(57)【要約】流体移送制御弁（７６）は複数の中空ポリマー室（５０）から形成される圧力容器に接続され、ここでこれら室は、隣接する室の間に配置されたポリマー導管部（４４）により相互接続される。弁は、弁本体と、弁本体に取付けられた圧力除去機構（２９５）とを含む。圧力除去機構（２９５）は、容器内の圧力が予め定められた最大圧力を超えると圧力容器から圧力を解放するように動作可能である。好ましい実施例で圧力除去機構は大気放出板（３２１）を含む。圧力除去弁はまたフィルタ要素を含み、これは弁本体の中に定められる流体流路および／または制限的な流路に沿って配置されて、弁本体を通じて流れる流体の圧力を減少させる。
2004505655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧流体のためのコンテナシステムであって、
ポリマー材料から形成された複数の中空室を含む圧力容器を含み、前記複数の中空室は、前記中空室のうち連続する中空室の間に配置されたポリマー導管部により相互接続され、前記コンテナシステムはさらに
流体移送制御弁を含み、前記流体移送制御弁は、前記圧力容器に取付けられて、前記中空室および前記導管部の内部に定められる前記圧力容器の内部に関し流体の流れを制御するよう構成および配置され、前記流体移送制御弁は、
内部に流体室が形成された弁本体を含み、前記室の少なくとも或る部分は前記圧力容器の内部と流体連通し、前記流体移送制御弁はさらに
圧力除去機構を含み、前記圧力除去機構は、前記流体室に結合されて、前記圧力容器内の流体が所定のしきい値のレベルを超えると前記圧力容器から流体が流れ出ることを許すことで、前記圧力容器内の圧力を減少させるように構成および配置される、コンテナシステム。
【請求項２】
前記圧力除去機構は大気放出板組立体を含み、前記大気放出板組立体は、
前記弁本体に関して、前記室内の流体圧に晒されるように位置付けられる大気放出板と、
前記弁本体に関して前記大気放出板を固定する板保持器とを含み、前記保持器の中には流体流れチャネルが形成され、前記流体室から前記チャネルを通じての流体流れは前記大気放出板により阻止され、
前記大気放出板は、前記流体室内の流体圧が所定のしきい値レベルを超えると破裂することで、前記流体室から、前記大気放出板保持器に形成された前記流体流れチャネルを通じて流体が流れることを許すように構成および配置される、請求項１に記載のコンテナシステム。
【請求項３】
前記圧力容器は、前記導管部のいくつかにより隔てられた前記複数の室のうちの相互接続された室の１本の連続的なストランドを含み、前記連続的なストランドは、前記連続的なストランド自身の上に交互に前後に曲がる曲がりくねった構成で配置され、前記ストランドの連続する長さ部分は互いに対しほぼ平行であり、前記流体移送制御弁は、前記連続的なストランドの一端で前記圧力容器に取付けられる、請求項１に記載のコンテナシステム。
【請求項４】
前記圧力容器はさらに、
前記導管部のいくつかにより隔てられた前記複数の中空室のうち相互接続された中空室の２本以上の連続的なストランドを含み、前記２本以上の連続的なストランドの部分は互いに対しほぼ平行に配置され、前記圧力容器はさらに
内部プレナムを定める結合構造を含み、
前記２本以上の連続的なストランドの各ストランドの第１の端部は気密に封止され、前記２本以上の連続的なストランドの各ストランドの第２の端部は前記内部プレナムと空気的連通で前記結合構造に接続され、前記流体移送制御弁は前記結合構造に取付けられる、請求項１に記載のコンテナシステム。
【請求項５】
前記結合構造は分配器を含み、前記分配器は、細長い形状を有して、前記２本以上のストランドの平行部分に対し横断して配置され、前記２本以上のストランドの各々は、前記分配器の長さに沿って異なった位置で前記分配器に接続される、請求項４に記載のコンテナシステム。
【請求項６】
前記結合構造はマニホールドを含み、前記２本以上のストランドの各々は前記マニホールドに接続される、請求項４に記載のコンテナシステム。
【請求項７】
前記導管部とほぼ同軸に整列されて前記複数の室の各々を通じ延びる内部の管状のコアをさらに含み、各々の内部の管状のコアには少なくとも１つの開口が形成され、前記開口は前記室の各室の内部に配置される、請求項１に記載のコンテナシステム。
【請求項８】
前記流体移送制御弁は、前記圧力容器に取付けられた一方向流入弁を含み、前記一方向流入弁は、圧力をかけられた流体が前記流入弁を通じて前記圧力容器内に移送されることを許しかつ前記圧力容器内の流体が前記流入弁を通じて前記圧力容器から逃げることを防ぐように構成および配置される、請求項１に記載のコンテナシステム。
【請求項９】
前記流体移送制御弁は前記圧力容器に取付けられた調整流出弁を含み、前記調整流出弁は、前記圧力容器内の流体が前記調整流入弁を通じて前記圧力容器から逃げることを防ぐ、または前記圧力容器内の流体が、前記圧力容器内の流体の圧力とは異なる流出圧で前記調整流出弁を通じ前記圧力容器から逃げることを許すように、選択的に構成されるように構成および配置される、請求項１に記載のコンテナシステム。
【請求項１０】
前記流入弁の前記弁本体の中には、流体が加圧流体の外部源から前記圧力容器内に流れ込む流体流れチャネルが形成され、前記流入弁はさらに、前記流体流れチャネルに沿って配置されて、前記流体流路を通じ前記圧力容器内に流れる流体を濾過するためのフィルタ要素を含む、請求項８に記載のコンテナシステム。
【請求項１１】
前記流入弁の前記弁本体の中には、流体が加圧流体の外部源から前記圧力容器内に流れ込む流体流れチャネルが形成され、前記流体流れチャネルの少なくとも或る部分は、加圧流体の外部源から前記圧力容器内に流れる流体の圧力を減少させるように構成および配置される制限的な流路を含む、請求項８に記載のコンテナシステム。
【請求項１２】
前記制限的な流路は、流入弁が２０００ｐｓｉｇの充填源に瞬間的に晒される充填手順の５秒目で、前記圧力容器内の内圧が５００ｐｓｉｇを超えることを防ぐほど制限的なサイズにされる、請求項１１に記載のコンテナシステム。
【請求項１３】
前記制限的な流路は０．００３−０．０１０インチの直径を有する、請求項１２に記載のコンテナシステム。
【請求項１４】
前記流体移送制御弁の前記弁本体は、ここから延びて前記圧力容器の導管部内に挿入される突起を有し、前記突起には棘が形成され、前記棘は、前記突起が導管部内に挿入されることを許すが前記導管部から前記突起がはずれることに抵抗するように構成および配置され、前記弁本体は、前記室から前記突起を通じて延びる流体流路を有し、前記コンテナシステムはさらに、前記導管部を前記突起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長さ方向の一端で前記弁本体に接続されて、前記突起に関して外側に隔てられた同軸関係で配置され、前記フェルールは圧着部を有し、前記圧着部は、前記突起が挿入される前記導管部の部分に対して径方向に圧着されることにより、前記導管部の部分を前記棘に対して押圧して前記導管部を前記突起に対して固定するよう構成および配置される、請求項１に記載のコンテナシステム。
【請求項１５】
前記弁本体はさらに、前記突起に隣接しねじ山を有するカラーを含み、前記フェルールはその長手方向の一端にねじ山を有する開口部を含み、前記フェルールは、前記弁本体の前記ねじ山を有するカラーを前記フェルールの前記ねじ山を有する開口部にねじ止めすることにより前記弁本体に接続される、請求項１４に記載のコンテナシステム。
【請求項１６】
前記一方向流入弁は、圧力で作動され得るポペット弁を含む、請求項８に記載のコンテナシステム。
【請求項１７】
前記一方向流入弁は、機械的に作動され得るピン弁を含む、請求項８に記載のコンテナシステム。
【請求項１８】
前記圧力容器の前記中空室は、ほぼ球または楕円体の形状を有する、請求項１に記載のコンテナシステム。
【請求項１９】
加圧流体のためのコンテナシステムであって、
ポリマー材料から形成された複数の中空室を含む圧力容器を含み、前記複数の中空室は、前記中空室のうち連続的な中空室の間に配置されたポリマー導管部により相互接続され、前記コンテナシステムはさらに
流体移送制御弁を含み、前記流体移送制御弁は前記圧力容器に取付けられて、前記中空室および前記導管部の内部で定められる前記圧力容器の内部に関して前記流体の流れを制御するよう構成および配置され、前記流体移送制御弁は
弁本体を含み、前記弁本体の中には、前記圧力容器の内部との関連で流体が流れる流体流れチャネルが形成され、前記流体移送制御弁はさらに、
前記流体流れチャネルに沿って配置されて、前記流体流路を通じて流れる流体を濾過するためのフィルタ要素を含む、コンテナシステム。
【請求項２０】
前記流体流れチャネルの少なくとも或る部分は制限的な流路を含み、前記制限的な流路は、加圧流体の外部源から前記圧力容器内に流れる流体の圧力を減少させるように構成および配置される、請求項１９に記載のコンテナシステム。
【請求項２１】
前記弁本体の中には流体室が形成され、前記室の少なくとも或る部分は前記圧力容器の内部と流体連通し、前記流体移送制御弁はさらに圧力除去機構を含み、前記圧力除去機構は、前記流体室に結合されて、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前記圧力容器から流体が流れ出ることを許すことで、前記圧力容器内の圧力を減少させるように構成および配置される、請求項１９に記載のコンテナシステム。
【請求項２２】
前記圧力除去機構は大気放出板組立体を含み、前記大気放出板組立体は、
前記流体室内の流体圧に晒されるように前記弁本体に関して位置付けられる大気放出板と、
前記弁本体に関し前記大気放出板を固定する板保持器とを含み、前記保持器の中には流体流れチャネルが形成され、前記流体室から前記チャネルを通じての流体流れは前記大気放出板により阻止され、
前記大気放出板は、前記流体室内の流体圧が所定のしきい値レベルを超えると破裂することで、前記流体室から、前記大気放出板保持器内に形成された前記流体流れチャネルを通じて流体が流れることを許すように構成および配置される、請求項２１に記載のコンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は、軽量でコンパクトな圧力容器と、圧力容器内へおよび／またはここからの流体の流れを調整するための流体制御弁とを含む、加圧流体のためのコンテナシステムに向けられたものである。
【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】
【発明の概要】
この発明の局面に従うと、加圧流体のためのコンテナシステムは、流体流れ制御弁が取付けられた圧力容器を含む。圧力容器はポリマー材料から形成された複数の中空室を含み、これら中空室は、中空室のうち連続するものの間に配置されたポリマーの導管部により相互接続される。流体移送制御弁は、中空の室および導管部の内部により定められる圧力容器の内部に関して流体の流れを制御する。流体移送制御弁は、中に流体室が形成された弁本体を含む。室の少なくとも或る部分は前記圧力容器の内部と流体連通する。弁は流体室に結合された圧力除去機構をさらに含み、これは、圧力容器内の流体が所定のしきい値のレベルを超えると圧力容器から流体が流れ出ることを許すことで、圧力容器内の圧力を減少させるように構成および配置される。
【０００７】
流体流れ制御弁はまた、弁本体の中に形成された流体流路に沿って配置されたフィルタ要素を含む。これに代えて、またはこれに加え、流路の或る部分は制限的な流路として形成されて、流路を通じて流れる流体の圧力を減少させることもある。
【０００８】
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。
【０００９】
【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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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の組立体は、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。
【００１４】
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組立体は、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。
【００１５】
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の組立体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可能にす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。
【００１６】
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、相互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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
流体移送制御システム７６は、気体が流通可能に圧力容器４０に接続され、圧力容器４０の中へ、またはここからの、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周知の機構を含む。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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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は気体が流通可能に分配器１０２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。
【００３２】
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。
【００３３】
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（図示せず）を含む。
【００３４】
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。
【００３５】
図６から図８に示すもののうちいずれのような圧力パックも、軽量かつコンパクトであり、したがって着用可能な持ち運び用の衣服に組込むことができる。着用可能持ち運び用衣服に組込まれる携帯用圧力パックの好ましい構成を図９に示す。着用可能ガス供給システム１７０は圧力容器１７６を含み、これはカマーバンド風のベルトの形を取る衣服で運ばれる。ベルト１７２は複数の相互接続された室１７８を有する圧力容器１７６を含み、これら室は、短い真っ直ぐな導管部１８２および長い曲がった導管部１８０により直列に相互接続される。圧力容器１７６は、穿孔された管状の内部コアを有する図１、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に示す種類であってもよい。室１７８は上述のようにポリマーのフィラメント巻付け強化構成であり、好ましくは楕円体であるが球状でもよい。
【００３６】
圧力容器１７６は、ネオプレンなどの好適な詰物材料から形成された詰物入りハウジング１７４に収められる。ハウジング１７４は前方の緩衝層および後方の緩衝層を含むことがあり、これらは好適な接着剤によって互いに対して固定され、この間に圧力容器および流れ制御システムが挟まれる。前方の詰物および後方の詰物は凹部または窪みを含み、これらの各々が圧力容器１７６の室の一半体に適合する。ハウジング１７４の外部表面には液体不浸透性の層が与えられることが好ましい。詰物入りハウジング１７４は好ましくは傾斜した角１７５を有し、これにより、より尖った角が与えかねない鋭い突きを避け、こうして着用者の快適さを促進する。好ましい配置では、圧力容器１７６の室１７８は細長い楕円体の室であり、破線で示すようにほぼ垂直方向の、相互に対し平行な配置で配置され、こうして圧力容器１７６および詰物入りハウジング１７４は、垂直方向でハウジング１７４を通じ伸びる軸について可撓性がある。したがってハウジング１７４はベルト１７２を着用している人の胴体の周りにほぼ適合され得る。
【００３７】
ベルトストラップ１８２および１８４がそれぞれ取付けブラケット１８８および１９０により詰物入りハウジング１７４に取付けられる。ベルトストラップ１８２、１８４はナイロンウェブストラップを含むことがあり、好ましくは長さが調節できる。取付けブラケット１８８、１９０は、詰物入りハウジング１７４を形成する詰物の対向する層の間に接着剤で固定され得る。これに代えてストラップ１８２および１８４は、詰物入りハウジング１７４および取付けブラケット１８８、１９０の全体に亘り延びる１本の連続的なストラップとして設けられてもよい。このような設計は、ハウジング１７４からブラケットをはずしてしまいかねない取付けブラケット１８８および１９０への引張力がなくなる点で、いくらかの利点を有する。一方のストラップ１８２は、他方のストラップ１８４の端部に取付けられる従来設計のバックル１８６を含み得る。
【００３８】
一方向流入弁１９２は圧力容器１７６の一端に接続され、これに対向する圧力容器１７６の端部には一方向流出弁／調整器１９４が接続される。流入弁１９２と流出弁１９４とはともに垂直の配向でハウジング１７４の外面上に配置され、これらのそれぞれの頂部がハウジング１７４の頂部端縁１７１より上に突き出ず、最も好ましくは隣接する傾斜した角１７５よりも上に突き出ないように位置付けられる。流入弁１９２および流出弁１９４を垂直の配向でハウジング１７４の表面上に位置付けかつこの頂部端縁より下に引っ込ませることにより、ベルト１７２を着用している人が弁１９２または１９４のいずれかにより突かれて不快を経験する可能性が少なくなる。
【００３９】
ガス送出機構は、気体が流通可能に流体移送制御システムに接続され、調節された流体を圧力容器から人へ送る。ここに示す実施例では、酸素送出システムは流出弁１９４に接続される。より具体的には、ここに示す実施例では可撓チューブ１９６が出力弁／調整器１９４を流れ制御弁１９８に接続する。流れ制御弁１９８は、空気式需要酸素保存弁または電気式酸素保存弁であることが好ましい。空気式需要酸素保存弁は、患者による吸入に応じて予め定められた体積の低圧酸素（酸素の「ボーラス」と呼ばれる）を患者に施し、他では患者の呼吸サイクルの非吸入エピソード中に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、米国特許第５，３６０，０００号およびＰＣＴ公開第９７／１１７３４Ａ１号に記載されており、これらのそれぞれの公開はここで引用により援用される。補給用酸素を受取る人のベルトに留めることができる種類の最も好ましい空気式需要酸素保存器は、１９９９年１１月５日提出の米国特許出願第０９／４３５，１７４号に開示されており、これの開示はここで引用により援用される。
【００４０】
二重管腔可撓チューブ２００は、流れ制御弁１９８から、チューブ２００の２本の管腔により形成されるループ２０２へと延び、このそれぞれの端部は二重管腔鼻套管２０４などのガス送出機構に接続する。二重管腔鼻套管は、二重管腔チューブ２００の管腔のうち一方を通じて流れ制御弁１９８へ患者の呼吸状態を伝え、二重管腔チューブ２００の他方の管腔を通じて吸入中に患者に酸素を送る。好適な二重管腔鼻套管は米国特許第４，９８９，５９９号に記載されており、これの開示はここで引用により援用される。
【００４１】
こうして、図９に示すカマーバンド風のベルト１７２は酸素などの加圧流体の軽量で邪魔にならない携帯式供給を提供でき、さらに流体を受取る人の胴体下部の周りに着用可能であり、ここで詰物入りハウジング１７４は使用者の前でその腹に対することも、または使用者の後ろでその背中の下部に対することもあることが理解され得る。
【００４２】
図１０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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
図１０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。
【００４６】
図１１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。
【００４７】
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１１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。
【００４８】
ポリマー管３３０は、上述の図１０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。
【００４９】
流入弁２９０は図１１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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
焼結真鍮フィルタ要素３１５（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。
【００５３】
流入弁２９０は大気放出板組立体２９５などの圧力除去機構を含むことがあり、これは、気体が流通可能に圧力容器の内部と連通する内部弁室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１１Ａに示すように、大気放出板組立体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。
【００５４】
これに代わる一方向流入弁が、図１２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。
【００５５】
流入弁６００は、大気放出板組立体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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
図１３は流出弁／調整器組立体３７０の好ましい実施例を示す。組立体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。
【００６０】
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、気体が流通可能に流出弁組立体３７２を流体送出システムに接続するための、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。
【００６１】
流出弁３７２は大気放出板組立体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１３Ａに示すように、大気放出板組立体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。
【００６２】
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。
【００６３】
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】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】この発明に従うコンテナシステムを組込んだ着用可能な携帯用酸素送出システムを示す斜視図である。
【図１０】機械的管継手にポリマー管を固定するためのシステムの一部を長手方向の断面で示す分解図である。
【図１１】この発明のコンテナシステムを採用した圧力パックに組込むための好ましい流入弁を長手方向の断面で示す部分図である。
【図１１Ａ】図１１の円“Ａ”内の部分を示す拡大図である。
【図１２】この発明のコンテナシステムを採用した圧力パック内に組込むための流入弁の代替形を、長手方向の断面で示す部分図である。
【図１３】この発明のコンテナシステムを採用した圧力パック内に組込むための好ましい流出弁／調整器を、長手方向の断面で示す部分図である。
【図１３Ａ】図１３の円“Ａ”内の部分を示す拡大図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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