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氷の気泡含有率の高いオゾン氷、該オゾン氷の製造方法及び製造装置 新技術説明会

国内特許コード P100000636
整理番号 中央大132
掲載日 2010年4月16日
出願番号 特願2009-199063
公開番号 特開2011-047629
登録番号 特許第5664994号
出願日 平成21年8月28日(2009.8.28)
公開日 平成23年3月10日(2011.3.10)
登録日 平成26年12月19日(2014.12.19)
発明者
  • 松本 浩二
  • 寺岡 喜和
  • 清水 芳郎
出願人
  • 学校法人 中央大学
発明の名称 氷の気泡含有率の高いオゾン氷、該オゾン氷の製造方法及び製造装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】氷の気泡含有率の高いオゾン氷、該オゾン氷の製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】原料からオゾンを発生させるオゾン発生段階と、オゾン含有気体のマイクロバブルを水槽内の水中に混入するバブル混入水生成段階と、バブル混入水を供給して製氷面にバブルを捕捉させるオゾン氷生成段階のオゾン氷の製造方法及び製造装置によって、氷の気体含有率(体積割合)が6体積%よりも高いことを特徴とするオゾン氷の製造が達成される。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


現在、生鮮食品の鮮度保持において殺菌・脱臭作用のあるオゾンガスを水に溶解させたオゾン水が効果的であることが確認され、その利用が拡大している。しかし、オゾンは時間経過により酸素に分解することから、安全である反面、その効果の保持が困難である。そこでオゾンの保持と保冷効果を目的としてオゾンを氷中に気泡として封入させたオゾン氷が注目されている(例えば、特許文献1、2参照)。このオゾン氷が高い気泡含有率を有し、容易および安価に製造されれば、食品の輸送及び貯蔵効率(コストを含む)が飛躍的に向上し、食品流通システムに大きな貢献をもたらすことが期待される。

産業上の利用分野


本発明は、氷の気泡含有率の高いオゾン氷、該オゾン氷の製造方法及び製造装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
氷の気体含有率(体積割合)が7~42体積%の範囲であり、前記氷の気泡サイズ(気泡径)の平均値が、70~135μmの範囲であることを特徴とするオゾン氷。

【請求項2】
前記氷が、水道水または地下水から塩素を除去した水を用いてなることを特徴とする請求項1に記載のオゾン氷。

【請求項3】
氷スラリー中の気体含有率(体積割合)が7~42体積%の範囲であり、前記氷スラリー中の気泡サイズ(気泡径)の平均値が、70~135μmの範囲であることを特徴とするオゾン氷スラリー。

【請求項4】
オゾン氷スラリー化し得る添加剤が、0体積%を超えて25体積%まで含有されていることを特徴とする請求項に記載のオゾン氷スラリー。

【請求項5】
請求項1または2のオゾン氷からハーベスト法を用いて生成されてなることを特徴とする請求項に記載のオゾン氷スラリー。

【請求項6】
オゾン原料部と、
該オゾン原料部から供給される原料からオゾンを発生させるオゾン発生装置と、
該オゾン発生装置で発生されたオゾン含有気体と、水槽から供給されるオゾン水および/または外部から供給される水とからマイクロバブル混入水を生成させるマイクロバブル混入装置と、
前記マイクロバブル混入水から浮揚するマイクロバブルを冷却部材の冷却面下に捕捉し得るように、(a)前記マイクロバブル混入装置で生成されたマイクロバブル混入水を供給する配管の先端部が槽内の下部に設置され、尚且つ(b)前記冷却部材が槽内の上部ないし中央部に配置された水槽と、
少なくとも前記冷却部材の冷却面を冷却するために、前記冷却部材内部の循環流路に冷媒を循環させる冷媒循環装置と、
を有し、
前記冷却部材に電圧を印加するための電源装置を更に備えてなることを特徴とするオゾン氷の製造装置。

【請求項7】
前記冷却部材を水平にしたときの、該冷却部材の冷却面の角度を基準線(0°)とし、該冷却部材を傾けたときの、前記該基準線と冷却部材の冷却面とのなす角度(以下、冷却部材の冷却面角度という)が、0°~60°の範囲に設置された平板状の冷却部材であることを特徴とする請求項に記載のオゾン氷の製造装置。

【請求項8】
前記冷却部材の冷却面角度が、10°~15°の範囲に設置された平板状の冷却部材であることを特徴とする請求項に記載のオゾン氷の製造装置。

【請求項9】
前記電源装置を用いて冷却部材の冷却面に印加する直流電圧が、100~300Vであること特徴とする請求項6~8のいずれか1項に記載のオゾン氷の製造装置。

【請求項10】
前記マイクロバブル混入装置に外部から水道水を供給する経路上に、更に必要に応じて前記マイクロバブル混入装置に水槽からオゾン水が供給(循環)される経路上に、塩素除去手段が設置されてなることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載のオゾン氷の製造装置。

【請求項11】
前記マイクロバブル混入装置で生成されたマイクロバブル混入水中のマイクロバブル径が10~100μmであり、尚且つ該マイクロバブル径の平均値が20μmであることを特徴とする請求項6~10のいずれか1項に記載のオゾン氷の製造装置。

【請求項12】
前記水槽内に供給されたマイクロバブル混入水中のマイクロバブルが液面上に浮揚してガス化した成分を水槽内から系外に排気するための排気管および/または前記マイクロバブル混入水中のマイクロバブルが液面上に浮揚してガス化した成分を水槽内から前記オゾン発生装置に供給するための供給管と、を更に有する事を特徴とする請求項11のいずれか1項に記載のオゾン氷の製造装置。

【請求項13】
前記オゾン発生装置にマイクロバブル混入水中のマイクロバブルが水槽の液面上に浮揚してガス化した成分を供給する経路内に、水分除去手段を更に備えてなることを特徴とする請求項12のいずれか1項に記載のオゾン氷の製造装置。

【請求項14】
前記水分除去手段として、前記ガス化した成分の供給経路内に拡径した箇所を設け、当該拡径した箇所に前記ガス化した成分を冷却、除湿するためのペルチェ素子が設置され、および/または、前記ガス化した成分の供給経路内に前記ガス化した成分から水分を吸着除去するための吸湿剤が設置されてなることを特徴とする請求項13に記載のオゾン氷の製造装置。

【請求項15】
請求項14に記載の製造装置に、更にオゾン氷スラリー化し得る添加剤の貯蔵部と、該貯蔵部からマイクロバブル混入装置に、当該混入装置に供給される水に対して所定の割合で(体積比率)で前記添加剤を供給するために流量調整装置を備えた供給経路と、を備えてなることを特徴とするオゾン氷スラリーの製造装置。

【請求項16】
請求項14に記載の製造装置に、更に冷却部材の冷却面上に生成されたオゾン氷に対して、(a)ハーベスト法にて剥離させた該オゾン氷を削り取る氷削装置、または(b)掻き取り法にて直接掻き取ることのできる氷掻取装置を備えてなることを特徴とするオゾン氷スラリーの製造装置。

【請求項17】
オゾン原料部から供給される原料をオゾン発生装置にてオゾンを発生させるオゾン発生段階と、
前記オゾン発生段階で発生されたオゾン含有気体と、水槽から循環される水および/または外部から供給される水とをマイクロバブル混入装置に導入して、マイクロバブル混入水を生成させるバブル混入水生成段階と、
前記マイクロバブル混入水から浮揚するマイクロバブルを冷却部材の冷却面下に捕捉し得るように、(a)前記マイクロバブル混入装置で生成されたマイクロバブル混入水を供給する配管の先端部が槽内の下部に設置され、尚且つ(b)前記冷却部材が槽内の上部ないし中央部に配置された水槽に、前記バブル混入水生成段階で生成されたマイクロバブル混入水を供給するバブル混入水供給段階と、
前記水槽内のオゾン水をマイクロバブル混入装置に供給して生成されたバブル混入水を再度水槽内に供給・循環することで、冷却部材の冷却面側にマイクロバブルが捕捉された状態を保持しながら、冷却部材内部の循環流路に冷媒循環装置より冷媒を循環させて、少なくとも該冷却部材の冷却面を冷却させ、該冷却面側に気泡を含有したオゾン氷を生成するためのオゾン氷生成段階と、
を有し、
前記オゾン氷生成段階中に、前記冷却部材に電源装置を用いて電圧を印加する電圧印加工程を更に有することを特徴とするオゾン氷の製造方法。

【請求項18】
前記冷却部材が、平板状の冷却部材であって、該冷却部材を水平にしたときの、該冷却部材の冷却面の角度を基準線(0°)とし、該冷却部材を傾けたときの、前記該基準線と冷却部材の冷却面とのなす角度(以下、冷却部材の冷却面角度という)が、0°~60°の範囲に設置されていることを特徴とする請求項17に記載のオゾン氷の製造方法。

【請求項19】
前記冷却部材の冷却面角度が、10°~15°の範囲に設置されていることを特徴とする請求項18に記載のオゾン氷の製造方法。

【請求項20】
前記電圧印加工程において、冷却部材の冷却面に電源装置を用いて印加する直流電圧が、100~300Vであること特徴とする請求項17~19のいずれか1項に記載のオゾン氷の製造方法。

【請求項21】
前記バブル混入水生成段階において、前記マイクロバブル混入装置に外部から水道水を供給する経路上に、更に必要に応じて、前記マイクロバブル混入装置に前記水槽からオゾン水が供給(循環)される経路上に設置されてなる塩素除去装置を用いて塩素除去を行う工程を、更に有することを特徴とする請求項1720のいずれか1項に記載のオゾン氷の製造方法。

【請求項22】
バブル混入水生成段階にて、前記マイクロバブル混入装置により生成されるマイクロバブル混入水中のマイクロバブル径が10~100μmであり、尚且つ該マイクロバブル径の平均値が20μmであることを特徴とする請求項1721のいずれか1項に記載のオゾン氷の製造方法。

【請求項23】
前記オゾン氷生成段階中に、水槽内に供給されたバブル混入水中のマイクロバブルが液面上に浮揚してガス化した成分を水槽内から系外に排気するための排気工程および/または該マイクロバブル混入水中のマイクロバブルが液面上に浮揚してガス化した成分を水槽内から前記オゾン発生装置に供給するガス化した成分の再利用工程を、更に有することを特徴とする請求項1722のいずれか1項に記載のオゾン氷の製造方法。

【請求項24】
前記オゾン氷生成段階中に、前記オゾン発生装置にマイクロバブル混入水中のマイクロバブルが水槽の液面上に浮揚してガス化した成分を供給する経路内に設置した水分除去装置を用いて、該ガス化した成分から水分除去を行う工程を更に有することを特徴とする請求項1723のいずれか1項に記載のオゾン氷の製造方法。

【請求項25】
前記水分除去手段として、(a)前記マイクロバブルがガス化した成分の供給経路内に拡径した箇所を設け、当該拡径した箇所に前記ガス化した成分を冷却、除湿するためのペルチェ素子、および/または、(b)前記マイクロバブルがガス化した成分の供給経路内に前記ガス化した成分から水分を吸着除去するための吸湿剤が設置されてなることを特徴とする請求項24に記載のオゾン氷の製造方法。

【請求項26】
請求項1725に記載の製造方法において、前記バブル混入水生成段階中に、更に、オゾン氷スラリー化し得る添加剤の貯蔵部からマイクロバブル混入装置に流量調整装置を備えた供給経路を通じて、該混入装置に供給される水の流量に対して所定の割合(体積比率)で前記添加剤を供給する工程を有することを特徴とするオゾン氷スラリーの製造方法。

【請求項27】
請求項1725に記載の製造方法において、更に冷却部材の冷却面上に生成されたオゾン氷に対して、(a)ハーベスト法にて剥離させた該オゾン氷を氷削装置を用いて削り取り、スラリー化する段階、または(b)掻き取り法にて直接氷掻取装置を用いて掻き取り、スラリー化する段階を有することを特徴とするオゾン氷スラリーの製造方法。

【請求項28】
請求項16のいずれか1項に記載の製造装置を用い、請求項1727のいずれか1項に記載の製造方法を利用して、製氷または製氷スラリー化されてなる気泡含有の氷または氷スラリーであって、該氷または氷スラリーの気泡含有率(体積割合)が7~42体積%の範囲であり、前記氷または氷スラリー中の気泡サイズ(気泡径)の平均値が、70~135μmの範囲であることを特徴とする氷または氷スラリー。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009199063thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) 中央大学 理工学部 精密機械工学科 熱エネルギーシステム研究室
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