JPS625833B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的にアクアラング等に用いられ
る自給式潜水呼吸装置の圧力制御に関し、さらに
詳細には、制御器を通過する空気の流れの比率が
変化するのに対応して制御器の中のベンチユリ効
果を自動的に変化させるような特性をもつたデマ
ンド型圧力制御器の、新規で優れた装置に係るも
のである。

潜水呼吸装置に用いられる圧力制御器は、呼吸
装置に空気を供給する空気弁を操作するのに、通
常は制御器の中の呼吸室と周囲との圧力差を利用
している。これは、呼吸室の壁に設けた入口に可
撓性のダイヤフラムを取付け、このダイヤフラム
で空気弁を作動させることによつて行なわれる。
マウスピースは呼吸室に連結しているので、潜水
者は呼吸室から空気を吸入することができる。単
一ホースの制御器では、潜水者は呼吸室を通じて
空気を周囲に吐き出すが、２本のホースの制御器
では空気を直接周囲に吐き出す。

空気吸入弁が閉じているときに潜水者が吸入を
始めると、呼吸室の圧力が下つてダイヤフラムが
呼吸室に吸い込まれ、それによつて空気吸入弁が
開く。潜水者が空気を吐き出すと、呼吸室の圧力
が増加してダイヤフラムを押し出し、それによつ
て空気吸入弁が閉じる。ところで一般に、このよ
うな制御器から呼吸するのに要する努力を軽減す
るために、流入した空気を噴出させて直接マウス
ピース管内に入るようにし、これによつて呼吸室
の空気を吸い出すようないわゆるベンチユリ効果
を生ぜしめ、さらに呼吸室の圧力を減少せしめる
ような制御器の設計が行なわれている。この結
果、ダイヤフラムはベンチユリ効果によつて引張
られた位置に保持され、空気吸入弁を開いたまま
に保持する。このようなベンチユリ効果は、潜水
者が制御器から空気を吸い込みやすくするけれど
も、空気吸入弁が閉じる前にベンチユリ効果が打
ち負かされていない限り、今度は吐き出しが困難
になる。従つて、ベンチユリ効果の量は、吸入と
吐出とが最適になるように十分調整される必要が
ある。

従来技術の制御器においては、ベンチユリ効果
の量は空気吸入弁が完全に開いているときに最大
であつた。しかしながら、通常吐き出しが起るの
は空気吸入弁がかなり開いている時点である。一
方、ベンチユリ効果は、吸入が始まりしかも空気
吸入弁が開き始めたときに最も必要となる。けれ
どもこの時点では空気流量が少ないのでベンチユ
リ効果も同様に少ない。

要約すれば本発明は、空気流量が増大するのに
対応して、マウスピース内に向けられベンチユリ
効果を起させる吸入空気の一部を自動的に減少さ
せるようなデマンド型制御器を有している新規で
改良された潜水呼吸装置を提供するものである。

本発明の望ましい実施例においては、空気偏向
板が空気吸入弁アクチユエータに取付けられてマ
ウスピース管と空気ポートとの間のスペースを移
動し、アクチユエータが弁の全開位置に向けて移
動するのにつれて空気流のしだいに増大する部分
をより多くマウスピース管から離れさせるような
偏向板として作用する。これにより、空気吸入弁
が大きく開いているときにベンチユリ動作が過大
になることなく、また空気吸入弁がわずかに開い
たときにベンチユリ動作が十分に生じるようにす
る。この結果本発明によれば、制御器の使用者が
呼吸するのに必要な努力を軽減させることができ
る。

本発明は添付図面を参照した以下の詳細な説明
によつて理解されよう。

第１図、第２図において、潜水呼吸装置は単一
ホースのデマンド型圧力制御器１０を有してお
り、この制御器は空気入口ホース１１からマウス
ピース管１２に流れる空気をコントロールする。
空気入口ホース１１は通常、例えば空気供給タン
クに取付けられた第１段目の圧力制御器のような
圧力のかかつた空気源に連結されている。デマン
ド型圧力制御器１０は、コツプ状ハウジング１４
を有しており、その底部からはマウスピース管１
２が伸びている。マウスピース管１２の末端に
は、使用者の口の中に受け入れやすくするために
柔かいマウスピース（図示せず）が取付けられ
る。空気吸入弁１６は、ハウジング１４の底部内
に第２図に示す通り、半径方向に沿つて固定され
ている。弁棒１８は、空気吸入弁１６の管状体の
中に摺動可能に配置されており、コイルスプリン
グ２０によつて吸入弁の閉位置に向けて押圧され
ている。この吸入弁１６のさらに詳細な説明は、
米国特許第3633611号明細書に記載されている。
弁アクチユエータ２２には１対の長方形アーム２
３ａ，２３ｂが設けられて、これらのアームは空
気吸入弁１６の管状体に対向配置して設けられた
長方形の開口２４ａ，２４ｂを貫通し、かつ弁棒
１８の環状フランジ２６と係合している。アクチ
ユエータ２２は反時計方向に枢動可能に支持され
ているので、第２図に示すように弁棒１８が左方
向に動き、これにより吸入弁を開放し空気を圧力
制御器に流入させる。

可撓性のダイヤフラム２８は、潜水者が息を吸
い込んだときに空気吸入弁を開かせるために、ハ
ウジング１４の上部開口端を横切つて封止するよ
うに設けられている。さらに詳細には、孔のあけ
られたカバー３０がダイヤフラム２８を覆うよう
に設けられており、ダイヤフラム２８の周辺部
は、環状のクランプ部材３２によつてハウジング
１４の外周縁とカバー３０との間でクランプされ
て圧縮されている。第２図を参照してみると、ア
クチユエータ２２には、側板３６，３８を相互に
連結する横断部材３４が設けられている。ハウジ
ング１４の壁とダイヤフラム２８によつて囲まれ
た呼吸室内の圧力が、マウスピース１２を通じて
潜水者が息を吸い込むことによつて減少したとき
には、ダイヤフラム２８の外部の周囲圧力によつ
てダイヤフラムは呼吸室内に押し込まれ、それに
より第１図で見て反時計方向にアクチユエータ２
２を回転させる。これにより空気吸入弁が開き、
空気がアクチユエータの脚部２３ａ，２３ｂのま
わりのスペースとポート４０を通じて呼吸室に流
入してくる。この流入してきた空気は仕切板４２
に突当り、直接マウスピース管１２に向けて下側
に偏向させられる。ポート４０からマウスピース
管１２に至るこの空気の直接の流れは、呼吸室か
ら空気を引き出すようなベンチユリ効果を起さ
せ、その結果呼吸室内の圧力を周囲の圧力よりも
低く維持する。アクチユエータのアーム２３ａ，
２３ｂの周囲の空間を通つて呼吸室に入る空気量
と、ポート４０を通じて直接マウスピースに流れ
込む空気量との比は、それによつて起されるベン
チユリ効果の量とこれに基づき弁を開けておくの
に必要とする呼吸力を決定づける。このベンチユ
リ効果は、「フリーフロー」として知られている
状態を起すように調整される。この「フリーフロ
ー」とは、潜水者がマウスピースを通して空気を
吸い込むことによつていつたん空気吸入弁が開か
れると、ベンチユリ効果によつて、潜水者がマウ
スピース管１２を通じて空気の流れを中断させる
まで開いているような制御器の特性を意味する。
潜水者がマウスピース管１２を通して息を吐く
と、呼吸室内の圧力が上昇することによりダイヤ
フラム２８が外側に押し出され、それによつて空
気吸入弁内のスプリング２０は弁棒１８を閉の位
置に動かす。潜水者から吐き出された使用済空気
は、呼吸室とチエツクバルブ４４を通して周囲に
排出される。

空気吸入弁が十分に開いた状態のときにはベン
チユリ効果を減少させ、それによつて潜水者の吐
き出しを容易にするために、空気吸入弁が開いて
いるときに空気ポート４０からマウスピース管１
２へ向つて空気が流れる位置に、バツフル状の偏
向板４６がアクチユエータ１２の一方のアームに
設けられる。この結果、第３図、第４図に示すよ
うに、偏向板４６がポート４０に対向した位置に
あるときは、ポート４０から出てきた空気は仕切
板４２から遠ざかるように偏向させられ、これに
よりマウスピース管内に直接噴流のごとく流れ込
む量よりは呼吸室に入る空気量の方が多くなる。
従つて、マウスピース管１２に直接流れ込む空気
量とそれ以外の呼吸室内に流れ込む空気量との比
は、空気吸入弁が十分に開いているときには減少
するようになる。偏向板４６の正確な構造は制御
器の好ましい呼吸特性による。制御器の中で働く
ベンチユリ効果の適量は人によつて異なるので、
これは制御器の主要な特性となる。しかしながら
ここに開示した実施例では、偏向板４６は弁アク
チユエータが第１図に示す全閉状態から第３図に
示す全開状態へと移行するにつれて、それによつ
て生じるベンチユリ効果の変化を調整するため
に、ねじられた形状をしている。さらに他のどの
ような好ましい呼吸特性においても、偏向板４６
の好ましい影響は、空気吸入弁１６が全開状態の
ときに制御器を通じて流れる空気の体積に依存す
る。従来のものの中には、他の制御器に比較して
かなり高い流量比向けに設計されている制御器も
ある。しかしながら本発明は、このような流量比
の高低の別なく、空気吸入弁が全開の状態とわず
かに開いた状態との間のベンチユリ効果の変化を
少なくするといる利点を有している。

本発明は特定の制御器と関連づけて説明してき
たが、当業者ならば、空気吸入量が変化するのに
つれてベンチユリ効果を変化させるという本発明
の基本的な概念は、空気吸入弁を開の状態に保持
しておくためにベンチユリ効果を利用している他
の制御器の設計にも容易に組込むことができると
いうことが理解されよう。

本発明は特殊な実施例と関連づけて説明した
が、当業者ならば、本発明の真の精神と範囲から
離れることなく多くの変形や修正をなしうること
は理解できよう。本発明は特許請求の範囲の記載
に従う限り、そのような変形や修正をも包含する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る単一ホースデマンド型制
御器を備えた潜水呼吸装置の弁閉鎖状態を表わす
一部を破断した側断面図、第２図は第１図の２−
２線に沿う水平断面図、第３図は空気吸入弁とア
クチユエータの弁開放状態を表わす一部を破断し
た側断面図、第４図は第３図の４−４線に沿う断
面図である。 １０……制御器、１２……マウスピース管、１
４……ハウジング、１６……空気吸入弁、１８…
…弁棒、２２……アクチユエータ、２８……ダイ
ヤフラム、４０……空気ポート、４２……仕切
板、４６……偏向板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮空気源を用いた潜水呼吸装置であつて、
   内部に空所を有するハウジングと、前記空所を横
   断して配置され前記ハウジング内に隔室を形成し
   ているダイヤフラムと、前記ハウジングを貫通し
   て前記隔室内に開口しているマウスピース管と、
   前記ハウジングに取付けられた空気吸入弁であつ
   て、前記圧縮空気源に連結された空気吸入口と前
   記隔室内に開口している空気排出ポートとを有す
   る空気吸入弁とを備えた潜水呼吸装置において、 前記空気排出ポートは、この排出ポートからの
   空気流が前記マウスピース管内に向けられこれに
   より前記隔室内の圧力が減少して呼吸装置内にベ
   ンチユリ効果が発生するように位置決めされてお
   り、当該潜水装置はさらに、全開状態と全閉状態
   とに移行可能な前記空気吸入弁内の弁部材と、前
   記弁部材と前記ダイヤフラムとの間に連結されか
   つ前記弁部材を前記ダイヤフラムの移動量に対応
   して移動せしめるアクチユエータと、前記弁部材
   の位置に対応して前記空気排出ポートから前記マ
   ウスピース管内に向かう空気流量を変化せしめる
   前記ハウジング内のベンチユリ効果制御部材とを
   備えており、呼吸装置のベンチユリ効果が前記空
   気吸入弁からの空気流量の体積と逆比例関係に制
   御されることを特徴とする潜水呼吸装置。 ２ 前記ベンチユリ効果制御部材が前記空気排出
   ポートを横切つて移動する偏向板から成つている
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記アクチユエータがレバー部材から成り、
   前記偏向板が前記レバー部材に取付けられていて
   前記空気排出ポートと前記マウスピース管との間
   のスペースを通過して移動する特許請求の範囲第
   ２項記載の装置。 ４ 前記偏向板が前記レバーと一体に形成されて
   いる特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 前記偏向板は、前記弁部材がその全開位置に
   向けて移動するにつれて前記空気排出ポートから
   前記隔室内に向かう空気量をしだいに多く偏向す
   るような形状になつている特許請求の範囲第２項
   記載の装置。