(57)【要約】【課題】従来の測定方法では測定できなかった溶解酸素を含む新規物質およびこれを含む酸素溶解液を提供すること。【解決手段】100℃に加熱しても溶液中に溶解した状態が維持される溶解酸素を含む酸素包接水和物とする。
2016104780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
100℃に加熱しても溶液中に溶解した状態が維持される溶解酸素を含む酸素包接水和物。
【請求項２】
請求項１の酸素包接水和物を含み、前記溶解酸素の量が50ppm以上であることを特徴とする酸素溶解液。
【請求項３】
前記溶解酸素の量は、
以下の工程：
（１）脱酸素性アミノ化合物を酸素溶解液に添加し、80℃以上の温度で加熱する工程；
（２）前記工程（１）の後、酸素溶解液に含まれる脱酸素性アミノ化合物の濃度を測定する工程；
（３）前記工程（２）で測定された脱酸素性アミノ化合物の濃度から、前記工程（１）を経る前の酸素溶解液に含まれていた溶存酸素量を算出する工程；
を含む溶存酸素量測定方法によって測定された溶存酸素量（ppm）の数値Ｐ１と、隔膜法、蛍光法およびウィンクラー法のうちのいずれかの溶存酸素量測定方法によって測定された酸素溶解液の溶存酸素量（ppm）の数値Ｐ２との差（Ｐ１−Ｐ２）によって求められることを特徴とする請求項２の酸素溶解液。
【請求項４】
請求項２または３の酸素溶解液を凍らせて得た氷。
【請求項５】
以下の工程：
（１）脱酸素性アミノ化合物を酸素溶解液に添加し、80℃以上の温度で加熱する工程；
（２）前記工程（１）の後、酸素溶解液に含まれる脱酸素性アミノ化合物の濃度を測定する工程；
（３）前記工程（２）で測定された脱酸素性アミノ化合物の濃度から、前記工程（１）を経る前の酸素溶解液に含まれていた溶存酸素量を算出する工程；
を含む溶存酸素量測定方法によって測定された溶存酸素量（ppm）の数値Ｐ１と、隔膜法、蛍光法およびウィンクラー法のうちのいずれかの溶存酸素量測定方法によって測定された酸素溶解液の溶存酸素量（ppm）の数値Ｐ２との差（Ｐ１−Ｐ２）によって得られる溶存酸素量が50ppm以上であることを特徴とする酸素溶解液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素包接水和物およびこれを含む酸素溶解液に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、特許文献１において、水などの流体に対して、液相、気相、固相の物質を混合、溶解、細分化する技術を提案している。この技術によれば、例えば、水と酸素を材料にした場合には、開放された大気下においても溶存酸素量が25ppm以上の状態が、35日以上持続するという特徴を持った酸素水を製造することができる。【０００３】
また、従来市販されている酸素水は、既存の測定方法によって測定された溶存酸素量が特許文献１の気液混合装置によって製造した酸素水と同程度であっても、飲用によるＳｐＯ２の値の上昇は認められないことも確認している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】WO2012/081682
【特許文献２】特開2002-371389号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方で、本発明者らは、従来の方法を改良した新たな製造方法により、全く新しい酸素溶解液の製造に成功した。そして、この新しい酸素溶解液の性質等について、新たに確立した溶存酸素量の測定方法を利用して鋭意、研究を重ねる中で、この新しい酸素溶解液には、加熱しても大気中に放出されずに溶解している溶解酸素が多量に含まれていることを見出した。【０００６】
本発明は、新たに確立された溶存酸素量測定方法によって測定される溶存酸素量を一つの指標として、従来の測定方法では測定できなかった溶解酸素を含む酸素包接水和物を提供すること、また、この酸素包接水和物が多量に含まれている酸素溶解液を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の溶解酸素および酸素溶解液を提供する。
＜１＞100℃に加熱しても溶液中に溶解した状態が維持される溶解酸素を含む酸素包接水和物。
＜２＞前記酸素包接水和物を含み、前記溶解酸素の量が50ppm以上であることを特徴とする酸素溶解液。
＜３＞前記溶解酸素の量は、
以下の工程：
（１）脱酸素性アミノ化合物を酸素溶解液に添加し、80℃以上の温度で加熱する工程；
（２）前記工程（１）の後、酸素溶解液に含まれる脱酸素性アミノ化合物の濃度を測定する工程；
（３）前記工程（２）で測定された脱酸素性アミノ化合物の濃度から、前記工程（１）を経る前の酸素溶解液に含まれていた溶存酸素量を算出する工程；
を含む溶存酸素量測定方法によって測定された溶存酸素量（ppm）の数値Ｐ１と、隔膜法、蛍光法およびウィンクラー法のうちのいずれかの溶存酸素量測定方法によって測定された酸素溶解液の溶存酸素量（ppm）の数値Ｐ２との差（Ｐ１−Ｐ２）によって求められることを特徴とする前記＜１＞の酸素溶解液。
＜４＞前記の酸素溶解液を凍らせて得た氷。
＜５＞以下の工程：
（１）脱酸素性アミノ化合物を酸素溶解液に添加し、80℃以上の温度で加熱する工程；
（２）前記工程（１）の後、酸素溶解液に含まれる脱酸素性アミノ化合物の濃度を測定する工程；
（３）前記工程（２）で測定された脱酸素性アミノ化合物の濃度から、前記工程（１）を経る前の酸素溶解液に含まれていた溶存酸素量を算出する工程；
を含む溶存酸素量測定方法によって測定された溶存酸素量（ppm）の数値Ｐ１と、隔膜法、蛍光法およびウィンクラー法のうちのいずれかの溶存酸素量測定方法によって測定された酸素溶解液の溶存酸素量（ppm）の数値Ｐ２との差（Ｐ１−Ｐ２）によって得られる溶存酸素量が50ppm以上であることを特徴とする酸素溶解液。【０００８】
本発明の気液混合ポンプは、前記酸素溶解液を製造するための気液混合ポンプであって、略円盤状の外形を有する中空なハウジングと、ハウジング内部の中央に収納される回転子とを備え、ハウジングは、外縁部から中央付近に向かって延びる複数の仕切壁を備え、回転子は、リブ状に隆起した複数の回転翼を備え、気体を含む水がハウジング内に供給されて回転子が回転すると、回転翼による圧力によって、気体を含む水がハウジングの外縁部側に向かって供給されて超振動することで、気体が水に溶解することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の酸素溶解液には、従来の測定方法では測定できず、加熱しても大気に放出されずに溶解した状態が維持される溶解酸素（酸素包接水和物）が多量に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】酸素溶解液製造システムの一実施形態を例示した概要図である。
【図２】図１に例示した酸素溶解液製造システムに含まれる気液混合ポンプの一実施形態を例示した図である。
【図３】酸素溶解液製造システムに含まれる気液分離装置の一実施形態を例示した内部透視図である。
【図４】加熱前と加熱後の酸素溶解液の酸素量を測定した結果を示す図である。
【図５】栽培後３日目、９日目のスイートバジルの成育状況を示す写真である。
【図６】栽培後１５日目、２４日目のスイートバジルの成育状況を示す写真である。
【図７】栽培後２４日目のスイートバジルの成育状況を示す写真である。
【図８】栽培後３４日目のスイートバジルの成育状況を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明者らは、従来の製造装置を改良することにより、100℃に加熱しても溶液中に溶解した状態が維持される溶解酸素を含む酸素包接水和物を含み、溶解酸素量が50ppm以上（50ppm〜70ppm程度）である酸素溶解液を初めて得ることに成功した。また、この酸素溶解液を凍らせることで酸素を含む氷を得ることができ、この氷にも安定な状態で酸素が含まれている。
【００１２】
本発明の酸素溶解液に含まれる溶解酸素は、酸素分子と水分子によって形成された酸素包接水和物の状態で溶存していると考えられる。ここでいう「酸素包接水和物」とは、酸素分子が水分子の格子に囲まれた形態の化合物である。そして、本発明の酸素溶解液に含まれる酸素包接水和物は、例えば、隔膜電極法、ウィンクラー法、蛍光法などの従来の溶存酸素量の測定方法では、その溶解酸素を測定することはできず、本発明者らが新たに確立した溶存酸素量測定方法によってその溶解酸素の量が測定されるという特徴を有している。本発明の酸素包接水和物は、分子の結合状態やエネルギー状態が従来の酸素水とは全く異なっていると考えられる。
【００１３】
具体的には、本発明の酸素溶解液に含まれる100℃に加熱しても溶液中に溶解した状態が維持される溶解酸素は、本発明者らが考案した以下の溶存酸素量測定方法によって測定することができる。
【００１４】
この溶存酸素量測定方法は、液体サンプルに含まれる溶存酸素量を測定する方法であって、以下の工程；
（１）脱酸素性アミノ化合物を液体サンプルに添加して所定の濃度に調製する工程；
（２）前記工程（１）の後、脱酸素性アミノ化合物を含む液体サンプルを８０℃以上の温度で加熱する工程；
（３）前記工程（２）の後、液体サンプルに含まれる脱酸素性アミノ化合物の濃度を測定する工程；
（４）前記工程（３）で測定された脱酸素性アミノ化合物の濃度と、前記工程（１）における脱酸素性アミノ化合物の濃度とを比較して、脱酸素性アミノ化合物の反応量から前記工程（１）の液体サンプル中に含まれていた溶存酸素量を算出する工程；
を含む。
【００１５】
以下、各工程について説明する。
【００１６】
工程（１）では、脱酸素性アミノ化合物を液体サンプルに添加して所定の濃度に調製する。
【００１７】
液体サンプルは、溶存酸素濃度を測定すべき対象となる液体であり、通常は、各種方法で製造された酸素水（酸素溶解液）が例示される。例えば、液体サンプルとして市販の酸素水を選択した場合は、市販の酸素水の溶存酸素濃度を正確に測定することができる。
【００１８】
脱酸素性アミノ化合物は、例えば、カルボヒドラジド、ジエチルヒドロキシルアミン、ヒドロキシジアミノベンゼン、イソプロピルヒドロキシルアミンのうちの１種または２種以上を例示することができ、なかでもカルボヒドラジドが特に好ましい。例えば、カルボヒドラジドは特許文献２などに記載されているように、従来はプラントやボイラーなどの酸素除去剤として使用されている。プラントやボイラーなどでは、供給される水などに微量の酸素が含まれていると、金属製の機器などの腐食の原因になるため、カルボヒドラジドなどの脱酸素性アミノ化合物によって化学的に酸素を除去することが望まれている。そして、本発明らは、この脱酸素性アミノ化合物の酸素との反応性に着目して、溶存酸素量の測定に脱酸素性アミノ化合物を利用することを新たに創案した。
【００１９】
具体的には、例えばカルボヒドラジドの場合、およそ１３５℃以下の条件では、以下の化学式１の反応が起こることが知られている。
【００２０】
【化１】
2016104780.tif 000003
【００２１】
液体サンプルに脱酸素性アミノ化合物を添加する量は具体的に限定されず、例えば、液体サンプルにおける脱酸素性アミノ化合物の濃度が０．０１〜２％となるように調製することができる。この濃度範囲になるように脱酸素性アミノ化合物を添加することで、液体サンプルに含まれる酸素と確実に反応させることができる。
【００２２】
工程（２）では、前記工程（１）の後、脱酸素性アミノ化合物を含む液体サンプルを８０℃以上の温度で加熱する。
【００２３】
脱酸素性アミノ化合物を含む液体サンプルの加熱温度は８０℃以上であり、８０℃〜１２０℃の範囲がより好ましい。加熱時間は、液体サンプルの量や温度にもよるが、例えば、液体サンプルを８０℃に加熱する場合は３〜４時間程度、１００℃に加熱する場合は３０分〜２時間程度の範囲を一応の目安とすることができる。
【００２４】
脱酸素性アミノ化合物がカルボヒドラジドの場合、この工程（２）により、上記化学式１のように液体サンプル中の酸素とカルボヒドラジドとが反応する。
【００２５】
工程（３）では、前記工程（２）の後、液体サンプルに含まれる脱酸素性アミノ化合物の濃度を測定する。  
【００２６】
脱酸素性アミノ化合物の濃度を測定する方法は特に限定されず、例えばヨウ素滴定法（酸化還元滴定法）などの公知の方法を適宜採用することができる。
工程（４）では、前記工程（３）で測定された脱酸素性アミノ化合物の濃度と、前記工程（１）における脱酸素性アミノ化合物の濃度とを比較して、脱酸素性アミノ化合物の反応量から前記工程（１）の液体サンプル中に含まれていた溶存酸素量を算出する。
【００２７】
上記の化学式１で示したカルボヒドラジドのように、脱酸素性アミノ化合物は、所定の温度条件下で液体サンプル中の酸素と反応するため、反応式を考慮して、この反応前後の脱酸素性アミノ化合物の濃度から液体サンプルに含まれていた溶存酸素量を算出することができる。
【００２８】
本発明の溶存酸素量測定方法では、液体サンプルを加熱して、液体サンプル中に含まれている酸素をすべて取り出して脱酸素性アミノ化合物を反応させることができるため（工程（２））、例えば、従来の測定方法では測定することができなかった溶存酸素を含む酸素溶解液（液体サンプル）の溶存酸素量を正確に測定することができる。
【００２９】
これまでの研究から、例えばこのような方法で製造された酸素溶解液は、酸素分子が水分子の格子に囲まれた酸素包接水和物の形態で安定的に溶存していると考えられる。このため、例えば、隔膜電極法、ウィンクラー法、蛍光法などの従来の方法では、酸素水中に酸素包接水和物の状態で溶存する酸素のすべてを測定することはできず、酸素水に本来含まれている溶存酸素量を測定することはできないと考えられる。
【００３０】
これに対し、この溶存酸素測定方法は、液体サンプル（酸素水）を加熱して脱酸素性アミノ化合物と反応させるため（工程（２））、液体サンプル（酸素水）中に酸素包接水和物の形態で溶存している酸素が取り出され、従来の測定方法では測定することができなかった溶存酸素量を正確に測定することができる。
【００３１】
したがって、この溶存酸素測定方法によって本発明の酸素溶解液の溶存酸素濃度を測定した場合に示される溶存酸素濃度の数値Ｐ１と、隔膜電極法、ウィンクラー法、蛍光法などの従来の方法で測定された溶存酸素濃度の数値Ｐ２との間に、Ｐ１−Ｐ２≧50（ppm）となる差が生じる。そして、Ｐ１とＰ２との間にこのような差があることは、本発明の酸素溶解液には、従来の測定方法では測定できなかった酸素、すなわち、酸素分子が水分子の格子に囲まれた酸素包接水和物が50ppm以上溶存していることを示している。
【００３２】
さらに、脱酸素性アミノ化合物としてカルボヒドラジドを使用する形態を例に、「酸素分子と水分子によって形成された酸素包接水和物」の測定方法の手順をより具体的に説明する。
【００３３】
より具体的には、本発明の酸素溶解水に含まれる「100℃に加熱しても溶液中に溶解した状態が維持される溶解酸素」は、以下の手順で測定することができる。
（Ａ）測定する酸素溶解液について、従来の隔膜法などの溶存酸素量測定方法によって溶存酸素量Ｐ２（ppm）を測定する。
（Ｂ）常温で酸素溶解液にカルボヒドラジドを濃度が０．０１〜２％となるように添加する。
（Ｃ）（Ｂ）の酸素溶解液を加熱し、80℃以上の温度で10分間以上カルボヒドラジドと酸素を反応させる。
（Ｄ）前記工程（Ｃ）の後、酸素溶解液に含まれるカルボヒドラジドの濃度をヨウ素滴定法で測定する。
（Ｅ）前記工程（Ｄ）で測定されたカルボヒドラジドの濃度と前記工程（Ｂ）で調製されたカルボヒドラジドの濃度を比較して、カルボヒドラジドの反応量から、酸素溶解液に含まれていた溶存酸素量Ｐ１（ｐｐｍ）を算出する。
（Ｆ）酸素分子と水分子によって形成された酸素包接水和物の量を、上記工程（５）で算出したＰ１と上記工程（１）で測定したＰ２との差（Ｐ１−Ｐ２）から求める。
以下、このような方法を「カルボヒドラジド法」と記載することがある。
【００３４】
そして、本発明の酸素溶解水は、100℃に加熱しても溶液中に酸素が溶解した状態が維持されることが確認されている。このことは、本発明の酸素溶解水は、溶解酸素が酸素包接水和物として水中において極めて安定に保持されていることを示している。そして、このような高温下においても酸素が大気中に放出されない酸素溶解水は、従来全く知られていない。
【００３５】
次に、本発明の酸素溶解液を製造するための酸素溶解液製造システムの一実施形態について説明する。
【００３６】
図１は、酸素溶解液製造システムの一実施形態を例示した概要図である。
【００３７】
図１に例示した気液混合システムＳは、RO水貯蔵タンク１と、酸素供給ボンベ２と、気液混合ポンプ３と、気液分離装置４と、酸素溶解液の貯水タンク５とを含んでいる。
【００３８】
RO水貯蔵タンク１は、逆浸透膜を介して得た純水（RO水）が貯蔵されている。逆浸透膜は、水を通し、イオンや塩類など水以外の不純物は透過しない性質を持っており、好ましい逆浸透膜の孔の大きさは、およそ2nm以下のものを例示することができる。逆浸透膜の構造は、中空糸膜、スパイラル膜、チューブラー膜などの各種の構造を例示することができ、逆浸透膜の材質は、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリスルホンなどを例示することができる。また、RO水貯蔵タンク１に貯蔵するRO水は、市販されている公知のRO水製造装置を使用して得たものであってよい。RO水貯蔵タンク１から供給されるRO水の水温は15℃〜25℃程度に設定することができる。
【００３９】
RO水貯蔵タンク１は、下流の気液混合ポンプ３と接続している。RO水貯蔵タンク１と、気液混合ポンプ３との間の流路には、酸素供給ボンベ２が接続している。また、酸素供給ボンベ２の上流側の流路には、圧力調整バルブＢ１が設けられている。
【００４０】
酸素供給ボンベ２は、RO水貯蔵タンク１からの水（RO水）に酸素を注入する。酸素供給ボンベ２は、具体的に限定されず、市販されている公知のものを適宜使用することができる。注入する酸素の量や圧力などは適宜設計することができる。
【００４１】
気液混合ポンプ３には、酸素供給ボンベ２から注入された酸素を含む水が流入する。気液混合ポンプ３は、例えば、回転翼（インペラ）を有する回転子３１がハウジング３２に収納された形態を例示することができ、0.1Mpa〜10Mpa程度の圧力で酸素を含む水を圧送できるものが好ましい。この形態の気液混合ポンプ３の場合、回転翼（インペラ）３１の回転によって、酸素と水とを混練することができる。
【００４２】
図２は、図１に例示した酸素溶解液製造システムに含まれる気液混合ポンプの一実施形態を例示した図である。
【００４３】
図２（Ａ）は、気液混合ポンプの回転子の一実施形態を例示した内部透視図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＤ−Ｄ’断面を示した縦断面図である。図２（Ｃ）は、気液混合ポンプのハウジングの一実施形態を例示した内部透視図である。
【００４４】
図２に示したように、本発明者は、本発明の酸素溶解液を製造するための気液混合ポンプを新たに作製している。
【００４５】
この気液混合ポンプ３は、ハウジング３２と回転子３１を備えている。
【００４６】
図２（Ａ）（Ｂ）に例示したように、回転子３１は、中央に位置する円柱形の回転軸部３１aと、回転軸部３１aの下端から下方に延びて外方へ拡がる拡開部３１bと、拡開部３１bから上方に隆起するリブ状の回転翼３１cとを備えている。回転翼３１cは、中央の回転軸部３１aから拡開部３１bの外縁部へと向かって延びており、図２に例示する形態では、８つの回転翼３１cが形成されている。また、回転翼３１cは、一定の高さを有し、外側端が略垂直に起立しているとともに、回転軸部３１aの中心に対してやや外側に傾斜して形成されている。
【００４７】
ハウジング３２は、略円盤状の外形を有し、内部に空間を有する中空体である。ハウジング３２には、上面側に供給路Ｌ１が接続しており、供給路Ｌ１と対向する下面側に吐水路Ｌ２が接続している。供給路Ｌ１には、酸素供給ボンベ２と接続する酸素供給口Ｌ３が設けられている。気液混合ポンプ３は、供給路Ｌ１を流れる水に酸素供給口Ｌ３から酸素が付加されて、酸素を含む水がハウジング３２内に供給される。
【００４８】
ハウジング３２の外部の中央付近には、外側に向かって突出する円筒形の軸受部３２aが配設されており、軸受部３２aの周囲には回転子３１の形状に対応する略円形の収納空間Ｓが形成されている。ハウジング３２の軸受部３２aの内側には、回転子３１の回転軸部３１aが挿通されて、ハウジング３２の中央に回転子３１が配設される。
【００４９】
ハウジング３２は、外縁部３２bから中央の収納空間Ｓ付近まで延びる仕切壁３２cが複数形成されている。仕切壁３２cは、外縁部３２bから中央側へ延びるに従って幅小となる先細形状に形成されている。また、隣接する仕切壁３２c同士は、外側に向かって湾曲する湾曲面３２dを介して接続している。
【００５０】
気液混合ポンプ３は、酸素を含む水がハウジング３２内に供給されて回転子３１が回転すると、回転翼３１cによって水が撹拌されながらハウジング３２の外縁部３２b側に向かって押し流される。回転子３１からハウジング３２の外縁部３２b側に向かって供給された酸素を含む水は、湾曲面３２d付近でさらに撹拌されて、酸素と水が効果的かつ均質に分散化させて混合されるため、酸素分子と水分子によって形成された酸素包接水和物を生成することができる。酸素分子と水分子によって形成された酸素包接水和物を含む酸素溶解液は吐水路Ｌ２から流出し、気液分離装置４に供給される。
【００５１】
また、例えば、ハウジングの直径は200〜300ｍｍ、回転子の直径は80〜150ｍｍの範囲を好ましく例示することができる。
【００５２】
また、回転子３１の回転翼３１cの数や形態、回転子３１の回転数などもハウジング３２の大きさや形状、水量、酸素の含有量などを考慮して適宜設計することができる。また、気液混合ポンプ３は、酸素以外の気体を水に溶解させることもできる。
【００５３】
気液分離装置４は、上流側の気液混合ポンプ３と接続し、かつ、下流側の貯水タンク５と接続している。また、気液分離装置４と貯水タンク５との間には、圧力調整バルブＢ２が設けられている。
【００５４】
図３は、この酸素溶解液製造システムに含まれる気液分離装置の一実施形態を例示した内部透視図である。
【００５５】
気液分離装置４は縦長の略円筒状であり、底部に、気液混合ポンプ３と接続する流入口４１と、貯水タンク５と接続する流出口４２とが配設されている。気液分離装置４の内部は、中央付近の底部から起立する仕切板４３によって、流入口４１を含む第１室Ｒ１と流出口４２を含む第２室Ｒ２とに仕切られている。仕切板４３の材料は、各種の金属などを例示することができる。そして、仕切板４３の上方は、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２とが連通する連通部４４が形成されている。また、気液分離装置４の上部には気体を排出する排出部４５が配設されている。
【００５６】
そして、気液混合ポンプ３によって圧送された酸素溶解液は、流入口４１から気液分離装置４内部に流入し、第１室Ｒ１内を上昇する。そして、酸素溶解液は、仕切板４３の上端を超えて連通部４４を通じて第２室Ｒ２内を下降する際に乱流が生じるため、酸素と水とがさらに混合される。さらに、水に溶解しなかった余剰の酸素は、第１室Ｒ１内を上昇する際に、気泡となって浮上し、酸素溶解液が仕切板４３の上端を超えて第２室Ｒ２内を下降する際に気液分離され、排出部４５から外部へ排出される。そして、生成された酸素溶解液は、流出口４２からの流路を通じて貯水タンク５へと流出する。
【００５７】
そして、貯水タンク５は、RO水貯蔵タンク１と気液混合ポンプ３との間の流路と循環流路Ｃを介して接続している。したがって、必要に応じて貯水タンク５から流出させた酸素溶解液を、再び、気液混合ポンプ３の上流側に再供給することができる。このような、酸素溶解液の再供給によって、再び、酸素供給ボンベ２からの酸素の注入や気液混合ポンプ３による混練、気液分離装置４による気液分離などが行われるため、酸素溶解液中の溶解酸素の安定性、濃度を高めることができる。
【００５８】
このような酸素溶解液製造システムによって、例えば、酸素溶解液の循環を10分〜30分程度の範囲で行うことで、100℃に加熱しても溶液中に溶解した状態が維持される溶解酸素を含む酸素包接水和物を含有し、その溶解酸素の量が50ppm以上である酸素溶解液を製造することができる。
【００５９】
なお、この気液混合システムは以上の形態に限定されることはなく、気体の混合率調整機構、弁、フィルターなどを含んでいてもよい。
【００６０】
このように、気液混合ポンプを含む酸素溶解液製造システムよって製造された本発明の酸素溶解液は、体内に吸収され易く、飲用することで酸素を体内へ容易に取り込むことができ、血液中のＳｐＯ２（動脈血酸素飽和度）を上昇させることができる。
【００６１】
したがって、本発明の酸素溶解液を飲料とする場合には、酸素溶解液のみによって構成することもできるし、酸素の効果を阻害しない範囲で各種の添加剤を配合することもできる。具体的には、添加剤としては、例えば、クエン酸−Ｎａ，クエン酸−Ｋ、ショ糖、コエンザイムＱ−１０（水溶性・日清ファルマ）、タウリン、各種アミノ酸、ブドウ糖、果糖、キシリトール、デキストリン、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、バナジウム、鉄、クエン酸、リンゴ酸、アミノ酸などを例示することができる。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明の酸素溶解液について、実施例とともに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
＜比較例１＞溶存酸素量の測定１
市販の酸素水ＡおよびＢについて、開栓後の溶存酸素量の測定を行った。なお、市販の酸素水Ａは、「溶存酸素150ppm」と表示されていたが、開栓後直ちに溶存酸素量が30ppmまで低下した。また、市販の酸素水Ｂは、「溶存酸素120ppm」と表示されていたが、開栓後直ちに溶存酸素量が35ppmまで低下した。【００６３】
この市販の酸素水Ａ及びＢについて、カルボヒドラジド法および蛍光法で溶存酸素量を測定した。
（１）カルボヒドラジド法では、市販の酸素水Ａ（500ml）にカルボヒドラジド（0.1g）を開栓後直ちに添加し、８０℃で４時間加熱して、酸素水中の溶存酸素とカルボヒドラジドを反応させた。その後、ヨウ素滴定法でカルボヒドラジドの濃度を測定したところ、そのカルボヒドラジドの反応量から酸素水Ａに含まれていた溶存酸素量は30ppmであることが確認された。また、蛍光式溶存酸素計（ＹＳＩ社製ＰｒｏＯＤＯ）を使用して、市販の酸素水Ａの溶存酸素量を測定したところ、酸素水Ａに含まれていた溶存酸素量は、30ppmであることが確認された。【００６４】
すなわち、酸素水Ａは、カルボヒドラジド法で測定した溶存酸素量の数値Ｐ１と蛍光法で測定した溶存酸素量の数値Ｐ２との間に差がなく、従来の方法ですべての溶存酸素が測定できること（酸素包接水和物の形態で溶存した酸素が存在しないこと）が確認された。（２）カルボヒドラジド法では、市販の酸素水Ｂ（500ml）にカルボヒドラジド（0.1g）を開栓後直ちに添加し、８０℃で４時間加熱して、酸素水中の溶存酸素とカルボヒドラジドを反応させた。その後、ヨウ素滴定法でカルボヒドラジドの濃度を測定しカルボヒドラジドの反応量から、酸素水Ｂに含まれていた溶存酸素量は、35ppmであることが確認された。また、蛍光式溶存酸素計（ＹＳＩ社製ＰｒｏＯＤＯ）を使用して、市販の酸素水Ｂの溶存酸素量を測定したところ、酸素水Ｂに含まれていた溶存酸素量は、35ppmであることが確認された。【００６５】
すなわち、酸素水Ｂは、カルボヒドラジド法で測定した溶存酸素量の数値Ｐ１と蛍光法で測定した溶存酸素量の数値Ｐ２との間に差がなく、従来の方法ですべての溶存酸素が測定できること（酸素包接水和物の形態で溶存した酸素が存在しないこと）が確認された。【００６６】
＜実施例１＞溶存酸素量の測定２
図１〜図３を用いて説明した酸素水製造システムを利用して酸素溶解液を製造した（検体Ｆ〜Ｊ）。この酸素溶解液（検体Ｆ〜Ｊ）について、従来の隔膜法、蛍光法、ウィンクラー法および本発明者らが考案したカルボヒドラジド法によって溶存酸素量を測定した。【００６７】
隔膜法では、隔膜型ガルバニ電池式酸素濃度計（東亜ＤＫＫ社製ＤＯ−３１Ｐ）を使用した。【００６８】
カルボヒドラジド法では、図１〜図３を用いて説明した酸素水製造システムで製造した酸素溶解液（検体Ｆ〜Ｊ、500ml）に、脱酸素性アミノ化合物としてカルボヒドラジド（0.1g）を添加し、８０℃で４時間加熱して、酸素水中の溶存酸素とカルボヒドラジドを反応させた。その後、ヨウ素滴定法でカルボヒドラジドの濃度を測定したところ、カルボヒドラジドの反応量から酸素水に含まれていた溶存酸素量は、検体Ｆ：93.6ppm、検体Ｇ：81.0ppm、検体Ｈ：92.2ppm、検体Ｉ：90.5ppm、検体Ｊ：92.1ppmであることが確認された。【００６９】
一方、酸素溶解液（検体Ｆ〜Ｊ）について、隔膜法で溶存酸素量を測定したところ検体Ｆ：39.0ppm、検体Ｇ：30.4ppm、検体Ｈ：33.2ppm、検体Ｉ：32.5ppm、検体Ｊ：31.2ppmであった。なお、蛍光法（蛍光式溶存酸素計（ＹＳＩ社製ＰｒｏＯＤＯ））、ウィンクラー法で溶存酸素量を測定した場合も、ほぼ同じ値が得られた。【００７０】
以上の結果を表１にまとめる。【００７１】
【表１】
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【００７２】
図１〜図３を用いて説明した酸素水製造システムを利用して製造した酸素溶解液についての溶存酸素量の測定結果は、カルボヒドラジド法で得られた溶存酸素量の数値Ｐ１と、隔膜法および蛍光法で得られた溶存酸素量の数値Ｐ２との間に、50ppm以上（50.6ppm〜60.9ppm）の差があることが確認された。【００７３】
すなわち、本発明の酸素溶解液には、従来の隔膜法や蛍光法では測定できなかった潜在的な溶存酸素として、酸素分子と水分子によって形成された酸素包接水和物が50ppm以上存在していることを示している。【００７４】
本発明の酸素溶解液は、酸素分子と水分子によって形成された酸素包接水和物が50ppm以上含まれており、特許文献１に記載されている気液混合装置で製造した酸素水と比較しても、多量の酸素包接水和物が安定的に含まれていることが確認された。【００７５】
＜実施例２＞加熱処理による影響の検討
（１）試験方法
図１〜図３を用いて説明した酸素水製造システムを利用して製造した酸素溶解液について、加熱処理による影響を検討した。具体的には、以下の手順で行った。【００７６】
（a）試料（酸素溶解液）3リットルを三角フラスコに取り、開放のまま温度計で水温を測定した。【００７７】
（b）カセットガスコンロにアスベスト金網の載せ、その上に試料入り三角フラスコを乗せて加熱を開始した。【００７８】
（c）約35〜40分で、試料の温度が100℃に達した。100℃に到達した時点から3分後に加熱を停止し、速やかにガスコンロからおろして、水道水で三角フラスコを冷却した。およそ20分間冷却し、20℃まで水温が低下した時点で取り出して静置した。【００７９】
（e）これをサンプル容器（ＰＥＴ製・500ｍｌ）に満充填し、蛍光法（測定機器：ＹＳＩ社製ＰｒｏＯＤＯ）および、実施例１、２と同様のカルボヒドラジド法によって酸素量を測定した。
（２）結果
結果を表２および図４に示す。【００８０】
【表２】
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【００８１】
表２および図４に示したように、加熱前の酸素溶解液は、蛍光法（ＤＯ値）で39.7 ppm、カルボヒドラジド法（ＣＨ値）で96.2ppmであり、酸素分子と水分子によって形成された酸素包接水和物が56.5 ppm（ＣＨ値−ＤＯ値）含まれていることが確認された。【００８２】
一方、加熱後の酸素溶解液は、蛍光法（ＤＯ値）で13.1 ppm、カルボヒドラジド法（ＣＨ値）で68.0ppmであり、酸素包接水和物が54.9 ppm（ＣＨ値−ＤＯ値）含まれていることが確認された。すなわち、この酸素溶解液は、加熱によって酸素包接水和物の形態でない溶存酸素が大気中に放出されたことで蛍光法による測定値（ＤＯ値）が低下したものの、（ＣＨ−ＤＯ）値には大きな変化が見られないことから、酸素溶解液中の酸素包接水和物は、100℃の加熱処理によっても大気中に放出されることなく水中に溶解した状態が維持されていることが確認された。【００８３】
＜実施例３＞植物の成長促進効果の検討
以下の３種類の水、酸素溶解液１、２を用意した。
（１）逆浸透膜を介して得たRO水（ＤＯ値：9.4ppm／ＣＨ値：9.5ppm）
（２）実施例２で得た加熱後（100℃、3分）の酸素溶解液１（ＤＯ値：13.1ppm／ＣＨ値：68.0ｐｐｍ）
（３）実施例２の条件よりも、気液混合ポンプの圧力を低く設定して製造された酸素溶解液２（加熱後（100℃、3分）のＤＯ値：4.1ppm／ＣＨ値：54.3ppm）
そして、市販の水耕栽培装置を使用して、スイートバジルの種を栽培装置のスポンジに撒き、液体肥料を上記RO水、酸素溶解液１、２に混ぜて栽培した（室温10℃〜20℃）。また、水位フロートによって水位を観察し、水位が低下した際に、上記RO水、酸素溶解液１、２を加えた。照明は、午前6時〜午後10時まで点灯させ（16時間ＯＮ、8時間ＯＦＦ）、遮光カバーをかけて同一条件とした。
図５〜図８は、栽培後３〜３４日経過時のスイートバジルの成育状況を示す写真である。
図５〜図８に示されているように、発芽後、葉が出てからは酸素溶解液１によって栽培したスイートバジルの成長が早く、収穫時（３４日目）には、酸素溶解液１、２によって栽培したスイートバジルが大きく成長していることが確認された。
したがって、酸素溶解液１、２は、植物の成長促進効果に優れ、植物栽培用の液剤として利用できることが確認された。
【符号の説明】
【００８４】
１    RO水貯蔵タンク
２    酸素供給ボンベ
３    気液混合ポンプ
３１  回転子
３１a 回転翼
３２  ハウジング
３２c 仕切壁
４    気液分離装置
４１  流入口
４２  流出口
４３  仕切板
４４  連通部
４５  排出部
Ｒ１  第１室
Ｒ２  第２室
５    貯水タンク
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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