JPH0514742U

JPH0514742U - オリフイス式ガス流制御器

Info

Publication number: JPH0514742U
Application number: JP7059391U
Authority: JP
Inventors: 和潔高野; 昭彦遠藤
Original assignee: 山陽電子工業株式会社
Priority date: 1991-08-07
Filing date: 1991-08-07
Publication date: 1993-02-26

Abstract

(57)【要約】【目的】一定圧力のガス流路に流れるガスの流量を、
予め定めた複数の異なった断面積を有するオリフィスを
順次交換することができるオリフィス式ガス流制御器に
おいて、製造及び組立作業を容易にするとともに、小
型，軽量にすることを目的とする。【構成】前記のオリフィスを順次交換する手段とし
て、ガス流路の途中に、同一形状又は相接する面を対称
形状にした２個の支持体の中間に、前記のオリフィスを
有するオリフィス板を回転自在に付設したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガス流路に流れるガスの流量を段階的に設定することができるガス流制御器に関する。さらに詳しくは主な用途が酸素ガス吸入のための酸素ガス又は酸素を含有するガスの流量を所望の流量に設定するためのオリフィス式ガス流制御器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ガス流路に流れるガスの流量を制御する手段は、大別すると次の２つの方式がある。１）一定の供給ガス圧を有するガス流路の途中に一定流量を流すオリフィス孔を有するオリフィスを順次交換することができるオリフィス式ガス流制御器。２）ガス流路の途中にニードル弁式ガス流制御器を付設し、その流量をフロート式浮子をガラス管の目盛で読取れる方式のもの。本考案は、このうち前者のオリフィス式ガス流制御器の改良に関するものである。

【０００３】従来からこのオリフィス式ガス流調節器は、種々の形状のものが提案され、また実用に供されて来た。前記のニードル弁式ガス流制御器は、ガスの流量を任意に調節できるという長所がある反面、実際の流量の値が不明であるので、他のフロー球式流量計やマスフロー式流量計と併用する必要があるという短所もあった。本考案にかかるオリフィス式ガス流制御器は、ガスの流量は段階的にしか調節できないが、一定の条件下では、オリフィスの断面積によってガスの流量が決定されるので、予め所望の流量になるような断面積に加工した複数のオリフィスを付設して各々を切替えることで、他の流量計と併用する必要がないという長所がある。

【０００４】例えば、米国特許第４，２４１，８９６号公報においても、このオリフィス式ガス流制御器に関する１案が開示されているが、オリフィス板をガス流路の途中に付設する手段として、２種類の全く異なった形状の支持体で、該オリフィス板を回転自在にして、ガスの入口に通ずる接触部とガスの出口に通ずる接触部にそれぞれＯリング等を勘合して、その中間にオリフィス板をガス通路が一軸上になる（以下単に勘合という）ような方法によっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記のように従来の技術によるオリフィス式ガス流制御器は、そのガス流制御器を構成する部品の内、流量設定のためのオリフィス板を移動自在に勘合する支持体（以下単に支持体という）は、それぞれ異なった形状に加工されていた。

【０００６】従って該支持体は、それぞれ別々の加工図面に基づいて加工し、かつ別々に管理あるいは保存して組立て作業に供する必要があるという問題があった。

【０００７】また、組立てた場合の仕上り形状も、それぞれの支持体が別々の機能・作用をもつように加工されているので、比較的大きくなるという問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記の課題を解決するために、本考案はオリフィス式ガス流制御器における２つの支持体をそれぞれ同一形状に加工し、これらの支持体の中間部に移動自在なオリフィス板を支持するように構成したものである。

【０００９】このように構成することにより、これら２つの支持体はいずれも同一形状に加工されているので、それぞれを区別する必要はなく、管理あるいは保存において合理的であるとともに、組立て作業上も便利であるという作用効果を伴うものである。

【００１０】また、このオリフィス板は、次のように作用する。オリフィスの出口側が大気に開放されている場合には、ガス流路の途中に付設されたオリフィスを通過するガスの流量は、近似的に次式で求めることができる。

【００１１】Ｑ：オリフィスを通るガスの流量（リットル／分）Ｓ：オリフィスの断面積（ｍｍ²）Ｐ₁：オリフィスの入口側の圧力（ｋｇｆ／ｃｍ²・Ｇ）ｔ：ガスの温度（℃）ＳＱＲ：平方根（ルート）とした場合に、

【００１２】Ｐ₁が大気圧以上で、かつ０．８９ｋｇｆ／ｃｍ²・Ｇ以下の場合には、Ｑ＝２２．２×Ｓ×ＳＱＲ（Ｐ₁×１．０３３）×ＳＱＲ（２７３／（ｔ＋２７３））（リットル／分）（この場合のガスの流速は亜音速域にある。）

【００１３】Ｐ₁が０．８９ｋｇｆ／ｃｍ²・Ｇ以上の場合には、Ｑ＝１１．１×Ｓ×（Ｐ₁＋１．０３３）×ＳＱＲ（２７３／（ｔ＋２７３））（リットル／分）（この場合のガスの流速は音速となり一定値となる。）

【００１４】従ってオリフィスを通過するガスの流量は、供給するガスの温度と圧力が一定であれば、該オリフィスの断面積の大きさに正比例するので、複数の異なった断面積を有するオリフィス板のオリフィスを段階的に切替えて、該ガス流路に付設することによって、所望のガスの流量を設定することができる。

【００１５】また、前記の，の式からも明らかなように、供給するガスの圧力が変化すると、ガスの流量も変化するので、この供給するガスの圧力は予め定めた一定の値であることが望ましい。

【００１６】また、必要によりオリフィス式ガス流制御器の入口側に、圧力調整弁等を付設することが効果的である。

【００１７】

【実施例】

以下本考案の実施例について、図を参照して詳細に説明するが、これは説明のための例であって、本考案の技術的内容はこの実施態様に限定されるものではない。また、支持体の形状は四角形に限らず、丸形やその他の多角形であってもよく、その作用効果に変わりはない。

【００１８】図１は、本考案の１実施態様のオリフィス式ガス流制御器に関する組立要領を示す図である。この図において、１０は支持体で、この支持体は上下に２つあるが、同じ形状に加工したものを使用している。

【００１９】同一形状に加工した２つの支持体について、これらの相接する面については、そのままでは勘合することはできないが、この支持体のいずれか一方の支持体のみを９０度回転すると、これらの支持体は左右（または上下）対称の形となり、相互に勘合することが可能になる。

【００２０】この場合には、１２の入口と１４の出口の位置は相互に９０度の位置、すなわち直角方向に限定されるが、これら二つの支持体は同一の形状に加工したものが使用できるという効果を生ずる。

【００２１】また、別の方法では、前記の２つの支持体の相接する面の形状を予め別々の加工図面にもとづいて、それぞれが対称な形状となるように加工することも可能である。

【００２２】この場合には、２つの支持体はそれぞれ区別して取扱う必要はあるが、ガスの入口と出口はそれぞれ任意の位置に加工して付設することができるので、このオリフィス式ガス流制御器を実用に供する場合において、ガスの入口や出口の位置に制限を受ける場合には特に効果的である。

【００２３】図１についてさらに説明を加えると、１６はオリフィス板である。本実施例ではこのオリフィス板は、０．１８φから０．５２φの８個のオリフィスを有する円板としたが、この実施例にかかわらず、帯状のオリフィス板をフライド式に移動できるようにしてもよい。

【００２４】１８は前記の２つの支持体の中間で回転自在に勘合した該オリフィス板を所望のオリフィスの位置に選択するためのシャフトである。また、２０は該オリフィス板が所望の位置で停止するように作用するクリックストップ盤である。このクリックストップ盤を付設することにより、該オリフィスの断面積を所望の大きさに従って段階的に切替えることができる。

【００２５】なお、前記のクリックストップ盤が所望の位置に段階的に停止する動作を補助するために、２２のスプリングと、２４のボールを付設した。そして全体を組立てた後に、ビス及びナット等で締付孔３２を通して締付けるように構成した。

【００２６】オリフィス板の上下それぞれにあるガス流路の入口１２，出口１４はガスの導入及び導出用のもので２６はガス流路の該オリフィス板との接触部で、該オリフィス板が回転自在で、かつ気密性を有するように、ゴム製のＯリング３０を付設できるような溝を加工したものである。

【００２７】２８は２つの該支持体の中間で、該オリフィス板が回転自在となるための空間を確保するスペーサーである。このスペーサーを含む接触部の詳細な縦断面図を図２に示す。

【００２８】本実施例では、図２のように該オリフィス盤が回転自在となるための空間を確保する手段としてスペーサーを付設したが、この例の他に図３のように支持体自体に該スペーサーと同等の機能を持たすように加工してもよい。また、ガスの入口へ供給するガスは、酸素濃縮器や酸素ボンベ等の酸素ガスの他に病院等の壁面配管の酸素ガス等であってもよく、さらに、酸素等のガス以外で、例えば窒素ガスや空気であってもその作用効果に変わりはない。

【００２９】

【考案の効果】

本考案では、図１のような構成にすることにより、２つの支持体はそれぞれ同一形状にすることが可能であるので、加工図面は１種類でよく、またこれらの支持体の管理，保存において区別する必要がなく、組立作業も容易であるという作用効果がある。

【００３０】さらに、これらの支持体は、１２の入口と１４の出口を除けば、それぞれの機能及び作用は同じであるので、このオリフィス式ガス流制御器の外形を従来の技術で製作した物に比較して、小型，軽量に作ることができる。

【００３１】例えば、前記の従来の技術で製作したものは、本体のみで外形約３８ｍｍφ× ４３ｍｍ長，重さ約１４０ｇｆであるのに対し

【００３２】本考案の実施例では、本体のみで外形約２０ｍｍ×２０ｍｍ角×２０ｍｍ長，重さ約２８ｇｆ（支持体はアルミ製）であるので、該オリフィス式ガス流制御器を非常に小型，軽量に作ることができるという効果もある。

【００３３】なお、図における符号の説明は、実施例の本文中で行なったので省略する。また、図２及び図３における矢印は、ガスの流通方向を示すものである。

【提出日】平成３年１０月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】段落番号「０００４」

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】例えば、米国特許第４，２４１，８９６号公報においても、このオリフィス式ガス流制御器に関する１案が開示されているが、オリフィス板をガス流路の途中に付設する手段として、２種類の全く異なった形状の支持体で、該オリフィス板を回転自在にして、ガスの入口に通ずる接触部とガスの出口に通ずる接触部にそれぞれＯリング等を嵌合して、その中間にオリフィス板をガス通路が一軸上になるように勘合する（以下単に勘合という）ような方法によっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施態様の組立要領を示す斜視図で
ある。

【図２】接合部の詳細な構造を示す縦断面図である。

【図３】接合部の別の実施例の詳細な構造を示す縦断面
図である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ガス流路の途中に、オリフィスを付設し
てガスの流量を制御し、該オリフィスの断面積を所望の
大きさに従って段階的に切替えることにより、ガスの流
量を制御するガス流制御器において、複数の該オリフィ
スを有するオリフィス板を該ガス流路の途中に、同一形
状にした２個の支持体の中間に該オリフィス板を移動自
在に付設してなることを特徴とするオリフィス式ガス流
制御器。
【請求項２】請求項１記載のガス流制御器において、
該オリフィス板を該ガス流路の途中に、相接する面を対
称形状にした２個の支持体の中間に移動自在に付設して
なることを特徴とするオリフィス式ガス流制御器。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載のガス流制御
器において、ガスの入口側に圧力調整弁を付設したこと
を特徴とするオリフィス式ガス流制御器。