(57)【要約】加圧流体のための着用可能貯蔵システム（１０）は、複数個のポリマーの中空室（５０）から形成される圧力容器（４０）を含み、中空室（５０）は、楕円形または球状のいずれかの形状を有し、室の連続したもの同士の間に配設される複数個の比較的狭い導管部（５２，５６）により相互接続される。圧力容器は、相互接続された室および相互接続導管部のまわりに巻かれ、圧力下の流体で充填されるとき室および導管部の径方向の膨張を制限する補強フィラメント（４６）を含む。コンテナシステムはさらに、圧力容器に装着され圧力容器内外への流体の流れを制御する流体移送制御システム（７６）を含む。圧力容器に貯蔵されたガスを患者に制御された態様で送出するためのガス送出機構が流体移送制御システムに接続される。圧力容器および流体移送制御システムは着用可能衣服に組込まれ、患者に対してガスの歩行中の供給を提供する。
2004503719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧流体のための貯蔵システムであって、
圧力容器を含み、前記圧力容器は、
各々が実質的に球状または楕円形の形状を有しポリマー材料から形成される複数個の中空室と、
ポリマー材料から形成され、各々が前記複数個の中空室のうち隣り合うもの同士の間に位置決めされ前記複数個の中空室を相互接続する複数個の導管部とを含み、前記導管部の各々は、前記中空室の各々の最大内部横寸法よりも小さい最大内部横寸法を有し、前記圧力容器はさらに、
前記中空室および前記導管部に巻かれる補強フィラメントを含み、前記貯蔵システムはさらに、
前記圧力容器に装着され、前記圧力容器内外への流体の流れを制御するよう構成および配置される流体移送制御システムと、
前記流体移送制御システムに気体が流通可能に接続され、前記圧力容器に貯蔵されたガスを患者に制御された態様で送出するよう構成および配置されるガス送出機構と、
患者の体の一部に着用されるよう適合され、患者の体に前記圧力容器および前記流体移送制御システムを担持して患者に対してガスの歩行中の供給を提供するように構成および配置される着用可能持ち運び用衣服とを含む、貯蔵システム。
【請求項２】
前記着用可能持ち運び用衣服はベストを含み、前記圧力容器および前記流体移送制御システムは前記ベストに組込まれる、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項３】
前記着用可能持ち運び用衣服は、患者の胴の一部に着用されるよう適合されるベルトを含み、前記ベルトは、前記圧力容器を被覆しその周辺部に沿って互いに装着される表面パッドおよび裏面パッドを含むハウジングと、前記ハウジングに接続され患者の胴のまわりに固定される１つ以上のストラップとを含む、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項４】
前記着用可能持ち運び用衣服は、前記圧力容器を中に受入れるための寸法および形状と、前記圧力容器を前記小袋に挿入しかつ前記小袋から取出すことのできる再密閉可能な開口部とを有する小袋を含む袋を含み、前記袋は、前記小袋に装着されて患者の体の一部と係合し小袋およびその中に担持にされる圧力容器を患者の体に固定するストラップを含む、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項５】
前記着用可能持ち運び用衣服は、患者の背中に着用されるよう構成および配置されるハーネスを含み、前記圧力容器および前記流体移送制御システムは前記ハーネスに組込まれる、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項６】
前記圧力容器は、前記複数個の導管部の１つずつにより間隔をあけられた前記複数個の室の相互接続されたものの１本の連続的ストランドを含み、前記連続的ストランドは、交互に往復して畳まれる曲がりくねった構成に配置され、前記ストランドの連続した範囲は互いにほぼ平行する、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項７】
前記圧力容器はさらに、
前記複数個の導管部の１つずつにより間隔をあけられた前記複数個の室の相互接続されたものの２本以上の連続的ストランドを含み、前記２本以上の連続的ストランドの部分が互いにほぼ平行に配置され、前記圧力容器はさらに、
内部プレナムを規定する結合構造を含み、
前記２本以上の連続的ストランドの各々の第１の端は気密に封止され、前記２本以上の連続的ストランドの各々の第２の端は、前記内部プレナムと気体が流通可能に連通して前記結合構造に接続され、前記流体移送制御システムは前記結合構造に装着される、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項８】
前記圧力容器を含む中空室の数に対応して中に形成された多数の凹みを有する第１のフォームシェルをさらに含み、前記凹みの各々は、前記中空室の各々のほぼ半分に対応する形状および寸法を有し、前記凹みの隣り合うもの同士は相互接続通路により接続され、前記通路の各々は、前記導管部の各々のほぼ半分に対応する寸法および形状を有し、前記凹みおよび相互接続通路は、前記複数個の室および導管部の好ましい構成に配置され、さらに、
前記圧力容器を含む中空室の数に対応して中に形成される多数の凹みを有する第２のフォームシェルを含み、前記凹みの各々は、前記中空室の各々のほぼ半分に対応する形状および寸法を有し、前記凹みの隣り合うもの同士は、相互接続通路により接続され、前記通路の各々は、前記導管部の各々のほぼ半分に対応する寸法および形状を有し、前記凹みおよび相互接続通路は、前記複数個の室および導管部の好ましい構成に配置され、
前記第１のフォームシェルは、前記凹みおよびその相互接続通路が前記第２のフォームシェルの対応の凹みおよび相互接続通路に対して対向して面する関係になるように配置され、前記圧力容器は、前記複数個の中空室および導管部が前記第１および第２のフォームシェルの合さる凹みおよび相互接続通路内にそれぞれ覆われた状態で、前記第１と第２のフォームシェルとの間に配設される、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項９】
前記圧力容器はさらに、前記複数個の室の各々を通って延在し前記導管部とほぼ同軸上に整列する内部管状コアを含み、前記内部管状コアは、前記室の各々の内部に配設される少なくとも１つのアパーチャが中に形成される、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項１０】
前記圧力容器はさらに、前記補強フィラメント上に形成される液体を通さない保護被覆層を含む、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項１１】
前記補強フィラメントはアラミド繊維を含む、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項１２】
前記中空室および前記導管部は熱可塑性ポリウレタンエラストマから形成される、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項１３】
前記流体移送制御システムは、
前記圧力容器に装着され、圧力下の流体が前記流入弁を通って前記圧力容器内に移送されることを可能にし、かつ前記圧力容器内の流体が前記流入弁を通ってそこから逃げることを防ぐよう構成および配置される一方向流入弁と、
前記圧力容器に装着され、前記圧力容器内の流体がそこから調整器流出弁を通って逃げることを防ぐか、または前記圧力容器内の流体の圧力から外れた流出圧力で前記圧力容器内の流体がそこから調整器流出弁を通って逃げることを可能にするように選択的に構成されるよう構成および配置される調整器流出弁とを含む、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項１４】
前記流入弁は、
流体の流路が中に形成され、流体が加圧流体の外部源から前記圧力容器に流入する弁本体と、
前記流体の流路に沿って配設され、前記流体の流路を通って前記圧力容器に流入する流体を濾過する濾過要素とを含む、請求項１３に記載の貯蔵システム。
【請求項１５】
前記流入弁は、
流体の流路が中に形成され、流体が加圧流体の外部源から前記圧力容器に流入する弁本体を含み、前記流体の流路の少なくとも一部は、加圧流体の外部源から前記圧力容器に流入する流体の圧力を低減するよう構成および配置される制限的流路を含む、請求項１３に記載の貯蔵システム。
【請求項１６】
前記流入弁は、中に流体の流路が形成され、流体が加圧流体の外部源から前記圧力容器に流入する弁本体を含み、前記弁本体は、そこから延在して前記圧力容器の導管部に挿入される突出部を有し、前記突出部は、前記突出部が導管部に挿入されることを可能にするが前記突出部が導管部から外れるのに抵抗するように構成および配置された棘が上に形成され、前記流体の流路は前記突出部を通って延在し、前記コンテナシステムはさらに、前記導管部を前記突出部上に固定するためのフェルールを含み、前記フェルールは、その一方の長手の端が前記弁本体に接続され、前記突出部に対して外方に間隔をあけられた同軸上の関係に配置され、前記フェルールは、前記突出部が挿入される導管部の一部に径方向に圧着されて導管部の一部を前記棘に圧縮し導管部を前記突出部上に固定するように構成および配置される圧着部を有する、請求項１３に記載の貯蔵システム。
【請求項１７】
前記流入弁の前記弁本体はさらに、前記突出部に隣接するねじ付カラーを含み、前記フェルールはその一方の長手の端にねじを切られた開口部を含み、前記フェルールは、前記弁本体の前記ねじ付カラーを前記フェルールの前記ねじを切られた開口部にねじ込むことにより前記弁本体に接続される、請求項１６に記載の貯蔵システム。
【請求項１８】
前記調整器流出弁は、
流体室が中に形成される弁本体を含み、前記室の少なくとも一部は前記圧力容器の内部と流体的に連通し、前記調整器流出弁はさらに、
前記流体室に結合され、前記圧力容器内の流体が所定のしきい値レベルを超えるとき前記圧力容器から流体が流出することを可能にして前記圧力容器内の圧力を低減するように構成および配置される圧力除去機構を含む、請求項１３に記載の貯蔵システム。
【請求項１９】
前記調整器流出弁の前記圧力除去機構は大気放出板アセンブリを含み、前記大気放出板アセンブリは、
前記流体室内の流体圧力にさらされるように前記弁本体内に位置決めされる大気放出板と、
前記弁本体に対して前記大気放出板を固定する放出板保持器とを含み、前記保持器は流体の流路が中に形成され、前記流体室から前記流路を通る流体の流れが前記大気放出板により遮断され、
前記大気放出板は、前記流体室内の流体圧力が所定のしきい値レベルを超えるとき破裂して流体が前記流体室から前記放出板保持器に形成される前記流体の流路を通って流れることを可能にするように構成および配置される、請求項１８に記載の貯蔵システム。
【請求項２０】
前記調整器流出弁は、流体の流路が中に形成され、流体が前記圧力容器内から流れる弁本体を含み、前記弁本体は、そこから延在し前記圧力容器の導管部に挿入されるよう適合される突出部を有し、前記突出部は、前記突出部が導管部に挿入されることを可能にするが前記突出部が導管部から外れるのに抵抗するように構成および配置される棘が上に形成され、前記流体の流路は前記突出部を通って延在し、前記コンテナシステムはさらに、前記導管部を前記突出部上に固定するためのフェルールを含み、前記フェルールは、その一方の長手の端が前記弁本体に接続され、前記突出部に対して外方に間隔をあけた同軸上の関係に配置され、前記フェルールは、前記突出部が挿入される導管部の一部上に径方向に圧着されて前記導管部の一部を前記棘に圧縮し前記導管部の一部を前記突出部上に固定するように構成および配置される圧着部を有する、請求項１３に記載の貯蔵システム。
【請求項２１】
前記調整器流出弁の前記弁本体はさらに、前記突出部に隣接するねじ付カラーを含み、前記フェルールは、その一方の長手の端にねじを切られた開口部を含み、前記フェルールは、前記弁本体の前記ねじ付カラーを前記フェルールの前記ねじ付開口部にねじ込むことにより前記弁本体に接続される、請求項２０に記載の貯蔵システム。
【請求項２２】
前記ガス送出システムは、
前記流体移送制御システムと気体が流通可能に連通し、患者の吸入に応答して前記圧力容器から予め規定された量の酸素を分配し、かつ他の態様では患者の呼吸サイクルの非吸入部の間は前記圧力容器からの酸素の流れを停止するように構成および配置される空気式需要酸素保存弁と、
一方の端が前記空気式需要酸素保存弁に接続されるデュアル管腔導管チューブと、
前記デュアル管腔導管チューブの反対側の端に接続され、前記デュアル管腔導管チューブの一方の管腔を通って前記空気式需要酸素保存弁に患者の呼吸状態を伝え、かつ患者が吸入する際前記デュアル管腔導管チューブの別の管腔から患者に酸素を送出するように構成および配置されるデュアル管腔鼻套管とを含む、請求項１に記載の貯蔵システム。
【請求項２３】
前記圧力容器は、前記複数個の導管部の１つずつにより相互接続されるほぼ楕円形の中空室の単一のストランドを含み、前記単一のストランドは、往復して折り畳まれ曲がりくねった構成にされ前記ストランドの連続した範囲が互いにほぼ平行に配置される、請求項３に記載の貯蔵システム。
【請求項２４】
前記ベルトが患者の胴に着用されるとき前記楕円形の中空室および前記連続した平行な範囲がほぼ垂直方向に配向されるように前記圧力容器が前記ハウジング内に配向される、請求項２３に記載の貯蔵システム。
【請求項２５】
前記ベルトが患者の胴に着用されるとき前記楕円形の中空室および前記連続した平行な範囲がほぼ水平方向に配向されるように前記圧力容器が前記ハウジング内に配向される、請求項２３に記載の貯蔵システム。
【請求項２６】
前記ストランドの前記連続した範囲の各々が、前記複数個の導管部の１つにより隔てられる２つの楕円形の中空室を含む、請求項２４に記載の貯蔵システム。
【請求項２７】
前記ストランドの前記連続した範囲の各々は、ほぼ前記ハウジングの下部周辺部から前記ハウジングの上部周辺部まで延在する単一の楕円形の中空室を含む、請求項２４に記載の貯蔵システム。
【請求項２８】
前記流入弁は、
流体室が中に形成される弁本体を含み、前記室の少なくとも一部は前記圧力容器の内部と流体的に連通しており、前記流入弁はさらに、
前記流体室に結合され、前記圧力容器内の流体が所定のしきい値レベルを超えるとき前記圧力容器から流体が流出することを可能にして前記圧力容器内の圧力を低減するように構成および配置される圧力除去機構を含む、請求項１３に記載の貯蔵システム。
【請求項２９】
前記流入弁の前記圧力除去機構は大気放出板アセンブリを含み、前記大気放出板アセンブリは、
前記流体室内の流体圧力にさらされるように前記弁本体内に位置決めされる大気放出板と、
前記弁本体に対して前記大気放出板を固定する大気放出板保持器とを含み、前記保持器は流体の流路が中に形成され、前記流体室から前記流路を通る流体の流れが前記大気放出板によって遮断され、
前記大気放出板は、前記流体室内の流体圧力が所定のしきい値レベルを超えるとき破裂して流体が前記流体室から前記大気放出板保持器に形成される前記流体の流路を通って流れることを可能にするように構成および配置される、請求項２８に記載の貯蔵システム。
【請求項３０】
前記一方向の流入弁は圧力駆動ポペット弁を含む、請求項１３に記載の貯蔵システム。
【請求項３１】
前記一方向流入弁は機械的に駆動可能なピン弁を含む、請求項１３に記載の貯蔵システム。
【請求項３２】
加圧流体のための貯蔵システムであって、
ポリマー材料から形成され、中空室の連続したもの同士の間に配設されるポリマー導管部によって相互接続される複数個の中空室を含む圧力容器と、
患者の体の一部に着用されるよう適合され、患者の体の上に前記圧力容器および前記流体移送制御システムを担持して患者に対してガスの歩行中の供給を提供するように構成および配置される着用可能持ち運び用衣服とを含み、前記着用可能持ち運び用衣服は、患者の胴の一部上に着用されるよう適合されるベルトを含み、前記ベルトは、前記圧力容器を被覆する表面パッドおよび裏面パッドを含むハウジングと、前記ハウジングに接続され、患者の胴のまわりに固定される１つ以上のストラップとを含む、貯蔵システム。
【請求項３３】
前記圧力容器に装着され、前記圧力容器内外への流体の流れを制御するように構成および配置される流体移送制御システムと、前記流体移送制御システムに気体が流通可能に接続され、前記圧力容器に貯蔵されたガスを患者に制御された態様で送出するように構成および配置されるガス送出機構とをさらに含む、請求項３２に記載の貯蔵システム。
【請求項３４】
前記中空室はほぼ楕円の形状を有する、請求項３２に記載の貯蔵システム。
【請求項３５】
前記圧力容器は、前記複数個の導管部の１つずつにより相互接続される中空室の単一のストランドを含み、前記単一のストランドは、往復して折り畳まれ曲がりくねった構成にされ、前記ストランドの連続した範囲が互いにほぼ平行に配置される、請求項３４に記載の貯蔵システム。
【請求項３６】
前記ベルトが患者の胴に着用されるとき前記中空室および前記連続した平行な範囲がほぼ垂直方向に配向されるように前記圧力容器が前記ハウジング内に配向される、請求項３５に記載の貯蔵システム。
【請求項３７】
前記ベルトが患者の胴に着用されるとき前記中空室および前記連続した平行な範囲がほぼ水平方向に配向されるように前記圧力容器が前記ハウジング内に配向される、請求項３５に記載の貯蔵システム。
【請求項３８】
前記ストランドの前記連続した範囲の各々は、前記複数個の導管部の１つにより隔てられる２つの中空室を含む、請求項３６に記載の貯蔵システム。
【請求項３９】
前記ストランドの前記連続した範囲の各々は、ほぼ前記ハウジングの下部周辺部から前記ハウジングの上部周辺部まで延在する単一の中空室を含む、請求項３６に記載の貯蔵システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は、軽量で先行技術のコンテナよりも破裂に対する耐性が強く、そのため携帯可能で圧力下の流体の歩行中の供給を可能にするように具体化したものに適合可能である、加圧流体のための着用可能コンテナシステムに向けられる。
【０００２】
【発明の背景】
圧力のかかった流体の携帯式供給には多くの用途がある。たとえば、スキューバダイバおよび消防士は携帯式の加圧酸素供給を用いる。民間の航空機では、突然の予測されなかったキャビンの減圧の際に用いられる非常用酸素送出システムが採用される。軍用航空機では典型的に補給用の酸素供給システムも必要となる。このようなシステムは携帯用加圧缶によって供給される。医療分野では、呼吸関連の治療を受けている患者に酸素などの医療用ガスを施すためにガス送出システムが用意される。補給用酸素送出システムは、酸素を酸素供給源から受取って呼吸することが有益である患者により用いられて、患者が呼吸する大気酸素を補給する。このような用途には、病院、家庭介護および歩行環境を含む広範囲の状況で、コンパクトで携帯式の補給用酸素送出システムが有用である。
【０００３】
高圧補給用酸素送出システムは典型的に、３０００ｐｓｉまでの圧力の酸素ガスを収容するシリンダまたはタンクを含む。高圧酸素送出システムにおいては、補給用酸素を呼吸する人が用いる酸素送出装置での使用に好適なより低い圧力（たとえば２０ｐｓｉから５０ｐｓｉ）へ酸素ガスの圧力を「段階的に下げる」ために圧力調整器が用いられる。
【０００４】
補給用酸素送出システム、および加圧ガスの携帯式供給を採用した他の応用においては、圧縮された流体特にガスを貯蔵および使用するのに用いられるコンテナは一般に円筒形の金属瓶の形を取り、これには高い流体圧に耐えるように強化材料を巻付けることがある。このような貯蔵コンテナは製造費が高くつき、本来的に重く、嵩張り、柔軟性がなく、破裂すると激しく爆発的に粉々となりやすい。
【０００５】
軽量の合成材料からなるコンテナシステムが提案されている。ショリー（Ｓｃｈｏｌｌｅｙ）による米国特許第４，９３２，４０３号、第５，０３６，８４５号および５，１２７，３９９号には、圧縮ガスのための可撓性携帯用コンテナが記載されており、これは一連の細長い、実質的に円筒形の室を含み、これら室は平行する構成で配置され、狭く曲がった導管により相互接続されて、人の着用できるベストの背中に取付けられる。コンテナはライナを含み、これはナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、テトラフルオロエチレン、またはポリエステルなどの合成材料から形成され得る。ライナは、ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（Ｒ）アラミド繊維などの強化材料による強度の高い編組または巻付けなどの高強度強化繊維によって覆われ、ポリウレタンなどの材料の保護コーティングが強化繊維を覆う。ショリーの特許に記載の設計はいくつかの欠点を抱えており、そのためこれは、スキューバ用品、消防士の酸素システム、非常用酸素システム、および医療用酸素システムなどの携帯用流体送出システムに典型的に見られる圧力レベルで貯蔵される流体のためのコンテナとして用いるには非実用的となっている。別個の貯蔵室の細長くほぼ円筒の形状では、高加圧流体を収容するための効果的な構造はもたらされない。さらに、貯蔵部の比較的大きな体積のため、システムは各室に貯蔵される加圧流体の比較的大きな体積の運動エネルギにより激しく破裂するおそれのある危険なものとなっている。
【０００６】
したがって、軽量のポリマー材料からなり堅固で破裂を被りにくい改良された歩行用貯蔵システムが必要とされる。
【０００７】
【発明の概要】
この発明の局面に従えば、堅固で軽量で移動可能であり破裂しにくい加圧流体のための貯蔵システムが提供される。貯蔵システムは、ポリマー材料から形成され、中空室のうち隣合うもの同士の間に位置決めされるポリマー導管部によって相互接続される複数個の楕円または球状の中空室を含む圧力容器を含み、導管部は中空室よりも内部において狭い。補強フィラメントが中空室および導管部のまわりに巻かれる。流体移送制御システムが圧力容器に装着され圧力容器内外への流体の流れを制御し、流体移送制御システムに接続されるガス送出機構が、圧力容器に貯蔵されたガスを患者に制御された態様で送出する。着用可能持ち運び用衣服が患者の体の一部に着用されるよう適合され、圧力容器および前記流体移送制御システムは、衣服に組込まれて患者のためにガスの歩行中の供給を可能にする。
【０００８】
この発明はまた、ポリマー材料から形成され、中空室のうち連続したもの同士の間に配設されるポリマー導管部によって相互接続される複数個の中空室を含む圧力容器と、患者の体の一部に着用されるよう適合され、患者の体の上に圧力容器および流体移送制御システムを担持し患者のためのガスの歩行中の供給を可能とするための着用可能持ち運び用衣服とを含む、加圧流体のための貯蔵システムを含む。着用可能持ち運び用衣服は、患者の胴の一部に着用されるよう適合され、圧力容器を被覆する表面パッドおよび裏面パッドを含むハウジングと、ハウジングに接続され患者の胴のまわりに固定される１つ以上のストラップとを含むを含むベルトを含む。
【０００９】
この発明の他の目的、特徴および特性は、すべてこの明細書の部分を形成する以下の説明、前掲の特許請求の範囲、および添付の図面を参照し考慮することで明らかとなるであろう。さまざまな図面において、同様の参照番号は対応する部分を示す。
【００１０】
【詳細な説明】
以下、図を参照してこの発明の実施例を以下に説明する。これら実施例はこの発明の原理を例示するものであり、この発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１１】
図１および図２に示すように、この発明の発明者であるサンダーズ（Ｓａｎｄｅｒｓ）に対する米国特許第６，０４７，８６０号（これの開示はここで引用により援用される）は、形を維持するほぼ楕円体の複数の室Ｃを含む加圧流体のためのコンテナシステム１０を開示し、これら室は管状のコアＴにより相互接続される。管状のコアは複数の室の各々を通じて延び、各々の室に固定されて封止する。複数の長手方向に隔てられた開口Ａが管状のコアの長さに沿って形成され、このような開口の１つは相互接続された室の各室の内部空間２０内に配置されて、充填中における内部空間２０への流体の注入と、流体送出中または他のコンテナへの移送中における内部空間２０からの流体の放出とを可能にする。開口のサイズは、室からの加圧流体の排出速度を制御できるようなものにされる。こうして低い流体排出速度を達成することにより、１つ以上の室に穴が開いた（すなわち外部の力により貫通された）または破裂したときの、大きくかつ危険なものとなりかねない運動エネルギの突発的な増大を避けることができる。
【００１２】
開口Ａのサイズは、収容される流体の体積および粘度、予想される圧力範囲、および所望の流量などのさまざまなパラメータに依存する。一般に、液体用と比べてガス用にはより小さな直径が選ばれる。したがって、開口のサイズは一般に約０．０１０インチから０．１２５インチまでで変わるであろう。図２には単一の開口Ａのみを示すが、殻２４の内部空間２０内の管Ｔに２つ以上の開口Ａを形成してもよい。これに加え、各々の開口Ａが管Ｔの一方の側にのみ形成されても、または開口Ａが管Ｔを通じて延びてもよい。
【００１３】
図２を参照して、各々の室Ｃは、好適な合成プラスチック材料から成形され開いた前端２６および後端２８を有するほぼ楕円体の殻２４を含む。穴２６および２８の直径は、管状のコアＴの外径をぴったり受ける寸法にされる。管状のコアＴは殻２４に対し、これらの間の流体密封を形成するように取付けられる。管状のコアＴは好ましくは、光エネルギ、熱エネルギまたは超音波エネルギによって殻２４に接合され、これらには超音波溶接、高周波エネルギ、加硫、または継ぎ目のない円周方向の溶接を達成できる他の熱プロセスなどの技術が含まれる。殻２４は、ロクタイト・コーポレイション（Ｌｏｃｔｉｔｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能で世界中に正規の配給業者を有する３３１１および３３４１光硬化アクリル接着剤などの好適な紫外光硬化式接着剤によって、管状のコアＴに接合され得る。殻２４とこのような殻の間の管状のコアＴの延在部（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔｓ）との外側は、殻および管状のコアの破裂に耐えるように好適な耐圧強化フィラメント３０で圧力ラッピングされる。フィラメントで包まれた殻および管状のコアＴの外部には保護合成プラスチックコーティング３２が与えられる。
【００１４】
より具体的に、殻２４は、テフロン（Ｒ）またはフッ素化エチレンプロピレンなどの合成プラスチック材料から、回転成形、吹込み成形または射出成形され得る。管状のコアＴも同じ材料から形成されることが好ましい。耐圧フィラメント３０は炭素繊維、ケブラー（Ｒ）またはナイロンからなることがある。保護コーティング３２はウレタンからなることがあり、摩耗、紫外線、湿気、または熱要素から室および管状のコアを保護する。複数のほぼ楕円体の室Ｃおよびこれらを支持する管状のコアＴのアセンブリは、所望の長さの連続的なストランドからなることがある。この開示の文脈で「ストランド」という用語は、別段の記載がなければ別個の長さの相互接続された室を指す。
【００１５】
図２Ａに示すように、管Ｔは、殻２４′および管状の部分Ｔ′とともに同時押出などにより同時に形成されることがあり、これら管状の部分Ｔ′は殻２４′と一体に形成され、隣接する殻２４′間では管Ｔに直接重なる。さらに、やはり図２Ａに示すように、２つ以上の開口Ａが殻２４′の内部２０内で管Ｔに形成され得る。殻２４′、管状の部分Ｔ′および管Ｔからなる同時に形成されたアセンブリは、上述のように強化フィラメント３０の層で包まれて保護コーティング３２で覆われ得る。
【００１６】
管状のコアＴの流入部または前端には、雄ねじを備えた好適な管継手３４が設けられ得る。管状のコアＴの流出部または後端には雌ねじを備えた管継手３６が設けられ得る。このような雄管継手および雌管継手は、管状のコアＴにより相互接続された室Ｃのアセンブリの隣接するストランド間に圧力式接続を与え、さらに、相互接続された室に計器および弁などの他の構成要素を取付けるための機構を与える。管継手３４および３６などの管継手を取付けるための好適な機構については後に説明する。
【００１７】
図３において、圧力容器の代替形の一部が参照番号４０で一般的に表わされる。圧力容器４０は、好ましい楕円形状を有し中空の内部５４を有する複数の流体貯蔵室５０を含む。個々の室５０は、室５０の隣接する対の間に配置される接続導管部５２および５６によって互いに気体が流通可能に（ｐｎｅｕｍａｔｉｃａｌｌｙ）相互接続される。導管部５６は一般に導管部５２よりも長い。導管部５２と導管部５６との長さを異ならせる目的については後により詳細に説明する。
【００１８】
図４は、圧力容器４０の単一の中空室５０と、隣接する導管部５２の或る部分との、長手方向の拡大断面図を示す。圧力容器４０は好ましくは、殻４２の対向する開いた端部から延びるポリマー接続導管４４を備えたポリマー中空殻４２を含む、層状の構成を有する。ポリマーの殻４２およびポリマーの接続導管４４は好ましくは、テフロン（Ｒ）またはフッ素化エチレンプロピレンなどの合成プラスチック材料から形成され、押出、回転成形、連鎖的吹込み成形、または射出成形などのいくつかの公知のプラスチック形成技術のいずれで形成してもよい。
【００１９】
殻４２および接続導管４４を形成するのに用いられる材料は、成形可能でかつ高い引っ張り強さおよび断裂耐性を示すことが好ましい。最も好ましくは、ポリマー中空殻４２およびポリマー接続導管４４は、ダウ・プラスチックス（Ｄｏｗ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）によりペレタン（Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ）（Ｒ）２３６３−９０ＡＥの商品名で製造されている熱可塑性ポリウレタンエラストマ、バイエル・コーポレイション（Ｂａｙｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のプラスチック部門によりテキシン（Ｔｅｘｉｎ）（Ｒ）５２８６の商品名で製造されている熱可塑性ポリウレタンエラストマ、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）によりハイトレル（Ｈｙｔｒｅｌ）（Ｒ）の商品名で製造されている柔軟ポリエステル、またはテクナー・エイペックス（Ｔｅｋｎｏｒ Ａｐｅｘ）によるポリ塩化ビニルから形成される。
【００２０】
好ましい構成では、各々の室５０の中空の内部５４の体積は、異なった用途のために構成可能な容量の範囲内であり、最も好ましい体積は約３０ミリメートルである。各々の室の寸法または容量が同じである必要はない。後に説明する構成を有する圧力容器４０は、２０００ｐｓｉの内圧下では７−１０％の体積の膨張を被ると判断された。好ましい構成では、各々のポリマー殻４２は約３．０−３．５インチの長手方向の長さを有し、ここで最も好ましい長さは３．２５０−３．３３０インチであり、最大外径は約０．８００インチから１．２００インチであり、ここで最も好ましい直径は０．０９５インチ−１．０５０インチである。導管４４は内径Ｄ２を有し、これの範囲は好ましくは０．１２５−０．３００インチであり、ここで最も好ましい範囲は約０．１７５−０．２５０インチである。中空の殻４２の典型的な壁の厚みの範囲は０．０３インチから０．０５インチであり、最も好ましい典型的な厚みは約０．０４インチである。接続導管４４は０．０３インチから０．１０インチの範囲の壁の厚みを有し、好ましくは約０．０４０インチの典型的な壁の厚みを有するが、吹込み成形形成処理中に中空殻４２と導管４４とが異なった量の膨張を経験するため、導管４４の実際の典型的な壁の厚みは約０．０８８インチであろう。
【００２１】
ポリマー中空殻４２およびポリマー接続導管４４の外側の表面は、好適な強化フィラメント繊維４６で包まれることが好ましい。フィラメント層４６は巻付けまたは編組（好ましくは７５°の通常の編組角度を有する三軸編組パターン）であることがあり、好ましくはケブラー（Ｒ）などの高強度アラミド繊維材料（好ましくは１４２０デニール繊維）、炭素繊維またはナイロンであるが、ケブラー（Ｒ）が最も好ましい。その他の好適であろうフィラメント繊維材料は、薄い金属ワイヤ、ガラス、ポリエステル、または黒鉛を含み得る。ケブラー巻付け層の好ましい厚みは約０．０３５インチから０．０５５インチであり、約０．０４５インチの厚みが最も好ましい。
【００２２】
フィラメント繊維４６の層の上には保護コーティング４８が与えられ得る。保護コーティング４８は摩耗、紫外線、熱要素、または湿気から殻４２、導管４４およびフィラメント繊維４６を保護する。保護コーティング３２は吹付け式合成プラスチックコーティングであることが好ましい。好適な材料はポリ塩化ビニルおよびポリウレタンを含む。保護コーティング３２は圧力容器４０の全体に与えられても、またはこれの特に弱い部分のみに与えられてもよい。これに代えて、圧力容器４０が保護防湿ハウジングに収められる場合には保護コーティング３２が全くなくてもよい。
【００２３】
中空殻４２の内径Ｄ１は好ましくは導管部４２の内径Ｄ２よりもはるかに大きく、これにより各々のポリマー殻４２の中空内部５４内の比較的区別された貯蔵室が定められる。これは圧力容器４０の室５０のうち１つが破裂した際に解放される運動エネルギを減少させるための機構として役立つ。すなわち、室５０のうち１つが破裂すると、この特定の室の中にある体積の加圧流体はすぐに逃げることになる。残りの室にある加圧流体もまた破裂したところへ向かって動くが、残りの室にある流体の逃げる運動エネルギは、破裂した室へ流体が向かう際に流れなければならない比較的狭い導管部４４によって調整されることになる。したがって、圧力容器の内容全体がすぐに解放されることは避けられる。
【００２４】
これに代わる圧力容器４０′が図５および図５Ａで示される。圧力容器４０′は、導管部５２′および５６′により接続されるほぼ球状の複数の中空室５０′を含む。図５Ａに示すように、圧力容器４０′に特有の１つの構成は、圧力容器を曲がりくねった態様でそれ自身の上に前後に曲げることである。圧力容器４０′は細長い導管部５６′で曲げられ、これら導管部は導管部５２′と比べて長くされているため、これが捩れることなしに、または隣接する中空室５０′が互いの邪魔となることなしに曲げることができる。したがって導管部５６′の長さは、圧力容器が捩れることなく、および隣接する中空室５０′が互いの邪魔となることなく、圧力容器を曲げることを可能にするようなものとして規定され得る。一般に、十分な長さの接続導管部５６′は、相互接続された連続する室５０′から室５０′を省くことで与えられ得る。しかしながら、長い導管部５６′の長さは、単一の室５０′の長さと必ずしも同じ長さでなくてもよい。
【００２５】
楕円体の室および球状の室は両方とも好ましいが、これは、高い内圧に耐えるためにはこのような形状が円筒形など他の形状よりも好適であるからである。しかしながら球状の室５０′は図３および図４のほぼ楕円体の室５０ほど好ましくはなく、これは、表面に丸みがあるほど強化フィラメント繊維の一貫した巻付けを与えることが困難になるからである。フィラメント繊維は、軸方向の張力がかかると、極度に丸みを帯びた凸状の表面上でより滑りやすい。
【００２６】
上述の圧力容器４０を採用した携帯用圧力パック６０が図６で示される。なお圧力パック６０は、ほぼ楕円体の中空室５０を有する圧力容器４０を含む。しかしながら、図５および図５Ａで示すほぼ球状の中空室を有する種類の圧力容器４０を圧力パック６０に採用してもよいと理解されるべきである。圧力容器４０は、曲がりくねった態様で自身の上に前後に曲げられた、相互接続された室５０の連続的な直列のストランド５８として配置され、ここで室はすべてほぼ共通の平面にある。一般に、相互接続された室のどのストランドの軸方向の配置が、Ｘ−Ｙ−Ｚデカルト座標（ｃａｒｔｅｓｉａｎ）空間でのどのような角度の配向を取ってもよい。なお、図６では長くされた導管部５６が設けられる。導管部５６は実質的に導管部５２よりも長く、導管部５６が捩れることなしに、または隣接する室５０が互いを邪魔することなしに、圧力容器４０をそれ自身の上に曲げることを可能にするために設けられる。曲がるために十分な長さの相互接続導管５６はやはり、相互接続された室のストランド５８から室５０を省くことで与えることができる。
【００２７】
圧力容器４０は保護ハウジング６２内に収められる。ハウジング６２には開口部６４などの取手が設けられ得る。
【００２８】
流体移送制御システム７６は圧力容器４０に気体が流通可能に接続され、圧力容器４０の中へ、およびここからの、圧力のかかった流体の移送を制御するように動作できる。図６に示す実施例で流体移送制御システムは、ストランド５８の第１の端部７２に（たとえば圧着またはかしめで）気体が流通可能に接続された一方向流入弁７０（充填弁としても知られる）と、圧力容器４０の第２の端部７４に（たとえば圧着またはかしめで）気体が流通可能に接続された一方向流出弁／制御器６６とを含む。流入弁７０は、流体が加圧流体充填源から流入弁７０を通じ圧力容器４０内に移送されることを可能にしかつ圧力容器４０内の流体が流入弁７０を通じて逃げることを防ぐための機構を含む。流出弁／制御器６６は、圧力容器４０内の流体が弁６６を通じて容器から逃げるのを防ぐ、または圧力容器４０内の流体が制御された態様で弁６６を通じ容器から逃げることを許すように、流出弁／制御器が選択的に構成されることを可能にする公知の機構を含む。好ましくは、流出弁／制御器６６は、圧力容器４０を出る流体の圧力を「段階的に下げる」ように動作できる。たとえば歩行用酸素の典型的な医療用途では、酸素は最高３０００ｐｓｉでタンク内に貯蔵されることがあり、流出圧を２０−５０ｐｓｉへ段階的に下げるための制御器が設けられる。流出弁／制御器６６は、そこからの流量を手動で制御できるようにするための手動操作可能制御握り６８を含み得る。好ましい流入弁および好ましい流出弁／制御器については後に説明する。
【００２９】
熱周期またはその他の原因による内圧の変動を勘案するために、圧力除去弁（図示せず）が設けられることが好ましい。
【００３０】
図６では、圧力容器４０、流入弁７０および流出弁／制御器６６がハウジング６２上で露出して示される。ハウジングは、たとえば圧力容器４０を収める予め成形されたフォームシェルからなる二重の半体を含むことが好ましい。しかしながら、図６の実施例の構造を例示する目的のために、ハウジング６２の上半分は示さない。しかしながら、ハウジングは実質的に圧力容器４０と、流出弁／制御器６６および流入弁７０の少なくとも或る部分とを中に収めることが理解されるべきである。
【００３１】
図７は、参照番号８０で一般的に表わす携帯用圧力パックの代替実施例を示す。圧力パック８０は圧力容器を含み、これは、相互接続導管部９６により直列に相互接続されかつ互いに対しほぼ平行に配置される、個々の室９４のいくつかのストランド９２から形成される。図７に示す実施例で圧力容器は６本の個々のストランド９２を含むが、圧力パックが含むストランドは６本より少なくても、または６本より多くてもよい。
【００３２】
ストランド９２の各々は、ストランド９２の室９４の最端にある第１の閉じた端部９８と、内部プレナムを定める結合構造に取付けられた開いた終端１００とを有し、ここに示す実施例でこの内部プレナムは分配器１０２を含む。分配器１０２は、その中の内部プレナムを定める細長くほぼ中空の本体１０１を含む。相互接続された室のストランド９２の各々は、そのそれぞれの終端１００で、細長い本体１０１から延びる接続ニップル１０４によって気体が流通可能に接続されるため、相互接続された室９４の各ストランド９２は分配器１０２内の内部プレナムと気体が流通可能に連通する。各ストランド９２は、ねじ山による相互接続、圧着、かしめ、または高圧ポリマー管を硬い管継手に接続するためのその他どの好適な手段で分配器１０２に接続してもよい。流体移送制御システム８６は分配器１０２に気体が流通可能に接続される。ここに示す実施例では、流体移送制御システム８６は一方向流入弁８８および一方向流出／調整器９０を含み、これらは分配器１０２の本体１０１のほぼ対向する端部に気体が流通可能に接続される。
【００３３】
相互接続された室９４のストランド９２と、分配器１０２と、流入弁８８および流出弁／調整器９０の少なくとも或る部分とはハウジング８２内に収められ、ハウジングは、図７に示すように圧力パック８０の持ち運びを容易にするための取手８４を含み得る。
【００３４】
図８には、参照番号１１０で一般的に表わされる圧力パックのさらなる代替実施例が示される。圧力パック１１０は、相互接続導管部１２４により直列に相互接続された中空室１２２からなるいくつかのほぼ平行のストランド１２０から構成される圧力容器を含む。ストランド１２０の各々は、その室１２２の最端にある閉じた端部１２６と、内部プレナムを定める結合構造に取付けられた開いた終端１２８とを有する。ここに示す実施例では、結合構造はマニホールド１１８を含み、これにはストランド１２０のそれぞれの終端１２８の各々が気体が流通可能に取付けられる。各々のストランド１２０は、ねじ山による相互接続、圧着、かしめ、または高圧ポリマー管を硬い管継手に接続するためのその他どの好適な手段でマニホールド１１８に接続してもよい。流体移送制御システム１１６はマニホールド１１８に取付けられ、ここに示す実施例では流出弁／調整器９０および流入弁（以下に説明する）を含む。
【００３５】
上述の図５Ａ、図６、図７、および図８に示す圧力容器の中空室は、穿孔された管状の内部コアを有する図２および図２Ａに示す種類であっても、または管状の内部コアがない図４に示す種類のものであってもよい。
【００３６】
十分な長さの相互接続された室の連続した継目のないストランドを形成して図６に示す圧力容器４０を構成すること、または図７および図８の圧力容器に採用されるより長いストランドに対しては、従来のポリマー形成技術では困難である。十分な長さの連続的なストランドを形成するためには、２つ以上のより短いストランドを互いに直列に接続してより長いストランドを形成することができる。ある長さの相互接続された室を互いに直列接続するための好ましい構成は図２３および図２４に示される。
【００３７】
第１のストランド４５０を第２のストランド４６６に接続してストランド４５０および４６６のいずれかよりも長い連続的ストランドを形成する。ストランド４５０は、好ましくは導管部により相互接続される一連の中空の球状または楕円状室を有するようにブロー成形される。端の室４５２は、湾曲した凸状外面部４６２および真っ直ぐな円柱状の外面部４６４を有する雄コネクタ４５４として形成される。凸状外面部４６２および円柱状外面部４６４は、以下に記載するように、室の内面にほぼ整合する形状を有する。環状肩４５６が雄コネクタ４５４の根元に規定される。
【００３８】
雄コネクタ４５４を備える第１のストランド４５０は、適切な形状の金型でブロー成形技術により形成することができる。
【００３９】
先端を切った室４６８が、第２のストランド４６６の端に雌コネクタを規定する。環状端縁４７０が、先端を切った室４６８の端に規定され、雌コネクタは、湾曲した凸状内面部４７２および真っ直ぐな円柱状内面部４７４を含む。
【００４０】
凸状外面部４６２および円柱状外面部４６４は、凸状内面部４７２および円柱状内面部４７４とそれぞれ整合するように寸法決めおよび形状付けされ、環状端縁４７０が環状肩４５６と係合する。
【００４１】
第１のストランド４５０は、第１のストランドの雄コネクタ４５４を適切な接着剤に浸漬し、閉じた末端４５８を切断し、その後環状端縁４７０が環状肩４５６と係合するまで雄コネクタ４５４を雌コネクタ面４７２および４７４と接触するよう挿入することにより、第２のストランド４６６に固定される。好適な接着剤は、ロクタイト・コーポレイションにより製品番号３３１１および３３４１で販売される光硬化アクリル接着剤を含む。
【００４２】
代替の接着剤塗布技術が図２４に示される。図２４に示す技術においては、第１のストランド４５０の雄コネクタ４５４の外側に接着剤を塗布するのではなく、接着剤アプリケータ４７６を用いて第２のストランド４６６の雌コネクタの内面４７２および４７４に接着剤を塗布する。アプリケータ４７６は、その端にアプリケータ要素４８０（たとえばブラシ）を備える長手のアプリケータ軸４７８を含む。軸４７８の根元は、軸４７８を回転するためのモータ（図示せず）および／または接着剤の供給、ならびに接着剤を軸４７８の端のアプリケータ要素４８０に押しやるための機構を含み得るハウジング４８２に延在する。代替的に、軸４７８は、軸４７８が装着されるハウジング４８２を手動で回転することによるなど、手動で回転可能であってもよい。
【００４３】
図示のタイプのアプリケータはロクタイト・コーポレイションから入手可能である。
【００４４】
アプリケータ４７６を用いて、接着剤の層を内面４７２および４７４に塗布することができ、雄コネクタ４５４から先端４５８を切り落とした後雄コネクタを雌コネクタに挿入してストランド４５０および４６６を互いに接続することができる。
【００４５】
マニホールド１１８のある実施例の詳細を図９に示す。マニホールド１１８は、形状がほぼ円柱状であり、接続構造のプレナムを規定する内室１３４が中に形成されている本体１３０を含む。本体１３０は好ましくは、強度の高いポリカーボネートなどの軽量で強度の高い材料から形成される。ねじを切られた径方向開口部１３８が内室１３４から本体１３０の外面に延在する。軸方向にねじを切られた開口部１４０が、内室１３４から本体１３０の軸方向端面に延在する。最上部ストランド１２０（図８参照）の開放端１２８が、軸方向ねじ開口部１４０においてマニホールド１１８の本体１３０に結合され、残りのストランド１２０は、それぞれの開放端１２８が径方向ねじ開口部１３８において本体１３０に接続される。代替的に、軸方向開口部１４０を省略してもよく、寸法決めおよび他の構成上の外被の制約が許すならば、すべてのストランド１２０が径方向開口部においてマニホールドに装着可能となるようにさらなる径方向開口部を設けてもよい。それぞれのストランド１２０をマニホールド１１８の軸方向または径方向開口部に装着するために、外側にねじが切られた管継手をたとえばかしめによりそれぞれのストランドの開放端に装着する。
【００４６】
ねじ軸方向開口部１４０の反対側の本体の端にあるねじ軸方向開口部１３２は、一方向流入弁、たとえばポペット型の圧力応答弁またはピン弁を受けるよう構成される。圧力容器から排出する空気が流出弁／調整器によって制御されるように、調整器９０などの流出弁／調整器を公知の態様で一方向流入弁に結合し流入弁のポペットまたはピン機構と機械的に係合させて、一方向流入弁を迂回することができる。もちろん、調整器は、圧力容器のその後の充填を可能とするように取外し可能でなければならない。代替的に、圧力容器の相互接続された室のすべてのストランドを本体１３０に形成されるねじ径方向開口部に取付けることができるならば、かつ寸法決めおよび構成上の外被制約が許すならば、流出弁／調整器を本体１３０に、流入弁の反対側のその軸方向端部において結合することができる。そのような構成は、可能であるならば、流出弁／調整器が圧力容器の充填を可能とするため取外す必要がないので、有利である。
【００４７】
一体化された一方向の流入弁を有する代替のマニホールドが、全体として図１０の参照番号５１８により指定される。マニホールド５１８は、好ましくは強度の高いポリカーボネート材料から形成され、本体５３０内のプレナムを規定する内室５３４と、内室５３４へと延在する複数個の径方向通路５３８および径方向通路５４０とを有する本体５３０を含む。図９に関連して上述したように、圧力容器を形成する相互接続された室のストランドは、それらのそれぞれの開放端がたとえばねじ接続により径方向開口部５３８または軸方向開口部５４０に固定可能である。
【００４８】
好ましくは金属材料から形成される弁ハウジング５４１が、ポリカーボネート本体５３０に埋め込まれる。弁本体５４１は、ほぼ中空の円柱状の構造を有し、一体化された一方向弁の構成要素を中に受け入れる。より具体的には、コイルばね５４４が弁ハウジング５４１内に受け入れられ、ハウジング５４１の下に本体５３０内に形成される環状ばね座５３６に載る。弁本体５４６が、コイルばね５４４の上にハウジング５４１内に配設される。ばね５４４は、弁本体５４６の一方端に形成されるばね窪み５５０内へ延在する。弁座５５２が、弁ハウジング５４１内に配設され、ハウジング５４１の内壁に形成される環状肩５４２と当接係合する。弁座５５２は、ほぼ中空の円柱構造を有し、その一方端における径方向に延在するフランジがフランジの一方側に環状Ｏリング座５６０を規定する。Ｏリング５５４が、弁座５５２の上部円柱状部のまわりに延在し、環状Ｏリング座５６０の上に載る。保持リング５５６が、ハウジング５４１の軸方向端内へＯリング５５４の上部に延在して、Ｏリング５５４および弁座５５２をハウジング５４１内に固定する。
【００４９】
弁本体５４６の一方端において、環状封止肩５４８が、円柱状突起５４７のまわりに延在する。環状封止肩５４８は、弁座５５２の軸方向端で整合する環状封止肩５５８と係合し、円柱状突起５４７は弁座５５２の中央軸方向開口部内に延在する。通常の条件下では、コイルばね５４４は弁本体５４６を弁座５５２と係合させ、それぞれの環状封止肩５４８と５５８との間に封止係合を生じさせる。この条件下では、空気はマニホールド５１８に流入または流出することができない。円柱状突起５４７の上部に作用する（すなわち図１０において左側に作用する）十分な流入圧力を加えることにより、弁本体５４６はばね５４４の圧縮力に抗して左側に動かされ、弁本体５４６と弁座５５２とを分離する。このように弁本体５４６が分離されると、流体は弁本体５４６と弁座５５２との間の間隙を通ってマニホールド５１８に流入することができる。流入圧力源が取除かれると、ばね５４４の力は、マニホールド５１８内に閉じ込められた何らかの圧力により生成される力とともに、弁本体５４６を戻して弁座５５２と封止係合させ、マニホールド５１８およびこれに接続された圧力容器内に流体を保持する。
【００５０】
圧力容器およびマニホールド５１８内の加圧流体の使用を可能にするために、調整器（図示せず）を、一体化された一方向流入弁に公知の態様で作動的に接続して弁本体５４６を弁座５５２との係合から外し、流入弁を迂回する。
【００５１】
図１１および図１１Ａは、全体として１６４で示され、圧力容器１４４を被覆して携帯圧力パックのためのハウジングを形成するフォームシェルの半分を示す。図１１に示す圧力容器１４４は、短い相互接続導管部１４８およびより長い可曲相互接続導管部１５０によって直列に相互接続されるほぼ球状の室１４６の曲りくねった構成を有する。フォームシェル１６４は好ましくは、成形された合成フォームの「卵の箱」の設計である。すなわち、シェル１６４は、短い真っ直ぐな相互接続通路１５６および長い湾曲した相互接続通路１５８によって直列に相互接続される複数個の室窪み１５４を含む。室窪み１５４ならびに相互接続通路１５６および１５８は、圧力容器１４４の室１４６ならびに相互接続導管１４８および１５０の好ましい構成に配置される。代替的に、室窪み１５４および相互接続通路１５６、１５８は、たとえば図６、図７および図８に示す構成などの他の好ましい構成で校正されてもよい。
【００５２】
フォームシェル１６４は、ネオプレンのパッドまたはポリウレタンベースのフォームから形成されてもよい。最も好ましくは、フォームシェルは、液体を通さない保護スキン層を有する独立気泡のスキン層のあるフォームから形成される。好適な材料は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルおよびポリウレタンを含む。自らスキン層を形成する液体を通さないフォームの使用により、補強フィラメント層上に直接付与される保護合成プラスチック被覆４８（図４参照）の必要をなくしてもよい。たとえば、ダウ・ケミカル（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）から入手可能である耐火性添加剤などの耐火性添加剤をフォームシェルのフォーム材料に添加することができる。
【００５３】
第２のフォームシェル（図示せず）が、フォームシェル１６４の室窪み１５４ならびに相互接続通路１５６および１５８と位置合せされる構造に配置される室窪みおよび相互接続通路を有する。２つのフォームシェルが互いに面する関係で配置され、互いに閉じられて圧力容器１４４を被覆する。接合されたフォームシェルはその後、その周辺端縁部において互いに接着して装着される。
【００５４】
接合するフォームシェルの半体を装着するための好適な接着剤は、圧力感応接着剤を含む。
【００５５】
ポリマー圧力容器およびそのような圧力容器を組込む携帯圧力パックは軽量かつ可撓性があり、圧力パック全体が比較的小さい厚さを有するように流線型に作ることができる。したがって、そのような圧力パックは、加圧流体の携帯可能な供給を用いて人の体の一部に邪魔になることなく着用することのできる着用可能持ち運び用衣服に組込まれるのによく適している。そのような圧力容器の可撓性により、それらは人の体の少なくとも一部に沿うことができ、快適さを促進し邪魔になるのを最小限にする。可撓性の量は、圧力容器の中空室同士の間の間隔に依存する。室間の間隔があけばあくほど、携帯圧力パックはより可撓性となる。
【００５６】
着用可能持ち運び用衣服に組込まれる携帯圧力パックの好ましい構造が図１２に示される。着用可能ガス供給システム１７０は、カマーバンド型ベルトの形をとる衣服に担持される圧力容器１７６を含む。ベルト１７２は、短い真っ直ぐな導管部１８２および長い屈曲導管部１８０により直列相互接続される複数個の室１７８を有する圧力容器１７６を含む。圧力容器１７６は、図２および図２Ａに示すタイプであって、内部に孔のあいた管状のコアを有してもよく、または内部管状コアのない、図４に示すタイプであってもよい。室１７８は、上述したようにポリマーのフィラメント巻付け補強構造からなり、好ましくは楕円形であるが球状であってもよい。
【００５７】
圧力容器１７６は、ネオプレンなどの好適なパッド材料から形成されるパッド付きハウジング１７４に覆われる。ハウジング１７４は、好適な接着剤で互いに固定される前部および後部クッション層を含み得、圧力容器および流れ制御システムがその間に挟まれる。前部パッドおよび後部パッドは各々、図１１および図１１Ａに示し上述した卵の箱型設計からなり、圧力容器１７６の室の半分に各々が整合する窪みまたはキャビティを含んでもよい。液体を通さない層が好ましくはハウジング１７４の外面に付与される。パッド付きハウジング１７４は好ましくは、角度がつけられた角１７５を有し、より先の尖った角であれば加えられたであろう鋭い一撃の可能性を回避することにより着用者の快適性を促進する。好ましい実施例では、圧力容器１７６の室１７８は、細長い楕円形の室であり、隠れ線により示されるようにほぼ垂直の相互に平行な構成に配置されるので、圧力容器１７６およびパッド付きハウジング１７４はハウジング１７４を垂直に延在する軸について曲がることができる。したがって、ハウジング１７４は、ベルト１７２を着用する人の胴のまわりにほぼ沿うことができる。
【００５８】
ベルトストラップ１８２および１８４が、それぞれ装着ブラケット１８８および１９０によるなど、任意の好適な手段によりパッド付きハウジング１７４に装着され得る。ベルトストラップ１８２、１８４は、ナイロン織物ストラップを含み得、好ましくは調節可能な長さを有する。装着ブラケット１８８、１９０は、パッド付きハウジング１７４を形成するパッドの対向する層間に接着により固定され得る。代替的に、ストラップ１８２および１８４は、パッド付きハウジング１７４を完全にまたがるよう延在する１つの連続ストラップとして設けられてもよく、装着ブラケット１８８、１９０を省略することができる。そのような設計は、ハウジング１７４からブラケットを分離させ得る、装着ブラケット１８８および１９０の張力をなくすという点である種の利点を有する。ストラップ１８２は、他方のストラップ１８４の端１８７に装着される従来の設計のバックル１８６を含み得る。
【００５９】
一方向流入弁１９２が圧力容器１７６の一方端に接続され、一方向流出弁／調整器１９４が圧力容器１７６の反対側の端に接続される。流入弁１９２および流出弁１９４はどちらも、垂直方向に配向され、ハウジング１７４の外面上に配設され、そのそれぞれの上部がハウジング１７４の上部端縁１７１の上に突出しないように、最も好ましくは隣接した角度のついた角１７５の上に突出しないように位置決めされる。流入弁１９２および流出弁１９４を垂直方向に配向させ、ハウジング１７４の表面上にかつその上部端縁より下にへっこむように位置決めすることにより、ベルト１７２を着用する人が弁１９２または１９４のいずれかによりつつかれる不快さを経験し難くなる。
【００６０】
ガス送出機構が、調量された流体を圧力容器から人に送出するための流体移送制御システムに気体が流通可能に接続される。例示の実施例では、酸素送出システムが流出弁１９４に接続される。より特定的には、例示の実施例において、可撓性チューブ１９６が流出弁／調整器１９４を流れ制御弁１９８に接続する。流れ制御弁１９８は好ましくは、空気式需要酸素保存弁または電子酸素保存弁である。空気式需要酸素保存弁は、患者の吸入に応答して予め規定された量の低圧酸素（酸素の「塊」と呼ぶ）を患者に分配し、他の態様では患者の呼吸サイクルの非吸入期間には圧力容器からの酸素の流れを停止するように構成および配置される。空気式需要酸素保存弁は、米国特許番号第５，３６０，０００号およびＰＣＴ公開番号ＷＯ９７／１１７３４Ａ１に記載され、そのそれぞれの開示はここに引用により援用される。補給酸素を受ける人のベルトにクリップ留め可能であるタイプの最も好ましい空気式需要酸素保存器は、１９９９年１１月５日に出願された米国特許出願連続番号０９／４３５，１７４号に開示され、その開示はここに引用により援用される。
【００６１】
デュアル管腔可撓性チューブ２００が、流れ制御弁１９８から、チューブ２００の２つの管腔により形成される輪２０２の方へ延在し、２つの管腔のそれぞれの端は、デュアル管腔鼻套管２０４などのガス送出機構に接続する。デュアル管腔鼻套管は、デュアル管腔チューブ２００の管腔の１つを通って流れ制御弁１９８に人の呼吸状態を伝え、デュアル管腔チューブ２００の他方の管腔を通って吸入中の患者に酸素を送出する。好適なデュアル管腔鼻套管は、米国特許番号第４，９８９，５９９号に記載され、その開示はここに引用により援用される。
【００６２】
したがって、図１２に示すカマーバンド型ベルト１７２は、酸素などの加圧流体の軽量でじゃまにならない携帯用の供給を提供でき、パッド付きハウジング１７４がユーザの腹にもたれさせてユーザの正面に、またはユーザの下背にもたれさせてユーザの背面にある状態で、流体を受ける人の下胴のまわりに着用可能であることが認められる。
【００６３】
図１３は、図１２のカマーバンド型ベルト１７０の圧力容器１７６の最も好ましい構成を示す。２８個の相互接続された室１７８の連続的ストランドが、ハウジング１７４内に曲がりくねって配置され、１２個の室からなる上行１８３と、１２個の室からなる下行１８５と、各々が２個の室を有する端行１７７および１７９とを含む構造にされる。上行１８３の室１７８は、短い真直ぐな導管部１８２により下行１８５の室から分離され、室の垂直列の各々が、上側または下側屈曲部１８０により隣接した垂直列に接続される。より長いつなぎ導管部１８１が、端行１７７、１７９を上側行１８３に接続する。端行１７７、１７９の各々内の２つの室は、屈曲部１８０により互いに接続される。
【００６４】
図１３のカマーバンド型ベルト１７０の圧力容器１７６の最も好ましい構成において、室１７８の各々は、長さが約３．２５インチであり、真直ぐな導管部１８２の各々は長さが約０．５０インチであり、屈曲導管部１８０の各々は長さが約２．０インチであり、つなぎ導管部１８１の各々は長さが約３．７５インチである。
【００６５】
代替的に、図１２および図１３に示すカマーバンド型ベルトの圧力容器は、それぞれ図７および図８に示すような分配器またはマニホールドを有する圧力容器などの、内部プレナムを規定する結合構造により互いに気体が流通可能に結合される相互接続された室の多数の別個のストランドを含んでもよい。
【００６６】
図１４は、全体として参照番号４２０によって示される、携帯圧力パックを担持する代替のベルト型着用可能持ち運び用衣服を示す。ベルト４２０は、上述したものなどの発泡材から好ましくはなるハウジング４２２を含む（ハウジングの半分のみが図１４に示される）。圧力容器４３０が、ハウジング内に実質的に固定された構造で保持される。ハウジング４３０は、導管部４３４により単一のストランドに相互接続される複数個の室４３２を含む。圧力容器４３０は、図２および図２Ａに示す、内部に穿孔された管状コアを有するタイプであってもよく、または図４に示す内部管状コアのないタイプあってもよい。室４３２は好ましくは楕円形であるが、球状であってもよい。相互接続された室４３０のストランドは、室の、４行のほぼ垂直かつ互いに平行な行に曲がりくねって配置される。
【００６７】
一方向流入弁４３６が、圧力容器４３０の一方端に（たとえば圧着またはかしめにより）接続され、流出弁／調整器４３８が圧力容器４３０の反対側の端に（たとえば圧着またはかしめにより）接続される。
【００６８】
ストラップ４２４および４２６がハウジング４２２に装着され、ストラップ４２４、４２６の終端に位置する好適なバックルもしくは留金または他の接続手段（図示せず）により人の胴部のまわりにベルト４２０を固定する。
【００６９】
図１５は、図１２に示しかつ上述したカマーバンド型ベルトなどの着用可能持ち運び用衣服に採用可能であるタイプの別の携帯圧力パック構成２１０を示す。代替のパック構成２１０は、圧力容器２１４を被覆するパッド付きハウジング２１２を含む（図１５において、圧力容器２１４が見えるようにハウジング２１２の半分のみが示される）。圧力容器２１４は、屈曲導管部２１８によって接続され、ハウジング２１２の実質的に高さ全体に対して延在する（すなわちほぼハウジング２１２の下部周辺端縁からハウジング２１２の上部周辺端縁まで延在する）細長い楕円形の室２１６を含む。細長い室２１６は、一般的に、図１２に示す室１７８などのより短い室よりも大きな容積を有しより少ない材料ですむが、体に沿う可撓性の程度をなおも維持する。圧力容器２１４は、内部に穿孔された管状コアを有する、図２および図２Ａに示すタイプであってもよく、または内部にコアのない図４に示すタイプであってもよい。圧力容器２１４は、全体的に曲がりくねった構成に構成され互いにほぼ平行している長い楕円形室２１６が配置される。図示の構成は、垂直軸について曲がることができ、構造を簡素にし材料を節約する、というのも図１３および図１４にたとえば示す構成と同じ容積を達成するのに必要な室が少なくてすむからである。
【００７０】
ハウジング２１２が図１５に示す角度のついた角２１１を含むならば、ハウジング２１２の端部は、長い楕円形室２１６の１つを収容するのに高さが不十分である。ハウジング２１２によって与えられる持ち運びの空間の使用を最適化するために、角度がつけられた角２１１間の圧力容器２１４の両側にはより短い楕円形室２２０を設けることができる。流入弁２２２が圧力容器２１４の一方端に気体が流通可能に接続され、流出弁２２４が圧力容器２１４の反対側の端に気体が流通可能に接続される。流入弁２２２および流出弁２２４は好ましくは垂直方向に配向され、また好ましくはハウジング２１２の上部端縁２１５に対して引込んでいる。
【００７１】
別の代替の携帯圧力パック構成２３０を図１６に示す。圧力パック構成２３０は、ハウジング２３４に被覆された複数個の相互接続された楕円形（または球状）室２３８を含む圧力容器２３６を含む圧力パック２３２を含む。圧力容器２３６は、図１および図２に示すように内部に穿孔された管状コアを有してもよく、図４に示すように管状コアを有さなくてもよい。
【００７２】
携帯袋２４４が圧力パック２３２を運ぶために設けられる。携帯袋２４４は、圧力パック２３２を受入れるように寸法決めおよび構成される開口部２５０を有するコンテナ小袋２４６を含む。閉鎖機構２５２が開口部２５０の端縁に沿って設けられ、コンテナ小袋２４６は選択的に開いたり閉じたりすることができる。好適な閉鎖機構２５２は、ジッパーまたはベルクロ（Ｒ）を含む。ストラップ２４８が小袋２４６に装着される。ストラップ２４８により、加圧流体の携帯可能な供給を使用する人が袋２３０をその体の一部に装着することができる。たとえば、ストラップは人の肩に着用されてもよく（この場合には、ストラップ２４８は好ましくは調節可能な長さの連続的ストラップであってもよい）またはベルトとして人の胴部のまわりに着用されてもよい（この場合には、留金またはバックルを設けてストラップ２４８の一方を他方のストラップ２４８に脱着可能に接続する）。
【００７３】
圧力パック２３２は、流入弁２４０および流出弁２４２を含む。コンテナ小袋２４６は、流出弁口２５４および流入弁口２５６を含む。弁口２５４および２５６は、圧力パック２３２が閉じたコンテナ小袋２４６に入れられたときそれぞれの弁２４２および２４０へのアクセスを可能とする。弁は好ましくは、流入弁２４０のように、圧力パック２３２の上部から垂直方向に突出する。代替的に、いずれか一方または両方の弁が、流出弁２４２で示されるようにパック２３２の側面から突出してもよい。側部アクセス開口部２５４が、図１６に示す弁２４２などの、側部に取付けられた弁のために設けられてもよい。流入弁２４０の開口部は必ずしも必要でない、というのも圧力パック２３２を小袋２４６から取出して流入弁２４０へのアクセスを可能として圧力パック２３２を充填できるからである。
【００７４】
コンテナ小袋２４６（図１６参照）と関連付けて使用される圧力容器の相互接続された室の好ましい構成が、図１６Ａの参照番号５６４により全体として指定される。好ましい構成は、フォームパッド付ハウジング５６６内に固定される圧力容器５６８を含む（わかりやすくするためにハウジングの半分のみが示される）。圧力容器５６８は、ほぼ水平方向の平行な行５７６に曲がりくねって構成される相互接続された室５７０の連続的ストランドを含む。短い導管部５７２が行の各々の隣合う室５７０同士を接続する。好ましい実施例では、室５７０の各々は長さが約３．２５インチであり、短い導管部５７２の各々は長さが好ましくは約０．５インチである。相互接続された室５７０の隣り合う水平行同士は、約２．０インチの好ましい長さを有するより長い屈曲導管部５７４により接続される。一方向流入弁５７８が、相互接続された室の連続的ストランドの一方端に接続され、流出弁／調整器５８０が、相互接続された室の連続的ストランドの反対側の端に接続される。
【００７５】
図１７および図１７Ａは、ベスト３３０の形の携帯着用可能圧力パック構成のさらに別の代替の実施例を示す。ベスト３３０は、正面パネル部３３２および３３４ならびに背面パネル部３３６を含む。着用可能衣服をジャケットの形にするために袖が設けられてもよい。正面パネル部３３２および３３４ならびに背面パネル部３３６は、側部接続ベルト３３８により着用者の側部のまわりに互いに接続される。ベルト３３８は、連続的ストラップであってもよく、またはバックルもしくはベルクロ（Ｒ）接続などの脱着可能な接続を含んでもよい。代替的に、正面および背面パネル部は、着用者の側部のまわりに連続して着用者の腕および肩のための適切な開口部が中に設けられてもよい。パネル部３３２、３３４および３３６の外側部の好ましい織地は、耐火性かつ耐湿性または湿気を通さないものである。好適な織地は、耐火性ナイロン、ダクロン（Ｒ）およびポリエステルを含む。正面パネル部３３２および３３４は、脱着可能な留金３４０により着用者の正面において互いに接続され、留金３４０はベルクロ（Ｒ）ストラップまたはプラスチックの脱着簡単なスナップを含み得る。
【００７６】
各々がポリマーのフィラメント巻付け補強構造を有する、複数個の相互接続された圧力室３４４を有する圧力容器３４２はベストの中に担持される。圧力容器３４２は、ベストの正面パネル部３３２、３３４および／または背面パネル部３３６に被覆され得る。圧力容器３４２は、図２および図２Ａに示すように内部に穿孔された管状コアを有してもよく、図４に示すようにコアを有していなくてもよい。圧力容器３４２は好ましくは、ネオプレン、ポリエチレン、塩化ビニルまたはポリウレタンなどの軽量の保護発泡材からなる保護パッド付ハウジングに被覆される。
【００７７】
流出弁３４８が圧力容器３４２の一部に装着される。流出弁３４８は好ましくは、ベスト３３０が着用されているとき着用者にとってアクセス可能な位置であるが、じゃまになったり他の態様で着用者に不快感を起こさせることのないような位置に設けられる。流入弁（図示せず）も圧力容器３４２の一部に装着される。図１２に示すベルトでのように、可撓性チューブ３５０が流出弁３４８から調整器３５２に延在するが、これは、着用者のベルトにクリップ留めされるかベストにクリップ留めされるか、または他の態様でたとえばベルクロ（Ｒ）によりベストに装着され得る。調整器３５２は好ましくは空気式需要酸素保存弁である。デュアル管腔チューブ３５４が、調整器３５２から、チューブ３５４の管腔の各々から形成される輪３５６の方に延在する。典型的な用途では、輪３５４は、耳の上部の上に装着者の頭のまわりに巻かれ、デュアル管腔鼻套管３５８などのガス送出装置が着用者の鼻に挿入される。
【００７８】
図１８および図１８Ａは、バックパックとして患者６９０の背中に着用可能であるハーネス６５０の形の携帯着用可能圧力パック構成のさらに別の代替の実施例を示す。バックパックハーネス６５０は、圧力容器６６０を被覆するパッド付ハウジング６５２を含む。わかりやすくするために、圧力容器６６０が露出するように、図１８Ａにはハウジングの半分のみが示される。パッド付ハウジング６５２は、ネオプレンパッドまたはポリウレタンベースのフォームから形成されてもよい。最も好ましくは、ハウジング６５２は、液体を通さない保護層を有し耐火性添加剤で増強された独立気泡のスキン層を有するフォームから形成される。好適な材料は、ポリエチレン、塩化ビニルおよびポリウレタンを含む。パッド付ハウジング６５２は、中心部６５４と、ほぼ垂直な中心部６５４から延在する側方翼部６５６および６５８とで逆向きのほぼ「Ｔ」字型を有する。１対の肩ストラップ６７０が、翼部６５６、６５８の一方および中心部６５４の上部端にそのそれぞれの端が接続される。肩ストラップ６７０は好ましくは長さが調節可能であり、編組ナイロン織地などの任意の好適な材料からなってよく、たとえば接着剤および／または縫うなどの任意の好適な手段によりハウジング６５０に固定されてもよい。
【００７９】
圧力容器６６０は、必要に応じて長さの異なる相互接続導管６６４により相互接続される複数個のポリマーのフィラメント巻付け補強室６６２を含む。室６６２は好ましくは形状が楕円形であるが球状であってもよい。さらに、中空室６６２は、内部に穿孔された管状コアを有する図２および図２Ａに示すタイプであってもよく、または内部に管状コアを有さない図４に示すタイプであってもよい。さらに、図１８Ａに示す圧力容器６６０は、相互接続された室６６２の連続的なストランドを含む。代替的に、圧力容器は、図７に示す分配器１０２などの内部プレナムを規定する結合構造または図８〜図１０に示すマニホールド１１８により互いに結合される相互接続された室の２つ以上の個別のストランドからなってもよい。流入弁６６６が圧力容器６６０の一方の端に装着され、流出弁／調整器６６８が圧力容器６６０の反対側の端に装着される。
【００８０】
好ましい構成において、送出システム６７２は、圧縮ガスすなわち酸素を患者６９０に使用可能な（すなわち呼吸可能な）態様で送出する。好ましい構成では、可撓性流出チューブ６７４が、流出弁／調整器６６８から保存弁６７６に延在する。最も好ましい実施例では、保存弁６７６は、上述したものなどの空気式需要保存弁である。デュアル管腔チューブ６７８が保存弁６７６から輪６８０に延在し、輪６８０は、患者の頭のまわりに回され、患者６９０に圧縮ガスを送出するためのデュアル管腔套管（図示せず）などの呼吸装置に接続され得る。
【００８１】
図１９は、ポリマー管２６２内の高い圧力に耐えることができる態様で機械的管継手２６０をポリマー管２６２に取付けるための好ましい配置を示す。このような管継手２６０は、直列に接続された中空室の連続的なストランドの端部に取付けられて、対向する端部にある流入弁および流出弁を接続することができる。たとえば図１に示す管継手３４および３６は記載の態様で取付けられ得る。機械的管継手２６０は本体部を有し、これはここに示す実施例では、弁または計器などの別の構成要素が取付けられ得るねじ山を有する端部２６４と、レンチなどの工具と係合できる切子面部分２６６とを含む。端部２６４は外部にねじ山を有する雄コネクタ部として示されているが、内部にねじ山を有する雌コネクタ部であってもよい。外部にねじ山を有するカラー２６８が切子面部分２６６の右へ延びる。ねじ山を有するカラー２６８からは挿入突起２７０が延び、この上には「クリスマスツリー」または波型の種類の一連の棘２７２が形成されており、これら棘は図に示すように、各々の棘の角度のため、突起２７０がポリマー管２７２内に挿入されることを許すが、突起２７０がポリマー管２６２からはずれることに抵抗する。チャネル２７４が機械的管継手２６０全体を通じて延び、これにより管継手２６０を通じ圧力容器内に至る流体移送連通が可能となる。
【００８２】
接続フェルール２８０は一般に中空の円筒形状を有し、その一端に内部のねじ山を有する開口部２８２が形成される。ねじ山を有する開口部２８２の右へ延びるフェルールの残りは圧着部分２８６となる。フェルール２８０は６０６１Ｔ６アルミニウムからなるのが好ましい。圧着部分２８６は、内部に形成されたリッジ２８８および溝２８４を有する。圧着されていないフェルール２８０内のリッジ２８８の内径は、好ましくはポリマー管２６２の外径よりも大きく、こうして圧着されていないフェルールを管２６２上に取付けることが可能となる。
【００８３】
管２６２に対する管継手２６０の取付けは、まずねじ山を有するカラー２６８をフェルール２８０のねじ山開口部２８２内にねじ止めすることにより行なわれる。これに代えて、フェルール２８０をその他の手段で管継手２６０に接続してもよい。たとえばフェルール２８０は、捻り構成およびロック構成により、または管継手２６０に対するフェルール２８０の溶接（またははんだ付けまたは蝋付け）により、管継手２６０に固定され得る。次にポリマー管２６２が挿入突起２７０に亘り、圧着部分２８６と挿入突起２７０との間の空間内に挿入される。次に圧着部分２８６は公知の態様で径方向に内側へ圧着またはかしめられ、こうして棘２７２ならびにリッジ２８８および溝２８４を管２６２との固定変形係合へと強制する。こうして、挿入突起２７０の棘２７２と管２６２との摩擦係合と、フェルール２８０の溝２８４およびリッジ２８８と管２６２との摩擦係合との両方によって、管２６２が管継手２６０にしっかりと保持され、フェルール２８０自身もまた、たとえばねじ山開口部２８２とねじ山カラー２６８とのねじ山による係合によって、管継手２６０に固定される。
【００８４】
図１９に示す種類の接続構成は、たとえば図７に示す相互接続された室のストランド９２を分配器１０２の接続ニップル１０４に取付けるために、または図８に示す相互接続された室１２０のストランドをマニホールド１１８の接続ニップル１３８および１４０に取付けるためにもまた用いられ得る。
【００８５】
図２０は流入弁２９０の好ましい実施例を示す。弁２９０は、米国特許第４，６６５，９４３号に一般的に記載されている種類のポペット型の流入弁の変形例であり、これの開示はここで引用により援用される。流入弁２９０は流入部本体２９２を含み、これに流出部本体２９４が取付けられる。流入ガスケット２９６が軸方向で流入部本体１９２と流出部本体２９４との間に配置される。流出部本体２９４の中には内部弁室３０２が形成される。環状の封止挿入物２９８が内部弁室３０２内に配置されてガスケット３０３と係合するが、これは流入部本体２９２の内部に形成された肩３０５に凭れかかる。流入部本体２９２内に形成された流入チャネル３０４は内部弁室３０２と連通する。流入部本体２９２上には、これに流体充填装置を取付けるための外部のねじ山３０６が形成され得る。
【００８６】
ポペット弁体３０８が内部弁室３０２内にスライド可能に配置される。ポペット弁体の一端には環状の封止肩３０９があり、これは弁体３０８が図２０に示す閉じた位置にあるときに環状の封止挿入物２９８およびＯリングシール３００と係合する。ポペット弁体３０８はほぼ円錐台の形状を有する回転体である。環状の封止肩３０９に対向する弁体３０８の端部では、内部弁室３０２を定める内壁に向かって複数の足３１０が径方向に外側へ延びる。コイルばね３１２が環状の肩３１３に凭れかかるが、これは流出部本体２９４内に形成されたばね座３１１内に形成されている。ばね３１２は内部弁室３０２内に延び、ポペット弁体３０８の足３１０に凭れることにより、環状の封止肩３０９を、環状の封止挿入物２９８およびＯリングシール３００との閉じた係合へ強制する。室３１５が流出部本体２９４の内部でばね３１２のすぐ右に形成される。流出チャネル３２０が室３１５から、外部にねじ山を備えたカラー３２２および挿入突起３１６を通じて延びる。室３１５内には焼結真鍮フィルタ要素３１４が流出チャネル３２０と整列して配置されて、流入弁２９０を通過する流体を濾過する。これに代えて、またはこれに加え、フィルタ要素３１７（たとえば焼結真鍮要素）が、流出チャネル３２０に沿った位置、たとえば図に示すようにその終端に設けられてもよい。
【００８７】
ポリマー管３３０は、上述の図１９に示す接続構成により流入弁２９０に取付けられ得る。すなわち、外側に突き出た棘３１８が、管３３０内に挿入される挿入部３１６の外部に形成される。内部にねじ山を設けた開口部３２６および圧着部分３２８を有するフェルール３２４が、外部にねじ山を設けた流出部本体２９４のカラー３２２にねじ止めされる。次に圧着部３２８が、図に示すように管３３０上に圧着され、管３３０を挿入突起３１６の棘３１８との摩擦固定係合へと挟み付ける。
【００８８】
流入弁２９０は図２０では閉じた構成として示される。閉じた構成では、ポペット弁体３０８の環状の封止肩３０９は、環状の封止挿入物２９８およびＯリングシール３００と係合する。ばね３１２のばね力に打ち勝つのに十分な加圧流体を流入チャネル３０４内に与えると、ポペット弁体３０８は右方向に強制され、こうして封止肩３０９と、封止挿入物２９８およびＯリング３００との間に隙間を生じさせる。次に加圧流体は、この隙間を通り、ポペット弁体３０８を巡り、径方向の足３１０のうち隣接するものの間の空間を通り、ばね３１２の開いた中央部を通り、フィルタ３１４を通り、流出チャネル３２０を通り通過して、圧力容器のポリマー管３３０に入ることができる。加圧流体源が流入部本体２９２から取外されると、ばね３１２の力と圧力容器内の加圧流体の力とがポペット弁体３０８を左へと強制し、こうして環状の封止肩３０９は再び環状の封止挿入物２９８およびＯリングシール３００の両方と封止接触し、こうして加圧流体が流入弁２９０を通じて圧力容器から出ることを防ぐ。
【００８９】
流入弁２９０は、いくつかの工業規格高圧充填弁のうちいずれかと結合するように構成されることが好ましい。圧力容器をあまりに急速に充填することにより引起される断熱圧縮は、充填弁付近で圧力容器内の過度の温度を引起すおそれがある。このような急速充填技術はすべての既存の高圧容器に対して危険であると認識されており、このような手法を思い止まらせる手順が公知である。しかしながら多くの充填弁は手動で操作され、こうして無頓着さ、錯誤または不注意から操作員が充填弁を完全に開けてしまい、充填されたタンク内でこのような即座かつ瞬間的な加圧を生じさせることがあり得る。典型的に金属からなる現在の高圧シリンダはこのような不適切な充填技術に耐えることができるが、このようなシリンダはこのような態様で充填されると危険なほど高温になることがある。この発明に従う圧力容器は、純粋な酸素がある場合に約４００°Ｆで自然発火し得るポリマー材料から形成される。この発明に従い形成された圧力容器の閉じた端部での温度は、急速充填加圧中に１７００°Ｆを超え得ることが算出により示されている。
【００９０】
したがって、不適切な急速充填手順からのポリマー圧力容器の自己発火を防止し得る安全措置として、流入弁２９０の流出チャネル３２０は制限的に狭くされ、こうして流出チャネル３２０は充填弁から圧力容器内に流れる流体の圧力を段階的に下げるための調整器として機能する。この発明の局面に従うと、流入弁２９０の流出チャネル３２０は、流入弁２９０が２０００ｐｓｉｇの充填源に瞬間的に晒される充填手順の５秒目の時点で、圧力容器内の内圧が５００ｐｓｉｇを超えることを防止するほど制限的なサイズであることが好ましい。しかしながら流出チャネル３２０は、正しい充填技術に従うときには圧力容器の適切な充填を可能にするのに十分大きくなければならない。流出チャネル３２０の現在好ましい直径は、直径０．００３−０．０１０インチである。
【００９１】
焼結真鍮フィルタ要素３１４（および／またはフィルタ要素３１７）が流入弁２９０内で用いられると、これは流路の制限物として機能し、充填圧を段階的に下げることを援助できる。
【００９２】
流入弁２９０は大気放出板アセンブリ２９５などの圧力除去機構を含むことがあり、これは、圧力容器の内部と気体が流通可能に連通する内部弁室３０２内の過度の圧力増加を解放するよう構成および配置される。図２０Ａに示すように、大気放出板アセンブリ２９５は板を保持するピン２９７を含み、これは流入弁２９０の流出部本体２９４の側壁に形成された、ピンを受ける開口部２９９内に挿入される。ピン２９７および開口部２９９の各々にはねじ山が形成され得る。パイロット孔３１９が、ピンを受ける開口部２９９から内部弁室３０２内に延びる。大気放出板３２１はピンを受ける開口部２９９の底部に位置付けられ、銅などの軟らかく破裂可能な材料から形成される。軸方向のチャネル３２３がピン２９７に形成される。軸方向のチャネル３２３は、ピン２９７を通じて形成された横断径方向チャネル３２５に接続する。大気放出板３２１は、内部弁室３０２での圧力が予め定められた最大しきい値圧を超えると破裂することで、パイロット孔３１９およびチャネル３２３、３２５を通じての圧力除去を可能にするよう構成および配置される。
【００９３】
これに代わる一方向流入弁が、図２１において参照番号６００で一般的に示される。流入弁６００はピン弁として一般に知られる種類の一方向弁である。弁６００は弁本体６０２を含み、これはその中に内室６０４を定める。旋回管継手６０６は、弁本体６０２内にねじ止めされるねじ山を設けたピン保持ねじ６１８の径方向のフランジによって弁本体６０２と結合される。流れ制御ピン６０８が弁本体６０２の内室６０４内に配置される。ピン６０８のシャフト６１０は、ピン保持ねじ６１８を通じて形成される軸方向のボアを通じて延びてこれにより案内される。径方向のフランジ６１２はピン６０８のシャフト６１０から突き出る。軸方向のボア６１４がシャフト６１０の一端から延び、径方向の貫通孔６１６が軸方向のボア６１４と連通してシャフト６１０を通じ延びる。ばね６２２はピン６０８の径方向のフランジ６１２と係合し、ピン６０８をピン保持ねじ６１８の軸方向の端部と係合させ、Ｏリング６２０がピン６０８のフランジ６１２とピン保持ねじ６１８との間に配置される。ピン６０８をピン保持ねじ６１８に凭れさせることで、旋回管継手６０６と内部弁室６０４との間の空気の流れが防止される。
【００９４】
流入弁６００は、大気放出板アセンブリ６２７などの圧力除去機構を含むことが好ましい。大気放出板６２７は、弁本体６０２内にねじ止めされる大気放出板保持器６２６と、銅などの破裂可能な材料から形成される大気放出板６２８とを含む。大気放出板６２８が破裂する予め定められたしきい値を内部室６０４内の圧力が超えると、大気放出板保持器６２６内に形成された軸方向および径方向のチャネルを通じて室６０４から圧力が解放される。
【００９５】
棘を備えた突起６３０が弁本体６０２から延びる。棘を備えた突起６３０は、突起６３０が挿入されるポリマー管を部分的に貫通しおよびこれと係合する棘を含む。ねじ山を備えたカラー６３４が棘を備えた突起６３０の基部に形成され、フェルール（図示せず、たとえば図１０およびこれに伴う開示のフェルール２８０を参照）と係合し、このフェルールはその一端にあるねじ山を備えた開口部と、ポリマー管に対して圧着されるべき圧着部分とを有し、これにより管を棘のある突起６３０に固定する。弁本体６０２と、ねじ山を備えたカラー６３４にねじ止めされるフェルール（図示せず）との間に追加の封止をもたらすために、外部Ｏリング６３６をねじ山のあるカラー６３４の基部にもうけてもよい。
【００９６】
外部チャネル６３２は棘のある突起６３０を通じて延びる。外部チャネル６３２は、図１１に示す流入弁２９０の流出チャネル３２０のように制限的に狭くすることができ、こうして流出チャネル６３２は、上述のように充填弁から圧力容器内に流れる流体の圧力を段階的に下げるための制御器として機能する。フィルタ要素６２４、たとえば焼結真鍮フィルタ要素が、流出チャネル６３２の口に配置され得る。
【００９７】
適当な充填管継手が旋回管継手６０６に結合される際に、充填管継手は、ピン６０８と係合してピンをばね２２の力に対しばね保持ねじ６１８との係合から外す、当該技術で周知の構造または機構を含む。この後、旋回管継手６０６で導入された加圧流体は軸方向のボア６１４内に通過し、径方向の孔６１６を通じて軸方向のボア６１４から逃げ、内部室６０４へ、それからフィルタ６２４そして流出チャネル６３２を通じて流れる。充填管継手が旋回管継手６０６から取外されると、ピン６０８はばね６２２により生じた力によってピン保持ねじ６１８との係合へと動いて戻り、こうして内部室６０４からの流体の流れを防ぐ。
【００９８】
図２２は流出弁／調整器アセンブリ３７０の好ましい実施例を示す。アセンブリ３７０は、フェルール４０２によりポリマー管４１０に取付けられた流出弁３７２を含む。
【００９９】
流出弁３７２は、ねじ山のあるカラー部４０４および棘のある高圧突起４０８を備えた高圧端部３７４を有する。低圧端部３７６は、流出弁アセンブリ３７２を流体送出システムに気体が流通可能に接続するための、棘のある低圧流出突起４００またはその他の構造を有する。内部室３７８が高圧端部３７４と低圧端部３７６との間に定められる。調整器の台座３８０は、内部室３７８内で、棘のある突起４０８を通じて延びる通路４１１の終端に配置される。明瞭にするために、内部室３７８内に通常配置される当業者に周知の残りの内部圧力減少構成要素は示さない。
【０１００】
流出弁３７２は大気放出板アセンブリ３８２などの圧力除去機構を含むことがあり、これは内部室３７８の高圧の側における過度の圧力増大を解放するよう構成および配置される。図２２Ａに示すように、大気放出板アセンブリ３８２は板を保持するピン３８８を含み、これは、流出弁３７２の高圧端部３７４の側壁に形成された、ピンを受ける開口部３９０内に挿入される。ピン３８８および開口部３９０の各々にはねじ山が設けられ得る。パイロット孔３８４は、ピンを受ける開口部３９０から内部室３７８の高圧の側へと延びる。大気放出板３８６はピンを受ける開口部３９０の底部に位置付けられ、銅などの軟らかい破裂可能な材料から形成される。軸方向のチャネル３９２はピン３８８内に形成される。軸方向のチャネル３９２はピン３８８を通じ形成される横断径方向チャネル３９４と接続する。大気放出板３８６は、内部室３７８の高圧の側での圧力が予め定められた最大しきい値圧を超えると破裂することで、パイロット孔３８４およびチャネル３９２、３９４を通じて圧力除去を可能にするよう構成および配置される。
【０１０１】
フェルール４０２はねじ山を備えた開口部４０６を備え、これはねじ山によって高圧端部３７４のねじ山を備えたカラー４０４と係合する。フェルール４０２はさらに圧着部分４１２を含み、これは（図に示すように）ポリマー管４１０に対して圧着されて管４１０を棘のある突起４０８に対し固定することができる。
【０１０２】
現在最も実用的で好ましい実施例と考えられているものとの関連でこの発明を説明したが、この発明は開示の実施例に限定されるのではなく、前掲の特許請求の範囲の意味および範囲内に含まれるさまざまな変形例および均等の構成を包含することを意図していると理解すべきである。したがって、前掲の特許請求の範囲に定められたこの発明の新規の局面から逸脱することなく、この発明を規定するのに用いられた特定のパラメータに対し変更を加えることができると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数の整列された、硬い、ほぼ楕円体の室であって、管状のコアにより相互接続されたものを示す部分側面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って切って見た拡大水平断面図である。
【図２Ａ】代替実施例を示す、図１の線２−２に沿って切って見た拡大水平断面図である。
【図３】この発明のコンテナシステムの一部を示す側面図である。
【図４】図３の線４−４に沿って長手方向に切って見た部分断面図である。
【図５】この発明のコンテナシステムの代替実施例を示す側面図である。
【図５Ａ】往復した曲がりくねった構成で配置された図５のコンテナシステムを示す部分図である。
【図６】この発明に従うコンテナシステムを採用した携帯用加圧流体パックを示す図である。
【図７】この発明のコンテナシステムを採用した加圧流体パックの代替実施例を示す図である。
【図８】この発明に従うコンテナシステムを採用した加圧流体パックのさらなる代替実施例を示す図である。
【図９】図８の加圧流体パックに使用されるマニホールドの縦断面図である。
【図１０】図８の加圧流体パックに使用されるマニホールドの第２の実施例の縦断面図である。
【図１１】携帯可能加圧流体パックのためのハウジングの整合するフォーム内に固定される、この発明に従うコンテナシステムの平面図である。
【図１１Ａ】図１１の線Ａ−Ａに沿った横断面図である。
【図１２】この発明に従うコンテナシステムを組込む着用可能携帯酸素送出システムの斜視図である。
【図１３】図１２の着用可能携帯酸素送出システムの好ましい圧力室構成の図である。
【図１４】着用可能携帯圧力パックの第１の代替の実施例の正面立面図である。
【図１５】着用可能携帯圧力パックの第２の代替の実施例の正面立面図である。
【図１６】体の一部に縛ることのできる再密閉可能袋内に担持される着用可能携帯圧力パックの第３の代替の実施例の図である。
【図１６Ａ】図１６の着用可能携帯圧力パックの好ましい圧力室構成の図である。
【図１７】この発明に従うコンテナシステムを採用する着用可能携帯圧力パックの第４の代替の実施例の図である。
【図１７Ａ】この発明に従うコンテナシステムを採用する着用可能携帯圧力パックの第４の代替の実施例の図である。
【図１８】この発明に従うコンテナシステムを採用する着用可能携帯圧力パックの第５の代替の実施例の図である。
【図１８Ａ】この発明に従うコンテナシステムを採用する着用可能携帯圧力パックの第５の代替の実施例の図である。
【図１９】ポリマー管を機械的管継手に固定するためのシステムの縦断面における部分分解図である。
【図２０】この発明のコンテナシステムを採用する圧力パックに組込まれる好ましい流入弁の縦断面における部分図である。
【図２０Ａ】円「Ａ」内の図２０の一部の拡大図である。
【図２１】この発明のコンテナシステムを採用する圧力パックに組込まれる代替の流入弁の縦断面における部分図である。
【図２２】この発明のコンテナシステムを採用する圧力パックに組込まれる好ましい流出弁／調整器の縦断面における部分図である。
【図２２Ａ】円「Ａ」内の図２２の一部の拡大図である。
【図２３】この発明のコンテナシステムの、ともに接着接続する部分のための方法および構成を示す部分側面立面図である。
【図２４】接着剤アプリケータとともにこの発明のコンテナシステムの、ともに接着接続する部分のための代替の構成を示す部分側面断面図である。
【図２３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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