(57)【要約】【課題】極めて容易に出入り可能でありながらも強度および密閉性を高めた高圧空間形成装置を提供する。【解決手段】本発明に係る高圧空間形成装置１は、人体を内部に収容可能な高圧容器１０と、高圧容器１０に形成される出入り用の開口１３と、開閉可能に構成されて開口を開放または閉塞する扉２１と、開口１３の互いに対向する端縁近傍同士を繋ぐと共に、人体の出入り時には退避位置に退避可能に構成された開口補強部材２３と、を備えている。【選択図】図１
2011045605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体を内部に収容可能な高圧容器と、
前記高圧容器に形成される出入り用の開口と、
開閉可能に構成されて前記開口を開放または閉塞する扉と、
前記開口の互いに対向する端縁近傍同士を繋ぐと共に、人体の出入り時には退避位置に退避可能に構成された開口補強部材と、を備えることを特徴とする、
高圧空間形成装置。
【請求項２】
前記高圧容器は、有底円筒状であり、
前記開口は、前記高圧容器の外周部に形成され、
前記開口補強部材は、前記高圧容器の周方向において互いに対向する前記開口の端縁近傍同士を繋ぐことを特徴とする、
請求項１に記載の高圧空間形成装置。
【請求項３】
前記開口補強部材は、前記開口を閉塞した前記扉を介して前記高圧容器内の圧力を受ける受圧部を備えることを特徴とする、
請求項２に記載の高圧空間形成装置。
【請求項４】
前記受圧部は、前記開口に対向すると共に前記開口を閉塞した前記扉の外側面に沿う形状に構成された受圧面を備えることを特徴とする、
請求項３に記載の高圧空間形成装置。
【請求項５】
前記開口補強部材を前記高圧容器の壁面に沿って移動自在に保持する案内機構をさらに備えることを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれかに記載の高圧空間形成装置。
【請求項６】
前記開口補強部材は、前記退避位置において、前記開口を開放した前記扉が閉じられるのを制限する機械的ストッパとして機能することを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれかに記載の高圧空間形成装置。
【請求項７】
前記高圧容器を貫通して回転自在に配置される支軸と、
前記高圧容器の外側において前記支軸に接続される扉操作ハンドルと、をさらに備え、
前記扉は、前記高圧容器の内側において前記支軸に接続されると共に前記開口よりも大きい寸法を有することを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれかに記載の高圧空間形成装置。
【請求項８】
前記支軸は、前記開口を挟んで前記開口に直交する両側の側壁にそれぞれ配置されることを特徴とする、
請求項７に記載の高圧空間形成装置。
【請求項９】
前記扉操作ハンドルは、前記２つの支軸を繋ぐ部材であることを特徴とする、
請求項８に記載の高圧空間形成装置。
【請求項１０】
前記高圧容器は有底円筒状であり、
前記開口は、前記高圧容器の外周部に形成され、
前記支軸は、前記高圧容器の２つの底部にそれぞれ配置されることを特徴とする、
請求項８または９に記載の高圧空間形成装置。
【請求項１１】
前記支軸は、前記２つの底部の中心に配置され、
前記扉は、前記支軸と共に回転することにより、前記高圧容器の内壁面に沿って移動して前記開口を開放または閉塞することを特徴とする、
請求項１０に記載の高圧空間形成装置。
【請求項１２】
前記扉は、前記支軸に対して移動可能に接続され、
前記扉の外側と前記開口の端縁内側の隙間を閉じるために前記扉を前記開口に向けて押圧する押圧部材をさらに備えることを特徴とする、
請求項７乃至１１のいずれかに記載の高圧空間形成装置。
【請求項１３】
前記扉操作ハンドルは、前記開口を閉塞した状態において前記開口補強部材が前記退避位置に退避するのを前記開口補強部材に当接して制限する当接部を備えることを特徴とする、
請求項７乃至１２のいずれかに記載の高圧空間形成装置。
【請求項１４】
前記当接部は、前記開口補強部材が前記退避位置にある場合には、前記開口を開放した前記扉が閉じられるのを前記開口補強部材に当接して制限することを特徴とする、
請求項１３に記載の高圧空間形成装置。
【請求項１５】
前記高圧容器に設けられて前記支軸を支持する軸受は、前記支軸が挿入される２つのブッシュと、前記２つのブッシュの間に配置されて前記支軸が挿入される複数のＯリングからなることを特徴とする、
請求項７乃至１４のいずれかに記載の高圧空間形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素等の気体を人体に効率的に補給するための高圧空間形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高気圧環境下で酸素等の気体を体内に取り込んで、疲労や怪我を早期に回復する手法が実践されている。この場合、高気圧環境に人体を曝す必要があるため、高圧空間形成装置が用いられる。
【０００３】
このような高圧空間形成装置の一種に、可撓性の素材から構成された袋状のチャンバーに圧縮空気を供給して内圧を高めるものがある（例えば、特許文献１参照）。この袋状のチャンバーには、ファスナーを備える出入り用の開口が形成されており、ファスナーを開閉することで人が出入りするようになっている。チャンバー内では、仰向けに寝そべることで休息を取りながら、例えば高濃度の酸素を吸引する。
【０００４】
また、高圧空間形成装置のその他の形態として、繊維強化プラスチック等から構成された硬質のカプセル（チャンバ−）に圧縮空気を供給して内圧を高めるものもある（例えば、特許文献２参照）。この高圧空間形成装置では、カプセルの上半分が開閉可能なカバーとなっており、このカバーを開閉することで人が出入りするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６８７６８号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１２１６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、袋状のチャンバーを用いた高圧空間形成装置は、ファスナーの開閉に手間がかかると共に、大気圧状態ではチャンバーが潰れているために、出入りが極めて面倒であるという問題があった。また、硬質カプセルを用いた高圧空間形成装置の場合、巨大で重量のあるカバーを上下に開閉する作業が必要になるため、同様に出入りが面倒であり、且つ利用者による単独での使用が困難であるという問題があった。
【０００７】
このため、怪我や病気の早期回復のために高圧空間形成装置を利用しようとした場合、怪我等により自由がきかなくなった体を出入りさせるのに大変な労力を要するものとなっていた。結果として、高圧空間形成装置を十分に活用することができていなかった。
【０００８】
さらに、ファスナーによる閉塞では密閉性に限界があると共に、強度や耐久性に問題があるため、内部空間の圧力を人体に効果的なレベルにまで上昇させることが困難であるという問題があった。同様に、カバーを上下に開閉する硬質カプセルにおいても、内部空間の圧力が高まった場合にカバーを開く方向に力が加わるため、やはり密閉性に限界があるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、極めて容易に出入り可能でありながらも強度および密閉性を高めた高圧空間形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明は、人体を内部に収容可能な高圧容器と、前記高圧容器に形成される出入り用の開口と、開閉可能に構成されて前記開口を開放または閉塞する扉と、前記開口の互いに対向する端縁近傍同士を繋ぐと共に、人体の出入り時には退避位置に退避可能に構成された開口補強部材と、を備えることを特徴とする、高圧空間形成装置である。
【００１１】
（２）本発明はまた、前記高圧容器は、有底円筒状であり、前記開口は、前記高圧容器の外周部に形成され、前記開口補強部材は、前記高圧容器の周方向において互いに対向する前記開口の端縁近傍同士を繋ぐことを特徴とする、上記（１）に記載の高圧空間形成装置である。
【００１２】
（３）本発明はまた、前記開口補強部材は、前記開口を閉塞した前記扉を介して前記高圧容器内の圧力を受ける受圧部を備えることを特徴とする、上記（２）に記載の高圧空間形成装置である。
【００１３】
（４）本発明はまた、前記受圧部は、前記開口に対向すると共に前記開口を閉塞した前記扉の外側面に沿う形状に構成された受圧面を備えることを特徴とする、上記（３）に記載の高圧空間形成装置である。
【００１４】
（５）本発明はまた、前記開口補強部材を前記高圧容器の壁面に沿って移動自在に保持する案内機構をさらに備えることを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の高圧空間形成装置である。
【００１５】
（６）本発明はまた、前記開口補強部材は、前記退避位置において、前記開口を開放した前記扉が閉じられるのを制限する機械的ストッパとして機能することを特徴とする、上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の高圧空間形成装置である。
【００１６】
（７）本発明はまた、前記高圧容器を貫通して回転自在に配置される支軸と、前記高圧容器の外側において前記支軸に接続される扉操作ハンドルと、をさらに備え、前記扉は、前記高圧容器の内側において前記支軸に接続されると共に前記開口よりも大きい寸法を有することを特徴とする、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の高圧空間形成装置である。
【００１７】
（８）本発明はまた、前記支軸は、前記開口を挟んで前記開口に直交する両側の側壁にそれぞれ配置されることを特徴とする、上記（７）に記載の高圧空間形成装置である。
【００１８】
（９）本発明はまた、前記扉操作ハンドルは、前記２つの支軸を繋ぐ部材であることを特徴とする、上記（８）に記載の高圧空間形成装置である。
【００１９】
（１０）本発明はまた、前記高圧容器は有底円筒状であり、前記開口は、前記高圧容器の外周部に形成され、前記支軸は、前記高圧容器の２つの底部にそれぞれ配置されることを特徴とする、上記（８）または（９）に記載の高圧空間形成装置である。
【００２０】
（１１）本発明はまた、前記支軸は、前記２つの底部の中心に配置され、前記扉は、前記支軸と共に回転することにより、前記高圧容器の内壁面に沿って移動して前記開口を開放または閉塞することを特徴とする、上記（１０）に記載の高圧空間形成装置である。
【００２１】
（１２）本発明はまた、前記扉は、前記支軸に対して移動可能に接続され、前記扉の外側と前記開口の端縁内側の隙間を閉じるために前記扉を前記開口に向けて押圧する押圧部材をさらに備えることを特徴とする、上記（７）乃至（１１）のいずれかに記載の高圧空間形成装置である。
【００２２】
（１３）本発明はまた、前記扉操作ハンドルは、前記開口を閉塞した状態において前記開口補強部材が前記退避位置に退避するのを前記開口補強部材に当接して制限する当接部を備えることを特徴とする、上記（７）乃至（１２）のいずれかに記載の高圧空間形成装置である。
【００２３】
（１４）本発明はまた、前記当接部は、前記開口補強部材が前記退避位置にある場合には、前記開口を開放した前記扉が閉じられるのを前記開口補強部材に当接して制限することを特徴とする、上記（１３）に記載の高圧空間形成装置である。
【００２４】
（１５）本発明はまた、前記高圧容器に設けられて前記支軸を支持する軸受は、前記支軸が挿入される２つのブッシュと、前記２つのブッシュの間に配置されて前記支軸が挿入される複数のＯリングからなることを特徴とする、上記（７）乃至（１４）のいずれかに記載の高圧空間形成装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る高圧空間形成装置によれば、極めて容易に出入り可能でありながらも強度および密閉性を高めることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）本発明の実施形態に係る高圧空間形成装置の平面図である。（ｂ）高圧空間形成装置の正面図である。（ｃ）高圧空間形成装置の側面図である。
【図２】（ａ）扉を開放した状態の高圧空間形成装置の側面図である。（ｂ）扉を開放した状態の高圧空間形成装置の正面図である。
【図３】図１（ｃ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）図１（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）扉の取付構造を示した図である。
【図６】図３のＣ部拡大図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）図５のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）高圧空間形成装置の使用時の状態を示した断面図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）高圧空間形成装置の使用時の状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００２８】
まず、本発明の実施形態に係る高圧空間形成装置１の全体構成について説明する。図１（ａ）は本実施形態に係る高圧空間形成装置１の平面図であり、同図（ｂ）は高圧空間形成装置１の正面図であり、同図（ｃ）は高圧空間形成装置１の側面図である。これらの図に示されるように、高圧空間形成装置１は、利用者を内部に収容して内部を高圧状態に保持する高圧容器１０と、高圧容器１０への出入りを可能にする高圧容器用扉装置２０と、高圧容器１０内部に気体を供給する気体供給装置３０と、高圧容器１０を安定状態に支持する基台４０を備えている。
【００２９】
高圧容器１０は、円筒状の外周部１１および２つの底部１２ａ、１２ｂから構成される有底円筒状の容器である。高圧容器１０の大きさは、利用者が内部空間で寝そべった場合に圧迫感を感じない程度の大きさに構成されている。なお、高圧容器１０の素材は、本実施形態ではアルミ合金を使用しているが、これに限定されるものではなく、ステンレス等の他の金属や繊維強化プラスチック等、他の素材を採用してもよい。
【００３０】
高圧容器１０の外周部１１には、利用者が出入りするための開口１３が形成されている。この開口１３は、利用者が出入りしやすいように、水平面から約４０度上方を向くように形成されている。また、開口１３は、高圧容器１０の周方向に１８０度未満の範囲（本実施形態では約８０度の範囲）、および長手方向の全長よりやや短い範囲（好ましくは全長の５０％以上の範囲）にわたって形成されている。本実施形態では、このように出入り用の開口１０を可能な限り大きくすることにより、怪我や病気等により身体の自由がきかなくなった利用者を寝かせた状態のまま高圧容器１０内部に搬入することを可能としている。なお、高圧容器１０内の下側には、利用者が楽に寝そべることができるように、スポンジ等の素材から構成されたマット１４が配置されている（図３参照）。
【００３１】
扉装置２０は、開口１３を開放または閉塞するための扉２１と、扉２１の開閉を操作するための扉操作ハンドル２２と、開口１３を補強するための開口補強部材２３を備えている。なお、図１（ａ）〜（ｃ）では、扉２１を閉塞した状態を示している。
【００３２】
扉２１は、アクリル樹脂等の透明な素材から構成されており、高圧容器１０の内側に配置されている。また、扉２１は、高圧容器１０の２つの底部１２ａ、１２ｂの中心に回転自在に配置された２つの支軸２４ａ、２４ｂに、高圧容器１０内部において接続されており、この支軸２４ａ、２４ｂと共に回転することにより、高圧容器２０の内側面（内壁面）に沿って移動して開口１３を開放または閉塞するように構成されている。
【００３３】
扉操作ハンドル２２は、高圧容器１０外部の２つの支軸２４ａ、２４ｂからそれぞれ直角方向に伸びる２つのアーム２２ａ、２２ｂと、これらのアーム２２ａ、２２ｂを連結するハンドル２２ｃとから構成される門型の部材である。本実施形態では、高圧容器１０の外部からこの操作ハンドル２２を操作して支軸２４ａ、２４ｂを回転させることにより、扉２１の開閉を行う。本実施形態では、図１（ａ）または（ｂ）に示されるように、操作ハンドル２２を高圧容器１０の長手方向に跨るように配設し、操作ハンドル２２を操作する位置が限定されないようにすることで、高圧空間形成装置１の使い勝手を向上させている。
【００３４】
開口補強部材２３は、高圧容器１０の周方向において互いに対向する開口１３の２つの端縁同士（上下の端縁同士）を繋ぐ円弧状の部材である。すなわち、開口補強部材２３は、高圧容器１０内部を高圧状態とした場合に、圧力により開口１３が開いて高圧容器１０が変形するのを防止するための部材である。本実施形態では、このように開口補強部材２３を設けることで、開口１３を大きくして利用者の出入りを容易にしながらも、高圧容器１０の強度を高めることを可能としている。そして、これにより、高圧容器１０の内部を効果的な圧力まで上昇させ、高気圧療法等の効果を十分に発揮することを可能としている。
【００３５】
外周部１０ａの開口１３の上下部分には、高圧容器１０の長手方向に伸びる２つのガイドレール（案内機構）２５ａ、２５ｂが配置されている。開口補強部材２３は、この２つのガイドレール２５ａ、２５ｂに、図示を省略したコロを介してスライド自在に嵌合している。従って、開口補強部材２３は、高圧容器１０の外側面（外壁面）に沿って長手方向に移動自在に構成されている。開口補強部材２３は、これにより、開口１３の中央部の補強位置と開口１３の一端側（本実施形態では図の右側）の退避位置の間を移動可能となっている。
【００３６】
具体的には、開口補強部材２３は、扉２１を閉塞して高圧容器１０内部を高圧状態とする場合は補強位置において開口２３を補強し、扉２１を開放して利用者が出入りする場合には退避位置に退避して利用者の出入りを妨げないように構成されている。なお、ガイドレール２５ａ、２５ｂの補強位置よりも左側部分の部分には、ガイドレール２５ａ、２５ｂを外側から覆うストッパカバー２５ｃ、２５ｄがそれぞれ固定されており、開口補強部材２３は退避位置の反対側（図の左側）に向けては移動不可となっている。このストッパカバー２５ｃ、２５ｄは、本実施形態ではゴム等のクッション性のある柔らかな素材から構成しており、利用者が出入りする際の安全性を高める部材としても機能している。
【００３７】
図２（ａ）は扉２１を開放した状態の高圧空間形成装置１の側面図であり、同図（ｂ）は扉２１を開放した状態の高圧空間形成装置１の正面図である。これらの図に示されるように、アーム２２ａ、２２ｂが水平状態から垂直状態となるように扉操作ハンドル２３を操作することによって、扉２１は開放される。そして、同図（ｂ）に示されるように、扉２１を開放した後に開口補強部材２３を退避位置に移動させ、開口１３を広く開放することにより、利用者は極めて容易に出入りすることができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、扉操作ハンドル２２のハンドル２２ｃの内側部分にＬ字形状の当接部２６を設けることで、安全性を高めるようにしている。具体的には、同図（ｂ）に示されるように、開口補強部材２３が補強位置以外の位置にある場合には、当接部２６と開口補強部材２３が干渉（当接）することにより、扉２１を閉塞することができないようになっている。すなわち、開口補強部材２３は、補強位置以外の位置においては、開閉操作に伴って移動する当接部２６と周方向に当接し、扉２１の閉塞を制限する機械的ストッパとして機能するようになっている。
【００３９】
また、図１（ａ）に示されるように、扉２１を閉塞している状態では、当接部２６と開口補強部材２３が干渉（当接）することにより、開口補強部材２３を退避位置に退避させることができないようになっている。すなわち、当接部２６は、退避位置に向けて移動する開口補強部材２３と長手方向に当接し、開口補強部材２３の退避位置への移動を制限するようになっている。
【００４０】
このように、本実施形態では、開口補強部材２３が補強位置以外の位置にある状態と、扉２１を閉塞した状態が両立しないようになっている。従って、開口補強部材２３が補強位置以外の位置にある場合には、高圧容器１０内部を高圧状態にすることができないようになっており、高圧空間形成装置１を安全に使用することができるようになっている。
【００４１】
気体供給装置３０は、コンプレッサおよび圧力制御装置等を備えて構成され、高圧容器１０内部に気体を供給して高圧容器１０内部を所定の高圧状態に維持するように制御する装置である。気体供給装置３０は、連通管３１を介して高圧容器１０内部に接続されており、コンプレッサにより圧縮した大気を、連通管３１を通じて高圧容器１０内部に供給する。圧力制御装置は圧調弁やリリーフ弁等により高圧容器１０内部の圧力を制御する。さらに、本実施形態では、酸素を供給する酸素供給装置を気体供給装置３０に備えており、高圧容器１０内部の酸素濃度を高めることが可能となっている。
【００４２】
次に、高圧容器用扉装置２０の詳細な構成について説明する。
【００４３】
図３は図１（ｃ）のＡ−Ａ線断面図であり、図４（ａ）および（ｂ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。また、図５（ａ）および（ｂ）は、扉２１の取付構造を示した図である。なお、図３および図４（ａ）は、扉２１を開放した状態を示しており、図４（ｂ）は、扉２１を閉塞した状態を示している。
【００４４】
図３に示されるように、支軸２４ａ、２４ｂは、高圧容器１０の底部１２ａ、１２ｂを貫通して配置されている。また、図３では図示を省略しているが、支軸２４ａ、２４ｂは、気密性を備える軸受によって支持されている。
【００４５】
図６は、図３のＣ部拡大図であり、支軸２４ａの軸受の構造を示す断面図である。なお、支軸２４ａの軸受および支軸２４ｂの軸受は同一の構造であるため、以下、支軸２４ａの軸受についてのみ説明する。
【００４６】
同図に示されるように、支軸２４ａの軸受は、底部１２ａに設けられた円筒状のスリーブ１５の内部に両側から挿入された鍔付円筒状の２つの無給油ブッシュ１６ａ、１６ｂと、これら２つの無給油ブッシュ１６ａ、１６ｂの間に軸方向に並べて配置された複数（本実施形態では３つ）のＯリング１７から構成されている。支軸２４ａは、これら２つの無給油ブッシュ１６ａ、１６ｂおよび複数のＯリング１７の内部に挿入され、支持される。
【００４７】
本実施形態では、このように２つの無給油ブッシュ１６ａ、１６ｂの間に複数のＯリング１７を配置することにより、扉２１のスムーズな開閉操作と、軸受部分の適切な気密性を両立させている。なお、使用するＯリング１７の数は３つに限定されるものではなく、想定される高圧容器１０の内圧に応じて適宜の数を採用することができる。
【００４８】
図３および４に示されるように、高圧容器１０内部において、支軸２４ａ、２４ｂには略Ｖ字形状の回転フレーム２７ａ、２７ｂがそれぞれ固定されている。そして、図３および５に示されるように、この２つの回転フレーム２７ａ、２７ｂは、接続ロッド２８ａ、２８ｂによって互いに接続されている。具体的には、回転フレーム２７ａ、２７ｂは、曲折した中間部分に支軸２４ａ、２４ｂが接続され、両先端部分に接続ロッド２８ａ、２８ｂが接続されている。
【００４９】
扉２１は、開口１３の寸法よりも所定の割合だけ大きい寸法に形成されている。そして、図３および５に示されるように、扉２１の内側には、長手方向両端部および中央部に、略円弧状の扉補強部材２９ａ、２９ｂ、２９ｃがそれぞれ取付けられている。従って、扉補強部材２９ａ、２９ｂは高圧容器１０の内側面（内壁面）に対向する位置に配置され、扉補強部材２９ｃは補強位置にある開口補強部材２３に対向する位置に配置されている。
【００５０】
扉補強部材２９ａ、２９ｂ、２９ｃと、接続ロッド２８ａ、２８ｂの間には横長の拡縮部材５０ａ、５０ｂが配置されている。すなわち、扉２１は、扉補強部材２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、拡縮部材５０ａ、５０ｂ、接続ロッド２８ａ、２８ｂ、および回転フレーム２７ａ、２７ｂを介して支軸２４ａ、２４ｂに接続されている。
【００５１】
拡縮部材（押圧部材）５０ａ、５０ｂは、長手方向の全長が扉２１と略同一であり、気体供給装置３０の供給する気体を作動媒体として幅方向（例えば拡縮部材５０ａでは、接続ロッド２８ａの取付部と扉補強部材２９ａ、２９ｂ、２９ｃの取付部を結ぶ方向）に拡縮可能に構成された部材である。
【００５２】
図５に示されるように、拡縮部材５０ａ、５０ｂは、２つのボルト６０によって長手方向両端部を接続ロッド２８ａ、２８ｂにそれぞれ固定されている。また、拡縮部材５０ａ、５０ｂの内部には、専用の連通管を通じて気体供給装置３０に接続されたチューブ７０がそれぞれ収容されている。このチューブ７０は、ゴム等の伸縮可能な素材から構成された細長い袋状の部材であり、気体供給装置３０からチューブ７０の内部に気体を導入することによって棒状に膨らむように構成されている。なお、複数のチューブ７０を、例えば拡縮部材５０ａ、５０ｂ内の長手方向に並べて配置するようにしてもよい。
【００５３】
図７（ａ）および（ｂ）は、図５のＤ−Ｄ線断面図であり、拡縮部材５０ａの構造および作動を示した図である。なお、拡縮部材５０ａおよび拡縮部材５０ｂは同一構造であるため、以下、拡縮部材５０ａについてのみ説明する。
【００５４】
同図に示されるように、拡縮部材５０ａは、コの字状断面の固定部材５１および可動部材５２を組み合わせることで箱状に構成されており、これらの内部にチューブ７０が収容されている。固定部材５１は、接続ロッド２８ａを貫通したボルト６０および第１ナット６１によって接続ロッド２８ａに固定され、可動部材５２は、固定部材５１に蓋をするように組み合わされている。
【００５５】
ボルト６０の第１ナットより先の部分は、円筒状のガイドスリーブ６２内に挿入された状態で可動部材５２に設けられたガイド孔５３から可動部材５２の外側に突出している。ガイドスリーブ６２は、ボルト６０先端部に取付けられた第２ナット６４により、ワッシャ６３を介して固定されている。そして、ワッシャ６３と可動部材５２の間には、ガイドスリーブ６２を軸として、可動部材５２を固定部材５１に向けて付勢するようにスプリング６５が配置されている。
【００５６】
同図（ａ）に示されるように、チューブ７０が萎んだ状態では、スプリング６５の付勢力により可動部材５２は固定部材５１に当接した状態、すなわち、拡縮部材５０は幅方向に収縮した状態となっている。この状態から、気体供給装置３０からチューブ７０の内部に気体を導入してチューブ７０を膨張させるとチューブ７０の膨張力がスプリング６５の付勢力に勝り、同図（ｂ）に示されるように、可動部材５２は固定部材５１から離れるように移動する。これにより、拡縮部材５０ａは、幅方向に拡張した状態となる。チューブ７０を膨張させた後に気体供給装置３０によってチューブ７０の内圧を下げると、拡縮部材５０ａは、スプリング６５の付勢力によって再び縮小状態となる。
【００５７】
本実施形態では、このようにチューブ７０によって拡縮する拡縮部材５０ａ、５０ｂを採用することにより、高圧容器用扉装置２０をシンプル且つ軽量に構成することを可能としているが、拡縮部材５０ａ、５０ｂの構造は、本実施形態の例に限定されるものではなく、例えば、シリンダとピストンを備える既存のエアシリンダと同様の構成により幅方向に拡縮するものであってもよい。
【００５８】
図４（ａ）および（ｂ）に示されるように、開口補強部材２３の開口１３に対向する側には、受圧部２３ａが設けられている。この受圧部２３ａは、扉２１が閉塞された状態において高圧容器１０内部の圧力を受ける部分である。閉塞状態の扉２１に対向する受圧部２３ａの面は、扉２１の外側面に沿う形状に構成された受圧面２３ｂとなっている。
【００５９】
なお、本実施形態では、図４（ａ）に示されるように、扉２１の外側面と高圧容器１０の外周部１１の内側面の間には、所定の隙間を設けている。また、図４（ｂ）に示されるように、扉２１の外側面と開口補強部材２３の受圧面２３ｂの間にも、所定の隙間を設けている。従って、扉２１をスムーズに開閉することができるようになっている。
【００６０】
図８（ａ）および（ｂ）ならびに図９（ａ）および（ｂ）は、高圧空間形成装置１の使用時の状態を示した断面図である。本実施形態では、図８（ａ）に示されるように、扉２１を閉塞した後に、まず気体供給装置３０が拡縮部材５０ａ、５０ｂのチューブ７０に気体を供給し、拡縮部材５０ａ、５０ｂを拡張させる。これにより、扉２１は、開口２１の端縁部分における外周部１１の内側面に押圧されて略密着する。すなわち、扉２１の外側面と高圧容器１０の外周部１１の内側面の間の隙間が閉じられるため、高圧容器１０は密閉状態となる。
【００６１】
このようにして高圧容器１０を密閉状態とした後に、気体供給装置３０が高圧容器１０内部に気体を供給し、高圧容器１０内部を所定の高圧状態とする。高圧容器１０内部が所定の高圧状態になると、扉２１は、高圧容器１０内部の気体の圧力（図８（ｂ）に示す矢印Ｐ）によっても外周部１１の内側面に押圧されることとなる。従って、この状態となったら、気体供給装置３０は、拡縮部材５０ａ、５０ｂを収縮させ、高圧容器１０内部の気体の圧力のみで扉２１を外周部１１の内側面に押圧し、高圧容器１０を密閉するようにする。
【００６２】
本実施形態では、このように高圧容器１０内部の気体の圧力のみで高圧容器１０を密閉するようにすることで、高圧容器１０内部の圧力を下げるだけで扉２１を容易に開放することができるようにしている。具体的には、高圧容器１０内部の圧力を下げると、スプリング６５の付勢力によって拡縮部材５０ａ、５０ｂが縮小し、扉２１の外側面が高圧容器１０の外周部１１の内側面から離れるため、扉２１を開放することが可能となる。
【００６３】
従って、例えば、高圧容器１０の外周部１１または底部１２ａ、１２ｂに高圧容器１０内部の気体を排出するリリーフ弁を設け、このリリーフ弁を高圧容器１０の内部または外部から操作可能に構成すれば、緊急時にこのリリーフ弁を操作するのみで即座に扉２１を開放可能な状態にすることができる。なお、本実施形態では、拡縮部材５０ａ、５０ｂの操作に気体供給装置３０を使用することで、高圧空間形成装置１の操作を簡便にすると共にコストを低減させている。
【００６４】
図９（ａ）は、高圧容器１０内部を高圧状態にした場合に開口補強部材２３に加わる力を示している。同図に示されるように、高圧容器１０内部を高圧状態にした場合、内部の気体の圧力により、高圧容器１０の外周部を膨張させると共に、開口１３を周方向に開こうとする力が加わる。そして、この力により開口補強部材２３には、ガイドレール２５ａ、２５ｂを介して、同図に示すような軸方向（高圧容器１０の周方向）の引張り力（同図に示す矢印Ｆ）が作用すると共に、ガイドレール２５ａ、２５ｂから外れる方向の曲げモーメント（同図に示す矢印Ｍ）が作用することとなる。
【００６５】
本実施形態では、同図に示す２つのガイドレール２５ａ、２５ｂ間の開き角度θ（開口１３の周方向の範囲と略同等）を適宜に設定することにより、曲げモーメントによる開口補強部材２３のガイドレール２５ａ、２５ｂからの外れやすさと、開口１３の大きさのバランスを調節している。上記バランスの観点から、ガイドレール２５ａ、２５ｂ間の開き角度θ、換言すれば開口補強部材２３が接続される開口１３の２つの端縁部分の間の開き角度θは、７０〜９０度の範囲内であることが好ましく、７５〜８５度の範囲内であればより好ましい。なお、本実施例では、ガイドレール２５ａ、２５ｂ間の開き角度θを約８０度に設定している。
【００６６】
さらに、本実施形態では、扉２１の外側面が高圧容器１０の外周部１１の内側面に押圧された場合に、同時に扉２１の外側面が開口補強部材２３の受圧面２３ｂにも押圧されるように構成している。すなわち、開口補強部材２３は、図９（ｂ）に示されるように、高圧容器１０内部の気体の圧力（同図に示す矢印Ｐ）を受けるように構成されている。
【００６７】
このように、開口補強部材２３を、高圧容器１０内部の気体の圧力を受けるように構成することで、開口１３を開こうとする上述の曲げモーメントを打ち消す方向の曲げモーメントを開口補強部材２３に発生させることが可能となる。これにより、開口補強部材２３に生じる曲げ応力を減少させることが可能となるため、開口補強部材２３をコンパクト且つ軽量に構成することができる。
【００６８】
以上説明したように、本発明に係る高圧空間形成装置１は、人体を内部に収容可能な高圧容器１０と、高圧容器１０に形成される出入り用の開口１３と、開閉可能に構成されて開口を開放または閉塞する扉２１と、開口１３の互いに対向する端縁近傍同士を繋ぐと共に、人体の出入り時には退避位置に退避可能に構成された開口補強部材２３と、を備えている。このため、開口１３を大きく形成し、利用者の出入りを極めて容易にしながらも、高圧容器１０の強度および密閉性を高めることができる。
【００６９】
また、高圧容器１０は、有底円筒状であり、開口１３は、高圧容器１０の外周部１１に形成され、開口補強部材２３は、高圧容器１０の周方向において互いに対向する開口１３の端縁近傍同士を繋いでいる。このため、高圧容器１０を高圧容器の形状として最適な有底円筒状に構成した場合に、強度的な問題に制限されることなく、出入りのしやすい外周部１１に大きい寸法の開口１３を形成することができる。
【００７０】
また、開口補強部材２３は、開口１３を閉塞した扉２１を介して高圧容器１０内の圧力を受ける受圧部２３ａを備えている。このため、高圧容器１０内を高圧状態とした場合に、開口補強部材２３に作用する曲げモーメントを打ち消すことが可能となる。これにより、開口補強部材２３をコンパクト且つ軽量に構成し、使い勝手を向上させることができる。
【００７１】
また、受圧部２３ａは、開口１３に対向すると共に開口１３を閉塞した扉２１の外側面に沿う形状に構成された受圧面２３ｂを備えている。このようにすることで、開口補強部材２３は、高圧容器１０の外周部と略同様の状態で高圧容器１０内の圧力を受けることとなるため、開口補強部材２３に発生する応力を最小限にとどめることができる。
【００７２】
また、高圧空間形成装置１は、開口補強部材２３を高圧容器１０の壁面に沿って移動自在に保持する案内機構（ガイドレール２５ａ、２５ｂ）をさらに備えている。これにより、利用者が出入りする際、容易に開口補強部材２３を退避位置に退避させることができるため、煩雑な操作を要せず極めて簡便に高圧容器１０への出入りを行うことができる。
【００７３】
また、開口補強部材２３は、退避位置において、開口１３を開放した扉２１が閉じられるのを制限する機械的ストッパとしても機能するようになっている。このため、複雑な機構や装置を追加することなく、高圧空間形成装置１の安全性を高めることができる。
【００７４】
また、高圧空間形成装置１は、高圧容器１０を貫通して回転自在に配置される支軸２４ａ、２４ｂと、高圧容器１０の外側において支軸２４ａ、２４ｂに接続される扉操作ハンドル２２と、をさらに備えている。また、扉２１は、高圧容器１０の内側において支軸２４ａ、２４ｂに接続されると共に開口１３よりも大きい寸法を有している。これにより、開口１３を大きく形成し、利用者の出入りを極めて容易にしながらも、扉２１の開閉操作を容易にすることができる。また、高圧容器１０内の圧力を利用して扉２１を開口１３の端縁部分の内壁面に押圧することができるため、シンプル且つコンパクトな構成で安価に高圧容器１０の密閉性を高めることができる。
【００７５】
また、支軸２４ａ、２４ｂは、開口１３を挟んで開口１３に直交する両側の側壁（底部１２ａ、１２ｂ）にそれぞれ配置されている。このため、シンプル且つコンパクトな構成で確実な開閉操作と密閉性を両立させた高圧容器用扉装置２０を実現することができる。
【００７６】
また、扉操作ハンドル２２は、２つの支軸２４ａ、２４ｂを繋ぐ部材となっている。このようにすることで、扉操作ハンドル２２を操作可能な範囲を広くすることが可能となるため、使い勝手および緊急時の安全性を高めることができる。
【００７７】
また、高圧容器１０は有底円筒状であり、開口１３は、高圧容器１０の外周部１１に形成され、支軸２４ａ、２４ｂは、高圧容器１０の２つの底部１２ａ、１２ｂにそれぞれ配置されている。このため、高圧容器１０を高圧容器の形状として最適な有底円筒状に構成した場合に、シンプル且つコンパクトな構成で確実な開閉操作と密閉性を両立させた高圧容器用扉装置２０を実現することができる。
【００７８】
また、支軸２４ａ、２４ｂは、２つの底部１２ａ、１２ｂの中心に配置され、扉２１は、支軸２４ａ、２４ｂと共に回転することにより、高圧容器１０の内壁面に沿って移動して開口１３を開放または閉塞するようになっている。このため、高圧容器用扉装置２０の高圧容器１０内部の部分を内壁面に寄せて構成することが可能となり、高圧容器１０の内部空間を広くすることができる。これにより、利用者の圧迫感や不快感を減少させることができる。
【００７９】
また、扉２１は、支軸２４ａ、２４ｂに対して移動可能に接続され、高圧容器用扉装置２０は、扉２１の外側と開口１３の端縁内側の隙間を閉じるために扉２１を開口１３に向けて押圧する押圧部材（拡縮部材５０ａ、５０ｂ）をさらに備えている。このため、扉２１の開閉移動をスムーズにしながらも、高圧容器１０内部の圧力を高める際には高圧容器１０を確実に密閉し、短時間で所定の圧力まで上昇させることができる。
【００８０】
また、扉操作ハンドル２２は、開口１３を閉塞した状態において開口補強部材２３が退避位置に退避するのを開口補強部材２３に当接して制限する当接部２６を備えている。また、当接部２６は、開口補強部材２３が退避位置にある場合には、開口１３を開放した扉２１が閉じられるのを開口補強部材２３に当接して制限するようになっている。このため、シンプルな構成で使い勝手を犠牲にすることなく、高圧空間形成装置１の安全性を高めることができる。
【００８１】
また、高圧容器１０に設けられて支軸２４ａ、２４ｂを支持する軸受は、支軸２４ａ、２４ｂが挿入される２つの無給油ブッシュ１６ａ、１６ｂと、２つの無給油ブッシュ１６ａ、１６ｂの間に配置されて支軸２４ａ、２４ｂが挿入される複数のＯリング１７から構成されている。このため、扉２１のスムーズな開閉操作と、軸受部分の適切な気密性を両立させることができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、横長の有底円筒状の高圧容器１０の例を示したが、高圧容器１０の形状はこれに限定されるものではなく、その他の形状であってもよい。例えば、高圧容器１０は、軸方向の長さをさらに短縮した円盤状に近い形状であってもよいし、下側部分を角形に形成して設置性を向上させた形状であってもよい。また、底部１２ａおよび１２ｂを円錐状または球面状に膨出させるようにしてもよい。
【００８３】
また、本実施形態では、開口補強部材２３が高圧容器１０の長手方向（軸方向）にスライドして退避位置に移動する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば開口補強部材２３が高圧容器１０の周方向にスライドして退避位置に移動するものであってもよいし、開口補強部材２３が一端を支点にして回転することにより退避位置に移動するものであってもよい。
【００８４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の高圧空間形成装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、高圧空間を形成する各種分野で幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  高圧空間形成装置
１０  高圧容器
１１  外周部
１２ａ、１２ｂ  底部
１３  開口
１６ａ、１６ｂ  無給油ブッシュ
１７  Ｏリング
２０  高圧容器用扉装置
２１  扉
２２  扉操作ハンドル
２３  開口補強部材
２３ａ  受圧部
２３ｂ  受圧面
２４ａ、２４ｂ  支軸
２５ａ、２５ｂ  ガイドレール
２６  当接部
５０ａ、５０ｂ  拡縮部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011045605.tif 000009
【図８】
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【図９】
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