(57)【要約】【課題】圧力容器への取付け及び取外しが極めて容易で、新しいものとの交換作業が楽に行うことのできるシール部材を提供する。【解決手段】一面１１が、圧力容器の収容体の接合面又は蓋体の接合面に設定されたシール部材取付面と密着する平滑面に形成される一方、他面には係合部１３が形成された弾性素材からなるベース部１０と、中空部２１を有し該中空部２１への作動流体の給排により全体が膨縮可能であって、背面２２側に、ベース部１０の係合部１３と係脱可能に係合する被係合部２３が形成された弾性素材からなる膨縮部２０とからなる構成とした。【選択図】  図１
2009014038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する収容体と、この収容体の前記開口部を閉蓋する蓋体と、これら収容体と蓋体とを閉蓋時にロックするロック機構とを備えた圧力容器において、前記収容体と蓋体との相互の接合面間に介装される膨縮可能なシール部材であって、
一面が、前記収容体の接合面又は蓋体の接合面に設定されたシール部材取付面と密着する平滑面に形成される一方、他面には係合部が形成された弾性素材からなるベース部と、
中空部を有し該中空部への作動流体の給排により全体が膨縮可能であって、背面側に、前記ベース部の係合部と係脱可能に係合する被係合部が形成された弾性素材からなる膨縮部と、
からなる圧力容器用シール部材。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力容器用シール部材において、
前記ベース部と前記膨縮部とには、それぞれ、膨縮部が膨張したときに相互に密着する密着面が設けられた圧力容器用シール部材。
【請求項３】
開口部を有する収容体と、この収容体の前記開口部を閉蓋する蓋体と、これら収容体と蓋体との相互の接合面間に介装される請求項１又は２に記載のシール部材と、このシール部材の膨張に伴い前記蓋体が収容体の前記開口部から押し広げられる動作に連動して収容体と蓋体とをロックするロック機構とを備えた圧力容器。
【請求項４】
人体を収容するチャンバと、このチャンバに高濃度酸素を供給する高濃度酸素供給手段とを少なくとも備えた酸素浴機において、
前記チャンバは、その本体と蓋体との相互の接合面間に請求項１又は２に記載のシール部材が介装されたものであることを特徴とする酸素浴機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力容器用シール部材及びそれを用いた圧力容器並びに人体に酸素を供給する酸素浴機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種の圧力容器に用いられるシール部材の一つとして、作動流体の給排により膨縮する中空のパッキンが知られている（特許文献１〜４参照）。
【０００３】
このパッキンは、圧力容器の開口部の周縁であって、該開口部を閉蓋する蓋体の当接面と接する箇所に設けられる。そして、蓋体を閉じるとともに、蓋体を適宜なロック機構で開口部に係止したのち、パッキン内に高圧空気などの作動流体を供給すると、パッキンが蓋体の当接面と開口部の周縁との間で膨張する。これによって蓋体が押し動かされてロック機構がロック状態となると同時に蓋体の当接面と開口部の周縁との間が密閉される。蓋体を開く場合は、パッキンに供給した作動流体を排出してパッキン内部を減圧する。これによってロック機構のロック状態が解除され元の係止状態に戻るので、その後ロック機構による蓋体の係止状態を解いて蓋体を開く。
【０００４】
ところで、近年、酸素浴が、特に各界の有名スポーツ選手により利用され始めたことが各種メディアを通じて報道されたこともあり、一般にも普及しつつある。この酸素浴は、空気中の酸素の酸素濃度（約２１％）より高い濃度の酸素を、気圧を上昇させた雰囲気で人体に供給すると、高濃度酸素がガス化して血液又は体液中に直接溶け込み（溶解型酸素）、溶け込んだ酸素は、血液中のヘモグロビンと結合した結合型酸素に比べて小さいため、毛細血管を通ることができ、人体の隅々にある細胞の代謝又は活性を増加して、美容又は健康増進に有用であるといった知見によるものである。
【０００５】
このような酸素浴を行うための装置である酸素浴機として、従来、例えば、人体を収容できる強化プラスチック製のチャンバと、このチャンバに供給する高濃度酸素を発生させるための酸素濃縮器と、酸素濃縮器へ所定の圧力の空気を供給するためのコンプレッサーと、チャンバ内の圧力の高低を制御する圧力制御手段及び酸素濃度の高低を制御する酸素濃度制御手段などを備えたものが知られている（特許文献５参照）。この酸素浴機は、チャンバ内の人体に高濃度酸素を供給しつつ、検出したチャンバ内の圧力及ぴ酸素濃度に基づいて、チャンバ内の圧力及び酸素濃度の高低を制御することにより、チャンバ内の状態の監視作業が不要となり、従来に比較して、容易に所定の圧力及ぴ酸素濃度に設定することができるものである。
【０００６】
上記酸素浴機のチャンバも、高圧の高濃度酸素を封入するものであることから、圧力容器の一つである。このチャンバにおいても他の種類の圧力容器と同様、シール部材が不可欠であり、シール部材の性能が酸素浴機の性能を左右するといっても過言ではない。
【特許文献１】実開昭４８−５５２４７号公報
【特許文献２】実開昭４８−１１１７９０号公報
【特許文献３】特開平５−１７６９７５号公報
【特許文献４】特開平８−１６４１８７号公報
【特許文献５】特開２００６-１５８５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、酸素浴機のチャンバのシール部材としては、前記した中空のパッキンが、シール性の高さから採用されている。このような形態のシール部材も、中実のパッキンと同様、繰り返し使用されることによって次第に劣化し、シール性能が低下するため、定期的に新しいものと交換する必要がある。
【０００８】
従来、シール部材の交換は、まず劣化したシール部材をチャンバから取り外してから新しいシール部材を接着剤で貼着することにより行うが、シール部材はチャンバに接着剤により固着されているため、取外作業は工具を使ってシール部材を無理やり引き剥がすことにより行っていた。しかし、この作業は、接着剤には通常強力なものが用いられていることから、容易なものではなかった
また、取り外したあと、チャンバのシール部材取付箇所には接着剤やシール部材の破片が部分的に残ってしまうことが多く、そうなるとその部分に不陸が生じてしまい、そのままでは不陸が邪魔になって新しいシール部材をチャンバに密着状態で貼着することができなくなることから、接着剤などの残渣をチャンバから完全に除去する必要がある。しかし、残渣はシール部材取付箇所に強固に貼り付いているため、除去作業は極めて煩瑣なものであった。特に、チャンバのシール部材取付箇所が、チャンバの開口部の周縁に形成された凹溝内である場合、除去作業は困難を極めた。
【０００９】
さらに、除去作業後のシール部材の貼着作業も、シール部材が当然のことながら可撓性を有するものであるため作業中常に不測に曲がることから、煩瑣なものであった。
【００１０】
また、上述したように、シール部材の交換作業は容易ではないため、作業に習熟した熟練作業者以外の者ではシール部材の交換は行えず、しかも熟練作業者であっても交換作業に相当の時間がかかることから、チャンバの保守作業に要する経費が嵩むことになる。特に、酸素浴機は一般に医療機関やスポーツ施設などに設置されており、そのようなユーザにとってチャンバの保守作業に要する時間と経費の負担は決して小さいものとはいえず、このためユーザからその負担の軽減措置が強く要望されていた。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、圧力容器への取付け及び取外しが極めて容易で、新しいものとの交換作業が楽に行うことのできるシール部材を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、そのようなシール部材が設けられた、保守作業が容易な圧力容器を提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明の他の目的は、そのようなシール部材が設けられたチャンバを有し、保守作業が容易な酸素浴機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る圧力容器用シール部材は、開口部を有する収容体と、この収容体の前記開口部を閉蓋する蓋体と、これら収容体と蓋体とを閉蓋時にロックするロック機構とを備えた圧力容器において、前記収容体と蓋体との相互の接合面間に介装される膨縮可能なシール部材であって、一面が、前記収容体の接合面又は蓋体の接合面に設定されたシール部材取付面と密着する平滑面に形成される一方、他面には係合部が形成された弾性素材からなるベース部と、中空部を有し該中空部への作動流体の給排により全体が膨縮可能であって、背面側に、前記ベース部の係合部と係脱可能に係合する被係合部が形成された弾性素材からなる膨縮部と、からなるものである。
【００１５】
この特定事項により、本発明に係るシール部材は、ベース部と膨縮部の二つの部分からなり、両者はベース部の係合部と膨縮部の被係合部とが係脱可能に係合されることによって一体化されるものであるから、シール部材の交換作業において劣化した膨縮部の取外しは、劣化した膨縮部をベース部から離れる方向に引っ張って両者間の係合状態を解除するだけで済み、その後の新しい膨縮部の取付けもベース部の係合部に新しい膨縮部の被係合部を係合させるだけで完了する。このため、シール部材の交換作業が従来と比べて格段に簡易化され、熟練作業者でなくともシール部材の交換を行うことができる。
【００１６】
また、ベース部は、その一面が平滑面に形成されており、この面が収容体のシール部材取付面と密着し、また、ベース部と膨縮部はともに弾性部材であるため、シール部材取付面とベース部との間、及び、ベース部と膨縮部との間の気密性が確保される。
【００１７】
さらに、膨縮部のみが膨縮の繰り返しにより劣化してベース部はほとんど劣化することがないため、ベース部を圧力容器のシール部材取付面から取り外す必要がなく、シール部材取付面を取り外し作業によって傷つけたりするといった虞がない。
【００１８】
またさらに、ベース部材と膨縮部と二つの部分からなるため、ベース部材をシール部材取付面に取り付けるにあたって、接着剤ではなくビスなどの止着材も使用することができ、取付作業性にも優れている。
【００１９】
ここで、上記圧力容器用シール部材において、ベース部と前記膨縮部とに、それぞれ、膨縮部が膨張したときに相互に密着する密着面が設けられていると、係合部と被係合部との間に多少の遊びが存在しても、その密着面によりベース部と膨縮部との間の気密性の確保がより一層確実なものとなる。
【００２０】
本発明に係る圧力容器は、開口部を有する収容体と、この収容体の前記開口部を閉蓋する蓋体と、これら収容体と蓋体との相互の接合面間に介装される上記のシール部材と、前記収容体と蓋体とを閉蓋時にロックするロック機構とを備えたものである。
【００２１】
この特定事項により、本発明に係る圧力容器は、シール部材の交換作業が上述のように極めて容易であることから、作業に習熟した熟練作業者でなくともシール部材の交換を行うことができ、しかも誰でも短時間で作業を終えることができるため、保守作業に要する経費を従来に比べて大幅に削減することができる。
【００２２】
本発明に係る酸素浴機は、人体を収容するチャンバと、このチャンバに高濃度酸素を供給する高濃度酸素供給手段とを少なくとも備えた酸素浴機において、前記チャンバは、その本体と蓋体との相互の接合面間に上記のシール部材が介装されたものであることを特徴とするものである。
【００２３】
この特定事項により、本発明に係る酸素浴機は、そのチャンバのシール部材の交換作業が上述のように極めて容易であることから、作業に習熟した熟練作業者でなくともシール部材の交換を行うことができ、しかも誰でも短時間で作業を終えることができるため、特に、酸素浴機の主たるユーザである医療機関やスポーツ施設などにとって、保守作業の面から取り扱い易いものとなる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、圧力容器への取付け及び取外しが極めて容易で、新しいものとの交換作業が楽に行うことのできるシール部材を提供することができる。
【００２５】
また、保守作業が容易な圧力容器及び酸素浴機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る圧力容器用シール部材（以下、単にシール部材という）の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、シール部材のベース部及び膨縮部を示す断面図、図２は、ベース部と膨縮部との係合を解除した状態を示す断面図、図３は、膨縮部を示す部分斜視図である。
【００２８】
このシール部材１は、ベース部１０と膨縮部２０の二つの部分から構成されたものであり、図示はしないが、開口部を有する収容体と、この収容体の開口部を閉蓋する蓋体と、これら収容体と蓋体とを閉蓋時にロックするロック機構とを備えた圧力容器において、収容体と蓋体との相互の接合面間に介装される。
【００２９】
ベース部１０は、補強布入り合成ゴム又は合成ゴム単体から成形されたもので、その一面１１が、上記収容体の接合面又は蓋体の接合面に設定されたシール部材取付面と密着する平滑面に形成される一方、他面１２には係合部１３が形成されている。
【００３０】
上記係合部１３は、ベース部１０の全長に亘ってその本体部１４の両側縁からそれぞれ垂設された側壁部１５，１５と、これら側壁部１５，１５の端部内面から相互に対峙するよう設けられたリップ部１６，１６とにより構成されている。また、本体部１４の内面１４ａも平滑面に形成されるとともに、この内面１４ａと側壁部１５，１５の内面１５ａとの間の入隅部はテーパ面１７とされている。
【００３１】
一方、膨縮部２０は、ベース部１０と同様、補強布入り合成ゴム又は合成ゴム単体から成形され、その全長に亘って中空部２１が設けられたものであり、この中空部２１へ高圧空気などの作動流体を給排することにより全体が膨張したり収縮したりする。また、この膨縮部２０の背面２２側には、上記ベース部１０の係合部１３と係脱可能に係合する被係合部２３が形成されるとともに、背面２２の表面は平滑面に形成されている。これと反対側の前面２４は、圧力容器の収容体と蓋体との相互の接合面のいずれか一方と膨張時に圧接する圧接面２５であり、この圧接面２５は、膨張時における接合面への追従性及びシール性を高めるべく、円弧面とされている。
【００３２】
上記被係合部２３は、膨縮部２０の全長に亘って背面２２の両側縁から延設されたフランジ２６，２６により構成されており、これらフランジ２６，２６を含む背面２２の外面形状は、ベース部１０の係合部１３の内面形状と合致する形状に形成されている。
【００３３】
上記したように、ベース部１０の係合部１３の内面形状と膨縮部２０の背面２２の外面形状とが相互に合致する形状とされているので、ベース部１０の本体部１４の内面１４ａとこれに対応する膨縮部２０の背面２２の表面、及び、ベース部１０のテーパ面１７，１７とこれに対応する膨縮部２０のフランジ２６，２６の肩部におけるテーパ面２７，２７が、それぞれ、膨縮部２０が膨張したときに相互に密着する密着面となる。これによって、ベース部１０の係合部１３と膨縮部２０の被係合部２３との間に、例えば成形上の誤差により多少の遊び（隙間）が存在しても、その密着面によりベース部１０と膨縮部２０との間の気密性の確保がより一層確実なものとなる。
【００３４】
本発明に係るシール部材１は、上記図１〜３に示すような形態のものに限るものではなく、例えば、図４〜６や図７〜９、さらには図１０〜１２に示すような形態のものであってもよい。
【００３５】
図４〜６に示すものは、ベース部１０の係合部１３を、開口縁１３ａが狭窄された円弧状の溝１３ｂで構成する一方、膨縮部２０の被係合部２３を、その溝１３ｂと合致する外形状を有する凸部２３ａとしたものである。なお、その他の構成は、図１〜３に示した実施形態のものと同様であるので、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図７〜９に示すものは、図４〜６に示したものと、ベース部１０の係合部１３と膨縮部２０の被係合部２３の形状を逆にしたものである。すなわち、膨縮部２０の背面２２側に、開口縁２３ｂが狭窄された円弧状の溝２３ｃを形成してこれを被係合部２３とし、ベース部１０の本体部１４の内面１４ａに被係合部２３である溝２３ｃと合致する外形状を有する凸部１３ｃを形成してこれを係合部１３としたものである。
【００３７】
図１０〜１２に示すものは、図１〜３に示したものと、ベース部１０の係合部１３と膨縮部２０の被係合部２３の形状を逆にしたものである。
【００３８】
以上説明したシール部材１は、図１〜１２に示すいずれの実施形態のものでも、係合部１３と被係合部２３とを係合させることによりベース部１０と膨縮部２０とが一体化し、膨縮部２０をベース部１０から引き剥がすように引っ張ることによりベース部１０から簡単に膨縮部２０を取り外すことができる。そして、係合部１３と被係合部２３との係合、離脱は、ベース部１０及び膨縮部２０の双方がともに弾性素材からなり、係合時及び離脱時のいずれにおいても容易に弾性変形するため、何ら支障なく行うことができる。
【００３９】
なお、上記いずれの例においても、図示はしないが、膨縮部２０への作動流体の給排孔がベース部１０の本体部１４を貫通して膨縮部２０の中空部２１に連通されていることはいうまでもない。
【００４０】
次に、以上説明したシール部材１の圧力容器への取付形態について、図１３〜１６を参照して説明する。
【００４１】
図１３に示す例では、圧力容器の蓋体４０の接合面４１にシール部材取付用の溝４２が形成され、この溝４２の底面がシール部材取付面４３とされており、このシール部材取付面４３に、図１〜３に示したシール部材１のベース部１０の一面１１が接着剤により固着されている。また、上記溝４２に対向して、膨縮部２０が挿入される挿入溝５２が圧力容器の収容体５０の接合面５１に形成されており、膨縮部２０はこの挿入溝５２内で膨縮し、作動流体の供給により膨張すると、その圧接面２５が挿入溝５２の底面５２ａと圧接する。
【００４２】
図１４に示す例では、図１３に示す例と同様、圧力容器の蓋体４０の接合面４１にシール部材取付用の溝４２が形成され、この溝４２の底面がシール部材取付面４３とされており、このシール部材取付面４３に、図４〜６に示したシール部材１のベース部１０の一面１１が接着剤により固着されている。圧力容器の収容体５０の接合面５１には上記の例で示すような挿入溝５２は形成されておらず、膨縮部２０の圧接面２５は、膨張時、収容体５０の接合面５１それ自体と圧接する。
【００４３】
図１５に示す例では、図１４に示す例とは逆に、圧力容器の蓋体４０の接合面４１には上記したような溝４２は形成されておらず、収容体５０の接合面５１に挿入溝５２が形成されている。すなわち、蓋体４０の接合面４１それ自体にベース部１０の一面１１が接着剤により固着されており、膨縮部２０は挿入溝５２内で膨縮し、作動流体の供給により膨張すると、その圧接面２５が挿入溝５２の底面５２ａと圧接する。
【００４４】
図１６に示す例では、圧力容器の蓋体４０及び収容体５０のいずれの接合面４１，５１にも上記したような溝４２，５２が形成されておらず、蓋体４０の接合面４１それ自体にベース部１０の一面１１が接着剤により固着されており、膨縮部２０の圧接面２５は、膨張時、収容体５０の接合面５１それ自体と圧接する。
【００４５】
上記の各例のうち、図１３及び図１５に示す例が、蓋体４０と収容体５０との閉蓋時における接合面４１，５１間の間隙を最も小さくすることができ、その間隙は、図１４に示す例、図１６に示す例の順で大きくなる。いずれの形態を採用するかは、収容体４０や蓋体５０の加工の難易度をはじめ各種の要因を検討して適宜決定すればよい。
【００４６】
次に、以上説明したシール部材１の酸素浴機のチャンバ６への取付形態について、図１７〜１９を参照して説明する。
【００４７】
この例では、チャンバ６の蓋体６０の接合面６１にシール部材取付用の溝６２が形成され、この溝６２の底面がシール部材取付面６３とされており、このシール部材取付面６３に、図１〜３に示したシール部材１のベース部１０の一面１１が接着剤により固着されている。また、上記溝６２に対向して、膨縮部２０が挿入される挿入溝６６がチャンバ本体６４の接合面６５に形成されており、膨縮部２０はこの挿入溝６６内で膨縮し、作動流体の供給により膨張すると、その圧接面２５が挿入溝６６の底面６６ａと圧接する。
【００４８】
なお、この酸素浴機の具体的な構成は、本願の発明者の出願に係る特許願（前記特許文献５）に開示されているものを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る圧力容器用シール部材の一実施形態を示し、ベース部及び膨縮部の係合状態における断面図である。
【図２】図１に示すシール部材のベース部と膨縮部との係合を解除した状態を示す断面図である。
【図３】図１及び２に示すシール部材の膨縮部を示す部分斜視図である。
【図４】シール部材の他の実施形態を示し、ベース部及び膨縮部の係合状態における断面図である。
【図５】図４に示すシール部材のベース部と膨縮部との係合を解除した状態を示す断面図である。
【図６】図４及び５に示すシール部材の膨縮部を示す部分斜視図である。
【図７】シール部材のさらに他の実施形態を示し、ベース部及び膨縮部の係合状態における断面図である。
【図８】図７に示すシール部材のベース部と膨縮部との係合を解除した状態を示す断面図である。
【図９】図７及び８に示すシール部材の膨縮部を示す部分斜視図である。
【図１０】シール部材のさらに他の実施形態を示し、ベース部及び膨縮部の係合状態における断面図である。
【図１１】図１０に示すシール部材のベース部と膨縮部との係合を解除した状態を示す断面図である。
【図１２】図１０及び１１に示すシール部材の膨縮部を示す部分斜視図である。
【図１３】本発明に係る圧力容器の一実施形態を示し、シール部材の取付状態の一例を示す部分拡大断面図である。
【図１４】圧力容器におけるシール部材の取付状態の他の例を示す部分拡大断面図である。
【図１５】圧力容器におけるシール部材の取付状態のさらに他の例を示す部分拡大断面図である。
【図１６】圧力容器におけるシール部材の取付状態のさらに他の例を示す部分拡大断面図である。
【図１７】本発明に係る酸素浴機のチャンバの一実施形態を示す概略断面図である。
【図１８】図１７に示すＡ部の拡大図である。
【図１９】蓋体を開いた状態のチャンバを示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    シール部材
１０  ベース部
１１  一面
１２  他面
１３  係合部
２０  膨縮部
２１  中空部
２２  背面
２３  被係合部
４０  圧力容器の蓋体
４１  蓋体の接合面
４３  シール部材取付面
５０  収容体
５１  接合面
６  酸素浴機のチャンバ
６０  蓋体
６１  接合面
６３  シール部材取付面
６４  本体
６５  接合面
【図１】
2009014038.tif 000003
【図２】
2009014038.tif 000004
【図３】
2009014038.tif 000005
【図４】
2009014038.tif 000006
【図５】
2009014038.tif 000007
【図６】
2009014038.tif 000008
【図７】
2009014038.tif 000009
【図８】
2009014038.tif 000010
【図９】
2009014038.tif 000011
【図１０】
2009014038.tif 000012
【図１１】
2009014038.tif 000013
【図１２】
2009014038.tif 000014
【図１３】
2009014038.tif 000015
【図１４】
2009014038.tif 000016
【図１５】
2009014038.tif 000017
【図１６】
2009014038.tif 000018
【図１７】
2009014038.tif 000019
【図１８】
2009014038.tif 000020
【図１９】
2009014038.tif 000021