JP5687581B2 - High-pressure oxygen supply device and seal member used therefor - Google Patents
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Description
本発明は、人や動物に対して高気圧の環境で酸素を供給する高気圧酸素供給装置と、この高気圧酸素供給装置における容器本体の開口部分と蓋体との間を流体密に封止するシール部材に関する。 The present invention relates to a high-pressure oxygen supply device that supplies oxygen to humans and animals in a high-pressure environment, and a seal member that fluid-tightly seals between an opening portion of a container body and a lid in the high-pressure oxygen supply device. About.
よく知られているように、人や動物においては、大気圧よりも圧力の高い環境で酸素をとり入れると、ヘンリーの法則に基づいて、血液や体液に多くの酸素が溶解することにより、疲労回復効果やリラクゼーション効果などが得られる。このような高気圧の環境で酸素を人や動物に供給するものとしては、例えば、特許文献1(特開2007−202995号公報)や特許文献2(特開2010−230136号公報)に示される高気圧酸素供給装置がある。 As is well known, in humans and animals, when oxygen is introduced in an environment where the pressure is higher than atmospheric pressure, fatigue is recovered by dissolving a large amount of oxygen in blood and body fluids based on Henry's law. Effects and relaxation effects can be obtained. Examples of supplying oxygen to humans and animals in such a high-pressure environment include, for example, the high-pressure shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-202995) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-230136). There is an oxygen supply device.
高気圧酸素供給装置は、人や動物を内部に収容する容器本体や、容器本体の内部に加圧した空気を供給するなどして容器本体の内圧を高くする加圧制御手段を備えている。加圧制御手段が容器本体の内圧を大気圧よりも高くすると、容器本体の内部にいる人や動物には、高気圧の環境で酸素が供給されることとなる。 The high-pressure oxygen supply device includes a container main body that accommodates people and animals, and a pressurization control unit that increases the internal pressure of the container main body by supplying pressurized air to the inside of the container main body. If the pressurization control means raises the internal pressure of the container main body above atmospheric pressure, oxygen is supplied to the person or animal inside the container main body in an environment of high atmospheric pressure.
ところで、高気圧酸素供給装置の容器本体には、人や動物が出入りするための開口部分が設けられ、蓋体が開口部分に対して開閉可能に配設されている。この容器本体の開口部分を蓋体で閉じて、容器本体の内部の圧力を加圧制御手段によって高める場合に、容器本体の内部の空気が開口部分と蓋体との間から外部に漏れると、容器本体の内圧が高気圧に保ち難くなる問題があった。 By the way, the container main body of the high-pressure oxygen supply device is provided with an opening for people and animals to enter and exit, and the lid is arranged to be openable and closable with respect to the opening. When closing the opening part of the container body with a lid and increasing the pressure inside the container body by the pressurization control means, if the air inside the container body leaks outside between the opening part and the lid, There was a problem that it was difficult to keep the internal pressure of the container body at a high pressure.
そこで、上記問題に対処するための方策として、特許文献1や特許文献2には、容器本体の開口部分と蓋体との間を流体密に封止するシール部材が提案されている。
Therefore, as measures for coping with the above problem,
特許文献1に記載の高気圧酸素供給装置では、容器本体の開口部分の縁部に嵌合凹部が設けられて、嵌合凹部に弾性変形可能なシール部材が収容されていると共に、蓋体の縁部に嵌合凹部に対応した形状の嵌合凸部が設けられている。容器本体の開口部分が蓋体で閉じられた際に、シール部材が嵌合凸部と嵌合凹部との間に挟まれて圧縮変形することによって、容器本体の開口部分と蓋体との間がシール部材でシールされる。
In the high-pressure oxygen supply device described in
また、特許文献2に記載の高気圧酸素供給装置では、容器本体の内部において蓋体(引戸)を挟んだ一方の側に弾性変形可能なシール部材が設けられていると共に、蓋体を挟んだ他方の側に流体の注入によって膨出変形する袋体が設けられている。容器本体の開口部分が蓋体で閉じられた際に、袋体が流体の注入による膨出変形によって蓋体を押すことに伴い、蓋体がシール部材を介して容器本体の開口部分の縁部に押し付けられることによって、容器本体の開口部分と蓋体との間がシール部材でシールされる。 In the high-pressure oxygen supply device described in Patent Document 2, a seal member that can be elastically deformed is provided on one side of the container body with the lid (sliding door) interposed therebetween, and the other side with the lid interposed therebetween. On the other side, a bag body that bulges and deforms by injection of fluid is provided. When the opening part of the container body is closed by the lid body, the lid body pushes the lid body by the bulging deformation caused by the fluid injection, and the lid body is exposed to the edge of the opening part of the container body through the seal member. By being pressed, the space between the opening portion of the container body and the lid is sealed with a seal member.
ところが、特許文献1に記載の高気圧酸素供給装置では、容器本体の内圧が大きくなると、蓋体が容器本体の開口部分を開く方向の力が蓋体に及ぼされる。この際、蓋体が容器本体の開口部分を開く方向に変位すると、蓋体と容器本体の開口部分との間の離隔距離が大きくなって、シール部材がそれらの間で十分に圧縮変形され難くなり、蓋体と容器本体の開口部分との間を確実にシールでき難くなる可能性があった。
However, in the high-pressure oxygen supply device described in
上述の問題に対処するため、例えば、容器本体の内圧が大きくなっても、蓋体が容易に変位しないように、大きな剛性の材料を用いて蓋体を形成したり、蓋体を容器本体に対して強固に固定する特別な固定構造を採用したりすることが考えられる。しかしながら、大きな剛性の材料や特別な固定構造を用いると、構造が複雑になったり、製造コストが高くなったりする問題があった。 In order to cope with the above-mentioned problems, for example, a lid is formed using a material having a large rigidity so that the lid is not easily displaced even when the internal pressure of the container is increased, or the lid is attached to the container body. On the other hand, it may be possible to adopt a special fixing structure that is firmly fixed. However, when a highly rigid material or a special fixing structure is used, there is a problem that the structure becomes complicated or the manufacturing cost becomes high.
また、特許文献2に記載の高気圧酸素供給装置では、シール部材の他に袋体が別途設けられていることによって、部品点数が増え、しかも蓋体の開閉に際して、袋体への流体の注入及び排出を速やかに行う必要があることから、流体の注入及び排出構造が複雑になる。このため、高気圧酸素供給装置の製造コストが高くなる問題があった。 In addition, in the high-pressure oxygen supply device described in Patent Document 2, since the bag body is separately provided in addition to the seal member, the number of parts increases, and when the lid body is opened and closed, fluid is injected into the bag body and Since it is necessary to discharge quickly, the fluid injection and discharge structure is complicated. For this reason, there existed a problem that the manufacturing cost of a high pressure oxygen supply apparatus became high.
本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、容器本体の開口部分と蓋体との間を流体密に封止する構造が、比較的に簡単な構造で、且つ低コストに実現される高気圧酸素供給装置と、その高気圧酸素供給装置に用いられるシール部材を提供することにある。 The present invention has been made in the background as described above, and the object of the present invention is that the structure for fluid-tight sealing between the opening of the container body and the lid is relatively easy. An object of the present invention is to provide a high-pressure oxygen supply device that has a simple structure and is low in cost, and a seal member that is used in the high-pressure oxygen supply device.
上述の課題を解決するために為された本発明に関する請求項1に記載の高気圧酸素供給装置では、(イ)人又は動物が出入りする開口部分を備え、該開口部分を通じて人又は動物を内部に収容する容器本体(12)と、(ロ)前記容器本体(12)の前記開口部分を外部から覆うようにして開閉可能に配設される蓋体(24)と、(ハ)前記容器本体(12)の内部に加圧した空気を供給する給気手段(16,80)と、該容器本体(12)の内部の空気を外部に排出する排気手段(76,78)と、該給気手段(16,80)が該容器本体(12)の内部に空気を供給する給気量と該排気手段(76,78)が該容器本体(12)の内部から空気を排出する排気量とをそれぞれ制御する給排制御手段(72)とを含んで構成されており、該給排制御手段(72)が、該給気量が該排気量よりも所定量だけ大きくなるように該給気手段(16,80)及び該排気手段(76,78)を制御することによって、該容器本体(12)の内圧を大気圧よりも所定量だけ高い圧力に制御する加圧制御手段(14)と、(二)前記容器本体(12)の前記開口部分の縁部よりも一回り大きくて、該容器本体(12)の正面視において環状を呈しており、該開口部分が前記蓋体(24)によって閉じられた状態で、該開口部分の縁部の径方向外方に配されるシール受け部と、(ホ)前記容器本体(12)の正面視において環状を呈し、弾性変形可能な材料からなり、該容器本体(12)の前記開口部分が前記蓋体(24)によって閉じられた状態で、該開口部分の縁部と該蓋体(24)との間に挟み込まれて圧縮変形し、また、前記加圧制御手段(14)が該容器本体(12)の内圧が大気圧よりも高くなるように制御すると、該容器本体(12)の内部と外部との圧力差により径方向外方に拡開変形して、前記シール受け部に当接することにより、該容器本体(12)の前記開口部分と該蓋体(24)との間を流体密に封止するシール部材(64)とを備えた高気圧酸素供給装置(10)において、前記加圧制御手段(14)は、前記容器本体(12)の内圧を検出する内圧検出手段(43,44,74)と、前記内圧検出手段(43,44,74)にて検出された前記容器本体(12)の内圧が所定時間で所定圧力の基準値よりも大きいか小さいかを判定する圧力判定手段(72)と、前記圧力判定手段(72)が前記容器本体(12)の内圧が前記基準値よりも小さいと判定した場合に、前記給気手段(16,80)による該容器本体(12)への前記給気量を確保させつつ、前記排気手段(76,78)による該容器本体(12)からの前記排気量を制限するように前記給排制御手段(72)を制御することで、該容器本体(12)の内圧を過大にして該容器本体(12)の内部と外部との圧力差を大きくすることによって、前記シール部材(64)を径方向外方に強制的に拡開変形させて前記シール受け部に当接させるシールアシスト手段(72)と、を含んで構成されることを特徴とする。
The high-pressure oxygen supply device according to
本発明の高気圧酸素供給装置においては、人又は動物が容器本体の開口部分から内部に入って、容器本体の開口部分が蓋体で閉じられる。そして、加圧制御手段が容器本体の内圧を大気圧よりも高く制御すると、シール部材が、容器本体の内部と外部との圧力差に基づいて径方向外方に拡開変形し、シール受け部に当接する。その結果、蓋体と容器本体の開口部分との間がシール部材で流体密に封止されて、容器本体の内圧が高気圧に保持されることとなり、高気圧の環境で酸素が容器本体の内部にいる人や動物に供給される。 In the high-pressure oxygen supply device of the present invention, a person or an animal enters the inside from the opening portion of the container body, and the opening portion of the container body is closed with a lid. When the pressure control means controls the internal pressure of the container body to be higher than the atmospheric pressure, the seal member expands and deforms radially outward based on the pressure difference between the inside and the outside of the container body, and the seal receiving portion Abut. As a result, the gap between the lid and the opening of the container body is fluid-tightly sealed with a sealing member, so that the internal pressure of the container body is maintained at a high atmospheric pressure, and oxygen is contained in the container body in a high atmospheric pressure environment. Supplied to people and animals.
ここで、容器本体の開口部分が蓋体で閉じられて、容器本体の内圧が大きくなった際に、蓋体が、容器本体の内部と外部との圧力差の影響を受けて、容器本体の開口部分から離れる方向に変位したとしても、シール部材は、径方向外方に拡開変形してシール受け部に当接し、蓋体と容器本体の開口部分との間をシールする。 Here, when the opening of the container body is closed by the lid and the internal pressure of the container body increases, the lid is affected by the pressure difference between the inside and outside of the container body, Even if the seal member is displaced in a direction away from the opening portion, the seal member expands and deforms outward in the radial direction and comes into contact with the seal receiving portion to seal between the lid and the opening portion of the container body.
つまり、蓋体と容器本体の開口部分との間のシールに際して、蓋体が容器本体の開口部分から離れる可能性のある方向が、シール部材がシール受け部から離れる方向と異ならされている。これにより、シール部材がシール受け部に当接するための変形が蓋体の変位に起因して損なわれることが、防止される。 That is, in the sealing between the lid and the opening portion of the container body, the direction in which the lid body may be separated from the opening portion of the container body is different from the direction in which the seal member is separated from the seal receiving portion. Thereby, it is prevented that the deformation | transformation for a sealing member contact | abutting to a seal | sticker receiving part is impaired by the displacement of a cover body.
それ故、本発明の高気圧酸素供給装置によれば、シール部材が容器本体の開口部分と蓋体との間をシールするための変形が安定してなされることから、それら容器本体の開口部分と蓋体との間を確実にシールすることができる。 Therefore, according to the high-pressure oxygen supply device of the present invention, since the sealing member is stably deformed to seal between the opening portion of the container body and the lid body, The space between the lid and the lid can be surely sealed.
しかも、シール部材における容器本体の内部と外部との圧力差を利用した拡開変形によって、容器本体の開口部分と蓋体との間のシール構造が比較的に簡単な構造で実現されることにより、高気圧酸素供給装置の低コスト化が図られる。 In addition, the sealing structure between the opening portion of the container body and the lid is realized with a relatively simple structure by the expansion deformation utilizing the pressure difference between the inside and the outside of the container body in the seal member. In addition, the cost of the high-pressure oxygen supply device can be reduced.
しかも、給排制御手段は、給気手段の給気量と排気手段の排気量とを制御可能であることから、例えば、容器本体の内部を加圧し始める運転初期の段階で、容器本体の内圧がゆっくりと立ち上がるように給気量や排気量を制御したり、容器本体の内部を減圧する運転終了に近い際に、容器本体の内圧がゆっくりと下がるように給気量や排気量を制御したりすることも可能である。それによって、容器本体の内圧が急激に変化した場合の人又は動物にかかる負担が軽減される。 Moreover, since the supply / discharge control means can control the air supply amount of the air supply means and the exhaust amount of the exhaust means, for example, the internal pressure of the container main body at the initial stage of operation to start pressurizing the inside of the container main body. The air supply and exhaust volume are controlled so that the air pressure rises slowly, or the internal pressure of the container body slowly decreases when the operation closes to the end of the operation to reduce the pressure inside the container body. It is also possible to do. As a result, the burden on the person or animal when the internal pressure of the container body changes abruptly is reduced.
さらに、このような高気圧酸素供給装置では、内圧検出手段が容器本体の内圧を検出して、圧力判定手段はこの内圧が基準値よりも小さいと判定すると、シールアシスト手段は、給気量を確保させつつ、排気量を制限するように給排制御手段を制御することで、容器本体の内圧を過大にして容器本体の内部と外部との圧力差を大きくする。これにより、シールアシスト手段が、シール部材を径方向外方に強制的に拡開変形させてシール受け部に当接させる。
Further, in such a high-pressure oxygen supply device, when the internal pressure detection means detects the internal pressure of the container body and the pressure determination means determines that the internal pressure is smaller than the reference value, the seal assist means secures the air supply amount. While controlling the supply / discharge control means to limit the exhaust amount, the internal pressure of the container main body is excessively increased to increase the pressure difference between the inside and the outside of the container main body. As a result, the seal assisting means forcibly expands and deforms the seal member radially outward and contacts the seal receiving portion.
つまり、上述のようなシールアシスト手段が設けられていることから、例えば、容器本体の大きさや形状、給気手段の給気性能などに応じて容器本体の内圧がそれ程高くならないような場合(換言すれば、シール部材を径方向外方に拡開変形させる程に容器本体の内圧と外圧の差が大きくならない場合)でも、シール部材をシール受け部に強制的に当接させるように変形させて、容器本体の開口部分と蓋体との間をシールすることができる。それ故、シール性能の更なる向上が図られる。 In other words, since the seal assist means as described above is provided, for example, when the internal pressure of the container body does not become so high according to the size and shape of the container body, the air supply performance of the air supply means, etc. (in other words, If the difference between the internal pressure and the external pressure of the container body does not increase to the extent that the seal member is expanded outward in the radial direction), the seal member is deformed so as to forcibly contact the seal receiving portion. The space between the opening of the container body and the lid can be sealed. Therefore, the seal performance can be further improved.
また、本発明の高気圧酸素供給装置では、例えば請求項2に記載されているように、前記加圧制御手段(14)は、前記圧力判定手段(72)が前記容器本体(12)の内圧が前記基準値よりも大きいと判定した場合に、前記排気手段(76,78)による前記容器本体(12)からの前記排気量を確保させつつ、前記給気手段(16,80)による該容器本体(12)への前記給気量を制限するように前記給排制御手段(72)を制御することで、該容器本体(12)の内圧が過大になるのを抑制する過圧抑制手段(72)を含んで構成されるものが採用されても良い。
Moreover, in the high pressure oxygen supply apparatus of the present invention, as described in claim 2 , for example, the pressure control means (14) is configured such that the pressure determination means (72) has an internal pressure of the container body (12) . When it is determined that it is larger than the reference value, the container body by the air supply means (16, 80) while ensuring the exhaust amount from the container body (12) by the exhaust means (76, 78). By controlling the supply / discharge control means (72) so as to limit the amount of air supplied to (12) , an overpressure suppressing means (72 ) for suppressing an excessive internal pressure of the container body (12). ) May be adopted.
このような高気圧酸素供給装置では、内圧検出手段が容器本体の内圧を検出して、圧力判定手段はこの内圧が基準値よりも大きいと判定すると、過圧抑制手段は、排気量を確保させつつ、給気量を制限するように給排制御手段を制御することで、容器本体の内圧が過大になるのを抑制する。これにより、容器本体の内圧が過大になった場合の人又は動物にかかる負担が軽減されることに加え、容器本体や蓋体の耐久性の低下が防止される。 In such a high-pressure oxygen supply device, when the internal pressure detection means detects the internal pressure of the container body and the pressure determination means determines that the internal pressure is greater than the reference value, the overpressure suppression means ensures the exhaust amount. By controlling the supply / exhaust control means so as to limit the air supply amount, the internal pressure of the container body is prevented from becoming excessive. As a result, in addition to reducing the burden on humans or animals when the internal pressure of the container body becomes excessive, it is possible to prevent the durability of the container body and the lid from being lowered.
また、本発明の高気圧酸素供給装置では、例えば請求項3に記載されているように、前記容器本体(12)の前記開口部分の縁部と前記蓋体(24)との何れか一方には、それら容器本体(12)及び蓋体(24)の周方向に連続して延びる溝であって、前記シール部材(64)の底部を収容する底側凹溝(62)が設けられ、前記容器本体(12)の前記開口部分の縁部と前記蓋体(24)との他方には、それら容器本体(12)及び蓋体(24)の周方向に連続して延びる溝であって、前記シール部材(64)の先端部を収容する先端側凹溝(28)が設けられており、前記容器本体(12)の前記開口部分が前記蓋体(24)によって閉じられた状態で、前記シール部材(64)が前記底側凹溝(62)と前記先端側凹溝(28)との間で該シール部材(64)の厚さ方向に圧縮変形し、前記加圧制御手段(14)が該容器本体(12)の内圧が大気圧よりも高くなるように制御すると、該シール部材(64)の先端部が径方向外方に拡開変形して該先端側凹溝(28)の径方向外方の側壁部に当接することによって、該容器本体(12)の前記開口部分と該蓋体(24)とが該シール部材(64)で流体密に封止される際に、前記シール受け部がこの先端側凹溝(28)の径方向外方の側壁部の少なくとも一部によって構成されているものが採用されても良い。
Further, in hyperbaric oxygen supply apparatus of the present invention, for example as described in claim 3, in one of said lid and the edge of the opening portion of the container body (12) (24) The container body (12) and the lid (24) are continuously extending in the circumferential direction, and are provided with a bottom-side recessed groove (62) for receiving the bottom of the seal member (64) , and the container the other of the opening portion of the edge portion and the lid body (12) (24), a groove extending continuously in the circumferential direction thereof vessel body (12) and the cover (24), wherein distal end side groove for accommodating the tip portion of the sealing member (64) (28) is provided, in a state where the container the opening part of the body (12) is closed by said lid (24), the seal member (64) is the bottom groove (62) and the distal-side concave grooves (28) In the the sealing member deformed by compression in the thickness direction of the (64), said pressure control means (14) is controlled so as the internal pressure of the container body (12) is higher than the atmospheric pressure, the sealing member (64 by contacting the side wall portion of the radially outer side of the tip end side grooves (28) tip of the) is flared radially deformed outwardly, the opening portion of the container body (12) and the lid when sealed in a fluid-tight body (24) Toga該sealing member (64), said seal receiving portion configured by at least a portion of the side wall portion of the radially outwardly of the distal end groove (28) What is done may be adopted.
このような高気圧酸素供給装置では、シール部材の底部が底側凹溝に収容されることから、シール部材の底部を容器本体又は蓋体に固定する際に、底側凹溝を利用して容易に固定することが出来、それによって、製造効率が向上される。 In such a high-pressure oxygen supply device, since the bottom of the seal member is accommodated in the bottom groove, it is easy to use the bottom groove when fixing the bottom of the seal member to the container body or the lid. It can be fixed to the substrate, thereby improving the production efficiency.
また、容器本体の内圧が過大になって、シール部材に径方向外方に変形する力が大きくかかったとしても、シール部材の底部と先端部が底側凹溝と先端側凹溝にそれぞれ収容されていることから、シール部材がシール受け部を乗り越えて径方向外方にめくれ上がり難い構造となっている。このため、シール部材がシール受け部に安定して当接し、シール性能が向上される。 Moreover, even if the internal pressure of the container body becomes excessive and a large force is applied to the seal member to deform outward in the radial direction, the bottom portion and the tip portion of the seal member are accommodated in the bottom groove and the tip groove, respectively. Therefore, the seal member has a structure in which it is difficult for the seal member to get over the seal receiving portion and to be turned up radially outward. For this reason, a sealing member contacts a seal receiving part stably, and sealing performance is improved.
また、本発明の高気圧酸素供給装置では、例えば請求項4に記載されているように、前記先端側凹溝(28)における底部と径方向外方の側壁部との間には、該先端側凹溝(28)の上部開口側から底部側に向かって径寸法が次第に小さくなるテーパ状溝部(82)が設けられており、前記容器本体(12)の前記開口部分が前記蓋体(24)によって閉じられた状態で、前記シール部材(64)の径方向外方の先端部が該テーパ状溝部(82)に当接している構成を採用することも可能である。
Moreover, in the high pressure oxygen supply device of the present invention, for example, as described in claim 4 , the tip side is between the bottom portion and the radially outer side wall portion in the tip side concave groove (28) . groove diameter toward the bottom side from the upper opening side of (28) has a tapered groove gradually decreases (82) is provided, said container said opening portion of the body (12) the lid (24) It is also possible to adopt a configuration in which the distal end portion in the radial direction of the seal member (64) is in contact with the tapered groove portion (82) in a state where the seal member (64) is closed.
このような高気圧酸素供給装置では、特に合成樹脂などのような金属に比べて強度が弱い材料を用いて蓋体が形成されて、シール部材の底部がその蓋体の縁部に固定された場合にも、蓋体と容器本体の開口部分との間のシール性能の向上が図られる。 In such a high-pressure oxygen supply device, in particular, when a lid is formed using a material that is weaker than a metal such as a synthetic resin, and the bottom of the seal member is fixed to the edge of the lid In addition, the sealing performance between the lid and the opening of the container body can be improved.
つまり、比較的に強度の弱い材料で蓋体が形成されると、容器本体の加圧に際して蓋体の中央部分が容器本体の内側から外側に向かって膨らむように変形する場合がある。このように蓋体の中央部分が変形すると、蓋体の縁部が蓋体の径方向内方に巻き込むように変形することに伴い、シール部材が、蓋体の径方向内方に巻き込むように変位する可能性がある。 That is, when the lid is formed of a material having a relatively low strength, the central portion of the lid may be deformed so as to bulge from the inside to the outside of the container body when the container body is pressurized. When the central part of the lid body is deformed in this way, the seal member is wound inwardly in the radial direction of the lid body as the edge portion of the lid body is deformed so as to be wound inwardly in the radial direction of the lid body. There is a possibility of displacement.
そこで、本発明の高気圧酸素供給装置のように、先端側凹溝にテーパ状溝部が設けられ、容器本体の開口部分が蓋体で閉じられた状態で、シール部材の径方向外方の先端部とテーパ状溝部とが当接していることにより、シール部材に蓋体の径方向内方に巻き込むような力が及ぼされても、シール部材のテーパ状溝部に対する当接が抗力となって、シール部材が蓋体の径方向内方に巻き込むように変位することが抑制される。 Therefore, as in the high-pressure oxygen supply apparatus of the present invention, the distal end portion of the seal member is provided in the distal end side concave groove, and the distal end portion of the sealing member in the radial direction is provided with the opening portion of the container body closed by the lid. And the taper-shaped groove portion are in contact with each other, even if a force is applied to the seal member inward in the radial direction of the lid body, the contact of the seal member with the taper-shaped groove portion acts as a drag, and the seal member It is suppressed that a member displaces so that it may wind in the radial direction inner side of a cover body.
それ故、シール部材が蓋体の径方向内方に巻き込むように変位することに起因して、シール部材とシール受け部との間に隙間ができることが抑制されることとなり、それによって、シール性能が向上される。 Therefore, it is suppressed that a gap is formed between the seal member and the seal receiving portion due to the displacement of the seal member so as to be wound inwardly in the radial direction of the lid body. Is improved.
また、本発明の高気圧酸素供給装置では、例えば請求項5に記載されているように、前記容器本体(12)の前記開口部分が前記蓋体(24)によって閉じられた状態で、且つ前記加圧制御手段(14)が該容器本体(12)の内圧が大気圧よりも高くなるように制御する前の状態で、前記シール部材(64)の径方向外方の先端部が前記先端側凹溝(28)の前記テーパ状溝部(82)に当接していると共に、該シール部材(64)の径方向内方の先端部が前記先端側凹溝(28)の底部と離隔している構成を採用することも可能である。
Further, in hyperbaric oxygen supply apparatus of the present invention, for example as described in claim 5, in a state where the opening portion of the container body (12) is closed by said lid (24), and the pressure In a state before the pressure control means (14) controls the internal pressure of the container body (12) to be higher than the atmospheric pressure, the distal end portion on the radially outer side of the seal member (64) is recessed on the distal end side. The structure is in contact with the tapered groove portion (82) of the groove (28) , and the distal end portion in the radial direction of the seal member (64) is separated from the bottom portion of the distal end side concave groove (28) . It is also possible to adopt.
このような高気圧酸素供給装置では、容器本体の開口部分が蓋体によって閉じられた状態で、シール部材の径方向外方の先端部が先端側凹溝のテーパ状溝部に当接していることから、請求項6に記載の高気圧酸素供給装置と同様に、容器本体の内部を加圧した際に、シール部材が蓋体の径方向内方に巻き込むように変位することが抑制されて、シール性能が向上される。 In such a high-pressure oxygen supply device, since the opening portion of the container main body is closed by the lid body, the radially outer tip portion of the seal member is in contact with the tapered groove portion of the tip side concave groove. As in the high-pressure oxygen supply device according to claim 6, when the inside of the container body is pressurized, the seal member is suppressed from being displaced so as to be wound inward in the radial direction of the lid body, and the sealing performance Is improved.
また、容器本体の開口部分が蓋体によって閉じられた状態で、シール部材の径方向内方の先端部が先端側凹溝の底部と離隔していることから、シール部材の先端部の全体が先端側凹溝の底部と当接しているものと比べて、シール部材の永久歪み(所謂、型崩れ)の発生が抑えられる。それによって、シール部材の型崩れに起因するシール性能の低下が抑えられる。 In addition, since the distal end portion of the seal member in the radial direction is separated from the bottom portion of the groove on the distal end side with the opening portion of the container body closed by the lid, the entire distal end portion of the seal member is The occurrence of permanent deformation (so-called “losing shape”) of the seal member can be suppressed as compared with the contact with the bottom of the front-end concave groove. Thereby, the deterioration of the sealing performance due to the deformation of the seal member is suppressed.
しかも、加圧制御手段が容器本体の内圧が大気圧よりも高くなるように制御する前の状態で、シール部材の径方向内方の先端部が先端側凹溝の底部と離隔していることから、シール部材の先端部が容器本体の内圧を受けやすくなり、加圧制御手段が容器本体の内部を加圧した際に、シール部材の先端部が容易に径方向外方に拡開変形する。それ故、シール部材がシール受け部に容易に当接することによって、シール性能が向上される。 Moreover, the distal end portion in the radial direction of the seal member is separated from the bottom portion of the groove on the distal end side before the pressurization control means controls the internal pressure of the container body to be higher than the atmospheric pressure. Therefore, when the pressure control means pressurizes the inside of the container main body, the front end of the seal member easily expands and deforms outward in the radial direction. . Therefore, the sealing performance is improved by the seal member easily coming into contact with the seal receiving portion.
加えて、本発明の高気圧酸素供給装置では、シール部材の径方向外方の先端部とテーパ状溝部との当接を利用して、シール部材の径方向内方の先端部を先端側凹溝の底部から離隔する手段が実現されることとなり、その結果、構造が簡略になる。 In addition, in the high-pressure oxygen supply device of the present invention, the tip end on the radially inner side of the seal member is formed in the tip-side concave groove by utilizing the contact between the tip portion on the radially outer side of the seal member and the tapered groove portion. Means for separating from the bottom of the substrate will be realized, resulting in a simplified structure.
また、本発明の高気圧酸素供給装置では、例えば請求項6に記載されているように、前記シール部材(64)において前記先端側凹溝(28)の前記テーパ状溝部(82)と当接する径方向外方の先端部が、該シール部材(64)の底部側から先端部側に向かって径寸法が次第に小さくなる形状のテーパ状シール部(84)とされている構成を採用することも可能である。
Moreover, in the high pressure oxygen supply device of the present invention, for example, as described in claim 6 , a diameter of the seal member (64) that contacts the tapered groove portion (82) of the tip side concave groove (28). It is also possible to adopt a configuration in which the distal end portion in the outer direction is a tapered seal portion (84) having a shape in which the diameter dimension gradually decreases from the bottom portion side to the distal end portion side of the seal member (64). It is.
このような高気圧酸素供給装置では、テーパ状シール部とテーパ状溝部とのテーパ状同士の当接によって、シール部材の先端部と先端側凹溝との当接面積が大きく確保される。これにより、容器本体を加圧した際にシール部材に蓋体の径方向内方に巻き込むような力が及ぼされても、シール部材とテーパ状溝部との当接に基づく抗力が一層大きく発揮されることとなって、シール性能の更なる向上が図られる。 In such a high-pressure oxygen supply device, a large contact area between the front end portion of the seal member and the front end side concave groove is ensured by the contact between the tapered seal portion and the tapered groove portion. As a result, even when a force is applied to the sealing member inward in the radial direction of the lid when the container body is pressurized, the drag based on the contact between the sealing member and the tapered groove is further exerted. As a result, the sealing performance is further improved.
しかも、シール部材の径方向外方の先端部がテーパ状とされていることから、当該先端部がテーパ状とされていないものと比べて、シール部材が先端側凹溝に当接した際にシール部材の永久歪みの発生が抑えられる。それによって、シール部材の永久歪みに起因するシール性能の低下が抑えられる。 Moreover, since the distal end portion of the seal member in the radial direction is tapered, when the seal member abuts on the distal end side groove, compared to the tip portion not tapered. Generation of permanent deformation of the seal member is suppressed. As a result, a decrease in sealing performance due to permanent deformation of the sealing member is suppressed.
また、本発明の高気圧酸素供給装置では、例えば請求項7に記載されているように、前記先端側凹溝(28)と前記シール部材(64)の先端部との間には潤滑剤が設けられ、該先端側凹溝(28)と該シール部材(64)の先端部とが該潤滑剤を介して当接している構成を採用することも可能である。
In the high-pressure oxygen supply device of the present invention, as described in claim 7 , for example, a lubricant is provided between the tip side concave groove (28) and the tip portion of the seal member (64). It is also possible to adopt a configuration in which the tip side concave groove (28) and the tip of the seal member (64) are in contact with each other via the lubricant.
このような高気圧酸素供給装置では、容器本体の開口部分が蓋体によって閉じられる際に、シール部材の先端部が潤滑剤を介して先端側凹溝に嵌め込み易くなる。これにより、例えば、蓋体と容器本体との組み付け誤差やシール部材の経年変化などによって、シール部材の先端部と先端側凹溝とが多少、同心円上に位置していなくても、シール部材の先端部を先端側凹溝に収容してシールすることが可能となる。それ故、製作容易性やシール性能の向上が図られる。 In such a high-pressure oxygen supply device, when the opening portion of the container main body is closed by the lid body, the front end portion of the seal member is easily fitted into the front-end concave groove via the lubricant. Thereby, for example, even if the distal end portion of the seal member and the recessed groove on the distal end side are not located somewhat concentrically due to an assembly error between the lid body and the container main body or due to secular change of the seal member, It is possible to seal the distal end portion by accommodating it in the recessed groove on the distal end side. Therefore, the ease of manufacturing and the sealing performance can be improved.
また、本発明に関する請求項8に記載のシール部材(64)では、請求項1乃至7の何れか一項に記載の高気圧酸素供給装置(10)に用いられることを特徴とする。
A sealing member (64) according to an eighth aspect of the present invention is used for the high-pressure oxygen supply device (10) according to any one of the first to seventh aspects.
本発明のシール部材においては、上述のような高気圧酸素供給装置に用いられることから、容器本体の開口部分と蓋体との間をシールする際に、容器本体の内圧と外圧との差を利用して、径方向外方に拡開変形してシール受け部に当接するようになっている。 Since the sealing member of the present invention is used in the high-pressure oxygen supply device as described above, the difference between the internal pressure and the external pressure of the container body is used when sealing between the opening of the container body and the lid. Then, it expands and deforms radially outward and comes into contact with the seal receiving portion.
したがって、シールする対象の空間を充填するために圧縮変形して配されるだけの従来のシール部材と比べて、シール部材の永久歪みが抑えられることとなり、シール部材の耐久性、延いては容器本体の開口部分と蓋体との間のシール性能が向上される。 Therefore, the permanent deformation of the seal member is suppressed as compared with a conventional seal member that is only compressed and deformed in order to fill the space to be sealed. The sealing performance between the opening part of the main body and the lid is improved.
また、本発明のシール部材(64)では、例えば請求項9に記載されているように、前記高気圧酸素供給装置(10)における前記容器本体(12)の前記開口部分が前記蓋体(24)によって閉じられる前に、弾性変形可能な棒状の弾性材料において該弾性材料の両端部分(重ね合わせ面66)が互いに重ね合わせられるように該弾性材料を丸く変形させて、該弾性材料の両端部分(重ね合わせ面66)を互いに重ね合わせることで環状を呈していると共に、該弾性材料の上端部又は下端部を該容器本体(12)の前記開口部分の縁部又は該蓋体(24)に固着している構成を採用することも可能である。
Further, the sealing member of the present invention (64), for example as described in claim 9, wherein the opening portion is the lid of the container body in the hyperbaric oxygen supply apparatus (10) (12) (24) Before closing by the elastic material , the elastic material is deformed into a round shape so that both end portions (overlapping surface 66) of the elastic material overlap each other in the elastically deformable rod-shaped elastic material , and both end portions of the elastic material ( together and has a circular by superimposing the overlay plane 66) to each other, fixing the upper portion or a lower end portion of the elastic material into the opening portion of the edge or lid of the container body (12) (24) It is also possible to adopt the configuration that is used.
このようなシール部材では、棒状の弾性材料を丸めて環状としていることから、例えば、円板状の弾性材料の中央部分を刳り貫いて環状のシール部材を形成する場合と比べて、中央部分の端材を出すことがなくなる。それ故、端材の省略に基づいて、低コスト化が図られる。 In such a seal member, since the rod-shaped elastic material is rounded into an annular shape, for example, compared with the case where the annular seal member is formed by piercing the central portion of the disk-shaped elastic material, There is no need to put off scraps. Therefore, cost reduction is achieved based on omission of the end material.
また、本発明のシール部材(64)では、例えば請求項10に記載されているように、前記弾性材料が前記容器本体(12)の前記開口部分の縁部又は前記蓋体(24)に固着されて該容器本体(12)の正面視において環状を呈している状態で、該弾性材料において互いに重ね合わされた両端部分の重ね合わせ面(66)が、該容器本体(12)の前記開口部分の半径方向に対して傾斜している構成を採用することも可能である。
Further, the sealing member of the present invention (64), for example as described in claim 10, secured to the edge or the lid of the said opening of the elastic material wherein the container body (12) (24) in which states that an annular shape in a front view of the container body (12) is, overlapping surfaces of mutually superposed end portions in the elastic material (66) is the container of the opening portion of the body (12) It is also possible to employ a configuration that is inclined with respect to the radial direction.
このようなシール部材では、弾性材料の両端部分の重ね合わせ面が容器本体の開口部分の半径方向に対して傾斜していることから、当該重ね合わせ面が当該半径方向と平行なシール部材と比べて、重ね合わせられた面積が大きくなる。また、シール部材の径方向の動きに対して、両端部分が互いに係止される構造となる。それ故、容器本体の内圧と外圧の差に基づいて、シール部材が径方向に変位乃至は変形しても、シール部材の両端部分が外れ難くされており、それによって、容器本体の開口部分と蓋体との間のシール性能が向上される。 In such a sealing member, since the overlapping surface of both end portions of the elastic material is inclined with respect to the radial direction of the opening portion of the container body, the overlapping surface is compared with the sealing member parallel to the radial direction. As a result, the overlapped area increases. Moreover, it becomes a structure where both ends are mutually latched with respect to the movement of the sealing member in the radial direction. Therefore, even if the seal member is displaced or deformed in the radial direction based on the difference between the internal pressure and the external pressure of the container main body, both end portions of the seal member are difficult to come off, The sealing performance between the lid and the lid is improved.
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明の内容を分かりやすく説明するため、本発明と関連性の低い部材及び部位については、必要に応じて図示や説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in order to explain the content of the present invention in an easy-to-understand manner, illustrations and descriptions of members and parts that are less relevant to the present invention are omitted as necessary.
図1には、本発明の高気圧酸素供給装置に関する一実施形態としての動物用酸素カプセル10の全体構成が示されている。動物用酸素カプセル10は、容器本体としてのカプセル本体12や蓋体としての開閉蓋24、加圧制御手段としてのコントロールボックス14、給気手段(後述のモータ80を含む)としてのエアポンプ16などを含んで構成されている。
FIG. 1 shows an overall configuration of an animal oxygen capsule 10 as an embodiment relating to a high-pressure oxygen supply apparatus of the present invention. The animal oxygen capsule 10 includes a
カプセル本体12は、図2,図3,図4に示されるように、全体として有底の略円筒形状を呈しており、円形パイプ18やフランジ状部材20、固定板22、複数の固定シャフト26などを含んで構成されている。また、円形パイプ18やフランジ状部材20、固定板22、開閉蓋24は、例えば、ポリカーボネート(PC)やポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル(PMMA)などの硬質の合成樹脂材料を用いて形成されている。なお、カプセル本体12や開閉蓋24の一部又は全部は、光透過性を有していても良いし、有していなくても良い。円形パイプ18は、円筒形状を呈している。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the
フランジ状部材20は、図5に示されるように、フランジ状を呈しており、表側(図5の紙面表側)の面に円環状の先端側凹溝28が形成されていると共に、裏側(図5の紙面裏側)の面に円環状のパイプ嵌合溝30が形成されている。また、フランジ状部材20には、一対の脚部32,32が一体形成されている。更に、フランジ状部材20の表側には、周方向に離隔して複数の固定ピン33が突設されている。固定ピン33は、基端部から先端部分にかけて円形ロッド状を呈しており、その先端部分が大径の円板形状を呈している。
As shown in FIG. 5, the flange-shaped
固定板22は、略円板形状を呈しており(図4参照)、その裏側(図4の紙面裏側)の面に円環状のパイプ嵌合溝34が形成されている。また、固定板22には、一対の脚部36,36が一体形成されている。更に、固定板22には、安全弁(図示せず)を取り付けるための安全弁装着孔38と、給気管路39を取り付けるための給気孔40と、排気管路41を取り付けるための排気孔42と、内圧検出手段(後述の検出孔44や圧力センサ74を含む)としての内圧検出管路43を取り付けるための検出孔44とが、ぞれぞれ貫設されている。
The fixed
円形パイプ18の一方の端部と他方の端部とは、ぞれぞれ図示しないパッキンを介してフランジ状部材20のパイプ嵌合溝30と固定板22のパイプ嵌合溝34に嵌め込まれている。そして、円形パイプ18の周囲には、円形ロッド状の固定シャフト26が周方向に離隔して複数設けられており、各固定シャフト26の両端部分がフランジ状部材20と固定板22に螺着されている。これにより、円形パイプ18の両端にフランジ状部材20と固定板22とが固定されて、円形パイプ18の一方の端部が開口した有底円筒形状のカプセル本体12が構成されている。このカプセル本体12の開口部分には、開閉蓋24が取り付けられている。
One end and the other end of the
開閉蓋24は、図6に示されるように、全体として略円板形状を呈しており、円板形状の蓋本体46と、円環形状の固定リング48とを含んで構成されている。固定リング48には、周方向に離隔して複数の固定用孔50が貫設されている。固定用孔50は、大径の円形孔と周方向に長い長孔とが組み合わされてなるひょうたん型を呈している。また、固定用孔50の周りには、固定リング48の強度を補うための補強金具52が設けられている。更に、固定リング48には、複数の長孔54が貫設されている。更にまた、固定リング48には、突起状の把持部56が設けられている。
As shown in FIG. 6, the opening / closing
蓋本体46には、周方向に離隔して複数の係止ピン58が突設されている。係止ピン58は、基端部から先端部分にかけて円形ロッド状を呈しており、その先端部分が大径の円板形状を呈している。また、蓋本体46には、複数の挿通孔60が貫設されている。挿通孔60は、固定リング48の固定用孔50の大径の円形孔の大きさや形状と略同じとされている。
A plurality of locking
蓋本体46の裏側(図6の紙面表側)の面に円環状の底側凹溝62が形成されている。底側凹溝62には、シール部材としてのパッキン64が取り付けられている。パッキン64は、弾性変形可能な棒状の弾性材料としてのスポンジゴム(空隙は不連続)を丸めて、スポンジゴムの両端部分を互いに重ね合わせることで環状を呈している。パッキン64の底部が底側凹溝62に収容されて、パッキン64の底面が底側凹溝62の底面に接着剤等を介して固着されている。
Back side
特に本実施形態では、パッキン64において互いに重ね合わされた両端部分の重ね合わせ面66が、開閉蓋24の半径方向(カプセル本体12の開口部分の半径方向)に対して所定の角度αで傾斜している。
In particular, in the present embodiment, the overlapping
このような固定リング48が蓋本体46の表側(図2の紙面表側、図6の紙面裏側)に重ね合わされて、固定リング48の長孔54に係止ピン58の円形ロッド状の部分が挿通されていると共に、係止ピン58の大径の円板形状の部分が長孔54に係止されている。これにより、固定リング48が蓋本体46に対して長孔54の長さの分だけ回動可能に係止されている。これら蓋本体46及び固定リング48からなる開閉蓋24は、兆番金具を介してカプセル本体12のフランジ状部材20に開閉可能に取り付けられている。
Such a fixing
つまり、開閉蓋24が、カプセル本体12の開口部分に対して開閉可能に取り付けられている。人が開閉蓋24を開いて、カプセル本体12の開口部分から犬や猫などの動物をカプセル本体12の内側に収容することが出来る。
That is, the opening / closing
また、開閉蓋24でカプセル本体12の開口部分を閉じるには、先ず把持部56を手で持って固定リング48を回動させるなどして、蓋本体46の挿通孔60と固定リング48の固定用孔50の大径の円形孔とを同心円状に位置合わせする。そして、開閉蓋24をカプセル本体12の開口部分を閉じる方向に移動させると共に、フランジ状部材20の固定ピン33を挿通孔60及び固定用孔50の大径の円形孔に挿通する。そして、把持部56を手で持って固定リング48を図2中の時計方向に回動させて、フランジ状部材20の固定ピン33の大径の円板状部分を固定用孔50の長孔部分に係止させる。
In order to close the opening portion of the
これにより、図7(a)にも示されるように、開閉蓋24に固着されたパッキン64の先端部分がフランジ状部材20の先端側凹溝28に収容されて、カプセル本体12の開口部分が開閉蓋24で覆蓋されている。 また、パッキン64は、カプセル本体12の開口部分が開閉蓋24によって閉じられた状態で、カプセル本体12の開口部分の縁部と開閉蓋24との間に挟み込まれて圧縮変形している。
As a result, as shown in FIG. 7A, the front end portion of the packing 64 fixed to the opening / closing
なお、本実施形態では、開閉蓋24とフランジ状部材20との間に周知のパッチン錠68が設けられており、カプセル本体12の開口部分を開閉蓋24で閉じる際に、パッチン錠68が閉められるようになっている。また、蓋本体46にはプッシュロック70が設けられており、カプセル本体12の開口部分が開閉蓋24で閉じられた際に、固定リング48の把持部56に設けられた任意の穴にプッシュロック70が挿通されている。それによって、開閉蓋24と固定リング48との相対的な回動が阻止されている。このようなカプセル本体12に対してコントロールボックス14とエアポンプ16が取り付けられている。
In this embodiment, a well-known
コントロールボックス14は、CPUやROM、RAM等を含むマイクロコンピュータからなる給排制御手段や圧力判定手段、シールアシスト手段、過圧抑制手段から構成されるECU72や内圧検出手段(前述の内圧検出管路43や検出孔44を含む)としてのデジタル式の圧力センサ74、排気手段(後述のサイレンサ78を含む)としての電磁弁(本実施形態では電磁式の開閉弁であるが、電磁式の調圧弁でも良い。)76を内蔵している。
The
圧力センサ74は、内圧検出管路43を介してカプセル本体12の検出孔44に接続されていると共に、ECU72に電気的に接続されている。電磁弁76は、ECU72に電気的に接続されており、電磁弁76の一端が排気管路41を介してカプセル本体12の排気孔42に接続されていると共に、電磁弁76の他端が排気手段(前述の電磁弁76を含む)としてのサイレンサ78を介して大気に開放されている。
The
エアポンプ16は、ECU72からの指令によって制御される給気手段(前述のエアポンプ16を含む)としてのモータ80によって駆動される構成であり、エアポンプ16の空気を吐出する吐出孔が、給気管路39を介してカプセル本体12の給気孔40に接続されている。また、ECU72には、エアポンプ16の運転の開始/停止をするための運転スイッチや、運転中に点灯する運転ランプなどが設けられている。
The
ECU72は、エアポンプ16のカプセル本体12への給気量が、カプセル本体12から電磁弁76、サイレンサ78を通じて外部に排出される排気量よりも所定量だけ大きくなるようにエアポンプ16のモータ80及び電磁弁76を制御する。それによって、ECU72は、カプセル本体12の内圧を大気圧よりも所定量だけ高い圧力に制御する。
The
このようにカプセル本体12の内圧が大気圧よりも高くなるように制御すると、パッキン64は、図7(b)にも示されるように、カプセル本体12の内部と外部との圧力差により径方向外方に拡開変形して、先端側凹溝28の径方向外方の側壁部に当接することにより、カプセル本体12の開口部分と開閉蓋24との間を流体密に封止する。
When the internal pressure of the capsule
特に本実施形態では、ECU72は、圧力センサ74にて検出されたカプセル本体12の内圧が所定時間で所定圧力の基準値よりも大きいか小さいかを判定する。そして、ECU72は、カプセル本体12の内圧が基準値よりも小さいと判定した場合に、エアポンプ16によるカプセル本体12への給気量を確保させつつ、電磁弁76によるカプセル本体12からの排気量を制限するようにエアポンプ16及び電磁弁76を制御することで、カプセル本体12の内圧を過大にしてカプセル本体12の内部と外部との圧力差を大きくすることによって、パッキン64を径方向外方に強制的に拡開変形させて先端側凹溝28の径方向外方の側壁部に当接させている。
Particularly in the present embodiment, the
一方、ECU72は、カプセル本体12の内圧が基準値よりも大きいと判定した場合に、電磁弁76によるカプセル本体12からの排気量を確保させつつ、エアポンプ16によるカプセル本体12への給気量を制限するようにエアポンプ16及び電磁弁76を制御することで、カプセル本体12の内圧が過大になるのを抑制している。
On the other hand, when the
また、図7(a),(b)にも示されるように、先端側凹溝28における底部と径方向外方の側壁部との間には、先端側凹溝28の上部開口側から底部側に向かって径寸法が次第に小さくなるテーパ状溝部82が設けられており、カプセル本体12の開口部分が開閉蓋24によって閉じられた状態で、パッキン64の径方向外方の先端部がテーパ状溝部82に当接している。特に、パッキン64において先端側凹溝28のテーパ状溝部82と当接する径方向外方の先端部が、パッキン64の底部側から先端部側に向かって径寸法が次第に小さくなる形状のテーパ状シール部84とされている。
Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, the bottom portion from the top opening side of the tip side
本実施形態では、カプセル本体12の開口部分が開閉蓋24によって閉じられた状態で、且つECU72がカプセル本体12の内圧が大気圧よりも高くなるように制御する前の状態で、パッキン64の径方向外方の先端部が先端側凹溝28のテーパ状溝部82に当接していると共に、パッキン64の径方向内方の先端部が先端側凹溝28の底部と離隔している。
In the present embodiment, the diameter of the packing 64 is in a state where the opening of the
ちなみに、本実施形態の先端側凹溝28には、パッキン64に過大な圧力がかかった際に、パッキン64の先端部に食い込むことによって、パッキン64の先端部が先端側凹溝28を乗り越える変形を拘束する拘束リブ86が設けられている。
Incidentally, the distal
また、本実施形態では、先端側凹溝28とパッキン64の先端部との間には潤滑剤が設けられ、先端側凹溝28とパッキン64の先端部とが潤滑剤を介して当接している。
Further, in the present embodiment, a lubricant is provided between the front end side
以上説明したように、本実施形態の動物用酸素カプセル10によれば、カプセル本体12の開口部分が開閉蓋24で閉じられて、カプセル本体12の内圧が大きくなった際に、開閉蓋24が、カプセル本体12の内部と外部との圧力差の影響を受けて、カプセル本体12の開口部分から離れる方向に変位したとしても、パッキン64は、径方向外方に拡開変形して先端側凹溝28の径方向外方の側壁部に当接し、開閉蓋24とカプセル本体12の開口部分との間をシールする。このことから明らかなように、本発明のシール受け部は、先端側凹溝28の径方向外方の側壁部によって構成されている。
As described above, according to the animal oxygen capsule 10 of the present embodiment, when the opening of the
つまり、開閉蓋24とカプセル本体12の開口部分との間のシールに際して、開閉蓋24がカプセル本体12の開口部分から離れる可能性のある方向(図7中、左方)が、パッキン64が先端側凹溝28の径方向外方の側壁部から離れる方向(図7中、下方)と異ならされている。これにより、パッキン64が先端側凹溝28の径方向外方の側壁部に当接するための変形が開閉蓋24の変位に起因して損なわれることが、防止される。
That is, when sealing between the opening / closing
それ故、本発明の動物用酸素カプセル10によれば、パッキン64がカプセル本体12の開口部分と開閉蓋24との間をシールするための変形が安定してなされることから、それらカプセル本体12の開口部分と開閉蓋24との間を確実にシールすることができる。
Therefore, according to the animal oxygen capsule 10 of the present invention, the packing 64 is stably deformed for sealing between the opening portion of the
しかも、パッキン64におけるカプセル本体12の内部と外部との圧力差を利用した拡開変形によって、カプセル本体12の開口部分と開閉蓋24との間のシール構造が比較的に簡単な構造で実現されることにより、動物用酸素カプセルの低コスト化が図られる。
Moreover, the sealing structure between the opening of the
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものでなく、実施態様が本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様で実施可能である。 As mentioned above, although one embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to such an embodiment, and various modifications can be made based on the knowledge of those skilled in the art unless the embodiment departs from the spirit of the present invention. The present invention can be implemented in a form to which changes, corrections, improvements and the like are added.
例えば、カプセル本体12の開口部分が開閉蓋24によって閉じられた状態で、パッキン64においてカプセル本体12の内部に露出する面には、周溝が形成されても良い。それによって、パッキン64においてカプセル本体12の内圧を受ける面積を大きくして、パッキン64が径方向外方に一層変形しやすくすることも可能である。
For example, a circumferential groove may be formed on the surface exposed to the inside of the
10…動物用酸素カプセル、12…カプセル本体、24…開閉蓋、64…パッキン、72…ECU DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Oxygen capsule for animals, 12 ... Capsule main body, 24 ... Opening / closing lid, 64 ... Packing, 72 ... ECU
Claims (10)
前記容器本体(12)の前記開口部分を外部から覆うようにして開閉可能に配設される蓋体(24)と、
前記容器本体(12)の内部に加圧した空気を供給する給気手段(16,80)と、該容器本体(12)の内部の空気を外部に排出する排気手段(76,78)と、該給気手段(16,80)が該容器本体(12)の内部に空気を供給する給気量と該排気手段(76,78)が該容器本体(12)の内部から空気を排出する排気量とをそれぞれ制御する給排制御手段(72)とを含んで構成されており、該給排制御手段(72)が、該給気量が該排気量よりも所定量だけ大きくなるように該給気手段(16,80)及び該排気手段(76,78)を制御することによって、該容器本体(12)の内圧を大気圧よりも所定量だけ高い圧力に制御する加圧制御手段(14)と、
前記容器本体(12)の前記開口部分の縁部よりも一回り大きくて、該容器本体(12)の正面視において環状を呈しており、該開口部分が前記蓋体(24)によって閉じられた状態で、該開口部分の縁部の径方向外方に配されるシール受け部と、
前記容器本体(12)の正面視において環状を呈し、弾性変形可能な材料からなり、該容器本体(12)の前記開口部分が前記蓋体(24)によって閉じられた状態で、該開口部分の縁部と該蓋体(24)との間に挟み込まれて圧縮変形し、また、前記加圧制御手段(14)が該容器本体(12)の内圧が大気圧よりも高くなるように制御すると、該容器本体(12)の内部と外部との圧力差により径方向外方に拡開変形して、前記シール受け部に当接することにより、該容器本体(12)の前記開口部分と該蓋体(24)との間を流体密に封止するシール部材(64)とを備えた高気圧酸素供給装置(10)において、
前記加圧制御手段(14)は、
前記容器本体(12)の内圧を検出する内圧検出手段(43,44,74)と、
前記内圧検出手段(43,44,74)にて検出された前記容器本体(12)の内圧が所定時間で所定圧力の基準値よりも大きいか小さいかを判定する圧力判定手段(72)と、
前記圧力判定手段(72)が前記容器本体(12)の内圧が前記基準値よりも小さいと判定した場合に、前記給気手段(16,80)による該容器本体(12)への前記給気量を確保させつつ、前記排気手段(76,78)による該容器本体(12)からの前記排気量を制限するように前記給排制御手段(72)を制御することで、該容器本体(12)の内圧を過大にして該容器本体(12)の内部と外部との圧力差を大きくすることによって、前記シール部材(64)を径方向外方に強制的に拡開変形させて前記シール受け部に当接させるシールアシスト手段(72)と、
を含んで構成されることを特徴とする高気圧酸素供給装置(10)。 A container body (12) having an opening part through which a person or an animal enters and exits, and housing the person or animal through the opening part;
A lid (24) which is arranged to be opened and closed by the opening portion so as to cover from outside of the container body (12),
Air supply means (16, 80) for supplying pressurized air to the inside of the container body (12), exhaust means (76, 78) for discharging the air inside the container body (12) to the outside, The air supply means (16, 80) supplies air to the inside of the container body (12), and the exhaust means (76, 78) exhausts air from the inside of the container body (12). Supply / exhaust control means (72) for controlling the amount of exhaust gas, and the supply / exhaust control means (72) is configured so that the supply amount is larger than the exhaust amount by a predetermined amount. By controlling the air supply means (16, 80) and the exhaust means (76, 78), the pressure control means (14 ) controls the internal pressure of the container body (12) to a pressure higher than the atmospheric pressure by a predetermined amount. ) And
Said rather large slightly from the edge portion of the opening portion of the container body (12) has an annular shape in a front view of the container body (12), closed by the opening portion the lid (24) A seal receiving portion disposed radially outward of the edge portion of the opening portion,
An annular shape in the front view of the container body (12), an elastically deformable material, in a state where the opening portion of the container body (12) is closed by said lid (24), the opening portion When the pressure control means (14) controls the internal pressure of the container body (12) to be higher than the atmospheric pressure when it is sandwiched between the edge and the lid (24) and is compressed and deformed. , and deformed and opened radially outwardly by a pressure difference between the inside and the outside of the container body (12), by abutting on the seal receiving portion, and the opening portion of the container body (12) lid A high pressure oxygen supply device (10) comprising a sealing member (64) for fluid-tightly sealing the body (24) ;
The pressure control means (14)
Internal pressure detecting means (43, 44, 74) for detecting the internal pressure of the container body (12);
Pressure determining means (72) for determining whether the internal pressure of the container body (12) detected by the internal pressure detecting means (43, 44, 74) is larger or smaller than a reference value of a predetermined pressure in a predetermined time;
When the pressure determining means (72) determines that the internal pressure of the container body (12) is smaller than the reference value, the air supply to the container body (12) by the air supply means (16, 80). By controlling the supply / discharge control means (72) so as to limit the exhaust amount from the container main body (12) by the exhaust means (76, 78) while securing the amount, the container main body (12 ) To increase the pressure difference between the inside and the outside of the container body (12), thereby forcibly expanding and deforming the seal member (64) radially outward. Seal assist means (72) for contacting the part;
Hyperbaric oxygen supply apparatus characterized by configured to include a (10).
前記容器本体(12)の前記開口部分の縁部と前記蓋体(24)との他方には、それら容器本体(12)及び蓋体(24)の周方向に連続して延びる溝であって、前記シール部材(64)の先端部を収容する先端側凹溝(28)が設けられており、
前記容器本体(12)の前記開口部分が前記蓋体(24)によって閉じられた状態で、前記シール部材(64)が前記底側凹溝(62)と前記先端側凹溝(28)との間で該シール部材(64)の厚さ方向に圧縮変形し、前記加圧制御手段(14)が該容器本体(12)の内圧が大気圧よりも高くなるように制御すると、該シール部材(64)の先端部が径方向外方に拡開変形して該先端側凹溝(28)の径方向外方の側壁部に当接することによって、該容器本体(12)の前記開口部分と該蓋体(24)とが該シール部材(64)で流体密に封止される際に、前記シール受け部がこの先端側凹溝(28)の径方向外方の側壁部の少なくとも一部によって構成されている請求項1又は2に記載の高気圧酸素供給装置(10)。 In the edge portion and the lid opening portion in one of (24), a groove extending continuously in the circumferential direction thereof vessel body (12) and the cover (24) of the container body (12) A bottom groove (62) for receiving the bottom of the seal member (64 ) is provided;
Wherein the other of said opening portions of the edge and the lid of the container body (12) (24), a groove extending continuously in the circumferential direction thereof vessel body (12) and the cover (24) , A tip side concave groove (28) for receiving the tip portion of the seal member (64 ) is provided,
In a state where the opening portion is closed by said lid (24) of the container body (12), said sealing member (64) is the bottom groove (62) and the distal-side concave grooves (28) the deformed by compression in the thickness direction of the seal member (64) between, when the pressure control means (14) is controlled so as the internal pressure of the container body (12) is higher than the atmospheric pressure, the sealing member ( by tip 64) abuts the side wall portion of the radially outer side of the tip-side groove and deformed and opened radially outward (28), the opening portion of the container body (12) and said when sealed in a fluid-tight lid (24) Toga該sealing member (64), said seal receiving portion by at least a portion of the side wall portion of the radially outwardly of the distal end groove (28) The high pressure oxygen supply device (10) according to claim 1 or 2 , wherein the high pressure oxygen supply device (10) is configured .
In a state where the elastic material exhibits a said annular in a front view of the edge or the lid of the opening portion is fixed to (24) of said container body (12) of the container body (12), the elastic material The sealing member (64) according to claim 9 , wherein the overlapping surfaces (66) of both end portions overlapped with each other are inclined with respect to the radial direction of the opening portion of the container body (12 ) .
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