(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体に酸素を添加するためのプロセスであって、
（ａ）液体を圧力下で第１のインジェクター内に導入し、前記液体を前記第１のインジェクターを通して下方に向って拡がる状態のエキスパンダーに流すステップと、
（ｂ）前記液体が前記第１のインジェクターを通って流れるときに前記液体に酸素を導入し、前記液体と酸素とを混合するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）の結果として得られた液体と酸素との前記混合物を圧力下で第２のインジェクター内に導入し、前記液体を前記第２のインジェクターを通して下方に向って拡がる状態のエキスパンダーに流すステップと、
（ｄ）前記混合物が前記第２のインジェクターを通って流れるときに前記混合物に酸素を導入し、前記液体と酸素とをさらに混合するステップと、
（ｅ）前記ステップ（ｄ）の結果として得られた液体と酸素との前記混合物をチャンバ内に導入し、前記チャンバ内に導入された前記混合物から、解けていない酸素が解放されて、前記チャンバ内に集められるステップと、
（ｆ）酸素を添加された液体を前記チャンバから回収するステップと、
を含むプロセス。
【請求項２】
前記回収ステップ（ｆ）は、少なくとも約１６０ｍｇ／ｌの溶解した酸素レベルを有する酸素を添加された液体を前記チャンバから回収することを含む請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
前記回収された酸素を添加された液体は、約１ａｔｍ気圧で少なくとも約１６０ｍｇ／ｌの溶解した酸素レベルを有する請求項２記載のプロセス。
【請求項４】
前記ステップ（ｅ）は、液体と酸素とを前記混合物を前記チャンバを通って下方へ流すことをさらに含む請求項１記載のプロセス。
【請求項５】
前記液体は第１に容積流量で前記第１のインジェクターに導入され、前記酸素を添加された液体は第２の容積流量で前記チャンバから回収され、前記第１の容積流量と前記第２の容積流量とは実質的に等価である請求項１記載のプロセス。
【請求項６】
前記第１および第２の容積流量は、各々約７０ｇｐｍである請求項５記載のプロセス。
【請求項７】
液体を第１の速度で前記第１のインジェクターに流し、液体を第２の速度で前記チャンバを通って流すステップであって、前記第１の速度は前記第２の速度より実質的に速いステップをさらに含む請求項５記載のプロセス。
【請求項８】
前記チャンバ内に集められた酸素を除去するステップであって、前記第２のインジェクターに導入された前記酸素は、前記チャンバから除去された酸素を含むステップをさらに含む請求項１記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体に酸素を添加するための装置、すなわち、酸素を溶解した状態の液体を調製する装置と、液体に酸素を添加する方法と、本発明の装置および方法によって酸素を添加された液体の適用と、に関する。酸素を添加される液体は、たとえば、水であってもよく、または、多くの他の液体のいずれであってもよい。
【０００２】
【従来の技術】
様々なタイプの液体が酸素を添加されて様々な結果を達成することが知られている。たとえば、酸素を添加した飲料の摂取は、胃内層または腸壁を通って血流に酸素を提供するため、健康および身体的性能に好都合な効果を与える。１つの場合において、様々な年齢および異なる性別の８人の被験者の血中酸素量および脈拍数を測定した。各被験者は、次いで、１／２乃至３／４リットルの高酸素添加水を摂取した。酸素添加水を摂取してからまもなく、平均血中酸素レベルが約３０％上昇したことにより、肺機能バイパスの証拠が観察され、平均脈拍数が約１０％減少したことにより、付随する心臓軽減の効果が観察された。さらに、加えられた酸素は、いずれの炭酸化の酸味を減少させる傾向があり、結果として得られる液体にいずれの味を与えない。
【０００３】
さらなる例として、好気性プロセスが酸素含有液体を有利に使用する。明細書を通して使用される「好気性」プロセスに対する参照は、一般に、化学的または微生物学的プロセスが酸素存在下の液体媒体内で行われるかまたは促進されるような、すべての化学的および微生物学的プロセスを含む。酸素を添加された液体を有利に使用することができる適切な好気性プロセスとして、たとえば、今まで空気をその中に泡立たせることによって水を曝気し、且つ、汚染された（たとえば、石油製品で）または酸素が激減した水本体を、その場で、または他の場でバイオレメディエーションするプロセス；固定フィルムによるおよび浮遊成長法による廃水、スラッジおよび動物廃棄物の処理；萎縮する湖の修復；生化学的酸素要求量（ＢＯＤ）減少技術；淡水養殖（たとえば、養魚場）；塩水養殖（たとえば、養海老場）；水耕栽培；嫌気性プロセス用の臭気抑制バリヤ；および、濾過または堆積によって除去するための溶解した汚染物質（たとえば、鉄およびマンガンイオン）の不溶性化、が挙げられる。
【０００４】
いくつかの発酵プロセス、すなわち、微生物による薬剤製造または食品加工に共通に使用される発酵リカーを発酵することを含むプロセスは、酸素を添加された液体から構成される発酵リカーから利益を得ることも知られている。
【０００５】
数多くのタイプの治療プロセスが酸素を添加された液体を使用するから利益を得ることができることも知られている。明細書を通して使用される「治療」プロセスは、溶解した酸素を含む液体ビヒクルの薬剤で治療することによる身体またはその一部に酸素を添加することを含む。酸素を添加された液体を有利に使用することができる適切な治療プロセスとして、たとえば、血液および組織の酸素含有量を増加するプロセス；治癒の速度を上げ且つ感染を減らすために傷への酸素添加；酸素を添加された臓器移植保存媒体；放射線治療および化学治療用の腫瘍酸素添加；肺欠損の場合に酸素添加液体による肺バイパス；一酸化炭素中毒の治療；うがい薬、歯磨き剤；化粧品を含む局所治療媒体；コンタクトレンズ処理溶液；および細胞レベルの治療適用が挙げられる。
【０００６】
さらに、酸素を添加された液体は、特に密封された無菌容器に保存されるときに、生理的等浸透圧食塩水用の溶剤として有利に使用されることができることが知られている。そのような食塩水は、ナトリウム濃縮物を酸素添加液体に溶解することによって調製されてもよい。あるいは、調製された食塩水は、それ自体が酸素添加プロセスを受けてもよい。酸素を添加された食塩水は、酸素を添加された飲料の摂取によって行われるように、酸素を胃内層または腸壁を通って吸収させるよりも、酸素を血流に提供するより直接的且つ効果的な方法を提供することができる。
【０００７】
さらなる例として、酸素を添加された液体は、消毒プロセスに有利に使用されることもできる。そのような消毒プロセスは、高レベルの溶解した酸素が、塩素またはオゾンと同様の方法で微生物生命体を殺すように作用するプロセスである。これらの酸素濃度レベルは、上述のように好気性処理用にバイオマス内に希釈した後に結果として得られるものよりも高い。たとえば、ペトリ皿のバクテリアは、約５０乃至７０ｍｇ／ｌの溶解酸素レベルを有する酸素添加水に単にさらされるだけで死ぬことがわかった。酸素を添加された液体を具備する殺菌剤に一定の微生物生命体をさらすよりもむしろ、殺菌剤プロセスがその代わりに、微生物生命体で汚染された液体に酸素を添加することを含み、それによって、殺菌が酸素添加プロセスの間に起こることが今まで思索されてきた。
【０００８】
酸素を添加された液体の使用にかかわらず、液体内の溶解された酸素のレベルを効率的に上昇させるための手段が望まれており、効率的な生産でこれを行う手段も同様に望まれている。
【０００９】
現在、産業的規模で液体を酸素で飽和するためのもっとも効果的な方法および装置は、その内容が参照してここに組み込まれる１９９８年６月１６日に発行された米国特許第５，７６６，４９０号、発明の名称「酸素添加装置、それによって水に酸素を添加する方法、およびその応用（Ｏｘｙｇｅｎａｔｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ，  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｏｘｙｇｅｎａｔｉｎｇ  Ｗａｔｅｒ  Ｔｈｅｒｅｗｉｔｈ，  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｔｈｅｒｅｏｆ）」に開示されたもの、および、その内容が参照してここに組み込まれる２０００年９月１９日に発行された米国特許第６，１２０，００８号、発明の名称「酸素添加装置、それによって液体に酸素を添加する方法、およびその適用（Ｏｘｙｇｅｎａｔｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ，  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｏｘｙｇｅｎａｔｉｎｇ  ａ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｔｈｅｒｅｗｉｔｈ，  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｔｈｅｒｅｏｆ）」に開示されたもの、である。
【００１０】
米国特許第５，７６６，４９０号によって開示されたプロセスによると、ベンチュリミキサを含む密封された添加空間が設けられ、ベンチュリミキサを通って、酸素を添加されるべき液体が上方に流れ、酸素ガスがベンチュリスロート内で液体に導入される。この方法および装置は、よく働き、およそ５０，０００ガロン／日（ｇｐｄ）の速度で、少なくとも４０ｍｇ／ｌの溶解された酸素を有する酸素を添加された液体を生成するが、ベンチュリミキサまたはインジェクターによって提供される混合可能性を完全には利用していない。
【００１１】
米国特許第６，１２０，００８号によって開示されたプロセスによると、単一のベンチュリミキサを含む密封された添加空間が設けられ、単一のベンチュリミキサを通って、酸素を添加されるべき液体が下方に流れ、酸素ガスはベンチュリスロート内で液体に導入される。ベンチュリを出るときにディフュザーを通って流れると、液体／酸素混合物の圧力が上がり、それによって、その中の酸素バブルの浮力が上昇する。これらの大きなバブルが下方の混合物流れに対して上方に遊動し、それを通る高速の液体流れによってディフュザー内に制定される衝撃波によってより小さなバブルに分解される。より小さなバブルは、混合物により容易に吸収される。この方法および装置はよく働き、およそ１００，０００ｇｐｄの速度で、１６０ｍｇ／ｌの酸素を有する酸素を添加された液体を生成する。
【００１２】
先行技術の装置および方法によって達成されるよりも高い酸素濃度を有する酸素を添加された液体を生成する方法および装置が望まれており、特に、大気圧でプロセス後により高い酸素濃度が液体に実現される方法および装置が望まれている。
【００１３】
さらに、清掃液体をそれを通って逆流させることによって、その場で容易に清掃することができ、液体食品調製環境に特に有用である装置も望まれている。
【００１４】
【発明の開示】
明細書および図面を通して、「水」は、酸素を添加されることを意図されたいずれの泡立たないまたは発泡性の液体を含むことを意味し、「液体」は、味のついた水および他の摂取飲料、および食塩水を初めとする超酸素添加が可能であるいずれの他の泡立たないまたは発泡性の液体を含むことを意味する。
【００１５】
本発明の目的は、先行技術による装置および方法で可能であったよりも高い酸素濃度で、溶解した酸素を添加された液体を、特に大気圧で、生成することを可能にし、これを産業的規模で、連続生産速度で行うことを含む。
【００１６】
本発明の別の目的は、本発明による高度に酸素を添加された液体を使用して、改良された好気性、治療および発酵プロセスを提供することである。
【００１７】
本発明は、液体ポンプと、ポンプに接続された入口と出口とを有する供給パイプと、第１および第２のインジェクターと、チャンバとを含む液体に酸素を添加する装置を提供する。第１のインジェクターは、ノズルを形成する液体入口と、液体出口と、酸素入口とを有し、第１のインジェクターの酸素入口は第１のインジェクターの液体入口と出口とを仲介し、供給パイプ出口は第１のインジェクターの液体入口に接続される。第２のインジェクターは、ノズルを形成する液体入口と、液体出口と、酸素入口とを有し、第２のインジェクターの酸素入口は第２のインジェクターの液体入口と出口とを仲介し、第１のインジェクターの液体出口は第２のインジェクターの液体入口に連通し、それによって、液体は第１および第２のインジェクターを連続して流れ、第１および第２のインジェクターの酸素入口の各々には、酸素源が設けられる。チャンバは、液体入口と液体出口とを有し、第２のインジェクターの液体出口がチャンバの液体入口に連通し、それによって、液体は第２のインジェクターとチャンバとを連続して流れる。
【００１８】
本発明は、液体に酸素を添加するためのプロセスも提供し、このプロセスは、（ａ）液体を圧力下で第１のインジェクター内に導入し、この液体を第１のインジェクターを通って下方に流すステップと、（ｂ）この液体が第１のインジェクターを通って流れるときに液体に酸素を導入し、液体と酸素とを混合するステップと、（ｃ）ステップ（ｂ）の結果として得られた液体と酸素との混合物を圧力下で第２のインジェクター内に導入し、この液体を第２のインジェクターを通って下方に流すステップと、（ｄ）この混合物が第２のインジェクターを通って流れるときに混合物に酸素を導入し、液体と酸素とをさらに混合するステップと、（ｅ）ステップ（ｄ）の結果として得られた液体と酸素との混合物をチャンバ内に導入し、チャンバ内に導入された混合物から、解けていない酸素が解放されて、チャンバ内に集められるステップと、（ｆ）酸素を添加された液体をチャンバから回収するステップと、を含む。
【００１９】
本発明は、少なくとも約１６０ｍｇ／ｌの酸素濃度レベルを有する酸素を添加された液体を、溶剤として含む生理的食塩水も提供する。本発明は、生理的食塩水を調製するプロセスも提供し、このプロセスは、少なくとも約１６０ｍｇ／ｌの酸素濃度レベルを有する酸素を添加された液体を提供するステップと、ナトリウム濃縮物を酸素を添加された液体内に溶解するステップと、を含む。
【００２０】
本発明は、本発明の調製プロセスにしたがって且つ本発明の装置を使用して調製された酸素を添加された液体を使用するための方法にも関与する。これらの使用プロセスは、上述のように、酸素含有液体を有利に使用する好気性、殺菌、治療および発酵プロセスを含む。
【００２１】
所望により、本発明にしたがって処理された液体は、二酸化炭素等の気体を加えることによって、発泡性にされることも可能である。酸素が水に溶解した後に二酸化炭素が加えられるのであれば、溶解した酸素の一部と置換される。しかし、発泡性液体は、二酸化炭素を加えられた後に、かなりの程度まで酸素をさらに添加されることが可能であることがわかった。酸素を添加されている液体が酸素添加時に冷却されるているならば、さらに多くの酸素が液体内に溶解されることが可能である。液体を冷却することによって達成可能な程度をさらに超える程度まで、液体内の酸素溶解度は、液体および酸素の混合物の圧力を上げることによって、上げることができる。
【００２２】
図１乃至４は、酸素添加装置１０、すなわち、本発明による装置の１つの実施態様を例示する。装置１０は、平行パイプを形成するフレーム１２を具備する。フレーム１２内に、電気モーター１６と遠心ポンプ１８とを具備するポンプアセンブリ１４が装着される。モーター１６は、３５００ｒｐｍの速度で回転する２０馬力の３層電気モーターであってもよい。ポンプ１８は、ゴウルズポンプ社（Ｇｏｕｌｄｓ  Ｐｕｍｐｓ）によって製造されたモデルＳＳＶであってもよく、モーター１６によって直接駆動されてもよい。酸素を添加されるべき液体が遠心ポンプ１８の入口２０に供給され、圧力下でポンプの出口２２から供給パイプ２４を通って強制される。供給パイプ２４は、外径２インチのステンレス鋼３１６Ｌである。ポンプから強制された液体は、当初、供給パイプ２４を通って垂直に上方に運搬され、次いで、第１のインジェクター２６の入口へ下方に運ばれる。第１のインジェクター２６は、入口用のノズルと出口用のディフューザーとを有するベンチュリ型インジェクターであり、入口と出口との間に配置されたスロートを備える。下記にさらに記載されるように、酸素ガスがスロートでガス入口に提供される。第１のインジェクター２６は、たとえば、Ｍａｚｚｅｉモデル第１５８４であってもよい。第１のインジェクターの出口が、第１のディフューザー／エキスパンダー２８の入口に嵌められ、その出口は第１の相互接続コンジット３０に嵌められる。とりわけ、装置１０において、第１のインジェクター２６の入口は、床上および１０フィート７インチであり、その上に装置が座す。第１の相互接続コンジット３０は、外径４インチのステンレス鋼３１６Ｌである。
【００２３】
液体および酸素は、第１のインジェクター２６内に導入されて混合される。次いで混合物は連続して、下方へ行き、次いで第１の相互接続コンジット３０を通って垂直に上方へ行き、次いで、第１のノズル／リデューサー３２へ下方へ行く。図面に描かれたラベルの付いていない矢印は、装置１０を通る液体の流れを示す。第１のノズル／リデューサー３２の出口は、第２のインジェクター３４の入口に嵌められる。第２のインジェクター３４は、第１のインジェクター２６と同一であるかまたは類似しており、入口用のノズルと出口用のディフューザーとを有する。第１のインジェクター２６と第２のインジェクター３４とは両方とも、それを通る液体が下方に流れるように、各々が実質的に垂直に配向されていることが注目される。
【００２４】
第２のインジェクター３４の出口は、第２のディフューザー／エキスパンダー３６の入口に嵌められ、その出口は第２の相互接続コンジット３８に嵌められる。第２の相互接続コンジット３８は、外径３インチのステンレス鋼３１６Ｌである。下記にさらに検討されるように、第２のインジェクター３４の入口に提供される液体と酸素との混合物は、第２のインジェクター内で追加の酸素をさらに混合される。第２のインジェクターの下流で、混合物は、現在、追加の酸素を含んでおり、第２の相互接続コンジット３８を通って下方へ方向づけられ、次いコンジット３８を通って垂直に上方へ、次いで、下流へデバブラーチャンバ４２の頂部で入口４０へ方向づけられる。デバブラーチャンバ４２は、外径１０インチのステンレス鋼３１６Ｌであり、長さおよそ６フィートである。とりわけ、相互接続パイプ、コンジット、インジェクター、リデューサー、エキスパンダーおよびデバブラーチャンバの間のジョイントには、テフロンシール４３が設けられ、そのようなシールは食品物質の吸収に耐性があるため、これは、食品製造環境で使用されるのに好ましい型である。あるいは、他の型の適切なシールが使用されてもよい。
【００２５】
液体と酸素との混合物は、緩徐に下方へ流れ、デバブラーチャンバ４２を通り、チャンバ４２の最低部を構成する第２のノズル／リデューサー４４を通る。第３のノズル／リデューサー４６の入口が第２のノズル／リデューサー４４の出口４８に接続される。第３のノズル／リデューサー４６の出口は、出口コンジット５０の入口に接着され、出口コンジット５０は、外径２インチのステンレス鋼３１６Ｌである。
【００２６】
弁手段が出口コンジット５０に設けられ、下記にさらに検討されるように、装置１０のデバブラーチャンバ４２、供給パイプおよびコンジット内の適切な内圧を提供する。コンジット５０の出口５２から回収された酸素を添加された液体は、装置１０から離れていてもよく、実質的に大気圧（１ａｔｍまたは１４．７ｐｓｉａ）である。
【００２７】
第１のインジェクター２６の酸素ガス入口５４は、酸素ガス源に接着され、これは、たとえば、圧力調整器（図示せず）を設けた圧縮された酸素の容器であってもよく、容器と圧力調整器とは、フレーム１２に接着され、装置１０を構成する。あるいは、加圧酸素の源は、装置１０の外部にあってもよい。デバブラーチャンバ４２の頂部分６６に設けられた酸素出口取付部品５８は、戻り線６８の一方の端に接続され、戻り線６８の他方の端は、第２のインジェクター３４の酸素ガス入口５６に嵌められる。チャンバ４２の頂部分で利用可能な酸素ガスは、その中の液体レベルより上にあり、第２のインジェクターのガス入口５６に提供される。第２のインジェクター３４のスロートを通る液体の流れは、酸素入口５６で真空を制定し、これは、チャンバ４２の頂部分から利用可能な酸素ガスを引く。さらに、下記にさらに記載されるように、チャンバ４２の頂部分６６に位置する酸素ガスは圧力下にあり、したがって、戻り線６８を通ってインジェクター３４へ強制される。
【００２８】
図５を参照すると、液体レベル制御弁６０が、下方に垂れ下がる管６２を具備し、デバブラーチャンバ４２の頂壁部分に設けられた取付部品６４に取り付けられる。液体レベル制御弁６０の管６２は、取付部品６４から下方にデバブラーチャンバの内部に延在する。管６２の自由端が取付部品６４の下およそ１０乃至１２インチに位置し、通常、チャンバの液体レベルより下に延在する。レベル制御弁６０の目的は、チャンバ内の過剰酸素ガス蓄積を軽減することによって、デバブラーチャンバ４２内に液体と酸素との混合物の最低高さを維持することであり、これは、さもなければ、チャンバの液体レベルを下方に強制する。混合物のレベルが、チャンバ４２の頂部分の酸素ガスの影響下で下方に管６２の終端または自由端の下のレベルに強制されるならば、酸素ガスはレベル制御弁６０を通って大気へ排出され、それによって、混合物の表面上の圧力を軽減し、これを上昇させることができる。
【００２９】
とりわけ、酸素出口５８は、管６２の自由端より上に配置され、装置１０の通常の操作の間に、デバブラーチャンバ内の液体の表面レベルは管６２の自由端より上の高さであり、圧力下の酸素が、出口５８および酸素戻り線６８を通って第２のインジェクター３４へ強制される。この再循環された酸素は、次いで、第２のインジェクター３４内の液体と酸素との混合物内に導入され、それによって酸素をプロセスに連続して提供し、それによって液体は酸素を徹底的に添加される。
【００３０】
操作において、遠心ポンプ１８は、第１のインジェクター２６の入口へおよそ１３０ｐｓｉｇの液体を７０ガロン／分（ｇｐｍ）の流れで提供する。酸素ガスが、第１のインジェクター２６の酸素入口５４へ７０ｐｓｉｇでおよそ５０立方フィート／時で提供される。第２のインジェクター３４の入口５６で酸素圧力は規制されておらず、利用可能ないずれの流量で受け取られる。しかし、チャンバ４２内の液体の最小圧力は、装置１０の出口５２で弁手段によって規制されることに注意されたい。このようにして、レベル制御弁６０とともに、およそ８５ｐｓｉｇの酸素ガス圧力が、これは、装置からの液体排出圧力の圧力と実質的に等価であるが、チャンバ４２の頂部分６６に維持される。
【００３１】
さらに、上述の米国特許第６，１２０，００８号に開示された吸収剤とは異なり、デバブラーチャンバ４２は、単に、酸素が混合物内にさらに吸収されるのを可能にされている間に、混合物の酸素の滞留時間を増加するためのみに提供されるのではない。むしろ、それを通って液体が緩徐に下方に流れるデバブラーチャンバの単一の意図された機能は、かなりの時間が解けていない気体または大きなバブル７２（図５）を混合物から除去することを可能にし、それによって、大きなバブル７２がさもなければ、装置１０内およびその外部でいくつかの下流異常を通り越すときに、小さなバブル７４が核形成されるのを避ける。そのような異常は、圧力のずれを形成し、これによって大きなバブル７２は小さなバブル７４を吸収する傾向がある。バブル７２、７４が流れる方向は、図５に、それらに個別に関連した矢印によって示される。小さなバブル７４はチャンバ４２を通る液体とともに流れ、一方、大きなバブル７２は、チャンバの液体の流れに対して上方へ浮くのを見ることができる。このようにして、デバブラーチャンバ内で、大きなバブル７２には、混合物を排出する手段が設けられ、これらの大きなバブルからの酸素７６は、第２のインジェクター３４に再循環され、そこで液体ストリームへ再導入される。デバブラーチャンバを出る混合物が液体中に酸素の微細バブルしかなくなるまで、このプロセスは続く。大きなバブルがないと、小さなバブルが装置１０内またはその外部で異常を経験するときに小さなバブルが核形成される可能性を減少する。
【００３２】
さらに、液体と酸素との混合物が入口４０を通って流れストリーム７８を経由してチャンバ４２に導入されると、この混合物は、上壁８０とチャンバ内の混合物の表面レベル８２との間のチャンバ上部６６に集められた純粋な酸素ガスを通ってタンブルする。チャンバの頂部で純粋な酸素を通ってタンブルする液体の効果は、圧力下で液体の内部エアレーションを提供し、液体による酸素の吸収にさらに寄与する。デバブラーチャンバ４２の頂部分６６にある純粋な酸素の緩衝は、本発明のプロセスには必須ではないが、上記の内部エアレーションは、装置１０から回収された混合物に合計酸素の追加の１乃至２重量パーセントを提供すると概算される。
【００３３】
本発明のプロセスに重要なのは、デバブラーチャンバ４２の容量が、それを通る緩徐な流れ速度を提供するのに十分大きく、それによってその中の混合物から解けていない気体７２のバルクを除去するために十分な時間を提供することである。目標は、デバブラーチャンバを通って流れる液体混合物の流れ速度を遅くし、液体混合物の表面８２を通る液体から気体７２を十分に除去することができることである。したがって、チャンバ４２の直径は、装置１０のコンジットおよび供給パイプよりも実質的に大きい。当業者は、本発明のプロセスはチャンバ４２内の混合物から大きな酸素バブル７２を追いやり、大きなバブル７２が混合物内に残ることができるとすると、装置１０の内部または外部で、大きなバブルがデバブラーチャンバの圧力ずれ下流を通るときに小さなバブル７４を引きつけ、結果として大きなバブル内の小さなバブルが核形成され、混合物から小さなバブルが除去されることを理解する。
【００３４】
本発明のプロセスは、大気圧で、出口５２から受け取られたおよそ７０ｇｐｍまたはおよそ１００，０００ｇｐｄの流量で少なくとも約１６０ｍｇ／ｌの溶解した酸素レベルを有する酸素添加液体を産する。
【００３５】
とりわけ、装置１０は、いずれのコンジットまたはデバブラーチャンバ内に、装置１０の容易な清掃を促進する静的または動的な乱流ミキサを含まない。そのような乱流ミキサは、装置を通って運ばれる液体の性質によって、残骸または残留物で詰まることもある。装置１０は、純粋な水または適切な溶液である清掃液体を装置に逆に流すことによってその場で清掃することができる。これは、清掃液体の流れを装置出口５２内に提供し、デバブラーチャンバ、コンジットおよび供給パイプ、およびインジェクターを通って清掃液体を逆に流すことによって行われる。清掃液体は、供給パイプの入口７０を通って装置１０を出るが、これは、清掃中にはポンプ１８の出口２２から断絶されている。
【００３６】
本発明は、特定の設計を有するものとして説明されてきたが、本発明は、本開示の精神および範囲内でさらに修正することができる。この適用は、したがって、この一般原則を使用する本発明のいずれの変形例、使用または適合をカバーすることが意図される。さらに、この適用は、本発明が属する業界において公知のまたは慣習的業務になるような本発明の開示から外れたものをカバーすることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の１つの実施態様の第１の斜視図である。
【図２】図１の装置の第２の斜視図である。
【図３】図１の装置の平面図である。
【図４】図１の装置の概略図である。
【図５】図１の装置のデバブラーチャンバの切欠断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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