JP2007154494A - 圧力チャンバー - Google Patents

Abstract

【課題】 扉の開閉を円滑に行えるとともに、パッキンによるシール状態を好適に実現できる圧力チャンバーを提供する。
【解決手段】 圧力チャンバー１は、チャンバー壁２に形成された開口３と、チャンバー壁２の内側に沿ってスライドして当該開口３を開閉する扉１０と、チャンバー壁２と扉１０とに密着して上記開口３をシールし得るパッキン５とを備え、大気圧よりも高い内部圧力で使用されるものである。扉１０は、開口３の内側位置へスライドするとき、面（扉の面）と直角方向にも変位してチャンバー壁２に近づくよう案内されるとともに、開口３の内側位置で、面と直角方向に当該チャンバー壁２寄りに移動自在であるよう支持されている。
【選択図】 図１

Description

請求項に係る発明は、開口（たとえば利用者の出入口）とそれを開閉する扉とを備え、大気圧よりも高い内部圧力で使用される圧力チャンバー（たとえばその利用者の健康増進等のためのもの）に関するものである。

身体の周囲の空気（または酸素）を大気圧よりも高い圧力に保つと、血液や体液中の酸素量が増えること等により、健康増進や疲労回復、美容等に関して好ましい効果がある。そのような効果を得る手段として、近年、内部の空気等を高気圧（たとえば１．３気圧前後）に保って人を収容できる圧力チャンバーが種々製造されている。そうした圧力チャンバーには、ラバー等でできていて折りたたんで移設等することが容易なソフト型のほか、金属や硬質樹脂等を用いて構成された据え置き型のものがある。

上記のような圧力チャンバーにおいては、人（利用者）が出入りし得るように開口（出入口）を設ける必要があり、開口には、それを開閉するとともにチャンバー内を気密に（またはほぼ気密に）保ち得る扉を取り付ける必要がある。そのような扉としては、下記の特許文献１等に記載されたものが使用できる。すなわち、図４（ａ）・（ｂ）に示すように、レール２０’に沿ってスライドする扉１０’をチャンバー（圧力容器）２’の内側に設け、その扉１０’と接触し得るようチャンバー２’の開口３’にシール用パッキン５’を設ける。開口３’と重なる内側位置まで扉１０’をスライドさせたうえチャンバー２’の内部圧力を高めると、矢印ａの向きの力が作用するため扉１０’がパッキン５’に密着してシール状態が実現される。
実開昭５４−１０１６１８号公報（マイクロフィルム）

上記の特許文献１にしたがって図４のように圧力チャンバーに扉を設けても、実際には扉を円滑に使用しがたいことが多い。それは下記のような理由による。
i) 扉が開口付近にまで移動したとき、扉とパッキンとが接近ないし接触することになるが、両者が強めに接触するようだと、扉がスムーズにはスライドしない。すなわち、その場合には扉の開閉にきわめて大きな力が必要になる。
ii) 逆に、扉が開口の内側の位置まで移動した状態で、扉とパッキンとが離れすぎているようだと、扉の開閉はスムーズに行えるものの、パッキンによるシール状態が実現されない。つまり、扉とパッキンとの間に大きめの隙間ができ、チャンバー内に空気等を供給してもその隙間から漏れ出るため内部圧力がなかなか上昇せず、したがって扉をパッキンに密着させることが困難なのである。

請求項に係る発明は、以上の点を考慮してなしたもので、扉の開閉を円滑に行えるとともに、パッキンによるシール状態を好適に実現できる圧力チャンバーを提供するものである。

請求項に係る発明である圧力チャンバーは、チャンバー壁に形成された開口と、チャンバー壁の内側に沿ってスライドして当該開口を開閉する扉と、チャンバー壁と扉とに密着して上記開口をシール（完璧なシールでなくてもよい）し得るパッキンとを備え、大気圧よりも高い内部圧力で使用される圧力チャンバーであって、上記の扉が、
・ 上記開口の内側位置（開口の内側に重なる位置（開口に密着しなくともよい）をいう。以下も同様）へスライドするとき、面（扉の面）と直角方向にも変位してチャンバー壁に近づく（つまりチャンバー壁との間でパッキンをはさみ付ける向きに変位する）よう案内されるとともに、
・ 開口の内側位置で、面と直角方向に当該チャンバー壁寄りに移動自在であるよう支持されている
ことを特徴とする。

このような圧力チャンバーであれば、扉の開閉とパッキンによるシールとを円滑に実現できる。それはつぎのような理由による。
扉は、つねにチャンバー壁と平行にスライドするのではなく、開口の内側位置へスライドするとき上記のとおり案内されて、面と直角方向にもチャンバー壁に近づくよう変位する。したがって、扉が開口付近に移動したときも、チャンバー壁上のパッキンと扉との接触または扉上のパッキンとチャンバー壁との接触に起因して扉の開閉に大きめの力が必要となるのは、開口の内側位置を含む限られた狭い範囲に扉があるときに限られる。
扉は、スライドするとき、上記のとおり面と直角方向にもチャンバー壁に近づくよう変位するので、上記した狭い範囲においては扉とチャンバー壁とにパッキンを接触させる（またはそれらの間の隙間を小さくする）ことができる。したがって、空気等を供給して内部圧力を高めることが容易であるとともに、内部圧力を高めたとき当該圧力によってパッキンによるシール状態を円滑に実現できる。
開口の内側位置にあるとき、扉は面と直角方向にチャンバー壁寄りに移動自在であるため、上記のように内部圧力が高まったとき扉は十分にチャンバー壁寄りに移動して、チャンバー壁との間でパッキンを強くはさみ付け密着させる。そうすると、好ましいシール状態が実現してチャンバー内の空気等がきわめて漏出しにくくなる。

発明の圧力チャンバーには、
・ 上記扉が上記のとおり案内される（つまり、開口の内側位置へスライドするとき面と直角方向にも変位してチャンバー壁に近づくよう案内される）よう、扉に設けられた車輪が、上記開口を閉じる位置に近いほどチャンバー壁に近くなる傾斜案内面を有する（少なくとも一部に有する）案内レールに添っていて、
・ 上記扉が上記のとおり支持される（つまり、開口の内側位置で、面と直角方向に当該チャンバー壁寄りに移動自在であるよう支持される）よう、その扉が、上記車輪が案内レールと離れて再び添う方向への移動を許容する他の案内手段に拘束されている
という構成を採用することができる。

そうすれば、上述の作用をなす圧力チャンバーが具体的に構成される。つまり、扉は、その車輪を上記案内レールに添わせているために、開口の内側位置へスライドするとき面と直角方向にも変位してチャンバー壁に近づく（開口の内側位置から離れるときは逆にチャンバー壁から離れる）ことになる。また、上記した他の案内手段に拘束されていることから、扉は、内部圧力を受けるとき開口の内側位置で外面と直角方向に当該チャンバー壁寄りに移動自在となる（その一方、内部圧力が下がったとき当該チャンバー壁から離れる向きに移動自在となる）ことができる。

発明の圧力チャンバーにおいては、上記パッキンが、ゴム等の弾性体を材料とし、扉またはチャンバー壁と摺動（擦り動くこと）しながら接触する先端の部分に、長さ方向に延びたスリットを有するものであればさらに好ましい。

先端の部分にそうしたスリットがあれば、その先端部分が軟らかくて変形容易であるため、扉の開閉にともなって扉またはチャンバー壁の表面にパッキンの先端部分が接触するとき、扉の動きの抵抗となる力がいくぶん弱くなる。そうすると、扉が開口の内側位置付近（上記した狭い範囲）にあるときにも、扉の開閉が小さな力で楽に行えることになる。なお、スリットは上記パッキンの長さ方向に延びたものであるため、このスリットを通しては内部の空気等は漏出しがたい。

上記扉は、上記開口を閉じる向きにスライドして当該開口の内側位置に達するとき、扉のうちいずれか一部の側が先にチャンバー壁に近づき、遅れて残りの側がチャンバー壁に近づくよう案内されるものであれば、とくに好ましい。

扉の全部が同時にチャンバー壁に近づくのではなく、このように一部が先にチャンバー壁に近づくようにすれば、その範囲（一部がチャンバー壁に近づいている範囲）では、扉またはチャンバー壁とパッキンとの接触面積が小さいため、当該接触により生じる摩擦抵抗が小さくなる。つまり、これにより、扉が開口の内側位置付近（上記した狭い範囲）にあるときも、そのうちの所定範囲（一部のみがチャンバー壁に近づいている範囲）では扉の開閉が小さな力で楽に行えることになる。

さらに上記扉は、上記開口を閉じる向きにスライドして当該開口の内側位置に達するとき、扉のうちスライド先に近い前方側よりもそれと反対の後方側が先にチャンバー壁に近づくよう案内されるものであるのがよい。

扉が開口を閉じる位置に達したとき、いずれか一部の側が先にチャンバー壁に近づくようにすると上述のとおり扉の開閉が容易になる。しかし、さらに上記パッキンの保護をも考慮すると、このように扉のうち後方側が前方側よりも先にチャンバー壁に近づくようにするのがよい。もしスライド先に近い前方側が先にチャンバー壁に近づくなら、扉の前方側の端部（またはその側のチャンバー壁の開口縁部）がチャンバー壁の内面にある（または扉の外面にある）パッキンを傷つける恐れがあるからである。その点、後方側が先にチャンバー壁に近づくならそのような恐れはない。

発明の圧力チャンバーでは、上記扉が上記のとおり案内されるよう、
・ 扉の前方側と後方側とに設けられた車輪が、上記開口を閉じる位置に近いほどチャンバー壁に近くなる傾斜案内面を上記前方側と後方側との対応箇所に有する案内レールにそれぞれ添っていて、
・ 前方側・後方側間の車輪の間隔が、前方側・後方側間の上記傾斜案内面の間隔よりもせまい
ようにするとよい。

傾斜案内面を前方側と後方側とに有する案内レールに前方側・後方側の各車輪が添っていると、扉は、上記開口の内側位置へスライドするとき面と直角方向にも全体的に変位してチャンバー壁に近づくよう案内される。そしてその前方側・後方側間の車輪の間隔が、前方側・後方側間の上記傾斜案内面の間隔よりもせまいなら、扉が開口の内側位置に達するとき、扉のうちスライド先に近い前方側よりもそれと反対の後方側が先にチャンバー壁に近づくよう案内されることになる。もちろん、開口の内側位置から扉を開く向きにスライドさせるときは、扉のうちスライド先に近い前方側が、それと反対の後方側よりも先にチャンバー壁から離れるよう案内される。
したがって、上のようにすると、扉の開閉が容易になるとともに、当該開閉にともなってパッキンの傷つく恐れが少なくなる。

請求項に係る圧力チャンバーによれば、扉の開閉を小さな力で容易に行うことができるとともに、パッキンによる好ましいシール状態を実現して内部圧力を速やかに上昇させることが可能である。
パッキンを特定形状のものにしたり、開閉の際に扉が特定の側からチャンバー壁に近づくよう扉を案内したりすると、扉の開閉はさらにスムーズに行えるようになる。とくに、扉のうちスライド先に近い前方側よりもそれと反対の後方側が先にチャンバー壁に近づくよう案内するなら、パッキンを保護してその耐用期間を長くする意味でも好ましい。

発明の実施形態である圧力チャンバー１を、図１〜図３に示す。図１は圧力チャンバー１の全体図であって、図１（ａ）は平面図、同（ｂ）は側方からみた縦断面図、同（ｃ）は同（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。図２は、扉１０の車輪１１や案内レール２０、案内手段３０についての詳細図であり、図２（ａ）は図１（ｃ）におけるII部詳細図、同（ｂ）は同（ａ）に示す部分を側方からみた図である。また図３は、案内レール２０および案内手段３０とともに扉１０の動きを示す側面図である。

図１に示すとおり、圧力チャンバー１は、鉄などの金属板または樹脂板によって内部を密閉可能に形成した概ね円筒形の容器であって、利用者Ａを収容したうえ、その内部の空気圧を大気圧よりも０．０３ＭＰａ（約０．３ｋｇ／ｃｍ²）程度だけ高く保つことができるよう構成したものである。そのような高気圧下で４０〜５０分間ずつ利用者Ａを横たわらせることにより、健康増進や疲労回復、美容に関する効果をもたらす。

圧力チャンバー１の容器本体であるチャンバー壁２の上部には、利用者Ａが出入りできるよう、全長の半分に近い長さと全周の３分の１前後の幅をもつ開口３を設けており、その開口３を扉１０によって開閉可能としている。扉１０は、開閉の際に内側または外側に大きな動作スペースをとることがないようスライド式のものとし、チャンバー壁２の内側に沿ってチャンバー１の長手方向に往復移動し得るように取り付けている。

扉１０で開口３を閉じたときチャンバー１の内部圧力を大気圧以上にすることができるよう、開口３の周りのチャンバー壁２の内側にはパッキン５を取り付けている。パッキン５はネオプレンゴムを材料とし、開口３の全周を連続的に囲むよう形成したものである。図２（ａ）に示すように、パッキン５の先端部（扉１０と接触する部分）には長さ方向に延びたスリットを形成してその先端付近を弾性変形しやすくし、基部は、保持具５ａを用いてチャンバー壁２の内側に固定した。扉１０が図１のように開口３の内側位置に達したとき外側上部のチャンバー壁２寄りに押し付けられるなら、パッキン５が両者にはさまれることとなって適切なシールが実現するため、チャンバー１内に空気を供給することにより内部圧力を円滑に上昇させることができる。ただし、パッキン５によるシールは、一切の空気を漏出させない完璧なものである必要はない。わずかの空気を漏らすとしても、チャンバー１内への空気の供給量がその漏出量を上回るなら、内部圧力を上昇させて保持することが可能だからである。
なお、図１において符号２ａはチャンバー壁２の補強部材、同８は据付用の脚部、同９は寝台としてのマット、同１０ａ・１０ｂは扉１０に取り付けた開閉用の取っ手である。

この圧力チャンバー１では、扉１０の開閉を小さな力でスムーズに行えるとともにパッキン５によって好ましいシール状態が実現するよう、以下の構成を採用している。

まず、図１のように扉１０の四隅付近にそれぞれ車輪１１を取り付け、各車輪１１を、チャンバー壁２の内側に設けた案内レール２０の上面に添わせて移動させることとした。その案内レール２０のうち、図示左側（つまり開口３のある側。前方側）の一部には、図２または図３のように傾斜案内面２１を設けている。これにより、車輪１１をレール２０に添わせて扉１０をスライドさせると、開口３の内側位置付近で扉１０は車輪１１とともに上部のチャンバー壁２へ近づくよう移動する。つまり、開口３を閉じる向きにスライドさせるとき、扉１０は傾斜案内面２１に案内され、自身の面と直角方向にも変位してチャンバー壁２に近づく。そうすると、開口３の内側位置付近に達するまでは扉１０をパッキン５に接触させずに楽に移動させられるとともに、当該内側位置では扉１０がパッキン５に接近して空気の漏出を抑制できる（内部圧力を上昇させやすい）ことになる。また、開口３の内側位置にある扉１０を、逆に開口３を開く向きにスライドさせる際には、当該位置を離れてレール２０の傾斜案内面２１を過ぎたのちは、扉１０を楽に移動させられるようになる。
なお、図２において符号１０ｃは、扉１０に車輪１１等を取り付けるための取付金具、符号２ｂは、チャンバー壁２の内側に案内レール２０等を固定するための取付金具、また符号２ｃは、車輪１１や案内レール２０、案内手段３０等を覆うためのカバーである。

扉１０は、万一にもチャンバー１の半径方向（図２（ａ）の左右方向）に移動すると車輪１１が案内レール２０を外れてしまうため、当該方向への移動を防止する別の案内手段３０により拘束している。すなわち、図２のとおり、1)チャンバー壁２の内側に、Ｃ型チャンネル形の断面をもつ直線状のガイド枠３１を固定する。2)ガイド枠３１の枠内に、その長手方向にのみ移動可能なように樹脂製スライダー３２をはめ入れる。3)スライダー３２に、円板３３とそれより大きい矩形板３４とをボルトで一体化する。4)スライダー３２に取り付けた円板３３は、扉１０と一体にした取付金具１０ｃに設けた縦長の長円１０ｄ内に入れたうえ、上記の矩形板３４を円板３３上に取り付けることとする。

この1)〜4)のようにすると、扉１０は、ガイド枠３１と樹脂製スライダー３２との作用によりガイド枠３１の長手方向に移動するとともに、取付金具１０ｃの長円１０ｄと円板３３とのはめ合い関係から、上下方向（つまり上部のチャンバー壁２寄りの方向）にも移動し得ることとなる。したがって扉１０は、案内レール２０の傾斜案内面２１により上部のチャンバー壁２に近づくよう案内されるとき、および内部圧力によって同じ方向へ押されるとき、車輪１１を案内レール２０から浮かせながら円滑かつ十分に当該方向へ移動でき、さらに元へ戻る移動もできる。そのために扉１０は、パッキン５による高いシール性を実現し、かつスムーズな開閉を可能にする。しかも、チャンバー１の半径方向には移動することがないので、車輪１１を案内レール２０から外してしまうことがない。

開口３の内側位置付近にスライドさせるとき扉１０を上部のチャンバー壁２に近づけるためには、上述のとおり、扉１０に設けた車輪１１を、傾斜案内面２１を有する案内レール２０に添わせている。車輪１１は、扉１０のうちスライド先に近い前方側（図示左側）の２箇所（幅方向両側）と反対の後方側（図示右側）の２箇所（やはり幅方向両側）との合計４箇所に設け、案内レール２０は、扉１０が開口３の内側位置付近にあるときの上記前方側と後方側との各車輪１１に対応する合計４箇所に傾斜案内面２１を設けて幅方向両側に配置している。

ただしこの例では、図３のように、前方側・後方側間の車輪１１（各中央部）の間隔ｄを、前方側・後方側間の傾斜案内面２１（各傾斜開始点）の間隔Ｄよりもわずかに（５〜２０ｍｍ程度）せまくした。そうすることにより、扉１０は、上記開口３の内側位置へ（つまり図３の白抜き矢印の向きに）スライドするとき、図中に仮想線で示すとおり、前方側よりも後方側が先に上部のチャンバー壁２に近づくよう傾斜案内面２１で案内されて移動する。逆に、開口３の内側位置から扉１０を開く向きにスライドさせるときは、前方側が後方側よりも先にチャンバー壁２から離れるよう移動する。

そのようにすると、扉１０が開口５の内側位置付近にあるときも扉１０とパッキン５との接触面積が小さいために扉１０の開閉が小さな力で楽に行える。また、扉１０の前方側の端部がチャンバー壁２の内面にあるパッキン２を傷つけることが避けられるという利点もある。

以上、発明の実施形態を図１〜図３を用いて説明したが、これ以外の形態によっても発明を実施できることは言うまでもない。たとえば、図示のように扉が水平方向（または概ね水平方向）にスライドするのではなく、鉛直または斜めの方向に扉がスライドする（そして開口の内側１ではチャンバー壁２寄りにも移動する）という形式の圧力チャンバーとしても、発明を実施することができる。

発明の実施に関する一形態として圧力チャンバー１を示す全体図であり、図１（ａ）は平面図、同（ｂ）は側方からみた縦断面図、同（ｃ）は同（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。 扉１０の車輪１１や案内レール２０、案内手段３０等について示す詳細図であって、図２（ａ）は図１（ｃ）におけるII部詳細図、同（ｂ）は同（ａ）に示す部分を側方からみた図である。 案内レール２０および案内手段３０等とともに扉１０の動きを示す側面図である。 従来の圧力チャンバーについて示す正面図（図４（ａ））および側方視断面図（同（ｂ））である。

符号の説明

１ 圧力チャンバー
２ チャンバー壁
３ 開口
５ パッキン
１０ 扉
１１ 車輪
２０ 案内レール
２１ 傾斜案内面
３０ （他の）案内手段

Claims (6)

1. チャンバー壁に形成された開口と、チャンバー壁の内側に沿ってスライドして当該開口を開閉する扉と、チャンバー壁と扉とに密着して上記開口をシールし得るパッキンとを備え、大気圧よりも高い内部圧力で使用される圧力チャンバーであって、
   上記の扉が、上記開口の内側位置へスライドするとき面と直角方向にも変位してチャンバー壁に近づくよう案内されるとともに、開口の内側位置で、面と直角方向に当該チャンバー壁寄りに移動自在であるよう支持されていること
   を特徴とする圧力チャンバー。
2. 上記扉が上記のとおり案内されるよう、扉に設けられた車輪が、上記開口を閉じる位置に近いほど上記チャンバー壁に近くなる傾斜案内面を有する案内レールに添っていて、
   上記扉が上記のとおり支持されるよう、扉が、上記車輪が案内レールと離れて再び添う方向への移動を許容する他の案内手段に拘束されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の圧力チャンバー。
3. 上記パッキンが、ゴム等の弾性体を材料とし、扉またはチャンバー壁と摺動しながら接触する先端の部分に、長さ方向に延びたスリットを有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力チャンバー。
4. 上記扉が、上記開口を閉じる向きにスライドして当該開口の内側位置に達するとき、扉のうちいずれか一部の側が先にチャンバー壁に近づき、遅れて残りの側がチャンバー壁に近づくように案内されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧力チャンバー。
5. 上記扉が、上記開口を閉じる向きにスライドして当該開口の内側位置に達するとき、扉のうちスライド先に近い前方側よりもそれと反対の後方側が先にチャンバー壁に近づくよう案内されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧力チャンバー。
6. 上記扉が上記のとおり案内されるよう、扉の前方側と後方側とに設けられた車輪が、上記開口を閉じる位置に近いほどチャンバー壁に近くなる傾斜案内面を上記前方側と後方側との対応箇所に有する案内レールにそれぞれ添っていて、前方側・後方側間の車輪の間隔が前方側・後方側間の上記傾斜案内面の間隔よりもせまいことを特徴とする請求項５に記載の圧力チャンバー。
   

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