JP6159500B2 - 水難救助装置 - Google Patents

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り得る。

そこで、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手段として、本発明と同一の発明者による、特許文献３に示すような気室を渦巻状に展開する方法が極めて有効な手段と考えられている。

ここで、この渦巻状に展開する方法において、実際に使用される状況は多様であり、厳しい気象条件や水面の状態においても、渦巻状態を、より安定的に保つことが要望される場合もある。

特開２００４−１２２９６７号公報 特開平５−１７８２８５号公報 特許第５０１５３４８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に気室を渦巻状などに展開する救助装置において、より安定して展開状態を維持することである。

第１の本発明は、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、
気体を圧縮して保持している圧縮気体ボンベと、
圧縮気体ボンベの気体を気室に封入するための気体封入機構と、
渦巻状気室の離間部分を連結する連結部と
を有することを特徴としている。

これによれば、渦巻状に気室が展開された際に、気室の離間部分が連結部により連結されることにより、渦巻の形状がより安定して維持できることになる。

更に、第１の本発明は、連結部が、渦巻状気室と気体が連通する中空管状であることを特徴とする。これによれば、気室に封入された気体がこの連結部にも流入し、気体の圧力で渦巻形状をより安定して維持することができる。

あるいは、第１の本発明は、連結部が、剛体を含むことを特徴とする。これによれば、気室の渦巻状の状態を、剛体の剛性により、安定的に維持することができる。

あるいは、第１の本発明は、連結部が、ゴムやバネなどの弾性体を含むことを特徴とする。これによれば、弾性体の伸縮性により、水面状態の変化を吸収した上で、安定した渦巻形状の維持ができる。

あるいは、第１の本発明は、連結部が、ひも状のものを含むことを特徴とする。なお、ひも状のものとは、剛性や弾性がない、ひも、ロープ、帯などのようなものを言う。これによれば、渦巻形状が外側に広がることを規制して、安定した渦巻形状の維持ができる。

なお、連結部として、剛体、弾性体、ひも状のもののいずれかを含むとしたが、それらの組合せを含んでもよい。それぞれの効果が相乗的に得られる場合もある。

また、第２の本発明は、水難救助装置であって、
気体を封入すると中空無端管状となる複数の気室と、
無端管状気室の間を連結する、無端管状気室と気体が連通する中空管状の、連結部と、
気体を圧縮して保持している圧縮気体ボンベと、
圧縮気体ボンベの気体を気室に封入するための気体封入機構と
を有することを特徴とする。

これによれば、渦巻形状ではなく、中空無端管状、例えば、円環状の複数の気室と、それと気体が連通する連結部を設け、円環状の気室の１つに気体封入機構を接続したから、気室全体に圧縮ボンベからの気体を封入することができ、更に、円環状の複数の気室は、各々の形状を維持しやすい上に、円環の間の連結部によって複数の円環状気室からなる全体形状もその形状を維持しやすくなる。

また、第３の本発明は、水難救助装置であって、
気体を封入すると中空直管状となる複数の気室と、
直管状気室の間を連結する、直管状気室と気体が連通する中空管状の、連結部と、
気体を圧縮して保持している圧縮気体ボンベと、
圧縮気体ボンベの気体を気室に封入するための気体封入機構と
を有することを特徴とする。

これによれば、渦巻形状ではなく、中空直管状で、例えば、中心から放射状に延伸する複数の気室と、それと気体が連通する連結部を設け、放射状の気室の１つに気体封入機構を接続したから、気室全体に圧縮ボンベからの気体を封入することができ、更に、直管状の気室は、気体の封入が速やかに行えることや、製造が容易であるなどの利点を有する。

本発明の水難救助装置では、広範囲に気室を展開でき、しかも、その気室の渦巻状、無端管状、または、直管状の形状を安定して維持できるので、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装置の動作説明図である。 本発明の一実施形態の装置の動作説明図である。 本発明の一実施形態の装置の動作説明図である。 本発明の一実施形態の装置の気室と連結部の一例の平面図である。 本発明の一実施形態の装置の気室と連結部の一例の部分斜視図である。 本発明の一実施形態の装置の気室と連結部の別の例の平面図である。 本発明の一実施形態の装置の気室と連結部の別の例の部分斜視図である。 本発明の別の実施形態の装置の気室と連結部の一例の平面図である。 本発明の更に別の実施形態の装置の気室と連結部の一例の平面図である。

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、そのまま滑らかに気室１０に形成してもよいが、適宜、線分で近似して、気室１０を形成してもよい。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。

なお、気室１０には、後述するように、気室１０と気体が連通するようになっている、中空管状の連結部１２が連結されており、気室１０と一体となって折り畳まれてケース４０内に収納されている。

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２Ａから図２Ｃは、本発明の一実施形態の動作説明図であって、図２Ａに示すように、水難救助装置１は、ヘリコプターＨから保持綱２で保持された状態で、空中に降下され、図２Ｂに示すように、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、図２Ｃに示すように、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、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ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。

図３は、本発明の一実施形態の水難救助装置の気室と連結部の一例の平面図であり、図４は、本発明の一実施形態の水難救助装置の気室と連結部の一例の部分（図３のＡ部）斜視図である。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。

更に、図３及び図４に示すように、気室１０の渦巻線の離間部分を連結するように、中空管状の連結部１２が、渦巻線の接線方向と垂直の方向に、７個所設けられている。この連結部１２は、渦巻線の離間部分の間隔と略同等の長さであって、気室１０との接続部分において、気体が流入しうるよう、かつ、気密性を保つように構成されている。ここで、連結部１２の個数、長さ、方向については、これに限定されるものではない。気室１０の渦巻線の形状が維持できるようなものであればよく、略同等とは、製造上の精度や、実用上の許容度からは、プラスマイナス１０％程度であってもよく、伸縮可能な構造であってもよい。

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。

更に、気室１０の渦巻線の離間部分を、渦巻線の間隔と略同等の長さで連結する、中空管状で気体が連通する連結部１２を設けたから、気体封入と同時に、連結部１２も膨張状態となり、渦巻線の離間部分の間隔や位置を正しく形成することができ、渦巻形状の安定した維持が可能となる。

なお、気室１０及び連結部１２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、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。

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。

次に、本発明の別の例を図面を用いて説明する。図５は、本発明の一実施形態の水難救助装置の気室と連結部の別の例の平面図であり、図６は、本発明の一実施形態の水難救助装置の気室と連結部の別の例の部分（図５のＢ部）斜視図である。気室１０が水面に展開された状態で、気室１０の渦巻線の離間部分を連結するように、連結部１３が、渦巻線の接線方向と垂直の方向に、７個所設けられている。この連結部１３は、渦巻線の離間部分の間隔と略同等の長さであって、渦巻線の形状を維持した状態で連結する。この連結部１３は、剛体１４と、剛体１４と気室１０とが回動可能となるジョイント１５を含んでいる。ここで、連結部１３の個数、長さ、方向については、これに限定されるものではない。気室１０の渦巻線の形状が維持できるようなものであればよく、略同等とは、製造上の精度や、実用上の許容度からは、プラスマイナス１０％程度であってもよく、伸縮可能な構造であってもよい。

このような構成の気室１０及び連結部１３は、ケース４０内に収納されており、使用の際に水面に投下すると、気室１０は気体により膨張させられて渦巻状に展開され、その形状が、剛体１４を含む連結部１３によって、安定して維持される。また、連結部１３には、剛体１４の回動を可能にするジョイント１５が含まれるため、風力や波力による気室１０や剛体１４の損傷を防ぐことができる。

なお、連結部１３の剛体１４に代えて、ゴム、バネ、プラスチックなど、弾性を有する素材を用いた連結部１３としてもよい。このような弾性体の連結部１３を用いると、水面の波やうねりなどの状況に、より柔軟に対応して、気室１０の渦巻状の形状を安定して維持することが可能となる。

また、連結部１３の剛体１４に代えて、ひも状の素材を用いた連結部としてもよい。ここで、ひも状とは、ロープ、帯など、剛体でなく弾性体でないものを言う。このようなひも状の連結部を用いると、気室１０の渦巻形状外側への広がりが規制され、安定した形状の維持が可能となる。

なお、本発明の別の例におけるジョイント部１５については、連結用の部材（剛体、弾性体、ひも状）と気室１０との接続部の構成によっては、省略することも可能である。

また、両端部を剛体で、中央部を弾性体にするような組合せであってもよく、その場合は、それぞれの効果が相乗的に得られる場合もある。なお、組合せはこの例に限定されない。

ここで、本発明の別の実施形態を図面を用いて説明する。図１に示される気体封入機構２０、圧縮気体ボンベ３０、ケース４０については、先の実施形態と共通に用いられる。

図７は、本発明の別の実施形態の水難救助装置の気室と連結部の一例の平面図であり、Ａ部の詳細は、図４に示したものと同様である。ここで、気室５０は、円環状気室５１と連結部５２とを有する。円環状気室５１は、その円環の径が異なるものが３個設けられる。更に、その円環状気室５１の間隔を一定に保つことができるような中空管状で、円環状気室５１と気体が連通する、連結部５２が、円環の接線方向と垂直に７個設けられている。なお、円環状気室５１の中心部には、気体封入機構２０からの気体を最内側の円環状気室５１に供給する連結部５２が設けられており、これにより、円環状気室５１及び連結部５２の全体に気体が封入される。

なお、円環状気室５１，連結部５２の個数、長さ、太さ、方向については、これに限定されるものではなく、気体封入機構２０も、円環状気室５１の中心部でなくても、周辺部に設けられてもよい。

これらの、円環状気室５１及び連結部５２については、先の実施形態と同様に、ヘリコプターで運搬中は、折り畳むなどの方法により、ケース４０の中に収容されており、使用の際に、先の実施形態と同様に、水面などに落下させ、図７のような形状に展開されるものである。

このようにして、複数の円環状気室５１が水面に広く展開されるために、被救助者を広い範囲で救助することができ、更に、連結部５２により、円環状気室５１の間隔が一定に保たれるため、確実に被救助者を救助することができる。

なお、円環状気室５１については、円環に限定されず、中空で無端の管状のものであればよい。例えば、円環を直線で近似したような形状であっても、あるいは、展開した状態において、四角形・六角形・八角形などの多角形であっても、楕円や、直線部分と円や楕円を組み合わせたような形状であってもよく、使用される状況や、製造上の要請などにより、適宜、形状を選択すればよい。

また、連結部５２についても、全てが円環状気室５１と気体が連通していなくてもよく、一部は中実の剛体や弾性体であってもよい。

ここで、本発明の更に別の実施形態を図面を用いて説明する。図１に示される気体封入機構２０、圧縮気体ボンベ３０、ケース４０については、先の実施形態と共通に用いられる。

図８は、本発明の更に別の実施形態の水難救助装置の気室と連結部の一例の平面図である。ここで、気室６０は、直管状気室６１と連結部６２とを有する。直管状気室６１は、放射状に８本設けられており、そのうちの１本の中心部端に、気体封入機構２０が接続されている。

また、隣接する直管状気室６１の間を連結する連結部６２が、直管状気室６１の放射状の内側から外側まで、４重に設けられている。なお、この連結部６２は、直管状気室６１と気体が連通しており、気体封入時には、直管状気室６１が放射状形状を維持できるような寸法となっている。

なお、直管状気室６１、連結部６２の個数、長さ、太さ、方向については、これに限定されるものではなく、気体封入機構２０も、直管状気室６１の中心部でなくても、周辺部に設けられてもよい。

これらの、直管状気室６１及び連結部６２については、先の実施形態と同様に、ヘリコプターで運搬中は、折り畳むなどの方法により、ケース４０の中に収容されており、使用の際に、先の実施形態と同様に、水面などに落下させ、図８のような形状に展開されるものである。

このようにして、複数の直管状気室６１が水面に広く展開されるために、被救助者を広い範囲で救助することができ、更に、連結部６２により、直管状気室６１の間隔が一定に保たれるため、確実に被救助者を救助することができる。

なお、直管状気室６１については、厳密に直線状でなくとも、湾曲したり、ジグザグであってもよい。また、連結部６２についても、直線状であっても、曲線状であっても、あるいはそれらの組合せであってもよく、一部は中実の剛体や弾性体であってもよい。

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
１２ 連結部
１３ 連結部
１４ 剛体
１５ ジョイント部
２０ 気体封入機構
２３ 電磁弁
３０ 圧縮気体ボンベ
４０ ケース
５０ 気室
５１ 円環状気室
５２ 連結部
６０ 気室
６１ 直管状気室
６２ 連結部
Ｈ ヘリコプター

Claims (2)

1. 水難救助装置であって、
   気体を封入すると同心環状の中空無端管状となり、水面に展開される複数の気室と、
   前記無端管状気室の間を連結する、前記無端管状気室と気体が連通する中空管状の、連結部と、
   気体を圧縮して保持している単一の圧縮気体ボンベと、
   前記圧縮気体ボンベの気体を前記気室に封入するための単一の気体封入機構と、
   を有することを特徴とする水難救助装置。
2. 水難救助装置であって、
   気体を封入すると中空直管状で放射状となり、水面に展開される複数の気室と、
   前記直管状気室の間を連結する、前記直管状気室と気体が連通する中空管状の、多重の連結部と、
   気体を圧縮して保持している単一の圧縮気体ボンベと、
   圧縮気体ボンベの気体を前記気室に封入するための単一の気体封入機構と、
   を有することを特徴とする水難救助装置。