JP5406214B2 - 炭酸ガスミスト圧浴システム - Google Patents

Description

本発明は、炭酸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接触させることにより、皮膚及び粘膜から高効率で炭酸ガスを吸収させる炭酸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_２）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。

このような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作用を発揮する。

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供給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。

特開平０７−１７１１８９号公報

しかしながら、上記（１）、（２）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を溶け込ませ、生体の皮膚から炭酸ガス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、炭酸ガスミストに含まれる炭酸ガス濃度をさらに向上させるための具体的構成は備えていなかった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みて、炭酸ガス濃度の高い炭酸ガスミストを効率よく生体の皮膚及び粘膜から吸収させることができる炭酸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したミスト（以下、「炭酸ガスミスト」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、炭酸ガス供給手段と、液体供給手段と、炭酸ガス供給手段から供給される炭酸ガスの高速流を前記液体供給手段から供給される液体に接触させることにより前記炭酸ガスと前記液体とを粉砕溶解して炭酸ガスミストを生成する炭酸ガスミスト生成手段と、前記生体の皮膚及び粘膜を覆い、前記炭酸ガスミスト生成手段が生成した炭酸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、前記炭酸ガスミスト生成手段内に溜まった前記炭酸ガスミストの液化体を前記炭酸ガスミスト生成手段に循環的に供給するための液体循環手段と、前記生体カバー部材内を加圧する生体カバー部材加圧手段と、から構成され、前記炭酸ガスミスト生成手段は、前記液体供給手段から供給される液体と前記液体循環手段から供給される液体とを前記炭酸ガス供給手段から供給される炭酸ガスの高速流に接触させ、前記生体カバー部材内に高濃度の炭酸ガスを含有する炭酸ガスミストを供給することを特徴とする炭酸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）と接触混合させることを、粉砕溶解という。

ここで、前記炭酸ガスミスト圧浴システムにおいて、前記炭酸ガス、液体、及び炭酸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炭酸ガス、液体の供給制御、及び炭酸ガスミストの生成及び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、前記液体循環手段により循環する液体を前記ガスミスト生成手段に加圧供給する液体加圧手段をさらに備えるのが好適である。
さらに、前記生体カバー部材加圧手段は、インターバル加圧（パルス加圧）を行うのが好適である。

また、前記炭酸ガスミスト生成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ようにしても良い。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。

なお、前記液体は、水、イオン水、生理食塩水、抗アレルギー剤、抗炎症剤、解熱鎮痛剤、抗真菌剤、又は抗インフルエンザウィルス剤であるのが良い。または、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、高濃度炭酸泉剤のうち、何れか一つ又は複数の薬剤が含有された水、イオン水、生理食塩水、抗アレルギー剤、抗炎症剤、解熱鎮痛剤、抗真菌剤、又は抗インフルエンザウィルス剤であるのが良い。

そして、前記液体は、加熱された状態で前記炭酸ガスミスト生成手段に供給されるのが好適である。

次に、前記炭酸ガスミスト生成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。

さらに、前記制御手段は、炭酸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気圧に保持するのが好適である。

また、前記炭酸ガスミスト生成手段が、前記生体カバー部材加圧手段及び前記生体カバー部材内へ炭酸ガスミストを供給するためのミスト供給管を有し、そのミスト供給管が、管内に付着する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、前記炭酸ガスミスト生成手段が、前記生体カバー部材加圧手段及び前記生体カバー部材内へ炭酸ガスミストを供給するためのミスト供給管を有し、その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のが好適である。

また、前記炭酸ガスミスト生成手段が、前記生体カバー部材内へ炭酸ガスミストを供給するためのミスト供給管を有し、その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及び前記生体カバー部材加圧手段の炭酸ガスミストの供給口にも、逆止弁を設けるのが好適である。

そして、前記炭酸ガスミスト生成手段が、前記液体及び炭酸ガスミストを貯留するためのタンクを備え、そのタンク内に、前記炭酸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るのが好適である。

さらに、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、前記炭酸ガス供給手段からの炭酸ガスの供給を停止するのが好適である。

本発明の炭酸ガスミスト圧浴システムによれば、炭酸ガスミストに含まれる炭酸ガス濃度を簡単な構成により向上させ、より効率的に生体への炭酸ガスの経皮吸収を促進させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る炭酸ガスミスト圧浴システムの全体概略図である。 本発明の炭酸ガスミスト圧浴システムの炭酸ガスミスト生成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。 本発明の炭酸ガスミスト圧浴システムに用いられる炭酸ガスミスト供給管の一例を示す模式図である。 本発明に係る炭酸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。 本発明に係る炭酸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２の実施形態に係る炭酸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の実施形態に係る炭酸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、本実施形態の炭酸ガスミスト圧浴システムは、炭酸ガス供給手段１１と、液体供給手段２１と、炭酸ガスと液体とを粉砕溶解してミストを生成する炭酸ガスミスト生成装置３１と、供給された炭酸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、炭酸ガスミスト生成装置３１内に溜まった液体を再度炭酸ガスミスト生成装置３１に加圧供給する液体加圧器５１と、液体を循環させるための液体循環手段６１と、炭酸ガスミストの生成及び供給制御を行う制御装置７１と、生体圧浴カバー４１内を加圧する加圧部（ガス溜）８１と、から構成される。

炭酸ガス供給手段１１は、炭酸ガスミスト生成装置３１に炭酸ガスを供給する。ただし、生体圧浴カバー４１内に十分に炭酸ガスミストが供給されている場合は、炭酸ガス供給手段１１から直接炭酸ガスのみを生体圧浴カバー４１内に供給する。この炭酸ガス供給手段１１としては、炭酸ガスボンベを用いるのが最適である。なお、炭酸ガス供給手段１１には、炭酸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、炭酸ガス供給手段１１には炭酸ガスを加温するためのヒータ（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。

液体供給手段２１は、ポンプ等から構成され、炭酸ガスミスト生成装置３１に液体を供給する。この液体としては、水、イオン水、生理食塩水のほか、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等の、使用者の疾患、症状等に有効な薬液を用いるのが良い。この液体にはさらに、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、炭酸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。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、図１に示すように、複数の液体供給手段２１（ここでは第１の液体供給手段２１Ａ、第２の液体供給手段２１Ｂ）を配置しても良い。また、これら複数の液体供給手段２１Ａ、２１Ｂは、それぞれ異なる液体を供給するようにしても良い。液体供給手段２１は、基本的には図１の第１の液体供給手段２１Ａのように炭酸ガスミスト生成装置３１の液体供給口３４から液体を供給する。ただし、複数の液体供給手段２１を設ける場合は、図１の第２の液体供給手段２１Ｂのように、炭酸ガスミスト生成装置３１の流体ノズル３３に液体を供給するようにしても良い。

なお、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。

炭酸ガスミスト生成装置３１は、液体供給手段２１及び液体加圧器５１から供給された液体と、炭酸ガス供給手段１１から供給された炭酸ガスとを粉砕溶解したミスト状態で生体圧浴カバー４１内に供給する装置である。炭酸ガスミスト生成装置３１は、液体、炭酸ガス、及び炭酸ガスミストを貯留するタンク３２と、炭酸ガスミストを生成するための流体ノズル３３と、第１の液体供給手段２１Ａから供給される液体をタンク３２に貯留するための液体供給口３４と、タンク３２に溜まった液体を液体循環路６２に送るための液体排出口３５と、タンク３２内の炭酸ガスミストを排出するための炭酸ガスミスト排出口３６とを備えている。

流体ノズル３３（ここでは例として二流体ノズル、もしくは三流体ノズル）は、炭酸ガス供給手段１１から供給される炭酸ガスの高速流を利用して液体を粉砕溶解し、炭酸ガスミストを生成する。このとき、流体ノズル３３によって破砕される液滴は、レナード効果によりマイナスに帯電しマイナスイオンの効果を発揮することができる。また、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。

タンク３２には、第１の液体供給手段２１Ａから液体供給口３４を介して供給された液体とともに、流体ノズル３３が生成した炭酸ガスミストが充満する。充満した炭酸ガスミストは、炭酸ガスミスト排出口３６から炭酸ガスミスト供給管３７を介して加圧部８１及び生体圧浴カバー４１内に供給されるが、その一部はタンク３２内に溜まった液体に溶け込む。そのため、タンク３２内に溜まった液体は次第に炭酸ガス溶解濃度が高くなる。この液体をさらに液体循環手段６１によって循環させて流体ノズル３３へ導き、粉砕溶解してミストとする。このとき発生するミストは、炭酸ガスがより多く溶解したミストとなる。そして上記の液体の循環を繰り返すことにより、炭酸ガスが高濃度に溶解したミストを生成することができる。

タンク３２の内部には、生成された炭酸ガスミストを微細化するための、一枚又は複数枚（図１では例として二枚）のプレート３２Ａ、３２Ｂが、貯留された液体の液面より上部に設けてられていても良い。図２にそのプレート３２Ａ、３２Ｂの一例を示す。このように、プレート３２Ａ、３２Ｂ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、流体ノズル３３に近いプレート３２Ａと遠いプレート３２Ｂでは、近いプレート３２Ａの細孔の径がより小さくなるようにする。

液体循環手段６１は、炭酸ガスミスト生成装置３１の液体排出口３５から液体加圧器５１、及び流体ノズル３３に接続される液体循環路６２から構成される。この液体循環路６２にはバルブ６３が設けられ、液体排出口３５と流体ノズル３３を結ぶ経路、液体排出口３５と液体加圧器５１を結ぶ経路、及び液体加圧器５１と流体ノズル３３を結ぶ経路の何れかに切り替えることを可能にする。また、液体排出口３５と流体ノズル３３、及び液体排出口３５と液体加圧器５１の双方を同時に結ぶ切替が可能であっても良い。タンク３２内の液体を流体ノズル３３に循環させる際は、液体は液体排出口３５から第１の液体管路６２Ａ、バルブ６３、第３の液体管路６２Ｃの順に通り流体ノズル３３に至る。タンク３２内の液体を液体加圧器５１に充填する際は、液体は液体排出口３５から第１の液体管路６２Ａ、バルブ６３、第２の液体管路６２Ｂの順に通り液体加圧器５１に至る。液体加圧器５１に充填された液体を流体ノズル３３に送る際は、液体は液体加圧器５１から第２の液体管路６２Ｂ、バルブ６３、第３の液体管路６２Ｃの順に通り流体ノズル３３に至る。

なお、炭酸ガスミスト生成装置３１の排出口３６から排出された炭酸ガスミストは、炭酸ガスミスト供給管３７から加圧部８１及び生体圧浴カバー４１に供給される。この炭酸ガスミスト供給管３７には、管内に付着する余分な液滴を取り除くための液滴除去フィルター３７Ａが設けられている。また、この炭酸ガスミスト供給管３７の内部には、図示しないが炭酸ガスミスト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、炭酸ガスミスト供給管３７は、図３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３７Ｂから構成されるのが好適である。このようにジャバラ状の管３７Ｂ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、炭酸ガスミスト供給管３７を流れる炭酸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。

液体加圧器５１は、例えばポンプ等から成り、炭酸ガスミスト生成装置３１のタンク３２内に溜まった、十分に炭酸ガスが溶け込んだ液体が充填された後、その充填された液体を炭酸ガスミスト生成装置３１の流体ノズル３３に加圧供給する。それにより、炭酸ガスミスト生成装置３１のタンク３２内にはより炭酸ガス濃度の高い炭酸ガスミストが生成されるとともに、タンク３２内に溜まっていた炭酸ガスミストを生体圧浴カバー４１へと押し出すことが可能になる。液体加圧器５１には、圧力調整のため圧力計５２が設けられている。

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、炭酸ガスミスト及び炭酸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、非通気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、炭酸ガスミスト及び炭酸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の内部には炭酸ガスミスト及び炭酸ガスの逆流を防ぐための逆止弁が設けられている。

なお、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１０１が設置されている。制御装置７１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１０１の計測値に基づき、炭酸ガスミスト及び炭酸ガスの供給を制御する。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１０２が設置されている。制御装置７１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１０２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。

さらに、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炭酸ガスミスト及び炭酸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７１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、炭酸ガス供給手段１１から供給される炭酸ガスの圧力やオン・オフ切替、炭酸ガスミスト生成装置３１／生体圧浴カバー４１への供給の切替、液体供給手段２１からの液体の温度、供給のオン・オフ切替、炭酸ガスミスト生成装置３１からの炭酸ガスミストの供給のオン・オフ切替、液体排出部３５のオン・オフ切替、バルブ６３の切替、液体加圧器の圧力やオン・オフ切替、加圧部８１の動作制御等々の各種制御を行い、最適な状態で炭酸ガスミスト圧浴が行えるようにする。

加圧部８１は、生体圧浴カバー４１内を加圧するため、生体圧浴カバー４１と連通して設けられる中空のガス溜である。この加圧部８１は、圧浴カバー４１の供給口４３に接続されるとともに、自身も供給口８２を備えており、ここから炭酸ガスミスト又は炭酸ガスが内部に供給される。なお、加圧部８１の供給口８２も内部に炭酸ガスミスト及び炭酸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８１に炭酸ガスミスト又は炭酸ガスを溜めた後、図中矢印に示す通り加圧部８１を押し潰すように加圧すると、加圧部８１内の炭酸ガスミスト又は炭酸ガスが生体圧浴カバー４１内へ排出されるため、生体圧浴カバー４１内を加圧することができる。

なお、加圧部８１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手段７１の制御で機械的に行っても良い。炭酸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８１を一定のリズムで間歇的に押圧させても良い。その際の加圧の間隔は、脈の拍動にほぼ同期させると効果が高くなる。

そこで、本実施形態の炭酸ガスミスト圧浴システムを用いて炭酸ガスミスト圧浴を行う際には、生体圧浴カバー４１を生体（ここでは人体の手部）に固定して密閉する。そして、第１の液体供給手段２１Ａから液体を炭酸ガスミスト生成装置３１内に供給し、タンク３２内に貯留する。次いで、液体排出口３５から第１の液体管路６２Ａ、バルブ６３、第３の液体管路６２Ｃを介して液体を流体ノズル３３に供給し、炭酸ガス供給手段１１から供給される炭酸ガスと粉砕溶解し、炭酸ガスミストを生成する。このように、液体がタンク３２から液体循環路６２、流体ノズル３３を経て再度タンク３２へ戻るという循環状態を一定時間保持することにより、液体の炭酸ガス溶解濃度を高める。次に、液体排出口３５から第１の液体管路６２Ａ、バルブ６３、第２の液体管路６２Ｂを介して、液体を液体加圧器５１に供給する。液体加圧器５１に十分に液体が充填されたら供給を停止する。次いで、液体加圧器５１から第２の液体管路６２Ｂ、バルブ６３、第３の液体管路６２Ｃを介して、液体を流体ノズル３３に加圧供給し、炭酸ガスミストを生成する。このとき生成された炭酸ガスミストは、タンク３２内に溜まっていた炭酸ガスミストとともに炭酸ガスミスト排出口３６から排出され、加圧部８１を介して供給口４３から生体圧浴カバー４１内へと供給される。そして、加圧部８１を押し潰すように押圧することで加圧部８１内の炭酸ガスミスト又は炭酸ガスを生体圧浴カバー４１内に排出し、加圧する。

このとき、生体圧浴カバー４１内には炭酸ガスが約９５−９７％、液体が約３−５％の割合で存在するようにする。制御装置７１は、圧力計１０１、温度計１０２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℃）となるよう、各種制御を行う。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、炭酸ガス供給手段１１から直接炭酸ガスのみを生体圧浴カバー４１内に供給する。また、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は、制御装置は炭酸ガス供給手段１１の炭酸ガスの供給を停止する。

なお、上記では炭酸ガスミスト圧浴を行う生体の部位として、人体の手部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を用いて最適な炭酸ガスミスト圧浴を行うようにする。

図４及び図５に様々な生体圧浴カバー４１の形状の例を示す。まず、図４に生体（ここでは人体）の局所的な部位を覆う生体圧浴カバー４１の形状の例を示す。図４（ａ）は、人体の片下肢（膝下部）用の生体圧浴カバー４１Ａである。この生体圧浴カバー４１Ａには、その開口部に止着部４２Ａが設けられるとともに、炭酸ガスミスト及び炭酸ガスを内部に導入するための供給口４３Ａが設けられている。この供給口４３Ａには加圧部８１Ａが接続されており、加圧部８１Ａの供給口８２Ａを介して生体圧浴カバー４１Ａ内に炭酸ガスミスト及び炭酸ガスが供給される。図４（ｂ）は、人体の足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、炭酸ガスミスト及び炭酸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。この供給口４３Ｂには加圧部８１Ｂが接続されており、加圧部８１Ｂの供給口８２Ｂを介して生体圧浴カバー４１Ｂ内に炭酸ガスミスト及び炭酸ガスが供給される。図４（ｃ）は、人体の前腕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、炭酸ガスミスト及び炭酸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。この供給口４３Ｃには加圧部８１Ｃが接続されており、加圧部８１Ｃの供給口８２Ｃを介して生体圧浴カバー４１Ｃ内に炭酸ガスミスト及び炭酸ガスが供給される。なお、生体圧浴カバーは上半身全体、又は下半身全体を覆い包む形状としても良い。

図５は、パッチ状の生体圧浴カバー４１Ｄの例を示している。図５（ａ）はそのパッチ状の生体圧浴カバー４１Ｄの概略を示す図、図５（ｂ）はそのパッチ状の生体圧浴カバー４１Ｄ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４１Ｄは、生体の皮膚及び粘膜を覆うカバー部４５Ｄと、そのカバー部４５Ｄ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４２Ｄと、カバー部４５Ｄと止着部４２Ｄが形成する空間内に炭酸ガスミスト及び炭酸ガスを供給するための供給口４３Ｄと、カバー部４５Ｄを生体に固定するためのベルトや紐等からなる固定部４４Ｄとから構成されている。そして、供給口４３Ｄには加圧部８１Ｄが接続されており、加圧部８１Ｄの供給口８２Ｄを介して生体圧浴カバー４１Ｄ内に炭酸ガスミスト及び炭酸ガスが供給される。

生体圧浴カバー４１は、図４及び図５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、炭酸ガスミスト及び炭酸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内の気体、ミストの排出及び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、上記実施形態では加圧部８１を生体圧浴カバー４１に連通して設けられる中空のガス溜としたが、この他生体圧浴カバー４１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４１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２の実施形態〕
図６は、本発明の第２の実施形態に係る炭酸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炭酸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６に示すように、本実施形態の炭酸ガスミスト圧浴システムでは、炭酸ガスミスト生成装置３１の炭酸ガスミスト排出口３６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７１により電圧値の設定、及びオン・オフの切替制御が行われる。

電極９２は、炭酸ガスミスト生成装置３１が発生させたミストが炭酸ガスミスト排出口３６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、ミストによる炭酸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、本実施形態の炭酸ガスミスト圧浴システムを用いて炭酸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。そして、第１の液体供給手段２１Ａから液体を炭酸ガスミスト生成装置３１内に供給し、タンク３２内に貯留する。次いで、液体排出口３５から第１の液体管路６２Ａ、バルブ６３、第３の液体管路６２Ｃを介して液体を流体ノズル３３に供給し、炭酸ガス供給手段１１から供給される炭酸ガスと粉砕溶解し、炭酸ガスミストを生成する。

このように、液体がタンク３２から液体循環路６２、流体ノズル３３を経て再度タンク３２へ戻るという循環状態を一定時間保持することにより、液体の炭酸ガス溶解濃度を高める。次に、液体排出口３５から第１の液体管路６２Ａ、バルブ６３、第２の液体管路６２Ｂを介して、液体を液体加圧器５１に供給する。液体加圧器５１に十分に液体が充填されたら供給を停止する。次いで、液体加圧器５１から第２の液体管路６２Ｂ、バルブ６３、第３の液体管路６２Ｃを介して、液体を流体ノズル３３に加圧供給し、炭酸ガスミストを生成する。このとき生成された炭酸ガスミストは、タンク３２内に溜まっていた炭酸ガスミストとともに炭酸ガスミスト排出口３６から排出される。制御装置７１は電源装置９１をオンにし、電極９２により炭酸ガスミスト排出口３６から排出されるミストに電荷を付与する。炭酸ガスミストは加圧部８１を介して供給口４３から生体圧浴カバー４１内へと供給される。そして、加圧部８１を押し潰すように押圧することで加圧部８１内の炭酸ガスミスト又は炭酸ガスを生体圧浴カバー４１内に排出し、加圧する。

このとき、生体圧浴カバー４１内には炭酸ガスが約９５−９７％、液体が約３−５％の割合で存在するようにする。制御装置７１は、圧力計１０１、温度計１０２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℃）となるよう、各種制御を行う。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、炭酸ガス供給手段１１から直接炭酸ガスのみを生体圧浴カバー４１内に供給する。また、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は、制御装置は炭酸ガス供給手段１１の炭酸ガスの供給を停止する。

上記のように構成したため、本発明の炭酸ガスミスト圧浴システムによれば、炭酸ガスミストに含まれる炭酸ガス濃度を簡単な構成により向上させ、より効率的に生体への炭酸ガスの経皮吸収を促進させることができる。

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、炭酸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接触させることにより、皮膚及び粘膜から高効率で炭酸ガスを吸収させる炭酸ガスミスト圧浴システムに関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

１１ 炭酸ガス供給手段
１２ レギュレータ
２１ 液体供給手段
２１Ａ 第１の液体供給手段
２１Ｂ 第２の液体供給手段
３１ 炭酸ガスミスト生成装置
３２ タンク
３２Ａ プレート
３２Ｂ プレート
３３ 流体ノズル
３４ 液体供給口
３５ 液体排出口
３６ 炭酸ガスミスト排出口
３７ 炭酸ガスミスト供給管
３７Ａ 液滴除去フィルター
３７Ｂ ジャバラ状の管
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ 生体圧浴カバー
４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ 止着部
４３、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ 供給口
４４Ｄ 固定部
４５Ｄ カバー部
５１ 液体加圧器
５２ 圧力計
６１ 液体循環手段
６２ 液体循環路
６２Ａ 第１の液体管路
６２Ｂ 第２の液体管路
６２Ｃ 第３の液体管路
６３ バルブ
７１ 制御装置
８１、８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ 加圧部
８２、８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄ 供給口
９１ 電源装置
９２ 電極
１０１ 圧力計
１０２ 温度計

Claims (17)

1. 所定値以上の濃度の炭酸ガスと液体を粉砕溶解したミスト（以下、「炭酸ガスミスト」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、
   炭酸ガス供給手段と、
   液体供給手段と、
   炭酸ガス供給手段から供給される炭酸ガスの高速流を前記液体供給手段から供給される液体に接触させることにより前記炭酸ガスと前記液体とを粉砕溶解して炭酸ガスミストを生成する炭酸ガスミスト生成手段と、
   前記生体の皮膚及び粘膜を覆い、前記炭酸ガスミスト生成手段が生成した炭酸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、
   前記炭酸ガスミスト生成手段内に溜まった前記炭酸ガスミストの液化体を前記炭酸ガスミスト生成手段に循環的に供給するための液体循環手段と、
   前記生体カバー部材内を加圧する生体カバー部材加圧手段と、
   から構成され、
   前記炭酸ガスミスト生成手段は、前記液体供給手段から供給される液体と前記液体循環手段から供給される液体とを前記炭酸ガス供給手段から供給される炭酸ガスの高速流に接触させ、
   前記生体カバー部材内に高濃度の炭酸ガスを含有する炭酸ガスミストを供給することを特徴とする炭酸ガスミスト圧浴システム。
2. 前記炭酸ガス、液体、及び炭酸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炭酸ガス、液体の供給制御、及び炭酸ガスミストの生成及び供給制御を行う制御手段と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
3. 前記液体循環手段により循環する液体を前記ガスミスト生成手段に加圧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１又は２に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
4. 前記生体カバー部材加圧手段は、インターバル加圧を行うことを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
5. 前記炭酸ガスミスト生成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又は２に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
6. 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５に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
7. 前記液体は、水、イオン水、生理食塩水、抗アレルギー剤、抗炎症剤、解熱鎮痛剤、抗真菌剤、又は抗インフルエンザウィルス剤であることを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
8. 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、高濃度炭酸泉剤のうち、何れか一つ又は複数の薬剤が含有された水、イオン水、生理食塩水、抗アレルギー剤、抗炎症剤、解熱鎮痛剤、抗真菌剤、又は抗インフルエンザウィルス剤であることを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
9. 前記液体は、加熱された状態で前記炭酸ガスミスト生成手段に供給されることを特徴とする請求項６又は７に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
10. 前記炭酸ガスミスト生成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に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
11. 前記制御手段は、炭酸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に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
12. 前記炭酸ガスミスト生成手段が、前記生体カバー部材加圧手段及び前記生体カバー部材内へ炭酸ガスミストを供給するためのミスト供給管を有し、
    該ミスト供給管が、管内に付着する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に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
13. 前記炭酸ガスミスト生成手段が、前記生体カバー部材加圧手段及び前記生体カバー部材内へ炭酸ガスミストを供給するためのミスト供給管を有し、
    該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に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
14. 前記炭酸ガスミスト生成手段が、前記生体カバー部材内へ炭酸ガスミストを供給するためのミスト供給管を有し、
    該ミスト供給管に、逆止弁を設けることを特徴とする請求項１に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
15. 前記生体カバー部材及び前記生体カバー部材加圧手段の、炭酸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に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
16. 前記炭酸ガスミスト生成手段が、前記液体及び炭酸ガスミストを貯留するためのタンクを備え、該タンク内に、前記炭酸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に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。
17. 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炭酸ガス供給手段からの炭酸ガスの供給を停止することを特徴とする請求項２に記載の炭酸ガスミスト圧浴システム。

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