JP2009174574A - 流量調整バルブ及びそれを用いた接続継手 - Google Patents

Abstract

【課題】
機械加工が容易で経済的に得られ、調整状態の変動を防止することができ、故障の少ない流量調整バルブ及びこのバルブを用いた接続継手を提供する
【解決手段】
接続継手１は、ソケット３と該ソケット３に着脱可能なプラグ５を有する。このソケット３の中間本体１０にはアダプタ１１がねじ係合により移動可能に連結されている。そして、中間流路３１内には、流量調整バルブ３４が挟着されている。この流量調整バルブ３４は、機械加工が容易な孔径の中心微細孔３８が形成された中心流路部材３５と、偏心した位置に偏心微細孔３９が形成された偏心流路部材３６と、該微細孔の径寸法より薄いリング状のスペーサーシート３７を具備する。中心流路部材３５及び偏心流路部材３６間に上記スペーサーシート３７を挟着してバルブが組み立てられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、流体の流量を調整する流量調整バルブ及びそれを用いた迅速管継手式の接続継手に関するものである。

ソケットにプラグを挿入してソケットとプラグをロックすると同時に流路を開いて流体が流れるようにした迅速管継手式の接続継手が広く用いられており、流体の流量を調整できるよう上記流路内に流量調整バルブ（弁装置）を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、従来の流量調整バルブは、構造が複雑で製造が面倒であり経済的に得られず、故障も生じやすかった。また、このバルブを接続継手の流路内に組み付けた場合には、流量の調整が面倒であり、流量調整をした後で振動、衝撃等により流量が変動してしまうことがよくあった。例えば、スポーツセンターやトレーニングジム、フィットネスクラブ等で疲労した利用者にマウスを通して微量の酸素を補給する場合、酸素の配管系に連絡するソケットとマウスに通じるホースに連結したプラグを接続し、ソケット内に設けた流量調整バルブで流量を調整しようとすると、ホースから継手等に伝わる振動、衝撃で調整バルブが変動して流量に狂いが生じやすく、利用者に供給する酸素が過多になったり不足してしまうおそれがあった。一方、流量調整バルブとして、小孔を形成しこの小孔に流体を通して流量を調節する方法も知られている。しかし、上記のように、酸素等の流体を一定圧で、例えば約０．４５Ｍｐａ〜０．５Ｍｐａで流量を約１２０Ｌ／ｈ程度供給しようとすると、孔径を例えば０．１ｍｍ以下に形成する必要があるが、このような超微細孔の形成は製作精度の限界を超えてしまい、機械加工をするのは難しい。
特開昭４７−４０４２２号公報（第２図）

本発明が解決しようとする課題は、機械加工が容易で経済的に得られ、調整状態の変動を防止でき、故障の少ない流量調整バルブ及びこのバルブを用いた接続継手を提供することである。また、酸素を微量供給でき、流量変動が少なく、フィットネスクラブ等で好適に使用できる酸素補給装置を提供することである。

本発明によれば、流路内に機械加工が容易な孔径の微細孔を形成した複数の流路部材を設け、該流路部材間に該流路部材の微細孔の径寸法より薄いリング状のスペーサーシートを挟着したことを特徴とする流量調整バルブが提供され、上記課題が解決される。

また、本発明によれば、上記流路部材は、該流路部材の略中心に上記微細孔を形成した中心流路部材と上記スペーサーシートのリング内に対応し略中心から偏心した位置に上記微細孔を形成した偏心流路部材により構成され、該中心流路部材と該偏心流路部材の各微細孔が上記スペーサーシートのリング内に開口し、上記微細孔の径は好ましくは０．３〜０．５ｍｍであり、上記スペーサーシートの厚さは好ましくは０．０２〜０．０５ｍｍである上記流量調整バルブが提供され、上記課題が解決される。さらに、本発明によれば、着脱可能に接続されるソケットとプラグを有し、該ソケット内にプラグを着脱することにより流路を開閉するようスピンドルを設けた接続継手であって、上記ソケット内に上記流量調整バルブを設けた接続継手が提供され、該流量調整バルブは、ソケットに設けた段部とアダプタにより挟着され、これらの接続継手のソケットを酸素供給源側に接続し、マウスに通じるホースを上記プラグに接続した酸素補給装置が提供され、上記課題が解決される。

本発明は、上記のように構成され、流路内に機械加工が容易な孔径の微細孔を形成し複数の流路部材を設け、該流路部材間に該流路部材の微細孔の径寸法より薄いリング状のスペーサーシートを挟着したので、従来のように非常に難しい超微細孔を機械加工等で形成しなくてもよいから、製造が簡単で経済的に得られ、極めて一定微量の酸素供給が可能である。また、これらの流路部材とスペーサーシートを挟着した構造であるから、この挟着力を調節すれば、簡単に流量を微量調整して安定状態で微量供給することができ、調整状態の変動が防止され、故障の少ない流量調整バルブが得られる。

また、着脱可能に接続されるソケットとプラグを有し、該ソケット内に上記流量調整バルブを設ければ、簡単な構成で流量の調整が容易でかつ調整状態の変動を防止することができ、故障の少ない接続継手を得ることができるし、酸素補給装置に上記接続継手を使用すれば、酸素を微量供給でき、流量変動が少なく、フィットネスクラブ等で好適に使用できる酸素補給装置が提供される。

本発明の流量調整バルブは各種の装置に適用することができるが、図１は酸素を供給する接続継手に適用した実施例を示している。接続継手１は、流入口２を有するソケット３と該ソケット３に着脱可能に接続され流出口４を有するプラグ５を具備している。該プラグ５は、フランジ６の一端側にホース接続部７を有し、他端側に係止溝８を有している。

ソケット３は、三方孔本体９と、該三方孔本体９にねじ着した中間本体１０と、該中間本体１０にねじ係合により長手方向に移動可能に連結したアダプタ１１と、該アダプタ１１にねじ着されるロック部材１２を介して該アダプタ１１の先端に締着した流入口部材１３を主として具備する。上記三方孔本体９には、該三方孔本体９に形成した孔１４から内方に一部が突出するよう係止用ボール１５が嵌着され、外周には該係止用ボール１５の後退を許容する大径孔部１６と該係止用ボール１５の後退を阻止する小径孔部１７を有する着脱用ガイドリング１８が長手方向に移動可能に嵌着されている。

該着脱用ガイドリング１８は、外方端に本体カバー１９がねじ着され、着脱ばね２０で上記流入口２側に付勢されている。なお、着脱ばね２０の一端は、上記三方孔本体９の先端に嵌着した先端リング２１に当接しており、該先端リング２１はストップリング２２に当接する位置まで反流入口側（流出口側）に移動可能に先端ばね２３で付勢されている。

上記の構成により、図１に示す状態で、プラグ５をソケット３に挿入すると、プラグ５の係止溝８に対応した位置で上記係止用ボール１５が半径方向に移動して該係止溝８に係合すると共に、プラグ５のフランジ６及び先端リング２１を介して上記着脱用ガイドリング１８が流入口側に押圧されて移動するから、上記小径孔部１７が係止用ボール１５の外方に対応し、該係止用ボール１５の移動を阻止して、図２に示すように、プラグ５をロックする。

図２に示す状態から、着脱用リングガイド１８を流出口側に移動させれば、該着脱リングガイド１８の大径孔部１６が係止用ボール１５の外方に対応するから、係止用ボール１５が上記係止溝８から抜け出すと共に、先端リング２２に押されてプラグ５はソケット３から外れる。

上記ソケット３内には、プラグ５を着脱することにより流路２４を開閉するようスピンドル２５が設けられている。該スピンドル２５の外周には、中間パッキン２６が気密的に摺接しており、流入口２側にはシートパッキン２７が設けられ、該シートパッキン２７はスピンドルばね２８により中間座金２９に当接するよう付勢されている。プラグ５をソケット３に装着していない状態では、図１に示すように、上記シートパッキン２７が中間座金２９に当たって流路２４を閉鎖している。図２に示すように、プラグ５をソケット３を装着すると、プラグ５の挿入先端によりスピンドル２５はスピンドルばね２８に抗して流入口２側へ移動され、上記シートパッキン２７は中間座金２９から離れ、流入口２から入った流体はスピンドル２５に形成した通孔３０を通って流路２４へと流れる。プラグ５をソケット３から外せば、上記スピンドル２５はスピンドルばね２８により図１に示す状態に戻され、流路２４を閉鎖する。

上記中間本体１０は、上記流路２４に連通する中間流路３１を有し、その流入口２側には段部３２が形成されている。該段部３２と上記アダプタ１１の側壁面３３により挟着されるよう上記流通口２から入った流体の流量を調整するための流量調整バルブ３４が設けられている。本実施例において、該流量調整バルブ３４は段部３２と側壁面３３により挟着されているが、その他適宜の構造により取り付けることができる。

上記流量調整バルブ３４は、図３及び図４に示すように、中心流路部材３５、偏心流路部材３６及びスペーサーシート３７により構成されている。中心流路部材３５は、厚さ約１．５ｍｍ程度の略円盤状の外側に高さ約１．５ｍｍ程度の突部を有する断面視略凸字形状に設けられ、その略中心には孔径が機械加工容易な約０．３〜０．５ｍｍ程度、図に示す実施例では約０．３ｍｍの中心微細孔３８が形成されている。偏心流路部材３６は、両側面がフラットな略円柱形の厚さ約１．５ｍｍ程度の円盤状に設けられ、上記略中心から偏心した位置に、上記中心微細流路３８と同様な孔径の偏心微細孔３９が形成されている。上記スペーサーシート３７は、上記微細孔の径寸法よりも小さい、例えば厚さ約０．０２〜０．０５ｍｍ程度、図に示す実施例では厚さ約０．０３ｍｍの薄いステンレスシート材料等耐食性のあるシート材料で、内径約８ｍｍ、外径約１１ｍｍの略リング状に形成されている。そして、上記偏心流路部材３６の両側にスペーサーシート３７をあてがい、その両側から中心流路部材３５により全体を挟着している。上記流量調整バルブ３４の両側端、すなわち、中心流路部材３５の外側の段部にはリング状のパッキン４０が嵌着されシールされている。

なお、本実施例において、上記流量調整バルブは両側に中心流路部材、中間に偏心流路部材を設け中間の偏心流路部材の両側にスペーサーシートを挟着しているが、所望により上記流路部材及びスペーサーシートは適宜数設けることができ、またその配列も適宜に設けることができる。本実施例において、両側に位置する中心流路部材３５の周囲には、リング状のパッキン４０を嵌着してシールしてあるが、適宜のシール構造に形成することができ、リング状のパッキン４０はナイロン系の合成樹脂材料で形成されているが、その他適宜の材料により形成してもよい。

上記中間本体１０と上記アダプタ１１の間隙はＯリング４１によりシールされ、上記調整バルブ３４の流入口側にはフィルター４２が設けられている。

上記の構成により、流入口２から流れてきた流体は、中心微細流路３８、スペーサーシート３７のリング内、偏心微細孔３９、スペーサーシート３７のリング内、中心微細孔３８を順次通過して流量が調整され、常に一定微量、中間流路３１内に流出される。流量を微調整したい場合には、上記アダプタ１１を移動させて挟着力を調節し、所定位置でロック部材で固定すればよい。また、実験の結果によれば、本発明の流量調整バルブは、温度変化にも充分対応でき、常温±２５℃の温度差があっても一定微量の酸素を供給できることが確認された。

上記の如き接続継手を用いて、フィットネスクラブ等において酸素を供給する場合には、天井等に設けた配管からホースを通して使用者のマウスに酸素を供給するように構成した酸素補給装置に本発明の上記接続継手を用いればよい。また、所望により、その他の種々の流路に上記流路調整バルブを使用することができる。

本発明の一実施例を示し、ソケットとプラグを分離した状態の説明図である。 ソケットとプラグを接続した状態の説明図である。 流量調整バルブ部分（図１、２のＡ部分）の拡大説明図である。 流量調整バルブの分解斜視図である。

符号の説明

１ 接続継手
３ ソケット
５ プラグ
１１ アダプタ
２４ 流路
３２ 段部
３３ 側壁面
３４ 流量調整バルブ
３５ 中心流路部材
３６ 偏心流路部材
３７ スペーサーシート
３８ 中心微細孔
３９ 偏心微細孔

Claims (6)

1. 流路内に微細孔が形成された複数の流路部材を設け、該流路部材間に該流路部材の微細孔の径寸法より薄いリング状のスペーサーシートを挟着したことを特徴とする流量調整バルブ。
2. 上記流路部材は、該流路部材の略中心に上記微細孔を形成した中心流路部材と上記スペーサーシートのリング内に対応し略中心から偏心した位置に上記微細孔を形成した偏心流路部材により構成され、該中心流路部材と該偏心流路部材の各微細孔が上記スペーサーシートのリング内に開口するよう各流路部材間にスペーサーシートを挟着したことを特徴とする請求項１に記載の流量調整バルブ。
3. 上記微細孔の径は０．３〜０．５ｍｍであり、上記スペーサーシートの厚さは０．０２〜０．０５ｍｍである請求項１または請求項２に記載の流量調整バルブ。
4. 着脱可能に接続されるソケットとプラグを有し、該ソケット内にプラグを着脱することにより流路を開閉するようスピンドルを設けた接続継手であって、上記ソケットは上記流路に連通する中間流路を有する中間本体を具備し、上記スピンドルより上流側の中間流路内に請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の流量調整バルブを設けたことを特徴とする接続継手。
5. 上記中間流路の上流開口部側に段部を形成し、該段部に上記流路調整バルブの一側の流路部材を当接し、上記中間本体の長手方向に移動可能なアダプタを設け、該アダプタを上記流量調整バルブの他側の流路部材に当接し、該アダプタと段部間で上記流路調整バルブを保持するようにした請求項４に記載の接続継手。
6. 請求項４または請求項５のいずれかに記載の上記接続継手の上記ソケットを酸素供給源側に接続し、マウスに通じるホースを上記プラグに接続した酸素補給装置。

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