JPH08150996A - 半開放式呼吸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 余剰ガスの排出音を小さくすることができる
半開放式呼吸装置を提供する。 【構成】 半開放式呼吸装置１において呼吸回路内にガ
スを常時排出する排気機構５０を備える構成である。従
って、呼吸回路から排出されるガスは少量ずつであるか
ら、排出されるガスの排出音を小さくすることができ
る。即ち、従来のような所定内圧に高まったときにガス
が一気に多量に水中に排出されるという不都合がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水中で使用される呼吸
装置、特に、呼吸回路内を循環するガスから炭酸ガスを
除去して呼吸気を利用する半開放式呼吸装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半開放式呼吸装置は、一般に、呼吸袋、
弁ユニット、キャニスタ（炭酸ガス吸着装置）、呼吸ガ
スボンベを備え、呼吸回路内を循環するガス（呼吸気お
よび呼吸ガスボンベから供給されたガス等）から炭酸ガ
スを除去するとともに、呼吸回路内に呼吸ガスを供給し
つつ、呼吸回路から余剰分のガスを排出する構成になっ
ている。

【０００３】この種の従来の半開放式呼吸装置では、特
開平３ー２４３４９５号公報に開示されているように、
呼吸袋に弁を設け、呼吸回路内の内圧が上がって呼吸袋
が所定以上に伸長すると、弁が開いて呼吸回路内の余剰
のガスを一度に排出している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、呼吸袋の弁が
開いて余剰のガスを排出する場合には、所定の内圧に上
がるまでは呼吸回路内のガスは排出されず、内圧が所定
の圧力に至したときに始めて弁が開かれ、余剰のガスが
弁口から一気に排出される。このため、排出された余剰
ガスが多量の気泡となって水中に排出される。

【０００５】このように、余剰ガスが一度に気泡として
排出されると、水中に「ブクブク」という大きな排出音
が発生し、近くの魚がその音に驚いて逃げてしまうの
で、水中遊泳を楽しんだり水中生物の生態観察がしにく
いという不都合がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、余剰ガスの排出
音を小さくすることができる半開放式呼吸装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、第１の発明は、炭酸ガスを除去するキャニスタと、
ガスの流入出により伸縮する呼吸袋と、呼吸ガスを補充
するガスボンベとを有する呼吸回路を備え、この呼吸回
路を循環するガスから炭酸ガスを除去しつつ呼吸ガスを
補充する半開放式呼吸装置において、前記呼吸回路は、
呼吸回路内のガスを常時排気する排気機構を備えること
を特徴とする。

【０００８】第２の発明は、前記排気機構は、水圧の変
化に応じて排気量を制御する制御機構を備えることを特
徴とする。

【０００９】第３の発明は、前記排気機構は、呼吸回路
の排気通路側である排気管または呼吸袋に設けられてい
ることを特徴とする。

【００１０】

【作用】第１の発明の半開放式呼吸装置では、排気機構
から呼吸回路内のガスが常時排出されるものであるか
ら、排出されるガスは少量ずつであり、所定内圧に高ま
ったときにガスが一気に多量に水中に排出されるという
ことがない。従って、排出されるガスの排出音を小さく
することができる。

【００１１】第２の発明では、一般に水深に応じて水圧
が変化するから、この水圧の変化に対応して呼吸回路内
の圧力が高まり、呼吸回路に供給されるガス供給量が減
少するが、そのガス供給量に対応して、排気量を制御で
きる。

【００１２】第３の発明では、排気機構は排気管または
呼吸袋に設ける構成であるから、キャニスタによる炭酸
ガス除去前のガスを排気するので無駄がない。

【００１３】

【実施例】以下に、添付図面の図１乃至図４を参照して
本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１４】本発明の実施例にかかる半開放式呼吸装置
１は、図１に示すように、呼吸袋３、キャニスタ（炭酸
ガス吸着装置）５、呼吸ガスボンベ（ガスボンベ）７及
びマウスピ−ス９から構成されており、排気の場合に
は、マウスピース９から排出された呼吸気が排気通路と
しての排気管４を通って、呼吸袋３に供給され、吸気の
場合には、呼吸回路内のガスが呼吸袋３からキャニスタ
５を経て、吸気管１０を通ってマウスピース９に供給さ
れる。キャニスタ５には、中圧管２５を介して呼吸ガス
ボンベ７から定量的に空気が供給されるようになってい
る。

【００１５】また、呼吸袋３と排気管４とは接続管４５
により接続されており、この接続管４５の途中に呼吸回
路内のガスを常時排気する排気機構５０が取付けられて
いる。

【００１６】次に、半開放式呼吸装置１の各構成部分に
ついて説明する。

【００１７】マウスピ−ス９に接続された吸気管１０と
排気管４とは、一本の呼吸管１４内において吸気管１０
を内側とし、その外側を排気管４が取り囲む二重管構造
の１本の管となっている。このような二重管構造とする
ことにより、半開放式呼吸装置１の脱着動作が容易であ
り、装置全体の外観を損ねないとともに装置全体の構成
を簡略化することができる。また、呼吸管１４におい
て、内側通路を吸気管１０とする二重管構造にすること
によって、排気管４が外力等により破損した場合であっ
ても吸気管１０側の損傷を防止できるので吸気の確保を
図ることができるようになっている。

【００１８】キャニスタ５は、呼吸袋３と呼吸ガスボン
ベ７とに接続されており、その一側に設けられた吸気口
１９に排気管４が接続され、排気口２１に前述の吸気管
１０が接続されている。また、キャニスタ５内には、炭
酸ガス吸着剤が充填された吸着剤カートリッジ１６が収
納されており、キャニスタ内の一側には空気の流入側通
路５ａが、他側には流出側通路５ｂが形成されている。

【００１９】尚、キャニスタ５内には、吸着剤カートリ
ッジ１６を入れ忘れた場合に、流出入側通路５ｂを閉じ
る吸着剤カートリッジ１６の入れ忘れ防止弁２６が設け
られている。

【００２０】呼吸袋３は、その袋本体２９が、ゴム等の
弾性材料から形成されており、ガスの流出入により、図
１に矢印Ａに示す方向に、伸縮するようになっている。

【００２１】この袋本体２９の一側に袋本体２９内のガ
スを排出する弁ユニット３０が設けられている。この弁
ユニット３０は、袋本体２９が拡張して所定量のガスが
溜まった場合に、ガスを排出するものであるが、本実施
例では弁ユニット３０は必ずしも必要でなく、後述する
排気機構５０が設けられている場合には省略することが
できる。しかし、本実施例では、安全性を高める目的で
弁ユニット３０を設けており、排気機構５０が機能しな
くなったり、機能が低下した場合にここから呼吸回路内
のガスが放出されるものである。

【００２２】排気管４と呼吸袋３とを接続する接続管４
５には、呼吸ガスボンベ７から供給されるガス供給量に
応じてガスを排出する排気機構５０が設けられている。
排気機構５０は、呼吸回路内であればどこに設けてもそ
の機能を発揮することができるが、呼吸回路内のガスの
うちキャニスタ５による処理後のガスを水中に排出する
よりも処理前のガスを排出した方が処理に無駄がない。
従って、排気機構５０は、接続管４５の他、排気管４、
呼吸袋３、キャニスタの流入側通路５ａ等の排気通路側
に設けられることが好ましい。

【００２３】排気機構５０は、図２及び図３に示すよう
に、概して、ケース５１と、ケース５１を接続管４５に
螺合により固定する固定部材５３とから構成されてい
る。

【００２４】固定部材５３には、その基端部にはその外
側に接続管に螺合するための捩子５４が形成されてお
り、固定部材５３の内側には、ケース５１内に形成され
たガス室（後述する）５５に連通する連通孔５７が形成
されている。

【００２５】また、固定部材５３の先端部には、弁体５
９が形成されており、後述の弁座部６１と共同して、ガ
ス室５５のガスを排出通路６３に排出する。

【００２６】ケース５１は、隔壁６４により接続管４５
に連通するガス室５５と、圧力室６５とに分離されてい
る。圧力室６５は密閉されており、その一側には、ダイ
フラム６７が設けられている。このダイヤフラム６７は
水圧の変化に応じてガス供給量を制御する制御機構とし
て作用するもので、水中の圧力に応じて圧力室６５側に
凸状に変形するものである。ダイヤフラム６７には、そ
の略中央部に排出通路６３を形成する筒体６９が設けら
れており、その一端部がダイヤフラムに固定され、他端
には、上述した弁座部６１が形成されている。従って、
ダイヤフラム６７が変形すると筒体６９が移動して弁座
部６１と弁体５９との間に形成された通気路７１の通路
面積が変化して通気量が変化するようになっている。こ
のような制御機構を設けることによって、ガス供給量に
対応して排気量を可変にできる。

【００２７】再び図１を参照して説明するが、袋本体２
９には、その一側に袋本体２９内のガスを排出する弁ユ
ニット３０が設けられている。この弁ユニット３０は、
袋本体２９が拡張して所定量のガスが溜まった場合に、
ガスを排出するものである。本実施例では排気機構５０
により排気回路内のガスが常時排出して、排気回路内を
所定の圧力に保持しているが、何等かの理由により排気
機構５０が作動しなかったり、回路内の圧力が高まっ
て、呼吸袋３に所定量のガスが溜まった場合に、機能す
るものである。

【００２８】袋本体２９内には、呼吸袋２９の潰れを防
止する潰れ防止部材４７が配置されている。この潰れ防
止部材４７は、袋本体２９の内側どうしが面接触してく
っついたり、袋本体２９が折れたりするのを防止するも
のであり、これにより、呼吸袋３が潰れて呼吸が阻止さ
れるのを防止し、更に、呼吸袋内の容量を確保すること
ができる。

【００２９】マウスピ−ス９に配置された、吸気弁１１
と排気弁１３とはそれぞれ逆止弁であり、吸気の場合に
は吸気弁１１のみが開き、排気の場合には排気弁１３の
みが開くようになっている。尚、排気弁１３はダイヤフ
ラム３３によるオン、オフ弁となっている。

【００３０】更に、マウスピース９のケーシング３１に
は、ケーシング内に浸入した水を排出する排水弁４１が
設けられている。この排水弁４１は、排水口に着座して
排水口を閉じる排水弁体と該弁体を付勢するコイルスプ
リングとから構成されており、コイルスプリングの付勢
力に抗して弁体を押圧することによって、排水口を開く
ものである。

【００３１】マウスピース９内には、その他、デマント
供給弁３４が設けられており、内圧に応じて、一定量の
呼吸ガスが呼吸ガスボンベ７から供給されるようになっ
ている。

【００３２】次に、本実施例の作用について説明する。

【００３３】マウスピース９をくわえて、使用者が排気
すると、マウスピース９の吸気弁１１が閉じ、排気弁１
３が開いて、排気が排気管４を通って、呼吸袋３に流入
される。これによって、袋本体２９は矢印Ａ方向に拡張
される。次に、使用者が吸気すると、マウスピ−ス９で
は吸気弁１１が開き、排気弁１３が閉じ、呼吸袋３が縮
んで、袋本体３内のガスが流出孔８からキャニスタ５に
流入される。吸気の場合には、呼吸回路内のガスが呼吸
袋３からキャニスタ５に流入され、ここでガス中の二酸
化炭素が吸着されて、吸気管１０を通ってマウスピース
９に供給される。そして、キャニスタ５には、その吸気
管１０の接続側に、管２５を介して呼吸ガスボンベ７か
ら定量的に空気（呼吸ガス）が供給される。

【００３４】接続管４５に取り付けられている排気機構
５０では、図２及び図３に示すように、接続管４５内の
ガスが連通孔５７を通って、ケース５１に形成されたガ
ス室５５に供給され、ガス室５５内のガスは弁体５９と
弁座６１とによって形成された通気路７１を介して排出
通路６３に導入されて水中に放出される。

【００３５】接続管４５内の圧力は呼吸装置の回路内の
ガス圧力と等しい一方、回路内には、管２５を介して呼
吸ガスボンベ７から少量のづつのガスが常時供給されて
いるので、回路内の圧力が高まり、ガス供給分が排気機
構５０から水中に排出される。従って、本実施例では、
呼吸回路内のガスは、呼吸ガスボンベ７からのガス供給
量に応じて、常時少量ずつ水中に排出されることにな
る。このように、排気機構５０から呼吸回路内のガスが
常時排出されるので、排出されるガスは少量ずつであ
り、ガスの排出音を小さくすることができる。特に、水
中生物のいる所で水中遊泳を楽しんだり、水中生物の生
態観察等をする場合等には、魚等の水中生物を驚かせた
り、逃がしたりすることがない。

【００３６】一方、遊泳中に深い場所に移動した場合に
は、図３に示すように、水中の圧力が高まってケース５
１内の圧力室６５の圧力との平衡を保持するように、ダ
イヤフラム６７が変形する。

【００３７】ダイヤフラム６７は、一定の圧力に保持さ
れた圧力室６５の圧力よりも外圧（水圧）が大きくなっ
たときに、圧力室６５側に凸状に変形する。ダイヤフラ
ム６７が変形すると筒体６９を介して弁座６１が弁体５
９側に移動し、通気路７１を狭めるので、これにより排
出するガス量が減り、水圧に応じて呼吸回路内の圧力を
高めることができる。従って、呼吸回路内の圧力が高ま
ると呼吸ガスボンベ７から供給されるガスの量が減少す
るが、これに対応して排気機構から排出されるガス量も
減少する。

【００３８】また、呼吸回路からは常時ガスが放出され
ているから、従来のようにガス放出用の弁を開く力が要
求されないので、使用者の呼吸が容易になる。

【００３９】更に、本実施例によれば、ガスは徐々に排
出されるので、一度に排出される場合に比較して浮力変
化が少なく、水中バランスが保持しやすくなる。

【００４０】本発明は上述した実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

【００４１】例えば、図４に示すように、排気機構５０
において、排気通路６３の排出口には網７３や多孔性材
料を配置して水中に放出するガスを細かく分散するもの
であってもよい。この場合には、水中に放出されるガス
を細かくして気泡による水中音を更に小さくすることが
できる。

【００４２】排気機構５０は、言うまでもなく、呼吸袋
３に取り付けるものであってもよく、この場合には、弁
ユニット３０に変えて配置するものでもよい。

【００４３】また、排気機構５０は、水の侵入を防止し
つつ呼吸回路のガスを常時排出するものであれば良く、
所定の口径の孔をあけるだけのものであってもよい。

【００４４】更に、制御機構は、水圧を検出して、その
検出値に応じて弁開度を制御するものであってもよい。

【００４５】

【発明の効果】第１の発明の半開放式呼吸装置では、呼
吸回路内にガスを常時排出する排気機構を備える構成で
あるから、ガスボンベから補充されるがガス量に対応し
て排出されるガスは少量ずつであり、所定内圧に高まっ
たときにガスが一気に多量に水中に排出されるというこ
とがない。従って、排出されるガスの排出音を小さくす
ることができる。

【００４６】第２の発明では、排気機構は水圧の変化に
応じてガス排出量を制御する制御機構を備えているか
ら、水圧の変化が生じた場合に、ガス供給量に応じて、
排気量を制御できる。

【００４７】第３の発明では、排気機構は排気管または
呼吸袋に設ける構成であるから、炭酸ガス除去前のガス
を排気するので、無駄がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる半開放式呼吸装置の回
路図である。

【図２】図１に示す排気機構の断面図である。

【図３】水圧が高くなった場合における排気機構の断面
図である。

【図４】他の排気機構の変形例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 半開放式呼吸装置 ３ 呼吸袋 ５ キャニスタ ７ ガスボンベ ５０ 排気機構 ６７ ダイヤフラム（制御機構） ４５ 接続管（排気管）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭酸ガスを除去するキャニスタと、ガス
   の流入出により伸縮する呼吸袋と、呼吸ガスを補充する
   ガスボンベとを有する呼吸回路を備え、この呼吸回路を
   循環するガスから炭酸ガスを除去しつつ呼吸ガスを補充
   する半開放式呼吸装置において、 前記呼吸回路は、呼吸回路内のガスを常時排気する排気
   機構を備えることを特徴とする半開放式呼吸装置。
2. 【請求項２】 前記排気機構は、水圧の変化に応じて排
   気量を制御する制御機構を備えることを特徴とする請求
   項１に記載の半開放式呼吸装置。
3. 【請求項３】 前記排気機構は、呼吸回路の排気通路側
   である排気管または呼吸袋に設けられていることを特徴
   とする請求項１に記載の半開放式呼吸装置。