JPS5996090A - 深海潜水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、潜水夫が中心接続部を介して年分および環
境維持を受けると共にプツシプルポンプにより潜水夫の
潜水ヘルメットに対してガスが供給または抽気される深
海潜水装置の呼吸装置と特に関連した潜水ヘルメットを
備えた型の深、海潜水装置に関するものである。

潜水ヘルメットにより深海潜水呼吸装置を介してヘリウ
ム含有呼吸ガス混合物を循環するプッシュプルポンプと
協同する深海潜水呼吸装置は再循環装置を形成しており
、これにより潜水呼吸装置からのヘリウムの損失は最小
である。

しかし、プッシュプルポンプの呼吸ガス源を形成する潜
水ベルの外で潜水夫が作業するときにガス保存に関して
作動問題が持上がる。垂直移動の間、潜水ヘルメットの
壁を横切る圧力差は戻り圧力制御弁によってはシ一定に
維持されるが、しかし潜水ヘルメット内の絶対圧力は潜
水夫が置かれる深さによって変わる。従って、潜水ベル
の位置の下方”の位置では、絶対圧力および潜水ヘルメ
ット内のガスの密度は潜水ベルの位置に対して増大し、
潜水ベルの位置の上方の位置では逆の状態が起る。

従って、潜水夫が潜水ベルの位置の上方に上昇するとき
に、潜水ヘルメット内の必要なガス圧力が潜水ベル内の
圧力以下に低下するので、プッシュプルポンプにより供
給されるガスは潜水ヘルメットへの流入と、潜水ベルに
戻るようプルポンプの容量を越えた容積の達成と、潜水
ヘルメット内に同様に展開する過度な圧力を放出する構
成を設ける必要とにおいて拡大する。

高価なヘリウムの点で、潜水ヘルメットの圧力安全弁に
よって過剰な圧力を海に放出するよう不経済である。

英国特許第４θ１ｒｉ７．２ｒ号明細書はこの問題を解
決するよう助ける深海潜水呼吸装置を記載しており、こ
の特許の深海潜水呼吸装置は、ガス供給管から潜水ヘル
メットへのガスの流れを制御する大口弁装置と、潜水ヘ
ルメットからガス戻り管へのガスの流れを制御する出口
弁装置と、出口弁装置から流出するガスの圧力と潜水ヘ
ルメットの周囲の水圧すなわち潜水ヘルメット内の絶対
圧力が潜水ベル内の圧力以下のときに大口弁装置の上流
のガス供給管からガスを放出するための絶対圧力、との
差に応答して作動する安全弁装置とを有する潜水ヘルメ
ット圧力制御装置を備えている。

この潜水呼吸装置は、潜水夫が潜水ベルの上方の位置に
対して移動するときに周囲にガスが放出されるのを防止
することによって拡大された呼吸ガスの保存の有効な手
段を形成するもので、この潜水呼吸装置は中心に比較的
大きな通気ホースを必要とし、潜水夫が潜水ベルの上下
に一方の位置から他方の位置に移動するときに潜水夫ヘ
ルメットに対してガスを供給したり戻したりする変化す
る圧力／吸入条件や管路損失ヲモって競うプッシュプル
ポンプの圧力側と吸込側両方の動力条件にてみられる幾
らかの不経済性がある。

潜水夫が潜水ベル゛の下で作業するときに、ポンプによ
り供給管に送られるガスの圧力は、潜水夫の位置と潜水
ベルの位置の間の周囲圧力の差を加えた中心導管装置の
管路損失等の全圧力損失に適合しなければならない。し
かし、潜水夫が潜水ベル上方にて作業するときに、各々
の位置の間の周囲圧力の差は管路損失を償うので、供給
圧力要求は少ない。戻りガスのためのポンプにおける吸
込圧力は、逆に供給ガス圧力き比較して、潜水夫と潜水
ベルの相対位置によって影響され、潜水夫が潜水ベルの
上方にいるときには周囲圧力差を加えた管路損失に、才
た潜水夫が潜水ベルの下方にあるときには周囲圧力差を
引いた管路損失に適合しなければならない。

尚業者周知の今日の全てのプッシュプルポンプ装置にお
ける７つの例外として、供給および戻り管のポンプ端部
の圧力を夫々決める供給ガス安全弁と戻りガス安全弁は
、移動の際に潜水夫が到達できる潜水ベルの上下の最大
許容の垂直作動位置によって示される様にプッシュプル
ポンプによって潜水ヘルメットに対する供給ガスおよび
戻りガスの移動に必要とされる最大圧力に適合するよう
普通に設足される。これは潜水夫位置が潜水ベルに対し
て最大と最低の中間にある状態のもとで、プッシュプル
ポンプの少なくともｌっのポンプが高い圧力上昇にて作
動し且つ実際？ご必要とされるよりも大きな駆動動力を
要することを意味している。

当業者周知の例外的装置が米国特許第 ル上方の潜水夫移動の際に潜水ヘルメットから潜水ベル
に全てのガスを戻す容量をもったプッシュプルポンプ装
置が最大作動負荷以下の状態にてプルポンプを不作動に
する弁装置を有していることを提案している。

特に、米国特許第４９１４１２９号に従った装置は、戻
りポンプの動力要求を最小にするためにガス戻り管内の
制御弁を潜水ベルに設けている。

この弁は供給管と戻り管の間の圧力の差に応答して戻り
一管内の負の圧力を制御する。好適に、装置ははシ一定
の値にてプッシュプルポンプから供給管への流量を維持
する調整弁を潜水ベル内に有している。調整弁は、供給
管への接続部近くに配置された流れ制限器を横切る圧力
の差に応答して作動する。

米国特許第４汽４ｔ；ｔｑ号明細書に記載される様な呼
吸装置は、潜水ベルの位置に対するはゾ１つだけの予め
選ばれた位置にて潜水夫に受けるようできる呼吸状態を
生じる潜水ヘルメット内の圧力の制御をなし、この様な
装置の１つの実際の利用にて調整弁には手動調節装置が
設けられ、これによって潜水ヘルメットに供給されるガ
スの流量は潜水ベル内の監督者によって変化すなわちリ
セットできる。これは潜水夫が作業できる異った位置の
ために許容できる呼吸状態を潜水ヘルメット内に得るよ
うできるが、潜水夫と潜水ベルの相対位置は監督者に知
られ且つ有効な調節をなすべく監督者によって連続的に
監視される。

しかし、潜水夫が身体の姿勢を変えたり作業の間に位置
を移したりするときに潜水ヘルメット内の絶対圧力の僅
かな変化を直すよう必要な連続的な微細な調節をなすこ
とができなく、潜水夫が呼吸の僅かな変動や当然の変化
を意識的に注意しなくとも、例えば呼吸の深さを少なく
するよう直観的になしてガス密度の増大に応じて’ｉを
増大し、いずれにしても潜水夫は僅かに強さを要し、従
って潜水夫が一定の作業量を抑制できる期間を短かくで
きる。

この発明は、この様な問題を実質的に解決すると共に、
特に潜水ベルから作業するときに潜水夫の作業予定の際
のプッシュプルポンプ装置のポンプにより過度の動力が
引出されて呼吸のための潜水ヘルメットの最適な状態を
自動的に設ける深海潜水装置呼吸系統の圧力調整弁装置
を提供するよう意図するものである。

この発明に依れば、潜水ベルのガス源から延びるガス供
給管内の過大圧力と、潜水ヘルメットから潜水ベルに延
びるガス戻り管内の過小圧力との放出のための深海潜水
装置の呼吸装置の圧力調整弁装置は−゛対の圧力安全弁
を備え、該圧力安全弁の／っはガス供給管に接続するよ
うでき、他の圧力安全弁は戻り管に接続すべくでき、該
圧力安全弁は潜水ベルに対して通気するようできると共
に、潜水ヘルメットおよび潜水ベルの圧力に対して供給
および戻り管圧力を夫々維持するように潜水ヘルメット
内の圧力と潜水ベル内の圧力との間の差によって制御さ
れるようできる。

この様な圧力調整弁装置によって、潜水夫が潜水ベルと
同じ位置にあるときに、２つの圧力安全弁の放出圧力は
はゾ同じ値である。しかし、潜水夫が作業する潜水ベル
の位置より上方の位置に潜水夫が動くときに、供給管に
接続された圧力安全弁と、供給管および潜水ベル内部間
の制御接続は開放装置にてヘルメット圧力を減少するよ
う応答し、戻り管に接続された圧力安全弁は閉鎖装置に
応答する。他方、潜水夫が潜水ベルの下方の位置に移動
すれば、戻り管安全弁は潜水ベル内部との連通を一層開
放することによって潜水ヘルメットの圧力の増大に応答
し、供給管圧力安全弁は必要とされるよう供給管圧力を
上げるよう閉鎖すべく作動される。圧力調整弁装置の一
部におけるこの様な作動は、潜水ヘルメット内にて感知
されるよう適切な周囲圧力状態における適切な圧力上昇
にてプッシュプルポンプのポンプを作動するようできる
。

また、この発明は、潜水ベルの外で働く潜水夫のための
呼吸ガスの源を設ける潜水ベルと、ガス供給管およびガ
ス戻り管を経て潜水ベルと潜水ヘルメットの間に呼吸ガ
スを循環するポンプと、周囲圧力に関連した値にてガス
圧力を維持すべく潜水ヘルメットの近くの弁装置とを備
えた深海潜水装置の呼吸装置において、ガス供給管内の
過大圧力とガス戻り管内の過小圧力とを放出する圧力調
整弁装置を備え、該圧力調整弁装置は一対の圧力安全弁
を有し、圧力安全弁の７つはガス供給管に接続されて供
給管から潜水ベルにガスを放出するようでき、他の圧力
安全弁はガス戻り管に接続されて戻り管から潜水ベルに
ガスを供給す“るようでき、側圧力安全弁は潜水ヘルメ
ット圧力と潜水ベル圧力とに個別に関連した供給管圧力
および戻り管圧力を維持するように潜水ヘルメット内の
圧力と潜水ベル内の圧力との間の差によって夫々制御さ
れることを特徴とする深海潜水装置の呼吸装置にある。

この発明の実施例を添付図面に沿って例により以下に詳
細に説明しよう。

第１図は、大口弁装置および出口弁装置、潜水ヘルメッ
ト／／或は潜水ヘルメットｌｌの近くに設けられた関連
する遮断弁とを有する深海潜水呼吸装置ＩＯを示してい
る。潜水ヘルメット／／は呼吸ガスの供給管／３が潜水
ヘルメット／ｌへの入口で終っている入口偏向板／ユを
有し、供給管／３の他端はプッシュプルポンプ装置（図
示しない）のブツシュポンプに接続されていて潜水ベル
１７のガス圧力源から呼吸用の混合ガスが引き入れられ
る。手動調節可能な圧力安全弁／ｌＩはヘルメット用出
口接続部／３、或は出口接続部／Ｓからプッシュプルポ
ンプ装置のプルポンプに延びるガス用戻り管／６から分
岐している。また、深海潜水呼吸装置１０は、潜水ベル
／７内に収容されていてプッシュプルポンプ装置の不必
要な圧力増加を防止すると共に潜水者の呼吸状態に応答
するために供給管１３および戻り管／乙に接続された圧
力調整弁装置を有している。

この実施例にて、大口弁装置は供給管／３に含まれる入
口流用の制御弁／ｇを有し、潜水ヘルメットｌｌ内の圧
力を制御する出口弁装置は接続部１５に近づくよう戻り
管／６に含まれる出口ガス流用の圧力調整弁／９を有し
、遮断弁装置は出口ガス流用の圧力調整弁／ｑに対する
入口にて戻り管１６に開口する潜水ヘルメット用の圧力
感知管ユ／に設けられた自己作動する安全弁２０を有し
ている。

圧力調整弁装置は一対の圧力安全弁、２３．２’１を有
しており、圧力安全弁、２３は供給管／３と潜水ベル／
７の内部との間の連通を制御し、圧力安全弁コケは戻り
°管／６と潜水ベル１７の内部との間の連通を制御する
ような具合に接続されている。潜水ヘルメット用の圧力
感知管、２／は各圧力安全弁２３　、２’ｌのデータ圧
力制御室に接続されている。

逆止め弁２７は入口流用の制御弁／ｇへの入口に好適に
設けられ、潜水ヘルメット用の圧力感知管、２１に開口
する任意の圧力応答表示器２ｇは潜水ベル／７内の潜水
夫の垂直位置を表示する。加圧された呼吸可能なガスを
含む少なくとも１つのボトルコタが手動操作可能な制御
弁３θによって潜水ヘルメット／／に接続されていて、
供給管／３を経てガスを供給する装置が故障した場合に
潜水夫が潜水ベル／７に戻ることができるように緊急な
呼吸ガス供給を設けるようにしている。

圧力安全弁、２．？、、２グは第ツ、３図に示される簡
単なポペット形の弁にて形成でき、自動的に変化できる
空圧的な閉鎖力に対して開くよう弁頭部が動く。

第２図を参照するに、この実施例での呼吸ガス供給用の
圧力安全弁２３はポペット形の弁部材１１．７が滑動す
るよう規制されている中空の弁本体ｌＩｌを有している
。この弁部材４１３は、弁本体グ／の内面と滑動接触す
るシールリングを支持する本体部分と、弁本体＋／の一
方の端壁に軸方向に設けられた弁座ＩＬｔｊ−と協同す
る弁頭部ｌｌりとを有している。弁頭部＋＋は潜水ベル
／７の内部と連通ずる開口したＩＪ　ＩＪ−フ室４ｔ６
に延びていて適宜な強さの圧縮ばねによって弁座４１！
ｒｉこ着座するよう押圧されている。この圧縮ばねは、
弁本体ｌｌ／に漏れ止めして滑動可能に設けられ且つ他
方の端壁に設けられた回転ねじによって調節できるばね
調節部材グアに対して作用する。弁座ｌＩ３は呼吸ガス
用供給管／３との導管連結を形成しているので、協同す
る弁頭部ｌｌりはＩＪ　ＩＪ−フ室４’Ａにより潜水ベ
ル１７の内部に供給管／、、？を接続するガス通路を制
御できる。弁本体ｌｌ／の導管接続は、弁部材’１３と
ばね調節部材ｌＩ７の間にて弁本体り／内に形成された
データ圧力室４ｆｆに圧力感知管、２／を接続している
ので、潜水ヘルメットの圧力は圧力安全弁を閉じるよう
なすばねカを補正する。

第３図を参照するに、戻りガス用の圧力安全弁２りは弁
部材′５．２を収容する段付の円筒形の中空の弁本体３
／を有しており、弁部材ＳＳは環状の切欠部分により隔
ったピストン５３と弁頭部Ｓａとを有している。弁本体
Ｓ／はピストンタ３のためのデータ圧カ室左６と、弁頭
部！りが協同する環状の弁座５ｇを有する壁によって分
けられたＩＪ　ＩＪ−フ室タフとを設けている。

データ圧力室タロは潜水ヘルメット用の圧力感知管２／
に接続され、ＩＪ　ＩＪ−フ室Ｓ７はデータ圧力室５乙
から離れた方の弁頭部ぶりの一方のの他方の側にて潜水
ベル／７に接続されている。

従って、弁頭部！グはＩＪ　ＩＪ−フ室５りによって７
α水ベル１７の内部に戻り管１６を接続するガス通路を
制御する。弁頭部Ａ−４Ｚは適宜な強さの圧縮はねによ
って弁座ｒｇに対して着座するよう押圧されており、こ
の圧縮ばねは弁本体り／の端壁に支持される回転ねじに
よって調節可能に弁本体９／に漏れ止めして滑動可能に
設けられたばね調節部材５りに対して作用する。

第１図は第２２３図に示される圧力安全弁、２３　、２
’ｌの変形例を示しており、弁部材ｌＩ３゜３コの本体
部分に支持されるシールリングは弁部材１１．？　、　
左２の本体部分と弁本体’ＡＩ、！／との間に連結され
たロールダイアフラムと取り換えられる。

圧力安全弁２３．２’ｌの弁座９．ｔ　、　ｋｇに向っ
て、弁頭部＜ｚｐ　、　ｓｙを夫々押圧する圧縮ばねは
、感知した潜水ヘルメット圧力により作用される空圧負
荷と共に必要な最大圧力上昇が、潜水夫が潜水ベル／り
に対して許容される最下位置にあるときに〆プッシュポ
ンプに現われ、同様に潜水夫が潜水ベルに対して許容さ
れる最高位置にあるときに必要す最大圧力上昇がプルポ
ンプに現われ、潜水夫が潜水ベルの位置に大体あるとき
に管路損失ζこ打勝つよう十分なプツシプル両ポンプの
最小圧力増大が得られる。

この実施例にて使用される様な入口流用の制御弁／ｇは
、周囲の水圧から得られる圧力基準を有するポペットス
プール弁であると一般に呼ばれる圧力平衡した弁によっ
て設けられる。この様な弁の１つの形が第を図に示され
ており、同図の入口流用の制御弁／ｇは英国特許第、：
ｔ、ｏｇに７．２３号明細書に示されるものと大体同じ
で、一端に取付けられた差動圧力感知装置乙λを有する
中空の弁本体Ａ２を備えている。

中空の弁本体６１は軸方向に隔った関係の環状の弁座Ａ
３と環状のランドＡ’ｌとを中に設けている。軽量のポ
ペットスプール弁部材６左は、環状の弁座乙３とランド
ｔりの外側に設けられたΩつの不透過性の可撓膜ＡＡ、
Ａ７により弁本体Ａ／内に自由に支持されている。可撓
膜ＡＡは弁本体乙／の一端を閉じ、圧力感知装置／、、
２の制御圧力室６ｇの壁の一部を形成しており、また可
撓膜２りはユつの可撓膜ＡＡ　、　Ａ　７間に形成され
た流動室７０から釣合室６９を隔てる壁を設けている。

制御圧力室Ａ’　ｇと釣合室６７は平衡ダクトすなわち
管路７／により連結されている。ポペットスプール弁部
材感５は弁頭部７コと持上った環状のランド７３とを設
けられていて、弁座Ａ３と流動室７θ内に設けられた環
状のランド乙りき夫々協同できるようになっている。

圧力感知装置Ａ、２は、制御圧力室６ｇと周囲圧力室７
グとにより形成される差動圧力室を有しており、両圧力
室乙ｇ、ｑｉｉは、有孔カバー７乙のリムと弁本体乙／
の拡り部７７との間に周辺が固持された不透過性の可撓
膜７左によって隔てられている。ポペットスプール弁部
材Ａ夕は、弁部材Ａ、ｌ−の軸方向延長部として制御圧
力室６ｇに延びるスタッド７ｇによってダイアフラム７
タに固着されている。

弁頭部７コが着座したときに、ランド７３は流動室７０
の関連したランドＡ１１．内に丁度入れられる。小さな
放射方向の隙間がランド／；ｌＩ。

７３の間に設けられる。流動室７０内の長手方向の弁部
材４＆は中空構造で、弁頭部７２とランドク３の外側の
端に横方向の孔があけられている。

呼吸ガス用の供給管／３に接続するための入口ｇ／が弁
座Ａ３とランド乙グの間の位置にて弁本体２ノの壁に設
けられ、出口ｇ２が弁座Ａ３から離れたランドＡ’ｌの
側の壁に設けられている。有孔カバー７乙は、弁部材感
Ｓの軸心と整列し且つスタッド７ｇに対してばね力の弱
い圧縮ばねｇｌＩを保持するねじ付のばね調節部材ｇ３
を支持している。別のばね力の弱い圧縮ばねｇｓを圧縮
ばねｇｌＬｔと軸方向反対の位置にて釣合室Ａｑ内に設
けることができる。潜水ヘルメット用の圧力感知管ｔ６
が制御圧力室ｔｇに接続されている。

この実施例の出口ガス流用の圧力調整弁１９は第左図に
示される形の反吸込弁とすることができ、英国特許第二
〇ｇｇ、７１４号明細書記載のガス流調整弁と詳細な構
造が似ている。第Ｓ図に示される出ロガス流用圧力調整
弁／ワは、入口端部９．２と出口端部９３を有する管状
の強固な本体９／を有する。本体９／内には出口端部９
３に向った堰伏流路を設ける放射方向溝路を有する管状
部材９グが設けられている。管状部材９りは複数個の堰
部材９夕を有し、各々７つの平面を有する環状板により
形成され、環状板の軸心と同心になった２つの盛土リン
グ（図示しない）が１つの面に設けられている。堰部材
９左は等間隔に設けられたボルトとスペーサ（図示しな
い）とによって固着され、管状部材タダの内外間に放射
流路を設ける複数個の溝を対向する面の間に形成してい
る。図示しないボルトが出口端部９３と堰部材９Ｓを通
って、本体９１の入口端部９．２と面した管状部材９４
ｔの端部と近接した部材り６とねじ係合している。堰部
材９Ｓの内径に対応して形成された薄いシム板９９は堰
部材９５間に形成された各溝への入口の小さな円弧状部
分を閉じるように固着されている。

堰部材９５の外径とはゾ同−直径の薄い弾性の管状スリ
ーブ９７が堰部材９左のまわりに嵌合されていて、図示
しない適宜な締着手段によって端部にて固着された入口
端部９−と出゛口端部９３間にて緊張されている。この
スリーブタフは使用するときに潜水夫の呼吸の吐出しに
より生じられる潜水ヘルメット内の圧力上昇によって管
状部材９１Ｉから持上げられるよう設けられている。本
体９／は孔９ｇがあけられているので、周囲水圧の絶対
圧力がスリーブ９７の外面に作用して管状部材？’ｌ内
の圧力が周囲の水圧よりも低いときには管状部材９Ｑと
接触係合させている。

この発明の潜水装置の推奨実施例において、制御弁／ｇ
と圧力調整弁／９の構成を一体にするのが実際に好適で
、従って圧力感知部材の非常に近接した位置関係によっ
て同一周囲絶対圧力に両弁が実質的に応答して第１図に
示されるよう単一の強固な弁装置として便宜に作動する
〇両弁／ｇ、／９の一体性と近接配置を容易にするよう
に制御弁／どの弱いばねを調整すべく第７図に示される
装置を変形することが有効で、これはクランクレバーの
形の圧縮はねｇｑを介してねじ付の調節部材ｇ３を作用
して一体構造の側壁内に調節部材ｇ３を配慮できるよう
に設けられる。

この実施例の安全弁２０は、有孔管上の不透過性のスリ
ーブを用いる反吸込形の弁の形をなしている関連した圧
力調整弁／ｑに概要が似ている・。従って、”ｄｓ　’
図に示される様に、安全弁２０は潜水ヘルメットの圧力
感知管−／（第１図）に接続部１０コ、／θ３を設ける
管状の本体１０／を有している。本体１０／内には、コ
組の内部ダクト／θＳ、１０乙、ｉｏ’ｙ、ｉｏｇが設
けられた円形横断面のくびれだ本体部材７０ダが設けら
れており、内部ダク）　１０！；、１０１は接続部１０
１を本体１０／の周辺に接続し、内部ダクト１０７，１
０ｇは接続部１０３を本体１０／の周辺に接続している
。本体部材ＩＯ’ｌのくびれ部分の外径と同一直径の薄
い弾性の管状のスＩＪ−プ１０９が嵌合されていて適宜
な保持部材／１０により端部にて保持されている。本体
１０／には孔／／／があけられていて周囲の水圧がスリ
ーブ／θりの外面に作用して本体ＩＯ’ｌと接触して保
持するようで゛きる。

この実施例の作動にて、呼吸ガス用の供給管１３と戻り
管／６が押圧引抜ポンプのブツシュポンプおよびプルポ
ンプに夫々適宜に接続されているとすれば、制御弁／ｇ
と逆止め弁−１７を含む供給管／３によりブツシュポン
プにて潜水ヘルメット／／に呼吸用のガスが供給される
０ガスは、戻り管／乙および圧力調整弁／９によって潜
水ヘルメット／／からプルポンプに戻される。逆止め弁
、２７は供給ホースの破損の場合の制御弁／ｇからの逆
流を防止する。圧力安全弁／ｌＩは周囲圧力以上の予定
値、例えばコ、７６キロパスカル（０，１ｐｓｉ　）以
上の潜水ヘルメット内の圧力上昇を防止する。潜水ヘル
メット／／内のガス圧力の検知は、安全弁２０を含む圧
力感知管２／によるａつの圧力安全弁２３．２’ｌの各
基準圧力室ｑｇ、ｓｉ、内にて得られる。安全弁２０は
潜水ヘルメット／／の近くに設けられ、圧力感知管、２
／が破錬したり、潜水夫が潜水ベル〆／７より下にいた
り、ガスが潜水ベルメツ）／／から沈下を生じる程度に
流れなし）ことを確実にする方向の流れを可能にしてい
る。

呼吸ガスは供給管／３から溜水ヘルメット／／に制御弁
／ｇを経て流れ、接続部ｇノ２ｇ、２（第９図）により
この制御弁／ｇを出入りする０潜水ヘルメツト／／の圧
力は制御圧力室Ａｇ内にて得られ、圧力感知管ｇ乙によ
り感知されて圧作用する。また、潜水ヘルメット圧力は
釣合管７／によりスプール支持用の可撓膜６４，４？に
有効に作用し、これによってスプールは軸方向に釣合う
。ダイアフラム７５は周囲圧力と圧縮はねｇｑの作用に
応答し、この圧縮はねｇ、ｑは、周囲圧力に対して反吸
込弁９０により決められる潜水ヘルメット内の小さな基
準圧力を維持すべくみえる組合ったポペットスプール非
ろＳを偏倚すべく調節されるＯポペットスプール弁部材
乙Ｓが一定の深さにて定常制御状態にあるときに、潜水
夫の通気のために潜水ヘルメットへのガスの小さな流れ
゛がある。弁頭部７２が弁座６３に着座しているときで
も、制御弁／ｇを通る小さな通気流れはλつのランドＡ
４．７３の間の環状流通路により確信されるので、潜水
夫は潜水ヘルメットへのガスの供給をいつでも完全に拒
絶しない。

周囲圧力は、孔９ｇを通って本体ｑｌ内に入ってスリー
ブ９７を管状部材ｑ４’上に保持するようなす沈下する
水のために圧力調整弁１９の弾性スリーブ９７に有効に
作用するが、潜水ヘルメット圧力は閉鎖部材ワ６の面に
おける管状部材９１Ｉの上流端まで入口端部９２に有効
に作用している。プルポンプ吸込圧力は圧力調整弁／ｌ
の出口端部と、管状部材９ケの環状の堰部材ｑｓ間に形
成された溝の内部とに作用する。

この圧力調整弁／ワの流れに対する抵抗は、制限された
面積の溝と弾性スリーブ９７の張力との予定された関係
によって潜水ヘルメット内の正の基準圧力を達成する。

潜水夫における吸入と吐出の作用にもとづく潜水ヘルメ
ット圧力の変化に応答して、溝の開放横断面はスリーブ
９７を横切る圧力差が作動範囲内にて従って変化すると
きに変わる。

潜水夫が浮上ったり沈んだりするときに、スリーブ９７
の周囲圧力は管状部材９≠に対してスリーブタフを保持
する締着力を減少または増大し、潜水ヘルメット圧力が
従って周囲圧力に続いて正の基準圧力を維持する。

明らかな様に、潜水ベル／７内に存在する圧力に対する
潜水ヘルメット／／内のガスの圧力と密度は潜水夫が潜
水ベル／７の上にあるときは小さく、潜水ベル／７より
下にあるときに太きい。従って、潜水ベル／７から潜水
ベルメツ）／／に呼吸ガスを供給する抑圧ポンプは、潜
水夫が潜水ベルの位置のところ或はその下にあるときよ
りも潜水ベルの上の位置に潜水夫がいるときに、この仕
事を達成するよう小さな力が必要である。他方、潜水夫
がＭ水ベルの位置のところ或はその下にいるときよりも
潜水夫が潜水ベルの上にいるときに、ガスが周囲に対し
て消費されなければ、゛潜水ベルにガスを戻すよう大き
な力と十分な容積能力とをプルポンプは必要とする。こ
の様なポンプ動力要求は、可変基準圧力として圧力安全
弁２．３．２’ｌの基準圧力室ｒｉｇ、ｓｂに潜水ヘル
メットの圧力が有効になるときに、圧力安全弁２３．ニ
ゲの作動によって得られ、これζこよって潜水ベル／７
の内部と供給管／３と戻り管／乙との間の連通を調節す
る。

ヘルメット基準圧力は圧縮はねの作用と一緒に、圧力差
が零または大体零になるとき、すなわち潜水夫と潜水ベ
ルが同じ位置番こなるとき、ガスが供給管／３から潜水
ベル／７Ｇこ供給され、それからガス流回路の管路損失
と競うよう十分なほどにだけ動力要件がなる状態ｔこブ
ツシュポンプとプルポンプに負荷をかけなＧ１よう十分
な程度に戻り管ｌ乙に送られる。

潜水夫が潜水ベル／７の位置より上ζこ上ったときに、
圧力安全弁２３の基準圧力室ｒｉｇ内ｔこ得られる基準
圧力は下がり、従って組合った１閉鎖圧力と基準圧力室
ｔｔｇ内の圧縮（ずねのζずね力は低下して圧力安全弁
が開くよう番どなるので、供給管／３からのガスはリリ
ーフ室グ６！こよって潜水ベル／７の内部に流入するよ
うでき、）。

ッシュポンプの圧力上昇を放出して潜水ヘルメットに供
給されるガスの蛍を少なくして、潜水ヘルメット圧力に
おけるガスの低密度に一致するようできる。圧力安全弁
ユダの基準圧力室ｌ１ｇ内にみられる低下されたヘルメ
ット圧力すなわち基準圧力はピスト／Ｓ３に作用し、感
知した圧力と圧縮はねの組合った力が弁座ｓｇζこ弁頭
部ｓｔｉ、を着座させる大きな力を弁部材３２ζこ作反
対の力を生じる。これはリリーフ室！；！、！；７、戻
り管／＆によって潜水ベル／？から引抜ポンプへのガス
の流れを低減または防止し、これζこヨッテ戻す管／６
内のガスの低下した密度と競うよう必要とされる如く大
きな圧力上昇を引抜ポンプが発展できる。

他方、潜水夫が潜水ベル／７の下の位置に移動するとき
に、λつの圧力安全弁２３．ｌ’ｌの作用と各弁部材１
７３．界の作用が逆転する。基準圧力室４Ｌｇ内の感知
された増大したヘルメット圧力すなわち基準圧力は圧力
安全弁２３内の（ｉね力を補うようなし、弁頭部ｌｌケ
を弁座り５に抑圧するようなし、これにより供給管／３
カ≧ら潜水ベル内部に流れる供給ガス流を減少い潜水ベ
ル／７と潜水夫の間の増大する周囲圧力勾配に打勝つた
めに抑圧ポンプの圧力上昇を高める。圧力安全弁ａ５の
基準圧力室ｋＡ内の感知された基準圧力はＩＪ　ＩＪ−
フ室左りの圧縮ばねのばね力ζこ対抗するので、基準圧
力が増大するときに、升頭部、Ｓ−＋が持上げられて有
孔のリリーフ室左Ｓ（ｌ！：リリーフ室５７とによって
潜水ベル／７の内１部からプルポンプの吸込側にガスが
流れるようにでき、これによってこのプルポンプの圧力
上昇が低減されて潜水夫と潜水ベル／り♂の間の周囲圧
力勾配が低下する利点をもたらす０ 従って、潜水装置に係わる圧力状態に各ポンプに実際に
要求される大きさにポンプの作動負荷を放出し、潜水ヘ
ルメットの圧力を直接検知することによって、供給管お
よび潜水ベル圧力を検知することによる如く圧力差が間
接的に決められる潜水装置における以外の潜水ヘルメッ
ト絶対圧力と潜水ベル絶対圧力の差に一つの圧力安全弁
２．３　、２’ｌが一層応答できる様な具合に２つの圧
力安全弁、Ｚ、３．２’ｌは作動する。この発明に従っ
た潜水装置の圧力安全弁の良好な応答のために、潜水夫
の呼吸状態の変化により生じられる潜水ヘルメットの小
さな圧力変化に迅速に且つ正確に反応作用する。従って
、潜水ヘルメットへのガスの供給は、全ての範囲の潜水
夫の許される垂直な移動と作業の大きさや位置における
潜水夫の呼吸要件の最大な条件にて自動的に維持される
。

第７図は、制限内にて作用する潜水ベルの上９．７メー
トルＣ３ｏフイート）と潜水ベルの下３０、弘メートル
（１００フイート）の間の潜水夫の垂直移動に従ったー
ｇ　ｑ、ｂキロパスカル（−／　、？　ｐｓｉ）から３
．１０°、コキロパスヵ／Ｌ／　（４ｔ！；　ｐｓｉ）
の潜水ベル圧力差範囲に対する潜水ヘルメットの圧力安
全弁の代表的な規準圧力設定を示すグラフである。供給
管／３からガス流を放出する圧力安全弁２３は／　、？
　ｑ、ｇキロパスカル（ユ□　ｐｓｉ）からＳｇＡキロ
パスカル（ｇ！ｉｐ＋３１）の範囲内の圧力で開き、戻
り管／６にガスを供給する圧力安全弁コダは２７５．７
キロパスカル（４’　Ｏｐｓｉ　）　カら零の範囲内の
圧力で開く。潜水夫と潜水ベルが大体同じ位置にあると
き、側圧力安全弁ユ３゜２りは開いてユニクキロバスカ
ル（３２，！；　ｐｓｉ　）の同一圧力値を達成するよ
うなす。この値は潜水装置管路損失に大体充当する。

第７図のグラフで、Ｘ軸は圧力安定弁２．３．２’１が
放出する圧力を示し、Ｙ軸は潜水ベル圧力に対する潜水
ヘルメット圧力を示し、点、ＩＩＩＡ、Ｂは潜水ベルの
上テ、／メートル（３θフイート）と、潜水ベルの下３
０．クメートル（１００フイート）における潜水夫の位
置を示している。斜めの線Ｓ、Ｒは供給管用圧力安全弁
２３と戻り管用圧力安全弁２’ｌの放出圧力値を示して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に従った圧力調整弁装置を
有する深海潜水装置呼吸系統の潜水ヘルメット、潜水ベ
ルおよび適宜な圧力および流制御装置の概要図、第２，
３図は第１図の深海潜水装置呼吸系統の供給管および戻
り管の圧力を制御する圧力安全弁の概要図、第ダ、！、
Ａ図は第１図の深海ン々水装置呼吸系統の潜水ヘルメッ
ト大口弁装置、潜水ヘルメット出口弁装置、検知管安全
弁装置の概要図、第７図は潜水夫の垂直移動範囲におけ
る圧力安全弁の相対的な放出圧力状態を示すグラフであ
る。図中、／／：潜水ヘルメット、／３：・供給管、／
弘、２ｊ、２グ：圧力安全弁、／乙：戻り管、／７：潜
水ベル、／と二制御弁、／９：圧力調整弁、２／：圧力
感知管、ニア：逆止め弁、ｉｔｉ、５Ｂｔｉ　：弁本体
、ｌＩ３．！；ユニ弁部材、ググ、Ｓグ：弁頭部、り！
；、！；ｇ、４３　：弁座、グ乙、５７：リリーフ室、
ｌ１ｇ、ｓｂ　：基準圧力室、−６２：差動圧力感知装
置、乙グ、７３：ラノ°ド、ＡＳ：ポペットスフブール
弁部材、乙乙、乙７：可撓膜、乙ｇ二制御圧力室、７Ｓ
：ダイアフラム、７ｇ：スタッド、ｇ／二人口、ｇコニ
出口、ｇグ２ｇ５＝圧縮ばね、９／、１０／’、本体、
ｑグ：管状部材、９Ｓ：堰部材、９７．／θｑニスリー
ブ、９９：シム板、１０２゜１０３：接続部、／θ５．
／θＡ、１０７．／θｇ＝内部ダクト、／１０：保持部
材。 Ｆｉｇ、２゜ ９／ Ｆｉｇ、３゜ Ｆｉｇ、７゜ ×

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１つがガス供給管に接続すべくでき他の１つがガス戻
   り管に接続すべくできる一対の圧力安全弁を備え、側圧
   力安全弁は潜水ベルに対して通気するようできると共に
   、潜水ヘルメットおよび潜水ベルの圧力に対して供給お
   よび戻り管圧力を夫々維持するように潜水ヘルメット内
   の圧力と潜水ベル内の圧力との間の差によって制御され
   るようできる。潜水ベルのガス源から潜水ベルの外で働
   く潜水夫の潜水ヘルメットに延びるガス供給管内の過大
   圧力と、潜水ヘルメットから潜水ベルに延びるガス戻り
   管内の過小圧力とを放出する圧力調整弁装置。 ユ　ガス供給管用の圧力安全弁は、滑動可能に弁部材を
   収容し且つ弁本体のＩＪ　ＩＪ−フ室によりガス供給管
   から潜水ベルの内部へのガス通路を閉鎖するよう潜水ヘ
   ルメットのガス圧力により償われるばねの一方の面への
   作用によユ　ガス戻り管用の圧力安全弁は、滑動可能に
   弁部材を収容し且つ弁本体のＩＪ　ＩＪ−フ室により潜
   水ベルの内部からガス供給管へのガス通路を閉鎖するよ
   う潜水ヘルメットのガス圧力に対向してばねの一方の面
   への作用によって押圧される中空の弁本体を有する特許
   請求の範囲第１，２項いずれか記載の圧力調整弁装置。 弱　外で働く潜水夫のための呼吸ガスの源を設ける潜水
   ベル、ガス供給管およびガス戻り管を経て潜水ベルおよ
   び潜水ヘルメット間に呼吸ガスを循環するプッシュプル
   ポンプ、周囲圧力に関連した値にてガス圧力を維持すべ
   く潜水ヘルメットの近くの弁装置を備えた深海潜水装置
   の呼吸装置において、ガス供給管内の過大圧力とガス戻
   り管内の過小圧力とを放出する圧力調整弁装置を備え、
   該圧力調整弁装置は一対の圧力安全弁を有し、圧力安全
   弁の７つはガス供給管に接続されて供給管から潜水ベル
   にガスを通気するようでき、他方の圧力安全弁はガス戻
   り管に接続されて戻り管から潜水ベルにガスを供給する
   ようでき、該圧力安全弁は、潜水ヘルメット圧力と潜水
   ベル圧力とに個別に関連した供給管圧力および戻り管圧
   力を維持するように潜水ヘルメット内の圧力と潜水ベル
   内の圧力との間の差によって夫々制御されることを特徴
   とする深海潜水装置の呼吸装置。