酸素水の製造方法及び酸素水製造装置
【課題】酸素濃度が十分に高い酸素水の製造方法及び酸素水製造装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、シャワー１１が設けられた耐圧タンク１０内に、酸素ガスを加圧充填させ、シャワー１１から飲料水を噴霧して、酸素ガスを飲料水に溶解させ、酸素水を得る酸素水の製造方法である。
【解決手段】本発明は、シャワー１１が設けられた耐圧タンク１０内に、酸素ガスを加圧充填させ、シャワー１１から飲料水を噴霧して、酸素ガスを飲料水に溶解させ、酸素水を得る酸素水の製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素水の製造方法及び酸素水製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、酸素を水に溶解させた酸素水が注目されている。
ところが、酸素は水に溶解し難いので、従来の炭酸水の製造方法における炭酸（二酸化炭素）を酸素に代えるのみでは、十分な量の酸素が溶解した酸素水は得られない。
【０００３】
このような状況の中、酸素水の製造方法の例として、水供給手段から供給される飲料用の水を貯水タンクに貯水し、貯水タンクに貯水された水に含まれる空気を抜気手段で略真空状態に抜気し、抜気手段により略真空状態に抜気された貯水タンク内の水中に対して酸素供給手段から供給される純酸素を放出し、貯水タンクに貯水された水に純酸素を混合又は溶解して製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−６８６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の酸素水の製造方法では、酸素濃度が十分な酸素水は得られない。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、酸素濃度が十分に高い酸素水の製造方法及び酸素水製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、酸素ガスを加圧充填させた雰囲気下、飲料水を噴霧させることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、（１）シャワーが設けられた耐圧タンク内に、酸素ガスを加圧充填させ、シャワーから飲料水を噴霧して、酸素ガスを飲料水に溶解させ、酸素水を得る酸素水の製造方法に存する。
【０００８】
本発明は、（２）飲料水及び酸素水を冷却し、且つ耐圧タンクを冷却する上記（１）記載の酸素水の製造方法に存する。
【０００９】
本発明は、（３）酸素水が飲料水よりも低温になっている上記（２）記載の酸素水の製造方法に存する。
【００１０】
本発明は、（４）耐圧タンク内の圧力が０．５〜０．９５ＭＰａである上記（１）記載の酸素水の製造方法に存する。
【００１１】
本発明は、（５）シャワーが上方に向かって噴霧される上記（１）記載の酸素水の製造方法に存する。
【００１２】
本発明は、（６）耐圧タンクと、該耐圧タンクに酸素ガス供給管を介して接続され、該酸素ガス供給管を通って酸素ガスを耐圧タンクに供給可能な酸素供給手段と、耐圧タンクに飲料水供給管を介して接続され、該飲料水供給管を通って飲料水を耐圧タンクに供給可能な飲料水供給手段と、耐圧タンクに酸素水供給管を介して接続され、該酸素水供給管を通って耐圧タンク内に貯留された酸素水を外部に注出可能な注出手段と、を備え、耐圧タンクの底部には飲料水供給管に接続されたシャワーが設けられており、該シャワーから飲料水が噴霧可能となっている酸素水製造装置に存する。
【００１３】
本発明は、（７）飲料水供給管がコイル状の第１冷却部を備え、酸素水供給管がコイル状の第２冷却部を備え、耐圧タンク、第１冷却部及び第２冷却部が冷却されている上記（６）記載の酸素水製造装置に存する。
【００１４】
本発明は、（８）シャワーが上方に向かって噴霧可能となっている上記（６）記載の酸素水製造装置に存する。
【００１５】
本発明は、（９）第２冷却部が第１冷却部よりも低い温度で冷却されている上記（６）記載の酸素水製造装置に存する。
【００１６】
本発明は、（１０）耐圧タンク、第１冷却部及び第２冷却部が、水槽に貯留された冷却水の中に配置されている上記（６）記載の酸素水製造装置に存する。
【００１７】
なお、本発明の目的に添ったものであれば、上記（１）〜（１０）を適宜組み合わせた構成も採用可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の酸素水の製造方法は、耐圧タンク内に、酸素ガスを加圧充填させ、シャワーから飲料水を噴霧することにより、酸素濃度が十分に高い酸素水が得られる。
このように、酸素濃度が予想を遥かに超えて高くなる理由については、定かではないが、酸素ガスの加圧条件下、飲料水を霧状（噴霧）にすることにより、飲料水が微細化されて酸素ガスと接触しやすくなるためと考えられる。このため、水に対する溶解度が低い酸素であっても、十分に水に溶解する。なお、理由はこれに限定されない。
【００１９】
上記酸素水の製造方法においては、飲料水、酸素水及び耐圧タンクを冷却することにより、飲料水に対する酸素の溶解度を向上させることができる。
【００２０】
上記酸素水の製造方法においては、酸素水が飲料水よりも低温になっていると、酸素水中の酸素が放出してしまうことが抑制される。なお、酸素は炭酸（二酸化炭素）よりも水に対する溶解度が低いので、放出されやすい。
【００２１】
上記酸素水の製造方法においては、耐圧タンク内の圧力が０．５〜０．９５ＭＰａであると、確実に酸素水の酸素濃度が向上する。
【００２２】
上記酸素水の製造方法においては、シャワーが上方に向かって噴霧されると、耐圧タンク内における飲料水の滞空時間が長くなるので、酸素水の酸素濃度をより一層高くすることができる。
【００２３】
本発明の酸素水製造装置は、耐圧タンクと、酸素供給手段と、飲料水供給手段と、注出手段と、を備え、耐圧タンクの底部の略中央に飲料水供給管が接続されたシャワーが設けられ、シャワーから飲料水が噴霧可能となっているので、酸素濃度が十分に高い酸素水を製造できる。
【００２４】
上記酸素水製造装置は、飲料水供給管がコイル状の第１冷却部を備え、酸素水供給管がコイル状の第２冷却部を備え、耐圧タンク、第１冷却部及び第２冷却部が冷却されていると、飲料水に対する酸素の溶解度を向上させることができるので、得られる酸素水の酸素濃度をより高くすることができる。
【００２５】
上記酸素水製造装置においては、シャワーが上方に向かって噴霧可能となっていると、耐圧タンク内における飲料水の滞空時間が長くなるので、酸素水の酸素濃度をより一層高くすることができる。
【００２６】
上記酸素水製造装置は、第２冷却部が第１冷却部よりも低い温度で冷却されていると、酸素水中の酸素が第２冷却部で放出してしまうことが抑制される。このことから、第２冷却部内に溜まった酸素による酸素水の流通の妨害が抑制される。
【００２７】
上記酸素水製造装置は、耐圧タンク、飲料水供給管及び酸素水供給管が、水槽に貯留された冷却水の中に配置されていると、得られる酸素水の酸素濃度を特に高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、必要に応じて図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２９】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る酸素水製造装置の第１実施形態を示す正面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る酸素水製造装置１００は、耐圧タンク１０と、該耐圧タンク１０に酸素ガス供給管２１を介して接続され、該酸素ガス供給管２１を通って酸素ガスを耐圧タンク１０に供給可能な酸素供給手段２０と、耐圧タンク１０に飲料水供給管３１を介して接続され、該飲料水供給管３１を通って飲料水を耐圧タンク１０に供給可能な飲料水供給手段３０と、耐圧タンク１０に酸素水供給管４１を介して接続され、該酸素水供給管４１を通って耐圧タンク内１０に貯留された酸素水Ｗを外部に注出可能な注出手段４０と、を備える。
【００３０】
上記耐圧タンク１０は、円柱状の密閉された容器となっており、内部に酸素水Ｗが貯留されるようになっている。
この耐圧タンク１０の上部に、酸素ガス供給管２１及び飲料水供給管３１が接続されており、耐圧タンク１０の側面の下部に、酸素水供給管４１が接続されている。
【００３１】
ここで、耐圧タンク１０と飲料水供給管３１との接続位置には、シャワー１１が設けられている。換言すると、耐圧タンク１０には飲料水供給管３１が接続されたシャワー１１が設けられている。
そして、耐圧タンク１０内部において、飲料水供給管３１を流通してきた飲料水は、シャワー１１から噴霧されるようになっている。なお、かかるシャワー１１からの飲料水の吐出圧は、耐圧タンク１０内の気圧よりも高くする必要がある。
【００３２】
酸素ガス供給管２１は、中空状のパイプとなっており、内部を酸素ガスが流通可能となっている。
かかる酸素ガス供給管２１は、耐圧タンク１０と、酸素ガスを供給する手段である酸素供給手段２０とに接続されている。すなわち、酸素供給手段２０は、酸素ガス供給管２１を介して耐圧タンク１０に接続されている。
このような酸素供給手段２０としては、例えば、減圧弁（図示しない）が取り付けられた酸素ガスボンベ等が挙げられる。
【００３３】
ここで、供給する酸素ガスは、酸素の濃度が５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。なお、酸素ガスに酸素以外のガスが含まれる場合、そのガスは、窒素、水素、アルゴン、ネオン、キセノン等の水不溶性のガスであることが好ましい。
【００３４】
酸素水製造装置１００においては、酸素ガス供給管２１に調圧弁２２が取り付けられている。
かかる調圧弁２２は、酸素ガスボンベから減圧弁を介して供給される酸素ガスを検知している。
【００３５】
飲料水供給管３１は、中空状のパイプとなっており、内部を飲料水が流通可能となっている。
かかる飲料水供給管３１は、耐圧タンク１０と、飲料水を供給する手段である飲料水供給手段３０とに接続されている。すなわち、飲料水供給手段３０は、飲料水供給管３１を介して耐圧タンク１０に接続されている。
ここで、飲料水とは、純水、蒸留水、天然水等の飲料目的の水が主成分であれば特に限定されない。なお、かかる飲料水には、甘味料や果汁等の飲料用の添加物が含まれていてもよい。
【００３６】
酸素水製造装置１００においては、飲料水供給管３１に、プロコンポンプ３３が取り付けられている。
かかるプロコンポンプ３３は、飲料水を飲料水流通管３１内に流通させる駆動源としての機能を有する。
【００３７】
また、飲料水供給管３１には、空転防止器３２が取り付けられている。
かかる空転防止器３２は、飲料水供給管３１内に飲料水がない場合、運転停止信号をプロコンポンプ３３に発信し、プロコンポンプ３３を停止させる機能を有する。なお、空転防止器３２は、水圧によりフロートＦが上下することで、スイッチがＯＮ／ＯＦＦとなる構造を採用している。
これにより、酸素水製造装置１００のカラ運転が防止される。
【００３８】
酸素水供給管４１は、中空状のパイプとなっており、内部を酸素水が流通可能となっている。
かかる酸素水供給管４１は、耐圧タンク１０と、製造された酸素水Ｗを注出する注出手段４０とに接続されている。すなわち、注出手段４０は、酸素水供給管４１を介して耐圧タンク１０に接続されている。
【００３９】
ここで、得られる酸素水の酸素濃度は、１００ｐｐｍ以上であることが好ましく、１５０ｐｐｍ以上であることがより好ましい。この場合、注出された酸素水中に気泡が発生するようになり、飲料時に咽喉に刺激を与えるようになる。
【００４０】
次に、酸素水製造装置１００を用い、本発明の酸素水の製造方法の実施形態について説明する。
本実施形態に係る酸素水の製造方法は、シャワーが設けられた耐圧タンク１０内に、酸素ガスを加圧充填させ、シャワーから飲料水を噴霧して、酸素ガスを飲料水に溶解させる方法である。
【００４１】
図２は、第１実施形態に係る酸素水製造装置を用いた酸素水の製造方法のフローチャートである。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る酸素水の製造方法においては、酸素供給手段２０から酸素ガス供給管２１を介して酸素ガスを耐圧タンク１０に流入させ、耐圧タンク１０内に、酸素ガスを加圧充填させる。
このとき、耐圧タンク１０内の圧力は、０．５〜１．５ＭＰａとすることが好ましく、安全性の観点から０．５〜０．９５ＭＰａとすることがより好ましい。
圧力が０．５未満であると、圧力が上記範囲内にある場合と比較して、酸素濃度が十分に高くならない傾向があり、圧力が０．９５を超えると、圧力が上記範囲内にある場合と比較して、酸素濃度は高くなるものの、安全性に問題がある。
【００４２】
なお、上記酸素水製造装置１００においては、酸素ガスボンベ２０に減圧弁が取り付けられているので、耐圧タンク１０内の圧力が上記範囲内となるように、減圧弁を適宜調整すればよい。
【００４３】
次に、プロコンポンプ３３を駆動させ、飲料水供給手段３０から飲料水供給管３１を介して飲料水を耐圧タンク１０に流入させる。このとき、飲料水は、耐圧タンク１０に設けられたシャワー１１から噴霧される。
【００４４】
これにより、飲料水が微細化されて酸素ガスと接触しやすくなるので、飲料水は、酸素ガスを十分に溶解する。
そして、酸素ガスを溶解した飲料水は、落下し、耐圧タンク１０に底部から上方に向かって徐々に酸素水Ｗが貯留される。こうして、酸素水Ｗが得られる。
【００４５】
得られた酸素水Ｗは、上記酸素水製造装置１００の耐圧タンク１０に設けられた酸素水供給管４１を介して注出手段４０のノズルから外部に注出される。
【００４６】
［第２実施形態］
図３は、本発明に係る酸素水製造装置の第２実施形態を示す正面図である。
図３に示すように、本実施形態に係る酸素水製造装置２００は、耐圧タンク６０と、該耐圧タンク６０に酸素ガス供給管２１を介して接続され、該酸素ガス供給管２１を通って酸素ガスを耐圧タンク６０に供給可能な酸素供給手段２０と、耐圧タンク６０に飲料水供給管３１を介して接続され、該飲料水供給管３１を通って飲料水を耐圧タンク６０に供給可能な飲料水供給手段３０と、耐圧タンク６０に酸素水供給管４１を介して接続され、該酸素水供給管４１を通って耐圧タンク内６０に貯留された酸素水Ｗを外部に注出可能な注出手段４０と、を備える。
また、飲料水供給管３１がコイル状の第１冷却部３１ａを備え、酸素水供給管４１がコイル状の第２冷却部４１ａを備える。
【００４７】
そして、耐圧タンク６０の下部、第１冷却部３１ａ及び第２冷却部４１ａは、水槽５０に貯留された冷却水の中に配置されている。
このため、飲料水及び酸素水が十分に冷却され、飲料水に対する酸素の溶解度を向上させることができる。
なお、第１冷却部３１ａ及び第２冷却部４１ａがコイル状であるので、効率よく冷却される。また、冷却水の温度は、０℃付近であることが好ましい。
【００４８】
水槽５０に貯留された冷却水中において、第２冷却部４１ａの周囲には、冷却手段が設けられており、且つ第２冷却部４１ａの内側には攪拌モーター５１が設けられている。すなわち、第２冷却部４１ａが冷却手段５２により、特に冷却され、攪拌モーター５１の攪拌により、冷却水が水槽５０内の全体に循環されるようになっている。
なお、かかる冷却手段５２としては、氷やドライアイス等が挙げられる。これらの中でも、簡便であり、０℃付近まで冷却できることから、氷を用いることが好ましい。
【００４９】
このように、第２冷却部４１ａが第１冷却部３１ａよりも低い温度で冷却されていると、第２冷却部４１ａ（酸素ガス供給管４１）における酸素水中の酸素が放出してしまうことが抑制される。したがって、第２冷却部４１ａ（酸素ガス供給管４１）内に酸素が溜まらないので、酸素水の流通を妨げないことになる。
なお、第２冷却部４１ａが第１冷却部３１ａよりも０〜１０℃低い温度であることが好ましい。
【００５０】
上記耐圧タンク６０は、円柱状の密閉された容器となっており、内部に酸素水Ｗが貯留されるようになっている。
この耐圧タンク６０の上部には、酸素ガス供給管２１が接続されており、底部の略中央には飲料水供給管３１が接続されている。
【００５１】
ここで、耐圧タンク６０と飲料水供給管３１との接続位置には、垂直方向に起立した筒状のシャワー６１が設けられている。すなわち、耐圧タンク６０内部において、飲料水供給管３１を流通してきた飲料水は、シャワー６１から上方に向かって噴霧されるようになっている。このため、飲料水が微細化されて酸素ガスと接触しやすくなることに加え、耐圧タンク内における飲料水の滞空時間が長くなるので、酸素水の酸素濃度がより十分に高くなる。
【００５２】
なお、かかるシャワー６１の吐出口は、貯留された酸素水Ｗによって塞がれないように、耐圧タンク６０の略中腹部に位置している。
また、シャワー６１からの飲料水の吐出圧は、耐圧タンク１０内の気圧よりも０．２〜０．５ＭＰａ高いことが好ましい。この場合、確実に上方に飲料水を噴霧できると共に、耐圧タンク６０内における飲料水の滞空時間を十分に長くすることができる。
【００５３】
耐圧タンク６０には、耐圧タンク６０内に貯留された酸素水Ｗを取り出すための二股状の二股管６２が取り付けられている。
かかる二股管６２の一方の股６２ａは、耐圧タンク６０内部に配置されており、先端が耐圧タンク６０の底部付近まで延びている。これにより、酸素水Ｗを効率よく取り出せる。
また、他方の股６２ｂは、酸素水供給管４１に接続されている。すなわち、注出手段４０は、酸素水供給管４１を介して耐圧タンク１０に取り付けられた上記二股管６２に接続されている。
【００５４】
なお、酸素供給手段２０、酸素ガス供給管２１、飲料水供給手段３０及び飲料水供給管３１は、上述した第１実施形態に係る酸素水製造装置１００の場合と同様になっている。
【００５５】
本実施形態に係る酸素製造装置２００は、酸素供給手段２０及び飲料水供給手段３０が着脱可能となっており、酸素供給手段２０及び飲料水供給手段３０以外の部分が容器７０に収容されているので、持ち運び可能となっている。
【００５６】
次に、酸素水製造装置２００を用い、本発明の酸素水の製造方法の実施形態について説明する。
本実施形態に係る酸素水の製造方法は、シャワーが設けられた耐圧タンク６０内に、酸素ガスを加圧充填させ、シャワー６１から飲料水を上方に向かって噴霧して、酸素ガスを飲料水に溶解させる方法である。すなわち、耐圧タンク６０内において、シャワー６１から飲料水を上方に向かって噴霧する点で上述した第１実施形態の場合と相違する。
【００５７】
なお、得られた酸素水Ｗは、上記酸素水製造装置２００の耐圧タンク６０に設けられた二股管６２によって取り出され、酸素水供給管４１を介して注出手段４０のノズルから注出される。
【００５８】
図４は、第２実施形態に係る酸素水製造装置を用いた酸素水の製造方法のフローチャートである。
図３及び図４に示すように、本実施形態に係る酸素水の製造方法は、飲料水供給手段３０から飲料水供給管３１の第１冷却部３１ａを介して飲料水を耐圧タンク１０に流入させ、得られた酸素水Ｗを、酸素水供給管４１の第２冷却部４１ａを介して注出手段４０のノズルから外部に注出される。
【００５９】
ここで、上記酸素水の製造方法においては、第２冷却部４１ａが第１冷却部３１ａよりも冷却されているので、酸素水が飲料水よりも低温になっている。このため、酸素水中の酸素が放出してしまうことが抑制される。
【００６０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００６１】
例えば、第１実施形態に係る酸素水製造装置１００及び第２実施形態に係る酸素水製造装置２００においては、耐圧タンク１０及び耐圧タンク６０が円柱状となっているが、楕円柱状、直方体状等であってもよい。
【００６２】
上記酸素水製造装置１００，２００においては、耐圧タンク１０，６０の上部に、酸素ガス供給管２１が接続されているが、酸素ガス供給管２１が接続される位置は特に限定されない。
【００６３】
上記酸素水製造装置１００，２００においては、飲料水供給管３１にプロコンポンプ３３が取り付けられているが、飲料水を流通させる駆動源となるものであれば、プロコンポンプ３３に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、本発明に係る酸素水製造装置の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る酸素水製造装置を用いた酸素水の製造方法のフローチャートである。
【図３】図３は、本発明に係る酸素水製造装置の第２実施形態を示す正面図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る酸素水製造装置を用いた酸素水の製造方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０，６０・・・耐圧タンク
１１，６１・・・シャワー
２０・・・酸素供給手段
２１・・・酸素ガス供給管
２２・・・調圧弁
３０・・・飲料水供給手段
３１・・・飲料水供給管
３１ａ・・・第１冷却部
３３・・・プロコンポンプ
４０・・・注出手段
４１・・・酸素水供給管
４１ａ・・・第２冷却部
５０・・・水槽
５１・・・攪拌モーター
５２・・・冷却手段
６２・・・二股管
６２ａ，６２ｂ・・・股
７０・・・容器
１００，２００・・・酸素水製造装置
Ｆ・・・フロート
Ｗ・・・酸素水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素水の製造方法及び酸素水製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、酸素を水に溶解させた酸素水が注目されている。
ところが、酸素は水に溶解し難いので、従来の炭酸水の製造方法における炭酸（二酸化炭素）を酸素に代えるのみでは、十分な量の酸素が溶解した酸素水は得られない。
【０００３】
このような状況の中、酸素水の製造方法の例として、水供給手段から供給される飲料用の水を貯水タンクに貯水し、貯水タンクに貯水された水に含まれる空気を抜気手段で略真空状態に抜気し、抜気手段により略真空状態に抜気された貯水タンク内の水中に対して酸素供給手段から供給される純酸素を放出し、貯水タンクに貯水された水に純酸素を混合又は溶解して製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−６８６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の酸素水の製造方法では、酸素濃度が十分な酸素水は得られない。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、酸素濃度が十分に高い酸素水の製造方法及び酸素水製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、酸素ガスを加圧充填させた雰囲気下、飲料水を噴霧させることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、（１）シャワーが設けられた耐圧タンク内に、酸素ガスを加圧充填させ、シャワーから飲料水を噴霧して、酸素ガスを飲料水に溶解させ、酸素水を得る酸素水の製造方法に存する。
【０００８】
本発明は、（２）飲料水及び酸素水を冷却し、且つ耐圧タンクを冷却する上記（１）記載の酸素水の製造方法に存する。
【０００９】
本発明は、（３）酸素水が飲料水よりも低温になっている上記（２）記載の酸素水の製造方法に存する。
【００１０】
本発明は、（４）耐圧タンク内の圧力が０．５〜０．９５ＭＰａである上記（１）記載の酸素水の製造方法に存する。
【００１１】
本発明は、（５）シャワーが上方に向かって噴霧される上記（１）記載の酸素水の製造方法に存する。
【００１２】
本発明は、（６）耐圧タンクと、該耐圧タンクに酸素ガス供給管を介して接続され、該酸素ガス供給管を通って酸素ガスを耐圧タンクに供給可能な酸素供給手段と、耐圧タンクに飲料水供給管を介して接続され、該飲料水供給管を通って飲料水を耐圧タンクに供給可能な飲料水供給手段と、耐圧タンクに酸素水供給管を介して接続され、該酸素水供給管を通って耐圧タンク内に貯留された酸素水を外部に注出可能な注出手段と、を備え、耐圧タンクの底部には飲料水供給管に接続されたシャワーが設けられており、該シャワーから飲料水が噴霧可能となっている酸素水製造装置に存する。
【００１３】
本発明は、（７）飲料水供給管がコイル状の第１冷却部を備え、酸素水供給管がコイル状の第２冷却部を備え、耐圧タンク、第１冷却部及び第２冷却部が冷却されている上記（６）記載の酸素水製造装置に存する。
【００１４】
本発明は、（８）シャワーが上方に向かって噴霧可能となっている上記（６）記載の酸素水製造装置に存する。
【００１５】
本発明は、（９）第２冷却部が第１冷却部よりも低い温度で冷却されている上記（６）記載の酸素水製造装置に存する。
【００１６】
本発明は、（１０）耐圧タンク、第１冷却部及び第２冷却部が、水槽に貯留された冷却水の中に配置されている上記（６）記載の酸素水製造装置に存する。
【００１７】
なお、本発明の目的に添ったものであれば、上記（１）〜（１０）を適宜組み合わせた構成も採用可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の酸素水の製造方法は、耐圧タンク内に、酸素ガスを加圧充填させ、シャワーから飲料水を噴霧することにより、酸素濃度が十分に高い酸素水が得られる。
このように、酸素濃度が予想を遥かに超えて高くなる理由については、定かではないが、酸素ガスの加圧条件下、飲料水を霧状（噴霧）にすることにより、飲料水が微細化されて酸素ガスと接触しやすくなるためと考えられる。このため、水に対する溶解度が低い酸素であっても、十分に水に溶解する。なお、理由はこれに限定されない。
【００１９】
上記酸素水の製造方法においては、飲料水、酸素水及び耐圧タンクを冷却することにより、飲料水に対する酸素の溶解度を向上させることができる。
【００２０】
上記酸素水の製造方法においては、酸素水が飲料水よりも低温になっていると、酸素水中の酸素が放出してしまうことが抑制される。なお、酸素は炭酸（二酸化炭素）よりも水に対する溶解度が低いので、放出されやすい。
【００２１】
上記酸素水の製造方法においては、耐圧タンク内の圧力が０．５〜０．９５ＭＰａであると、確実に酸素水の酸素濃度が向上する。
【００２２】
上記酸素水の製造方法においては、シャワーが上方に向かって噴霧されると、耐圧タンク内における飲料水の滞空時間が長くなるので、酸素水の酸素濃度をより一層高くすることができる。
【００２３】
本発明の酸素水製造装置は、耐圧タンクと、酸素供給手段と、飲料水供給手段と、注出手段と、を備え、耐圧タンクの底部の略中央に飲料水供給管が接続されたシャワーが設けられ、シャワーから飲料水が噴霧可能となっているので、酸素濃度が十分に高い酸素水を製造できる。
【００２４】
上記酸素水製造装置は、飲料水供給管がコイル状の第１冷却部を備え、酸素水供給管がコイル状の第２冷却部を備え、耐圧タンク、第１冷却部及び第２冷却部が冷却されていると、飲料水に対する酸素の溶解度を向上させることができるので、得られる酸素水の酸素濃度をより高くすることができる。
【００２５】
上記酸素水製造装置においては、シャワーが上方に向かって噴霧可能となっていると、耐圧タンク内における飲料水の滞空時間が長くなるので、酸素水の酸素濃度をより一層高くすることができる。
【００２６】
上記酸素水製造装置は、第２冷却部が第１冷却部よりも低い温度で冷却されていると、酸素水中の酸素が第２冷却部で放出してしまうことが抑制される。このことから、第２冷却部内に溜まった酸素による酸素水の流通の妨害が抑制される。
【００２７】
上記酸素水製造装置は、耐圧タンク、飲料水供給管及び酸素水供給管が、水槽に貯留された冷却水の中に配置されていると、得られる酸素水の酸素濃度を特に高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、必要に応じて図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２９】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る酸素水製造装置の第１実施形態を示す正面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る酸素水製造装置１００は、耐圧タンク１０と、該耐圧タンク１０に酸素ガス供給管２１を介して接続され、該酸素ガス供給管２１を通って酸素ガスを耐圧タンク１０に供給可能な酸素供給手段２０と、耐圧タンク１０に飲料水供給管３１を介して接続され、該飲料水供給管３１を通って飲料水を耐圧タンク１０に供給可能な飲料水供給手段３０と、耐圧タンク１０に酸素水供給管４１を介して接続され、該酸素水供給管４１を通って耐圧タンク内１０に貯留された酸素水Ｗを外部に注出可能な注出手段４０と、を備える。
【００３０】
上記耐圧タンク１０は、円柱状の密閉された容器となっており、内部に酸素水Ｗが貯留されるようになっている。
この耐圧タンク１０の上部に、酸素ガス供給管２１及び飲料水供給管３１が接続されており、耐圧タンク１０の側面の下部に、酸素水供給管４１が接続されている。
【００３１】
ここで、耐圧タンク１０と飲料水供給管３１との接続位置には、シャワー１１が設けられている。換言すると、耐圧タンク１０には飲料水供給管３１が接続されたシャワー１１が設けられている。
そして、耐圧タンク１０内部において、飲料水供給管３１を流通してきた飲料水は、シャワー１１から噴霧されるようになっている。なお、かかるシャワー１１からの飲料水の吐出圧は、耐圧タンク１０内の気圧よりも高くする必要がある。
【００３２】
酸素ガス供給管２１は、中空状のパイプとなっており、内部を酸素ガスが流通可能となっている。
かかる酸素ガス供給管２１は、耐圧タンク１０と、酸素ガスを供給する手段である酸素供給手段２０とに接続されている。すなわち、酸素供給手段２０は、酸素ガス供給管２１を介して耐圧タンク１０に接続されている。
このような酸素供給手段２０としては、例えば、減圧弁（図示しない）が取り付けられた酸素ガスボンベ等が挙げられる。
【００３３】
ここで、供給する酸素ガスは、酸素の濃度が５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。なお、酸素ガスに酸素以外のガスが含まれる場合、そのガスは、窒素、水素、アルゴン、ネオン、キセノン等の水不溶性のガスであることが好ましい。
【００３４】
酸素水製造装置１００においては、酸素ガス供給管２１に調圧弁２２が取り付けられている。
かかる調圧弁２２は、酸素ガスボンベから減圧弁を介して供給される酸素ガスを検知している。
【００３５】
飲料水供給管３１は、中空状のパイプとなっており、内部を飲料水が流通可能となっている。
かかる飲料水供給管３１は、耐圧タンク１０と、飲料水を供給する手段である飲料水供給手段３０とに接続されている。すなわち、飲料水供給手段３０は、飲料水供給管３１を介して耐圧タンク１０に接続されている。
ここで、飲料水とは、純水、蒸留水、天然水等の飲料目的の水が主成分であれば特に限定されない。なお、かかる飲料水には、甘味料や果汁等の飲料用の添加物が含まれていてもよい。
【００３６】
酸素水製造装置１００においては、飲料水供給管３１に、プロコンポンプ３３が取り付けられている。
かかるプロコンポンプ３３は、飲料水を飲料水流通管３１内に流通させる駆動源としての機能を有する。
【００３７】
また、飲料水供給管３１には、空転防止器３２が取り付けられている。
かかる空転防止器３２は、飲料水供給管３１内に飲料水がない場合、運転停止信号をプロコンポンプ３３に発信し、プロコンポンプ３３を停止させる機能を有する。なお、空転防止器３２は、水圧によりフロートＦが上下することで、スイッチがＯＮ／ＯＦＦとなる構造を採用している。
これにより、酸素水製造装置１００のカラ運転が防止される。
【００３８】
酸素水供給管４１は、中空状のパイプとなっており、内部を酸素水が流通可能となっている。
かかる酸素水供給管４１は、耐圧タンク１０と、製造された酸素水Ｗを注出する注出手段４０とに接続されている。すなわち、注出手段４０は、酸素水供給管４１を介して耐圧タンク１０に接続されている。
【００３９】
ここで、得られる酸素水の酸素濃度は、１００ｐｐｍ以上であることが好ましく、１５０ｐｐｍ以上であることがより好ましい。この場合、注出された酸素水中に気泡が発生するようになり、飲料時に咽喉に刺激を与えるようになる。
【００４０】
次に、酸素水製造装置１００を用い、本発明の酸素水の製造方法の実施形態について説明する。
本実施形態に係る酸素水の製造方法は、シャワーが設けられた耐圧タンク１０内に、酸素ガスを加圧充填させ、シャワーから飲料水を噴霧して、酸素ガスを飲料水に溶解させる方法である。
【００４１】
図２は、第１実施形態に係る酸素水製造装置を用いた酸素水の製造方法のフローチャートである。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る酸素水の製造方法においては、酸素供給手段２０から酸素ガス供給管２１を介して酸素ガスを耐圧タンク１０に流入させ、耐圧タンク１０内に、酸素ガスを加圧充填させる。
このとき、耐圧タンク１０内の圧力は、０．５〜１．５ＭＰａとすることが好ましく、安全性の観点から０．５〜０．９５ＭＰａとすることがより好ましい。
圧力が０．５未満であると、圧力が上記範囲内にある場合と比較して、酸素濃度が十分に高くならない傾向があり、圧力が０．９５を超えると、圧力が上記範囲内にある場合と比較して、酸素濃度は高くなるものの、安全性に問題がある。
【００４２】
なお、上記酸素水製造装置１００においては、酸素ガスボンベ２０に減圧弁が取り付けられているので、耐圧タンク１０内の圧力が上記範囲内となるように、減圧弁を適宜調整すればよい。
【００４３】
次に、プロコンポンプ３３を駆動させ、飲料水供給手段３０から飲料水供給管３１を介して飲料水を耐圧タンク１０に流入させる。このとき、飲料水は、耐圧タンク１０に設けられたシャワー１１から噴霧される。
【００４４】
これにより、飲料水が微細化されて酸素ガスと接触しやすくなるので、飲料水は、酸素ガスを十分に溶解する。
そして、酸素ガスを溶解した飲料水は、落下し、耐圧タンク１０に底部から上方に向かって徐々に酸素水Ｗが貯留される。こうして、酸素水Ｗが得られる。
【００４５】
得られた酸素水Ｗは、上記酸素水製造装置１００の耐圧タンク１０に設けられた酸素水供給管４１を介して注出手段４０のノズルから外部に注出される。
【００４６】
［第２実施形態］
図３は、本発明に係る酸素水製造装置の第２実施形態を示す正面図である。
図３に示すように、本実施形態に係る酸素水製造装置２００は、耐圧タンク６０と、該耐圧タンク６０に酸素ガス供給管２１を介して接続され、該酸素ガス供給管２１を通って酸素ガスを耐圧タンク６０に供給可能な酸素供給手段２０と、耐圧タンク６０に飲料水供給管３１を介して接続され、該飲料水供給管３１を通って飲料水を耐圧タンク６０に供給可能な飲料水供給手段３０と、耐圧タンク６０に酸素水供給管４１を介して接続され、該酸素水供給管４１を通って耐圧タンク内６０に貯留された酸素水Ｗを外部に注出可能な注出手段４０と、を備える。
また、飲料水供給管３１がコイル状の第１冷却部３１ａを備え、酸素水供給管４１がコイル状の第２冷却部４１ａを備える。
【００４７】
そして、耐圧タンク６０の下部、第１冷却部３１ａ及び第２冷却部４１ａは、水槽５０に貯留された冷却水の中に配置されている。
このため、飲料水及び酸素水が十分に冷却され、飲料水に対する酸素の溶解度を向上させることができる。
なお、第１冷却部３１ａ及び第２冷却部４１ａがコイル状であるので、効率よく冷却される。また、冷却水の温度は、０℃付近であることが好ましい。
【００４８】
水槽５０に貯留された冷却水中において、第２冷却部４１ａの周囲には、冷却手段が設けられており、且つ第２冷却部４１ａの内側には攪拌モーター５１が設けられている。すなわち、第２冷却部４１ａが冷却手段５２により、特に冷却され、攪拌モーター５１の攪拌により、冷却水が水槽５０内の全体に循環されるようになっている。
なお、かかる冷却手段５２としては、氷やドライアイス等が挙げられる。これらの中でも、簡便であり、０℃付近まで冷却できることから、氷を用いることが好ましい。
【００４９】
このように、第２冷却部４１ａが第１冷却部３１ａよりも低い温度で冷却されていると、第２冷却部４１ａ（酸素ガス供給管４１）における酸素水中の酸素が放出してしまうことが抑制される。したがって、第２冷却部４１ａ（酸素ガス供給管４１）内に酸素が溜まらないので、酸素水の流通を妨げないことになる。
なお、第２冷却部４１ａが第１冷却部３１ａよりも０〜１０℃低い温度であることが好ましい。
【００５０】
上記耐圧タンク６０は、円柱状の密閉された容器となっており、内部に酸素水Ｗが貯留されるようになっている。
この耐圧タンク６０の上部には、酸素ガス供給管２１が接続されており、底部の略中央には飲料水供給管３１が接続されている。
【００５１】
ここで、耐圧タンク６０と飲料水供給管３１との接続位置には、垂直方向に起立した筒状のシャワー６１が設けられている。すなわち、耐圧タンク６０内部において、飲料水供給管３１を流通してきた飲料水は、シャワー６１から上方に向かって噴霧されるようになっている。このため、飲料水が微細化されて酸素ガスと接触しやすくなることに加え、耐圧タンク内における飲料水の滞空時間が長くなるので、酸素水の酸素濃度がより十分に高くなる。
【００５２】
なお、かかるシャワー６１の吐出口は、貯留された酸素水Ｗによって塞がれないように、耐圧タンク６０の略中腹部に位置している。
また、シャワー６１からの飲料水の吐出圧は、耐圧タンク１０内の気圧よりも０．２〜０．５ＭＰａ高いことが好ましい。この場合、確実に上方に飲料水を噴霧できると共に、耐圧タンク６０内における飲料水の滞空時間を十分に長くすることができる。
【００５３】
耐圧タンク６０には、耐圧タンク６０内に貯留された酸素水Ｗを取り出すための二股状の二股管６２が取り付けられている。
かかる二股管６２の一方の股６２ａは、耐圧タンク６０内部に配置されており、先端が耐圧タンク６０の底部付近まで延びている。これにより、酸素水Ｗを効率よく取り出せる。
また、他方の股６２ｂは、酸素水供給管４１に接続されている。すなわち、注出手段４０は、酸素水供給管４１を介して耐圧タンク１０に取り付けられた上記二股管６２に接続されている。
【００５４】
なお、酸素供給手段２０、酸素ガス供給管２１、飲料水供給手段３０及び飲料水供給管３１は、上述した第１実施形態に係る酸素水製造装置１００の場合と同様になっている。
【００５５】
本実施形態に係る酸素製造装置２００は、酸素供給手段２０及び飲料水供給手段３０が着脱可能となっており、酸素供給手段２０及び飲料水供給手段３０以外の部分が容器７０に収容されているので、持ち運び可能となっている。
【００５６】
次に、酸素水製造装置２００を用い、本発明の酸素水の製造方法の実施形態について説明する。
本実施形態に係る酸素水の製造方法は、シャワーが設けられた耐圧タンク６０内に、酸素ガスを加圧充填させ、シャワー６１から飲料水を上方に向かって噴霧して、酸素ガスを飲料水に溶解させる方法である。すなわち、耐圧タンク６０内において、シャワー６１から飲料水を上方に向かって噴霧する点で上述した第１実施形態の場合と相違する。
【００５７】
なお、得られた酸素水Ｗは、上記酸素水製造装置２００の耐圧タンク６０に設けられた二股管６２によって取り出され、酸素水供給管４１を介して注出手段４０のノズルから注出される。
【００５８】
図４は、第２実施形態に係る酸素水製造装置を用いた酸素水の製造方法のフローチャートである。
図３及び図４に示すように、本実施形態に係る酸素水の製造方法は、飲料水供給手段３０から飲料水供給管３１の第１冷却部３１ａを介して飲料水を耐圧タンク１０に流入させ、得られた酸素水Ｗを、酸素水供給管４１の第２冷却部４１ａを介して注出手段４０のノズルから外部に注出される。
【００５９】
ここで、上記酸素水の製造方法においては、第２冷却部４１ａが第１冷却部３１ａよりも冷却されているので、酸素水が飲料水よりも低温になっている。このため、酸素水中の酸素が放出してしまうことが抑制される。
【００６０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００６１】
例えば、第１実施形態に係る酸素水製造装置１００及び第２実施形態に係る酸素水製造装置２００においては、耐圧タンク１０及び耐圧タンク６０が円柱状となっているが、楕円柱状、直方体状等であってもよい。
【００６２】
上記酸素水製造装置１００，２００においては、耐圧タンク１０，６０の上部に、酸素ガス供給管２１が接続されているが、酸素ガス供給管２１が接続される位置は特に限定されない。
【００６３】
上記酸素水製造装置１００，２００においては、飲料水供給管３１にプロコンポンプ３３が取り付けられているが、飲料水を流通させる駆動源となるものであれば、プロコンポンプ３３に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、本発明に係る酸素水製造装置の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る酸素水製造装置を用いた酸素水の製造方法のフローチャートである。
【図３】図３は、本発明に係る酸素水製造装置の第２実施形態を示す正面図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る酸素水製造装置を用いた酸素水の製造方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０，６０・・・耐圧タンク
１１，６１・・・シャワー
２０・・・酸素供給手段
２１・・・酸素ガス供給管
２２・・・調圧弁
３０・・・飲料水供給手段
３１・・・飲料水供給管
３１ａ・・・第１冷却部
３３・・・プロコンポンプ
４０・・・注出手段
４１・・・酸素水供給管
４１ａ・・・第２冷却部
５０・・・水槽
５１・・・攪拌モーター
５２・・・冷却手段
６２・・・二股管
６２ａ，６２ｂ・・・股
７０・・・容器
１００，２００・・・酸素水製造装置
Ｆ・・・フロート
Ｗ・・・酸素水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャワーが設けられた耐圧タンク内に、酸素ガスを加圧充填させ、前記シャワーから飲料水を噴霧して、前記酸素ガスを前記飲料水に溶解させ、酸素水を得ることを特徴とする酸素水の製造方法。
【請求項２】
前記飲料水及び前記酸素水を冷却し、且つ
前記耐圧タンクを冷却することを特徴とする請求項１記載の酸素水の製造方法。
【請求項３】
前記酸素水が前記飲料水よりも低温になっていることを特徴とする請求項２記載の酸素水の製造方法。
【請求項４】
前記耐圧タンク内の圧力が０．５〜０．９５ＭＰａであることを特徴とする請求項１記載の酸素水の製造方法。
【請求項５】
前記シャワーが上方に向かって噴霧されることを特徴とする請求項１記載の酸素水の製造方法。
【請求項６】
耐圧タンクと、
該耐圧タンクに酸素ガス供給管を介して接続され、該酸素ガス供給管を通って酸素ガスを前記耐圧タンクに供給可能な酸素供給手段と、
前記耐圧タンクに飲料水供給管を介して接続され、該飲料水供給管を通って飲料水を前記耐圧タンクに供給可能な飲料水供給手段と、
前記耐圧タンクに酸素水供給管を介して接続され、該酸素水供給管を通って前記耐圧タンク内に貯留された酸素水を外部に注出可能な注出手段と、
を備え、
前記耐圧タンクには前記飲料水供給管に接続されたシャワーが設けられており、
該シャワーから前記飲料水が噴霧可能となっていることを特徴とする酸素水製造装置。
【請求項７】
前記飲料水供給管がコイル状の第１冷却部を備え、前記酸素水供給管がコイル状の第２冷却部を備え、
前記耐圧タンク、前記第１冷却部及び前記第２冷却部が冷却されていることを特徴とする請求項６記載の酸素水製造装置。
【請求項８】
前記シャワーが上方に向かって噴霧可能となっていることを特徴とする請求項６記載の酸素水製造装置。
【請求項９】
前記第２冷却部が前記第１冷却部よりも低い温度で冷却されていることを特徴とする請求項６記載の酸素水製造装置。
【請求項１０】
前記耐圧タンク、前記第１冷却部及び前記第２冷却部が、水槽に貯留された冷却水の中に配置されていることを特徴とする請求項６記載の酸素水製造装置。
【請求項１】
シャワーが設けられた耐圧タンク内に、酸素ガスを加圧充填させ、前記シャワーから飲料水を噴霧して、前記酸素ガスを前記飲料水に溶解させ、酸素水を得ることを特徴とする酸素水の製造方法。
【請求項２】
前記飲料水及び前記酸素水を冷却し、且つ
前記耐圧タンクを冷却することを特徴とする請求項１記載の酸素水の製造方法。
【請求項３】
前記酸素水が前記飲料水よりも低温になっていることを特徴とする請求項２記載の酸素水の製造方法。
【請求項４】
前記耐圧タンク内の圧力が０．５〜０．９５ＭＰａであることを特徴とする請求項１記載の酸素水の製造方法。
【請求項５】
前記シャワーが上方に向かって噴霧されることを特徴とする請求項１記載の酸素水の製造方法。
【請求項６】
耐圧タンクと、
該耐圧タンクに酸素ガス供給管を介して接続され、該酸素ガス供給管を通って酸素ガスを前記耐圧タンクに供給可能な酸素供給手段と、
前記耐圧タンクに飲料水供給管を介して接続され、該飲料水供給管を通って飲料水を前記耐圧タンクに供給可能な飲料水供給手段と、
前記耐圧タンクに酸素水供給管を介して接続され、該酸素水供給管を通って前記耐圧タンク内に貯留された酸素水を外部に注出可能な注出手段と、
を備え、
前記耐圧タンクには前記飲料水供給管に接続されたシャワーが設けられており、
該シャワーから前記飲料水が噴霧可能となっていることを特徴とする酸素水製造装置。
【請求項７】
前記飲料水供給管がコイル状の第１冷却部を備え、前記酸素水供給管がコイル状の第２冷却部を備え、
前記耐圧タンク、前記第１冷却部及び前記第２冷却部が冷却されていることを特徴とする請求項６記載の酸素水製造装置。
【請求項８】
前記シャワーが上方に向かって噴霧可能となっていることを特徴とする請求項６記載の酸素水製造装置。
【請求項９】
前記第２冷却部が前記第１冷却部よりも低い温度で冷却されていることを特徴とする請求項６記載の酸素水製造装置。
【請求項１０】
前記耐圧タンク、前記第１冷却部及び前記第２冷却部が、水槽に貯留された冷却水の中に配置されていることを特徴とする請求項６記載の酸素水製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−７２７１３（Ｐ２００９−７２７１３Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４４９３８（Ｐ２００７−２４４９３８）
【出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【出願人】（５９５０７６００８）株式会社ニットク (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【出願人】（５９５０７６００８）株式会社ニットク (14)
【Ｆターム（参考）】
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