(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023089909
(43)【公開日】2023-06-28
(54)【発明の名称】酸素ボンベ
(51)【国際特許分類】
B65D 83/14 20060101AFI20230621BHJP
B01J 20/20 20060101ALI20230621BHJP
B01D 53/04 20060101ALI20230621BHJP
A61M 16/00 20060101ALI20230621BHJP
【FI】
B65D83/14
B01J20/20 D
B01D53/04 110
A61M16/00 390Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022116442
(22)【出願日】2022-07-21
(31)【優先権主張番号】P 2021203932
(32)【優先日】2021-12-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000185363
【氏名又は名称】小池化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147935
【弁理士】
【氏名又は名称】石原 進介
(74)【代理人】
【識別番号】100080230
【弁理士】
【氏名又は名称】石原 詔二
(72)【発明者】
【氏名】野村 祥吾
(72)【発明者】
【氏名】岡田 昌記
【テーマコード(参考)】
3E014
4D012
4G066
【Fターム(参考)】
3E014PA10
3E014PB02
3E014PC02
3E014PD01
3E014PF06
4D012BA02
4D012BA03
4D012CA09
4D012CB11
4D012CG01
4G066AA05B
4G066AA61B
4G066BA12
4G066BA22
4G066CA02
4G066DA01
(57)【要約】
【課題】長期保存をしても、異臭が発生せず、携帯用として好適な酸素ボンベを提供する。
【解決手段】エアゾール容器に酸素が充填されてなる酸素ボンベであり、多孔質物質を含有するようにした。前記多孔質物質が、ゼオライト及び活性炭からなる群から選択される1種以上であるのが好適である。前記多孔質物質が、通気性材料で包まれてなるのが好適である。前記多孔質物質の含有量が、前記充填する酸素の容量に対して、0.0002g/L以上2g/L以下であるのが好適である。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアゾール容器に酸素が充填されてなる酸素ボンベであり、多孔質物質を含有する酸素ボンベ。
【請求項2】
前記多孔質物質が、ゼオライト及び活性炭からなる群から選択される1種以上である、請求項1記載の酸素ボンベ。
【請求項3】
前記多孔質物質が、通気性材料で包まれてなる、請求項1記載の酸素ボンベ。
【請求項4】
前記多孔質物質の含有量が、充填する酸素の容量に対して、0.0002g/L以上2g/L以下である、請求項1~3のいずれか1項記載の酸素ボンベ。
【請求項5】
前記エアゾール容器にゴム製の封止部材が用いられている、請求項1~3のいずれか1項記載の酸素ボンベ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアゾール容器に酸素ガスを充填した酸素ボンベ、特に携帯用として好適な酸素ボンベに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、アウトドアやスポーツ後の酸素補給や、或いはリフレッシュしたい時といった様々な場面で使えるように、携帯可能なエアゾール容器に酸素を充填し、使用者が口元を覆うカバー体を当てながらノズルを押すと前記エアゾール容器内部から酸素が噴射されることで、前記使用者が酸素を吸入することができる、酸素ボンベが知られている。
【0003】
このような酸素ボンベとしては、例えば、特許文献1に酸素缶が記載されている。特許文献1では、エアゾール容器に取り付けて使用者の口元を覆うカバー体は吸入器7として示されている。
【0004】
特許文献1では、スプレー缶に所望の香りを付けた圧縮酸素を封入しているが、このような香りが付いた酸素ボンベであっても、或いは香りの付いていない無臭の酸素ボンベであっても、例えば1年間使用せずに保存をした後、酸素吸入をすると、吸入時にゴムのような臭いがするという問題があった。
【0005】
エアゾール容器の例として、例えば特許文献2を示す。特許文献2の
図1に示されるように、エアゾール容器のエアゾールバルブには、ゴム製のガスケット13が使われている。
【0006】
本発明者らが臭いの原因を究明したところ、エアゾール缶のエアゾールバルブ部分の封止部材(パッキンやガスケットとも呼ばれる)として一般的にゴムが使用されているが、酸素缶の場合には、酸素が多いことにより、ゴムの一部が劣化して、異臭が発生しているのではないかと推察された。
【0007】
このことは、窒素や二酸化炭素を含む他のエアゾール缶では、長期保存をしても、このような異臭の原因となる有害物質の問題は発生しなかったことから、酸素が充填されて酸素濃度の高いエアゾール缶特有の問題と考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】実開平1-80144号公報
【特許文献2】特開2000-176330号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、長期保存をしても、異臭が発生せず、携帯用として好適な酸素ボンベを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明の酸素ボンベは、エアゾール容器に酸素が充填されてなる酸素ボンベであり、多孔質物質を含有する酸素ボンベである。
【0011】
前記多孔質物質が、ゼオライト及び活性炭からなる群から選択される1種以上であることが好適である。
【0012】
前記多孔質物質が、通気性材料で包まれてなることが好ましい。
【0013】
前記多孔質物質の含有量が、前記充填する酸素の容量に対して、0.0002g/L以上2g/L以下であることが好適である。
【0014】
前記エアゾール容器として、ゴム製の封止部材が用いられているエアゾール容器が好適に用いられる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、長期保存をしても、異臭が発生せず、携帯用として好適な酸素ボンベを提供することができるという著大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の酸素ボンベの一つの実施の形態を示す模式図である。
【
図2】実施例1のガスクロマトグラフ質量分析の結果を示すグラフである。
【
図3】比較例1のガスクロマトグラフ質量分析の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これらは例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【0018】
図1において、符号10は、本発明の酸素ボンベの一つの実施の形態を示す。酸素ボンベ10は、エアゾール容器12に酸素(O
2)が充填されてなる酸素ボンベであり、前記エアゾール容器12に多孔質物質14を含有してなる。
【0019】
前記多孔質物質14としては、多数の細孔を有し、臭い成分を吸着することができる、公知の多孔質物質を広く使用することができるが、人体に対して安全性が高い物質が好ましい。具体的には、前記多孔質物質14としては、ゼオライト、活性炭、珪藻土及びセラミックス等が好ましく、ゼオライト及び活性炭からなる群から選択される1種以上であることがより好ましい。
【0020】
前記多孔質物質14の形状は特に制限はなく、例えば、粒子状、固形物等のいずれでも良い。前記多孔質物質14中の細孔の形状も特に制限はないが、細孔径2~200Åであることが好適である。
【0021】
前記多孔質物質の含有量が、充填する酸素の容量に対して、25℃、1atmにおける酸素ガス1L当たりに換算して、0.00020g/L以上2g以下/Lであることが好ましく、0.02g/L以上0.6g/L以下であることがより好ましい。特に、多孔質物質として活性炭を用いた場合は、25℃、1atmにおける酸素ガス1L当たりに換算して、0.00010g/L以上2g以下/Lであることが好ましく、0.0002g/L以上0.6g/L以下であることがより好ましい。多孔質物質として活性炭を用いることにより、多孔質物質の含有量を極めて微量とすることができる。前記酸素ボンベ10では、多孔質物質14の含有量を微量とすることにより、多孔質物質14による粉塵の発生量を低減できる。
【0022】
前記酸素ボンベ10において、前記多孔質物質14が通気性材料16で包まれてなることが好ましい。前記多孔質物質14を通気性材料16で包むことにより、作業性を高めることができ、また、誤って多孔質物質14を吸引するのを防ぐことができ、安全性を高めることができる。
【0023】
前記通気性材料16としては、不織布が好適である。図示例では、前記多孔質物質14が活性炭であり、前記通気性材料16として不織布を使用した例を示し、袋状の通気性材料16内に粉状の活性炭が封入された例を示している。前記通気性材料16として、不織布のような通気性を有し且つ粉塵を捕捉可能な材料を用いることにより、多孔質物質14により粉塵が生じた場合でも、粉塵の吸引を防ぐことができる。
【0024】
前記エアゾール容器は、酸素ボンベとして使用可能な公知のエアゾール容器を広く使用することができる。本発明の酸素ボンベ10によれば、従来、長期保存後に異臭が発生していた、ゴム製の封止部材が用いられているエアゾール容器を用いても、異臭の発生を防止することができる。前記ゴム製の封止部材としては、エアゾール容器のエアゾールバルブに用いられるシール部材が挙げられ、特にステム及びガスケットが挙げられる。また、前記ゴムとしては、天然ゴムでも合成ゴムでもよい。
【0025】
なお、酸素ボンベ10にはエアゾールバルブが取り付けられているが、図示例では、酸素ボンベ10の本体容器のみを模式的に示した。また、使用時には、使用者の口元を覆うカバー体(吸入器)を前記酸素ボンベ10に取り付けて使用する。前記カバー体としては、公知のものが使用でき、図示は省略する。
【0026】
酸素の充填方法としては、公知の加圧充填方法で医療用酸素ガスをエアゾール容器に加圧充填することで充填することができる。また、充填量については、エアゾール容器が、例えば、AE480缶の場合、5.0Lの医療用酸素ガスを加圧充填するようにすればよい。
多孔質物質を含有する時期は特に制限はなく、酸素の充填前及び充填後のいずれでも良い。酸素ボンベ中の多孔質物質の含有位置は特に制限はないが、エアゾール容器の底部に多孔質物質が存在する状態で加工することが好適である。
【0027】
本発明の酸素ボンベ10によれば、長期保存後の異臭の発生を抑えることができ、具体的には、55℃保管による加速試験における30日経過後の異臭を抑えることができる。さらに、長期保存等により異臭を生じた酸素ボンベに対しても、前記多孔質物質を含有させ、多孔質物質を含有する酸素ボンベとすることにより、異臭の原因物質を吸着し、異臭を低減させることができる。
【実施例0028】
(実施例1)
多孔質物質として粒状の活性炭[関東化学(株)製、活性炭素(粒状)]3gを用いて、該多孔質物質を、通気性を有する不織布製の袋に封入した多孔質物質含有パウチを作成した。
エアゾール容器(AE480缶、容量582.5mL)に、前記得られた多孔質物質含有パウチを容器の底部に投入した後、純度99%以上の酸素ガス5.0L(25℃、1atm)を25℃で0.6MPa以上の圧力となる様に圧縮充填し、酸素ボンベを作製した。得られた酸素ボンベ中の充填した酸素ガス量に対する多孔質物質の含有量は、0.6g/Lである。
【0029】
1)保存安定性試験
前記得られた酸素ボンベに対し、作製直後及び55℃の恒温槽で30日間保管した後、水平噴射器に使用者の口元を覆うカバー体(吸入器)を取り付けて、口に噴射し、異臭の有無の官能試験を行った。官能試験は10人で行い、下記5段階で評価し、10人の平均値を算出した。
1:無臭、2:僅かに臭気を感じる、3:臭気をしっかり感じる、4:強い臭気を感じる、5:不快な程臭気を感じる。
【0030】
また、前記55℃30日間保管後の酸素ボンベより噴射した酸素ガスをガスクロマトグラフ質量分析により分析し、成分の解析を行った。具体的には、酸素ボンベより噴射した酸素ガス2Lをシリカモノリス捕集剤(GLサイエンス社製、MonoTrap(登録商標)RGC18 TD)に通気捕集し、該捕集剤を分析に供した。分析は、ガスクロマトグラフ四重極型質量分析計(アジレント・テクノロジー(株)製、7890B GC/5977A MSD)及びマルチショット・パイロライザー(フロンティア・ラボ(株)製、EGA/PY-3030D)を用い、下記条件で行った。ライブラリー検索には、NIST 14質量スペクトルライブラリを用いた。結果を
図2に示す。
<熱脱着サンプリング条件>
加熱温度:200℃、加熱時間:1分、ヘリウム気流下。
<ガスクロマトグラフ条件>
スプリット比 30:1
分離カラム:DB-WAX [60m×0.25mmID、0.25μm、Agilent製]
温度:40℃(5分)→10℃/分→250℃(4分)
<質量分析条件>
イオン化法:電子イオン化(EI)、測定質量範囲:m/z=15-350
【0031】
異臭の有無の官能試験の結果、酸素ボンベの作製直後及び55℃で30日間保管後のいずれにおいても、10人の評価の平均値は1.0であり、異臭は確認されなかった。また、
図2に示した如く、ガスクロマトグラフ質量分析においても、異臭の原因物質は検出されなかった。
また、保管後、前記酸素ボンベを用いて酸素吸入を行った所、活性炭による粉塵は発生せず、良好な酸素吸入を行うことができた。
【0032】
(比較例1)
多孔質物質含有パウチを投入しなかった以外は、実施例1と同様に酸素ボンベを作製し、保存安定性試験を行った。結果を表1及び
図3に示す。
また、表1に示した如く、多孔質物質含有パウチを投入せず、酸素の代わりに酸素以外の噴射剤[窒素、二酸化炭素又はLPG(L-0.29)]を充填した以外は上記と同様にエアゾール缶を作製し、保存安定性試験(異臭の有無の官能試験)を行った。また、ブランクとして、何も充填しない空クリンプに対しても、保存安定性試験(異臭の有無の官能試験)を行った。なお、ブランクでは噴射ではなく開缶して中の臭いを比較した。官能評価の平均値の結果を表1に示す。
【0033】
【0034】
表1に示した如く、酸素が充填された酸素ボンベでは、酸素ボンベの作製直後は評価の平均値は1.0で異臭は確認されなかったのに対し、55℃で30日間保管後は、平均値5.0であり、不快な程の異臭が確認された。さらに、
図3に示した如く、55℃30日間保管後の酸素ボンベ中の酸素ガスからは、酢酸、メチルビニルケトン、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)が検出された。上記成分分析より、異臭の原因は酢酸やメチルビニルケトンといった人体に有害な成分であることが確認された。これらの成分は一般的に不快な悪臭や刺激臭として知られている物質であり、当然ながら酸素には含まれておらず、エアゾールの資材に使用される樹脂やゴムに起因して発生していると推測される。
一方、酸素以外の噴射剤を充填させたエアゾール缶や空クリンプでも、保管後に異臭は発生したが、特に酸素が充填されることにより、異臭が顕著となる傾向が確認された。
【0035】
(実施例2)
多孔質物質として活性炭の量を1gに変更した以外は実施例1と同様の方法により、酸素ボンベを作製した。得られた酸素ボンベ中の充填した酸素ガス量に対する多孔質物質の含有量は、0.2g/Lである。
得られた酸素ボンベに対し、実施例1と同様の方法により、保存安定性試験を行った。その結果、異臭は確認されず、また、活性炭による粉塵は発生せず、良好な酸素吸入を行うことができた。
【0036】
(実施例3)
多孔質物質としてゼオライト大(細孔径9Å)[東ソー(株)製、ゼオラム(登録商標)F-9 4-8#]3gを用いた以外は実施例1と同様の方法により、酸素ボンベを作製した。得られた酸素ボンベ中の充填した酸素ガス量に対する多孔質物質の含有量は、0.6g/Lである。
得られた酸素ボンベに対し、実施例1と同様の方法により、保存安定性試験を行った。その結果、異臭は確認されず、また、ゼオライトによる粉塵は発生せず、良好な酸素吸入を行うことができた。
【0037】
(実施例4)
多孔質物質としてゼオライト小(細孔径9Å)1gを用いた以外は実施例1と同様の方法により、酸素ボンベを作製した。得られた酸素ボンベ中の充填した酸素ガス量に対する多孔質物質の含有量は、0.2g/Lである。
得られた酸素ボンベに対し、実施例1と同様の方法により、保存安定性試験を行った。その結果、異臭は確認されず、また、ゼオライトによる粉塵は発生せず、良好な酸素吸入を行うことができた。
【0038】
(実施例5)
多孔質物質含有パウチを投入しなかった以外は、実施例1と同様に酸素ボンベ12本を作製した後、55℃の恒温槽で30日間保管した。前記保管後の酸素ボンベに対し、実施例1と同様の方法により異臭の有無の官能試験を行った結果、酸素ボンベ12本のいずれも、10人の評価の平均値は5.0であり、不快な程の異臭が確認された。
前記保管後の各酸素ボンベに、表2に示す多孔質物質を表2に示す添加量で添加した後、密封し、容器の底部に多孔質物質が存在する状態で55℃の恒温槽で30日間保管した。前記保管後の酸素ボンベに対し、実施例1と同様の方法により異臭の有無の官能試験を行った。官能試験の10人の評価の平均値の結果を表2に示す。
【0039】
【0040】
表2において、多孔質物質のゼオライトとして、ゼオライト大(細孔径9Å)を用いた。活性炭Aは、粒状の活性炭をそのまま使用したものであり、活性炭Bは、実施例1と同様、粒状の活性炭を不織布製の袋に封入した多孔質物質含有パウチを使用した。添加量は、酸素ボンベ中の充填した酸素ガス量に対する多孔質物質の含有量を示した。
【0041】
表2に示した如く、多孔質物質を含有せしめることにより、酸素ボンベ中に発生した異臭を低減することができ、特に活性炭では極微量の含有量でも異臭が確認されず、異臭が消失しており、特に有効であり、パウチの有無によらず、同様の効果が達成された。
また、前記保管後の活性炭B(添加量0.6g/L)の酸素ボンベに対し、実施例1と同様のガスクロマトグラフ質量分析を行った所、実施例1と同様の結果が得られ、異臭の原因物質が消失していることが確認された。
また、前記保管後のいずれの酸素ボンベにおいても、多孔質物質による粉塵は発生せず、良好な酸素吸入を行うことができた。