JP6602284B2 - ガス溶解器 - Google Patents

Description

本発明は、シャワー水など流水に、ボンベから供給される二酸化炭素などのガスを直接、効率的に溶解させる、簡易構造のガス溶解器に関する。

昨今、炭酸泉について、血管の拡張、血流の促進により細胞を活性化させる作用、老廃物を除去（デトックス）する作用、髪や肌のひきしめなどの美容効果が注目されている。

例えば、ボンベ供給式であれば、高濃度炭酸泉を可能にするが、その製造方式として、
（１）二酸化炭素が充満した空間に温水を散布、シャワーして温水に二酸化炭素を溶解する空間散布方式（ヴィータ方式）
（２）ガスだけを通過させる中空糸膜を用いて温水に二酸化炭素を溶解する中空糸方式
（３）温水に二酸化炭素を注入して激しく攪拌、混合するミキシング方式
などが知られている。

いずれも、家庭の浴槽で、手軽に炭酸泉を体験するには、大型で場所を取るうえ、初期投資、ランニングコストが高く、業務用として用いられている。それらの内で、特に、（２）、（３）は、二酸化炭素のロスが多く、溶解率は４０−７０％で高くない。（１）は、溶解率が高く（９５％）、二酸化炭素消費量、ランニングコストも低く抑えられるが、大型の溶解空間を備える必要があった。

他方、シャワー水などの温水中にボンベ供給される二酸化炭素ガスを効率よく溶解させて、高濃度の炭酸泉を得ることができる二酸化炭素溶解器として、特許文献１の溶解器４が知られている。

特許文献１の発明は、シャワーホースに連結させ、ボンベより供給される二酸化炭素をシャワー水に溶解させる二酸化炭素溶解器であり、水に炭酸ガスを溶解する溶解器、炭酸ガスを供給するガスボンベ、炭酸ガス圧を一定に保つ減圧弁及び開閉弁からなり、溶解器は中空糸膜を介して炭酸ガスを温水に溶解せしめる構造を有し、温水導入口は蛇口直結の切替コックを先端に有するフレキシブルな温水導入管と連結されており、炭酸泉導出口は給湯するためのフレキシブルな導出管に連結されていることを特徴とする蛇口直結型炭酸泉の製造装置である。

しかしながら、引用文献１の発明におけるガスの溶解器は、中空糸膜を介して炭酸ガスを温水に溶解せしめる構造であり、従来の（２）に相当する技術で、二酸化炭素ロス、溶解率の高いものでなかった。そして、中空糸膜は高価で、目詰まりによる交換、原水の水圧不足により、十分なシャワー圧を得られないものであった。

これまで、ボンベから供給される二酸化炭素を用いて、ガスロスを低減させ、効率的に溶解させ、高濃度炭酸泉、その他ガス溶解水を家庭の浴槽、シャワーで手軽に体験できる溶解器は知られていない。

特開平０８−１９７８４号公報

そこで、本発明は、シャワー水など流水に、ボンベから供給される二酸化炭素などのガスを直接、効率的に溶解させる、簡易構造のガス溶解器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、
（１）
流水を通す流路に着脱可能に装着され、前記流水とガスの混在物を内部に通すことで、ガス溶解液を生成、吐出するガス溶解器であって、
内部中空の外筒と、
前記外筒の下流と前記流路を接続する第一アダプタと、
前記第一アダプタの上流側の前記外筒内に配置される内筒と、
前記外筒の上流と前記流路を接続する第二アダプタとからなる筒部において、
前記第一アダプタと前記第二アダプタとで、前記内筒を挟持して位置決めするとともに、
前記内筒の外周に円周状に凹部を設け、前記凹部に前記内筒の内部に連通する貫通孔を設け、前記ガスが前記貫通孔を通り前記内筒の内部に送られることを特徴とする
ガス溶解器。
（２）
前記貫通孔が、深くなるにつれ細くなる、すり鉢形状を含むことを特徴とする（１）に記載のガス溶解器。
（３）
前記内筒の内径は、流水方向において一方が狭く他方が広く、内壁面は流水方向断面において台形で、流水の水圧を調節することを特徴とする（１）に記載のガス溶解器。
（４）
前記筒部と前記ガスが充填されたボンベを、ガス圧を調整するレギュレータを介して連結し、前記筒部に送るガスを通すジョイントを備えることを特徴とする（１）に記載のガス溶解器。
（５）
前記流路が、湯水混合栓本体とシャワーヘッドの間であることを特徴とする（１）に記載のガス溶解器。
（６）
前記ガスが、二酸化炭素であることを特徴とする（１）に記載のガス溶解器。
（７）
湯水混合栓本体とシャワーヘッドの間に装着した（１）〜（６）の何れかに記載のガス溶解器と、
前記流路にガスを送る前記ガスが充填されたボンベと、
前記筒部と前記ボンベの間に介在し、前記内筒に送られるガス圧を調節するレギュレータと、
を備えることを特徴とするシャワーユニット。
（８）
前記ガス溶解器の下流であって、前記シャワーヘッドの上流に、余剰ガスを溶解させる第二流路を有するガス再溶解器を備えてなり、
前記第二流路を、
左右に屈曲して連続し、屈曲部を太路とし前記太路と太路の間を細路とした第二流路とし、前記第二流路を複数列積層されていることを特徴とする（７）に記載のシャワーユニット。
（９）
（７）又は（８）のシャワーユニットを美容室又は理容室に配置し、前記ガス溶解水を髪及び頭皮に散水することを特徴とするガス溶解水の利用方法。
の構成とした。

ここで、流水に直接溶解させるガスとしては、二酸化炭素の他、例えば、水素、酸素などの気体がある。

本発明は、上記構成であるので、シャワー水など流水に、ボンベから供給される二酸化炭素などのガスを直接、効率的に溶解させることができる。例えば、高濃度炭酸泉を家庭の浴槽、シャワーで手軽に体験できる。また、湯水混合栓本体とシャワーヘッドの間に装着したガス溶解器と、ガスボンベを既存のシャワーユニットに導入し、美容室又は理容室に配置することで、ガス溶解水を散髪の際に、髪及び頭皮に散水することもできる。

さらに、第１の発明のガス溶解器の下流に、拡張拡縮空間が連続するガス再溶解器を接続し、非溶解余剰ガスとともに水を流すことで、余剰ガスの水への溶解を補助し、一層高濃度で、ロスなく効率的にガス溶解水を製造することができる。

本発明であるガス溶解器を用いたシャワーユニットの部分分解模式図である。 本発明であるガス溶解器の断面図である。 従来のシャワーユニットの部分分解模式図である。 他のガス溶解器の正面写真である。 他のガス溶解器の平面写真である。 他のガス溶解器の背面写真である。 他のガス溶解器の左側面写真である。 他のガス溶解器の右側面写真である。 他のガス溶解器の底面写真である。 他のガス溶解器の正面斜視写真である。 他のガス溶解器の各断面図である。（Ａ）は図４のＡ−Ａ‘位置断面、（Ｂ）は図４Ｂ−Ｂ’位置断面、（Ｃ）は図５Ｃ−Ｃ‘位置断面である。

以下、添付図面に基づき、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、本発明はそれら実施形態に限定されるものではない。

本発明であるガス溶解器１は、図１、２に示すように、簡易な構造で、特殊連結具を用いることなく、既存の家庭用のシャワーユニット２１に着脱可能に組み込んで使用できる。

ここで、既存のシャワーユニット２１は、図３に示すように、一般に、湯水混合栓本体２２と、アダプタ２３と、シャワーホース２４と、シャワーヘッド２５からなる。

湯水混合栓本体２２は、水及び温水流路の一端側が壁２６に埋め込まれ、それぞれの供給元に連結し、他端（壁２６手前側）は連結されている。水、温水の流路には、それぞれに流量を調節するハンドル２２ａ、２２ｂが備えられている。水、温水が混合される側には、混合水を吐出するネジ溝を備える吐出口２２ｃを有する。

湯水混合栓本体には、ここに示す他、湯水混合栓本体２２に、首振り蛇口と、吐水方向を前記蛇口とシャワーヘッド２５で切り替えるレバーを備えるものも汎用されている。その場合には、本願発明のガス溶解器１は、シャワー流路にある湯水混合栓本体から分岐したエルボーに連結すればよい。

アダプタ２３は、内ネジ或いは／及び外ネジを備え、吐出口２２ｃとシャワーホースの末端部２４ｂとを、パッキン２３ａ及びパッキン２３ｂを介在させて、水漏れなく連結する。

シャワーホース２４は、可撓性の管２４ａと、アダプタ２３を介して吐出口２２ｃに接続する末端部２４ｂと、シャワーヘッド２５の端部に螺合接続する他端の先端部２４ｃとからなる。

シャワーヘッド２５は、シャワーホース２４の先端部２４ｃに接続し、散水板からシャワー水２５ａを放出する。

そして、本発明であるガス溶解器１は、図１に示すように、既存の家庭用のシャワーユニット２１のアダプタ２３と、シャワーホース２４の末端部２４ｂとに螺合して用いられ、ガス溶解シャワーユニット２１ａを形成する。

本発明の一例であるガス溶解器１は、図２に詳細に示すように、流水を通す流路である湯水混合栓本体２２とシャワーホース２４に着脱可能に装着され、筒部１ａと、筒部１ａに取り付けられボンベ１０に連絡するジョイント９からなる。ボンベ１０には、ガス圧を調整するレギュレータ１０ｂが備えられ、レギュレータ１０ｂにジョイント９の一端が接続され、他端が筒部１ａに接続し、ボンベ１０内の二酸化炭素がジョイント９を通り筒部１ａ内に送られる。

筒部１ａは、外筒２と、第一アダプタ３と、内筒７と、第二アダプタ８とからなり、筒部１ａの内部に流入する原水１１に、内部で二酸化炭素１０ａと接触、混在させ、その混合物を流すことで、二酸化炭素１０ａを流水に溶解させ、ガス溶解水１１ａを生成し、吐出させる（シャワーホース２４に送る）。

外筒２は、内部中空で、上下にネジ部（内ネジ２ａ、２ｂ）を備え、外周には、螺合の締緩のためのネジ回しであるモンキーレンチ、プライヤーレンチ、スパナなどの挟持回転具の挟持部位となる平坦部２ｃを備え、またジョイント９と接続（ネジ螺合）する孔２ｄを備える。孔２ｄにジョイント９の先端のネジ９ａを螺合させ、着脱可能に取り付ける。

第一アダプタ３は、外筒２の下流に接続する。外周には挟持回転具の挟持部位となる角部３ａを備え、角部３ａより上方には外筒２の内ネジ２ｂに螺合する外ネジ３ｂ、角部３ａより下方にはシャワーホース２４の末端部２４ｂに螺合する外ネジ３ｃが穿設され、下端はガス溶解水１１ａを吐出させる開孔３ｄがある。

内筒７は、第一アダプタ３の上流側の外筒２内に密着配置され、外周には二酸化炭素１０ａを内部に通す流路である、円周状の凹部７ａと、凹部７ａに、複数箇所、ここでは４箇所、対向する位置に、内部に連通する貫通孔７ｂが穿設されている。貫通孔７ｂは、深くなるにつれ細くなるすり鉢形状を含み、ガスを渦流にし、内部流水に流れ込み易くする。貫通孔７ｂを図２のような構造で、等間隔に４箇所設けることで、水道水（０．１５−０．３９ＭＰａ）に接続した流水に対してガスを低圧（０．１５ＭＰａ）にしても内筒７の内部流水にガスを効率的に注入、溶解させることができる。従来のガス溶解装置では、このような低圧ガスを水道水の流水に安定的に注入、溶解させることができなかった。このような低圧ガスを使用するので、溶解に用いるガスの使用量を節約でき、かつ高圧による危険を回避し、装置の安全性が高まる。

内筒７の内径は、流水方向において一方が狭く他方が広く、内壁面７ｃは流水方向断面において台形である。上下を反転させることで、水圧が調節できる。流路の水圧が低いときは図２のように下流側に狭い開口を位置させ、流路の水圧が高いときは図２の上下を反転させ、下流側に広い開口を位置させる。或いは、ガス溶解器１を反転することでも、内筒７が反転するので、水圧が調節できる。ガス溶解器１を反転すれば、孔２ｄと貫通孔７ｂとの位置決を改めて考慮する必要がなく簡易である。

第二アダプタ８は、外筒２の上流に接続する。流路上流である、外周には挟持回転具の挟持部位となる頭８ａを備え、頭８ａの内部にはアダプタ２３に接続する内ネジ８ｂが穿設され、第二アダプタ８外周下方には外筒２の内ネジ２ａと螺合する外ネジ８ｃが穿設されている。

第二アダプタ８は、アダプタ２３を介して、湯水混合栓本体２２の吐出口２２ｃに接続する。その結果、ガス溶解器１は、図１に示すように、既存の家庭用のシャワーユニット２１のアダプタ２３と、シャワーホース２４の末端部２４ｂとに螺合して、ガス溶解シャワーユニット２１ａを形成する。

このようにしてなる、ガス溶解器１は、第一アダプタ３と第二アダプタ８とで、内筒７を挟持して位置決めする。

図４−１１に示すガス再溶解器３１を、本発明のガス溶解器１の下流であって、シャワーヘッド２５の上流に、入口側３２、出口側３３をそれぞれ接続、備えることで、余剰ガスの削減、高濃度ガス溶解水を生成することができる。

ガス再溶解器３１は、図１１に示すように、第二流路３４を有する。第二流路３４は、入口側３２に連設する入口３４ａから左右に屈曲して連続し、屈曲部を太路３４ｂとし、太路３４ｂと太路３４ｂの間を細路３４ｃとして、出口側３３に接続する。ここでは太路３４ｂと細路３４ｃは、同径のように見て取れるが、本実施例では縦方向に太さが異なる。このような第二流路３４が、ガス再溶解器３１に複数列積層されている。

このようにしてなる第二流路３４の径は、瓢箪状に湾曲して連続し、流水に膨張圧と収縮圧が作用し、ガスの水への溶解を促進させる。そのような流路を縦方向に積層することで、省スペースで、効率的にガスを水に溶解させることができる。

１ ガス溶解器
１ａ 筒部
２ 外筒
２ａ 内ネジ
２ｂ 内ネジ
２ｃ 平坦部
２ｄ 孔
３ 第一アダプタ
３ａ 角部
３ｂ 外ネジ
３ｃ 外ネジ
３ｄ 開孔
７ 内筒
７ａ 凹部
７ｂ 貫通孔
７ｃ 内壁面
８ 第二アダプタ
８ａ 頭
８ｂ 内ネジ
８ｃ 外ネジ
９ ジョイント
９ａ ネジ
１０ ボンベ
１０ａ 二酸化炭素
１０ｂ レギュレータ
１１ 原水
１１ａ ガス溶解水
２１ シャワーユニット
２１ａ ガス溶解シャワーユニット
２２ 湯水混合栓本体
２２ａ ハンドル
２２ｂ ハンドル
２２ｃ 吐出口
２３ アダプタ
２３ａ パッキン
２３ｂ パッキン
２４ シャワーホース
２４ａ 管
２４ｂ 末端部
２４ｃ 先端部
２５ シャワーヘッド
２５ａ シャワー水
２６ 壁
３１ ガス再溶解器
３２ 入口側
３３ 出口側
３４ 第二流路
３４ａ 入口
３４ｂ 太路
３４ｃ 細路

Claims (9)

1. 流水を通す流路に着脱可能に装着され、前記流水とガスの混在物を内部に通すことで、ガス溶解液を生成、吐出するガス溶解器であって、
   内部中空の外筒と、
   前記外筒の下流と前記流路を接続する第一アダプタと、
   前記第一アダプタの上流側の前記外筒内に配置される内筒と、
   前記外筒の上流と前記流路を接続する第二アダプタとからなる筒部において、
   前記第一アダプタと前記第二アダプタとで、前記内筒を挟持して位置決めするとともに、
   前記内筒の外周に円周状に凹部を設け、前記凹部に前記内筒の内部に連通する貫通孔を設け、前記ガスが前記貫通孔を通り前記内筒の内部に送られることを特徴とする
   ガス溶解器。
2. 前記貫通孔が、深くなるにつれ細くなる、すり鉢形状を含むことを特徴とする請求項１に記載のガス溶解器。
3. 前記内筒の内径は、流水方向において一方が狭く他方が広く、内壁面は流水方向断面において台形で、流水の水圧を調節することを特徴とする請求項１に記載のガス溶解器。
4. 前記筒部と前記ガスが充填されたボンベを、ガス圧を調整するレギュレータを介して連結し、前記筒部に送るガスを通すジョイントを備えることを特徴とする請求項１に記載のガス溶解器。
5. 前記流路が、湯水混合栓本体とシャワーヘッドの間であることを特徴とする請求項１に記載のガス溶解器。
6. 前記ガスが、二酸化炭素であることを特徴とする請求項１に記載のガス溶解器。
7. 湯水混合栓本体とシャワーヘッドの間に装着した請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のガス溶解器と、
   前記流路にガスを送る前記ガスが充填されたボンベと、
   前記筒部と前記ボンベの間に介在し、前記内筒に送られるガス圧を調節するレギュレータと、
   を備えることを特徴とするシャワーユニット。
8. 前記ガス溶解器の下流であって、前記シャワーヘッドの上流に、余剰ガスを溶解させる第二流路を有するガス再溶解器を備えてなり、
   前記第二流路を、
   左右に屈曲して連続し、屈曲部を太路とし前記太路と太路の間を細路とした第二流路とし、前記第二流路を複数列積層されていることを特徴とする請求項７に記載のシャワーユニット。
9. 請求項７又は請求項８のシャワーユニットを美容室又は理容室に配置し、前記ガス溶解水を髪及び頭皮に散水することを特徴とするガス溶解水の利用方法。