JP2007100993A - 酸素富化給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の酸素富化給湯装置は、浴槽水を循環させる回路に高濃度酸素を混入するものであり、カランやシャワーヘッドなど端末からは溶存酸素富化水を得ることができなかった。
【解決手段】本発明の酸素富化給湯装置は、給湯回路４に高濃度酸素生成手段１５で生成した高濃度酸素を混入する混入手段１６を設け、溶存酸素濃度の高い湯水をシャワーヘッド１０やカラン１１からも使用することにより、溶存酸素濃度の高い湯水を洗髪や身体の洗浄に用いることができ、溶存酸素が毛穴や角質から浸透することで、毛根の細胞や肌細胞の活性を高めることができ、頭髪の育毛促進および美容効果を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、給水中の溶存酸素濃度を高め、カランやシャワー等の給湯端末から、溶存酸素濃度を高めた湯水を供給する酸素富化給湯装置に関するものである。

従来の酸素富化装置は、ジェットバス等の浴槽湯循環回路の湯水に高濃度の酸素を供給するものや（例えば、特許文献１）、浴槽湯中に微細気泡として高濃度の酸素を供給するもの（例えば、特許文献２、特許文献３）がある。図８は、特許文献１に記載された従来の酸素富化装置を示すもので、循環流路１０１を介して浴槽１００の湯水を循環させるポンプ１０２と循環流路１０１に気体を供給する供給部１０３を設け、供給部１０３に酸素富化空気を供給する酸素富化装置１０４を設け、浴槽１００には吸入口１０５と吐出口１０６を設けて構成される。さらに、溶存酸素濃度を高めた湯水には、頭髪の育毛促進効果があること（特許文献４）や水分の浸透促進効果のあることが知られている。
特開平４-００２３４７号公報 特開２００２-１９１９４９号公報 特開２００４−２８３８１０号公報 特開平７-１６３０４号公報

しかしながら、従来の酸素富化給湯装置は、浴槽水の循環流路に高濃度の酸素を溶解させる構成であり、カランやシャワーヘッド等の給湯端末から溶存酸素濃度を高めた湯水を供給することはできなかった。そのため、通常の入浴形態では浴槽水に浸漬しない頭髪部や顔部を洗う湯水には、溶存酸素濃度を高めた湯水を供給することができなかった。

さらに、溶存酸素として液体中に溶存する酸素気体の量は、大気中の酸素分圧の影響を受けるため、高濃度酸素により過飽和にまで溶存酸素濃度を高めた湯水を生成した場合でも、過飽和に溶解させた気体気泡径が大きいと、速やかに大気に放出してしまい溶存酸素濃度が低下してしまうという課題があった。

上記課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、一般家庭、その他で設置している給湯装置の給湯路のカランやシャワーヘッド等の給湯端末からも溶存酸素濃度を高めた湯水の供給を可能とし、過飽和に溶解した溶存酸素の気泡を安定化することにある。

前記課題を解決するために、本発明の酸素富化給湯装置は、給水路と、前記給水路からの給水を加熱する加熱手段と、前記加熱手段で加熱した温水にミネラルイオンを添加するミネラル添加手段と、高濃度酸素生成手段と、前記高濃度酸素生成手段で生成した高濃度酸素を前記加熱手段で加熱した温水に混入する混入手段を備えたものであり、ミネラル添加手段により添加したミネラルイオンが溶存気体を安定化するため、シャワーヘッドやカランなどの給湯端末から安定化した溶存酸素濃度の高い湯水の供給が可能となるものである。

本発明の酸素富化給湯装置は、安定化した溶存酸素濃度の高い湯水をシャワーヘッドやカラン等の給湯端末からも使用することができ、従って頭髪の育毛促進および美容効果を得ることができる。

第１の発明における酸素富化給湯装置は、給水路と、給水路からの給水を加熱する加熱手段と、前記加熱手段で加熱した温水にミネラルイオンを添加するミネラル添加手段と、高濃度酸素生成手段と、前記高濃度酸素生成手段で生成した高濃度酸素を加熱手段で加熱した温水に混入する混入手段を備えたものである。

上記構成によって、ミネラル添加手段で給水にミネラルを添加し、ミネラルイオンが高濃度酸素生成手段により混入した溶存酸素を安定化するため、給湯装置から供給されるすべての湯水の溶存酸素濃度を高めることができ、シャワーヘッドやカラン等の給湯端末からも、溶存酸素濃度を高めた湯水の供給を可能とすることができる。

第２の発明における酸素富化給湯装置は、第１の発明における高濃度酸素生成手段を酸素イオン伝導体とこれを挟持する電極とを有した構成、または酸素富化膜と前記酸素富化膜を介して外気を吸引する真空ポンプとを有する構成とすることにより、電極間に電流を流すことで陽極側から純粋な酸素ガスが得られるので、酸素濃度１００％の高濃度酸素を得ることができ、簡単でコンパクトな構成で高濃度溶存酸素水を供給することができる。

また、真空ポンプにより外部空気を酸素富化膜に通すだけで酸素濃度約３０％の高濃度酸素を得ることができ、安価に溶存酸素濃度を高めた湯水を得ることができる。

第３の発明における酸素富化給湯装置は、第１の発明または第２の発明の混入手段を、高濃度酸素を微細気泡として温水に混入する加圧混入手段で構成してあり、高濃度酸素を溶解することで溶存酸素濃度を高めるだけでなく、さらに微細気泡として加圧混入することで、溶存酸素を過飽和状態にまで溶解することが可能となり、より高濃度の溶存酸素水を得ることができるとともに、微細気泡を含んだ水を供給することで、気泡がはじけるときに放出される超音波の洗浄効果を得ることができる。

さらに、微細気泡であるため毛穴の中に入り込み洗浄を行なうため、毛穴の汚れを洗浄することで溶存酸素が毛穴から入り込みやすくなり、微細気泡と溶存酸素の相乗効果で、育毛促進効果や美容効果を高めることができる。

第４の発明における酸素富化給湯装置は、特に第３の発明における加圧混入手段を、高濃度酸素生成手段の真空ポンプを利用して加圧混入する構成としており、簡単な構成で安価に溶存酸素濃度を高めた湯水を得ることができる。

第５の発明における酸素富化給湯装置は、第１〜第４のいずれか１つの発明の混入手段を、給湯装置本体、シャワーヘッド、カラン等の給湯端末の直前、浴槽内噴出アダプタの直前、洗面台の少なくとも１つ以上に設けた構成としており、高濃度酸素の混入手段を湯水の噴出する端末に設けることにより、高濃度酸素が給湯端末等の近くで混入されて微細気泡のままで湯水を得られ、例えば湯水の流通路の途中で高濃度酸素を混入して一旦溶解した微細気泡が、給湯端末の近くに達した時に流通路内で析出し気泡径が大きくなることを防止することができる。

第６発明における酸素富化給湯装置は、第１〜第５のいずれか１の発明の混入手段を給湯装置本体に設け、給湯装置本体内で混入した高濃度酸素を再び微細気泡化する微細化手段をシャワーヘッド、カラン等の給湯端末の直前、浴槽内噴出アダプタの直前、洗面台の少なくとも１つ以上に設けた構成としており、混入手段で一旦溶解した微細気泡が、給湯路等内で析出し気泡径が大きくなった場合においても、噴出直前で再度気泡を微細化することができる。

第７発明における酸素富化空等装置は、第６の発明の微細化手段を絞り部で構成することで、混入された高濃度酸素を再度、端末部で衝撃波により微細気泡化することができ、簡単な構成で溶存酸素富化水を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各実施の形態の説明において、同じ構成および同じ作用効果を奏する部分については同一符号を付与し、重複した詳細な説明を行わないものとする。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における酸素富化給湯装置のシステム全体の構成図で、図２は同じく実施の形態における高濃度酸素生成手段の構成図である。図３は、通常入浴と溶存酸素富化水入浴後の角質水分量の変化を示した図である。図１において、給湯装置１は給水路２と給湯回路３および浴槽水の追炊き循環回路４を有する熱交換器５と、熱交換器５を加熱するバーナー６と、バーナー６に燃焼空気を送るバーナーファン７を設けている。そして、熱交換器５と、バーナー６は給水路２からの給水と浴槽水の加熱手段を構成している。

給水路２の水は熱交換器５で加熱され湯となり、ミネラル成分を造粒したペレット８を充填したミネラル添加手段９によりミネラルが添加され給湯回路３を経て端末であるシャワーヘッド１０やカラン１１から供給される。また、追炊き循環回路４に設けた風呂ポンプ１２で循環される浴槽水は、熱交換器５で加熱された後、追炊き循環回路４を経て浴槽内噴出アダプタとしての追炊きアダプタ１３から浴槽１４に供給される。

給湯回路３には、高濃度酸素生成手段１５で生成した高濃度酸素を混入する混入手段１６が設けてあり、高濃度酸素生成手段１５は、図２に示すように酸素イオン伝導体である固体電解質１７を支持する一対の陰極側電極１８と陽極側電極１９とで固体電解質１７を挟み、陰極側電極１８を空気に曝露して固体電解質１７と陽極側電極１９とをケース２０内に収納するとともに、陰極側電極１８と陽極側電極１９の間に電流を流す直流電源２１を有し、陽極側電極１９から発生するガスはケース２０に設けたスリット２２から導入する空気で希釈され酸素配管２３に搬送される。

混入手段１６は、所定の流速で流体が通過することにより、前記通過箇所に負圧作用を生じさせて外部より空気を引き込むエゼクタで構成してあり、エゼクタの負圧側は逆止弁２４、流量調節弁２５を介して高濃度酸素生成手段１５に通じる酸素配管２３と接続されている。また、追炊き循環回路４の往き回路には、混入手段１６の前後の給湯回路３に追炊き循環回路４の往き回路を接続する酸素付加回路２６に切り替える三方弁の切り替え手段２６aと、混入手段１６の下流の酸素付加回路２６に接続し、切り替え手段２６aに連動して開閉する二方弁の切り替え手段２６ｂが設けられている。

そして、切り替え手段２６a、２６ｂにより、混入手段１６に供給される湯水は、給湯回路３からの湯水と追い炊き循環回路４で循環する浴槽水とを切り替えられる構成となっており、図示矢印のように浴槽水を循環する際にも混入手段１６を介して、浴槽水に高濃度酸素を混合することができ、追い炊きアダプタ１３を介して高濃度酸素を混合した湯水が浴槽１４に噴出される。

次にその動作、作用について説明する。使用者がシャワーヘッド１０もしくはカラン１１から湯を得ようとした時、ミネラル添加手段９に充填したミネラル成分を造粒したペレット８と湯水が接触することで、ペレット８からミネラルが溶出し、ミネラルが添加され
た湯水が給湯回路３に供給される。

そして、給湯回路３に湯水が供給されてエゼクタ１６を湯水が通過した時、エゼクタ１６が機能し、エゼクタ１６の負圧側に接続された酸素配管２３は負圧となり、高濃度酸素生成手段１５で生成された高濃度酸素を有する空気が酸素配管２３内を流動して給湯回路３の湯水に気泡となって混入される。

なお、酸素配管２３には逆止弁２４および流量調節弁２５が設けられているため、酸素配管２３内に給湯回路３の湯水が逆流することを防止でき、高濃度酸素生成手段１５を保護することができる。

一方、高濃度酸素生成手段１５は、直流電源２１により陰極側電極１８と陽極側電極１９の間に電流を流すと、曝露された陰極側電極１８上では空気中の酸素が電子を受けてイオン化し固体電解質１７内を酸素イオンとして移動できるようになる。そして、陽極側電極１９まで移動した酸素イオンは電子を放出して酸素ガスとなり、高濃度酸素を生成することができる。湯水に溶解する気体の量は、溶解度およびヘンリーの法則により定められており４０℃のお湯に溶解することができる酸素は、最大で約４０ｐｐｍであり、通常の酸素濃度２０％空気に接している場合は、約８ｐｐｍとなる。

溶解する空気の酸素濃度は、溶存酸素を高めるためには非常に重要であり、本実施の形態に示すように高濃度の酸素を混合することで、溶存酸素濃度を高めた湯水を得ることができる。

さらに、エゼクタ１６により高濃度酸素を混入することで、短時間で高濃度溶存酸素水を得ることができるとともに、ミネラル添加手段９により添加したミネラル成分が溶存酸素気体の表面に作用し、気体を安定化することができるため、シャワーヘッド１０やカラン１１から溶存酸素富化水を得ることができる。入浴者が溶存酸素富化水をシャワー水として使用した場合、溶存酸素が角質及び毛穴から浸透し、細胞を活性化することが可能となる。

例えば、頭皮に使用した場合には、毛穴から毛根へと溶存酸素水が供給されることで、毛根の細胞が活性化し育毛促進効果を得ることができる。さらに、身体に使用した場合にも同様に、角質層より溶存酸素として肌に酸素が吸収され、横軸に時間、縦軸に水分量を示す図３の、通常入浴、高濃度酸素吸引入浴、溶存酸素富化水入浴のグラフのように肌への水分の浸透を促進するとともに、肌細胞を活性化することができ、肌細胞を活性化することで、細胞の新陳代謝が促進され美肌効果を得ることができる。
すなわち、溶存酸素富化水入浴は、通常入浴および高濃度酸素を吸引しながらの入浴と比較して、入浴５分後の角層水分量が高く、溶存酸素富化水が肌への水分の浸透を促進していることを示している。

使用者が追い炊きを行う際には、切り替え手段２６ａ、２６ｂの切り替え操作により追い炊き循環回路４を循環する浴槽水が酸素付加回路２６に迂回することでエゼクタ１６を通過し、この時に高濃度酸素が先に説明したと同じようにエゼクタ１６の働きで浴槽水に供給され、浴槽水中に溶存酸素富化水を供給することが可能となり、溶存酸素富化水の美肌効果を得ることができる。

さらに、溶解し切れなかった高濃度酸素が浴槽１４の水面から空間に放出され、これを入浴者が吸入することで入浴中にも酸素不足に陥りにくくなり、長湯が可能で温浴効果を促進できる。また、酸素吸入による覚醒作用を発揮できるとともに、心拍数の増加を抑制できる。これにより、高濃度酸素の効果を最大限に発揮させて美容、かつ健康的な入浴が
できるようになる。

なお、浴室内に切り替え手段２６ａの切り替えと、切り替え手段２６ｂの開閉の切り替えのためのスイッチ（図示せず）を設け、スイッチをオン、オフすることで、切り替え手段２６ａ、２６ｂを切り替えるとともに、風呂ポンプ１２を動作させる構成とすることで、追い炊きとは別に浴槽水に高濃度酸素を供給することも可能であることはもちろんである。

このように、一対の電極間に電流を流すだけで陽極側から高濃度の酸素ガスが得られるので、簡単な構成でコンパクトに溶存酸素富化水を得ることができ、育毛促進効果および美容効果を得ることができる。入浴中に育毛促進効果や美容効果を得るための方法としては、マッサージによる血行促進や発汗による毛穴洗浄なども有効であるが、酸素富化給湯装置を用いることで育毛促進および美容効果のある溶存酸素富化水を得ることで、入浴者は手軽に毎日継続して育毛および美容行為を行うことができる。

なお、酸素富化給湯装置による溶存酸素富化水とマッサージや発汗などを組み合わせることでも、相乗効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では混入手段１６として負圧作用で高濃度酸素の空気を吸引して混入するエゼクタに限定されるものではなく、高濃度酸素の空気をポンプ等で加圧して流通する湯水または浴槽水に混入する構成であってもよいことはもちろんである。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における酸素富化給湯装置の構成図で、図５は同第２の実施の形態における酸素富化給湯装置の運転による使用者の心拍数の変化を示す心拍数時間変化図である。本実施の形態は、高濃度酸素生成手段を酸素富化膜で構成し、さらにエゼクタを加圧混入手段としたことで上記した実施の形態１と異なり、それ以外の構成は同じなので、異なるところを中心に説明する。

高濃度酸素生成手段１５は、酸素富化膜２７と酸素富化膜２７に外部からの空気を送風する送風ファン２８と、真空ポンプ２９で構成され、高濃度酸素生成手段１５で生成した高濃度酸素が、真空ポンプ２９を利用して加圧され逆止弁２４、流量調節弁２５を介して加圧混入手段３０の負圧側に接続した酸素配管２３に流れて加圧混入手段３０に加圧されて混入するように構成されている。すなわち、加圧混入手段３０は、高濃度酸素生成手段１５の真空ポンプ２９を利用して高濃度酸素の空気を加圧混入する構成（点線枠で示す部分）に混入手段を構成したものである。

以上のように構成された酸素富化給湯装置について、以下その動作・作用を説明する。使用者がシャワーヘッド１０もしくはカラン１１から湯を得ようと給湯回路３に湯水が流れた時、本実施の形態でいう加圧混入手段３０は上記した実施の形態１でいうエゼクタ１６と同じようなエゼクタ機能を有しているので、エゼクタの負圧側に接続された酸素配管２３は負圧となる。さらに、加圧混入手段３０により吸引されるだけでなく真空ポンプ２９による圧力がプラスされ、加圧混入手段３０に混入する空気は加圧された状態となり、給湯回路３の湯水、または酸素付加回路２６を介して流れる浴槽水に酸素配管２３内の空気を加圧混入することで微細な気泡として混入させることができる。

一方、真空ポンプ２９により減圧されることで外部空気が酸素富化膜２７を通過し、約３０％の高濃度酸素を得ることができ、高濃度酸素を微細気泡として湯水に混入することができるる。なお、酸素配管２３には逆止弁２４および流量調節弁２５が設けられているため、酸素配管２３内に給湯回路３の湯水が逆流することを防止でき、高濃度酸素生成手
段１５を保護することができる。

そして、高濃度酸素を加圧混入することで微細気泡として混入することが可能となり、微細気泡とすることで気液の接触面積を大きくすることができ、短時間で溶存酸素富化水を得るとともに、微細気泡とすることで溶存酸素を過飽和状態にまで溶解することができ、より高濃度の溶存酸素溶解水を得ることができる。さらに、微細気泡を含んだ水を供給することで、気泡がはじけるときに放出される超音波の洗浄効果を得ることができる。

さらに、微細気泡であるため毛穴の中に入り込み洗浄を行なうため、毛穴の汚れを洗浄することで溶存酸素が毛穴から入り込みやすくなり、微細気泡と溶存酸素の相乗効果で、育毛促進効果や美容効果を高めることができる。

また、高濃度酸素生成手段を酸素富化膜とし、、前記酸素富化膜に外部空気を通過させるための真空ポンプを、高濃度酸素を加圧混合するためのポンプと兼用しているから、高濃度酸素を加圧混入するための加圧混入手段の吸引力を用いて、外部空気を酸素富化膜に通すだけで酸素濃度約３０％の高濃度酸素を得ることができるので、簡単な構成で、安価に溶存酸素濃度を高めた水を得ることができる。

入浴者が溶存酸素富化水をシャワー水として使用した場合、溶解しきれなかった微細気泡が、人体にあたりはじける際に放出される超音波の洗浄効果や、微細気泡が毛穴の中まで入り込むことで、洗浄効果を得ることができる。そして、毛穴が洗浄されたことで溶存酸素の角質及び毛穴からの浸透を促進し、細胞の活性化をさらに高めることが可能となる。例えば、頭皮に使用した場合には、微細気泡によって毛穴の汚れを除去することで、毛穴への溶存酸素富化水の浸透が促進され、さらに毛穴から毛根へと溶存酸素水が供給されることで、毛根の細胞が活性化し育毛促進効果を得ることができる。

さらに、身体に使用した場合にも同様に、微細気泡によって毛穴の汚れを除去するとともに、角質層より溶存酸素として肌に酸素が吸収され、肌への水分の浸透を促進するとともに、肌細胞を活性化することができ、肌細胞を活性化することで、細胞の新陳代謝が促進され美肌効果を得ることができる。

一方、切り替え手段２６ａ、２６ｂにより追い炊き循環回路４を循環する浴槽水に高濃度酸素を混合した場合には、浴槽水中に高濃度酸素の微細気泡が噴出され、溶存酸素富化水の美肌効果を得るとともに、浴槽水を微細気泡により白濁させることができ、視覚的にもリラックス効果を得ることができる。また、微細気泡は気泡が浮上消滅し難く湯と人体との間に存在することで人体への温度刺激が低減され、心拍の上昇が抑制される。

さらに、溶解し切れなかった高濃度酸素は、浴槽水の水面から放出され、これを入浴者が吸入することで入浴中にも酸素不足に陥りにくくなり、安心して長湯が可能で温浴効果を促進できる。また、酸素吸入による覚醒作用を発揮できるとともに、心拍数の増加を抑制できる。これにより、高濃度酸素の効果を最大限に発揮させて美容、かつ健康的な入浴ができるようになる。 横軸に時間、縦軸に心拍数を採った図５に示した使用者心拍変化の入浴中のレベルにおいて、酸素微細気泡を発生させると通常入浴に比較して使用者の心拍数は上昇が抑えられて少ない数値になっている。

なお、本実施の形態でいう加圧混入手段３０は、実施の形態１でいうエゼクタ１６の機能も有するように構成しているが、エゼクタ機能のない単に高濃度酸素を含む気体を加圧して混入する形態の加圧混入手段であっても、本実施の形態と同等の作用効果を期待できるものであり、そして加圧に高濃度酸素生成手段１５の真空ポンプ２９を利用して構成を簡単にしたが、別個に加圧ポンプを有する加圧混入手段にしてもよいものである。

（実施の形態３）
図６は、本発明の第３の実施の形態における酸素富化給湯装置を示す構成図である。本実施の形態は、実施の形態２で説明した加圧混合手段３０を、給湯装置本体、シャワー端末、カラン端末、浴槽内噴出アダプタの直前、洗面台の少なくとも１つ以上に設けた構成とし、さらに実施の形態１、２の酸素付加回路２６、切り替え手段２６ａ、２６ｂの無い構成にして点で実施の形態１、２と異なり、従って異なるところを中心に説明する。

図６において、給湯装置１は給水路２と、給湯回路３および追炊き循環回路４を有する熱交換器５と、熱交換器５を加熱するバーナー６と、バーナー６に燃焼空気を送るバーナーファン７とを設けている。そして、使用者はシャワーヘッド１０もしくはカラン１１から湯を得ようとした時、ミネラル添加手段９に充填したミネラル成分を造粒したペレット８と湯水が接触することで、ペレット８からミネラルが溶出し、ミネラルが添加された湯水が給湯回路３に供給され、給湯回路３を経てシャワーヘッド１０やカラン１１から供給される。また、追炊き循環回路４に設けた風呂ポンプ１２で循環される浴槽水は、熱交換器５で加熱された後、追炊き循環回路４を経て追炊きアダプタ１３から浴槽１４に供給される。

そして、シャワーヘッド１０の直前に実施の形態１でいうエゼクタと同じ機能のエゼクタ３２、カラン１１の直前に実施の形態１と同じエゼクタ３３、追い炊きアダプタ１３の直前に実施の形態１と同じエゼクタ３４が設けてあり、これらエゼクタ３２、３３、３４の負圧側にはそれぞれ逆止弁３５、３６、３７を介して高濃度酸素生成手段１５で生成した高濃度酸素を供給するためのチューブ３９、４０、４１と接続されている。シャワーヘッド１０およびカラン１１に湯水を供給する給湯回路４には、流量検知手段４２、追い炊きアダプタ１３の直前に設けたエゼクタ３４と接続するチューブ４０に遮断弁４３を備えている。

以上のように構成された酸素富化給湯装置について、以下その動作・作用を説明する。使用者がシャワーヘッド１０より、湯を得ようとした場合には、シャワーヘッド１０の端末直前のエゼクタ３２に湯水が流れ、エゼクタ３２が機能する。同様に、カラン１１から湯を得ようとした場合にはエゼクタ３３、さらに風呂ポンプ１２が動作し、追い炊き循環回路４に湯が循環したときには、エゼクタ３４が機能し、チューブ３９、４０、４１を介して高濃度酸素生成手段１５で生成した高濃度酸素を湯水に混入する。

なお、エゼクタ３２、３３、３４は逆止弁３５、３６、３７を介して高濃度酸素生成手段１５と接続しているため、チューブ３９、４０、４１内に給湯回路３の湯水、追炊き循環回路４の浴槽水が逆流することを防止でき、高濃度酸素生成手段１５を保護することができる。

また、複数の箇所で同時に湯水を使用する際は、エゼクタで吸引する高濃度酸素の吸引量が減少するため、十分な高濃度酸素を混入することができなくなるので、本実施の形態ではシャワーヘッド１０およびカラン１１より十分な溶存酸素富化水を得るために、風呂ポンプ１２が動作中であっても、流量検知手段４２により、シャワーヘッド１０もしくはカラン１１で湯水が使用されていることを検知した際には、追炊き循環回路４の浴槽水に高濃度酸素がエゼクタ３４で混入されるのを停止するため遮断弁４３を遮断し、追い炊きアダプタ１３の直前に設けたエゼクタ３２への高濃度酸素の供給を遮断するものである。このように、高濃度酸素の混入手段であるエゼクタ３２、３３、３４を、シャワーヘッド
１０およびカラン１１、追い炊きアダプタ１３の直前に設けることで、一旦溶解した微細気泡が、給水路内で析出し気泡径が大きくなることを防止することができ、確実に溶存酸素富化水を得ることができる。

なお、実施の形態１と同様に、浴室内に切り替え手段２６ａ、２６ｂを切り替えるためのスイッチ（図示せず）を設け、スイッチをオンすることで、切り替え手段２６ａ、２６ｂを切り替えるとともに、風呂ポンプを動作させる構成とすることで、追い炊きとは別に浴槽水に高濃度酸素を供給することも可能であることはもちろんであり、その際にもシャワーヘッド１０およびカラン１１への溶存酸素富化水の供給を優先しシャワーヘッド１０もしくはカラン１１で湯水が使用されていることを検知した際には、遮断弁４３を遮断し、追い炊きアダプタ１３の直前に設けたエゼクタ３４への高濃度酸素の供給を遮断するものである。

また、本実施の形態では浴室内の給湯端末に、混入手段であるエゼクタを設けた構成としたが、給湯配管の端末であれば、洗面所の洗面台ないしは台所等のカラン端末にエゼクタを設ける構成とすることで、洗面所での溶存酸素富化水による育毛促進効果や美肌効果を得ることができるとともに、台所で用いた場合には溶存酸素富化水を飲用に用いることができ、微細気泡による食器洗浄効果などを得ることができるのはもちろんである。

また、本実施の形態では実施の形態１でいう混入手段としてエゼクタ３２、３３、３４を使用したが、実施の形態２でいう加圧混入手段を使用しても本実施の形態と同等の作用効果を期待できるものである。

（実施の形態４）
図７は、本発明の第４の実施の形態における酸素富化給湯装置を示す構成図である。本実施の形態は、実施の形態２で説明した酸素付加回路２６、切り替え手段２６ａ、２６ｂ、高濃度酸素生成手段１５、加圧混入手段３０を給湯装置１の本体内に設け、給湯装置本体内で加圧混入した高濃度酸素を再び微細気泡化する微細化手段をシャワーヘッド１０、カラン１１、追い炊きアダプタ１３の直前、洗面台の少なくとも１つ以上に設けた構成としていることである。

そして、前記の湯水中の気泡の微細化手段としては、シャワーヘッド１０の直前に絞り部４４、カラン１１の直前に絞り部４５、追い炊きアダプタ１３の直前に絞り部４６をそれぞれ設けて構成してある。

以上のように構成された酸素富化給湯装置について、以下その動作・作用を説明する。使用者がシャワーヘッド１０もしくはカラン１１から湯を得ようと給湯回路３に設けたエゼクタ機能を有する加圧混入手段３０に湯水が供給された時、エゼクタ作用が機能し、エゼクタの負圧側に接続された酸素配管２３は負圧となり高濃度酸素を含む気体が加圧混入手段３０により湯水に混入される。さらに、加圧混入手段３０のエゼクタ作用により高濃度酸素が吸引されるだけでなく、高濃度酸素生成手段１５の真空ポンプ２９による圧力がプラスされ加圧混入手段３０に混入する空気は加圧された状態となり、給湯回路３の湯水に酸素配管２３内の空気を加圧混入することで微細な気泡として混入させることができる。

一方、真空ポンプ２９により減圧されることで外部空気が酸素富化膜２７を通過し、約３０％の高濃度酸素をえることができ、高濃度酸素を微細気泡として湯水に混入することができる。このように、給湯機本体内で生成した溶存酸素富化水は給湯回路３により、浴室内に搬送され、シャワーヘッド１０およびカラン１１ないしは切り替え手段２６ａ、２６ｂを切り替え追い炊きアダプタ１３より噴出する。

使用者がシャワーヘッド１０より、湯を得ようとした場合には、シャワーヘッド１０の直前に設けた絞り部４４に湯水が流れ、絞り部４４により湯水は再度加圧され、加圧混入
手段３０のエゼクタ作用で一旦溶解した微細気泡が、給水路内で析出し気泡径が大きくなった場合においても、端末直前に設けた絞り部で再度加圧することで、噴出直前に再度気泡を微細化することができ、再度、溶存酸素濃度を高めることができる。他の絞り部４５、４６も前記した絞り部４４と同じようにして作用し、噴出直前に再度気泡を微細化することができ、再度、溶存酸素濃度を高めることができる。

このように、本実施の形態によれば、給湯装置本体と浴室の距離が離れている場合など、配管距離が長くなり加圧混入手段で一旦溶解した微細気泡が、給湯路内で析出し気泡径が大きくなった場合においても、噴出直前で再度気泡を微細化することができるため、安定して溶存酸素富化水を得ることができる。

さらに、微細化手段を絞り部で構成することで、加圧混入された高濃度酸素を再度、端末部で衝撃波により微細気泡化することができ、簡単な構成で、溶存酸素富化水を得ることができる。

以上のように本発明にかかる酸素富化給湯装置は、高濃度酸素を微細気泡として湯水に混入することで、溶存酸素富化水を得ることができるため、水生生物の養殖用装置や、水耕栽培装置、飲料水や食品の改質装置、健康福祉機器、気液反応装置等の用途へも適用できる。

本発明の実施の形態１における酸素富化給湯装置の構成図 同実施の形態１におけ酸素富化給湯装置の高濃度酸素生成手段の構成図 同実施の形態１における酸素富化給湯装置の浴水入浴後の肌水分変化図 本発明の実施の形態２における酸素富化給湯装置の構成図 同実施の形態２における酸素富化浴槽装置の運転時における心拍数時間変化を示す図 本発明の実施の形態３における酸素富化給湯装置の構成図 本発明の実施の形態４における酸素富化給湯装置の微細化手段の構成図 従来の微細気泡発生装置の構成図

符号の説明

１ 給湯装置
２ 給水路
３ 給湯回路
４ 追炊き循環回路
５ 熱交換器
６ バーナー
９ ミネラル添加手段
１０ シャワーヘッド（端末）
１１ カラン（端末）
１３ 追炊きアダプタ（浴槽内噴出アダプタ）
１５ 高濃度酸素生成手段
１６ 混入手段
１７ 固体電解質（酸素イオン伝導体）
１８ 陰極側電極（電極）
１９ 陽極側電極（電極）
２７ 酸素富化膜
２９ 真空ポンプ
３０ 加圧混入手段
３２、３３、３４ エゼクタ（混入手段）
４４、４５、４６ 絞り部（微細化手段）

Claims (7)

1. 給水路と、前記給水路からの給水を加熱する加熱手段と、給水に陽イオンミネラルを添加するミネラル添加手段と、高濃度酸素生成手段と、前記高濃度酸素生成手段で生成した高濃度酸素を前記加熱手段で加熱した温水に混入する混入手段を備えた酸素富化給湯装置。
2. 高濃度酸素生成手段は、酸素イオン伝導体とこれを挟持する電極とを有する構成、または酸素富化膜と前記酸素富化膜を介して外気を吸引する真空ポンプとを有する構成にした請求項１記載の酸素富化給湯装置。
3. 混入手段は、高濃度酸素を微細気泡として温水に混入する加圧混入手段とする請求項１または２に記載の酸素富化給湯装置。
4. 加圧混入手段は、高濃度酸素生成手段の真空ポンプを利用して加圧混入する構成とした請求項３記載の酸素富化給湯装置。
5. 混入手段は、給湯装置本体、シャワー、カラン等の給湯端末の直前、浴槽内噴出アダプタの直前、洗面台の少なくとも１つ以上に設けた請求項１から４のいずれか１項に記載の酸素富化給湯装置。
6. 混入手段を給湯装置本体に設け、前記給湯装置本体内で湯水に混入した高濃度酸素を再び微細気泡化する微細化手段をシャワーヘッド、カラン等の給湯端末の直前、浴槽内噴出アダプタの直前、洗面台の少なくとも１つ以上に設けた請求項１から５のいずれか１項に記載の酸素富化給湯装置。
7. 微細化手段は、絞り部を設けた構成とする請求項６記載の酸素富化給湯装置。