JP4922459B2 - ガスミスト圧浴システム - Google Patents

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Description

本発明は、炭酸ガス、又は酸素、又は炭酸ガスと酸素の混合ガス(以下、「ガス」という)と液体を粉砕溶解させたミスト(以下、「ガスミスト」という)を、所定の圧力値以上で生体の皮膚及び粘膜に直接接触させることにより、皮膚及び粘膜からのガスの吸収効率を向上させるガスミスト圧浴システムに関する。
従来から、炭酸ガス(二酸化炭素:CO)は、水に溶けやすい(水溶性)だけでなく油にも溶けやすい(脂溶性)という性質を双方併せ持つおかげで、水と油の混じったような生体の皮膚及び粘膜に触れるだけでその皮下に浸透し、浸透部位の血管を拡張させて血液循環を改善する作用があることが知られている。そしてこの血行促進作用により、血圧降下、代謝の改善、疼痛物質や老廃物の排除促進等、様々な生理的効果を発揮する。また、抗炎症、抗菌作用も有している。このため、近年、炭酸ガスは医療目的のほか、健康増進、美容促進といった点からも広く注目を集めている。
生体の組織中で炭酸ガスは、赤血球内のヘモグロビンに結合して運ばれた酸素を放出させる働きがある。炭酸ガス濃度の高いところでは、赤血球はより多くの酸素を放出する。このように、赤血球による細胞への酸素の供給は、主に炭酸ガスがコントロールしている。つまり、炭酸ガスなしでは、ヘモグロビンは酸素が結合したままの状態となり、細胞は酸素を受け取ることができなくなってしまう。このように、炭酸ガスは、細胞の活動の結果出てくる老廃物のように思われがちだが、実は体の中で非常に重要な役割を果たしている。
また、昨今、高濃度酸素が新陳代謝の活性、血行促進、疲労回復、血圧の安定等に効果があることが広く知られるようになった。このほかに酸素は、酸化作用による殺菌、滅菌効果をも有している。
炭酸ガスを生体に吸収させるための従来技術として、最も広く利用されているのは、(1)水中で炭酸ガスを発生する入浴剤である。この入浴剤は、浴槽内の湯中に投入すると入浴剤に含まれる炭素塩と酸が反応することにより炭酸ガスを発生させ、湯中に溶解させる。この湯中に溶解した炭酸ガスが入浴する人の皮膚に接触して皮下に浸透し、上記のような生理的効果を発揮する。
さらに、炭酸ガスをより多く生体に接触させる従来技術として、(2)炭酸ガス入浴装置が知られている。これは、湯中に炭酸ガスを噴出、拡散させて、高濃度に溶解させる装置である。そして炭酸ガスが溶解した浴湯に入浴することにより、上記入浴剤と同様に炭酸ガスを直接皮膚に接触させる。
また、(3)人体表面とともに密閉空間を形成するカバーを人体に装着し、その密閉空間内に炭酸ガス供給手段から炭酸ガスを導入して炭酸ガス浴を行う血行促進装置(例えば、特許文献1)もこれまでに開示されている。
さらに、(4)炭酸ガス供給手段と、加圧手段と、人体の皮膚を覆い炭酸ガスを所定の圧力値以上で人体の皮膚に接触させるための被覆部材とを少なくとも備える炭酸ガス圧浴装置が、本発明者によりこれまでに提案されている。
また、酸素を生体に吸収させるための従来技術としては、(5)高濃度酸素入浴装置が知られている。これは、炭酸ガス入浴装置同様、湯中に酸素を噴出、拡散させ、これに入浴することにより、酸素を直接皮膚に接触させる装置である。
特開平07−171189号公報
しかしながら、上記(1)、(2)、(5)の従来技術は何れも入浴時において浴湯の中に炭酸ガスや酸素を溶け込ませ、生体の皮膚から炭酸ガスや酸素を吸収させようとするものである。そのため、入浴時にしか使用できないという難点があった。また、炭酸ガスは水に溶けやすい一方で水から発散しやすいため、浴湯に溶解させるために多量の炭酸ガスを消費しても、皮膚からの吸収率は決して高くないという問題もある。
一方、上記(3)、(4)の従来技術は、直接炭酸ガスを生体に接触させるため、(1)、(2)の従来技術と比較して効果が高く、効率も良い。しかし、被覆部材(カバー)内に導入する炭酸ガスや酸素の量、圧力、及びミストの量等を最適に制御することは、上記従来の装置では特になされていなかった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて、ガス及び液体の量、圧力等を制御し最適な状態でガスミストを生体の皮膚及び粘膜から吸収させることができるガスミスト圧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に、所定値以上の濃度の炭酸ガスと液体を粉砕溶解させたガスミストを生体の皮膚及び粘膜に接触させるためのシステムであって、ガス供給手段と、前記ガス供給手段から供給された炭酸ガスが液体中に溶解したガスミストを生成するガスミスト供給手段と、前記生体の皮膚及び粘膜を覆い、前記ガスミスト供給手段から供給されたガスミストを内部に封入する空間を形成する生体カバー部材と、から構成され、前記ガスミスト供給手段、液体を貯留する液体貯留部と、炭酸ガスを先端開口から吐出するノズル部と、前記液体貯留部に貯留された液体を前記ノズル部先端まで吸い上げる吸液管と、前記ノズル部先端の開口部に配置され、前記ノズル部から吐出される炭酸ガスが前記吸液管により前記ノズル部先端まで吸い上げられた液体と共に衝突することにより炭酸ガスが液体の微細な粒径のミスト中に粉砕溶解されたガスミストを生成させる衝突部材と、前記粉砕溶解されたガスミストを貯留するガスミスト貯留部と、を備え、前記ガスミスト貯留部の上部空間に滞留した前記粉砕溶解されたガスミストが当該ガスミスト貯留部内のガスミスト圧力によって前記生体カバー内に供給される、ことを特徴とするガスミスト圧浴システムを提供する。
なお、本願においては、液体を粉砕し微細な液滴にして気体(炭酸ガス、又は酸素、又は炭酸ガスと酸素の混合ガス)と接触混合させることを、粉砕溶解という。
ここで、上記本発明のガスミスト圧浴システムは、前記ガス、液体、及びガスミストの供給状態を計測するセンサと、そのセンサの計測値に基づき前記ガス、液体、及びガスミストの供給制御を行う制御手段と、をさらに備えるのが好適である。
また、上記本発明のガスミスト圧浴システムは、前記生体カバー部材を加圧する加圧手段をさらに備えるのが好ましい。
ここで、前記制御手段は、前記ガスミストを間歇的に前記生体カバー部材内に供給して、その生体カバー部材をインターバル加圧(パルス加圧)するようにしても良い。あるいは、前記加圧手段が、前記生体カバー部材を間歇的に押圧してその生体カバー部材をインターバル加圧(パルス加圧)するようにしても良い。
さらに、上記本発明のガスミスト圧浴システムは、前記液体貯留部に液体を供給する液体供給手段をさらに備えるのが好適である。また、この液体供給手段からの液体を加圧して前記ガスミスト供給手段に供給する液体加圧手段をさらに備えるようにしても良い。
なお、前記液体は、水、イオン水、生理食塩水、オゾン水、精製水、又は滅菌精製水の何れか一つ又は複数の組み合わせであるのが最適である。そして、前記液体は、メンソール、ビタミンE、ビタミンC誘導体、レチノール、麻酔薬、シクロデキストリン、光触媒、光触媒とアパタイトの複合体、ヒアルロン酸、コエンザイムQ10、シードオイル、プロポリス、エタノール、グルコン酸クロルヘキシジン、両性界面活性剤、塩化ベンザルコニウム、酢酸アルキルジアミノエテルグリシン、次亜塩素酸ナトリウム、過酢酸、セスキ炭酸ナトリウム、シリカ、ポピドンヨード、炭酸水素ナトリウム、高濃度炭酸泉剤、抗アレルギー剤、抗炎症剤、解熱鎮痛剤、抗真菌剤、抗インフルエンザウィルス剤、抗ガン剤、血圧降下剤、化粧剤、増毛剤、発毛剤、又は育毛剤のうち、何れか一つ又は複数をさらに含有するのが好ましい。
また、前記液体は、加熱された状態で前記ガスミスト供給手段に供給されるのが好適である。そして、前記ガスミスト供給手段から前記生体カバー部材内に供給される前記ミストの粒径は、10μm以下であるのが良い。
なお、前記制御手段は、ガスミスト圧浴時に前記生体カバー部材内の圧力を1.02乃至2.5気圧に保持するのが好適である。
また、前記ガスミスト供給手段が供給するミストに電荷を付与する電荷付与手段をさらに備えても良い。このとき、前記電荷は、マイナス電荷であるのが好適である。
また、前記ガスミスト供給手段が、前記生体カバー部材内へガスミストを供給するためのガスミスト供給管を有し、このガスミスト供給管が、管内に付着した液滴を除去するためのフィルターを備えるのが好適である。さらにこのガスミスト供給管の全部又は一部は、ジャバラ状の管から構成されるのが好適である。また、このガスミスト供給管には、逆止弁を設けるのが良い。
また、前記生体カバー部材のガスミストの供給口にも、逆止弁を設けるのが好ましい。
さらに、前記ガスミスト貯留部は、湾曲面を有する上部に向かって凸なドーム型形状であるとともに、このドーム型の略頭頂部にガスミスト排出部が形成されるようにするのが好適である。そのガスミスト貯留部内には、前記ガスミストを微細化するための細孔が設けられたプレートを一又は複数配置するのが好ましい。
また、前記制御手段は、前記生体カバー部材内の圧力値が所定値以上になった際は前記ガス供給手段からのガスの供給を停止するようにするのが好適である。
本発明のガスミスト圧浴システムによれば、制御装置により生体圧浴カバー内のガスミストの量、圧力等を制御可能なため、常に最適な状態でガスミスト圧浴を行うことができる。
また、非常に簡単な構成でガスミストを生成することが可能なため、装置の低コスト化を実現できる。
さらに、生体圧浴カバー内への加圧が容易で、ガスの経皮吸収をより効率的に行うことが可能となる。
本発明の第1の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。 本発明に係るガスミスト圧浴システムのガスミスト供給手段におけるミスト発生部の断面模式図である。 本発明に係るガスミスト圧浴システムのガスミスト供給装置の一部破断斜視図である。 本発明に係るガスミスト圧浴システムに用いられるガスミスト供給管の一例を示す模式図である。 本発明のガスミスト圧浴システムのガスミスト供給装置の他の例を示す部分断面模式図である。 本発明のガスミスト圧浴システムのガスミスト供給装置内に配置されるプレートの一例を示す模式図である。 本発明の第1の実施形態に係るガスミスト圧浴システムにおける生体圧浴カバーの形状例(その1)を示す模式図である。 本発明の第1の実施形態に係るガスミスト圧浴システムにおける生体圧浴カバーの形状例(その2)を示す模式図である。 本発明の第1の実施形態に係るガスミスト圧浴システムにおける生体圧浴カバーの形状例(その3)を示す模式図である。 本発明の第2の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。 本発明の第2の実施形態に係るガスミスト圧浴システムにおける生体圧浴カバーの形状例(その1)を示す模式図である。 本発明の第2の実施形態に係るガスミスト圧浴システムにおける生体圧浴カバーの形状例(その2)を示す模式図である。 本発明の第3の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。 本発明の第4の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。この図に示すように、本実施形態のガスミスト圧浴システムは、ガス供給手段11と、液体供給手段21と、ガスミスト貯留部32Aと液体貯留部32Bからなる貯留部32を有し、液体とガス(炭酸ガス、又は酸素、又は炭酸ガスと酸素の混合ガス)を粉砕溶解したガスミストを発生させて加圧供給するガスミスト供給装置31と、供給されたガスミストを内部に封入する空間を形成する生体圧浴カバー41と、ガスミストの生成及び供給制御を行う制御装置51と、から構成される。
ガス供給手段11は、ガスミスト供給装置31のノズル33に接続されており、ノズル33先端からガスミスト貯留部32A内にガスを吐出する。ただし、生体圧浴カバー41内に十分にガスミストが供給されている場合は、図1の破線で示すようにノズル33ではなくガスミスト貯留部32Aへ直接ガスを供給し、生体圧浴カバー41へガスを送る。このガス供給手段11としては、ガスボンベを用いるのが最適である。なお、ガス供給手段11には、ガスの圧力調整のためのレギュレータ12が設けられている。また、図示は省略するが、ガス供給手段11には、ガスを加温するためのヒータや、温度制御のための温度計を配置しても良い。
液体供給手段21は、ポンプ等から構成され、ガスミスト供給装置31に液体を供給する。この液体としては、水、イオン水、生理食塩水、オゾン水、精製水、滅菌精製水を用いるのが好適である。さらに、これらの液体に使用者の疾患、症状等に有効な薬剤を含有させても良い。薬剤とは、例えば、抗アレルギー剤、抗炎症剤、解熱鎮痛剤、抗真菌剤、抗インフルエンザウィルス剤、抗ガン剤、血圧降下剤、化粧剤、増毛剤、発毛剤、育毛剤等が挙げられる。さらに、清涼作用のあるメンソールや、血行を促進させるビタミンE、皮膚組織に吸収されやすく美肌効果の高いビタミンC誘導体、皮膚の角化作用を正常にし粘膜を保護するレチノール、粘膜への刺激を和らげるための麻酔薬、臭気を除去するためのシクロデキストリン、殺菌、消炎効果のある光触媒、又は光触媒とアパタイトの複合体、保水力に優れ肌の保湿効果を有するヒアルロン酸、細胞を活性化し免疫力を向上させるコエンザイムQ10、抗酸化物質や多量の栄養素を含むシードオイル、抗酸化作用、抗菌作用、抗炎症作用、鎮痛・麻酔作用、免疫作用等を有するプロポリス等を単独あるいは複数組み合わせて混合して、ガスの生理作用との相乗効果を生じさせることも可能である。あるいは、エタノール、グルコン酸クロルヘキシジン、両性界面活性剤、塩化ベンザルコニウム、酢酸アルキルジアミノエテルグリシン、次亜塩素酸ナトリウム、過酢酸、セスキ炭酸ナトリウム、シリカ、ポピドンヨード、炭酸水素ナトリウムを添加しても良い。さらに、炭酸塩と有機酸を主成分とする高濃度炭酸泉剤(有効成分の一例としては、硫酸塩、炭酸塩、有機酸、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム)を添加しても良い。
なお、この液体供給手段21には、液体を加温する(例えば水を40℃程度の湯にする)ためのヒータ(図示せず)や、温度制御のための温度計(図示せず)を配置するのが望ましい。
ガスミスト供給装置31は、貯留部32(ガスミスト貯留部32A、液体貯留部32B)と、ガス供給手段11から供給されるガスを先端開口から吐出するノズル33と、液体貯留部32Bに貯留された液体をノズル33先端まで吸い上げる吸液管36Aと、ノズル33の先端と対向する位置に設けられるバッフル(衝突部材)35とを備えている。さらに、図示は省略したが、ガス供給手段11からのガスをガスミスト貯留部32Aへ導入するためのガス供給口、液体供給手段21からの液体を液体貯留部32Bへ導入するための液体供給口がそれぞれ設けられている。
貯留部32は、図3に示すように遮蔽板34によりガスミスト貯留部32Aと液体貯留部32Bとに分割されている。遮蔽板34の上側(ノズル先端開口33A側)が生成したガスミストを貯留するガスミスト貯留部32Aであり、下側(貯留部32底側)が液体を貯留する液体貯留部32Bである。
貯留部32の底側中央には、ノズル33が設けられている。このノズル33は、貯留部32の底側から上部へ向かって略円錐筒状に形成される。その基端は装置外面でガス供給手段11に接続され、その先端はガスミスト貯留部32A側に突出し、先端開口33Aからガスを吐出することが可能である。ノズル33の基端は、ガス供給手段11と直接またはチューブ等を介して接続されるが、この接続部はワンタッチで接続可能なコネクタ等で構成されるのが望ましい。
吸液管36Aは、ノズル33とノズル33より一回り大きい略円錐筒状の吸液管形成部材36との間に形成される。即ち、図2に示すように、ノズル33に吸液管形成部材36を被せるように配置することにより、ノズル33の外周面と吸液管形成部材36の内周面との間に吸液管36Aが形成される。さらに、吸液管形成部材36の基端と液体貯留部32Bの底面には隙間が形成されており、ここから液体貯留部32Bに貯留された液体が吸液管36Aにより吸い上げられる。また、吸液管形成部材36の先端部36Bは、ノズル33の先端開口33Aの近傍で開口しており、ノズル33から吐出されるガス流に、吸液管36Aを吸い上げられた液体が突き当たるように構成されている。
バッフル35は、ノズル33の先端開口33A及び吸液管形成部材36の先端部36Bに対向する位置に配置される部材であり、ここでは吸液管形成部材36に連結している。遮蔽板34や貯留部32と連結する構成であっても良い。なお、吸液管形成部材36は、上下方向略中央部で遮蔽板34と連結されている。また、遮蔽板34もその外周で貯留部32内側と連結している。このように、ガスミスト供給装置31は、全体が一体に形成されるのが好ましい。
尚、遮蔽板34は、液体貯留部32B内の圧力をガスミスト貯留部32A内の圧力よりも高く維持することにより液体を吸液管形成部材36内の上方に押し上げる作用を有する。このため、遮蔽板34は、液体貯留部32Bの内壁の所定位置に固定されていても良いが、液体貯留部32B内の液面レベルに応じて上下に移動可能な構成にしても良い。また、先端開口33Aから吐出するガス圧の大きさ次第によっては、遮蔽板34は無くても良い。
図5に示すように、ガスミスト貯留部32Aの、ノズル33より上の位置には、一枚又は複数枚(図5では例として二枚)のプレート31A、31Bを設けるようにしても良い。図6にそのプレート31A、31Bの一例を示す。このように、プレート31A、31Bには、それぞれ複数の細孔が設けられており、生成されたガスミストがこの細孔を通ることで微細化する。このとき、上に位置するプレート31Aと下に位置するプレート31Bとでは、上のプレート31Aの細孔の径が下のプレート31Bの細孔の径に比べてより小さくなるようにするのが好適である。
上記のようなガスミスト供給装置31でガスミストを発生させる際には、液体貯留部32Bに液体を貯留した状態でガス供給手段11からのガスをノズル33に供給する。このとき、ノズル33が先端へ向かい狭窄されていることから、ガスは流速を増して吐出される。液体は、このときの気流により発生する負圧で吸液管36Aを吸い上げられて、ノズル33の先端開口33A近傍でガス流により吹き上げられてバッフル35の下端に衝突する。この衝突によって液体は粉砕され、ガスと混合、溶解してガスミストが発生する。このとき生成されるミストの粒径は微細であることが望ましく、具体的には10μm以下であるのが最適である。
生成したガスミストはガスミスト貯留部32A内に広がり、ガスの対流に従ってガスミスト排出口37から排出される。ここで、ガスミスト貯留部32Aは、図1に示すように湾曲面を有する上部に向かって凸なドーム型形状であるのが好ましい。そして、ドーム型の略頭頂部にガスミスト排出口37を設ける。このような形状にすることにより、ミストがガスミスト貯留部32Aの内壁上部に接触することで液体に戻り落下するのをできるだけ妨げながら、より多くのガスミストを貯留することが可能となる。
ガスミスト排出口37から排出されたガスミストは、ガスミスト供給管38を介して生体圧浴カバー41内に供給される。ガスミスト供給管38は、生体圧浴カバー41の供給口43に接続されている。このガスミスト供給管38には、管内に付着する余分な液滴を除去する液滴除去フィルター39が設けられるのが好ましい。また、このガスミスト供給管38の内部には、図示しないがガスミスト及びガスの逆流を防止するための逆止弁を設けるようにする。
さらに、ガスミスト供給管38は、図4に示すように、その全部又は一部が管径の太い柔軟なジャバラ状の管38Aから構成されるのが好適である。このようなジャバラ状の管38Aで構成すれば、自在に曲がり、伸縮させることもできるため、使用者の動きを制限することもない。また、ガスミスト供給管38を流れるガスミストが次第に液化してもジャバラの凹凸部にその液体を取り除くことが可能となる。
なお、上記では液体貯留部32B内の液体を液体供給手段21から供給する構成としたが、液体供給手段21を省略して、液体貯留部32Bに予め液体(薬液等)が入った構成としても良い。この場合、予め液体が入った状態で密閉されたガスミスト供給装置31を準備し、使用時はこれをガス供給手段11及び生体圧浴カバー41と接続し、ガスミスト圧浴を行う。使用後は、ガスミスト供給装置31のみ取り外して廃棄する。このように使い捨ての構成とすることで、衛生的かつ簡便にガスミスト圧浴を行うことが可能となる。
生体圧浴カバー41は、生体(ここでは例として、人体の下肢)の皮膚及び粘膜を覆い、ガスミスト及びガスを内部に封入する空間を形成できるカバーである。この生体圧浴カバー41は、耐圧性、非通気性、非透湿性素材から構成される。例えば、天然ゴム、シリコンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等からなるのが好適である。そして、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口43を備えている。この供給口43の内部にはガスミスト及びガスの逆流を防ぐための逆止弁が設けられている。また、生体圧浴カバー41には、内部の圧力を調整するため、ガス及びガスミストを排出できる開口や弁を設けるようにしても良い。そして、これらの圧力調整は手動で行われても良いが、後述する圧力計61の計測値に基づき、ガスやガスミストの供給制御とともに制御装置51により自動的に行われるのが望ましい。また、生体圧浴カバー41内が一定圧力以上になると自動的に弁が開く安全弁(逃し弁)を設けるようにしても良い。
生体圧浴カバー41内には、その内部の圧力を計測するための圧力計61が設置されている。制御装置51は、生体圧浴カバー41内の圧力値を1気圧以上(より好適には1.02〜2.5気圧程度)に保つため、この圧力計61の計測値に基づき、ガスミスト及びガスの供給を制御する。例えば、ガス供給手段11からのガスの供給を調整、停止したり、生体圧浴カバー41からガスミストやガスを排出したりする。また、生体圧浴カバー41の内部には生体圧浴カバー41内の温度を計測するための温度計62が設置されている。制御装置51は、生体圧浴カバー41内を温浴効果が得られる設定温度(例えば38℃程度)に保つため、温度計62の計測値に基づき液体供給手段21に設けられたヒータのオン・オフ等を行う。
生体圧浴カバー41の開口部には、生体(ここでは人体の下肢)への着脱を可能にするとともに内部に封入したガスミスト及びガスの漏出を防ぐための止着部42が設けられている。止着部42は、例えば伸縮性のある面ファスナーにより構成されるのが好適である。あるいは紐やゴム等を単独、又は組み合わせて用いても良い。さらに、生体圧浴カバー41内の密閉性を高めるため、生体圧浴カバー41の内側面(止着部42の内側面等)に使用者の皮膚に粘着する素材を配置しても良い。この粘着素材は、例えばポリウレタンやシリコンゴム等からなる粘弾性ゲルであるのが好ましい。さらにこの粘着素材は取り外し可能に設けられ、使用の都度あるいは粘性が低くなれば交換できる構成とするのが良い。
制御装置51は、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る。そして、ガス供給手段11から供給されるガスの圧力調整や供給場所の切替、オン・オフ切替、液体供給手段21からの液体の供給圧調整や温度調整、供給のオン・オフ切替、ガスミストの供給のオン・オフ切替等々の各種制御を行い、最適な状態でガスミスト圧浴が行えるようにする。特に、生体圧浴カバー41内の圧力値が所定値以上になった場合、制御装置51によりガス供給手段11のガスの供給を停止するように構成するのが好適である。
そこで、本実施形態のガスミスト圧浴システムを用いてガスミスト圧浴を行う際には、生体圧浴カバー41を生体(ここでは人体の下肢)に固定して密閉する。ガスミスト供給装置31の液体貯留部32Bには液体供給手段21から所定量の液体を注入し、次いで、ガス供給手段11からガスをノズル33へ供給することにより、ガスミストを発生させる。その際制御装置51は、液体及びガスの供給圧や量、温度等の調整を行う。生成したガスミストは、供給口43から生体圧浴カバー41内へ供給される。生体圧浴カバー41内にミストが十分に充填された場合は、ガスをノズル33ではなくガスミスト貯留部32Aに直接供給する。このとき、生体圧浴カバー41内にはガスが約95−97%、液体が約3−5%の割合で存在するようにするのが好適である。ミスト中には約40ppmの濃度でガスが溶解し、その気泡サイズが約232pm程度となるのが好ましい。制御装置51は圧力計61、温度計62の計測値から、生体圧浴カバー41内が最適な加圧、加温状態(約1.02〜2.5気圧、約38℃)となったらガスミスト又はガスの供給を一旦停止し、その状態でガスミスト圧浴を行う。
なお、上記ではガスミスト圧浴を行う生体の部位として、人体の下肢を例にとって説明したが、本発明は様々な部位に適用することができる。その場合、対象とする部位に合わせた形状の生体圧浴カバー41を用いて最適なガスミスト圧浴を行うようにする。
図7〜9に様々な生体圧浴カバー41の形状の例を示す。まず、図7に人体の上半身用の生体圧浴カバー41Aの概略を示す。この生体圧浴カバー41Aは、上半身全体を覆い包む形状をしており、腰部の開口には着脱を可能にするとともに内部に封入したガスミスト及びガスの漏出を防ぐための止着部42Aが設けられている。また、首部の開口にも同様に止着部44Aが設けられている。なお、43Aはガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口である。
図8は、生体のさらに局所的な部位を覆う生体圧浴カバー41の形状の例を示している。図8(a)は、人体の片下肢(膝下部)用の生体圧浴カバー41Bである。この生体圧浴カバー41Bには、その開口部に止着部42Bが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口43Bが設けられている。図8(b)は、人体の足部用の生体圧浴カバー41Cである。この生体圧浴カバー41Cには、その開口部に止着部42Cが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口43Cが設けられている。図8(c)は、人体の前腕用の生体圧浴カバー41Dである。この生体圧浴カバー41Dには、その開口部に止着部42Dが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口43Dが設けられている。図8(d)は、人体の手部用の生体圧浴カバー41Eである。この生体圧浴カバー41Eには、その開口部に止着部42Eが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口43Eが設けられている。
さらに図9は、パッチ状の生体圧浴カバー41Fの例を示している。図9(a)は、そのパッチ状の生体圧浴カバー41Fの概略を示す図、図9(b)はそのパッチ状の生体圧浴カバー41Fを生体(ここでは人体下肢)に装着した際の外観を示す図である。生体圧浴カバー41Fは、生体の皮膚及び粘膜を覆うカバー部45Fと、そのカバー部45Fの周縁に設けられて生体の皮膚及び粘膜へ直接貼着される止着部42Fと、カバー部45Fと止着部42Fが形成する空間内にガスミスト及びガスを供給するための供給口43Fと、カバー部45Fを生体に固定するためのベルトや紐等からなる固定部44Fとから構成されている。
生体圧浴カバー41は、図7〜9に示した例の他にも様々な形状が考えられる。要は、生体の皮膚及び粘膜を覆い、ガスミスト及びガスを内部に封入する空間を形成できる形状であればどのような形状であっても良い。また、生体圧浴カバー41内のガスミスト及びガスの排出や圧力調整を行うための排気口が設けられていても良い。さらに、本発明は、人体だけでなく動物等生体全般に適用することができる。
なお、ガスミスト圧浴における加圧は、所定のインターバルでパルス状に行うことにより効果が高まるため、制御装置51はガスミストを一定のリズムで間歇的に生体圧浴カバー41内に供給するようにしても良い。その際のインターバル加圧の間隔は、脈の拍動にほぼ同期させると効果が高くなる。
〔第2の実施形態〕
図10は、本発明の第2の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。本実施形態では、生体圧浴カバー内の加圧を容易にする加圧手段をさらに備えたガスミスト圧浴システムについて説明する。なお、図1に示す第1の実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図10に示すように、本実施形態のガスミスト圧浴システムでは、ガスミスト及びガスを内部に封入する空間を形成する生体圧浴カバー81と、この生体圧浴カバー81と連設され、生体圧浴カバー81内を加圧する加圧部(ガス溜)71とを備えている。
生体圧浴カバー81は、第1の実施形態で示した生体圧浴カバー41とほぼ同じ構造であり、止着部82とガスミスト及びガスの供給口83を備えている。ただし、ガスミストの供給口83は、ここでは加圧部71と接続されている。なお、ここでは例として、人体の手部を覆う形状の生体圧浴カバー81を図示している。
加圧部71は、生体圧浴カバー81内を加圧するため、生体圧浴カバー81と連設される中空のガス溜である。この加圧部71は、生体圧浴カバー81の供給口83に接続されるとともに、自身も供給口72を備えており、ここからガスミスト又はガスが内部に供給される。なお、加圧部71の供給口72にも内部にガスミスト及びガスの逆流を防止するための逆止弁が設けられている。この加圧部71にガスミスト又はガスを溜めた後、図中矢印に示す通り加圧部71を押し潰すように加圧すると、加圧部71内のガスミスト又はガスが生体圧浴カバー81内へ逃げるように排出されるため、生体圧浴カバー81内を加圧することができる。
なお、加圧部71は、手動で押圧する構成としても良いし、駆動装置等を用いて制御装置51の制御で機械的に行っても良い。前述の通り、ガスミスト圧浴における加圧は、所定のインターバルでパルス状に行うことにより効果が高まるため、加圧部71を一定のリズムで間歇的に押圧するようにしても良い。その際のインターバル加圧の間隔は、脈の拍動にほぼ同期させると効果が高くなる。
そこで、本実施形態のガスミスト圧浴システムを用いてガスミスト圧浴を行う際には、生体圧浴カバー81を生体(ここでは人体の手部)に固定して密閉する。ガスミスト供給装置31の液体貯留部32Bには液体供給手段21から所定量の液体を注入し、次いで、ガス供給手段11からガスをノズル33へ供給することにより、ガスミストを発生させる。その際制御装置51は、液体及びガスの供給圧や量、温度等の調整を行う。生成したガスミストは、加圧部71を介して供給口83から生体圧浴カバー81内へ供給される。生体圧浴カバー81内にミストが十分に充填された場合は、ガスをノズル33ではなくガスミスト貯留部32Aに直接供給する。このとき、生体圧浴カバー81内にはガスが約95−97%、液体が約3−5%の割合で存在するようにするのが好適である。ミスト中には約40ppmの濃度でガスが溶解し、その気泡サイズが約232pm程度となるのが好ましい。制御装置51は、温度計62の計測値から生体圧浴カバー81内が最適な温度(例えば約38℃)となるよう制御する。そして、生体圧浴カバー81と加圧部71に最適な量のガスミスト又はガスが溜まったところで、加圧部71を押し潰すように押圧する。これにより加圧部71内のガスミスト又はガスを生体圧浴カバー81内に排出し、生体圧浴カバー81内を適度(約1.02〜2.5気圧)に加圧し、ガスミスト圧浴を行う。
第1の実施形態でも述べた通り、生体の種々の部位に適用するため、生体圧浴カバー81は様々な形状のものを用いることができる。ただし、本実施形態の場合は、加圧部71で容易に加圧でき得る形状(大きさ)である必要がある。これは、実質的には加圧部71の大きさに依存する。現実的には、押圧手段が何であれ加圧部71はあまり場所を取らないコンパクトなものが望ましいため、生体圧浴カバーも比較的コンパクトな(生体の局所的な部位を覆う)ものに適用されるのが向いている。
図11及び図12に、そのような生体圧浴カバー81とこれに接続される加圧部71の形状の例を示す。図11(a)は、人体の片下肢(膝下部)用の生体圧浴カバー81Aである。この生体圧浴カバー81Aには、その開口部に止着部82Aが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口83Bが設けられている。この供給口83Aには加圧部71Aが接続されており、加圧部71Aの供給口72Aを介して生体圧浴カバー81A内にガスミスト及びガスが供給される。図11(b)は、人体の足部用の生体圧浴カバー81Bである。この生体圧浴カバー81Bには、その開口部に止着部82Bが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口83Bが設けられている。この供給口83Bには加圧部71Bが接続されており、加圧部71Bの供給口72Bを介して生体圧浴カバー81B内にガスミスト及びガスが供給される。図11(c)は、人体の前腕用の生体圧浴カバー81Cである。この生体圧浴カバー81Cには、その開口部に止着部82Cが設けられるとともに、ガスミスト及びガスを内部に導入するための供給口83Cが設けられている。この供給口83Cには加圧部71Cが接続されており、加圧部71Cの供給口72Cを介して生体圧浴カバー81C内にガスミスト及びガスが供給される。
図12は、パッチ状の生体圧浴カバー81Dの例を示している。図12(a)はそのパッチ状の生体圧浴カバー81Dの概略を示す図、図12(b)はそのパッチ状の生体圧浴カバー81Dを生体(ここでは人体下肢)に装着した際の外観を示す図である。生体圧浴カバー81Dは、生体の皮膚及び粘膜を覆うカバー部85Dと、そのカバー部85Dの周縁に設けられて生体の皮膚及び粘膜へ直接貼着される止着部82Dと、カバー部85Dと止着部82Dが形成する空間内にガスミスト及びガスを供給するための供給口83Dと、カバー部85Dを生体に固定するためのベルトや紐等からなる固定部84Dとから構成されている。そして、供給口83Dには加圧部71Dが接続されており、加圧部71Dの供給口72Dを介して生体圧浴カバー81D内にガスミスト及びガスが供給される。
なお、生体圧浴カバー81には、内部のガスミストやガスの排出や圧力調整を行うための排気口が設けられていても良い。また、人体だけでなく動物等生体全般に適用することができる。
また、上記実施形態では、加圧手段71を生体圧浴カバー81に連設される中空のガス溜としたが、この他生体圧浴カバー81自体を外周から押し潰すように圧迫する部材等、生体圧浴カバー81を簡便に加圧できるものであればどのようなものを用いても良い。
〔第3の実施形態〕
図13は、本発明の第3の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。本実施形態では、発生させたミストを帯電させるための手段をさらに備えたガスミスト圧浴システムについて説明する。なお、図1に示す第1の実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図13に示すように、本実施形態のガスミスト圧浴システムでは、ガスミスト供給装置31のガスミスト排出口37に、電極92が配置されている。電極92は電源装置91に接続されており、制御装置51により電圧値の設定、及びオン・オフの制御が行われる。
電極92は、ガスミスト供給装置31が生成したミストがガスミスト排出口37から排出される際に電荷(マイナスの電荷が望ましい)を付与する。それによりミストを帯電状態とし、荷電した物体への付着性を高めることができる。例えば、生体の皮膚及び粘膜への付着性を向上させれば、ミストによるガスの吸収率向上の効果をさらに高め、ミストに上述したような薬剤が含まれる場合は皮膚及び粘膜への浸透を促進することができる。
そこで、本実施形態のガスミスト圧浴システムを用いてガスミスト圧浴を行う際には、生体圧浴カバー41を生体(ここでは人体の下肢)に固定して密閉する。ガスミスト供給装置31の液体貯留部32Bには液体供給手段21から所定量の液体を注入し、次いで、ガス供給手段11からガスをノズル33へ供給することにより、ガスミストを発生させる。その際制御装置51は、ガスの供給圧や量、液体の量や温度等の調整を行う。また、制御装置51は電源装置91をオンにし、電極92からミストに電荷を付与する。生成したガスミストは、供給口43から生体圧浴カバー41内へ供給される。生体圧浴カバー41内にミストが十分に充填された場合は、ガスをノズル33ではなくガスミスト貯留部32Aに直接供給する。このとき、生体圧浴カバー41内にはガスが約95−97%、液体が約3−5%の割合で存在するようにするのが好適である。ミスト中には約40ppmの濃度でガスが溶解し、その気泡サイズが約232pm程度となるのが好ましい。制御装置51は圧力計61、温度計62の計測値から、生体圧浴カバー41内が最適な加圧、加温状態(約1.02〜2.5気圧、約38℃)となったらガスミスト又はガスの供給を一旦停止し、その状態でガスミスト圧浴を行う。
〔第4の実施形態〕
図14は、本発明の第4の実施形態に係るガスミスト圧浴システムの全体概略図である。本実施形態では、液体供給手段からの液体を加圧してガスミスト供給装置に送る液体加圧手段をさらに備えたガスミスト圧浴システムについて説明する。なお、図1に示す第1の実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図14に示すように、本実施形態のガスミスト圧浴システムでは、液体を加圧してガスミスト供給装置31に送るための液体加圧手段101が配置されている。この液体加圧手段101は、ポンプ等から構成され、液体供給手段21から供給された液体を加圧してガスミスト供給装置31の液体貯留部32Bに供給する。このように液体を加圧することにより、ガスミスト供給装置31のガスミストの加圧供給を容易にする。この液体加圧手段101における供給圧調整は制御装置51により行われる。
そこで、本実施形態のガスミスト圧浴システムを用いてガスミスト圧浴を行う際には、生体圧浴カバー41を生体(ここでは人体の下肢)に固定して密閉する。ガスミスト供給装置31の液体貯留部32Bには液体供給手段21から液体加圧手段101を介して所定量の液体を注入しておく。次いで、液体加圧手段101からの液体の加圧供給を継続しながら、ガス供給手段11からガスを液体貯留部32B及びノズル33へ供給することにより、ガスミストを発生させる。その際制御装置51は、液体及びガスの供給圧や量、温度等の調整を行う。生成したガスミストは、供給口43から生体圧浴カバー41内へ供給される。生体圧浴カバー41内にミストが十分に充填された場合は、ガスをガスミスト貯留部32Aに直接供給する。このとき、生体圧浴カバー41内にはガスが約95−97%、液体が約3−5%の割合で存在するようにするのが好適である。ミスト中には約40ppmの濃度でガスが溶解し、その気泡サイズが約232pm程度となるのが好ましい。制御装置51は圧力計61、温度計62の計測値から、生体圧浴カバー41内が最適な加圧、加温状態(約1.02〜2.5気圧、約38℃)となったらガスミスト又はガスの供給を一旦停止し、その状態でガスミスト圧浴を行う。
なお、上記ではガスミスト圧浴を行う生体の部位として、人体の下肢を例にとって説明したが、本発明は様々な部位に適用することができる。その場合、対象とする部位に合わせた形状の生体圧浴カバー41を用いて最適なガスミスト圧浴を行うようにする。
上記のように構成したため、本発明のガスミスト圧浴システムによれば、制御装置により生体圧浴カバー内のガスミストの量、圧力等を制御可能なため、常に最適な状態でガスミスト圧浴を行うことができる。
また、非常に簡単な構成でガスミストを生成することが可能なため、装置の低コスト化を実現できる。
さらに、生体圧浴カバー内への加圧が容易で、ガスの経皮吸収をより効率的に行うことが可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明は、ガスと液体を粉砕溶解させたガスミストを、所定の圧力値以上で生体の皮膚及び粘膜に直接接触させることにより、皮膚及び粘膜からのガスの吸収効率を向上させるガスミスト圧浴システムに関し、産業上の利用可能性を有する。
11 ガス供給手段
12 レギュレータ
21 液体供給手段
31 ガスミスト供給装置
31A、31B プレート
32 貯留部
32A ガスミスト貯留部
32B 液体貯留部
33 ノズル
33A ノズルの先端開口
34 遮蔽板
35 バッフル
36 吸液管形成部材
36A 吸液管
36B 吸液管の先端部
37 ガスミスト排出口
38 ガスミスト供給管
38A ジャバラ状の管
39 液滴除去フィルター
41、41A、41B、41C、41D、41E、41F、81、81A、81B、81C、81D 生体圧浴カバー
42、42A、42B、42C、42D、42E、42F、44A、82、82A、82B、82C、82D 止着部
43、43A、43B、43C、43D、43E、43F、83、83A、83B、83C、83D 供給口
44F 固定部
45F カバー部
51 制御装置
61 圧力計
62 温度計
71、71A、71B、71C、71D 加圧部
72、72A、72B、72C、72D 供給口
84D 固定部
85D カバー部
91 電源装置
92 電極
101 液体加圧手段

Claims (21)

  1. 所定値以上の濃度の炭酸ガスと液体を粉砕溶解させたミスト(以下、「ガスミスト」という)を生体の皮膚及び粘膜に接触させるためのシステムであって、
    ガス供給手段と、
    前記ガス供給手段から供給された炭酸ガスが液体中に溶解したガスミストを生成するガスミスト供給手段と、
    前記生体の皮膚及び粘膜を覆い、前記ガスミスト供給手段から供給されたガスミストを内部に封入する空間を形成する生体カバー部材と、
    から構成され、
    前記ガスミスト供給手段
    液体を貯留する液体貯留部と、
    炭酸ガスを先端開口から吐出するノズル部と、
    前記液体貯留部に貯留された液体を前記ノズル部先端まで吸い上げる吸液管と、
    前記ノズル部先端の開口部に配置され、前記ノズル部から吐出される炭酸ガスが前記吸液管により前記ノズル部先端まで吸い上げられた液体と共に衝突することにより炭酸ガスが液体の微細な粒径のミスト中に粉砕溶解されたガスミストを生成させる衝突部材と、
    前記粉砕溶解されたガスミストを貯留するガスミスト貯留部と、
    を備え、
    前記ガスミスト貯留部の上部空間に滞留した前記粉砕溶解されたガスミストが当該ガスミスト貯留部内のガスミスト圧力によって前記生体カバー内に供給される、ことを特徴とするガスミスト圧浴システム。
  2. 前記ガス、液体、及びガスミストの供給状態を計測するセンサと、
    該センサの計測値に基づき前記ガス、液体、及びガスミストの供給制御を行う制御手段と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  3. 前記生体カバー部材を加圧する加圧手段をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のガスミスト圧浴システム。
  4. 前記制御手段が、前記ガスミストを間歇的に前記生体カバー部材内に供給して、該生体カバー部材をインターバル加圧することを特徴とする請求項2に記載のガスミスト圧浴システム。
  5. 前記加圧手段が、前記生体カバー部材を間歇的に押圧して該生体カバー部材をインターバル加圧することを特徴とする請求項3に記載のガスミスト圧浴システム。
  6. 前記液体貯留部に液体を供給する液体供給手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  7. 前記液体供給手段からの液体を加圧して前記ガスミスト供給手段に供給する液体加圧手段をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のガスミスト圧浴システム。
  8. 前記液体は、水、イオン水、生理食塩水、オゾン水、精製水、又は滅菌精製水の何れか一つ又は複数の組み合わせであることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  9. 前記液体は、メンソール、ビタミンE、ビタミンC誘導体、レチノール、麻酔薬、シクロデキストリン、光触媒、光触媒とアパタイトの複合体、ヒアルロン酸、コエンザイムQ10、シードオイル、プロポリス、エタノール、グルコン酸クロルヘキシジン、両性界面活性剤、塩化ベンザルコニウム、酢酸アルキルジアミノエテルグリシン、次亜塩素酸ナトリウム、過酢酸、セスキ炭酸ナトリウム、シリカ、ポピドンヨード、炭酸水素ナトリウム、高濃度炭酸泉剤、抗アレルギー剤、抗炎症剤、解熱鎮痛剤、抗真菌剤、抗インフルエンザウィルス剤、抗ガン剤、血圧降下剤、化粧剤、増毛剤、発毛剤、又は育毛剤のうち、何れか一つ又は複数をさらに含有することを特徴とする請求項7に記載のガスミスト圧浴システム。
  10. 前記液体は、加熱された状態で前記ガスミスト供給手段に供給されることを特徴とする請求項7又は9に記載のガスミスト圧浴システム。
  11. 前記ガスミスト供給手段から前記生体カバー部材内に供給される前記ミストの粒径は、10μm以下であることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  12. 前記制御手段は、ガスミスト圧浴時における前記生体カバー部材内の圧力を1.02乃至2.5気圧に保持することを特徴とする請求項2に記載のガスミスト圧浴システム。
  13. 前記ガスミスト供給手段が供給するミストに電荷を付与する電荷付与手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  14. 前記電荷は、マイナス電荷であることを特徴とする請求項13に記載のガスミスト圧浴システム。
  15. 前記ガスミスト供給手段が、前記生体カバー部材内へガスミストを供給するためのガスミスト供給管を有し、
    該ガスミスト供給管が、管内に付着した液滴を除去するためのフィルターを備えることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  16. 前記ガスミスト供給手段が、前記生体カバー部材内へガスミストを供給するためのガスミスト供給管を有し、
    該ガスミスト供給管の全部又は一部がジャバラ状の管から構成されることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  17. 前記ガスミスト供給手段が、前記生体カバー部材内へガスミストを供給するためのガスミスト供給管を有し、
    該ガスミスト供給管に、逆止弁を設けることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  18. 前記生体カバー部材のガスミストの供給口に、逆止弁を設けることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  19. 前記ガスミスト貯留部は、湾曲面を有する上部に向かって凸なドーム型形状であるとともに、該ドーム型の略頭頂部にガスミスト排出部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  20. 前記ガスミスト貯留部内に、前記ガスミストを微細化するための細孔が設けられたプレートが一又は複数配置されていることを特徴とする請求項1に記載のガスミスト圧浴システム。
  21. 前記制御手段は、前記生体カバー部材内の圧力値が所定値以上になった際は前記ガス供給手段からのガスの供給を停止することを特徴とする請求項2に記載のガスミスト圧浴システム。
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