(57)【要約】ガス供給装置は、ダイヤフラム閉鎖部（４）を有するガスカプセル（２）を備えている。カプセル（２）には、貫通する通路（１２）を有するキャップ（１０）が固定的に留められている。（通路１２）には弁部材（１４）がある。弁部材（１４）は、ばね（２２）の付勢に逆らう力の印加によって推進されてダイヤフラム閉鎖部（４）を穿孔し、ガスをカプセル（２）から放出させることができるダイヤフラム穿孔装置（２０）を担持する前方面を有している。ダイヤフラム穿孔力が取り除かれると、弁部材（１４）の後方面（３０）が（ばね２２）によって、ガスがカプセル内に維持される弁閉鎖位置へ付勢されることになる。【選択図】図２
2015503066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給装置において、
ガスを加圧された状態に貯蔵するための、口を有しているカプセルと、
前記カプセルの前記口の、穿孔可能なダイヤフラムの形態をした閉鎖部と、
前記カプセルへ前記口を覆って固定的且つ永久的に留められているキャップと、
前記キャップを貫く、前記ダイヤフラムへの外部アクセスを許容する通路と、
前記通路内の弁部材であって、ダイヤフラム穿孔装置を担持していて、ばねの付勢に逆らうダイヤフラム穿孔力の印加によって推進されて前記ダイヤフラム穿孔装置に前記ダイヤフラムを穿孔させ、それによりガスを前記カプセルから前記通路の中へ放出させることができる前方面と、前記ダイヤフラム穿孔力が取り除かれると、前記ばねによって、ガスが加圧された状態で前記カプセル内に維持される弁閉鎖位置へ付勢される後方面と、を有する弁部材と、を備えているガス供給装置。
【請求項２】
前記キャップは、前記ガス供給装置を前記ガスが使用されることになる別の装置へ連結させられるようにする構成を有する外面を有している、請求項１に記載のガス供給装置。
【請求項３】
前記キャップの前記外面はねじ部を有している、請求項２に記載のガス供給装置。
【請求項４】
前記弁部材は、前記ダイヤフラム穿孔力が印加されることになる弁スピンドルへ接続されているか又は弁スピンドルと一体である、請求項１に記載のガス供給装置。
【請求項５】
前記スピンドルは前記ばねのための座を担持している、請求項４に記載のガス供給装置。
【請求項６】
前記ばねは圧縮ばねである、上記請求項の何れか１項に記載のガス供給装置。
【請求項７】
前記弁部材の前記後方面はＯリングに当接して着座しており、前記Ｏリングは、前記弁が閉位置にあるときには前記キャップの内面に当接圧縮された状態に保持されている、上記請求項の何れか１項に記載のガス供給装置。
【請求項８】
前記弁部材の前記後方面は前記ダイヤフラム穿孔装置と一体である、上記請求項の何れか１項に記載のガス供給装置。
【請求項９】
前記弁部材の前記前方面は穿孔針を担持している、請求項１から請求項７の何れか１項に記載のガス供給装置。
【請求項１０】
前記穿孔針は、前記ダイヤフラムの前記穿孔時にガスの前記カプセルからの流出を促す少なくとも１つの長手方向溝を有している、請求項９に記載のガス供給装置。
【請求項１１】
前記キャップはガス使用装置へ連結させるように適合されている外部のねじ部の切られた面を有しており、前記ねじ部の軸方向延在範囲は、前記弁部材がそのダイヤフラム穿孔位置からその弁閉鎖位置まで進行する距離より大きい、上記請求項の何れか１項に記載のガス供給装置。
【請求項１２】
前記通路には、前記ダイヤフラムの前記穿孔によって形成される何らかの固形粒子が運ばれるのを防ぐように適合されているフィルタ又はスクリーンが設けられている、上記請求項の何れか１項に記載のガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス供給装置に関するものであり、厳密には、ガスを加圧された状態に貯蔵するためのカプセルを含むガス供給装置において、カプセルが典型的に使用者の手のひらに容易に保持され得る大きさ及び重量であるガス供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
その様なカプセルは一般的である。その様なカプセルは、従来、その口に、ガスを放出させるために穿孔されることになるダイヤフラムの形態をした閉鎖部を有している。二酸化炭素又は亜酸化窒素を典型的に６０バール程度の圧力で収容するカプセルはよく知られている。その様なカプセルは、ガスが送達されることになる装置の中へ又はガスが使用されることになるユニットと結合できる別体の装置の中へ組み入れられているダイヤフラム穿孔用の別体のユニットと関連付けて使用されるのが典型的である。
【０００３】
典型的な配列では、カプセルを穿孔ユニットから係合解除させると、その結果、シリンダ内の残留ガスが穿孔されたダイヤフラムを通って大気へ失われてしまうことになる。その様な配列の一例は、例えば、イギリス特許ＧＢ−Ａ−９７１１６１に開示されている。その様な配列の更なる不都合は、封止と穿孔行為が本質的に同時に行われるため、良好な面シールが有効になる前にダイヤフラムが穿孔され、高圧ガスを脱出させてしまうリスクがあるということだ。その様な脱出は害をもたらす可能性がある。加えて、脱出したガスがカプセルと穿孔ユニットの間のねじ部に浸透してゆき、ガス圧がねじ部へ作用するせいでカプセルをそれ以上締めることに困難を来してしまうこともないとはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】イギリス特許ＧＢ−Ａ−９７１１６１
【特許文献２】国際特許出願ＷＯ２０１０／０７２９９７Ａ
【特許文献３】国際特許出願ＷＯ２０１０／１０３２６２Ａ
【特許文献４】国際特許出願ＷＯ２０１０／１０３２６３Ａ
【発明の概要】
【０００５】
本発明によれば、ガス供給装置において、
ガスを加圧された状態に貯蔵するための、口を有しているカプセルと、
カプセルの口の、穿孔可能なダイヤフラムの形態をした閉鎖部と、
カプセルへ口を覆って固定的且つ永久的に留められているキャップと、
キャップを貫く、ダイヤフラムへの外部アクセスを許容する通路と、
通路内の弁部材であって、ダイヤフラム穿孔装置を担持していて、ばねの付勢に逆らうダイヤフラム穿孔力の印加によって推進されてダイヤフラム穿孔装置にダイヤフラムを穿孔させ、それによりガスをカプセルから通路の中へ放出させることができる前方面と、ダイヤフラム穿孔力が取り除かれると、ばねによって、ガスが加圧された状態でカプセル内に維持される体積閉鎖位置へ付勢される後方面と、を有する弁部材と、を備えているガス供給装置が提供されている。
【０００６】
本発明によるガス供給装置は、従って、ダイヤフラム穿孔力が取り払われれば、少なくとも或る期間の間はガスをカプセル内に維持することができる。
キャップは、典型的には、ガス供給装置をガスが使用されることになる別の装置へ連結させられるようにする構成を有する外面を有している。このため、キャップの当該外面はねじ部を有しているのが好都合である。
【０００７】
本発明によるガス供給装置は、典型的には、ダイヤフラム穿孔力が印加されることになる弁スピンドルへ接続されているか又は弁スピンドルと一体である弁部材を有している。典型的には、本配列は、本発明によるガス供給装置をガス使用装置へ連結するという行為がダイヤフラム穿孔力を印加させるように仕向ける、という具合になっている。
【０００８】
１つの実施形態では、スピンドルはばねのための座を担持している。この実施形態及び他の実施形態では、ばねは圧縮ばねであってもよい。
弁部材の後方面は、典型的には、Ｏリングシールに当接して着座している。Ｏリングシールは、弁が閉じられているときは、キャップの内面に当接圧縮された状態に保持される。他の実施形態では、弁部材の後方面はＯリングシールを担持することができ、Ｏリングシールは弁部材がキャップの内面に当接して着座しているときは圧縮された状態に保持される。
【０００９】
本発明によるガス供給装置の幾つかの実施形態では、弁部材の前方面はダイヤフラム穿孔装置と一体である。他の実施形態では、弁部材の前方面は穿孔針を担持している。穿孔針は、中空であってもよいし、又はダイヤフラムの穿孔時にガスのカプセルからの流出を促すように少なくとも１つの長手方向溝を備えて形成されていてもよい。ガスが使用されることになる別の装置へ連結されることになっているキャップの前記外面がねじ部を備えて形成されている場合、当該ねじ部の軸方向延在範囲は、弁部材がそのダイヤフラム穿孔位置からその弁閉鎖位置まで進行する距離より大きいことが好都合である。これにより、カプセルを、ダイヤフラムが穿孔されてしまう前に、ガスが使用されることになる他方の装置へ確実に連結させることが可能になる。
【００１０】
本発明によるガス供給装置は、ガス圧に対し小さい有効面積を呈することを可能にし、而して、装置をより高い作動圧力の別の装置へ連結すること及び当該別の装置から連結解除することを容易にする。加えて、キャップの外面がもう一方の装置の相補的なねじ部と係合するねじ部を有している実施形態では、係合するねじ部同士は、ダイヤフラムが穿孔される前にカプセルから迅速に封止される。
【００１１】
本発明によるガス供給装置の実施形態で、弁部材がスピンドルへ接続されているか又はスピンドルと一体である実施形態では、スピンドルは、弁がその閉位置にあるときでさえ、通路から突き出ない。弁は、従って、万一カプセルが誤って落とされた場合の損傷から護られている。
【００１２】
本発明によるガス供給装置をこれより一例として添付図面を参照しながら説明してゆく。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるガス供給装置の全体的な概略断面側面図である。
【図２】図１に示されているガスカプセルの頭部の、そのダイヤフラムシール穿孔前の断面側面図である。
【図３】ガス供給装置のキャップの使用者装置への連結を描いている断面側面図である。
【図４】図３に示されている連結部材の非断面側面図である。
【図５】図１−図３に示されているガス供給装置での弁頭部の形態に対する代わりの弁頭部の形態の概略図である。
【図６】本発明によるガス供給装置へ連結させることのできる大気圧非熱気体プラズマ生成装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
説明を分かり易くするために、ガスカプセルの頭部は図３には示されていない。
図１−図４を参照して、本発明によるガス供給装置は、ガスを加圧された状態に貯蔵するためのガスカプセル２を備えている。ガスカプセル２は、その口に、穿孔可能なダイヤフラム４（図２参照）の形態をした閉鎖部４を有している。
【００１５】
カプセル２は、典型的には、人の手のひらに無理なく保持できるような大きさ及び重量である。それは、典型的には、５−５０ｍｌの範囲の水容量を有している。カプセル２は、選定されたガスを加圧された状態に貯蔵している。貯蔵圧力は、２５バール未満から３００バール超の範囲とすることができよう。カプセル２の壁の厚さ及び構築材料は、選定された貯蔵圧力に持ち堪えるように選択されている。
【００１６】
カプセル２は、従って、典型的に、ステンレス鋼の様な適した鋼又はアルミニウムで形成されている。図面に示されているカプセル２は従来の種類であり、既知の製造プロセスによって製作することができる。
【００１７】
ダイヤフラム４は、典型的に、カプセル２と同じ材料で形成されている。それは、カプセル２が選定されたガスを選定された圧力で充填されたら、所定の位置に溶接される。
カプセルは何れかの選定されたガスで満たされる。一部の非永久ガスは、選定された貯蔵圧力に曝されると液化するものもある。よって、カプセルはガスを液化状態に貯蔵していることもある。但し、貯蔵されることになるガス又はガス混合物が永久ガスであるなら、ガスは貯蔵圧力に曝されても気体の状態に留まるはずである。
【００１８】
カプセル２の口は、カプセル２の端の円筒状突起６によって提供されている。円筒状突起６の外面にはねじ部が設けられている。それは、長手方向軸がカプセル２の長手方向軸と同軸である通路１２を貫通形成されているキャップ１０側の相補的なねじ部に係合している。相補的なねじ部は、ロックタイト（ＬＯＣＴＩＴＥ）（商標）の様な適した接着剤で処理されている。接着剤は、室温で硬化し、キャップ１０をカプセル２の突起６へ固定的に留める効果を有している。図１−図４に示されているガス供給装置の使用者は、従って、手を用いるだけの手段では、キャップ１０をカプセル２から回し外す又は分離させることはできない。
【００１９】
キャップ１０は通路１２内にダイヤフラム穿孔装置１４を収納している。ダイヤフラム穿孔装置１２は、ガスをカプセルから初めて放出させたいときにカプセル２のダイヤフラム４を穿孔又は穿刺するべく以下に説明されている様に作動する。穿孔装置１４は、スピンドル１８と一体の頭部１６を備えている。代わりの実施形態（図示せず）では、頭部１６はスピンドル１８へ付着されている別体部品とすることができる。頭部１６の前方面は先の尖った穿孔先端２０を備えて形成されている。
【００２０】
穿孔装置１４は、穿孔先端２０がダイヤフラム４を破ってガスをカプセル２から放出させるような具合に前方へ推進させることができる。穿孔装置１４の変位は圧縮ばね２２の付勢に逆らってもたらされる。圧縮ばね２２は、通路１２に収納されていて、スピンドル１８の周りを延びている。スピンドル１８は、「スターロック」種のばね保定具２４を装着されている。
【００２１】
穿孔装置１４の頭部１６には二重の機能がある。穿孔先端２０を提供することの他に、それは弁部材としても働く。スピンドルの下のダイヤフラム穿孔力が取り除かれると、圧縮ばね２２の付勢がばね保定具２４を押し付けるように作用し、穿孔装置をカプセル２のダイヤフラム４から引き抜いてキャップ１０の内側の面２８（図３参照）に保定されている弾性Ｏリングシール２６に向かって後ろ向きに進行させる。頭部１６の後方面３０はＯリング２６と封止係合を果たし、それにより、ガスにシールを通り越させない。頭部１６の前方面に作用するガス圧力が頭部１６をＯリングシール２６に押し当てて保持する。穿孔装置１４は、かくして、ダイヤフラム４が穿孔されたときに閉じてガスがカプセル２から使用者の装置へそれ以上流出してゆかないようにすることのできる弁の役目を果たす。
【００２２】
特に図３を参照して、カプセル２から遠いキャップ１０の外面には、キャップ１０ひいてはカプセル２をガス送達装置４２へ接続できるようにするために外ねじ部４０が設けられている。ガス送達装置４２は、ねじ部４０と相補の内ねじ部を有する中空本体４４を有している。装置４２は、従って、カプセル２のキャップ１０へ単純にねじ付ければよい。装置４２はその中空本体内にプローブ５０の一端を担持している。装置４２をキャップ１０へねじ付ける行為は、プローブ５０を穿孔装置１４のスピンドル１８に圧し掛かからせ、穿孔装置１４を、その先端２０がダイヤフラム４を穿孔するように、前方へ推進させる。キャップ１０の外面のねじ部４０の長さ及びコネクタ装置４２の本体４４の相補的なねじ部の長さは、穿孔装置１４がその弁閉鎖位置からそのダイヤフラム穿孔位置まで進行する距離より大きい。これは、カプセル２を、それが穿孔される前に、装置４２へ確実に連結させることを可能にする。プローブ５０には、使用者装置（図１から図４には図示せず）と連通している内部ガス通路４８が設けられている。従って、穿孔先端２０がダイヤフラム４を一杯まで貫いたら、ガスはカプセル２からＯリングシール２２を過ぎて使用者装置に至る通路４８の中へ流れてゆくことができる。プローブ５０の外面越しのガスの損失を最小限にするために、弾性Ｏリング５１及び５２がプローブ４６とキャップ１０の通路１２を境界付けている内面との間及びコネクタ装置４２の本体４４との間にそれぞれ設けられている。万一ガスがシール５０を過ぎて漏れた場合には、ガスはコネクタ装置４２に形成されているスロット５４（図４参照）を通って周囲の大気へ抜けることができる。
【００２３】
選定されたガス体積が使用者へ送達されたら、カプセル２のキャップ１０をコネクタ装置４２から回し外し、而してプローブ５０を退かせる。結果として、穿孔装置１４はダイヤフラム４から離れてゆき、その後方面３０はＯリングシール２６との封止係合を果たし、それにより、ガスがカプセル２から穿孔装置２の頭部１６を通り越してゆくことが防止される。ガスはこうして、ダイヤフラム４が穿孔又は穿刺されてしまってもカプセル２内に維持される。
【００２４】
キャップ１０側のねじ部４０とコネクタ４２の本体４４の相補的なねじ部は、特定のガスに適した固有の相補的寸法を有するものとすることができる。而して、カプセル２は、当該ガス専用とすることができる。異なったガスを貯蔵しているカプセル２が異なった寸法のねじ部４０を有することになれば、当該特定のガス用に設計されていないコネクタ装置４２へ接続されることは起こり得ない。
【００２５】
所望により、スピンドル１８の周りには、穿孔先端２０によるダイヤフラム４の断裂中に形成され得るダイヤフラム４の何らかの粒子を遮断するように、圧縮ばね２２によって小型フィルタ又はスクリーンを保定させることができる。
【００２６】
本発明によるガス供給装置には様々な修正がなされよう。１つのその様な修正が図５に示されている。この修正では、ばね保定装置２４は省略されており、穿孔装置１４のスピンドル１８は、その尾部に、圧縮ばね２２を保定する一体型ストッパ５００を備えて形成されている。別の修正では、コネクタ装置４２は、ガスの圧力を選定値まで下げるための圧力調整弁（図示せず）を収納している。
【００２７】
本発明によるガス供給装置は、永久ガス又は非永久ガスの何れを貯蔵及び送達するのにも使用することができる。１つの例では、それは、希ガス、例えばヘリウム又はアルゴン又はヘリウムとアルゴンの混合気を貯蔵し、人間の口腔へ非熱気体プラズマを投与するための装置へ送達するのに使用することができる。図６は、非熱気体プラズマを生成するための保持型装置６０１であって、本発明によるガス供給装置６０４を受け入れるドッキングステーション６０３を画定しているハウジング６０２を備える保持型装置６０１の模式図を示している。この実施形態では、ガス供給装置６０４は、２１ｍｌの容量のガスカプセルを備えている。ドッキングステーション６０３には、図３に示されている接続装置４２と同種の接続装置（図示せず）が設けられている。ガス供給装置６０４をドッキングステーション６０３に一杯まで挿入すると、ガスカプセルのダイヤフラムが穿孔され、ガスがガスカプセルから矢印の方向に放出されることになる。ドッキングステーション６０３は、手動で操作可能な弁６０５が配置されているガス通路６０６と連通している。この弁６０５は、通常は閉じられているので、ガスカプセルのダイヤフラムが穿孔された際、結果として生じるガスの放出は、一切、弁６０５を通り越すことはできない。弁６０５には、ガスが通過できるようにするために弁６０５を開くよう作動させることのできる手動で操作可能なアクチュエータ６０８が設けられている。通路６０６は、非熱気体プラズマを典型的には大気圧で生成するためのセル６１０と連通している。プラズマ生成器セル６１０には、口腔の中へ挿入させることのできる塗布具６１２が設けられている。口腔治療におけるその様な装置の構成及び使用についての更なる情報は、国際特許出願ＷＯ２０１０／０７２９９７Ａ、国際特許出願ＷＯ２０１０／１０３２６２Ａ、及び国際特許出願ＷＯ２０１０／１０３２６３Ａの中に与えられており、それら出願全てをここに参考文献として援用する。
【００２８】
ガス供給装置６０４は、ドッキングステーション６０３から脱着させることができる。その様な脱着の結果として、図１から図５を参照して説明されている弁機構は閉じ、それによりガスは加圧された状態でカプセル内に維持される。
【符号の説明】
【００２９】
２  ガスカプセル
４  穿孔可能な弁閉鎖部
６  円筒状突起
１０  キャップ
１２  通路
１４  穿孔装置
１６  頭部
１８  スピンドル
２０  穿孔先端
２２  圧縮ばね
２４  ばね保定具
２６  弾性Ｏリングシール
２８  キャップの内側の面
３０  頭部の後方面
４０  外ねじ部
４２  ガス送達装置、コネクタ装置
４４  中空本体
４８  内部ガス通路
５０  プローブ
５１、５２  弾性Ｏリング
５４  スロット
５００  一体型ストッパ
６０１  保持型装置
６０２  ハウジング
６０３  ドッキングステーション
６０４  ガス供給装置
６０５  手動で操作可能な弁
６０６  ガス通路
６０８  手動で操作可能なアクチュエータ
６１０  プラズマ生成器セル
６１２  塗布具
【図１】
2015503066.tif 000003
【図２】
2015503066.tif 000004
【図３】
2015503066.tif 000005
【図４】
2015503066.tif 000006
【図５】
2015503066.tif 000007
【図６】
2015503066.tif 000008
【国際調査報告】
2015503066.tif 000009
2015503066.tif 000010