JP6154962B2 - 高濃度炭酸泉生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、高濃度炭酸泉生成装置、詳しくは、1リットル当たりの湯ないしは水に、１０００ｐｐｍ以上の炭酸ガス（遊離二酸化炭素）を溶解させる高濃度炭酸泉生成装置に関する。ここで、1リットル当たりの湯ないしは水に、２５０ｐｐｍ以上の炭酸ガス（遊離二酸化炭素）を溶解させたものを「炭酸泉」といい、１０００ｐｐｍ以上の炭酸ガス（遊離二酸化炭素）を溶解させたものを「高濃度炭酸泉」という。

「炭酸泉」の一般的な効能としては、血流促進による効能と皮膚への直接の効能がある。血流促進による効能は、血液の循環がよくなることにより、動脈硬化や心臓病など循環器系疾患の症状が緩和されるほか、糖尿病、神経痛・リウマチの疼痛緩和、冷え性・高血圧・肩凝りや血行障害の改善などの幅広い効能である。血行不良などが原因である褥瘡（床ずれ）の治療にも役立つ。皮膚への直接の効能は、炭酸泉に入浴すると、気泡が溶けずに残った炭酸ガスである細かい泡が肌の表面に付着して、この泡が皮膚から吸収されると、血管を拡張させて血流をよくし、その結果、末梢神経、毛細血管が刺激され、皮膚疾患の改善に役立つというものである。

従来、高濃度炭酸泉生成装置の一形態として、特許文献１に開示されたものがある。すなわち、特許文献１には、浴槽の湯が循環する浴槽湯循環装置及び循環回路と、高濃度の二酸化炭素ガスを供給する炭酸富化装置と、炭酸富化装置と循環回路との間に設けた炭酸配管と、浴槽に湯を流出する循環回路終端に設けた中空部を有する器体と、器体に開口された流入口と、循環回路から流入口に接続される加圧液導入管と、器体に開口した気液噴出孔と、を備えた高濃度炭酸泉生成装置が開示されている。

このように構成した高濃度炭酸泉生成装置では、浴槽湯と、炭酸富化装置からでる高濃度二酸化炭素ガスとを器体内に導入し、器体内で旋回流となして気液噴出孔より噴出させることで、二酸化炭素を湯に溶解させるようにしている。

この際、浴槽湯と高濃度二酸化炭素ガスが器体内で旋回流になると、浴槽湯と高濃度二酸化炭素ガスとの比重差により、高濃度二酸化炭素ガスが旋回中心部に収束して気体軸が形成され、浴槽湯と高濃度二酸化炭素ガスとが激しく接触して摩擦とせん断が生じる。そのため、この接触時に二酸化炭素が浴槽湯に溶解するとともに、気体軸を有する器体内の旋回流が気液噴出孔より噴出しながら気体軸がせん断されて、高濃度二酸化炭素がマイクロメートルオーダーの多量の微細気泡となり、浴槽湯との接触面積が著しく増加することでさらに多くの二酸化炭素が浴槽湯に溶解しやすくなり、遊離炭酸濃度の大きい湯、つまり、高濃度炭酸泉を生成することができる。

特開２００５−２８８０５２号公報

ところが、特許文献１に開示された高濃度炭酸泉生成装置では、浴槽湯循環装置や循環回路を具備しない既存の浴槽の湯を高濃度炭酸泉となすことができないという不具合がある。また、この高濃度炭酸泉生成装置では、高濃度の二酸化炭素をマイクロメートルオーダーの多量の微細気泡となした高濃度炭酸泉を生成すことはできるが、浴湯温度が４０℃位においては、高濃度炭酸泉を生成するのに数時間を要しており、１時間未満で高濃度炭酸泉を生成することはできない。そのため、既存の浴槽の湯においても、可及的に短時間で高濃度炭酸泉を生成可能な高濃度炭酸泉生成装置の開発が望まれていた。

そこで、本発明は、既存の浴槽湯においても、短時間にかつ堅実に高濃度炭酸泉を生成することができる高濃度炭酸泉生成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る高濃度炭酸泉生成装置は、湯ないしは水と炭酸ガスを加圧状態にて導入する導入口を設けた混合ケース内に、導入口から導入された湯ないしは水と炭酸ガスとを混合する複数の混合ユニットを配設し、混合ケースには、混合ユニットにより混合された混合流体を導出する導出口を設けた流体混合器を具備し、各混合ユニットは、各内部において、湯ないしは水と炭酸ガスが導入口側から導出口側に向かって蛇行しながら流動して混合されるように構成し、流体混合器は、混合ケース内に、導入口側から導出口側に向けて複数の混合ユニットを相互に間隔をあけて直列的に配設して、混合ユニット間に中継溜り空間を形成するとともに、導入口と最上流側に配置した混合ユニットとの間に導入口側溜り空間を形成する一方、最下流側に配置した混合ユニットと導出口との間に導出口側溜り空間を形成して、各溜り空間の間に各混合ユニットを連通させて配置するとともに、各混合ユニットに設けた流入口は、導入口側に向けて開口配置する一方、各混合ユニットに設けた流出口は、導出口側に向けて開口配置して、流体混合器により炭酸ガスを微細化するとともに湯ないしは水と均一に混合して高濃度炭酸泉を生成するようにしている。

このように構成した本発明では、混合ケース内の導入口と導出口との間において、導入口側溜り空間と導出口側溜り空間との間に混合ユニットを連通させて配置しているため、混合ケース内を流動する湯ないしは水と炭酸ガス（以下、単に「流体」ともいう。）は、流動抵抗のない各溜り空間と、流動抵抗となる混合ユニットを直列的に通過することで堅実に脈流となる。
すなわち、流動抵抗が殆どない各溜り空間内を流動する流体の流速は比較的大きいものの、混合機能を有する混合ユニット中を流動する流体は流動抵抗を受けてその流速が比較的低減される。そのため、混合ケース内を流動する流体の流速は大→小→大→小→大と変化（激変）されて、流体の流れが堅実な脈流となる。その結果、混合ユニット中を流動する際はもとより、混合ケース内において脈流となって流動する際にもせん断効果が生起されて、相乗的なせん断効果が得られる。
しかも、本発明では、既存の浴槽内の湯ないしは水を高濃度炭酸泉となすことができる。この際、流体混合器が、１μｍ未満（ナノメートルオーダー：ｎｍ）を含む粒径まで炭酸ガスを微細化することができるため、炭酸ガスは、ナノメートルオーダーの超微細な気泡径の炭酸ガス気泡を含む多量の微細な炭酸ガス気泡群となすことができる。そうすると、炭酸ガス気泡群と浴槽内の湯ないしは水との接触面積が顕著に増加して、炭酸ガスが湯ないしは水に迅速に溶解しやすくなる。その結果、１時間未満の短時間で高濃度炭酸泉が生成される。

さらに、本発明に係る高濃度炭酸泉生成装置において、前記混合ユニットを積層状に重合配置して形成した混合ユニット積層体を、前記混合ユニットに代えて混合ケース内に配設することができる。

またさらに、本発明に係る高濃度炭酸泉生成装置において、前記混合ユニットは、板状の第１エレメントと第２エレメントの面同士を対向状に配置して、両エレメントの始端縁部間を流入口となす一方、両エレメントの終端縁部間を流出口となし、両エレメントの各対向面には、同一の深さと大きさの凹部を有する凹部群を形成するとともに、対向する凹部群の凹部同士は、相互に連通するように位置を違えて配置して、対向する凹部間において、流体が蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口側から流出口側に向けて流動するように構成することができる。

また、本発明に係る高濃度炭酸泉生成装置は、前記混合ユニットに代えて、導入口から導入された湯ないしは水と炭酸ガスとを混合する混合処理体を混合ケース内に配設した流体混合器を具備し、混合処理体は、複数のユニット層を混合ケース内において導入口と導出口を連通する流体流路に沿わせるとともに間隔をあけて直列的に、かつ、流体流路と直交状態に配置し、各ユニット層は、三層の板状層を積層して形成し、各板状層には、多数の流通孔を整列させて形成し、隣接して積層する板状層同士の流通孔は、相互に連通するとともに位置を違えて配列して、各ユニット層では、上流側である第1の板状層の各流通孔から流入した湯ないしは水と炭酸ガスとが、その板状層に隣接して相互に連通するとともに位置を違えて配列した第２の板状層の各流通孔に蛇行しながら流入し、さらには、その板状層に隣接して相互に連通するとともに位置を違えて配列した第３の板状層の各流通孔に蛇行しながら流入するようにして、流体混合器により炭酸ガスを微細化するとともに湯ないしは水と均一に混合して高濃度炭酸泉を生成するようにしている。

このように構成した本発明では、混合ケース内を流動する流体は、流動抵抗のない各溜り空間と、流動抵抗となる各ユニット層を直列的に通過することで堅実に脈流となる。
すなわち、流動抵抗が殆どない各溜り空間内を流動する流体の流速は比較的大きいものの、混合機能を有する各ユニット層中を流動する流体は流動抵抗を受けてその流速が比較的低減される。そのため、混合ケース内を流動する流体の流速は大→小→大→小→大と変化（激変）されて、流体の流れが堅実な脈流となる。その結果、各ユニット層中を流動する際はもとより、混合ケース内において脈流となって流動する際にもせん断効果が生起されて、相乗的なせん断効果が得られる。
しかも、本発明では、既存の浴槽内の湯ないしは水を高濃度炭酸泉となすことができる。この際、流体混合器が、１μｍ未満（ナノメートルオーダー：ｎｍ）を含む粒径まで炭酸ガスを微細化することができるため、炭酸ガスは、ナノメートルオーダーの超微細な気泡径の炭酸ガス気泡を含む多量の微細な炭酸ガス気泡群となすことができる。そうすると、炭酸ガス気泡群と浴槽内の湯ないしは水との接触面積が顕著に増加して、炭酸ガスが湯ないしは水に迅速に溶解しやすくなる。その結果、１時間未満の短時間で高濃度炭酸泉が生成される。

本発明によれば、既存の浴槽湯においても、短時間にかつ堅実に高濃度炭酸泉を生成することができる高濃度炭酸泉生成装置を提供することができる。

第１実施形態としての高濃度炭酸泉生成装置の概念説明図。 炭酸ガス気泡の概念的な粒径分布。 制御ブロック図 第２実施形態としての高濃度炭酸泉生成装置の概念説明図。 第３実施形態としての高濃度炭酸泉生成装置の概念説明図。 第１実施形態としての流体混合器の斜視説明図。 図６のＩ−Ｉ線断面説明図。 図６のＩＩ−ＩＩ線断面説明図。 混合ユニットの拡大平面説明図（ａ）と断面拡大側面説明図（ｂ）。 第２実施形態としての流体混合器の斜視説明図。 図１０のIII-III線断面説明図。 図１０のIV-IV線断面説明図。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ここでの本実施形態は、第１〜第３実施形態としての高濃度炭酸泉生成装置（以下、「生成装置」ともいう。）Ａ１〜Ａ３を有している。これらの生成装置Ａ１〜Ａ３は、それぞれ流体混合器Ｍを具備して、前記した「炭酸泉」が有する一般的な効能を迅速かつ堅実に確保することができる「高濃度炭酸泉」を生成することができる。流体混合器Ｍは、後述する第１実施形態としての流体混合器Ｍ１と、後述する第２実施形態としての流体混合器Ｍ２の総称であり、流体混合器Ｍとしては、これら流体混合器Ｍ１,Ｍ２のいずれか一方を適宜採用することができる。以下では、各生成装置Ａ１〜Ａ３及び各流体混合器Ｍ１,Ｍ２の構成について、順次図面を参照しながら詳説する。

［第１実施形態としての生成装置Ａ１の説明］
生成装置Ａ１は、図１に示すように、浴槽Ｂ内に満たした湯ないしは水（以下、「浴槽湯等」ともいう。）Ｗ中に、循環流路形成配管としての循環パイプＪの両側端部を出し入れ自在に浸漬することで、循環パイプＪと浴槽Ｂとにより循環流路Ｃｙを形成可能としている。循環パイプＪの中途部には、循環ポンプＰを配設している。浴槽湯等Ｗは、循環ポンプＰにより循環流路Ｃｙを通して循環可能としている。循環パイプＪは、一側端部（上流側部）に吸入部１を設けるとともに、他側端部（下流側部）に吐出部２を設けて、これらの吸入部１と吐出部２を浴槽湯等Ｗ中に出し入れ自在としている。

すなわち、高濃度炭酸泉を生成する場合には、既存の浴槽Ｂ内に満たされた浴槽湯等Ｗ中に、吸入部１と吐出部２を浸漬させた状態に配置可能としている。また、高濃度炭酸泉を生成しない場合には、浴槽湯等Ｗ中から吸入部１と吐出部２を取り出した状態（収納状態）に配置可能としている。入浴者は、高濃度炭酸泉を生成中に浴槽Ｂ内に入浴することも、また、高濃度炭酸泉を生成後に浴槽Ｂ内に入浴することもでき、生成後の場合には、吸入部１と吐出部２を収納状態にしておくことで、ゆったり入浴することもできる。

循環パイプＪの中途部には、炭酸ガス供給パイプＫ１を介して炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給部Ｋ２を、循環ポンプＰの下流側に位置させて接続している。炭酸ガス供給部Ｋ２としては、炭酸ガスを発生する炭酸ガス発生機や炭酸ガスボンベを採用することができる。炭酸ガス供給パイプＫ１の中途部には、炭酸ガスの供給量を調整するための炭酸ガス供給量調整弁Ｖ１を設けている。そして、炭酸ガス供給部Ｋ２において発生させた炭酸ガスは、炭酸ガス供給量調整弁Ｖ１により調整した量だけ炭酸ガス供給パイプＫ１を介して循環パイプＪ内に供給可能としている。

すなわち、循環ポンプＰの吐出口から吐出される浴槽湯等Ｗが循環パイプＪ中で圧送されると、循環パイプＪに炭酸ガス供給パイプＫ１を介して接続した炭酸ガス供給部Ｋ２から供給される炭酸ガスが、循環パイプＪと炭酸ガス供給パイプＫ１との接続部において生起される吸引圧（エジェクタ効果）を受けて循環パイプＪ中に吸入される。その結果、炭酸ガス供給量調整弁Ｖ１を介して浴槽湯等Ｗに混入される炭酸ガスの量を一定に確保することができる。この際、炭酸ガスの吸入量は、適宜、炭酸ガス供給量調整弁Ｖ１を介して調整することができる。また、本実施形態では、高濃度炭酸泉の生成能力を確保したまま消費電力が小さい循環ポンプＰを使用することができるので、生成装置Ａ１の製造コストやランニングコストを低減させることができる。

また、循環パイプＪの中途部には、１μｍ未満を含む粒径まで炭酸ガスを微細化するとともに、浴槽湯等Ｗと均一に混合して気液混合流体となす流体混合器Ｍを、炭酸ガス供給部Ｋ２の下流側に位置させて配設している。Ｓｐは、浴槽Ｂ内に浴槽湯等Ｗを吐出する蛇口等の吐出口部、３は、浴槽Ｂの底部に接続した排水配管である。

流体混合器Ｍの流体導入側ないしは流体導出側には、圧力調整弁Ｖ２を設けて、流体混合器Ｍに導入される流体（浴槽湯等Ｗと炭酸ガス）の圧力と、流体混合器から導出される流体（浴槽湯等Ｗと炭酸ガスとの混合流体）の圧力との差を圧力調整弁Ｖ２により調整可能としている。本実施形態では、流体混合器Ｍの流体導出側に圧力調整弁Ｖ２を設けている。そして、流体混合器Ｍ中を流動することで微細化される炭酸ガス気泡の粒径分布を、圧力調整弁Ｖ２により適宜調整することができて、高濃度炭酸泉の濃度を高濃度域で調整することができる。

圧力調整弁Ｖ２は、流体混合器Ｍに導入される流体の圧力と、流体混合器Ｍから導出される流体の圧力との差が大となるように、第1調整することができる。この第1調整では、図２に示すように、高濃度炭酸泉が含有する微細化された炭酸ガス気泡の粒径分布が、１μｍ未満（ナノメートルオーダー:ｎｍ）の炭酸ガス気泡径の範囲において、頻度のピーク（モード径）が一つの山形となって形成されるナノ粒径分布となるようにしている。図２の横軸は、炭酸ガス気泡径であり、図２の縦軸は、頻度（単位体積当たりの炭酸ガス気泡の個数、例えば、個数／１ｍＬ）である。このように、ナノ粒径分布が形成されるように圧力調整弁Ｖ２を第1調整すると、ナノメートルオーダーの超微細な炭酸ガス気泡が大量に成形される。そうすると、炭酸ガス気泡群と浴槽内の浴槽湯等Ｗとの接触面積が顕著に増加して、炭酸ガスが浴槽湯等Ｗに迅速に溶解しやすくなる。その結果、１時間未満の短時間で高濃度炭酸泉が急速に生成される。

本実施形態では、第1調整として、例えば、循環ポンプＰにより流体混合器Ｍの導入側の圧力を０.３ＭＰａに設定するとともに、圧力調整弁Ｖ２の開度を全開させることで、流体混合器Ｍの導出側の圧力を０.１ＭＰａに設定して、流体混合器Ｍの導入側と導出側との圧力差を大きく設定すると、モード径が１００ｎｍ付近の炭酸ガス気泡径となるナノ粒径分布が形成される。

また、圧力調整弁Ｖ２は、流体混合器Ｍに導入される流体の圧力と、流体混合器Ｍから導出される流体の圧力との差が小となるように、第２調整することができる。この第２調整では、図２に示すように、高濃度炭酸泉が含有する多量に微細化された炭酸ガス気泡の粒径分布が、１μｍ未満の炭酸ガス気泡径の範囲において、頻度のピークが一つの山形となって形成される一方、１μｍ以上（マイクロメートルオーダー）の炭酸ガス気泡径の範囲において、頻度のピークがもう一つ山形となって形成されるマイクロ−ナノ粒径分布となるようにしている。このように、マイクロ−ナノ粒径分布が形成されるように圧力調整弁Ｖ２を第２調整すると、不可視（肉眼では視認不可能）であるナノメートルオーダーの超微細な炭酸ガス気泡が多量に成形されて、高濃度炭酸泉の短時間生成が実現できるとともに、白濁等して肉眼で視認可能なマイクロメートルオーダーの微細な炭酸ガス気泡が多量に成形されて、入浴者の肌の表面にマイクロメートルオーダーの炭酸ガス気泡群が付着するのを体験することができる。

本実施形態では、第２調整として、例えば、循環ポンプＰにより流体混合器Ｍの導入側の圧力を０.３ＭＰａに設定するとともに、圧力調整弁Ｖ２の開度が僅かに小さくなるように調整することで、流体混合器Ｍの導出側の圧力を０.１５ＭＰａに設定して、流体混合器Ｍの導入側と導出側との圧力差をやや小さく設定すると、１００ｎｍ付近において、頻度のピークが一つの山形となって形成される一方、１００μｍ付近において、頻度のピークがもう一つ山形となって形成されるマイクロ−ナノ粒径分布が形成される。

また、圧力調整弁Ｖ２は、流体混合器Ｍに導入される流体の圧力と、流体混合器Ｍから導出される流体の圧力との差がさらに小となるように、第３調整することができる。この第３調整では、図２に示すように、高濃度炭酸泉が含有する大量に微細化された炭酸ガス気泡の粒径分布が、１μｍ以上（マイクロメートルオーダー）の炭酸ガス気泡径の範囲において、頻度のピーク（モード径）が一つの山形となって形成されるマイクロ粒径分布となるようにしている。このように、マイクロ粒径分布が形成されるように圧力調整弁Ｖ２を第３調整すると、肉眼で視認可能なマイクロメートルオーダーの炭酸ガス気泡が大量に成形されて、入浴者の肌の表面にマイクロメートルオーダーの炭酸ガス気泡が大量に付着するのを体験することができる。

本実施形態では、第３調整として、例えば、循環ポンプＰにより流体混合器Ｍの導入側の圧力を０.３ＭＰａに設定するとともに、圧力調整弁Ｖ２の開度がさらに小さくなるように調整することで、流体混合器Ｍの導出側の圧力を０.２ＭＰａに設定して、流体混合器Ｍの導入側と導出側との圧力差を小さく設定すると、モード径が１０μｍの炭酸ガス気泡径となるマイクロ粒径分布が形成される。

生成装置Ａ１は、圧力調整弁Ｖ２を第１調整する第１時間帯と、圧力調整弁Ｖ２を第２調整する第２時間帯と、圧力調整弁Ｖ２を第３調整する第３時間帯と、を有している。

すなわち、第１時間帯は、圧力調整弁Ｖ２を第１調整する所定の設定時間幅（例えば、数分間）である。第１時間帯においては、流体混合器Ｍによりナノメートルオーダーの超微細な炭酸ガス気泡が大量に成形されて、高濃度炭酸泉の急速な生成が実現できる。

第２時間帯は、圧力調整弁Ｖ２を第２調整する所定の設定時間幅（例えば、数分間）である。第２時間帯においては、流体混合器Ｍにより不可視（肉眼では視認不可能）であるナノメートルオーダーの超微細な炭酸ガス気泡が多量に成形されて、高濃度炭酸泉の短時間生成が実現できるとともに、流体混合器Ｍにより肉眼で視認可能なマイクロメートルオーダーの微細な炭酸ガス気泡が多量に成形されて、入浴者の肌の表面にマイクロメートルオーダーの炭酸ガス気泡群が付着するのを体験することができる。

第３時間帯は、圧力調整弁Ｖ２を第３調整する所定の設定時間幅（例えば、数分間）である。第３時間帯においては、流体混合器Ｍによりマイクロメートルオーダーの微細な炭酸ガス気泡が第２時間帯よりも大量に成形されて、入浴者の肌の表面にマイクロメートルオーダーの炭酸ガス気泡群が大量に付着するのを体験することができる。

生成装置Ａ１には、図３に示すコントローラＣを設けており、コントローラＣは、内部バスにより相互に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータ装置である。ＣＰＵは、タイマを内蔵しており、ＲＯＭに格納された制御プログラムをＲＡＭに読み込み、この制御プログラムにしたがって、圧力調整弁Ｖ２の開度等の演算を実行する。

コントローラＣには、図３に示すように、操作部Ｏｐからの操作情報が入力インターフェースを介して入力される一方、操作情報を取得したコントローラＣは、操作情報に基づいて制御プログラムにしたがった制御情報を生成し、生成した制御情報を、出力インターフェースを介して炭酸ガス供給量調整弁Ｖ１と圧力調整弁Ｖ２と各三方弁Ｖ３〜Ｖ６のそれぞれに出力する。なお、三方弁Ｖ６は、後述する生成装置Ａ３には設けているが、生成装置Ａ１と、後述する生成装置Ａ２と、には設けていない。

圧力調整弁Ｖ２は、コントローラＣの出力側に電気的に接続し、コントローラＣの入力側に操作部Ｏｐを電気的に接続して、操作部Ｏｐを操作することによりコントローラＣを介して圧力調整弁Ｖ２の開度が所定の各時間帯で調整制御されるように構成している。コントローラＣの出力側には、炭酸ガス供給量調整弁Ｖ１も電気的に接続して、操作部Ｏｐを操作することによりコントローラＣを介して炭酸ガス供給量調整弁Ｖ１の開度が調整制御されるように構成している。そして、上記した各調整弁Ｖ１,Ｖ２の開度や各時間帯の選択やその時間幅の設定等は、予め、入浴者の選択肢として制御プログラムしておき、制御プログラムが操作部Ｏｐを介して選択されると、コントローラＣが選択された制御プログラムを実行するようにしている。各三方弁Ｖ３〜Ｖ６は、操作部Ｏｐの操作に適応してコントローラＣにより切替制御されるようにしている。

なお、コントローラＣには、出力インターフェースを介して循環ポンプＰを駆動する電動モータを電気的に接続することで、循環ポンプＰの吐出圧（流体混合器Ｍの導入側の圧力）をコントローラＣにより制御することもできる。この場合、循環ポンプＰの吐出圧は、操作部Ｏｐにより設定することも、また、制御プログラムにしたがって調整されるようにすることもできる。

圧力調整弁Ｖ２の開度を調整する制御プログラムは、例えば、次のように作成することができる。
（１）第１時間帯と第２時間帯と第３時間帯が順次連続して形成されるように作成する。
（２）第１時間帯→第２時間帯→第３時間帯→第１時間帯→第２時間帯→第３時間帯のように繰り返し連続して形成されるように作成する。
（３）第１時間帯と第２時間帯と第３時間帯が形成される順序を反対に作成する。
（４）第１時間帯と第２時間帯と第３時間帯が形成される順序を不規則にするように作成する。
（５）第１〜第３時間帯の内の少なくとも一つの時間帯を選択可能に作成する。

つまり、入浴者の好みに応じて、操作部Ｏｐを操作することで、各時間帯の選択やその時間幅の任意の設定等を行うことができる。

このように構成した生成装置Ａ１では、第１時間帯と第２時間帯と第３時間帯とを有しているため、高濃度炭酸泉の短時間生成と、入浴者の肌の表面へのマイクロメートルオーダーの炭酸ガス気泡群の付着体験と、を所定の短時間内に実現することができる。例えば、入浴直前に第１時間帯を設定することで高濃度炭酸泉を短時間に生成し、入浴時に第２時間帯及び／又は第３時間帯を設定することで入浴者の肌の表面へのマイクロメートルオーダーの炭酸ガス気泡群の付着体験を実現することもできる。そして、操作部Ｏｐを介してコントローラＣにより圧力調整弁Ｖ２が所定の各時間帯で調整制御されるとともに、各時間帯の設定時間幅も任意に又は段階的に調整自在とすることで、入浴者の好みの選択肢を増大させることができて、入浴者は、高濃度炭酸泉の効能とバブル入浴の楽しさを満喫することができる。

前記した循環パイプＪには、逆洗流路Ｂｗを連通連結している。すなわち、逆洗流路Ｂｗは、流体混合器Ｍの直上流側に位置する循環パイプＪの部分に、上流側三方弁Ｖ３を介して逆洗用迂回パイプＵの一側端部を連通連結する一方、流体混合器Ｍの直下流側に位置する循環パイプＪの部分に、下流側三方弁Ｖ４を介して逆洗用迂回パイプＵの一側端部を連通連結して形成している。逆洗用迂回パイプＵの中途部には、中途部三方弁Ｖ５を設けて、中途部三方弁Ｖ５を介して排水収容部Ｈを連結している。

このように構成した逆洗流路Ｂｗは、上・下流側三方弁Ｖ３,Ｖ４を介して循環パイプＪと逆洗用迂回パイプＵを連通させることで形成される。そして、洗浄水を循環ポンプＰにより逆洗流路Ｂｗ内で所要回数だけ循環させることで、流体混合器Ｍの下流側から上流側に洗浄水を逆流させて流体混合器Ｍ内を洗浄（逆洗）処理することができる。逆洗処理後は、逆洗用迂回パイプＵの中途部に設けた中途部三方弁Ｖ５を介して排水収容部Ｈに洗浄排水を排出することができる。その後は、各三方弁Ｖ３,Ｖ４,Ｖ５を復元操作することで循環流路Ｃｙを復元するとともに、浴槽Ｂ内に浴槽湯等Ｗを収容することで、高濃度炭酸泉の生成処理を再開することができる。

本実施形態では、上・下流側三方弁Ｖ３,Ｖ４を操作して逆洗流路Ｂｗを形成することで、流体混合器Ｍの下流側から上流側に洗浄水を逆流させて流体混合器Ｍ内を洗浄（逆洗）処理することができる。逆洗処理後は、中途部三方弁Ｖ５を介して排水収容部Ｈに洗浄排水を排出することができる。その後は、各三方弁Ｖ３,Ｖ４,Ｖ５を復元操作することで簡単に流体混合処理を再開することができる。このように、適宜、逆洗処理をすることで、流体混合器Ｍの流体混合機能を良好に確保することができる。

本実施形態の循環ポンプＰは、陸上用ポンプを採用しているが、この陸上用ポンプに代えて水中ポンプを採用することもできる。水中ポンプを採用した生成装置Ａ１は、炭酸ガス供給部Ｋ２を除いて、浴槽Ｂ内の浴槽湯等Ｗ中に浸漬させた状態に配置することができる。

循環ポンプＰとして水中ポンプを採用した場合には、浴槽Ｂ内の浴槽湯等Ｗ中に生成装置Ａ１を浸漬させた状態に配置することで、浴槽Ｂ内の浴槽湯等Ｗを高濃度炭酸泉となすことができる。この場合、浴槽湯等Ｗ中に生成装置Ａ１を配置するだけであるため、循環パイプＪの短縮化を図ることができる。

［第２実施形態としての生成装置Ａ２の説明］
図４は、第２実施形態としての生成装置Ａ２を示しており、生成装置Ａ２は、前記した第１実施形態としての生成装置Ａ１と基本的構造を同じくしているが、循環パイプＪの流出側端部に流体混合器Ｍを配設して、浴槽Ｂ内の浴槽湯等Ｗ中に流体混合器Ｍを浸漬させることで、浴槽湯等Ｗ中に気液混合流体を直接吐出可能としている点で異なる。

生成装置Ａ２は、後述する第１実施形態（第２実施形態）としての流体混合器Ｍ１（Ｍ２）の流体導入側に圧力調整弁Ｖ２を設けて、流体混合器Ｍ１（Ｍ２）の混合ケース１０（１１０）から左側壁部１７（前壁部１５）を取り除いて、混合ケース１０（１１０）の左側方（吐出口）を大きく開口させている。４はオーバーフロー配管である。そして、生成装置Ａ２では、生成装置Ａ１と同様に、コントローラＣを介して圧力調整弁Ｖ２の開度が調整制御されるようにしている。

このように構成した生成装置Ａ２では、浴槽Ｂ内の浴槽湯等Ｗ中に流体混合器Ｍを浸漬して、流体混合器Ｍから気液混合流体を直接吐出可能としているため、浴槽Ｂ内の浴槽湯等Ｗが、吐出される気液混合流体の簡易的な抵抗場となって、流体混合器Ｍに導入される流体の圧力と、流体混合器Ｍから導出される流体の圧力との差が小となる。したがって、ナノメートルオーダーの多量の超微細な炭酸ガス気泡と、マイクロメートルオーダーの多量の微細な炭酸ガス気泡の両方が成形されて、高濃度炭酸泉の短時間生成と、入浴者の肌の表面へのマイクロメートルオーダーの炭酸ガス気泡群の付着体験と、を同時に実現することができる。

［第３実施形態としての生成装置Ａ３の説明］
図５は、第３実施形態としての生成装置Ａ３を示しており、生成装置Ａ３は、前記した第１実施形態としての生成装置Ａ１と基本的構造を同じくしているが、循環パイプＪに炭酸ガス供給パイプＫ１を介して炭酸ガス供給部Ｋ２を接続し、炭酸ガス供給パイプＫ１の中途部には三方弁Ｖ６を設け、三方弁Ｖ６には圧縮空気供給パイプＫ３を介してコンプレッサＣｐを接続している点で異なる。そして、コンプレッサＣｐは、外気を取り込むとともに、圧縮状態となすことで、圧縮空気供給パイプＫ３と三方弁Ｖ６を介して循環パイプＪ内に圧縮空気を供給可能としている。つまり、循環パイプＪには、三方弁Ｖ６を介して、コンプレッサＣｐから圧縮空気、ないしは、炭酸ガス供給部Ｋ２から炭酸ガスを選択的に供給可能としている。

生成装置Ａ３は、上記したように、三方弁Ｖ６の切替により循環パイプＪへの圧縮空気、ないしは、炭酸ガスの選択的な供給を可能としており、圧縮空気が供給される時間（量）は、制御プログラムにしたがってコントローラＣにより三方弁Ｖ６が開閉制御されることで設定される。そして、生成装置Ａ３では、生成装置Ａ１と同様に、コントローラＣを介して圧力調整弁Ｖ２の開度が調整制御されるようにしており、特に、圧力調整弁Ｖ２は、優先的に第１調整されるようにしている。

このように構成した生成装置Ａ３では、循環ポンプＰの吐出口から吐出される浴槽湯等Ｗが循環パイプＪ中に圧送される際に、循環パイプＪに炭酸ガス供給パイプＫ１、炭酸ガス供給量調整弁Ｖ１及び三方弁Ｖ６を介して接続した炭酸ガス供給部Ｋ２から炭酸ガスを循環パイプＪ中に加圧状態で供給することができる。その結果、炭酸ガス供給量調整弁Ｖ１を介して浴槽湯等Ｗに混入される炭酸ガスの量を一定に確保することができる。この際、炭酸ガスの供給量は、適宜、炭酸ガス供給量調整弁Ｖ１を介して調整することができる。

上記のように循環パイプＪ中に炭酸ガスを供給する直前には、一定時間（例えば、１分間）、三方弁Ｖ６を介して圧縮空気を循環パイプＪ中に加圧状態で供給することで、流体混合器Ｍにより空気を微細化して空気泡となすことができる。空気泡は、浴槽湯等を白濁化して、可視化される。その直後に、三方弁Ｖ６を介して炭酸ガスを循環パイプＪ中に加圧状態で供給することで、流体混合器Ｍにより炭酸ガスが超微細化かつ不可視化（ナノメートルオーダーに微細化）されて、高濃度炭酸泉が生成される。つまり、可視化された空気の気泡に、ナノメートルオーダーに微細化されて不可視化された炭酸ガスを追加することで、可視化されて入浴者の体毛へ付着し易い空気泡を含む高濃度炭酸泉を生成することができる。

したがって、入浴者は、視覚的にも高濃度炭酸泉を堪能することができる。また、本実施形態では、高濃度炭酸泉の生成能力を確保したまま、消費電力が小さい循環ポンプＰを使用することができるので、生成装置Ａ３の製造コストやランニングコストを低減させることができる。

また、コントローラＣには、出力インターフェースを介して循環ポンプＰを駆動する電動モータと、コンプレッサＣｐを駆動する電動モータとを電気的に接続することで、循環ポンプＰの吐出圧（流体混合器Ｍの導入側の圧力）やコンプレッサＣｐの駆動をコントローラＣにより制御することもできる。

［第１実施形態としての流体混合器Ｍ１の説明］
第１実施形態としての流体混合器Ｍ１は、図６〜図９に示すように、導入口１１と導出口１２を設けた混合ケース１０内に複数の混合ユニット２０を配設して、循環ポンプＰにより、混合ケース１０内に吸入部１から吸入した浴槽Ｂ内の浴槽湯等Ｗと、炭酸ガス供給部Ｋ２から供給された炭酸ガスと、を加圧状態にて導入口１１を通して導入して、複数の混合ユニット２０により炭酸ガスを微細化するとともに、浴槽湯等Ｗと均一に混合して高濃度炭酸泉を生成可能に構成している。そして、流体混合器Ｍ１により生成した高濃度炭酸泉は、導出口１２から循環パイプＪ内に導出するとともに、循環パイプＪの他側端部に設けた吐出部２から浴槽Ｂ内の浴槽湯等Ｗ中に吐出可能としている。

混合ケース１０内には、導入口１１側から導出口１２側に向けて複数の混合ユニット２０を相互に間隔をあけて直列的に配設している。混合ユニット２０間には、中継溜り空間Ｓｈを形成するとともに、導入口１１と最上流側に配置した混合ユニット２０との間に導入口側溜り空間Ｓｕを形成する一方、最下流側に配置した混合ユニット２０と導出口１２との間に導出口側溜り空間Ｓｄを形成している。各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄの間には、混合ユニット２０を連通させて配置している。混合ユニット２０に設けた流入口は、導入口１１側に向けて開口配置する一方、混合ユニット２０に設けた流出口は、導出口１２側に向けて開口配置している。そして、混合ケース１０内には、複数の混合ユニット２０を積層状に重合配置して形成した混合ユニット積層体６０を配設している。

混合ユニット２０は、板状の第１エレメント３０と第２エレメント４０の面同士を対向状に配置して、両エレメント３０,４０の始端縁部間を流入口５０となす一方、両エレメント３０,４０の終端縁部間を流出口５１となしている。両エレメント３０,４０の各対向面３１,４１には、同一の深さと大きさを有する複数の凹部群３２,４２を流入口５０側から流出口５１側に向けて間隔をあけて区分して形成するとともに、対向する凹部３４,４４同士は、相互に連通するように位置を違えて配置している。そして、各凹部群３２,４２の対向する凹部３４,４４間では、流体Ｒが蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口５０側から流出口５１側に向けて流動するようにしている。

このように構成した生成装置Ａ１では、浴槽Ｂ内の浴槽湯等Ｗ中に吸入部１と吐出部２を配置して、循環ポンプＰを駆動させることで、流体混合器Ｍの混合ケース１０内に吸入部１から吸入した浴槽湯等Ｗと、炭酸ガス供給部Ｋ２から供給された炭酸ガスを加圧状態にて導入口１１を通して導入し、複数の混合ユニット２０により炭酸ガスを微細化するとともに、浴槽湯等Ｗと均一に混合して高濃度炭酸泉を生成し、生成した高濃度炭酸泉を導出口１２から循環パイプＪ内に導出するとともに、循環パイプＪの他側端部に設けた吐出部２から浴槽Ｂ内の浴槽湯等Ｗ中に吐出することができる。

したがって、生成装置Ａ１,Ａ２,Ａ３によれば、既存の浴槽Ｂにおいても、短時間にかつ堅実に高濃度炭酸泉を生成することができる。例えば、後述の［実施例］において説明するように、生成装置Ａ１では、４０℃位の浴槽湯３００リットルを２５分未満で、炭酸濃度が１０００ｐｐｍ以上の高濃度炭酸泉となすことができる。そして、生成装置Ａ１の駆動を停止させても、浴槽湯の炭酸濃度は、１０００ｐｐｍ以上の高濃度炭酸泉の状態に、４５分間以上、保持される。

混合ケース１０内の導入口１１と導出口１２との間において、導入口側溜り空間Ｓｕと中継溜り空間Ｓｈとの間には、混合ユニット２０を連通させて配置し、中継溜り空間Ｓｈと中継溜り空間Ｓｈとの間には、混合ユニット２０を連通させて配置し、及び/又は、中継溜り空間Ｓｈと導出口側溜り空間Ｓｄとの間には、混合ユニット２０を連通させて配置しているため、混合ケース１０内を流動する浴槽湯等Ｗと炭酸ガス（以下、「流体」ともいう。）は、流動抵抗のない各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄと、流動抵抗となる各混合ユニット２０を交互に直列的に通過することで堅実に脈流となる。

すなわち、流動抵抗が殆どない各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄ内を流動する流体の流速は、比較的大きいが、混合機能を有する各混合ユニット２０中を流動する流体は、流動抵抗を受けてその流速が比較的低減される。そのため、混合ケース１０内を流動する流体の流速は大→小→大→小→大と変化（激変）されて、流体の流れが堅実な脈流となる。その結果、各混合ユニット２０中を流動する際はもとより、混合ケース１０内において脈流となって流動する際にもせん断効果が生起されて、相乗的なせん断効果が得られる。

各混合ユニット２０の上流側と下流側には、それぞれ各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄを配置して、各混合ユニット２０に設けた流入口５０は、導入口１１側に向けて開口配置する一方、各混合ユニット２０に設けた流出口５１は、導出口１２側に向けて開口配置しているため、混合ケース１０内における圧力損失を低減させることができる。そのため、流体混合器Ｍに流体を加圧して供給する循環ポンプＰの電力消費量の低減を図ることができるとともに、高濃度炭酸泉の流出量（導出量）の増大化（効率化）を図ることができる。

混合ケース１０内には、混合ユニット２０を積層状に重合配置して形成した複数の混合ユニット積層体６０を配設しているため、これらの混合ユニット積層体６０により多量の高濃度炭酸泉を生成することができる。したがって、高濃度炭酸泉の生成効率を高めることができる。

混合ケース１０には、循環ポンプＰにより導入口１１を通して流体Ｒ（浴槽湯等Ｗと炭酸ガス）を加圧状態にて導入し、混合ケース１０内に配設した混合ユニット２０ないしは混合ユニット積層体６０により、導入された流体Ｒを混合して高濃度炭酸泉となして、高濃度炭酸泉を導出口１２から混合ケース１０外に導出することができる。

そして、混合ユニット２０では、面同士を対向状に配置した板状の第１エレメント３０と第２エレメント４０の始端縁部間である流入口５０から、複数の異なる流体を流入させて、両エレメント３０,４０の終端縁部間である流出口５１から流出させるまでの間に、流入した流体Ｒを各凹部群３２,４２の対向する凹部３４，４４間にて合流と分流を繰り返しながら蛇行させて流動させることにより、堅実に高濃度炭酸泉を生成することができる。

この際、連続相と分散相からなる流体Ｒが流入口５０側（上流側）の凹部群３２,４２間を蛇行しながら流動する際に受けるせん断力により、分散相としての炭酸ガスが微細化されるとともに、連続相としての浴槽湯等Ｗに混合・撹拌されることで、高濃度炭酸泉が短時間に生成される。

さらに付言すると、各凹部群３２,４２の対向する凹部間に流体が蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口から流出口に至る連続的な流路において、分散相としての炭酸ガスが、異なるせん断方向のせん断力を受けながら複数回にわたって微細化されるため、炭酸ガスがマイクロメートルオーダーないしはナノメートルオーダーに微細化された高濃度炭酸泉の生成も、短時間にかつ堅実にかつ効率良く行うことができる。

［流体混合器Ｍ１の構成の具体的な説明］
流体混合器Ｍ１について、図６〜図９を参照しながら具体的に説明する。流体混合器Ｍ１は、図６〜図９に示すように、混合処理対象である複数の異なる流体（本実施形態では浴槽湯等Ｗと炭酸ガス）Ｒを加圧状態にて導入する導入口１１を設けた混合ケース１０内に、導入口１１から導入された流体Ｒを混合する複数の混合ユニット２０を配設し、混合ケース１０には、混合ユニット２０により混合された高濃度炭酸泉Ｒｍ（本実施形態では浴槽湯等Ｗと炭酸ガスの混合流体）を導出する導出口１２を設けて構成している。

混合ケース１０内には、導入口１１側から導出口１２側に向けて複数の混合ユニット２０を相互に間隔をあけて直列的に配設している。混合ユニット２０間には、中継溜り空間Ｓｈを形成するとともに、導入口１１と最上流側に配置した混合ユニット２０との間に導入口側溜り空間Ｓｕを形成している。一方、最下流側に配置した混合ユニット２０と導出口１２との間には、導出口側溜り空間Ｓｄを形成している。各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄの間には、混合ユニット２０を連通させて配置している。

混合ユニット２０は、板状の第１エレメント３０と第２エレメント４０の面同士を対向状に配置して、両エレメント３０,４０の始端縁部間を流入口５０となす一方、両エレメント３０,４０の終端縁部間を流出口５１となしている。両エレメント３０,４０の各対向面３１,４１には、同一の深さと大きさを有する複数の凹部群３２,４２を流入口５０側から流出口５１側に向けて間隔をあけて区分して形成している。対向する凹部３４,４４同士は、相互に連通するように位置を違えて配置している。そして、各凹部群３２,４２の対向する凹部３４,４４間には、流体Ｒが蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口５０側から流出口５１側に向けて流動するようにしている。

流体混合器Ｍ１は、複数（本実施形態では１０個）の混合ユニット２０を積層状に重合配置して混合ユニット積層体６０を形成している。混合ケース１０内の導入口１１と導出口１２との間において、導入口側溜り空間Ｓｕと中継溜り空間Ｓｈとの間、中継溜り空間Ｓｈと中継溜り空間Ｓｈとの間、及び、中継溜り空間Ｓｈと導出口側溜り空間Ｓｄとの間に、それぞれ混合ユニット積層体６０を配設している。つまり、本実施形態では、混合ケース１０内に複数（本実施形態では４個）の混合ユニット積層体６０を上流側から下流側に向けて一定の間隔をあけて直列的に配設している。各混合ユニット２０の流入口５０は、導入口１１側に向けて開口配置する一方、各混合ユニット２０の流出口５１は、導出口１２側に向けて開口配置している。

このように構成した流体混合器Ｍ１では、以下のような作用効果が生起される。すなわち、混合ケース１０内の導入口１１と導出口１２との間において、導入口側溜り空間Ｓｕと中継溜り空間Ｓｈとの間、中継溜り空間Ｓｈと中継溜り空間Ｓｈとの間、及び、中継溜り空間Ｓｈと導出口側溜り空間Ｓｄとの間にそれぞれ混合ユニット２０を連通させて配置しているため、混合ケース１０内を流動する流体Ｒは、流動抵抗のない各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄと、流動抵抗となる各混合ユニット２０を交互に直列的に通過することで堅実に脈流となる。

すなわち、流動抵抗が殆どない各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄ内を流動する流体Ｒの流速は、比較的大きいものの、混合機能を有する各混合ユニット２０中を流動する流体Ｒは、流動抵抗を受けてその流速が比較的低減される。そのため、混合ケース１０内を流動する流体Ｒの流速は、大→小→大→小→大と変化（激変）されて、流体Ｒの流れが堅実な脈流となる。その結果、各混合ユニット２０中を流動際はもとより、混合ケース１０内において脈流となって流動する際にもせん断効果が生起されて、相乗的なせん断効果が得られる。

各混合ユニット２０の上流側と下流側には、それぞれ各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄを配置して、各混合ユニット２０の流入口５０は、導入口１１側に向けて開口配置する一方、各混合ユニット２０の流出口５１は、導出口１２側に向けて開口配置しているため、混合ケース１０内における圧力損失を低減させることができる。そのため、流体混合器Ｍ１に流体を加圧して供給する循環ポンプＰの電力消費量の低減を図ることができるとともに、混合処理済み流体である高濃度炭酸泉Ｒｍの流出量（導出量）の増大化（効率化）を図ることができる。

本実施形態では、循環ポンプＰにより導入口１１を通して混合ケース１０に流体Ｒを加圧状態にて導入し、混合ケース１０内に配設した混合ユニット２０により流体Ｒを混合して、混合された高濃度炭酸泉Ｒｍを導出口１２から混合ケース１０外に導出することができる。

混合ユニット２０では、面同士を対向状に配置した板状の第１エレメント３０と第２エレメント４０の始端縁部間である流入口５０から流体Ｒを流入させて、両エレメント３０,４０の終端縁部間である流出口５１から流出させるまでの間に、流入した流体Ｒを各凹部群３２,４２の対向する凹部３４,４４間にて合流と分流を繰り返しながら蛇行させて流動させることにより、堅実に高濃度炭酸泉Ｒｍを生成することができる。

この際、連続相と分散相からなる流体Ｒが流入口側（上流側）の凹部群３２,４２間を蛇行しながら流動する際に受けるせん断力により、分散相としての流体（本実施形態では炭酸ガス）が微細化された高濃度炭酸泉Ｒｍが生成される。

このように、各凹部群３２,４２の対向する凹部３４,４４間に流体Ｒが蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口５０から流出口５１に至る連続的な流路において、分散相としての流体が異なるせん断力を受けながら複数回にわたって微細化されるため、マイクロメートルオーダーないしはナノメートルオーダーへの微細化生成も堅実にかつ効率良く行うことができる。

流体混合器Ｍ１では、混合ケース１０内に、混合ユニット２０を積層状に重合配置して形成した複数の混合ユニット積層体６０を配設しているため、これらの混合ユニット積層体６０により多量の高濃度炭酸泉Ｒｍを生成することができる。したがって、高濃度炭酸泉Ｒｍの生成効率を高めることができる。その結果、流体混合器Ｍ１には、流体Ｒを一度通過（１パス）させるだけでも混合精度（例えば、微細化性と均一化性）の高い高濃度炭酸泉Ｒｍの生成することができ、所定回数通過させることで短時間に所望の高濃度炭酸泉Ｒｍを得ることができる。

［流体混合器Ｍ１の構成のより具体的な説明］
次に、前記した流体混合器Ｍ１の構成をより具体的に説明する。すなわち、混合ケース１０は、一方向（本実施形態では左右方向）に伸延する四角形箱型に形成しており、左右方向に伸延する四角形板状の天井部１３及び底部１４と、天井部１３及び底部１４の前後左右側縁部間に介設した四角形板状の前・後・左・右側壁部１５,１６,１７,１８とにより形成している。右側壁部１８の中央部には、円形の導入口１１を設けて、導入口１１に循環パイプＪの中途部の上流側端部を連通連結し、循環パイプＪを通して導入口１１から流体Ｒを加圧状態にて導入するようにしている。左側壁部１７の中央部には、導入口１１よりも小径で円形の導出口１２を設けて、導出口１２に循環パイプＪの中途部の下流側端部を連通連結し、混合ユニット２０により混合された高濃度炭酸泉Ｒｍを導出口１２から循環パイプＪを通して導出するようにしている。

混合ユニット２０の凹部群３２は、開口形状が（底面視）正六角形で有底筒状の凹部３４を幅方向（本実施形態では前後方向）にわたって隙間のない状態で伸延方向（本実施形態では左右方向）に複数列（本実施形態では４列）隣接させて垂設し、凹部３４を下方に向けて開口させている。いわゆるハニカム状に多数の凹部３４が形成されている。

混合ユニット２０の凹部群４２は、第２エレメント４０の対向面４１の流入口５０側に、底面視正六角形で有底筒状の凹部４４を幅方向（本実施形態では前後方向）にわたって隙間のない状態で伸延方向（本実施形態では左右方向）に複数列（本実施形態では４列）隣接させて突設し、凹部４４を上方に向けて開口させている。いわゆるハニカム状に多数の凹部４４が形成されている。

凹部群３２を形成する凹部３４と凹部群４２を形成する凹部４４同士は、対向させて配置するとともに相互に連通するように位置を違えて配置している。つまり、凹部３４（４４）の中心位置に、凹部４４（３４）の角部４６（３６）が位置する状態で当接している。したがって、例えば、第１エレメント３０の凹部３４側から第２エレメント４０の凹部４４側に流体Ｒが流れる場合を考えると、流体Ｒは、２つの流路に分流（分散）されることになる。すなわち、第１エレメント３０の凹部３４の中央位置に位置された第２エレメント４０の角部４６は、流体Ｒを分流する分流部として機能する。逆に、第２エレメント４０側から第１エレメント３０側に流体Ｒが流れる場合を考えると、２方から流れてきた流体Ｒが１つの凹部３４に流れ込むことで合流することになる。この場合、第２エレメント４０の凹部４４の中央位置に位置された第１エレメント３０の角部３６は、合流部として機能する。

混合ユニット２０は、アクリル樹脂等の合成樹脂により各パーツ（構成部材）を形成して、これらを接着剤により一体的に接着することで一体的に構成することも、また、ステンレス鋼等の合金により各パーツを形成して、これらをビス止めにより一体的に組み付けることで一体的に構成するもできる。

本実施形態では、流体Ｒの流動幅である混合ユニット２０の左右幅Ｗ２（導入口から導出口へ向けて流動する流体Ｒの流動方向の幅）よりも、流体Ｒの流入・流出幅である混合ユニット２０の前後幅Ｗ５（流体Ｒの流動方向と略直交する方向の幅であって、前・後壁部１５,１６の間隔と同一幅）を広幅となした帯状に形成している。導入口側溜り空間Ｓｕの左右幅Ｗ１は、混合ユニット２０の左右幅Ｗ２と略同一幅となし、中継溜り空間Ｓｈの左右幅Ｗ３は、混合ユニット２０の左右幅Ｗ２の略二分の一幅となし、導出口側溜り空間Ｓｄの左右幅Ｗ４は、混合ユニット２０の左右幅Ｗ２と略同一幅となしている。各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄの前後幅と上下幅は、混合ケース１０の内面の前後幅と上下幅と同一である。

導入口側溜り空間Ｓｕの下流側面と、最上流側に配置した第１の混合ユニット積層体６０の各流入口５０とは、面接触して連通している。第１の混合ユニット積層体６０の各流出口５１と、最上流側に形成した第１の中継溜り空間Ｓｈの上流側面とは、面接触して連通している。第１の中継溜り空間Ｓｈの下流側面と、第２の混合ユニット積層体６０の各流入口５０とは、面接触して連通している。第２の混合ユニット積層体６０の各流出口５１と、第２の中継溜り空間Ｓｈの上流側面とは、面接触して連通している。第２の中継溜り空間Ｓｈの下流側面と、第３の混合ユニット積層体６０の各流入口５０とは、面接触して連通している。第３の混合ユニット積層体６０の各流出口５１と、第３の中継溜り空間Ｓｈの上流側面とは、面接触して連通している。第３の中継溜り空間Ｓｈの下流側面と、第４の混合ユニット積層体６０の各流入口５０とは、面接触して連通している。第４の混合ユニット積層体６０の各流出口５１と、導出口側溜り空間Ｓｄの上流側面とは、面接触して連通している。

このようにして、導入口１１から導入されて導入口側溜り空間Ｓｕに充満した流体Ｒは、第１の混合ユニット積層体６０の各流入口５０から各混合ユニット２０内に並列状態に流入して、各混合ユニット２０内で蛇行しながら合流と分流（分散）を繰り返しながら流動することで、せん断力を受けて分散相である炭酸ガスが微細化されるとともに、浴槽湯等Ｗに均一に混合された高濃度炭酸泉Ｒｍとなる。

そして、高濃度炭酸泉Ｒｍは、第１の混合ユニット積層体６０の各混合ユニット２０の各流出口５１から流出されて、第１の中継溜り空間Ｓｈに充満される。第１の中継溜り空間Ｓｈに充満された高濃度炭酸泉Ｒｍは、第２の混合ユニット積層体６０の各流入口５０から各混合ユニット２０内に並列状態に流入して、各混合ユニット２０内で第１の混合ユニット積層体６０と同様に混合処理される。その結果、分散相である炭酸ガスがさらに微細化されるとともに、浴槽湯等Ｗに均一に混合された高濃度炭酸泉Ｒｍとなる。

続いて、高濃度炭酸泉Ｒｍは、第２の混合ユニット積層体６０の各混合ユニット２０の各流出口５１から流出されて、第２の中継溜り空間Ｓｈに充満される。第２の中継溜り空間Ｓｈに充満された高濃度炭酸泉Ｒｍは、第３の混合ユニット積層体６０の各流入口５０から各混合ユニット２０内に並列状態に流入して、各混合ユニット２０内で第２の混合ユニット積層体６０と同様に混合処理される。その結果、分散相である炭酸ガスがさらに微細化されるとともに、浴槽湯等Ｗに均一に混合された高濃度炭酸泉Ｒｍとなる。

次に、高濃度炭酸泉Ｒｍは、第３の混合ユニット積層体６０の各混合ユニット２０の各流出口５１から流出されて、第３の中継溜り空間Ｓｈに充満される。第３の中継溜り空間Ｓｈに充満された高濃度炭酸泉Ｒｍは、第４の混合ユニット積層体６０の各流入口５０から各混合ユニット２０内に並列状態に流入して、各混合ユニット２０内で第３の混合ユニット積層体６０と同様に混合処理される。その結果、分散相である炭酸ガスがさらに微細化されるとともに、浴槽湯等Ｗに均一に混合された高濃度炭酸泉Ｒｍとなる。

最後に、高濃度炭酸泉Ｒｍは、第４の混合ユニット積層体６０の各混合ユニット２０の各流出口５１から流出されて、導出口側溜り空間Ｓｄに充満される。導出口側溜り空間Ｓｄに充満された高濃度炭酸泉Ｒｍは、導出口１２から導出される。

各混合ユニット２０においては、流体Ｒの流動幅である各混合ユニット２０の左右幅よりも、流体Ｒの流入・流出幅である各混合ユニット２０の前後幅Ｗ５を広幅に形成しているため、大量の流体Ｒが短時間に各混合ユニット２０を流動して通過する。

このように、混合ケース１０内では、流体Ｒないしは高濃度炭酸泉Ｒｍが導入口１１→導入口側溜り空間Ｓｕ→第１の混合ユニット積層体６０→第１の中継溜り空間Ｓｈ→第２の混合ユニット積層体６０→第２の中継溜り空間Ｓｈ→第３の混合ユニット積層体６０→第３の中継溜り空間Ｓｈ→第４の混合ユニット積層体６０→導出口側溜り空間Ｓｄ→導出口１２と流動する。

この際、混合ケース１０内では、比較的流路抵抗が小さい各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄと、比較的流路抵抗が大きい第１〜第４混合ユニット積層体６０が、交互に配置されているため、混合ケース１０内を流動する流体Ｒないしは高濃度炭酸泉Ｒｍの流速が、間欠的に激変する脈流となすことができる。そのため、流体Ｒは、各混合ユニット２０中を流動する際にせん断力を受けることはもとより、混合ケース１０内においても脈流となって流動される際にせん断力を受ける。その結果、流体Ｒに作用させるせん断効果を増大させて、分散相を超微細なナノメートルオーダー（１μｍ未満）に微細化することができて、1時間未満の短時間に大量の高濃度炭酸泉Ｒｍを生成することができる。

本実施形態では、混合ケース１０内に所要枚数（１０枚）の混合ユニット２０を、積層状に重合させて配設することで、混合ユニット積層体６０をコンパクトに形成することができるとともに、複数（４個）の混合ユニット積層体６０を、上流側から下流側に間隔をあけて配設することで、各混合ユニット２０による流体混合処理を同時に平行して効率良く行うことができる。したがって、混合ケース１０内にコンパクトに配設された適当な個数の混合ユニット２０により、適量の高濃度炭酸泉Ｒｍを効率良く生成するとともに、混合ケース１０から導出させることができる。

前記のように構成した流体混合器Ｍ１は、水中ポンプの吐出部に導入口１１を接続して、循環ポンプＰの吸入部から吸入した異なる混合流体を、吐出部から流体混合器Ｍ内に吐出して流体混合器Ｍ１内を流動させることで、流体混合処理である高濃度炭酸泉Ｒｍの生成を行うことができる。

上記のように構成した流体混合器Ｍ１は、次のような第１〜第３の特徴的構成を有している。

第１の特徴的構成は、
混合ケース内に、導入口側から導出口側に向けて複数の混合ユニットを相互に間隔をあけて直列的に配設して、混合ユニット間に中継溜り空間を形成するとともに、導入口と最上流側に配置した混合ユニットとの間に導入口側溜り空間を形成する一方、最下流側に配置した混合ユニットと導出口との間に導出口側溜り空間を形成して、
各溜り空間の間に、混合ユニットを連通させて配置するとともに、混合ユニットに設けた流入口は、導入口側に向けて開口配置する一方、混合ユニットに設けた流出口は、導出口側に向けて開口配置している。

第１の特徴的構成では、混合ケース内の導入口と導出口との間において、導入口側溜り空間と中継溜り空間との間に混合ユニットを連通させて配置し、中継溜り空間と中継溜り空間との間に混合ユニットを連通させて配置及び/又は中継溜り空間と導出口側溜り空間との間に混合ユニットを連通させて配置しているため、混合ケース内を流動する流体は、流動抵抗のない各溜り空間と、流動抵抗となる各混合ユニットを交互に直列的に通過することで堅実に脈流となる。

すなわち、流動抵抗が殆どない各溜り空間内を流動する流体の流速は比較的大きいものの、混合機能を有する各混合ユニット中を流動する流体は流動抵抗を受けてその流速が比較的低減される。そのため、混合ケース内を流動する流体の流速は大→小→大→小→大と変化（激変）されて、流体の流れが堅実な脈流となる。その結果、各混合ユニット中を流動する際はもとより、混合ケース内において脈流となって流動する際にもせん断効果が生起されて、相乗的なせん断効果が得られる。

また、各混合ユニットの上流側と下流側にはそれぞれ各溜り空間を配置して、各混合ユニットに設けた流入口は導入口側に向けて開口配置する一方、各混合ユニットに設けた流出口は導出口側に向けて開口配置しているため、混合ケース内における圧力損失を低減させることができる。そのため、流体混合器に流体を加圧して供給する循環ポンプの電力消費量の低減を図ることができるとともに、高濃度炭酸泉の流出量（導出量）の増大化（効率化）を図ることができる。

第２の特徴的構成は、
混合ケース内に、複数の第１の特徴的構成の混合ユニットを積層状に重合配置して形成した混合ユニット積層体を、第１の特徴的構成の混合ユニットに代えて配設している。

第２の特徴的構成では、混合ケース内に、混合ユニットを積層状に重合配置して形成した複数の混合ユニット積層体を配設しているため、これらの混合ユニット積層体により多量の混合流体を生成することができる。したがって、高濃度炭酸泉の生成効率を高めることができる。

第３の特徴的構成である混合ユニットは、板状の第１エレメントと第２エレメントの面同士を対向状に配置して、両エレメントの始端縁部間を流入口となす一方、両エレメントの終端縁部間を流出口となし、両エレメントの各対向面には同一の深さと大きさを有する複数の凹部群を流入口側から流出口側に向けて間隔をあけて区分して形成するとともに、対向する凹部同士は相互に連通するように位置を違えて配置して、各凹部群の対向する凹部間には流体が蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口側から流出口側に向けて流動するように構成している。

第３の特徴的構成では、例えば、循環ポンプにより導入口を通して混合ケースに湯ないしは水と炭酸ガスを加圧状態にて導入し、混合ケース内に配設した混合ユニットないしは混合ユニット積層体により導入された湯ないしは水と炭酸ガスを混合して高濃度炭酸泉となして、高濃度炭酸泉を導出口から混合ケース外に導出することができる。

そして、混合ユニットでは、面同士を対向状に配置した板状の第１エレメントと第２エレメントの始端縁部間である流入口から複数の異なる流体を流入させて、両エレメントの終端縁部間である流出口から流出させるまでの間に、流入した流体を各凹部群の対向する凹部間にて合流と分流を繰り返しながら蛇行させて流動させることにより、堅実に高濃度炭酸泉を生成することができる。

この際、連続相と分散相からなる流体が流入口側（上流側）の凹部群間を蛇行しながら流動する際に受けるせん断力により分散相としての炭酸ガスが微細化された高濃度炭酸泉が生成される。

このように、各凹部群の対向する凹部間に流体が蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口から流出口に至る連続的な流路において、分散相としての炭酸ガスが異なるせん断力を受けながら複数回にわたって微細化されるため、炭酸ガスがマイクロメートルオーダーないしはナノメートルオーダーに微細化された高濃度炭酸泉の生成も堅実にかつ効率良く行うことができる。

［第２実施形態としての流体混合器Ｍ２の説明］
図１０〜図１２に示すＭ２は、第２実施形態としての流体混合器である。流体混合器Ｍ２は、その内部において、混合処理対象である流体（本実施形態では浴槽湯等Ｗと炭酸ガス）Ｒを圧送状態にて流動させることで、微細化かつ均一化して混合するものである。

流体混合器Ｍ２は、図１０〜図１２に示すように、複数の異なる流体Ｒを加圧状態にて導入する導入口１１１を設けた混合ケース１１０に、導入口１１１から導入された複数の異なる流体Ｒを混合する混合処理体１２０を配設して、混合処理体１２０により混合された混合流体Ｒｍが、混合ケース１１０に設けた導出口１１２を通して導出されるように構成している。混合処理体１２０は、三層の板状層１３０,１４０,１５０を積層して形成し、混合ケース１１０内において導入口１１１と導出口１１２を連通する流体流路１６０と直交状態に配置している。各板状層１３０,１４０,１５０には、それぞれ多数の流通孔１３１,１４１,１５１を貫通状態に形成するとともに、縦横に整列させて形成している。隣接して積層する板状層１３０，１４０（１４０,１５０）同士の流通孔１３１,１４１（１４１,１５１）は、相互に連通するとともに位置を違えて配列している。

このように構成した混合処理体１２０では、上流側である第1の板状層１３０の各流通孔１３１から流入した流体Ｒが、その板状層１３０に隣接して相互に連通するとともに位置を違えて配列した第２の板状層１４０の各流通孔１４１に蛇行しながら流入し、さらには、その板状層１４０に隣接して相互に連通するとともに位置を違えて配列した第３の板状層１５０の各流通孔１５１に蛇行しながら流入することで混合される。

混合処理体１２０は、三層の板状層１３０，１４０，１５０を一つのユニット層として、複数（本実施形態では、三個）のユニット層を混合ケース１１０内において流体流路１６０に沿わせるとともに間隔をあけて直列的に配置している。

また、混合処理体１２０は、三層の板状層１３０，１４０，１５０を一つのユニット層として、複数のユニット層を混合ケース１１０内において流体流路１６０に沿わせて積層して形成することもできる。すなわち、本実施形態では、三層の板状層１３０，１４０，１５０を一つのユニット層として混合処理体１２０を形成しているが、例えば、二つのユニット層を流体流路１６０に沿わせて積層することで、単一の混合処理体１２０を形成し、この混合処理体１２０を混合ケース１１０内に間隔をあけて複数個配置することもできる。

より具体的に説明すると、混合ケース１１０は、四角形筒状に形成したケース本体１１３と、ケース本体１１３の前端面を閉塞する四角形板状の前端壁１１４と、ケース本体１１３の後端面を閉塞する四角形板状の後端壁１１５と、から形成している。前端壁１１４の中央部には、円形の導入口１１１を設けて、導入口１１１に後述する循環パイプＪの中途部の上流側端部を連通連結し、循環パイプＪを通して導入口１１１から流体Ｒを加圧状態にて導入するようにしている。後端壁１１５の中央部には、導入口１１１と同径で円形の導出口１１２を設けて、導出口１１２に循環パイプＪの中途部の下流側端部を連通連結し、混合処理体１２０により混合された混合流体Ｒｍを導出口１１２から循環パイプＪを通して導出するようにしている。

混合処理体１２０を形成する三層の板状層１３０,１４０,１５０は、それぞれケース本体１１３の内周面形状と同形状の四角形板状で、かつ、同一肉厚に形成しており、これらの板状層１３０,１４０,１５０は、積層状態に一体的に接着して混合処理体１２０を形成している。そして、ケース本体１１３内に混合処理体１２０を流体流路１６０と直交状態に配置して収容している。なお、混合処理体１２０は、三層の板状層１３０,１４０,１５０を一体に成形することもできる。各板状層１３０,１４０,１５０に整列させて設けた多数の流通孔１３１,１４１,１５１は、同形・同大の正六角形に形成して、六個の角部を有している。

第１の板状層１３０に設けた六個の角部を有する各流通孔１３１は、時計廻りに一個おきの三個の角部に、第２の板状層１４０の三個の流通孔１４１がそれぞれ有する一個の角部を、相互に一部重合状態に連通させて三個の上流側連通孔１７０を形成している。また、反対に、第２の板状層１４０に設けた六個の角部を有する各流通孔１４１は、時計廻りに一個おきの三個の角部に、第１の板状層１３０の三個の流通孔１３１がそれぞれ有する一個の角部を、相互に一部重合状態に連通させて三個の上流側連通孔１７０を形成している。

第２の板状層１４０に設けた流通孔１４１の角部の内、流通孔１３１の角部と連通していない残余の三個の流通孔１４１の角部は、第３の板状層１５０の三個の流通孔１５１がそれぞれ有する一個の角部を、相互に一部重合状態に連通させて三個の下流側連通孔１８０を形成している。反対に、第３の板状層１５０に設けた六個の角部を有する流通孔１５１は、時計廻りに一個おきの三個の角部に、第２の板状層１４０の三個の流通孔１４１がそれぞれ有する一個の角部を、相互に一部重合状態に連通させて三個の下流側連通孔１８０を形成している。

なお、混合ケース１１０の形状は、本実施形態のものに限定されるものではなく、例えば、ケース本体１１３を円筒状に形成し、前・後端壁１１４,１１５をケース本体１１３の外径と同一の外径である円板状に形成し、板状層１３０,１４０,１５０をケース本体１１３の内径と同一の外径である円板状に形成することもできる。流通孔１３１,１４１,１５１の形状は、本実施形態のような正六角形に限られるものではなく、例えば、菱形に形成することもできる。この場合、二個の上流側連通孔１７０と、二個の下流側連通孔１８０を形成する。

混合処理体１２０,１２０間には、中継溜り空間Ｓｈを形成するとともに、導入口１１１と最上流側に配置した混合処理体１２０との間に導入口側溜り空間Ｓｕを形成している。一方、最下流側に配置した混合処理体１２０と導出口１１２との間には、導出口側溜り空間Ｓｄを形成している。各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｈ,Ｓｄの間には、混合処理体１２０を連通させて配置している。

本実施形態では、混合ケース１１０内に複数（本実施形態では３個）の混合処理体１２０を上流側から下流側に向けて一定の間隔をあけて直列的に配設している。各混合処理体１２０の第１の板状層１３０の流通孔１３１は、導入口１１１側に向けて開口配置する一方、各混合処理体１２０の第３の板状層１５０の流通孔１５１は、導出口１１２側に向けて開口配置している。第２の板状層１４０の流通孔１４１は、流通孔１３１と流通孔１５１との間に連通状態で配置している。そして、混合ケース１１０の内周面と混合処理体１２０の外周面とは、密閉状態となして、流体Ｒは、流通孔１３１,１４１,１５１を通して流体流路１６０を流動するようにしている。

このように構成した混合処理体１２０では、一つの流通孔１３１に流体Ｒが流入すると、その流通孔１３１の三個の角部からそれぞれ上流側連通孔１７０を通して三個の流通孔１４１に流体Ｒが分流する。分流した流体Ｒは、各流通孔１４１内において、流通孔１３１に流体Ｒが流入した方向とは直交する方向に流動して合流する。そして、合流した流体Ｒは、流通孔１４１の三個の角部からそれぞれ直交する方向である下流側連通孔１８０を通して三個の流通孔１５１に再分流する。このように、全ての流通孔１３１から流入した流体Ｒは、同様に、流通孔１３１,１４１,１５１において、直交する方向に分流と合流と再分流を連続的に繰り返す。したがって、流通孔１５１から流出した流体Ｒの分散相は、分流と合流を繰り返しながら蛇行状に流動されることで、複数回にわたってせん断力を受けながら微細化される。そのため、マイクロメートルオーダーないしはナノメートルオーダーへの微細化生成が堅実にかつ効率良く行われる。その結果、流体Ｒの分散相は、均一化かつ超微細化される。

この際、混合ケース１１０内には、三層の板状層１３０,１４０,１５０を一つのユニット層とする三個の混合処理体１２０が、流体流路１６０に沿って間隔をあけて直列的に配置されている。すなわち、混合ケース１１０内の導入口１１１と導出口１１２との間において、導入口側溜り空間Ｓｕと中継溜り空間Ｓｈとの間、中継溜り空間Ｓｈと中継溜り空間Ｓｈとの間、及び、中継溜り空間Ｓｈと導出口側溜り空間Ｓｄとの間にそれぞれ混合処理体１２０を連通させて配置しているため、混合ケース１１０内を流動する流体Ｒは、流動抵抗のない各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｈ,Ｓｄと、流動抵抗となる各混合処理体１２０を交互に直列的に通過することで、堅実に脈流となって均一化される。そして、流動抵抗のない各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｄにおいては、流体Ｒが整流化されるため、均一化が促進される。

更に付言すると、流動抵抗が殆どない各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｈ,Ｓｄ内を流動する流体Ｒの流速は、比較的大きいものの、混合機能を有する各混合処理体１２０中を流動する流体Ｒは、流動抵抗を受けてその流速が比較的低減される。そのため、混合ケース１１０内を流動する流体Ｒの流速は、大→小→大→小→大と変化（激変）されて、流体Ｒの流れが堅実な脈流となる。その結果、各混合処理体１２０中を流動する際はもとより、混合ケース１１０内において脈流となって流動する際にもせん断効果が生起されて、相乗的なせん断効果が得られる。

各混合処理体１２０の上流側と下流側には、それぞれ各溜り空間Ｓｕ,Ｓｈ,Ｓｈ,Ｓｄを配置して、各混合処理体１２０の第１の板状層１３０の流通孔１３１は、導入口１１１側に向けて開口配置する一方、各混合処理体１２０の第３の板状層１５０の流通孔１５１は、導出口１１２側に向けて開口配置しているため、混合ケース１１０内における圧力損失を低減させることができる。そのため、流体混合器Ｍ２に流体を加圧して供給する後述の循環ポンプＰの電力消費量の低減を図ることができるとともに、混合処理済み流体である混合流体Ｒｍの流出量（導出量）の増大化（効率化）を図ることができる。

本実施形態では、循環ポンプＰにより導入口１１１を通して混合ケース１１０に流体Ｒを加圧状態にて導入し、混合ケース１１０内に配設した混合処理体１２０により流体Ｒを混合して、混合された混合流体Ｒｍを導出口１１２から混合ケース１１０外に導出することができる。

上記のように構成した流体混合器Ｍ２は、次のような第１・第２の特徴的構成を有している。

第１の特徴的構成は、混合処理対象である複数の異なる流体を加圧状態にて導入する導入口を設けた混合ケース内に、導入口から導入された複数の異なる流体を混合する混合処理体を配設して、混合処理体により混合された混合流体が、混合ケースに設けた導出口を通して導出されるようにした流体混合器であって、
混合処理体は、三層の板状層を積層して形成し、混合ケース内において導入口と導出口を連通する流体流路と直交状態に配置し、
各板状層には、多数の流通孔を整列させて形成し、
隣接して積層する板状層同士の流通孔は、相互に連通するとともに位置を違えて配列して、
混合処理体では、上流側である第1の板状層の各流通孔から流入した複数の異なる流体が、その板状層に隣接して相互に連通するとともに位置を違えて配列した第２の板状層の各流通孔に蛇行しながら流入し、さらには、その板状層に隣接して相互に連通するとともに位置を違えて配列した第３の板状層の各流通孔に蛇行しながら流入することで混合されるようにしている。

第１の特徴的構成では、上流側である第1の板状層の各流通孔から流入した流体が、その板状層に隣接して相互に連通するとともに位置を違えて配列した第２の板状層の各流通孔に蛇行しながら流入し、さらには、その板状層に隣接して相互に連通するとともに位置を違えて配列した第３の板状層の各流通孔に蛇行しながら流入することで混合される。

第２の特徴的構成は、第１の特徴的構成であって、
混合処理体は、三層の板状層を一つのユニット層として、複数のユニット層を混合ケース内において流体流路に沿わせるとともに間隔をあけて直列的に配置している。

第２の特徴的構成では、混合ケース内には、三層の板状層を一つのユニット層とする複数の混合処理体が、流体流路に沿って間隔をあけて直列的に配置されて、各混合処理体同士の間に空間が形成されているため、混合ケース内を流動する流体は、流動抵抗のない各空間と、流動抵抗となる各混合処理体を交互に直列的に通過することで、堅実に脈流となって均一化される。そして、流動抵抗のない各空間においては、流体が整流化されるため、均一化が促進される。

前記のように構成した生成装置Ａ１により高濃度炭酸泉を生成する実験を行った。循環ポンプＰとしてはエレポン化工機（株）製の「マグネットポンプ」（商品名）を使用した。浴槽湯３００リットル内に生成装置Ａ１の吸入部１と吐出部２を浸漬させて、循環ポンプＰを駆動させた。この時の浴湯の温度は４１℃であった。循環ポンプＰの駆動開始から２０分経過後の浴湯の炭酸濃度を計測すると、１０２８ｐｐｍの高濃度炭酸泉になっていた。そして、循環ポンプＰの駆動を停止させて、４５分経過後に浴湯の炭酸濃度を計測すると、炭酸濃度は１０１２ｐｐｍの高濃度炭酸泉の状態に保持されていた。また、浴湯の温度を４０℃〜４２℃に保持したまま、循環ポンプＰを２時間にわたって継続して駆動させた。この場合にも、炭酸濃度は１０００ｐｐｍ以上の高濃度炭酸泉の状態に維持されていた。

以上のことから、生成装置Ａ１によれば、通常の浴槽湯（例えば、容積３００リットルの浴槽、浴槽湯の温度４１℃）を２５分未満で堅実に高濃度炭酸泉となすことができるとともに、生成装置Ａ１の駆動停止後も高濃度炭酸泉の状態が４５分間以上保持されることが分かった。

Ａ１,Ａ２,Ａ３ 高濃度炭酸泉生成装置
Ｍ１,Ｍ２ 流体混合器
Ｃｙ 循環流路
Ｊ 循環パイプ
Ｋ１ 炭酸ガス供給パイプ
Ｋ２ 炭酸ガス供給部
Ｒ 流体
Ｒｍ 高濃度炭酸泉
Ｗ 湯ないしは水（浴槽湯等）
１０ 混合ケース
１１ 導入口
１２ 導出口
２０ 混合ユニット
３０ 第１エレメント
４０ 第２エレメント
５０ 流入口
５１ 流出口

Claims (4)

1. 湯ないしは水と炭酸ガスを加圧状態にて導入する導入口を設けた混合ケース内に、導入口から導入された湯ないしは水と炭酸ガスとを混合する複数の混合ユニットを配設し、混合ケースには、混合ユニットにより混合された混合流体を導出する導出口を設けた流体混合器を具備し、
   各混合ユニットは、各内部において、湯ないしは水と炭酸ガスが導入口側から導出口側に向かって蛇行しながら流動して混合されるように構成し、
   流体混合器は、混合ケース内に、導入口側から導出口側に向けて複数の混合ユニットを相互に間隔をあけて直列的に配設して、混合ユニット間に中継溜り空間を形成するとともに、導入口と最上流側に配置した混合ユニットとの間に導入口側溜り空間を形成する一方、最下流側に配置した混合ユニットと導出口との間に導出口側溜り空間を形成して、
   各溜り空間の間に各混合ユニットを連通させて配置するとともに、各混合ユニットに設けた流入口は、導入口側に向けて開口配置する一方、各混合ユニットに設けた流出口は、導出口側に向けて開口配置して、
   流体混合器により炭酸ガスを微細化するとともに湯ないしは水と均一に混合して高濃度炭酸泉を生成する高濃度炭酸泉生成装置。
2. 請求項１記載の混合ユニットを積層状に重合配置して形成した混合ユニット積層体を、請求項１記載の混合ユニットに代えて混合ケース内に配設した高濃度炭酸泉生成装置。
3. 請求項１又は２記載の混合ユニットは、板状の第１エレメントと第２エレメントの面同士を対向状に配置して、両エレメントの始端縁部間を流入口となす一方、両エレメントの終端縁部間を流出口となし、
   両エレメントの各対向面には、同一の深さと大きさの凹部を有する凹部群を形成するとともに、対向する凹部群の凹部同士は、相互に連通するように位置を違えて配置して、
   対向する凹部間において、流体が蛇行しながら合流と分流を繰り返しながら流入口側から流出口側に向けて流動するように構成した高濃度炭酸泉生成装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の混合ユニットに代えて、導入口から導入された湯ないしは水と炭酸ガスとを混合する混合処理体を混合ケース内に配設した流体混合器を具備し、
   混合処理体は、複数のユニット層を混合ケース内において導入口と導出口を連通する流体流路に沿わせるとともに間隔をあけて直列的に、かつ、流体流路と直交状態に配置し、
   各ユニット層は、三層の板状層を積層して形成し、各板状層には、多数の流通孔を整列させて形成し、
   隣接して積層する板状層同士の流通孔は、相互に連通するとともに位置を違えて配列して、
   各ユニット層では、上流側である第1の板状層の各流通孔から流入した湯ないしは水と炭酸ガスとが、その板状層に隣接して相互に連通するとともに位置を違えて配列した第２の板状層の各流通孔に蛇行しながら流入し、さらには、その板状層に隣接して相互に連通するとともに位置を違えて配列した第３の板状層の各流通孔に蛇行しながら流入するようにして、
   流体混合器により炭酸ガスを微細化するとともに湯ないしは水と均一に混合して高濃度炭酸泉を生成する高濃度炭酸泉生成装置。
   

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