JP2013121396A - エアチャンバ装置のドア機構 - Google Patents

Abstract

【課題】エアチャンバに使用する高圧容器への出入りが極めて簡単で、使用にあたっては第三者による扉開閉作業を必要とすることなく使用者単独でも扉の開閉ができ、扉を閉じたときの密閉性を十分に確保することができる安価で高性能のエアチャンバ装置のドア機構を提供する。
【解決手段】使用者が入る高圧容器のチャンバ上部２９の前方上面に略矩形形状の開口部２が設けられている。この開口部２の内側に、チャンバの周面と略同じ形状の湾曲面を持つ矩形形状のドアが配置されている。ドアの大きさは開口部２より少し大きくその周縁部がチャンバ内壁面に重なり、チャンバ上部２９の内壁面との間で密閉状態を形成することができる。ドアの縁部および開口部２の縁部の内側にレールを設けてあり、ドアはチャンバ上部２９の後方にチェンバ上部２９の壁面に対し並行に移動し、その開閉が可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は高気圧状態の空気及び高濃度酸素を含有する空気を高気圧エアチャンバに供給し、大気圧よりは高気圧状態で使用するエアチャンバ装置、さらに詳しくいえばエアチャンバ装置に具備されるドア部の機構に関する。

従来から高気圧空気及び高濃度酸素を含有する空気を高気圧エアチャンバに供給して使用する装置が知られている。
高気圧エアチャンバ内に使用者が一定時間滞在することにより、心身のリラクゼーション効果、疲労回復、ダイエット効果、美容等数々の効果を得る目的で鍼灸接骨院店舗、形成外科病院、リハビリゼーション施設や一般家庭などに導入されてきている。
高気圧エアチャンバは空気圧として１．１乃至１．３気圧程度に加圧できるチャンバ内に人が入れる程度の内部空間を具備している。高気圧空気は、コンプレッサで加圧した空気をチャンバ内に導入することにより得られる。

ところでエアチャンバにはソフトタイプと称するものがある。
ソフトタイプはチャンバを構成する材料として一般には高気圧に耐えるように内側にシーリング等で工夫した布材が使用されたもので、人がチャンバ内で横たわることが出来る程度の空間を形成できる大きさのものであり、普及している。この布製チャンバへの出入りはチャンバの上面に具備された長尺ファスナの開閉によって行い、ファスナ部は加圧に耐えるような構造になっている。またチャンバの端面には空気供給／排出口を設けた構成となっている（特許文献１）。

このソフトタイプのエアチャンバは耐久性に課題があり、耐久性を損なう主な箇所は開口部に具備されたファスナ部にある。ファスナ部は構造的には高気圧空気がチャンバ部から漏れないようになっている。しかし、単独での密封性を維持することが困難な場合があり、かかる場合には嵌合部にグリス等を塗布することによりリークをおさえるようにしている。このような構成のため、ソフトタイプのチャンバが長期にわたって安定的に使用することが出来にくくなる場合があり、ソフトタイプのチャンバに代わって長期的にも安定的に使用できる金属製のエアチャンバが近年開発されてきている。

エアチャンバのもう一つのタイプである金属製チャンバはハードタイプと呼称されている。ハードタイプのチャンバは材料として金属材、一般的にはアルミニューム材または鉄材が使用される。また、ＦＲＰのようなプラスチック材が使用される場合もある。
ハードタイプのチャンバにおいて、大気圧よりも高い気圧状態に維持された密封空間を形成する場合、特にアルミニュームや鉄などを用いる場合、チャンバの形状として円筒状の筒を製作したのち、その両端に円盤状の蓋を溶接して作る構造が知られている。
このような円筒形状のチャンバへの出入りには開口部を遮蔽出来るドアを具備させる必要がある。かかる場合、加圧時においてはドア部とチャンバ部とは密に連結し加圧空気が漏れないようにする必要があった。一方、ドアを開く場合、ドア部とチャンバ部とがスムースに移動できる構成が要求されていた。

このハードタイプの高気圧エアチャンバとして、蓋の開成状態または閉塞状態をとり、閉塞状態では内部に高気圧で人体（使用者）を収容しうる気密空間を形成可能な剛体の本体及び蓋体と、高気圧エアチャンバ本体の縁部と蓋体の縁部との間に配された弾性変形可能なシール部材と、蓋体をチャンバ本体の縁部と蓋体の縁部に設けた凹凸形状を利用しながらこのシール部材を押圧する閉塞位置または押圧解除する開成位置に位置づけするための開閉操作部とを具備した高気圧酸素カプセルおよび高気圧酸素カプセル用シール構造が開示されている（特許文献２）。

一方、ハードタイプの高気圧エアチャンバに具備された扉の気密性を確保するため、以下のような構成も開示されている。すなわち、高気圧・高濃度酸素カプセル用空気漏れ防止具において、空気を注入して膨張させることができるチューブを長円形又は楕円形の環状に形成して構成する。その嵌合構造においては、高気圧・高濃度酸素カプセルの上側のカバーの開口部と下側の本体の開口部の凹凸構造において、凹部内の溝に前記空気漏れ防止具を装着し、凸部により当該空気漏れ防止具を押圧することによって凹凸構造の嵌合部の間隙による空気漏れを防止している（特許文献３）。

さらに、使用者を収容可能であり大気圧よりも高い気圧状態に維持された密封空間を構成し空気及び高濃度酸素含有空気を供給する、いわゆる酸素供給システムに用いられる酸素カプセル本体において、酸素カプセル本体は水平方向または垂直方向のいずれか一方に伸縮可能な複数の伸縮部から構成され、伸縮部を伸張方向にスライドさせたときに当該伸縮部が気密に接合する構成の酸素カプセル本体の伸縮構造も開示されている（特許文献４）。

他方、従来のドア部の機構とは異なる技術も開示されている（特許文献５）。この機構は人体（使用者）を高気圧環境に曝すために高圧容器に形成された出入用の開口と、この開口の内側に開閉自在に配置され、且つこの開口よりも大きい寸法を有する扉とを備えたものである。扉は自身が伸縮してこの開口と扉の隙間を変動させるスライド機構を備えている。また、扉が揺動して開口と扉との隙間を変動させる揺動機構を備えている。このような構成によって、高圧容器への出入りが極めて簡潔に行えるとともに、内部空間の気圧制御を簡便に行うことができるとしている。

特開２００７−６８７６８号公報 特開２００７−２０２９９５号公報 実用新案登録第３１２１６５６号公報 実用新案登録第３１４３９７７号公報 特開２００９−１０１１７６号公報

さて、ソフトタイプの高気圧エアチャンバにおいては、チャックの開閉に手間がかかると共に、高気圧状態におけるチャックからの空気漏れが発生することが多々あった。このため、安定したチャンバ内の気圧を一定に保持することが困難になることもしばしば生じていた。同時に使用者のチャンバ内への出入りが極めて面倒であるという問題もあった。
つぎに、ハードタイプの高気圧エアチャンバにおいては、第三者による高気圧エアチャンバ上部に具備された扉の開閉作業を使用者自身が行うことが困難であるため、第三者がこの作業を行う必要が生じていた。また、高気圧エアチャンバを使用しているときに、何らかのトラブルが生じると、扉の開閉に時間がかかったり、使用者自身によって扉を開けることが困難になったりすることがあり、使用者に不安を与えてしまうような問題があった。

また、別の高気圧エアチャンバのハードタイプにおいては、開口部より大きい形状をした扉をチャンバ開口部の裏側に設け、扉のスライド機構により、扉の移動と密閉を行うものもよく知られている。かかる場合、扉自体が重いため移動がスムースにいかないことがある。また、加圧時においては扉がチャンバ開口に沿って具備されたパッキン材との密着性を一様に確保することが困難で、扉へ加わる高圧空気力だけではこの密着性が確保できないため加圧と同時に扉自体を別の力、例えばコンプレッサによって得られた駆動力を使用して扉自体を押し上げる。これにより、チャンバ開口部裏面に具備されたパッキン材により強く押しつけて扉とチャンバ本体との密着性をあげ、密閉空間を確保しようとする場合がある。この構造は扉自体を押し上げる方法のため、扉全体をチャンバ開口部の内側に一様に密着させることが大変面倒になる。また、高気圧エアチャンバへの加圧と、扉を押し上げるために必要な力を同じコンプレッサから得ているため、使用するコンプレッサの出力が大きくなるという欠点を有していた。

そこで、上記問題を解決するためチャンバ開口部の両端部にスライド機構を設け、これと直交する扉全体を一様に押しつける構造が考えられるが、そのためにはスライド機構を介して扉全体を、例えば、使用するコンプレッサからの押し出し機構によってチャンバ開口部の内側に押しつけるような手段が必要になる。
また、この扉押しつけ機構は高気圧エアチャンバの内部空間に多数具備させなければならず、そのような構成を採用するのは困難である。１つの方法として、スライド機構に結合している側の扉端部とこれと直交する扉の端部が、扉が閉のときに扉の一端がエアチャンバの開口部の裏面にわずかに離れている程度の位置にくるように構成し、扉の他端が、扉の反対側の一端をコンプレッサからの押し出し機構を接続・離反させる構成が考えられる。かかる構成では、扉全体を一様に押しつけ、チャンバ内部が密閉した空間を作ることが困難になることがある。すなわち、チャンバ内部の扉が十分な密封性を確保することできないため、使用しているパッキン材にグリス等を使用してより高い気密性を得る必要がある。

カプセル本体に蓋体を被せることにより人が入る収容室を形成し、該収容室内に高気圧酸素を供給する高気圧酸素カプセル（特許文献２）において、カプセル本体に蓋体を被せたとき、カプセル本体の縁部に形成された嵌合凹部に、蓋体の縁部に形成された嵌合凸部をＯリングを挟んで結合する構造は、その気密性を十分確保できる。しかしながら、このような構造では使用者が簡単にエアチャンバに出入りすることが困難であり、上記構成のエアチャンバを作成するためには全体的に高度な加工技術が必要になるという問題点を有している。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的はエアチャンバに使用する高圧容器への出入りが極めて簡単で、使用にあたっては第三者による扉開閉作業を必要とすることなく使用者単独でも扉の開閉ができ、扉を閉じたときの密閉性を十分に確保することができる安価で高性能のエアチャンバ装置のドア機構を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明の請求項１は、使用者が高気圧空気環境下に一定時間過ごすための高圧容器であるエアチャンバ部の一部に出入り用の開口部を有し、前記エアチャンバ部の開口部の内側に配置され、前記エアチャンバ部を構成する壁面に対し並行にスライドさせることにより前記開口部を開閉し、前記開口部より大きい寸法の扉を備えたエアチャンバ装置のドア機構であって、
前記扉の対向する縁部に、該縁部に連結する移動側直動レールを設けるとともに前記エアチャンバ部の開口部の縁部に沿った内壁に前記移動側直動レールと嵌合する固定直動レールを設け、
前記移動側直動レールに対し前記扉を内壁方向に移動させ、かつ前記扉を壁面に並行にスライドさせるとき前記移動側直動レールとともに移動させる手段を有し、
前記エアチャンバ部の開口部の縁部に沿った部分に弾性パット部材を配置し、前記扉が閉じた位置でエアチャンバ部の内壁方向に移動し、前記弾性パット部材に接触させることにより、エアチャンバ部内の密閉状態を形成可能とし、
前記扉の縁部が前記エアチャンバ部の開口部の縁部から離れ前記エアチャンバ部内の空気圧が大気圧状態である場合、前記固定直動レールの長手方向に向けて前記扉に力が加わることにより、前記移動側直動レールが移動し扉の開閉を行うことを特徴とする。
本発明の請求項２は請求項１記載の発明において、前記移動させる手段は、前記移動側直動レールに複数の突出部を有し、該複数の突出部を前記扉に固定されているフレーム部に嵌合して前記扉を前記エアチャンバ部の内壁方向に移動するように案内する扉昇降手段を備え、前記フレーム部に、ロッドが前記移動側直動レールに向かって前後動するシリンダ手段を複数個設け、前記扉が閉じた位置で、前記シリンダ手段を駆動し、前記ロッドを繰り出し前記移動側直動レールを押し付けることにより前記扉昇降手段の案内で前記扉を前記エアチャンバ部の内壁方向に移動し、前記扉がエアチャンバ部の内壁にシール材またはパッキングゴムを挟んで圧接し、前記エアチャンバ部が加圧された場合、前記扉がエアチャンバ部内部の高気圧空気の漏洩がないように気密性を維持することを特徴とする。
本発明の請求項３は請求項１または２記載の発明において、前記扉昇降手段は、前記扉を前記エアチャンバ部の内壁方向に移動するように案内し、前記扉を前記エアチャンバ部を構成する壁面に対し並行にスライド移動することを制限することを特徴とする。
本発明の請求項４は請求項１乃至請求項３いずれか記載の発明において、前記シリンダ手段は、駆動用コンプレッサから加圧空気を供給されるエアシリンダであり、前記加圧空気を可変できるスピードコントローラを具備し、前記扉の前記エアチャンバ部の内壁方向への移動速度を可変できることを特徴とする。
本発明の請求項５は請求項４記載の発明において、前記扉に引っ張りバネ手段の一端を固定し、該引っ張りバネ手段の他端をエアチャンバ部側に固定し、前記エアチャンバ部への加圧と前記駆動用コンプレッサの加圧が解除され、前記エアチャンバ部内の空気圧が大気圧状態になった場合、前記扉が自動的に開状態に移動することを特徴とする。

本発明によれば、扉の開閉の利便性を兼ね備えると同時に高圧容器の気密性を簡便な構成で高め、使用者が安心して高気圧容器であるエアチャンバ装置の利用が可能になる。
すなわちチャンバ装置の形状を略円筒状に維持したままエアチャンバの上面に具備させた扉を自在に開閉でき、エアチャンバ内に具備された扉が閉の時の気密性が高圧容器としての性能を失うことがない程度に維持できる。そして扉が開のときには加圧条件を解除した後に、自在に扉が移動でき、かつ、使用者がエアチャンバから出ようとした場合、ほぼ自動で扉が開状態に戻るものである。このような構成によりハードタイプのエアチャンバが抱えていた扉部分の気密性が解決したことによって安価で高性能のハードタイプのエアチャンバ装置を実現することができる。

本発明の実施形態に係わるエアチャンバ装置の全体構成を示す図で、（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図である。 本発明に係るエアチャンバ装置の扉部の断面図である。 本発明に係るエアチャンバ装置の扉部のみを示す部分図で、扉部を水平状態にして示した図である。 本発明に係るエアチャンバ装置の扉部に具備されるドア機構を説明するための図で、扉部に設けられたエアシリンダ，直動レール機構などの詳細を示す図である。 本発明に係るエアチャンバ装置の扉部が上下してエアチャンバ部内面と接触して気密性を確保することを説明するための図で、エアシリンダ部分を切断した断面図である。 本発明に係るエアチャンバ装置の扉部が上下してエアチャンバ部内面と接触して気密性を確保することを説明するための図で、扉昇降直動柱部分を切断した断面図である。 本発明に係るエアチャンバ装置の扉部が上下してエアチャンバ部内面と接触して気密性を確保することを説明するための図で、ドアがエアチャンバ部の内壁方向に上昇しパッキングゴムを押し付けた状態を示している。 本発明に係るエアチャンバ装置の扉部をスライドさせる動きを説明するための図で、ドアが開いた状態を示している。 本発明に係るエアチャンバ装置の扉部をスライドさせる動きを説明するための図で、ドアが閉じた状態を示している。

以下図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明によるエアチャンバ装置の実施の形態を示す図で、ハードタイプ高気圧エアチャンバ部の全体構成を示している。
エアチャンバ部１の前部上面に扉（ドア）を具備させるための開口部２が形成されている。開口部２は略矩形形状であり、開口部２の内側に、チャンバの周面と略同じ形状の湾曲面を持つ矩形形状のドアが配置されている。ドアの大きさは開口部２より少し大きくその周縁部がチャンバ内壁面に重なり、チャンバ上部２９の内壁面との間で密閉状態を形成することができる。

エアチャンバ装置全体はエアチャンバ部１，操作パネル３，電源・メインコントローラ６，装置移動用の複数キャスタ９，エアチャンバ部１を加圧させる加圧用コンプレッサ４，扉とエアチャンバ部１が密着できるように扉を開口部２近傍の内側に押しつけるための駆動用コンプレッサ５，使用時にエアチャンバ部１内部を冷却・清浄化した空気を流入するためのクーラ８，室外機７，エアチャンバ部１の上部と下部を仕切る仕切板１０を備えている。チャンバ上部２９には使用者が横たわって使用できる空間が形成される。チャンバ下部３０にはチャンバ上部２９後端からの空気をチャンバ上部２９前方に戻す循環空気経路が形成され、循環空気経路で空気を冷却清浄化し高気圧空気に加圧するための加圧用コンプレッサ４，駆動用コンプレッサ５，電源・メインコントローラ６，室外機７，クーラ８などの機器が収納されている。

図２は本発明に係るエアチャンバ装置の扉部の構造を説明するための断面図である。
図２においてチャンバ上部２９の開口部２の近傍に直動レール機構１１が具備されている。直動レール機構１１は、チャンバ上部２９の内壁に取り付けられた固定直動レール１１２と、ドア３１に取り付けられた移動側直動レール１１１とから構成され、移動側直動レール１１１が固定直動レール１１２に嵌合し、ドア３１が図２紙面に直交する方向にスライドするようになっている。ドア３１は着色されるか、または透明なドア窓板１４を有し、このドア窓板１４はＲドアフレーム１３２に固定されている。Ｒドアフレーム１３２はドア窓板１４を保持するとともに左右のＳドアフレーム１３１（図４参照）を連結する役目を果たす。ドアフレーム１３はＳドアフレーム１３１およびＲドアフレーム１３２により構成されている。
ドア３１の両端部のＳドアフレーム１３１に固定されているエアシリンダ固定板１２１（図４参照）に、ドア３１を上下（チャンバ上部２９の内壁方向）に移動させてエアチャンバ内壁に押しつけるためのエアシリンダ１２が複数個取り付けられている。

図３はドアを水平に置いた状態を示すものである。
直動レール機構１１は上述したように固定直動レール１１２と、ドア３１に取り付けられた移動側直動レール１１１より構成され、固定直動レール１１２はチャンバ上部２９の長手方向に沿って内壁に固定される。
Ｓドアフレーム１３１はフレームＣ２１（図５Ａ参照）を介して直動レール機構１１と連結する。エアシリンダ１２に加圧空気を送って駆動させると、ドア３１は矢印３２の方向に移動し、ドア３１の縁部がチャンバ上部２９の開口部２の縁部の内壁に押し付けられる。

図４は図３の中心位置から左右の扉を見たときの構成図を示すものである。
図１に記載した駆動用コンプレッサ５に連結しているエアパイプ１６はドア３１の両端に具備しているＳドアフレーム１３１内に引き回され、Ｓドアフレーム１３１の複数の位置においてそれぞれ継手３４を介してそれぞれのエアシリンダ１２に接続され、加圧空気を供給することができるようになっている。それぞれのエアシリンダ１２はエアシリンダ固定板１２１で固定されている。
チャンバ上部２９の開口部２近傍の内壁面に固定されている固定直動レール１１２上を移動できる移動側直動レール１１１と、Ｓドアフレーム１３１は複数の扉昇降部１５を介してルーズに結合している。各扉昇降部１５の底部は移動側直動レール１１１に固定され、扉昇降部１５の一部を形成する扉昇降直動柱１５１は扉昇降直動柱１５１の直径よりわずかに大きい穴部に挿入されている。このためドア３１が矢印３５の方向に移動する場合、レール金具１８にルーズに結合している扉昇降直動柱１５１がレール金具１８の穴部に接触してそのまま移動できることになる。

一方、ドア３１が閉の位置において、ドア３１を上方に動かすためにはエアパイプ１６に駆動用コンプレッサ５からの空気圧が加圧され、複数具備している各々のエアシリンダ１２からのロッド２０（図５Ａ参照）が伸び、扉昇降部１５の扉昇降直動柱１５１がレール金具１８の穴部に案内されＳドアフレーム１３１全体が上方（矢印３３方向）に移動する。すなわち駆動用コンプレッサ５からの高圧空気が運ばれると、各々のエアシリンダ１２からは押しクッション１９を具備したロッド２０が突出し、Ｓドアフレーム１３１に複数配置されている押しクッション１９の先端が移動側直動レール１１１を押しつけ、Ｓドアフレーム１３１全体を上方に動かすことが可能になる。この場合、エアシリンダ１２の可動速度を可変するためのスピードコントローラ１７によってエアシリンダ１２に供給される空気圧が可変できるので、ドア３１の上昇速度を制御することが可能である。

図５Ａ，図５Ｂはドアを構成するドア窓板１４をチャンバ上部２９内部に具備されたパッキング材２４，２５，２６に接触させる構造を説明するための詳細図で、図５Ａはエアシリンダ部分を切断した断面図，図５Ｂは、扉昇降直動柱部分を切断した断面図である。
図５Ａにおいて直動レール機構１１の固定直動レール１１２はチャンバ上部２９の開口部２近傍にネジ１１３によって固定されている。また、移動側直動レール１１１にはレール金具１８が固定用ネジ１８１で固定されている。ドア窓板１４にはＳドアフレーム１３１が固定用ネジ２３により固定され、さらにＳドアフレーム１３１にはエアシリンダ１２を固定するフレームＣ２１の一端がネジ２２によって固定されている。フレームＣ２１内にはエアシリンダ１２がエアシリンダ固定板１２１上に固定されている。

ここでエアシリンダの動作に基づきドア窓板１４がチャンバ上部２９内部に具備されたパッキングゴム２４，パッキングゴム２５および扉縁トリムゴム２６に移動して接触する動作を説明する。実際には各々のエアシリンダが一斉に作動することにより、ドア３１が移動することになるが、簡略化のために１つのエアシリンダの動作について説明する。
ドア３１が閉の位置になってチャンバ上部２９内を加圧しようとした場合、最初にドア窓板１４が上昇移動してパッキングゴム２４とパッキングゴム２５に接触できるように、ドア窓板１４に連結しているフレームＣ２１が上昇する必要がある。

この上昇は図５Ｂに示す扉昇降部１５の案内にしたがって行われる。
移動側直動レール１１１に固定されたレール金具１８にネジ１５３によって底部１５５が取り付けられている。底部１５５には扉昇降直動柱１５１が植設されている。フレームＣ２１には中央に円柱形の貫通穴４０１を有する直動柱ガイド４０がネジ４０２により固定されている。扉昇降直動柱１５１は貫通穴４０１に緩く嵌合しており、貫通穴４０１を安定して上下に移動させることができる。底部１５５の上にクッション１５２がネジによって固定されている。図５Ｂは、フレームＣ２１すなわちドア３１が最も上昇してドア窓板１４が扉トリムゴム２６，パッキングゴム２５，パッキングゴム２４に押圧されている状態を示している。
エアシリンダ１２内に加圧空気が供給されずドア３１が上昇していない状態で、ドア３１がエアチャンバ部１の壁面に並行（紙面に直角方向）に移動する場合、直動柱ガイド４０の貫通穴４０１の内壁が扉昇降直動柱１５１の周面に接し、押すため、固定直動レール１１２に対し移動側直動レール１１１が移動し、ドア３１をスライドさせることができる。

このようにドア窓板１４が上昇移動して扉縁トリムゴム２６，パッキングゴム２４，２５に接触し強く押しつけられる結果、チャンバ上部２９内の高気圧空気は、その接触部によって気密性が保持できるようになる。パッキングゴム２４，２５はそれぞれ材質、形状によって気密性を維持できるような最適な部品が選定される。扉縁トリムゴム２６はドア窓板１４上のゴミ、埃などによってパッキングゴム２４，２５の接触面における損傷をさけるために主として使用される。
図５Ｃにドア３１がエアチャンバ部の内壁方向に上昇しパッキングゴムを押し付けた状態を示している。エアシリンダ１２に加圧空気が供給されロッド２０が突出しレール金具１８を押し付けるためドア３１は矢印３６に示すようにエアチャンバ部の内壁方向に向かって上昇しドア窓板１４が扉縁トリムゴム２６，パッキングゴム２４，２５に押し付けられ、密閉状態が形成される。

次に実際にエアチャンバ部に使用者が入って操作を始めるにあたり、加圧開始時におけるコントローラの設定及び操作、加圧時の機器の運転状況とドア３１の密封をもたらす駆動用コンプレッサ５の作動条件について説明を行う。加圧開始時においての主な設定因子は設定圧力値、設定圧力保持時間、設定圧力値まで上昇するときの圧力上昇条件、設定圧力値からの圧力下降条件、及びエアチャンバ部内の温度設定値などである。操作パネル３の設定が完了した場合には操作パネル３にはＳＴＢＹランプが表示される。このＳＴＢＹランプ点灯と同時に加圧用コンプレッサ４はＯＮになり、ドアを閉めるとリミットスイッチ３７（図６Ａ，図６Ｂ参照）が入り、駆動用コンプレッサ５が起動し、同時にエアチャンバ部への加圧が開始される。加圧開始から一定時間経過したのちに、駆動用コンプレッサ５は自動的に停止する。駆動用コンプレッサ５の停止と同時にエアシリンダ１２のロッド２０がエアシリンダ１２内に後退し、押しクッション１９はレール金具１８から離脱するようになる。このような状態になると、チャンバ内が加圧されている場合にはドア３１は人為的に移動はできないが、チャンバ内が大気圧になった場合には、ドア３１は人為的に移動できる。このように駆動用コンプレッサ５はエアチャンバ部の加圧が開始できる条件になっていれば、チャンバ部内の加圧空気によってドア３１がパッキングゴム２４，２５に押しつけられているために必要でなくなる。

高気圧空気を加圧したチャンバ上部２９内で使用者が操作パネル３で設定した加圧時間を経過したときにはチャンバ上部２９への加圧用コンプレッサ４による加圧が停止する。その後は、設定した圧力下降時間に基づいて、所定の時間をかけてチャンバ上部２９の空気圧が低下し、最終的に大気圧に等しい空気圧まで低下する。
本発明の実施の形態では図４に示すように一端がＳドアフレーム１３１に固定され、他端がチャンバ上部２９に固定されているスプリング２７を設けているために、押しクッション１９がレール金具１８から離脱した後、スプリング２７の力によって、ドア３１が自動的に開くようになる。なお、ドア３１が全部移動して全開状態になるか、途中の位置まで開くかはスプリング２７の引っ張り強度に依存する。引っ張り強度は過度に強くすると、ドア３１を閉めるときに大きな力が必要になるので、どのような条件でドア３１の開閉を行うかは試行のうえ選択することになる。

図６Ａ，図６Ｂは本発明に係るエアチャンバ装置の扉部をスライドさせる動きを説明するための図で、図６Ａはドアが開いた状態を、図６Ｂは閉じた状態をそれぞれ示している。エアチャンバ部１の開口部２の前方にリミットスイッチ３７が設けられており、リミットスイッチ３７はオフ状態でＳドアフレーム１３１により押されるとオン状態となる。
図６Ａは引っ張りバネ２７の付勢力によりドア３１が右方向に移動した状態であり、エアシリンダ１２に加圧空気を供給するエアパイプ１６の１６１部分は螺旋形状であり、縮んだ状態となっている。
エアチャンバ部１内に入った使用者または外部の者が把手３８を把持し図６Ｂの矢印３９に示す方向（左方向）にドア３１を押すと、引っ張りバネ２７に抗して移動側直動レール１１１が固定直動レール１１２内を移動し、ドア３１はエアチャンバ部１の内側を内壁に並行にスライドする。使用者または外部の者が把手３８に作用させる力は、張力が小さい引っ張りバネ２７を用いることにより、わずかな力でドア３１をスライドさせることができる。

図６Ｂに示すようにドア３１が最も左位置に達すると、それに伴いエアパイプ１６の１６１部分および引っ張りバネ２７は伸長し、ドア３１の先端部はリミットスイッチ３７を押す。
リミットスイッチ３７がオンすると、電源・メインコントローラ６の制御回路の制御の下、駆動用コンプレッサ５が駆動を開始しエアパイプ１６から加圧空気が供給され、エアシリンダ１２に送られ、ロッド２０が伸長することにより、ドア３１は上昇を開始し、ドア窓板１４はエアチャンバ部１のパッキングゴム２５，２４などに接し、密閉状態が形成される。
ドア３１の上昇動作が終了すると、つぎに制御回路の制御の下、エアチャンバ部１内に加圧用コンプレッサ４から加圧空気が供給され、エアチャンバ部１内の圧力は所定値まで上昇し、予め設定された圧力環境が形成される。

チャンバ装置の使用終了に伴い、エアチャンバ部１内の加圧空気が徐々に抜かれ、大気圧になり、駆動用コンプレッサ５からの加圧空気も抜かれるため、ドア３１は扉昇降直動柱１５１に案内されて下降する。
この状態になると、引っ張りバネ２７の張力により移動側直動レール１１１は固定直動レール１１２に対し移動し、図６Ａの扉が開いた状態に戻る。使用者はエアチャンバ部１内から外に出ることが可能になる。

なお、本発明に係るエアチャンバ装置のドア機構は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形を施すことができる。
実施の形態では開口部の形状は上から見た場合、略矩形形状になる例を示したが、他の形状であっても良い。また、移動側直動レールおよび固定直動レールの間にボールベアリングを用い滑動する直動レール機構の例を示したが、他の形式によって滑動する機構を用いても良い。さらにフレームＣをレール金具に押しつける手段としてエアシリンダを用いたが、他の媒体を用いたシリンダを用いても良く、さらには電磁駆動などによりレール金具を押しつける機構を用いても良い。

高圧空間を形成し、高圧空間内に扉を具備させるような各種分野で幅広く利用することができるエアチャンバ装置である。

１ エアチャンバ部
２ 扉開口部
３ 操作パネル
４ 加圧用コンプレッサ
５ 駆動用コンプレッサ
６ 電源・メインコントローラ
７ 室外機
８ クーラ
９ キャスタ
１０ エアチャンバ上部下部仕切板
１１ 直動レール機構
１１１ 移動側直動レール
１１２ 固定直動レール
１２ エアシリンダ
１２１ エアシリンダ固定板
１３ ドアフレーム
１３１ Ｓドアフレーム
１３２ Ｒドアフレーム
１４ ドア窓板
１５ 扉昇降部
１５１ 扉昇降直動柱
１６ エアパイプ
１７ スピードコントローラ
１８ レール金具
１８１ 固定用ネジ
１９ 押しクッション
２０ ロッド
２１ フレームＣ
２２ ネジ
２３ 固定用ネジ
２４ パッキングゴム
２５ パッキングゴム
２６ 扉縁トリムゴム
２７ スプリング（引っ張りバネ）
２８ カバー
２９ チャンバ上部
３０ チャンバ下部
３１ ドア
３２，３３，３５，３６，３９ 矢印
３４ 継手
３７ リミットスイッチ
３８ 把手

Claims (5)

1. 使用者が高気圧空気環境下に一定時間過ごすための高圧容器であるエアチャンバ部の一部に出入り用の開口部を有し、前記エアチャンバ部の開口部の内側に配置され、前記エアチャンバ部を構成する壁面に対し並行にスライドさせることにより前記開口部を開閉し、前記開口部より大きい寸法の扉を備えたエアチャンバ装置のドア機構であって、
   前記扉の対向する縁部に、該縁部に連結する移動側直動レールを設けるとともに前記エアチャンバ部の開口部の縁部に沿った内壁に前記移動側直動レールと嵌合する固定直動レールを設け、
   前記移動側直動レールに対し前記扉を内壁方向に移動させ、かつ前記扉を壁面に並行にスライドさせるとき前記移動側直動レールとともに移動させる手段を有し、
   前記エアチャンバ部の開口部の縁部に沿った部分に弾性パット部材を配置し、前記扉が閉じた位置でエアチャンバ部の内壁方向に移動し、前記弾性パット部材に接触させることにより、エアチャンバ部内の密閉状態を形成可能とし、
   前記扉の縁部が前記エアチャンバ部の開口部の縁部から離れ前記エアチャンバ部内の空気圧が大気圧状態である場合、前記固定直動レールの長手方向に向けて前記扉に力が加わることにより、前記移動側直動レールが移動し扉の開閉を行うことを特徴とするエアチャンバ装置のドア機構。
2. 前記移動させる手段は、
   前記移動側直動レールに複数の突出部を有し、該複数の突出部を前記扉に固定されているフレーム部に嵌合して前記扉を前記エアチャンバ部の内壁方向に移動するように案内する扉昇降手段を備え、
   前記フレーム部に、ロッドが前記移動側直動レールに向かって前後動するシリンダ手段を複数個設け、
   前記扉が閉じた位置で、前記シリンダ手段を駆動し、前記ロッドを繰り出し前記移動側直動レールを押し付けることにより前記扉昇降手段の案内で前記扉を前記エアチャンバ部の内壁方向に移動し、前記扉がエアチャンバ部の内壁にシール材またはパッキングゴムを挟んで圧接し、
   前記エアチャンバ部が加圧された場合、前記扉がエアチャンバ部内部の高気圧空気の漏洩がないように気密性を維持することを特徴とする請求項１記載のエアチャンバ装置のドア機構。
3. 前記扉昇降手段は、
   前記扉を前記エアチャンバ部の内壁方向に移動するように案内し、前記扉を前記エアチャンバ部を構成する壁面に対し並行にスライド移動することを制限することを特徴とする請求項１または２記載のエアチャンバ装置のドア機構。
4. 前記シリンダ手段は、
   駆動用コンプレッサから加圧空気を供給されるエアシリンダであり、前記加圧空気を可変できるスピードコントローラを具備し、
   前記扉の前記エアチャンバ部の内壁方向への移動速度を可変できることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載のエアチャンバ装置のドア機構。
5. 前記扉に引っ張りバネ手段の一端を固定し、該引っ張りバネ手段の他端をエアチャンバ部側に固定し、
   前記エアチャンバ部への加圧と前記駆動用コンプレッサの加圧が解除され、前記エアチャンバ部内の空気圧が大気圧状態になった場合、前記扉が自動的に開状態に移動することを特徴とする請求項４記載のエアチャンバ装置のドア機構。

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