JPS6234078Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、一定容器の密閉容器から気体を一定
圧で流出させる装置に関する。

従来技術 一定容量の容器から気体を流出させる場合、流
出気体の圧力は一般に時間と共に降下するのが普
通である。これに対し、上記の圧力降下をなく
し、常に一定圧力の気体が流出するようにしたも
のは既に知られている。この多くのものは、流出
側気体圧力の作用するダイヤフラムにより調圧弁
の制御を行うものである。また、実公昭39−3065
号公報にはパスカル原理に基く調圧機構が開示さ
れている。この調圧機構は、大径部と小径部を備
えた摺動弁体が二段階孔部内を摺動可能に装着さ
れ、ボンベからの噴気量の大小によつて摺動し、
酸素をほぼ一定圧で放出しようとするものであ
る。

ところが、かく構成の調圧機構は摺動弁体の外
周部が密閉されているため、次のような問題があ
り、第５図を用いて説明する。

第５図において、パツキン５０，５１の間の孔
内部体積は Ｖ＝πＤ^２／４×L₁＋πｄ^２／４×_１であり、L₁＋
_１ ＝Ｌである。そして、パツキン間の孔内圧力を
P′とし、P′Vが一定とすれば、第５図ａからｂに
弁体５２が移動されたとき、_１は_２、L₁は
L₂になり、体積V₁はV₂に変化する。この結果、
密閉空間内の圧力もP′₁からP′₂に変動してしま
い、圧力P′が弁体５２の移動に影響するという問
題があつた。

目 的 本考案は、上記問題を解消し、流出気体圧力を
高精度でほゞ一定にすることのできる装置を提供
せんとするものである。

構 成 この目的を、本考案は密閉容器の開口部へ差込
み可能な孔部と、この孔部内へ突出しこの孔部へ
差込まれた密閉容器開口部の蓋体を穿刺する角錐
尖端を具備する穿刺体と、小径孔部と大径孔部と
の大小２つの内径部を有する二段階孔部と、該二
段階孔部の小径孔部に小径部、大径孔部に大径部
を嵌合してこの二段階孔部に挿着された摺動制御
弁体と、上記孔部と上記二段階孔部とを連絡し、
上記弁体の小径部端面と対置する連絡孔と、上記
二段階孔部の大径部端を密閉しかつこの二段階孔
部と外部とを連絡する細孔を有する板体とを有
し、上記弁体の小径部及び大径部が夫々パツキン
を介して上記二段階孔部の小径孔部及び大径孔部
に挿着され、両パツキンの間には上記弁体の外周
部を外気に連絡するための孔が設けられているこ
とにより達成した。

以下に、添付の図面について本考案の実施例を
説明する。

第１図に於て、１は市販の密閉容器（ボンベ）
にして、その狭くなつた開口部２には比較的薄く
破損可能な蓋板３が取付けてある。ボンベ１内に
は高圧気体、例えば酸素等が封入してある。４
は、開口部２の外側に設けたねじ部である。

第２図に於て、装置主体５に内径の変化する貫
通孔６が設けられており、その第１孔部６Ａはボ
ンベ１の開口部２が嵌入し得る内径を有し、かつ
ねじ部４と係合する雌ねじ部７が設けられてい
る。この第１孔部６Ａの底には、リング上パツキ
ン２３が挿着されている。第１孔部６Ａにつづい
て、これより内径の小さい第２孔部６Ｂがあり、
これに第３図に示す穿孔体８が固定装着してあ
る。穿孔体８は、第３図に示すように、大体に於
て四角柱形状を有し、第１孔部６Ａ内へ突出する
その先端８Ａは角錐尖端をなしている。先端８Ａ
は、円錐以外の多角錐ならば、図示以外のもので
もよい。穿孔体８と第２孔部６Ｂとの間には間〓
があつて、第２孔部６Ｂにつづく小径の第３孔部
６Ｃへ気体が流通し得るようになつている。

第３孔部６Ｃにつづいて、互に内径の相違する
第４孔部６Ｄおよび第５孔部６Ｅが設けてあり、
第５孔部６Ｅの内径は第４孔部６Ｄの内径よりも
大きく、これらは二段階孔部を形成している。こ
の両孔部６Ｄ，６Ｅには、これら孔部の内径に対
応して大小の外径を有する摺動制御弁体９が摺動
可能に挿着されている。弁体９の小径部９Ａおよ
び大径部９Ｂは、それぞれパツキン１０，１１を
介して第４孔部６Ｄおよび第５孔部６Ｅに挿着さ
れている。１２は第４孔部６Ｄと第５孔部６Ｅと
の間にある肩部と大径部９Ｂとの間に挿着された
圧縮ばね、そして１３は両パツキン１０，１１の
間にある弁体外周部を外気、例えば大気に連絡す
る孔である。弁体９内部には内孔１４が設けら
れ、この内孔１４に連絡する横孔１５が両パツキ
ン１０，１１間の範囲外に小径部９Ａに開口し、
それによつて第３孔部６Ｃと通ずるようになつて
いる。第３孔部６Ｃが第４孔部６Ｄへ開口する第
４孔部６Ｄの底部は隆起部１６を形成し、弁体９
の小径部９Ａの端面はこれに応じて陥凹部１７が
形成されている。第６孔部６Ｆには、中心孔１８
を具備する栓体１９および細孔２０を具備する板
体２１が１体となつて挿着されている。上記の細
孔２０は、摺動制御弁体９の内孔１４と栓体１９
の中心孔１８を連絡する位置に設けられている。
２２はパツキンである。

上述せる本考案による作動態様は、次のごとく
である。

装置主体５の第１孔部６Ａをボンベ１の開口部
２のねじ部４に第１孔部６Ａの雄ねじ部７をねじ
込む。このとき、ボンベ１の開口部２の先端がリ
ング上パツキン２３に当り、この位置に於ける気
密な密封を保証する。第４図に示すように、穿孔
体８の角錐尖端８Ａは薄い蓋板３に突き刺さり、
上記ねじ込みの進むにつれて蓋板３に孔をあけ
る。この場合、角錐尖端８Ａの回転により穿孔さ
れる蓋板３の孔は円形であるが、これに突入する
角錐尖端８Ａは図示の実施例では四角形であるた
め、孔と尖端８Ａとの間に微小間〓を生ずる。こ
の微小間〓を通つてボンベ内の高圧気体は第１孔
部６Ａ内へ噴出し、その場合高圧気体は上記の微
小間〓の通過時一次減圧をうける。第１孔部６Ａ
に達した気体は、パツキン２３の作用により外部
へ漏洩することなく第２孔部６Ｂに達し、穿孔体
８と孔壁との間および第３孔部６Ｃを通つて第４
孔部６Ｄに達する。気体は、内経の小さい第３孔
部６Ｃを通ることにより二次減圧を受ける。

初期位置に於て、摺動制御弁体９は圧縮ばね１
２の作用により第２図に示す左端位置にある。こ
のとき、隆起部１６と弁体９の陥凹部１７とは離
隔しているので、第３孔部６Ｃよりの気体噴出は
阻害されることがない。第４孔部６Ｄに達した気
体は、次いで横穴１５を経て内向１４に達し、板
体２１の細孔２０および中心孔１８を通つて外部
に至る。細孔２０を通るとき、気体は三次減圧を
受ける。

摺動制御弁体９の小径部９Ａの断面積をｈ、そ
して大径部９Ｂの断面積をＨとするとき、 Ｈ＞ｈ である。第３孔部６Ｃより噴出して第４孔部６Ｄ
に達した気体の圧力と、内孔１４内の気体圧力と
はほゞ等しく、これをＰとする。この場合、Ｐに
より弁体９に作用する左向きの力は、 Ph そしてＰにより弁体９に作用する右向きの力は PH となる。弁体９に左向きに作用する圧縮ばね１２
の力をＦとするとき、 Ph＋Ｆ＞PH 即ち Ｆ＞Ｐ（Ｈ−ｈ） ならば、弁体９は左方へ移動し、 Ph＋Ｆ＜PH 即ち Ｆ＜Ｐ（Ｈ−ｈ） ならば、弁体９は右方へ移動する。この場合Ｈ−
ｈは定数であり、Ｆも亦ほゞ定数である。従つ
て、第４孔部６Ｄおよび内孔１４に於ける圧力Ｐ
の大きさに依存して弁体９は移動する。圧力Ｐが
大きいとき、弁体９は右方へ移動し、第４図に示
す位置まで達する。このとき、隆起部１６と弁体
９の陥凹部１７とは接近し、それらの間の間〓が
小さくなり、気体はこの間〓を通るとき絞られ、
こゝで更に減圧作用をうけることになる。よつて
圧力Ｐの値が小さくなり、そのため上述するとこ
ろに従つて弁体９は左方へ移動して隆起部１６と
陥凹部１７とは離隔し、圧力Ｐは再び大きくな
る。このように弁体９は、圧力Ｐの大小に従つて
右又は左の向きに移動し、圧力Ｐの大きさを一定
値に自動的に保持する作用を行う。

ところで、パツキン１０，１１間における弁体
の外周面と第４孔部６Ｄおよび第５孔部６Ｅとに
より形成される空間の圧力も弁体９の移動に影響
を与える。この場合、空間の圧力をP′とすると、
弁体９に作用するこのP′は左向きの力は Ph＋Ｆ＋P′H となり、 その右向きの力は PH＋P′h となる。

このため、先に説明した従来の装置では上記空
間体積の変動に伴い圧力P′が弁体９の位置で変化
してしまう。この結果、気体供給圧にバラツキが
生ずることが避けられない。しかし、本願考案で
は圧力P′が孔１３を設けたことによつて弁体９の
位置に関係なく大気圧となり、左向の力のP′Hと
右向の力のP′hとの差は無視できる程度のもので
ある。

効 果 上述のように、本考案による装置は比較的簡単
な構成により、一定容量の密閉容器から気体を一
定圧で流出させ、その場合密閉容器内の圧力変化
に従い、自動的に流出気体圧力を調整して一定に
保持する。しかも、弁体の移動より生ずる弁体外
周空間の体積変動も、その影響をほとんど受け
ず、精度も大幅に向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は市販の密閉容器の断面図、第２図は本
考案による装置の断面図、第３図は穿孔体の斜視
図、第４図は本考案による装置を密閉容器の開口
部に差込んだところを示す断面図、第５図ａ，ｂ
は従来の摺動体の周囲空間が体積変動することを
説明する説明図である。 １……密閉容器、２……開口部、３……蓋板、
６Ａ……第１孔部、６Ｃ……連結孔、６Ｄ，６Ｅ
……二段階孔部、８……穿孔体、８Ａ……角錐尖
端、９……摺動制御弁体、９Ａ……小径部、９Ｂ
……大径部、１３……孔、１４……内孔、２０…
…細孔、２１……板体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 密閉容器の開口部へ差込み可能な孔部と、この孔
   部内へ突出しこの孔部へ差込まれた密閉容器開口
   部の蓋体を穿刺する角錐尖端を具備する穿刺体
   と、小径孔部と大径孔部との大小２つの内径部を
   有する二段階孔部と、該二段階孔部の小径孔部に
   小径部を、大径孔部に大径部を嵌合してこの二段
   階孔部に挿着された摺動制御弁体と、上記孔部と
   上記二段階孔部とを連絡し、上記弁体の小径部端
   面と対置する連絡孔と、上記二段階孔部の大径部
   端を密閉しかつこの二段階孔部と外部とを連絡す
   る細孔を有する板体とを有し、上記弁体の小径部
   及び大径部が夫々パツキンを介して上記二段階孔
   部の小径孔部及び大径孔部に挿着され、両パツキ
   ンの間には上記弁体の外周部を外気に連絡するた
   めの孔が設けられていることを特徴とする一定容
   量の密閉容器から気体を一定圧で流出させる装
   置。