JP2018015524A - 酸素水素浴システム - Google Patents

Abstract

【課題】水素水を摂取する場合よりも多くの水素を体内に取り込んで活性酸素の削減効果を得やすくすることができる酸素水素浴システムを提供すること。【解決手段】酸素水素浴システム１０は、ガスが導入されるガス供給口２０を有し、人体全体を収容するチャンバ１１と、空気供給管２３を有し、空気供給管２３を介してチャンバ１１内に酸素を含む気体を供給して内部の圧力を大気圧よりも高圧にするガス供給部１２と、水素供給管２７を有し、水素供給管２７を介してチャンバ１１内に水素ガスを供給する水素供給部１３と、チャンバ１１内を所定の圧力範囲内に維持する排気弁２８を有し、排気弁２８を介してチャンバ１１から気体及び水素ガスを排出するガス排気部１５と、を備え、排気弁２８によってチャンバ１１内の圧力が大気圧以上かつ排気弁２８の使用圧力以下に維持される。【選択図】図１

Description

本発明は、酸素水素浴システムに関する。

近年、余剰の活性酸素が細胞を損傷させたり、癌や生活習慣病等の疾病、および老化などを招来する原因となったりすることが知られている。そのため、余剰の活性酸素を体内から排除することが健康維持のために求められるようになっている。

そこで、飲料水と水素ガス若しくは水素ガスを含む混合気体とを接触させて飲料水に水素を溶解させた水素水による活性酸素除去効果に注目が集まっている。そして、水素等の気体を液体に溶解する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１６−１０１５８５号公報

しかしながら、水素水中の水素濃度は４２℃でも２ｐｐｍ程度しかなく、水素水を摂取するだけでは十分な量の水素を体内に取り込むことが難しいという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、水素水を摂取する場合よりも多くの水素を体内に取り込んで活性酸素の削減効果を得やすくすることができる酸素水素浴システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る酸素水素浴システムは、ガスが導入されるガス供給口を有し、人体全体を収容可能なチャンバと、気体供給管を有し、該気体供給管を介して前記チャンバ内に酸素を含む気体を供給して前記チャンバ内部の圧力を大気圧よりも高圧にするガス供給部と、
水素供給管を有し、該水素供給管を介して前記チャンバ内に水素ガスを供給する水素供給部と、前記チャンバ内を所定の圧力範囲内に維持する弁を有し、該弁を介して前記チャンバから前記気体及び前記水素ガスを排出するガス排気部と、を備え、前記弁によって前記チャンバ内の圧力が大気圧以上かつ前記弁の使用圧力以下に維持される。

また、本発明に係る酸素水素浴システムは、上記に加え、前記ガス供給部が前記気体を前記チャンバ内に供給している間、前記水素供給部が前記水素ガスを前記チャンバ内に供給する。

また、本発明に係る酸素水素浴システムは、上記に加え、前記チャンバ内における前記水素ガスの体積濃度が０％を超えかつ前記水素ガスの爆発限界の最小値未満とされる。

また、本発明に係る酸素水素浴システムは、上記に加え、前記ガス供給口が前記チャンバの下方に配され、前記弁が前記ガス供給口から遠方に離間して前記ガス供給口よりも前記チャンバの上方に配される。

本発明によれば、水素水を摂取する場合よりも多くの水素を人体の皮膚及び粘膜から効率よく体内に取り込んで活性酸素の削減効果を得やすくすることができるだけでなく、酸素ガスを溶解型酸素としてより多く人体に取り込んで溶解型酸素を血液又は体液中で増加させることができる。

本発明の第１実施形態に係る酸素水素浴システムの全体を示す系統図である。 本発明の第１実施形態に係る酸素水素浴システムの（ａ）チャンバ（ｂ）開閉部を開けた状態を示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係る酸素水素浴システムの全体を示す系統図である。

（第１実施形態）
本発明に係る第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態に係る酸素水素浴システム１０は、不図示の人体全体を収容するチャンバ１１と、チャンバ１１内に空気を供給して内部の圧力を大気圧よりも高圧にするガス供給部１２と、チャンバ１１内に水素ガスを供給する水素供給部１３と、チャンバ１１から空気及び水素ガスを排出するガス排気部１５と、チャンバ内の環境を測定する計測部１６と、チャンバ内の環境を制御部１７と、を備えている。

チャンバ１１は、例えばアルミやステンレス等の円筒状金属部材で構成され、非通気性、非透湿性を有し、少なくとも１．４気圧以上の気圧に耐えられる強度を有する。チャンバ１１の側面には人の出入りが可能な開口部１１ａが配されるとともに、開口部１１ａを塞ぐ開閉部１８が配されている。また、チャンバ１１の側面には、ガス供給部１２と接続されたガス供給口２０が配されている。

ガス供給部１２は、空気を大気圧よりも高圧にてチャンバ１１内に取り込むためのコンプレッサ２２と、空気供給管（気体供給管）２３と、を備えている。ここで、ガス供給部１２は、空気の供給圧力を調整する空気圧力調整弁をさらに備えていてもよい。なお、コンプレッサ２２の代わりに大気圧よりも高圧の空気が圧入された不図示の圧力容器を備えていても構わない。

水素供給部１３は、水を電気分解して高濃度の水素ガスを生成する水素ガス発生器２５と、水素ガス発生器２５とチャンバ１１との間に配された水素供給弁２６と、これらをつなぐ水素供給管２７と、を備えている。ここで、水素供給部１３は、水素ガスの供給圧力を調整する不図示の水素圧力調整弁をさらに備えていてもよい。水素供給管２７の先端は、チャンバ１１の外側で空気供給管２３の途中に接続されている。なお、水素ガス発生器２５の代わりに大気圧よりも高圧の水素ガスが圧入された不図示の圧力容器を備えていても構わない。また、空気供給管２３の先端が、チャンバ１１の外側で水素供給管２７の途中に接続されていてもよい。

ガス排気部１５は、チャンバ１１内部に導入された空気及び水素ガスをチャンバ１１外へ排出する排気弁（弁）２８を備えている。ガス排気弁１５は、制御部１７によりＯＮ／ＯＦＦ操作されてチャンバ１１内部の圧力を所定圧力範囲内に維持する。ガス排気部１５は、チャンバ１１内の圧力が所定圧力以上になったときに自動的に内部の気体を排気する不図示の安全弁を排気弁２８の代わりに、或いはさらに備えていてもよい。

計測部１６は、制御部１７と接続されている。チャンバ１１と制御部１７とは接続されており、計測部１６は、チャンバ１１内の圧力を計測する圧力センサ３０を備えている。

制御部１７は、不図示のＣＰＵ、メモリ、ディスプレイを備えたコンピュータから構成され、圧力センサ３０からのデータに基づき、チャンバ１１内の環境制御を行う。例えば、コンプレッサ２２や水素ガス発生器２５及び水素供給弁２６のＯＮ／ＯＦＦ操作等を行う。また、排気弁２８のＯＮ／ＯＦＦ操作を行い、チャンバ１１内の圧力調整を行う。

チャンバ１１内の環境は、圧力が１．１０気圧以上１．３５気圧以下、酸素の体積濃度が２０％以上３０％以下、水素の体積濃度が０％を超えかつ水素の爆発限界の最小値未満が好ましい。水素の体積濃度の上限は１．３％未満がより好ましい。

ここで、水素供給部１３は、ガス供給部１２が空気を供給している間のみ水素ガスをチャンバ１１内に供給する。なお、コンプレッサ２２や水素ガス発生器２５及び水素供給弁２６のＯＮ／ＯＦＦ操作を手動操作可能なものとしたり、各種圧力制御は利用者自身がディスプレイに表示される各種圧力等を見ながら手動により調整したりしてもよい。

次に本実施形態に係る酸素水素浴システム１０の作用について説明する。
まず、チャンバ１１の開閉部１８を開けて不図示の使用者が開口部１１ａよりチャンバ１１内に入る。

開閉部１８を閉じた後、制御部１７の指示によってガス供給部１２が空気をチャンバ１１内に供給する。その後、水素供給部１３が水素ガスをチャンバ１１内に供給する。

制御部１７は、計測部１６からのデータに基づくコンプレッサ２２のＯＮ／ＯＦＦ操作や、水素ガス発生器２５及び水素供給弁２６のＯＮ／ＯＦＦ操作による空気や水素ガスの流量制御、排気弁２８のＯＮ／ＯＦＦ操作による内圧制御等を適宜行う。そして、チャンバ１１内圧を１．１０気圧以上１．３５気圧以下、酸素の体積濃度を２０％以上３０％以下、水素の体積濃度の上限を水素ガスの爆発限界の最小値未満、好ましくは１．０％以下に制御する。

こうして所定時間が経過した後、水素供給部１３は水素ガスのチャンバ１１内への供給を停止し、その後にガス供給部１２は空気のチャンバ１１内への供給を停止する。

この酸素水素浴システム１０によれば、密閉されたチャンバ１１内に空気と水素ガスを供給することができ、水素水として水素を摂取する場合よりも効率よく人体に取り込むことができる。

また、あわせて大気中の酸素濃度（約２１％）よりも高濃度の酸素を大気圧以上に上昇させた高圧且つ高濃度酸素の雰囲気下に人体を晒すことができ、酸素ガスを溶解型酸素としてより多く人体に取り込むことができる。

特に、ガス供給部１２が空気をチャンバ１１内に供給している間、水素供給部１３が水素ガスをチャンバ１１内に供給するので、チャンバ１１内が水素過多になってしまう状態を好適に抑制することができる。

また、ガス供給部１２、水素供給部１３、及びガス排気部１５によってチャンバ１１内における水素ガスの体積濃度が０％を超えかつ水素ガスの爆発限界の最小値未満となるように制御されるので、チャンバ１１内で水素爆発が発生するような危険な環境になってしまうことを好適に抑えることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る酸素水素浴システム４０に係るチャンバ４１のガス供給口２０がチャンバ４１の下方に配され、排気弁２８がチャンバ４１に対してガス供給口２０の対角線方向上方に配されたとした点である。

水素ガスは空気よりも軽いので、チャンバ４１の上方に溜まりやすく、チャンバ４１内の水素ガス濃度に偏りが生じやすい。しかし、この酸素水素浴システム４０によれば、水素ガスはチャンバ４１の下方からチャンバ内部に供給され、チャンバ４１の上方の排気弁２８からチャンバ外へ排出される。そのため、チャンバ４１の下方側にもより好適に水素ガスを供給することができる。そして、チャンバ内部の人体全体から好適に水素や酸素を吸収させることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、ガス供給部１２は空気をチャンバ１１内に供給するとしているが、空気に限らず、酸素を所定の濃度で含有しかつ人体に安全な気体であれば、空気に限らず他のガスであっても構わない。

また、計測部１６は、酸素濃度センサや水素濃度センサを備えていてもよい。この場合、チャンバ１１内の酸素濃度や水素濃度をリアルタイムで計測することができる。

さらに、水素供給部１３の水素供給管２７は、空気供給管２３と接続されているとしているが、これに限らず、チャンバに別途水素供給口を設けて空気と別々に供給できるようにしても構わない。また、このとき、チャンバ内に使用者が入った際に水素供給口から使用者の顔の位置となる近傍まで水素供給管が伸びるようにしてもよい。これによって、水素をより効率よく体内に摂取させることができる。

また、開閉部はスライド式でも構わない。さらに、使用時にはチャンバ１１内部の圧力が大気圧以上になるので、チャンバの内面側でスライドする構造がより好ましい。

１０，４０ 酸素水素浴システム
１１，４１ チャンバ
１２ ガス供給部
１３ 水素供給部
１５ ガス排気部
２０ ガス供給口
２３ 空気供給管（気体供給管）
２７ 水素供給管
２８ 排気弁（弁）

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る酸素水素浴システムは、ガスが導入されるガス供給口を有し、人体全体を収容可能なチャンバと、前記ガス供給口と接続される気体供給管を有し、該気体供給管を介して前記チャンバ内に酸素を含む気体を供給して前記チャンバ内部の圧力を大気圧よりも高圧にするガス供給部と、前記ガス供給口又は前記気体供給管と接続される水素供給管を有し、該水素供給管を介して前記チャンバ内に水素ガスを供給する水素供給部と、前記チャンバと連通され、安全弁又はＯＮ／ＯＦＦ操作によって前記チャンバ内を所定の圧力範囲内に維持する弁を有し、該弁を介して前記チャンバから前記気体及び前記水素ガスを排出するガス排気部と、を備え、前記弁によって前記チャンバ内の圧力が大気圧以上かつ１．３５気圧以下に維持され、前記チャンバ内における前記水素ガスの体積濃度が０％を超えかつ前記水素ガスの爆発限界の最小値未満とされる。

Claims (4)

1. ガスが導入されるガス供給口を有し、人体全体を収容可能なチャンバと、
   気体供給管を有し、該気体供給管を介して前記チャンバ内に酸素を含む気体を供給して前記チャンバ内部の圧力を大気圧よりも高圧にするガス供給部と、
   水素供給管を有し、該水素供給管を介して前記チャンバ内に水素ガスを供給する水素供給部と、
   前記チャンバ内を所定の圧力範囲内に維持する弁を有し、該弁を介して前記チャンバから前記気体及び前記水素ガスを排出するガス排気部と、
   を備え、
   前記弁によって前記チャンバ内の圧力が大気圧以上かつ前記弁の使用圧力以下に維持される酸素水素浴システム。
2. 前記ガス供給部が前記気体を前記チャンバ内に供給している間、前記水素供給部が前記水素ガスを前記チャンバ内に供給する請求項１に記載の酸素水素浴システム。
3. 前記チャンバ内における前記水素ガスの体積濃度が０％を超えかつ前記水素ガスの爆発限界の最小値未満とされる請求項１又は２に記載の酸素水素浴システム。
4. 前記ガス供給口が前記チャンバの下方に配され、前記弁が前記ガス供給口から遠方に離間して前記ガス供給口よりも前記チャンバの上方に配された請求項１から３の何れか一つに記載の酸素水素浴システム。
   

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