エア・ウォーターの源流である北海酸素株式会社は、1929年9月に北海道札幌市白石区菊水で資本金15万円をもって設立された。酸素の製造・販売を目的とする地場の産業ガス専業会社で、北海道の鉄工・造船・建築現場を主要顧客とする一拠点企業として戦中・戦後を乗り切った。1952年12月には溶解アセチレンの製造・販売を開始し、1955年12月にはLPガスの販売へ進出する。北海道という遠隔市場で酸素・アセチレン・LPガスのいわゆる三本柱を揃え、配送と充填所の網を地域に張る業態を確立したのが戦後復興期から高度成長前夜にかけての姿となる。1966年8月には商号を「株式会社ほくさん」へ改め、酸素工業から総合産業ガス会社へ業態の幅を広げ始めた。

1961年には大阪証券取引所市場第二部に株式を上場し、地場会社から準上場企業へ位置取りを変えた。設立から30年を超えて社会的信用と資金調達手段を確保した時期にあたり、ほくさんはこの後、医療用ガス・特殊ガス・冷凍機器・農産物冷蔵といった川下の機能商品へ事業領域を広げていく。1971年には炭酸ガスの液化設備、1980年代には超高純度窒素・水素・アルゴンといった半導体産業向け特殊ガスを順次手掛け、産業ガス専業から「ガスを軸とする総合事業会社」への土台を築いた。北海道発の地場メーカーが半導体・エレクトロニクス需要に乗って全国市場へ広がる素地は、この30余年で積み上がった。

1993年4月、ほくさんは大阪を地盤とする大同酸素株式会社と合併し、社名を「大同ほくさん株式会社」と改めた。北海道のほくさんと西日本の大同酸素という地域別の二大酸素メーカーが一体化することで、東日本と西日本の両極に充填工場・販売拠点・物流網を持つ全国規模の産業ガス会社が誕生した形である。大同酸素は1929年に大阪で設立された老舗の酸素メーカーで、大阪・名古屋を中心とする中京・関西圏のシェアを長年押さえてきた事業者だった。合併後の大同ほくさんは札幌・大阪両拠点を持つ二大核体制となり、北海道と関西という地理的に離れた市場を内部に取り込んだことで、産業ガス専業の壁を破る規模を備えた。

合併によって調達できた財務基盤と販売網を背景に、大同ほくさんは医療用ガス、ファインケミカル、農産・食品事業、エンジニアリングといった非ガス領域への進出を加速する。1990年代後半は半導体・液晶用特殊ガスの需要拡大期にあたり、超高純度の窒素・水素・アルゴン・特殊ガスを安定供給する役割が求められた時代でもある。同時に、1995年の阪神・淡路大震災や1997年のアジア通貨危機を経て、産業ガス業界でも国内事業の見直しと事業再編が進んだ。大同ほくさんは合併直後の数年で経営統合の効果を引き出しつつ、次なる規模拡大に向けた相手探しを進める。創業から70年を経て、ほくさんと大同酸素という二つの戦前創業の地場会社が一体化したことが、後の全国規模再編の準備段階となった。