JPH0620537Y2

JPH0620537Y2 - 呼吸装置

Info

Publication number: JPH0620537Y2
Application number: JP15698987U
Authority: JP
Inventors: 仁高橋; 泰彦里見; 忠佳岩崎; 常夫鈴木; 保信島田
Original assignee: 日本酸素株式会社
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2002-10-14
Also published as: JPH0162858U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」本考案は、浅所での短時間潜水や、有毒ガス中での作業
などに用いられる呼吸装置に関する。

「従来の技術」レジャー潜水においては、１５０気圧１２程度の高圧
空気タンクにレギュレータを接続したスキューバ（自給
式水中呼吸装置）が一般に用いられている。

ところがこのスキューバは、一式２０kg以上にも達する
重量を有し、しかも空気容量が大きいため自ずと長時間
潜水を行なうことになり、潜水医学や潜水物理に対する
知識、ならびに操作に熟練が必要で、十分な潜水訓練を
受けることなしには使用できなかった。

したがって従来は、浅い所で短時間水中を観察したい場
合、息をこらえて素潜りを行なうしかなく、この素潜り
とスキューバ潜水との間を埋めることのできる潜水装置
がなかった。

「考案の目的」本考案は上記事情を鑑みてなされたもので、十分な潜水
訓練や潜水知識がなくとも、約５ｍ以内の浅い水中を、
数分〜１０分程度の短時間安全に潜水できる軽量・小型
・簡便・安価な呼吸装置を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」上記目的を達成するため、本考案は、呼吸用マウスピー
スを配設してなるとともに、着脱自在に酸素容器を装着
するガス供給部と連設してなる呼吸室の一端に呼気側逆
止弁を、また他端に吸気側逆止弁をそれぞれ配して、前
記呼吸室の呼気側逆止弁側と吸気側逆止弁側とを炭酸ガ
ス除去器を介して可撓性輪状管路により連結して閉回路
を形成してなることを特徴とする。

「実施例」第１図および第２図は本考案に係わる呼吸装置の一例を
示す平面図および正面図である。

図中符号１は、樹脂製で僅かに円弧状をなす短い筒状の
呼吸室であり、その凹面側の中央部にはくわえ止め２Ａ
付きのマウスピース２が固定されている。このマウスピ
ース２は呼吸室１内に通路１Ａを介して連通し、呼吸室
１には図中左側端部に呼気時に呼吸室１からの左側への
流出を阻止する吸入側逆止弁３、右側端部に吸入時右側
管路より呼吸室１への流入を阻止する呼気側逆止弁４が
設けられている。また呼吸室１には流入口５が形成さ
れ、呼吸室１にはこの流入口５に連通して箱状のガス供
給部６が設けられている。

該ガス供給部６は、一側面に呼吸室１へのガス供給路に
つながるカートリッジ接続孔８、他側面に予備カートリ
ッジ固定穴９を有し、いずれも酸素カートリッジ（ガス
容器）１０の先端をねじ込み式やワンタッチ固定機構等
により着脱可能に固定する構造となっている。前記接続
孔８内にはカートリッジ開封機構（図示略）が設けられ
ており、カートリッジ１０を挿入すると同時にその先端
を開封し、ガス供給路へと酸素を導入する構成となって
いる。さらに前記供給路には流量弁（図示略）が設けら
れ、その調節ツマミ１１がガス供給部６の下面に配置さ
れている。この流量弁は、０（offの状態）〜２／分
程度に酸素流量を調節可能なもので、潜水者が自身の呼
吸状態を確認しつつ流量を適宜水中で調節できるように
なっている。なお、人の酸素消費量は常圧下平常時で約
0.5／分である。

また、呼吸室１の右側下壁には逆止弁７が設けられ、後
述するフレキシブルチューブ１２が膨らみきって呼吸室
１の内圧が外圧より高まった場合にのみ開き、混入水を
トラップするとともに、外部にガスを逃すようになって
いる。

以上の如き装置で、前記酸素カートリッジ１０として、
例えば内容量９５ml、１９０気圧の酸素を充填したもの
を使用した場合、酸素流量を１／分に設定すれば常圧
下においてカートリッジ２本で約３６分の呼吸が維持で
き、水深５ｍ程度の圧力下でも２０分程度は使用可能と
試算される。

前記呼吸室１の両端には、柔軟な合成ゴムや樹脂等から
なる蛇腹状のフレキシブルチューブ１２の一端がそれぞ
れ連結されるとともに、これらチューブ１２の管路途中
に筒状の炭酸ガス吸収部１３が着脱自在に介装され、全
体で閉回路を形成する輪状管路１４が構成されている。

前記フレキシブルチューブ１２は、使用者の通常の呼吸
量以上の内容積増減が可能であるように、太さ，材質，
肉厚，蛇腹形状等が総合的に決定されている。具体的に
は、成人用として１〜２、子供用であれば0.5〜１
程度の内容積増減が、不快な呼吸抵抗を生じずに可能な
範囲とされている。また輪状管路１４の直径は、平常時
に人の首が十分に通り、伸縮時に首を締め付けることが
なく、かつ拡張時に肩からずり落ちない範囲に設定され
ている。

一方、前記炭酸ガス吸収部１３は、樹脂製パイプ１５内
に、粒状または顆粒状等のCa(OH)₂,Ba(OH)₂,KOH,NaOH等
の混合物からなる炭酸ガス吸収剤１６（例えばケメトロ
ン社製「バラライム」，ワコー純薬製「ソーダソー
プ」）を充填し、漏れないよう防水フィルタ（図示略）
で封止したもので、その充填量は２本分のカートリッジ
１０を呼吸して発生した炭酸ガスを略完全に除去できる
量とされている。なお、吸収部１３の通気抵抗はできる
限り小さいことが望ましく、不快な呼吸抵抗が生じない
ように吸収剤１６の粒径，充填密度，充填断面積等を決
定すべきである。ちなみに炭酸ガス吸収剤として、例え
ばソーダソープを１００ｇ充填したとすると、これは約
２３０CO₂／kg（常圧）の吸収能を有するから、人の
炭酸ガス排出量を0.7／分として常圧下で約３３分間
使用可能であり、水深５ｍ程度では圧力増加を考慮して
も約２０分間使用可能と試算される。

以上の構成からなる呼吸装置を使用するには、まず、炭
酸ガス吸収部１３および各酸素カートリッジ１０を新品
と交換し、輪状管路１４を首にかけてマウスピース２を
くわえる。次いで流量調節ツマミ１１を回して酸素を流
し、数回呼吸の後、水中に入りゆっくり潜降する。

この状態で息を吐くと、逆止弁３が閉じ、逆止弁４が開
いて輪状管路１４内に一部の酸素ガスとともに呼気が流
入し、チューブ１２が膨らみつつ一部の酸素ガスと呼気
が炭酸ガス吸収部１３を通過して呼気中の炭酸ガスが除
去される。この時、排気量が大きく各チューブ１２が完
全に膨らみきると、排気弁７が開いて過剰のガスが排出
される。一方、逆に息を吸うと、逆止弁３が開いて逆止
弁４が閉じ、炭酸ガス吸収部１３を通過して炭酸ガスを
除去された酸素ガスを含むガスが輪状管路１４より呼吸
室１に入り、酸素ガス容器よりの酸素ガスとともに潜水
者の肺に入る。以下、このサイクルを繰り返すことによ
り、地上と変わりなく快適に呼吸することができる。そ
して１本分のカートリッジ１０を使い終わる前に浮上し
て、水面または陸上での左右のカートリッジ１０を交換
することにより再度の潜水が可能である。なお、カート
リッジ１０の寿命は酸素流出量の変化で容易に察知でき
るし、水中で万が一酸素が切れた場合にも、水深５ｍか
らであれば輪状管路１４内に残った酸素を呼吸しつつ安
全に浮上できる。

上記の呼吸装置にあっては、首にかけてマウスピース２
をくわえるだけで装着でき、重量が軽く（0.5kg程
度）、小型で携帯に便利かつ安価で、酸素を効率良く循
環使用するため小型の割に満足のいく潜水が可能であ
り、この呼吸装置では又呼気を再利用して排気量が小さ
いためスキューバのように大きな排気音がしない。また
構造的に１〜数kgの浮力を有するので、不必要な時には
水面に浮かべておけるし、首にかけたままの水面移動も
楽で、安全性が高い。さらに、形状がシンプルで恰好が
良いうえ、チューブ１２などを透明または着色した材質
で成形することもでき、潜水訓練等を受けない人々にも
全く新たで自由な水中の楽しみ方を提供できる。

また、この呼吸装置は潜水用のみでなく、有毒ガス中で
の仕事や、火災時等の防災用にも使用でき、その場合防
毒マスクと異なり無酸素雰囲気中でも使用できる利点が
ある。

なお、上記実施例ではフレキシブルチューブ１２を用い
て輪状管路１４を構成していたが、第３図に示すよう
に、呼吸室１の両側に柔軟で破れにくい樹脂製等のガス
袋２０（内容量等は前記実施例に準じる）を設けた構成
としてもよい。こうすると、チューブ１２の縮みによっ
て首がきつくなることがない。

なお、カートリッジ１０内のガスとして純粋酸素の代わ
りに、空気または窒素に酸素を添加したものなどを使用
してもよい。

また、前記各例はいずれもマウスピース２を口で噛んで
固定するだけであったが、その代わりに口鼻全体を覆う
形状のマスクを用いることもできる。

また、吸収部１３を逆止弁４の近くに設けることによ
り、排気時に大部分のガスが吸収部１３を通過するよう
にして、排気抵抗に比べ吸気抵抗を小さくしたり、ガス
供給部６を呼吸室１に付設するのではなしに、輪状管路
１４の背面側にガス供給部６を介装した構成等も実施可
能である。

「考案の効果」以上説明したように、本考案の呼吸装置によれば、首に
かけてマウスピースをくわえるだけで装着でき、重量が
軽く、小型で携帯に便利かつ安価で、呼気ガスを再利用
可能として酸素を効率良く循環使用するため、小型の割
に満足のいく潜水が可能であり、排気量が小さいためス
キューバのように大きな排気音がしない。また構造的に
１〜数kgの浮力を有するので、不必要な時には水面に浮
かべておけるし、首にかけたままの水面移動も楽で、安
全性が高い。さらに、形状がシンプルで恰好が良く、潜
水訓練等を受けない人々にも全く新たで自由な水中の楽
しみ方を提供できる。また、この呼吸装置は潜水用のみ
でなく、有毒ガス中での仕事等にも使用でき、その場合
従来の防毒マスクと異なり無酸素雰囲気中でも使用でき
る強みがある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案に係わる呼吸装置の平面図
および正面図、第３図は本考案の他の実施例を示す平面
図である。１……呼吸室、２……マウスピース、３……吸気側逆止弁、４……呼気側逆止弁、６……ガス供給部、７……逆止弁、１０……酸素カートリッジ、１１……流量調節ツマミ、１２……フレキシブルチューブ、１３……炭酸ガス吸収部、１４……輪状管路、１６……炭酸ガス吸収剤、２０……ガス袋。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者鈴木常夫東京都港区西新橋１丁目16番７号日本酸素株式会社内 (72)考案者島田保信東京都港区西新橋１丁目16番７号日本酸素株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】呼吸用マウスピースを配設してなるととも
に、着脱自在に酸素容器を装着するガス供給部と連設し
てなる呼吸室の一端に呼気側逆止弁を、また他端に吸気
側逆止弁をそれぞれ配して、前記呼吸室の呼気側逆止弁
側と吸気側逆止弁側とを炭酸ガス除去器を介して可撓性
輪状管路により連結して閉回路を形成してなることを特
徴とする呼吸装置。
【請求項２】前記可撓性輪状管路は、人体の首部に遊嵌
可能な輪径を有することを特徴とする実用新案登録請求
の範囲第１項記載の呼吸装置。