JPH07313855A - 炭酸泉の製造方法 - Google Patents

炭酸泉の製造方法

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JPH07313855A
JPH07313855A JP11555994A JP11555994A JPH07313855A JP H07313855 A JPH07313855 A JP H07313855A JP 11555994 A JP11555994 A JP 11555994A JP 11555994 A JP11555994 A JP 11555994A JP H07313855 A JPH07313855 A JP H07313855A
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英代 木下
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裕一 松山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温水中に炭酸ガスを効率よく取り込まれる方
法を提供する。 【構成】 本発明は、温水と炭酸ガスを炭酸ガス溶解器
に供給し、該溶解器内で炭酸ガスを温水に溶解させる炭
酸泉の製造方法に於て、炭酸ガス溶解器が、水の流入
口、炭酸ガス溶解水の流出口及び炭酸ガスの取り入れ口
が設けられた管体内に、先端が遮断された多孔管の周囲
を取り巻くようにして中空糸膜集合体が配置され、多孔
管、水の流入口、炭酸ガスの導入口及び中空糸膜の解放
状端部がそれぞれ連通するようにして収納されたもので
あり、該溶解器の流入口から多孔管内に流入した水が、
多孔管周面に設けられた孔から流出して中空糸膜と接触
することにより、炭酸ガスの取り入れ口から中空糸膜を
経て注入された炭酸ガスを温水に溶解するようにした炭
酸泉の製造方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生理的に効果のある炭
酸泉(=炭酸ガス溶解水)が容易に得られる新規な炭酸
泉の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】炭酸泉は優れた保温作用があることか
ら、古くから温泉を利用する浴場等で用いられている。
炭酸泉の保温作用は、基本的には、含有炭酸ガスの末梢
血管拡張作用により身体環境が改善されるためと考えら
れる。また炭酸ガスの経皮進入によって、毛細血管床の
増加及び拡張が起こり、皮膚の血行を改善する。このた
め退行性病変及び末梢循環障害の治療に効果があるとさ
れている。
【0003】このように炭酸泉が優れた効果を持つこと
から、これを人工的に調合する試みが行われてきた。例
えば浴槽内に炭酸ガスを気泡の形で送り込む方法、炭酸
塩と酸とを作用させる化学的方法、タンクに温水と炭酸
ガスとを一定期間加圧封入する方法等により炭酸温水を
得ていた。また特開平2−279158号公報には中空
糸半透膜を通じて炭酸ガスを供給し、水に吸収させる方
法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の炭酸温
水の製造方法、例えば、化学的方法では、炭酸ガス濃度
を300ppm にするには、多量の薬品を投入しなければ
ならず、また浴槽内に炭酸ガスを気泡の形で送り込む方
法では、温水への炭酸ガスの溶解率が10%程度に過ぎ
ず、殆どの炭酸ガスが散逸してしまう。
【0005】また特開平2−279158号公報記載の
方法によると、溶解効率は化学的方法や気泡の形で送り
込む方法よりは向上しているものの充分なものではな
い。具体的には該公報の実施例に開示されている方法で
は、10リットル/min の炭酸ガス流量において200リットル
の温水を600ppm にするのに10分、1000ppm に
するのに30分かかると記載されており、この実験にお
いての溶解効率は、35%〜60%にすぎない。
【0006】この場合の溶解効率とは、使用した炭酸ガ
スの何%が溶解したかを示す値である。またこの実施例
では、炭酸ガス流量10リットル/min において膜面積4.
2m2 を使用し200リットルの温水を1000ppm にする
のに30分かかっている。かかる値は、より少ない膜面
積で、より短時間に高濃度の炭酸ガスを溶解させるとい
う目的には充分でない。
【0007】該公報の実施例がかかる不十分な値となる
理由としては、開示されている、分散器の構造が不適切
であると考えられる。即ち図2のような構造では、水の
流れが特定箇所に偏り、炭酸ガスの溶解効率が低下す
る。また他の理由としては引例の膜が半透膜であるた
め、即ち多孔質膜であるため気泡となって炭酸ガスは膜
内を通過し、その気泡が完全に水に溶解するのではない
ため、ガスとなって抜けていくことが推定される。
【0008】本発明の目的は、より小さい膜面積で、例
えば、2m2 以下、より短時間、例えば10分程度で、
1000ppm が達成でき、より炭酸ガスの溶解効率の高
い、具体的には90%以上の溶解効率を有する炭酸泉の
製造方法を形成することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的は、以下
の発明により達成される。 (1) 温水と炭酸ガスを炭酸ガス溶解器に供給し、溶
解器内で炭酸ガスを温水に溶解させる炭酸泉の製造方法
に於て、炭酸ガス溶解器が、温水の流入口、炭酸泉の流
出口及び炭酸ガスの取り入れ口が設けられた管体内に、
先端が遮断された多孔管の周囲を取り巻くようにして中
空糸膜集合体が配置され、多孔管、温水の流入口、炭酸
ガスの導入口及び中空糸膜の解放状端部がそれぞれ連通
するようにして収納されたものであり、該溶解器の流入
口から多孔管内に流入した水が、多孔管周面に設けられ
た孔から流出して中空糸膜と接触することにより、炭酸
ガスの導入口から中空糸膜の中空部を経て注入された炭
酸ガスを温水に溶解するようにしたことを特徴とする炭
酸泉の製造方法。
【0010】(2) 溶解器が、中空糸膜の一方の解放
状端部が炭酸ガスの取り入れ口と連通しており、他の解
放状端部が開閉弁を有する導出管を通して溶解器の外部
に連通しており、該導出管を通して中空糸膜内部にたま
った水を外部に放出する機構を備えたことを特徴とする
請求項1記載の製造方法。
【0011】(3) 中空糸膜が、ガス透過性に優れる
薄膜状の非多孔質層の両側を多孔質層で挟み込んだ三層
構造の複合中空糸膜であることを特徴とする請求項1記
載の製造方法。
【0012】以下図面により本発明を具体的に説明す
る。図1は本発明に使用するのに好適な装置の概略的な
全体構成図の一例である。1は浴槽、2は温水、3は導
管、4は吸引ポンプ、5は炭酸ガス溶解器、6は炭酸ガ
スの導入口、7は炭酸ガスボンベ、8は濃度センサ、9
は出力信号、10は炭酸ガス制御弁である。
【0013】浴槽の水は、循環ポンプによって溶解器を
経て浴槽に循環し、浴槽内のセンサーによって炭酸ガス
の濃度を検知し、電磁弁を開閉することによって炭酸ガ
スの流量が濃度に応じて制御される。
【0014】図2は本発明に使用するのに好適な装置の
概略的な全体構成図の他の一例である。5は溶解器、6
は炭酸ガスの導入口、7は炭酸ガスボンベ、9は出力信
号、10は炭酸ガス制御弁、11はセンサーである。
【0015】温水は、熱交換器等によって作られ、溶解
器に導かれ、溶解器を経て浴槽に供給される。この装置
に於ては、流量を検知して電磁弁を開閉し、炭酸ガスの
流量が制御される。
【0016】図3は、炭酸ガス溶解器5の一例を示す側
面図である。51は中空糸膜、52は多孔管、53は管
体、54はポッティング剤、55は補強用容器、56は
導出管、57は開閉弁、12は水の流入口、13は炭酸
泉の流出口、14は炭酸ガスの取り入れ口である。
【0017】温水は、まず最初に、多孔管を通り、多孔
管の孔から、中空部に炭酸ガスを通した中空糸膜の表面
を横切って通過するようになっており、温水が中空糸膜
表面を通過する際に、炭酸ガスが水に溶解される。
【0018】炭酸ガス溶解器5の特徴は、水の流れが一
方に偏ることがない様に配慮されており、また、中空糸
膜に対して水が直角に通過するため、境膜が薄くガスの
交換効率が良い。また炭酸ガスの取り入れ口と反対側に
開閉弁を有する導出管を保有し、該導出管を通じて、中
空糸膜内部にたまった水を外部に必要に応じて放出でき
る機構を有する。
【0019】図4は、本発明の中空糸膜の一例でありA
は均質層、Bは多孔質層である。中空糸膜は、ガス透過
性に優れる薄膜状の非多孔質層の両側を多孔質層で挟み
込んだ三層構造の複合中空糸膜から構成されるものであ
り、例えば三菱レイヨン(株)製の三層複合中空糸膜
(MHF)が挙げられる。
【0020】非多孔質ガス透過膜とは気体が溶解、拡散
機構により透過する膜であり、分子がクヌッセン流れの
ように気体がガス状で透過できる孔を実質的に含まない
ものであればいかなるものでも良い。非多孔質ガス透過
膜を用いることにより、任意の圧力で、ガスが気泡とし
て放出されることなくガスを供給、溶解でき、効率よい
溶解ができると共に任意の濃度に制御性良く、簡便に溶
解できる。
【0021】また、膜を介して水または水溶液がガス供
給側に逆流するようなこともない。膜素材としてはシリ
コ−ン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリア
ミド系、ポリイミド系、ポリスルフォン系、セルロ−ス
系、ポリウレタン系、等が好ましいものとして挙げられ
る。
【0022】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。炭
酸ガス濃度は、東亜電波工業(株)製 イオンメーター
IM40S 炭酸ガス電極CE−235で測定した。
【0023】実施例1 図1に示した装置で炭酸泉を製造した。溶解器5は図3
の構造を有し膜面積が1.8m2 である炭酸ガス溶解モ
ジュールを用意した 。中空糸膜は3層構造を有し、内
径200μm、内層と外層は厚みがそれぞれ20μmの
ポリエチレン多孔質膜、中間層は厚みが0.5μmの非
多孔質膜セグメント化ポリウレタン膜である。
【0024】多孔管52は、5mmφの孔径の孔が10mm
ピッチで合計60箇所配置されたポリエチレン製であ
る。浴槽1に40℃の温水を200リットル入れ、道管3を
介して吸引ポンプ4によって、上記温水を吸引して溶解
器5を循環流量20リットル/minで流通させ浴槽1に戻
す。
【0025】この時溶解器内の中空糸膜内に炭酸ガスボ
ンベより流量10リットル/min に調整された炭酸ガスを供
給した。以上の条件下で温水を循環流通して炭酸ガス濃
度を測定したところ10分で970ppm の濃度に到達
し、その時の溶解効率は99%であった。
【0026】実施例2 実施例1と同様にして、但し炭酸ガスの流量、圧力を変
化させて実験した。浴槽内の温水の時間による炭酸ガス
濃度変化は表1の通りであった。供給された炭酸ガスは
90%以上の効率で温水に溶解された。
【0027】
【表1】
【0028】実施例3 図2に示した装置を使用して、実施例1と同様にして、
但し一部条件を変えて炭酸泉を製造した。溶解器5は実
施例1と同様のものを使用した。溶解器5に40℃の温
水を15リットル/min で供給した。同時に炭酸ガスボンベ
より、流量9リットル/min に調整された炭酸ガスを供給し
た。
【0029】溶解器より流出する温水中の炭酸ガス濃度
を測定したところ1060ppm であり、その時の溶解効
率は93%であった。
【0030】
【発明の効果】本発明の炭酸泉の製造方法によれば、簡
単かつコンパクトな方法で炭酸ガスを温水に効率的に溶
解させて高濃度の炭酸泉を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用するのに好適な装置の概略的な全
体構成図である。
【図2】本発明に使用するのに好適な装置の概略的な全
体構成図である。
【図3】本発明に使用するのに好適な炭酸ガス溶解器の
側面図である。
【図4】本発明に使用するのに好適な中空糸膜の一例で
ある。
【符号の説明】 1 浴槽 2 温水 3 導管 4 吸引ポンプ 5 炭酸ガス溶解器 6 炭酸ガスの導入口 7 炭酸ガスボンベ 8 濃度センサ 9 出力信号 10 炭酸ガス制御弁 11 流量計 12 水の流入口 13 炭酸泉の流出口 14 炭酸ガスの取り入れ口 51 中空糸膜 52 多孔管 53 管体 54 ポッティング剤 55 補強用容器 56 導出管 57 開閉弁 A 均質層 B 多孔質層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 温水と炭酸ガスを炭酸ガス溶解器に供給
    し、溶解器内で炭酸ガスを温水に溶解させる炭酸泉の製
    造方法に於て、炭酸ガス溶解器が、温水の流入口、炭酸
    泉の流出口及び炭酸ガスの取り入れ口が設けられた管体
    内に、先端が遮断された多孔管の周囲を取り巻くように
    して中空糸膜集合体が配置され、多孔管、水の流入口、
    炭酸ガスの導入口及び中空糸膜の解放状端部がそれぞれ
    連通するようにして収納されたものであり、該溶解器の
    流入口から多孔管内に流入した水が、多孔管周面に設け
    られた孔から流出して中空糸膜と接触することにより、
    炭酸ガスの導入口から中空糸膜の中空部を経て注入され
    た炭酸ガスを温水に溶解するようにしたことを特徴とす
    る炭酸泉の製造方法。
  2. 【請求項2】 溶解器が、中空糸膜の一方の解放状端部
    が炭酸ガスの取り入れ口と連通しており、他の解放状端
    部が開閉弁を有する導出管を通して溶解器の外部に連通
    しており、該導出管を通して中空糸膜内部にたまった水
    を外部に放出する機構を備えたことを特徴とする請求項
    1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 中空糸膜が、ガス透過性に優れる薄膜状
    の非多孔質層の両側を多孔質層で挟み込んだ三層構造の
    複合中空糸膜であることを特徴とする請求項1記載の製
    造方法。
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