圧力調整器
【課題】断熱圧縮防止機構と圧力指示機構とを有する圧力調整器を提供する。
【解決手段】圧力調整器Ａの一次側通路１に、段差部１０に摺動可能に配置され中心に小流路を形成し外周に大流路を形成し段差部と当接したとき大流路が遮蔽されるように構成され、上流側の端面よりも下流側に小流路と大流路を連通させた連通路を形成した仕切部材１１と、仕切部材をガスの流通方向上流側に付勢する第１のばね１２と、を有して構成された断熱圧縮防止機構Ｂと、圧力指示機構とを有する。
【解決手段】圧力調整器Ａの一次側通路１に、段差部１０に摺動可能に配置され中心に小流路を形成し外周に大流路を形成し段差部と当接したとき大流路が遮蔽されるように構成され、上流側の端面よりも下流側に小流路と大流路を連通させた連通路を形成した仕切部材１１と、仕切部材をガスの流通方向上流側に付勢する第１のばね１２と、を有して構成された断熱圧縮防止機構Ｂと、圧力指示機構とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給源から高い圧力を持った一次ガスを供給されたときに生じる断熱圧縮を防止することができ、且つ一次ガスの圧力の減少又は供給の有無を圧力計を用いることなく指示し得るようにした圧力調整器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば末端が閉鎖された、又は断面積が絞られた部位を有する大気圧の系に高い圧力を持ったガス（高圧ガス）を供給したとき、供給された高圧ガスが断熱圧縮して温度が上昇する現象が生じる。高圧ガスが酸素のような支燃性を持ったガスである場合、ガスの温度上昇によって系を構成する配管や弁等に悪影響を及ぼす虞がある。
【０００３】
上記の如き系の代表的な例として圧力調整器がある。この圧力調整器は、ガスボンベや屋内配管を含む高圧ガスの供給源に接続される一次側接続部と、供給源から供給された高圧ガスを減圧する減圧機構と、減圧された低圧ガスを二次側の被供給部材に供給するために該二次側の被供給部材を接続する二次側接続部とを有して構成される。
【０００４】
上記圧力調整器では、高圧ガスの供給を開始したとき、減圧機構と一次側接続部との間の空間に断熱圧縮現象が生じて熱が発生し、既存の気体や供給された高圧ガス、或いは周囲の部材の温度が上昇するという現象が生じる。特に、供給される高圧ガスが酸素であり、減圧機構を構成するダイヤフラムやシート部材が可燃性物質によって形成されているような場合、断熱圧縮に伴って生じる熱がダイヤフラムやシート部材に悪影響を及ぼす虞がある。
【０００５】
このため、特許文献１に開示されるような、断熱圧縮を生じさせることがない酸素調整器が提案されている。この酸素調整器は、高圧ガスボンベに連通するスリーブを調整器本体に設け、スリーブの内面に、弁と、これを作動させるコイルばねを収容し、前記弁は外周に凹部を設けてスリーブ内面との間に大流路を形成し、中心の小孔を小流路とし、前記弁により、大流路を塞ぐ弁座部を形成して構成されている。このように構成された酸素調整器では、供給源から高圧ガスを供給することに伴う断熱圧縮を防止することができ、減圧機構を構成するダイヤフラムやシート部材を加熱する虞がなく、安全な構成とすることができる。
【０００６】
例えば、高圧ガスの供給源がガスボンベである場合、供給されるガス量は有限であるため、二次側への低圧ガスの供給に支障を来すことがないように、適当な時期での交換が必要となる。このため、常にガスボンベの圧力を確認することが必要となる。このような圧力調整器に於ける高圧ガス側の圧力を表示する表示機構として、特許文献２に開示された残量表示装置が提案されている。
【０００７】
特許文献２に開示された残量表示装置は、透視窓を有するケーシングの基部を圧力調整器本体の側面に取り付けると共にガス流路に連通させ、ケーシングの基部内腔にガス圧によって摺動できるピストンを設け、該ピストンの摺動範囲にガスを漏出するギャップを形成し、ケーシング内に漏出したガス圧によって可動し、透視窓内に一定の色面を現す可動筒体を設け、ケーシングの頭部にケーシング内のガスを排出するガス抜き弁を設けて構成されている。
【０００８】
上記残量表示装置では、ガスボンベの残量が充分あるとき、ギャップを通してケーシングに流入したガスによって可動筒体が移動して透視窓に色面（緑）が現れる。次いでガス抜き弁を操作してケーシングに流入したガスを放出させると、可動筒体が移動して透視窓に色面（黄）が現れる。ガスボンベの残量が少なくなってガス圧が減少すると、ピストンが基部側に移動してギャップを通過する際に該ギャップを通してガスがケーシングに流入し、可動筒体が移動して赤が現れる。この場合でも、ガス抜き弁を操作してケーシングに流入したガスを放出することで可動筒体が移動して黄が現れる。しかし、ガス抜き弁の操作を終了すると、ピストンが再度移動してギャップを通過する際に該ギャップを通してガスがケーシングに流入し、可動筒体が移動して緑が現れる。従って、ガス抜き弁の操作に関わらず、透視窓に連続して赤が現れたとき、ガスボンベの残量が減少したとして認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実公平４−１９２８０号公報
【特許文献２】実開昭５８−１７７６９８号公報（実願５７−７５５９２号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
医療機関では、高圧酸素を充填した小型の酸素ボンベに圧力調整器を取り付けて減圧し、所定の圧力に低下させた酸素を患者に供給することが行われている。医療用に酸素を用いる場合には断熱圧縮による温度上昇は避ける必要があり、酸素ボンベの弁を開く際に細心の注意を払うことが要求されている。また、医療用の酸素ボンベは小型化しており、酸素ボンベに対する圧力調整器の着脱は頻繁に行われる。
【００１１】
圧力調整器を取り外している間に酸素ボンベに対する接続部にゴミやホコリが付着する虞がある。特許文献１に記載された酸素調整器では、ゴミやホコリが弁の上流側に入り込んで小流路を塞いでしまい、酸素を供給したとき、弁の下流側にある減圧機構に流通しなくなる虞がある。
【００１２】
また、酸素ボンベの残量を確認するためにブルドン管式圧力計を用いるのが一般的であり、圧力調整器が大型化して取扱いが不便になる虞がある。更に、特許文献２に記載された残量表示装置では、ボンベに装着したときや残量が減少したときにガス抜き弁の操作を行う必要があり、操作が煩雑になる虞がある。また、ケーシングに流入したガスはガス抜き弁の操作に伴って大気に放出されることとなるため、どのようなガスにも利用し得るものではないという問題もある。
【００１３】
本発明の目的は、断熱圧縮を防止することができ且つゴミやホコリが入り込んだとしても一次ガスを流通させることができる断熱圧縮防止機構と、特別な操作を必要とせずに一次ガスが大気に放出されることのない圧力指示機構と、を有する圧力調整器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明に係る圧力調整器は、高い圧力を持った一次ガスの供給源と接続され該一次ガスが流通する一次側通路と、前記一次側通路に配置された断熱圧縮防止機構及び圧力指示機構と、所定の圧力に減圧された二次ガスが流通する二次側通路と、前記一次側通路と二次側通路との間に配置された減圧機構と、前記減圧機構を操作する操作部材と、を有する圧力調整器であって、前記断熱圧縮防止機構は、高い圧力を持った一次ガスが流通する一次側通路に設けた段差部と、前記段差部に対し摺動可能に配置され中心に小さい断面積を持った小流路を形成すると共に外周に大きい断面積を持った大流路を形成し且つ前記段差部と当接したとき該大流路が段差部によって遮蔽されるように構成されると共に、上流側の端面よりも下流側に小流路と大流路を連通させた連通路を形成して構成された仕切部材と、前記仕切部材を一次側通路に於けるガスの流通方向上流側に付勢する第１のばねと、を有して構成され、且つ前記圧力指示機構は、圧力調整器の本体に固定され、内部には基部側が径が小さく先端側が径が大きい空室が形成されると共に、該径が大きい空室を横断して複数の開口が形成された筒体と、指示部と受圧部とからなり、指示部は外周面に少なくとも二種類の異なる模様が形成されて前記筒体の径が大きい空室に挿入され、受圧部は前記筒体の径が小さい空室に挿入されて摺動可能に挿入された摺動部材と、前記筒体の径の小さい空室に於ける径の大きい空室側の端部に配置され、外周が配置部位に於ける空室の内周面と接触し、内周が前記摺動部材の軸部の外周面と接触して径の小さい空室にあるガスの漏洩を防ぐＯリングと、前記筒体の径の大きい空室に配置され前記摺動部材を受圧部方向に付勢する第２のばねと、を有し、筒体の内部に形成された径の小さい空室に一次ガスが流入したとき、該一次ガスの圧力に応じて摺動部材が摺動して指示部の外周に形成された模様が筒体に形成された開口から視認し得るように構成されているものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る圧力調整器では、高い圧力を持った一次ガスが流通する一次側通路に断熱圧縮防止機構及び圧力指示機構を配置したので、該一次側通路にゴミやホコリが付着した場合でも、断熱圧縮を防止することができ、且つ一次ガスの供給源がガスボンベであるような場合、ガスボンベを交換すべきか否かを容易に判断することができる。
【００１６】
即ち、一次側通路に一次ガスを供給したとき、仕切部材が段差部に当接して仕切部材の外周に形成した大流路が段差部によって塞がれたとしても、仕切部材の外周に形成した大流路に侵入した一次ガスが上流側の端面よりも下流側に形成した連通路を通って中心の小流路に流通する。従って、仕切部材の下流側で断熱圧縮が生じることがない。そして、仕切部材の下流側の圧力が上昇すると、第１のばねの付勢力によって仕切部材が段差部から離隔して大流路が開放され、大流量の一次ガスが下流側に流通する。
【００１７】
また、圧力指示機構を構成する摺動部材が、一次側通路に供給された一次ガスの圧力に応じて筒体の内部で摺動し、この摺動に伴って指示部の外周面に形成された模様が開口に対して移動する。このため、開口を監視することで、該開口に対向する模様を視認することができる。従って、現に開口を介して視認し得る模様によって、一次ガスが充分に高い圧力を有しているか、或いは圧力が降下しているかを認識することができる。
【００１８】
また、筒体に形成された径の小さい空室に於ける径の大きい空室側の端部に、外周が配置部位に於ける空室の内周面と接触し且つ内周が摺動部材の受圧部の外周面と接触してガスの漏洩を防ぐＯリングを有する。このため、一次ガスが摺動部材の受圧部に作用して該摺動部材を指示部側に摺動させたときに一次ガスが受圧部と径の小さい空室との間隙から漏洩することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】圧力調整器の全体構成を説明する正面図である。
【図２】圧力調整器の構成を説明する図であり図１のＡ−Ｂ断面図である。
【図３】圧力調整器の構成を説明する図であり図１のＢ−Ｃ断面図である。
【図４】断熱圧縮防止機構の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図により本実施例に係る圧力調整器の構成について説明する。
【００２１】
先ず、圧力調整器Ａの構成について簡単に説明する。この圧力調整器Ａは、医療用酸素を患者に供給するための酸素供給器として構成されており、高い圧力を持った一次ガスの供給源となる医療用の酸素ボンベ（図示せず）に着脱可能に取り付けられる。そして、酸素ボンベから供給された高圧酸素（一次ガス）を減圧して低圧酸素（二次ガス）とし、この二次ガスを酸素マスクやカニューラを介して患者に供給し得るように構成されている。
【００２２】
圧力調整器Ａは、一次ガスの供給源となる酸素ボンベと接続されて一次ガスが流通する一次側通路１と、一次側通路１に配置された断熱圧縮防止機構Ｂ及び圧力指示機構Ｃと、所定の圧力に減圧された二次ガスが流通する二次側通路２と、一次側通路と二次側通路との間に配置された減圧機構Ｄと、減圧機構Ｄを操作する操作部材３と、を有して構成されている。
【００２３】
圧力調整器Ａは、ボディ５ａ及びボンネット５ｂからなる本体５を有している。この本体５には酸素ボンベの吐出口に取り付けられる装着部材６が固定されており、該装着部材６を嵌合した袋ナット７を利用して着脱可能し得るように構成されている。装着部材６を長手方向に貫通して一次側通路１が構成されており、この一次側通路１に於ける自由端側（装着部材６の自由端側）に断熱圧縮防止機構Ｂが構成されている。
【００２４】
断熱圧縮防止機構Ｂは、図１、４に示すように、一次側通路１の自由端側に形成された段差部１０と、この段差部１０に摺動可能に配置された仕切部材１１と、仕切部材１１を一次側通路１に於けるガスの流通方向上流側に付勢する第１のばね１２と、を有して構成されている。
【００２５】
一次側通路１の自由端側に形成された段差部１０は、六角形に形成された仕切部材１１の下流側の端面１１ｅが当接したときに該仕切部材１１の外周に構成された大流路１１ｆを遮蔽し得る寸法を持って形成された段差端面１０ａと、仕切部材１１の外周に形成された平面と共に大流路１１ｆを構成する内周面１０ｂとを有して構成されている。
【００２６】
段差部１０の本体５側には、仕切部材１１を装着部材６の自由端側に付勢する第１のばね１２を収容する収容部１３が連続して形成されている。更に、一次側通路１の端部には中心に酸素ボンベに充填された一次ガスである高圧酸素を通す穴１５ａが設けられ、且つ第１のばね１２に付勢された仕切部材１１の移動限界を規定する規定部材１５が固定されている。更に、段差部１０を覆うようにフィルター１６が配置されており、該フィルター１６が規定部材１５によって保持されている。
【００２７】
仕切部材１１の中心には断面積が小さい小流路１１ａが形成されている。この小流路１１ａは、上流側の端面１１ｄ側に小径部１１ｂが形成され、下流側の端面１１ｅ側に大径部１１ｃが連続して形成されることで構成されている。小径部１１ｂの径及び大径部１１ｃの径は、圧力調整器Ａに供給する一次ガスの圧力に応じて適宜設定される。
【００２８】
仕切部材１１は外形が略六角形に形成されており、該六角形の頂部が内接する円（段差部１０の内周面１０ｂ）と六つの平面とで構成される六つの隙間が大流路１１ｆとしての機能を発揮するように構成されている。
【００２９】
尚、仕切部材１１は一次側通路１に設けた段差部１０に対し摺動可能に配置されるため、六角の頂部は段差部１０の内周面１０ｂに対し円滑に摺動し得るような寸法と平滑さを確保して構成されている。また対向する二つの平面間の寸法は段差部１０の段差端面１０ａによって遮蔽し得る寸法を持って形成されている。
【００３０】
仕切部材１１の大流路１１ｆを構成する平面から小流路１１ａの小径部１１ｂに向けて連通路を構成する穴１７が形成されている。この穴１７は、仕切部材１１の対向する二つの平面を貫通して形成されていても良く、一つの平面から小径部１１ｂに到達させた状態で形成されていても良い。
【００３１】
上記断熱圧縮防止機構Ｂでは、一次ガスが供給されていない状態では、図４（ａ）に示すように、仕切部材１１は第１のばね１２によって一次ガスの供給側に配置されたフィルター１６側に付勢され、この付勢状態を保持している。
【００３２】
上記状態から一次ガスを供給すると、この一次ガスはフィルター１６を通って圧力が仕切部材１１の上流側の端面１１ｄに作用し、第１のばね１２による付勢力に抗して下流側に摺動し、同図（ｂ）に示すように、下流側の端面１１ｅが段差部１０の段差端面１０ａに当接する。この状態では、仕切部材１１の平面と段差部１０の内周面１０ｂとによって構成された大流路１１ｆが段差端面１０ａによって遮蔽されている。
【００３３】
例えば、上記状態で仕切部材１１の上流側の端面１１ｄにゴミやホコリが付着して小流路１１ａを構成する小径部１１ｂが閉鎖されているような場合、フィルター１６を通して供給された一次ガスは、仕切部材１１の平面と段差部１０の内周面１０ｂとの間に流入し、該平面に形成された穴１７から小流路１１ａを構成する小径部１１ｂに供給され、小流路１１ａを介して一次側通路１に流れ込み、減圧機構Ｄを構成するノズル１８ａに供給される。
【００３４】
上記の如く、仕切部材１１に於ける小流路１１ａに、一つの小径部１１ｂ及び二つの穴１７が接続されることとなり、小径部１１ｂの上流側の端面１１ｄに於ける開口部分がゴミやホコリによって遮蔽されていても、穴１７が開放されていることで、前記不具合に関わらず、一次ガスを減圧機構Ｄに供給することが可能となる。
【００３５】
減圧機構Ｄに流れる一次ガスは、仕切部材１１の小流路１１ａによって絞られることとなり、ノズル１８ａ及びシート１８ｂの近傍での断熱圧縮を防止することが可能である。
【００３６】
減圧機構Ｄに対して充分な一次ガスが供給されて圧力が上昇すると、第１のばね１２による仕切部材１１に対する付勢が復活する。このとき、減圧された二次ガスが二次側通路２に供給されていない状態では、同図（ａ）に示すように、仕切部材１１がフィルター１６に当接する。また減圧された一次ガスが二次側通路２に供給され、一次側通路１に一次ガスの流れが形成されている場合には、同図（ｃ）に示すように、仕切部材１１は段差部１０で浮遊するような位置を保持する。
【００３７】
本件発明者等は、断熱圧縮防止機構Ｂを有する圧力調整器と、断熱圧縮防止機構を有することのない圧力調整器と、を用いて一次ガスを供給したときの温度の上昇についての計測実験を行った。一次ガスの圧力を１３．５ＭＰａとし、電磁弁を開放することで断熱圧縮防止機構Ｂに供給し得るように構成した。温度の計測位置は装着部材６に於ける段差部１０の外周面とした。
【００３８】
上記実験の結果、断熱圧縮防止機構Ｂを有する圧力調整器の場合、計測前の温度は約２０℃であったのが、一次ガス供給して０．１秒後の温度が約８０℃、０．２秒後の温度が約９０℃、０，４秒後の温度が約８０℃であった。
【００３９】
断熱圧縮防止機構Ｂを有することのない圧力調整器の場合、計測前の温度は約２０℃であったのが、一次ガス供給して０．１秒後の温度が約２００℃、０．２秒後の温度が約１００℃、０，４秒後の温度が約８０℃であった。
【００４０】
上記実験で明らかなように、断熱圧縮防止機構Ｂを有する圧力調整器では、高い圧力を持った一次ガスを供給したとき、断熱圧縮を防止して温度上昇を抑えることが可能である。
【００４１】
次に、減圧機構Ｄの構成について簡単に説明する。本体５の内部には、一次側通路１を通った一次ガスを減圧する減圧機構Ｄが構成されている。本実施例に於ける減圧機構Ｄは特別な構造を有するものではなく、一般的に市販されている圧力調整器と同様に構成されている。
【００４２】
即ち、減圧機構Ｄは、本体５に形成されたノズル１８ａと、ノズル１８ａに対し離隔又は接近し得るように構成されたシート１８ｂと、シート１８ｂをノズル１８ａを閉鎖する方向に付勢する第３のばね１９と、シート１８ｂを移動させるノズルピン２０と、操作部材となるハンドル３の操作に伴って伸縮するばね部材２１と、ばね部材２１に付勢されてノズルピン２０を移動させるダイヤフラム２２と、を有して構成されている。
【００４３】
上記構成に於いて、ノズル１８ａを境として、上流側に一次側通路１の末端を構成し、且つ第３のばね１９を収容する一次側室２５が形成され、下流側に二次側通路２の上端を構成し、且つ減圧されたガスが流通する二次側室２６が形成されている。
【００４４】
二次側室２６に連続して二次側通路２が形成されており、この二次側通路２には、減圧された二次ガスを被供給部に供給するホース類を取り付けるためのターミナル２７が配置されると共に、このターミナルは本体５に固定されている。
【００４５】
次に、圧力指示機構Ｃの構成について説明する。圧力指示機構Ｃは、圧力調整器の一次側通路１に作用する圧力、即ち、一次ガスの圧力を指示する機能を有するものである。
【００４６】
圧力指示機構Ｃは、圧力調整器の本体５に形成された一次側通路１の末端に形成された一次側室２５に接続されて本体５に固定された筒体３１と、筒体３１の内部に摺動可能に挿入された摺動部材３２と、筒体３１に流入したガスが大気に漏洩することを防ぐＯリング３３と、Ｏリング３３を押さえるＯリング押さえ部材３４と、摺動部材３２を付勢する第２のバネ３５と、を有して構成されている。
【００４７】
筒体３１の内部には、径の小さい空室となる第１空室３１ａと、径の大きい空室となる第２空室３１ｂと、が形成されており、第１空室３１ａと第２空室３１ｂとが接続する部位にはシール室３１ｃが形成されている。筒体３１の先端側であって第２空室３１ｂの長さ方向の略中央部分に対応する部位には、筒体３１の外周面と第２空室３１ｂとを貫通させて複数の開口３１ｄが形成されている。
【００４８】
摺動部材３２は指示部３２ａと受圧部３２ｂとからなり、指示部３２ａが筒体３１の第２空室３１ｂに挿入されると共に、受圧部３２ｂが第１空室３１ａに挿入されて長手方向に摺動して往復移動するものである。指示部３２ａの外周面には先端側に第１模様部３２ｃが形成され、該第１模様部３２ｃから離隔した位置に第２模様部３２ｄが形成されている。
【００４９】
上記第１模様部３２ｃと第２模様部３２ｄとは明確に異なる模様（例えば異なるローレット模様、或いは異なる色）として構成されている。前記第１模様部３２ｃは、摺動部材３２が摺動していない状態（受圧部３２ｂに圧力が作用していない状態）で筒体３１の開口３１ｄに対向し得るように形成され、摺動部材３２が第２のバネ３５の付勢力に抗して摺動したとき開口３１ｄに対向し得るように第２模様部３２ｄが形成されている。
【００５０】
Ｏリング３３は筒体３１に形成したシール室３１ｃに収容されており、外周面が配置部位に於ける空室の内周面、即ち、シール室３１ｃの内周面と接触し、且つ内周面が摺動部材３２の受圧部３２ａの外周面と接触している。このため、筒体３１の第１空室３１ａに高い圧力を持った一次ガスが流入したとしても、この一次ガスの大気への漏洩を防ぐことが可能である。
【００５１】
Ｏリング押さえ部材３４は、シール室３１ｃに収容されたＯリング３３の脱落を防ぐ機能を有する。このため、Ｏリング押さえ部材３４としては、中心に摺動部材３２の受圧部３２ａを貫通させることが可能な径を持った孔を有する部材によって構成されている。
【００５２】
第２のバネ３５は筒体３１の頂部と摺動部材３２の指示部３２ｂとの間に配置され、両者を互いに離隔する方向に付勢することで、摺動部材３２を一次ガスの作用方向とは反対方向に付勢している。この第２のバネ３５のバネ常数は、一次ガスの供給圧が低下したときに二次ガスの供給に支障を来す限界の圧力に対応して設定される。従って、第２のバネ３５は、目的のガスに応じて異なるバネ常数が設定される。
【００５３】
上記圧力指示機構Ｃでは、一次側通路１に一次ガスが供給されていない状態では、筒体３１の開口３１ｄには摺動部材３２の指示部３２ａの先端側外周面に形成された第１模様３２ｃが対向して視認される。そして、供給源の弁を開放すると、高い圧力を持った一次ガスが供給され、一次側通路１及び一次側室２５は一次ガスで充満する。
【００５４】
一次側室２５に流入した一次ガスは、圧力指示機構Ｃを構成する摺動部材３２の受圧部３２ｂに作用し、該摺動部材３２を第２のバネ３５の付勢力に抗して摺動させる。摺動部材３２の摺動に伴って、筒体３１の開口３１ｄには指示部３２ａの外周面に形成した第２模様３２ｄが対向して視認される。
【００５５】
このとき、筒体３１の第１空室３１ａに流入した一次ガスはＯリング３３によって第２空室３１ｂへの流入が阻止される。このため、圧力指示機構Ｃを通して一次ガスが大気に漏洩することがない。
【００５６】
その後、前述したようにハンドル３を操作して減圧された二次ガスを目的の供給先に供給して二次ガスを消費する。
【００５７】
二次ガスの消費量の増大に応じて酸素ボンベの圧力が低下すると、摺動部材３２は受圧部３２ｂが摺動し、この摺動に伴って、筒体３１の開口３１ｄに対向する模様が第２模様３２ｄから第１模様３２ｃへと変化する。即ち、一次ガスの圧力が充分に高いときには開口３１ｄを介して視認し得る模様は第２模様３２ｄであり、一次ガスの圧力が低下するのに伴って開口３１ｄには第２模様３２ｄの比率が小さくなると共に第１模様３２ｃが視認し得るようになってくる。
【００５８】
従って、開口３１ｄから視認される模様の変化、即ち、第２模様３２ｄと第１模様３２ｃとの比率の変化、によって一次ガスの圧力を指示することが可能である。そして、開口３１ｄを介して第１模様３２ｃ、第２模様３２ｄの比率等を視認することで、一次ガスの凡その圧力を認識することが可能である。
【００５９】
上記の如くして圧力指示機構Ｃによって一次ガスの圧力を認識した後、必要に応じて酸素ボンベの交換を行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る圧力調整器では、供給源から高い圧力を持った一次ガスを供給したときの断熱圧縮を防止することが可能であり、且つゴミやホコリが付着したような場合でも、減圧した二次ガスを安定して供給することが可能となる。このため、例えば病院で使用する酸素供給装置として、或いは産業用の圧力調整器として有利に利用することが可能である。
【００６１】
また、構造が簡単で容積が小さく、且つ一次ガスが大気に漏洩することがないので、支燃性ガス、可燃性ガス、不活性ガス等如何なるガスであっても利用することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
Ａ 圧力調整器
Ｂ 断熱圧縮防止機構
Ｃ 圧力指示機構
Ｄ 減圧機構
１ 一次側通路
２ 二次側通路
３ ハンドル
５ 本体
５ａ ボディ
５ｂ ボンネット
６ 装着部材
７ 袋ナット
１０ 段差部
１０ａ 段差端面
１０ｂ 内周面
１１ 仕切部材
１１ａ 小流路
１１ｂ 小径部
１１ｃ 大径部
１１ｄ 上流側の端面
１１ｅ 下流側の端面
１１ｆ 大流路
１２ 第１のばね
１３ 収容部
１５ 規定部材
１５ａ 穴
１６ フィルター
１７ 穴
１８ａ ノズル
１８ｂ シート
１９ 第３のばね
２０ ノズルピン
２１ ばね部材
２２ ダイヤフラム
２５ 一次側室
２６ 二次側室
２７ ターミナル
３１ 筒体
３１ａ 第１空室
３１ｂ 第２空室
３１ｃ シール室
３１ｄ 開口
３２ 摺動部材
３２ａ 指示部
３２ｂ 受圧部
３２ｃ 第１模様部
３２ｄ 第２模様部
３３ Ｏリング
３４ Ｏリング押さえ部材
３５ 第２のバネ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給源から高い圧力を持った一次ガスを供給されたときに生じる断熱圧縮を防止することができ、且つ一次ガスの圧力の減少又は供給の有無を圧力計を用いることなく指示し得るようにした圧力調整器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば末端が閉鎖された、又は断面積が絞られた部位を有する大気圧の系に高い圧力を持ったガス（高圧ガス）を供給したとき、供給された高圧ガスが断熱圧縮して温度が上昇する現象が生じる。高圧ガスが酸素のような支燃性を持ったガスである場合、ガスの温度上昇によって系を構成する配管や弁等に悪影響を及ぼす虞がある。
【０００３】
上記の如き系の代表的な例として圧力調整器がある。この圧力調整器は、ガスボンベや屋内配管を含む高圧ガスの供給源に接続される一次側接続部と、供給源から供給された高圧ガスを減圧する減圧機構と、減圧された低圧ガスを二次側の被供給部材に供給するために該二次側の被供給部材を接続する二次側接続部とを有して構成される。
【０００４】
上記圧力調整器では、高圧ガスの供給を開始したとき、減圧機構と一次側接続部との間の空間に断熱圧縮現象が生じて熱が発生し、既存の気体や供給された高圧ガス、或いは周囲の部材の温度が上昇するという現象が生じる。特に、供給される高圧ガスが酸素であり、減圧機構を構成するダイヤフラムやシート部材が可燃性物質によって形成されているような場合、断熱圧縮に伴って生じる熱がダイヤフラムやシート部材に悪影響を及ぼす虞がある。
【０００５】
このため、特許文献１に開示されるような、断熱圧縮を生じさせることがない酸素調整器が提案されている。この酸素調整器は、高圧ガスボンベに連通するスリーブを調整器本体に設け、スリーブの内面に、弁と、これを作動させるコイルばねを収容し、前記弁は外周に凹部を設けてスリーブ内面との間に大流路を形成し、中心の小孔を小流路とし、前記弁により、大流路を塞ぐ弁座部を形成して構成されている。このように構成された酸素調整器では、供給源から高圧ガスを供給することに伴う断熱圧縮を防止することができ、減圧機構を構成するダイヤフラムやシート部材を加熱する虞がなく、安全な構成とすることができる。
【０００６】
例えば、高圧ガスの供給源がガスボンベである場合、供給されるガス量は有限であるため、二次側への低圧ガスの供給に支障を来すことがないように、適当な時期での交換が必要となる。このため、常にガスボンベの圧力を確認することが必要となる。このような圧力調整器に於ける高圧ガス側の圧力を表示する表示機構として、特許文献２に開示された残量表示装置が提案されている。
【０００７】
特許文献２に開示された残量表示装置は、透視窓を有するケーシングの基部を圧力調整器本体の側面に取り付けると共にガス流路に連通させ、ケーシングの基部内腔にガス圧によって摺動できるピストンを設け、該ピストンの摺動範囲にガスを漏出するギャップを形成し、ケーシング内に漏出したガス圧によって可動し、透視窓内に一定の色面を現す可動筒体を設け、ケーシングの頭部にケーシング内のガスを排出するガス抜き弁を設けて構成されている。
【０００８】
上記残量表示装置では、ガスボンベの残量が充分あるとき、ギャップを通してケーシングに流入したガスによって可動筒体が移動して透視窓に色面（緑）が現れる。次いでガス抜き弁を操作してケーシングに流入したガスを放出させると、可動筒体が移動して透視窓に色面（黄）が現れる。ガスボンベの残量が少なくなってガス圧が減少すると、ピストンが基部側に移動してギャップを通過する際に該ギャップを通してガスがケーシングに流入し、可動筒体が移動して赤が現れる。この場合でも、ガス抜き弁を操作してケーシングに流入したガスを放出することで可動筒体が移動して黄が現れる。しかし、ガス抜き弁の操作を終了すると、ピストンが再度移動してギャップを通過する際に該ギャップを通してガスがケーシングに流入し、可動筒体が移動して緑が現れる。従って、ガス抜き弁の操作に関わらず、透視窓に連続して赤が現れたとき、ガスボンベの残量が減少したとして認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実公平４−１９２８０号公報
【特許文献２】実開昭５８−１７７６９８号公報（実願５７−７５５９２号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
医療機関では、高圧酸素を充填した小型の酸素ボンベに圧力調整器を取り付けて減圧し、所定の圧力に低下させた酸素を患者に供給することが行われている。医療用に酸素を用いる場合には断熱圧縮による温度上昇は避ける必要があり、酸素ボンベの弁を開く際に細心の注意を払うことが要求されている。また、医療用の酸素ボンベは小型化しており、酸素ボンベに対する圧力調整器の着脱は頻繁に行われる。
【００１１】
圧力調整器を取り外している間に酸素ボンベに対する接続部にゴミやホコリが付着する虞がある。特許文献１に記載された酸素調整器では、ゴミやホコリが弁の上流側に入り込んで小流路を塞いでしまい、酸素を供給したとき、弁の下流側にある減圧機構に流通しなくなる虞がある。
【００１２】
また、酸素ボンベの残量を確認するためにブルドン管式圧力計を用いるのが一般的であり、圧力調整器が大型化して取扱いが不便になる虞がある。更に、特許文献２に記載された残量表示装置では、ボンベに装着したときや残量が減少したときにガス抜き弁の操作を行う必要があり、操作が煩雑になる虞がある。また、ケーシングに流入したガスはガス抜き弁の操作に伴って大気に放出されることとなるため、どのようなガスにも利用し得るものではないという問題もある。
【００１３】
本発明の目的は、断熱圧縮を防止することができ且つゴミやホコリが入り込んだとしても一次ガスを流通させることができる断熱圧縮防止機構と、特別な操作を必要とせずに一次ガスが大気に放出されることのない圧力指示機構と、を有する圧力調整器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明に係る圧力調整器は、高い圧力を持った一次ガスの供給源と接続され該一次ガスが流通する一次側通路と、前記一次側通路に配置された断熱圧縮防止機構及び圧力指示機構と、所定の圧力に減圧された二次ガスが流通する二次側通路と、前記一次側通路と二次側通路との間に配置された減圧機構と、前記減圧機構を操作する操作部材と、を有する圧力調整器であって、前記断熱圧縮防止機構は、高い圧力を持った一次ガスが流通する一次側通路に設けた段差部と、前記段差部に対し摺動可能に配置され中心に小さい断面積を持った小流路を形成すると共に外周に大きい断面積を持った大流路を形成し且つ前記段差部と当接したとき該大流路が段差部によって遮蔽されるように構成されると共に、上流側の端面よりも下流側に小流路と大流路を連通させた連通路を形成して構成された仕切部材と、前記仕切部材を一次側通路に於けるガスの流通方向上流側に付勢する第１のばねと、を有して構成され、且つ前記圧力指示機構は、圧力調整器の本体に固定され、内部には基部側が径が小さく先端側が径が大きい空室が形成されると共に、該径が大きい空室を横断して複数の開口が形成された筒体と、指示部と受圧部とからなり、指示部は外周面に少なくとも二種類の異なる模様が形成されて前記筒体の径が大きい空室に挿入され、受圧部は前記筒体の径が小さい空室に挿入されて摺動可能に挿入された摺動部材と、前記筒体の径の小さい空室に於ける径の大きい空室側の端部に配置され、外周が配置部位に於ける空室の内周面と接触し、内周が前記摺動部材の軸部の外周面と接触して径の小さい空室にあるガスの漏洩を防ぐＯリングと、前記筒体の径の大きい空室に配置され前記摺動部材を受圧部方向に付勢する第２のばねと、を有し、筒体の内部に形成された径の小さい空室に一次ガスが流入したとき、該一次ガスの圧力に応じて摺動部材が摺動して指示部の外周に形成された模様が筒体に形成された開口から視認し得るように構成されているものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る圧力調整器では、高い圧力を持った一次ガスが流通する一次側通路に断熱圧縮防止機構及び圧力指示機構を配置したので、該一次側通路にゴミやホコリが付着した場合でも、断熱圧縮を防止することができ、且つ一次ガスの供給源がガスボンベであるような場合、ガスボンベを交換すべきか否かを容易に判断することができる。
【００１６】
即ち、一次側通路に一次ガスを供給したとき、仕切部材が段差部に当接して仕切部材の外周に形成した大流路が段差部によって塞がれたとしても、仕切部材の外周に形成した大流路に侵入した一次ガスが上流側の端面よりも下流側に形成した連通路を通って中心の小流路に流通する。従って、仕切部材の下流側で断熱圧縮が生じることがない。そして、仕切部材の下流側の圧力が上昇すると、第１のばねの付勢力によって仕切部材が段差部から離隔して大流路が開放され、大流量の一次ガスが下流側に流通する。
【００１７】
また、圧力指示機構を構成する摺動部材が、一次側通路に供給された一次ガスの圧力に応じて筒体の内部で摺動し、この摺動に伴って指示部の外周面に形成された模様が開口に対して移動する。このため、開口を監視することで、該開口に対向する模様を視認することができる。従って、現に開口を介して視認し得る模様によって、一次ガスが充分に高い圧力を有しているか、或いは圧力が降下しているかを認識することができる。
【００１８】
また、筒体に形成された径の小さい空室に於ける径の大きい空室側の端部に、外周が配置部位に於ける空室の内周面と接触し且つ内周が摺動部材の受圧部の外周面と接触してガスの漏洩を防ぐＯリングを有する。このため、一次ガスが摺動部材の受圧部に作用して該摺動部材を指示部側に摺動させたときに一次ガスが受圧部と径の小さい空室との間隙から漏洩することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】圧力調整器の全体構成を説明する正面図である。
【図２】圧力調整器の構成を説明する図であり図１のＡ−Ｂ断面図である。
【図３】圧力調整器の構成を説明する図であり図１のＢ−Ｃ断面図である。
【図４】断熱圧縮防止機構の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図により本実施例に係る圧力調整器の構成について説明する。
【００２１】
先ず、圧力調整器Ａの構成について簡単に説明する。この圧力調整器Ａは、医療用酸素を患者に供給するための酸素供給器として構成されており、高い圧力を持った一次ガスの供給源となる医療用の酸素ボンベ（図示せず）に着脱可能に取り付けられる。そして、酸素ボンベから供給された高圧酸素（一次ガス）を減圧して低圧酸素（二次ガス）とし、この二次ガスを酸素マスクやカニューラを介して患者に供給し得るように構成されている。
【００２２】
圧力調整器Ａは、一次ガスの供給源となる酸素ボンベと接続されて一次ガスが流通する一次側通路１と、一次側通路１に配置された断熱圧縮防止機構Ｂ及び圧力指示機構Ｃと、所定の圧力に減圧された二次ガスが流通する二次側通路２と、一次側通路と二次側通路との間に配置された減圧機構Ｄと、減圧機構Ｄを操作する操作部材３と、を有して構成されている。
【００２３】
圧力調整器Ａは、ボディ５ａ及びボンネット５ｂからなる本体５を有している。この本体５には酸素ボンベの吐出口に取り付けられる装着部材６が固定されており、該装着部材６を嵌合した袋ナット７を利用して着脱可能し得るように構成されている。装着部材６を長手方向に貫通して一次側通路１が構成されており、この一次側通路１に於ける自由端側（装着部材６の自由端側）に断熱圧縮防止機構Ｂが構成されている。
【００２４】
断熱圧縮防止機構Ｂは、図１、４に示すように、一次側通路１の自由端側に形成された段差部１０と、この段差部１０に摺動可能に配置された仕切部材１１と、仕切部材１１を一次側通路１に於けるガスの流通方向上流側に付勢する第１のばね１２と、を有して構成されている。
【００２５】
一次側通路１の自由端側に形成された段差部１０は、六角形に形成された仕切部材１１の下流側の端面１１ｅが当接したときに該仕切部材１１の外周に構成された大流路１１ｆを遮蔽し得る寸法を持って形成された段差端面１０ａと、仕切部材１１の外周に形成された平面と共に大流路１１ｆを構成する内周面１０ｂとを有して構成されている。
【００２６】
段差部１０の本体５側には、仕切部材１１を装着部材６の自由端側に付勢する第１のばね１２を収容する収容部１３が連続して形成されている。更に、一次側通路１の端部には中心に酸素ボンベに充填された一次ガスである高圧酸素を通す穴１５ａが設けられ、且つ第１のばね１２に付勢された仕切部材１１の移動限界を規定する規定部材１５が固定されている。更に、段差部１０を覆うようにフィルター１６が配置されており、該フィルター１６が規定部材１５によって保持されている。
【００２７】
仕切部材１１の中心には断面積が小さい小流路１１ａが形成されている。この小流路１１ａは、上流側の端面１１ｄ側に小径部１１ｂが形成され、下流側の端面１１ｅ側に大径部１１ｃが連続して形成されることで構成されている。小径部１１ｂの径及び大径部１１ｃの径は、圧力調整器Ａに供給する一次ガスの圧力に応じて適宜設定される。
【００２８】
仕切部材１１は外形が略六角形に形成されており、該六角形の頂部が内接する円（段差部１０の内周面１０ｂ）と六つの平面とで構成される六つの隙間が大流路１１ｆとしての機能を発揮するように構成されている。
【００２９】
尚、仕切部材１１は一次側通路１に設けた段差部１０に対し摺動可能に配置されるため、六角の頂部は段差部１０の内周面１０ｂに対し円滑に摺動し得るような寸法と平滑さを確保して構成されている。また対向する二つの平面間の寸法は段差部１０の段差端面１０ａによって遮蔽し得る寸法を持って形成されている。
【００３０】
仕切部材１１の大流路１１ｆを構成する平面から小流路１１ａの小径部１１ｂに向けて連通路を構成する穴１７が形成されている。この穴１７は、仕切部材１１の対向する二つの平面を貫通して形成されていても良く、一つの平面から小径部１１ｂに到達させた状態で形成されていても良い。
【００３１】
上記断熱圧縮防止機構Ｂでは、一次ガスが供給されていない状態では、図４（ａ）に示すように、仕切部材１１は第１のばね１２によって一次ガスの供給側に配置されたフィルター１６側に付勢され、この付勢状態を保持している。
【００３２】
上記状態から一次ガスを供給すると、この一次ガスはフィルター１６を通って圧力が仕切部材１１の上流側の端面１１ｄに作用し、第１のばね１２による付勢力に抗して下流側に摺動し、同図（ｂ）に示すように、下流側の端面１１ｅが段差部１０の段差端面１０ａに当接する。この状態では、仕切部材１１の平面と段差部１０の内周面１０ｂとによって構成された大流路１１ｆが段差端面１０ａによって遮蔽されている。
【００３３】
例えば、上記状態で仕切部材１１の上流側の端面１１ｄにゴミやホコリが付着して小流路１１ａを構成する小径部１１ｂが閉鎖されているような場合、フィルター１６を通して供給された一次ガスは、仕切部材１１の平面と段差部１０の内周面１０ｂとの間に流入し、該平面に形成された穴１７から小流路１１ａを構成する小径部１１ｂに供給され、小流路１１ａを介して一次側通路１に流れ込み、減圧機構Ｄを構成するノズル１８ａに供給される。
【００３４】
上記の如く、仕切部材１１に於ける小流路１１ａに、一つの小径部１１ｂ及び二つの穴１７が接続されることとなり、小径部１１ｂの上流側の端面１１ｄに於ける開口部分がゴミやホコリによって遮蔽されていても、穴１７が開放されていることで、前記不具合に関わらず、一次ガスを減圧機構Ｄに供給することが可能となる。
【００３５】
減圧機構Ｄに流れる一次ガスは、仕切部材１１の小流路１１ａによって絞られることとなり、ノズル１８ａ及びシート１８ｂの近傍での断熱圧縮を防止することが可能である。
【００３６】
減圧機構Ｄに対して充分な一次ガスが供給されて圧力が上昇すると、第１のばね１２による仕切部材１１に対する付勢が復活する。このとき、減圧された二次ガスが二次側通路２に供給されていない状態では、同図（ａ）に示すように、仕切部材１１がフィルター１６に当接する。また減圧された一次ガスが二次側通路２に供給され、一次側通路１に一次ガスの流れが形成されている場合には、同図（ｃ）に示すように、仕切部材１１は段差部１０で浮遊するような位置を保持する。
【００３７】
本件発明者等は、断熱圧縮防止機構Ｂを有する圧力調整器と、断熱圧縮防止機構を有することのない圧力調整器と、を用いて一次ガスを供給したときの温度の上昇についての計測実験を行った。一次ガスの圧力を１３．５ＭＰａとし、電磁弁を開放することで断熱圧縮防止機構Ｂに供給し得るように構成した。温度の計測位置は装着部材６に於ける段差部１０の外周面とした。
【００３８】
上記実験の結果、断熱圧縮防止機構Ｂを有する圧力調整器の場合、計測前の温度は約２０℃であったのが、一次ガス供給して０．１秒後の温度が約８０℃、０．２秒後の温度が約９０℃、０，４秒後の温度が約８０℃であった。
【００３９】
断熱圧縮防止機構Ｂを有することのない圧力調整器の場合、計測前の温度は約２０℃であったのが、一次ガス供給して０．１秒後の温度が約２００℃、０．２秒後の温度が約１００℃、０，４秒後の温度が約８０℃であった。
【００４０】
上記実験で明らかなように、断熱圧縮防止機構Ｂを有する圧力調整器では、高い圧力を持った一次ガスを供給したとき、断熱圧縮を防止して温度上昇を抑えることが可能である。
【００４１】
次に、減圧機構Ｄの構成について簡単に説明する。本体５の内部には、一次側通路１を通った一次ガスを減圧する減圧機構Ｄが構成されている。本実施例に於ける減圧機構Ｄは特別な構造を有するものではなく、一般的に市販されている圧力調整器と同様に構成されている。
【００４２】
即ち、減圧機構Ｄは、本体５に形成されたノズル１８ａと、ノズル１８ａに対し離隔又は接近し得るように構成されたシート１８ｂと、シート１８ｂをノズル１８ａを閉鎖する方向に付勢する第３のばね１９と、シート１８ｂを移動させるノズルピン２０と、操作部材となるハンドル３の操作に伴って伸縮するばね部材２１と、ばね部材２１に付勢されてノズルピン２０を移動させるダイヤフラム２２と、を有して構成されている。
【００４３】
上記構成に於いて、ノズル１８ａを境として、上流側に一次側通路１の末端を構成し、且つ第３のばね１９を収容する一次側室２５が形成され、下流側に二次側通路２の上端を構成し、且つ減圧されたガスが流通する二次側室２６が形成されている。
【００４４】
二次側室２６に連続して二次側通路２が形成されており、この二次側通路２には、減圧された二次ガスを被供給部に供給するホース類を取り付けるためのターミナル２７が配置されると共に、このターミナルは本体５に固定されている。
【００４５】
次に、圧力指示機構Ｃの構成について説明する。圧力指示機構Ｃは、圧力調整器の一次側通路１に作用する圧力、即ち、一次ガスの圧力を指示する機能を有するものである。
【００４６】
圧力指示機構Ｃは、圧力調整器の本体５に形成された一次側通路１の末端に形成された一次側室２５に接続されて本体５に固定された筒体３１と、筒体３１の内部に摺動可能に挿入された摺動部材３２と、筒体３１に流入したガスが大気に漏洩することを防ぐＯリング３３と、Ｏリング３３を押さえるＯリング押さえ部材３４と、摺動部材３２を付勢する第２のバネ３５と、を有して構成されている。
【００４７】
筒体３１の内部には、径の小さい空室となる第１空室３１ａと、径の大きい空室となる第２空室３１ｂと、が形成されており、第１空室３１ａと第２空室３１ｂとが接続する部位にはシール室３１ｃが形成されている。筒体３１の先端側であって第２空室３１ｂの長さ方向の略中央部分に対応する部位には、筒体３１の外周面と第２空室３１ｂとを貫通させて複数の開口３１ｄが形成されている。
【００４８】
摺動部材３２は指示部３２ａと受圧部３２ｂとからなり、指示部３２ａが筒体３１の第２空室３１ｂに挿入されると共に、受圧部３２ｂが第１空室３１ａに挿入されて長手方向に摺動して往復移動するものである。指示部３２ａの外周面には先端側に第１模様部３２ｃが形成され、該第１模様部３２ｃから離隔した位置に第２模様部３２ｄが形成されている。
【００４９】
上記第１模様部３２ｃと第２模様部３２ｄとは明確に異なる模様（例えば異なるローレット模様、或いは異なる色）として構成されている。前記第１模様部３２ｃは、摺動部材３２が摺動していない状態（受圧部３２ｂに圧力が作用していない状態）で筒体３１の開口３１ｄに対向し得るように形成され、摺動部材３２が第２のバネ３５の付勢力に抗して摺動したとき開口３１ｄに対向し得るように第２模様部３２ｄが形成されている。
【００５０】
Ｏリング３３は筒体３１に形成したシール室３１ｃに収容されており、外周面が配置部位に於ける空室の内周面、即ち、シール室３１ｃの内周面と接触し、且つ内周面が摺動部材３２の受圧部３２ａの外周面と接触している。このため、筒体３１の第１空室３１ａに高い圧力を持った一次ガスが流入したとしても、この一次ガスの大気への漏洩を防ぐことが可能である。
【００５１】
Ｏリング押さえ部材３４は、シール室３１ｃに収容されたＯリング３３の脱落を防ぐ機能を有する。このため、Ｏリング押さえ部材３４としては、中心に摺動部材３２の受圧部３２ａを貫通させることが可能な径を持った孔を有する部材によって構成されている。
【００５２】
第２のバネ３５は筒体３１の頂部と摺動部材３２の指示部３２ｂとの間に配置され、両者を互いに離隔する方向に付勢することで、摺動部材３２を一次ガスの作用方向とは反対方向に付勢している。この第２のバネ３５のバネ常数は、一次ガスの供給圧が低下したときに二次ガスの供給に支障を来す限界の圧力に対応して設定される。従って、第２のバネ３５は、目的のガスに応じて異なるバネ常数が設定される。
【００５３】
上記圧力指示機構Ｃでは、一次側通路１に一次ガスが供給されていない状態では、筒体３１の開口３１ｄには摺動部材３２の指示部３２ａの先端側外周面に形成された第１模様３２ｃが対向して視認される。そして、供給源の弁を開放すると、高い圧力を持った一次ガスが供給され、一次側通路１及び一次側室２５は一次ガスで充満する。
【００５４】
一次側室２５に流入した一次ガスは、圧力指示機構Ｃを構成する摺動部材３２の受圧部３２ｂに作用し、該摺動部材３２を第２のバネ３５の付勢力に抗して摺動させる。摺動部材３２の摺動に伴って、筒体３１の開口３１ｄには指示部３２ａの外周面に形成した第２模様３２ｄが対向して視認される。
【００５５】
このとき、筒体３１の第１空室３１ａに流入した一次ガスはＯリング３３によって第２空室３１ｂへの流入が阻止される。このため、圧力指示機構Ｃを通して一次ガスが大気に漏洩することがない。
【００５６】
その後、前述したようにハンドル３を操作して減圧された二次ガスを目的の供給先に供給して二次ガスを消費する。
【００５７】
二次ガスの消費量の増大に応じて酸素ボンベの圧力が低下すると、摺動部材３２は受圧部３２ｂが摺動し、この摺動に伴って、筒体３１の開口３１ｄに対向する模様が第２模様３２ｄから第１模様３２ｃへと変化する。即ち、一次ガスの圧力が充分に高いときには開口３１ｄを介して視認し得る模様は第２模様３２ｄであり、一次ガスの圧力が低下するのに伴って開口３１ｄには第２模様３２ｄの比率が小さくなると共に第１模様３２ｃが視認し得るようになってくる。
【００５８】
従って、開口３１ｄから視認される模様の変化、即ち、第２模様３２ｄと第１模様３２ｃとの比率の変化、によって一次ガスの圧力を指示することが可能である。そして、開口３１ｄを介して第１模様３２ｃ、第２模様３２ｄの比率等を視認することで、一次ガスの凡その圧力を認識することが可能である。
【００５９】
上記の如くして圧力指示機構Ｃによって一次ガスの圧力を認識した後、必要に応じて酸素ボンベの交換を行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る圧力調整器では、供給源から高い圧力を持った一次ガスを供給したときの断熱圧縮を防止することが可能であり、且つゴミやホコリが付着したような場合でも、減圧した二次ガスを安定して供給することが可能となる。このため、例えば病院で使用する酸素供給装置として、或いは産業用の圧力調整器として有利に利用することが可能である。
【００６１】
また、構造が簡単で容積が小さく、且つ一次ガスが大気に漏洩することがないので、支燃性ガス、可燃性ガス、不活性ガス等如何なるガスであっても利用することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
Ａ 圧力調整器
Ｂ 断熱圧縮防止機構
Ｃ 圧力指示機構
Ｄ 減圧機構
１ 一次側通路
２ 二次側通路
３ ハンドル
５ 本体
５ａ ボディ
５ｂ ボンネット
６ 装着部材
７ 袋ナット
１０ 段差部
１０ａ 段差端面
１０ｂ 内周面
１１ 仕切部材
１１ａ 小流路
１１ｂ 小径部
１１ｃ 大径部
１１ｄ 上流側の端面
１１ｅ 下流側の端面
１１ｆ 大流路
１２ 第１のばね
１３ 収容部
１５ 規定部材
１５ａ 穴
１６ フィルター
１７ 穴
１８ａ ノズル
１８ｂ シート
１９ 第３のばね
２０ ノズルピン
２１ ばね部材
２２ ダイヤフラム
２５ 一次側室
２６ 二次側室
２７ ターミナル
３１ 筒体
３１ａ 第１空室
３１ｂ 第２空室
３１ｃ シール室
３１ｄ 開口
３２ 摺動部材
３２ａ 指示部
３２ｂ 受圧部
３２ｃ 第１模様部
３２ｄ 第２模様部
３３ Ｏリング
３４ Ｏリング押さえ部材
３５ 第２のバネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高い圧力を持った一次ガスの供給源と接続され該一次ガスが流通する一次側通路と、前記一次側通路に配置された断熱圧縮防止機構及び圧力指示機構と、所定の圧力に減圧された二次ガスが流通する二次側通路と、前記一次側通路と二次側通路との間に配置された減圧機構と、前記減圧機構を操作する操作部材と、を有する圧力調整器であって、
前記断熱圧縮防止機構は、
高い圧力を持った一次ガスが流通する一次側通路に設けた段差部と、
前記段差部に対し摺動可能に配置され中心に小さい断面積を持った小流路を形成すると共に外周に大きい断面積を持った大流路を形成し且つ前記段差部と当接したとき該大流路が段差部によって遮蔽されるように構成されると共に、上流側の端面よりも下流側に小流路と大流路を連通させた連通路を形成して構成された仕切部材と、
前記仕切部材を一次側通路に於けるガスの流通方向上流側に付勢する第１のばねと、
を有して構成され、
且つ前記圧力指示機構は、
圧力調整器の本体に固定され、内部には基部側が径が小さく先端側が径が大きい空室が形成されると共に、該径が大きい空室を横断して複数の開口が形成された筒体と、
指示部と受圧部とからなり、指示部は外周面に少なくとも二種類の異なる模様が形成されて前記筒体の径が大きい空室に挿入され、受圧部は前記筒体の径が小さい空室に挿入されて摺動可能に挿入された摺動部材と、
前記筒体の径の小さい空室に於ける径の大きい空室側の端部に配置され、外周が配置部位に於ける空室の内周面と接触し、内周が前記摺動部材の受圧部の外周面と接触して径の小さい空室にあるガスの漏洩を防ぐＯリングと、
前記筒体の径の大きい空室に配置され前記摺動部材を受圧部方向に付勢する第２のばねと、
を有し、筒体の内部に形成された径の小さい空室に一次ガスが流入したとき、該一次ガスの圧力に応じて摺動部材が摺動して指示部の外周に形成された模様が筒体に形成された開口から視認し得るように構成されている
ことを特徴とする圧力調整器。
【請求項１】
高い圧力を持った一次ガスの供給源と接続され該一次ガスが流通する一次側通路と、前記一次側通路に配置された断熱圧縮防止機構及び圧力指示機構と、所定の圧力に減圧された二次ガスが流通する二次側通路と、前記一次側通路と二次側通路との間に配置された減圧機構と、前記減圧機構を操作する操作部材と、を有する圧力調整器であって、
前記断熱圧縮防止機構は、
高い圧力を持った一次ガスが流通する一次側通路に設けた段差部と、
前記段差部に対し摺動可能に配置され中心に小さい断面積を持った小流路を形成すると共に外周に大きい断面積を持った大流路を形成し且つ前記段差部と当接したとき該大流路が段差部によって遮蔽されるように構成されると共に、上流側の端面よりも下流側に小流路と大流路を連通させた連通路を形成して構成された仕切部材と、
前記仕切部材を一次側通路に於けるガスの流通方向上流側に付勢する第１のばねと、
を有して構成され、
且つ前記圧力指示機構は、
圧力調整器の本体に固定され、内部には基部側が径が小さく先端側が径が大きい空室が形成されると共に、該径が大きい空室を横断して複数の開口が形成された筒体と、
指示部と受圧部とからなり、指示部は外周面に少なくとも二種類の異なる模様が形成されて前記筒体の径が大きい空室に挿入され、受圧部は前記筒体の径が小さい空室に挿入されて摺動可能に挿入された摺動部材と、
前記筒体の径の小さい空室に於ける径の大きい空室側の端部に配置され、外周が配置部位に於ける空室の内周面と接触し、内周が前記摺動部材の受圧部の外周面と接触して径の小さい空室にあるガスの漏洩を防ぐＯリングと、
前記筒体の径の大きい空室に配置され前記摺動部材を受圧部方向に付勢する第２のばねと、
を有し、筒体の内部に形成された径の小さい空室に一次ガスが流入したとき、該一次ガスの圧力に応じて摺動部材が摺動して指示部の外周に形成された模様が筒体に形成された開口から視認し得るように構成されている
ことを特徴とする圧力調整器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１６０１０２（Ｐ２０１２−１６０１０２Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４７３（Ｐ２０１１−２０４７３）
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００１８５３７４）小池酸素工業株式会社 (64)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００１８５３７４）小池酸素工業株式会社 (64)
【Ｆターム（参考）】
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