JP2009286690A - オゾン液変換装置、連通具および密閉容器 - Google Patents

Abstract

【課題】オゾン液の製造と滅菌済みの医療用容器等の密閉容器への移送と言った一連の作業を、外からの菌の侵入を招くことなく行うことができなく、オゾンを医療現場で積極的に活用することはできなかった。
【解決手段】密封容器３に収容された液体をオゾン液に変換するオゾン液変換装置１であって、両端が密封容器３と着脱自在に内部連通状態で接続され、密封容器３と共に液体循環経路を形成する液体閉鎖流路５と、液体閉鎖流路５の途中に配設されたオゾンガス取込み部１１等と、液体に溶け込まなかったオゾンガスを経路外に排出するオゾンガス排出部２７等とを備える。密封容器３内の液体はオゾン液に変換するが、オゾンガスは入り込まないので、容器が破損したりすることはなく、そのまま生理用食塩水や注射用水用の医療用バッグとして使用できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、オゾン液変換装置とその関連品に係り、特に医療用容器に収容された薬液にオゾンを溶け込ませるのに好都合なオゾン液変換装置と、その構成部品と、オゾンが溶け込んだ液体が収容された医療用容器等の密閉容器に関するものである。

注射（点滴＝静脈注射含む）療法では、主に生理食塩水や注射用水が溶解用液として用いられ、特に感染症の注射療法では、抗生物質を添加して使用している場合が多い。而して、抗生物質を添加していても、菌を完全に遮断することは難しく、容器内で菌の増殖を許し、敗血症を引き起こした事故が報告されている。抗生物質の性質上、各抗生物質が有する抗菌スペクトル外の菌が生き残ったり、耐性菌の発現や増殖を助長したりしてしまうことと無縁ではないように思われる。
加えて、抗生物質を添加した場合には、使用後の廃液処理が面倒となる。

一方、オゾンは強力な殺菌作用を有することが従来から知られており、現在ヨーロッパ諸国を中心にオゾン自家血療法、オゾン局所注射療法、オゾン直腸注入療法等のオゾン療法が試みられている。
然しながら、オゾンを抗生物質の代わりに添加する場合には、特許文献１に示すようなオゾン液の製造装置で予め薬液にオゾンを溶け込ませた後、さらに別の滅菌された医療用容器に移送する必要があり、その作業を菌の侵入を防いて所定の濃度を保ちながら行うことは難しい。

特開２００４−２２３４０４号公報

上記したように、オゾンは有効且つ安全に使用できる濃度を保つことが非常に難しく、広く認められたオゾン療法はまだ確立されていない。生理食塩水、注射用水、および他の医療用容器に収容された薬液に、オゾンを安定した濃度で添加したものが利用できれば、あらゆる注射療法や既存のオゾン療法、さらに手術における術前、術中、術後の殺菌消毒にも有用と考えられる。

本発明は、上記課題を解決するために、オゾン液の製造と滅菌済みの医療用容器等の密閉容器への移送と言った一連の作業を、外からの菌の侵入を招くことなく行うことができる、新規且つ有用なオゾン液変換装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、オゾン変換装置の取り扱いを一層容易にする、オゾン変換装置の構成部品を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、オゾン変換装置により製造され、オゾンが溶け込んだ液体が収容された密閉容器、特に医療用密閉容器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、密封容器に収容された液体をオゾン液に変換するオゾン液変換装置であって、両端が前記密封容器と着脱自在に内部連通状態で接続され、前記密封容器と共に液体循環経路を形成する液体閉鎖流路と、前記液体閉鎖流路の途中に配設されたオゾンガス取込み部と、前記液体閉鎖流路の途中で且つ前記オゾンガス取込み部の下流側に配設され、液体に溶け込まなかったオゾンガスを経路外に排出するオゾンガス排出部とを備え、前記密封容器から前記液体閉鎖流路に流出した液体に前記オゾンガス取込み部でオゾンを溶け込ませてオゾン液に変換し、前記オゾンガス排出部で溶け込まなかったオゾンガスを排出させた後に、前記オゾン液を前記密封容器内に戻すことで、前記密封容器に収容された液体をオゾン液に変換することを特徴とするオゾン液変換装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載したオゾン液変換装置において、液体閉鎖流路の流路本体の両端に液体流出用と液体戻し用にそれぞれ導入針が内部連通状態で接続されており、密封容器としてセプタムの設けられたものを使用し、前記セプタムを前記導入針で穿刺することで前記液体閉鎖流路と前記密封容器とを接続し、前記導入針を抜き取ることで前記密封容器を密封状態に復元させることを特徴とするオゾン液変換装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載したオゾン液変換装置であって、 オゾンガス排出部は重力を利用した気液分離によりオゾンガスを排出し、オゾンガス取込み部の上流側に第１のチューブポンプが介挿され、前記オゾンガス排出部の下流側に第２のチューブポンプが介挿され、前記オゾンガス排出部での液位に応じて第２のチューブポンプの圧送量を制御させることを特徴とするオゾン液変換装置である。

請求項４の発明は、請求項２に記載したオゾン液変換装置の一部を構成する連通具であって、２つの導入針が固定部に対してそれぞれ固定されて、前記２つの導入針間の位置関係が一定になっており、前記２つの導入針に流路本体の両端がそれぞれ着脱自在に接続されることを特徴とする連通具である。

請求項５の発明は、請求項４に記載した連通具において、液体流出用導入針の針先側の突出寸法が、液体戻し用導入針の針先側の突出寸法よりも短いことを特徴とする連通具である。

請求項６の発明は、請求項４また５に記載した連通具において、液体流出用導入針の針穴と液体戻し用導入針の針穴は互いに背を向けていることを特徴とする連通具である。

請求項７の発明は、請求項１から３のいずれかに記載したオゾン液変換装置による変換作業により製造され、オゾンが液体に溶け込んでなる密閉容器である。

請求項８の発明は、請求項７に記載した密閉容器において、医療用であることを特徴とする密閉容器である。

本発明のオゾン液変換装置によれば、オゾン液の製造と医療用容器等の滅菌済みの密閉容器への移送と言った一連の作業を、外からの菌の侵入を招くことなく行うことができる。
また、本発明の連通具によれば、オゾン変換装置の取り扱いを一層容易にできる。
さらに、本発明のオゾン変換装置によれば、液体が収容された密閉容器、特に医療用容器をオゾンが溶け込んだものに変換できるので、そのまま医療用容器として利用することができる。
以上より、本発明によれば、医療現場で、抗生物質に代わってオゾンを積極的に活用できる途を提供できる。

本発明の第１の実施の形態に係るオゾン変換装置全体の模式図である。 図１のオゾン変換装置の連通具の斜視図である。 図１のオゾン変換装置に取り付ける医療用バッグの断面図である。 図２の連通具と図３の医療用バッグとが内部連通するよう接続された状態を示す一部破断断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るオゾン変換装置全体の模式図である。

本発明の第１の実施の形態に係るオゾン変換装置について、図面にしたがって説明する。
図１は装置全体の模式図であり、符号１はオゾン変換装置全体を示す。
このオゾン変換装置１は、医療現場に設置することを想定して設計されたものであり、密閉容器として医療用バッグ３が接続されている。この医療用バッグ３には、点適用の生理食塩水Ｌが収容されている。

先ず、オゾン変換装置１の構成について説明する。
符号５は液体閉鎖流路を示し、この液体閉鎖流路５には流路本体７が設けられている。流路本体７は滅菌済みの可撓性チューブで構成されている。この流路本体７は複数のチューブが接続されてなり、オゾンが入り込んでいる経路部分はオゾン耐性のもので構成されている。
符号９は液体の強制循環手段としてのチューブポンプを示し、このチューブポンプ９は流路本体７の下流端寄りに介挿されている。このチューブポンプ９の作動により、流路本体７内を生理食塩水Ｌが矢印に示す方向に流れるようになっている。

符号１１は気液混合部を示し、この気液混合部１１は流路本体７の途中にチューブポンプ９より下流側で配設されている。この気液混合部１１には、ガス供給ライン１３の一端（エジェクタ）が接続されており、ガス供給ライン１３の他端には医療用酸素ボンベ１５が接続されている。ガス供給ライン１３には上流側から、圧力弁１７、流量調節器１９、圧力スイッチ２１、給気弁２３、オゾンガス発生部２５が配設されており、給気弁２３が開かれると、医療用酸素ボンベ１５に蓄積された酸素ガスが圧力弁１７で所定の圧力に減圧され、流量調節器１９で所定の流量となった後、オゾンガス発生部２５に向けて送給されるようになっている。

圧力スイッチ２１はLow Pressure Switchであり、医療用酸素ボンベ１５の内部の酸素が消耗して少なくなり、圧力弁１７で設定された圧力より下がってオゾンガス発生部２５に規定圧力の純酸素を供給できなくなった場合にオゾンガス発生部２５を停止すると共にエラー表示する。
オゾンガス発生部２５は酸素を無声放電によりオゾンに転化するものであり、放電ユニットが備えられている。
上記構成部品とガス供給ライン１３により、ガス取込み部が構成されている。

符号２７は気液分離部を示し、この気液分離部２７は流路本体７の途中に気液混合部１１より下流側で配設されている。この気液分離部２７は槽構造をしており、重力を利用して気液分離作用を働かせるため、槽内上方に気液分離された気体、主にオゾンガスが流出できるだけの逃げ空間が確保されるような大きさに設計されている。この気液分離部２７には液位センサー２８が備えられており、液位が常時監視される。
符号２９は排オゾン処理部を示し、この排オゾン処理部２９にはオゾンを酸化して酸素に戻す触媒、例えばマンガン酸化物やパラジウム酸化物が備えられている。また、触媒の働きを活発にするために適宜作動するヒーターが備えられている。排オゾン処理部２９には、気液分離部２７の上部から延びたオゾンガス排出配管から溶け込まなかったオゾンガスが流入するので、そこでオゾンが分解されて無害な酸素になった後、大気中に放出されるようになっている。
上記構成部品により、オゾンガス排出部が構成されている。

符号３１はオゾン濃度計、この例では紫外線吸収方式のものを示し、このオゾン濃度計３１は溶存オゾン濃度を測定するようになっている。オゾン濃度計３１は濃度に比例してオゾンガス発生部２５を制御するようになっており、オゾンガス発生部２５では生理食塩水に常時所定濃度のオゾンを溶け込ませるようになっている。
符号３２はピンチバルブを示し、このピンチバルブ３２はオゾン濃度計３１と、気液混合部１１の間に介挿されている。

説明を流路本体７に戻すと、符号３３、３５は薬液の導入針を示し、この導入針３３、３５が流路本体７の両端に差し込まれて接続されている。
図２にしたがって詳細に説明すると、導入針３３、３５は長さ寸法を除いて同じ寸法になっている。従って、導入針３３について代表して説明する。導入針３３の基端側の端部には、医療用バッグ３の先端部に形成された薬液注入口を封止するセプタム５１（後で詳述）を貫くための刃先３７が形成されている。刃先３７は、この実施の形態では、導入針３３の端部を斜めにカットすることにより形成されており、針穴３９は楕円形になっている。

符号４１は円形テーブル状の固定部を示し、この固定部４１の２つの穴に導入針３３、３５が挿通され、溶接等の適宜な固着手段により固着されて一体の連通具４３になっている。
固定部４１からの導入針３３の針先側、すなわち刃先側の突出寸法（ｎ１）は、導入針３５の刃先側の突出寸法（ｎ２）より短くなっている。
また、導入針３３、３５の針穴３９は互いに背を向けている。
導入針３３が医療用バッグ３から流路本体７への液体流出用に、導入針３５が流路本体７から医療用バッグ３への液体戻し用に用いられる。
連通具４３は、耐オゾン性および滅菌処理のために耐熱性を考慮して、チタン材で形成されている。なお、耐オゾン性および耐熱性を有する材料として使用可能なものは、チタン材に限定されるわけではなく、例えば、金属であればステンレスが、樹脂であればＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体が使用可能である。

図１に示すように、オゾン変換装置１は、本体部と、その余の医療用酸素ボンベ１５側とに分離される。また、本体部から脱着部は脱着できるようになっており、脱着部だけを滅菌処理したり、流路本体７のうちオゾンガスが流入する部分など疲労度の高い部分のチューブを適宜交換したりできるようになっている。

次に、医療用バッグ３の構成について、図３にしたがって説明する。
医療用バッグ３は従来からの医療現場で薬液を収容するために慣用されているものであり、軟質のバッグ本体４５と、バッグ本体４５の下端部に装着された口栓部４７とからなる。口栓部４７の管状ポート４９の下端開口には弾性栓体としてのセプタム５１が嵌着され固定されている。
セプタム５１は、導入針３３、３５が挿抜自在なものであり、例えばブチルゴム、 イソプレンゴム、熱可塑性エラストマー等で構成されている。導入針３３、３５を穿刺した後に抜き取ると、セプタム５１は閉じられ、医療用バッグ３内を密封状態に戻す。
セプタム５１には、図示のようにエックステンションチューブ５３も穿刺されていてもよい。

オゾン変換装置１の液体閉鎖流路５の導入針３３、３５と、医療用バッグ３との接続方法について説明する。
連通具４３の導入針３３、３５の刃先３７でセプタム５１を穿孔すると共に、固定部４１をセプタム５１の下面に当接させると、図４に示す状態になる。
この状態で、液体閉鎖流路５は医療用バッグ３と内部連通状態で接続されたことになり、液体循環経路が形成される。医療用バッグ３内で、導入針３３の刃先３７はセプタム５１から僅かに突出しただけで管状ポート４９の下端側に留まっているが、導入針３５の刃先３７は管状ポート４９の上端付近まで延びている。また、医療用バッグ３内で、導入針３３と導入針３５の針穴３９は互いに背を向けている、すなわち対向していない。

次に、オゾン変換装置１の運転による、医療用バッグ３に収容された生理食塩水Ｌのオゾン液への変換作業について説明する。
このオゾン変換装置１では、医療用バッグ３からの自然流下（重力流下）によって気液分離部２７に流入する流量は、チューブポンプ９の圧送量と同程度になるようにオリフィスが確保されている。
従って、オゾン変換装置１の運転を開始すると、ピンチバルブ３２が開いて生理食塩水Ｌは液体閉鎖流路５を通って気液分離部２７の液位センサー２８のセンシング位置まで充填される。そのセンシング位置まで充填されると、チューブポンプ９が起動して循環を開始する。チューブポンプ９は液位センサー２８からの液位情報に基づいて圧送量が制御されるので、気液分離部２７では所定の液位範囲内に維持されるようになっている。オゾン変換装置１が停止すると、チューブポンプ９が停止すると共に、ピンチバルブ３２が閉じるので、医療用バッグ３内の液体が気液分離部２７に流入することはない。

医療用バッグ３に収容された生理食塩水Ｌは、導入針３３を介して液体閉鎖流路５に流出し、気液混合部１１でオゾンガスが吹き込まれ混合されて、オゾン液Ｂに変換され、気液分離部２７で溶け込まなかったオゾンガスが分離される。その後に、オゾン液Ｂは、導入針３５を介して医療用バッグ３内に戻される。
導入針３３と導入針３５の管状ポート４９内での突出寸法が異なり、オゾンガスが溶解したオゾン液Ｂを吐き出す側の導入針３５の針穴３９が相対的に高い位置にあり、しかも導入針３３と導入針３５の針穴３９は互いに背を向けているので、導入針３５から吐き出されたオゾン液Ｂがそのまま導入針３３側に吸い込まれること、すなわちショートパスが発生することはない。

また、オゾン濃度計３１からの濃度情報に基づいてオゾンガス発生部２５が制御されることにより常に一定濃度のオゾン液Ｂが生成される。そのため、所定の運転立ち上がり期間を経過した後は、医療用バッグ３内のオゾン濃度は一定に維持されることになる。したがって、オゾン変換装置１を運転しながら、並行してエックステンションチューブ５３から出力して使用することができる。
生理食塩水Ｌは半減期が約２０分と比較的短く、しかも、半減期は塩化ナトリウム成分にも影響を大きく受けることから、オゾン液Ｂを並行して出力して使用することが望ましい。

医療用バッグ３に収容された生理食塩水Ｌはオゾン液Ｂに変換しているが、医療用バッグ３自体の形状は何ら変わらない。
従って、医療従事者は、点滴用の導入針でセプタム５１を再び穿孔させることで、従来と同じように、後から利用することもできる。その際オゾンは漏れ出すことはないので、安全である。
注射用水などのように半減期が長い場合には、予めオゾン水のバッグを複数準備しておくことで、治療現場での作業効率を上げることができる。

本発明の第２の実施の形態に係るオゾン変換装置について、図５にしたがって説明する。
図５は装置全体の模式図であり、符号６１はオゾン変換装置全体を示す。
このオゾン変換装置６１は、第１の実施の形態に係るオゾン変換装置１と同じ構成部分を有しているので、同じ構成部分は同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ以下で説明する。

符号６３は第２のチューブポンプを示し、このチューブポンプ６３は流路本体７の上流端寄りに、第１の実施の形態のピンチバルブ３２に代わって介挿されている。

オゾン変換装置６１の運転を開始すると、チューブポンプ６３が起動して生理食塩水Ｌは液体閉鎖流路５を通って気液分離部２７の液位センサー２８のセンシング位置まで充填される。そのセンシング位置まで充填されると、チューブポンプ９が起動して循環を開始する。チューブポンプ９は液位センサー２８からの液位情報に基づいて圧送量が制御されるので、気液分離部２７では所定の液位範囲内に維持されるようになっている。
オゾン変換装置６１が停止すると、チューブポンプ６３が停止するので、医療用バッグ３内の液体が気液分離部２７に流入することはない。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、密閉容器の開閉手段はセプタムに限定されず、例えば、予め剛性の口部が形成された栓部とそれを閉塞する蓋体のような組み合わせでもよい。但し、セプタムを使用した場合には、導入針の外周とセプタムが常時隙間なく接触することになるが、上記した口部を使用した場合には、導入針の導入進行時には導入針の外周と口部との間には隙間ができるので、セプタムを使用した方が導入針の密閉容器への接続時に菌が密閉容器内に侵入し難くなると思われる。従って、医療用の場合にはセプタムを使用することが推奨される。

上記したオゾン変換装置１を用いて、２５℃の周囲温度下、医療用バッグ３に収容された５００ｍＬ注射用水に、オゾンガス濃度：１５０ｇ／Ｎｍ^３、オゾンガス発生量：１ｇ／ｈの条件で、オゾンを溶け込ませたところ、運転開始後６０秒間で４．０２ｐｐｍに到達した。
医療用バッグ３から採取したオゾン水の半減期は３００分後であった。
一方、従来の一般的なオゾン水製造装置で上記と同じオゾン濃度になるように生成されたオゾン水を上記開口タイプの容器に採取した場合、半減期は３０分後であった。

本発明のオゾン変換装置は、少量且つ単発的なオゾン液の使用分野、特に医療分野に利用可能である。

１…オゾン変換装置（第１の実施の形態）
３…医療用バッグ ５…液体閉鎖流路
７…流路本体 ９…（第１の）チューブポンプ
１１…気液混合部 １３…ガス供給ライン
１５…医療用酸素ボンベ １７…圧力弁
１９…流量調節器 ２１…圧力スイッチ
２３…給気弁 ２５…オゾンガス発生部
２７…気液分離部 ２８…液位センサー
２９…排オゾン処理部 ３１…オゾン濃度計
３２…ピンチバルブ ３３、３５…導入針
３７…刃先 ３９…針穴
４１…固定部 ４３…連通具
４５…バッグ本体 ４７‥口栓部
４９…管状ポート ５１…セプタム
５３…エックステンションチューブ
６１…オゾン変換装置（第２の実施の形態）
６３…第２のチューブポンプ
Ｌ…生理食塩水 Ｂ…オゾン液

Claims (8)

1. 密封容器に収容された液体をオゾン液に変換するオゾン液変換装置であって、
   両端が前記密封容器と着脱自在に内部連通状態で接続され、前記密封容器と共に液体循環経路を形成する液体閉鎖流路と、
   前記液体閉鎖流路の途中に配設されたオゾンガス取込み部と、
   前記液体閉鎖流路の途中で且つ前記オゾンガス取込み部の下流側に配設され、液体に溶け込まなかったオゾンガスを経路外に排出するオゾンガス排出部とを備え、
   前記密封容器から前記液体閉鎖流路に流出した液体に前記オゾンガス取込み部でオゾンを溶け込ませてオゾン液に変換し、前記オゾンガス排出部で溶け込まなかったオゾンガスを排出させた後に、前記オゾン液を前記密封容器内に戻すことで、前記密封容器に収容された液体をオゾン液に変換することを特徴とするオゾン液変換装置。
2. 請求項１に記載したオゾン液変換装置において、
   液体閉鎖流路の流路本体の両端に液体流出用と液体戻し用にそれぞれ導入針が内部連通状態で接続されており、
   密封容器としてセプタムの設けられたものを使用し、
   前記セプタムを前記導入針で穿刺することで前記液体閉鎖流路と前記密封容器とを接続し、前記導入針を抜き取ることで前記密封容器を密封状態に復元させることを特徴とするオゾン液変換装置。
3. 請求項１または２に記載したオゾン液変換装置であって、
   オゾンガス排出部は重力を利用した気液分離によりオゾンガスを排出し、
   オゾンガス取込み部の上流側に第１のチューブポンプが介挿され、前記オゾンガス排出部の下流側に第２のチューブポンプが介挿され、
   前記オゾンガス排出部での液位に応じて第２のチューブポンプ圧送量を制御させることを特徴とするオゾン液変換装置。
4. 請求項２に記載したオゾン液変換装置の一部を構成する連通具であって、
   ２つの導入針が固定部に対してそれぞれ固定されて、前記２つの導入針間の位置関係が一定になっており、前記２つの導入針に流路本体の両端がそれぞれ着脱自在に接続されることを特徴とする連通具。
5. 請求項４に記載した連通具において、
   液体流出用導入針の針先側の突出寸法が、液体戻し用導入針の針先側の突出寸法よりも短いことを特徴とする連通具。
6. 請求項４また５に記載した連通具において、
   液体流出用導入針の針穴と液体戻し用導入針の針穴は互いに背を向けていることを特徴とする連通具。
7. 請求項１から３のいずれかに記載したオゾン液変換装置による変換作業により製造され、オゾンが液体に溶け込んでなる密閉容器。
8. 請求項７に記載した密閉容器において、医療用であることを特徴とする密閉容器。

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