JP2008524111A

JP2008524111A - 液体に加圧されたオゾンを供給する方法

Info

Publication number: JP2008524111A
Application number: JP2007547690A
Authority: JP
Inventors: フィッシャー、スティーブン・エー．
Original assignee: レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2008-07-10
Also published as: BRPI0519706A2

Abstract

オゾンの使用、および加圧されたオゾンが添加された液体を提供するための方法を含む、食品または他の対象物品を処理し、消毒する方法である。本発明のオゾン添加液体は、食品、食品貯蔵および食品輸送装置を処理するために、および水または他の対象物を処理するために特に有用である。オゾン含有流を、オゾンを破壊することなくまたは該流を油もしくは水で汚染させることなく加圧するための方法が含まれる。ついで、加圧されたオゾン含有流は、液体に添加するために用いられ、ついでこれは、対象物を消毒または処理するために用いられる。

Description

背景
望ましくない生物学的微生物を減少させるための食品、器具、薬学製品、さらには水でさえもの処理および殺菌は、公衆の健康の保護に重要である。例えば、食品は、細菌、胞子、虫および他の類似の原因によって損傷される。毎年、そのような原因からの損傷による食品および労力の損失は、＄１００ビリオンを超える。現在、食物品は、冷凍、毒性化学品を用いた燻蒸、放射線照射、生物学的防除、熱暴露および制御された雰囲気中での貯蔵（空気中に自然に存在するガスの濃度を変更することを含む果実産業の技術）等の種々の方法を用いて保存されている。

公衆の健康における食品の損傷に関する主要な問題は、微生物の増殖である。病原性微生物が存在すると、増殖は、潜在的に、食品が原因となる集団発生と重大な経済的損失をもたらす。食品の安全性に関する関心は、２０世紀の初期以来消費者の注目を浴びてきており、それらの関心は、今日では、さらに強いものとなっている。サルモネラおよび大腸菌由来の集団発生は、規制の観点からを含めて、食品の安全性に対する注目を増大させてきている。疫病管理予防センター（ＣＤＣ）により完成された研究は、食品が原因となる病気は、米国において、年間で、ほぼ７６ミリオンの疾病、３２５，０００の入院と、５，０００の死亡を引き起こすものと推定した。これらの数字は、食品の安全性を確保するために、食料品を扱う効果的な手段に対する劇的な必要性を明らかにしている。

食品または他の物品の効果的な殺菌は、殺菌されるものと、殺菌方法のタイプとの組み合わせに依存する。現在利用できる技術のすべてが、微生物の効果的な減少を実現させることができると同時に生産物もしくは環境の劣化を防止できるものではない。食品のような生産物を、加工中に、食品における不必要な微生物の増殖と酵素反応を鈍化させるために、ある種の冷媒を用いて冷却することは、当該分野でよく知られている。例えば、食品の貯蔵寿命と品質は、冷凍条件下での加工、輸送および貯蔵により改善される。

氷水、ドライアイス、二酸化炭素または窒素のような冷却剤は、膨張性冷媒として用いることができる液体もしくは固体の剤である。食品加工の用途では、窒素のような液体が、食品加工または貯蔵中に雰囲気を冷却し不活性化するために用いられている。

冷媒は微生物の増殖を抑制し得るものではあるが、かかる処理は、必ずしも、細菌を死滅させるものではない。したがって、微生物は冷凍中にもなお生存し得、さらに悪いことには、いくつかの微生物は、冷凍貯蔵中にもなお増殖し、有害な物質を生産し得るのである。さらに、対象とする物品または食品を冷却するために用いられる冷媒は、それ自体、病原性微生物で汚染され得、したがって対象の物品または食品を汚染させうる。

装置を消毒し、殺菌環境を提供し、水を処理し、食品を消毒するために、殺生剤が用いられている。殺生剤の、微生物細胞構造との反応は、しばしば不可逆的である。それゆえ、細胞は、弱化されるようになるか、死滅する。

当該産業においてよく用いられている１つの殺生剤は、オゾンである。しかしながら、オゾンは、非常に不安定であり、それゆえ、消費の場で製造しなければならない。オゾンの製造は、特別の設備を要し、装置と、純粋酸素のような供給原料との取り扱いによる安全性の問題をはらんでいる。オゾンを製造した後、これを、ある形態で対象とする物品に殺菌剤として送給しなければならない。オゾンは、しばしば、不安定なオゾンを対象の物品へ送給する手段として、水に溶解もしくは吸収させる。しかしながら、オゾンは水中の溶解度が低い。オゾンと水の混合物は、典型的に、約２０重量ｐｐｍ（ｐｐｍｗｔ）未満のオゾンを含有する。その結果、水を送給剤として用いる場合、オゾンに対して多量の水が必要となる。さらに、多量の水が要求されるために、オゾンと水は事前に混合して所要の場所に輸送することができない。すなわち、オゾンと水は、現場で混合しなければならない。

オゾンに関する他の問題は、オゾン含有流を圧縮することの困難性である。当業者に知られている、オゾンを高圧下で送給し得る商業的方法はない。当該分野で知られているオゾン発生装置は、典型的に、かなり低い圧力でオゾン含有ガス流を生産する。これらのオゾン発生器は、典型的に、約２５ｐｓｉｇ未満の圧力を有する流れを生産することに限られている。通常の圧縮機では不安定なオゾン分子が破解されるため、通常の機械的圧縮はオゾンを圧縮するためには使用することができない。オゾンを含有する流れを１５０ｐｓｉｇまで圧縮するために、油潤滑もしくは水封圧縮を用いることができる。しかしながら、これらの圧縮機は、本来的に、オゾン流を、それぞれ油もしくは水で汚染させる。したがって、先行技術は、オゾン流をあるレベルの油もしくは水で汚染させることなく、約２５ｐｓｉｇを超える圧力までオゾンを圧縮するための方法を提供できていない。さらに、先行技術は、オゾンを破壊することなく、オゾン流を約１５０ｐｓｉｇよりも高い圧力まで成功裏に圧縮するための方法を提供できていない。

器具もしくは装置を殺菌し、食品を加工するために使用されるようにオゾンを加圧することが望ましい。オゾンを油もしくは水で汚染させることなく、１５０ｐｓｉｇを超える圧力の加圧された流れ中にオゾンを提供することができることが特に望ましい。さらにまた、オゾンが加圧下に液体中に吸収され、その液体を装置もしくは食品を処理または殺菌するために使用できるように、オゾンを加圧しこれを液体中に供給することが望ましい。

概要
本発明は、オゾンを破壊することなく、またはオゾン含有流を油もしくは水で汚染させることなく、オゾン含有流を加圧するための方法を提供するという要求を満たすものである。油および水分を実質的に含まない加圧されたオゾン含有流を提供できることが望ましい。また、１５０ｐｓｉｇを超える圧力のオゾン含有流が望ましい。さらに、オゾンが加圧下に液体中に吸収されるように、オゾンを加圧し、これを液体中に供給することが望ましい。

本発明は、オゾン含有源をオゾン加圧システムに供給して第１の圧力を達成した後、オゾン加圧システムを加圧することによりオゾンを加圧する。オゾン加圧システムは、加圧用ガスをオゾン加圧システムに供給して圧力を第２の圧力まで上昇させ、加圧されたオゾン含有ガスを形成することにより、加圧される。ついで、加圧されたオゾン含有ガスを、オゾン加圧システムから取り出す。この方法は、オゾン含有流を、該流を油もしくは水で汚染させることなく、加圧する。

１つの態様において、オゾン加圧システムは、加圧容器を備え、加圧用ガスは加圧容器の下側部分に供給され、加圧されたオゾン含有ガスは加圧容器の上側部分から取り出される。

他の態様において、オゾン加圧システムは、第１の加圧容器と、最後の加圧容器を備える。この態様において、加圧容器は、直列に流体接続され、加圧用ガスは、第１の加圧容器だけに供給される。

本発明の方法は、また、オゾン源からオゾン含有ガスをオゾン加圧システムに供給して、第１の圧力を達成し、加圧用ガスを前記システムに供給することによりオゾン加圧システムを加圧し、かくしてオゾン含有ガスの圧力を第２の圧力に上昇させ、加圧されたオゾン含有ガスを生成することにより、オゾン添加（ozonated）液体を生成するための方法を提供する。この方法は、また、液化乾燥ガスを膨張容器中に置き、加圧されたオゾン含有ガスを、液化乾燥ガス中に散布してオゾン添加液化乾燥ガスを生成し、これを膨張容器から取り出すものである。

本発明の性質および目的のさらなる理解のために、以下の詳細な説明を、添付の図面とともに、参照すべきであり、図面において、同様の要素は、同じまたは類似の参照数字が付されている。

好ましい態様の説明
本発明は、オゾンを破壊することなく、またはオゾン含有流を油もしくは水で汚染させることなく、オゾン含有流を加圧する方法を提供する。さらに、本方法は、加圧されたオゾン含有流を、液化乾燥ガスの貯槽中に吹き込む（bubbling）ことによりオゾン添加液化乾燥ガスを生成する。

本発明は、オゾン含有源をオゾン加圧システムに供給して第１の圧力を達成した後、オゾン加圧システムを加圧することによりオゾンを加圧する。オゾン加圧システムは、加圧用ガスをオゾン加圧システムに供給して圧力を第２の圧力まで上昇させ、加圧されたオゾン含有ガスを形成することにより、加圧される。ついで、加圧されたオゾン含有ガスを、オゾン加圧システムから取り出す。

１つの好ましい方法において、加圧用ガスは乾燥ガスである。１つの好ましい乾燥ガスは、ＣＯ₂である。本方法は、オゾン含有流を、該流を油または水で汚染させることなく、加圧する。本方法は、好ましくは、オゾン含有流を、約１５０ｐｓｉｇよりも高い圧力まで加圧する。さらに、本方法は、オゾン含有流を、約５０ｐｓｉｇ未満の圧力から、好ましくは約１５０ｐｓｉｇより高く、さらに好ましくは約２００ｐｓｉｇよりも高い圧力まで加圧することができる。

本方法の１つの態様において、オゾン加圧システムは、加圧容器を備え、加圧用ガスは加圧容器の下側部分に供給され、加圧されたオゾン含有ガスは加圧容器の上側部分から取り出される。

他の態様において、オゾン加圧システムは、第１の加圧容器と、最後の加圧容器を備える。この態様において、加圧容器は、直列に流体接続され、加圧用ガスは、第１の加圧容器だけに供給される。好ましい態様において、加圧されたガス混合物は、第１の加圧容器から取り出され、最後の加圧容器に供給される一方、加圧されたオゾン含有ガスは、最後の加圧容器から取り出される。さらなる好ましい態様において、加圧用ガスは、第１の加圧容器の下側部分に供給される一方、加圧されたガス混合物は、第１の加圧容器の上側部分から取り出される。ついで、加圧されたガス混合物は、最後の加圧容器の下側部分に供給され、最後に、加圧されたオゾン含有ガスは、最後の加圧ガスの上側部分から取り出される。

なおさらなる態様において、加圧システムは、複数の加圧容器を直列に備え、加圧されたガス混合物を第１の加圧容器から取り出す工程、該加圧されたガス混合物を次段の加圧容器に供給する工程、および該加圧されたガス混合物を該次段の加圧容器から最後の加圧容器に移送する工程を含む。この態様は、上述の態様と同様、加圧されたオゾン含有ガスを最後の加圧容器から取り出す。この方法の１つのさらなる態様は、加圧用ガスを第１の加圧容器の下側部分に供給し、加圧されたガスを第１の加圧容器の上側部分から取り出し、加圧されたガス混合物を該次段の加圧容器の下側部分に供給し、該加圧されたガスを該次段の加圧容器の上側部分から取り出し、最後に、該加圧されたガス混合物を最後の加圧容器の下側部分に移送する。

本発明の方法は、また、オゾン含有ガスをオゾン源からオゾン加圧システムに供給して、第１の圧力を達成し、オゾン加圧システムを、該システムに加圧用ガスを供給することによって加圧し、かくしてオゾン含有ガスの圧力を第２の圧力まで上昇させ、加圧されたオゾン含有ガスを形成することによってオゾン添加液体を提供する。本方法は、また、液化乾燥ガスを膨張容器内に置き、加圧されたオゾン含有ガスを液化乾燥ガス中に散布してオゾン添加液化乾燥ガスを生成され、これを膨張容器から取り出すものである。この方法は、さらに、該膨張タンクから排出ガス（vent gas）を取り出す工程、および排出ガスを液化乾燥ガス貯蔵容器に再循環させる工程を含むことができる。いくつかの態様において、上記散布は、実質的に連続的に行われる。

図１を参照すると、本方法の１つの態様は、オゾン源１０４からオゾン含有ガス１０２を提供する。オゾンは、当業者に知られている市販のオゾン発生器中で発生させることができる。このオゾン発生装置は、好ましくは、酸素中に好ましくは約６〜約１３重量％のオゾンを、より好ましくは約９〜約１１重量％のオゾンを含有するオゾン含有ガス１０２を生成させるために、純粋な酸素仕込を用いる。オゾン加圧システム１０６は、オゾン含有ガス１０２でパージし、オゾン加圧システム１０６の全体内にある濃度のオゾンを達成する。ついで、オゾン加圧システム１０６をオゾン含有ガス１０２で加圧し、初期圧力、例えば約５〜約２５ｐｓｉｇをオゾン加圧システム１０６の全体内に設定する。該圧縮システム内の初期圧力が高いほど、達成され得る最終圧力が高くなる。ついて、オゾン加圧システム１０６全体をオゾン発生器から隔離する。オゾン含有ガス１０２は、オゾン加圧システム１０６内で加圧され、加圧されたオゾン含有ガス１０８を生成する。加圧されたオゾン含有ガス１０８を生成させるために、オゾン含有ガス１０２をオゾン加圧システム１０６に供給して、オゾン加圧システム１０６内で第１の圧力にあるオゾン加圧システム１０６中にある濃度のオゾン含有ガスを達成する。第１の圧力は、好ましくは１００ｐｓｉｇ未満、より好ましくは約５０ｐｓｉｇ未満、さらに好ましくは約３０ｐｓｉｇ未満である。次に、加圧用ガス１１０をオゾン加圧システム１０６に供給して、オゾン加圧システム１０６内の圧力を第２の圧力まで上昇させる。加圧用ガス１１０がオゾン加圧システム１０６に入るにつれ、オゾン加圧システム１０６内のオゾン含有ガスが圧縮される。加圧用ガス１１０とオゾン含有ガス１０２の密度が実質的に異なるとき、これらガスは、タンク中で層状となり、混合が最小化されると信じられる。最終結果は、オゾン加圧システム１０６におけるいずれもの容器の上側部分におけるオゾン含有ガス１０２に近いが幾分低い酸素中オゾン濃度を典型的に含有する圧縮されたオゾン含有供給物混合物である。オゾン加圧システム１０６への加圧用ガス１１０の供給は、所望の第２の圧力が到達されたとき、停止される。ついで、加圧されたオゾン含有ガス１０８は、オゾン加圧システム１０６から取り出される。オゾン加圧システム１０６は、好ましくは、少なくとも１つの加圧容器１１２を備える。さらに、加圧用ガス１１０は、好ましくは、加圧容器１１２の下側部分に供給され、より好ましくは加圧容器１１２の底部に供給される。加圧されたオゾン含有ガス１０８は、好ましくは、加圧容器１１２の上側部分から取り出され、より好ましくは、加圧容器１１２の頂部から取り出される。１つの好ましい態様において、加圧用ガス１１０は、オゾン含有ガス１０２と加圧用ガス１１０の混合を最小化するために、遅い流量で加圧システム１０６に供給される。

なお図１を参照すると、加圧用ガス１１０は、加圧容器に供給されてオゾン加圧システム１０６内の圧力を、約１００ｐｓｉｇよりも高い、より好ましくは約１５０ｐｓｉｇよりも高い、さらにより好ましくは約２００ｐｓｉｇよりも高い第２の圧力まで上昇させる。ついで、加圧されたオゾン含有ガス１０８を、オゾン加圧システム１０６から取り出すことができる。この方法を用いると、オゾン含有流を、オゾンを破壊することなく、約５００ｐｓｉｇよりも高い、さらには約１０００ｐｓｉｇよりも高い圧力まで加圧することが実現可能となる。さらに、オゾン（Ｏ₃）の実質的な部分は、比較的希釈されないままとなる。さらにまた、得られる加圧されたオゾン含有ガス１０８は、油、水、またはその他の不所望の汚染質を実質的に含まない。１つの好ましい態様において、加圧されたオゾン含有ガス１０８は、約０．０５重量％未満の水を含有し、好ましくは約２００ｐｐｍｗｔ未満の水を含有し、より好ましくは約２０ｐｐｍｗｔ未満の水を含有する。

１つの好ましい加圧用ガス１１０は、乾燥ガスである。乾燥ガスは、いずれもの好適な非水性ガスであり得るが、好ましくは液化ガス、特には、オゾン含有ガス１０２と比べて高いガス密度を有する液化ガスである。乾燥ガスは、好ましくは、０．０５重量％未満の水、より好ましくは２０ｐｐｍ未満の水を含有する。１つの好ましい態様において、加圧用ガス１１０は、好ましくは、ＣＯ₂のような、液体として貯蔵される乾燥ガスである。液化乾燥ガスは、液体貯蔵容器から取り出され、膨張されて加圧用ガス１１０を生成する。１つの好ましい態様は、オゾン含有ガス１０２のガス密度よりも高いガス密度を有する加圧用ガス１１０を用いる。この加圧用ガス１１０は、好ましくは、そのガスついて可能な最高のガス密度で加圧用ガスを提供するために膨張後冷たいものである。１つの態様において、加圧用ガスは、好ましくは、膨張後約２０℃未満であり、より好ましくは膨張後約１０℃未満である。ガス密度がオゾン含有ガス１０２よりも高い加圧用ガスを用いることにより、および加圧用ガス１１０をゆっくりと供給することにより、加圧用ガス１１０によるオゾン含有ガス１０２の希釈が最小化される。この理論により制限されるものではないが、より高いガス密度の加圧用ガス１１０は、加圧容器１１２内において、容器内にすでにあるより低い密度のオゾン含有ガス１０２に下側に層となってゆくものと信じられる。１つの態様において、加圧されたオゾン含有ガス１０８中のオゾンの濃度は、オゾン含有ガス１０２中のオゾンの濃度の少なくとも約７０％、より好ましくはオゾン含有ガス１０２中のオゾンの濃度の少なくとも８０％、さらにより好ましくはオゾン含有ガス１０２中のオゾンの濃度の少なくとも約９０％である。

１つの態様において、「ラウンドロビン」方式で操作される複数のオゾン加圧システム１０６を、該組のオゾン加圧システムを交差結合（cross-tying）（図示せず）させることによりオゾン発生器の利用を最大化し、加圧用ガス１１０の無駄を最小化するために用いることにより、加圧されたオゾンガス１１０の連続流が供給される。

図２を参照すると、本方法の１つの態様は、少なくとも第１の加圧容器２０２と最後の加圧容器２０４を含む複数の加圧容器を備えるオゾン加圧システム１０６を用いる。第１の加圧容器２０２の上側部分と最後の圧力容器２０４の下側部分とは、流体接続手段２０６により接続されている。流体接続手段は、いずれものタイプのパイプ、導管、容器、弁、オリフィス、チャンバ、または加圧されたガス混合物を１つの容器から他の容器へと流れさせる他の流通路またはその組み合わせであり得る。１つの好ましい流体接続手段２０６は、第１の加圧容器２０２または最後の加圧容器２０４よりも直径の小さい、該手段の少なくとも部分を有する。この好ましい方法において、加圧されたガス混合物は、加圧用ガス１１０が第１の加圧容器２０２の下側部分に供給されるにつれ、第１の加圧容器２０２の上側部分から取り出され（あるいは押し出され）、最後の加圧容器２０４の下側部分に供給される。最後に、第１の加圧容器２０２は、主として加圧用ガス１１０を含むガス混合物で完全に満たされる。複数の加圧容器を有することは、加圧用ガス１１０がオゾン含有ガス１０２と混合することを防止することに役立つ。圧縮されたオゾン含有ガス１１０は、最後の加圧容器２０４から取り出される。最後の加圧容器２０４は、好ましくは、加圧されたオゾン混合物の望まない希釈を防止するために、上流のすべての加圧容器から隔離される。最後の加圧容器２０４からの圧力は、オゾン含有ガス１１０が該プロセスに供給されるとき、降下される。

図３を参照すると、本方法の１つの態様は、直列に流体接続された２を越える加圧容器を含む複数の圧力容器を用いる。オゾン含有ガス１０２は、まず、第１の圧力にあるオゾン含有ガス１０２により該複数の加圧容器を供給、充填する。次に、加圧用ガス１１０が一連の加圧容器における第１の加圧容器２０２に供給され、加圧されたオゾン含有ガス１０８は、最後の加圧容器２０４から流出する。図３の態様は、第１の加圧容器２０２、次段の加圧容器３０３、および最後の加圧容器２０４を備えるオゾン加圧システムを用いる。この態様において、加圧されたガス混合物は、第１の加圧容器２０２から取り出され、次段の加圧容器に供給される。ついで、加圧されたガス混合物は、次段の加圧容器から最後の加圧容器２０４に流入する。ついで、オゾン加圧システム１０６が第２の圧力に達した後、加圧されたオゾン含有ガス１０８が最後の圧力容器２０４から取り出される。

なお図３を参照すると、１つの態様において、加圧用ガスは、第１の加圧容器２０２の下側部分に供給される。加圧されたガス混合物は、第１の加圧容器２０２の上側部分から取り出され、第１の導管３０４を介して次段の加圧容器３０２に供給される。ついで、加圧されたガスは、次段の加圧容器３０２の上側部分から取り出され、第２の導管３０６を介して、最後の圧力容器２０４の下側部分に移送される。最後に、オゾン加圧システム１０６が第２の圧力に達した後、加圧されたオゾン含有ガス１０８は、最後の加圧容器２０４の上側部分から取り出される。

図４を参照すると、本方法の１つの態様は、直列に流体接続された複数の加圧容器を用いる。この態様において、オゾン加圧システム１０６は、すべて直列に流体接続された、第１の加圧容器２０２、少なくとも２つの次段の加圧容器４０２、４０４、および最後の加圧容器２０４を備える。オゾン含有ガス１０２は、まず、第１の圧力にあるオゾン含有ガス１０２によりすべての加圧容器２０２、２０４、４０２、４０４を供給、充填する。加圧用ガス１１０が第１の加圧容器２０２に供給され、加圧されたオゾン含有ガス１０８は、最後の加圧容器２０４から流出する。この態様において、加圧されたガス混合物は、第１の加圧容器２０２から取り出され、複数のガス移送導管４０６、４０８、４１０を介して連続して次段の加圧容器４０２および４０２に供給される。ついで、加圧されたガス混合物は、次段の加圧容器４０２および４０４から最後の加圧容器２０４に流入する。ついで、オゾン加圧システム１０６が第２の圧力に達した後、加圧されたオゾン含有ガス１０８が最後の圧力容器から取り出される。上に記載したように、好ましい態様において、入ってくるガスは、それぞれの容器の下側部分に流入し、出てゆくガスは、それぞれの容器の上側部分から出る。

本発明の１つの態様において、加圧されたオゾン供給物の連続的な供給が提供される。この態様において、最後の加圧容器２０４の上流の加圧容器は、オゾン含有ガス１０２で補充される。これを達成するために、最後の容器２０４の上流のタンクは、それらの圧力が開放され、オゾン含有ガス１０２でパージされ、再充填され、上に述べたように、再び加圧される。この新たなバッチの加圧されたガスは、ついで、最後の容器２０４中に放出することができる。この再充填は、若干より希薄なオゾン混合物を与える。より効率的な構成は、複数の組のタンクからなり、これは、該組のタンクを交差結合（cross-tied）させることによりオゾン発生器の利用を最大化し、最後の加圧容器２０４に達しないすべての加圧されたオゾンを捕捉し、加圧用ガス１１０の無駄を最小化するために、「ラウンドロビン」方式で操作される。

さて、図５を参照すると、本発明の方法は、また、液化乾燥ガス５０４を膨張容器５０６に移送し、加圧されたオゾン含有ガス１１０を液化乾燥ガス中に散布してオゾン添加液化乾燥ガス５０２を生成させることにより、オゾン添加液化乾燥ガス５０２を提供する。この方法の１つの態様において、液化乾燥ガス５０４は、乾燥ガスを液体の形態に維持するに好適な圧力にある液化乾燥ガス貯蔵容器５０８に貯蔵される。液化乾燥ガス５０４は、圧力が液化乾燥ガス貯蔵容器５０８内の圧力よりも幾分低いところの膨張容器５０６に移送される。オゾン加圧システム１０６は、先の態様において記述したように、オゾン含有ガス１０２を加圧して、膨張容器５０６内の圧力よりも高い第２の圧力にある加圧されたオゾン含有ガス１１０を生成させる。第２の圧力は、好ましくは膨張容器５０６内圧力よりも少なくとも５０ｐｓｉｇ高い、より好ましくは膨張容器５０６内圧力よりも少なくとも１００ｐｓｉｇ高い。ついで、加圧されたオゾン含有ガス１１０は、膨張容器５０６内の液化乾燥ガス中に散布され、オゾン添加液化乾燥ガス５２を生成する。オゾン添加液化乾燥ガスは、当該液体が所望量のオゾンを含有することを確実にするための十分な散布後に膨張容器５０６から取り出される。１つの態様において、膨張容器５０６は、液化乾燥ガス５０４で実質的に満たされ、ついで加圧されたオゾン含有ガス１１０は、バッチベースで、液体中に散布される。他の態様において、液化乾燥ガス５０４の膨張容器５０６中への連続流が存在し、加圧されたオゾン含有ガス１１０は、液体中に連続的に散布される。この方法は、さらに、膨張タンクから排出ガス５１０を取り出す工程を含むことができる。いくつかの態様において、排出ガス５１０は、回収および排出ガスの液化乾燥ガス貯蔵容器への再循環のための回収システム５１２に供給される。

なお図５を参照すると、本発明の１つの態様は、液化乾燥ガスとしてＣＯ₂を用いる。この態様において、液化乾燥ガス貯蔵容器５０８内の圧力は、約２００〜約４００ｐｓｉｇである。液化乾燥ガス５０４は、圧力が好ましくは約１００〜約２００ｐｓｉｇ、より好ましくは約１５０〜約２００ｐｓｉｇ、さらに好ましくは約２００〜約３００ｐｓｉｇであるところの膨張容器５０６に移送される。オゾン加圧システム１０６は、膨張容器５０６内圧力よりも高い、好ましくは膨張容器５０６内圧力よりも少なくとも５０ｐｓｉｇ高い、より好ましくは膨張容器５０６内圧力よりも少なくとも１００ｐｓｉｇ高い第２の圧力にある加圧されたオゾン含有ガス１１０を提供する。オゾン添加液化乾燥ガスは、液体ＣＯ₂が所望量のオゾンを含有することを確実にするための十分な散布後に膨張容器５０６から取り出される。この方法により、オゾン添加液体ＣＯ₂は、少なくとも２００ｐｐｍｗｔのオゾン、より好ましくは約２５０ｐｐｍｗｔを超えるオゾンを含有して供給される。図５に示すように、本方法は、水をオゾンで飽和させる先行技術の方法よりもはるかに高い濃度のオゾンを有するオゾン添加液体を提供する。

上に記述した乾燥ガス加圧方法の他の態様は、水性および乾燥（非水性）液体等の他の液体を供給するために用いられる。本発明の１つの態様において、乾燥ガス圧縮方法は、液体をオゾン添加するために用いられ、そこでは、液体は、約１５０ｐｓｉｇよりも高い圧力にある。この態様において、液体は、圧力容器中に置かれ、そこでは圧力は約１５０（またはこの圧力を超えて上昇される）よりも高く、好ましくは２００ｐｓｉｇよりも高く、より好ましくは約３００ｐｓｉｇよりも高い。オゾン加圧システムは、圧力容器内の圧力よりも高い、好ましくは膨張容器内の圧力よりも少なくとも約５０ｐｓｉｇ高い、より好ましくは膨張容器内の圧力よりも少なくとも約１００ｐｓｉｇ高い第２の圧力にある加圧されたオゾン含有ガスを提供する。オゾン添加液体は、当該液体が所望量のオゾンを含有することを確実にするための十分な散布後に圧力容器から取り出される。

本発明を、その特定の好ましいバージョンおよび例に関し相当詳細に説明したが、他のバージョンも可能である。例えば、当業者がオゾンで飽和させることを望むすべての液体を、本方法において本発明の液化乾燥ガスと置き換えることができる。さらに、広範囲の形態の、加圧容器として用いることができる容器、配管、および他の装置が存在する。明らかに、本発明は、食品または非食品物品を処理するための種々の方法に用いることができる。したがって、添付の請求の範囲の精神および範囲は、ここに含まれた好ましいバージョンの記述に限定されるものではない。

本明細書（添付の請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示されたすべての特徴は、特に明記しない限り、均等の、または類似の目的を果たす代替の特徴により置き換えることができる。すなわち、特に明記しない限り、開示された各特長は、包括的な一連の均等または類似の特徴の１つの例に過ぎない。

オゾンを加圧するための本発明の１つの態様の概略図。オゾンを加圧するための本発明の他の態様の概略図。オゾンを加圧するための本発明のさらに他の態様の概略図。オゾンを加圧するための本発明のさらに他の態様の概略図。本発明によりオゾンを加圧し、オゾン添加液化ガスを製造するための態様の概略図。本発明の方法により得られる液化ガス中のオゾン濃度を示すグラフ。

Claims

ａ）オゾン源と、オゾン加圧システムを準備する工程、
ｂ）前記オゾン源からオゾン含有ガスを前記オゾン加圧システムに供給して、第１の圧力を達成する工程、
ｃ）加圧用ガスを前記オゾン加圧システムに供給することにより前記オゾン加圧システムを第２の圧力まで加圧して、加圧されたオゾン含有ガスを生成する工程、および
ｄ）前記オゾン加圧システムから前記加圧されたオゾン含有ガスを取り出す工程
を含むオゾンの加圧方法。
前記加圧されたオゾン含有流が、油および水を実質的に含まない請求項１に記載の方法。
ａ）前記オゾン加圧システムが、加圧容器を含み、
ｂ）前記加圧用ガスを前記加圧容器の下側部分に供給し、
ｃ）前記加圧されたオゾン含有ガスを前記圧力容器の上側部分から取り出す
請求項１に記載の方法。
ａ）前記オゾン加圧システムが、第１の加圧容器および最後の加圧容器を含む複数の加圧容器を備え、
ｂ）前記複数の加圧容器が、直列に流体接続されており、
ｃ）前記加圧用ガスを、前記第１の加圧容器だけに供給する
請求項１に記載の方法。
前記加圧工程が、
ａ）前記第１の加圧容器から加圧されたガス混合物を取り出す工程、
ｂ）前記加圧されたガス混合物を前記最後の加圧容器に供給し、加圧されたオゾン含有ガスを前記最後の加圧容器から取り出す工程
をさらに含む請求項４に記載の方法。
ａ）前記加圧用ガスを前記第１の加圧容器の下側部分に供給し、
ｂ）前記加圧されたガス混合物を前記第１の加圧容器の上側部分から取り出し、
ｃ）前記加圧されたガス混合物を前記最後の加圧容器の下側部分に供給し、
ｄ）前記加圧されたオゾン含有ガスを前記最後の加圧容器の上側部分から取り出す
請求項５に記載の方法。
前記加圧工程が、
ａ）前記第１の加圧容器から加圧されたガス混合物を取り出す工程、
ｂ）前記加圧されたガス混合物を次段の加圧容器に供給する工程、
ｃ）前記加圧されたガス混合物を前記次段の加圧容器から前記最後の加圧容器に供給し、加圧されたオゾン含有ガスを前記最後の加圧容器から取り出す工程
をさらに含む請求項４に記載の方法。
ａ）前記加圧用ガスを前記第１の加圧容器の下側部分に供給して、加圧されたガス混合物を生成し、
ｂ）前記加圧されたガス混合物を、記第１の加圧容器の上側部分から取り出し、
ｃ）前記加圧されたガス混合物を前記次段の加圧容器の下側部分に供給し、
ｄ）前記加圧されたガスを前記次段の加圧容器の上側部分から取り出し、
ｄ）前記加圧されたガス混合物を前記最後の加圧容器の下側部分に移送する
請求項７に記載の方法。
前記加圧用ガスが、乾燥ガスである請求項１に記載の方法。
前記乾燥ガスが、ＣＯ₂である請求項９に記載の方法。
前記第２の圧力が、約１５０ｐｓｉｇを超える請求項１に記載の方法。
前記第１の圧力が、約５０ｐｓｉｇ未満である請求項１１に記載の方法。
ａ）オゾン源と、オゾン加圧システムを準備する工程、
ｂ）前記オゾン源から、オゾン含有ガスを前記オゾン加圧システムに供給して、第１の圧力を達成する工程、
ｃ）加圧用ガスを前記オゾン加圧システムに供給することにより前記オゾン加圧システムを加圧し、前記加圧用ガスが前記オゾン含有ガスの圧力を第２の圧力まで上昇させて、加圧されたオゾン含有ガスを生成する工程、
ｄ）液化乾燥ガスを準備する工程、
ｅ）前記液化乾燥ガスを膨張容器に移送する工程、
ｆ）前記加圧されたオゾン含有ガスを、前記膨張タンクにおいて前記液化乾燥ガス中に散布して、オゾン添加液化乾燥ガスを生成する工程、
ｇ）前記膨張容器から前記オゾン添加液化乾燥ガスを取り出す工程
を含むオゾン添加液体を供給する方法。
前記膨張タンクから排出ガスを取り出し、前記排出ガスを液化乾燥ガス貯蔵容器に再循環させる工程をさらに含む請求項１３に記載の方法。
前記散布を実質的に連続的に行う請求項１３に記載の方法。
前記加圧工程が、
ａ）前記加圧システムに、直列に流体接続された複数の加圧容器を設ける工程、
ｂ）前記加圧用ガスを、前記加圧システム内の第１の加圧容器だけに供給する工程、
ｃ）前記第１の加圧容器から加圧されたガス混合物を取り出す工程、
ｄ）前記加圧されたガス混合物を前記最後の加圧容器に供給し、前記最後の加圧容器から加圧されたオゾン含有ガスを取り出す工程
をさらに含む請求項１３に記載の方法。
前記加圧されたオゾン含有ガスが、水および油を実質的に含まない請求項１３に記載の方法。
ａ）オゾン加圧システムであって、
ｉ）第１の加圧容器、
ｉｉ）最後の加圧容器、
ｉｉｉ）前記第１の加圧容器の下側部分に配置された加圧入口、
ｉｖ）前記第１の加圧容器の上側部分を前記最後の圧力容器の下側部分に流体接続する手段、および
ｖ）前記最後の加圧容器の上側部分に配置された、加圧されたオゾンの出口
を備えるオゾン加圧システム、
ｂ）前記第１の加圧容器と流体連通する、オゾン含有供給流、
ｃ）前記加圧入口と流体連通する、加圧用ガス供給流、並びに
ｄ）前記加圧されたオゾンの出口と流体連通する、加圧されたオゾン含有流
を具備する、加圧されたオゾン含有ガスを供給するための装置。
次段の加圧容器をさらに備え、
ａ）前記第１の加圧容器の上側部分が、前記次段の加圧容器の下側部分に流体接続されており、
ｂ）前記次段の加圧容器の上側部分が、前記最後の加圧容器の下側部分に流体接続されている
請求項１８に記載の装置。
前記次段の加圧容器が、直列に接続された少なくとも２つのさらなる次段の加圧容器を含む請求項１９に記載の装置。
前記加圧用ガス供給流が、乾燥ガスを含む請求項１８に記載の装置。
前記乾燥ガスが、ＣＯ₂である請求項２１に記載の装置。
ａ）オゾン源と、オゾン加圧システムを準備する工程、
ｂ）前記オゾン源から、オゾン含有ガスを前記オゾン加圧システムに供給して、第１の圧力を達成する工程、
ｃ）加圧用ガスを前記オゾン加圧システムに供給することにより前記オゾン加圧システムを加圧し、前記加圧用ガスが前記オゾン含有ガスの圧力を第２の圧力まで上昇させて、加圧されたオゾン含有ガスを生成する工程、
ｄ）圧力容器中に液体を提供する工程、
ｅ）前記加圧されたオゾン含有ガスを、前記圧力容器において前記液体中に散布して、オゾン添加液体を生成する工程、および
ｇ）前記圧力容器から前記オゾン添加液体を取り出す工程
を含むオゾン添加液体を供給する方法。
前記圧力容器内の圧力が、前記散布工程中において、約１５０ｐｓｉｇよりも高い請求項２３に記載の方法。
前記圧力容器内の圧力が、前記散布工程中において、約２００ｐｓｉｇよりも高い請求項２３に記載の方法。
前記圧力容器内の圧力が、前記散布工程中において、約３００ｐｓｉｇよりも高い請求項２３に記載の方法。
前記散布を、実質的に連続的に行う請求項２３に記載の方法。
前記加圧工程が、
ａ）前記加圧システムに、直列に流体接続された複数の加圧容器を設ける工程、
ｂ）前記加圧用ガスを前記加圧システム内の第１の加圧容器だけに供給する工程、
ｃ）前記第１の加圧容器から加圧されたガス混合物を取り出す工程、
ｄ）前記加圧されたガス混合物を前記最後の加圧容器に供給し、前記最後の加圧容器から加圧されたオゾン含有ガスを取り出す工程
をさらに含む請求項２３に記載の方法。
前記加圧されたオゾン含有ガスが、水および油を実質的に含まない請求項２３に記載の方法。