JP4754736B2 - 浮き袋自動膨張装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は浮き袋自動膨張装置、詳細には浮き袋自動膨張装置における点火装置の断線の有無を簡単に検査できる検査機構を備えた浮き袋自動膨張装置。
【0002】
【従来の技術】
海難事故の際に、着水を検知して自動的に浮き袋を膨張させる浮き袋自動膨張装置として海水電池を使用した浮袋自動膨張装置が知られている。
【0003】
しかし、従来の圧縮流体導入装置において使用される海水電池は寿命が1年程度と短いことから、浮き袋自動膨張装置を使用していなくとも毎年海水電池を交換する必要があった。そのため、海水電池の交換の手間がかかると共に、交換費用がかかるので不経済である。さらに、海水電池は、海水の電気伝導性が高いことを利用して電池の電解液として使用し、着水の検出及び火薬の点火を行っているが、電気伝導性の低い真水においては、着水の検出及び火薬の点火が確実に行われない場合がある。
【0004】
したがって、従来の浮き袋自動膨張装置は池や川などの淡水系における水難事故用には使用することができないという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、電池の煩雑な交換が不要な着水検出手段を備えた浮き袋自動膨張装置を提供することを目的とする。
【0006】
また、本発明は、海水中だけでなく、淡水中においても着水検出することができる着水検出手段を備えた浮き袋自動膨張装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の手段は、本体と、該本体に装着され、封鎖板により圧縮流体を密封してなる圧縮流体ボンベと、圧縮流体を浮き袋に導入するための流体通路と、手動にて前記封鎖板を突き破ることができるように、前記本体内に設けられた撃針と、該撃針を取り付けた台座と、前記流体通路に連通し、該台座を側壁に密着して手動自在に収納する台座室と、該台座室に連通し、火薬カートリッジを脱着自在に装着しうる火薬カートリッジ室と、前記本体に脱着自在に取り付けられ、前記火薬カートリッジに電気的に接続した着水検出手段と、外気と台座室とに連通する小孔と、からなり、前記小孔は前記台座に取り付けられた撃針が前記封鎖板を突き破る前の状態の位置にあるときは前記台座室と外気とに連通し、前記台座が手動又は火薬の爆発により台座室内を摺動して撃針が前記封鎖板を突き破った後には台座により封鎖される位置に設け、前記小孔を封鎖する位置に前記台座を保持するための係止部材を設けてなる圧縮流体導入装置及び、折り畳んだ浮き袋を包装保持する留め具に係合させるための留め棒と、該留め棒を射出可能に装着する留め棒装着体と、火薬を内蔵し、該留め棒装置内に脱着自在に取り付けた火薬カートリッジと、該火薬カートリッジと前記着水検出手段とを接続する導線とを備えた浮き袋開放装置とを具備し、
前記着水検出手段が、直流電源が接続される正側電源端子及び負側電源端子を有し、第1の検知電極が負側電源端子に接続され、第2の検知電極がこれらの一対の検知電極間に液体が介在したときにこの間に流れる電流を検知する着水判別回路の第1の出力端子に接続され、着水判別回路からの点火信号を受けて動作される点火手段が前記着水判別回路の第1、第2の出力端子間に接続されており、上記正側電源端子と前記着水判別回路の第2の出力端子を結ぶバイパスライン上に、ダイオードからなるスイッチ手段が設けられ、直流電源に対して逆起電力となる極性で、かつ電圧値が直流電源電圧を超えるチェック用信号が上記一対の検知電極を介して入力されたときに前記スイッチ手段が閉じ、バイパスラインを閉成するようにしたことを特徴とする浮き袋膨張装置である。
【0008】
本体112には着水時に自動的に浮き袋を膨張させる手段として、着水検出装置122及び火薬カートリッジが設けられている。本体112には着水検出装置122がカバー150を介してネジ151により脱着自在に取り付けられる。また、本体112には火薬カートリッジ室152が脱着自在に螺着されている。火薬カートリッジ内部には火薬155が充填され、点火手段として点火玉154が内蔵される。点火玉154は内部に点火ヒータが備えられた発火剤であり、点火玉154は導線により、着水検出装置122と接続されている。着水検出装置のセンサーが水に浸漬すると、着水検出装置122が導通し、点火ヒータに電流が流れて加熱され、点火玉154が着火し、続いて火薬155が爆発する。爆発ガスは火薬カートリッジ室152に設けられた通路156を通って台座室157に流入し、台座118を押し上げる。台座118が押し上げられると、台座の先端に取り付けられた撃針119が封鎖板113を突き破り、圧縮流体ボンベ111内の圧力流体が流体通路120,121を通って図示しない浮き袋内に導入される。
【0009】
図2は、図1における線A−Aに沿った切断面を有する台座室157の拡大断面図である。図2に示すように台座118が台座室157内の所定の位置にある場合に、台座室157と本体112の外部とを連通する小孔158が台座室157を形成する側壁に設けられている。したがって、台座118が台座室157内において図1に示す所定の位置にある場合には、本体112の外部と台座室157とが連通し、台座室と流体通路120,121が連通しているので浮き袋内部と外気とが連通することになる。このため浮き袋自動膨張装置が高高度まで運ばれ、浮き袋内に残留する空気が膨張した場合であっても小孔158を通って外部に排出されるので、高高度において浮き袋内に残留する空気の膨張を防止するための特別な弁装置を備える必要がない。
【0010】
図1に示すように台座118が台座室157内の位置にある場合には、台座118のリング部159の側面に係止部材160が当接している。係止部材160はスプリング161によって台座室157の中心軸に向かって押圧されている。この圧縮流体導入装置を手動又は自動で使用し、台座118が上昇した場合には、スプリング161により係止部材160が台座室157内に突出する。上昇して撃針119により封鎖板113を突き破った台座118は、台座118と台座室157の上面との間に設けられたスプリング123により、下に押戻される。しかし、台座室157内に係止部材160が突出することにより、台座118は係止部材160の位置で停止する。台座118が係止部材160の位置より上で停止することにより、前記小孔158が台座118のリング部159によって封鎖されることになる。したがって、圧縮流体ボンベ111から浮き袋に送られた流体が流体通路121,120及び台座室157を通って小孔158から外部へ漏出することがない。
【0011】
着水検出装置122の導線163は圧縮流体導入装置だけでなく、浮き袋開放装置にも接続されている。図3に本発明の浮き袋膨張装置において使用する浮き袋開放装置130が示されている。浮き袋開放装置130は折り畳んだ浮き袋を包装保持する止め具131と係合する留め棒132と、該留め棒132を射出可能に装着する留め棒装着体133と、留め棒132を外方に射出するための射出台134とを備え、留め棒装着体133には火薬カートリッジ135を脱着自在に螺着する。火薬カートリッジ内部には火薬136が充填され、点火玉137が内蔵される。点火玉137は内部に点火ヒータが備えられた発火剤であり、点火玉137は導線138により、着水検出装置122の導線163と接続されている。着水検出装置122が着水検出し、点火ヒータに電流が流れると点火玉137が着火し、続いて火薬136が爆発し、射出台134を矢印方向に押出し、当接する留め棒132を外方に射出し、留め棒132が留め具131から外されるため、浮き袋が開放される。射出台134にはO−リング139が装着され爆発ガスが漏出するのを防止する。爆発ガスは止め棒装着体133に設けられた小孔140を通して外部に排出される。
【0012】
上記浮き袋開放装置130は、止め棒132を内方に引き込む形式ではないのでO−リングの調整が不要であり、かつ火薬は火薬カートリッジのみを交換すればよいので、非常に経済的であり、交換も簡単である。
【0013】
続いて着水検出装置122の詳細を図示した実施例に従って説明する。図4は本発明の浮き袋自動膨張装置に用いる着水検出装置の一例を示すものである。
【0014】
図中1は着水検出装置122の回路を示しており、該着水検出装置122は着水判別回路2と、その電源端子3、3’間に接続された直流電源4、そして着水判別回路の出力端子5、5’間に接続された点火ヒータ6、さらに、導通チェック用付加回路7から構成されている。
【0015】
(前記着水判別回路)
8、8’は電源ラインであり、その電源ライン8の一端が正側電源端子3に接続され、他端は導通チェック用付加回路7を介して出力端子5に接続されている。
【0016】
また他方の電源ライン8’は着水検出時に導通が得られる一対の検知電極9、9’を介して負側電極端子3’と出力端子5’との間を接続している。
【0017】
すなわち、8’aは電源端子3’と検知電極9との間を接続しており、8’bは出力端子5’と検知電極9’との間を接続しているラインである。
【0018】
尚、検知電極9’は浮き袋自動膨張装置における導電材料で形成されたカバー150に接続され、いわゆるフレーム・グランドとされており、検知電極9と9’(又はカバー150)とが水に浸されたときにこれら電極間に水を媒介として微弱電流が流れることになる。
【0019】
10はエミッタ接地とされたNPNトランジスタであり、そのコレクタは抵抗11を介して電源ライン8に接続されており、またそのエミッタは電源ライン8’bに接続されている。尚、この抵抗11を可変抵抗にすることで、海水に限らず他の液体、例えば淡水での着水検知が可能である。
【0020】
12はツェナーダイオードであり、そのアノードがNPNトランジスタ10のコレクタに接続され、そのカソードが抵抗13を介して電源ライン8に接続されている。
【0021】
14はPUTであり、そのゲートがツェナーダイオード12と抵抗13との間に接続されると共に、そのアノードが電源ライン8に接続されており、ゲート−アノード間にはコンデンサ15が介挿されている。また、PUT14のカソードは直列接続された抵抗16,17を介して電源ライン8’bに接続されている。
【0022】
18はエミッタ接地とされたNPNトランジスタであり、そのベースが抵抗16と抵抗17との間に接続されており、そのコレクタがトランジスタ10のベースに接続されると共に抵抗19を介して電源ライン8に接続され、また、そのエミッタは電源ライン8’bに接続されている。
【0023】
尚、このダイオード20は、着水時において水面の変化により検知電極9、9’が水に浸されたり、浸されなかったりした場合に電解コンデンサ21の端子電位がPUT14及びトランジスタ10、18からなる着水判別回路の動作状態に影響を及ぼさないようにするために設けられており、これによって水への着水時に電解コンデンサ21の充電動作の確実性を期することができる。
【0024】
22は抵抗であり、電解コンデンサ21に並列に接続されている。
【0025】
23はツェナーダイオードであり、そのアノードが電源ライン8’bに接続されると共に、そのカソードが抵抗24を介してダイオード20のカソードに接続されている。
【0026】
25はPUTであり、そのゲートがツェナーダイオード23と抵抗24との間に接続され、そのアノードが抵抗24のツェナーダイオード23と反対側の端子に接続されており、ゲート−アノード間にはコンデンサ26が介挿されている。また、PUT25のカソードが出力端子5に接続されている。
【0027】
着水時には、その検知電極9、及び9’が接続されたカバー150が水に触れると該検知電極9、9’間に流れる電流が抵抗13により電圧変換され、この値がツェナーダイオード12及びPUT14によりツェナー電圧以上であると判断され、PUT14及びトランジスタ18がオン状態、トランジスタ10がオフ状態となり、よって電解コンデンサ21が充電され、その端子電圧がツェナーダイオード23のツェナー電圧以上になるとPUT25がオン状態となり、点火ヒータ6に電流が流れる。
【0028】
検知電極9、9’が水に浸されていないときや雨水などがかかっただけのようなときは上記とは全く逆の動作となり、点火ヒータ6に電流が流れることがない。
【0029】
続いて着水検出装置122における点火手段である点火ヒータ6が断線していないかどうかの導通チェックについて説明する。点火ヒータ6に断線が生じた場合には、点火ヒータ6が加熱されないので火薬が爆発せず、着水しても自動的に浮き袋が膨張しない。したがって、定期的に着水検出装置122の着水検出回路の導通チェックが必要である。上記の着水検出装置122は、直流電源が接続される正側電源端子及び負側電源端子を有し、第1の検知電極が負側電源端子に接続され、第2の検知電極がこれらの一対の検知電極間に液体が介在したときにこの間に流れる電流を検知する着水判別回路の第1の出力端子に接続され、着水判別回路からの点火信号を受けて動作される点火手段が着水判別回路の第1、第2の出力端子間に接続された着水検出装置であり、上記正側電源端子と着水判別回路の第2の出力端子を結ぶバイパスライン上に、ダイオードからなるスイッチ手段が設けられ、直流電源に対して逆起電力となる極性で、かつ電圧値が直流電源電圧を超えるチェック用信号が上記一対の検知電極を介して入力されたときに前記スイッチ手段が閉じバイパスラインを閉成するので、点火手段である点火ヒータを装置に接続したままの状態で断線チェックを行うことができる。
【0030】
着水検出装置122の導通チェックは例えば、次の導通チェック装置29によって行うことができる。
【0031】
導通チェック装置29の回路構成について図5を用いて説明する。図中30は、直流電源であり、電源ライン31,31’の一方31がプラスライン、31’がマイナスラインとされている。尚、直流電源30の電源電圧値は着水検出回路1の直流電源4の電源電圧値より大きくされている。
【0032】
32は押釦スイッチであり、その一端がプラスライン31に接続され、他端がプラスライン31上に設けられたスイッチ33の開閉制御を行うスイッチ制御回路34の入力端子に接続されている。そして、押釦スイッチ32が押圧されるとスイッチ制御回路34によって規定される短時間の間だけスイッチ33が閉じられるようになっており、このようなスイッチ33及びスイッチ制御回路34は、例えば、ワンショットマルチバイブレータICを用いて構成することができる。尚、このように導通チェック装置29を短時間だけ動作させる理由は、導通チェック時に着水検出回路1の点火ヒータ6に流れる電流が大きいと該点火ヒータ6の加熱により点火玉154の不意の発火を捲き起こすおそれがあり、また、直流電源4として用いられる電源の破損などの問題を回避するためである。
【0033】
35、35’は一対のテスター端子であり、その一方35は、直列接続された抵抗36及び定電流ダイオード37を介してスイッチ33に接続されており、他方35’はマイナスライン31’に接続されている。
【0034】
38は作動アンプであり、2つの入力端子が抵抗36の両端子に各別に接続されている。
【0035】
42はR−Sフリップフロップであり、そのセット端子がコンパレータ39の出力端子に接続されており、また、そのリセット端子はリセットスイッチ43を介してプラスライン31に接続され,Q出力端子が直列接続された抵抗44、45を介してマイナスライン31’に接続されており、そのエミッタがマイナスライン31’に接続されている。
【0036】
次に導通チェック装置29を用いた着水検出装置122の断線チェック時における回路動作について説明する。
【0037】
尚、図6は断線チェック時における着水検出回路1及び導通チェック装置29の等価回路を示すものである。すなわち、着水検出回路1の等価回路49にあっては検知電極9’が点火ヒータ6、抵抗28、ダイオード27を介して直流電源4の正極に接続され、検知電極9が直流電極4の負極に接続されている。
【0038】
尚、点火ヒータ6の抵抗値をr(Ω)とし、抵抗28の抵抗値をR(Ω)とし、ダイオード27の順方向電圧降下をVf(V)とし、直流電源4の電圧値をe(V)とする。
【0039】
他方、導通チェック装置29の等価回路50にあってはテスター端子35がスイッチ33を介して電流計51を介して直流電源30の正極に接続されており、また、テスター端子35’は直流電源30の負極に接続されている。尚、直流電源30の電圧値をE(V)とするとE>eである。
【0040】
しかして、導通チェック装置29のテスター端子35、35’の一方35を着水検出回路1の検知電極9’に接続し、他方35’を検知電極9に接続する。
【0041】
そして押釦スイッチ32を押圧すると短時間だけスイッチ33が閉じられる。よって、点火ヒータ6が断線していないときには、電流が流れ、この電流値をIとすると、
【0042】
が導通チェック装置29より検出される。また点火ヒータ9が断線しているときにはI≒0である。
【0043】
尚、前述した導通チェック装置29の実際の回路動作としては、電流Iが流れることによって抵抗36の端子に生じる電圧を作動アンプ38が検出し、この出力値と分圧抵抗40、41によって規定される基準電圧値との比較がコンパレータ39によってなされ、コンパレータ39の出力がR−Sフリップフロップ42によりラッチされ、トランジスタ46のオン・オフによりLED48が点灯又は点滅し点火ヒータ6の断線又は導通の告知がなされる。すなわち、分圧抵抗40,41の抵抗値を各R40(Ω)、R41(Ω)とすると、抵抗36に上記した電流Iが流れたときにコンパレータ39のプラス入力電圧が
【0044】
より大きくなるように各々の抵抗値が選ばれている。
【0045】
しかして、着水検出回路1の点火ヒータ6の断線チェック時には導通チェック装置29の直流電源30の正極→スイッチ33→テスター端子35→着水検出回路1の検知電極9’→点火ヒータ6→抵抗28→ダイオード27→直流電源4→検知電極9→導通チェック装置29のテスター端子35’→直流電源30の負極という回路が形成され、これを流れる電流Iの検出により点火ヒータ6の断線の有無を簡単にチェックすることができる。
【0046】
即ち、着水検出回路1に関しては単に導通チェック用付加回路7を設けるだけで済み、検知電極9、9’をチェック用端子として利用することができ、また導通チェック装置29に関してスイッチ制御回路34によるスイッチ33の瞬間的なスイッチング制御により点火ヒータ6による点火玉154の不意の発火を避けることができる。
【0047】
【発明の効果】
本発明の浮き袋自動膨張装置によれば、従来の浮き袋自動膨張装置と異なり、海水電池を使用しないので毎年毎の電池交換が不要であり、管理が容易となる。
【0048】
また、本発明の浮き袋自動膨張装置によれば、従来の浮き袋自動膨張装置と異なり、海水中だけでなく、淡水中においても着水検出可能であり、湖や川等においても使用することができる。
【0049】
また、本発明の浮き袋自動膨張装置で用いる着水検出装置は、断線チェック時に着水検出装置の一対の検知電極と導通チェック装置の検出端子とを各別に接続するとともに、導通チェック装置の始動スイッチを投入すると、導通チェック装置のスイッチ手段が瞬間的に閉じられ、着水検出装置の一対の検知電極にチェック用信号が送られ着水検出装置のスイッチ手段によりバイパスラインが閉成されるので、この時の点火手段に流れる電流を導通チェック装置によって検出することができるので、点火手段を取り外すことなく、しかも断線検出用回路を個別に設計したリチェック用端子を付加する必要がなく、また、部品点数の増加や回路誤動作の誘発を招くことなく安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の浮き袋自動膨張装置において使用する圧縮流体導入装置の概略部分を示す部分断面図である。
【図2】 図2は、図1の線A−Aに沿う拡大断面図である。
【図3】 図3は、本発明の浮き袋自動膨張装置において使用する浮き袋開放装置の概略を示す断面図である。
【図4】 図4は、本発明の浮き袋自動膨張装置における着水検出装置の回路図である。
【図5】 図5は、図4の着水検出装置を導通チェックする導通チェック装置の回路図である。
【図6】 図6は、導通チェック時における着水検出装置及び導通チェック装置の等価回路を示す図である。
【符号の説明】
1・・・着水検出回路、2・・・着水判別回路、3・・・正側電源端子、
3’・・・負側電源端子、4・・・直流電源、5・・・第2の出力端子、
5’・・・第1の出力端子、6・・・点火ヒータ、7・・・導通チェック用付加回路、8・・・電源ライン、8’・・・電源ライン、9・・・第1の検知電極、9’・・・第2の検知電極、10・・・トランジスタ、11・・・抵抗、12・・・ツェナーダイオード、13・・・抵抗、14・・・PUT、15・・・コンデンサ、16・・・抵抗、17・・・抵抗、18・・・トランジスタ、19・・・抵抗、20・・・ダイオード、21・・・電解コンデンサ、22・・・抵抗、23・・・ツェナーダイオード、24・・・抵抗、25・・・PUT、26・・・コンデンサ、27・・・ダイオード、28・・・抵抗、29・・・導通チェック装置、30・・・直流電源、31・・・電源ライン、31’・・・電源ライン、32・・・押釦スイッチ、33・・・スイッチ、34・・・スイッチ制御回路、35・・・テスター端子、35’・・・テスター端子、36・・・抵抗、37・・・定電流ダイオード、38・・・作動アンプ、39・・・コンパレータ、40・・・分圧抵抗、41・・・分圧抵抗、42・・・R−Sフリップフロップ、43・・・リセットスイッチ、44・・・抵抗、45・・・抵抗、46・・・トランジスタ、47・・・抵抗、48・・・LED、49・・・等価回路、50・・・等価回路、51・・・電流計、100・・・圧縮流体導入装置、111・・・圧縮流体ボンベ、112・・・本体、113・・・封鎖板、114・・・レバー、115・・・軸、116・・・ヒモ、117・・・押し棒、118・・・台座、119・・・撃針、120・・・流体通路、121・・・流体通路、122・・・着水検出装置、123・・・スプリング、130・・・浮き袋開放装置、131・・・留め具、132・・・留め棒、133・・・留め棒装着体、134・・・射出台、135・・・火薬カートリッジ、136・・・火薬、137・・・点火玉、138・・・導線、139・・・O−リング、140・・・小孔、150・・・カバー、151・・・ネジ、152・・・火薬カートリッジ室、154・・・点火玉、155・・・火薬、156・・・通路、157・・・台座、158・・・小孔、159・・・リング部、160・・・係止部材、161・・・スプリング、163・・・導線
Claims (1)
- 本体と、該本体に装着され、封鎖板により圧縮流体を密封してなる圧縮流体ボンベと、圧縮流体を浮き袋に導入するための流体通路と、手動にて前記封鎖板を突き破ることができるように、前記本体内に設けられた撃針と、該撃針を取り付けた台座と、前記流体通路に連通し、該台座を側壁に密着して手動自在に収納する台座室と、該台座室に連通し、火薬カートリッジを脱着自在に装着しうる火薬カートリッジ室と、前記本体に脱着自在に取り付けられ、前記火薬カートリッジに電気的に接続した着水検出手段と、外気と台座室とに連通する小孔と、からなり、前記小孔は前記台座に取り付けられた撃針が前記封鎖板を突き破る前の状態の位置にあるときは前記台座室と外気とに連通し、前記台座が手動又は火薬の爆発により台座室内を摺動して撃針が前記封鎖板を突き破った後には台座により封鎖される位置に設け、前記小孔を封鎖する位置に前記台座を保持するための係止部材を設けてなる圧縮流体導入装置及び、折り畳んだ浮き袋を包装保持する留め具に係合させるための留め棒と、該留め棒を射出可能に装着する留め棒装着体と、火薬を内蔵し、該留め棒装置内に脱着自在に取り付けた火薬カートリッジと、該火薬カートリッジと前記着水検出手段とを接続する導線とを備えた浮き袋開放装置とを具備し、
前記着水検出手段が、直流電源が接続される正側電源端子及び負側電源端子を有し、第1の検知電極が負側電源端子に接続され、第2の検知電極がこれらの一対の検知電極間に液体が介在したときにこの間に流れる電流を検知する着水判別回路の第1の出力端子に接続され、着水判別回路からの点火信号を受けて動作される点火手段が前記着水判別回路の第1、第2の出力端子間に接続されており、上記正側電源端子と前記着水判別回路の第2の出力端子を結ぶバイパスライン上に、ダイオードからなるスイッチ手段が設けられ、直流電源に対して逆起電力となる極性で、かつ電圧値が直流電源電圧を超えるチェック用信号が上記一対の検知電極を介して入力されたときに前記スイッチ手段が閉じ、バイパスラインを閉成するようにしたことを特徴とする浮き袋膨張装置。
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