JP5927234B2 - ガスホルダ - Google Patents

Description

この発明はガスホルダに関し、特に、排出するガスの圧力の変動を減少した可変容量式のガスホルダに関する。

製鉄所から排出されるコークス炉ガスなどの可燃ガスは、燃料として利用されている。この可燃性ガスの需要変動に対応するために、製鉄所から排出された可燃性ガスは、例えば可変容量式のガスホルダに一旦貯蔵される。このような可変容量式のガスホルダは、製鉄所のコークス炉ガスなどの貯蔵の他に、畜産廃棄物、し尿処理汚泥などから発生するバイオガスを貯蔵し、或いは、排出されたアルゴンやヘリウムなどの有用な工業用ガスを回収するのに際し、バッファタンクとして使用するといった用途が見込まれている。

特開２０１３−２００００４号公報には、第１フランジが上端部に設けられた下部本体、および上記第１フランジに接合される第２フランジが下端部に設けられた上部本体、を有する円筒容器状のホルダ本体と、上記第１フランジと上記第２フランジに挟まれる鍔部、当該鍔部につながって延びる円筒状部、および当該円筒状部の下端を塞ぐ底部、を有し、一連に形成されたダイアフラムと、上記円筒状部の内側に配置され、上記ダイアフラムに支持されるアジャスターと、を備えたガスホルダが記載されている。

この従来のガスホルダにおいては、アジャスターが最下点にあるときに、ダイアフラムの円筒状部の内側に配置されて支持されるため、アジャスターが最上点にあるとき、アジャスターの容積分の空間が無駄になるといった問題がある。

また、従来のガスホルダは、ガスホルダ内に蓄積されたガスを排出する際の圧力は、アジャスターの重量によって定まり、排出ガスの圧力を変更することはできないといった問題があった。

特開２０１３−２００００４号公報

この発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、ガス室の圧力の変動を少なくしたガスホルダを提供することである。

この発明の他の目的は、排出するガスの圧力を制御可能とするとともに、圧力の変動を少なくしたガスホルダを提供することができる。

上述した目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、ガスホルダは、筒状側壁、底壁および少なくとも一つのガス出入口部を有する容器本体と、容器本体の筒状側壁に周縁端部が固定され、筒状側壁および底壁との間にガス出入口部を含むガス室を区画形成する可撓性のダイアフラムと、容器本体内部で昇降可能に、ダイアフラム上に支持されるアジャスターと、を備え、アジャスターは、外径が筒状側壁の内径よりも小さいアジャスター筒部、アジャスター天井部及びアジャスター開口端部を有し、アジャスター天井部が上方を向きアジャスター開口端部が下方を向くようにダイアフラム上に支持され、筒状側壁に固定される部位からアジャスターを支持する部位までのダイアフラムの外周縁領域部は、アジャスターの垂直方向の上方には変位しない大きさに設定され、ガス室の圧力が外部の圧力より大きい状態において、外周縁領域部が筒状側壁とアジャスター筒部のいずれにも接しない部分がアジャスターの移動に伴って外周縁領域部内で移動する。

この局面に従えば、アジャスターは、アジャスター天井部が上方を向きアジャスター開口端部が下方を向くようにダイアフラム上に支持されるので、ガス室としてアジャスター筒部の内部空間を利用することができ、ガス室の最大容積をできるだけ大きくすることができる。
好ましくは、アジャスター天井部は、アジャスターの最上点である。

好ましくは、アジャスターのアジャスター開口端部よりも内方側に存在するダイアフラムの中央領域部は、アジャスター筒部の内方に配設される。

この局面に従えば、ダイアフラムの中央領域部が、アジャスター筒部の内周面およびアジャスター天井部の下面に沿って配設される場合には、アジャスター天井部でガス室を加圧することができ、ガス室を加圧する圧力の変動を少なくすることができる。

好ましくは、外周縁領域部の筒状側壁に固定される部位からアジャスターを支持する部位までの長さは、アジャスター筒部の高さより長い。

この局面に従えば、筒状側壁に固定される部位からアジャスター開口端部に接する部位までの長さがアジャスター筒部の高さより長いので、アジャスターを容器本体内部で昇降する距離を最大にすることができ、ガス室の最大容積をできるだけ大きくすることができる。

好ましくは、アジャスター天井部とアジャスター筒部とは別体をなし、アジャスター天井部の直径はアジャスター筒部の内径よりも小さく、アジャスター天井部は、アジャスター筒部内部の空間で昇降可能にダイアフラム上に支持され、アジャスターのアジャスター開口端部よりも内方側に存在するダイアフラムの中央領域部は、アジャスター筒部の内方で、アジャスター天井部の下面に沿って配設される。

この局面に従えば、アジャスター天井部とアジャスター筒部とは別体をなし、アジャスター天井部は、アジャスター筒部内部の空間で昇降可能にダイアフラム上に支持され、ダイアフラムの中央領域部は、アジャスター筒部の内方で、アジャスター天井部の下面に沿って配設されるので、ガス室の内、アジャスター筒部内部の空間に蓄積されたガスを排出することができる。

好ましくは、アジャスター筒部は、その上方部に、アジャスター天井部の上昇を規制する規制手段を含む。

この局面に従えば、アジャスター天井部は、アジャスター筒部の上方に上昇しないので、ダイアフラムの中央領域部が、アジャスター筒部の外側へ変位しないようにすることができる。

この発明の他の局面によれば、ガスホルダは、制御用流体の導入口部を上方側に有するとともに少なくとも一つのガス出入口部を下方側に有する密閉容器本体と、アジャスター筒部、アジャスター天井部およびアジャスター開口端部を有し、アジャスター天井部が上方を向きアジャスター開口端部が下方を向くように密閉容器本体内に昇降可能に配設されたアジャスターと、外周縁端部が密閉容器本体の側壁に固定され、内周縁端部がアジャスターのアジャスター開口端部に固定された可撓性の環状ダイアフラムと、外径がアジャスターの内径よりも小さい筒状のサブアジャスターと、アジャスターのアジャスター天井部に一端が固定され、サブアジャスターに他端が固定され、所定の長さを有し、湾曲可能な吊り下げ部材と、を備え、アジャスターおよび環状ダイアフラムによって密閉容器本体の内部空間が導入口部を含む制御室およびガス出入口部を含むガス室に区画され、環状ダイアフラムは、アジャスターの垂直方向の上方には変位しない大きさに設定されており、ガス室の圧力が制御室の圧力より大きい状態において、環状ダイアフラムが筒状側壁とアジャスター筒部のいずれにも接しない部分がアジャスターの移動に伴って環状ダイアフラム内で移動し、サブアジャスターの高さ寸法は、最上点位置に在るアジャスターのアジャスター開口端部と環状ダイアフラムが密閉容器本体に固定される部位との垂直方向の距離以上であり、吊り下げ状態で、サブアジャスターの少なくとも一部がアジャスターの下方に位置し、かつ、サブアジャスターの上端がアジャスター開口端部と同じ高さかまたはアジャスター開口端部より上方に位置し、ガス室の圧力が制御室の圧力より小さい状態において、サブアジャスターが最下点でない間は、環状ダイアフラムの筒状側壁とサブアジャスターとのいずれにも接しない部分がアジャスターの移動に伴って環状ダイアフラム内で移動する。

この発明のさらに他の局面によれば、ガスホルダは、筒状の筒状側壁を有する容器本体と、筒状側壁の内側に配置され、上下方向の溝を有する誘導部と、円筒状部、底部および天井部を有し、内部にガス室を形成する可撓性の袋状ダイアフラムと、袋状ダイアフラムの上下方向に所定の間隔で円筒状部の外周を囲む複数の補強リングと、補強リングに設けられ、誘導部の溝に沿って摺動可能に係合する突起部と、外径が筒状側壁の内径よりも小さい円盤状で、その下面が袋状ダイアフラムの天井部の上面全体に支持される加圧部と、を備え、袋状ダイアフラムは、ガス室にガスを注入またはガス室からガスを排出するためのガス出入口部を含む。

この局面に従えば、複数の補強リングが袋状ダイアフラムの上下方向に所定の間隔で円筒状部の外周を囲み、複数の補強リングそれぞれに設けられる突起部は、筒状側壁の内側に配置された誘導部が有する上下方向の溝に沿って摺動可能に係合するので、袋状ダイアフラムを、筒状側壁の内側に沿って変形させることができる。また、袋状ダイアフラムの変形が上下方向に規制されるので、加圧部が袋状ダイアフラムに加える圧力の方向の変動を防止することができる。その結果、ガス室の圧力の変動を少なくしたガスホルダを提供することができる。

第１の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第１の縦断面図である。 第１の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第２の縦断面図である。 ダイアフラムの作製手順を説明するための第１の図である。 ダイアフラムの作製手順を説明するための第２の図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う拡大断面図である。 ダイアフラムの作製手順を説明するための第３の図である。 ダイアフラムの作製手順を説明するための第４の図である。 ダイアフラムの作製手順を説明するための第５の図である。 ダイアフラムの鍔部の断面構造を模式的に表した断面図である。 第２の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第１の縦断面図である。 第２の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第２の縦断面図である。 アジャスター筒部３２Ａの平面図である。 Ｉ−Ｉ線断面図である。 アジャスター天井部の平面図である。 補強リングの一例を示す平面図のである。 第３の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第１の縦断面図である。 第３の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第２の縦断面図である。 第３の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第３の縦断面図である。 上部本体および下部本体の接続部分を拡大して示す断面図である。 第４の実施形態におけるガスホルダのガス未充填時の概略構成を示す縦断面図である。 第４の実施形態におけるガスホルダのガス充填時の概略構成を示す縦断面図である。 図２０のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 加圧部の一例を示す平面図である。 補強リングの一例を示す平面図のである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第１の縦断面図である。図１は、ガス排出時に後述するアジャスター３が最下点に到達した時点の状態を示す。図２は、第１の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第２の縦断面図である。図２は、後述するアジャスター３が最上点に位置する状態を示す。図１および図２を参照して、ガスホルダＸは、ホルダ本体１と、ダイアフラム２と、アジャスター３とを備える。

ホルダ本体１は、下部本体１１および上部本体１２を有し、これらが一体に組み合わされることにより、円筒容器状をなしている。下部本体１１は、円盤状の底壁１１１と、底壁１１１の外周縁から上向きに延びる円筒状の側壁１１２とを有する。側壁１１２の上端部の外周には円環状のフランジ１１３が一体的に設けられており、フランジ１１３には複数のボルト孔１１３ａが形成されている。下部本体１１の下端寄りの適所には、ガス導入口１１４およびガス排出口１１５が設けられている。上部本体１２は、ドーム状の天井壁１２１と、天井壁１２１の周縁から下向きに延びる円筒状の側壁１２２とを有する。側壁１２２の下端部の外周には円環状のフランジ１２３が一体的に設けられており、フランジ１２３には、フランジ１１３のボルト孔１１３ａに対応するボルト孔１２３ａが形成されている。

フランジ１１３とフランジ１２３とは、これらの間に後述するダイアフラム２の鍔部２１を挟んだ状態にて、それぞれのボルト孔１１３ａ，１２３ａに挿入されるボルト１３によって接合される。これにより、下部本体１１と上部本体１２とは、相互に密封状態にて固定されている。なお、本実施形態では、側壁１１２の内径と側壁１２２の内径とが同一の設計寸法とされており、フランジ１１３，１２３が接合された状態において側壁１１２の内周面と側壁１２２の内周面とは上下方向において同一面状となっている。

なお、第１の実施の形態において、下部本体１１と上部本体１２とは、相互に密封状態にて固定される必要はない。上部本体１２は、側壁１２２を有していればよく、天井壁１２１はなくてもよい。

アジャスター３は、例えば金属製であり、外径がホルダ本体１の筒状側壁の内径よりも小さいアジャスター筒部３２、アジャスター天井部３１及びアジャスター開口端部３３を有する。アジャスター３は、アジャスター天井部３１が上方を向き、アジャスター開口端部３３が下方を向く方向で、側壁１１２と側壁１２２とからなるホルダ本体１の筒状側壁の内方側で昇降可能となるように配置される。

ダイアフラム２は、鍔部２１と、円筒状部２２と、底部２３とを有し、一連のシート状に形成されている。このため、ダイアフラム２は、下部本体１１との間に気密性のガス室を区画生成する。詳細は後述するが、ダイアフラム２は、ゴム布を用いて構成されており、可撓性を有する。鍔部２１は、フランジ１１３，１２３に挟まれる部分であり、円環状とされている。本実施形態では、鍔部２１の幅はフランジ１１３，１２３の幅よりも大とされている。

円筒状部２２は、鍔部２１の内周縁につながって延びており、底部２３につながる。底部２３は、上面でアジャスター３のアジャスター天井部３１の下面と接する。本実施の形態においては、ダイアフラム２の底部２３を、アジャスター天井部３１の下面に固定している。アジャスター３とダイアフラム２との相対的な位置を固定するためである。例えば、ダイアフラム２の底部２３の複数個所に接着材等で接続した複数のフランジを、アジャスター天井部３１の下面の複数個所で、ボルトで固定すればよい。また、ダイアフラム２の底部２３を、アジャスター天井部３１の下面に接着剤で接着するようにしてもよい。

ダイアフラム２の底部２３の上面は、アジャスター天井部３１の下面に固定されるので、ダイアフラム２の円筒状部２２の一部は、アジャスター３のアジャスター開口端部３３よりも内方側に存在する。ここでは、ダイアフラム２のうちアジャスター３のアジャスター開口端部３３よりも内方側に存在する円筒状部２２の一部と底部２３とを、ダイアフラム２の中央領域部という。ダイアフラム２の中央領域部は、アジャスター筒部３２の内周面およびアジャスター天井部３３の下面に沿って配設される。

ダイアフラム２の円筒状部２２は、フランジ１１３，１２３に挟まれる部位からアジャスター３の開口端部３３（アジャスタ筒部３２の最下部）に接する部位までの外周縁領域部を有する。外周縁領域部は、図１に示すように、最下点にあるアジャスター３の垂直方向の上方には変位しない大きさに設定される。具体的には、外周縁領域部のフランジ１１３，１２３に挟まれる部位からアジャスター３の開口端部３３（アジャスタ筒部３２の最下部）に接する部位までの長さが、最下点にあるアジャスター３の垂直方向の上方には変位しない長さ以下の長さに設定される。

また、外周縁領域部は、フランジ１１３，１２３に挟まれる部位からアジャスター３の開口端部３３（アジャスタ筒部３２の最下部）に接する部位までの長さがアジャスター筒部３２の高さより長くするのが好ましい。アジャスター３の昇降可能な距離を長くするためである。

次に、ダイアフラム２の詳細構造および作製手順の一例について説明する。ダイアフラム２は、ゴム布を用いて構成されており、このゴム布は、繊維からなる織物の両面に合成ゴム（例えばクロロプレンゴム）を積層して形成されたものである。織物は、例えば多軸の合成樹脂繊維からなり、例えば２軸織物、３軸織物等を挙げることができ、好ましくは、２軸織物の一種である平織物が用いられる。

ダイアフラム２を作製する際に使用するゴム布としては、図３に示すように、例えばロール状に巻かれたゴム布シート４が用いられる。図３に模式的に示すように、ゴム布シート４において、織物の織り目方向（繊維方向）は幅方向および長手方向（シートの展開方向）に沿っている。ゴム布シート４の幅方向の寸法は、例えば６００〜１２００ｍｍ程度である。

ダイアフラム２を作製する際には、まず、ゴム布シート４を所定長さごとに破線部で切断し、複数のゴム布片４１を得る。ここで、ゴム布シート４の切断方向をゴム布シート４の長手方向に対して傾斜させる。上記長手方向に対する切断方向の傾斜角度αは、例えば６０°である。このようにして、平行四辺形状の同一サイズのゴム布片４１が得られる。次に、図４に示すように、複数のゴム布片４１を、ゴム布シート４の長手方向に沿う端部４１ａどうしを接合し、図６に示すように、ゴム布片４１が周方向に並んで繋ぎ合わされた円筒状基体４２を得る。ゴム布片４１どうしの接合は、図５から理解されるように、例えば、互いの端部４１ａどうしを所定幅重ねて縫い合わせ、重合部分の両側からゴムシート４１Ｂを接着することにより行う。ここで、端部４１ａは、円筒状基体４２が延びる方向（上下方向）に対して傾斜している。端部４１ａの延びる方向が上下方向に対して傾斜する傾斜角度βは、２０〜４０°もしくは５０〜７０°の範囲とされ、好ましくは、２５〜３５°もしくは５５〜６５°の範囲とされる。本実施形態において、上記傾斜角度βは、３０°である。

円筒状基体４２は、ダイアフラム２の円筒状部２２を構成するものである。この円筒状基体４２において、織物の織り目方向は上下方向に対して傾斜している。織物の織り目方向が上下方向に対して傾斜する傾斜角度γは、２０〜４０°もしくは５０〜７０°の範囲とされ、好ましくは、２５〜３５°もしくは５５〜６５°の範囲とされる。本実施形態において、上記傾斜角度γは、３０°である。

次に、円筒状基体４２の上部を外側に折り返し、その先端において周方向に間隔を隔てて所定長さの切り込みを入れる。その後、図７に示すように、切り込みを含む部位を外側に折り曲げることにより、折り曲げ部４２１（第１の折り曲げ部）を形成する。引き続き、折り曲げ部４２１を、その厚み方向の両側から座板４３１，４３２によって挟み、接着剤を用いて接合する。ここで、座板４３１，４３２としては、例えば上記したゴム布からなるものが用いられる。座板４３１，４３２は、図８に示すように、各々が複数の分割片によって構成されており、全体として円環状となるように構成されている。図８においては、理解のために上下を反転させて表している。なお、座板４３１，４３２については、複数の分割片からなる構成に代えて、一体状のリング体からなる構成としてもよい。座板４３１，４３２の幅は、折り曲げ部４２１の長さ（基端から先端までの寸法）よりも大とされている。座板４３１，４３２によって折り曲げ部４２１の基端から先端までを挟むとともに、折り曲げ部４２１よりも径方向外側において座板４３１，４３２が互いに重ね合わされる。ここで、隣接する座板４３１どうしの境界部と隣接する座板４３２どうしの境界部とが、平面視において重ならないようにする。そして、折り曲げ部４２１と座板４３１，４３２とのそれぞれの間、および座板４３１，４３２の重合部の間に接着剤を充填して接着する。当該接着剤としては、例えばクロロプレン系接着剤が用いられる。なお、座板４３１，４３２を貼り合わせる際に、必要に応じて、隣り合う折り曲げ部４２１の間に上記ゴム布からなる空間補充片４３３を挿入してもよい（図８参照）。また、図９に示すように、座板４３１，４３２を両側から挟むようにゴムシート４３４，４３５を貼り合わせてもよい。このようにして、鍔部２１が形成される。なお、鍔部２１には、フランジ取付用の貫通孔が形成される。図９においては、折り曲げ部４２１と、座板４３１，４３２と、ゴムシート４３４，４３５とを、接着剤４３６を介して積層した場合の鍔部２１の断面構造を模式的に表す。

次に、円筒状基体４２の下端において周方向に間隔を隔てて所定長さの切り込みを入れる。その後、図７に示すように、切り込みを含む部位を内側に折り曲げることにより、折り曲げ部４２２（第２の折り曲げ部）を形成する。このとき、隣り合う折り曲げ部４２２どうしが互いに重なる部分については、必要に応じて切除する。引き続き、円形の底板４４を折り曲げ部４２２の下側に重ね合わせ、これらを接合する。ここで、底板４４としては、例えば上記したゴム布からなり、円筒状基体４２の外径と略同径のものが用いられる。折り曲げ部４２２と底板４４との接合は、例えばこれら折り曲げ部４２２および底板４４の外周近傍を縫い合わせることにより行う。次いで、折り曲げ部４２２および底板４４を、その厚み方向の両側から座板４５１，４５２によって挟み、接着剤を用いて接合する。ここで、座板４５１，４５２としては、例えば上記したゴム布からなるものが用いられる。座板４５１，４５２は、各々が複数の分割片によって構成されており、全体として円環状となるように構成されている。なお、座板４５１，４５２については、複数の分割片からなる構成に代えて、一体状のリング体からなる構成としてもよい。座板４５１，４５２の幅は、折り曲げ部４２２の長さ（基端から先端までの寸法）よりも大とされている。座板４５１，４５２によって、折り曲げ部４２２および底板４４の重合部分を挟むとともに、折り曲げ部４２２よりも径方向内側において底板４４を挟む。ここで、隣接する座板４５１どうしの境界部と隣接する座板４５２どうしの境界部とが、平面視において重ならないようにする。そして、座板４５１と折り曲げ部４２２および底板４４との間、ならびに座板４５２と底板４４との間に接着剤を充填して接着する。当該接着剤としては、例えばクロロプレン系接着剤が用いられる。このようにして、底部２３が形成される。そして、円筒状基体４２のうち円筒状に残存する部分が円筒状部２２となり、鍔部２１、円筒状部２２および底部２３を有するダイアフラム２が得られる。

＜アジャスターとダイアフラムとの位置関係＞
ここで、アジャスター３およびダイアフラム２との位置関係を説明する。まず、図１を参照して、ガス排出時においてアジャスター３が重力によってホルダ本体１の底部に支えられる最下点に位置する状態を示している。

ダイアフラム２の円筒状部２２は、フランジ１１３，１２３に挟まれる部位からアジャスター３の開口端部３３（アジャスタ筒部３２の最下部）に接する部位までの外周縁領域部を有する。本実施の形態において、ダイアフラム２の外周縁領域部は、フランジ１１３，１２３に挟まれる部位からアジャスター３の開口端部３３（アジャスター筒部３２の最下部）に接する部位までの長さが次の２つの条件を満たす。

（１）アジャスター筒部３２の高さより長い。

（２）最下点にあるアジャスター３の垂直方向の上方には変位しない長さ以下。

アジャスター３の垂直方向の上方とは、アジャスター３のアジャスター天井部３１の垂直方向の上方の円柱状の空間を示す。

アジャスター３が最下点にある状態で、ガス室の圧力は、大気圧と同じである。ガス排出口１１５を閉じ、ガス導入口１１４からガスを注入すれば、ガス室の圧力が上昇する。ガス室の圧力が所定の圧力に到達すると、ダイアフラム２がアジャスター３を押し上げ、アジャスター３が上昇を開始する。アジャスター３が最上点に到達するまで、ガス室に所定の圧力でガスを注入することができる。

図２を参照して、アジャスター３が最上点に到達した時点において、ガス室の圧力が、アジャスター３より上の空間の圧力よりも高いので、ダイアフラム２の円筒状部２２の一部は、上部本体１２の側壁１２２の内面に押し付けられる。また、ダイアフラム２の円筒状部２２の一部は、アジャスター３のアジャスター筒部３２の外周面に押し付けられる。このようにして、ダイアフラム２の水平方向への変形が規制される。

また、アジャスター３が最上点と最下点との間にある状態においても、同様に、ダイアフラム２の円筒状部２２は、上部本体１２の側壁１２２の内面またはアジャスター３のアジャスター筒部３２の外周面に押し付けられる。このため、ダイアフラム２の水平方向への変形が規制される。ダイアフラム２が上部本体１２の側壁１２２の内面またはアジャスター３のアジャスター筒部３２の外周面のいずれとも接しない部分は、円環状の部分であり、ガス排出時においてアジャスター３の位置に係わらず、その面積および形状はほぼ一定である。本実施の形態においては、アジャスター筒部３２の外径と、上部本体１２の内径との差は、１２ｃｍとしている。上部本体１２の内径を、３ｍとすれば、ダイアフラム２が上部本体１２の側壁１２２の内面またはアジャスター３のアジャスター筒部３２の外周面のいずれとも接しない部分の水平断面の面積は、アジャスター天井部３１の面積の約１８％である。

ガス室のガス排出時において、アジャスター３の重量がアジャスター天井部３１に加わり、ガス室を加圧する。このため、ガスを排出するにしたがってガス室の体積が減少するにも係わらず、ガス室の圧力が変動するのを抑えることができる。

外周縁領域部の長さが上記条件（１）および（２）を満たすので、ダイアフラム２は、アジャスター３をホルダ本体１の内部で、最大でアジャスター３の高さの３倍の高さまで昇降可能に支持することができる。換言すれば、ダイアフラム２は、アジャスター３を、最大でアジャスター３の高さの２倍の距離まで移動させることができる。さらに、アジャスター３の位置に係わらず、ダイアフラム２の上部本体１２の側壁１１２の内面とアジャスター筒部３２の外周面のいずれにも接しない部分の面積および形状を一定にすることができる。

さらに、ダイアフラム２の中央領域部は、アジャスター筒部３２の内周面およびアジャスター天井部３３の下面に沿って配設されるので、ガス室としてアジャスター筒部３２の内部空間を利用することができ、ガス室の最大容量をできるだけ大きくすることができる。

また、アジャスター３の重量はアジャスター天井部３２によって支えられるので、ガス排出時にはアジャスター天井部３２の全体でガス室を加圧する。このため、アジャスター３の位置に係わらず、ガス室を加圧する際の圧力の変動を少なくすることができる。

なお、第１の実施の形態において、後述する第３の実施の形態におけるガスホルダＸ２と同様に、上部本体１２の上端寄りの適所に制御用ガス導入口１２４を設け、ガス室のガス排出時に、制御室の圧力がガス室の圧力よりも小さくなる範囲内で制御室を加圧するようにしてもよい。

＜第２の実施の形態＞
図１０は、第２の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第１の縦断面図である。図１０は、ガス排出時に後述するアジャスター３Ａが最下点に到達した時点の状態を示す。図１１は、第２の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第２の縦断面図である。図１１は、後述するアジャスター３Ａが最上点に位置する状態を示す。図１０および図１１を参照して、第２の実施の形態におけるガスホルダＸ１は、ホルダ本体１と、ダイアフラム２Ａと、アジャスター３Ａと、を含む。第２の実施の形態におけるホルダ本体１は、第１の実施の形態におけるガスホルダＸのホルダ本体１と同じなのでここでは説明を繰り返さない。

アジャスター３Ａは、円筒形のアジャスター筒部３２Ａおよびアジャスター天井部３１Ａを有する。アジャスター筒部３２Ａは、外径がホルダ本体１の筒状側壁の内径よりも小さく、ホルダ本体１の筒状側壁の内方側で昇降可能となるように、ダイアフラム２Ａ上に支持される。アジャスター天井部３１Ａは、アジャスター筒部３２Ａと別体で、外形がアジャスター筒部３２Ａの内径より小さい円盤形状である。アジャスター天井部３１Ａおよびアジャスター筒部３２Ａは、例えば、金属製である。アジャスター天井部３１Ａは、アジャスター筒部３２Ａ内の空間で昇降可能となるようにダイアフラム２Ａ上に支持される。したがって、アジャスター３Ａおよびアジャスター天井部３１Ａそれぞれは、側壁１１２と側壁１２２とからなるホルダ本体１の筒状側壁の内方側で昇降可能である。

図１２は、アジャスター筒部３２Ａの平面図である。図１３は、図１２のＩ−Ｉ線断面図である。図１２および図１３を参照して、アジャスター筒部３２Ａは、その内面に上下方向に延びる４つの誘導部３２１Ａ〜３２１Ｄを有する。誘導部３２１Ａ〜３２１Ｄは、アジャスター筒部３２Ａの内壁に配置され、上下方向の溝３２２Ａ〜３２２Ｄをそれぞれ有する。また、誘導部３２１Ａ〜３２１Ｄは、溝３２２Ａ〜３２２Ｄの上端に溝を塞ぐ上部規制部３２３Ａ〜３２３Ｄをそれぞれ有し、溝３２２Ａ〜３２２Ｄの下端に溝を塞ぐ下部規制部３２４Ａ〜３２４Ｄをそれぞれ有する。

図１４は、アジャスター天井部の平面図である。アジャスター天井部３１Ａは、その外周に所定の間隔で配置され、外側に延びる突起部３１１Ａ〜３１１Ｄを有する。突起部３１１Ａ〜３１１Ｄ各々は、アジャスター筒部３２Ａが備える誘導部３２１Ａ〜３２１Ｄにそれぞれ対応し、対応するものが有する溝３２２Ａ〜３２２Ｄに摺動可能に係合する。また、誘導部３２１Ａ〜３２１Ｄは、溝３２２Ａ〜３２２Ｄの両端に溝を塞ぐ上部規制部３２３Ａ〜３２３Ｄおよび下部規制部３２４Ａ〜３２４Ｄを有するので、アジャスター天井部３１Ａは、アジャスター筒部３２Ａ内の空間内でのみ昇降可能となる。

図１１および図１２を再度参照して、ダイアフラム２Ａは、鍔部２１と、円筒状部２２Ａと、底部２３Ａとを有し、一連のシート状に形成されている。ダイアフラム２Ａの材質および製法は、第１の実施の形態におけるダイアフラム２と同じである。

ダイアフラム２Ａの鍔部２１は、第１の実施の形態におけるガスホルダＸと同様に、フランジ１１３とフランジ１２３との間に挟まれる。このため、ダイアフラム２Ａは、下部本体１１との間に気密性のガス室を区画生成する。なお、第２の実施の形態において、下部本体１１と上部本体１２とは、相互に密封状態にて固定される必要はない。上部本体１２は、側壁１２２を有していればよく、天井壁１２１はなくてもよい。

ダイアフラム２Ａの円筒状部２２Ａは、アジャスター３Ａを支持する状態において、アジャスター３Ａのアジャスター筒部３２Ａの内側に位置する収縮部２４を含む。収縮部２４の外径は、アジャスター筒部３２Ａの内径よりも小さい。

収縮部２４の縦方向に所定の間隔で、収縮部２４の外周に沿って複数の補強リング２４１が配置される。複数の補強リング２４１は、ガス室の圧力が上昇した時点において、収縮部２４の径方向の変形を規制する。複数の補強リング２４１は、加工が容易となるように、例えば、銅管とするのが好ましい。複数の補強リング２４１の数は、任意に定めることができる。ガス室の圧力が上昇した時点で、収縮部２４の複数の補強リング２４１と接しない部分が径方向に膨張して変形した後の外形が、アジャスター筒部３２Ａの内径より小さくなるだけの数とする。ここでは、補強リング２４１を５つ設ける場合を例に説明する。

図１５は、補強リングの一例を示す平面図のである。図１５を参照して、補強リング２４１は、その外周に所定の間隔で配置され、外側に延びる突起部２４２Ａ〜２４２Ｄを有する。突起部２４２Ａ〜２４２Ｄ各々は、アジャスター筒部３２Ａが備える誘導部３２１Ａ〜３２１Ｄにそれぞれ対応し、対応するものが有する溝３２２Ａ〜３２２Ｄに摺動可能に係合する。また、誘導部３２１Ａ〜３２１Ｄは、溝３２２Ａ〜３２２Ｄの両端に溝を塞ぐ上部規制部３２３Ａ〜３２３Ｄおよび下部規制部３２４Ａ〜３２４Ｄを有するので、複数の補強リング２４１各々は、アジャスター筒部３２Ａ内の空間でのみ昇降可能となる。

再度、図１１および図１２を参照して、ダイアフラム２Ａの底部２３Ａは、その上面がアジャスター天井部３１Ａの下面と接する。本実施の形態においては、ダイアフラム２Ａの底部２３Ａを、アジャスター天井部３１Ａの下面に固定している。アジャスター３Ａとダイアフラム２Ａとの相対的な位置を固定するためである。例えば、ダイアフラム２Ａの底部２３Ａの複数個所に接着材等で接続した複数のフランジを、アジャスター天井部３１Ａの下面の複数個所で、ボルト等で固定すればよい。また、ダイアフラム２Ａの底部２３Ａを、アジャスター天井部３１Ａの下面に接着剤で接着するようにしてもよい。

ダイアフラム２Ａの円筒状部２２Ａは、フランジ１１３，１２３に挟まれる部位からアジャスター筒部３２Ａの最下部に接する部位までの長さがアジャスター筒部３２Ａの高さより長い。さらに、ダイアフラム２Ａの円筒状部２２Ａは、フランジ１１３，１２３に挟まれる部位からアジャスター筒部３２Ａの最下部に接する部位までの長さが、図１０に示すように、ダイアフラム２Ａが、最下点にあるアジャスター筒部３２Ａの最上部よりも下方にあるように定められる。

＜アジャスターとダイアフラムとの位置関係＞
ここで、アジャスター３Ａおよびダイアフラム２Ａとの位置関係を説明する。まず、図１１を参照して、ガス排出時においてアジャスター３Ａが重力によってホルダ本体１の底部に支えられる最下点に位置する状態を示している。この状態では、アジャスター天井部３１Ａおよび複数の補強リング２４１が重力によってアジャスター筒部３２Ａ内の最下点に位置する。アジャスター天井部３１Ａの下方に、複数の補強リング２４１が積み重なる状態である。

ダイアフラム２Ａの円筒状部２２Ａは、フランジ１１３，１２３に挟まれる部位からアジャスター筒部３２Ａの最下部に接する部位までの外周縁領域部を有する。第２の実施の形態においても、ダイアフラム２Ａの外周縁領域部は、フランジ１１３，１２３に挟まれる部位からアジャスター３の開口端部３３（アジャスター筒部３２の最下部）に接する部位までの長さが次の２つの条件を満たす。

（１）アジャスター筒部３２の高さより長い。

（２）最下点にあるアジャスター３Ａの垂直方向の上方には変位しない長さ以下。

このため第１の実施の形態におけるガスホルダＸと同様に、ダイアフラム２Ａの外周縁領域部の水平方向への変形が規制される。ダイアフラム２Ａが上部本体１２の側壁１２２の内面またはアジャスター３Ａのアジャスター筒部３２Ａの外周面のいずれとも接しない部分は、円環状の部分であり、ガス排出時においてアジャスター３Ａの位置に係わらず、その面積および形状はほぼ一定である。

図１１に示す状態で、ガス排出口１１５を閉じ、ガス導入口１１４からガスを注入すれば、ガス室の圧力が上昇する。ガス室の圧力が所定の圧力に到達すると、ダイアフラム２Ａの収縮部２４がアジャスター天井部３１Ａを押し上げ、アジャスター天井部３１Ａが上昇を開始する。本実施の形態において、アジャスター筒部３２Ａの重量は、アジャスター天井部３１Ａの重量と５つの補強リングの重量との総和よりも重い。このため、アジャスター筒部３２Ａが上昇する前に、アジャスター天井部３１Ａがアジャスター筒部３２Ａ内で最上点に到達する。

アジャスター筒部３２Ａは上部規制部３２３Ａ〜３２３Ｄを有し、アジャスター天井部３１Ａが有する突起部３１１Ａ〜３１１Ｄと係合し、アジャスター天井部３１Ａがアジャスター筒部３２Ａよりも上方に上昇するのを規制する。このため、ダイアフラム２Ａの収縮部２４が、アジャスター筒部２２Ａよりも外側へ変形しないようにすることができる。

さらに、ガス室の圧力が上昇して、所定の圧力に到達すると、次にダイアフラム２Ａがアジャスター天井部３１Ａに加えてアジャスター筒部３２Ａを押し上げる。アジャスター筒部３２Ａが最上点に到達するまで、ガス室に所定の圧力でガスを注入することができる。

図１１を参照して、アジャスター３Ａが最上点に到達した時点において、ガス室の圧力が、アジャスター３Ａより上の空間の圧力よりも高いので、ダイアフラム２Ａの円筒状部２２Ａの一部は、上部本体１２の側壁１２２の内面に押し付けられる。また、ダイアフラム２の円筒状部２２Ａの一部は、アジャスター３Ａのアジャスター筒部３２Ａの外周面に押し付けられる。このため、ダイアフラム２の水平方向への変形が規制される。

また、アジャスター３Ａが最上点と最下点との間にある状態においても、同様に、ダイアフラム２Ａの外周縁領域部は、上部本体１２の側壁１２２の内面またはアジャスター３Ａのアジャスター筒部３２Ａの外周面に押し付けられる。このため、ダイアフラム２の水平方向への変形が規制される。ダイアフラム２が上部本体１２の側壁１２２の内面またはアジャスター３Ａのアジャスター筒部３２Ａの外周面のいずれとも接しない部分は、円環状の部分であり、アジャスター３Ａの位置に係わらず、その面積および形状はほぼ一定である。本実施の形態においては、アジャスター筒部３２Ａの外径と、上部本体１２の内径との差は、３０ｃｍとしている。上部本体１２の内径を、３ｍとすれば、ダイアフラム２Ａが上部本体１２の側壁１２２の内面またはアジャスター３Ａのアジャスター筒部３２Ａの外周面のいずれとも接しない部分の水平断面の面積は、アジャスター天井部３１Ａの面積の約１８％である。

アジャスター筒部３２Ａはアジャスター天井部３１Ａよりも重量が重いため、アジャスター筒部３２Ａが有する上部規制部３２３Ａ〜３２３Ｄがアジャスター天井部３１Ａが有する突起部３１１Ａ〜３１１Ｄと係合し、アジャスター天井部３１Ａがアジャスター筒部３２Ａを支え、アジャスター筒部３２Ａの重量がアジャスター天井部３１Ａに加わる。このため、ガス排出時のアジャスター筒部３２Ａが最下点に到達するまでの間は、アジャスター３Ａの重量の全てがアジャスター天井部３１Ａに加わり、ガス室を加圧する。この間、収縮部２４の径方向への変形は、複数の補強リング２４１によって規制されるので、収縮部２４の外径がアジャスター筒部３２Ａの内径よりも小さい状態が維持される。ガス室を加圧する面積が一定なので、ガスを排出するにしたがってガス室の体積が減少するにも係わらず、ガス室の圧力が変動するのを抑えることができる。

さらに、アジャスター３Ａのアジャスター筒部３２Ａが最下点に達すると、ダイアフラム２Ａの円筒状部２２Ａの一部である収縮部２４を、アジャスター天井部３１Ａが下方に圧縮する。このため、ダイアフラム２Ａの収縮部２４が収縮する。この間、収縮部２４の径方向への変形は、複数の補強リング２４１によって規制されるので、収縮部２４の外径がアジャスター筒部３２Ａの内径よりも小さい状態が維持される。このため、アジャスター天井部３１Ａの重量による圧力によって、収縮部２４が収縮する。したがって、アジャスター筒部３２Ａが最下点に達した後に、ダイアフラム２Ａの収縮部２４の内部のガスを排出するにしたがってガス室の体積が減少するにも係わらず、ガス室の圧力が変動するのを抑えることができる。

アジャスター筒部３２Ａが最下点に到達する前は、アジャスター天井部３１Ａと、アジャスター筒部３２Ａと、複数の補強リング２４１との重量の総和でガス室を加圧する圧力が定まり、アジャスター筒部３２Ａが最下点に到達した後は、アジャスター天井部３１Ａと、複数の補強リング２４１との重量の総和でガス室を加圧する圧力が定まる。このため、ガス室を加圧する圧力は、アジャスター筒部３２Ａが最下点に到達する前後で異なるが、それぞれ一定にすることができる。

第２の実施の形態におけるガスホルダＸ１において、ダイアフラム２Ａの外周縁領域部の長さが上記条件（１）および（２）を満たすので、ダイアフラム２Ａは、アジャスター３Ａをホルダ本体１の内部で、アジャスター３Ａの高さの２倍の距離まで昇降可能に支持することができる。さらに、アジャスター３Ａの位置に係わらず、ダイアフラム２Ａの上部本体１２の側壁１１２の内面とアジャスター筒部３２の外周面のいずれにも接しない部分の面積および形状を一定にすることができる。

さらに、アジャスター筒部３２Ａはアジャスター天井部３１Ａよりも重量が重いため、アジャスター筒部３２Ａが有する上部規制部３２３Ａ〜３２３Ｄがアジャスター天井部３１Ａが有する突起部３１１Ａ〜３１１Ｄと係合し、アジャスター天井部３１Ａがアジャスター筒部３２Ａを支え、アジャスター筒部３２Ａの重量がアジャスター天井部３１Ａに加わり、アジャスター天井部３２Ａの全体でガス室を加圧する。このため、アジャスター筒部３２Ａが最下点に到達するまでは、アジャスター３の位置に係わらず、ガス室を加圧する際の圧力の変動を少なくすることができる。また、アジャスター筒部３２Ａが最下点に到達した後は、アジャスター天井部３２Ａの自重によってアジャスター天井部３２Ａの全体でガス室を加圧する。このため、アジャスター天井部３２Ａの位置に係わらず、ガス室を加圧する際の圧力の変動を少なくすることができ、ガス室のうちアジャスター筒部３２Ａの内部の部分に存在するガスを排出することができる。

なお、第２の実施の形態において、後述する第３の実施の形態におけるガスホルダＸ２と同様に、上部本体１２の上端寄りの適所に制御用ガス導入口１２４を設け、ガス室のガス排出時に、制御室の圧力がガス室の圧力よりも小さくなる範囲内で制御室を加圧するようにしてもよい。

＜第３の実施の形態＞
図１６は、第３の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第１の縦断面図である。図１６は、後述するアジャスター３が最上点に位置する状態を示す。図１７は、第３の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第２の縦断面図である。図１７は、ガス排出時に後述するアジャスター３が最下点に到達した時点の状態を示す。図１６および図１７を参照して、第３の実施の形態におけるガスホルダＸ２は、ホルダ本体１と、環状ダイアフラム２Ｂと、アジャスター３と、サブアジャスター５と、吊り下げ部材６と、を備えて構成されている。

ホルダ本体１は、下部本体１１および上部本体１２Ａを有し、これらが一体に組み合わされることにより、円筒容器状をなしている。下部本体１１は、円盤状の底壁１１１と、底壁１１１の外周縁から上向きに延びる円筒状の側壁１１２とを有する。側壁１１２の上端部の外周には円環状のフランジ１１３が一体的に設けられており、フランジ１１３には複数のボルト孔１１３ａが形成されている。下部本体１１の下端寄りの適所には、ガス導入口１１４およびガス排出口１１５が設けられている。上部本体１２Ａは、ドーム状の天井壁１２１と、天井壁１２１の周縁から下向きに延びる円筒状の側壁１２２とを有する。側壁１２２の下端部の外周には円環状のフランジ１２３が一体的に設けられており、フランジ１２３には、フランジ１１３のボルト孔１１３ａに対応するボルト孔１２３ａが形成されている。上部本体１２Ａの上端寄りの適所には、制御用ガス導入口１２４が設けられている。

フランジ１１３とフランジ１２３とは、これらの間に後述する環状ダイアフラム２Ｂの鍔部２１を挟んだ状態にて、それぞれのボルト孔１１３ａ，１２３ａに挿入されるボルト１３によって接合される。これにより、下部本体１１と上部本体１２とは、相互に密封状態にて固定されている。なお、本実施形態では、側壁１１２の内径と側壁１２２の内径とが同一の設計寸法とされており、フランジ１１３，１２３が接合された状態において側壁１１２の内周面と側壁１２２の内周面とは上下方向において同一面状となっている。

アジャスター３は、例えば金属製であり、外径がホルダ本体１の筒状側壁の内径よりも小さいアジャスター筒部３２、アジャスター天井部３１及びアジャスター開口端部３３を有する。アジャスター３は、アジャスター天井部３１が上方を向き、アジャスター開口端部３３が下方を向く方向で、ホルダ本体１の筒状側壁の内方側で昇降可能となるように配置される。

環状ダイアフラム２Ｂは、鍔部２１と、円筒状部２２と、を有し、円筒状部２２は環状である。円筒状部２２は、鍔部２１の内周縁につながって延びており、鍔部２１と反対側の内周縁端部がアジャスター３のアジャスター筒部３２のアジャスター開口端部３３側にシール部材３７によって固定されている。このため、環状ダイアフラム２Ｂおよびアジャスター３によって、ホルダ本体１の内部空間が制御用ガス導入口１２４を含む制御室およびガス導入口１１４およびガス排出口１１５を含むガス室に区画される。環状ダイアフラム２Ｂは、ゴム布を用いて構成されており、可撓性を有する。鍔部２１は、フランジ１１３，１２３に挟まれる部分であり、円環状とされている。本実施形態では、鍔部２１の幅はフランジ１１３，１２３の幅よりも大とされている。

サブアジャスター５は、例えば金属製であり、筒状である。サブアジャスター５の外径は、アジャスター３のアジャスター筒部３２の内径より小さい。サブアジャスター５は、その上部の径方向に横切る受軸５１を有する。

サブアジャスター５の高さ寸法は、アジャスター３の高さ寸法より小さく、最上点位置に在るアジャスター３のアジャスター開口端部３３と、環状ダイアフラム２Ｂがフランジ１１３，１２３に挟まれる部位との間の垂直方向の距離以上である。

吊り下げ部材６は、その一端がアジャスター３のアジャスター天井部３１の下面にビス等で固定され、その他端がサブアジャスター５の受軸５１の中心に接続されている。吊り下げ部材６の長さは、アジャスター３の高さよりも短い。これにより、吊り下げ部材６は、サブアジャスター５の上端の高さ方向の位置がアジャスター３のアジャスター開口端部３３の高さ方向の位置と同じまたは上方となるように、サブアジャスター５を吊り下げる。このため、吊り下げ状態で、サブアジャスター５の少なくとも一部がアジャスター３より下方に位置し、かつ、サブアジャスター５の上端がアジャスター開口端部３３と同じ高さかまたはアジャスター開口端部３３より上方に位置する。また、吊り下げ部材６は、サブアジャスター５が最下点にあるときは、サブアジャスター５を吊り下げることなく、湾曲してアジャスター３の下降を妨げることがない。

＜アジャスターとダイアフラムとの位置関係＞
ここで、アジャスター３、サブアジャスター５および環状ダイアフラム２Ｂとの位置関係を説明する。まず、図１７を参照して、ガスが未充填の状態では、アジャスター３およびサブアジャスター５が重力によって最下点にある。環状ダイアフラム２Ｂは、フランジ１１３，１２３に挟まれる部位からアジャスター筒部３２のアジャスター開口端部３３側にシール部材３７によって固定される部位までの長さがアジャスター筒部３２の高さより長い。このため、環状ダイアフラム２Ｂは、アジャスター３をホルダ本体１の内部でアジャスター３の高さの２倍の距離だけ昇降可能に支持する。

次に、制御用ガス導入口１２４を開放し、ガス排出口１１５を閉じ、ガス導入口１１４からガスを注入すれば、ガス室の圧力が上昇する。ガス室の圧力が所定の圧力に到達すると、アジャスター３が上昇を開始する。アジャスター３がサブアジャスターの高さまで上昇し、ガス室の圧力がサブアジャスター５の重量に相当するだけ上昇すると、サブアジャスター５が、アジャスター３とともに上昇を開始する。図１６に示すように、アジャスター３が最上点に到達するまで、ガス室に所定の圧力でガスを注入することができる。

図１６を参照して、アジャスター３が最上点に到達した時点において、ガス室の圧力が、アジャスター３より上の制御室の圧力よりも高いので、環状ダイアフラム２Ｂの一部は、上部本体１２の側壁１２２の内面に押し付けられる。

この状態で、制御用ガス導入口１２４から制御用のガスを注入することにより、制御室の圧力が上昇し、制御室の圧力がガス室の圧力よりも高くなる。

図１８は、第３の実施形態におけるガスホルダの概略構成を示す第３の縦断面図である。図１８に示す状態は、制御室の圧力が、ガス室の圧力よりも高い状態を示す。図１８を参照して、制御室の圧力がガス室の圧力よりも大きくなると、環状ダイアフラム２Ｂがサブアジャスター５の外壁に押し付けられる。

吊り下げ部材６は、サブアジャスター５の上端の高さ方向の位置がアジャスター３のアジャスター開口端部３３の高さ方向の位置と同じまたは上方となるように、サブアジャスター５を吊り下げるので、吊り下げ状態で、サブアジャスター５の少なくとも一部がアジャスター３より下方に位置し、かつ、サブアジャスター５の上端がアジャスター開口端部３３と同じ高さかまたはアジャスター開口端部３３より上方に位置する。このため、環状ダイアフラム２Ｂの水平方向の変形を少なくすることができる。

サブアジャスター５の高さ寸法は、アジャスター３の高さ寸法より小さく、最上点位置に在るアジャスター３のアジャスター開口端部３３と、環状ダイアフラム２Ｂがフランジ１１３，１２３に挟まれる部位との間の垂直方向の距離以上なので、制御室の圧力がガス室の圧力より高い状態、かつ、アジャスター３が最下点からサブピストン５の高さ以上の高さまで上昇した状態において、環状ダイアフラム２Ｂの一部がサブアジャスター５の外周面に接するので、環状ダイアフラム２Ｂの水平方向の変形を規制することができる。

図１８に示す状態で、ガス導入口１１４を閉じ、ガス排出口１１５を解放すれば、ガス排出口１１５からガス室に蓄積されたガスが排出される。この際、制御用ガス導入口１２４から制御用のガスを注入する圧力を調整することにより、ガス排出口１１５から排出されるガスの圧力が一定となるように、制御することができる。

アジャスター３が最上点と最下点との間にある状態においては、アジャスター３が下降するに伴って、環状ダイアフラム２Ｂは、サブアジャスター５の外壁に押し付けられて接する部分が徐々に減少し、他の一部が下部本体１１の側壁１１２の内面に押し付けられて接する部分が徐々に増加する。環状ダイアフラム２Ｂが下部本体１１の側壁１１２の内面またはサブアジャスター５の外周面のいずれとも接しない部分は、円環状の部分であり、アジャスター３の位置に係わらず、その面積および形状はほぼ一定である。このため、アジャスター３が最上点と最下点との間にある状態において環状ダイアフラム２Ｂの水平方向の変形を少なくすることができるので、ガス室の圧力を一定に保つのが容易となる。

＜上部本体と下部本体接続の変形例＞
第１〜第３の実施の形態においては、上部本体１２と下部本体１１とを、それぞれが有するフランジ１１３とフランジ１２３とを、これらの間にダイアフラム２の鍔部２１を挟んだ状態にて、それぞれのボルト孔１１３ａ，１２３ａに挿入されるボルト１３によって接合するようにした。変形例においては、上部本体１２と下部本体１１との接続に、フランジ１１３およびフランジ１２３を用いないようにしたものである。

図１９は、上部本体および下部本体の接続部分を拡大して示す断面図である。図１９を参照して、下部本体１１と上部本体１２との間に、断面がＬ字状で円環状の接続アングル１９を含む。接続アングル１９の一方の面にダイアフラム２が接続され、他方の面に上部本体１２が接続される。さらに、接続アングル１９の一方の面にダイアフラム２を接続するための円環上の固定用フランジ１９１を含む。固定用フランジ１９１と接続アングル１９との間でダイアフラム２を挟むことにより、ガス室がシールされる。

具体的な製造方法は、下部本体１１の側壁１１２の上に、断面がＬ字状で円環状の接続アングル１９を溶接する。次に、接続アングル１９の一方の面と、固定用フランジ１９１とでダイアフラム２を挟んでボルト１９３で固定する。この段階で、ガス室をシールする。このため、上部本体１２を組み付ける前に、ガス室を形成することができるので、ガス室が密封されているか否かの検査を、上部本体１２を組み付ける前の状態ですることができる。その結果、組み立て作業が容易になる。

次に、接続アングル１９の他方の面に、上部本体１２の側壁１２２をボルト１９２で固定する。なお、接続アングル１９の他方の面と、上部本体１２の側壁１２２との間に、ゴム等の弾性部材を挟むことにより、制御室を密封することができる。

変形例においては、上部本体１２および下部本体１１それぞれにフランジ１１３およびフランジ１２３を設けないようにしたので、ホルダ本体１の外径を、側壁１２２，１１２以下となるようにすることができる。

＜第４の実施の形態＞
図２０は、第４の実施形態におけるガスホルダのガス未充填時の概略構成を示す縦断面図である。図２１は、第４の実施形態におけるガスホルダのガス充填時の概略構成を示す縦断面図である。図２０および図２１を参照して、第４の実施の形態におけるガスホルダＸ３は、ホルダ本体１Ａと、袋状ダイアフラム２Ｃと、加圧部３Ｂと、を備えて構成されている。

ホルダ本体１Ａは、底部１１Ａおよび上部本体１２Ｂを有し、これらが一体に組み合わされることにより、円筒容器状をなしている。上部本体１２Ｂは、ドーム状の天井壁１２１Ａと、天井壁１２１Ａの周縁から下向きに延びる円筒状の側壁１２２Ａとを有する。側壁１２２Ａの下端部の外周は、底部１１Ａと、接続される。また、側壁１２２Ａの下端寄りの適所には、後述するガス導入口２８およびガス排出口２９を貫通させるための穴を有する。ガス導入口２８およびガス排出口２９を貫通させるための穴は、外部からホルダ本体１Ａ内部に空気が流入を防止するために封止されているのが好ましい。

なお、第４の実施の形態において、底部１１Ａおよび上部本体１２Ｂとは、相互に密封状態にて固定される必要はない。上部本体１２Ｂは、側壁１２２Ａを有していればよく、天井壁１２１Ａはなくてもよい。

加圧部３Ｂは、例えば金属製であり、外径がホルダ本体１Ａの側壁１２２Ａの内径よりも小さい円盤状である。加圧部３Ｂは、ホルダ本体１Ａの側壁１２２Ａの内方側で昇降可能となるように袋状ダイアフラム２Ｃ上に支持される。

袋状ダイアフラム２Ｃは、ゴム布を用いて構成されており、可撓性を有する。袋状ダイアフラム２Ｃは、底部２３Ｃと、円筒状部２２Ｃと、天井部２１Ｃとを有し、円筒状のガス室を形成する。袋状ダイアフラム２Ｃの円筒状部２２Ｃの外径は、上部本体１２Ｂの側壁１２２Ａの内径よりも小さい。袋状ダイアフラム２Ｃは、円筒状部２２Ｃの下端寄りの適所には、ガス導入口２８およびガス排出口２９が設けられている。袋状ダイアフラム２Ｃの材質および製法は、第１の実施の形態におけるダイアフラム２と同様である。例えば、第１の実施の形態におけるダイアフラム２の円筒状部２２および底部２３が、本実施の形態における袋状ダイアフラム２Ｃの円筒状部２２Ｃおよび天井部２１Ｃに相当し、第１の実施の形態におけるダイアフラム２の鍔部２１を、円盤状の底部２３Ｃと、接着剤等で接着することにより、袋状ダイアフラム２Ｃを作成することができる。

袋状ダイアフラム２Ｃの円筒状部２２Ｃの縦方向に所定の間隔で、円筒状部２２Ｃの外周に沿って複数の補強リング２５１が配置される。複数の補強リング２５１は、ガス室の圧力が上昇した時点において、円筒状部２２Ｃの径方向の変形を規制する。複数の補強リング２５１は、加工が容易となるように、例えば、銅管とするのが好ましい。複数の補強リング２５１の数は、任意に定めることができる。ガス室の圧力が上昇した時点で、円筒状部２２Ｃの複数の補強リング２５１と接しない部分が径方向に膨張して変形した後の外形が、上部本体１２Ｂの側壁１２２Ａの内径より小さくなるだけの数とする。ここでは、補強リング２５１を７つ設ける場合を例に説明する。

図２２は、図２０のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図２０〜図２２を参照して、上部本体１２Ｂは、側壁１２２Ａの内面に上下方向に延びる４つの誘導部１４Ａ〜１４Ｄを有する。誘導部１４Ａ〜１４Ｄは、側壁１２２Ａの内壁に配置され、上下方向の溝１５Ａ〜１５Ｄをそれぞれ有する。また、誘導部１４Ａ〜１４Ｄは、溝１５Ａ〜１５Ｄの上端に上部規制部１６Ａ〜１６Ｄをそれぞれ有し、溝１５Ａ〜１５Ｄの下端に下部規制部１７Ａ〜１７Ｄをそれぞれ有する。

図２３は、加圧部の一例を示す平面図である。加圧部３Ｂは、その外周に所定の間隔で配置され、外側に延びる突起部３８Ａ〜３８Ｄを有する。突起部３８Ａ〜３８Ｄ各々は、上部本体１２Ｂが備える誘導部１４Ａ〜１４Ｄにそれぞれ対応し、対応するものが有する溝１５Ａ〜１５Ｄに摺動可能に係合する。また、誘導部１４Ａ〜１４Ｄは、溝１５Ａ〜１５Ｄの両端に溝を塞ぐ上部規制部１６Ａ〜１６Ｄおよび下部規制部１７Ａ〜１７Ｄを有するので、加圧部３Ｂは、上部本体１２Ｂ内の空間でのみ昇降可能となる。

図２４は、補強リングの一例を示す平面図のである。図２４を参照して、補強リング２５１は、その外周に所定の間隔で配置され、外側に延びる突起部２５２Ａ〜２５２Ｄを有する。突起部２５２Ａ〜２５２Ｄ各々は、上部本体１２Ｂが備える誘導部１４Ａ〜１４Ｄにそれぞれ対応し、対応するものが有する溝１５Ａ〜１５Ｄに摺動可能に係合する。また、誘導部１４Ａ〜１４Ｄは、溝１５Ａ〜１５Ｄの両端に溝を塞ぐ上部規制部１６Ａ〜１６Ｄおよび下部規制部１７Ａ〜１７Ｄを有するので、補強リング２５１は、上部本体１２Ｂ内の空間でのみ昇降可能となる。

再度、図２０および図２１を参照して、袋状ダイアフラム２Ｃの天井部２１Ｃは、その上面が加圧部３Ｂの下面と接する。本実施の形態においては、袋状ダイアフラム２Ｃの天井部２１Ｃを、加圧部３Ｂの下面に固定している。加圧部３Ｂと袋状ダイアフラム２Ｃとの相対的な位置を固定するためである。例えば、袋状ダイアフラム２Ｃの天井部２１Ｃの複数個所に接着材等で接続した複数のフランジを、加圧部３Ｂの下面の複数個所で、ボルト等で固定すればよい。また、袋状ダイアフラム２Ｃの天井部２１Ｃを、加圧部３Ｂの下面に接着剤で接着するようにしてもよい。

＜アジャスターと袋状ダイアフラムとの位置関係＞
ここで、加圧部３Ｂおよび袋状ダイアフラム２Ｃとの位置関係を説明する。まず、図２０を参照して、ガスが未充填の状態では、加圧部３Ｂが重力によって最下点にある。この状態では、加圧部３Ｂおよび複数の補強リング２５１が重力によって上部本体１２Ｂ内の最下点に位置する。加圧部３Ｂの下方に、複数の補強リング２５１が積み重なる状態である。 図２０に示す状態で、ガス排出口２９を閉じ、ガス導入口２８からガスを注入すれば、ガス室の圧力が上昇する。ガス室の圧力が所定の圧力に到達すると、袋状ダイアフラム２Ｃが加圧部３Ｂを押し上げ、加圧部３Ｂが上死点に到達するまで、ガス室に所定の圧力でガスを注入することができる。

図２１を参照して、加圧部３Ｂが最上点に到達した時点からガス室のガス排出時において、加圧部３Ｂの重量が天井部２１Ｃに加わり、ガス室を加圧する。袋状ダイアフラム２Ｃは、複数の補強リング２５１によって部分的に径方向の変形が規制される。また、複数の補強リング２５１は、誘導部１４Ａ〜１４Ｄによって、移動する方向が上下方向に規制される。このため、袋状ダイアフラム２Ｃの円筒状部２２Ｃは、補強リング２５１の部分で水平方向への変形が規制されて上下方向に収縮する。また、袋状ダイアフラム２Ｃの変形が上下方向に規制されるので、加圧部３Ｂが袋状ダイアフラム２Ｃの天井部２１Ｃに加える力の方向の変動を防止することができる。このため、ガスを排出するにしたがってガス室の体積が減少するにも係わらず、ガス室の圧力が変動するのを抑えることができる。

第４の実施の形態におけるガスホルダＸ３において、上部本体１２Ｂは、袋状ダイアフラム２Ｃを覆うので、袋状ダイアフラム２Ｃが風雨の影響を受けないようにすることができ、ガスホルダＸ３を屋外に設置することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜付記＞
（１） 前記誘導部は、その上方に、前記天井部の上昇を規制する規制手段を含む、請求項７に記載のガスホルダ。

Ｘ、Ｘ１〜Ｘ３ ガスホルダ、１，１Ａ ホルダ本体、２ ダイアフラム、２Ｂ 環状ダイアフラム、２Ｃ 袋状ダイアフラム、３，３Ａ アジャスター、３Ｂ 加圧部、４ ゴム布シート、５ サブアジャスター、６ 吊り下げ部材、１１ 下部本体、１１Ａ 底部、１２，１２Ａ，１２Ｂ 上部本体、１３ ボルト、１４Ａ〜１４Ｄ 誘導部、１５Ａ〜１５Ｄ 溝、１６Ａ〜１６Ｄ 上部規制部、１７Ａ〜１７Ｄ 下部規制部、１９ 接続アングル、１１１ 底壁、１１２ 側壁、１１３，１２３ フランジ、１１３ａ，１２３ａ ボルト孔、１１４ ガス導入口、１１５ ガス排出口、１２１，１２１Ａ 天井壁、１２２，１１２，１２２Ａ 側壁、１２３ フランジ、１２３ａ ボルト孔、１２４ 制御用ガス導入口、１９１ 固定用フランジ、２１ 鍔部、２１Ｃ 天井部、２２，２２Ａ，２２Ｃ 円筒状部、２３，２３Ａ，２３Ｃ 底部、２４ 収縮部、２４１，２５１ 補強リング、２４２Ａ〜２４２Ｄ，２５２Ａ〜２５２Ｄ 突起部、２８ ガス導入口、２９ ガス排出口、３１，３１Ａ アジャスター天井部、３２，３２Ａ アジャスター筒部、３３ アジャスター開口端部、３７ シール部材、３８Ａ〜３８Ｄ 突起部、３１１Ａ〜３１１Ｄ 突起部、３２１Ａ〜３２１Ｄ 誘導部、３２２Ａ〜３２２Ｄ 溝、３２３Ａ〜３２３Ｄ 上部規制部、３２４Ａ〜３２４Ｄ 下部規制部。

Claims (8)

1. 筒状側壁、底壁および少なくとも一つのガス出入口部を有する容器本体と、
   前記容器本体の前記筒状側壁に周縁端部が固定され、前記筒状側壁および前記底壁との間に前記ガス出入口部を含むガス室を区画形成する可撓性のダイアフラムと、
   前記容器本体内部で昇降可能に、前記ダイアフラム上に支持されるアジャスターと、を備え、
   前記アジャスターは、外径が前記筒状側壁の内径よりも小さいアジャスター筒部、アジャスター天井部及びアジャスター開口端部を有し、前記アジャスター天井部が上方を向き前記アジャスター開口端部が下方を向くように前記ダイアフラム上に支持され、
   前記筒状側壁に固定される部位から前記アジャスターを支持する部位までのダイアフラムの外周縁領域部は、前記アジャスターの垂直方向の上方には変位しない大きさに設定され、前記ガス室の圧力が外部の圧力より大きい状態において、前記外周縁領域部のうち前記筒状側壁と前記アジャスター筒部のいずれにも接しない部分が前記アジャスターの移動に伴って前記外周縁領域部内で移動する、ガスホルダ。
2. 前記アジャスター天井部は、前記アジャスターの最上点である、請求項１に記載のガスホルダ。
3. 前記アジャスターの前記アジャスター開口端部よりも内方側に存在する前記ダイアフラムの中央領域部は、前記アジャスター筒部の内方に配設される、請求項１または２に記載のガスホルダ。
4. 前記外周縁領域部の前記筒状側壁に固定される部位から前記アジャスターを支持する部位までの長さは、前記アジャスター筒部の高さより長い、請求項１〜３のいずれかに記載のガスホルダ。
5. 前記アジャスター天井部と前記アジャスター筒部とは別体をなし、
   前記アジャスター天井部の直径は前記アジャスター筒部の内径よりも小さく、前記アジャスター天井部は、前記アジャスター筒部内部の空間で昇降可能に前記ダイアフラム上に支持され、
   前記アジャスターの前記アジャスター開口端部よりも内方側に存在する前記ダイアフラムの中央領域部は、前記アジャスター筒部の内方で、前記アジャスター天井部の下面に沿って配設される、請求項１〜４のいずれかに記載のガスホルダ。
6. 前記アジャスター筒部は、その上方部に、前記アジャスター天井部の上昇を規制する規制手段を含む、請求項５に記載のガスホルダ。
7. 制御用流体の導入口部を上方側に有するとともに少なくとも一つのガス出入口部を下方側に有する密閉容器本体と、
   アジャスター筒部、アジャスター天井部およびアジャスター開口端部を有し、前記アジャスター天井部が上方を向き前記アジャスター開口端部が下方を向くように前記密閉容器本体内に昇降可能に配設されたアジャスターと、
   外周縁端部が前記密閉容器本体の側壁に固定され、内周縁端部が前記アジャスターのアジャスター開口端部に固定された可撓性の環状ダイアフラムと、
   外径が前記アジャスターの内径よりも小さい筒状のサブアジャスターと、
   前記アジャスターの前記アジャスター天井部に一端が固定され、前記サブアジャスターに他端が固定され、所定の長さを有し、湾曲可能な吊り下げ部材と、を備え、
   前記アジャスターおよび前記環状ダイアフラムによって前記密閉容器本体の内部空間が前記導入口部を含む制御室および前記ガス出入口部を含むガス室に区画され、
   前記環状ダイアフラムは、前記アジャスターの垂直方向の上方には変位しない大きさに設定されており、前記ガス室の圧力が前記制御室の圧力より大きい状態において、前記環状ダイアフラムが前記筒状側壁と前記アジャスター筒部のいずれにも接しない部分が前記アジャスターの移動に伴って前記環状ダイアフラム内で移動し、
   前記サブアジャスターの高さ寸法は、最上点位置に在る前記アジャスターの前記アジャスター開口端部と前記環状ダイアフラムが前記密閉容器本体に固定される部位との垂直方向の距離以上であり、
   吊り下げ状態で、前記サブアジャスターの少なくとも一部が前記アジャスターの下端より前記アジャスターの下方に位置し、かつ、前記サブアジャスターの上端が前記アジャスター開口端部と同じ高さかまたは前記アジャスター開口端部より上方に位置し、前記ガス室の圧力が前記制御室の圧力より小さい状態において、前記サブアジャスターが最下点でない間は、前記環状ダイアフラムの前記筒状側壁と前記サブアジャスターとのいずれにも接しない部分が前記アジャスターの移動に伴って前記環状ダイアフラム内で移動する、ガスホルダ。
8. 筒状側壁を有する容器本体と、
   前記筒状側壁の内側に配置され、上下方向の溝を有する誘導部と、
   円筒状部、底部および天井部を有し、内部にガス室を形成する可撓性の袋状ダイアフラムと、
   前記袋状ダイアフラムの上下方向に所定の間隔で前記円筒状部の外周を囲む複数の補強リングと、
   前記複数の補強リング各々に設けられ、前記誘導部の溝に沿って摺動可能に係合する突起部と、
   外径が前記筒状側壁の内径よりも小さい円盤状で、その下面が前記袋状ダイアフラムの前記天井部の上面全体に支持される加圧部と、を備え、
   前記袋状ダイアフラムは、前記ガス室にガスを注入または前記ガス室からガスを排出するためのガス出入口部を含む、ガスホルダ。
   

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