(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧酸素を取り扱う装置（１０）であって、
前記装置に第１流量で酸素を流す第１流路（３８，４０）と、
前記第１流量より一層多い第２流量で前記装置に酸素を流す第２流路（６４）と、
第１方向に動いて前記第１流路（３８，４０）を開き、前記第１方向と異なる第２方向に動いて前記第２流路（６４）を開くことを可能にしたハンドル（７２）と
を具える、該装置において、
サージを防止するサージ防止弁（２０）を具え、このサージ防止弁（２０）は、
導入口（２４）と、送出口（２６）と、前記導入口（２４）から前記送出口（２６）までの前記第２流路（６４）とを有するハウジング（２２）と、
前記第１流路（３８，４０）および前記ハンドル（７２）を有し、前記第２流路（６４）を閉じるシールユニット（２８）と、
を具え、
前記ハンドル（７２）は、前記第１方向に直線的に移動して前記第１流路（３８，４０）を開放する弁ロッド（３０）と、前記ハンドル（７２）から前記シールユニット（２８）にトルクを伝えるよう掛合可能なトルクユニット（７８〜８４）とを有し、また前記シールユニット（２８）全体を動かして前記第２流路（６４）を開くアクチュエータを構成するものとし、
前記ハンドル（７２）を、前記第１方向に前記直線的移動を行った後、前記トルクユニット（７８〜８４）を介して前記ハンドル（７２）と前記シールユニット（２８）とがトルク掛合状態となり、前記ハンドル（７２）を前記非直線的な第２方向に動かすことにより、前記シールユニット（２８）を、前記第１方向とは反対方向の第３方向への移動を生じさせて前記第２流路（６４）を開く構成とした
ことを特徴とする加圧酸素取扱装置。
【請求項２】
前記第１方向が軸線方向である請求項１の装置。
【請求項３】
前記第２方向が回転方向である請求項２の装置。
【請求項４】
前記第１方向の反対方向である第３方向に前記ハンドル（７２）を押圧するばね（７６）を更に具える請求項３の装置。
【請求項５】
前記第１方向に動くボタン（１０４）と、前記第２方向に動くハンドル部材（１１２）とを前記ハンドル（７２）が有する請求項１の装置。
【請求項６】
前記シールユニット（２８）を前記ハウジング（２２）に連結するねじ（６２）を更に具える請求項１の装置。
【請求項７】
前記ハウジングは弁座（３６）を有し、前記シールユニット（２８）を前記弁座（３６）から離して螺旋状に動かし、前記第２流路（６４）を開くよう前記アクチュエータを配置した請求項６の装置。
【請求項８】
前記掛合可能なトルクユニット（７８〜８４）は、ピン（８２，８４）と、こられピンを収容する開口（７８，８０）とを有する請求項１の装置。
【請求項９】
前記ばね（７６）は、前記トルクユニット（７８〜８４）を非掛合位置に押圧する請求項１の装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、カバー（１５４）を有し、前記ハンドル（７２）は前記カバー（１５４）内に摺動可能かつ回転可能に支持されており、前記カバー（１５４）は前記ハウジング（２２）に対し固着されている請求項９の装置。
【請求項１１】
サージを防止するサージ防止弁（２０）であって、
導入口（２４）と、送出口（２６）と、前記導入口（２４）から前記送出口（２６）までの第２流路（６４）とを有するハウジング（２２）と、
第１流路（３８，４０）およびハンドル（７２）を有し、前記第２流路（６４）を閉じるシールユニット（２８）と、
を具えた、該サージ防止弁を具えた加圧酸素取扱装置の前記サージ防止弁を操作する方法において、前記方法は、以下の工程、すなわち、
前記ハンドル（７２）の少なくとも一部を直線的に移動することにより弁ロッド（３０）を第１方向に動かして、第１流量で前記第１流路（３８，４０）に酸素を流す工程と、
前記直線的移動を行った後、前記ハンドル（７２）を非直線的な第２方向に動かすことができるよう前記ハンドル（７２）が前記シールユニット（２８）に対してトルク掛合状態となり、前記ハンドル（７２）を前記非直線的な第２方向に動かして、前記シールユニット（２８）を、前記第１方向とは反対方向の第３方向への移動を生じさせて前記第１流量より多い第２流量で前記第２流路（６４）に酸素を流す工程と
から成ることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記ハンドル（７２）を動かす工程には前記ハンドル（７２）を開放位置まで回転させる工程を有する請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記ハンドル（７２）の少なくとも一部をばね（７６）の押圧力に抗して、軸線方向に、第１軸線位置から第２軸線位置まで押圧する工程を更に具える請求項１１の方法。
【請求項１４】
酸素を前記第２流量で、圧力調整器（１２）に流し、次に作動装置に流す工程を更に具える請求項１１の方法。
【請求項１５】
前記作動装置は患者のフェイスマスクとし、前記フェイスマスクを前記圧力調整器に動作可能に接続した請求項１４の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は高圧の酸素のようなガスを取り扱う装置に関するものである。また、本発明は酸素の流れを制御する弁に関するものであり、高圧サージを減少させ、又は防止するシステムに関するものである。
【０００２】
既知の高圧酸素送給システムは酸素シリンダ、シリンダ弁、及び圧力調整器を設けている。酸素シリンダには米国では154.7kg/cm2(２２００psi)、又はそれ以上の圧力で、他の国では210.9kg/cm2(３０００psi)を越える圧力で純粋な酸素を充填している。圧力調整器への酸素の流れを停止させるため、シリンダ弁を酸素シリンダに取り付けている。圧力調整器はタンク、即ち酸素シリンダの圧力を14.1kg/cm2(２００psi) 以下の圧力まで減少させるように設計されている。米国における大部分の圧力調整器はタンクの圧力を約3.5kg/cm2(５０psi)まで減少させるように設計されている。ヨーロッパにおける代表的な圧力調整器はタンクの圧力を約4.2kg/cm2(６０psi)まで減少させている。
【０００３】
既知の酸素システムの弁を急速に開いた時、好ましくない高圧サージが圧力調整器に加わる。この技術分野では、このような高圧サージを防止することが必要であり、発火の危険があるガスの温度の上昇を防止することが必要である。
【０００４】
悪い環境下で使用され、及び／又は熟練していない職員によって使用された可搬式の酸素システムは、酸素圧力調整器が故障する危険が高い。可搬式の酸素システムは事故現場での緊急の酸素補給や、心臓発作のような医療上の緊急時、及び患者の移送の場合に使用される。酸素療法のため、主要な酸素供給源として酸素濃縮機を使用して、家庭で治療を行っている患者は電源が故障した場合に備えて、酸素シリンダを用意して置く必要がある。また、家庭で治療を行っている患者でも、家の外に移動した場合、酸素シリンダを使用する。従って、高圧サージの発生を減少させ、又は無くすることができる弁であって、このような可搬式のシステムに容易に使用できる弁が必要である。その他の使用としては、患者を移送するために、酸素シリンダを使用している病院での使用がある。また、病院では、緊急時の予備として酸素シリンダを使用している。
【０００５】
既知のサージ抑止装置は米国特許第3841353号(Acomb)、第2367662号(Baxter等)、及び第4172468号(Ruus)に示されている。これ等の装置は全て、次の欠点の１つ、又はそれ以上を有する。即ち、現存するシステムの欠点は、ピストンが比較的大きいため、応答が遅いこと、比較的本体が長く、複雑な構造のため、価格が高いこと、又は種々の位置に装置を位置決めするのが困難な構造を有することである。
【０００６】
Acombの米国特許第3841353号はシリンダ弁に一体化したサージ抑圧装置を有するサージ防止酸素シリンダを開示している。この装置は機能を行うため、ばね力に抗する力が必要である。この装置でのばね力に抗する力は弁ハンドルに連結されたステムによって得ている。更に、放出オリフィスが詰まった時、弁を通じてガスは流れず、使用するためのガスの供給が得られない。その場合、使用者はタンクが一杯なのに、空になったと思い込み、そのような誤解による危険が伴う。
【０００７】
Baxter等の米国特許第2367662 号は溶接システムのための圧力衝撃吸収装置を開示している。この装置は中心に孔を貫通した細長いピストンを使用している。この細長いピストンは慣性モーメントを増大しているため、ピストンが圧力サージに反応する時間が長くなる欠点がある。また、この長い孔を通じて流れるガスの流量を制御するためには必然的に厳密な公差を必要とする。また、細長いピストンに衝合するばねを設置するため、装置は比較的大きくなってしまう。
【０００８】
Ruusの米国特許第4172468 号は２個の部分から成る細長いピストンを有する酸素調整器付き供給システムのための圧力衝撃吸収装置を開示している。このピストンの細長い構造は慣性モーメントを増大しているため、ピストンが圧力サージに反応するのに必要な時間が長くなっている。また、２個の部分から成るピストンは複雑性と、製作コストとを増大している。更に、この装置で、制限通路が詰まった時、ガスが流れなくなり、Acomb の米国特許第3841353 号と同様、タンクが一杯なのに、空になったものと思い込む危険がある。
【０００９】
発明の要約
本発明は第１流量でガスを流すための第１流路と、一層多い流量でガスを流す第２流路と、第１方向に動いて第１流路を開き第２流路を開くことを可能にし、第２方向に動いて第２流路を開くハンドルとを有する装置を設けることによって先行技術の欠点を大幅に解消する。本発明の好適な実施例では、この装置はサージ防止弁である。
【００１０】
本発明の一態様によれば、ハンドルは軸線方向に動いて第１流路を開き、回転方向に動いて第２流路を開く。本発明の好適な実施例では、第２流路を開くことを可能にするためには、ハンドルを軸線方向に動かす必要がある。しかし、本発明はここに図示し、詳細に説明する好適な実施例に限定されない。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、第１方向の反対方向にハンドル部材を押圧するためにばねを使用する。更に、掛合可能なトルクユニットを採用して、ハンドルからトルクを伝え、第２流路を開く。本発明の好適な実施例では、ばねを圧縮して、トルクユニットを掛合させる。
【００１２】
また、本発明は高圧酸素シリンダに使用する弁のようなサージ防止弁に関する。このサージ防止弁は導入口と送出口とを有するハウジングを有する。シ−ルユニットを使用して、導入口から送出口までの流路を閉じるようにし、シ−ルユニットには放出路を設ける。また、放出路を開くため、及びシ−ルユニットを動かして主流路を開くためのアクチュエータをこの弁に設ける。
【００１３】
望ましければ、シ−ルユニットをハウジングに螺着する。このように構成すれば、アクチュエータを使用して、螺旋状にシ−ルユニットを弁座に対し接近し、離間するように動かし、主流路を開く。更に、放出路を閉じるため、弁ロッドを設けてもよい。この弁ロッドをシ−ルユニット内に摺動するように設置する。
【００１４】
また、本発明は高圧弁の操作の方法に関する。この方法は第１流量で第１路にガスを流すのが可能になる方向にハンドルを動かす工程（１）と、次に一層多い流量で第２路にガスを流す第２方向にハンドルを動かす工程（２）とを有する。また、この方法は弁を閉じる工程を有する。本発明の好適な実施例によれば、この方法には使用者まで、又は（人口呼吸器のような）目的の装置まで、圧力調整器を通じて、酸素を流すことを含む。この方法を使用して圧力調整器内への流量を徐々に増大し、システム内での高圧サージの形成を防止する。
【００１５】
本発明の他の好適な実施例によれば、弁を開く方法は、第１流量で、第１路にガスを流すことを可能にする方向に、ハンドル内でハンドルボタンを動かす工程（１）と、次に、一層多い流量で第２路にガスを流す第２方向に全体のハンドルを動かす工程（２）とを有する。本発明の一態様によれば、このガスを流すことを可能にする方向は軸線方向であり、第２方向は回転方向である。
【００１６】
本発明の上述の、及びその他の目的、及び利点は本発明の好適な実施例の次の詳細な説明、特許請求の範囲、及び添付の数葉の図面を参照すれば明らかになるであろう。
【００１７】
好適な実施例の詳細な説明
同一素子を同一符号で示す図面を参照し、図１に本発明の好適な実施例によって構成した酸素供給システム１０を示す。図示のシステム１０を以下に詳細に説明する。しかし、本発明は図示のシステム１０の特定の要旨に限定されない。
【００１８】
図１において、この酸素供給システム１０は圧力調整器１２と、この圧力調整器１２から患者（図示せず）まで酸素を流す導管１４と、酸素源１６と、酸素が酸素源１６から流出するのを防止する柱状弁２０とを有する。酸素源１６は例えば酸素シリンダである。以下に一層、詳細に説明するように、弁２０を開いた時、圧力調整器１２内に高圧サージが発生するのを防止するように、弁２０を配置する。酸素の他に、本発明は亜酸化窒素、及びその他の濃酸化剤を取り扱うのに使用することもできる。また、本発明は医療システム以外のシステムに使用することができる。例えば、酸素溶接装置に適用することができる。
【００１９】
図２において、弁２０は導入口２４、及び送出口２６を有するハウジング２２を有する。導入口２４は酸素源１６に連結されている。送出口２６を圧力調整器１２に連結する。更に、弁２０はシ−ルユニット２８、弁ロッド３０、及びアクチュエータユニット３２を有する。シ−ルユニット２８は弁座３６にシ−ルするための環状弾性シ−ルパッド３４を有する。パッド３４を通じて、シ−ルユニット２８内の第１バイパス空間３８内に酸素を流すため、通路３７を設ける。また、シ−ルユニット２８は第２バイパス空間４０と、放出路４２とを有する。
【００２０】
弁ロッド３０の上端４４はアクチュエータユニット３２内に固着されている。弁ロッド３０の下端は第２バイパス空間４０内に摺動可能に設置されている。弁ロッド３０は小径部４６と、円錐下端４８とを有する。小径部４６と下端４８とを除き、弁ロッド３０の残りの部分はほぼ一定直径の円形横断面を有する。この弁ロッド３０の横断面の形態により、第１バイパス空間３８の上部開口５０は図２に示す位置において、ロッド３０の下端４８によってシ−ルされている。
【００２１】
以下に一層詳細に説明するように、弁ロッド３０はシ−ルユニット２８を通じて、図３に示す位置まで、下方に動かされる。図３の位置では、小径部４６が第１バイパス空間３８の上部開口５０内に位置する。小径部４６の横断面積は上部開口５０の断面積より小さい。従って、弁ロッド３０が図３の位置にある時、酸素は上部開口５０を通じて流れる。
【００２２】
適当なねじ６２によって、シ−ルユニット２８はハウジング２２に連結されている。ハウジング２２に対して、シ−ルユニット２８を第１方向に回転することにより、シ−ルパッド３４を動かして、このシールパッド３４が弁座３６に掛合し、シールするようにねじ６２を配置する。シ−ルユニット２８を反対方向に回転することにより、図４に示す開放位置まで、シ−ルパッド３４を弁座３６から離すように動かす。この開放位置では、酸素は弁座３６を通じて、シールユニット２８の周りに流れ、矢印６４の方向に送出口２６内に流れる。酸素が送出口２６の上方のシ−ルユニット２８の周りに流れるのを防止するため、シ−ルユニット２８とハウジング２２との間にＯリング６６、又はその他適切なシ−ルを設ける。
【００２３】
アクチュエータユニット３２はピストンユニット７０と、このピストンユニット７０に固着されたハンドル７２と、カバー７４とを有する。ピストンユニット７０はカバー７４内に摺動するように設置される。ピストンユニット７０も以下に一層詳細に説明するように、カバー７４内で回転することができる。ピストンユニット７０はコイルばね７６によって（シ−ルユニット２８から離れるように）上方に押圧される。必要なら、カバー７４をハウジング２２に螺着してもよい。
【００２４】
ピストンユニット７０に形成された開口７８、８０と、シ−ルユニット２８に対し固着されたピン８２、８４とによってトルクユニットを形成する。図３に示すように、コイルばね７６の押圧力に抗して、ピストンユニット７０を下方に押圧した時、ピン８２、８４は開口７８、８０内に収容される。ピン８２、８４が開口７８、８０内に収容されると、ハンドル７２に加えられたトルクはシ−ルユニット２８に伝えられる。従って、トルクを手動で第１方向にハンドル７２に加えると、シ−ルユニット２８をハウジング２２内に更に下方に動かし、シ−ルパッド３４を図２に示すシ−ル位置に押圧する。また、トルクを反対方向に加えると、シ−ルパッド３４を螺旋状に弁座３６から離して、図４に示す開放位置に動かす。
【００２５】
本発明はここに説明し、図示したサージ防止弁２０の特定の要旨、及び手段に限定されない。従って、例えば、シ−ルユニット２８の開口と、ピストン７０に固着されたピンとによって、トルクユニットを形成してもよいし、種々の他の装置、及び機構を使用して、本発明を実施してもよい。
【００２６】
このようにして、弁２０は図２に示す位置で閉止している。この閉止位置では、酸素はシ−ルパッド３４と弁座３６との間に流れることができない。更に、閉止位置では、弁ロッド３０は第１バイパス空間３８の上部開口５０をシ−ルしており、酸素は第１バイパス空間３８とともに第１流路を構成する第２バイパス空間４０内に流入することができない。必要なら、上部開口５０内の弁ロッド３０に対し、気密なシ−ルを形成するため、適切なＯリング８８を設けてもよい。
【００２７】
弁２０は図４に示す位置で開放している。この開放位置では、上述したように、酸素は弁座３６を通じて、矢印６４で示す第２流路の方向に、シ−ルユニット２８の周りに流れ、弁送出口２６を経て流出する。弁２０を閉止位置から、開放位置に動かすためには、使用者はまず、ピン８２、８４が開口７８、８０内に位置するまで、ばね７６の押圧力に抗して、ハンドル７２に手動で下向きの力を加える。ハンドル７２に加わる下向きの力により、ピストンユニット７２を軸線方向に、シ−ルユニット２８に向け動かす。次に、使用者はハンドル７２に開放回転方向にトルクを加え、弁座３６から離れるように、シ−ルユニット２８を螺旋状に回転させる。このトルクはピストンユニット７０を通じ、またトルクユニット７８〜８４を通じて伝わり、螺着されているシ−ルユニット２８を回転させる。図示の構成では、ばね７６が図３に示す圧縮位置にあって、トルクユニット７８〜８４が掛合していない限り、シ−ルユニット２８をハンドル７２によって回転させることはできない。トルクユニット７８〜８４が掛合していれば、シ−ルユニット２８の回転は可能である。
【００２８】
ハンドル７２を下方に押圧して、トルクユニット７８〜８４を掛合させると、弁ロッド３０の小径部４６を第１バイパス空間３８の上部開口５０内に動かす。この小径部４６が上部開口５０内に位置している時、酸素は第２バイパス空間４０内に流れ、放出路４２を通じて流れる。トルクユニット７８〜８４が完全に掛合する前、ハンドル７２が下方に移動しつつある間、酸素は上部開口５０を通じて流れ始めることができる。図示の構成では、シ−ルユニット２８が弁座３６から螺旋状に持ち上がることができる前に、ハンドル７２は図３の中間位置まで移動する必要がある。弁２０を開くには、医療用びんの安全キャップを開くのに必要な２段階の操作に非常に似ている「押し」、次に「捩じる」２段階の順次の操作が必要である。使用者がハンドル７２を下方に押さないと、シ−ルユニット２８を掛合させることはなく、ピストンユニット７０はカバー７４内で、単に回転するだけである。しかし、本発明はここに説明する好適な実施例に限定されない。
【００２９】
従って、図示の弁２０はシ−ルパッド３４を弁座３６から離して動かす前に、第１バイパス空間３８及び第２バイパス空間４０を経る第１流路としての放出路４２を通じて、酸素を送出口２６内に放出する。トルクユニット７８〜８４を掛合させるのに必要な短時間の間に、制限された放出路４２を通じて、少量の酸素を放出するから、弁２０を次に開いた時、高圧サージがシステム１０内に発生するのを十分に防止することができる。従って、弁２０を通じて、高圧の酸素が十分に流れる前に、圧力調整器１２（図１参照）は比較的緩やかに、制御された第１流量で充満される。弁の開放位置（図４参照）において、弁座３６を通ずる酸素の流量は図３に示す中間位置において、放出路４２を通ずる流量より著しく多い。
【００３０】
この好適な操作方法では、使用者はまず、弁２０内で圧力が安定するまで、ハンドル７２を押圧する。これにより、第１流路、即ち第１バイパス空間３８を開き、緩やかな流量で酸素を流す。ハンドル７２を下方に押圧して弁２０を開くのに要する時間は圧力調整器１２の望ましい徐々の加圧のためには十分である。利用できる時間内に十分な酸素を送出口２０に放出する弁２０の能力は、例えば、放出路４２の横断面積を適切に選択することによって、制御することができる。必要ならば、望ましい開口をシ−ルユニット２８に穿孔することによって、放出路４２を形成してもよい。一層大きなドリル、又は一層小さなドリルによって一層大きな放出路、又は一層小さな放出路を形成することができる。
【００３１】
使用者がこの好適な操作方法を無視しようとしたり、第１バイパス空間３８、又は放出路４２が詰まっている場合でも、使用者がハンドル７２を緩やかに捩じる限り、一層、安全である。従って、使用者は緩やかにハンドル７２を捩じるように指示を受ければよい。ハンドル７２を捩じることに関する指示に適切に従えば、第１バイパス空間３８、又は放出路４２の助けがなくとも、弁２０は圧力調整器１２内の高圧サージをなお防止することができる。しかし、本発明はここに図示し説明した特定の弁部材３４、３６、及び放出路４２の構成に限定されない。
【００３２】
図４に示す開放位置では、弁２０を通ずるほぼ全ての酸素の流れである第２流量の酸素は矢印６４で示す第２流路の方向に移動し、放出路４２を通じて流れない。従って、放出路４２はガスの流れの中の汚損小粒子によって閉塞することはない。放出路４２が詰まったとしても、弁２０は目的とする作動装置に酸素をなお供給するように、依然として作動する。
【００３３】
弁２０を閉じるためには、使用者はばね７６の押圧力に抗して、ハンドル７２を下方に押圧し、トルクユニット７８〜８４を掛合させる。次に、ばね７６が圧縮されている間に、使用者は手でハンドル７２を捩じり、シ−ルユニット２８を螺旋状に動かして、弁座３６に接触してシ−ルする状態に戻す。ここで、ハンドル７２に加わる下方への圧力を釈放すれば、ばね７６は弁ロッド３０の端部４８を引張って、第１バイパス空間３８の上部開口５０内のシ−ル位置に戻す。
【００３４】
図５は本発明の他の実施例により構成された弁１００を示し、この弁１００は導入口１４０と送出口１１４とを有するハウジング１３０を有する。導入口１４０は酸素源１６に連結されている。送出口１１４は圧力調整器１２に連結されている。更に、弁１００はシ−ルユニット１２４、弁ロッド１０６、及びアクチュエータユニット１４２を有する。シ−ルユニット１２４は弁座１４６をシ−ルするための環状弾性シ−ルパッド１４４を有する。第１バイパス１３８を設け、パッド１４４を通じて、シ−ルユニット１２４に酸素を流し得るようにする。シ−ルユニット１２４も放出路１１８を有する。
【００３５】
弁ロッド１０６の上端１６０をハンドルボタン１０４内に固着する。弁ロッド１０６の下部を第２バイパス空間１１６、及び弁空間１６２内に摺動し得るよう設置する。弁ロッド１０６は小径部１１０と円錐下端１３２とを有する。小径部１１０と、下端１３２とを除き、弁ロッド１０６の残りの部分はほぼ一定直径の円形横断面を有する。弁ロッド１０６のこの横断面の形態により、図５に示す位置にあるロッド１０６の下端１３２によって、第１バイパス空間１３８のＯリング１３６は第２バイパス空間１１６を第１バイパス空間１３８に対しシ−ルする。図６に示すように、弁ロッド１０６の下端１３２に組み合わせたＯリング１３６は第１バイパス空間１３８と第２バイパス空間１１６との間にシ−ル２０４を形成する唯一の構成部分である。更に、弁ロッド１０６の位置に関せず、第１バイパス空間１３８とＯリング１３６の露出する下面との間に、連続通路２０２が存在する。従って、ガスは上部開口１６４を通じて、通過できる。図示のシステムにおいては、誰かが、まず、弁１００を開かないで、ガス源１６に充填しようとした時でも、Ｏリング１３６が開口１２８内に吹き飛ばされないようにＯリング１３６を保持するバックアップ板として、上部開口１６４が役立つ。
【００３６】
以下に一層、詳細に説明するように、弁ロッド１０６は下方に動いて、シ−ルユニット１２４を経て、図７に示す位置に達する。図７の位置では、小径部１１０は第１バイパス空間１３８、及び第２バイパス空間１１６内にある。小径部の横断面積は第１バイパス空間１３８、及び第２バイパス空間の横断面積より小さい。従って、弁ロッド１０６が図７の位置にある時、酸素は第１バイパス開口１３８、第２バイパス開口１１６を通じて流れる。
【００３７】
シ−ルユニット１２４は適当なねじ１２６によって、ハウジング１３０に連結されている。ハウジング１３０に対し、第１方向にシ−ルユニット２４を回転することにより、シ−ルパッド１４４が弁座１４６に掛合して、シ−ルするよう、ねじ１２６を配置する。シ−ルユニット１２４を反対方向に回転することによって、シ−ルパッド１４４を弁座１４６から離して、図８に示す開放位置に動かす。この開放位置では、酸素は弁座１４６を経て、シ−ルユニット１２４の周りに、矢印１７０の方向に流れ、送出口１４４内に流入する。
【００３８】
アクチュエータユニット１４２はハンドルボタン１０４、このハンドルボタン１０４を包囲するハンドル１０２、ソケット構造１１２、及びハンドルカバー１５４を有する。ハンドルボタン１０４、及びソケット構造１１２はコイルばね１０８によって、（シ−ルユニット１２４から離れるように）上方に押圧される。必要なら、カバー１５４をハウジング１３０に螺着する。
【００３９】
ハンドル１５２に形成されたピン１２０、１５６と、ソケット構造１１２と共に、シ−ルユニット１２４に対し固着されたピン１２２、１５８とによってトルクユニットを形成する。図７に示すように、ばね１０８の押圧力に抗して、ハンドルボタン１０４を下方に押圧した時、４個のピン１２２、１５８、１２０、１５６はソケット構造１１２に収容される。図７の位置では、ソケット構造１１２によって、ピン１２２、１５８、１２０、１５６を一ユニットとして動かす。それ故、ハンドル１０２に加えられたトルクはシ−ルユニット１２４に伝えられる。従って、トルクを手動で第１方向にハンドル１０２に加え、シ−ルユニット１２４をハウジング１３０内に更に下方に動かし、シ−ルパッド１４４を図７に示すシ−ルされた位置に押圧する。更に、トルクを反対方向に加え、シ−ルパッド１４４を弁座１４６から離れるように、図８に示す開放位置まで螺旋状に動かす。
【００４０】
図５に示す位置で弁１００は閉止している。この閉止位置では、酸素はシ−ルパッド１４４と弁座１４６との間に流れることはできない。更に、この閉止位置では、Ｏリング１３６、及び弁ロッド１０６は第１バイパス空間１３８をシ−ルしており、酸素は第２バイパス空間１１６に流れることはできない。上に説明したように、必要ならば、上部開口１６４内の弁ロッド１０６に対する気密なシ−ルを形成するため、適切なＯリング１３６を設けることができる。
【００４１】
図８に示す位置では弁１００は開放している。上述したように、この開放位置では、酸素は弁座１４６を通じて、矢印１７０の方向にシ−ルユニット１２４の周りに流れ、弁送出口１１４を通じて流れる。弁１００を閉止位置から開放位置に動かすには、使用者はまず、ばね１０８の押圧力に抗して、手動でハンドルボタン１０４を下方に押圧する。ソケット構造１１２は弁ロッド１０６と一体になっているから、ソケット構造１１２もばね１０８の押圧力に抗して、包囲する位置まで下方に動く。例えば、圧入による嵌着、又は接着剤により、ソケット構造１１２を弁ロッド１０６に対し固着することができる。
【００４２】
ハンドルボタン１０４を下方に押圧することによって、弁ロッド１０６をシ−ルユニット１２４に向け軸線方向に動かし、ピン１２２、１５８、１２０、１５６をソケット構造１１２内に掛合させる。次に、使用者は開放回転方向にハンドル１０２にトルクを加え、シ−ルユニット１２４を弁座１４６から離すように螺旋状に回転させる。このトルクはハンドル１０２を通じて、及びトルクユニット１１２、１２０、１２２、１５６、１５８を通じて、伝わり、螺着しているシ−ルユニット１２４を回転させる。図示の構成においては、図７に示す圧縮位置にばね１０８があって、トルクユニット１１２、１２０、１２２、１５６、１５８が掛合しない限り、ハンドル１０２によってシ−ルユニット１２４を回転させることはできない。トルクユニット１１２、１２０、１２２、１５６、１５８を掛合させれば、シ−ルユニット１２４を回転させることができる。図面に示すように、ハンドルボタン１０４をハンドル１０２の一部として形成し、ハンドル１０２を握る手の親指によって操作し得るようハンドルボタン１０４を有利に設置する。
【００４３】
トルクユニット１１２、１２０、１２２、１５６、１５８を掛合させるため、ハンドルボタン１０４を下方に押圧することによって、弁ロッド１０６の小径部１１０を第１バイパス空間１３８の上部開口１６４内に動かす。小径部１１０が上部開口１６４内にある時、酸素は第２バイパス空間１１６内に流入し、放出路１１８を通じて流れる。トルクユニット１１２、１２０、１２２、１５６、１５８が完全に掛合する前であって、ハンドルボタン１０４が下方に移動している間、酸素は上部開口１６４を通じて、流れ始めることができる。図示の構成においては、シ−ルユニット１２４が弁座１３８から螺旋状に上昇できるようになる前に、ハンドルボタン１０４は図７の中間位置まで動く必要がある。弁１００を開くためには「押し」、次に「捩じる」という２段階の順次の操作が必要である。使用者がハンドルボタン１０４を下方に押圧しなければ、シ−ルユニット１２４を掛合させることはなく、ハンドル１０２はカバー１５４内で単に回転するだけである。
【００４４】
従って、図示の弁１００はシ−ルパッド１４４が弁座１４６から離れて動く前に、放出路１１８を通じて、酸素を送出口１１４内に放出する。即ち、トルクユニット１１２、１２０、１２２、１５６、１５８を掛合させるのに必要な短時間の間に、少量の酸素が制限された通路１１８を通じて放出するが、この短時間は弁１００を次に開いた時、システム１０内に高圧サージが発生するのを防止するのに十分である。従って、弁１００を通じて、高圧の酸素が完全に流れる前に、圧力調整器１２（図１参照）は比較的緩やかに、制御された流量で充填される。弁開放位置（図８参照）において、弁座１４６を通ずる酸素の流量は図７に示す中間位置において、放出路１１８を通ずる酸素の流量より著しく多い。
【００４５】
操作のこの好適な方法において、使用者は圧力が弁１００内で安定化するまで、まず、ハンドルボタン１０４を押圧する。ハンドルボタン１０４を押圧して、弁１００を開き得るようにする時間は圧力調整器１２の望ましい徐々の加圧のために十分である。この利用できる時間内に、送出口１１４内に十分な酸素を放出する弁１００の能力は、例えば放出路１１８のための適切な横断面積を選択することによって、制御することができる。
【００４６】
図８に示す開放位置では、弁１００を通じて流れるほぼ全ての酸素は矢印１７０の方向に流れるが、放出路１１８を通じて流れない。従って、放出路１１８はガスの流れの中に運ばれる汚損小粒子によって詰まることがない。放出路１１８が詰まったとしても、弁１００は目的とする作動装置になお酸素を供給するように依然として作動する。
【００４７】
弁１００を閉じるためには、使用者はハンドル１０２を握り、同時に、トルクユニット１１２、１２０、１２２、１５６、１５８を掛合させるため、ばね１０８の押圧力に抗して、ハンドルボタン１０４を押圧する。次に、ばね１０８を圧縮している間、使用者は手動でハンドル１０２を捩じり、シ−ルユニット１２４を戻して、螺旋状に動かし、弁座１４６にシ−ルするように接触させる。次に、ハンドルボタン１０４への下方への圧力を解放し、第１バイパス空間１３８の上部開口１６４内のＯリング１３６に対するシ−ル位置まで、弁ロッド１０６の端部１３２をばね１０８が引張って戻す。
【００４８】
上述の説明、及び図面は、本発明の目的、要旨、及び利点を達成し得る好適な実施例を示したに過ぎず、本発明はここに詳細に図示し、説明した実施例に限定されない。本発明は特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好適な実施例により構成した酸素供給システムの側面図である。
【図２】  図１の２−２線に沿う図１のシステムのサージ防止弁の横断面図である。
【図３】  操作の次の段階における図２のサージ防止弁の他の横断面図である。
【図４】  操作の他の段階における図２のサージ防止弁の更に他の横断面図である。
【図５】  本発明の他の好適な実施例により構成したサージ防止弁の断面図である。
【図６】  図５のサージ防止弁の下部の拡大図である。
【図７】  操作の次の段階における図５のサージ防止弁の他の横断面図である。
【図８】  操作の他の段階における図５のサージ防止弁の更に他の横断面図である。
【図１】
0005008238.tif 000002
【図２】
0005008238.tif 000003
【図３】
0005008238.tif 000004
【図４】
0005008238.tif 000005
【図５】
0005008238.tif 000006
【図６】
0005008238.tif 000007
【図７】
0005008238.tif 000008
【図８】
0005008238.tif 000009