酸素発生器及び酸素発生方法
【課題】 金属塩触媒を使用することなく、酸素発生剤の有効期間を延ばす。また、携帯性、とくに登山者の必須携帯品として海抜２０００メートル以上の高所での携帯に便利で、使用時における作業性及び酸素発生までの迅速性のそれぞれを向上する。
【解決手段】 本発明に係る酸素発生器１は、第一室１３及び第二室１４を有し、第一室１３と第二室１４とが隔離された隔離状態と、第一室１３と第二室１４との隔離が解除された解除状態と、を形成することが可能な袋体１１と、隔離状態を形成した袋体１１の第一室１３に封入された過酸化物４０と、隔離状態を形成した袋体１１の第二室１４に封入された触媒５０と、を備える。
【解決手段】 本発明に係る酸素発生器１は、第一室１３及び第二室１４を有し、第一室１３と第二室１４とが隔離された隔離状態と、第一室１３と第二室１４との隔離が解除された解除状態と、を形成することが可能な袋体１１と、隔離状態を形成した袋体１１の第一室１３に封入された過酸化物４０と、隔離状態を形成した袋体１１の第二室１４に封入された触媒５０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素発生器及び酸素発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、過酸化物を分解して酸素を発生させる方法が知られている。この方法では、過酸化物の分解反応速度をコントロールするために、二酸化マンガン、あるいは酵素の一種であるカタラーゼ等の触媒が用いられる。
【０００３】
また、これまでに過酸化物を分解して酸素を発生させる方法として、酸素発生剤を水中に投入することによって酸素を発生させる方法が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載された方法では、酸素発生剤が、過酸化物粒子の表面に水溶性皮膜を施してマイクロカプセル化するとともに、その表面にカタラーゼを付着させて構成されている。
【０００４】
これにより、酸素発生剤を水中に投入すると、水溶性皮膜が溶解された後に、過酸化物が水に溶解されて酸素を発生させる。したがって、特許文献１に記載された方法によれば、過酸化物と触媒とを別個に用意する必要がなくなり、酸素発生剤を水中に投入するだけの簡単な作業で、長時間にわたり安定した酸素供給が可能となる。
【０００５】
また、過酸化物を分解して酸素を発生させる他の方法として、過酸化物及び触媒を封入した不織布袋体を水中に投入することによって酸素を発生させる方法も知られている（特許文献２参照）。特許文献２に記載された方法では、不織布袋体が、水溶性の材料で構成されている。これにより、不織布袋体を水中に投入すると、不織布袋体が溶解された後に、過酸化物が水に溶解されて酸素を発生させる。
【０００６】
したがって、特許文献２に記載された方法によれば、過酸化物と触媒とを別々に保管する必要がなくなり、薬剤の取り扱いが容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１０７４０１号公報
【特許文献２】特開２００３−９５６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２に記載された方法では、吸湿、化学反応等により、酸素発生剤（過酸化物及び触媒）が変質する恐れがある。したがって、特許文献１、２に記載された方法では、酸素発生剤の有効期間が１年程度と短く、緊急時の使用を目的とした、酸素発生剤の長期間の保存に対応することができない。
【０００９】
ここで、緊急時の使用を目的とする場合には、酸素発生器及び酸素発生剤を同梱する作業期間、船便による輸送期間等を考慮すると、酸素発生剤の有効期間として、少なくとも３年以上が必要となる。また、特許文献１、２に記載された方法では、酸素発生剤と酸素発生器とを別々に用意する必要があるため、携帯性の向上に対応することができない。
【００１０】
また、特許文献１、２に記載された方法では、まず、水を入れた酸素発生器を用意して、次に、酸素発生剤を酸素発生器に投入する必要があるため、使用時の作業が煩雑となり、緊急時の対応に不向きである。さらに、引用文献１、２に記載された方法では、酸素発生剤が水に溶解するまでに時間を要し、迅速に酸素を発生させることができず、緊急時の対応に不向きであるという問題がある。
【００１１】
ここで、触媒として、二酸化マンガン、硫酸マンガンなどの金属塩触媒を用いれば、長期間の保存に対応することができる。しかしながら、金属塩触媒は、反応液に有害物質が残り、これを廃棄により動植物に悪影響を及ぼすため、安全面の理由により、酸素発生剤としては不向きである。
【００１２】
本発明の課題は、廃棄による動植物に悪影響をおよぼす金属塩触媒を使用することなく、しかも酸素発生剤の有効期間を延ばすことである。また、本発明の他の課題は、とくに携帯性に優れ、使用時における作業性及び酸素発生までの迅速性のそれぞれを向上するばかりでなく、とくに酸素供給時の取り扱いの簡便性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、第一の発明に係る酸素発生器は、第一室及び第二室を有し、第一室と第二室とが隔離された隔離状態と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された解除状態と、を形成することが可能な袋体と、前記隔離状態を形成した前記袋体の前記第一室に封入された過酸化物と、前記隔離状態を形成した前記袋体の前記第二室に封入された、前記過酸化物を分解するための触媒と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第五の発明に係る酸素発生方法は、第一室及び第二室を有する袋体において、前記第一室に過酸化物が封入され、前記第二室に前記過酸化物を分解するための触媒が封入され、前記第一室と前記第二室とが隔離された状態を形成する工程と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された状態を形成する工程と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された状態を形成する前記袋体に溶媒を投入する工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法では、過酸化物及び触媒が、互いに隔離された状態で袋体に封入されている。したがって、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法によれば、過酸化物及び触媒が、吸湿、化学反応等により変質することが防止され、過酸化物及び触媒の有効期間を延ばすことが可能となる。また、金属塩触媒を使用する必要がないため、安全性を向上することが可能となる。
【００１６】
また、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法では、第一室と第二室との隔離を解除することによって、過酸化物及び触媒が混合され、この袋体に溶媒を投入するだけですぐに酸素が発生する。したがって、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法によれば、使用時における作業性・操作性を向上することが可能となるとともに、酸素発生までの迅速性を向上することが可能となる。
【００１７】
また、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法では、溶媒が投入される袋体にあらかじめ過酸化物及び触媒が封入されている。したがって、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法では、過酸化物及び触媒と酸素発生器とを別々に用意する必要がなく、このため携帯性を著しく向上することが可能となる。
【００１８】
さらに、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法では、袋体を用いることにより、軽量化を図ることが可能となるとともに、製造コストを抑制することが可能となる。以上のように、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法によれば、その用途を、酸欠時の酸素補給、救命等、様々な用途に広げることが可能となる。
【００１９】
また、第二の発明に係る酸素発生器は、第一の発明に係る酸素発生器において、前記隔離状態は、前記袋体の所定部分を折り返すことによって形成されることを特徴とする。第二の発明に係る酸素発生器によれば、使用時における作業性をさらに向上することが可能となる。
【００２０】
また、第三の発明に係る酸素発生器は、第二の発明に係る酸素発生器において、前記袋体の前記所定部分を挟み込む挟持手段を備えることを特徴とする。第三の発明に係る酸素発生器によれば、使用時における作業性・操作性の低下を抑制しつつ、より確実に、過酸化物及び触媒が互いに隔離・密封された状態を維持することが可能となる。
【００２１】
また、第四の発明に係る酸素発生器は、第一乃至第三のうちいずれか一の発明に係る酸素発生器において、前記袋体は、透明又は半透明に形成され、溶媒を投入することが可能な開口部を有し、前記袋体には、投入する前記溶媒の量を示す目印が設けられており、前記過酸化物は、前記溶媒に溶解する固体であることを特徴とする。第四の発明に係る酸素発生器によれば、使用時において、より適切かつ迅速に酸素を発生させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、酸素発生剤の有効期間を延ばすことが可能となる。また、本発明によれば、携帯性、使用時における作業性及び酸素発生までの迅速性のそれぞれを向上することが可能となる。とくに海抜２，０００メートルを超える高地でのいわゆる山酔いを防止することができ、登山者の荷物の嵩や重量の著しい軽減をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】袋体が隔離解除状態を形成している酸素発生器を正面側から見た状態を示す部分断面図である。
【図２】袋体が隔離状態を形成している酸素発生器を正面側から見た状態を示す部分断面図である。
【図３】図２に示す酸素発生器を側面側から見た状態を示す中央縦断部分断面図である。
【図４】図２に示す酸素発生器の隔離状態を形成する挟持手段を水平方向に移動させて折り曲げ部より少し引き抜いた状態を示す正面側から見た状態の部分断面図である。
【図５】流量調整部の円筒部の正面拡大図である。
【図６】図５に示す円筒部の下面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１乃至３に示すように、本発明に係る酸素発生器１は、酸素を発生させる本体部１０と、本体部１０で発生した酸素の流量を調整することが可能な流量調整部２０と、流量調整部２０により流量が調整された酸素を放出させる酸素吸引部３０と、を備えている。また、酸素発生器１内には、あらかじめ本体部１０に封入された過酸化物４０及び触媒５０を備えている。
【００２５】
本体部１０は、袋体１１と、袋体１１の上端部に取り付けられた開口部１２と、を有している。袋体１１は、柔軟性又は弾力性を有する材料により形成される。また、袋体１１は、耐薬品性、耐寒性、耐圧性に優れた材料により形成することが好ましい。具体的には、袋体１１は、合成ゴム、ナイロン、シリコン等により形成される。
【００２６】
袋体１１は、２枚一対のシート材１１ａを互いにそれぞれの外周端縁部を互いに張り合わせることによって、袋状に形成されている。袋体１１は、その内部において、第一室１３及び第二室１４を有している。袋体１１は、第一室１３と第二室１４とが互いに隔離された隔離状態（図２、図３及び図４参照）と、第一室１３と第二室１４との隔離が解除された解除状態（図１参照）と、を形成することが可能となっている。
【００２７】
本実施形態では、袋体１１は、略中間の折り曲げ部１５において折り返されることによって、隔離状態を形成する。すなわち、袋体１１では、折り曲げ部１５において、一対のシート材１１ａの内面が互いに圧着することによって、隔離状態が形成される。また、袋体１１は、折り曲げ部（所定部分）１５における折り返しが解除されることによって、解除状態を形成する。すなわち、袋体１１では、第一室１３及び第二室１４が互いに連通することによって、解除状態が形成される。
【００２８】
また、本実施形態に係る酸素発生器１では、袋体１の折り曲げ部１５を挟み込むクリップ（挟持手段）１６を備えている。クリップ１６は、樹脂等によって形成される。クリップ１６は、一対の挟持板１６ａ・１６ａと、該一対の挟持板１６ａ・１６ａの基端部を互いに連結する連結板１６ｂと、を有している。
【００２９】
そして、クリップ１６は、連結板１６ｂの両幅端から起立し、先端部（自由端）を互いに近接させた一対の挟持板１６ａ・１６ａの先端部によって、隔離状態を形成する袋体１１の折り曲げ部１５を折り曲げ部１５の左右方向（図１に示す左右方向）の一端から他端までの全体を挟み込むことによって、袋体１１の隔離状態を確実に維持する。
【００３０】
なお袋体１１は、透明又は半透明に形成されている。そして、袋体１１の表面には、投入する水（溶媒）の量を示す水位線（目印）１７が設けられている。また開口部１２は、円筒状の樹脂により袋体１１に対して一体となるように形成されている。開口部１２は、袋体１１の内部に連通する連通孔（図示せず）を有している。連通孔は、開口部１２の軸に沿って、開口部１２を貫通するように設けられている。
【００３１】
また、開口部１２の外周面には、流量調整部２０を取り付けるためのネジ溝（図示せず）が形成されている。流量調整部２０は、蓋部２１と、蓋部２１に一端を取り付けた円筒部２２と、円筒部２２の内側に遊嵌配設された球体２３と、円筒部２２の他端に取り付けられた酸素吹き出し部２４と、を有している。
【００３２】
なお蓋部２１は、樹脂により形成されている。蓋部２１は、開口部１２の上端部を覆うことができるように円筒状に形成され、しかも円筒部２２の下端部が挿入される挿入孔２１ａを有している。また、蓋部２１の内周面には、開口部１２のネジ溝に螺合するネジ溝（図示せず）が形成されている。
【００３３】
円筒部２２は、透明又は半透明な樹脂により図４及び図５に示すように円筒状に形成されており、内側に遊嵌配設された球体２３を透視して視認することが可能となるように構成されている。円筒部２２の下端部には、他の部分と比較して外径が小さく形成された挿入部２２ａが設けられている。そして、円筒部２２は、挿入部２２ａが蓋部２１の挿入孔２１ａに挿入された状態で、蓋部２１に対して一体となるように固定されている。
【００３４】
円筒部２２は、開口部１２の連通孔に連通する内部孔２５を有している。内部孔２５は、円筒部２２の軸に沿って、円筒部２２を貫通するように設けられている。内部孔２５は、球体２３が遊嵌配設される球体移動部２５ａと、球体移動部２５ａに連続する酸素流入部２５ｂと、を有している。
【００３５】
球体移動部２５ａの内径は、球体２３の直径より大きくなっている。球体移動部２５ａは、上下方向（図１に示す上下方向）に沿って、球体２３を自在に移動させることが可能となるよう球体２３を遊嵌させて構成されている。なお酸素流入部２５ｂの内径は、球体移動部２５ａの内径より小さく設定されている。また、酸素流入部２５ｂの内径は、球体２３の直径より小さく設定されている。
【００３６】
球体２３は、例えば樹脂のような軽量な材料により形成されている。好ましくはフッ素加工等により撥水性を持たせたものがよく、さらに好ましくはフッ素加工を施したテフロン（登録商標）球がよい。球体２３の表面には、その回転状況を容易に視認することができるように、複数の色が付されている。複数の色は、球体２３の表面に部分的に施したものでもよく、また半球ずつ相互に異色の色彩を施したものなどでもよい。
【００３７】
酸素吹き出し部２４は、樹脂により形成されている。酸素吹き出し部２４は、円筒部２２の上端部を覆う被覆部２４ａと、酸素吸引部３０の後述するチューブ３２が連結される連結部２４ｂと、を有している。被覆部２４ａは、円筒部２２の上端部を覆うことができるように、円筒状に形成されている。連結部２４ｂは、被覆部２４ａの上面に突出させて設けられている。
【００３８】
連結部２４ｂは、円柱状に形成されている。連結部２４ｂの外径は、チューブ３２の内径と略同一に設定されている。そして、酸素吹き出し部２４は、被覆部２４ｂが円筒部２２の上端部を覆った状態で、円筒部２２に対して一体となるように固定されている。
【００３９】
酸素吹き出し部２４は、円筒部２２の内部孔２５に連通する酸素吹き出し孔２４ｃを有している。酸素吹き出し孔２４ｃは、酸素吹き出し部２４の軸に沿って、酸素吹き出し部２４を貫通するように設けられている。ここで、酸素吹き出し孔２４ｃの内径は、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下に設定することが好ましい。
【００４０】
すなわち、酸素発生器１では、酸素吹き出し孔２４ｃの内径が０．３ｍｍ未満に設定された場合には、使用時に、袋体１１の内圧が高くなり過ぎる。一方、酸素発生器１では、酸素吹き出し孔２４ｃの内径が０．９ｍｍを超える場合には、使用時に、袋体１１の内圧が不十分となる。本実施形態では、酸素吹き出し孔２４ｃの内径は、０．５ｍｍに設定されている。
【００４１】
流量調整部２０は、蓋部２１のネジ溝が開口部１２のネジ溝に螺合されることによって、開口部２２に対して着脱することが可能に取り付けられている。ここで、本実施形態に係る酸素発生器１では、不純物の放出を防止するために開口部１２の連通孔と円筒部２２の内部孔２５との間に、活性炭フィルタ２６が配設されている。また酸素吸引部３０は、吸引マスク３１と、吸引マスク３１と流量調整部２０とを連結するチューブ３２と、を有している。
【００４２】
吸引マスク３１は、使用者の口及び鼻を覆うことができる形状となっている。吸引マスク３１の外面には、チューブ３２が連結される連結部３１ａが設けられている。連結部３１ａは、円柱状に形成されている。連結部３１ａの外径は、チューブ３２の内径と略同一に設定されている。連結部３１ａは、酸素流入孔３１ｂを有している。酸素流入孔３１ｂは、連結部３１ａの軸に沿って、連結部３１ａを貫通するように設けられている。
【００４３】
酸素流入孔３１ｂの内径は、酸素吹き出し孔２４ｃの内径と同一に設定されている。またチューブ３２は、樹脂等の柔軟性のある材料により形成されている。チューブ３２は、所定の長さで形成される。そして、酸素吸引部３０は、チューブ３１の一端部が連結部２４ｂの外周面に被せられるとともに、チューブ３１の他端部が連結部３１ａの外周面に被せられることによって、流量調整部２０と酸素吸引部３０とを連結する。
【００４４】
充填する過酸化物４０としては、過炭酸ソーダ、過硼酸ソーダ、過酸化カルシウム、過炭酸ナトリウム等を用いることができる。本実施形態に係る酸素発生器１では、過酸化物４０として、過炭酸ナトリウムを用いている。そして、過酸化物４０の使用量については、本実施例の場合３０ｇ未満では酸素発生量が不十分であるために３０ｇ以上は必要とし、また５０ｇを超えても酸素供給に無駄を生ずるのみならず本体部１０の大きさが余分に大きくなってしまうところから、３０ｇ〜５０ｇの範囲内であるのが好ましい。
【００４５】
なお本実施例では４０ｇに設定されている。そして、過酸化物４０は、隔離状態を形成した袋体１１の第一室１３に封入される。一方、触媒５０としては、カタラーゼ等の過酸化水素分解酵素剤を用いることができる。本実施形態に係る酸素発生器１では、触媒５０として、ヨー化カリウムの顆粒あるいは粉末を低温乾燥して、水溶性シートに包んだものを用いている。
【００４６】
ここで、ヨウ化カリウムは、水に対する溶解力に優れ、水溶性シートに包んでも溶解スピードが速く、すぐれた触媒能力を発揮する。そして、触媒５０の使用量についても、５ｇ未満では過酸化物４０の分解速度が遅すぎ、また２０ｇを超えても過酸化物４０の分解速度が速すぎるために適当ではない。そのため５ｇ〜２０ｇの範囲内であるのが望ましく、本実施例では１０ｇに設定されている。そして、触媒５０は、隔離状態を形成した袋体１１の第二室１４に封入される。
【００４７】
（酸素発生器１の作用）
次に、酸素発生器１の作用を説明する。酸素発生器１の製造時には、流量調整部２０が本体部１０から取り外された状態で、まず触媒５０を、開口部１２の連通孔から袋体１１の第二室１４内に投入する。この際、袋体１１は、解除状態を形成している。次に、第二室１４に触媒５０が投入された袋体１１について、折り曲げ部１５において折り返すことによって、隔離状態を形成する。また、隔離状態を形成する袋体１１の折り曲げ部１５を、クリップ１６により挟み込む。
【００４８】
クリップ１６は、図４にあらわすように隔離状態にした本体部１０の折り曲げ部１５に対して一対の挟持板１６ａ・１６aの両先端部をもって袋体１１の折り曲げ部１５を挟むように折り曲げ部１５の左右方向（矢印方向）の一端から他端方向にスライドさせながら袋体１１の折り曲げ部１５の全体をある程度強く挟むようにして袋体１１の隔離状態を確実に維持する。これにより、袋体１１の第二室１４において、触媒５０が封入される。
【００４９】
また、隔離状態を形成した袋体１１において、過酸化物４０を、開口部１２の連通孔から袋体１１の第一室１３内に投入する。そして、第一室１３に過酸化物４０が投入された本体部１０に、流量調整部２０を取り付ける。これにより、袋体１１の第一室１３において、過酸化物４０が封入される。以上によって、酸素発生器１が完成する。
【００５０】
また、酸素発生器１の使用時には、まず、図４にあらわしたクリップ１６を先程とは逆の矢印方向にスライドさせて袋体１１の挟持を解除する。次に、隔離状態を形成している袋体１１について、折り曲げ部１５における折り返しを図１にあらわしたように解除することによって、解除状態を形成する。これによって、袋体１１の内部において、第一室の過酸化物４０が第二室の触媒５０上に落下して混合される。
【００５１】
流量調整部２０を本体部１０から取り外して、水を、開口部１２の連通孔から袋体１１の内部に投入する。この際、袋体１１の内部における水位が水位線１７で示す範囲内となるように、水の投入量を調整する。本実施形態に係る酸素発生器１では、水位線１７は、水の投入量が１５０ｃｃとなるように設定されている。なおこの場合、水位線１７は、１２０ｃｃ〜１８０ｃｃの範囲内となるように設定するのが好ましい。
【００５２】
さらに、本体部１０に流量調整部２０を取り付けて、吸引マスク３１を、使用者の口及び鼻を覆うように設置する。袋体１１の内部に水が投入されることにより、過酸化物４０及び触媒５０が水に溶解されて反応する。そして、過炭酸ナトリウム（過酸化物４０）の水溶液は、炭酸ナトリウムと過酸化水素とに分解される。さらに、過酸化水素は、水と酸素に分解される。これによって、袋体１１の内部において、酸素が発生する。この際、触媒５０によって、過酸化物４０の分解反応速度がコントロールされる。
【００５３】
そして、袋体１１の内部において酸素が発生することによって、わずか３〜５分程度で袋体１１が完全に膨張する。袋体１１の内圧が所定値より高くなると、酸素の圧力によって、円筒部２２の球体移動部２５ａにおいて、酸素流入部２５ｂを塞いでいた球体２３が押し上げられる。これによって、袋体１１の内部において発生した酸素が、開口部１２の連通孔、活性炭フィルタ２６、円筒部２２の内部孔２５、酸素吹き出し部２４の酸素吹き出し孔２４ｃ、チューブ３２、連結部３１ａの酸素流入孔３１ｂを通過して、吸引マスク３１の内側に放出される。
【００５４】
ここで、本実施形態に係る酸素発生器１では、袋体１１の内圧が１．２気圧以上となった場合に、球体２３が押し上げられるように設定されている。そして、押し上げられた球体２３は、球体移動部２５ａにおいて、回転しながら上下方向に遊動する。この際、使用者の呼吸のリズムに合わせて袋体１１を手のひらで適宜圧縮することによって、酸素吸入を効果的に行うことが可能となる。なお、酸素欠乏時の人体は、５分間以上の酸素吸入を行うと血中の酸素濃度が飛躍的に改善される。
【００５５】
緊急時における救助目的でも５分間以上の酸素吸入により飛躍的に改善される。なお本実施例の場合においては、種々の実験の結果少なくとも１５分から３０分程度の間、安定した酸素の供給が可能であった。
【００５６】
以上のように、酸素発生器１では、過酸化物４０及び触媒５０が、互いに隔離された状態で袋体に封入されている。したがって、酸素発生器１によれば、過酸化物４０及び触媒５０が、吸湿、化学反応等により変質することが防止され、過酸化物４０及び触媒５０の有効期間を延ばすことが可能となる。そればかりでなく特に海抜２０００メートル以上の高地における低酸素域での使用に適し、さらに登山者の必需品としても欠かせない存在となることは間違いない。
【００５７】
また、金属塩触媒を使用する必要がないため、安全性を向上することが可能となる。さらに、酸素発生器１では、第一室１３と第二室１４との隔離を解除することによって、過酸化物４０及び触媒５０が混合され、この袋体１１に水を投入するだけで酸素が発生する。したがって、酸素発生器１によれば、使用時における作業性・操作の簡便性を向上することが可能となるとともに、酸素発生までの迅速性を向上することが可能となる。
【００５８】
また、酸素発生器１では、水が投入される袋体１１に過酸化物４０及び触媒５０が封入されている。したがって、酸素発生器１によれば、過酸化物４０及び触媒５０と酸素発生器とを別々に用意する必要がなく、携帯性を向上することが可能となる。また、酸素発生器１では、袋体１１を用いることにより、軽量化を図ることが可能となるとともに、製造コストを抑制することが可能となる。
【００５９】
また、酸素発生器１では、隔離状態を形成する袋体１１の折り曲げ部１５を挟み込むクリップ１６を備えることによって、使用時における作業性・操作性の低下を抑制しつつ、より確実に、過酸化物４０及び触媒５０が互いに隔離された状態を維持することが可能となる。さらに酸素発生器１では、袋体１１が透明又は半透明に形成されているとともに、袋体１１に、投入する水の量を示す水位線１７が設けられている。したがって、酸素発生器１によれば、使用時において、より適切に酸素を発生させることが可能となる。
【００６０】
さらに、酸素発生器１では、触媒５０として、ヨー化カリウムの顆粒あるいは粉末を低温乾燥して、水溶性シートに包んだものを用いている。したがって、酸素発生器１によれば、酸素発生までの迅速性の低下を抑制しつつ、触媒５０の有効期間をさらに延ばすことが可能となる。
【００６１】
（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態では、種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、酸素発生器１は、隔離状態を形成する袋体１１の折り曲げ部１５を挟み込むクリップ１６を備えている。しかしながら、クリップ１６は、必ずしも備える必要はない。
【００６２】
また、上記実施形態では、袋体１１は、折り曲げ部１５において折り返されることによって、隔離状態を形成する。しかしながら、袋体１１を折り返さずに、折り曲げ部１５を確実な挟持手段によって挟み込むことによって、一対のシート材１１ａの内面を互いに接触圧着させて、隔離状態を形成しても構わない。
【符号の説明】
【００６３】
１ 酸素発生器
１０ 本体部
１１ 袋体
１１ａ シート材
１２ 開口部
１３ 第一室
１４ 第二室
１５ 折り曲げ部
１６ クリップ
１６ａ 挟持板
１６ｂ 連結板
１７ 水位線
２０ 流量調整部
２１ 蓋部
２１ａ 挿入孔
２２ 円筒部
２２ａ 挿入部
２３ 球体
２４ 酸素吹き出し部
２４ａ 被覆部
２４ｂ 連結部
２４ｃ 酸素吹き出し孔
２５ 内部孔
２５ａ 球体移動部
２５ｂ 酸素流入部
２６ 活性炭フィルタ
３０ 酸素吸引部
３１ 吸引マスク
３１ａ 連結部
３１ｂ 酸素流入孔
３２ チューブ
４０ 過酸化物
５０ 触媒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素発生器及び酸素発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、過酸化物を分解して酸素を発生させる方法が知られている。この方法では、過酸化物の分解反応速度をコントロールするために、二酸化マンガン、あるいは酵素の一種であるカタラーゼ等の触媒が用いられる。
【０００３】
また、これまでに過酸化物を分解して酸素を発生させる方法として、酸素発生剤を水中に投入することによって酸素を発生させる方法が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載された方法では、酸素発生剤が、過酸化物粒子の表面に水溶性皮膜を施してマイクロカプセル化するとともに、その表面にカタラーゼを付着させて構成されている。
【０００４】
これにより、酸素発生剤を水中に投入すると、水溶性皮膜が溶解された後に、過酸化物が水に溶解されて酸素を発生させる。したがって、特許文献１に記載された方法によれば、過酸化物と触媒とを別個に用意する必要がなくなり、酸素発生剤を水中に投入するだけの簡単な作業で、長時間にわたり安定した酸素供給が可能となる。
【０００５】
また、過酸化物を分解して酸素を発生させる他の方法として、過酸化物及び触媒を封入した不織布袋体を水中に投入することによって酸素を発生させる方法も知られている（特許文献２参照）。特許文献２に記載された方法では、不織布袋体が、水溶性の材料で構成されている。これにより、不織布袋体を水中に投入すると、不織布袋体が溶解された後に、過酸化物が水に溶解されて酸素を発生させる。
【０００６】
したがって、特許文献２に記載された方法によれば、過酸化物と触媒とを別々に保管する必要がなくなり、薬剤の取り扱いが容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１０７４０１号公報
【特許文献２】特開２００３−９５６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２に記載された方法では、吸湿、化学反応等により、酸素発生剤（過酸化物及び触媒）が変質する恐れがある。したがって、特許文献１、２に記載された方法では、酸素発生剤の有効期間が１年程度と短く、緊急時の使用を目的とした、酸素発生剤の長期間の保存に対応することができない。
【０００９】
ここで、緊急時の使用を目的とする場合には、酸素発生器及び酸素発生剤を同梱する作業期間、船便による輸送期間等を考慮すると、酸素発生剤の有効期間として、少なくとも３年以上が必要となる。また、特許文献１、２に記載された方法では、酸素発生剤と酸素発生器とを別々に用意する必要があるため、携帯性の向上に対応することができない。
【００１０】
また、特許文献１、２に記載された方法では、まず、水を入れた酸素発生器を用意して、次に、酸素発生剤を酸素発生器に投入する必要があるため、使用時の作業が煩雑となり、緊急時の対応に不向きである。さらに、引用文献１、２に記載された方法では、酸素発生剤が水に溶解するまでに時間を要し、迅速に酸素を発生させることができず、緊急時の対応に不向きであるという問題がある。
【００１１】
ここで、触媒として、二酸化マンガン、硫酸マンガンなどの金属塩触媒を用いれば、長期間の保存に対応することができる。しかしながら、金属塩触媒は、反応液に有害物質が残り、これを廃棄により動植物に悪影響を及ぼすため、安全面の理由により、酸素発生剤としては不向きである。
【００１２】
本発明の課題は、廃棄による動植物に悪影響をおよぼす金属塩触媒を使用することなく、しかも酸素発生剤の有効期間を延ばすことである。また、本発明の他の課題は、とくに携帯性に優れ、使用時における作業性及び酸素発生までの迅速性のそれぞれを向上するばかりでなく、とくに酸素供給時の取り扱いの簡便性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、第一の発明に係る酸素発生器は、第一室及び第二室を有し、第一室と第二室とが隔離された隔離状態と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された解除状態と、を形成することが可能な袋体と、前記隔離状態を形成した前記袋体の前記第一室に封入された過酸化物と、前記隔離状態を形成した前記袋体の前記第二室に封入された、前記過酸化物を分解するための触媒と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第五の発明に係る酸素発生方法は、第一室及び第二室を有する袋体において、前記第一室に過酸化物が封入され、前記第二室に前記過酸化物を分解するための触媒が封入され、前記第一室と前記第二室とが隔離された状態を形成する工程と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された状態を形成する工程と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された状態を形成する前記袋体に溶媒を投入する工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法では、過酸化物及び触媒が、互いに隔離された状態で袋体に封入されている。したがって、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法によれば、過酸化物及び触媒が、吸湿、化学反応等により変質することが防止され、過酸化物及び触媒の有効期間を延ばすことが可能となる。また、金属塩触媒を使用する必要がないため、安全性を向上することが可能となる。
【００１６】
また、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法では、第一室と第二室との隔離を解除することによって、過酸化物及び触媒が混合され、この袋体に溶媒を投入するだけですぐに酸素が発生する。したがって、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法によれば、使用時における作業性・操作性を向上することが可能となるとともに、酸素発生までの迅速性を向上することが可能となる。
【００１７】
また、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法では、溶媒が投入される袋体にあらかじめ過酸化物及び触媒が封入されている。したがって、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法では、過酸化物及び触媒と酸素発生器とを別々に用意する必要がなく、このため携帯性を著しく向上することが可能となる。
【００１８】
さらに、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法では、袋体を用いることにより、軽量化を図ることが可能となるとともに、製造コストを抑制することが可能となる。以上のように、第一の発明に係る酸素発生器及び第五の発明に係る酸素発生方法によれば、その用途を、酸欠時の酸素補給、救命等、様々な用途に広げることが可能となる。
【００１９】
また、第二の発明に係る酸素発生器は、第一の発明に係る酸素発生器において、前記隔離状態は、前記袋体の所定部分を折り返すことによって形成されることを特徴とする。第二の発明に係る酸素発生器によれば、使用時における作業性をさらに向上することが可能となる。
【００２０】
また、第三の発明に係る酸素発生器は、第二の発明に係る酸素発生器において、前記袋体の前記所定部分を挟み込む挟持手段を備えることを特徴とする。第三の発明に係る酸素発生器によれば、使用時における作業性・操作性の低下を抑制しつつ、より確実に、過酸化物及び触媒が互いに隔離・密封された状態を維持することが可能となる。
【００２１】
また、第四の発明に係る酸素発生器は、第一乃至第三のうちいずれか一の発明に係る酸素発生器において、前記袋体は、透明又は半透明に形成され、溶媒を投入することが可能な開口部を有し、前記袋体には、投入する前記溶媒の量を示す目印が設けられており、前記過酸化物は、前記溶媒に溶解する固体であることを特徴とする。第四の発明に係る酸素発生器によれば、使用時において、より適切かつ迅速に酸素を発生させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、酸素発生剤の有効期間を延ばすことが可能となる。また、本発明によれば、携帯性、使用時における作業性及び酸素発生までの迅速性のそれぞれを向上することが可能となる。とくに海抜２，０００メートルを超える高地でのいわゆる山酔いを防止することができ、登山者の荷物の嵩や重量の著しい軽減をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】袋体が隔離解除状態を形成している酸素発生器を正面側から見た状態を示す部分断面図である。
【図２】袋体が隔離状態を形成している酸素発生器を正面側から見た状態を示す部分断面図である。
【図３】図２に示す酸素発生器を側面側から見た状態を示す中央縦断部分断面図である。
【図４】図２に示す酸素発生器の隔離状態を形成する挟持手段を水平方向に移動させて折り曲げ部より少し引き抜いた状態を示す正面側から見た状態の部分断面図である。
【図５】流量調整部の円筒部の正面拡大図である。
【図６】図５に示す円筒部の下面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１乃至３に示すように、本発明に係る酸素発生器１は、酸素を発生させる本体部１０と、本体部１０で発生した酸素の流量を調整することが可能な流量調整部２０と、流量調整部２０により流量が調整された酸素を放出させる酸素吸引部３０と、を備えている。また、酸素発生器１内には、あらかじめ本体部１０に封入された過酸化物４０及び触媒５０を備えている。
【００２５】
本体部１０は、袋体１１と、袋体１１の上端部に取り付けられた開口部１２と、を有している。袋体１１は、柔軟性又は弾力性を有する材料により形成される。また、袋体１１は、耐薬品性、耐寒性、耐圧性に優れた材料により形成することが好ましい。具体的には、袋体１１は、合成ゴム、ナイロン、シリコン等により形成される。
【００２６】
袋体１１は、２枚一対のシート材１１ａを互いにそれぞれの外周端縁部を互いに張り合わせることによって、袋状に形成されている。袋体１１は、その内部において、第一室１３及び第二室１４を有している。袋体１１は、第一室１３と第二室１４とが互いに隔離された隔離状態（図２、図３及び図４参照）と、第一室１３と第二室１４との隔離が解除された解除状態（図１参照）と、を形成することが可能となっている。
【００２７】
本実施形態では、袋体１１は、略中間の折り曲げ部１５において折り返されることによって、隔離状態を形成する。すなわち、袋体１１では、折り曲げ部１５において、一対のシート材１１ａの内面が互いに圧着することによって、隔離状態が形成される。また、袋体１１は、折り曲げ部（所定部分）１５における折り返しが解除されることによって、解除状態を形成する。すなわち、袋体１１では、第一室１３及び第二室１４が互いに連通することによって、解除状態が形成される。
【００２８】
また、本実施形態に係る酸素発生器１では、袋体１の折り曲げ部１５を挟み込むクリップ（挟持手段）１６を備えている。クリップ１６は、樹脂等によって形成される。クリップ１６は、一対の挟持板１６ａ・１６ａと、該一対の挟持板１６ａ・１６ａの基端部を互いに連結する連結板１６ｂと、を有している。
【００２９】
そして、クリップ１６は、連結板１６ｂの両幅端から起立し、先端部（自由端）を互いに近接させた一対の挟持板１６ａ・１６ａの先端部によって、隔離状態を形成する袋体１１の折り曲げ部１５を折り曲げ部１５の左右方向（図１に示す左右方向）の一端から他端までの全体を挟み込むことによって、袋体１１の隔離状態を確実に維持する。
【００３０】
なお袋体１１は、透明又は半透明に形成されている。そして、袋体１１の表面には、投入する水（溶媒）の量を示す水位線（目印）１７が設けられている。また開口部１２は、円筒状の樹脂により袋体１１に対して一体となるように形成されている。開口部１２は、袋体１１の内部に連通する連通孔（図示せず）を有している。連通孔は、開口部１２の軸に沿って、開口部１２を貫通するように設けられている。
【００３１】
また、開口部１２の外周面には、流量調整部２０を取り付けるためのネジ溝（図示せず）が形成されている。流量調整部２０は、蓋部２１と、蓋部２１に一端を取り付けた円筒部２２と、円筒部２２の内側に遊嵌配設された球体２３と、円筒部２２の他端に取り付けられた酸素吹き出し部２４と、を有している。
【００３２】
なお蓋部２１は、樹脂により形成されている。蓋部２１は、開口部１２の上端部を覆うことができるように円筒状に形成され、しかも円筒部２２の下端部が挿入される挿入孔２１ａを有している。また、蓋部２１の内周面には、開口部１２のネジ溝に螺合するネジ溝（図示せず）が形成されている。
【００３３】
円筒部２２は、透明又は半透明な樹脂により図４及び図５に示すように円筒状に形成されており、内側に遊嵌配設された球体２３を透視して視認することが可能となるように構成されている。円筒部２２の下端部には、他の部分と比較して外径が小さく形成された挿入部２２ａが設けられている。そして、円筒部２２は、挿入部２２ａが蓋部２１の挿入孔２１ａに挿入された状態で、蓋部２１に対して一体となるように固定されている。
【００３４】
円筒部２２は、開口部１２の連通孔に連通する内部孔２５を有している。内部孔２５は、円筒部２２の軸に沿って、円筒部２２を貫通するように設けられている。内部孔２５は、球体２３が遊嵌配設される球体移動部２５ａと、球体移動部２５ａに連続する酸素流入部２５ｂと、を有している。
【００３５】
球体移動部２５ａの内径は、球体２３の直径より大きくなっている。球体移動部２５ａは、上下方向（図１に示す上下方向）に沿って、球体２３を自在に移動させることが可能となるよう球体２３を遊嵌させて構成されている。なお酸素流入部２５ｂの内径は、球体移動部２５ａの内径より小さく設定されている。また、酸素流入部２５ｂの内径は、球体２３の直径より小さく設定されている。
【００３６】
球体２３は、例えば樹脂のような軽量な材料により形成されている。好ましくはフッ素加工等により撥水性を持たせたものがよく、さらに好ましくはフッ素加工を施したテフロン（登録商標）球がよい。球体２３の表面には、その回転状況を容易に視認することができるように、複数の色が付されている。複数の色は、球体２３の表面に部分的に施したものでもよく、また半球ずつ相互に異色の色彩を施したものなどでもよい。
【００３７】
酸素吹き出し部２４は、樹脂により形成されている。酸素吹き出し部２４は、円筒部２２の上端部を覆う被覆部２４ａと、酸素吸引部３０の後述するチューブ３２が連結される連結部２４ｂと、を有している。被覆部２４ａは、円筒部２２の上端部を覆うことができるように、円筒状に形成されている。連結部２４ｂは、被覆部２４ａの上面に突出させて設けられている。
【００３８】
連結部２４ｂは、円柱状に形成されている。連結部２４ｂの外径は、チューブ３２の内径と略同一に設定されている。そして、酸素吹き出し部２４は、被覆部２４ｂが円筒部２２の上端部を覆った状態で、円筒部２２に対して一体となるように固定されている。
【００３９】
酸素吹き出し部２４は、円筒部２２の内部孔２５に連通する酸素吹き出し孔２４ｃを有している。酸素吹き出し孔２４ｃは、酸素吹き出し部２４の軸に沿って、酸素吹き出し部２４を貫通するように設けられている。ここで、酸素吹き出し孔２４ｃの内径は、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下に設定することが好ましい。
【００４０】
すなわち、酸素発生器１では、酸素吹き出し孔２４ｃの内径が０．３ｍｍ未満に設定された場合には、使用時に、袋体１１の内圧が高くなり過ぎる。一方、酸素発生器１では、酸素吹き出し孔２４ｃの内径が０．９ｍｍを超える場合には、使用時に、袋体１１の内圧が不十分となる。本実施形態では、酸素吹き出し孔２４ｃの内径は、０．５ｍｍに設定されている。
【００４１】
流量調整部２０は、蓋部２１のネジ溝が開口部１２のネジ溝に螺合されることによって、開口部２２に対して着脱することが可能に取り付けられている。ここで、本実施形態に係る酸素発生器１では、不純物の放出を防止するために開口部１２の連通孔と円筒部２２の内部孔２５との間に、活性炭フィルタ２６が配設されている。また酸素吸引部３０は、吸引マスク３１と、吸引マスク３１と流量調整部２０とを連結するチューブ３２と、を有している。
【００４２】
吸引マスク３１は、使用者の口及び鼻を覆うことができる形状となっている。吸引マスク３１の外面には、チューブ３２が連結される連結部３１ａが設けられている。連結部３１ａは、円柱状に形成されている。連結部３１ａの外径は、チューブ３２の内径と略同一に設定されている。連結部３１ａは、酸素流入孔３１ｂを有している。酸素流入孔３１ｂは、連結部３１ａの軸に沿って、連結部３１ａを貫通するように設けられている。
【００４３】
酸素流入孔３１ｂの内径は、酸素吹き出し孔２４ｃの内径と同一に設定されている。またチューブ３２は、樹脂等の柔軟性のある材料により形成されている。チューブ３２は、所定の長さで形成される。そして、酸素吸引部３０は、チューブ３１の一端部が連結部２４ｂの外周面に被せられるとともに、チューブ３１の他端部が連結部３１ａの外周面に被せられることによって、流量調整部２０と酸素吸引部３０とを連結する。
【００４４】
充填する過酸化物４０としては、過炭酸ソーダ、過硼酸ソーダ、過酸化カルシウム、過炭酸ナトリウム等を用いることができる。本実施形態に係る酸素発生器１では、過酸化物４０として、過炭酸ナトリウムを用いている。そして、過酸化物４０の使用量については、本実施例の場合３０ｇ未満では酸素発生量が不十分であるために３０ｇ以上は必要とし、また５０ｇを超えても酸素供給に無駄を生ずるのみならず本体部１０の大きさが余分に大きくなってしまうところから、３０ｇ〜５０ｇの範囲内であるのが好ましい。
【００４５】
なお本実施例では４０ｇに設定されている。そして、過酸化物４０は、隔離状態を形成した袋体１１の第一室１３に封入される。一方、触媒５０としては、カタラーゼ等の過酸化水素分解酵素剤を用いることができる。本実施形態に係る酸素発生器１では、触媒５０として、ヨー化カリウムの顆粒あるいは粉末を低温乾燥して、水溶性シートに包んだものを用いている。
【００４６】
ここで、ヨウ化カリウムは、水に対する溶解力に優れ、水溶性シートに包んでも溶解スピードが速く、すぐれた触媒能力を発揮する。そして、触媒５０の使用量についても、５ｇ未満では過酸化物４０の分解速度が遅すぎ、また２０ｇを超えても過酸化物４０の分解速度が速すぎるために適当ではない。そのため５ｇ〜２０ｇの範囲内であるのが望ましく、本実施例では１０ｇに設定されている。そして、触媒５０は、隔離状態を形成した袋体１１の第二室１４に封入される。
【００４７】
（酸素発生器１の作用）
次に、酸素発生器１の作用を説明する。酸素発生器１の製造時には、流量調整部２０が本体部１０から取り外された状態で、まず触媒５０を、開口部１２の連通孔から袋体１１の第二室１４内に投入する。この際、袋体１１は、解除状態を形成している。次に、第二室１４に触媒５０が投入された袋体１１について、折り曲げ部１５において折り返すことによって、隔離状態を形成する。また、隔離状態を形成する袋体１１の折り曲げ部１５を、クリップ１６により挟み込む。
【００４８】
クリップ１６は、図４にあらわすように隔離状態にした本体部１０の折り曲げ部１５に対して一対の挟持板１６ａ・１６aの両先端部をもって袋体１１の折り曲げ部１５を挟むように折り曲げ部１５の左右方向（矢印方向）の一端から他端方向にスライドさせながら袋体１１の折り曲げ部１５の全体をある程度強く挟むようにして袋体１１の隔離状態を確実に維持する。これにより、袋体１１の第二室１４において、触媒５０が封入される。
【００４９】
また、隔離状態を形成した袋体１１において、過酸化物４０を、開口部１２の連通孔から袋体１１の第一室１３内に投入する。そして、第一室１３に過酸化物４０が投入された本体部１０に、流量調整部２０を取り付ける。これにより、袋体１１の第一室１３において、過酸化物４０が封入される。以上によって、酸素発生器１が完成する。
【００５０】
また、酸素発生器１の使用時には、まず、図４にあらわしたクリップ１６を先程とは逆の矢印方向にスライドさせて袋体１１の挟持を解除する。次に、隔離状態を形成している袋体１１について、折り曲げ部１５における折り返しを図１にあらわしたように解除することによって、解除状態を形成する。これによって、袋体１１の内部において、第一室の過酸化物４０が第二室の触媒５０上に落下して混合される。
【００５１】
流量調整部２０を本体部１０から取り外して、水を、開口部１２の連通孔から袋体１１の内部に投入する。この際、袋体１１の内部における水位が水位線１７で示す範囲内となるように、水の投入量を調整する。本実施形態に係る酸素発生器１では、水位線１７は、水の投入量が１５０ｃｃとなるように設定されている。なおこの場合、水位線１７は、１２０ｃｃ〜１８０ｃｃの範囲内となるように設定するのが好ましい。
【００５２】
さらに、本体部１０に流量調整部２０を取り付けて、吸引マスク３１を、使用者の口及び鼻を覆うように設置する。袋体１１の内部に水が投入されることにより、過酸化物４０及び触媒５０が水に溶解されて反応する。そして、過炭酸ナトリウム（過酸化物４０）の水溶液は、炭酸ナトリウムと過酸化水素とに分解される。さらに、過酸化水素は、水と酸素に分解される。これによって、袋体１１の内部において、酸素が発生する。この際、触媒５０によって、過酸化物４０の分解反応速度がコントロールされる。
【００５３】
そして、袋体１１の内部において酸素が発生することによって、わずか３〜５分程度で袋体１１が完全に膨張する。袋体１１の内圧が所定値より高くなると、酸素の圧力によって、円筒部２２の球体移動部２５ａにおいて、酸素流入部２５ｂを塞いでいた球体２３が押し上げられる。これによって、袋体１１の内部において発生した酸素が、開口部１２の連通孔、活性炭フィルタ２６、円筒部２２の内部孔２５、酸素吹き出し部２４の酸素吹き出し孔２４ｃ、チューブ３２、連結部３１ａの酸素流入孔３１ｂを通過して、吸引マスク３１の内側に放出される。
【００５４】
ここで、本実施形態に係る酸素発生器１では、袋体１１の内圧が１．２気圧以上となった場合に、球体２３が押し上げられるように設定されている。そして、押し上げられた球体２３は、球体移動部２５ａにおいて、回転しながら上下方向に遊動する。この際、使用者の呼吸のリズムに合わせて袋体１１を手のひらで適宜圧縮することによって、酸素吸入を効果的に行うことが可能となる。なお、酸素欠乏時の人体は、５分間以上の酸素吸入を行うと血中の酸素濃度が飛躍的に改善される。
【００５５】
緊急時における救助目的でも５分間以上の酸素吸入により飛躍的に改善される。なお本実施例の場合においては、種々の実験の結果少なくとも１５分から３０分程度の間、安定した酸素の供給が可能であった。
【００５６】
以上のように、酸素発生器１では、過酸化物４０及び触媒５０が、互いに隔離された状態で袋体に封入されている。したがって、酸素発生器１によれば、過酸化物４０及び触媒５０が、吸湿、化学反応等により変質することが防止され、過酸化物４０及び触媒５０の有効期間を延ばすことが可能となる。そればかりでなく特に海抜２０００メートル以上の高地における低酸素域での使用に適し、さらに登山者の必需品としても欠かせない存在となることは間違いない。
【００５７】
また、金属塩触媒を使用する必要がないため、安全性を向上することが可能となる。さらに、酸素発生器１では、第一室１３と第二室１４との隔離を解除することによって、過酸化物４０及び触媒５０が混合され、この袋体１１に水を投入するだけで酸素が発生する。したがって、酸素発生器１によれば、使用時における作業性・操作の簡便性を向上することが可能となるとともに、酸素発生までの迅速性を向上することが可能となる。
【００５８】
また、酸素発生器１では、水が投入される袋体１１に過酸化物４０及び触媒５０が封入されている。したがって、酸素発生器１によれば、過酸化物４０及び触媒５０と酸素発生器とを別々に用意する必要がなく、携帯性を向上することが可能となる。また、酸素発生器１では、袋体１１を用いることにより、軽量化を図ることが可能となるとともに、製造コストを抑制することが可能となる。
【００５９】
また、酸素発生器１では、隔離状態を形成する袋体１１の折り曲げ部１５を挟み込むクリップ１６を備えることによって、使用時における作業性・操作性の低下を抑制しつつ、より確実に、過酸化物４０及び触媒５０が互いに隔離された状態を維持することが可能となる。さらに酸素発生器１では、袋体１１が透明又は半透明に形成されているとともに、袋体１１に、投入する水の量を示す水位線１７が設けられている。したがって、酸素発生器１によれば、使用時において、より適切に酸素を発生させることが可能となる。
【００６０】
さらに、酸素発生器１では、触媒５０として、ヨー化カリウムの顆粒あるいは粉末を低温乾燥して、水溶性シートに包んだものを用いている。したがって、酸素発生器１によれば、酸素発生までの迅速性の低下を抑制しつつ、触媒５０の有効期間をさらに延ばすことが可能となる。
【００６１】
（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態では、種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、酸素発生器１は、隔離状態を形成する袋体１１の折り曲げ部１５を挟み込むクリップ１６を備えている。しかしながら、クリップ１６は、必ずしも備える必要はない。
【００６２】
また、上記実施形態では、袋体１１は、折り曲げ部１５において折り返されることによって、隔離状態を形成する。しかしながら、袋体１１を折り返さずに、折り曲げ部１５を確実な挟持手段によって挟み込むことによって、一対のシート材１１ａの内面を互いに接触圧着させて、隔離状態を形成しても構わない。
【符号の説明】
【００６３】
１ 酸素発生器
１０ 本体部
１１ 袋体
１１ａ シート材
１２ 開口部
１３ 第一室
１４ 第二室
１５ 折り曲げ部
１６ クリップ
１６ａ 挟持板
１６ｂ 連結板
１７ 水位線
２０ 流量調整部
２１ 蓋部
２１ａ 挿入孔
２２ 円筒部
２２ａ 挿入部
２３ 球体
２４ 酸素吹き出し部
２４ａ 被覆部
２４ｂ 連結部
２４ｃ 酸素吹き出し孔
２５ 内部孔
２５ａ 球体移動部
２５ｂ 酸素流入部
２６ 活性炭フィルタ
３０ 酸素吸引部
３１ 吸引マスク
３１ａ 連結部
３１ｂ 酸素流入孔
３２ チューブ
４０ 過酸化物
５０ 触媒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一室及び第二室を有し、第一室と第二室とが隔離された隔離状態と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された解除状態と、を形成することが可能な袋体と、前記隔離状態を形成した前記袋体の前記第一室に封入された過酸化物と、前記隔離状態を形成した前記袋体の前記第二室に封入された、前記過酸化物を分解するための触媒と、を備えることを特徴とする酸素発生器。
【請求項２】
前記隔離状態は、前記袋体の所定部分を折り返すことによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の酸素発生器。
【請求項３】
前記袋体の前記所定部分を挟み込む挟持手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の酸素発生器。
【請求項４】
前記袋体は、透明又は半透明に形成され、溶媒を投入することが可能な開口部を有し、前記袋体には、投入する前記溶媒の量を示す目印が設けられており、前記過酸化物は、前記溶媒に溶解する固体であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の酸素発生器。
【請求項５】
第一室及び第二室を有する袋体において、前記第一室に過酸化物が封入され、前記第二室に前記過酸化物を分解するための触媒が封入され、前記第一室と前記第二室とが隔離された状態を形成する工程と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された状態を形成する工程と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された状態を形成する前記袋体に溶媒を投入する工程と、を有することを特徴とする酸素発生方法。
【請求項１】
第一室及び第二室を有し、第一室と第二室とが隔離された隔離状態と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された解除状態と、を形成することが可能な袋体と、前記隔離状態を形成した前記袋体の前記第一室に封入された過酸化物と、前記隔離状態を形成した前記袋体の前記第二室に封入された、前記過酸化物を分解するための触媒と、を備えることを特徴とする酸素発生器。
【請求項２】
前記隔離状態は、前記袋体の所定部分を折り返すことによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の酸素発生器。
【請求項３】
前記袋体の前記所定部分を挟み込む挟持手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の酸素発生器。
【請求項４】
前記袋体は、透明又は半透明に形成され、溶媒を投入することが可能な開口部を有し、前記袋体には、投入する前記溶媒の量を示す目印が設けられており、前記過酸化物は、前記溶媒に溶解する固体であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の酸素発生器。
【請求項５】
第一室及び第二室を有する袋体において、前記第一室に過酸化物が封入され、前記第二室に前記過酸化物を分解するための触媒が封入され、前記第一室と前記第二室とが隔離された状態を形成する工程と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された状態を形成する工程と、前記第一室と前記第二室との隔離が解除された状態を形成する前記袋体に溶媒を投入する工程と、を有することを特徴とする酸素発生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１３１６７０（Ｐ２０１２−１３１６７０Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６３４７（Ｐ２０１０−２８６３４７）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（５１０３３８２０４）株式会社 ジュークス (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（５１０３３８２０４）株式会社 ジュークス (2)
【Ｆターム（参考）】
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