WO2004091757A1 - 炭酸水生成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

圧力容器1には高圧炭酸ガスボンベ2から圧力調整された炭酸ガスが供給される。水槽3からの水は圧力容器1の気相領域に散布され、圧力下で炭酸ガスが水に溶解して炭酸水ができる。炭酸水は圧力容器1の底部から排出管7を通じて排出される。炭酸水排出管7には絞りや減圧機構8が設けられ、これにより圧力容器1の底部には所定水位の炭酸水が貯留された状態が維持される。

Description

明 細 書 炭酸水生成方法及び装置

技術分野

本発明は、 炭酸ガスが溶解した炭酸水を生成する方法及び装置に関し、 よ り詳しくは、 大量の水又は温水に炭酸ガスを溶解させて任意の濃度の炭酸水 又は炭酸泉に生成することができる炭酸水生成方法及び装置に関する。 本発 明は、 浴用、 治療用、 美容用の炭酸泉、 野菜などを洗浄するための炭酸水に 適用することができ、 また、 室内又は室外の遊泳プールで循環使用する水に 炭酸ガスを溶解させるのに適用することができる。 本発明は、 最も典型的に は、 連続的に供給される大量の水 （温水を含む） に炭酸ガスを溶解させて所 定の濃度の炭酸水を生成しつつ現場に連続的に供給すると共に、 この現場か ら回収した炭酸水に炭酸ガスを溶解させて炭酸水の濃度を維持する炭酸水の 循環使用に適する。 背景技術

人体の皮膚は、 冷水に触れたときに体温の低下を防ぐために毛細血管の収 縮が起こり、 皮膚近傍での血流が減少する。 これに対して、 適度な温度の炭 酸水に肌が接すると、 皮膚の下に炭酸ガスが浸透して酸素欠乏状態になり、 この酸素欠乏状態の信号を受けた毛細血管は大量の血液を流せるように毛細 血管の入口を開き、 この結果、 皮膚近傍の血流が増大し、 皮膚の紅潮現象と なって現れる。 このメカニズムが、 炭酸泉の浴用効果と考えられている。 こ こに、 温泉として適温である 4 0〜 4 5 T:程度の温度での炭酸ガスの飽和溶 存濃度は約 Ι , ΟΟΟΡΡΜである。

炭酸泉は、 保温効果に優れた皮廇に優しい温泉として世界的に知られてい る。 このことだけでなく、 高濃度の炭酸泉は治療効果があると認識され始め ている。 例えば、 糖尿病患者に多く見られるように、 例えば足のキズが悪化 して壊死状態になり、 このため足の切断手術が必要になる事例が世界的に増 加しているが、 このような事例に対して高濃度炭酸泉に入浴する治療方法が 効果的であると考えられている。 日本特開平 7 — 3 1 3 8 5 5号は、 ガス透過性中空糸を使った炭酸泉生成 装置を提案している。 この炭酸泉生成装置は、 中空糸を収容した炭酸ガス溶 解器と浴槽とが循環管路で連結され、 ポンプで浴槽から汲み上げた温水を炭 酸ガス溶解器の中に供給し、 炭酸ガス溶解器で炭酸ガスを溶解させて高濃度 の炭酸泉を生成して、 これを浴槽に供給するようになっている。 また、 この 炭酸泉生成装置は、 浴槽内に設置した濃度センサを有し、 この濃度センサで 浴槽内の炭酸泉の炭酸ガス濃度を検知して、 炭酸ガス溶解器に供給する炭酸 ガスの流量を制御することを提案している。 この炭酸泉生成装置は、 温水に 含まれる汚染物によって中空糸の機能が阻害され易いという問題があり、 初 期性能を維持するには高頻度のメンテナンスが必要となるという欠点がある。 特開平 1 1 一 1 9 2 4 2 1号公報は他の形式の炭酸泉生成装置を提案して いる。 この炭酸泉生成装置は、 圧力タンク内に温水を収容し、 この圧力タン ク内で、 圧力下で炭酸ガスをバブリ ングすることにより温水に炭酸ガスを溶 解させて炭酸泉を生成し、 所定時間が経過したら炭酸泉を後段のガス分離器 に送って大気圧まで減圧すると共に炭酸泉から出た炭酸ガスを回収し、 所定 時間が経過したら、 炭酸泉をガス分離器から浴槽に供給するようになってい る。

この特開平 1 1 一 1 9 2 4 2 1号公報に開示の炭酸泉生成装置はいわゆる バッチ式であり、 圧力タンクに所定量の温水を投入した後に炭酸泉を生成す る工程を実行し、 次いで、 この圧力タンクから炭酸泉を取り出して圧力タン クを空にし、 その後、 空の圧力タンクの中に温水を供給して、 再び炭酸泉を 生成する工程を実行するという ものであり、 このことから、 炭酸泉を連続的 に生成することができない。

特開平 6 — 2 6 9 4 8 3号公報は他の形式の炭酸泉生成装置を提案してい る。 この炭酸泉生成装置は、 浴槽から温水を取り出す管路に炭酸ガスを供給 して温水と炭酸ガスとを合流させた後にポンプの吸い込み口からポンプ内に 入れ、 このポンプで炭酸ガスと温水とを混合させて炭酸ガスを温水に溶解さ せて炭酸泉を生成し、 ポンプから送り出される炭酸泉をアキュームレータに 供給して、 このアキュームレータで未溶解の炭酸ガスを回収した後にアキュ 一ムレー夕の底から炭酸泉を浴槽に戻す構成を採用している。 また、 この炭 酸泉生成装置は、 アキュームレータと浴槽との間の配管に絞りが設けられ、 アキュームレータ内の炭酸ガスの増加に伴ってアキュームレータ内の炭酸泉 の水位が低下すると電磁弁を開いてアキュームレータから炭酸ガスを排出し、 アキュームレータ内の炭酸泉の水位が増加すると電磁弁を閉じる制御が行わ れる。

この特開平 6 — 2 6 9 4 8 3号公報に開示の炭酸泉生成装置は、 ポンプの 攪拌作用により炭酸ガスを温水に溶解させることを主眼にしており、 汎用の ポンプを採用したときには、 これにより生成できる炭酸泉の溶存炭酸ガス濃 度を高濃度にすることは難しい。 すなわち、 高濃度の炭酸泉を生成しようと したら、 ポンプの上流で大量の炭酸ガスを温水と合流させる必要があるが、 この結果、 ポンプは大量の気体を吸い込むことになるため、 汎用のポンプで は本来のポンプ作用が阻害される。

炭酸水は、 温泉だけでなく洗浄にも用いられている。 特開 2 0 0 0 — 1 5 3 2 4 5号公報は、 飲料を容器に収容するポトリングラインをアルカリ洗浄 し、その次に炭酸水ですすぎ洗浄を行うための洗浄システムを開示している。 この洗浄システムでは、 洗浄液をボトリングラインに供給するための配管に ノズルを設け、 このノズルから炭酸ガスを噴射させることですすぎ用の炭酸 水を生成する。

特開 2 0 0 0 — 1 5 3 2 4 5号公報の洗浄システムは、 炭酸水をすすぎ用 に用いる目的に沿った程度の比較的低濃度の炭酸水を生成する構成を採用し ている。 つまり配管内にノズルを通じて炭酸ガスを供給しても、 これにより 生成可能な炭酸水の濃度は限定的である。 発明の開示

本発明の目的は、 高濃度の炭酸水を生成することのできる能力を備えた炭 酸水生成方法及び装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、 低濃度から高濃度まで任意の濃度の炭酸水を生成 することのできる炭酸水生成方法及び装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、 適用範囲が制限的でなく且つ保守管理の頻度を低 くすることのできる炭酸水生成方法及び装置を提供することにある。 本発明の更なる目的は、 比較的長期に直って初期性能を維持しつつ連続的 に炭酸水を生成することのできる炭酸水生成方法及び装置を提供することに ある。 上記の技術的課題は、 本発明の一つの観点によれば、

高圧炭酸ガスを圧力容器の中に供給する炭酸ガス供給工程と、

外部から連続的に供給される水を前記圧力容器内の気相領域に散布して圧 力下で炭酸ガスと接触させる散水工程と、

前記圧力容器の底部に貯留した炭酸水が所定の水位を保持することができ るように炭酸水の排出量を規制及びノ又は抑制しながら前記圧力容器の底部 から炭酸水を連続的に排出させる炭酸水排出工程とを有する炭酸水生成方法 を提供することにより達成される。圧力容器内の気相領域に散布される水は、 典型的には、 大気圧下の水供給源からポンプを使って圧送される。

本発明の他の観点によれば、 上記の技術的課題は、

高圧炭酸ガス源から炭酸ガスの供給を受ける圧力容器と、

該圧力容器の底部に開口する排出管と、

水供給源の水を前記圧力容器に圧送するポンプと、

該ポンプから圧送された水を前記圧力容器の気相領域に散布する水散布手 段と、

該気相領域に散布された水に炭酸ガスが溶解することにより生成された炭 酸水が前記排出管により排出される量を規制又は抑制して前記圧力容器の底 部に所定の水位の炭酸水を貯留させた状態で炭酸水を連続的に排出させる水 位維持排出手段とを有する炭酸水生成装置を提供することにより達成される。 上記水供給源の水は温水を含む。 したがって、 本発明の説明において、 用 語 「水」 は温水を含むと解釈すべきである。 本発明の説明において、 特に温 水に限定するときには、 用語 「温水」 を使用する。 したがって用語 「炭酸水」 は炭酸泉を含む。 水供給源は水道水、 井戸水、 鉱泉、 温泉を含み、 例えば溶 存炭酸ガスを含む鉱泉又は温泉 （典型的には炭酸泉） に対して本発明を適用 することにより溶存炭酸ガス濃度を高めることができる。また、水供給源は、 浴槽、 プール、 生成した炭酸水を貯留する容器を含み、 また、 例えば野菜洗 浄に炭酸水を適用したときには、 使用後の炭酸水を回収する配管を含む。 上述した圧力容器内での水の散布は、 高濃度の炭酸水を得やすいという理 由で噴霧ノズルを使用してもよい。 圧力容器の内部で生成される炭酸水の濃 度は、 気相領域に噴霧する水の粒子の大きさによって左右され、 水の粒子が 小さいほど溶存炭酸ガスの濃度を高くなる傾向になる。 したがって、 高濃度 (例えば飽和濃度） の炭酸水を生成するには、 噴霧ノズルを採用するのが好 ましく、 この噴霧ノズルは、 平均径が 2〜 5 0 μ ΐΏ、 好ましくは 2〜 1 5 m、 最も好ましくは 2〜 8 mの径の水粒子を噴霧できる能力を備えている のがよい。 しかし、 噴霧ノズルは目詰まりし易い。 この問題を解消するので あれば、 シャワーノズルやスプレーノズルを採用するのがよく、 これにより 保守管理を軽減することができるという利点がある。

本発明は、 圧力容器に供給される水、 圧力容器内の炭酸水又は圧力容器か ら排出される炭酸水に銀イオンを添加するのが好ましく、 これに代えて又は これに加えて、 次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液を酸性に調製した殺菌液 を添加するのが好ましい。

例えば圧力容器に供給する水に銀イオンを添加したときには、 この圧力容 器に水を供給する配管内で水と銀イオンとが混合しながら圧力容器に入り込 むことから、 水を満遍なく殺菌することができる。 この場合、 圧力容器に供 給する水が浴槽又はプールから汲み上げた水であれば浴槽と圧力容器とで循 環回路を構成することから、 炭酸水を殺菌しながら循環使用できるだけでな く、 圧力容器内を殺菌することができる。 また、 プールで藻の発生を抑える のであれば、 銀イオンに加えて銅イオンを添加すればよい。

最も好ましくは、 圧力容器内に供給する水に銀イオンを添加し、 圧力容器 から排出する炭酸水に銀イオンと銅イオンとを添加すれば、 殺菌効果及び藻 の発生抑制効果の双方の効果を得ることができる。

銀イオンは、 各種のバクテリアの細胞に強く吸着し、 バクテリアの細胞酵 素をブロッキングして死滅させると考えられている。 また、 銀イオンは、 大 腸菌ゃレジオネラ菌に対して強い殺菌作用を示すことが知られている。 この 殺菌効果は、 例えば 2 4時間風呂であれば 2分間〜数 1 0分間程度銀イオン を添加して殺菌することで得られることが知られていることから、 常時銀ィ オンを添加し続けるのではなく、 所定のサイクルで （例えば 1 日に数回）、 数 分間、 銀イオンを添加するようにすればよい。

レジオネラ菌の発育に適した p Hは 6. 9 プラス マイナス 0. 1 と狭いが、 ある研究レポートによれば、 p Hは 6. 2〜 9の範囲の浴槽水からレジオネラ菌 が検出されたと報告がある。

炭酸泉は、 実験によれば、 炭酸ガス濃度が例えば 1 0 0 ppmで p H 5. 87 に なる。 3 0 0 ppmで p H 5. 39、 4 2での温水の飽和炭酸ガス濃度である 1 0 ◦ 0 ppm であれば P H 4. 87 であった。 従って、 溶存炭酸ガス濃度が 1 0 0 ppm 以上の炭酸泉を生成して、 これを浴用に使用すれば、 p Hがレジオネラ菌の生 育範囲よりも酸性側にあることから、 レジオネラ菌に対して極めて安全な温 泉として使用することができることが分かるであろう。

他方、 遊泳プールの殺菌で塩素系殺菌剤が使用されており、 残留塩素が 1 . 25mg/リ ツ トルを維持すると 1 5分間でレジオネラ菌が死滅するが、 0. 65mg/リッ トル （0. 65 PPD1) では 6 0分間経過しても死滅しないことが分か つている。 通常の遊泳プールでは、 残留塩素が 0. 4〜 1 mg/リッ トルに維持さ れているが、 刺激臭 （塩素臭） が強い。

したがって、本発明に従う炭酸水生成方法又は装置により例えば 1 0 0 ppm の炭酸水を遊泳プール （温水プールや室外プール） に使用することでレジオ ネラ菌対策も可能になるが、 例えば 6 0 ppm 程度の炭酸水を使用するときに はレジオネラ菌対策を施すことが好ましい。 このために、 例えば炭酸水に単 に次亜塩素酸ソ一ダをそのまま添加したときには炭酸ソーダが生成されてし まう。

これを解決するには、 次亜塩素酸又は亜塩素酸を含む弱酸性に調製した殺 菌液を添加することで、 次亜塩素酸又は亜塩素酸による殺菌を行うことがで きる。 次亜塩素酸又は亜塩素酸による殺菌液を添加することで、 塩素臭が殆 ど無い状態で且つ完全に殺菌した状態で、 例えば温水プールでの遊泳を楽し みながら且つ美容 （肌） や健康によい炭酸泉浴を楽しむことができる。

本発明は、 浴用、 プール用、 治療用の炭酸水 （炭酸泉を含む） に適用でき るだけでなく、 美容を目的とした炭酸水にも適用することができる。

美容に関する基本的な考え方は、 皮 を反復的に刺激して皮膚近傍の毛細 血管の働きを良くすることで皮膚を活性化させることにある。 例えば、 高濃 度 （例えば約 8 0 0 ppm 以上） の炭酸水を用いて美容パックを行った場合、 皮膚近傍の血流が増大して皮膚を活性化させることができると期待でき、 ま た、 同様に頭皮を高濃度炭酸水でパックしたり頭皮浴させることで頭皮を活 性化させることができ、 このことは毛髪の活性化に通じると期待できる。 治療用に炭酸水を使用することができる。 例えば冬の乾燥期間の老人特有 の皮膚のかゆみを防ぐためには， 高濃度炭酸泉による毛細血管を発達させる のが効果的である。浴槽の中に投入する炭酸ガス発生剤が販売されているが、 この炭酸ガス発生剤を浴槽に投入したとしても、 これにより得られる炭酸泉 の溶存炭酸ガス濃度は約 6 0〜 1 0 0 ppm であり、 炭酸泉の浴用効果を効果 的に得るには濃度が低すぎる。 本発明による炭酸水生成方法及び装置によれ ば、 これよりも高濃度の炭酸水を連続的に生成することができるため、 治療 用の炭酸水を生成するのに好都合である。

浴用及び美容のために炭酸泉を使用するのであれば、 本発明により炭酸泉 を生成する過程、 生成した炭酸泉を排出する過程又は圧力容器 1に水を供給 する段階で遊離硫化水素を含む水を添加する、 又は圧力容器に硫化水素ガス を供給するのが好ましい。 遊離硫化水素は優れた浴用効果があることが知ら れている。 従って、 本発明により生成した比較的高濃度の炭酸泉に遊離硫化 水素を含有させることで、 また、 必要に応じてミネラル成分を添加すること で、 天然温泉よりも優れた浴用効果を発揮させることができる。

本発明の上述した目的及び効果は、 添付の図面を参照した本発明の好まし い実施例の詳細な説明から明らかになろう。 図面の簡単な説明

図 1は、 実施の形態の炭酸水生成システムの概要を説明するための図であ る。

図 2は、 図 1 の変形例を示す図である。

図 3は、 図 1の他の変形例を示す図である。

図 4は、 図 1の別の変形例として多段式の炭酸水生成システムの概要を説 明するための図である。 図 5は、 多段式システムの変形例を示す図である。

図 6は、 多段式システムの別の変形例を示す図である。

図 7は、 多段式システムの更に他の変形例を示す図である。

図 8は、 比較的少量の炭酸水の使用に適した炭酸水生成システムを説明す るための図である。

図 9は、 図 8のシステムの準備工程を説明するための図である。

図 1 0は、 本発明に適用可能な圧力容器内に水を散布するための手段及び 散布した水を微粒化するための手段の一例を説明するための図である。

図 1 1は、 生成した炭酸泉に銀イオンを添加するための構成を説明するた めの図である。

図 1 2は、 A g溶出システムの具体的な構成を説明するための図である。 図 1 3は、 次亜塩素酸などを含む殺菌液を添加するための構成を説明する ための図である。

図 1 4は、 比較的少量の炭酸水の使用に適した他の炭酸水生成システムを 説明するための図である。

図 1 5は、 炭酸水生成システムの洗浄に関する具体的な構成を説明するた めの図である。

図 1 6は、 圧力容器内に散布した水を微粒化するための手段の一例を説明 するための図である。

図 1 7は、図 1 6の微粒化手段の好ましい構成を説明するための図である。 図 1 8は、 図 1 6の微粒化手段の変形例を説明するための図である。

図 1 9は、 比較的少量の炭酸水の使用に適した別の炭酸水生成システムを 説明するための図である。

図 2 0は、 気液混合ポンプを使って炭酸ガスを水に溶解する構成を組み込 んだ炭酸水生成システムの具体例を示す図である。

図 2 1は、 炭酸水生成システムに落水遅延手段を組み込んだ具体例を示す 図である。

図 2 2は、 図 2 1の変形例を説明するための図である。

図 2 3は、 図 2 1の他の変形例を説明するための図である。

図 2 4は、 落水遅延手段を組み込んだ他の具体例の炭酸水生成システムを 示す図である。

図 2 5は、 大量に炭酸水を使用するのに適した炭酸水生成システムの具体 例を示す図である。

図 2 6は、 図 2 5の炭酸水生成システムの圧力容器を頂部から透視した図 である。

図 2 7は、 図 2 5の炭酸水生成システムを組み込んだ野菜洗浄システムを 説明するための図である。

図 2 8は、 本発明の炭酸水生成システムの制御に組み込むことのできる溶 存炭酸ガス濃度センサの原理を説明するための図である。

図 2 9は、 図 2 8の原理に従う溶存ガス濃度センサの具体例を示す図であ る。

図 3 0〜図 3 2は、 図 2 9のガス濃度センサの動作を説明するための図で ある。

図 3 3は、 変形例の溶存ガス濃度センサを示す図である。

. 図 3 4は、 図 3 3の X34— X34線に沿った断面図である。

図 3 5は、 図 3 3の溶存ガス濃度センサの動作を説明するためのタイムチ ヤー卜である。 発明を実施するための最良の形態

以下に、 図面に基づいて本発明の好ましい実施の形態及び具体例を詳しく 説明する。

先ず、 図 1を参照して本発明の炭酸水生成方法及び装置の好ましい実施の 形態の一例を説明する。図 1の参照符号 1はステンレス製の圧力容器であり、 この圧力容器 1には、 典型的には高圧炭酸ガスボンベからなる炭酸ガス源 2 から炭酸ガスが供給され、 これにより圧力容器 1の内部は、 例えば 1 Kg/cm² 〜 1 O Kg/cra² (ゲージ圧） に維持される。

圧力容器 1には、 浴槽などの大気圧下の水槽 3からポンプ 4を使って汲み 上げた水が供給管 5を通じて供給される。 圧力容器 1の内部には、 その気相 領域に、 水散布手段として複数のスプレーノズル 6が配設されており、 スプ レ一ノズル 6は供給管 5に接続されている。 変形例として、 スプレーノズル 6に代えてシャワーノズルであってもよい。

圧力容器 1内は、 高圧炭酸ガスの供給により大気圧よりも高い圧力状態に 維持され、 この圧力下でスプレーノズル 6から水を散布することにより、 炭 酸ガスが溶存した炭酸水を生成することができ、 生成した炭酸水は圧力容器 1 の底部に液相となって溜まる。

圧力容器 1の底部には、 炭酸水排出管 7が接続されており、 圧力容器 1内 の炭酸水は、 炭酸水排出管 7を通じて水槽 3に還流される。 炭酸水排出管 7 には、 圧力容器 1から出る炭酸水の流量を抑制する機構として、 絞り又は減 圧機構 8が設けられており、 これにより圧力容器 1内の炭酸水の所定の水位 が維持される。 変形例として、 図 2に示すように、 圧力容器 1 にフロートバ ルブ 9を設け、 このフロートバルブ 9によって圧力容器 1内の炭酸水の所定 の水位を維持するようにしてもよい。

叙上のように炭酸水生成システムは、 ポンプ 4により水槽 3から炭酸水を 汲み上げ、 この汲み上げた炭酸水を炭酸ガスで充満した高圧の気相領域に散 布して所定の濃度の炭酸水を生成した後に再び水槽 3に戻す循環式炭酸水生 成システムを構成しており、 これにより、 水槽 3と圧力容器 1 とを循環させ ながら、 水槽 3内の炭酸水の濃度を一定に保つことができる。

水槽 3が 2 4時間風呂や大型の浴槽であれば、 常時、 所定の濃度の炭酸泉 を楽しむことができる。 水槽 3内の水が沈殿物ゃゴミなどを含むときには、 水槽 3内の水を汲み上げる供給管 5の吸い込み口及び 又はポンプ 4を挟ん でその前後にフィル夕や濾過器などのゴミ捕獲手段 1 0を設けるのが好まし い。 また、 加温した炭酸水を利用するのであれば、 炭酸水の温度維持のため に、 例えば圧力容器 1 の底部にヒータ 1 1を設けると共に、 圧力容器 1 の底 部又は排出管 7に温度センサ （図示せず） を設け、 この温度センサで検出し た温度が所定の温度よりも低いときにヒータ 1 1をオンさせるようにすれば よい。 圧力容器 1内にヒ一夕 1 1を設ける代わりに、 水供給管 5及び/又は 排出管 7の回り又は排出管 7の中にヒー夕を設けるようにしてもよい。

炭酸水生成システムを設置した後に始めて運転する初期工程、 又は、 炭酸 水生成システムのメンテナンスを終了した後に始めて運転するときの準備ェ 程で、 圧力容器 1に炭酸ガスを充填しながら圧力容器 1内の空気を外部に排 出することにより圧力容器 1内を炭酸ガスで満たすのが好ましい。 このため に、 圧力容器 1の例えば上部に、 空気を排出するための排気管 1 2を設ける と共に、 この排気管 1 2に開閉バルブ（排気バルブ） 1 3を設けるのがよい。 炭酸水の濃度の調整は、 最も典型的には、 炭酸ガス源 2から圧力容器 1に 供給する炭酸ガスの圧力又は流量を制御することにより調整可能である。 す なわち、 生成する炭酸水の溶存炭酸ガス濃度は、 圧力容器 1内の圧力によつ て左右される。 圧力容器 1内の圧力が高ければ、 生成する炭酸水の溶存炭酸 ガス濃度が高くなる傾向になる。

炭酸ガス源 1 として高圧炭酸ガスボンベを使用するのであれば高圧炭酸ガ スボンベから取り出した炭酸ガスの圧力を所定圧力に調整するために、 図 2 に示すように、 高圧炭酸ガスボンベ 2に通じる炭酸ガス供給管 1 4に、 手動 開閉バルブ 1 5の他に、 例えばデュティ制御される電動バルブ 1 7を設ける と共に、 炭酸水排出管 1 1に溶存炭酸ガスの濃度を検出する濃度センサ 1 8 を設けて、 電動バルブ 1 7をコントローラ 1 9で制御するのがよい。 変形例 として、 電動バルブ 1 7の開度を一定にしておき、 圧力調整弁 2 0で圧力容 器 1内の圧力を制御するようにしてもよい。 なお、 コントローラ 1 9は、 検 出した溶存炭酸ガス濃度を数値に変換して、 例えば液晶画面や 7セグメント L E Dなどの表示器 2 1で数値表示するのがよい。なお、濃度センサ 1 8は、 水槽 3及び Z又はポンプ 4を配置した供給管 5にセンサ 1 8 (図 7 ) を設け て、 水槽 3内の炭酸水の濃度や、 水槽 3から汲み上げた炭酸水の濃度を表示 するようにしてもよい。

図 3に示すように、 圧力容器 1内の液相領域に、 多孔質体 2 3などの散気 手段を付加的に設けてもよい。 すなわち、 圧力容器 1内の液相領域に設けた 多孔質体 2 3から炭酸ガスを放出させてパブリングすることにより炭酸水の 濃度を追加的に高めることができる。

図 4は、複数の圧力容器 1を直列に接続して多段形式 （図示の例では 3段） で高濃度の炭酸水を生成する例を示す。 第 1段目の圧力容器 1 Aには、 ボン プ 4によって水槽 3から汲み上げた水が散布される。 第 1段圧力容器 1 A内 の炭酸水は、 連通管 2 4によって第 2段目の圧力容器 1 Bに供給され、 この 第 2段目の圧力容器 1 Bの気相領域に散布される。 同様に、 第 2段目の圧力 容器 1 B内の炭酸水は、 連通管 2 4によって第 3段目の圧力容器 1 Cに供給 され、 この第 3段目の圧力容器 1 Cの気相領域に散布される。 このようにし て、 水槽 3内の水は、 第 1段目の圧力容器 1 Aから、 順次、 第 2段目の圧力 容器 1 B、 第 3段目の圧力容器 1 Cに移行することにより、 炭酸ガスが水に 溶解して溶存炭酸ガスの濃度が高くなり、 最終段の圧力容器 1 Cから高濃度 の炭酸水を排出して、 これを水槽 3に還流することができる。

第 1〜第 3の圧力容器 1 A〜 1 C内の圧力は、 第 1段目の圧力容器 1 Aが 最も高く、 第 3段目の圧力容器 1 Cが最も低くなるように、 これら圧力容器 1 A〜 1 Cに供給する炭酸ガスの量又は圧力を調整するのがよい。 図 5は、 2段式の炭酸水生成システムを例示するものであるが、 この図 5に参照符号 2 5で示すように、 高圧炭酸ガスボンベ 2に通じる炭酸ガス供給管 1 4を分 岐して第 2段目の圧力タンク 1 Bには減圧弁 2 5を介して比較的低圧の炭酸 ガスを供給するようにしてもよい。

第 1段目の圧力容器 1 Aから第 2段目の圧力容器 1 Bへの炭酸水の圧送は、 これら圧力容器 1 A、 1 Bの差圧によって行うことができる。 同様に、 第 1 段目の圧力容器 1 Bから第 2段目の圧力容器 1 Cへの炭酸水の圧送は、 これ ら圧力容器 1 B、 1 Cの差圧によって行うことができる。

隣接する圧力容器 1 A、 I B又は 1 B 、 1 Cを同じ内部圧力に設定するの であれば、 連通管 2 4にポンプを設ければよい。

多段式炭酸水生成システムの散布手段 6にシャワーノズルを採用したとき には、 噴霧ノズルを採用した場合に比べて、 比較的低圧であっても圧力容器 1内に水を散布することができるため、 第 1段圧力容器 1 A内の内圧つまり 炭酸ガス圧を比較的低圧 （例えば、 5気圧） に設定し、 次の第 2段圧力容器 1 Bの内圧を 3気圧、 最終段の圧力容器 1 Cの内圧を 2気圧に設定したとし ても、第 1段と第 2段との間の圧力差及び第 2段と第 3段との間の圧力差で、 第 2段圧力容器 1 B及び第 3段圧力容器 1 C内のシャワーノズル 6から水を 散布させることができる。 また、 最終段の圧力容器 1 Cの内圧を 1気圧程度 に設定することができるのであれば、 炭酸水排出管 7に減圧機構や絞り 8を 設ける必要が無くなる。 いずれにせよ、 各段の圧力容器 1内に貯留される温 水がゼロになるのを回避するために、 各圧力容器 1 に水位センサを設け、 ま た、 圧力容器 1から延びる炭酸水排出管 7又は連通管 2 4に、 絞りや流量制 御バルブ 8、 フロートバルブ 9 (図 5 ) 又は水位センサによって制御される 開閉バルブを設けることで、 各段の圧力容器 1内の水位を所定のレベルに保 つことができる。

図 6に示すように、 多段式炭酸泉生成システムに含まれる圧力容器 1のう ち、 最終段の圧力容器 1 Cに代えて貯蔵タンク 2 6を採用し、 この貯蔵タン ク 2 6を、 その上段の圧力容器 1 Bと減圧機構 2 5を介して連通させて、 貯 蔵タンク 2 6の内圧が大気圧よりも若千高い圧力 （例えば 1 . 5〜 2気圧） と なるように調整するようにしてもよい。 これによれば、 第 1段、 第 2段の圧 力容器 1 A、 1 Bで生成された高濃度の炭酸水が貯蔵タンク 2 6に滞留して いる期間に炭酸水から余剰炭酸ガスを放出させることができる。 炭酸水から 放出された余剰炭酸ガスは、 貯蔵タンク 2 6から排気管 1 2を通じて回収す ることができる。

上述した炭酸水生成システムを用いて炭酸泉を生成するのであれば、 図 7 に示すように、 水槽 3とポンプ 4との間に給湯器 2 7を設けて、 この給湯器

2 7で加温しながら温水の補給を行うようにするのが好ましい。

水槽 3から炭酸水を取り出すための排出管 7の管路構成として、 図 8に示 すように、 その上流側にメイン開閉バルブ 2 8を設け、 下流側を分岐して第 1、 第 2の分岐管 2 9、 3 0を水槽 3に連通させると共に、 第 1分岐管 2 9 に可変オリフィス 3 1が設け、 第 2の分岐管 3 0に開閉バルブ 3 2を設けて もよい。

図 8に例示の炭酸水生成システムにあっては、 その準備工程として、 蛇口

3 3から水又は温水を水槽 3に投入して水槽 3を満たし、 次いで、 炭酸水排 出管 7のメイン開閉バルブ 2 8を閉じた状態でポンプ 4を動作させて、 水槽 3内の水を圧力容器 1に移す （図 9 )。 この際、 圧力容器 1の排気バルブ 1 3 を開放状態にして、 圧力容器 1の内部の空気を外部に放出しながら、 圧力容 器 1を水で満たす。 水槽 3内の水が殆ど無くなったことを低位を検出する第 1水位センサ 3 4によって検知したらポンプ 4の動作を停止する。

次いで、 圧力容器 1に対する炭酸ガスの供給を継続した状態で、 排気バル ブ 1 3を閉じる。 また、 炭酸水排出管 7のメイン開閉バルブ 2 8を開き、 更 に、 第 2分岐管 3 0の開閉バルブ 3 2を開く。 これにより、 炭酸ガスを圧力 容器 1の中に充填しながら、 圧力容器 1内の水は、 炭酸水排出管 7及び第 2 分岐管 3 0を通じて水槽 3に戻される （図 8 )。

圧力容器 1の水位センサ 4 0で圧力容器 1内の水位が所望の水位まで低下 したことを検知したら、 第 2分岐管 3 0の開閉バルブ 3 2を閉じ、 水槽 3と 圧力容器 1 との間で水を循環させながら炭酸水を生成する。 所定の濃度の炭 酸水を生成したら、 ポンプ 4の動作を停止してもよい。 その後、 水槽 3内の 炭酸水の濃度が低下したときにはポンプ 4を動作させて炭酸泉の濃度を一定 に維持するようにすればよい。 水槽 3内の炭酸水の濃度は、 例えば、 間欠的 にポンプ 4を僅かな時間動作させて、 水供給管 5に付設した炭酸ガス濃度セ ンサ 1 8で監視することができる。

炭酸水生成システムの準備工程は、 上述した図 1などで開示したシステム にも適用することができることは言うまでもない。 なお、 例えば図 8、 図 9 に例示の炭酸水生成システムを例えば患者の水虫治療に使用するのであれば、 水槽 3内の炭酸水を例えばのバケツで汲み取って、 患者毎の足浴槽に移すよ うにしてもよい。 また、 水槽 3内の炭酸水を加温して炭酸泉として使用する のであれば、 例えば炭酸水排出管 7にヒータ 1 1を付設して、 圧力容器 1 と 水槽 3との間で水を循環させながら高濃度の炭酸水を生成する過程で適温ま で加温すればよい。

水槽 3内の炭酸水をバケツで汲み取ることことによりその量が少なくなつ たら （例えば水槽 3の高位の水位センサ 3 5で水位を検出したら）、 蛇口 3 3 を操作して水又は温水を補給すればよい。 このような使用方法は、 比較的少 量の炭酸泉の使用、 例えば病院、 エステサロン、 美容院や理髪店などに適し ている。

本発明に従う炭酸水生成システムは、 圧力容器 1の気相領域に水を散布し て圧力下で炭酸ガスを水に溶解させるものであるが、 圧力容器 1内に水を散 布する手段として、 上述したように霧化ノズルやシャワーノズル 6 (例えば 図 1 ) などの他に、 図 1 0に示すように、 水供給管 5に連なるパイプ 4 1に 小孔 4 2を穿設して、 この小孔 4 2から水を噴出させるようにしてもよい。 更に好ましくは、 互いに隣接する小孔 4 2 、 4 2から噴出する水の向きが互 いに干渉するように、 小孔 4 2の向きを設定するのがよい。 隣接する小孔 4 2 、 4 2から噴出した水が衝突することにより圧力容器 1内に散布する水を 微粒子化することができる。

高濃度の炭酸水を生成するには、 圧力容器 1の気相領域に散布した水を気 相領域に長く滞留させるのが好ましい。 このための落水遅延手段として、 図 5、 図 1 1などに図示するように、 気相領域の中心部分の下部に、 モータ 4 4によって駆動されるファン 4 5を設け、 このファン 4 5によって気相領域 の中央部分に上昇気流を作るのがよい。また、落水遅延手段の他の例として、 圧力容器 1の気相領域に波板 4 6 (図 5 ) を設け、 この波板 4 6を伝って水 が落下するようにしてもよい。

高濃度の炭酸水を生成するのであれば、 図 1 1 に図示のように、 圧力容器 1にリターン管 4 8を設け、 圧力容器 1内の炭酸水をリターンポンプ 4 9で 汲み上げて、 これを圧力容器 1の気相領域に散布するようにしてもよい。 こ のリターン管 4 8は、 炭酸水排出管 7から分岐させてもよく、 炭酸水排出管 7に開閉バルブ 5 0を設けると共に、 圧力容器 1に水位センサ 4 0 (高位を 検出するセンサ 4 0 aと低位を検出するセンサ 4 0 b ) を設けて、 圧力容器 1内の炭酸水が所定の水位を保持するように排出開閉バルブ 5 0を水位コン トロ一ラ 5 1によって制御するのが好ましい。

炭酸水生成システムに、 A g溶出システム 5 3 (図 1 1 ) を配置して微量 の A gイオンを炭酸水に添加するようにしてもよい。 例えば、 炭酸泉ではバ クテリァの発生は回避すべき問題であるが、 A g溶出システム 5 3を組み込 むことにより、 バクテリアを殺菌することができる。

図 1 2は A g溶出システム 5 3の具体例を示す。 A g溶出システム 5 3は、 一対の銀電極 5 4 、 5 4を備えており、 この一対の銀電極 5 4 、 5 4にケ一 ブル 5 5を通じてコントローラ （図示せず） から短いサイクルでプラス Zマ ィナスの電位を交互に印加することにより銀イオンを発生する。 銀電極 5 4 は、 好ましくは、 チタン 5 6に支持させるのがよい。 一対の銀電極 5 4 、 5 4は、 これらの間の離間距離が先端に向かうに従って小さくなるように配置 するのがよい。 銀電極 5 4 、 5 4の先端部分を相対的に近づけて配置するこ とにより、 銀電極 5 4 、 5 4の先端同士間で電流が流れ、 したがって銀電極 5 4の先端から A gを溶出させることができる。 このような A g溶出システ ム 5 3は、 L字管 5 7の角部に銀電極 5 4 、 5 4を配置させ、 ネジ 5 8で固 定した蓋 5 9を備えたュニッ トとして、炭酸水排出管 7に組み込むのがよい。 銀電極 5 4が摩耗したときには、 ネジ 5 8を緩めて蓋 5 9を外すことによ り新しい銀電極 5 4と交換することができる。この銀イオン発生ュニッ トは、 炭酸水排出管 7の端に形成したフランジ 7 aと対面するフランジ 5 7 aを L 字管 5 7の端に設け、 これらフランジ 7 a 、 5 7 a同士を互いに突き合わせ た状態で U字リング 6 0によって固定するようにするのがよい。 このような L字管 5 7 と U字リング 6 0との組み合わせにより、 現場の状況に応じて、 L字管 6 0の向きを自在に変更することができるという利点がある。

また、 この A g溶出システム 5 3は、 銀電極 5 4を銀 Z銅の合金電極に置 換することで銀イオンと銅イオンとを一緒の発生させることができる。

炭酸水排出管 7には、 例えば減圧機構 8の下流に、 オゾンガスの供給、 紫 外線照射、 次亜塩素酸塩又は次亜塩素酸などの殺菌液の供給を組み込むこと ができる。

図 1 3及び図 1 4は、 次亜塩素酸などの殺菌液を炭酸水に添加する例を示 す。 殺菌液添加システム 6 2は、 チューブ 6 3を介して脱着可能に接続され た殺菌液収容容器 6 4を有し、 殺菌液収容容器 6 4の中の殺菌液はチューブ ポンプ 6 5によって炭酸水排出管 7に圧送される。 殺菌液は、 次亜塩素酸又 は亜塩素酸を含む弱酸性溶液からなり、 炭酸水排出管 7に入り込んだ殺菌液 は、 次亜塩素酸又は亜塩素酸による殺菌作用を発揮することになる。

炭酸泉を銀イオンによる殺菌及びノ又は次亜塩素酸 （又は亜塩素酸） で殺 菌した場合には、 大腸菌やレジオネラ菌などの繁殖を効果的に抑えることが できる。 したがって、 営業用の大浴場や 2 4時間家庭風呂などで安心して高 濃度炭酸泉を楽しむことができる。 また、 これまで次亜塩素酸ナトリウムに よる遊離塩素で殺菌していた室外プールや温水プールでは、 塩素の刺激臭や 目を痛めるなどの問題があつたが、 実施例のように比較的高濃度の炭酸泉を 使用し且つ次亜塩素酸による殺菌などを施すことにより、 これまでの塩素殺 菌による刺激臭などの問題を単に解消できるだけでなく、 プールで楽しむ人 たちに、 刺激臭が無く且つ肌に優しい水での遊泳を提供でき、 更に、 知らず 知らずの内に、 肌の健康や毛細血管の活性化を促してスポーツによる健康増 進に加えて美容や肌にも良いという、 これまでにない実際上のメリッ トを提 供することができる。

炭酸水生成システムを長期間運転したときに、 析出する炭酸カルシウムな どの堆積によって例えばスプレーノズルなどの散布手段 6の一部が目詰まり してしまいシステムが設計通りの性能を発揮しなくなつたときのことを考慮 に入れたシステムを作るのであれば、 図 1 5に示すように、 ポンプ 4の上流 側に第 1、 第 2の切換弁 6 5 、 6 6を設け、 また、 炭酸水排出管 7に第 3切 換弁 6 7を設けて、 洗浄液タンク 6 8から酢酸、 塩酸などの有機酸を含む洗 浄液を汲み上げて、 この洗浄液をスプレーノズル 6から散布させることによ りスプレーノズル 6を洗浄した後に洗浄液タンク 6 8に還流させる洗浄液循 環系を付設するのがよい。 また、 炭酸水生成システムに洗浄液が残留するの を避けるために、 洗浄液による洗浄が完了したら、 上流側第 2切換弁 6 6を 操作して洗浄液の代わりにリンス水 （典型的には水道水や井戸水） でスプレ —ノズル 6などを水洗し、 このリンス水は、 下流側の第 2切換弁 6 9を通じ て外部に放出すればよい。

圧力容器 1の気相領域に散布された水を微粒化するのに、 図 1 6に図示す るように、 スプレーノズル 6の向きを圧力容器 1の中心部分に配向すると共 に、 圧力容器 1の中心に配置された回転軸に衝突部材 7 0を設けて、 回転す る衝突部材 7 0に水を衝突させるようにしてもよい。 図示の例では、 衝突部 材 7 0はプレー卜で構成されている。 圧力容器 1に前述したファン 4 5を設 けた場合には、 ファン 4 5の回転駆動軸 4 4 aに縦方向に延びる複数の衝突 プレート 7 0を固設するのがよい。

衝突プレート 7 0を、 図 1 7から理解できるように、 回転駆動軸 4 4 aの 回転方向遅れ側に所定の角度 （図示の角度 0 ) 傾斜させて、 円筒状の圧力容 器 1の中心に向けて配置したシャヮ一ノズル 6から放出される水が衝突プレ —ト 7 0とできるだけ正面衝突するようにするのが好ましい。 なお、 図 1 7 では、 衝突プレート 7 0を途中で屈曲させるようにしたが、 回転駆動軸 4 4 aから真っ直ぐに延びる形状の衝突プレー卜 7 0であれば、 円柱状の回転駆 動軸 4 4 aに外接し且つ接線方向に延びるように配置して、 回転駆動軸 4 4 aの回転方向遅れ側に角度 0だけ傾斜させてもよい。

また、 回転駆動軸 4 4 aから放射状に真っ直ぐに又は回転方向遅れ側に湾 曲して延びる衝突板 7 0の先端に、 衝突プレート 7 0の厚みよりも拡大した 膨出部を設けるようにしてもよい。 膨出部は、 断面円形の円柱体、 断面矩形 の角柱体などで形成することができ、その断面形状は、楕円など任意である。 また、 衝突部材 7 0の変形例として、 図 1 8に示すように、 回転駆動軸 4 4 aの回りに、 回転駆動軸 4 4 aと平行に延びる衝突パイプ 7 1を単数又は複 数 （図 1 8の例では等間隔に 3本） 設けて、 この衝突パイプ 7 1で衝突部材 7 0を構成するようにしてもよい。

圧力容器 1を使った炭酸水生成システムとしては、 図 1 9のように構成す ることもできる。 図 1 9の例は、 比較的少量の炭酸泉の使用、 例えば病院な どでの足浴や、 エステサロンでの美容パック、 美容院や理髪店での毛髪パッ ク又は頭皮浴に使用するのに好適である。

図 1 9を参照して、 圧力容器 1はリターン管 4 8を有し、 リターンポンプ 4 9により圧力容器 1内の炭酸水を汲み上げて、 これを圧力容器 1の気相領 域に散水させながら所定濃度の炭酸水を生成する。 図示の例では、 原水供給 管 7 5から供給される水は圧力容器 1の気相領域にノズル 6によって散水す るようにしてあるが、 原水供給管 7 5を圧力容器 1の下部など任意の高さ位 置に連結するようにしてもよい。

図 1 9の炭酸水生成システムで所定濃度の炭酸水を生成したら生成システ ムを休止状態にし、炭酸水排出管 7を通じて炭酸水を取り出すことができる。 圧力容器 1の水位が所定の水位を下回ったら、 原水供給管 7 5を通じて水又 は温水を圧力容器 1に補充し、 リターンポンプ 4 9を動作させて水を循環さ せ炭酸水が所定の濃度になるまで運転を行う。

準備工程では、 排気バルブ 1 3を開いた状態で、 原水供給管 7 5からの水 (一般的には水道水） 又は温水を圧力容器 1 に充填すると共に、 ガス供給管 1 4を通じて炭酸ガスを圧力容器 1に充填する。 炭酸ガスは空気よりも重い ため、 圧力容器 1内の空気は上方に移動して排気管 1 2を通じて外部に排出 され、 圧力容器 1の中は炭酸ガスで満たされた状態になる。 圧力容器 1内の 水位が所定の水位になったら給水バルブ 7 6を閉じて水又は温水の充填を停 止し、 また、 排気バルブ 1 3を閉じる前後にリターンポンプ 4 9の動作を開 始する。 リターンポンプ 4 9の動作を開始して、 圧力容器 1内の水又は温水 をリターン管 4 8を通じて循環させることにより所定の濃度の炭酸水を生成 する。 そして、 この循環過程の任意の箇所で加熱することにより所定温度の 炭酸泉を生成することができる。

図 1 9の炭酸水生成システムによれば、 圧力容器 1は、 圧力下で温水を炭 酸ガスと接触させるための機能と、 生成した炭酸水を貯蔵する機能とを有す る。 圧力容器 1から炭酸水の供給を受ける水槽 3に第 2 ヒータ 7 7を設け、 圧力容器 1から受け取った炭酸水を水槽 3で所定の温度まで加熱するように してもよく、 水槽 3に温度センサ 7 8を設け、 この温度センサ 7 8で検知し た温度が所定の温度よりも下回ったときにヒータ 7 7を O Nし、 所定の温度 よりも上回ったときにはヒータ 7 7を O F Fにするようにコントローラ 5 1 により制御するようにしてもよい。 このように水槽 3に第 2 ヒータ 7 8を設 けたときには、 圧力容器 1内のヒータ 1 1を省く ことができる。

コントローラ 5 1 に接続された表示器 2 1 には、 濃度センサ 1 8が検知し た炭酸水の炭酸ガス濃度を表示すると共に、 圧力容器 1で生成した炭酸水が 所定の濃度になったときに、 「炭酸水使用可能」 を意味する表示を行うよう にしてもよい。表示部 2 1で表示する事項として、生成した炭酸水の濃度や、 水槽 3の温度、 圧力容器 1の水位センサ 4 0が検知した水位、 炭酸ガス源の 高圧炭酸ガスボンベの交換時期を挙げることができる。 水槽 3の水位センサ 3 5によって、 水槽 3の水位が所定の水位よりも下回ったときには、 電動バ ルブ 1 7を開いて水槽 3に炭酸水を補充し、この補充が完了したときには（水 槽 3の水位が所定の水位） になったら電動バルブ 1 7を閉じる制御を加える ようにしてもよい。

図 2 0以降の図面は本発明の具体例を説明するための図面である。 これら 図 2 0以降に開示のシステムに含まれる要素のうち、 既に説明した要素には 同じ参照符号を付すことによりその説明を省略する。

図 2 0は、 炭酸泉を生成するための第 1の具体例を示す。 図 2 0の炭酸泉 生成システム 1 0 0では、 水供給管 5の第 1ポンプ 4の上流側に気液混合ポ ンプ 1 0 1及びその上流側に流量調整弁 1 0 2が設けられている。 この気液 混合ポンプ 1 0 1 は渦流ポンプで構成されており、 この気液混合ポンプ 1 0 1 の代表例は、 日本特開 2 0 0 0— 1 6 1 2 7 8号公報に詳しく開示されて いるので、 この特開 2 0 0 0— 1 6 1 2 7 8号に開示の技術的事項の全てを ここに組み込む。

炭酸泉生成システム 1 0 0は、 また、 圧力容器 1 の上部に接続されたガス 導出管 1 0 3 を有し、 このガス導出管 1 0 3 によって圧力容器 1 内の炭酸ガ スが気液混合ポンプ 1 0 1 に供給され、 気液混合ポンプ 1 0 1 は、 水槽 3か ら汲み上げた水と炭酸ガスとを混合する。 ガス導出管 1 0 3 には、 ガス減圧 弁 1 0 4、 流量調整弁 1 0 5、 風量計 1 0 6を設けるのが好ましい。

図 2 1 は、 炭酸泉を生成するための第 2 の具体例を示す。 図 2 1 の炭酸泉 生成システム 1 2 0では、 圧力容器 1 の気相領域に、 圧力容器 1から脱着可 能なカセッ ト 1 2 1 が収容され、カセッ ト 1 2 1 の円筒状シェル 1 2 2 には、 その上端及び下端に目皿又は数多くの孔を有する 卜レー 1 2 3を有する。 シ エル 1 2 2内には、 落水遅延手段 1 2 4 としてのステンレスや繊維からなる 網目、 シュ口などが収容されている。 水槽 3から汲み上げ、 散布手段 6から 散布された温水は、 先ず、 上方の多孔ト レ一 1 2 3を通じて好ましくは分散 した水滴の状態で、 落水遅延手段 1 2 4を伝って滴下しながら気相領域の炭 酸ガスと接触する。

落水遅延手段 1 2 4は、 シャヮーノズルなどの散布手段 6から散布された 温水が気相領域に滞留する時間を遅らせるものであり、 適度な隙間をあけた 状態でシュ口のような繊維又は糸状体や、 ステンレス製のメッシュゃェアコ ンデショナの吸い込み口に配設されるメ ッシュ状の濾過プレー トのようなメ ッシュプレー トを適当な密度で上下又は横並びにした状態でシェル 1 2 2内 に配置してもよい。

圧力容器 1 内の圧力は、 炭酸泉の要求濃度によって決定されるが、 例えば 美容エステサロンで使用目的のために炭酸ガス濃度が 1 0 0〜 1 5 0 ppm 程 度の比較的低濃度の炭酸泉を生成するのであれば、 大気圧よりも若干高い程 度の圧力から 3 kg/cra²程度 （ゲージ圧） の圧力となるように、 圧力容器 1 の 中に供給する炭酸ガスの供給圧を調整すればよい。

散布手段 6は、 シャワーノズルなどであってもよいが、 図 1 0で例示した パイプ 4 1 に穿設した数多くの小孔 4 2を採用すれば低コス トでシステム 1 2 0を提供することができる。 なお、 図 2 1の参照符号 1 2 5はドレン管で ある。

炭酸泉生成システム 1 2 0は、 フロートバルブ 9を採用してある。 フロー トバルブ 9は、 水位が上昇すると上下に延びる長孔 9 aが開いて圧力容器 1 内の炭酸泉が流出し、 水位が下がると、 長孔 9 aが閉じて、 圧力容器 1内の 炭酸泉の流出が遮断される。

炭酸泉生成システム 1 2 0の変形例として、 圧力容器 1の上部つまりカセ ッ ト 1 2 1の上方にファン 4 5を設け、 ファン 4 5によってカセッ ト 1 2 1 の内部に強制的な上昇気流を作ることにより、 散布した温水がカセッ ト 1 2 1内を通過する速度 （落下速度） を低下させるようにしてある。 圧力容器 1 の頂部まで上昇した気流は、 圧力容器 1の側壁とカセッ ト 1 2 1 との間の隙 間を通って下方に流れる。

炭酸泉生成システム 1 2 0に含まれる表示器 2 1を使って、 水槽 3の現在 の炭酸ガス濃度や、 水槽 3に供給する炭酸泉の濃度が表示される。 水供給管 5及び炭酸水排出管 7の双方に設けた濃度センサ 1 8の差分値から炭酸ガス の消費量や高圧炭酸ガスボンベ 2の残量などを表示器 2 1で表示してもよレ 図 2 3は、 炭酸泉を生成するための第 3の具体例を示し、 この図 2 3の炭 酸泉生成システム 1 3 0は、 図 2 2のシステム 1 2 0の構成に図 1 6などで 説明した構成を組み込んだ構成を有する。 すなわち、 図 2 3のシステム 1 3 0は、 圧力容器 1の上部にスプレーノズルなどの散水手段 6から中心部分に 向けて横方向に散水され、 この散水した水は、 ファン 4 5の回転駆動軸 4 4 aに設けた衝突部材 （衝突パイプ 7 1 ) によって微粒化される。 圧力容器 1 の気相領域に下部には、 カセッ ト 1 2 1 に収容した落水遅延手段 1 2 4が設 けられ、 そのシェル 1 2 2は上方に延長されて散水手段 6を包囲し、 この包 囲部分に波板部分 4 6が形成されている。

図 2 4は、 炭酸泉を生成するための第 4の具体例を示し、 この図 2 4の炭 酸泉生成システム 1 4 0は家庭用風呂に適した構成を採用してある。 このシ ステム 1 4 0では、 室内の水槽 3つまり浴槽からポンプ 4で汲み上げた浴槽 水は、 室外に配置された圧力容器 1の底部から上方に直立して配置されたパ イブ 1 4 1 の上端のスプレーノズル 6から上方に向けて散水される。

圧力容器 1 の気相領域には、 下から上に向けて目の大きさの異なる 4種類 のメッシュ 1 4 2〜 1 4 5が設けられ、 最も下のメッシュ 1 4 2が最も大き な目を備え、 最も上のメッシュ 1 4 5が最も小さな目を備えている。 スプレ —ノズル 6から上方に向けて散布される水は、 メ ッ シュ 1 4 2〜 1 4 5 を貫 通しながらこれらメ ッシュ 1 4 2〜 1 4 5 と衝突することにより微粒化され、 メッシュ 1 4 2〜 1 4 5から落下しょう とする水は、 スプレーノズル 6から 上方に向けて散布される水によって落水が遅延される。 すなわち、 上方に向 けた水散布手段 6 とその上方に配置されたメッシュ 1 4 2〜 1 4 5は水の微 粒化手段と共に落水遅延手段を構成することになる。

圧力容器 1 内の圧力は 2 Kg/cm²以下に調整される。 この圧力調整は、 炭酸 ガス供給管 1 4の圧力調整弁 2 0などを制御することにより行われ、 高圧炭 酸ガスボンベ 2からの炭酸ガスは圧力調整した後に逆止弁 1 4 6 を通じて圧 力容器 1 に供給される。 また、 炭酸水排出管 7 には、 減圧弁 1 4 7、 流量抑 制機構 1 4 8、 電動開閉バルブ 1 4 9が設けられている。 システム 1 4 0は 制御ボックス 1 5 0 によって炭酸泉の炭酸ガス濃度及び圧力容器 1 内の水位、 炭酸泉の温度などの制御が行われる。 制御ボックス 1 5 0 に加えて、 室内コ ン トロールボックス 1 5 1 を設けるのがよい。 ユーザは、 室内コン トロール ボックス 1 5 1 を使って、 炭酸泉の温度、 炭酸ガス濃度などを設定すること ができる。 室内コン トロールボックス 1 5 1 に表示部 （図示せず） を設け、 この表示部に水温や炭酸泉の炭酸ガス濃度を表示するのが好ましい。

図 2 5は炭酸水を生成するための第 5の具体例を示し、 この図 2 5の炭酸 水生成システム 1 6 0は大量に炭酸水を連続的に使用するのに適した構成を 採用してある。 図 2 6は、 圧力容器の頂部から圧力容器の内部を透視した図 である。 図 2 7は、 炭酸水生成システム 1 6 0を野菜洗浄システムに組み込 んだレイァゥ 卜図である。

炭酸水生成システム 1 6 0は、 圧力容器 1 の内部にファン 4 5及び衝突プ レー ト 7 0 を備え、 スプレーノズル 6から圧力容器 1 の中心に向けて横方向 斜め下方に散布された水は、 回転する衝突プレー ト 7 0 と衝突して微粒化さ れる。 圧力容器 1 の中心部分は、 ファン 4 5 によって上昇気流が生成され、 これにより落水が遅延される。 ファン 4 5 によって生成された上昇気流は、 圧力容器 1 の外周部分から下方に進む。 圧力容器 1 の外周部分には、 内外 2 重の波板 4 6 a、 4 6 bが配設され、 水分が波板 4 6 a、 4 6 bを伝って下 方に移動する過程で炭酸ガスを溶解することができる。

炭酸水生成システム 1 6 0を組み込んだ野菜洗浄システム 1 6 1 は、 図 2 7 に示すように、 圧力容器 1から流出した炭酸水が炭酸水排出管 7 を通じて 野菜洗浄コンベア 1 6 2の上方域に運ばれる。 野菜洗浄コンベア 1 6 2の上 方域にはコンベア 1 6 2の搬送方向に延びる散布用パイプ 1 6 3が設けられ、 このパイプ 1 6 3 には、 下方に向けて炭酸水を噴射する複数の噴射ノズル又 はスプレーノズル 1 6 4が設けられている。 野菜洗浄コンベア 1 6 2 は ト レ 一 1 6 6で包囲されており、 この トレ一 1 6 6 をオーバ一フローした使用後 の炭酸水は、 回収管 1 6 7 を通じて貯留タンク 1 6 8 に収容される。 圧力容 器 1 の水供給管 5は、 貯留タンク 1 6 8に接続されており、 貯留タンク 1 6 8 に収容された回収後の炭酸水が水供給管 5 を通じて圧力容器 1 に圧送され、 これにより炭酸水は循環使用される。

上述した炭酸水 （炭酸泉を含む） 生成システムには、 炭酸ガス濃度センサ 1 8 として種々のセンサを採用することができるが、 好適なセンサの具体例 を図 2 8以降の図面に従って説明する。

図 2 8は、 炭酸ガス濃度検出の原理を説明するための図である。 図 2 8の 参照符号 2 0 0はシリ ンダであり、 このシリ ンダ 2 0 0は比較的小さな開口 2 0 1 を通じて炭酸水源 2 0 2 に連通している。 炭酸水源 2 0 2は例えば炭 酸水排出管 7が該当する。

開口 2 0 1 には開閉弁 2 0 3が設けられ、 開閉弁 2 0 3 を開放した状態で ピス トン 2 0 4 を図中右方向に移動させることにより、 炭酸水源 2 0 2から シリ ンダ 2 0 0内へ炭酸泉を取り込むことができる （図 2 8の （ I ) 参照）。 ピス トン 2 0 4は、 押し込んだ最小ス トローク位置 P 1 と中間ス トローク 位置 P 2 と最大ス トローク位置 P 3 との 3つの位置をとることができる。 開 閉弁 2 0 3 を開放した状態でビス トン 2 0 4を最小ス トロ一ク位置 P 1 から 中間ス トローク位置 P 2 まで移動させて （工程 1 )、 シリ ンダ 2 0 0の中に炭 酸泉を収容した後に開閉弁 2 0 3を閉じてシリ ンダ 2 0 0内の空間を密閉す る （工程 1 1 )。 次いで、 ピス トン 2 0 4を最大ス トローク位置 P 3 まで移動 させて、 シリ ンダ 2 0 0内の密閉空間の容積を拡大することにより減圧する (工程 1 1 1 )。 工程 I I から工程 I I I の過程又は工程 I I I で密閉空間内の炭酸 泉を加熱し、 取り込んだ炭酸泉の温度を所定温度 T o まで上昇させる。 密閉 空間内の炭酸泉は、 減圧工程及び加熱工程を経ることにより、 炭酸水に含ま れる溶存炭酸ガスを放出し密閉空間内でガス化する。

次の工程 I Vでシリ ンダ 2 0 0内の気相 （ガス） の圧力をセンサにより直接 的に測定してもよいが、 シリ ンダ 2 0 0内のガスをサンプリ ングする。 サン プリ ングしたガスにより、 例えばシリ ンダ 2 0 0 に設けた圧力センサにより 工程 Π Ιから工程 I Vへの移行過程での圧力変化や工程 I Vでの圧力から溶存 ガスの濃度を計測してもよく、 或いは、 ガスの濃度から溶存ガスの濃度を計 測してもよい。 また、 シリ ンダ 2 0 0内の気相 （ガス） を、 シリ ンダ 2 0 0 に連結した分析機器に送り込んで、 この分析機器で、 生成した炭酸泉の溶存 ガスの濃度を計測するようにしてもよい。

すなわち、 炭酸ガスを液相中からガス化させて一定体積中のガス圧や濃度 信号として取り出し、 圧力センサや濃度センサ （例えば日本国特許第 3 2 3 6 2 5 4のような炭酸ガス濃度センサ素子を使用して） によって、 圧力変化 を電気的信号に置き換えて外部に送信するか又は予め化学分析したデータに 適合させる変換を行い、 これをデジタル的に数字表示として又は面積変化な どのアナログ的表示として図外のモニタに表示するようにしてもよい。 以上の一連の工程が完了したら、 開閉弁 2 0 3 を開放した後にピス トン 2 0 4を最小ス トローク位置 P 1 まで押し込んでシリ ンダ 2 0 0内の炭酸泉及 びガスを炭酸水源 2 0 2 に排出する。

開閉弁 2 0 3は、 例えば電動バルブで構成してもよいが、 例えば、 ピス ト ン 2 0 4を駆動するピス トンロッ ド （図示せず） を中空シャフ トで構成し、 この中空シャフ ト及びピス トン 2 0 4を貫通する弁棒で構成し、 この弁棒を 直線動作させることにより、 弁棒の先端で開口 2 0 1 を開閉するようにして もよい。

中間ス ト ローク位置 P 2及び最大ス トローク位置 P 3、 とく に中間ス トロ ーク位置 P 2 と最大ス トローク位置 P 3 との間のス トローク量は、 対象とす る液体の溶存ガスの濃度によって決定すればよい。 また、 中間ス トローク位 置 P 2と最大ス トロ一ク位置 P 3との間に第 4のス トローク位置 P 4を用意 し、 最大ス トローク位置 P 3で液体からガスを放出させた後に、 第 4ス ト口 ーク位置 P 4までビス トン 2 0 4を戻した後にガス圧や濃度を検知するよう にしてもよい。 このようなピス トン 2 0 4の停止位置を自在にするには、 ピ ス トン 2 0 4の駆動源としてパルスモ一夕のようなコン トローラにより 自在 に停止位置を設定できる駆動源を採用するのがよい。

シリ ンダ 2 0 0内に取り込んだ炭酸泉を所定温度まで加熱するための手段 として、 シリ ンダ 2 0 0の壁やビス トン 2 0 4などにヒータを内蔵させると 共に、 これに付随して温度センサを配置させて、 この温度センサにより炭酸 泉の温度を監視してもよいが、 加熱手段として定温発熱体を採用するのが好 ましい。 定温発熱体の具体例としては、 チタン酸バリウムを主成分とした半 導体セラミ ック力、らなる Positive Temper a i ture Coefficient Thermi s tor( P T Cサーミス夕） が知られている。 定温発熱体を採用すれば炭酸泉を所定の 温度まで上昇させ且つこの温度を維持することができる。 つまり、 定温発熱 体は加熱手段と温度センサの 2つの機能を有する。 ちなみに、 P T Cサーミ スタは、 例えば約 7 0 の設定温度に到達すると電気抵抗が無限大になって 発熱せず、 発熱体それ自体で温度を管理できるものであり、 これを使用する のが部品点数を少なくするうえで望ましい。

炭酸水中の溶存炭酸ガス濃度を検出するのであれば、 水蒸気圧の影響を抑 えつつターゲッ トの炭酸ガスの放出を促すことのできる温度まで加熱するの がよく、具体的には約 50 〜約 75での範囲内の所定の温度を設定するのがよ い。

図 2 8を参照して説明した原理に従う炭酸ガス濃度センサシステムの第 1 の具体例を図 2 9〜図 3 2を参照して説明する。 第 1の具体例の炭酸ガス濃 度センサシステム 2 1 0は、 単一のュニッ トとして炭酸水排出管 7などにネ ジなどにより脱着可能に固定される。

センサシステム 2 1 0のシリ ンダ部材 2 1 1の中に円筒状ピス トン 2 1 2 が同軸に挿入されている。 円筒状ピス トン 2 1 2はスク リ ユー 2 1 3及びこ れに螺合した雌ネジ 2 1 4を介して駆動用モータ 2 1 5に連結され、 雌ネジ 2 1 4はプレー ト 5 5 7 を介してピス トン 2 1 2 と一体化されている。 第 1 駆動用モータ 2 1 5が駆動することにより、 ピス トン 2 1 2 は、 図 3 0の最 小ス トローク位置、 図 3 2の中間ス トローク位置、 図 3 3の最大ス トローク 位置を取ることができ、 一回の計測作業が完了すると図 3 0の最小ス ト口一 ク位置に戻る。

円筒状ピス トン 2 1 2の中には、 弁棒つまり止水シャフ ト 2 1 7が上下動 可能に設けられている。 止水シャフ ト 2 1 7は、 第 2駆動モータ 2 1 8 によ つて上下動する。 第 2駆動モー夕 2 1 8の出力軸には雌ネジ 2 1 9が設けら れ、 この雌ネジ 2 1 9 に螺合する雄ねじが止水シャフ 卜 2 1 7の上端部に形 成されている。止水シャフ ト 2 1 7の上部には回止めピン 2 2 0が突設され、 このピン 2 2 0は上下に延びるスリ ッ 卜によって案内される。 これにより、 第 2駆動モー夕 2 1 8の回転動作が止水シャフ ト 2 1 7 の上下動作に変換さ れる。

第 2駆動モータ 2 1 8は、 回止めピン 2 2 0 と係合する 2つのリ ミ ツ トス イ ッチ 2 2 2、 2 2 3 によって停止位置が予め設定されているが、 第 2駆動 モータ 2 1 8 としてパルスモ一夕 （ゼロ点設定の位置決めスィ ッチとの組） を採用するのであれば、 リ ミ ッ トスィ ツチは原点設定用として 1 力所で足り ることになる。 又、 円筒状ピス トン 2 1 2 を駆動するための第 1駆動モータ 2 1 5 についても、 円筒状ピス トン 2 1 2 を 3つの位置 P 1 〜 P 3で停止さ せるためのリ ミ ツ トスイ ッチなどのモー夕回転停止手段 2 2 5が設けられて いるが、 駆動モータ 2 1 5 としてパルスモ一夕を採用するのであれば、 この ようなリ ミ ッ トスィ ツチは原点設定用として 1点が検知できればよい。また、 円筒状ピス トン 2 1 2 の停止位置を自在に設定できるという利点があり、 こ の利点を利用して、 ガス圧や濃度を検知するときに、 円筒状ピス トン 2 1 2 を最大ス トローク位置から戻して、 この円筒状ピス トン 2 1 2 を最大ス ト口 —ク位置と中間ス 卜ローク位置との間の第 4ス トロ一ク位置で停止させた後 に、 ガス圧や濃度を検知することもできる。 これにより汎用のセンサを用い て比較的低濃度の炭酸水の濃度計測を行う ことができる。

止水シャフ ト 2 1 7 は図 2 9から図 3 0の位置まで上昇して出入口 2 2 7 を開放し、 また円筒状ピス トン 2 1 2を図 3 1 の中間ス トローク位置まで上 昇させることにより、 例えば炭酸水排出管 7 に通じる給水口 2 3 0から液溜 部 2 3 1 に流入した検出対象の炭酸水がシリ ンダ 2 1 1 内に取り込まれる。 次に、 図 3 2 に図示のように、 止水シャフ ト 2 1 7 を下降させてシリ ンダ出 入口を閉じてシリ ンダ内空間を密閉した後、 円筒状ピス トン 2 1 2を最大ス トロ一ク位置まで上昇させて一定時間、この最大ス トローク位置を保持する。 また、 シリ ンダの出入口近傍には好ましく は P T Cサーミス夕からなる加熱 部 2 3 3が設けられ、 シリ ンダ内に取り込んだ炭酸泉の加熱を開始する。 こ れによりシリ ンダ内の密閉空間は、 減圧状態になり且つ加熱により液相中の 炭酸ガスが放出される。

放出された炭酸ガスは検出管路 2 3 4を通じて圧力をガス圧検知装置 2 3 5 に伝え、 この検知装置 5 7 5で電圧又は電流信号に変換される。 この信号 は例えばコ ン トローラ 1 9 (図 2 3 ) に送られて所定の分析計量線に従いデ ジ夕ル数値に変換されて表示器 2 1 に濃度が表示される。 圧力を検知するガ ス圧検知装置 2 3 5 に代えて濃度を検知するものであってもよい。 この一回 の計測工程が終了したら加熱部 2 3 3の電源が O F Fとなる。 また、 止水ピ ス トン 2 1 2がー度上昇して出入口 2 2 7 を開放した後に円筒状ピス トン 2 1 2が先行して図 3 0の最小ス トローク位置まで戻り、 次いで、 止水シャフ ト 2 1 7が下降してシリ ンダ出入口 2 2 7 を閉じる図 2 9の初期位置に戻る。 止水シャフ ト 2 1 7 に先だって円筒状ピス トン 2 1 2の下降動作を先行させ ることによ り、 検出管路 2 3 4のガスゃシリ ンダ内の炭酸水を炭酸水排出管 7などに排出することができる。

図 3 3〜図 3 5は、 第 2の具体例の炭酸ガス濃度センサシステム 2 4 0 を 示し、 この第 2のセンサシステム 2 4 0 はカム機構を使ってビス トン 2 1 2 及び止水シャフ ト 2 1 7が動作する構成が採用されている。

すなわち、 センサシステム 2 4 0はカム部材 2 4 1 を有し、 このカム部材 2 4 1 は、 減速モ一夕 2 4 2 によって駆動される。 カム部材 2 4 1 は、 図 3 4で左側に第 1 カムフェース 2 4 4が形成され、 右側に第 2カムフェース 2 4 5が形成されている。 すなわち、 一つのカム部材 2 4 1 に 2つのカムフエ ース 2 4 4 、 2 4 5が形成され、 この共通のカム部材 2 4 1 によって、 ビス トン 2 1 2 と止水シャフ ト 2 1 7の動作が制御される。 第 1のカムフェース 2 4 4に当接する第 1のカムフォロア 2 5 6は、 第 1 リンク 2 5 7を介してピス トン 2 1 2の上端に連結されている。 また、 第 2 のカムフェース 2 4 5に当接する第 2のカムフォロア 2 5 8は、 第 2 リンク 2 5 9を及び可動板 2 6 0を介して止水シャフ ト 2 1 7の上端に連結されて おり、 可動板 2 6 0は、 ケース 2 6 1の上下に延びる長孔 2 6 3に案内され て上下に移動可能である。 なお、 図 3 3を参照して、 ピス トン 2 1 2に関連 した第 1 リンク 2 5 7は第 1支点 2 6 4を中心に揺動可能であり、 止水シャ フト 2 1 7に関連した第 2 リンク 2 5 9は第 2支点 2 6 5を中心に揺動可能 である。 そして、 第 1 リンク 2 5 7は、 第 1引っ張りパネ 2 6 7により、 第 1カムフォロア 2 5 6を第 1カムフェース 2 4 4と当接する方向に付勢され ており、 第 2 リンク 2 5 9は、 第 2引っ張りバネ 2 6 8により、 第 2カムフ ォロア 2 5 8を第 2カムフェース 2 4 5 と当接する方向に付勢されている。 このカム機構によるピストン 2 1 2及び止水シャフト 2 1 7の動作を図 3 5に示す。 同図から分かるように、 ピス トン 2 1 2は、 上述した最小ス ト口 ーク位置 P l、 中間ス トローク位置 P 2、 最大ス トローク位置 P 3の他に、 中間ストローク位置 P 2と最大ストローク位置 P 3 との間のガス検出ス トロ ーク位置 P 4をとるようになっており、 このガス検出ストローク位置 P 4を とったときに、ガス圧の検出が行われる。また、 ヒータ 2 3 3による加熱は、 第 2位置 P 2から最大ストローク位置 P 3、 次いでガス検出ストローク位置 P 4に至る直前まで行われ、 ガス圧検出のときにはヒータ 2 3 3は 0 F Fさ れる。

ヒータ 2 3 3の O N / O F F及びガス圧検出とカム位置とを同期させるた めに、 図 3 4に示すように、 カム部材 2 4 1の側面に全周に亘つて延びるリ ング 2 7 0を単数又は複数設け、 このリ ング 2 7 0に切欠きを設けて、 この 切欠きを光センサ 2 7 1で検出することにより、 カム回転角度を検出するよ うにしてもよい。

なお、 図 2 9、 図 3 3などの図面を参照したセンサシステムの説明におい ては、 炭酸水 （炭酸泉を含む） の溶存炭酸ガス濃度の検出に限定して説明し たが、 適用として炭酸水に制限されるものではなく、 広く一般的に液中の溶 存ガスの濃度を検出するのに適用できる。 前述した実施例の炭酸泉生成装置は、 汚れによつて性能が低下する部分を 無く し、 大気圧よりも高い圧力下で、 温水と炭酸ガスとを接触させることに より、 連続的に炭酸ガスを水に吸収させことができるようにした。 又、 高圧 容器内の炭酸ガスは水に吸収されただけしか消耗しないため、 炭酸ガスの消 費も少なく、 且つ浴槽のお湯を繰り返し連続的に処理できるため、 お風呂桶 より大気中に放出されて減少する濃度を補い、 常に炭酸泉を高濃度に保つこ とができる。

本発明に従う炭酸水生成システムを例えば家庭で使用すれば、 家庭で炭酸 泉を毎日楽しむことができるだけでなく、 これにより毛細血管の発達を促進 させ、 例えば老人性皮膚のかゆみの防止や糖尿病の手足に生じる壊死の発生 を防止する事ができ、 また、 寝たきり老人の蓐瘡なども治すことができる。 若年層であっても、 ストレス社会の疲労回復には、 毛細血管の発達促進作用 を高めることが、 極めて重要なことであることから、 毛細血管の発達により 皮膚が若返り、 女性の美容にも効果的である。

本発明により高濃度の炭酸泉を生成したときには、 これに、 さまざまな身 体に有効な微量ミネラルを添加することにより、 天然温泉よりも効果的な温 泉水となる。 例えば、 ゼォライ ト等を使って微量の硫化ガスを炭酸泉に溶解 させることで、 天然温泉よりも効果的な温泉効果が得られる。 また、 室外プ ールゃ温水プールに使用する水として炭酸水を使用することにより、 プール で遊びながら炭酸水による健康効果及び美容効果を得ることができる。また、 銀イオン及び Z又は次亜塩素酸などによる殺菌を炭酸泉に施すことにより、 社会問題となっている大腸菌やレジオネラ菌などを極めて効果的に殺菌する ことができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 高圧炭酸ガスを圧力容器の中に供給する炭酸ガス供給工程と、

外部から連続的に供給される水を前記圧力容器内の気相領域に散布して圧 力下で炭酸ガスと接触させる散水工程と、

前記圧力容器の底部に貯留した炭酸水が所定の水位を保持することができ るように炭酸水の排出量を規制及び Z又は抑制しながら前記圧力容器の底部 から炭酸水を連続的に排出させる炭酸水排出工程とを有する炭酸水生成方法。

2 . 大気圧下の水供給源から水を連続的に第 1 ポンプで圧力容器に圧送す る水供給工程を更に有し、

該第 1 ポンプにより圧送された水が前記圧力容器内の気相領域に散布され る、 請求項 1 に記載の炭酸水生成方法。

3 . 前記第 1 ポンプが気液混合ポンプであり、 該気液混合ポンプに水と炭 酸ガスとが吸引される、 請求項 2 に記載の炭酸水生成方法。

4 . 該散水工程の最中に、 前記気相領域に散布した水を微粒子化する水粒 子生成工程を更に有する請求項 1 〜 3のいずれか一項に記載の炭酸水生成方 法。

5 . 前記水粒子生成工程が、 前記気相領域に散布した水同士を衝突させる ことにより行われる、 請求項 4に記載の炭酸水生成方法。

6 . 前記水粒子生成工程が、 前記気相領域に散布した水を回転体に衝突さ せることにより行われる、 請求項 5 に記載の炭酸水生成方法。

7 . 前記散水工程で、 前記気相領域に散布された水が落下するのを遅延さ せる落水遅延工程を更に有する、 請求項 1〜 3のいずれか一項に記載の炭酸 水生成方法。

8 . 前記落水遅延工程が、 前記圧力容器内の中心部分で上方に向かい外周 部分で下方に向かう気流を生成することにより行われる請求項 7 に記載の炭 酸水生成方法。

9 . 前記水又は前記炭酸水に、 次亜塩素酸塩又は亜塩素酸塩の溶液を酸性 に調製した殺菌液を添加する殺菌液添加工程を更に有する、 請求項 1 ~ 8の いずれか一項に記載の炭酸泉生成方法。

1 0 . 前記水又は前記炭酸水に銀イオンを添加する銀イオン添加工程を更 に有する、 請求項 1 〜 9のいずれか一項に記載の炭酸水生成方法。

1 1 . 前記圧力容器の中に硫化水素ガスを供給する硫化水素供給工程を更 に有する、 請求項 1 〜 1 0のいずれか一項に記載の炭酸水生成方法。

1 2 . 前記水供給源の水が遊離硫化水素を含有する水である、 請求項 1 〜 1 1 のいずれか一項に記載の炭酸水生成方法。

1 3 . 前記圧力容器の底部に貯留した炭酸水を第 2ポンプで汲み上げて前 記気相領域に散布する還流工程を更に有する請求項 1 〜 1 2 に記載の炭酸水 生成方法。

1 4 . 前記炭酸泉排出工程での排出の規制及びノ又は抑制が、 前記圧力容 器の底部に配置され排出口を開閉するフロー トバルブ及び 又は前記圧力容 器の排出管に設けられた絞り及び Z又は減圧弁によって行われる、 請求項 1 - 1 3のいずれか一項に記載の炭酸水生成方法。

1 5 . 前記炭酸水排出工程で、 前記圧力容器から前記水供給源に炭酸水を 排出する、 請求項 1 〜 1 4のいずれか一項に記載の炭酸水生成方法。

1 6 . 前記水供給源が、 浴槽、 プール、 炭酸水貯留容器、 炭酸水を使用し た現場から使用済みの炭酸水を回収する配管の群から選択された一つである、 請求項 1 〜 1 5に記載の炭酸水生成方法。

1 7 . 高圧炭酸ガス源から炭酸ガスの供給を受ける圧力容器と、

該圧力容器の底部に開口する排出管と、

水供給源の水を前記圧力容器に圧送するポンプと、

該ポンプから圧送された水を前記圧力容器の気相領域に散布する水散布手 段と、

該気相領域に散布された水に炭酸ガスが溶解することにより生成された炭 酸水が前記排出管により排出される量を規制又は抑制して前記圧力容器の底 部に所定の水位の炭酸水を貯留させた状態で炭酸水を連続的に排出させる水 位維持排出手段とを有する炭酸水生成装置。

1 8 . 前記水散布手段から散布された水を微粒子化する微粒子生成手段を 更に有する請求項 1 7 に記載の炭酸水生成装置。

1 9 . 前記水散布手段から前記気相領域に散布された水が落下するのを遅 延させる落水遅延手段を更に有する請求項 1 7又は 1 8 に記載の炭酸水生成 装置。

2 0 . 前記落水遅延手段が、 前記圧力容器内の気相領域に気流を生成する ためのファンからなる、 請求項 1 9に記載の炭酸水生成装置。

2 1 ., 前記ファンの回転軸に固設された衝突部材を更に有し、

該衝突部材が前記微粒子生成手段を構成して、 前記水散布手段により散布 された水が前記衝突部材と衝突することにより微粒子化される、 請求項 2 0 に記載の炭酸水生成装置。

2 2 . 前記圧力容器が硫化水素源から硫化水素ガスの供給を受ける、 請求 項 1 7〜 2 1 のいずれか一項に記載の炭酸水生成装置。

2 3 . 前記圧力容器内に貯留した炭酸水又は前記圧力容器から排出される 炭酸水の溶存炭酸ガス濃度を検出するセンサと、

該センサからの信号を受けて、 前記炭酸水の溶存炭酸ガス濃度が所定の濃 度になったときに、 前記高圧炭酸ガス源から前記圧力容器への炭酸ガスの供 給量を低減又は停止させる制御手段とを更に有する、 請求項 1 7〜 2 2 のい ずれか一項に記載の炭酸水生成装置。

2 4 . 前記センサが検出した溶存炭酸ガス濃度を表示する表示手段を更に 有する請求項 2 3に記載の炭酸水生成装置。

2 5 . 前記水供給源の水が温水である、 請求項 1 7〜 2 4のいずれか一項 に記載の炭酸水生成装置。