JP2017140562A

JP2017140562A - 二酸化炭素除去装置

Info

Publication number: JP2017140562A
Application number: JP2016022511A
Authority: JP
Inventors: 充洋横山; Mitsuhiro Yokoyama
Original assignee: Brilliant Group Senryaku Honbu Co Ltd
Current assignee: Brilliant Group Senryaku Honbu Co Ltd
Priority date: 2016-02-09
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2017-08-17
Also published as: CN205495273U

Abstract

【課題】酸素の濃縮に伴い二酸化炭素も高濃度化されてしまう酸素濃縮器に対して、二酸化炭素を除去（低濃度化）することが可能な二酸化炭素除去装置の提供。
【解決手段】内部に粒状に形成された二酸化炭素吸収材が収納される筒状本体部１１と、筒状本体部１１の両端に設けられる蓋であって、濃縮酸素の供給ラインである濃縮酸素供給チューブが接続される接続部材１２１を有する蓋部材１２と、を備える二酸化炭素除去装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、酸素濃縮器から供給される濃縮酸素の供給ラインに設けられる二酸化炭素除去装置に関する。

酸素濃縮器は、吸気した空気から高濃度の酸素を生成・排気する装置であり、酸素療法等に用いられている。家庭内で使用可能な酸素濃縮器も製品化されており、在宅酸素療法等に用いられている。
このような酸素濃縮器に関する従来技術が特許文献１によって開示されている。

特開２００５−８１２５８号公報

酸素濃縮器は、一般的には、空気から窒素を除去することにより酸素の濃度を高くして、これを供給するものである。しかしながら、「空気から窒素を除去することにより酸素の濃度を高くする」ことにより、同時に、二酸化炭素も高濃度化されることとなる。空気中の窒素の割合は８０％弱であり、これが除去されるということは、大雑把にいうと二酸化炭素も５倍弱高濃度化される結果となる。
空気中の二酸化炭素濃度は年々増加しており、2015年時点で世界の平均濃度が400ｐｐｍ前後といわれており、従って、酸素濃縮器により、二酸化炭素濃度が2000ｐｐｍに近いレベルとなることも想定される。
2000ｐｐｍは、二酸化炭素の濃度レベルとしては“換気が悪い部屋”というレベルであり、思考力や集中力の低下の原因となるという報告もある。二酸化炭素濃度が2000ｐｐｍであることにより、即座に健康被害が生ずるというようなものではないが、酸素“療法”を行うにおいて、好ましい状況とは言えない。現状は、まだこのような状況に対する問題意識が無い状態である。

本発明は、上記の点に鑑み、酸素の濃縮に伴い二酸化炭素も高濃度化されてしまう酸素濃縮器に対して、二酸化炭素を除去（低濃度化）することが可能な二酸化炭素除去装置を提供することを目的とする。

（構成１）
酸素濃縮器から供給される濃縮酸素の供給ラインに設けられる二酸化炭素除去装置であって、内部に二酸化炭素吸収材が収納される筒状本体部と、前記筒状本体部の両端に設けられた蓋であって、前記濃縮酸素の供給ラインである濃縮酸素供給チューブが接続される接続部を備える蓋部材と、を備えることを特徴とする二酸化炭素除去装置。

（構成２）
前記筒状本体部の全部若しくは一部が透明部材で形成されていることを特徴とする構成１に記載の二酸化炭素除去装置。

（構成３）
前記筒状本体部の両側にフィルターを備えることを特徴とする構成１又は構成２に記載の二酸化炭素除去装置。

（構成４）
前記蓋部材の内部において、前記接続部と前記フィルターとの間にチャンバーを備えることを特徴とする構成３に記載の二酸化炭素除去装置。

（構成５）
前記フィルターが、前記蓋部材の内部において仕切板によって保持されていることを特徴とする構成３又は構成４に記載の二酸化炭素除去装置。

（構成６）
前記筒状本体部の両側に、貫通孔が複数形成された仕切板を備えることを特徴とする構成１から構成５の何れかに記載の二酸化炭素除去装置。

（構成７）
前記仕切板が、前記蓋部材の内面側に回転させて勘合された部材であり、その中央部に突起が形成されていることを特徴とする構成６に記載の二酸化炭素除去装置。

（構成８）
前記仕切板に設けられる貫通孔が、内周部より外周部において多く設けられていることを特徴とする構成６又は構成７に記載の二酸化炭素除去装置。

（構成９）
前記蓋部材が、外蓋部材と内蓋部材によって構成され、前記外蓋部材は、前記筒状本体部に対して螺合されており、前記内蓋部材は前記外蓋部材に対して回動可能に形成されていることを特徴とする構成１から構成８の何れかに記載の二酸化炭素除去装置。

（構成１０）
前記内蓋部材が、前記接続部である接続部材と、前記外蓋部材の内面側に配された内面部材とによって構成され、前記外蓋部材に形成された鍔部が、前記接続部材と前記内面部材とによって回動可能に挟み込まれることにより、前記内蓋部材が前記外蓋部材に対して回動可能に形成されていることを特徴とする構成９に記載の二酸化炭素除去装置。

（構成１１）
前記蓋部材と前記筒状本体部の間にパッキンが設けられていることを特徴とする構成１から構成１０の何れかに記載の二酸化炭素除去装置。

本発明の二酸化炭素除去装置によれば、これを酸素濃縮器から供給される濃縮酸素の供給ラインに設けることにより、酸素の濃縮に伴い二酸化炭素も高濃度化されてしまう酸素濃縮器に対して、二酸化炭素を除去（低濃度化）することができる。

本発明に係る実施形態の二酸化炭素除去装置を示す斜視図本発明に係る実施形態の二酸化炭素除去装置を示す図であり、（ａ）：正面図、（ｂ）：断面図、（ｃ）：断面一部拡大図本発明に係る実施形態の二酸化炭素除去装置を示す図であり、（ａ）：一部を分解した分解図、（ｂ）：一部を分解した部分の拡大斜視図

以下、本発明の実施態様について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施態様は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。

本実施形態の二酸化炭素除去装置は、酸素濃縮器から供給される濃縮酸素の供給ラインに設けられて、酸素濃縮器から供給される濃縮酸素の二酸化炭素を除去（低濃度化）するものである（内部に粒状に形成された二酸化炭素吸収材を収納する収納体）。
図１は、本実施形態の二酸化炭素除去装置１を示す斜視図である。同様に、図２（ａ）：正面図、図２（ｂ）：断面図、図２（ｃ）：断面一部拡大図、図３（ａ）：一方の蓋部を分解した分解図、図３（ｂ）：一方の蓋部を分解した部分の拡大斜視図である。

二酸化炭素除去装置１は、図１に示されるように、内部に粒状に形成された二酸化炭素吸収材が収納される筒状本体部１１と、筒状本体部１１の両端に設けられる蓋であって、濃縮酸素の供給ラインである濃縮酸素供給チューブが接続される接続部材（接続部）１２１を備える蓋部材１２と、を備える。
筒状本体部１１は透明部材で形成され、内部の二酸化炭素吸収材を視認することができる。二酸化炭素の吸着に伴って色が変化する二酸化炭素吸収材を用いる場合に、これを視認することができることにより、二酸化炭素吸収材の交換時期を容易に知ることができるものである。なお、本実施形態では、筒状本体部１１の全体が透明であるものを例としているが、一部が透明であるもの（窓から内部を視認できるもの等）であってもよい。
蓋部材１２は、筒状本体部１１の両端において同様の部材であり、両端の接続部材１２１は何れも同様に酸素濃縮器のチューブと接続することができる（無方向性）。

図２〜３に示されるように、筒状本体部１１の両側には、仕切板１３と、フィルター１４とが備えられる（両端において同様の構成である）。
仕切板１３は、二酸化炭素吸収材の粒径より小さい直径を有する貫通孔１３１がほぼ全面的に複数形成され、二酸化炭素吸収材を筒状本体部１１に留め置くとともに、接続部材１２１から流入（若しくは流出）する濃縮酸素が、筒状本体部１１の断面全体を透過するようにするものである。貫通孔１３１は、仕切板１３の内周部より外周部において多く設けられることで、筒状本体部１１の断面全体を均等に濃縮酸素が透過するようにしている。
フィルター１４は、二酸化炭素吸収材の屑などが酸素濃縮器のチューブへ（ひいてはマスクやカニューラへ）と進入しないように設けられるフィルターである。本実施形態では二酸化炭素吸収材として水酸化物（アルカリ性）を用いるものを例としており、このようなアルカリ性の微粉末を吸うと鼻粘膜があれるおそれもあるため、これをフィルターで防いでいるものである。従って、フィルター１４は微粉末を通過させない密度を有するものが使用される。フィルター１４は、以下で説明するように、蓋部材１２の内部において仕切板１３によって保持される。
また、蓋部材１２の内部において、接続部材１２１からの流入口（若しくは流出口）と、フィルターとの間にチャンバー（空間）１５を設けている。チャンバー１５によって濃縮酸素の流れを整流化し、効率を向上するものである。

図２〜３に示されるように、蓋部材１２は、外蓋部材１２３と内蓋部材によって構成され、内蓋部材は、接続部である接続部材１２１と外蓋部材１２３の内面側に配される内面部材１２２とによって構成される。
外蓋部材１２３は、図３に示されるように、円形の蓋の中心部分に穴が形成されたような形態をしており、当該中心部の穴の縁に鍔部１２３１が形成される（図２（ｃ）参照）。
内面部材１２２は、図２〜３に示されるように、外蓋部材１２３の内側に納まる形状をしており（内面部材１２２の内側の形状によってチャンバー１５が形成される）、その中央部において、外蓋部材１２３の外側から嵌め込まれる接続部材１２１と接合される。内面部材１２２と接続部材１２１の接合は、図２（ｃ）に示されるように、外蓋部材１２３の鍔部１２３１を、接続部材１２１と内面部材１２２とによって挟み込んで行う。内面部材１２２と接続部材１２１の接合後において、内面部材１２２及び接続部材１２１（即ち内蓋部材）と、外蓋部材１２３の間には僅かなクリアランスがあり、これにより、内面部材１２２及び接続部材１２１（即ち内蓋部材）と、外蓋部材１２３とは、相互に回動可能に形成される。
筒状本体部１１の両端部の外面側にはネジ山が切ってあり、外蓋部材１２３の内面側にはネジ溝が形成されていることにより、外蓋部材１２３は、筒状本体部１１に対して螺合される（即ち、筒状本体部１１に蓋部材１２が螺合される）ものであるが、上記構成により、この螺合の際に、外蓋部材１２３だけを回して螺合させることができるものである。
なお、内面部材１２２と接続部材１２１の接合は、接着やネジ止め等、適宜適当な方法で接合すればよい。

図２（ｃ）に示されるように、内面部材１２２の内側であってチャンバー１５の筒状本体部１１側に形成された段差にフィルター１４が係止され、図３（ｂ）に示されるように、その上から仕切板１３が内面部材１２２に対して嵌め込まれることにより、フィルター１４が蓋部材１２の内部において保持される。内面部材１２２への仕切板１３の嵌め込みは、図３（ｂ）に示されるように、内面部材１２２の切欠部１２２２が形成された溝部に対して、当該切欠部１２２２に対応する耳部１３３を有する仕切板１３を嵌め込み、これを回転させることによって行う。これにより、仕切板１３の耳部１３３が内面部材１２２の溝部に勘合するものである。仕切板１３には、その中央部に筒状本体部１１側に突出する突起１３２が形成されており、これをつまんで回すことによって容易に仕切板１３の着脱をすることができる。

また、本実施形態の二酸化炭素除去装置１は、図２〜３に示されるように、内面部材１２２の筒状本体部１１側に段差凹部が形成され、ここにパッキン１６が設けられる。
上記構成の蓋部材１２に、パッキン１６、フィルター１４、仕切板１３が取り付けられたものを一体的に筒状本体部１１の両端に螺合させることにより（両端で同様の構成）、二酸化炭素除去装置１が構成される。なお、図２（ｃ）に示されるように、蓋部材１２の螺合により、蓋部材１２と筒状本体部１１の間にパッキン１６が配され、筒状本体部１１と蓋部材１２の間の気密が高められるものである。

以上の構成を有する本実施形態の二酸化炭素除去装置１によれば、これを酸素濃縮器から供給される濃縮酸素の供給ラインに設ける（マスクやカニューラ等のチューブに接続する）ことにより、酸素の濃縮に伴い二酸化炭素も高濃度化されてしまう酸素濃縮器に対して、二酸化炭素を除去（低濃度化）することができる。本実施形態の二酸化炭素除去装置１は、既存の酸素濃縮器に対して利用することができ、基本的に酸素濃縮器の機種の相違等に依存することなく広く利用できるため、非常に有用である。
二酸化炭素除去装置１は、その両端において同様の構成としているため、ユーザが接続方向に迷う事がなく（何れの方向でも接続可）、また、両端で部品が共通化されるため製造コストが低減され、安価に二酸化炭素除去装置１を提供することができる。
また、本実施形態の二酸化炭素除去装置１では、上記構成の仕切板１３やチャンバー１５を設けていることにより、濃縮酸素が、筒状本体部１１の内部を効率よく透過するようにしているため、二酸化炭素除去装置１における圧損の低減や、二酸化炭素吸収材を効率よく使用することができる。
さらに、本実施形態の二酸化炭素除去装置１によれば、蓋部材を外蓋部材と内蓋部材によって構成し、外蓋部材が内蓋部材に対して回動可能となるように形成しているため、蓋部材の取り付け／取り外しの作業性に優れる。即ち、二酸化炭素除去装置１の使用状態においては、接続部材１２１に対してチューブが接続された状態となり、この状態のまま二酸化炭素吸収材の取り替え（即ち蓋部材の脱着）が行えた方が便利であるが、単純に蓋部材に接続部が形成（固定）されているだけであると、蓋部材を回すことに伴ってチューブがねじれてしまうという不都合が生じる。これに対し、本実施形態の二酸化炭素除去装置１によれば、外蓋部材が内蓋部材に対して回動可能となるように形成されており、外蓋部材の回転（蓋の開け閉め）に対して、接続部材１２１が回らないようにすることが可能であるため、このような不具合がなく、作業性に優れる。
加えて、仕切板１３を、その突起１３２をつまんで回すことにより簡単に脱着できる構成としているため、フィルター１４の交換の作業性にも優れる。

なお、本実施形態では、二酸化炭素除去装置の基本態様が円筒状のものを例として説明したが、本発明をこれに限るものではない（楕円柱や角柱等、各種の筒状のものであってよい）。

１．．．二酸化炭素除去装置
１１．．．筒状本体部
１２．．．蓋部材
１２１．．．接続部材（接続部）
１２２．．．内面部材
１２３．．．外蓋部材
１２３１．．．鍔部
１３．．．仕切板
１３１．．．貫通孔
１４．．．フィルター
１５．．．チャンバー
１６．．．パッキン

Claims

酸素濃縮器から供給される濃縮酸素の供給ラインに設けられる二酸化炭素除去装置であって、
内部に二酸化炭素吸収材が収納される筒状本体部と、
前記筒状本体部の両端に設けられた蓋であって、前記濃縮酸素の供給ラインである濃縮酸素供給チューブが接続される接続部を備える蓋部材と、
を備えることを特徴とする二酸化炭素除去装置。
前記筒状本体部の全部若しくは一部が透明部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素除去装置。
前記筒状本体部の両側にフィルターを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二酸化炭素除去装置。
前記蓋部材の内部において、前記接続部と前記フィルターとの間にチャンバーを備えることを特徴とする請求項３に記載の二酸化炭素除去装置。
前記フィルターが、前記蓋部材の内部において仕切板によって保持されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の二酸化炭素除去装置。
前記筒状本体部の両側に、貫通孔が複数形成された仕切板を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の二酸化炭素除去装置。
前記仕切板が、前記蓋部材の内面側に回転させて勘合された部材であり、その中央部に突起が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の二酸化炭素除去装置。
前記仕切板に設けられる貫通孔が、内周部より外周部において多く設けられていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の二酸化炭素除去装置。
前記蓋部材が、外蓋部材と内蓋部材によって構成され、前記外蓋部材は、前記筒状本体部に対して螺合されており、前記内蓋部材は前記外蓋部材に対して回動可能に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の二酸化炭素除去装置。
前記内蓋部材が、前記接続部である接続部材と、前記外蓋部材の内面側に配された内面部材とによって構成され、前記外蓋部材に形成された鍔部が、前記接続部材と前記内面部材とによって回動可能に挟み込まれることにより、前記内蓋部材が前記外蓋部材に対して回動可能に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の二酸化炭素除去装置。
前記蓋部材と前記筒状本体部の間にパッキンが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載の二酸化炭素除去装置。