JP2000039239A - オゾン氷の製造システムと樹脂製容器に収容されたオゾン氷 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オゾン水中のオゾンの減量を少なくしてオゾ
ン氷を製造し得るとともに、製氷後は氷表面からのオゾ
ンの揮散を少なく且つ取り扱いが容易なオゾン氷の製造
システムを提供する。 【解決手段】 オゾンを含む水を製造するオゾン水製造
装置１と、このオゾン水製造装置１により製造されたオ
ゾン水を注水管を介して樹脂製容器Ｊに注水するととも
に、注水口を密閉するオゾン水包装装置２と、このオゾ
ン水包装装置２によりオゾン水を収容、密閉した包装体
Ｊを液体冷媒４中に浸漬するとともに、順次搬送し樹脂
製容器Ｊ内のオゾン水を製氷する製氷装置３とを備えて
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン氷の製造シ
ステムと樹脂製容器に収容されたオゾン氷に関し、詳細
にはオゾンを含む水を樹脂製容器に収容した状態で製氷
するオゾン氷の製造システムに関するものである。な
お、オゾンは、強い酸化力を有し殺菌、脱臭、脱色、鮮
度保持などの効果を有することから鮮魚、野菜、果実類
などの生鮮食品の保存、輸送の分野をはじめとして、水
産、食品製造、医療などの広い分野で利用されている。

【０００２】

【従来の技術】オゾンは、上記したように強い酸化力を
有し殺菌、脱臭、脱色、鮮度保持などの効果を有するこ
とから生鮮食品の保存、輸送をはじめ、水産、食品製
造、医療などの広い分野において利用されている。しか
し、オゾンは反応性に富み非常に不安定な気体であるた
め分解が早く、大気中では十数時間で半減するためボン
ベ等に長時間保存しながら利用することができない。こ
のため気体であるオゾンを利用する場合には、オゾンを
連続的に発生させ濃度管理をしつつ直接作用させる必要
があり、例えば鮮魚、野菜、果実類などの生鮮食品の保
存などの利用形態によっては取り扱いが不便な場合が起
こる。

【０００３】そこで、オゾンを水に溶解して含有させオ
ゾン水として、更にはそのオゾン水を凍結させオゾン氷
として使用することが提案あるいは実用されている。し
かし、オゾン水の場合、オゾンは水に難溶であり、水に
溶解したとしても、常温では約30分程度で自然崩壊によ
り半減する。従って、このようなオゾン水を殺菌に用い
てもその効果が持続しないと言う問題がある。

【０００４】一方、オゾン水を凍結させたオゾン氷にお
いては、氷の中のオゾンはオゾン水中のオゾンよりも長
期間安定であると同時に溶けながら徐々にオゾンを発生
するので、気体であるオゾンよりも取り扱いが容易であ
り、またオゾン水に比較して長期間にわたってオゾンの
持つ殺菌、脱臭、脱色、鮮度保持などの効果を持続させ
ることができる。

【０００５】ところで、上記オゾン氷の製造方法として
は下記に示すような種々の方法がある。 ：オゾン水を冷却機能を備える蒸発器に散布して蒸発
器の表面にオゾン氷を形成させ、そのオゾン氷を砕氷し
て製造する方法（特開昭60− 29569号公報、特開平 6−
174346号公報等）。 ：オゾンを含む冷水を氷点以下に冷却して過冷水と
し、この過冷水に更にオゾンを溶解するとともに衝撃を
加えて結氷してオゾン氷を製造する方法（特開平 1−30
6787号公報等）。 ：オゾンの含有量を高めたオゾン水より従来一般に知
られている製氷機を用いてオゾン氷を製造する方法（特
開平 1−131865号公報、特開平 5−196330号公報、特開
平 9−105569号公報等）。 ：所定量の水が入ったアイス缶にオゾン発生器からの
オゾンを曝気してアイス缶内にオゾン水を生成し、同時
に−15℃の塩水中に浸してオゾン氷を製造する方法、及
びこのオゾン氷を通気性のある防水性フィルムで密封し
たオゾン氷（特開平 3−244984号公報等） ：オゾン水をアイス缶に入れ、このアイス缶をブライ
ン中に浸しオゾン氷とした後、脱氷装置によりオゾン氷
をアイス缶より取り出し、オゾン氷を貯氷庫に入れる一
方、空になったアイス缶をリサイクル使用するオゾン氷
の製造方法（特開平 6−174346号公報等）

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したオゾン氷の製
造方法の内、とについては、極薄いオゾン氷を製氷
するのであれば瞬時に製氷できオゾンを含む氷が製造で
きると思われるが、厚くなると蒸発器の反表面側では製
氷に時間がかかるようになり氷結するまでにオゾンが脱
気し、厚さ方向でオゾンの分散にバラツキが生じ満足な
オゾン氷の製造ができない。また製造された氷は裸のま
まであるため製氷後の取り扱いの過程で氷表面からオゾ
ンが揮散しやすく、使用を迅速に行う必要がある。また
については、オゾン含有量の高いオゾン氷が製氷でき
ると思われるが、ドラム式やオーガー式などの従来方式
の製氷機を用いたのでは、瞬時に製氷することが難しく
前記とと同様にオゾンの分散にバラツキが生じ満足
なオゾン氷の製造ができない。また製造された氷は裸の
ままであるため製氷後の取り扱いの過程で氷表面からオ
ゾンが揮散しやすく、使用を迅速に行う必要がある。ま
たとについては、オゾン水を収容したアイス缶を塩
水などのブライン（液体冷媒）に浸して製氷するので、
オゾン水は容器の内表面側から内部に向かって氷結する
ため、製氷中のオゾンの揮散が少なくオゾンが全体に分
散した満足なオゾン氷の製造ができるものの、製氷後に
アイス缶をリサイクル使用するなどのためにオゾン氷を
アイス缶から取り出し、通気性のある防水性フィルムで
密封して保管、あるいは貯氷庫に入れて保管するため、
オゾン氷が裸のままで取り扱われることになり、氷表面
からオゾンが揮散しやすくなり、使用を迅速に行う必要
がある。

【０００７】本発明は、上記の如き事情に基づいてなさ
れたものであって、その目的は、オゾン水中のオゾンの
減量を少なくしてオゾン氷を製造し得るとともに、製氷
後は氷表面からのオゾンの揮散を少なく且つ取り扱いが
容易なオゾン氷の製造システムを提供するものである。
また他の目的は、氷表面からのオゾンの揮散の少ない且
つ取り扱い容易で種々の用途に適用し得る樹脂製容器に
収容されたオゾン氷を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るオゾン氷の製造システム（請求項
１）は、オゾンを含む水を製造するオゾン水製造装置
と、このオゾン水製造装置により製造したオゾン水を注
水管を介して樹脂製容器に注水するとともに、樹脂製容
器の注水口を密閉するオゾン水包装装置と、このオゾン
水包装装置によりオゾン水を収容、密閉した包装体を液
体冷媒中に浸漬するとともに、順次搬送し樹脂製容器内
のオゾン水を製氷する製氷装置とを備えてなるものであ
る。

【０００９】上記の構成では、オゾン水製造装置により
製造されたオゾン水は注水管を介して包装装置の樹脂製
容器に注水されるとともに、注水後に樹脂製容器の注水
口を密閉するので、オゾン水中のオゾンの減量を少なく
でき、また更にそのオゾン水を収容、密閉した包装体を
順次搬送する手段を備える製氷装置の液体冷媒中に浸漬
して製氷するので、樹脂製容器内のオゾン水を容器の内
表面側から内部に向かって氷結することができ、製氷過
程におけるオゾンの揮散を少なくできると同時にオゾン
が全体に分散したオゾン氷の製造ができる。しかも、こ
のようにして製氷されたオゾン氷は、樹脂製容器に充満
された状態で包装されているので、冷凍庫などへの移動
がしやすい上に、冷凍庫などでの保管中もオゾンの揮散
を少なくできる。

【００１０】そして、上記本発明のオゾン氷の製造シス
テムにおいては、注水管の途中にチラーが設けられてあ
ってもよい（請求項２）。このようにチラーを設けるこ
とで、樹脂製容器に注水するオゾン水の温度を下げるこ
とができオゾンの脱気を極力低減することができ、所望
溶解量のオゾン氷を安定して製造できる。

【００１１】また、上記本発明のオゾン氷の製造システ
ムにおいては、樹脂製容器として膜厚さが 1mm以下のも
のを採用するのがよい（請求項３）。膜厚さが 1mmを越
える厚さでは樹脂製容器自体を冷却するのに時間を要す
ることになり、オゾン氷の製氷時間が長くなり生産性が
低下し好ましくない。また、膜厚さは0.01mm以上が望ま
しく、これより薄い場合には強度が問題となり取り扱い
がしにくく、より好ましくは0.03mm以上がよい。なお、
樹脂製容器の材質は特に限定するものではないが、ポリ
エチレン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂、あるいは樹脂と
金属箔などとの複合したものであってもよい。この場
合、用途によっては安全衛生を考慮する必要がある。ま
た、樹脂製容器は寸法、形状を特に限定するものではな
く、所望の大きさ及び動物の形などの形状のオゾン氷と
することができる。

【００１２】また、上記本発明のオゾン氷の製造システ
ムにおいては、製氷装置に用いる液体冷媒はエタノー
ル、プロピレングリコール、塩化メチレンの水溶液が好
適に使用できる（請求項４）。この内、製氷されたオゾ
ン氷が生鮮食品など食品関連に用いられる場合には人体
に害のないエタノール水溶液が好ましいが、冷媒温度を
−30℃以下で製氷するのであればプロピレングリコール
水溶液であっても食品関連に使用されるオゾン氷の製氷
に採用することができる。

【００１３】また、上記本発明のオゾン氷の製造システ
ムにおいては、オゾン水製造装置は、貴金属からなる金
網状の陽極電極と同じく金網状の陰極電極とを陽イオン
交換膜からなるシート状電解膜を挟んでその両面に重ね
て配置し、更にそれら電極の外面にラス網をそれぞれ重
ね合わせ、これらを両側からジャケットで挟持して構成
されるとともに、ジャケットで挟持したことにより、電
解膜の両側にその面に沿う方向に複雑な流路が形成され
た構造のものであってもよい（請求項５）。この構造の
オゾン水製造装置（特開平 8−134677号公報、特開平 8
−134678号公報参照）を採用することで、高濃度のオゾ
ン水が効率的に得られるので、オゾンが高濃度で分散し
たオゾン氷を製氷することができる。なお、本発明にお
けるオゾン水製造装置は、前記構造のオゾン水製造装置
に限定するものではなく、従来の技術の項で説明した公
報等に説明されている構造のオゾン水製造装置であって
もよい。また、オゾン水製造装置と併せて海水を導入す
る装置あるいは他の酸化剤などの水溶液を製造する装置
などを併設してもよい。

【００１４】次に、本発明に係る樹脂製容器に収容され
たオゾン氷（請求項６）について、この樹脂製容器に収
容されたオゾン氷は、オゾンを含む水を樹脂製容器に収
容、密閉した後、液体冷媒中に浸漬して製造されたもの
である。このオゾン氷は、樹脂製容器にオゾン氷が充満
した状態で包装されているので、冷凍庫などへの移動は
もとより使用に際しての取り扱いがしやすい。また、冷
凍庫などでの保管中オゾンの揮散が少なく、オゾンを長
期間保存することができるとともに、使用する場合に
は、樹脂製容器を取り除いての使用あるいは樹脂製容器
に多数の小孔を開けての使用など、用途に応じた効果的
な使用ができる。従って、鮮魚、野菜、果実類などの生
鮮食品の保存、輸送の分野をはじめとして、水産、食品
製造、医療などの広い分野での利用ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明に係るオゾン氷の製
造システムの概要図であって、１はオゾン水製造装置、
２はオゾン水包装装置、３は製氷装置を示す。

【００１６】オゾン水製造装置１は、例えば特開平 5−
196330号公報に記載されているような、オゾナイザ、混
合室、水源、密閉タンクを備えて構造され、オゾン源と
なる酸素又は酸素を含む気体をオゾナイザに圧送してオ
ゾンガスを生成するとともに、このオゾンガスを、水源
からの水が粉霧されている混合室に圧送して接触溶解さ
せオゾン水が生成される。生成されたオゾン水は密閉タ
ンクに送給されオゾン水として一時的に貯留される。こ
の場合、水源からの水を密閉タンクに必要に応じて給水
するようにし、密閉タンクの水を混合室に圧送して循環
するようにしてもよく、このようにすることでオゾン水
の濃度を安定して高めることができる。なお、密閉タン
クは、貯留するオゾン水が氷結しない 0〜 5℃の低温に
維持されていることが好ましい。

【００１７】オゾン水包装装置２は、従来より普通に用
いられているジュース類などの液体用包装装置を用いる
ことができ、ポリエチレンなどの樹脂製容器の搬送部、
樹脂製容器へのオゾン水の注水部、注水後の樹脂製容器
のシール部を備えて構造され、搬送部では樹脂製容器を
開口して注水部へセットする。注水部では前記密閉タン
クに接続された給水管よりオゾン水を樹脂製容器の開口
（注水口）より所定量注水しシール部へセットする。シ
ール部では容器蓋を取付けシールする。このようにして
オゾン水を樹脂製容器に充満密閉する。この場合、樹脂
製容器は瓶式、容器式、袋式の何れでもよく、瓶式では
栓により密閉でき、容器式では容器蓋をヒートシール又
は接着剤で接合密閉できる。袋式ではヒートシール又は
接着剤で接合密閉できる。

【００１８】製氷装置３は、エタノール水などの液体冷
媒４を収容した密閉構造の浸漬槽５、冷水ポンプ６、冷
凍機７及び浸漬槽５内に設備された搬送コンベア８を備
えて構造され、浸漬槽５に充填された液体冷媒４を配管
９を介して冷水ポンプ６、冷凍機７を循環させて所望の
液体冷媒４の温度（−20℃〜−40℃、必要によってはこ
れより低くしてもよい）に制御されるようになってい
る。従って、前記オゾン水包装装置２によりオゾン水を
充満密閉させた樹脂製容器Ｊを浸漬槽５の投入口10より
搬送コンベア８上に投入して液体冷媒４中に浸漬しなが
ら取り出し口11へと搬送される。この搬送過程で、樹脂
製容器Ｊ内のオゾン水は、まず容器内表面で氷結した後
内部に向かって氷結が進行しオゾン氷Ｏが製氷される。
製氷後のオゾン氷Ｏは、浸漬槽５の取り出し口11より取
り出され、浸漬槽５に隣接する冷凍庫12に搬入されて冷
凍保管される。なお、符号13は搬送コンベア８を駆動す
るための駆動装置である。また、この製氷装置３におい
ては、液体冷媒４を攪拌するかもしくは搬送方向に対し
て向流又は平行流の流れを生じるように構造してもよ
く、このように構造することで搬送中の樹脂製容器Ｊの
表面の液体冷媒４を入れ替えることができ製氷時間の短
縮が図れる。また更には、搬送過程で製氷初期の樹脂製
容器Ｊ内の氷を割る装置を付加してもよく、このように
構造しても製氷時間の短縮を図ることができる。

【００１９】本発明に係るオゾン氷の製造システムは、
上記の如き構成であるので、オゾン水製造装置１により
製造されたオゾン水は、オゾン水中のオゾンの減量を少
なくして、しかもオゾンを全体に分散した状態でオゾン
氷Ｏに製氷できる。

【００２０】なお、上記構成のオゾン氷の製造システム
においては、更にオゾン水製造装置１において混合室と
密閉タンクの間のオゾン水送給用管路にチラーを設け、
混合室を出たオゾン水を冷却するとよい。この冷却によ
りオゾン水からのオゾンの脱気が抑制される。冷却温度
としてはオゾン水が氷結しない 0〜 5℃程度が望まし
い。

【００２１】また、上記オゾン水製造装置１に代えて、
特開平 8−134677号公報に記載されているような、貴金
属からなる金網状の陽極電極と同じく金網状の陰極電極
とを、例えばフッ素系陽イオン交換膜からなるシート状
電解膜を挟んでその両面に重ねて配置し、更にそれら電
極の外面にラス網をそれぞれ重ね合わせ、これらを両側
からジャケットで挟持して構成したオゾン水製造装置を
採用することができる。このオゾン水製造装置では、ジ
ャケットで挟持したことにより、電解膜の両側にその面
に沿う方向に複雑な流路が形成されており、この流路に
水を供給しつつ、両電極間に所定の電圧を印加して水を
電解すると、陽電極では酸素とオゾンが発生する。そし
て、発生したオゾンは、複雑な流路を通過する間に水中
で激しく気液接触を受け、流路内を流れる水に直接溶解
して高濃度のオゾン水として生成される。このオゾン水
のオゾン濃度は、電極への印加電圧及び印加時間などに
より適当に調節することができ、通常数ppm 〜十数ppm
、最大で30ppm 程度の高いオゾン濃度が得られる。こ
のオゾン濃度を安定して維持するためには、更に生成し
たオゾン水を貯留する密閉タンクを設け、この密閉タン
ク内のオゾン水をオゾン水製造装置に供給して循環する
ように構成するとよい。

【００２２】また、上記構成のオゾン氷の製造システム
においては、製氷装置３によるオゾン氷の製氷に、製氷
されるオゾン氷の大きさにもよるが、オゾン氷の浸漬槽
５内の液体冷媒４の温度を−40℃程度とした場合でも製
氷時間が10〜20分程度を要するので、製氷装置３を長い
ものにするか、あるいは複数台を併設することで流れ作
業的にオゾン氷を製氷することができる。

【００２３】また、上記製氷装置３においては、オゾン
水を充満密閉させた樹脂製容器Ｊを密閉構造の浸漬槽５
内の液体冷媒４中を浸漬搬送するのに搬送コンベア８を
例に説明したが、本発明はこの例に限定されるものでは
なく、例えば、密閉構造の浸漬槽５の上方に設けた搬送
ラインに吊り下げて浸漬槽５内の液体冷媒４中を浸漬搬
送してもよい。

【００２４】そして、上記のようにして製造されたオゾ
ン氷Ｏは、図２に示すように樹脂製容器Ｊに充満密閉さ
れているので、冷凍庫などへの移動はもとより使用に際
しての取り扱いがしやすい。また、オゾン氷Ｏ自体の表
面は外気に曝されても直ぐには溶けないため、冷凍庫な
どでの保管中もオゾンの揮散が少なく、オゾンを長期間
保存することができるとともに、使用する場合には、樹
脂製容器Ｊを取り除いての使用あるいは樹脂製容器Ｊに
多数の小孔を開けての使用など、用途に応じた効果的な
使用ができ、鮮魚、野菜、果実類などの生鮮食品の保
存、輸送の分野をはじめとして、水産、食品製造、医療
などの広い分野での利用ができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るオゾ
ン氷の製造システムによれば、オゾン水製造装置により
製造されたオゾン水を、オゾン水中のオゾンの減量を少
なくして、しかもオゾンを全体に分散した状態でオゾン
氷Ｏに製氷できる。

【００２６】また、本発明に係る樹脂製容器に収容され
たオゾン氷、樹脂製容器に充満密閉されているので、冷
凍庫などへの移動はもとより使用に際しての取り扱いが
しやすい。また、オゾン氷自体の表面は外気に曝されて
も直ぐには溶けないため、冷凍庫などでの保管中もオゾ
ンの揮散が少なく、オゾンを長期間保存することができ
るとともに、使用する場合には、樹脂製容器Ｊを取り除
いての使用あるいは樹脂製容器に多数の小孔を開けての
使用など、用途に応じた効果的な使用ができ、鮮魚、野
菜、果実類などの生鮮食品の保存、輸送の分野をはじめ
として、水産、食品製造、医療などの広い分野での利用
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオゾン氷の製造システムの概要図
である。

【図２】本発明に係るオゾン氷の説明図であって、ａは
全体図、ｂは断面図である。

【符号の説明】

１：オゾン水製造装置 ２：オゾン水包装装置
３：製氷装置 ４：液体冷媒 ５：浸漬槽
６：冷水ポンプ ７：冷凍機 ８：搬送コンベア
９：配管 10：投入口 11：取り出し口 1
2：冷凍庫 13：駆動装置 Ｊ：樹脂製容器
Ｏ：オゾン氷

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０１Ｂ 13/00 Ａ２３Ｂ 4/00 Ｆ２５Ｃ 1/22 Ａ２３Ｌ 2/00 Ｖ Ｆターム(参考） 4B017 LC01 LC02 LC10 LE02 LK01 LK04 LP14 LT03 4B069 AA04 HA01 HA11 KA01 KA07 KA09 KB10 KC04 4C080 AA07 BB02 BB04 BB05 BB06 CC01 CC12 CC14 HH05 JJ03 MM08 QQ03 4G042 CE01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オゾンを含む水を製造するオゾン水製造
   装置と、このオゾン水製造装置により製造したオゾン水
   を注水管を介して樹脂製容器に注水するとともに、樹脂
   製容器の注水口を密閉するオゾン水包装装置と、このオ
   ゾン水包装装置によりオゾン水を収容、密閉した包装体
   を液体冷媒中に浸漬するとともに、順次搬送し樹脂製容
   器内のオゾン水を製氷する製氷装置とを備えてなること
   を特徴とするオゾン氷の製造システム。
2. 【請求項２】 注水管の途中にチラーが設けられてなる
   請求項１記載のオゾン氷の製造システム。
3. 【請求項３】 樹脂製容器が、膜厚さ 1mm以下である請
   求項１又は２記載のオゾン氷の製造システム。
4. 【請求項４】 液体冷媒が、エタノール、プロピレング
   リコール、塩化メチレンの水溶液である請求項１乃至３
   のいずれかに記載のオゾン氷の製造システム。
5. 【請求項５】 オゾン水製造装置が、貴金属からなる金
   網状の陽極電極と同じく金網状の陰極電極とを陽イオン
   交換膜からなるシート状電解膜を挟んでその両面に重ね
   て配置し、更にそれら電極の外面にラス網をそれぞれ重
   ね合わせ、これらを両側からジャケットで挟持して構成
   されるとともに、ジャケットで挟持したことにより、電
   解膜の両側にその面に沿う方向に複雑な流路が形成され
   てなる請求項１乃至４のいずれかに記載のオゾン氷の製
   造システム。
6. 【請求項６】 オゾンを含む水を樹脂製容器に収容、密
   閉した後、液体冷媒中に浸漬して製造したことを特徴と
   する樹脂製容器に収容されたオゾン氷。