JPH10278879A

JPH10278879A - 潜水具

Info

Publication number: JPH10278879A
Application number: JP9108340A
Authority: JP
Inventors: Shutaro Ishikawa; 周太郎石川; Mitsuaki Iwase; 光明岩瀬
Original assignee: Able Corp
Current assignee: Able Corp
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】水中で容易に呼吸でき、また、呼吸用ガス流
路に水が侵入し難く、且つ侵入しても容易に排出でき、
しかも簡易な構造の潜水具を提供する。【解決手段】潜水具では、吸気口１、防水電動ポンプ
２、フレキシブルチューブ３、体積可変容器４、逆止弁
５が順に接続・連通され、次いで、マウスピース６が接
続されている。また、マウスピース６は、逆止弁７を備
えた排気口８と連通されている。吸気口１は、水が入り
にくいように下方に湾曲して形成されており、水面に浮
かぶフロート９に固定されている。可撓性合成樹脂膜で
作成された体積可変容器４は、剛体で形成されたハウジ
ング１０に収納されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な潜水具に係
り、更に詳細には、簡単な構成で長時間安全な潜水を可
能にする潜水具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、潜水具としては、高圧ガスを
充填したガスボンベやガスタンクを利用したものが広く
用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の潜水具は、高圧ガスを扱うものであるため、
装置構成が複雑であり、操作も煩雑であり、更には重量
も大きく、重装備の感をまぬがれないという課題があっ
た。また、タンク中のガスが欠如した場合には、突然呼
吸ができなくなることがあり、危険でもある。

【０００４】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、水中で容易に呼吸でき、また、呼吸用空気流路に水
が侵入し難く、且つ侵入しても容易に排出でき、しかも
簡易な構造の潜水具を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、吸気口側から呼吸
室側に空気を圧送し得るポンプと、このポンプとの関連
で呼吸室に供給する空気量を制御し得る体積可変容器と
をガス流路に配設することにより、上記目的が達成でき
ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】即ち、本発明の潜水具は、大気中に開放さ
れた吸気口と、呼吸器官に装着される呼吸室と、上記吸
気口及び／又は上記呼吸室からの空気及び／又は呼気を
排出し得る排気口とをガス流路により連通した潜水具で
あって、上記吸気口側から上記呼吸室側に空気を圧送し
得るポンプと、このポンプと上記呼吸室との間に配置さ
れた体積可変容器とを備えることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明においては、吸気口を大気中に開放し
た。従って、吸気に際し、水が吸気口から呼吸室に侵入
するのを回避することができる。また、本発明において
は、吸気口側から呼吸室側に空気を圧送するポンプを設
けた。よって、呼吸室に常に新鮮な空気を供給すること
ができ、呼気がガス流路を往復することによる酸素濃度
の低下や炭酸ガスの増加を防止することができる。

【０００８】なお、ガス流路が長く又は細くなると、空
気がガス流路を通過する際の抵抗が大きくなって呼吸が
し難くなるが、上述のようにポンプを設けたことによ
り、ガス流路を長く又は細くしても、呼吸が困難になる
こともない。このように、本発明では、呼吸の困難性を
増大させることなくガス流路を細くできるため、潜水具
自体の水に対する抵抗を小さくでき、人が水中で移動す
るのが容易になるという利点もある。更に、水中に呼気
を吐出する場合には、水圧よりも高い吐出圧が必要にな
り、人の呼気では一定の限界があるが、本発明ではポン
プの送気圧が付加されることになるので、水中への呼気
の吐出を容易にすることができる。

【０００９】また、人の呼吸は吸入時及び吐出時の初期
に流速が速く、終期には遅く殆どゼロになる。このよう
な吸入・吐出を制限されると息苦しさを感じる。この場
合、最大呼吸量に対応するポンプを設置すればよいが、
これではポンプが大型化し、電源等の駆動力も大きなも
のが必要になり、装備が大きくなって好ましくない。こ
れに対し、本発明では、ポンプの下流側に、呼吸室に連
通する体積可変容器を設け、人が吸気及び呼気する際、
該容器に緩衝作用をさせることにした。即ち、吐出の勢
いが強ければ該容器が膨らみ、吸入の勢いが強ければ該
容器が収縮するので、息苦しさを感じることが抑制され
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、発明の潜水具について詳細
に説明する。上述の如く、本発明の潜水具は、吸気口
と、呼吸室と、排気口とを備え、これらをガス流路によ
り連通したものであって、吸気口側から呼吸室側に空気
を圧送し得るポンプと、このポンプと呼吸室との間に配
置された体積可変容器とを備える。

【００１１】ここで、吸気口は、大気中に開放されてい
るが、これを実現するには、吸気口を浮力を有する材料
で一体形成してもよいし、吸気口を別体のフロートに固
定してもよい。なお、大気中への開放のみを考慮すれ
ば、フロートに固定するのが簡易であるが、フロートは
潜水者が水中移動する際の抵抗になる。また、場合によ
っては、フロートが水流に流されて人が引かれることも
あり得る。従って、フロートは小さい方がよいが、沈ん
だり傾いたりしても吸気口から水が入らないようなもの
とすることが望ましい。

【００１２】また、この潜水具においては、吸気口と大
気との間に、水は透過しないが空気は容易に透過する撥
水性ガス透過膜を配設することができ、これにより、波
しぶき等によって水が吸気口から侵入してくるのを防止
することができる。具体的には、吸気口自体を撥水性ガ
ス透過膜で被覆すればよく、また、ガス透過膜で密閉さ
れた容器やフロートを作成し、この容器等の内部に吸気
口を収容してもよい。

【００１３】上述のように、撥水性ガス透過膜を備えた
密閉されたフロート内部に吸気口を配設すると、一時的
にフロートが水没してもフロート内部に水が侵入しない
し、浮上して再び大気に触れると、空気は撥水性ガス透
過膜を透過するので、フロート内部の吸気口から水を吸
入することなく空気を取り入れることができる。このよ
うな構成を採用すると、フロートを完全に浮かせておく
必要がないので、フロートを小さくすることができる。

【００１４】なお、吸気口を撥水性ガス透過膜で覆う
と、空気が通過する際の抵抗が大きくなり、人が吸気す
るのが若干困難になるが、後述するポンプを設けること
によって容易に送気することができ、潜水者の吸気を容
易にすることができる。

【００１５】上記撥水性ガス透過膜としては、代表的に
は１０μｍ以下の孔を有するポリフッ化エチレン、ポリ
塩化ビニルやポリフッ化ビニリデン等で形成された多孔
質膜の外、通水性の多孔質材料、例えば、多孔質セラミ
ックや金属焼結体の接液面を撥水処理して得られる膜等
を用いることができる。なお、必要な耐水圧に応じて、
撥水性ガス透過膜の浸水圧を選定することができる。

【００１６】また、撥水性ガス透過膜の形状は、特に限
定されるものではなく、平膜、平膜を折って表面積を増
大させたひだ付き膜、又は内径１〜５ｍｍのチューブを
並列に束ねたホローファイバー及びこれらの組み合わせ
を採用することができ、多くの種類のものが市販されて
いる。

【００１７】なお、潜水者の運動や波等の水相の状況に
よっては、撥水性ガス透過膜が一時的に全部水没するこ
とがあり、この場合、ポンプによって吸引されるので透
過膜外から内側へ圧力がかかることがある。従って、撥
水性ガス透過膜の裏側（内部側）に補強手段を設け、か
かる圧力に耐え得るようにしておくのが好ましい。

【００１８】また、空気の取り入れを確実にすべく、撥
水性ガス透過膜は、原則としてその一部が空気に接触し
ている必要があるが、膜が平面状や凹状をなす場合、一
旦水に触れたときにその姿勢によっては水が膜の表面に
とどまり、膜の有効面積を狭くすることがある。従っ
て、この観点からは、撥水性ガス透過膜の形状を、曲面
状や半球状等の凸状部、又は管状等の筒状部を有するよ
うな形状にするのが好ましい。かかる形状を採用するこ
とにより、撥水性ガス透過膜に水がとどまることを抑制
でき、少なくとも部分的には空気との再接触を迅速に行
うことができるので、ガス透過有効面積を確保し易くな
る。

【００１９】次に、呼吸室は、鼻及び／又は口の呼吸器
官に装着されるが、眼鏡部分を設けた目まで密閉するマ
スクを呼吸室としてもよい。但し、呼吸室の容積が５０
０ｍｌを超えるほど大きいと、潜水者が吐出した呼気の
入れ替わりが困難となって好ましくない。

【００２０】また、上述の如く、呼吸室は吸気口以外に
排気口にも連通しているが、この排気口は、水中に配置
されていてもよいし、大気中に開放されていてもよい。
水中に配置する場合には、水が浸入してこないように、
細径化して常時排気するか、逆止弁と連結しておくこと
が好ましい。

【００２１】なお、排気口を水中に配置して排気を水中
で行う場合には、水圧が負荷されるので、この水圧に打
ち勝つ吐出圧が必要になるが、この潜水具では、後述す
るポンプが設置されているため、潜水者の呼気吐出は容
易に行うことができる。また、排気口が大気に開放され
ているか又は水面近くに配置されている場合には、吐出
圧は水圧に打ち勝つ必要もないでポンプの圧送力は小さ
くてもよい。更に、水が外部から侵入しなくても、呼気
の結露水や唾液等が呼吸室に入ることがあるのでこれら
を排出しなければならないが、この潜水具では、これら
結露水等をポンプによる排気に同伴させて排出すること
ができる。

【００２２】次に、この潜水具に用いるポンプについて
説明する。このポンプは、吸気口側から呼吸室側に空気
を圧送し得るもので、ガス流路を一方向に送気する。ま
た、このポンプは、呼吸室に空気を圧送できれば十分で
あり、吸気口の上流又は下流及び上流と下流とに連結し
てもよい。また、ポンプの駆動源は特に限定されるもの
ではなく、電動又は手動及び両者の組合せを採用するこ
とができる。

【００２３】なお、本発明の潜水具において、撥水性ガ
ス透過膜やポンプの電源電池は消耗品であり、その品質
の安定性は定期的交換によって保証される。特に撥水性
ガス透過膜は、目視では変化がなくとも、目詰まりや親
水性による劣化が生ずるため性能を保証し難いことがあ
る。このため、撥水性ガス透過膜とポンプ用電源電池と
を一体構造とし、電池交換時には撥水性ガス透過膜も同
時に交換する構成を採用することがが望ましい。

【００２４】また、ポンプ電源の一例である電池として
は、各種のものが使用できるが、水に接触した際、その
水を電解質としてはじめて電池を形成する構成のものを
用いると、電池をケースに収納する必要がなく、防水シ
ールが不要となり、構造を簡易にすることができる。更
に、一旦水に浸漬したら電池活物質を全部使い切るまで
停止しない電池を用いると、毎回強制的に電池と撥水性
ガス透過膜とを交換せざるを得ないことになり、かかる
交換によって使用初期の性能に戻るので、使用者の安全
性を向上させることができる。

【００２５】次に、この潜水具では、上記ポンプと呼吸
室との間に体積可変容器を配設するが、この体積可変容
器の体積最大時にはポンプの吐出圧がかかるので、その
吐出圧に耐えるものであることが望ましい。体積可変容
器の材質自体に強度を持たせてもよいが、例えば、ゴム
弾性を有する容器を剛体で作製したハウジング内に入
れ、この弾性容器が膨張してハウジング内に広がるとそ
れ以上は膨張できない構成にしておけば弾性容器に無理
な力が加わらないので安全である。

【００２６】また、体積可変容器と呼吸室との間に逆止
弁を配設すれば、吐出した空気が体積可変容器に入るの
を防止することができる。即ち、潜水者が吸気するとき
にだけ逆止弁が開いて体積可変容器中の新鮮な空気を吸
入できることになり、自分の吐出呼気を吸入しなくても
よいことになる。

【００２７】この潜水具では、上述した吸気口、ポン
プ、体積可変容器、呼吸室及び排気口は、ガス流路によ
り連結され、連通が図られている。このガス流路は、空
気等のガスを流通できれば特に限定されるものではな
く、種々のパイプなどを用いることができる。なお、少
なくとも上記ポンプと体積可変容器との部分をフレキシ
ブルな材料で形成すれば、潜水者の運動に対応し易くな
り有利である。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を図面を参照して若干の実施例
により更に詳細に説明する。（実施例１）図１は、本発明の潜水具の一実施例を示す
断面図である。同図において、この潜水具では、吸気口
１、防水電動ポンプ２、フレキシブルチューブ３、体積
可変容器４、逆止弁５が順に接続・連通され、次いで、
呼吸室の一例であるマウスピース６が接続されている。
また、マウスピース６は、逆止弁７を備えた排気口８と
連通されている。

【００２９】また、本実施例において、吸気口１は、水
が入りにくいように下方に湾曲して形成されており、水
面に浮かぶフロート９に固定されている。そして、可撓
性合成樹脂膜で作成された体積可変容器４は、剛体で形
成されたハウジング１０に収納されている。

【００３０】次に、本実施例の作用について説明する。
この潜水具において、ポンプ２を作動させると、ポンプ
２から送出された空気は体積可変容器を膨張させる。そ
して、図示しない潜水者がマウスピース６から吸気する
と、逆止弁５が開いて体積可変容器４内の空気が吸引さ
れる。次に、体積可変容器４が収縮した状態で、潜水者
が呼気を吐出すると、逆止弁５は閉じるが逆止弁７は開
き、吐出呼気は開放された逆止弁７を介して排気口８か
ら排出される。逆止弁５が閉じている間、体積可変容器
４はポンプ２から送出される空気によって膨張するが、
ハウジング１０の大きさまで膨張して内圧が上がると、
ポンプ２から供給される空気は逆止弁７及び排気口８を
介して排気される。

【００３１】（実施例２）図２は、本発明の潜水具の他
の実施例における吸気口近傍の断面図である。同図にお
いて、吸気口１は、ポンプ２の吐出口２１と連結され、
底部１１、側壁部１２及び上面部１３により密閉された
容器に収納されている。側壁部１２は、撥水性ガス透過
膜の一例であるポリプロピレン多孔質膜１４を張り付け
て形成されており、その裏側には目の粗い補強材１５が
裏打ちされており、ＰＰ多孔質膜１４が裏側に撓むのを
防止している。

【００３２】なお、符号１６はポンプ２を密閉容器の底
部１１に固定する足である。ポンプ２の駆動源は電池１
７であり、本電池は水や海水に浸漬されると作動する。
この電池１７は、密閉容器を密封貫通してリード１８に
よりポンプ２に接続されており、ポンプ２の電源を供給
する。また、密閉容器は底部１１とその側壁部１２とが
分離でき、この場合、側壁部１２には、上面部１３、Ｐ
Ｐ多孔質膜１４、補強材１５及び電池１７が一体化され
ている。なお、ポンプ２の吸引口１９には撥水性フィル
ター２０が接続されている。

【００３３】次に、本実施例の作用につき説明する。電
池１７に水をかけるとその水を電解液として電池が作動
し始め、ポンプ２が作動する。吸引された空気はＰＰ多
孔質膜１４、更に撥水性フィルター２０を透過して、吸
気口１から図示しない呼吸室に送られる。万一、密閉容
器に水が侵入しポンプ２が水を吸引すると、撥水性フィ
ルター２０が詰まって空気を送らなくなる。これによっ
て呼吸室に水が送られるのを確実に防止することができ
る。

【００３４】密閉容器１２は、水上に浮きフロートの機
能も果たすが、如何なる姿勢になっても、ＰＰ多孔質膜
１４の一部は大気と接触するので、吸気口１から水を吸
い込むことはなく、空気を潜水者に安全に供給できる。
なお、吸気口１から水を吸い込む心配のない場所で使用
する場合、吸気口１は密閉容器に収納する必要はなく、
フロートに固定して空気中に開放したり、水に浮かせた
空気弁の開口部を吸気口としてその底部から空気を呼吸
室へ導入してもよい。また、電池１７を使い切った時は
撥水性ガス透過膜１４とともに交換することが望まし
い。

【００３５】（実施例３）図３は、本発明の潜水具の更
に他の実施例を示す部分断面図である。同図において、
この潜水具では、排気口７が上方、即ち水面近傍に配置
されており、ポンプ２の圧送力が同一という条件下で
は、実施例１の潜水具に比し呼気吐出が容易である。な
お、排気口７が大気中に開放されている場合に、呼気吐
出が最も容易になるのは勿論である。

【００３６】以上、本発明を若干の実施例により詳細に
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
本発明の開示の範囲内で種々の変形が可能である。例え
ば、実施例２では、ポンプ２を吸気口１の上流に配置し
たが、呼吸室の上流である限り任意の場所に配置でき、
ポンプ２を複数個備えていてもよい。また、呼吸室は、
鼻及び口を覆うマスク状のものでもよい。更に、呼気流
路を並列にすることも可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、吸気口側から呼吸室側に空気を圧送し得るポンプ
と、このポンプとの関連で呼吸室に供給する空気量を制
御し得る体積可変容器とをガス流路に配設することとし
たため、水中で容易に呼吸でき、また、呼吸用ガス流路
に水が侵入し難く、且つ侵入しても容易に排出でき、し
かも簡易な構造の潜水具を提供することができる。ま
た、本発明により長時間安全な潜水が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の潜水具の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の潜水具の他の実施例を示す部分断面図
である。

【図３】本発明の潜水具の更に他の実施例を示す部分断
面図である。

【符号の説明】

１呼気口２ポンプ３フレキシブルチューブ４体積可変容器５逆止弁６マウスピース７逆止弁８排気口９フロート１１底部１２側壁部１３上面部１４ＰＰ多孔質膜１５補強材１７電池１８リード１９吸引口２０撥水性フィルター２１吐出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】大気中に開放された吸気口と、呼吸器官
に装着される呼吸室と、上記吸気口及び／又は上記呼吸
室からの空気及び／又は呼気を排出し得る排気口とをガ
ス流路により連通した潜水具であって、上記吸気口側から上記呼吸室側に空気を圧送し得るポン
プと、このポンプと上記呼吸室との間に配置された体積
可変容器とを備えることを特徴とする潜水具。
【請求項２】上記ガス流路のうち、少なくとも上記ポ
ンプと上記体積可変容器との間の部分がフレキシブルで
あることを特徴とする請求項１記載の潜水具。
【請求項３】上記体積可変容器と上記呼吸室との間に
逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の
潜水具。
【請求項４】上記吸気口と上記大気との間に撥水性ガ
ス透過膜を配設したことを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１つの項に記載の潜水具。
【請求項５】上記撥水性ガス透過膜が凸状部又は筒状
部を有することを特徴とする請求項４記載の潜水具。
【請求項６】上記撥水性ガス透過膜を用いて形成され
た密閉容器を備え、上記吸気口がこの密閉容器に収容さ
れるとともに、この密閉容器がフロートとして機能する
ことを特徴とする請求項４又は５記載の潜水具。
【請求項７】上記撥水性ガス透過膜と上記ポンプ用電
池とが一体形成されていることを特徴とする請求項４〜
６のいずれか１つの項に記載の潜水具。
【請求項８】上記電池が接触した水を電解質として作
動することを特徴とする請求項７記載の潜水具。
【請求項９】上記排気口が、大気中又は呼気を吐出可
能な水深に配置されていることを特徴とする請求項１〜
８のいずれか１つの項に記載の潜水具。