JP2001054725A - 過飽和酸素化液体を製造する方法 - Google Patents
過飽和酸素化液体を製造する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バクテリアの成長を抑制しそして防止できる
過飽和酸素化液体を製造するためのプロセスの開発。 【解決手段】 高酸素含有量の気体をオゾン発生器に導
入してオゾンを生成する段階、オゾンを大気圧において
接触タンクに通して酸素化／オゾン化された液体を生成
する段階、酸素化／オゾン化された液体をインライン超
音波混合器の接触ループに通入して実質上純な過飽和酸
素化／オゾン化された液体を生成する段階を包含する過
飽和酸素化液体製造方法。オゾン化液体を酸素及び水に
分解する段階を更に含みうる。実質上純な過飽和酸素化
／オゾン化された液体を容器に充填しそして密閉する段
階を包含する容器詰め過飽和酸素化液体製造方法も提供
される。
過飽和酸素化液体を製造するためのプロセスの開発。 【解決手段】 高酸素含有量の気体をオゾン発生器に導
入してオゾンを生成する段階、オゾンを大気圧において
接触タンクに通して酸素化／オゾン化された液体を生成
する段階、酸素化／オゾン化された液体をインライン超
音波混合器の接触ループに通入して実質上純な過飽和酸
素化／オゾン化された液体を生成する段階を包含する過
飽和酸素化液体製造方法。オゾン化液体を酸素及び水に
分解する段階を更に含みうる。実質上純な過飽和酸素化
／オゾン化された液体を容器に充填しそして密閉する段
階を包含する容器詰め過飽和酸素化液体製造方法も提供
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過飽和酸素化液体
の製造方法に関するものである。特には、本発明は、過
飽和酸素化水を製造しそして容器内で酸素を維持する技
術に関する。
の製造方法に関するものである。特には、本発明は、過
飽和酸素化水を製造しそして容器内で酸素を維持する技
術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、スポーツドリンクに対する消費者
の需要は大幅に高まっている。スポーツドリンク、特に
酸素化液体を使用するもの、過飽和酸素化液体を使用す
るものさえ、炭酸ソーダを上回る人気を博している。幾
種かのスポーツドリンクは、脱水症状を軽減するために
又エネルギー発生のためのグルコースを供給する助けと
なるようミネラルを添加している。スポーツドリンクに
対して必要な酸素化液体を提供するためには、液体、例
えばミネラル入り水（ミネラルウオーター）を空気分離
からの通常の酸素量をはるかに超える水準まで酸素で過
飽和とすることが必要である。人の飲料用とするために
は、液体を殺菌しそして衛生管理することもまた必要で
あろう。
の需要は大幅に高まっている。スポーツドリンク、特に
酸素化液体を使用するもの、過飽和酸素化液体を使用す
るものさえ、炭酸ソーダを上回る人気を博している。幾
種かのスポーツドリンクは、脱水症状を軽減するために
又エネルギー発生のためのグルコースを供給する助けと
なるようミネラルを添加している。スポーツドリンクに
対して必要な酸素化液体を提供するためには、液体、例
えばミネラル入り水（ミネラルウオーター）を空気分離
からの通常の酸素量をはるかに超える水準まで酸素で過
飽和とすることが必要である。人の飲料用とするために
は、液体を殺菌しそして衛生管理することもまた必要で
あろう。
【０００３】斯界での研究は、溶解酸素を高い平衡水準
まで持ちきたさんとする努力において、トレイを使用す
る接触装置において水の温度を下げそして後酸素及び水
を加圧することにより水中の平衡酸素濃度を増加するこ
とを試みてきた。純酸素が使用される。しかしながら、
測定された最大酸素濃度は約５０ｍｇ／ｌでしかなかっ
た。
まで持ちきたさんとする努力において、トレイを使用す
る接触装置において水の温度を下げそして後酸素及び水
を加圧することにより水中の平衡酸素濃度を増加するこ
とを試みてきた。純酸素が使用される。しかしながら、
測定された最大酸素濃度は約５０ｍｇ／ｌでしかなかっ
た。
【０００４】先行技術の研究は「過飽和酸素」水ではな
く、「平衡化酸素」水を製造することに向けられていた
から、容器詰め（瓶詰め）水において高い酸素濃度を達
成することは特に困難であった。ここで、過飽和化と
は、水が平衡状態で受け取ることができるより多くの酸
素が溶解されている非定常プロセスとして定義される。
もし接触装置が十分の滞留時間を与えそして酸素気体を
混じりけのない純な状態に維持し得るなら、平衡濃度に
近づくことができ、これは５℃の冷やした水温度におい
て約５０ｐｐｍである。
く、「平衡化酸素」水を製造することに向けられていた
から、容器詰め（瓶詰め）水において高い酸素濃度を達
成することは特に困難であった。ここで、過飽和化と
は、水が平衡状態で受け取ることができるより多くの酸
素が溶解されている非定常プロセスとして定義される。
もし接触装置が十分の滞留時間を与えそして酸素気体を
混じりけのない純な状態に維持し得るなら、平衡濃度に
近づくことができ、これは５℃の冷やした水温度におい
て約５０ｐｐｍである。
【０００５】しかし、ミネラルウオーター或いは天然源
からの水はいずれも、或る量の溶解空気を含んでいる。
空気は７９％の窒素を含むから、従来技術により使用さ
れる純酸素は空気からの窒素を一部取り込み、１００％
未満の酸素の混合物を形成する。従って、水は、純酸素
とではなく気体混合物と平衡を確立していることにな
る。熱漏洩やパイプ摩擦があるため、従来技術における
ように酸素を冷却しそして加圧することは、所望の平衡
酸素濃度の一部を実現し得ただけであった。
からの水はいずれも、或る量の溶解空気を含んでいる。
空気は７９％の窒素を含むから、従来技術により使用さ
れる純酸素は空気からの窒素を一部取り込み、１００％
未満の酸素の混合物を形成する。従って、水は、純酸素
とではなく気体混合物と平衡を確立していることにな
る。熱漏洩やパイプ摩擦があるため、従来技術における
ように酸素を冷却しそして加圧することは、所望の平衡
酸素濃度の一部を実現し得ただけであった。
【０００６】更に、水からのバクテリアの除去は一般に
逆浸透により実施され、これはまた水に望ましからざる
味を与えた。空気をオゾン発生器に通すことによるオゾ
ン化が時として使用された。未使用のオゾンがオゾン接
触装置から排出される。
逆浸透により実施され、これはまた水に望ましからざる
味を与えた。空気をオゾン発生器に通すことによるオゾ
ン化が時として使用された。未使用のオゾンがオゾン接
触装置から排出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、十分なる酸素
溶解プロセスと効率的な殺菌プロセスとが待望されてい
る。本発明の課題は、バクテリアの成長を抑制しそして
防止できる過飽和酸素化液体を製造するための新規なプ
ロセスを開発することである。
溶解プロセスと効率的な殺菌プロセスとが待望されてい
る。本発明の課題は、バクテリアの成長を抑制しそして
防止できる過飽和酸素化液体を製造するための新規なプ
ロセスを開発することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】一様相において、本発明
は、高酸素含有量の気体をオゾン発生器に導入してオゾ
ンを生成する段階と、オゾンを大気圧における接触タン
クに通して酸素化されそしてオゾン化された液体を生成
する段階と、前記酸素化されそしてオゾン化された液体
をインライン超音波混合器の接触ループに通入して実質
上純な過飽和酸素化されそしてオゾン化された液体を生
成する段階とを包含する過飽和酸素化液体を製造する方
法に向けられる。本発明のまた別の様相は、高酸素含有
量の気体をオゾン発生器に導入してオゾンを生成する段
階と、オゾンを大気圧における接触タンクに通して酸素
化されそしてオゾン化された液体を生成する段階と、前
記酸素化されそしてオゾン化された液体をインライン超
音波混合器の接触ループに通入して実質上純な過飽和酸
素化されそしてオゾン化された液体を生成する段階と、
前記実質上純な過飽和酸素化されそしてオゾン化された
液体を容器に充填しそして密閉する段階とを包含する容
器詰め過飽和酸素化液体を製造する方法に向けられる。
好ましくは、液体は水である。
は、高酸素含有量の気体をオゾン発生器に導入してオゾ
ンを生成する段階と、オゾンを大気圧における接触タン
クに通して酸素化されそしてオゾン化された液体を生成
する段階と、前記酸素化されそしてオゾン化された液体
をインライン超音波混合器の接触ループに通入して実質
上純な過飽和酸素化されそしてオゾン化された液体を生
成する段階とを包含する過飽和酸素化液体を製造する方
法に向けられる。本発明のまた別の様相は、高酸素含有
量の気体をオゾン発生器に導入してオゾンを生成する段
階と、オゾンを大気圧における接触タンクに通して酸素
化されそしてオゾン化された液体を生成する段階と、前
記酸素化されそしてオゾン化された液体をインライン超
音波混合器の接触ループに通入して実質上純な過飽和酸
素化されそしてオゾン化された液体を生成する段階と、
前記実質上純な過飽和酸素化されそしてオゾン化された
液体を容器に充填しそして密閉する段階とを包含する容
器詰め過飽和酸素化液体を製造する方法に向けられる。
好ましくは、液体は水である。
【０００９】（用語の定義）本発明において使用するも
のとして、用語「実質上純な過飽和酸素化されそしてオ
ゾン化された液体」とは、接触タンクにおいて処理され
そして本発明の混合器を通された液体を言及する。一般
に、実質上純な過飽和酸素化されそしてオゾン化された
液体は、約３０〜５０ｍｇ／ｌ、好ましくは少なくとも
４０ｍｇ／ｌの、少なくとも接触タンクから流出する水
準の溶解（溶存）酸素濃度を有している。
のとして、用語「実質上純な過飽和酸素化されそしてオ
ゾン化された液体」とは、接触タンクにおいて処理され
そして本発明の混合器を通された液体を言及する。一般
に、実質上純な過飽和酸素化されそしてオゾン化された
液体は、約３０〜５０ｍｇ／ｌ、好ましくは少なくとも
４０ｍｇ／ｌの、少なくとも接触タンクから流出する水
準の溶解（溶存）酸素濃度を有している。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、液体、好ましくは水を
酸素で過飽和状態とするためのそしてまた酸素で過飽和
された容器詰め液体を提供しそして同時に衛生管理を与
えるためのコスト節減プロセスを提供する。
酸素で過飽和状態とするためのそしてまた酸素で過飽和
された容器詰め液体を提供しそして同時に衛生管理を与
えるためのコスト節減プロセスを提供する。
【００１１】第１段階は、空気からの溶解窒素を排除す
ることである。これは、殺菌段階をオゾンと組合せそし
て同時に平衡ストリッピングを行うことにより実施され
る。オゾン発生器への空気源は純酸素と交換され、従っ
てこの場合は不活性気体としての新たな窒素源はシステ
ムに添加されない。
ることである。これは、殺菌段階をオゾンと組合せそし
て同時に平衡ストリッピングを行うことにより実施され
る。オゾン発生器への空気源は純酸素と交換され、従っ
てこの場合は不活性気体としての新たな窒素源はシステ
ムに添加されない。
【００１２】オゾン発生器は、純酸素を使用すると約１
０〜１５％オゾンを生成することができるが、他方空気
を使用するとわずか約２〜３％オゾンしか生成できな
い。
０〜１５％オゾンを生成することができるが、他方空気
を使用するとわずか約２〜３％オゾンしか生成できな
い。
【００１３】純酸素から発生するオゾンは、大気圧で作
動するオゾン接触器に通される。オゾンは、バクテリア
を殺しそしてミネラルや湧き水（井戸水）から臭いや有
害な有機物を取り除く作用を為す。残る、約８５〜９０
％の水残部は、オゾン接触器から排出される使用済み気
体として溶解窒素を除去するためのストリッピング気体
として使用される。オゾン接触器を大気圧乃至その近傍
で作動することはオゾン発生用機械が効率的に作動しそ
して窒素気体が効率的に追い出される（ストリップされ
る）ことを可能ならしめる。
動するオゾン接触器に通される。オゾンは、バクテリア
を殺しそしてミネラルや湧き水（井戸水）から臭いや有
害な有機物を取り除く作用を為す。残る、約８５〜９０
％の水残部は、オゾン接触器から排出される使用済み気
体として溶解窒素を除去するためのストリッピング気体
として使用される。オゾン接触器を大気圧乃至その近傍
で作動することはオゾン発生用機械が効率的に作動しそ
して窒素気体が効率的に追い出される（ストリップされ
る）ことを可能ならしめる。
【００１４】冷凍作用（力）を接触タンクに差し向ける
ことができる。冷凍作用は閉じられた冷凍ループの形態
であり得る。接触タンクを約３〜９℃の平衡状態まで、
好ましくは約５℃において冷やすことが好ましい。
ことができる。冷凍作用は閉じられた冷凍ループの形態
であり得る。接触タンクを約３〜９℃の平衡状態まで、
好ましくは約５℃において冷やすことが好ましい。
【００１５】オゾン及び純酸素を使用すると、オゾン接
触タンクから流出する液体は、約３０〜５０ｍｇ／ｌ、
好ましくは４０ｍｇ／ｌに近い溶解酸素濃度を有するも
のとなる。オゾン接触器から流出する水はまた溶解オゾ
ンをも含んでいる。この溶解オゾンは、最終的に酸素と
液体とに分解し、平衡水準の上端において液体を過飽和
するためのまた別の源を提供する。しかし、オゾンは数
分の制限された保存寿命を有するだけである。従って、
このオゾン含有液体はなるたけ速やかに過飽和されそし
て容器詰めされねばならない。この作業を達成するため
に、これは、数秒のオーダの滞留時間しか必要としない
インライン超音波混合器を使用して実施される。
触タンクから流出する液体は、約３０〜５０ｍｇ／ｌ、
好ましくは４０ｍｇ／ｌに近い溶解酸素濃度を有するも
のとなる。オゾン接触器から流出する水はまた溶解オゾ
ンをも含んでいる。この溶解オゾンは、最終的に酸素と
液体とに分解し、平衡水準の上端において液体を過飽和
するためのまた別の源を提供する。しかし、オゾンは数
分の制限された保存寿命を有するだけである。従って、
このオゾン含有液体はなるたけ速やかに過飽和されそし
て容器詰めされねばならない。この作業を達成するため
に、これは、数秒のオーダの滞留時間しか必要としない
インライン超音波混合器を使用して実施される。
【００１６】オゾン化液体を過飽和とするために、酸素
気体が液体に添加される。酸素及びオゾン化液体の混合
物を超音速まで加速するのにポンプが使用される。気泡
の存在下では、音速は、約５，０００ｆｔ（１５００
ｍ）／秒（液体中）から超音速２相流れ中での約５０ｆ
ｔ（１５ｍ）／秒未満まで減少する。減速に際して、衝
撃波が形成され気泡を微視的な(microscopic)寸法まで
分断する。衝撃波は約９０ｐｓｉｇ（６２１ｋＰａゲー
ジ圧）圧力において発生するから、液体は、８０ｍｇ／
ｌ、好ましくは９０ｍｇ／ｌを上回る過飽和酸素濃度に
達しうる。接触ループは、微視的な気泡及び液体に対し
て数秒の追加接触時間を許容する。
気体が液体に添加される。酸素及びオゾン化液体の混合
物を超音速まで加速するのにポンプが使用される。気泡
の存在下では、音速は、約５，０００ｆｔ（１５００
ｍ）／秒（液体中）から超音速２相流れ中での約５０ｆ
ｔ（１５ｍ）／秒未満まで減少する。減速に際して、衝
撃波が形成され気泡を微視的な(microscopic)寸法まで
分断する。衝撃波は約９０ｐｓｉｇ（６２１ｋＰａゲー
ジ圧）圧力において発生するから、液体は、８０ｍｇ／
ｌ、好ましくは９０ｍｇ／ｌを上回る過飽和酸素濃度に
達しうる。接触ループは、微視的な気泡及び液体に対し
て数秒の追加接触時間を許容する。
【００１７】接触ループを出るに際して、液体は、純酸
素及び溶解オゾンで過飽和状態とされる。未だ微視的な
酸素気泡を含有する過飽和酸素化液体は速やかに充填機
に通され、ここで容器詰め（瓶詰め）される。過飽和酸
素は、圧力の低下に伴い溶液から放出される。液体が容
器詰めされるに際して、加圧式充填機が使用されないな
ら、大気圧まで減少しうる。更に、管路における圧力降
下が存在して全圧を下げる。従って、容器を速やかに充
填しそして蓋することが重要である。微視的な酸素気泡
は、溶液からの酸素逃散速度を減じる。これはまた、容
器のヘッド空間にブランケット（気体覆い）を提供す
る。充填及び蓋形成作業が容器から流出する酸素放出速
度より速い速度で行いうる限り、過飽和溶液が保存され
うる。
素及び溶解オゾンで過飽和状態とされる。未だ微視的な
酸素気泡を含有する過飽和酸素化液体は速やかに充填機
に通され、ここで容器詰め（瓶詰め）される。過飽和酸
素は、圧力の低下に伴い溶液から放出される。液体が容
器詰めされるに際して、加圧式充填機が使用されないな
ら、大気圧まで減少しうる。更に、管路における圧力降
下が存在して全圧を下げる。従って、容器を速やかに充
填しそして蓋することが重要である。微視的な酸素気泡
は、溶液からの酸素逃散速度を減じる。これはまた、容
器のヘッド空間にブランケット（気体覆い）を提供す
る。充填及び蓋形成作業が容器から流出する酸素放出速
度より速い速度で行いうる限り、過飽和溶液が保存され
うる。
【００１８】容器が蓋された後、溶解オゾンは、オゾン
と液体とに分解して、容器詰め液体の過飽和水準を増加
する。溶解オゾンにより付加される追加酸素は、充填及
び蓋形成作業の最後の段階中の損失を上回って補償す
る。最後の充填及び蓋形成作業段階は過飽和下段階直後
に実施されることが重要である。
と液体とに分解して、容器詰め液体の過飽和水準を増加
する。溶解オゾンにより付加される追加酸素は、充填及
び蓋形成作業の最後の段階中の損失を上回って補償す
る。最後の充填及び蓋形成作業段階は過飽和下段階直後
に実施されることが重要である。
【００１９】使用済みオゾンは、オゾン接触器からの酸
素とともに、充填前の空の容器を洗浄（flash out）す
るのに使用できる。この過程は、容器内の空気を排除し
そして容器を殺菌する助けとなる。
素とともに、充填前の空の容器を洗浄（flash out）す
るのに使用できる。この過程は、容器内の空気を排除し
そして容器を殺菌する助けとなる。
【００２０】実質上純な酸素化されそしてオゾン化され
た液体のまた別の流れがリサイクルされそして接触タン
クの底部に送られるようにもできる。
た液体のまた別の流れがリサイクルされそして接触タン
クの底部に送られるようにもできる。
【００２１】（実施例）図１は、オゾン接触タンクにお
いて水を酸素で過飽和とするための２段プロセスを記載
する。概略的に、このプロセスはシステム１０により実
施された。オゾン／純酸素混合物１２をオゾン接触タン
ク１６の底部に添加した。水１４を接触タンク１６の上
部に導入した。オゾン接触タンク１６の下方部から流出
するオゾン／酸素化混合物１８を、７段遠心ポンプ２０
に通し、過飽和酸素化混合物２２を形成した。そして後
流量計２４及びストリッパ２６に通しそして後オリフィ
スプレート３０に通して過飽和酸素化液体５０を形成し
た。過飽和酸素化液体５０をフィルタ４４を通過した後
充填作業のために過飽和酸素化液体４６として流出させ
た。流量計４０及び検査ガラス筒４２によって充填に先
立って過飽和酸素化液体４６の流れを検査した。検査ガ
ラス窓３６と圧力計３４により、オリフィスプレート３
０内の過飽和液体の流れを検査した。ストリッパ２６及
び酸素添加器２８をオリフィスプレート３０前の管路に
置いた。バイパス弁３８が過飽和酸素化液体４８を調量
しそしてそれを接触タンク１６の底部に戻して選択的に
導入した。冷凍ループ５２を、接触タンク１６内の液体
を冷やすための冷気を提供するのに使用した。
いて水を酸素で過飽和とするための２段プロセスを記載
する。概略的に、このプロセスはシステム１０により実
施された。オゾン／純酸素混合物１２をオゾン接触タン
ク１６の底部に添加した。水１４を接触タンク１６の上
部に導入した。オゾン接触タンク１６の下方部から流出
するオゾン／酸素化混合物１８を、７段遠心ポンプ２０
に通し、過飽和酸素化混合物２２を形成した。そして後
流量計２４及びストリッパ２６に通しそして後オリフィ
スプレート３０に通して過飽和酸素化液体５０を形成し
た。過飽和酸素化液体５０をフィルタ４４を通過した後
充填作業のために過飽和酸素化液体４６として流出させ
た。流量計４０及び検査ガラス筒４２によって充填に先
立って過飽和酸素化液体４６の流れを検査した。検査ガ
ラス窓３６と圧力計３４により、オリフィスプレート３
０内の過飽和液体の流れを検査した。ストリッパ２６及
び酸素添加器２８をオリフィスプレート３０前の管路に
置いた。バイパス弁３８が過飽和酸素化液体４８を調量
しそしてそれを接触タンク１６の底部に戻して選択的に
導入した。冷凍ループ５２を、接触タンク１６内の液体
を冷やすための冷気を提供するのに使用した。
【００２２】より一般的には、殺菌段階とオゾン及び平
衡ストリッピングを同時に組み合わせる段階が含まれ
る。オゾン発生器への空気源は純酸素と交換され、従っ
てシステムへの不活性気体としての新たな窒素源の導入
を防止した。オゾン発生器は、空気のみを使用するオゾ
ン発生器においては約２〜３％のオゾンが発生しただけ
であったのに対して、純酸素を使用して約１０〜１５％
のオゾンを発生することができた。純酸素を使用して発
生したオゾンは、大気圧で作動するオゾン発生器に通さ
れた。オゾンは、バクテリアを殺しそしてミネラルや湧
き水から由来する臭いや有害な有機物を除去した。酸素
の約８５〜９０％残部を、使用済み気体がオゾン接触器
の上部から逃出するに際して溶解窒素を除去するための
ストリッピング気体として使用した。
衡ストリッピングを同時に組み合わせる段階が含まれ
る。オゾン発生器への空気源は純酸素と交換され、従っ
てシステムへの不活性気体としての新たな窒素源の導入
を防止した。オゾン発生器は、空気のみを使用するオゾ
ン発生器においては約２〜３％のオゾンが発生しただけ
であったのに対して、純酸素を使用して約１０〜１５％
のオゾンを発生することができた。純酸素を使用して発
生したオゾンは、大気圧で作動するオゾン発生器に通さ
れた。オゾンは、バクテリアを殺しそしてミネラルや湧
き水から由来する臭いや有害な有機物を除去した。酸素
の約８５〜９０％残部を、使用済み気体がオゾン接触器
の上部から逃出するに際して溶解窒素を除去するための
ストリッピング気体として使用した。
【００２３】接触タンクにおける冷凍ループは、内部の
オゾン化されそして酸素化された水を冷やした。
オゾン化されそして酸素化された水を冷やした。
【００２４】オゾン及び純酸素を使用して、オゾン接触
器から流出する水は、約３３〜３９ｍｇ／ｌの溶解酸素
濃度を有した。
器から流出する水は、約３３〜３９ｍｇ／ｌの溶解酸素
濃度を有した。
【００２５】オゾン／酸素飽和水は遠心ポンプを使用し
てオゾン接触器から取り出して水の圧力を約５０ｐｓｉ
ｇ（３４５ｋＰａゲージ圧）から約９０ｐｓｉｇ（６２
１ｋＰａゲージ圧）まで増大した。流量は、容器サイズ
及び機械の充填速度に応じて約２５〜７５ｇｐｍ（９
４．６〜２８４リットル／分）であった。酸素をポンプ
の下流で超音波混合器の手前で添加した。約１８０ｓｃ
ｆ（標準状態で５ｍ3）／時間の酸素を３５ｇｐｍ（１
３２リットル／分）の水に供給した。代表的に、約１７
０〜１９０ｓｃｆ／時間（標準状態で４．７〜５．３ｍ
3／時間の酸素を約３０〜４０ｇｐｍ（１１３〜１５１
リットル／分）の水に供給することができる。気泡の存
在下では、音速は、約５，０００ｆｔ（１５００ｍ）／
秒（液体中）から超音速２相流れ中での約５０ｆｔ（１
５ｍ）／秒未満まで減少した。減速に際して、衝撃波が
形成され気泡を微視的な寸法まで分断した。衝撃波は９
０ｐｓｉｇ（６２１ｋＰａゲージ圧）圧力において発生
したから、液体は、９０ｍｇ／ｌを上回る過飽和酸素濃
度に達した。
てオゾン接触器から取り出して水の圧力を約５０ｐｓｉ
ｇ（３４５ｋＰａゲージ圧）から約９０ｐｓｉｇ（６２
１ｋＰａゲージ圧）まで増大した。流量は、容器サイズ
及び機械の充填速度に応じて約２５〜７５ｇｐｍ（９
４．６〜２８４リットル／分）であった。酸素をポンプ
の下流で超音波混合器の手前で添加した。約１８０ｓｃ
ｆ（標準状態で５ｍ3）／時間の酸素を３５ｇｐｍ（１
３２リットル／分）の水に供給した。代表的に、約１７
０〜１９０ｓｃｆ／時間（標準状態で４．７〜５．３ｍ
3／時間の酸素を約３０〜４０ｇｐｍ（１１３〜１５１
リットル／分）の水に供給することができる。気泡の存
在下では、音速は、約５，０００ｆｔ（１５００ｍ）／
秒（液体中）から超音速２相流れ中での約５０ｆｔ（１
５ｍ）／秒未満まで減少した。減速に際して、衝撃波が
形成され気泡を微視的な寸法まで分断した。衝撃波は９
０ｐｓｉｇ（６２１ｋＰａゲージ圧）圧力において発生
したから、液体は、９０ｍｇ／ｌを上回る過飽和酸素濃
度に達した。
【００２６】２”（５．１ｃｍ）の接触ループは、微視
的な気泡及び水に対して数秒の追加的な接触時間を許容
した。３／４”（１．９ｃｍ）内径の５つの接触プレー
トを２相混合物を再分配するための折り返しループにお
いて使用した。
的な気泡及び水に対して数秒の追加的な接触時間を許容
した。３／４”（１．９ｃｍ）内径の５つの接触プレー
トを２相混合物を再分配するための折り返しループにお
いて使用した。
【００２７】接触ループを出るに際して、水は、純酸素
及び溶解オゾンで過飽和された。過飽和された酸素化水
は、まだ微視的な酸素気泡を含んでいるが、速やかに充
填機に通し、そこで容器詰めした。圧力減少につれ溶液
から過飽和酸素が放出された。水が容器に充填されるに
際して、加圧式充填機が使用されない限り、圧力は大気
圧に落ちた。更に、管路における圧力低下が存在して全
圧を減じた。従って、容器は速やかに充填しそして蓋し
た。微視的な酸素気泡は溶液からの酸素逃出速度を減じ
た。これはまた容器のヘッドスペースにブランケットを
提供した。充填及び蓋形成作業が容器から流出する酸素
放出速度より速い速度で行いうる限り、過飽和溶液が保
存された。
及び溶解オゾンで過飽和された。過飽和された酸素化水
は、まだ微視的な酸素気泡を含んでいるが、速やかに充
填機に通し、そこで容器詰めした。圧力減少につれ溶液
から過飽和酸素が放出された。水が容器に充填されるに
際して、加圧式充填機が使用されない限り、圧力は大気
圧に落ちた。更に、管路における圧力低下が存在して全
圧を減じた。従って、容器は速やかに充填しそして蓋し
た。微視的な酸素気泡は溶液からの酸素逃出速度を減じ
た。これはまた容器のヘッドスペースにブランケットを
提供した。充填及び蓋形成作業が容器から流出する酸素
放出速度より速い速度で行いうる限り、過飽和溶液が保
存された。
【００２８】容器に過飽和酸素化されそしてオゾン化さ
れた水を充填するときオゾン及び酸素濃度を維持するた
めの別の方法は、実質上純な酸素化されそしてオゾン化
された液体を加圧充填することによるものである。
れた水を充填するときオゾン及び酸素濃度を維持するた
めの別の方法は、実質上純な酸素化されそしてオゾン化
された液体を加圧充填することによるものである。
【００２９】容器内に高濃度の過飽和酸素化されそして
オゾン化された水を提供するためのまた別の方法は、充
填前に容器に逆の圧力を適用することである。容器内の
気体圧力の低下は、充填のための容器内部の内容物を排
気するため酸素若しくはオゾンを使用することにより達
成されうる。
オゾン化された水を提供するためのまた別の方法は、充
填前に容器に逆の圧力を適用することである。容器内の
気体圧力の低下は、充填のための容器内部の内容物を排
気するため酸素若しくはオゾンを使用することにより達
成されうる。
【００３０】充填機が停止されるか若しくは流量が減少
されるとき、バイパス弁を開いて、過飽和水をオゾン化
タンクに戻してリサイクルせしめた。これは、管路が過
剰加圧されることを防止した。僅かの粒状物質を除去す
るのにフィルターを使用した。しかしながら、充填機へ
の距離を最少限とするために流量計、覗き窓及び充填機
はコンパクトな態様で配列した。
されるとき、バイパス弁を開いて、過飽和水をオゾン化
タンクに戻してリサイクルせしめた。これは、管路が過
剰加圧されることを防止した。僅かの粒状物質を除去す
るのにフィルターを使用した。しかしながら、充填機へ
の距離を最少限とするために流量計、覗き窓及び充填機
はコンパクトな態様で配列した。
【００３１】容器を蓋した後、溶解オゾンはオゾンと水
とに分解し、容器詰め水内の酸素化飽和水準を高めた。
溶解オゾンにより提供された追加酸素は、充填及び蓋形
成作業の最後の段階中の損失を補って余りあるものであ
った。最後の充填及び蓋形成作業段階は過飽和化段階直
後に実施することが重要であった。
とに分解し、容器詰め水内の酸素化飽和水準を高めた。
溶解オゾンにより提供された追加酸素は、充填及び蓋形
成作業の最後の段階中の損失を補って余りあるものであ
った。最後の充填及び蓋形成作業段階は過飽和化段階直
後に実施することが重要であった。
【００３２】使用済みオゾンは、オゾン接触器からの酸
素とともに、充填前の空の容器を洗浄するのに使用し
た。この過程は、容器内の空気を排除しそして容器を殺
菌するのに役立った。
素とともに、充填前の空の容器を洗浄するのに使用し
た。この過程は、容器内の空気を排除しそして容器を殺
菌するのに役立った。
【００３３】実質上純な酸素化されそしてオゾン化され
た水のまた別の流れを接触タンクの底部にリサイクルし
てプロセスに十分なる圧力を供給した。
た水のまた別の流れを接触タンクの底部にリサイクルし
てプロセスに十分なる圧力を供給した。
【００３４】本発明の特定の特徴を便宜目的で個別に示
したが、本発明に従えば各特徴は他の特徴と組み合わせ
ることができる。当業者は本発明の精神内で本発明を別
様に具現しうることを認識しよう。
したが、本発明に従えば各特徴は他の特徴と組み合わせ
ることができる。当業者は本発明の精神内で本発明を別
様に具現しうることを認識しよう。
【００３５】
【発明の効果】本発明は、液体、好ましくは水を酸素で
過飽和するためのそしてまた酸素で過飽和された容器詰
め液体を提供しそして同時に衛生管理を与えるためのコ
スト節減プロセスを提供する。
過飽和するためのそしてまた酸素で過飽和された容器詰
め液体を提供しそして同時に衛生管理を与えるためのコ
スト節減プロセスを提供する。
【図１】本発明におけるプロセスの概略流れ図である。
１２ オゾン／純酸素混合物 １４ 水 １６ オゾン接触タンク １８ オゾン／酸素化混合物 ２０ 遠心ポンプ ２２ 過飽和酸素化混合物 ２４ 流量計 ２６ ストリッパ ２８ 酸素添加器 ３０ オリフィスプレート ３６ 検査ガラス窓 ３８ バイパス弁 ４０ 流量計 ４２ 検査ガラス筒 ４４ フィルタ ４６ 過飽和酸素化液体 ４８ 過飽和酸素化液体 ５０ 過飽和酸素化液体 ５２ 冷凍ループ
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５３１Ｒ ５４０ ５４０Ｂ (72)発明者 ティモシー・マイケル・ルイス アメリカ合衆国ワシントン州スポーカン、 ノースウエスト・ポイント・ロード1707 (72)発明者 ラッセル・スティーブ・プランチッチ アメリカ合衆国ワシントン州レイクウッ ド、サウスウエスト、ナインティセブン ス・アベニュー7716
Claims (3)
- 【請求項１】 過飽和酸素化液体を製造する方法であっ
て、（ａ）高酸素含有量の気体をオゾン発生器に導入し
てオゾンを生成する段階と、（ｂ）前記オゾンを大気圧
における接触タンクに通して酸素化されそしてオゾン化
された液体を生成する段階と、（ｃ）前記酸素化されそ
してオゾン化された液体をインライン超音波混合器の接
触ループに通入して実質上純な過飽和酸素化されそして
オゾン化された液体を生成する段階とを包含する過飽和
酸素化液体製造方法。 - 【請求項２】 オゾン化液体を酸素及び水に分解する段
階を更に含む請求項１の方法。 - 【請求項３】 容器詰め過飽和酸素化液体を製造する方
法であって、（ａ）高酸素含有量の気体をオゾン発生器
に導入してオゾンを生成する段階と、（ｂ）前記オゾン
を大気圧における接触タンクに通して酸素化されそして
オゾン化された液体を生成する段階と、（ｃ）前記酸素
化されそしてオゾン化された液体をインライン超音波混
合器の接触ループに通入して実質上純な過飽和酸素化さ
れそしてオゾン化された液体を生成する段階と、（ｄ）
前記実質上純な過飽和酸素化されそしてオゾン化された
液体を容器に充填しそして密閉する段階とを包含する容
器詰め過飽和酸素化液体製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/345099 | 1999-06-30 | ||
| US09/345,099 US6250609B1 (en) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | Method of making supersaturated oxygenated liquid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001054725A true JP2001054725A (ja) | 2001-02-27 |
| JP3770776B2 JP3770776B2 (ja) | 2006-04-26 |
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ID=23353517
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000195888A Expired - Fee Related JP3770776B2 (ja) | 1999-06-30 | 2000-06-29 | 過飽和酸素化液体を製造する方法 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6250609B1 (ja) |
| EP (1) | EP1064987A1 (ja) |
| JP (1) | JP3770776B2 (ja) |
| KR (1) | KR100499179B1 (ja) |
| CN (1) | CN1280796A (ja) |
| AR (1) | AR024604A1 (ja) |
| AU (1) | AU774501B2 (ja) |
| BR (1) | BR0002897A (ja) |
| CA (1) | CA2313176A1 (ja) |
| ID (1) | ID26446A (ja) |
| MX (1) | MXPA00006496A (ja) |
| PL (1) | PL341084A1 (ja) |
| TW (1) | TW466129B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20200073991A (ko) * | 2019-11-18 | 2020-06-24 | 김영완 | 산소수 제조장치 |
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| US6386751B1 (en) | 1997-10-24 | 2002-05-14 | Diffusion Dynamics, Inc. | Diffuser/emulsifier |
| US7128278B2 (en) | 1997-10-24 | 2006-10-31 | Microdiffusion, Inc. | System and method for irritating with aerated water |
| US7654728B2 (en) | 1997-10-24 | 2010-02-02 | Revalesio Corporation | System and method for therapeutic application of dissolved oxygen |
| US6299761B1 (en) * | 1999-10-13 | 2001-10-09 | Ozonaid International, Inc. | Water purifier system |
| US6821438B2 (en) * | 2000-09-27 | 2004-11-23 | Geir Corporation | Apparatus and method for increasing oxygen levels in a liquid |
| US20060030900A1 (en) * | 2001-07-18 | 2006-02-09 | Eckert C E | Two-phase oxygenated solution and method of use |
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| US20120156309A1 (en) * | 2007-09-19 | 2012-06-21 | Eckert C Edward | Using Aqueous Oxygenation to Improve Animal Health & Wellness |
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