JP3048501B2 - 炭酸泉の製造方法 - Google Patents

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。

【０００４】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。

【０００５】

【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。

【０００６】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、１００
０ppm 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。

【０００７】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１０００pp
m 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。

【０００８】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
あるためと考えられる。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。

【０００９】また他の理由としては該公報の膜が半透膜
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。本発明の目的は、簡単且つコンパクトな方法で、炭
酸ガスを温水に効率よく溶解させて高濃度の炭酸泉を製
造することである。

【００１０】

【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、中空糸膜束の両端を樹脂で固
定し、中空糸膜の長手方向中央部に収束部、樹脂固定部
に近い位置に中空糸膜外側部に連通した温水導入口、溶
解器の中心に対し温水導入口と対称の位置に炭酸泉導出
口及び中空糸膜の中空部と連通した一端に炭酸ガス導入
口を各設けた事を特徴とする炭酸泉の製造方法。

【００１１】（２）溶解器が、中空糸膜の一方の解放状
端部が炭酸ガスの導入口と連通し、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、導
出管を通して中空糸膜内部に溜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上記（１）記載の製造
方法。

【００１２】（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上記（１）記
載の製造方法。

【００１３】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溶解器の概略
的な構成図の一例である。１は溶解器、２は炭酸ガスの
導入口、３は温水の導入口、４は中空糸膜、５は炭酸泉
の導出口、６はドレイン抜き、７は樹脂部、８は中空糸
膜収束部である。

【００１４】本発明によると、温水が、中空部に炭酸ガ
スを流している中空糸膜を横切って通過することによ
り、炭酸ガスが温水に溶解される。本発明は、中空糸膜
の長手方向中央部に中空糸膜の収束部が設けられている
ために、温水の偏流が起こりにくく、又温水が中空糸膜
を横切って通過するために境膜が薄く、ガスの交換効率
が良いという特長を有する。

【００１５】更に本発明は、炭酸ガスの取り入れ口と反
対側にドレイン抜き部を保有し、該ドレイン抜き部を通
じて中空糸膜内部に溜った水を外部に必要に応じて放出
出来る機構を有する。

【００１６】図２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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】また、膜を介して水又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。

【００２０】

【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。

【００２１】実施例１ 図１に示した装置で炭酸泉を製造した。溶解器１は膜面
積が１．８ｍ² である炭酸ガス溶解用モジュールを用意
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。

【００２２】溶解器１に４０℃の温水を１５ｌ／分で供
給し、同時に炭酸ガスボンベより炭酸ガスの圧力を調整
して、流量を調整した炭酸ガスを流量４ｌ／分で供給し
た。溶解器より流出する温水中の炭酸ガス濃度を測定し
た処４８０ｐｐｍとなり、そのときの溶解効率は９２％
であった。

【００２３】

【発明の効果】本発明の炭酸泉の製造方法によれば、簡
単且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溶解器の概略的な
構成図である。

【図２】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 溶解器 ２ 炭酸ガスの導入口 ３ 温水の導入口 ４ 中空糸膜 ５ 炭酸泉の導出口 ６ ドレイン抜き ７ 樹脂部 ８ 中空糸膜収束部 Ａ 均質層 Ｂ 多孔質層

フロントページの続き (72)発明者 後籐 篤司 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60 号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究 所内 審査官 村山 禎恒 (56)参考文献 特開 昭63−264127（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−107317（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−279158（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−86623（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01F 1/00

Claims (3)

(57)【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、中空糸膜の両端を樹
   脂で固定し、中空糸膜の長手方向中央部に収束部、樹脂
   固定部に近い位置に中空糸膜外側部に連通した温水導入
   口、溶解器の中心に対し温水導入口と対称の位置に炭酸
   泉導出口及び中空糸膜の中空部と連通した一端に炭酸ガ
   ス導入口を各設けた事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
   が炭酸ガスの導入口と連通し、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、導出管
   を通して中空糸膜内部に溜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。