JPS581464A - 呼吸気用レギユレ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は呼吸気用レギュレータに係り、特にわずかな吸
引力により作動して呼吸気用ガスを供給することができ
ると共に、大幅な小型化を達成し得る呼吸気用レギュレ
ータに関する。

一般に、呼吸気用レギュレータは、潜水用や有害雰囲気
中での作業用、あるいは医療用等の面体（マスク）に用
いられ、ボンベ等から送気される高圧の呼吸気用ガスを
減圧してマスク内に供給するようになっている。

従来のこの種レギュレータにおいては、高圧の呼吸気用
ガスを供給する供給口を開閉する弁体をコイルばね等の
押圧手段により供給口側へと押し付けると共に、吸気に
よるマスク内の圧力低下に応じて変位するダイヤフラム
と上記弁体との間に、ダイヤフラムの変位に応動して弁
体を供給口より離間移動させるレバーを介設して、マス
ク内に供給口よりガスを供給するように構成されている
。

ところが、ボンベから減圧されてマスク付レギュレータ
に供給される呼吸気用ガス、または圧縮機よシマスフ付
しギュレータに圧送供給される呼吸気用ガスのガス圧は
高圧（通常５〜１０に９／Ｃｒｎ）であると共に、マス
クには呼吸量として３０騎、前後を確保する必要から供
給−の開口断面は広いものを必要とするため、このガス
圧に打ち勝って弁体により供給口を閉塞するには強力な
ばねで押圧しなければならない。従って、開弁の際、こ
の強力なばねの復元力に抗して弁体を供給口よシ離間さ
せるにはレバーの作動力は非常に大きなものを必要とし
、このためレバーを長くしたシ、あるいはダイヤフラム
の面積を大きくするなどの対策が施されている。

しかしながら、このような対策を施しても、ばねの弾発
力が大きいため、開弁するには比較的に大きな呼吸（特
に吸引力）を必要とし、使用者に負担をかけ疲労させる
と共に、呼吸音が大きかった。また、レバーを長くした
り、あるいはダイヤフラムの面積を大きくしたシする必
要があるため、レギュレータの小型化を推進できないと
いう問題があった。

そこで、本発明者等は、呼吸気用レギュレータにおける
以上のごとき問題点に鑑み、これらを−挙に解決すべく
鋭意研究の結果この発明を創案するに至ったものである
。

本発明の目的は、わずかな吸引力で作動して呼吸気用ガ
スを供給することができると共に、大幅な小型化を達成
し得る呼吸気用レギュレータを提供することにある。

本発明は、弁体の供給口側面が高圧の呼吸気用ガスから
受ける圧力を、弁体の供給口側と反対の面からその高圧
ガス自身が有している圧力エネルギにより圧力バランス
させると共に、この圧力バランスを崩すことによシ開弁
させるように構成して上記目的を達成したものである。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述す
る。

第１図乃至第３図において、１は筒体状のレギュレータ
本体であシ、レギュレータ本体１はマスク２に気密に取
り付けられている。本体１側壁がらその床部１ａ上面中
央を貫通させて空気、酸素等の呼吸気用の高圧ガスを供
給する供給通路３が形成され、床部１ａ上面中央にはそ
の供給口３ａが形成されている。また、供給口３ａよシ
供給された呼吸気用ガスをマスク２によって区画される
マスク室りａ内に導入するための導入通路４が床部１ａ
を貫通させて設けられ、導入通路４の導入口４ａが上記
供給口３ａの外側にこれを囲繞するように形成されてい
る（本実施例においては、第２図に示すように６個形成
されている。）。

また、レギュレータ本体１の床部１ａ上には、供給口３
ａ及び導入口４ａを気密に覆う可撓性を有する合成ゴム
等からなる弁体５が設はしれ、更に、その上方には弁体
５の上方への移動を規制する弁体弁え６が設けられてい
る。弁体弁え６　の下面外周縁部には、ゴム等よりなる
シール用の環状バッキング６ｂが設けられている。弁体
５の下面には、床部１ａへの密着性をよくするために、
導入口４ａ外側を囲むように環状の突出部５ａが設けら
れると共に、床部１ａにはこの突出部５ａを挿入させる
ための係合溝１ｂが形成されている。

供給口３ｍと導入口４＆との上方には、床部ｌａ。

及び弁体弁え６によって弁室７が区画形成されるが、こ
の弁室７内に供給通路３の高圧ガスを誘導すべく、弁室
７と供給通路３との間には、床部　。

１ａ及び弁体５を貫通させて分岐通路８が介設され、弁
室７と分岐通路８とは通孔８ａにより連通されている。

弁体５前面（図示例では下面）には、供給口３ａ及び導
入口４ａの流圧力（気圧）により弁体５を床部１ａより
離間させようとする力が働き、一方、弁体５背面（図示
例では上面）には弁室７内ガス圧によシ弁体５を床部１
ａ側に押し付ける力が働く。これらの力のうち弁室７よ
シ弁体５が受ける力（ガス圧Ｘガス圧を受ける断面積）
の方がわずかに大きくなり、弁体５が軽く床部１ａに圧
接されるように供給口３ａ断面、導入口４ａ断面等が選
定され弁体５の圧力バランスが保たれるように構成され
ている。

また、レギュレータ本体１側壁から分岐通路Ｂ内に流量
調節弁としてのニードル弁９が螺着され挿入され、ニー
ドル弁９により分岐通路８の流入口８ｂの開度を変えて
分岐通路８内に流入するガス量を調節できるようになっ
ている。１０はニードル弁９から分岐通路８内ガスがリ
ークするのを防止するためのＱ　ＩＪングである。また
、レギュレータに高圧ガスを送気するためのホース（図
示せず）と供給通路３とを接続するためのボースジヨイ
ント１１が供給通路３の流入部３ｂに螺着されている。

１２はリーク防止用の０リングである。

一方、レギュレータ本体１上部開口部は可撓性を有する
合成ゴム製のダイヤフラム１３によって気密に覆われて
おり、更にダイヤフラム１３の上方にはタイヤフラムカ
バー１４が設はラレ、タイヤフラム１３及びダイヤフラ
ムカバー１４は筒体状のリンクネジ１５にょシレギュレ
ータ本体１に固定されている。ダイヤフラム１３下方に
は、ダイヤフラム１３とレギュレータ本体１と弁棒押え
６と弁体５とにょシ区画されてダイヤフラム室１６が形
成される。ダイヤフラム室１６とマスク室３との間は、
第２図から第４図までに示すように、弁棒押え６、レギ
ュレータ本体１を貫通させて形成された導通路１７によ
り連通されている。

また、ダイヤフラムカバー１４には、外気等を導入する
ための開口部１４ｍが形成されている。

また、弁棒押え６には第５図に示すように弁室７内の高
圧ガスをダイヤフラム室１６に放出する１８先端の開口
を開閉するためにレバー１９が設けられている。レバー
１９はピン２ｏにより回動自在に枢支され、その一端は
ノズル１８に他端はダイヤフラム１３下面に当接されて
いる。弁棒押え６には第４図に示すように、ピン２ｏを
支持する挿通孔６ａが設けられている。吸気の際にダイ
ヤフラム室１６内のガスは導通路１７を通り、マスク室
りａ内に吸引されダイヤフラム室１６内の圧力は低下し
、これに伴ってダイヤフラム１３が弁体５側へと変位し
、この変位によりレバー１９が回動し、ノズル１８先端
開口より弁室７内の高圧ガスが放出されるように構成さ
れている。

更に、レバー１９とレギュレータ本体１との間にはばね
２１が介設され、ノズル１８よシ高圧ガスがリークしな
いように、レバー１９をノズル１８に当接するようにな
っておシ、レバー１９のノズル１８当接面にはゴム等の
弾性を有する弁座１９ａが設けられている。また、本実
施例に示すものは陽圧式のものであり、ダイヤフラム１
３とダイヤフラムカバー１４との間には、ばね２２が介
設され、ダイヤフラム室１６内の圧力低下によるタイヤ
フラム１３の変位量を調節すると共に、ダイヤフラム１
３とレバー１９とを一体的に移動させるように構成され
ている。（しかし乍ら、このばね２２は常圧式のものに
あって不要である。）更に、ダイヤフラム１３下面には
、ダイヤフラム１３の変位を確実にレバー１９に伝えて
応答性をよくするために、金属板１３ａが設けられてい
る。

なお第２図、第４図中、２３は弁棒押え６をレギュレー
タ本体１にネジ止めするだめのネジ穴である。本実施例
においては、ノズル１８とレバー１９とダイヤフラム１
３とにより放出弁２４が主に構成されている。

次に本実施例の作用について述べる。

ボンベ等よりホース、ホースジヨイント１１を経て、高
圧の呼吸気用ガスは供給通路３内に供給され、供給口３
ａより弁体５を押圧する。一方、供給通路３の高圧ガス
は分岐通路８を通って弁室７内に充填され、供給口３ａ
よシ弁体５を押圧し離間させようとする圧力は、弁室７
内に分岐通路８よシ供給充填された高圧ガスの圧力によ
って抑止され、また、導入口４＆部分の弁体５には、弁
室７と導入通路４（あるいはマスク室２ｍ）との圧力差
によって弁体５を床部１ａ側に押圧する圧接力が作用し
、弁体５は床部１ａに密着して供給口３ａ及び導入口４
ａは弁体５により閉塞される。

吸気の際には、マスク室りａ内の圧力は低下し、導通路
１７を介して連通されているダイヤフラム室１６内も圧
力低下を起こし、これに伴ってダイヤフラム１３は弁体
５側へと変位する。ダイヤフラム１３が変位すると、こ
れに応じてレバー１９が回動し、第５図に示すように、
レバー１９がノズル１８先端よシ離れてノズル１８より
弁室７内の高圧ガスがダイヤフラム室１６へと放出され
、弁室７内の圧力が下がる。弁室７内の圧力が低下する
と、弁体５を床部１ａ側へ押し付けていた押、圧力が弱
まり、供給口３ａから弁体５を離間　移動させようとす
る高圧ガスの圧力がこれに打ち勝ち、第５図に示すごと
く、弁体５が弁棒押え６側へと撓み、供給口３ａと導入
口４８とが連通し、供給口３ａよシ導入通路４を経てマ
スク室２ａに呼吸気用ガスが供給される。

マスク室りａ内に導入通路４よシガスが供給さレルト、
マスク室２ａ及びダイヤフラム室１６の圧力は上昇する
。ダイヤフラム室１６の圧力が上昇すると、タイヤフラ
ム１３は前とは逆にダイヤフラムカバー１４側へと変位
し、これに応動してレバー１９が回動し、レバー１９に
よりノズル１８開口は閉塞され弁室７は気密に保持され
る。

この気密に保持された弁室７内に分岐通路８よシ高圧ガ
スが順次供給されて弁室７内圧が上昇し、ついには弁室
７の圧力により弁体５背面に作用する力が、供給口３ａ
及び導入口４ａよ−り弁体５を離間させようとする力よ
りも大きくなり、弁体５は床部１ａに密着されて供給口
３ａと導入口４ａとは弁体５により密閉される。このよ
うな繰り返しによりマスク１内に呼吸気用ガスが供給さ
れることとなり、また消費された排ガスはマスク１に設
けられた排気弁（図示せず）より排出される。

このように、供給通路３の高圧ガスを分岐通路８より弁
室７内に誘導供給し、弁体５背面より高圧ガス自身の流
体圧を利用して弁体５を圧接させているため、従来のよ
うにコイルばね等の機械的手段は不要となる。また弁体
５両面より働く圧力バランスを崩すのは、ノズル１８よ
シ弁室７内の高圧ガスを放出して弁室７内圧を下げれば
よく、このためＫはノズル１８先端の開口は極めて小さ
イモので足り、従ってレバー１９のノズル１８への当接
力も小さくて済むため非常に小さな力でレバー１９を回
動させることができ、軽い吸引力（呼吸）により作動し
て呼吸気用ガスを供給できる。更に非常に小さな力でレ
バー１９を作動できるので、レバー１９の長さを短かく
、シかも、ダイヤフラム１３の面積も狭いもので足り、
レギュレータを大幅に小型化できる。また、導入通路４
が複数に分割されているので、消音効果が高く、呼吸音
が軽減される。

なお、上記実施例において、弁体５はゴム等に限らず、
弁体５と床部１ａとの密着性がよければ金属等どのよう
な部材に変更してもよい。また、供給口３ａ断面と導入
口４ａ断面と弁体５背面より弁室７の圧力が弁体５に作
用する断面とを適当に選定し、弁体５両面よシ弁体５に
働く圧力バランスを保てるようにするならば、これらの
形状、位置等をどのように変更してもよく、このように
変更しても上記と同様な効果が得られる。

以上の説明より明らかなごとく、本発明によれは次のよ
うな優れた効果を発揮する。

（１）供給通路の高圧ガスにより弁体に働く力を、高圧
ガス自身の圧力エネルギにより弁体をその背面より押圧
しているため、従来のようζこ強力なコイルはね等の機
械的抑圧手段が不要となり、部品点数が減少されると共
に、信頼性が向上する。

（２）弁室よシ弁体を押圧する力を極くわずかだけ供給
口及び導入口より受ける力より大きく設定できるため、
放出弁の開口断面は小さくて済み非常に軽い力、すなわ
ち吸気量によシ放出弁を開弁できるので、呼吸が楽に行
なえる。

（３）非常に軽い力で放出弁を開弁できるので、ダイヤ
フラム面積やレバー長さを減少でき、レギュレータの小
型化を大幅に推進できる。

（４）構造が簡単であシ、容易に作製でき極めて実用性
、経済性に富む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る呼吸気用レギュレータの一実施例
を示す側断面図、第２図は第１図のレギュレータ本体の
平面図、第３図は第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図
、第４図は第１図の弁体押えを示す底面図、第５図は第
１図のレギュレータの作動状況を説明するための要部拡
大断面図である。 図中、３は供給通路、３ｍは供給口、４は導入通路、４
ａは導入口、５は弁体、７は弁室、８Ｕ分岐通路、２４
は放出弁である。 代理人弁理士　絹　谷　信　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 呼吸気用の高圧ガスを供給する供給通路と該供給通路よ
   り供給されたガスを呼吸側に導入す、る導入通路とを連
   通ずる弁室に、上記供給通路の供給口と導入通路の導入
   口とを覆う弁体を設け、該弁体を上記供給口及び導入口
   側へ高圧ガスにより圧接すべく上記弁室と、供給通路と
   の間に、供給通路の高圧ガスを弁室内に供給する分岐通
   路を介設すると共に、呼吸側の圧力低下に応答して上記
   弁室内ガスを放出する放出弁を設けたことを特徴とする
   呼吸気用レギュレータ。