特開 2023-24358 一体型圧力調整器を備えた弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023024358

(43)【公開日】2023-02-16

(54)【発明の名称】一体型圧力調整器を備えた弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/44 20060101AFI20230209BHJP

   F17C 13/04 20060101ALI20230209BHJP

【ＦＩ】

F16K31/44 D

F17C13/04 301Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022123649

(22)【出願日】2022-08-03

(31)【優先権主張番号】63/229,087

(32)【優先日】2021-08-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/874,411

(32)【優先日】2022-07-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】510202156

【氏名又は名称】リンカーン グローバル，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】アイヴァン ピー．ペッツォ

(72)【発明者】

【氏名】マルコ アルゼントン

(72)【発明者】

【氏名】シルヴァノ エム．ベンダッゾーリ

(72)【発明者】

【氏名】ルチア トラヴァリアティ

【テーマコード（参考）】

3E172

3H063

【Ｆターム（参考）】

3E172BA01

3E172DA90

3E172JA02

3E172KA03

3H063AA01

3H063BB01

3H063DA03

3H063DB13

3H063GG09

3H063GG11

(57)【要約】      （修正有）

【課題】一体型圧力調整器を備えた弁を提供する。
【解決手段】流体シリンダ用の調整弁装置は、ボールタペットを有する遮断弁３６を含み、ボールタペットは遮断弁３６を駆動させる。レバー１４はカム面を有し、カム面は、レバー１４がボールタペットを直線的に移動させ、遮断弁３６を駆動させるために回転される際に、ボールタペットと相互作用する。レバー１４は、弁開位置が、第１の弁閉位置と第２の弁閉位置との中間であるように、第１の弁閉位置から弁開位置を通って第２の弁閉位置に回転可能である。圧力又は流量調整弁４２は、遮断弁３６の下流にある。ハンドルは、圧力又は流量調整弁４２の出口圧力を調節するために、圧力又は流量調整弁４２に作動可能に連結される。ハンドルは、流体シリンダの長手方向軸から鋭角にずれた作動軸を有する。
【選択図】図１９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボールタペットを有する遮断弁であって、前記ボールタペットは前記遮断弁を駆動させる、遮断弁と、
カム面を有するレバーであって、前記カム面は、前記レバーが前記ボールタペットを直線的に移動させ、前記遮断弁を駆動させるために回転される際に、前記ボールタペットと相互作用し、前記レバーは、前記レバーの弁開位置が、第１の弁閉位置と第２の弁閉位置との中間であるように、前記第１の弁閉位置から前記弁開位置を通って前記第２の弁閉位置に回転可能である、レバーと、
前記遮断弁の下流の圧力又は流量調整弁と、
前記圧力又は流量調整弁の設定を調節するために、前記圧力又は流量調整弁に作動可能に連結されたハンドルであって、前記ハンドルは、前記流体シリンダの長手方向軸から鋭角にずれた作動軸を有する、ハンドルとを含む、流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項2】

前記ボールタペットは前記レバーに向かってバネ付勢され、前記カム面は、前記レバーを前記弁開位置に保持するための戻り止めを含む、請求項１に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項3】

前記レバーの端部はＴ字形である、請求項１に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項4】

前記遮断弁の上流に残圧弁を更に含み、前記残圧弁は、流体を前記流体シリンダから前記遮断弁に供給するように構成される一方で、陽圧を前記流体シリンダ内に維持する、請求項１に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項5】

前記残圧弁は、前記遮断弁と同軸である、請求項４に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項6】

前記遮断弁及び前記残圧弁は、前記流体シリンダの前記長手方向軸に横方向に配向される、請求項４に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項7】

レバーヒンジピンを更に含み、前記圧力又は流量調整弁は、前記レバーヒンジピン及び前記遮断弁より高く前記調整弁装置上に置かれる、請求項１に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項8】

前記鋭角は３０度以下である、請求項１に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項9】

本体と、
前記本体内に置かれたボールタペットを有する遮断弁であって、前記ボールタペットは前記遮断弁を駆動させる、遮断弁と、
前記本体内に置かれ、流体を前記流体シリンダから前記遮断弁に供給するように構成される、残圧弁と、
前記本体から延在し、カム面を有するレバーであって、前記カム面は、前記レバーが前記本体内で前記ボールタペットを直線的に移動させるために回転される際に、前記ボールタペットと相互作用し、前記レバーは、前記レバーの弁開位置が、第１の弁閉位置と第２の弁閉位置との中間であるように、前記第１の弁閉位置から前記弁開位置を通って前記第２の弁閉位置に回転可能である、レバーと、
前記遮断弁の下流の圧力又は流量調整弁であって、前記遮断弁、前記ボールタペット、及び前記残圧弁のそれぞれより高く前記本体に沿って置かれた、圧力又は流量調整弁とを含む、流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項10】

前記ボールタペットは前記レバーに向かってバネ付勢され、前記カム面は、前記レバーを前記弁開位置に保持するための戻り止めを含む、請求項９に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項11】

前記レバーの端部はＴ字形である、請求項９に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項12】

前記残圧弁は、前記遮断弁と同軸である、請求項９に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項13】

前記遮断弁及び前記残圧弁は、前記流体シリンダの長手方向軸に横方向に配向される、請求項９に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項14】

レバーヒンジピンを更に含み、前記圧力又は流量調整弁は、前記レバーヒンジピンより高く前記本体に沿って置かれる、請求項９に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項15】

前記圧力又は流量調整弁の設定を調節するために、前記圧力又は流量調整弁に作動可能に連結されたハンドルを更に含み、前記ハンドルは、前記流体シリンダの長手方向軸から鋭角にずれた作動軸を有する、請求項９に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項16】

本体と、
前記本体内に置かれたボールタペットを有する遮断弁であって、前記ボールタペットは前記遮断弁を駆動させる、遮断弁と、
前記本体内に置かれ、前記遮断弁と同軸である残圧弁と、
前記本体から延在し、カム面を有するレバーであって、前記カム面は、前記レバーが前記本体内で前記ボールタペットを直線的に移動させるために回転される際に、前記ボールタペットと相互作用し、前記レバーは、前記レバーの弁開位置が、第１の弁閉位置と第２の弁閉位置との中間であるように、前記第１の弁閉位置から前記弁開位置を通って前記第２の弁閉位置に下方に回転可能である、レバーと、
前記遮断弁の下流の圧力又は流量調整弁であって、前記遮断弁、前記ボールタペット、及び前記残圧弁のそれぞれより高く前記本体に沿って置かれた、圧力又は流量調整弁と、
前記圧力又は流量調整弁の設定を調節するために、前記圧力又は流量調整弁に作動可能に連結されたハンドルであって、前記ハンドルは、前記流体シリンダの長手方向軸から鋭角にずれた作動軸を有する、ハンドルとを含み、
前記遮断弁及び前記残圧弁は、前記流体シリンダの前記長手方向軸に横方向に配向される、流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項17】

前記ボールタペットは前記レバーに向かってバネ付勢され、前記カム面は、前記レバーを前記弁開位置に保持するための戻り止めを含む、請求項１６に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項18】

前記レバーの端部はＴ字形である、請求項１６に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項19】

レバーヒンジピンを更に含み、前記圧力又は流量調整弁は、前記レバーヒンジピンより高く前記本体に沿って置かれる、請求項１６に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【請求項20】

前記鋭角は３０度以下である、請求項１６に記載の流体シリンダ用の調整弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年８月４日に出願された米国仮特許出願第６３／２２９，０８７号明細書の優先権を主張し、その開示は参照により本明細書に組み込まれ、２０２２年７月２７日に出願された米国非仮特許出願第１７／８７４，４１１号明細書の優先権も主張し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

本発明は、タンク又はシリンダからの加圧流体（例えば気体及び／若しくは液体）の圧力又は流量を制御するための弁に関する。詳細には、本発明は、ＶＩＰＲ（一体型圧力調整器を備えた弁）に関する。

【0003】

ＶＩＰＲ、すなわち一体型圧力調整器を備えた弁は、貯蔵シリンダから排出された気体などの流体の流量又は圧力を制御するために使用することができる。典型的なＶＩＰＲは、シリンダからの気体の流れを開始及び停止するためにオン／オフ装置と、シリンダ内の現在の圧力をユーザに知らせる圧力計又は内容表示器と、シリンダからの排出流量／圧力を設定するためのノブと、充填及び吐出ポートとを有する。気体シリンダは、約１２インチの高さ～６０インチを超える高さなどの様々なサイズがある。従来のＶＩＰＲは、他のサイズに比べて、ある特定のサイズのシリンダに人間工学的により適切であることがある。例えば一部のＶＩＰＲは、ＶＩＰＲ上のオン／オフ装置又は流量制御ノブの場所に起因して、大きいシリンダより小さいシリンダでより容易に作動され得る。約１２インチの高さ～６０インチを超える高さなどのシリンダのサイズの範囲に、人間工学的に適切なＶＩＰＲを提供することが望ましい。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

以下の概要は、本明細書に論じた装置、システム及び／又は方法の一部の態様を基本的に理解するために簡略化した概要を表す。この概要は、本明細書に論じた装置、システム及び／又は方法の広範囲の概説ではない。これは、重大要素を画定し、又はこのような装置、システム及び／又は方法の範囲の輪郭を描くことを意図するものではない。その唯一の目的は、後に提示されるより詳細な説明の序章として簡略化した形のいくつかの概要を表すことである。

【0005】

本発明の一態様によれば、流体シリンダ用の調整弁装置が提供される。調整弁装置は、ボールタペットを有する遮断弁を含み、ボールタペットは遮断弁を駆動させる。レバーはカム面を有し、カム面は、レバーがボールタペットを直線的に移動させ、遮断弁を駆動させるために回転される際に、ボールタペットと相互作用する。レバーは、レバーの弁開位置が、第１の弁閉位置と第２の弁閉位置との中間であるように、第１の弁閉位置から弁開位置を通って第２の弁閉位置に回転可能である。圧力又は流量調整弁は、遮断弁の下流にある。ハンドルは、圧力又は流量調整弁の出口圧力などの設定を調節するために、圧力又は流量調整弁に作動可能に連結される。ハンドルは、流体シリンダの長手方向軸から鋭角にずれた作動軸を有する。

【0006】

本発明の別の態様によれば、流体シリンダ用の調整弁装置が提供される。調整弁装置は、本体と、遮断弁を駆動させる本体内に置かれたボールタペットを有する遮断弁とを含む。残圧弁は、本体内に置かれ、流体を流体シリンダから遮断面に供給するように構成される。レバーは本体から延在し、カム面を有し、カム面は、レバーがボールタペットを本体内で直線的に移動させるために回転される際に、ボールタペットと相互作用する。レバーは、レバーの弁開位置が、第１の弁閉位置と第２の弁閉位置との中間であるように、第１の弁閉位置から弁開位置を通って第２の弁閉位置に回転可能である。圧力又は流量調整弁は、遮断弁の下流にあり、遮断弁、ボールタペット、及び残圧弁のそれぞれより高く本体に沿って置かれる。

【0007】

本発明の別の態様によれば、流体シリンダ用の調整弁装置が提供される。調整弁装置は、本体と、遮断弁を駆動させる本体内に置かれたボールタペットを有する遮断弁とを含む。残圧弁は本体内に置かれ、遮断弁と同軸である。レバーは本体から延在し、カム面を有し、カム面は、レバーがボールタペットを本体内で直線的に移動させるために回転される際に、ボールタペットと相互作用する。レバーは、レバーの弁開位置が、第１の弁閉位置と第２の弁閉位置との中間であるように、第１の弁閉位置から弁開位置を通って第２の弁閉位置に下方に回転可能である。圧力又は流量調整弁は、遮断弁の下流にあり、遮断弁、ボールタペット、及び残圧弁のそれぞれより高く本体に沿って置かれる。ハンドルは、圧力又は流量調整弁の出口圧力などの設定を調節するために、圧力又は流量調整弁に作動可能に連結される。ハンドルは、流体シリンダの長手方向軸から鋭角にずれた作動軸を有する。遮断弁及び残圧弁は、流体シリンダの長手方向軸に横方向に配向される。

【0008】

本発明の前述及び他の態様は、添付図面を参照して以下の説明を読めば、当業者には明らかになろう。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ＶＩＰＲを示す。

【図2】ＶＩＰＲのハンドルの角度と共にＶＩＰＲを示す。

【図3】例示的気体シリンダのサイズを示す。

【図4】気体シリンダに装着されたＶＩＰＲを示す。

【図5】気体シリンダに装着されたＶＩＰＲを示す。

【図6】気体シリンダに装着されたＶＩＰＲを示す。

【図7】気体シリンダに装着されたＶＩＰＲを示す。

【図8】気体シリンダに装着されたＶＩＰＲを示す。

【図9】気体シリンダに装着されたＶＩＰＲを示す。

【図10】気体シリンダに装着されたＶＩＰＲを示す。

【図11】気体シリンダに装着されたＶＩＰＲを示す。

【図12】ＶＩＰＲのオン／オフレバーの作動を例示する。

【図13】ＶＩＰＲのオン／オフレバーの作動を例示する。

【図14】ＶＩＰＲのオン／オフレバーの作動を例示する。

【図15】ＶＩＰＲの正面図である。

【図16】ＶＩＰＲの側面図である。

【図17】ＶＩＰＲの部分断面図を示す。

【図18】ＶＩＰＲの部分断面図を示す。

【図19】ＶＩＰＲの断面図を示す。

【図20】ＶＩＰＲの部分断面図を示す。

【図21】ＶＩＰＲの断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明は、タンク又はシリンダからの加圧流体の圧力又は流量を制御するための弁、具体的にはＶＩＰＲに関する。次に本発明は、図面を参照に説明され、同じ参照番号は全体を通して同じ要素を指すために使用される。様々な図面は、必ずしもある図と別の図又は所与の図の内側を一定の縮尺で描かれておらず、具体的には構成要素のサイズは、図面の理解を促すために恣意的に描かれていることを認識されたい。以下の記載では、説明のために多くの特定の詳細が、本発明を完全に理解させるために説明されている。しかし本発明は、これらの具体的詳細なしに実践することができることは明らかであり得る。追加として、本発明の他の実施形態が可能であり、本発明は、記載された以外の方法で実践し実行することが可能である。本発明を説明する際に使用した専門用語及び表現は、本発明の理解を進めるために利用されており、限定と取るべきではない。

【0011】

本明細書で使用する場合、「少なくとも１つ」、「１つ又は複数」、並びに「及び／又は」は、動作上、接合語及び離接語の両方である開放型表現である。例えば、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、又はＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ及びＣの１つ又は複数」、「Ａ、Ｂ、又はＣの１つ又は複数」、並びに「Ａ、Ｂ、及び／又はＣ」のそれぞれの表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢを一緒に、Ａ及びＣを一緒に、Ｂ及びＣを一緒に、又はＡ、Ｂ及びＣを一緒に、を意味する。２つ以上の代替用語を表すあらゆる離接語又は句は、実施形態、特許請求の範囲、又は図面の記載であっても、用語の１つ、用語のいずれか、又は用語の両方を含むことが可能であることを企図すると理解するべきである。例えば、句「Ａ又はＢ」は、「Ａ」若しくは「Ｂ」、又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むと理解するべきである。

【0012】

用語「シリンダ」及び「タンク」は、本明細書で相互に交換可能に使用され、どちらも液体及び／又は気体などの流体用の貯蔵容器を指す。貯蔵シリンダ／タンクは、当技術分野で公知の概ね円筒形形状、又は非円筒形形状を有することができる。用語「シリンダ」及び「タンク」は、一般的に「瓶」（例えば気体瓶）と呼ばれる、より小さい流体貯蔵容器も含む。

【0013】

図１は、気体タンク又はシリンダ１２の頂面に装着された例示的ＶＩＰＲ１０を示す。ＶＩＰＲ１０は、レバー１４によって作動される遮断弁又は隔離弁を含む。遮断弁は、ＶＩＰＲの本体１６内に置かれ、加圧気体をレバー１４の位置に依存して選択的にシリンダから流出してＶＩＰＲ１０を通ることを可能にし、又は防ぐ。レバー１４は、気体シリンダ１２付近でＶＩＰＲ本体の下部に置かれたレバーヒンジピン１８によってＶＩＰＲ本体１６に取り付けられる。例示的実施形態では、遮断弁は、レバー１４及びヒンジピン１８に隣接して、且つ気体シリンダ１２付近でＶＩＰＲ本体１６の下部にも置かれる。遮断弁をＶＩＰＲ本体１６の下部に置くことにより、ＶＩＰＲ１０の高圧部がＶＩＰＲの低い位置及び気体シリンダ１２の付近に配置される。これは、ＶＩＰＲ１０の高圧部を外部の打撃及び衝撃から保護する働きをし、ＶＩＰＲの靭性を高める。減圧／調整弁又は流量制御弁（例えば圧力若しくは流量調整弁）の少なくとも１つも、ＶＩＰＲ本体１６内で遮断弁の下流に置かれる。ノブ又はハンドル２４は、調整弁の圧力又は流量の設定を手動で調節するために、圧力又は流量調整弁に作動可能に連結される。すなわち、圧力又は流量調整弁の設定は、ハンドル２４を介して手動で制御される。ハンドル２４は、気体シリンダ１２の長手方向軸からずれた（例えば気体シリンダの垂直軸から鋭角に下方に傾いた）作動軸を有することが見られる。更なる実施形態では、ＶＩＰＲ１０は、圧力／流量を調節するためにハンドルを有するより、むしろ予め設定した出口圧力調整（例えば固定された出口圧力）を有することができる。

【0014】

レバー１４は、概ね垂直上方の遮断すなわち弁閉位置に示されている。遮断弁を開くレバー１４のオンすなわち弁開位置は、概ね水平レバー位置に下方に回転可能である。レバー１４は、更なる遮断すなわち弁閉位置を有し、これは水平開位置から下方に回転可能である。こうしてレバー１４は、垂直上下の２つの遮断位置及び単一の水平開位置を有する。レバー１４は、レバーの弁開位置が第１の弁閉位置と第２の弁閉位置との中間であるように、図１に示された第１の弁閉位置から弁開位置を通って第２の弁閉位置に回転可能である。図に示された例示的実施形態では、レバー１４は、第１の弁閉位置から弁開位置を通って第２の弁閉位置に概ね水平に配向されたレバーヒンジピン１８を中心に下方に回転可能である。しかし更なる実施形態では、レバーは、垂直面内以外の回転によるなどの、他の方向の回転によって作動することができる。図１に示された上方の遮断位置は、レバー１４に対して標準の閉位置であることを意図するのに対して、下方の遮断位置は、ＶＩＰＲ１０の緊急遮断を意図する。下方の遮断位置を有することにより、シリンダ１２からの気体の流れを直ちに止めるために、オペレータがレバー１４を概ね水平の開位置から下方の遮断位置に押し下げることができる。従来のＶＩＰＲは、レバーを上げることによって開き、レバーを下方に動かすことによって閉じ、緊急状況では、オペレータは、本能的にレバーを下方に動かすことにより弁を閉じようとすることがある。ＶＩＰＲ１０は、従来の下方の遮断に適応する。ＶＩＰＲ１０のオン／オフ状態は、レバー１４の位置に基づいてオペレータに明確に見え、レバー１４は、オペレータによりＶＩＰＲ１０内の遮断弁を迅速に開閉することができる。更にレバー１４が水平の弁開位置にある時に、フックのように見える可能性があり、人が誤ってレバーから何かをぶら下げようとすることがあり得る。又は物体がレバー１４の上に上から落下する可能性がある。いずれのシナリオも、レバー若しくはＶＩＰＲが損傷する、又は気体シリンダ１２が転倒するより、むしろ通常レバー１４が第２の弁閉位置に降下する。レバー１４の中間の弁開位置及びその下の第２の弁閉位置は、図１４に示されている。

【0015】

ＶＩＰＲ１０は、ＶＩＰＲの前面に装着された圧力計又は内容表示器２０を含む。内容表示器２０は、シリンダ１２内の残留気体圧力をオペレータに知らせる。ＶＩＰＲ１０は、ホース若しくは導管又は他の装置を下流プロセスに取り付けるための排出ポートを更に含む。ある特定の実施形態では、排出ポートは、クイック・コネクト・フィッティング２２を有することができるが、必要に応じて他の種類の継手（例えばネジ山）を使用することができる。継手２２は、標準若しくは独自の形状を有することができ、及び／又は様々な機能（例えば逆止弁、チェックバルブ、要求弁、校正穴、その他）を一体化することができる。シリンダ１２から排出ポートを通って排出された流体の圧力又は流量は、ハンドル２４の設定に従ってＶＩＰＲ１０内の調整弁によって制御される。

【0016】

ハンドル２４は、設定基準及び／又はハンドル上に印刷された目盛を含むことができ、ＶＩＰＲは、現在の設定をオペレータに知らせるために、表示器又は目盛に方向付けた針を含むことができる。例示的実施形態では、ハンドル２４は、最小から最大の出口流量又は圧力を１回転で調整する。更なる実施形態では、ハンドル２４は、複数の回転操作を提供することができる。ハンドル２４のサイズ（例えば直径及び高さ）は、手袋を着けた時にオペレータによる取り扱いを容易にすることができる。ハンドル２４及びＶＩＰＲ本体１６の上部は、シリンダ１２の概ね垂直軸及びＶＩＰＲ本体の下部に対して鋭角に配向される（例えば傾き又は傾斜する）。この傾斜設計により、従来のＶＩＰＲに比べて、ハンドル２４の操作、及びハンドル設定の読み取りが容易になり、気体シリンダの様々なサイズにより適切になる。例えば傾斜設計により、ハンドル２４の設定をシリンダ１２の前面及びシリンダの側面の両方から、並びに（例えば開口ガードを有する小さいシリンダ上に使用した時に）シリンダの頂面から読むことができる。図２は、シリンダ１２の長手方向軸２６及びＶＩＰＲ本体１６の下部と、ハンドル２４の作動軸２８及びＶＩＰＲ本体の上部との間の傾斜又はずれが２２度の例示的角度を示す。すなわちハンドル２４の軸２８及びＶＩＰＲ本体１６の上部は、シリンダ１２の垂線又は軸２６から２２度下方に傾いている。ハンドル２４は、こうして作動軸２８を有し、作動軸２８は、シリンダの軸２６に非平行であり非垂直である。ハンドル２４は、垂線から下方に様々な鋭角又は角度範囲、例えば７０度以下、４５度以下、又は３０度以下、２０度～７０度、その他に傾くことができる。図２に示された２２度の傾斜角度は、例示に過ぎない。弁部材、座、バネ、ダイヤフラム構成要素、その他などのＶＩＰＲ本体１６内の圧力又は流量調整弁の一部は、ハンドル２４と同じ角度で、又は同じ軸２８に沿って（例えばハンドルと一致して）配向することができる。

【0017】

図３を参照すると、ＶＩＰＲ１０は、気体シリンダの様々なサイズに適する小型の人間工学設計を有する。図３は、ＶＩＰＲ１０と共に使用できる気体シリンダの高さの例示的範囲、約１２インチ（３０ｃｍ）のシリンダ１２ａから約６０インチ（１５０ｃｍ）のシリンダ１２ｂ、又はより高いシリンダ（例えば１７０ｃｍ／６７インチ以上）を示す。シリンダ上に設置した時に、ＶＩＰＲの主要機能の全ては、シリンダを回転する必要なしにシリンダの前面及び／又は頂面から接近することができる。

【0018】

従来のＶＩＰＲは、１つのシリンダのサイズと使用するように設計されることがあるが、異なるＶＩＰＲ製品は、大きい及び小さいシリンダのために生産されることがある。ＶＩＰＲが大きい又は高いシリンダを意図する場合、弁への接近は側面であり、全ての機能は水平に位置合わせされる。ＶＩＰＲが小さいシリンダを意図する場合、好ましい接近は頂面並びに側面からであり、機能は水平方向及び垂直方向の両方に位置合わせされる。本明細書に論じたＶＩＰＲ１０のオフセットハンドル２４は、製品の高さを下げ、横方向の障害物を最小にすることができる。人間工学はここから利点を利用し、側面並びに頂面の両方から全ての機能に接近することができる。またハンドル上に印刷された調整器目盛も、異なる側面から容易に読めるように傾斜している。ＶＩＰＲ１０によって提供された利点は、垂直／水平の位置合わせを有する伝統的なＶＩＰＲに対してより小さくより軽量の製品を含むことができ、ＶＩＰＲは、市場に既存の保護物（ガード）のほとんどに適合することができ（特注のガードは必要ない）、人間工学に対する良好な妥協案により、大きく高いシリンダの側面から、及び小さいシリンダの頂面からも接近することができ、単一製品の型は、大きいシリンダ及び小さいシリンダと使用することができ、調整器は側面及び頂面の両方から読めるように設定することができる。

【0019】

図４及び図５は、約３６インチ（９０ｃｍ）の高さ～約６０インチ（１５０ｃｍ）又はそれ以上の高さのシリンダなどの、大きい気体シリンダ１２に装着されたＶＩＰＲ１０を示す。ＶＩＰＲ１０は、頂面が閉鎖した保護ガード３０によって包囲されている。ＶＩＰＲ１０への接近は、ガード３０の側面の開口を通して提供され、ＶＩＰＲは、開口がほぼ頭の高さに置かれた時に、開口を通して操作するように人間工学的に設計される。図６及び図７は、約３６インチ（９０ｃｍ）未満の高さのシリンダなどの、より小さい気体シリンダ１２に装着されたＶＩＰＲ１０を示す。ＶＩＰＲ１０は、頂面及び側面が開いたガード３２によって包囲され、ＶＩＰＲは、ガードの頂面及び側面を通して接近できる。図４～図７は、ＶＩＰＲを開くように操作するレバー１４を示す。レバー１４の操作可能な端部はＴ字形であり（例えばＴ字形把持部を有し）、これにより図４及び図５に示されたように指で引くことにより（例えばＶＩＰＲがほぼ頭の高さに置かれた時）、又は図６及び図７に示されたように親指で押すことにより（例えばＶＩＰＲ１０がほぼ腰の高さ以下に置かれた時）レバーを操作することができる。レバー１４の操作可能な端部がＴ字形であることにより、レバーの長さを短く小型にすることができる。Ｔ字形把持部は、ユーザが例えば指２本で、又は親指を置くのに十分な空間／表面を有することにより親指で押して、レバーを簡単に動かすために必要な力を加えることができる。換言すると、Ｔ字形の人間工学は、より良好な把持部を提供し、レバー１４に容易に力を加えることができる。長さを短縮したレバー１４は、概して従来のＶＩＰＲに比べてより小型であり、レバーの製造に必要な材料が少なく、外部の衝撃に傷つき難く、又は屈曲／破損を受け難い。図８及び図９は、大きい気体シリンダ１２上のガード３０の側面における開口を通したハンドル２４の操作を示す。図１０及び図１１は、より小さいシリンダ１２上のガード３２の頂面における開口を通したハンドル２４の操作を示す。レバー１４のＴ字形は、シリンダ１２を充填するためのＶＩＰＲ本体の後側の充填ポート３４に沿って、図１１に明瞭に見ることができる。

【0020】

図１２及び図１３は、シリンダ１２の転倒に対するレバー１４の設計の効果を示す。シリンダ１２がレバーに向かって転倒した時に、ＶＩＰＲ１０内の遮断弁を閉じるためにレバー１４の上方への動きを起動することができる。レバー１４は、ガード内の側面開口を越えて突出し、レバーは、シリンダ１２が転倒した時に面を打つことができ、これはレバーを上方に押してＶＩＰＲ１０内の遮断弁を閉じ、レバーを破壊する危険性を下げる。従来のＶＩＰＲは、典型的にはＶＩＰＲの頂面に向かう枢支点を有する操作レバーを有し、遮断弁は、レバーを持ち上げることによって開く。これは、ＶＩＰＲ内の高圧構成要素をＶＩＰＲ本体の頂面に向かって配置するので、構成要素は、シリンダの頂面からの距離に起因して衝撃を受けやすい。従来のＶＩＰＲは、シリンダ又は弁に伝達される力を最小にするために、シリンダが転倒した時に破損するように設計された操作レバーを有することが多い。破損を促すためにデフォルトの弱い領域を破壊し又は必要とするより、むしろ本明細書に論じたレバー１４は、ＶＩＰＲ本体の底面（シリンダ１２の頂面付近）に向かってヒンジで動き、万一シリンダが転倒した場合に上下を逆転させることができる。このような構成は、転倒した時にシリンダからの気体の流れを自動的に停止し、ＶＩＰＲ内の高圧構成要素を衝撃からより良好に保護する（シリンダ付近のＶＩＰＲの下部はより丈夫で／固いので破損しない）。図１４は、レバーの中間の弁開位置、及びＶＩＰＲ１０内で遮断弁を閉じるためのレバー１４の下方運動を例示する。図１４は、他の図に示された上方の第１の弁閉位置と比較するために、下方の第２の弁閉位置におけるレバー１４も例示する。

【0021】

図１５は、シリンダのないＶＩＰＲ１０の正面図を提供し、図１６は、シリンダのないＶＩＰＲの側面図を提供する。ＶＩＰＲ１０は、ＶＩＰＲを気体シリンダに取り付けるための入口連結部３３を含むことができる。入口連結部３３は、ネジ連結であってもよく、又は他の適切な取付構造を含んでもよい。ハンドル２４のための設定表示器３５（例えば流量又は圧力目盛表示器）は、図１５及び図１６の両方に示されている。設定表示器３５は、ＶＩＰＲ本体１６から外方に延在し、ハンドル２４の周縁を通過して上方に折れ曲がっている。設定表示器３５は、作動のハンドル軸と同じ軸に沿って、又は必要に応じて別の軸（例えば垂線）に沿って指すように配向することができる。

【0022】

図１７は、ＶＩＰＲ１０内の遮断弁３６の一部の詳細及び遮断弁３６がレバー１４によってどのように作動するかを示す。具体的には、図１７は遮断弁３６を駆動させるための機構を示す。遮断弁３６は、タペット又はカムフォロワとして作動するボール３８を含む。ボールタペット３８は、バルブステムを介して遮断弁を駆動させる。ボールタペット３８は、ボールがＶＩＰＲ本体内で直線的に移動する際に、弁を開くためにバルブステムを押し進める。ボールタペット３８は、バネ３９によりレバー１４に向かって付勢される。レバー１４を概ね水平の開位置に回転することにより、ボールタペット３８をレバー上のカム面４１により内方に押し、これがバネを圧縮し、弁を開くためにボールがバルブステムを横方向に動かすことができる。バルブステムの端部は、ボールタペット３８に向かってバネ３９内で軸方向に突出する。レバー１４は、スロット４０及びカム面４１を含み、カム面４１は、レバーがボールタペットを直線的に移動させ、遮断弁３６を駆動させるために回転されると、ボールタペット３８と相互作用する。レバー１４が上方の閉位置にある時に、スロット４０はボールタペット３８と位置合わせされ、ボールは弁を閉じるために付勢バネ３９によりスロットに向かってバネ付勢される。ボールタペット３８は、レバーが回転されると、スロット４０の真下にあるレバー１４上のカム面４１によって動かされる。レバー１４が下方の閉位置にある時に、ボールタペット３８は、弁３６及びそのステムから遠ざかり、バネ３９によりレバーのカム面４１に抗して押され、それによって弁が閉じる。レバー１４上のカム面４１は、ボールタペット３８の付勢力に抗してレバーを弁開位置に保持するための凹部又は戻り止め４３を含む。ボールタペット３８及び付勢バネ３９は、ＶＩＰＲ本体の内側のプラグ部材４４内に置くことができる。

【0023】

ボールタペット３８は、弁３６の作動（例えば弁作動は、純粋な動的摩擦の代わりに疑似転がり摩擦で作動する）のために低摩擦負荷を提供する。ボールタペット３８は、中でボールタペット３８が作動するＶＩＰＲ内のシリンダ凹部内で接触する単一の外周点を有し、これは凹部内でボールが止まる（例えば開位置で止まり、遮断弁３６が開いたままになる）危険性を最小にする。従来のタペットは、レバー上のカムに接触する平面を備えた円筒形ピストンであることが多い。このような構造は、レバーが回転中に開くために必要な力が変化し、「横方向」負荷を増加する可能性がある。接点は、レバーの角度に比例して動き、大きい力から小さい力にレバー比を変え続ける。横方向負荷は、円筒形カムフォロワをずらし、その接点の負荷が増加し、従って摩擦は膠着の危険性と共に増加する。部品の潤滑油はこのような事象を避けるために必須である。円筒形ピストンよりむしろボールタペット３８を使用することにより、ユーザの力は、カム面４１との接点のより良好な分布に起因して、レバーの回転全体に沿ってより均一になり、摩擦負荷及び停止の危険性は低減し、潤滑油は不要である。ある特定の実施形態では、ボール３８は、その費用を最小にするために業界の標準サイズを有する。その上、タペットとしてボール３８を使用することは、ボールがＶＩＰＲ内の円筒凹部にボールを正しく置くために、必要最低限の意図的配向を必要とするので、ＶＩＰＲの組み立てをより容易にする。

【0024】

図１８は、レバー１４及び遮断弁３６、並びに遮断弁のすぐ上流の残圧弁（ＲＰＶ）（残圧装置ＲＰＤとも呼ばれる）の構成要素も含む、ＶＩＰＲ用の遮断システムを示す。遮断弁３６は、可動弁部材４８又はシャッターに取り付けられたバルブステム４６を含む。可動弁部材４８は、開閉するために、並びに下流圧力又は流量調整器への流体流れを可能にし／停止するために弁座５０内で動く。可動弁部材４８は、弁バネ５２により弁座５０に対して付勢される。ボールタペット３８は、レバー１４が回転すると、バルブステム４６（及び間接的に可動弁部材４８）を押すことにより遮断弁３６を開く。

【0025】

ＲＰＶは、付勢バネ又はＲＰＶバネ５４、及び弁部材又はシャッターとして作用するＯリング５６を含む。ＲＰＶは、ＲＰＶバネ５４とＯリング５６との間に置かれたリング５８又はワッシャも含むことができる。ＲＰＶバネ５４は、弁座５０に対してＯリングを付勢する。円筒形フィルタ６０（例えば青銅フィルタ）は、ＲＰＶと遮断弁３６との間に半径方向に置かれる。示された例示的実施形態では、フィルタ６０は弁バネ５２を包囲し、それ自体はＲＰＶによって包囲される。ＲＰＶは、流体をシリンダからフィルタ６０を通って遮断弁３６に供給するように構成される一方で、シリンダ内の流体陽圧を維持する。ＲＰＶは、シリンダ内に適正な圧力が存在する限り、流体（例えば気体）をシリンダからフィルタ６０を通って弁座５０の中に流すことができるように通常開いている。シリンダからＲＰＶへの流体流れ６１は、図１８に概略的に示されている。ＲＰＶは、遮断弁３６及びその構成要素と同軸に、遮断弁の上流に置かれる。この一体性は、残圧を維持するために必要な構成要素の数を低減し、残りの構成要素の複雑さ、並びにＶＩＰＲ本体１６に必要な機械加工も低減し、こうしてＶＩＰＲのサイズ及びその製造コストを低減する。ＲＰＶが上流位置にあることにより、製造中及びユーザ設備（最終ユーザサイトでの気体充填作業）でオン／オフ弁の漏れの試験を正確にでき、偽陰性を有する可能性を除去する。ＶＩＰＲ本体１６内で、遮断弁３６及びＲＰＶは、シリンダ１２の長手方向軸２６（図２）に横方向又は垂直に配向される。

【0026】

図１９はＶＩＰＲ１０の断面図である。図１９では、レバー及び遮断弁３６並びに隣接したＲＰＶを含む遮断システムが、圧力調整器４２などの下流の軸方向にずれた（例えば傾いた）圧力又は流量調整弁と共に示されている。図２０は、圧力調整器４２を更に詳細に示す。圧力調整器４２は、ハンドル２４の一部によって制御されるダイヤフラム型の調整器であることがわかる。圧力調整器４２は、調整器バネ６２、ダイヤフラム６４などの感知要素、及びダイヤフラムによって作動される弁アセンブリ６６を含む。具体的には、弁アセンブリ６６の作動は、バネ６２及びダイヤフラム６４によって確立されたように調整器の圧力設定点によって制御され、弁アセンブリ６６は、ダイヤフラム６４に取り付けられ、ダイヤフラム６４によって動くことができる。バネ６２は、ダイヤフラム６４に対して付勢力を加える付勢部材であり、ダイヤフラム６４は、調整された出口圧力が圧力設定点より低い時に、弁６６を開く傾向がある。圧力設定点は、ハンドル２４を介して調整器ネジ６８を回転することにより調節することができ、調整器ネジ６８は、ダイヤフラム６４上のバネ負荷を調節する。圧力調整器４２は、調整器バネ６２を含有するカバー又はボンネット７０を含むことができる。調整器ネジ６８はボンネット７０を通って延在し、調整器ネジは１回転型ネジであることが可能である。ダイヤフラム圧力調整器の作動は公知であり、本明細書で詳細に論じる必要はない。更なる実施形態では、圧力調整器４２は、ピストン型の調整器であることが可能である。

【0027】

ＶＩＰＲ内の圧力又は流量調整弁（例えば圧力調整器４２）は、遮断弁３６、ＲＰＶ、ボールタペット、及びレバーヒンジピン１８（図１９参照）より高くＶＩＰＲ本体１６に沿って置かれる。このような構成は、高圧構成要素をＶＩＰＲ１０内に本体１６の底面に向かって気体シリンダにより接近して配置し、これは高圧構成要素を衝撃からより良好に保護する（シリンダに近いＶＩＰＲの下部は、より丈夫で／固いので破損しない）。

【0028】

図２１は、充填ポート３４を詳細に示すＶＩＰＲの断面図である。充填ポート３４は、バネ７４によって付勢して閉じられる弁部材又はシャッター７２を含むことができる。充填ポート３４は、例えば青銅フィルタなどのフィルタ７６も含むことができる。

【0029】

本開示は例示目的であり、本開示に含有された教示の公正な範囲から逸脱することなく、細部を加え、修正し、又は除去することによって様々な変更を行ってもよいことが明らかであろう。従って本発明は、以下の特許請求の範囲が必ずそのように限定するという場合を除いて、本開示の特定の詳細に限定されない。

【符号の説明】

【0030】

１０ ＶＩＰＲ
１２ 気体シリンダ
１２ａ シリンダ
１２ｂ シリンダ
１４ レバー
１６ ＶＩＰＲ本体
１８ レバーヒンジピン
２０ 内容表示器
２２ クイック・コネクト・フィッティング
２４ ハンドル
２６ 長手方向軸
２８ 作動軸
３０ 保護ガード
３２ ガード
３３ 入口連結部
３４ 充填ポート
３５ 設定表示器
３６ 遮断弁
３８ ボールタペット
３９ 付勢バネ
４０ スロット
４１ カム面
４２ 圧力調整器
４３ 戻り止め
４４ プラグ部材
４６ バルブステム
４８ 可動弁部材
５０ 弁座
５２ 弁バネ
５４ ＲＰＶバネ
５６ Ｏリング
６０ 円筒形フィルタ
６１ 流体流れ
６２ 調整器バネ
６４ ダイヤフラム
６６ 弁アセンブリ
６８ 調整器ネジ
７０ ボンネット
７２ シャッター
７４ バネ
７６ フィルタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【外国語明細書】