JP3676522B2 - ガス流量調整器 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、在宅酸素療法や補助呼吸などにおいて用いられる携帯用又は院内用酸素ボンベの容器弁に取り付けられ、圧縮充填された酸素の供出流量を調整するためのガス流量調整器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
上記ガス流量調整器は、容器弁への取付方法の違いからネジ接続方式のものと、ヨ−ク接続方式のものとに分けられるが、いずれの方式のものにおいても一段減圧であるため流量特性が劣り、その特性を向上させようとすると、コンパクトな構成とすることができなくなる。また、容器弁との接続部を端部に配置せざるを得ないため、取り付けた状態において容器の片側に大きく突出することとなり、殊に小容器の場合にバランスが悪くなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来のガス流量調整器においては、流量特性が劣る、流量特性を上げようとするとコンパクト化の要請に応えられない、取付時におけるバランスが悪いといった欠点があったので、本発明はそのような問題のないガス流量調整器を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガスボンベのバルブに取り付けられる調整器本体と、前記調整器本体に形成される第1ガス供出室内に配備される第1減圧弁と、前記調整器本体に形成される第2ガス供出室内に配備される第2減圧弁と、前記第2減圧弁に組み付けられる流量調整ユニットとから成り、前記流量調整ユニットのユニット本体は、流量調整機構と、ノズル継手と、前記ユニット本体をその先端部を前記第2減圧弁内に組み付けた状態にて前記調整器本体に固定するための手段を備えており、前記流量調整機構は、先端に複数のサイズの異なる計量孔を透設した流量調整板を備えたハンドルのスピンドルを前記ユニット本体に回転可能に挿通すると共に、前記ユニット本体に、前記流量調整板の回転に伴っていずれかの計量孔と合致して前記ノズル継手に連通するガス通路を穿設したものであり、前記第1ガス供出室は、前記調整器本体に穿設されていて前記バルブを介して前記ガスボンベからのガスが流入するガス流入路に連通すると共に、前記調整器本体中に形成されたガス流出路を介して前記第2ガス供出室に連通しており、以て、前記ガス流入路から前記第1ガス供出室内に流入したガスが、前記第1減圧弁によって一次減圧された後に前記ガス流出路を介して前記第2ガス供出室内に送られ、そこで前記第2減圧弁によって二次減圧された後、前記流量調整ユニットにおいて流量調整されて前記ノズル継手から供出されるようにしたことを特徴とするガス流量調整器、を以て上記課題を解決した。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。図1乃至図3に示す本発明に係るガス流量調整器においては、その調整器本体1に第1減圧弁2と第2減圧弁とが配備される。図3に詳細に示される第1減圧弁2において、4は弁箱5のガス流出路6に連通する第1ガス供出室7内に嵌装されたハウジングで、その先端面中央部にガス流入路8に通じる凹陥部が形成され、凹陥部内にフィルタ−10が設置される。11は、ハウジング4の先端面に嵌着されて第1ガス供出室7の壁面に圧接されるOリングである。また、ハウジング4には、その内側のガス流入室12と第1ガス供出室7を結ぶガス流路13が形成される。
【0006】
ガス流入室12の後方(図3において右方)にはハウジング後端面に開口するシリンダ−室14が形成され、シリンダ−室14内にピストン15が摺動可能に嵌装される。ピストン15はガス通路16を穿設した軸部17を有し、軸部17の先端部はガス流入室12内に臨む。軸部17にはスプリング18が纒装される。スプリング18の一端部はピストン15に固定され、その他端部は、軸部17を取り囲むようにハウジング4内に設置された受座19に固定される。このスプリング18は受座19を介して常時Oリング20を押圧し、ガス流入室12とシリンダ−室14との間をシ−ルする。21はシリンダ−室14の開口部に嵌合されたピストン押えで、シリンダ−室14の開口部端縁に当接するフランジを有する。
【0007】
22は第1減圧弁2のキャップである減圧弁取付ナットで、ピストン押え21を押さえ付けた状態で弁箱5にネジ付けられる。この場合の減圧弁取付ナット22の外端面には締め付け用の六角穴23を設けてあり、その内側に締め付けに際してピストン押え21を保護するための減圧弁取付シ−ト24が配備されている。
【0008】
第2減圧弁3は、調整器本体1にガス流出路6と連通状態に形成された第2ガス供出室26内に配備される。第2減圧弁3の構成は第1減圧弁2の構成と大体同じであり、ハウジング27はシリンダ−部を有し、そこにピストン28が摺動自在に嵌挿される。ピストン28はガス通路29を穿設した軸部30を有し、軸部30の先端はハウジング27の先端突出部のガス流入室31にまで達し得るようになっている。
【0009】
軸部30にはスプリング32が纒装されている。スプリング32の一端部はピストン28に固定され、その他端部はハウジング27内に設置されたスプリング受座33に固定される。ハウジング27の先端突出部の端面中央部には凹陥部34が形成され、凹陥部34からガス流入室31に抜けるガス通路35が穿設される。凹陥部34にはフィルタ−が配設される。ガス通路35は、軸部30の先端に配備されたシ−ト36が密着することにより閉塞される。スプリング32はピストン28を押し戻して常にガス通路35が開放されるよう作用する。
【0010】
ガスボンベ内の酸素ガス圧力(元圧)は普通150乃至200kgf/cm2 であるが、先ず第1減圧弁2によって5乃至7kgf/cm2 に1次減圧され、次いで第2減圧弁3によって所定の 1.4kgf/cm2 に2次減圧される。この場合元圧の変化によって1次減圧分に影響が出るが、2次減圧分には影響がなく、安定供給が可能となる。
【0011】
次に、第2減圧弁3に連設されている流量調整用ユニットの構成につき説明する。ユニット本体41の先端部はハウジング27内に臨み、ピストン28に対向する。ユニット本体41は鍔42を有しており、そこに袋ナット43が被せられ、袋ナット43を調整器本体1の開口部外周に形成したオネジ部にネジ付けることにより、鍔42が袋ナット43の内面と調整器本体1の開口部端縁との間に挾み付けられ、以てユニット本体41が調整器本体1に固定される。
【0012】
44はスピンドル45を有するハンドルで、スピンドル45はユニット本体41に回転可能に挿通される。スピンドル45の先端には流量調整板46が設置されている。流量調整板46には、それぞれサイズの異なる計量孔(オリフィス)47が等角度置き(例えば45度置き)に透設されるが、元栓の役目を果たさせるために、その内一個所は開口しないこととすることが好ましい。各計量孔47は、ハンドル44を回して流量調整板46を回転させるに伴い、それぞれユニット本体41に穿設したガス通路48に連通するようになっている。ユニット本体41には、このガス通路48に連通するようにしてノズル継手49がネジ付けられる。
【0013】
ハンドル44はユニット本体41の端部に被さるスカ−ト50を有し、その内側に溝51を設けてある。溝51は計量孔47の位置決め用であり、ユニット本体41に溝51に係合する位置決めボ−ル52が設置される。スカ−ト50の外周面には流量を指示する目盛が表示され(図1参照)、この目盛を指示線に合わせた際に位置決めボ−ル52が溝51に係合し、その回転位置を維持する。その回転位置において選択された流量に対応する計量孔47がガス通路48に合致して連通し、ピストン28のガス通路29から流量調整板46の前に確保されるスペ−ス53内に流入しているガスをガス通路48に導く。
【0014】
少し力を入れてハンドル44を回すことにより位置決めボ−ル52が溝51から脱し、その後はハンドル44は軽く回すことができる。流量目盛を0にした場合は、流量調整板46の計量孔47を形成してない部分がガス通路48を閉塞するため、ガスは流れない。
【0015】
なお、55はスピンドル45の付け根付近に纒装したスプリングで、常時流量調整板46をユニット本体41、換言すれば、ガス通路48の入口に密着させるよう作用する。また、56はストッパ−ピンで、ユニット本体41からハンドル44に向けて突設される。ストッパ−ピン56は、ストッパ−57に当たることによりハンドル44の回転端を規制する。ノズル継手49には、適宜酸素供給調節器を介して鼻カニュ−ラ等が接続される。
【0016】
流量調整ユニットにおける流量調整機構は上記のものに限らず、例えば、弁の開度を調節して流量抵抗を加減し、ガスの流量制御を行う絞り弁(主にニ−ドル弁)や、逆止弁と絞り弁を並列に一体構造とした速度制御弁の機構を採用することもできるし、流量を固定した固定オリフィスを用いることもできる。
【0017】
60はガス残量計又は圧力計で、最も見やすいバルブ本体1の上面に配置され、保護カバ−61に囲まれて保護される。ガス残量計60は、ガスボンベ内の圧力からボンベの残り使用時間を算出して表示するもので、例えば、ガスボンベ内のガスの圧力を計測する圧力計測手段と、ガスボンベから外部に供給されるガスの消費流量の設定値を記憶する流量設定値記憶手段と、ガスボンベの容量の設定値を記憶する容量設定値記憶手段と、流量設定値記憶手段に記憶されたガスの消費流量の設定値および容量設定値記憶手段に記憶されたボンベ容量の設定値を用いて圧力計測手段により計測されたガスボンベ内のガスの残圧からガスボンベの残り使用時間を算出する残り使用時間算出手段と、この残り使用時間算出手段により算出された残り使用時間を表示する残り使用時間表示手段とから成る。
【0018】
63は調整器本体1の下部にネジ込まれた連結ピ−スで、中心に調整器本体1のガス流入路8に連通するガス通路64を有し、また、下部に外方に張り出す段部65を有する。66は、連結ピ−ス63と図示せぬガスボンベのバルブとを結合する締付ナットで、その連結ピ−ス挿通孔の上端は縮径化され、段部65がそこに係止されるようになっている。即ち、締付ナット66をガスボンベのバルブに締め付けていくと、上記係止関係により連結ピ−ス63がバルブ側に引き寄せられていき、やがて連結ピ−ス63とバルブとが連結状態となる。
【0019】
図4乃至図8は本発明の他の実施形態を示すもので、それはガスボンベのバルブへの取付手段としてヨ−クを用いるタイプである。そこにおいて図1乃至図3におけると同じ符号は同じ構成部位を示しているので、詳細な説明は省略する。
【0020】
上記実施形態においては第1減圧弁2と第2減圧弁3は同一平面上に配置されていたが、この実施形態においては2つの減圧弁2、3は直角方向に配置されている(図8参照)。そして、ガス流入路8aは、調整器本体1の下面ではなく側面に抜けていて、その側面開口部の下(下でなくてもよい。)に、位置決めピン67が2本突設されている。この位置決めピン67は、ガスボンベに固定されたバルブ68に穿設された位置決め孔69内に進入し、以て本調整器をバルブ68に取り付ける際の位置決めを行う。また、ガス残量計及び保護カバ−61も、調整器本体1の側面に配置されている。
【0021】
図4及び図5において、70は本調整器をバルブ68に固定するためのヨ−クで、調整器本体1を挾むように配置され、調整器本体1の側面において、上下方向に回動可能に支持される。図6及び図7においては、ヨ−ク70の図示を省略してある。バルブ68への取付に際してはヨ−ク70を上方に回動させておき(図5の仮想線参照)、位置決めピン67を位置決め孔69に進入させて位置決めした後、下方に回動させて水平状態にし、固定ネジ71を締め付けて固定する。
【0022】
【発明の効果】
本発明は上述した通りであって、二段減圧を採用することによって流量特性を向上させることができると共に各機能部のコンパクト化が図れ、各機能部の構成及びレイアウトを自由に選択でき、容器弁との接続構成がフレキシブルで取付時のバランスがよいといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の正面図である。
【図2】 本発明の一実施形態の部分断面側面図である。
【図3】 本発明の一実施形態の拡大横断面図である。
【図4】 本発明の他の実施形態の平面図である。
【図5】 本発明の他の実施形態の正面図である。
【図6】 本発明の他の実施形態の側面図である。
【図7】 本発明の他の実施形態の拡大横断面図である。
【図8】 本発明の他の実施形態の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
1 調整器本体
2 第1減圧弁
3 第2減圧弁
4 ハウジング
7 第1ガス供出室
8 ハンドル
12 ガス流入室
15 ピストン
16 ガス通路
26 第2ガス供出室
27 ハウジング
28 ピストン
29 ガス通路
31 ガス流入室
41 ユニット本体
44 ハンドル
45 スピンドル
46 流量調整板
47 計量孔
48 ガス通路
49 ノズル継手
60 ガス残量計

Claims (3)

  1. ガスボンベのバルブに取り付けられる調整器本体と、前記調整器本体に形成される第1ガス供出室内に配備される第1減圧弁と、前記調整器本体に形成される第2ガス供出室内に配備される第2減圧弁と、前記第2減圧弁に組み付けられる流量調整ユニットとから成り、
    前記流量調整ユニットのユニット本体は、流量調整機構と、ノズル継手と、前記ユニット本体をその先端部を前記第2減圧弁内に組み付けた状態にて前記調整器本体に固定するための手段を備えており、
    前記流量調整機構は、先端に複数のサイズの異なる計量孔を透設した流量調整板を備えたハンドルのスピンドルを前記ユニット本体に回転可能に挿通すると共に、前記ユニット本体に、前記流量調整板の回転に伴っていずれかの計量孔と合致して前記ノズル継手に連通するガス通路を穿設したものであり、
    前記第1ガス供出室は、前記調整器本体に穿設されていて前記バルブを介して前記ガスボンベからのガスが流入するガス流入路に連通すると共に、前記調整器本体中に形成されたガス流出路を介して前記第2ガス供出室に連通しており、
    以て、前記ガス流入路から前記第1ガス供出室内に流入したガスが、前記第1減圧弁によって一次減圧された後に前記ガス流出路を介して前記第2ガス供出室内に送られ、そこで前記第2減圧弁によって二次減圧された後、前記流量調整ユニットにおいて流量調整されて前記ノズル継手から供出されるようにしたことを特徴とするガス流量調整器。
  2. 前記調整器本体にガス残量計及び/又は圧力計を設置した請求項1記載のガス流量調整器。
  3. 前記流量調整板にガス通路を遮断する部分を設けた請求項1に記載のガス流量調整器。
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