JP2006326230A - オゾン放出体 - Google Patents

Abstract

【課題】水の染み出しを防止しながらオゾンを放出可能としたオゾン放出体を提供する。
【解決手段】所定の吸水率を有する吸水体に、オゾンを溶存させた水を吸水させるとともに、この水を氷結させてオゾン放出体とする。さらに、以下の点にも特徴を有するものである。（１）吸水体に吸水させる水は、氷点温度近傍にまで冷却していること。（２）水を吸水した吸水体を急速冷凍させて水を凍らせたこと。（３）吸水体に補助吸水体を積層したこと。または、気体は通過させる一方で液体は通過させないシート体で構成した袋状容器内にオゾンを溶存させた水を封入して、この水を氷結させてオゾン放出体とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、オゾンを連続的に長時間放出可能としたオゾン放出体に関するものである。

昨今、魚介類、獣肉類、野菜、果物などの生鮮食料品の冷凍保存の際には、オゾンが用いられるようになっている。すなわち、オゾンは強力な酸化力を有しており、殺菌、脱臭、脱色、鮮度保持などの特性を有しているだけでなく、残留しないという顕著な特性を有しているため、生鮮食料品や加工食料品などの保存に好適な殺菌保存剤となっている。

ただし、オゾンは通常状態では気体として存在し、短時間で消滅するために、殺菌保存剤としての使用時には所定の領域に置き留めて殺菌作用を長時間維持させることが困難である。そこで、一般的には、オゾンを水に溶存させてオゾン水を生成し、このオゾン水を製氷することによりオゾン氷を生成し、氷の溶解にともなってオゾンを徐々に放出するようにしている。

このようなオゾンによる生鮮食料品や加工食料品の冷凍保存の一使用形態として、生鮮食料品や加工食料品をあらかじめ氷結温度以下にまで冷凍した後にオゾン水に浸漬させることによって生鮮食料品や加工食料品の表面にオゾン氷被覆層を設けることも提案されており、商品の流通形態を考慮した様々な適用形態の開発が行われている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１６９６４５号公報

しかしながら、上記したようにオゾンを溶存させた水から生成した氷をそのままオゾン放出体として用いた場合には、氷の溶解にともなってオゾンが放出されるだけでなく水の染み出しが生じるため、商品自体が水に浸かるおそれがあるという不具合があった。

特に、米などの食品、薬品、砂糖などの粉体状商品、あるいは衣類商品などの水を吸収性の高い商品の場合には、オゾン氷を用いることが不可能であって、基本的には魚介類、野菜、果物などの水濡れの影響の少ない商品に対してしか使用できず、適用範囲が狭いという問題があった。

本発明者はこのような現状に鑑み、水の染み出しを防止しながら長時間連続してオゾンを放出可能としたオゾン放出体を提供すべく開発を行うことにより、本発明を成すに至ったものである。

本発明のオゾン放出体は、所定の吸水率を有する吸水体に、オゾンを溶存させた水を吸水させるとともに、この水を氷結させて構成した。

さらに、以下の点にも特徴を有するものである。すなわち、
（１）吸水体に吸水させる水は、氷点温度近傍にまで冷却していること。
（２）水を吸水した吸水体を急速冷凍させて水を凍らせたこと。
（３）吸水体に補助吸水体を積層したこと。

また、本発明のオゾン放出体は、気体は通過させる一方で液体は通過させないシート体で構成した袋状容器内にオゾンを溶存させた水を封入して、この水を氷結させて構成した。さらに、袋状容器に封入される水を氷点温度近傍にまで冷却していることにも特徴を有するものである。

請求項１記載の発明によれば、所定の吸水率を有する吸水体に、オゾンを溶存させた水を吸水させるとともに、この水を氷結させて構成したことによって、吸水体によって水の浸み出しを防止した水の浸み出しのないオゾン放出体を提供できる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のオゾン放出体において、吸水体に吸水させる水は氷点温度近傍にまで冷却していることによって、吸水体に吸水させた後に速やかに氷結させることができ、オゾンの散失を抑制して高濃度にオゾンの含有したオゾン放出体を提供できる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２に記載のオゾン放出体において、水を吸水した吸水体を急速冷凍させて水を凍らせたことによって、オゾンの散失を抑制して高濃度にオゾンの含有したオゾン放出体を提供できる。特に、吸水体を急速冷凍させることによって、吸水体の表層部分の水を氷結させて吸水体内部のオゾンが散失することを防止するシールドを形成することができ、高濃度にオゾンの含有したオゾン放出体を提供できる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか１項に記載のオゾン放出体において、吸水体に補助吸水体を積層したことによって、水の浸み出しを確実に防止した水の浸み出しのないオゾン放出体を提供できる。

請求項５記載の発明によれば、気体は通過させる一方で液体は通過させないシート体で構成した袋状容器内にオゾンを溶存させた水を封入して、この水を氷結させてオゾン放出体を構成したことによって、水の浸み出しを防止しながら長時間連続的にオゾンを放出可能としたオゾン放出体を提供できる。

請求項６記載の発明によれば、請求項５記載のオゾン放出体において、袋状容器に封入される水は氷点温度近傍にまで冷却していることによって、袋状容器に封入された後に速やかに氷結させることができ、オゾンの散失を抑制して高濃度にオゾンの含有したオゾン放出体を提供できる。

本発明のオゾン放出体は、オゾンを溶存させた水を凍らせたオゾン氷を用いるものであって、特に所定の吸水率を有する吸水体にオゾン水を吸水させて凍らせているものである。

このように吸水体にオゾン水を吸水させて凍らせることにより、凍ったオゾン水が溶解した場合には吸水体で保持されることにより水の染み出しを抑制でき、水の浸み出しのないオゾン放出体を提供できる。

吸水体としては、綿などのように微細な繊維が絡み合って形成される繊維物や、スポンジなどの多孔質体を用いることができ、所要の吸水率を有するものであって、吸水体には吸水率及び吸収体の体積に基づいて吸収可能な量よりも少ない量の水を吸水させている。なお、吸収体はオゾンとの反応性の少ないものが望ましく、吸水性ポリマーなどのようにオゾンとの反応性が高い材料は、吸水した水中のオゾンを分解してしまい、オゾン濃度がほぼ０ppmとなるおそれがあるので、このようなオゾンとの反応性がないものが望ましい。

吸収体に吸水させる水は氷点温度近傍にまで冷却している。したがって吸水体に吸水させた水を最も速やかに氷結させる手段であり、オゾンの散失を抑制して高濃度にオゾンを含有したオゾン放出体を提供できる。

適正な量の水を吸水させやすくするために、吸水体に吸水させる水であらかじめ所定厚みの氷板を生成し、この氷板を吸水体上に載置して溶解させることにより吸水体に吸水させる方法もある。

吸水体への水の吸水は、大気圧よりも気圧を高くした高圧状態下で行うことにより、高濃度のオゾンを吸着または吸収させることができ、さらに、オゾン濃度を高めた雰囲気内で行うことによって、吸水体からオゾンが散失することを抑制でき、高濃度のオゾンを含有したオゾン放出体を提供可能とすることができる。

また、本発明の他の形態のオゾン放出体は、ガス透過フィルムなどの気体は通過させる一方で液体は通過させないシート体で構成した袋状容器内にオゾンを溶存させた水を封入して、この水を氷結させてオゾン放出体を構成しているものである。

気体は通過させる一方で液体は通過させないシート体としては、具体的にはゴアテックス（登録商標）を用いればよく、このシート体を用いることにより、水は漏出させることなくオゾンだけを放出可能としたオゾン放出体を提供できる。

袋状容器内の氷は、袋状容器によって被覆されていることにより被覆されていない状態よりもゆっくりと溶解することによって、長時間連続的にオゾンを放出することができる。

袋状容器内に封入される水は、あらかじめ氷点温度近傍にまで冷却していることによって、袋状容器内に封入された後に速やかに氷結させることができ、オゾンの散失を抑制して高濃度にオゾンの含有したオゾン放出体を提供できる。

以下において、図面に基づいて本発明の実施形態を詳説する。図１は、第１の実施形態のオゾン放出体の製造装置Ａの概略説明図である。本実施形態のオゾン放出体の基体となる吸水体Ｂは、ティッシュペーパーなどに用いられる例えばパルプを主原料とした繊維体集合物であって、厚さ２ｍｍ程度のシート体としている。吸水体Ｂはシート体に限定するものではなく、矩形体形状、円柱形状、円筒形状、多角形体形状、パイ形状、球形状など適宜の形状としてよく、吸水体Ｂを収容する容器の形状に合わせて適宜の形状としてよい。

吸水体Ｂに吸水させる水は、図示しない貯水槽内においてオゾンガスによるバブリングを行って微小なオゾンの気泡を高密度に生じさせたオゾン水としており、しかも、このオゾン水は氷点温度近傍の０〜５℃程度に冷却している。オゾン水は冷却することによりオゾンの分解を抑制できる。

オゾン放出体の製造装置Ａは、内部を大気圧程度、または大気圧よりも高い圧力に維持可能としたケーシング11と、このケーシング11内に設けた略水平の載置面を有する載置台12と、この載置台12に対向して配置した散水体13とで構成している。図１中、14はケーシング11の内部のガスを排気するための排気管である。この排気管14は、後述するようにケーシング11の内部がケーシング11の外部の常圧よりも高い圧力に維持できるように調整可能としている。

載置台12には、載置面に載置された吸水体Ｂに冷却ガスを送気する送気口（図示せず）を多数設けており、載置台12に連通連結した冷却ガス送気管15によって送給された冷却ガスを吸水体Ｂに向けて吹き付けるようにしている。

ここで、冷却ガスには液体窒素の気化ガスを用いるようにしており、しかも、冷却ガス送気管15の中途部に設けた混合器16においてオゾンガス送気管17から送給されたオゾンガスを混合している。

このようにオゾンガスを含有した冷却ガスをケーシング11の内部に送気することによって、ケーシング11の内部の気圧が常圧よりも高くなるようにしている。さらに、冷却ガスにはオゾンガスを混合していることによって、ケーシング11の内部のオゾン濃度を高めた雰囲気としている。

散水体13には、載置面に載置された吸水体Ｂに向けてオゾン水を滴下する吐水口（図示せず）を下面側に多数設けている。図１中、18は散水体13にオゾン水を供給するためのオゾン水供給管である。

このように構成した製造装置Ａを用いて以下のようにオゾン放出体を製造している。

まず、載置台12の上面に吸水体Ｂを載置して載置台12を密封閉塞する。

次いで、載置台12から吸水体Ｂに向けて冷却ガスを送気して、ケーシング11の内部及び吸水体Ｂを冷却する。このとき、氷点温度近傍にまで冷却することが望ましい。また。ケーシング11の内部への冷却ガスの送気にともなって、ケーシング11の内部を常圧よりも高い圧力とするとともに、オゾン濃度を高めた雰囲気としている。

次いで、散水体13から吸水体Ｂに向けて所定量のオゾン水を吸水させるために所定時間の滴下を行っている。なお、吸水体Ｂへのオゾン水の供給は必ずしも滴下に限定するものではなく、散水体13にそっと注ぎ込むようにゆっくりと注入するようになっていればよい。

次いで、載置台12から吸水体Ｂに向けて冷却ガスを送気して、吸水体Ｂに吸水させたオゾン水を急速冷凍させて氷結させてオゾン放出体を製造している。

このように製造したオゾン放出体は、ケーシング11から取り出してそのままオゾン放出体として使用することもできるが、氷結したオゾン水を含んでいる吸水体Ｂの上面及び／または下面などに補助吸水体を積層してもよい。

このように吸水体Ｂに補助吸水体を積層することによって、水の浸み出しを確実に防止した水の浸み出しのないオゾン放出体を提供できる。補助吸水体には吸水体Ｂと同材質のものを用いることが望ましく、補助吸水体での吸水を考慮することによって、吸水体Ｂにはより多くのオゾン水を吸水させて、オゾンの放出量を増大させることができる。

本実施形態では、冷却ガスを用いて吸水体Ｂに吸水させたオゾン水を氷結させているが、冷却ガスを用いる場合に限定するものではなく、たとえばオゾン水を吸水させた吸水体Ｂを冷凍庫内に収容してオゾン水を氷結させるようにしてもよいし、載置台12自体を冷却液によって冷却している冷却板で構成し、この冷却板の上面に載置した吸水体Ｂが吸水したオゾン水を氷結させてもよい。

他の実施形態として、図２に示すように、冷却液によって表面が冷却される冷却板21の上面に吸水体Ｂを載置し、この吸水体Ｂにオゾン水を吸水させた後、冷却板21で吸水された水を冷却して氷結させることによりオゾン放出体を製造するようにしてもよい。図２中、22は、冷却板21に冷却液を供給する冷却液供給管である。

このようにして形成したオゾン放出体の上面及び／または下面には、補助吸水体を積層することが望ましい。

図３は、第２の実施形態のオゾン放出体Ｃの概略図である。本実施形態のオゾン放出体Ｃは、上記したゴアテックス（登録商標）製のシート体31で袋状容器30を形成し、この袋状容器30の内部に冷却したオゾン水を封入した後に袋状容器30ごと氷結させて形成しているものである。

袋状容器30は、筒形状としたシート体31の下端開口部と上端開口部とをそれぞれ熱溶着によってシールして形成している。

このオゾン放出体Ｃは、図４に示す封入装置Ｄを用いて製造している。すなわち、封入装置Ｄは、リール32に巻かれたシート体31を供給するシート体供給部41と、このシート体供給部41から供給されたシート体31を有底筒状に成形してオゾン水を注入・封止するオゾン水注入部42と、このオゾン水注入部42でオゾン水が封入されたシート体31を冷却してシート体31の内部のオゾン水を氷結させる氷結部43と、袋状容器30が連続したシート体31から各袋状容器30を切断分離する切断分離部44とを備えている。図４中、45は、切断分離部44で切断分離された袋状容器30を収容する収容ボックスである。

シート体供給部41では、図示しない送給ローラによってリール32からシート体31を繰り出して送給している。そして、シート体供給部41では、中途部においてシート体31を二つ折りとして搬送方向と平行な両側縁を互いに重ねて合わせ、重ね合わせた両側縁部分を熱溶着してシート体31を筒形状としている。図４中、39は、シート体31を二つ折りとするための成形ローラである。重ね合わせた両側縁部分を熱溶着するヒータは省略している。

筒形状としたシート体31をオゾン水注入部42に送給し、オゾン水注入部42では、筒形状としたシート体31を横断するようにシート体31を熱溶着するシール用ヒータ33でシート体31を熱溶着して、筒形状としたシート体31への底部形成と上部開口の封止とを行うようにしている。

すなわち、オゾン水注入部42では、シール用ヒータ33でシート体31を熱溶着することにより袋状容器30の底部を形成し、筒形状としたシート体31に挿入した注水配管34から有底筒形状のシート体31内に所定量のオゾン水を注入し、オゾン水の注入後にシール用ヒータ33でシート体31を熱溶着することにより、袋状容器30の上部開口を閉塞してオゾン水を封止するとともに、次の袋状容器30の底部を形成している。

なお、注水配管34から有底筒形状のシート体31内へのオゾン水の注入を行いながらシート体31は連続的に送給し、シール用ヒータ33によるシート体31の熱溶着時には、シート体31が袋状容器30の１つ分だけ送給されるようにしている。

注水配管34は、オゾン水を貯留した貯水槽35に連通連結している。貯水槽35の内部ではオゾンガスによるバブリングを行っており、微小なオゾンの気泡を高密度に生じさせたオゾン水を生成している。しかも、このオゾン水は氷点温度近傍の０〜５℃程度に冷却している。オゾン水は冷却することによりオゾンの分解を抑制できる。

ここで、シート体31で形成した袋状容器30でオゾン水を封止する場合には、図示しない封止隔壁の内部にオゾン水注入部42を配置してオゾン水注入部42の部分を高気圧状態とし、高気圧状態でオゾン水の封止を行うことが望ましい。本実施形態では0.5MPa程度で封止している。

このように、高気圧状態でオゾン水を封止することにより、封止されるオゾン水からのオゾンの散逸を抑制でき、高濃度のオゾンを含有したオゾン水を封止することができる。

特に、袋状容器30では、収容容積の約１０％程度の空気を含んで封止しており、封止後も、ある一定の期間は、この空気によって袋状容器30の内部を高気圧状態に維持するようにしている。

シール用ヒータ33で封止されたオゾン水は、シート体31の搬送にともなって氷結部43に設けたブライン液槽36にシート体31ごと浸漬され、極めて短時間で氷結されるようにしている。

ブライン液槽36の内部には、約−３０℃としたエタノールブライン液を貯留しており、このエタノールブライン液は循環用ポンプ37a及び熱交換器37bを介設した循環配管37cを介して循環させて、所要の温度を維持可能としている。図４中、符号37dは熱交換器37bにおいてエタノールブライン液を冷却するための冷凍機である。

このブライン液槽36への浸漬にともなって、袋状容器30の内部の空気は収縮するが、そのときにはオゾン水も氷結しているため、袋状容器30の内部における空気の収縮によって、オゾン水からのオゾンの過剰な散逸が生じることはない。図５は、エタノールブライン液で袋状容器30の内部にオゾン氷51が形成された状態を示している。図５中、52は残留気体である。

氷結部43でオゾン水が氷結された袋状容器30は切断分離部44に送給され、この切断分離部44で袋状容器30が連続したシート体31から各袋状容器30を切断分離してオゾン放出体Ｃを形成し、収容ボックス45に収容している。

このようにして形成されたオゾン放出体Ｃは、袋状容器30内のオゾン氷51の溶解にともなってオゾンを放出し、放出されたオゾンはシート体31を通過してオゾン放出体Ｃの外部に放出される。一方、オゾン氷51の溶解にともなって生じた水はシート体31で保持され、オゾン放出体Ｃの周囲が水浸しになることを防止できる。

また、袋状容器30内のオゾン氷51は、シート体31で被覆されることにより、シート体31で被覆されていないオゾン氷と比較してゆっくりと溶解するので、比較的長時間に渡ってオゾンを放出可能とすることができる。

本発明の実施形態に係るオゾン放出体の製造方法の説明図である。 本発明の実施形態に係るオゾン放出体の他の実施形態による製造方法の説明図である。 本発明の実施形態に係るオゾン放出体の説明図である。 本発明の実施形態に係るオゾン放出体の他の実施形態による製造装置の説明図である。 本発明の実施形態に係るオゾン放出体の他の実施形態による製造形態の説明図である。

符号の説明

Ａ 製造装置
Ｂ 吸水体
11 ケーシング
12 載置台
13 散水体
14 排気管
15 冷却ガス送気管
16 混合器
17 オゾンガス送気管
18 オゾン水供給管
21 冷却板
22 冷却液供給管

Claims (6)

1. 所定の吸水率を有する吸水体に、オゾンを溶存させた水を吸水させるとともに、この水を氷結させてなるオゾン放出体。
2. 前記吸水体に吸水させる前記水は、氷点温度近傍にまで冷却していることを特徴とする請求項１記載のオゾン放出体。
3. 前記水を吸水した前記吸水体を急速冷凍させて前記水を凍らせたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオゾン放出体。
4. 前記吸水体に補助吸水体を積層したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のオゾン放出体。
5. 気体は通過させる一方で液体は通過させないシート体で構成した袋状容器内にオゾンを溶存させた水を封入して、この水を氷結させてなるオゾン放出体。
6. 前記袋状容器に封入される前記水は、氷点温度近傍にまで冷却していることを特徴とする請求項５記載のオゾン放出体。
   

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