に優れていることから、病院や医院等におけるは医療器として好適に使用できるが、家庭における治療装置、更に衛生用の装置としても使用することができる。その場合、本明細書における「患者」という用語は、装置の「使用者」に読み替え、「患部」を「患部、体または体の一部」に読み替え、「治療」を「治療または衛生化」に読み替えるものとする。

次に、本発明を実施例により詳述する。

実施例１
図１に示した装置を作製した。この装置の主要装置条件は以下の通りである。

（ｉ）浴槽寸法（天板３の位置での寸法）
縦：１３０ｃｍ
横： ７０ｃｍ
深さ：５０ｃｍ
（ｉｉ）水性媒体（水）の挿入量
底面１からの高さが３７ｃｍになるように水道水を挿入した。天板３と水面（液面Ｓ）との距離は１３ｃｍである（患者が体を水性媒体中に浸漬していない状態）。
（ｉｉｉ）開口部４の寸法
縦：４０ｃｍ
横：６０ｃｍ
（ｉｖ）オゾン無害化部材７
内径５ｃｍ、長さ２５ｃｍの塩ビ管に、触媒として（アルミナ・シリカ混合材）を充填層長さが１５ｃｍになるように充填して形成した触媒管を使用した。
（ｖ）吸気部材９
市販の吸引排気ポンプ１３０Ｗを使用した。
（ｖｉ）散気部材１３
直径１００ｍｍの円形状多孔質板を用いた。
形成される気泡の直径：約８０μｍ
（ｖｉｉ）空隙部５
患者が入室しないときの空隙部５の間隔（高さ）Ｔ：１３ｃｍ

（ｖｉｉｉ）オゾン発生器１１
オゾン発生器としては、オゾン濃度の変動の補償機能を有する放電エネルギー量調整回路を装備させた試作品を使用した。
（ａ）補償機能の基準データ
温度：２０℃、湿度：５０％、パルス周波数：１７００サイクル／秒
（ｂ）補償機能を有する放電エネルギー量調整回路
図５に示す構成のものを使用した。オゾン発生器１１からは、一定濃度のオゾン含有ガスが発生される。

適用例１
実施例１に示した構造の装置を用いて患者の治療を行った。この場合の主要操作条件を次に示す。

（ｉ）患者
年令：（５５）才、男性、疾患：膝関節症、腰痛症
（ｉｉ）オゾン発生器
（ａ）オゾン発生量：１時間当り９ｍｇ
（ｂ）オゾン導入量：１５分当り２．２５ｍｇ
（ｃ）オゾン含有ガスの流速：４．５Ｌ／ｍｉｎ
（ｄ）患部面積１００ｃｍ^２当り及び接触時間１０分当りのオゾン重量：１．５ｍｇ
（ｉｉｉ）散気部材１３からの気泡寸法：約８０μｍ
（ｉｖ）空隙部５
（ａ）入浴時での液面Ｓと天板との間の間隔（高さＨ）：１０ｃｍ
（ｂ）圧力：９７０ｈＰａ
（ｖ）水性媒体（水）の温度：４１℃
（ｖｉ）患部接触時間（治療時間）：１５分

前記条件での治療の結果、当初ＶＡＳ値が５０以上あったものが、第１回の治療後には、そのＶＡＳ値はほぼ半減した。さらに、１日１回の前記条件での治療を１週間続けたところ、そのＶＡＳ値は一桁に低下した。

なお、前記ＶＡＳ値とは、痛みの程度を最小０ｍｍから最大１００ｍｍの長さで表現したものを意味する。

適用例２
実施例１で示した装置を用い、肛門の術後創（術後５日後）に対して、実施例１で示した条件での治療を行った結果、排便時当初ＶＡＳ値が５０〜１００であったが、第１回の治療後には、そのＶＡＳ値は半減した。さらに、１日１回の前記条件での治療を５日間続けた結果、ＶＡＳ値は一桁に低下し良好な鎮痛効果と創状態の改善効果が得られた。

適用例３
実施例１で示した装置を用い、痛風患者に対して、実施例１で示した条件での治療を行った結果、当初ＶＡＳ値が８０〜１００であったが、第１回の治療後には、そのＶＡＳ値は０〜２０まで低下した。

適用例４
実施例１で示した装置を用い、腱鞘炎患者に対して、実施例１で示した条件での治療を行った結果、当初ＶＡＳ値が８０〜１００であったが、第１回の治療後には、そのＶＡＳ値は０〜２０まで低下した。

図１は、本発明の治療装置を用いて、全身を水性媒体に浸漬（入浴）させる場合の模式図である。 図２は、本発明の治療装置を用いて、腕部を水性媒体に浸漬させる場合の模式図である。 図３は、本発明の治療装置を用いて、脚部を水性媒体に浸漬させる場合の模式図である。 図４は、本発明の治療装置において、その治療室に用いる天板の一例を示す平面図である。 図５は、本発明で用いられるオゾン発生器の構成を模式的に示すブロック図である。 図６は、論理回路に基づいて出力されるパルス状電圧及びゲート出力の一例を示すタイムチャートの一例を示す図面である。

符号の説明

１ 底板
２ 周壁
３ 天板
４ 開口部
５ 空隙部
６ 吸気管
７ オゾン無害化部材
８ 吸気部材
９ 排気管
１１ オゾン発生器
１２ オゾン含有ガス配管
１３ オゾン含有ガス散気部材
２１ 交流電源
２２ 交流−直流変換部
２３ 直流リップル除去回路
２４ 高電圧発生部
２５ オゾン発生用放電電極（オゾン発生部）
２６ 空気入口
３０ オゾン発生用放電エネルギー量調整回路
３１ 温度計測部
３２ 湿度計測部
３３ 温度電圧変換部
３４ 湿度電圧変換部
３５ 温度電流変換部
３６ 湿度電流変換部
３７ 温度・湿度電流合成部
３８ 温度・湿度パルス電圧変換部
３９ 温度・湿度基準電圧発生部
４０ 基準パルス電圧変換部
４１ 偏差演算制御部
４２ ゲート制御信号発生部
５１ 天板部分
５２ 点線
Ａ 治療室
Ｌ 水性媒体
Ｓ 水性媒体の液面

Claims (6)

1. 水性媒体中において、気泡状オゾン含有ガスを患部に接触させて該患部を治療するための装置であって、
   （ｉ）底板と周壁と天板を有する治療室を有すること、
   （ｉｉ）該治療室内には、気泡状オゾン含有ガスを分散させる水性媒体が収容されていること、
   （ｉｉｉ）該水性媒体の液面と該天板との間に空隙部を有すること、
   （ｉｖ）該治療室の上方部には、身体又は身体の一部を挿入可能な開口部を有すること、
   （ｖ）該治療室の底部には、オゾン含有ガス散気部材を有すること、
   （ｖｉ）該治療室の天板又は上部周壁には、該空隙部に存在するオゾン含有ガスを吸気し、室外へ排出するための吸気管が付設されていること、
   （ｖｉｉ）該吸気管には、吸気部材が付設されていること、
   を特徴とするオゾン含有ガスを用いる治療装置。
2. 前記吸気管には、オゾン無害化部材が付設されていることを特徴とする請求項１に記載のオゾン含有ガスを用いる治療装置。
3. 前記オゾン含有ガスが、オゾン／空気混合ガス又はオゾン／酸素混合ガスであることを特徴とする請求項１又は２に記載のオゾン含有ガスを用いる治療装置。
4. パルス状高電圧を流通空気又は流通酸素中で無声放電させてオゾンを発生させるオゾン発生部と、該オゾン発生部で印加するパルス状高電圧の放電エネルギー量を調整する放電エネルギー量調整回路を有するオゾン発生器を備えると共に、該オゾン発生器で発生したオゾン含有ガス用いて患部を治療するための治療室を備えた装置であって、
   （ｉ）該治療室は底板と周壁と天板を有するものであること、
   （ｉｉ）該治療室内には、気泡状オゾン含有ガスを分散させる水性媒体中が収容されていること、
   （ｉｉｉ）該水性媒体の液面と該天板との間に空隙部を有すること、
   （ｉｖ）該治療室の上方部には、身体又は身体の一部を挿入可能な開口部を有すること、
   （ｖ）該治療室の底部には、オゾン含有ガス散気部材を有すること、
   （ｖｉ）該治療室の天板又は上部周壁には、該空隙部に存在するオゾン含有ガスを吸気し、室外へ排出するための吸気管が付設されていること、
   （ｖｉｉ）該吸気管には、吸気部材が付設されていること、
   （ｖｉｉｉ）該放電エネルギー量調整回路により、該流通空気又は流通酸素の温度及び湿度に関係なく所定濃度のオゾンを発生させること、
   を特徴とするオゾン含有ガスを用いる治療装置。
5. 前記放電エネルギー量調整回路が、
   流通空気の温度を表す電流信号を形成する温度電流信号形成部と、
   流通空気の湿度を表す電流信号を形成する湿度電流信号形成部と、
   該温度電流信号形成部からの電流信号と該湿度電流信号形成部からの電流信号とを合成して温度・湿度電流信号とする温度・湿度電流信号合成部と、
   該温度・湿度電流信号合成部からの温度・湿度電流信号をパルス状の温度・湿度パルス電圧信号に変換する温度・湿度パルス電圧信号変換部と、
   該温度・湿度パルス電圧信号変換部からの温度・湿度パルス電圧信号と基準温度及び基準湿度における温度・湿度基準パルス電圧信号との偏差値を演算する偏差制御演算部を有し、
   該偏差制御演算部で得た偏差値に基づき、前記オゾン発生部で印加するパルス状高電圧の放電エネルギー量を調整することを特徴とする請求項４に記載のオゾン含有ガスを用いる治療装置。
6. 前記吸気管には、オゾン無害化部材が付設されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のオゾン含有ガスを用いる治療装置。

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