JP6296655B2 - 二酸化炭素吸収剤用包装体及び二酸化炭素吸収剤ユニット - Google Patents

Description

本発明は、二酸化炭素吸収剤用包装体及び二酸化炭素吸収剤ユニットに関する。

通常、麻酔用循環式呼吸回路では、患者の呼気に含まれる二酸化炭素を吸収し、残った酸素と麻酔ガスを再利用（再び吸気として供給）可能とするため、二酸化炭素吸収剤を収容したキャニスタを回路上に設ける。

従来、この種のキャニスタにおいて二酸化炭素吸収剤を収容する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、二酸化炭素吸収化合物をガスカバーに収容したユニットを、循環システム型の麻酔システム内に設けた容器に収容した装置が開示される。ガスカバーは、セルロース繊維や綿ガーゼ、紙などからなる。この装置では、使用済みのユニットを容器から外し、新しいユニットに交換することができる。

しかし、特許文献１のユニットは、二酸化炭素吸収化合物をガスカバーで単に覆って容器に入れた構成である。このため、ガスカバーの外周と容器の内周の間に隙間や皺が生じてしまい、このような隙間や皺から循環ガスが素通りしてしまう問題がある。

特表平１１−５１３２７１号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、循環ガスの素通りを防ぎ、循環ガスを二酸化炭素吸収剤に良好に接触させる二酸化炭素吸収剤用包装体及び二酸化炭素吸収剤ユニットを提供することにある。

本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明は、循環式呼吸回路に設けられたキャニスタに装填される二酸化炭素吸収剤用包装体であって、底部を有する筒状に形成され、粒状の二酸化炭素吸収剤を収容可能でかつ上部の開口部が閉塞可能なネットと、ネットの底部と二酸化炭素吸収剤の間に介在され、円筒状のキャニスタ本体の流路に設けられた円板状の通気部に載置される底板と、を備え、底板は、循環ガスが通過可能な通気構造を有するとともに通気部の形状に対応した円板状に形成され、ネットは、キャニスタ本体に装填された状態において、ネットの外周部を流路の内周面に沿った円筒状に変形させる伸縮性を有することを特徴とする。

（２）本発明は、上記（１）の構成において、ネットが、ポリアミド糸、ポリウレタン糸、ポリエステル糸又はこれらの複合糸によって構成されることを特徴とする。

（３）本発明は、上記（１）又は（２）の構成において、底板の外径が流路の内径よりも小さく設定され、底板の外径と流路の内径との差が２ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることを特徴とする。

（４）本発明は、上記（１）ないし（３）のいずれか１つの構成において、通気構造が、複数の貫通穴によって構成されることを特徴とする。

（５）本発明は、上記（１）ないし（３）のいずれか１つの構成において、通気構造が、網目状の部材で構成されることを特徴とする。

（６）本発明は、上記（１）ないし（５）のいずれか１つの構成において、開口部が、平面視においてネットの中心部で閉塞され、ネットの閉塞された部分は、作業者が二酸化炭素吸収剤に触れることなく把持可能に構成されることを特徴とする。

（７）本発明は、上記（６）の構成において、開口部が、ネットの上部を結ぶことで閉塞されることを特徴とする。

（８）本発明は、上記（６）の構成において、ネットの上部を挟んで開口部を閉塞する閉塞手段を備えることを特徴とする。

（９）本発明は、上記（６）の構成において、ネットが熱溶着可能な材料で構成され、開口部が、熱溶着によって閉塞されることを特徴とする。

（１０）本発明は、上記（１）ないし（９）のいずれか１つの構成において、ネットの閉塞された部分と、ネットに収容された二酸化炭素吸収剤との間に隙間を形成するスペーサを備えることを特徴とする。

（１１）本発明は、上記（１０）の構成において、スペーサによって、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下の隙間が形成されることを特徴とする。

（１２）本発明は、上記（１０）又は（１１）の構成において、スペーサが上方に向けて縮径する円錐台状に形成されることを特徴とする。

（１３）本発明は、循環式呼吸回路に設けられたキャニスタに装填される二酸化炭素吸収剤ユニットであって、上記（１）ないし（１２）のいずれか１つの二酸化炭素吸収剤用包装体と、二酸化炭素吸収剤用包装体に収容される粒状の二酸化炭素吸収剤と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、循環ガスの素通りを防ぎ、循環ガスを二酸化炭素吸収剤に良好に接触させる二酸化炭素吸収剤用包装体及び二酸化炭素吸収剤ユニットを提供することができる。

本発明の実施形態に係る循環式呼吸回路の模式図である。 本発明の実施形態に係るキャニスタの斜視図である。 図２のＡ−Ａ線でキャニスタ本体を切断して見た二酸化炭素吸収剤ユニットの側面図である。 図３に示されるネットの一部を拡大した図である。 （ａ）は図３に示される底板の平面図、（ｂ）は第１変形例の底板の平面図、（ｃ）は第２変形例の底板の平面図である。 図３のＢ矢視図である。 比較例の説明図であって図６に対応して描いた図であり、（ａ）はネットの外周部に形成される隙間を示す図、（ｂ）はネットの外周部に形成される皺を示す図である。 他の比較例の説明図であり、図３に対応して描いた図である。 本発明の実施形態に係る二酸化炭素吸収剤ユニットの他の例を示す図であり、図３に対応して描いた図である。 図９に示されるスペーサの斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について詳細に説明する。実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

（循環式呼吸回路１０の構成）
まず、循環式呼吸回路１０の構成を図１に基づいて説明する。
図１に示すように、この循環式呼吸回路１０は、手術の麻酔に用いられる呼吸回路であり、吸気弁１１、患者接続端１２ａを備える人工鼻１２、呼気弁１３、排気部１５及びキャニスタ２０を有する。人工鼻１２は、必要に応じて使用される。吸気弁１１は、人工鼻１２（患者側）への麻酔ガス（吸気）の流れは許容するものの、その逆の流れは規制するように作動する。呼気弁１３は、人工鼻１２（患者側）からの呼気の一部をキャニスタ２０へ導く流れ及び残りの一部を余剰ガスとして排気部１５に導く流れは許容するものの、その逆の流れは規制するように作動する。そして、キャニスタ２０は、患者の呼気から二酸化炭素を吸収除去し、その他の循環ガスを吸気の一部として循環使用する役割を果たす。循環式呼吸回路１０では、新たに追加された新鮮ガス１６に相当する量の呼気が、余剰ガスとして排気部１５から回路外へ排気され、残った呼気がキャニスタ２０を通過して再利用される。

（キャニスタ２０の構成）
次に、キャニスタ２０の構成を図２〜図４に基づいて説明する。
図２に示すように、キャニスタ２０は、円筒状で透明なキャニスタ本体３０と、キャニスタ本体３０に装填される二酸化炭素吸収剤ユニット４０とを備える。

キャニスタ本体３０の上下両端は開口しており、キャニスタ本体３０の内周面３１は流路３２を形成する。流路３２の下端開口部３３には、円板状の通気部３５が設けられる。この通気部３５は、例えば、循環ガスの通過に際し過大な通気抵抗を生じない穴開き構造（パンチング）や網目構造（メッシュ）である。通気部３５の構成材料は、金属など各種の材料から任意に選択可能である。キャニスタ本体３０では、循環ガスが下端開口部３３を介して下方から流入し、流路３２を通って上端開口部３６から上方に流出する。なお、キャニスタ本体３０を構成する材料は、例えば、ポリサルフォン（ＰＳＦ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの合成樹脂を用いることができる。

（二酸化炭素吸収剤ユニット４０の構成）
図３に示すように、二酸化炭素吸収剤ユニット４０は、二酸化炭素吸収剤用包装体４１と、この二酸化炭素吸収剤用包装体４１に収容される粒状の二酸化炭素吸収剤４２と、を備える。二酸化炭素吸収剤用包装体４１は、ネット４３と、ネット４３の底部４３ａと二酸化炭素吸収剤４２の間に介在される底板４５と、を備える。

二酸化炭素吸収剤４２は、流路３２を上方に向けて流れる循環ガスと接触し、循環ガスに含まれる二酸化炭素（ＣＯ_２）を吸収する。二酸化炭素吸収剤４２には、複数の添加剤を含む消石灰（水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２））を数ｍｍ〜１ｃｍ前後の粒状に成形した医療用二酸化炭素収集剤などを使用することができる。

ネット４３は、底部４３ａを有する筒状に形成される。ネット４３は、二酸化炭素吸収剤４２を収容可能でかつ上部の開口部が閉塞可能であり、所定量の粒状の二酸化炭素吸収剤４２が充填された後、上部の開口部が閉塞される。より具体的には、開口部は、平面視においてネット４３の中心部で閉塞され、ネット４３の閉塞された部分４３ｂ（以下、「閉塞部４３ｂ」と称する）は、作業者が二酸化炭素吸収剤４２に触れることなく把持可能に構成される。例えば、開口部は、ネット４３の上部を結ぶことで閉塞することができる。なお、開口部は、この他、図示しない閉塞手段（例えば、紐、バンド、クランプなど）でネット４３の上部を挟んで閉塞する、あるいは、ネット４３を熱溶着可能な材料で構成し、ヒートシーラーなどを用いて熱溶着によって閉塞することもできる。

そして、ネット４３は、キャニスタ本体３０に装填された状態において、その外周部４３ｃを流路３２の内周面３１に沿った円筒状に変形させる伸縮性を有する。ネット４３は、ストッキングや水切り用のネットに広く利用される材料、例えば、ポリアミド（ＰＡ）糸、ポリウレタン（ＰＵ）糸、ポリエステル（ＰＥＴ）糸又はこれらの複合糸によって構成することができる。また、ネット４３の編み方は任意であるが、例えば、各種のループ編み（例えば、図４に示すループ編み）を基本とした編み方で製造されたネット４３を好適に用いることができる。

図３に示すように、底板４５は、キャニスタ本体３０の通気部３５にネット４３の底部４３ａを介して載置される。また、底板４５は、循環ガスが通過可能な通気構造４５ａ（図５参照）を有するとともに通気部３５の形状に対応した円板状に形成される。底板４５を構成する材料には、水、揮発性麻酔ガス、強アルカリに耐性のある樹脂素材であれば任意であるが、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの汎用樹脂を用いることができる。

底板４５の外径ｄは、流路３２の内径Ｄよりも小さく設定されており、底板４５の外径ｄと流路３２の内径Ｄとの差は、２ｍｍ以上４０ｍｍ以下の範囲から好適に選択することができる。

（底板４５の通気構造４５ａ）
ここで、底板４５の通気構造４５ａの構成例及びその変形例を図５に基づいて説明する。

例えば、図５（ａ）に示すように、複数の多角形状の貫通穴４５ｂを有する穴開き構造によって通気構造４５ａを構成することができる。貫通穴４５ｂの大きさは、二酸化炭素吸収剤４２がネット４３で覆われているため、二酸化炭素吸収剤４２の粒径よりも大きく設定することができる。すなわち、貫通穴４５ｂは、底板４５に求められる剛性が確保される範囲において、循環ガスを良好に通過させるように十分に大きく設定することができる。

（通気構造４５ａの第１・第２変形例）
また、図５（ｂ）に示すように、複数の円形の貫通穴４５ｃを有する穴開き構造によって通気構造４５ａを構成することができる（第１変形例）。さらに、図５（ｃ）に示すように、網目状の部材４５ｄによって通気構造４５ａを構成することもできる（第２変形例）。

（実施形態の効果）
以上、説明した実施形態の効果について述べる。
本実施形態によれば、円板状の底板４５がキャニスタ本体３０の通気部３５に載置されることで、ネット４３の底部４３ａの形状が円板状に保持される。また、図６に示すように、ネット４３の伸縮性により、ネット４３の外周部４３ｃが流路３２の内周面３１に沿った円筒状に形成されるため、ネット４３の少なくとも下半部の外周部４３ｃと流路３２の内周面３１との間には隙間が生じない。なお、ネット４３及び二酸化炭素吸収剤４２の上部は、キャニスタ本体３０を軽く動かす程度の簡単な操作で平坦に形成することできる。

仮に、図７（ａ）に示すように、底板を設けず、セルロース繊維や綿ガーゼ、紙からなるネット１０１を使用した場合、ネット１０１の伸縮性が不十分であるため、ネット１０１の外周部１０２が流路３２の内周面３１に沿わず、円弧状の隙間１０３が生じてしまう。あるいは、図７（ｂ）に示すように、ネット１０１の外周部１０２に皺１０５が生じる。この場合、循環ガスが隙間１０３や皺１０５を通じて素通りしてしまう。このような隙間１０３や皺１０５による問題は、伸縮性を有するネット４３を用いることにより解消することができる。しかし、図８に示すように、伸縮性を有するネット４３を単に用いるだけでは、流路３２の内周面３１とネット４３の外周部４３ｃとを十分に接触させることは難しい。このため、二酸化炭素を含む循環ガスを二酸化炭素吸収剤４２に十分に接触させることができない。

この点、本実施形態によれば、ネット４３の少なくとも下半部の外周部４３ｃと流路３２の内周面３１との間に隙間が生じず（図６参照）、しかも、流路３２の内周面３１とネット４３の外周部４３ｃとをキャニスタ本体３０の筒軸方向において十分に接触させることができる（図３参照）。これにより、ネット４３の外周部４３ｃにおける循環ガスの素通りをなくし、かつ、二酸化炭素を含む循環ガスを二酸化炭素吸収剤４２に十分に接触させることができる。

（二酸化炭素吸収剤ユニットの他の例）
次に、二酸化炭素吸収剤ユニットの他の例を図９、図１０に基づいて説明する。なお、前述した二酸化炭素吸収剤ユニット４０（図３参照）と共通する要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。

前述した二酸化炭素吸収剤ユニット４０（図３参照）においては、ネット４３の上部と二酸化炭素吸収剤４２とが近接する構成を示したが、循環ガスの流れを考慮し、ネット４３の上部と二酸化炭素吸収剤４２との間に隙間を形成することもできる。

例えば、図９に示すように、二酸化炭素吸収剤ユニット５０では、スペーサ６０を備える二酸化炭素吸収剤用包装体７０を採用する。スペーサ６０は、ネット４３の閉塞部４３ｂと、ネット４３に収容された二酸化炭素吸収剤４２の上面との間に介在して隙間６１を形成する。

図１０に示すように、スペーサ６０には、例えば、上方に向けて縮径する円錐台状のものを用いることができる。この例では、通気構造４５ａを有する下部円板６２と、この下部円板６２よりも小径に形成され下部円板６２の上方に離間して配置される上部円板６３と、これら下部円板６２及び上部円板６３の外周同士を連結する複数の棒状の連結部６５によってスペーサ６０を構成する。スペーサ６０によって形成される隙間６１の大きさＣ（図９参照）は任意に設定可能であるが、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下の範囲から好適に選択することができる。スペーサ６０を構成する材料には、水、揮発性麻酔ガス、強アルカリに耐性のある樹脂素材であれば任意であるが、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの汎用樹脂を用いることができる。

この二酸化炭素吸収剤ユニット５０によれば、隙間６１を形成することにより、閉塞部４３ｂ及びその周辺においてもネット４３に皺が形成されにくくなる。その結果、二酸化炭素吸収剤ユニット５０の中心部側において、循環ガスの流れ（図９、矢印（１））が、前述した二酸化炭素吸収剤ユニット４０における循環ガスの流れ（図３、矢印（２））に比べ、閉塞部４３ｂによる影響を受けにくくなり上向きに略真っ直ぐになる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０ 循環式呼吸回路
２０ キャニスタ
３０ キャニスタ本体
３１ 内周面
３２ 流路
３３ 下端開口部
３５ 通気部
３６ 上端開口部
４０ 二酸化炭素吸収剤ユニット
４１ 二酸化炭素吸収剤用包装体
４２ 二酸化炭素吸収剤
４３ ネット
４３ａ 底部
４３ｂ 閉塞部（ネットの閉塞された部分）
４３ｃ 外周部
４５ 底板
４５ａ 通気構造
４５ｂ 貫通穴
４５ｃ 貫通穴
４５ｄ 網目状の部材
５０ 二酸化炭素吸収剤ユニット
６０ スペーサ
６１ 隙間
７０ 二酸化炭素吸収剤用包装体
Ｃ 隙間の大きさ
ｄ 底板の外径
Ｄ 流路の内径

Claims (13)

1. 循環式呼吸回路に設けられたキャニスタに装填される二酸化炭素吸収剤用包装体であって、
   底部を有する筒状に形成され、粒状の二酸化炭素吸収剤を収容可能でかつ上部の開口部が閉塞可能なネットと、
   前記ネットの底部と前記二酸化炭素吸収剤の間に介在され、円筒状のキャニスタ本体の流路に設けられた円板状の通気部に載置される底板と、を備え、
   前記底板は、循環ガスが通過可能な通気構造を有するとともに前記通気部の形状に対応した円板状に形成され、
   前記ネットは、前記キャニスタ本体に装填された状態において、前記ネットの外周部を前記流路の内周面に沿った円筒状に変形させる伸縮性を有することを特徴とする二酸化炭素吸収剤用包装体。
2. 前記ネットが、ポリアミド糸、ポリウレタン糸、ポリエステル糸又はこれらの複合糸によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
3. 前記底板の外径が前記流路の内径よりも小さく設定され、
   前記底板の外径と前記流路の内径との差が２ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
4. 前記通気構造が、複数の貫通穴によって構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
5. 前記通気構造が、網目状の部材で構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
6. 前記開口部が、平面視において前記ネットの中心部で閉塞され、
   前記ネットの閉塞された部分は、作業者が前記二酸化炭素吸収剤に触れることなく把持可能に構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
7. 前記開口部が、前記ネットの上部を結ぶことで閉塞されることを特徴とする請求項６に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
8. 前記ネットの上部を挟んで前記開口部を閉塞する閉塞手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
9. 前記ネットが熱溶着可能な材料で構成され、
   前記開口部が、熱溶着によって閉塞されることを特徴とする請求項６に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
10. 前記ネットの閉塞された部分と、前記ネットに収容された前記二酸化炭素吸収剤との間に隙間を形成するスペーサを備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
11. 前記スペーサによって、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下の前記隙間が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
12. 前記スペーサが上方に向けて縮径する円錐台状に形成されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体。
13. 循環式呼吸回路に設けられるキャニスタに装填される二酸化炭素吸収剤ユニットであって、
    請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の二酸化炭素吸収剤用包装体と、
    前記二酸化炭素吸収剤用包装体に収容される粒状の二酸化炭素吸収剤と、を備えることを特徴とする二酸化炭素吸収剤ユニット。

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