JP2018188052A - 簡易式混合ガス潜水ユニット及びこれを備える簡易式混合ガス潜水システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、水深４０ｍ以深での潜水作業にも適した簡易式混合ガス潜水ユニット及びこれを備える簡易式混合ガス潜水システムを提供する。
【解決手段】潜水士が装着している潜水機器１２に対して第一ガスを供給する第一ガス供給路３の下流側と、前記潜水機器に対して第二ガスを供給する第二ガス供給路４の下流側とが接続されていて、前記潜水機器への前記第一ガス及び前記第二ガスの供給を切り替える三方弁からなる第一ガス供給制御弁５を備えている簡易式混合ガス潜水ユニット１。
【選択図】図１

Description

この発明は、潜水システムに関する。

潜水システムについては、従来、種々の提案がなされている。
特許文献１には、所望の酸素濃度の酸素高分圧窒素酸素混合ガスを、潜水現場において空気から一貫連続して製造しダイバーに供給する送気式潜水用の窒素・酸素混合ガス製造供給システムが提案されている。

潜水深度が深くなるにつれ、ダイバーに供給する呼吸ガスに含まれる約８割の窒素の圧力が増大する。窒素の圧力が一定以上になると、窒素の麻酔作用により「窒素酔い」の症状がダイバーに表れる危険性がある。

上記「窒素酔い」を防ぐため、水深４０ｍ以深で潜水作業を行う場合、ヘリウム・酸素混合ガスが呼吸ガスとして用いられている。

この場合、一例として図１３図示のような混合ガス潜水システム３２が使用される。従来の混合ガス潜水システム３２は、潜水作業指示を行うコントロールコンテナ３３、潜水士への呼吸ガスの供給を管理するコントロールパネル３４、潜水士の潜水深度を管理する深度管理パネル３５、作業指揮者、潜水士、甲板員との相互同時通話が可能な同時通話設備３６、呼吸ガスホース、深度管理ホース、通信ケーブル等がひとまとめとなっているアンビリカルホース３７、潜水士へ呼吸ガスを供給する中圧コンプレッサ３８、中圧コンプレッサ３８のバックアップ用のエアーカードル（空気供給装置）３９、エアーカードル３９のボンベチャージ用の高圧コンプレッサ４０、減圧症発生時の救急処置用の再圧タンク４１、資機材を収納するストアコンテナ４２、発電機４３、昇降設備４４、混合ガス（ヘリウム・酸素混合ガス）カードル（混合ガス供給装置）４５が集合・連結されて構築されている。

このような構成で構築された従来の混合ガス潜水システム３２は、大掛かりな機材となり、潜水作業の規模にかかわらずシステムの構築（運搬・艤装）に時間を要するので、例えば軽微な潜水作業には不向きである。

また、従来から簡易式の潜水システムが採用されていたが、これは空気専用のガスコントロールパネルしか備えていない空気専用で、水深４０ｍ以上で潜水作業を行うときに必要となる混合ガスに対応できないものであった。

特開２００２−６８０８１号公報

この発明は、簡易な構成で、水深４０ｍ以深での潜水作業にも適した簡易式混合ガス潜水ユニット及びこれを備える簡易式混合ガス潜水システムを提供することを目的とする。

［１］
潜水士が装着している潜水機器に対して第一ガスを供給する第一ガス供給路の下流側と、前記潜水機器に対して第二ガスを供給する第二ガス供給路の下流側とが接続されていて、前記潜水機器への前記第一ガス及び前記第二ガスの供給を切り替える三方弁からなる第一ガス供給制御弁を備えている簡易式混合ガス潜水ユニット。

［２］
前記第一ガス供給制御弁の上流における前記第一ガス供給路に第一排気開閉弁を介して第一ガス排気路が接続されている［１］の簡易式混合ガス潜水ユニット。

［３］
前記第一ガス供給制御弁の上流における前記第二ガス供給路に第二排気開閉弁を介して第二ガス排気路が接続されている［１］又は［２］の簡易式混合ガス潜水ユニット。

［４］
前記第二ガスは、酸素と窒素との混合ガスである［１］乃至［３］のいずれかの簡易式混合ガス潜水ユニット。

［５］
前記第一ガスは、ヘリウムと酸素との混合ガスあるいは空気のいずれかであって、前記第一ガス供給路の上流側に配備されている、前記第一ガス供給路に対するヘリウムと酸素との混合ガスの供給と、空気の供給とを切り替える第二ガス供給制御弁を備えている第一ガス供給切替装置が、前記第一ガス供給路の上流側に接続されている［１］乃至［４］のいずれかの簡易式混合ガス潜水ユニット。

［６］
前記第二ガス供給制御弁は三方弁からなる［５］の簡易式混合ガス潜水ユニット。

［７］
潜水士が装着している潜水機器に対して第一ガスを供給する第一ガス供給路の下流側と、前記潜水機器に対して第二ガスを供給する第二ガス供給路の下流側とが接続されていて、前記潜水機器への前記第一ガス及び前記第二ガスの供給を切り替える三方弁からなる第一ガス供給制御弁と、
前記第一ガス供給制御弁の上流における前記第一ガス供給路に第一排気開閉弁を介して接続されている第一ガス排気路と、
前記第一ガス供給制御弁の上流における前記第二ガス供給路に第二排気開閉弁を介して接続されている第二ガス排気路と、
前記第一ガス供給路の上流側に配備されている、前記第一ガス供給路に対する前記第一ガスを構成する二種のガスの中の一方である第三ガスの供給と、前記第一ガスを構成する二種のガスの中の他方である第四ガスの供給とを切り替える第二ガス供給制御弁を備えていて前記第一ガス供給路の上流側に接続されている第一ガス供給切替装置
とを備えている簡易式混合ガス潜水ユニットと、
前記潜水士が潜水している潜水深度を計測する潜水深度管理手段と、
前記計測される前記潜水深度に応じて前記第一ガス供給制御弁によって前記潜水機器への前記第一ガス及び前記第二ガスの供給を切り替える第一・第二ガス供給切替手段と、
前記計測される前記潜水深度に応じて前記第二ガス供給制御弁によって前記第一ガス供給路への前記第三ガス及び前記第四ガスの供給を切り替える第三・第四ガス供給切替手段と、
前記潜水機器への供給が行われる前記第一ガスあるいは前記第二ガスが通過している前記第一ガス供給路あるいは前記第二ガス供給路に配備されている前記第一排気開閉弁あるいは前記第二排気開閉弁を閉にし、前記潜水機器への前記第二ガスあるいは前記第一ガスの供給が行われていない前記第二ガス供給路あるいは前記前記第一ガス供給路に配備されている前記第二排気開閉弁あるいは前記第一排気開閉弁を開にする排気開閉弁制御手段と
を備えている簡易式混合ガス潜水システム。

［８］
前記第二ガスは酸素と窒素との混合ガスである［７］の簡易式混合ガス潜水システム。

［９］
前記第三ガスは空気で、前記第四ガスはヘリウムと酸素との混合ガスである［７］又は［８］の簡易式混合ガス潜水システム。

［１０］
前記第二ガス供給制御弁は三方弁からなる［７］乃至［９］のいずれかの簡易式混合ガス潜水システム。

この発明によれば、簡易な構成で、水深４０ｍ以深での潜水作業にも適した簡易式混合ガス潜水ユニット及びこれを備える簡易式混合ガス潜水システムを提供することができる。

本発明の簡易式混合ガス潜水ユニットの構成の一例を表す図である。 本発明の簡易式混合ガス潜水ユニットが備える第一・第二ガス供給切替装置の構成の拡大図である。 本発明の簡易式混合ガス潜水ユニットが備える第一ガス供給切替装置の構成の拡大図である。 本発明の簡易式混合ガス潜水システムが備える制御手段の構成の一例を表す図である。 本発明の簡易式混合ガス潜水ユニットを用いて空気を供給する場合における第一ガス供給切替装置の状態の一例を表す図である。 本発明の簡易式混合ガス潜水ユニットを用いてヘリウム・酸素混合ガスを供給する場合における第一ガス供給切替装置の状態の一例を表す図である。 本発明の簡易式混合ガス潜水ユニットを用いて空気もしくはヘリウム・酸素混合ガスを供給する場合における第一・第二ガス供給切替装置の状態の一例を表す図である。 潜水士が水面付近で減圧を行っている場合における第一ガス供給切替装置の状態の一例を表す図である。 潜水士が水面付近で、酸素・窒素混合ガスで減圧を行っている場合における第一・第二ガス供給切替装置の状態の一例を表す図である。 潜水士が水面付近で、空気で減圧を行っている場合における第一・第二ガス供給切替装置の状態の一例を表す図である。 潜水パターンの一例を表す図である。 混合ガスカードルと組み合わされている本発明の簡易式混合ガス潜水システムの概略構成の一例を表す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。 従来の混合ガス潜水システムの構成の一例を表す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。

［混合ガス潜水ユニット］
この実施形態の簡易式混合ガス潜水ユニット１は、図１〜図３図示のように、第一・第二ガス供給切替装置２と、第一ガス供給切替装置１３とを備えている。

第一・第二ガス供給切替装置２は、潜水士が装着している潜水機器１２への第一ガス及び第二ガスの供給を切り替える第一ガス供給制御弁５を備えている。

第一ガス供給制御弁５は、潜水機器１２に対して前記第一ガスを供給する第一ガス供給路３の下流側と、潜水機器１２に対して前記第二ガスを供給する第二ガス供給路４の下流側とに接続されている。

この実施形態では、第一ガス供給制御弁５を三方弁としている。

潜水機器１２に対して前記第一ガスを供給する第一ガス供給路３の上流側には、第一ガス供給切替装置１３が接続されている。

潜水機器１２に対して前記第二ガスを供給する第二ガス供給路４の上流側には、第二ガス供給装置２１が接続されている。

この実施形態では前記第一ガスをヘリウム（濃度７９．５％〜８３．５％）と酸素（濃度１６．５％〜２０．５％）との混合ガス、あるいは空気の２種類のガスとしている。前記空気は窒素濃度７９％及び酸素２１％の比率で構成されている。以下、本明細書において、前記空気を第三ガス、前記ヘリウムと酸素との混合ガスを第四ガスとして説明する場合がある。

前記第一ガスは、後述する第一・第二ガス供給切替手段２４からの制御指示に従って、所定の深さまでの水深で潜水している潜水士、例えば、水深４０ｍ以内の水深で潜水作業している潜水士が装着している潜水機器１２に第一ガス供給路３を介して供給される。

この実施形態では、前記第二ガスを酸素（濃度９０％）と窒素（濃度１０％）との混合ガスとしている。

前記第二ガスは、後述する第一・第二ガス供給切替手段２４からの制御指示に従って、潜水作業を終了した潜水士、例えば、水深９ｍ〜水面の間で減圧している潜水士が装着している潜水機器１２に第二ガス供給路４を介して供給される。

第一ガス供給路３は、第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂに接続されている。また、第二ガス供給路４は、第一ガス供給制御弁５の第二ガス流入口５ｃに接続されている。

第一ガス供給切替装置１３と第一ガス供給制御弁５との間の第一ガス供給路３には、第一ガス供給制御弁５への前記第一ガスの供給を制御する第一ガス送気開閉弁１０が設けられている。

第一ガス送気開閉弁１０と第一ガス供給制御弁５との間の第一ガス供給路３に、第一ガス排気開閉弁６を介して第一ガス排気路７が接続されている。

第二ガス供給装置２１と第一ガス供給制御弁５との間の第二ガス供給路４には、第一ガス供給制御弁５への前記第二ガスの供給を制御する第二ガス送気開閉弁１１が設けられている。

この実施形態では、第二ガス送気開閉弁１１は、ボールバルブ１１ａとニードルバルブ１１１ｂとしている。

第二ガス送気開閉弁１１と第一ガス供給制御弁５との間の第二ガス供給路４に、第二ガス排気開閉弁８を介して第二ガス排気路９が接続されている。

第一ガス供給切替装置１３は、第一ガス供給路３の上流側に接続されている。

第一ガス供給切替装置１３は、第一ガス供給路３への前記ヘリウムと前記酸素との混合ガス及び前記空気の供給を切り替える第二ガス供給制御弁１６を備えている。

第二ガス供給制御弁１６は、第一ガス供給路３の上流側で、第一ガス供給路３に対して前記空気を供給する空気供給路１４の下流側と、第一ガス供給路３に対して前記ヘリウムと前記酸素との混合ガスを供給するヘリウム酸素混合ガス供給路１５の下流側とに接続されている。

この実施形態では、第二ガス供給制御弁１６を三方弁としている。

第一ガス供給路３に対して前記空気を供給する空気供給路１４の上流側には、空気供給装置１９が接続されている。

第一ガス供給路３に対して前記ヘリウムと前記酸素との混合ガスを供給するヘリウム酸素混合ガス供給路１５の上流側には、ヘリウム酸素混合ガス供給装置２０が接続されている。

前記空気は、後述する第三・第四ガス供給切替手段２５からの制御指示に従って、第一ガス供給路３に空気供給路１４を介して供給される。

前記ヘリウム酸素混合ガスは、後述する第三・第四ガス供給切替手段２５からの制御指示に従って、第一ガス供給路３にヘリウム酸素混合ガス供給路１５を介して供給される。

空気供給路１４は、第二ガス供給制御弁１６の空気流入口１６ｂに接続されている。また、ヘリウム酸素混合ガス供給路１５は、第二ガス供給制御弁１６のヘリウム酸素混合ガス流入口１６ｃに接続されている。

空気供給装置１９と第二ガス供給制御弁１６との間の空気供給路１４には、第一ガス供給路３への前記空気の供給を制御する空気送気開閉弁１７が設けられている。

ヘリウム酸素混合ガス供給装置２０と第二ガス供給制御弁１６との間のヘリウム酸素混合ガス供給路１５には、第一ガス供給路３への前記ヘリウム酸素混合ガスの供給を制御するヘリウム酸素混合ガス送気開閉弁１８が設けられている。

［混合ガス供給プロセス］
図５〜図１１を参照して、ある潜水パターンにおける混合ガス供給プロセスを説明する。

（第一ガス供給プロセス）
図１１図示の水深Ａから水深Ｃまでの潜水作業区間、水深Ｃから水深Ｅ、水深Ｆから水深Ｇ、水深Ｈから水深Ｉまでの減圧作業区間では、潜水士が装着している潜水機器１２に第一ガスが供給される。

図１１図示の潜水開始（水深Ａ）から所定の水深、例えば水深３０ｍ（水深Ｂ）まで潜水する場合、後述する第三・第四ガス供給切替手段２５からの指示に応じて、図５図示のように、第一ガス供給切替装置１３の空気送気開閉弁１７が開、第二ガス供給制御弁１６の空気流入口１６ｂ及び第一ガス供給路側流出口１６ａが開、ヘリウム酸素混合ガス流入口１６ｃが閉、ヘリウム酸素混合ガス送気開閉弁１８が閉にされる。

これにより、空気供給装置１９から前記空気が第二ガス供給制御弁１６を介して第一ガス供給路３へ供給される。

第一・第二ガス供給切替装置２では、後述する第一・第二ガス供給切替手段２４からの指示に応じて、図７図示のように、第一ガス送気開閉弁１０が開、第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂ及び潜水士側流出口５ａが開、第二ガス流入口５ｃが閉、第二ガス送気開閉弁１１が閉にされる。

また、後述する排気開閉弁制御手段２６からの指示に応じて、第一ガス排気開閉弁６が閉、第二ガス排気開閉弁８が開にされる。

これにより、前記第一ガスのうち、前記空気が、潜水開始から例えば水深３０ｍまで潜水している潜水士が装着している潜水機器１２に供給される。

図１１図示の水深３０ｍ（水深Ｂ）から、例えば水深４０ｍ（水深Ｃ）まで潜水する場合、後述する第三・第四ガス供給切替手段２５からの指示に応じて、図６図示のように、第一ガス供給切替装置１３のヘリウム酸素混合ガス送気開閉弁１８及び第一ガス供給路側流出口１６ａが閉で、第二ガス供給制御弁１６のヘリウム酸素混合ガス流入口１６ｃが開、空気流入口１６ｂが閉、空気送気開閉弁１７が閉にされる。

これにより、ヘリウム酸素混合ガス供給装置２０から前記ヘリウム酸素混合ガスが第二ガス供給制御弁１６を介して第一ガス供給路３へ供給される。

第一・第二ガス供給切替装置２では、図７図示の第一ガス送気開閉弁１０が開、第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂ及び潜水士側流出口５ａが開、第二ガス流入口５ｃが閉、第二ガス送気開閉弁１１が閉、第一ガス排気開閉弁６が閉、第二ガス排気開閉弁８が開の状態で維持される。

これにより、前記第一ガスのうち、前記ヘリウム酸素混合ガスが、３０ｍを超える水深、例えば水深４０ｍまで潜水している潜水士が装着している潜水機器１２に供給される。

図１１図示の潜水作業終了後、水深４０ｍ（水深Ｃ）から所定の減圧停止水深、例えば水深１６ｍ（水深Ｄ）まで上昇する場合、引き続き前記第一ガスのうち、前記ヘリウム酸素混合ガスが、潜水機器１２に供給される。前記ヘリウム酸素混合ガスによって、潜水士に蓄積された窒素を体外に排出する減圧が行われる。

図１１図示の前記減圧停止水深（水深Ｄ）から例えば水深９ｍ（水深Ｅ）まで上昇する場合、後述する第三・第四ガス供給切替手段２５からの指示に応じて、図５図示のように、第一ガス供給切替装置１３の空気送気開閉弁１７が開、第二ガス供給制御弁１６の空気流入口１６ｂが開、ヘリウム酸素混合ガス流入口１６ｃ及び第一ガス供給路側流出口１６ａが閉で、ヘリウム酸素混合ガス送気開閉弁１８が閉にされる。

これにより、空気供給装置１９から前記空気が第二ガス供給制御弁１６を介して第一ガス供給路３へ供給される。

第一・第二ガス供給切替装置２では、図７図示の第一ガス送気開閉弁１０が開、第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂ及び潜水士側流出口５ａが開、第二ガス流入口５ｃが閉、第二ガス送気開閉弁１１が閉、第一ガス排気開閉弁６が閉、第二ガス排気開閉弁８が開の状態で維持される。

これにより、前記第一ガスのうち、前記空気が潜水機器１２に供給される。前記空気によって、引き続き潜水士に蓄積された窒素を体外に排出する減圧が行われる。

図１１図示の減圧作業区間である水深９ｍから水面（水深Ｆから水深Ｇ、水深Ｈから水深Ｉ、水深Ｉから水深Ｋ）では、後述する第三・第四ガス供給切替手段２５からの指示に応じて、図８図示のように、第一ガス供給切替装置１３の空気送気開閉弁１７が開、第二ガス供給制御弁１６の空気流入口１６ｂ及び第一ガス供給路側流出口１６ａが開、ヘリウム酸素混合ガス流入口１６ｃが閉、ヘリウム酸素混合ガス送気開閉弁１８が閉にされる。

これにより、空気供給装置１９から前記空気が第二ガス供給制御弁１６を介して第一ガス供給路３へ供給される。

第一・第二ガス供給切替装置２では、後述する第一・第二ガス供給切替手段２４からの指示に応じて、図１０図示のように、第一ガス送気開閉弁１０が開、第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂ及び潜水士側流出口５ａが開、第二ガス流入口５ｃが閉、第二ガス送気開閉弁１１のうち、ボールバルブ１１ａが閉、ニードルバルブ１１ｂが開にされる。

また、後述する排気開閉弁制御手段２６からの指示に応じて、第一ガス排気開閉弁６が閉、第二ガス排気開閉弁８が開にされる。

これによって、後述する第二ガス供給プロセスによる潜水機器１２に前記第二ガスが供給されている状態から、前記第一ガスのうち前記空気が潜水機器１２に供給される状態に切り替えられる。

（第二ガス供給プロセス）
図１１図示の減圧作業区間である水深９ｍから水面（水深Ｅから水深Ｆ、水深Ｇから水深Ｈ、水深Ｉから水深Ｋ）では、後述する第三・第四ガス供給切替手段２５からの指示に応じて、図８図示のように、第一ガス供給切替装置１３の空気送気開閉弁１７が開、第二ガス供給制御弁１６の空気流入口１６ｂ及び第一ガス供給路側流出口１６ａが開、ヘリウム酸素混合ガス流入口１６ｃが閉、ヘリウム酸素混合ガス送気開閉弁１８が閉にされる。

これにより、前記第一ガスを構成する空気が第二ガス供給制御弁１６を介して第一ガス供給路３へ供給される状態となる。

第一・第二ガス供給切替装置２では、後述する第一・第二ガス供給切替手段２４からの指示に応じて、図９図示のように、第二ガス送気開閉弁１１が開、第一ガス供給制御弁５の第二ガス流入口５ｃ及び潜水士流出口５ａが開、第一ガス流入口５ｂが閉、第一ガス送気開閉弁１０が閉にされる。

また、後述する排気開閉弁制御手段２６からの指示に応じて、第二ガス排気開閉弁８が閉、第一ガス排気開閉弁６が開にされる。

すなわち、第二ガス排気開閉弁８が閉、第二ガス送気開閉弁１１が開、第一ガス供給制御弁５の第二ガス流入口５ｃ及び潜水士流出口５ａが開、第一ガス流入口５ｂが閉、第一ガス送気開閉弁１０が閉、第一ガス排気開閉弁６を開、という操作順序である。

第二ガス供給装置２１から前記第二ガスが第二ガス供給路４を介して減圧を行っている潜水士の潜水機器１２へ供給される。

これによって、上述した第一ガス供給プロセスによる潜水機器１２に前記第一ガスが供給されている状態から、前記第二ガスが潜水機器１２に供給される状態に切り替えられる。

また、前記第一ガスを構成するヘリウム酸素混合ガスは第二ガス供給制御弁１６を介して第一ガス供給路３へ供給されないが、減圧中における前記第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）による酸素中毒が発生した場合に空気呼吸ができるように前記第一ガスを構成する空気が第二ガス供給制御弁１６を介して第一ガス供給路３へ供給される状態となっている。

この実施形態では、水深４０ｍ以内で潜水、または減圧している潜水士の潜水機器１２に第一ガス供給路３を介して第一ガス（空気もしくはヘリウム酸素混合ガス）が供給される構成になっていて、第一ガス供給路３に空気を供給する空気供給路１４と、ヘリウム酸素混合ガスを供給するヘリウム酸素混合ガス供給路１５とは、第一ガス供給路３への空気及びヘリウム酸素混合ガスの供給を切り替える、三方弁からなる第二ガス供給制御弁１６に接続されている。

そこで、三方弁からなる第二ガス供給制御弁１６を切替制御するだけで、所定の水深で作業、または減圧している潜水士の潜水機器１２に対して、空気の供給と、ヘリウム酸素混合ガスの供給とを簡単に切り替えることができる。

また、この実施形態では、水深４０ｍ以内で減圧している潜水士の潜水機器１２に第一ガス供給路３を介して第一ガスのうち空気が供給され、または、第二ガス供給路４を介して第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が供給される構成になっていて、第一ガス供給路３と、第二ガス供給路４とは、潜水機器１２への第一ガス及び第二ガスの供給を切り替える、三方弁からなる第一ガス供給制御弁５に接続されている。

そこで、三方弁からなる第一ガス供給制御弁５を切替制御するだけで、所定の水深で減圧している潜水士の潜水機器１２に対して、第一ガス（空気）の供給と、第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）の供給とを簡単に切り替えることができる。

これによって、図１３を用いて説明したような、従来の混合ガス潜水システム３２のように、大掛かりな機材を準備する必要がなくなる。

また、この実施形態では、潜水士が装着している潜水機器１２に第一ガス（空気、もしくはヘリウムおよび酸素の混合ガス）が供給される際、第二ガス供給路４に介装されている第二ガス送気開閉弁１１が閉にされ、第一ガス供給制御弁５の第二ガス流入口５ｃが閉にされるだけでなく、第二ガス送気開閉弁１１と第一ガス供給制御弁５との間の第二ガス供給路４と第二ガス排気路９との間に介装されている第二ガス排気開閉弁８が開にされる。

これによって、たとえ、閉にされている第二ガス送気開閉弁１１を介して、第一ガス供給制御弁５側の第二ガス供給路４に第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が漏れ出てくることがあったとしても、漏れ出てきた第二ガスが第一ガス供給制御弁５の第二ガス流入口５ｃへ流れ出ることは無く、開にされている第二ガス排気開閉弁８と、第二ガス排気路９とを介して排出されていく。

そこで、潜水士が装着している潜水機器１２に第一ガス（空気、もしくはヘリウムおよび酸素の混合ガス）が供給されている間に、第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が、その供給されている第一ガスの中に混入するおそれは無くなる。

また、この実施形態では、潜水士が装着している潜水機器１２に第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が供給される際、第一ガス供給路３に介装されている第一ガス送気開閉弁１０が閉にされ、第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂが閉にされるだけでなく、第一ガス送気開閉弁１０と第一ガス供給制御弁５との間の第一ガス供給路３と第一ガス排気路７との間に介装されている第一ガス排気開閉弁６が開にされる。

これによって、たとえ、閉にされている第一ガス送気開閉弁１０を介して、第一ガス供給制御弁５側の第一ガス供給路３に第一ガス（空気、もしくはヘリウムおよび酸素の混合ガス）が漏れ出てくることがあったとしても、漏れ出てきた第一ガスが第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂへ流れ出ることは無く、開にされている第一ガス排気開閉弁６と、第一ガス排気路７とを介して排出されていく。

そこで、潜水士が装着している潜水機器１２に第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が供給されている間に、第一ガス（空気、もしくはヘリウムおよび酸素の混合ガス）が、その供給されている第二ガスの中に混入するおそれは無くなる。

潜水士が所定の深さの水深、例えば、水深４０ｍ以内で潜水作業している際には第一ガス（空気、もしくはヘリウムおよび酸素の混合ガス）のうち一方の混合ガスが潜水士の潜水機器１２に供給されるが、この際に、ほんの少しでも、第一ガスのうち他方の混合ガス及び第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が混入してしまうと、潜水機器１２に供給されたガスは潜水士が直接呼吸するものであるので、少量のガス混入でも重大な事故につながる。

同様に、潜水士が所定の深さ、例えば、水深９ｍ付近の水深で減圧している際には第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が潜水士の潜水機器１２に供給されるが、この際に、ほんの少しでも、第一ガス（空気、もしくはヘリウムおよび酸素の混合ガス）が混入してしまうと、潜水機器１２に供給されたガスは潜水士が直接呼吸するものであるので、少量のガス混入でも重大な事故につながる。

この実施形態では、上述した構成を採用していることで、このような事故が生じることを未然に防止可能になっている。

［混合ガス潜水システム］
この実施形態の簡易式混合ガス潜水システムは、図１図示の上述した簡易式混合ガス潜水ユニット１と、図４図示の制御手段２２と、を備えている。

制御手段２２は、図４図示のように、潜水深度管理手段２３と、第一・第二ガス供給切替手段２４と、第三・第四ガス供給切替手段２５と、排気開閉弁制御手段２６と、を備えている。

図１２は、混合ガスカードル２８と一体に組み合わされている簡易式混合ガス潜水システム２７の概略構成を説明するものである。第一ガスを構成する空気のガスボンベ２本とヘリウム酸素混合ガスのガスボンベ２本と、第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）のガスボンベ２本とが組み合わされて混合ガスカードル２８が構成されている。

混合ガスカードル２８の上部に、符号２９で示している左右２つの第一・第二ガス供給切替装置２と第一ガス供給切替装置１３とで構成されるガスコントロールパネルが装着される。ガスコントロールパネル２９が、制御手段２２を構成する、潜水深度管理手段２３、第一・第二ガス供給切替手段２４、第三・第四ガス供給切替手段２５、排気開閉弁制御手段２６の機能を発揮する。また、ガスコントロールパネル２９のそれぞれが、上述した簡易式混合ガス潜水ユニット１において説明した第一ガスの供給、第二ガスの供給の役割を果たす。

混合ガスカードル２８と、左右２つのガスコントロールパネル２９とは一体型とし、潜水作業を行う現地に搬送し使用する。混合ガスカードル２８の部分に配備する吊りピース３０にベルトスプリング３１を掛けて全体を吊り上げ、潜水士や作業員などが海上の潜水現場まで乗っていく船に搭載、設置する。

図１２図示の簡易式混合ガス潜水システム２７は、２名の潜水士の潜水機器１２へ接続されるアンビリカルホースなどの重量を入れても総重量８１０ｋｇ程度ですむ。また、大きさは図１２（ａ）の左右方向長さである横幅が１．８ｍ程度、図１２（ｂ）の左右方向長さである奥行きが０．６ｍ程度、図１２（ｂ）の上下方向長さである高さが１．４ｍ程度とコンパクトにすることができる。

そこで、この実施形態の簡易式混合ガス潜水システム２７を用いると、軽微な潜水作業の場合には、従来の混合ガス潜水システムのように大がかりな機材を運搬する必要が無くなり、潜水作業のために大型の船を準備することなく、上述したコンパクトサイズで、総重量がそれほど大きくないシステム一式を、比較的小型の船に積み込んで潜水作業に向かうことができ、潜水準備（運搬、艤装）を短時間で簡単に行うことができる。

図示の形態では、簡易式混合ガス潜水ユニット１で２名の潜水士それぞれに混合ガスを供給できるシステムとなっている。

潜水深度管理手段２３は、前記潜水士が潜水している潜水深度を計測する。

第一・第二ガス供給切替手段２４は、潜水深度管理手段２３が計測する前記潜水深度に応じて、第一ガス供給制御弁５による潜水機器１２への前記第一ガス及び前記第二のガスの供給を切り替える。

第三・第四ガス供給切替手段２５は、潜水深度管理手段２３が計測する前記潜水深度に応じて、第二ガス供給制御弁１６による第一ガス供給路３への第三ガス及び第四ガスの供給を切り替える。

排気開閉弁制御手段２６は、潜水器１２への供給が行われる前記第一ガスの第一ガス供給路３と第一ガス排気路７との間に配備されている第一ガス排気開閉弁６、及び、潜水器１２への供給が行われていない前記第二ガスの第二ガス供給路４と第二ガス排気路９との間に配備されている第二ガス排気開閉弁８の開閉を制御する。

また、排気開閉弁制御手段２６は、潜水器１２への供給が行われる前記第二ガスの第二ガス供給路４と第二ガス排気路９との間に配備されている第二ガス排気開閉弁８、及び、潜水器１２への供給が行われていない前記第一ガスの第一ガス供給路３と第一ガス排気路７との間に配備されている第一ガス排気開閉弁６の開閉を制御する。

第一ガスを構成する第三ガス（空気）を、水深４０ｍ以内の水深で潜水、または減圧している潜水士が装着している潜水機器１２に供給する場合、図５図示のように、第三・第四ガス供給切替手段２５は、第一ガス供給切替装置１３の空気送気開閉弁１７を開、第二ガス供給制御弁１６の空気流入口１６ｂ及び第一ガス供給路側流出口１６ａを開、ヘリウム酸素混合ガス流入口１６ｃを閉、ヘリウム酸素混合ガス送気開閉弁１８を閉に設定するとともに、第一ガス供給路３に供給する混合ガスを、第一ガスを構成する第三ガス（空気）に設定する。

第三・第四ガス供給切替手段２５がこのように設定すると同時に、第一・第二ガス供給切替手段２４は、図７図示のように、第一ガス送気開閉弁１０を開、第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂ及び潜水士側流出口５ａを開、第二ガス流入口５ｃを閉、第二ガス送気開閉弁１１を閉に設定するとともに、潜水機器１２に供給するガスを、第一ガスを構成する第三ガス（空気）に設定する。

また、排気開閉弁制御手段２６は、潜水器１２への供給が行われる前記第一ガスの第一ガス供給路３と第一ガス排気路７との間に配備されている第一ガス排気開閉弁６を閉に設定し、潜水器１２への供給が行われていない前記第二ガスの第二ガス供給路４と第二ガス排気路９との間に配備されている第二ガス排気開閉弁８を開に設定する。

第一ガス供給切替装置１３に接続されている空気供給装置１９は、第三・第四ガス供給切替手段２５の上記制御指示に従って、潜水機器１２に前記第三ガス（空気）を、空気供給路１４及び第一ガス供給路３を介して供給する。

第二ガス供給路４には、前記酸素窒素混合ガスである前記第二ガスは供給されないが、第二ガス供給路４を介して前記第二ガスが潜水機器１２に混入することを防ぐため、排気開閉弁制御手段２６からの上記設定に従って、第二ガス排気開閉弁８が開となることにより、潜水機器１２に前記第一ガスを構成する前記第三ガス（空気）が供給されている間、第二ガス供給路４に残存している前記第二ガスが排気される。

第一ガスを構成する第四ガス（ヘリウム及び酸素の混合ガス）を、水深４０ｍ以内の水深で潜水している潜水士が装着している潜水機器１２に供給する場合、第三・第四ガス供給切替手段２５は、図６図示のように、第一ガス供給切替装置１３のヘリウム酸素混合ガス送気開閉弁１８を開、第二ガス供給制御弁１６のヘリウム酸素混合ガス流入口１６ｃ及び第一ガス供給路側流出口１６ａを開、空気流入口１６ｂを閉、空気送気開閉弁１７を閉に設定するとともに、第一ガス供給路３に供給する混合ガスを、第一ガスを構成する第四ガス（ヘリウム及び酸素の混合ガス）に設定する。

第三・第四ガス供給切替手段２５がこのように設定すると同時に、第一・第二ガス供給切替手段２４は、図７図示のように、第一ガス送気開閉弁１０を開、第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂ及び潜水士側流出口５ａを開、第二ガス流入口５ｃを閉、第二ガス送気開閉弁１１を閉に設定するとともに、潜水機器１２に供給するガスを、第一ガスを構成する第四ガス（ヘリウム及び酸素の混合ガス）に設定する。

また、排気開閉弁制御手段２６は、潜水器１２への供給が行われる前記第一ガスの第一ガス供給路３と第一ガス排気路７との間に配備されている第一ガス排気開閉弁６を閉に設定し、潜水器１２への供給が行われていない前記第二ガスの第二ガス供給路４と第二ガス排気路９との間に配備されている第二ガス排気開閉弁８を開に設定する。

第一ガス供給切替装置１３に接続されているヘリウム酸素混合ガス供給装置２０は、第三・第四ガス供給切替手段２５の上記制御指示に従って、潜水機器１２に前記第四ガス（ヘリウム及び酸素の混合ガス）を、ヘリウム酸素混合ガス供給路１５及び第一ガス供給路３を介して供給する。

第二ガス供給路４には、前記酸素窒素混合ガスである前記第二ガスは供給されないが、第二ガス供給路４を介して前記第二ガスが潜水機器１２に混入することを防ぐため、排気開閉弁制御手段２６からの上記設定に従って、第二ガス排気開閉弁８が開となることにより、潜水機器１２に前記第一ガスを構成する前記第四ガス（ヘリウム及び酸素の混合ガス）が供給されている間、第二ガス供給路４に残存している前記第二ガスが排気される。

第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）を、水深４０ｍ以内の水深で減圧している潜水士が装着している潜水機器１２に供給する場合、第三・第四ガス供給切替手段２５は、図８図示のように、第一ガス供給切替装置１３の空気送気開閉弁１７を開、第二ガス供給制御弁１６の空気流入口１６ｂ及び第一ガス供給路側流出口１６ａを開、ヘリウム酸素混合ガス流入口１６ｃを閉、ヘリウム酸素混合ガス送気開閉弁１８を閉に設定する。

第三・第四ガス供給切替手段２５がこのように設定すると同時に、第一・第二ガス供給切替手段２４は、図９図示のように、第二ガス送気開閉弁１１を開、第一ガス供給制御弁５の第二ガス流入口５ｃ及び潜水士側流出口５ａを開、第一ガス流入口５ｂを閉、第一ガス送気開閉弁１０を閉に設定するとともに、潜水機器１２に供給するガスを、第二ガス（窒素及び酸素の混合ガス）に設定する。

また、排気開閉弁制御手段２６は、潜水器１２への供給が行われる前記第二ガスの第二ガス供給路４と第二ガス排気路９との間に配備されている第二ガス排気開閉弁８を閉に設定し、潜水器１２への供給が行われてない前記第一ガスの第一ガス供給路３と第一ガス排気路７との間に配備されている第一ガス排気開閉弁６を開に設定する。すなわち、第二ガス排気開閉弁８が閉、第二ガス送気開閉弁１１が開、第一ガス供給制御弁５の第二ガス流入口５ｃ及び潜水士流出口５ａが開、第一ガス流入口５ｂが閉、第一ガス送気開閉弁１０が閉、第一ガス排気開閉弁６を開、という操作順序である。

第一・第二ガス供給切替装置２に接続されている第二ガス供給装置２１は、第一・第二ガス供給切替手段２４の上記制御指示に従って、潜水機器１２に前記第二ガスを、第二ガス供給路４を介して供給する。

第一ガス供給路３には、前記空気、もしくは前記ヘリウム酸素混合ガスである前記第一ガスは供給されないが、第一ガス供給路３を介して前記第一ガスが潜水機器１２に混入することを防ぐため、排気開閉弁制御手段２６からの上記設定に従って、第一ガス排気開閉弁６が開となることにより、潜水機器１２に前記第二ガスが供給されている間、第一ガス供給路３に残存している前記第一ガスが排気される。

この実施形態では、潜水士が装着している潜水機器１２に第一ガス（空気、もしくはヘリウムおよび酸素の混合ガス）が供給される際、第二ガス供給路４に介装されている第二ガス送気開閉弁１１が閉にされ、第一ガス供給制御弁５の第二ガス流入口５ｃが閉にされるだけでなく、第二ガス送気開閉弁１１と第一ガス供給制御弁５との間の第二ガス供給路４と第二ガス排気路９との間に介装されている第二ガス排気開閉弁８が開にされる。

これによって、たとえ、閉にされている第二ガス送気開閉弁１１を介して、第一ガス供給制御弁５側の第二ガス供給路４に第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が漏れ出てくることがあったとしても、漏れ出てきた第二ガスが第一ガス供給制御弁５の第二ガス流入口５ｃへ流れ出ることは無く、開にされている第二ガス排気開閉弁８と、第二ガス排気路９とを介して排出されていく。

そこで、潜水士が装着している潜水機器１２に第一ガス（空気、もしくは、ヘリウムおよび酸素の混合ガス）が供給されている間に、第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が、その供給されている第一ガスの中に混入するおそれは無くなる。

また、この実施形態では、潜水士が装着している潜水機器１２に第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が供給される際、第一ガス供給路３に介装されている第一ガス送気開閉弁１０が閉にされ、第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂが閉にされるだけでなく、第一ガス送気開閉弁１０と第一ガス供給制御弁５との間の第一ガス供給路３と第一ガス排気路７との間に介装されている第一ガス排気開閉弁６が開にされる。

これによって、たとえ、閉にされている第一ガス送気開閉弁１０を介して、第一ガス供給制御弁５側の第一ガス供給路３に第一ガス（空気、もしくはヘリウムおよび酸素の混合ガス）が漏れ出てくることがあったとしても、漏れ出てきた第一ガスが第一ガス供給制御弁５の第一ガス流入口５ｂへ流れ出ることは無く、開にされている第一ガス排気開閉弁６と、第一ガス排気路７とを介して排出されていく。

そこで、潜水士が装着している潜水機器１２に第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）が供給されている間に、第一ガス（空気、もしくはヘリウムおよび酸素の混合ガス）が、その供給されている第二ガスの中に混入するおそれは無くなる。

この実施形態では、簡易式混合ガス潜水システム２７は、少なくとも上述した簡易式混合ガス潜水ユニット１、潜水深度管理手段２３、第一・第二ガス供給切替手段２４、第三・第四ガス供給切替手段２５、排気開閉弁制御手段２６で構成されるので、従来の混合ガス潜水システムと比べて構成を簡略化でき、短時間での潜水準備が可能となる。

この実施形態では、第一ガス供給制御弁５として採用している三方弁の開閉を制御することで、混合ガスの供給を所定の水深に対応させて切り替えることができる。そこで、三方弁からなる第一ガス供給制御弁５を切替制御するだけで、所定の水深で作業している潜水士の潜水機器１２に対して、第一ガス（空気、もしくはヘリウムおよび酸素の混合ガス）の供給と、第二ガス（酸素および窒素の混合ガス）の供給とを簡単に切り替えることができる。

また、第二ガス供給制御弁１６として採用している三方弁の開閉を制御することで、第一ガスを構成する第三ガスと第四ガスの供給を所定の水深に対応させて切り替えることができる。そこで、三方弁からなる第二ガス供給制御弁１６を切替制御するだけで、所定の水深で潜水または減圧している潜水士の潜水機器１２に対して、第三ガス（空気）の供給と第四ガス（ヘリウムおよび酸素の混合ガス）の供給とを簡単に切り替えることができる。

これによって、図１３を用いて説明したような、従来の混合ガス潜水システム３２のように、大掛かりな機材を準備する必要がなくなる。

この実施形態では、潜水機器１２に第一ガス及び第二ガスのうち、一方のガス供給路を介して一方のガスが供給されている間、他方のガス供給路に配備されている他方の排気開閉弁が、他方のガス供給路に残存している他方のガスを排気することで、潜水器１２に前記他方のガスが前記一方のガスに混入することを防ぐことができる。

以上、添付図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限られず、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々に変更することが可能である。

１ 簡易式混合ガス潜水ユニット
２ 第一・第二ガス供給切替装置
３ 第一ガス供給路
４ 第二ガス供給路
５ 第一ガス供給制御弁
５ａ 潜水士側流出口
５ｂ 第一ガス流入口
５ｃ 第二ガス流入口
６ 第一ガス排気開閉弁
７ 第一ガス排気路
８ 第二ガス排気開閉弁
９ 第二ガス排気路
１０ 第一ガス送気開閉弁
１１ 第二ガス送気開閉弁
１１ａ ボールバルブ
１１ｂ ニードルバルブ
１２ 潜水機器
１３ 第一ガス供給切替装置
１４ 空気供給路
１５ ヘリウム酸素混合ガス供給路
１６ 第二ガス供給制御弁
１６ａ 第一ガス供給路側流出口
１６ｂ 空気流入口
１６ｃ ヘリウム酸素混合ガス流入口
１７ 空気送気開閉弁
１８ ヘリウム酸素混合ガス送気開閉弁
１９ 空気供給装置
２０ ヘリウム酸素混合ガス供給装置
２１ 第二ガス供給装置
２２ 制御手段
２３ 潜水深度管理手段
２４ 第一・第二ガス供給切替手段
２５ 第三・第四ガス供給切替手段
２６ 排気開閉弁制御手段
２７ 簡易式混合ガス潜水システム
２８ 混合ガスカードル
２９ ガスコントロールパネル
３０ 吊りピース
３１ ベルトスプリング
３２ 従来の混合ガス潜水システム
３３ コントロールコンテナ
３４ コントロールパネル
３５ 深度管理パネル
３６ 同時通話設備
３７ アンビリカルホース
３８ 中圧コンプレッサ
３９ エアーカードル（空気供給装置）
４０ 高圧コンプレッサ
４１ 再圧タンク
４２ ストアコンテナ
４３ 発電機
４４ 昇降設備
４５ 混合ガスカードル（混合ガス供給装置）

Claims (10)

1. 潜水士が装着している潜水機器に対して第一ガスを供給する第一ガス供給路の下流側と、前記潜水機器に対して第二ガスを供給する第二ガス供給路の下流側とが接続されていて、前記潜水機器への前記第一ガス及び前記第二ガスの供給を切り替える三方弁からなる第一ガス供給制御弁を備えている簡易式混合ガス潜水ユニット。
2. 前記第一ガス供給制御弁の上流における前記第一ガス供給路に第一排気開閉弁を介して第一ガス排気路が接続されている請求項１記載の簡易式混合ガス潜水ユニット。
3. 前記第一ガス供給制御弁の上流における前記第二ガス供給路に第二排気開閉弁を介して第二ガス排気路が接続されている請求項１又は２記載の簡易式混合ガス潜水ユニット。
4. 前記第二ガスは、酸素と窒素との混合ガスである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の簡易式混合ガス潜水ユニット。
5. 前記第一ガスは、ヘリウムと酸素との混合ガスあるいは空気のいずれかであって、前記第一ガス供給路の上流側に配備されている、前記第一ガス供給路に対するヘリウムと酸素との混合ガスの供給と、空気の供給とを切り替える第二ガス供給制御弁を備えている第一ガス供給切替装置が、前記第一ガス供給路の上流側に接続されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の簡易式混合ガス潜水ユニット。
6. 前記第二ガス供給制御弁は三方弁からなる請求項５記載の簡易式混合ガス潜水ユニット。
7. 潜水士が装着している潜水機器に対して第一ガスを供給する第一ガス供給路の下流側と、前記潜水機器に対して第二ガスを供給する第二ガス供給路の下流側とが接続されていて、前記潜水機器への前記第一ガス及び前記第二ガスの供給を切り替える三方弁からなる第一ガス供給制御弁と、
   前記第一ガス供給制御弁の上流における前記第一ガス供給路に第一排気開閉弁を介して接続されている第一ガス排気路と、
   前記第一ガス供給制御弁の上流における前記第二ガス供給路に第二排気開閉弁を介して接続されている第二ガス排気路と、
   前記第一ガス供給路の上流側に配備されている、前記第一ガス供給路に対する前記第一ガスを構成する二種のガスの中の一方である第三ガスの供給と、前記第一ガスを構成する二種のガスの中の他方である第四ガスの供給とを切り替える第二ガス供給制御弁を備えていて前記第一ガス供給路の上流側に接続されている第一ガス供給切替装置
   とを備えている簡易式混合ガス潜水ユニットと、
   前記潜水士が潜水している潜水深度を計測する潜水深度管理手段と、
   前記計測される前記潜水深度に応じて前記第一ガス供給制御弁によって前記潜水機器への前記第一ガス及び前記第二ガスの供給を切り替える第一・第二ガス供給切替手段と、
   前記計測される前記潜水深度に応じて前記第二ガス供給制御弁によって前記第一ガス供給路への前記第三ガス及び前記第四ガスの供給を切り替える第三・第四ガス供給切替手段と、
   前記潜水機器への供給が行われる前記第一ガスあるいは前記第二ガスが通過している前記第一ガス供給路あるいは前記第二ガス供給路に配備されている前記第一排気開閉弁あるいは前記第二排気開閉弁を閉にし、前記潜水機器への前記第二ガスあるいは前記第一ガスの供給が行われていない前記第二ガス供給路あるいは前記前記第一ガス供給路に配備されている前記第二排気開閉弁あるいは前記第一排気開閉弁を開にする排気開閉弁制御手段と
   を備えている簡易式混合ガス潜水システム。
8. 前記第二ガスは酸素と窒素との混合ガスである請求項７記載の簡易式混合ガス潜水システム。
9. 前記第三ガスは空気で、前記第四ガスはヘリウムと酸素との混合ガスである請求項７又は８記載の簡易式混合ガス潜水システム。
10. 前記第二ガス供給制御弁は三方弁からなる請求項７乃至９のいずれか一項に記載の簡易式混合ガス潜水システム。