JP2004503720A

JP2004503720A - デュアルロッキングかしめ機構を備える高圧管継手

Info

Publication number: JP2004503720A
Application number: JP2002510141A
Authority: JP
Inventors: イズチュク，ジョン・アイ; サンダース，スタン・エイ
Original assignee: Mallinckrodt Inc
Current assignee: Mallinckrodt Inc
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2004-02-05
Also published as: WO2001095967A1; EP1294424A4; EP1294424A1; CA2411529A1; US6502571B1

Abstract

デュアルロッキングかしめ機構を備える管継手（２６０）は、エラストマーチューブ（２６２）の開放端部に挿入されるべき突出部を含む。フェルール（２８０）は、その一方の端が管継手の本体部に接続され、チューブ上にかしめられて（２８６）、チューブに挿入された突出部上にチューブを保持する。それにより、チューブは、チューブと突出部との摩擦係合と、フェルールと管継手の本体との接続との両方により管継手に保持される。

Description

【０００１】
【発明の分野】
この発明は、高い内圧に当てられるエラストマーチューブに管継手をしっかりと装着するためのデュアルロッキングかしめ機構を有する管継手に向けられる。
【０００２】
【発明の背景】
圧力のかかった流体の携帯式供給には多くの用途がある。たとえば、スキューバダイバおよび消防士は携帯式の加圧酸素供給を用いる。民間の航空機では、突然の予測されなかったキャビンの減圧の際に用いられる非常用酸素送出システムが採用される。軍用航空機では典型的に補給用の酸素供給システムも必要となる。このようなシステムは携帯用加圧缶によって供給される。医療分野では、呼吸関連の治療を受けている患者に酸素などの医療用ガスを施すためにガス送出システムが用意される。補給用酸素送出システムは、酸素を酸素供給源から受取って呼吸することが有益である患者により用いられて、患者が呼吸する大気酸素を補給する。このような用途には、病院、家庭介護および歩行環境を含む広範囲の状況で、コンパクトで携帯式の補給用酸素送出システムが有用である。
【０００３】
高圧補給用酸素送出システムは典型的に、３０００ｐｓｉまでの圧力の酸素ガスを収容するシリンダまたはタンクを含む。高圧酸素送出システムにおいては、補給用酸素を呼吸する人が用いる酸素送出装置での使用に好適なより低い圧力（たとえば２０ｐｓｉから５０ｐｓｉ）へ酸素ガスの圧力を「段階的に下げる」ために圧力調整器が用いられる。
【０００４】
補給用酸素送出システム、および加圧ガスの携帯式供給を採用した他の応用においては、圧縮された流体特にガスを貯蔵および使用するのに用いられるコンテナは一般に円筒形の金属瓶の形を取り、これには高い流体圧に耐えるように強化材料を巻付けることがある。このような貯蔵コンテナは製造費が高くつき、本来的に重く、嵩張り、柔軟性がなく、破裂すると激しく爆発的に粉々となりやすい。
【０００５】
軽量の合成材料からなるコンテナシステムが提案されている。ショリー（Ｓｃｈｏｌｌｅｙ）による米国特許第４，９３２，４０３号、第５，０３６，８４５号および５，１２７，３９９号には、圧縮ガスのための可撓性携帯用コンテナが記載されており、これは一連の細長い、実質的に円筒形の室を含み、これら室は平行する構成で配置され、狭く曲がった導管により相互接続されて、人の着用できるベストの背中に取付けられる。コンテナはライナを含み、これはナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、テトラフルオロエチレン、またはポリエステルなどの合成材料から形成され得る。ライナは、ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（Ｒ）アラミド繊維などの強化材料による強度の高い編組または巻付けなどの高強度強化繊維によって覆われ、ポリウレタンなどの材料の保護コーティングが強化繊維を覆う。ショリーの特許に記載の設計はいくつかの欠点を抱えており、そのためこれは、スキューバ用品、消防士の酸素システム、非常用酸素システム、および医療用酸素システムなどの携帯用流体送出システムに典型的に見られる圧力レベルで貯蔵される流体のためのコンテナとして用いるには非実用的となっている。別個の貯蔵室の細長くほぼ円筒の形状では、高加圧流体を収容するための効果的な構造はもたらされない。さらに、貯蔵部の比較的大きな体積のため、システムは各室に貯蔵される加圧流体の比較的大きな体積の運動エネルギにより激しく破裂するおそれのある危険なものとなっている。
【０００６】
さらに、弁および計器を含む、金属からなる構成要素などの機械的部品をポリマーまたはエラストマーのホースまたは圧力弁に装着することは問題となり得る。典型的には、金属のねじが切られた管継手をホースまたは圧力弁に装着し、計器および／または弁を管継手上にねじったり外したりすることができる。管継手は、ホースまたは圧力弁に挿入されるとげのある突出部を含み得、フェルールをホースまたは圧力弁の上に圧着またはかしめて弾性材料を押圧してとげのある突出部とロッキング係合させる。そのような構成では、ホースは、とげのある突出部とのホースの内表面の摩擦係合によってのみ管継手に固定される。しかしながら、管継手が露出される高圧のために、とげのある突出部とホースの内表面との間に滑りがあるならば管継手とホースとが分離してしまうことがある。
【０００７】
圧着フェルールが、とげのある突出部と同軸上に管継手と一体化して形成され、ホースが管継手に保持される２次的機構、すなわち、管継手に装着される圧着フェルールの内部とホースの外表面との摩擦係合を与える。そのような一体化された管継手およびフェルールの構成は、管継手とエラストマーホースとの間に満足のいく固定を与えるものと示されているが、管継手と一体的にかつ管継手のとげのある突出部と同軸上にあるフェルールを形成することは高価である。
【０００８】
したがって、ホースまたは容器内の高い内圧に当てられたときでも管継手がエラストマー材料から分離しないような態様でエラストマーホースまたは圧力容器に装着可能である安価な機械的管継手が必要とされている。
【０００９】
【発明の概要】
この発明のある局面に従えば、加圧流体のためのコンテナシステムは、複数個の中空室の隣り合うもの同士の間に位置決めされるポリマー導管部によって相互接続される複数個の中空ポリマー室を含み、導管部のうち端の１つが相互接続された中空室のうち一番端のものから延在する、圧力容器を含む。導管部の各々は、中空室の各々の最大内部横寸法よりも小さい最大内部横寸法を有する。機械的管継手が、複数個の導管部の端の１つに接続される。機械的管継手は、そこから延在し導管部に軸方向に挿入されるよう適合される突出部を備える本体部を含む。フェルールが、その一方の長手の端が管継手の本体部に接続され、突出部に対して外方に間隔をあけられた同軸上の関係に配置される。フェルールは、突出部が挿入される導管部の一部上に径方向にかしめられ導管部の一部を突出部上に圧縮して導管部を突出部上に固定するように構成および配置される圧着部を有する。
【００１０】
この発明の別の局面に従えば、管継手アセンブリが、エラストマーチューブの端に装着されるよう適合され、そこから延在する突出部を備える本体部を含む。突出部は、エラストマーチューブの端に挿入されるよう適合される。本体部は、突出部に隣接するねじ付きカラーも含み、エラストマーチューブを突出部上に固定するためのフェルールは、その一方の長手の端にねじが切られた開口部を含む。フェルールのねじが切られた開口部は本体部のねじ付きカラー上にねじられる。フェルールは、突出部に対して外方に間隔をあけられた同軸上の関係に配置され、突出部が挿入されるエラストマーチューブの一部に径方向にかしめられ、エラストマーチューブを突出部上に圧縮してエラストマーチューブを突出部に固定するように構成および配置される圧着部を有する。
【００１１】
この発明の別の局面に従えば、エラストマーチューブの端に機械的管継手を装着するための方法は、チューブの端に機械的管継手の本体部の突出部を挿入するステップと、突出部が挿入されるチューブの端の上に同軸上にフェルールを配置するステップと、管継手の本体部にフェルールの端を装着するステップと、フェルールの一部を内方に径方向にかしめてチューブを突出部上に径方向に圧縮してチューブを突出部に固定するステップとを含む。
【００１２】
この発明の他の目的、特徴および特性は、すべてこの明細書の部分を形成する以下の説明、前掲の特許請求の範囲、および添付の図面を参照し考慮することで明らかとなるであろう。さまざまな図面において、同様の参照番号は対応する部分を示す。
【００１３】
【詳細な説明】
以下、図を参照してこの発明の実施例を以下に説明する。これら実施例はこの発明の原理を例示するものであり、この発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１４】
図１および図２に示すように、この発明の発明者であるサンダーズ（Ｓａｎｄｅｒｓ）に対する米国特許第６，０４７，８６０号（これの開示はここで引用により援用される）は、形を維持するほぼ楕円体の複数の室Ｃを含む加圧流体のためのコンテナシステム１０を開示し、これら室は管状のコアＴにより相互接続される。管状のコアは複数の室の各々を通じて延び、各々の室に固定されて封止する。複数の長手方向に隔てられた開口Ａが管状のコアの長さに沿って形成され、このような開口の１つは相互接続された室の各室の内部空間２０内に配置されて、充填中における内部空間２０への流体の注入と、流体送出中または他のコンテナへの移送中における内部空間２０からの流体の放出とを可能にする。開口のサイズは、室からの加圧流体の排出速度を制御できるようなものにされる。こうして低い流体排出速度を達成することにより、１つ以上の室に穴が開いた（すなわち外部の力により貫通された）または破裂したときの、大きくかつ危険なものとなりかねない運動エネルギの突発的な増大を避けることができる。
【００１５】
開口Ａのサイズは、収容される流体の体積および粘度、予想される圧力範囲、および所望の流量などのさまざまなパラメータに依存する。一般に、液体用と比べてガス用にはより小さな直径が選ばれる。したがって、開口のサイズは一般に約０．０１０インチから０．１２５インチまでで変わるであろう。図２には単一の開口Ａのみを示すが、殻２４の内部空間２０内の管Ｔに２つ以上の開口Ａを形成してもよい。これに加え、各々の開口Ａが管Ｔの一方の側にのみ形成されても、または開口Ａが管Ｔを通じて延びてもよい。
【００１６】
図２を参照して、各々の室Ｃは、好適な合成プラスチック材料から成形され開いた前端２６および後端２８を有するほぼ楕円体の殻２４を含む。穴２６および２８の直径は、管状のコアＴの外径をぴったり受ける寸法にされる。管状のコアＴは殻２４に対し、これらの間の流体密封を形成するように取付けられる。管状のコアＴは好ましくは、光エネルギ、熱エネルギまたは超音波エネルギによって殻２４に接合され、これらには超音波溶接、高周波エネルギ、加硫、または継ぎ目のない円周方向の溶接を達成できる他の熱プロセスなどの技術が含まれる。殻２４は、ロクタイト・コーポレイション（ＬｏｃｔｉｔｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能で世界中に正規の配給業者を有する３３１１および３３４１光硬化アクリル接着剤などの好適な紫外光硬化式接着剤によって、管状のコアＴに接合され得る。殻２４とこのような殻の間の管状のコアＴの延在部（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔｓ）との外側は、殻および管状のコアの破裂に耐えるように好適な耐圧強化フィラメント３０で圧力ラッピングされる。フィラメントで包まれた殻および管状のコアＴの外部には保護合成プラスチックコーティング３２が与えられる。
【００１７】
より具体的に、殻２４は、テフロン（Ｒ）またはフッ素化エチレンプロピレンなどの合成プラスチック材料から、回転成形、吹込み成形または射出成形され得る。管状のコアＴも同じ材料から形成されることが好ましい。耐圧フィラメント３０は炭素繊維、ケブラー（Ｒ）またはナイロンからなることがある。保護コーティング３２はウレタンからなることがあり、摩耗、紫外線、湿気、または熱要素から室および管状のコアを保護する。複数のほぼ楕円体の室Ｃおよびこれらを支持する管状のコアＴのアセンブリは、所望の長さの連続的なストランドからなることがある。この開示の文脈で「ストランド」という用語は、別段の記載がなければ別個の長さの相互接続された室を指す。
【００１８】
図２Ａに示すように、管Ｔは、殻２４′および管状の部分Ｔ′とともに同時押出などにより同時に形成されることがあり、これら管状の部分Ｔ′は殻２４′と一体に形成され、隣接する殻２４′間では管Ｔに直接重なる。さらに、やはり図２Ａに示すように、２つ以上の開口Ａが殻２４′の内部２０内で管Ｔに形成され得る。殻２４′、管状の部分Ｔ′および管Ｔからなる同時に形成されたアセンブリは、上述のように強化フィラメント３０の層で包まれて保護コーティング３２で覆われ得る。
【００１９】
管状のコアＴの流入部または前端には、雄ねじを備えた好適な管継手３４が設けられ得る。管状のコアＴの流出部または後端には雌ねじを備えた管継手３６が設けられ得る。このような雄管継手および雌管継手は、管状のコアＴにより相互接続された室Ｃのアセンブリの隣接するストランド間に圧力式接続を与え、さらに、相互接続された室に計器および弁などの他の構成要素を取付けるための機構を与える。管継手３４および３６などの管継手を取付けるための好適な機構については後に説明する。
【００２０】
図３において、圧力容器の代替形の一部が参照番号４０で一般的に表わされる。圧力容器４０は、好ましい楕円形状を有し中空の内部５４を有する複数の流体貯蔵室５０を含む。個々の室５０は、室５０の隣接する対の間に配置される接続導管部５２および５６によって互いに気体が流通可能に（ｐｎｅｕｍａｔｉｃａｌｌｙ）相互接続される。導管部５６は一般に導管部５２よりも長い。導管部５２と導管部５６との長さを異ならせる目的については後により詳細に説明する。
【００２１】
図４は、圧力容器４０の単一の中空室５０と、隣接する導管部５２の或る部分との、長手方向の拡大断面図を示す。圧力容器４０は好ましくは、殻４２の対向する開いた端部から延びるポリマー接続導管４４を備えたポリマー中空殻４２を含む、層状の構成を有する。ポリマーの殻４２およびポリマーの接続導管４４は好ましくは、テフロン（Ｒ）またはフッ素化エチレンプロピレンなどの合成プラスチック材料から形成され、押出、回転成形、連鎖的吹込み成形、または射出成形などのいくつかの公知のプラスチック形成技術のいずれで形成してもよい。
【００２２】
殻４２および接続導管４４を形成するのに用いられる材料は、成形可能でかつ高い引っ張り強さおよび断裂耐性を示すことが好ましい。最も好ましくは、ポリマー中空殻４２およびポリマー接続導管４４は、ダウ・プラスチックス（ＤｏｗＰｌａｓｔｉｃｓ）によりペレタン（Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ）（Ｒ）２３６３−９０ＡＥの商品名で製造されている熱可塑性ポリウレタンエラストマ、バイエル・コーポレイション（ＢａｙｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のプラスチック部門によりテキシン（Ｔｅｘｉｎ）（Ｒ）５２８６の商品名で製造されている熱可塑性ポリウレタンエラストマ、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）によりハイトレル（Ｈｙｔｒｅｌ）（Ｒ）の商品名で製造されている柔軟ポリエステル、またはテクナー・エイペックス（ＴｅｋｎｏｒＡｐｅｘ）によるポリ塩化ビニルから形成される。
【００２３】
好ましい構成では、各々の室５０の中空の内部５４の体積は、異なった用途のために構成可能な容量の範囲内であり、最も好ましい体積は約３０ミリメートルである。各々の室の寸法または容量が同じである必要はない。後に説明する構成を有する圧力容器４０は、２０００ｐｓｉの内圧下では７−１０％の体積の膨張を被ると判断された。好ましい構成では、各々のポリマー殻４２は約３．０−３．５インチの長手方向の長さを有し、ここで最も好ましい長さは３．２５０−３．３３０インチであり、最大外径は約０．８００インチから１．２００インチであり、ここで最も好ましい直径は０．０９５インチ−１．０５０インチである。導管４４は内径Ｄ_２を有し、これの範囲は好ましくは０．１２５−０．３００インチであり、ここで最も好ましい範囲は約０．１７５−０．２５０インチである。中空の殻４２の典型的な壁の厚みの範囲は０．０３インチから０．０５インチであり、最も好ましい典型的な厚みは約０．０４インチである。接続導管４４は０．０３インチから０．１０インチの範囲の壁の厚みを有し、好ましくは約０．０４０インチの典型的な壁の厚みを有するが、吹込み成形形成処理中に中空殻４２と導管４４とが異なった量の膨張を経験するため、導管４４の実際の典型的な壁の厚みは約０．０８８インチであろう。
【００２４】
ポリマー中空殻４２およびポリマー接続導管４４の外側の表面は、好適な強化フィラメント繊維４６で包まれることが好ましい。フィラメント層４６は巻付けまたは編組（好ましくは７５°の通常の編組角度を有する三軸編組パターン）であることがあり、好ましくはケブラー（Ｒ）などの高強度アラミド繊維材料（好ましくは１４２０デニール繊維）、炭素繊維またはナイロンであるが、ケブラー（Ｒ）が最も好ましい。その他の好適であろうフィラメント繊維材料は、薄い金属ワイヤ、ガラス、ポリエステル、または黒鉛を含み得る。ケブラー巻付け層の好ましい厚みは約０．０３５インチから０．０５５インチであり、約０．０４５インチの厚みが最も好ましい。
【００２５】
フィラメント繊維４６の層の上には保護コーティング４８が与えられ得る。保護コーティング４８は摩耗、紫外線、熱要素、または湿気から殻４２、導管４４およびフィラメント繊維４６を保護する。保護コーティング３２は吹付け式合成プラスチックコーティングであることが好ましい。好適な材料はポリ塩化ビニルおよびポリウレタンを含む。保護コーティング３２は圧力容器４０の全体に与えられても、またはこれの特に弱い部分のみに与えられてもよい。これに代えて、圧力容器４０が保護防湿ハウジングに収められる場合には保護コーティング３２が全くなくてもよい。
【００２６】
中空殻４２の内径Ｄ_１は好ましくは導管部４２の内径Ｄ_２よりもはるかに大きく、これにより各々のポリマー殻４２の中空内部５４内の比較的区別された貯蔵室が定められる。これは圧力容器４０の室５０のうち１つが破裂した際に解放される運動エネルギを減少させるための機構として役立つ。すなわち、室５０のうち１つが破裂すると、この特定の室の中にある体積の加圧流体はすぐに逃げることになる。残りの室にある加圧流体もまた破裂したところへ向かって動くが、残りの室にある流体の逃げる運動エネルギは、破裂した室へ流体が向かう際に流れなければならない比較的狭い導管部４４によって調整されることになる。したがって、圧力容器の内容全体がすぐに解放されることは避けられる。
【００２７】
これに代わる圧力容器４０′が図５および図５Ａで示される。圧力容器４０′は、導管部５２′および５６′により接続されるほぼ球状の複数の中空室５０′を含む。図５Ａに示すように、圧力容器４０′に特有の１つの構成は、圧力容器を曲がりくねった態様でそれ自身の上に前後に曲げることである。圧力容器４０′は細長い導管部５６′で曲げられ、これら導管部は導管部５２′と比べて長くされているため、これが捩れることなしに、または隣接する中空室５０′が互いの邪魔となることなしに曲げることができる。したがって導管部５６′の長さは、圧力容器が捩れることなく、および隣接する中空室５０′が互いの邪魔となることなく、圧力容器を曲げることを可能にするようなものとして規定され得る。一般に、十分な長さの接続導管部５６′は、相互接続された連続する室５０′から室５０′を省くことで与えられ得る。しかしながら、長い導管部５６′の長さは、単一の室５０′の長さと必ずしも同じ長さでなくてもよい。
【００２８】
楕円体の室および球状の室は両方とも好ましいが、これは、高い内圧に耐えるためにはこのような形状が円筒形など他の形状よりも好適であるからである。しかしながら球状の室５０′は図３および図４のほぼ楕円体の室５０ほど好ましくはなく、これは、表面に丸みがあるほど強化フィラメント繊維の一貫した巻付けを与えることが困難になるからである。フィラメント繊維は、軸方向の張力がかかると、極度に丸みを帯びた凸状の表面上でより滑りやすい。
【００２９】
上述の圧力容器４０を採用した携帯用圧力パック６０が図６で示される。なお圧力パック６０は、ほぼ楕円体の中空室５０を有する圧力容器４０を含む。しかしながら、図５および図５Ａで示すほぼ球状の中空室を有する種類の圧力容器４０を圧力パック６０に採用してもよいと理解されるべきである。圧力容器４０は、曲がりくねった態様で自身の上に前後に曲げられた、相互接続された室５０の連続的な直列のストランド５８として配置され、ここで室はすべてほぼ共通の平面にある。一般に、相互接続された室のどのストランドの軸方向の配置が、Ｘ−Ｙ−Ｚデカルト座標（ｃａｒｔｅｓｉａｎ）空間でのどのような角度の配向を取ってもよい。なお、図６では長くされた導管部５６が設けられる。導管部５６は実質的に導管部５２よりも長く、導管部５６が捩れることなしに、または隣接する室５０が互いを邪魔することなしに、圧力容器４０をそれ自身の上に曲げることを可能にするために設けられる。曲がるために十分な長さの相互接続導管５６はやはり、相互接続された室のストランド５８から室５０を省くことで与えることができる。
【００３０】
圧力容器４０は保護ハウジング６２内に収められる。ハウジング６２には開口部６４などの取手が設けられ得る。
【００３１】
流体移送制御システム７６は圧力容器４０に気体が流通可能に接続され、圧力容器４０の中へ、およびここからの、圧力のかかった流体の移送を制御するように動作できる。図６に示す実施例で流体移送制御システムは、ストランド５８の第１の端部７２に（たとえば圧着またはかしめで）気体が流通可能に接続された一方向流入弁７０（充填弁としても知られる）と、圧力容器４０の第２の端部７４に（たとえば圧着またはかしめで）気体が流通可能に接続された一方向流出弁／制御器６６とを含む。流入弁７０は、流体が加圧流体充填源から流入弁７０を通じ圧力容器４０内に移送されることを可能にしかつ圧力容器４０内の流体が流入弁７０を通じて逃げることを防ぐための機構を含む。流出弁／制御器６６は、圧力容器４０内の流体が弁６６を通じて容器から逃げるのを防ぐ、または圧力容器４０内の流体が制御された態様で弁６６を通じ容器から逃げることを許すように、流出弁／制御器が選択的に構成されることを可能にする公知の機構を含む。好ましくは、流出弁／制御器６６は、圧力容器４０を出る流体の圧力を「段階的に下げる」ように動作できる。たとえば歩行用酸素の典型的な医療用途では、酸素は最高３０００ｐｓｉでタンク内に貯蔵されることがあり、流出圧を２０−５０ｐｓｉへ段階的に下げるための制御器が設けられる。流出弁／制御器６６は、そこからの流量を手動で制御できるようにするための手動操作可能制御握り６８を含み得る。
【００３２】
熱周期またはその他の原因による内圧の変動を勘案するために、圧力除去弁（図示せず）が設けられることが好ましい。
【００３３】
図６では、圧力容器４０、流入弁７０および流出弁／制御器６６がハウジング６２上で露出して示される。ハウジングは、たとえば圧力容器４０を収める予め成形されたフォームシェルからなる二重の半体を含むことが好ましい。しかしながら、図６の実施例の構造を例示する目的のために、ハウジング６２の上半分は示さない。しかしながら、ハウジングは実質的に圧力容器４０と、流出弁／制御器６６および流入弁７０の少なくとも或る部分とを中に収めることが理解されるべきである。
【００３４】
図７は、参照番号８０で一般的に表わす携帯用圧力パックの代替実施例を示す。圧力パック８０は圧力容器を含み、これは、相互接続導管部９６により直列に相互接続されかつ互いに対しほぼ平行に配置される、個々の室９４のいくつかのストランド９２から形成される。図７に示す実施例で圧力容器は６本の個々のストランド９２を含むが、圧力パックが含むストランドは６本より少なくても、または６本より多くてもよい。
【００３５】
ストランド９２の各々は、ストランド９２の室９４の最端にある第１の閉じた端部９８と、内部プレナムを定める結合構造に取付けられた開いた終端１００とを有し、ここに示す実施例でこの内部プレナムは分配器１０２を含む。分配器１０２は、その中の内部プレナムを定める細長くほぼ中空の本体１０１を含む。相互接続された室のストランド９２の各々は、そのそれぞれの終端１００で、細長い本体１０１から延びる接続ニップル１０４によって気体が流通可能に接続されるため、相互接続された室９４の各ストランド９２は分配器１０２内の内部プレナムと気体が流通可能に連通する。各ストランド９２は、ねじ山による相互接続、圧着、かしめ、または高圧ポリマー管を硬い管継手に接続するためのその他どの好適な手段で分配器１０２に接続してもよい。流体移送制御システム８６は分配器１０２に気体が流通可能に接続される。ここに示す実施例では、流体移送制御システム８６は一方向流入弁８８および一方向流出／調整器９０を含み、これらは分配器１０２の本体１０１のほぼ対向する端部に気体が流通可能に接続される。
【００３６】
相互接続された室９４のストランド９２と、分配器１０２と、流入弁８８および流出弁／調整器９０の少なくとも或る部分とはハウジング８２内に収められ、ハウジングは、図７に示すように圧力パック８０の持ち運びを容易にするための取手８４を含み得る。
【００３７】
図８には、参照番号１１０で一般的に表わされる圧力パックのさらなる代替実施例が示される。圧力パック１１０は、相互接続導管部１２４により直列に相互接続された中空室１２２からなるいくつかのほぼ平行のストランド１２０から構成される圧力容器を含む。ストランド１２０の各々は、その室１２２の最端にある閉じた端部１２６と、内部プレナムを定める結合構造に取付けられた開いた終端１２８とを有する。ここに示す実施例では、結合構造はマニホールド１１８を含み、これにはストランド１２０のそれぞれの終端１２８の各々が気体が流通可能に取付けられる。各々のストランド１２０は、ねじ山による相互接続、圧着、かしめ、または高圧ポリマー管を硬い管継手に接続するためのその他どの好適な手段でマニホールド１１８に接続してもよい。流体移送制御システム１１６はマニホールド１１８に取付けられ、ここに示す実施例では流出弁／調整器９０および流入弁（図示せず）を含む。
【００３８】
上述の図５Ａ、図６、図７、および図８に示す圧力容器の中空室は、穿孔された管状の内部コアを有する図２および図２Ａに示す種類であっても、または管状の内部コアがない図４に示す種類のものであってもよい。
【００３９】
図９は、チューブ２６２内の高圧に耐えることのできる態様で機械的管継手２６０をポリマーチューブ２６２に装着するための好ましい配置を示す。そのような管継手２６０を、直列に接続された中空室の連続的ストランドの端に装着して両端に流入弁および流出弁を接続することができる。たとえば、図１に示す管継手３４および３６を記載される態様で装着することができる。機械的管継手２６０は、例示の実施例では、弁または計器などの別の構成要素を装着することのできるねじが切られた端部２６４と、レンチなどの器具によって係合可能である切り子面部２６６とを含む本体部を有する。本体部は好ましくは真鍮からなる。端部２６４は、外側にねじが切られた雄コネクタ部として示されるが、内側にねじが切られた雌コネクタ部であってもよい。外側にねじが切られたカラー２６８が切り子面部２６６の右側に延在する。挿入突出部２７０が、ねじ付きカラー２６８から延在し、とげ２７２の各々の角度のために、突出部２７０が図示のようにポリマーチューブ２６２に挿入されることを可能にするが、突出部２７０がポリマーチューブ２６２から外れることに抵抗する「クリスマスツリー」または波形にされたタイプの一連のとげ２７２が上に形成されている。流路２７４が機械的管継手２６０の全体に延在し、管継手２６０を通って圧力容器への流体の移送連通を可能にする。
【００４０】
接続フェルール２８０は、ほぼ中空の円柱形状を有し、その一方端に形成される内側にねじが切られた開口部２８２を有する。ねじが切られた開口部２８２の右側に延在するフェルールの残りの部分は圧着部２８６である。フェルール２８０は好ましくは６０６１　Ｔ６アルミニウムからなる。圧着部２８６は、内側に形成された隆起２８８および溝２８４を有する。圧着されていないフェルール２８０の隆起２８８の内径は、好ましくは、圧着されていないフェルール２８０がチューブ２６２上に取付けられるのを可能とするために、ポリマーチューブ２６２の外径よりも大きい。
【００４１】
管継手２６０のチューブ２６２への装着は、ねじ付きカラー２６８をフェルール２８０のねじが切られた開口部２８２にまず螺合することにより行なわれる。代替的に、フェルール２８０は他の手段によって管継手２６０に接続されてもよい。たとえば、フェルール２８０は、捻ってロックする構成によりまたはフェルール２８０を管継手２６０に溶接（またははんだ付けまたはろう付け）により管継手２６０に固定されてもよい。次にポリマーチューブ２６２を、挿入突出部２７０の上であって圧着部２８６と挿入突出部２７０との間の空間に挿入する。次に圧着部２８６を径方向内方に圧着またはかしめ、すなわち公知の態様でかしめてとげ２７２と隆起２８８と溝２８４とをチューブ２６２とのロッキング変形係合に促す。
【００４２】
したがって、フェルール２８０はデュアルロッキングかしめ機構として機能する、というのもチューブ２６２は、挿入突出部２７０のとげ２７２とチューブ２６２との摩擦係合と、フェルール２８０の溝２８４および隆起２８８とチューブ２６２との摩擦係合と、の両方により管継手２６０にしっかりと保持され、フェルール２８０自体は、たとえばねじが切られた開口部２８２とねじ付きカラー２６８とのねじ係合により管継手２６０に固定されるからである。さらに、フェルールおよび管継手の本体部は別個に形成され、ポリマーチューブに取付けられるときのみ互いに接続されるので、管継手およびフェルールを比較的安価に作ることができる。
【００４３】
好ましい実施例では上述したようにフェルール２８０は管継手の本体部にねじにより接続されるが、この発明の有益な局面は、管継手の本体部とフェルールとを別個に形成し、ポリマーチューブへの取付時にのみ任意の公知の態様でその後それらを互いに接続することにより実現される。たとえば本体部およびフェルールが各々好適な材料からなるのであれば、それらを互いに溶接または接着結合することができる。
【００４４】
図９に示すタイプの接続構成は、たとえば、相互接続された室のストランド９２を図７の分配器１０２の接続ニップル１０４に装着するために、または相互接続された室１２０のストランドを図８のマニホールド１１８の接続ニップル１３８および１４０に装着するために用いられてもよい。
【００４５】
機械的管継手２６０は、複数個の相互接続された楕円形または球状のポリマー室から形成される圧力容器に適用する文脈で記載されたが、管継手は、機械的管継手がエラストマーチューブの端部に装着されるいかなる文脈において適用されてもよいことが認められる。フェルールによって提供されるデュアルロッキングかしめ機構は、管継手がチューブ内の高い内圧に耐えることを可能にする。たとえば、デュアルロッキングかしめ機構は、従来のキャニスタ圧力容器に接続されるガスホースの端に採用されてもよく、または、空気式に駆動される機器を圧縮空気源に接続するために用いられる空気ホースに採用されてもよい。
【００４６】
現在最も実用的で好ましい実施例と考えられているものとの関連でこの発明を説明したが、この発明は開示の実施例に限定されるのではなく、前掲の特許請求の範囲の意味および範囲内に含まれるさまざまな変形例および均等の構成を包含することを意図していると理解すべきである。したがって、前掲の特許請求の範囲に定められたこの発明の新規の局面から逸脱することなく、この発明を規定するのに用いられた特定のパラメータに対し変更を加えることができると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の整列された、硬い、ほぼ楕円体の室であって、管状のコアにより相互接続されたものを示す部分側面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って切って見た拡大水平断面図である。
【図２Ａ】代替実施例を示す、図１の線２−２に沿って切って見た拡大水平断面図である。
【図３】この発明のコンテナシステムの一部を示す側面図である。
【図４】図３の線４−４に沿って長手方向に切って見た部分断面図である。
【図５】この発明のコンテナシステムの代替実施例を示す側面図である。
【図５Ａ】曲がりくねった構成で配置された図５のコンテナシステムを示す部分図である。
【図６】この発明に従うコンテナシステムを採用した携帯用加圧流体パックを示す図である。
【図７】この発明のコンテナシステムを採用した加圧流体パックの代替実施例を示す図である。
【図８】この発明に従うコンテナシステムを採用した加圧流体パックのさらなる代替実施例を示す図である。
【図９】ポリマーチューブを機械的管継手に固定するためのシステムの縦断面における部分分解図である。

Claims

加圧流体のためのコンテナシステムであって、
複数個の中空室の隣り合うもの同士の間に位置決めされるポリマー導管部によって相互接続される複数個の中空ポリマー室を含み、前記導管部のうち端の１つが前記相互接続された中空室のうち一番端の１つから延在する、圧力容器を含み、前記導管部の各々は、前記中空室の各々の最大内部横寸法よりも小さい最大内部横寸法を有し、さらに、
前記複数個の導管部の前記端の１つに接続される機械的管継手を含み、前記機械的管継手は、そこから延在し前記導管部に軸方向に挿入されるよう適合される突出部を備える本体部を含み、さらに、
前記突出部上に前記導管部を固定するためのフェルールを含み、前記フェルールは、その一方の長手の端が前記本体部に接続され、前記突出部に対して外方に間隔をあけられた同軸上の関係に配置され、前記フェルールは、前記突出部が挿入される前記導管部の一部上に径方向にかしめられ、前記導管部の一部を前記突出部上に圧縮して前記導管部を前記突出部上に固定するように構成および配置される圧着部を有する、コンテナシステム。
前記機械的管継手の前記本体部は、前記突出部に隣接するねじ付きカラーを含み、前記フェルールは、その一方の長手の端にねじが切られた開口部を含み、前記フェルールの前記ねじが切られた開口部は前記本体部の前記ねじ付きカラー上にねじられる、請求項１に記載のコンテナシステム。
前記突出部は上にとげが形成され、前記とげは、前記突出部が前記端の導管部に挿入されることを可能にするが前記突出部が導管部から外れることに抵抗するように構成および配置される、請求項１に記載のコンテナシステム。
前記本体部は、これを協働的にねじが切られた装置にねじで接続するためのねじが切られた端部を含む、請求項１に記載のコンテナシステム。
前記本体部は、レンチにより作動的に係合されるよう適合される切り子面部を含む、請求項１に記載のコンテナシステム。
前記機械的管継手に装着され、前記コンテナシステムへの流体の流入および流出を制御するように構成および配置される流体移送制御システムをさらに含む、請求項１に記載のコンテナシステム。
前記複数個の導管部の１つずつにより間隔をあけられた前記複数個の室の相互接続されたものの１本の連続的ストランドを含み、前記連続的ストランドは、互いに往復して重ねられる曲がりくねった構成に配置され、前記ストランドの連続した範囲は互いにほぼ平行しており、前記機械的管継手は前記連続的ストランドの少なくとも一方の端に装着されそれに前記フェルールにより固定される、請求項１に記載のコンテナシステム。
前記複数個の導管部の１つずつにより間隔をあけられた前記複数個の室の相互接続されたものの２本以上の連続的ストランドを含み、前記２本以上の連続的ストランドの部分は互いにほぼ平行に配置され、さらに、
内部プレナムを規定する結合構造と、
各々が前記フェルールの２つ以上の各々により各連続的ストランドの開口端部に固定される２つ以上の前記機械的管継手とを含み、
前記２本以上の連続的ストランドの各々の前記開口端部は、前記機械的管継手により、前記内部プレナムと空気的連通状態で前記結合構造に接続される、請求項１に記載のコンテナシステム。
エラストマーチューブの端部に装着されるよう適合される管継手アセンブリであって、
延在する突出部と、前記突出部に隣接するねじ付きカラーとを備える本体部を含み、前記突出部はエラストマーチューブの端部に挿入されるよう適合され、さらに、
エラストマーチューブを前記突出部上に固定するためのフェルールを含み、前記フェルールはその一方の長手の端にねじが切られた開口部を含み、前記フェルールの前記ねじが切られた開口部は、前記本体部の前記ねじ付きカラー上にねじられ、前記フェルールは、前記突出部に対して外方に間隔をあけられた同軸上の関係に配置され、前記フェルールは、前記突出部が挿入されるエラストマーチューブの一部に径方向にかしめられ、エラストマーチューブを前記突出部上に圧縮してエラストマーチューブを前記突出部上に固定するように構成および配置される圧着部を有する、管継手アセンブリ。
前記突出部はとげが上に形成され、前記とげは、前記突出部がエラストマーチューブの端部に挿入されることを可能にするが前記突出部がエラストマーチューブから外れることに抵抗するように構成および配置される、請求項９に記載の管継手アセンブリ。
前記本体部は、これを協働的にねじが切られた装置にねじで接続するためのねじが切られた端部を含む、請求項９に記載の管継手アセンブリ。
前記本体部は、レンチにより作動的に係合されるように適合される切り子面部を含む、請求項９に記載の管継手アセンブリ。
機械的管継手をエラストマーチューブの端部に装着するための方法であって、前記方法は、
機械的管継手の本体部の突出部をチューブの端部に挿入するステップと、
前記突出部が挿入されるチューブの端部上に同軸上にフェルールを配置するステップと、
前記フェルールの端部を前記管継手の前記本体部に装着するステップと、
前記フェルールの一部を径方向内方にかしめてチューブを前記突出部上に径方向に圧縮してチューブを前記突出部に固定するステップとを含む、方法。