JP5015348B1 - 水難救助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水難事故の救助を行う際に、特にヘリコプターから、水上の広範囲にいる多数の被救助者を溺れることなく救助すること。
【解決手段】排気された状態で収納されている中空管状の気室１０と、気室に圧縮気体を封入する気体封入機構２０と、圧縮気体を保持している圧縮気体ボンベ３０と、気室、気体封入機構及び圧縮気体ボンベを収容するケース４０とからなり、ヘリコプターからケースを水面に投下した際に、圧縮気体ボンベの圧縮気体が気体封入機構を介して気室に封入され、かつ、気室がケースから開放され、渦巻状の形状に膨張させられ、水面上に展開されることを特徴とする水難救助装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヘリコプターなどから水上の人命の救助を行う水難救助装置に関し、特に広範囲に人命の救助を行うことができる水難救助装置に関する。

近年、航空機や船舶の大型化が進んでおり、一旦事故が発生した場合には、多数の被害者が発生する。特に事故が海、湖沼、河川などの水面や水中またはその上方で発生した場合には、多数の救助を必要とする人（このあと、被救助者と呼ぶ）が発生する。また、大雨、台風、津波などの自然災害による、河川の増水や浸水地域などでも、被救助者が発生する。これらの被救助者を救助するために、上空からのヘリコプターによる捜索・救助活動が極めて有効である。

そのために、従来から、特許文献１に示すように、ヘリコプターからロープを投入して、被救助者をそれに捕まらせて、救助者が水上から接近したり、ヘリコプターから降下したりして、救助をする方法がある。また、特許文献２に示すように、ヘリコプターから、内部に救助網を有する円形の救助袋を投下して、その内部に存在する被救助者を捕捉し、救助する方法もある。

ところが、いずれの方法においても、その救助ができるエリアは、極めて小さく、風雨の強い場合や、波浪が高い場合には、被救助者に対して、救助可能な範囲にロープまたは救助袋を投下することはたいへん困難であり、被救助者が救助装置に到達できず、結果として、救助装置が役に立たない場合もあるという問題点があった。

特開２００４−１２２９６７号公報 特開平５−１７８２８５号公報

解決しようとする問題点は、水難事故の救助を行う際に、ヘリコプターなどから、水上にいる被救助者を救助するための救助装置を、広い範囲に展開することが難しい点である。

本発明は、上記課題を解決するための水難救助装置であって、中空管状で、気体を封入すると渦巻状となる気室と、気室に気体を封入するための気体封入機構と、気体を圧縮して保持している圧縮気体ボンベとを有し、圧縮気体ボンベの圧縮気体が気体封入機構により気室に封入され、気室が、例えばアルキメデス渦巻のような、渦巻状に展開されることを特徴としている。これによれば、気体封入後の気室を渦巻状の形状としたことにより、水面において気室の展開するエリアは、環状や直線状に比べ広い範囲になる。

本発明は、更に、気室、気体封入機構及び圧縮気体ボンベを収容するケースを有し、そのケースを水面に投下した際に、気室がケースから開放されることを特徴としている。これによれば、必要な機構を収納したケースを投下するだけで、水難救助装置が使用できる。

本発明の水難救助装置では、広範囲に気室を展開できるので、荒天時にも被救助者の近傍に、被救助者がつかまれる気室を提供することができ、被救助者がそれにつかまることで浮力を増して溺れることなく本格的な救助活動を待つことができ、これによって、確実に被救助者を救助できるという利点がある。

本発明の一実施形態の水難救助装置の構成図である。 本発明の一実施形態の水難救助装置の動作説明図である。 本発明の一実施形態の水難救助装置の気室の平面図である。 本発明の一実施形態の水難救助装置の気室の別の平面図である。 本発明の一実施形態の水難救助装置の追加部分の構成図である。

本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態の水難救助装置１の構成図であり、気室１０、気体封入機構２０、圧縮気体ボンベ３０、ケース４０を有している。

気室１０はこの図においては、排気され、折り畳まれてケース４０内に収納されている。気室１０は、高分子（繊維、樹脂またはゴム）の膜で形成されており、気体が封入された膨張時に略円形の断面を有する中空の仕切りのない管状の形状を有する。膨張時の気室１０は、図３に示すように複数の直線部分１１ａ〜１１ｘを接合することで渦巻状となるように形成される。渦巻の形状としては、渦巻線同士の間隔が一定となるアルキメデス渦巻が望ましい。アルキメデス渦巻を、適宜、線分で近似して、気室１０が形成される。例えば、1周（３６０度）を８本程度の直線部分で近似するようにする。なお、近似の方法はこれに限定されない。特に、アルキメデス渦巻の中心の近傍では、直線による高度の近似は、形状が複雑になりすぎることから、より簡略な近似とする。

気室１０の高分子の素材としてはウレタン樹脂（ウレタンゴム）が、強度などの点から優れているが、これに限定されるものではない。

また、気室１０の直線部分１１は、２枚の平面高分子膜を高周波溶着加工により接合するなどの、周知の技術で形成される。更に、気室１０の直線部分同士は、直線部分の軸方向に対してお互いに等しい角度を付した断面（合同な楕円形部分）を接合することで、気室１０の膨張時に、所望の形状で、かつ、形状の維持が可能なように形成することができる。なお、気室１０の素材、製法、渦巻状の形状の近似方法については、これに限定されるものではなく、補強材を追加したり、高分子膜の材質や厚さを変更したりしてもよい。

図１に示すように、気室１０の一端（渦巻の終端側）は、密封されている。一方、気室１０の他端（渦巻の中心側）には、気体封入機構２０が設けられる。気体封入機構２０は、気室１０への流路に設けられる逆流防止弁２１、圧縮気体ボンベ３０側に設けられる電磁弁２３、逆流防止弁２１と電磁弁２３とを接続する送気管２２、電磁弁２３を作動させるための電池２４を有している。ここで、逆流防止弁２１は、特に動力を必要とせず、１方向のみ流体を通過させるものである。また、電磁弁２３は、通常閉じているものを、電池２４からの通電によって、ソレノイドを動作させ、流路を開放するものである。

更に、電磁弁２３の開閉に関する外部からの指示信号を受信する信号受信部２５が設けられており、信号受信部２５から電磁弁２３へと配線がされている。

圧縮気体ボンベ３０は、圧縮された気体を内部に保持するもので、高圧に耐えられる材質、形状で形成される。圧縮気体としては、望ましくは、圧縮空気が封入されている。

ケース４０は、薄肉鋼板製の一端が開放された円筒４１と開放端をふさぐ蓋部４４を有する。ケース４０の内部には、折り畳んだ気室１０、気体封入機構２０、圧縮気体ボンベ３０が収納される。圧縮気体ボンベ３０を固定するために、ケース４０内に台座４２が備えられている。

また、ケース４０の円筒４１の底部外部に、保持綱２を固定する金具４３が設けられている。更に、ケース４０の円筒４１の開放端には、蓋部４４が、蓋部４４を回動可能に円筒４１に連結するヒンジ４５及び蓋部４４を円筒４１に開閉可能に係止するマグネットキャッチ４６によって保持されている。

この構成による水難救助装置の動作について図面を参照して説明する。図２（１）から（３）は、本発明の一実施形態の動作説明図であって、（１）水難救助装置１は、ペリコプターＨから保持綱２で保持された状態で、空中に降下され、（２）保持綱２がヘリコプターＨから外されて水難救助装置１が落下させられ、水難救助装置１が水面に到着すると、水難救助装置１の内部から気室１０が突出され、（３）水面に気体が封入された気室１０が渦巻状に展開される。

更に詳細に図１及び図２を参照して水難救助装置１の動作を説明する。ヘリコプターＨに搭載時は、気室１０は折り畳まれ、気体封入機構２０、圧縮気体ボンベ３０とともにケース４０内に収容されている。更に、このケース４０は、ヘリコプターＨの内部に搭載され、保持綱２でヘリコプターＨと連結されている。ヘリコプターＨが水難救助装置を必要とする場所の上空に到着すると、ケース４０は保持綱２の長さ分だけ降下させられる。あるいは、ケース４０はヘリコプターＨの内部に搭載されず、保持綱２で吊り下げられた状態で運搬されてもよい。

ケース４０が吊り下げられた状態で、ヘリコプターＨと保持綱２の連結が解かれると、ケース４０は水面に向かって落下させられる。

ケース４０が水面に到達すると、ヘリコプターＨから、乗員によって手動で、または、予め設定された条件によって自動的に発せられる、電磁弁２３の開を指示する信号が、無線通信によって信号受信部２５に送られ、その信号と電池２４の電力により、電磁弁２３が作動し、流路が開かれる。これにより、圧縮気体ボンベ３０内の圧縮気体が、送気管２２へと流出を開始する。送気管２２の先には、逆流防止弁２１があり、この方向の気体流は順方向として、逆流防止弁２１で阻止されることなく気室１０へと流入する。

これによって、気室１０は膨張を開始し、気室１０の膨張による圧力で、ケース４０の蓋部４４が外部へ向けて圧力を受け、マグネットキャッチ４６の保持力を超えると、蓋部４４がヒンジ４５を中心に回動して、蓋部４４が開放される。それにより、気室１０は、ケース４０外に突出し、更に膨張を続ける。

気室１０は、図３に示すように、膨張時にアルキメデス渦巻に近似の形状となるようになっており、圧縮気体ボンベ３０から所定量の気体が封入されると、アルキメデス渦巻に近似の形状の気室１０が水面に展開される。

なお、気室１０への流路に設けられた逆流防止弁２１によって、気室１０から送気管２２方向への気体の逆流は防止され、気室１０の膨張状態が維持される。

この状態では、渦巻線の間隔はほぼ一定のため、膨張した気室１０が展開された広大な水面領域において、被救助者は、最大でも渦巻線の間隔の約２分の１の距離を泳ぐなどして移動すれば気室１０に到達することができる。泳がなくても、水難救助装置か被救助者自身が波によって移動させられて、被救助者が気室１０に到達することも考えられる。そこで、気室１０をつかむことにより被救助者の浮力を増すことができる。このようにして、最終的な救助活動が行われるまでの間、被救助者は溺れることなく体力を維持することができ、救助される確率を増すことができる。

なお、気室１０は、気体封入機構２０、圧縮気体ボンベ３０、ケース４０を付随した状態で、膨張して水面に浮いており、水難救助装置の使用が終了した場合には、そのまま回収して再利用が可能である。但し、気室１０の気密性が保持できる場合には、気体封入機構２０、ボンベ３０、ケース４０の一部または全部を、気室１０から切り離せるように構成してもよい。それにより、再利用は難しくなるが、気室１０の浮力が更に増加し、より多い被救助者を救助することが可能となる。

また、水難救助装置１は、水面への投下前は、保持綱２でヘリコプターＨと連結されているとしたが、初めから保持綱２を備えず、ケース４０をそのまま投下するようにしてもよい。このようにすると、機構が簡略化できる。

あるいは、水難救助装置１は、保持綱２をヘリコプターＨから取り外して、落下させられるとしたが、保持綱２がヘリコプターＨの運航に危険を与えない場合であれば、保持綱２で保持したまま水面まで降下させてもよい。そのようにすれば、確実に所望の位置に水難救助装置を設置することができる。

気室１０の形状の渦巻状とは、正確な渦巻形状だけでなく、それらを直線部分で近似した形状や、渦巻に類似する形状も含まれる。渦巻状の形状の、別の例としては、図４（１）に示すような、「の」の字形、図４（２）に示すような、直角で屈曲部を形成するものなどがあるが、これらに限定されるものではなく、展開面積の大きさ、製造方法の容易さなど、種々の点を考慮して、形状を選定することができる。

なお、気室１０は、ケース４０の中で、折り畳んで収容されているとしたが、気室１０の構造や製法によっては、折り畳まずにらせん状に巻いて収容することでもよい。これにより、良好な保管状態を保つことができる場合もある。

ケース４０は、内部に、気室１０、気体封入機構２０及び圧縮気体ボンベ３０を収容でき、また、必要に応じて開放することができるものであれば、その内部の構造や部品を問わない。また、材質についても薄肉鋼板製に限定せず、保管や輸送中に内容物が確実に保持できるものであれば、いかなる材質、例えば他の金属製、プラスチック製、または布製でもよい。

気室１０を膨張させるためにケース４０を開放する機構は、気室１０の膨張によりマグネットキャッチが外れる機構に限定されず、ボールキャッチなど他のキャッチ機構やラッチ機構、強度を弱く形成したケースの一部が衝撃によって破断してケースが開放される機構、または、水に濡れることによってケースの一部が溶解または強度低下となりケースが開放される機構など、いかなる方法でもよい。

更に、図５に示すように、気室１０の外周には、被救助者の手掛かりとなる細ひも１２を予め設けておいてもよい。気室１０の構造は複雑になるが、救助効果を高めることができる。また、細ひもに限定されず、取っ手など、被救助者を支えられるものを設けてもよい。

圧縮気体としては、空気に限定されず、爆発などの危険が少なく、毒性の少ないものであればよい。例えば、窒素、ヘリウムなどの不活性ガスでもよい。不純物を含まないため、空気の場合のような氷結の発生などが抑えられる。あるいは、液化炭酸ガスであってもよい。封入時にドライアイスを生じる恐れがあるためその対策が必要ではあるが、液化により圧縮率が大きく取れることから圧縮気体ボンベを小さくすることができ、水難救助装置全体の小型化に効果がある。

圧縮気体ボンベ３０から、気体を気室１０に封入するために、逆流防止弁２１、電磁弁２３、それらをつなぐ送気管２２からなる気体封入機構２０を備えるとしたが、送気管２２を省略して直結したり、２つの弁の機能を重ねて持つ単一の弁とすることも可能である。そのようにすると、装置の小型化ができるという効果がある。

気体封入機構２０を、気室１０の渦巻状の中心端に１つ設けるとしたが、渦巻状の中心とは逆の端部に設けてもよい。また、渦巻状の気室１０の両端に２つ設けてもよい。両端に設けた場合は、気体の封入に要する時間を短縮することができる。

また、気室１０を仕切りのない単一の空間で構成するとしたが、仕切りを設けて複数の空間部分（小気室）に分割してもよい。その場合には、各々の小気室に対応する気体封入機構２０を設けるか、気体封入機構２０は単一で、そこからの共通の流路と、各々の小気室に対応する逆流防止弁とを介して、各々の小気室に気体を封入すればよい。このようにすれば、小気室を形成する膜材に損傷があって気体が漏れたとしても、一部に止まって、全体が浮力を失う事態を避けることができる。

上記の説明では、電磁弁２３を作動させるために、無線信号と電池によるとしたが、ケース４０を水面まで保持綱２で降下させる場合には、保持綱２に沿わせて電線をはわせ、ケース４０内の電磁弁２３まで接続し、電力及び信号を与えてもよい。このようにすると、電池２４を内蔵する必要がなく、装置本体が小型化できる。

あるいは、電磁弁２３の作動方法について、無線による指示の代わりに、電磁弁２３に接続するタイマーを備え、投下前に作動時間をセットし作動させる方法、加速度センサなどを用いて投下時の衝撃でスイッチが入る方法、または、投下後に水に濡れることで配線が接続してスイッチが入る方法でもよい。また、電磁弁ではなく、投下時の衝撃で開放される機構を有する弁や、投下後に封止部分が水に濡れることで開放される機構を有する弁であってもよい。いずれの場合も、特別に指示することなく自動的に弁が作動し、気室１０が膨張を開始するので、人為操作や無線通信に関連して生じるトラブルを防止することができる。

なお、本発明の水難救助装置を、ヘリコプターからではなく、飛行機から投下してもよい。ヘリコプターより迅速な救助が期待でき、本発明の広範囲に展開できる特性により、飛行速度が速くても被救助者の近傍に気室を展開できる。

また、本発明の水難救助装置を、船舶から投下してもよい。救命ボートによる本格的救助活動までに時間を要する場合などに、本発明の水難救助装置の使用に効果がある。

更に、本発明の水難救助装置を、陸上から投入してもよい。例えば、川の増水などで流された、あるいは、取り残された被救助者の救助のため、川岸や橋梁から、本発明の水難救助装置を投入すれば、広範囲に気室を展開できるので、確実に被救助者を救助することができる。もちろん、本発明の水難救助装置は、河川だけでなく、湖沼、海岸、洪水時の浸水区域などでも、使用することができる。

１ 水難救助装置
２ 保持綱
１０ 気室
１１ 気室を構成する直線部分
２０ 気体封入機構
２３ 電磁弁
３０ 圧縮気体ボンベ
４０ ケース
Ｈ ヘリコプター

Claims (3)

1. 中空管状で、気体を封入すると渦巻状となる気室と、前記気室に前記気体を封入するための気体封入機構と、前記気体を圧縮して保持している圧縮気体ボンベとを有し、前記圧縮気体ボンベの圧縮気体が前記気体封入機構により前記気室に封入され、前記気室が渦巻状に展開されることを特徴とする水難救助装置。
2. 請求項１に記載の水難救助装置において、更に、前記気室、前記気体封入機構及び前記圧縮気体ボンベを収容するケースを有し、前記気室、前記気体封入機構及び前記圧縮気体ボンベを収容した前記ケースを水面に投下した際に、前記気室が前記ケースから開放されることを特徴とする水難救助装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の水難救助装置において、前記渦巻状の形状が、アルキメデス渦巻に近似する形状であることを特徴とする水難救助装置。

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