JPS6148475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、スキユーバダイビング装置に関す
るものであり、特に高圧空気のタンクと第２段ま
たは需要レギユレータとの間に介装される、第１
段のレギユレータに関するものである。

〔従来の技術〕

需要レギユレータは、そこへの供給圧力が１平
方センチあたり8.8Kg（１平方インチあたり125ポ
ンド）であるとき、効率的に作動するように設計
されている。供給タンクは、呼吸可能な気体を１
平方センチあたり約210Kg（１平方インチあたり
約3000ポンド）の圧力とするよう調整されてい
る。したがつて、第１段のレギユレータは、慣用
的に供給タンクと、供給タンクの圧力を設定値ま
で減少させる需要レギユレータとの間に介装され
る。

従来の第１段のレギユレータは、高圧空気が供
給される別の制御チヤンバへ仕切り壁を介して延
びる中空ステムを一体的に有するステンレス鋼ピ
ストンを用いている。中空ステムの端部に形成さ
れたナイフエツジは、制御チヤンバの座に係合し
たり、その座から引込むことにより、空気が中空
ステムを介してピストンチヤンバの外側へ流れ、
需要レギユレータに連結されたホースへ流れるの
を停止したり、許容したりする。ピストンチヤン
バの内側には、バイアスばねが設けられており、
該内側は周囲の水に解放され、通じている。ピス
トンチヤンバの外側の空気の圧力が、少なくとも
水の圧力および前記バイアスばねによつて生じた
圧力に等しいとき、中空ステムを据付けるように
ピストンが動く。ダイバーの呼吸により空気の圧
力が降下すると、このピストンは中空ステムの据
付けを外すように移動する。ピストンチヤンバ内
側の水から該装置の内部を分離するため、１個の
Ｏリングがピストンの周壁に設けられる。もう１
つのＯリングは、中空ステムと仕切り壁との間に
設けられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のこのような第１段レギユ
レータの構造は、あまりにも簡略化しており、膨
張した空気の冷却効果によつて、環境が冷されて
氷ができ、それによつてレギユレータの重大な誤
動作を生じるという問題点を有していた。また、
砂、沈泥、珊瑚および他の粉粒物体が入り、誤動
作を生じＯリングの過剰な摩耗を生じるため、
度々修理が必要となるという問題点も有してい
た。

この発明の主たる目的は、内部の機械装置が周
囲の水およびそれによつて運ばれる粉粒物質の有
害な影響から完全に保護されるような簡単な第１
段のレギユレータを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

前述の目的を達成するため、不活性バリア流体
をピストンチヤンバ内に設け、多孔性の閉成部材
を介してそこへ周囲の圧力を伝えている。不活性
バリア流体、たとえばシリコーングリースは、低
温で適当な流動性を保持する。不活性バリア流体
は、比較的高い分子量と分子の大きさを有するの
で、多孔性プラグによつてピストンチヤンバ内に
保持される。

開状態と閉状態のレギユレータのサイクルの
間、不活性バリア流体と周囲の水との間の境界
は、内部に設けられた機械装置から遠く離された
一定の場所で、内方および外方へ移動する。

〔実施例〕

以下の詳細な説明は、この発明を実施する上で
の最も好ましい実施例である。この発明は、以下
の説明によつて限定されるものではない。以下の
説明は、単にこの発明の一般的な原理を説明する
ためにのみなされるものであり、この発明の範囲
は、上述の特許請求の範囲によつて最もよく規定
される。

第１段のレギユレータ１０は、従来のタンクバ
ルブ（図示せず）の首部へ取付けるように設計さ
れる従来のヨーク１２を含む。タンクからの空気
は、レギユレータ本体１６の右側に配置される制
御チヤンバ１４へ与えられる。この目的でレギユ
レータ本体１６の横方向の開口２０へ螺着的に取
付けられる係合部材１８が設けられる。係合部材
１８は、その外側端部でヨーク１２の基部のため
の回転接続部を設けている。係合部材１８の外側
端部は、タンクバルブと相互に適合し、かつそれ
と封止関係を確立するレジスタ２２を有してい
る。

通路２４は係合部材を通り制御チヤンバ１４へ
加圧空気を通す。制御チヤンバ１４からの空気
は、中空ステム３０を介して第２段のレギユレー
タ２８のためのホース２６へ通される。中空ステ
ム３０は、仕切り壁３２を介してレギユレータ本
体１６の左側のピストンチヤンバ３４へ延びる。
仕切り壁３２に取付けられるＯリングは、外部シ
ールを与えるように中空ステムを取囲み、ピスト
ンチヤンバ３４から制御チヤンバ１４への流体の
通路を妨げている。

ピストンチヤンバ３４は、ピストン５２により
２つの側部に分割されており、一方側部はレギユ
レータ本体へ螺着されたキヤツプ３８により閉じ
られている。キヤツプ３８の中心は、ホース２６
の取付部材４０と協働可能にねじ切りされた開口
を有し、該開口はピストンチヤンバの一方側部か
らの出口を形成している。制御チヤンバ１４は、
レギユレータ本体１６へ螺着された保持部材４２
によつて閉じられている。保持部材４２は、略円
柱形状の弾性を有する座４６を取付けるくぼみ４
４を有する。座４６の縁は、すぐそばの肩部５０
に配置されるＯリング４８に抗して、封止するよ
うに弾発付勢される。

座４６は中空ステム３０の右側端部で、ナイフ
エツジによつて係合されるように位置決めされ、
座４６と中空ステム３０のナイフエツジはバルブ
手段を構成している。該バルブ手段によつて制御
チヤンバ１４とホース２６との間の連通が閉じら
れる。この状態は中空ステムにおける呼吸可能な
ガスの圧力が設定量だけ周囲の圧力よりも高くな
るときに生じる。この目的のため、ピストン５２
が設けられており、該ピストン５２は、中空ステ
ム３０の左側端部に取付けられている。ピストン
５２の周縁は、キヤツプ３の円筒状内径において
摺動自在である。それらの間のシールは、Ｏリン
グ５４によつてなされている。キヤツプの肩部５
６は、ピストン５２がキヤツプ３８の円筒内部の
底に触れるのを妨げるため設けられるものであ
る。したがつて、ピストン５２の左側部は中空ス
テム３０の内部およびホース２６と常に自由に連
通している。

ピストン５２は、２つの力によつて中空ステム
３０を座４６から離れて左へ移動させるように弾
発付勢されている。

第１の力は、ピストンチヤンバの内側で適合さ
れている圧縮ばね５８によつて与えられるもので
ある。圧縮ばね５８は、一端でピストン５２に係
合し、他端で仕切り壁３２に係合する。圧縮ばね
５８は、ピストン５２が肩部５６に当接した状態
のときもピストン５２に正の力を働かせるように
作用している。

中空ステム３０の座４６への据付けを外すよう
ピストン５２に働く第２の力は、ピストン５２の
有効面積に作用する周囲の圧力である。このよう
に第２の力を作用させる目的で、ピストンチヤン
バ内側部は、レギユレータ本体１６のちようど反
対側の位置にそれぞれ配置されている開口６０を
介して周囲の圧力にさらされている。したがつ
て、開口６０はピストンチヤンバの他方側部への
開口として形成されるものである。

ピストンの有効面積に働く圧縮ばねによる圧力
は、１平方センチあたり約8.8Kg（１平方インチ
あたり約125ポンド）である。したがつて、中空
ステム３０およびホース２６内の圧力が周囲より
も低い１平方センチあたり8.8Kg（１平方インチ
あたり約120ポンド）以下の値に降下すれば、周
囲の圧力によつて補助される圧縮ばねは、据付け
られた図示の位置から離れるようにピストンを動
かす。周囲の圧力および圧縮ばねの圧力との釣合
いがとれるまで、制御チヤンバ１４からの空気を
入れた後、ピストンは中空ステム３０を介して再
度据付けられた状態となる。このよく知られた動
作により、合理的に調整された空気がホース２６
および需要レギユレータ２８に供給される。

ピストンチヤンバ３４の他方側部である内側部
には、不活性バリア流体６２が充填されている。
この実施例において、不活性バリア流体６２は、
低温のシリコーングリースであり、水に比較する
と、非常に高い分子量および非常に実質的に大き
な分子を有している。開口６０は、該開口６０に
対し横方向に螺着された中空リング６６によつて
保持された多孔性プラグ６４によつて閉じられて
いる。

多孔性プラグは、粉末化金属材料から作られ、
水の自由な通過を許容しながら不活性バリア流体
の流れに対して十分な抵抗をもたらすように、圧
縮して融解されている。このような材料として
は、たとえば、カリフオルニア州ロサンジエルス
のAsco Sintcring Corporationから入手可能な、
商業的に知られた焼結金属フイルタが挙げられ
る。また、ミシガン州ミツドランドのDow
Corning Corporationから入手可能なかつDow
Corningシリコーン潤滑剤として商業的に知られ
ているシリコーングリースを用いて、実効通過大
きさ50ミクロンの孔を有する多孔性プラグを用い
ることが推奨される。

非常に高いばね定数の圧縮ばねを用いることに
よつて、中空ステム３０の移動範囲が小さくな
り、また開いた状態と閉じた状態とにおけるピス
トンの容積変化も小さくなる。図示する第１段の
レギユレータが閉じた状態で、開口における不活
性バリア流体と水との間の境界は、ちようど多孔
性プラグ６４の内側であることが望ましい。ピス
トンが、バルブを開くように左へ移動すると、水
が非常にわずかではあるがピストンチヤンバ内へ
入り、それはレギユレータが閉じるときそこから
一掃される。不活性バリア流体は、水とほとんど
混ざらないので、水はピストンチヤンバ内を浸透
せず大部分は開口の領域に拘束される。多孔性プ
ラグ６４の小さな孔は、レギユレータを取扱い使
用する際に、種々の力を受けるにもかかわらず、
不活性バリア流体をピストンチヤンバ内に保持す
る働きをする。

不活性バリア流体のレベルを正しく位置させる
ため、高圧空気源に接続する間、この装置はレギ
ユレータを閉じるように満されている。さもなけ
れば、このレギユレータ装置は故障してしまう。

Ｏリング３６および５４によるシールで、周囲
の水から非常にうまく分離される。また、ピスト
ン自体や、中空ステム３０、あるいは中空ステム
３０が作用する仕切り壁内の開口部分も分離され
る。

〔発明の効果〕

この発明の第１段のレギユレータでは、周囲の
水が不活性バリア流体で隔離されるため、装置内
部のＯリングシールが、周囲の水によつて運ばれ
る砂、沈泥、珊瑚または他の粉粒物体により摩耗
することなく、また内部に水が浸透しないため、
凍結して氷が生じることもない。したがつて、こ
の発明の第１段のレギユレータは、従来の第１段
のレギユレータに比べ長期間で、かつ高信頼性の
動作が保証される。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の第１段のレギユレータの縦
方向の断面図を示す。なお、ホースおよび第２段
のレギユレータは正面に示される。 図において、１０は第１段のレギユレータ、１
２はヨーク、１４は制御チヤンバ、１６はレギユ
レータ本体、１６は係合部材、２０は開口、２２
はレジスタ、２４は通路、２６はホース、２８は
第２段のレギユレータ、３０は中空ステム、３２
は仕切り壁、３４はピストンチヤンバ、３６はＯ
リング、４６は座、５２はピストン、４８，５４
はＯリングを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 呼吸可能な気体の高圧源、および第２段の需
   要レギユレータとともに用いるための第１段のレ
   ギユレータであつて、 (a) ピストンチヤンバを有するレギユレータ本体
   と、 (b) 前記ピストンチヤンバ内に設けられており、
   その中において摺動可能なピストンとを備え、
   前記ピストンは前記ピストンチヤンバを２つの
   側部に分割し、 (c) 前記ピストンチヤンバの一方側部からの出口
   が形成された部材と、 (d) 前記ピストンを前記一方側部へ移動させるこ
   とにより、前記ピストンチヤンバの前記一方側
   部へ前記高圧源からの呼吸可能な気体を送るた
   めの通路を開くように作動し、ピストンを前記
   一方側部から離すように動かすことにより、前
   記通路を閉じるように作動するバルブ手段と、 (e) 前記ピストンチヤンバの前記他方側部を周囲
   にさらすよう前記ピストンチヤンバの他方側部
   への開口が形成された部材とをさらに備え、 (f) 前記ピストンチヤンバの前記他方側部に設け
   られた不活性バリア流体と、 (g) 前記開口に設けられ、比較的自由な水の通路
   を許容しながら前記不活性バリア流体の流出を
   防ぐための孔を有する多孔性プラグとをさらに
   備え、 (h) 前記不活性バリア流体は実質的に水に混ざら
   ないため、前記ピストンチヤンバの前記他方側
   部へ入る水は、前記ピストンおよび該ピストン
   に関連の部分から分離される、第１段のレギユ
   レータ。 ２ 前記不活性バリア流体が水に比べて高い分子
   量と高い分子の大きさを有する低温シリコーング
   リースの特性を有する、特許請求の範囲第１項記
   載の第１段のレギユレータ。 ３ 前記レギユレータがオフ状態のとき、前記不
   活性バリア流体と前記周囲の水との間の境界が、
   前記多孔性プラグのちようど内側に配置される、
   特許請求の範囲第１項記載の第１段のレギユレー
   タ。 ４ 呼吸可能な気体の高圧源、および第２段の需
   要レギユレータとともに用いるための第１段のレ
   ギユレータであつて、 (a) 一方端でピストンチヤンバを有し、かつ仕切
   り壁によつて分離される他方端で制御チヤンバ
   を有するレギユレータ本体と、 (b) 前記ピストンチヤンバ内にあり、かつピスト
   ンチヤンバを内側部と外側部とに分割するピス
   トンと、 (c) ピストンによつて支持され、かつ前記ピスト
   ンチヤンバの内側部と外側部を分離するＯリン
   グと、 (d) 前記ピストンへ取付けられ、かつ前記仕切り
   壁を介して前記制御チヤンバへ延びる中空ステ
   ムとを備え、前記一方端の前記中空ステムの内
   部は、前記ピストンチヤンバの外側部に対して
   のみ通じており、前記中空ステムはその他方端
   に端縁を有し、 (e) 前記仕切り壁に支えられ、かつ前記中空ステ
   ムを取囲んで前記制御チヤンバから前記ピスト
   ンチヤンバを封止するＯリングと、 (f) 前記ピストンが底につくのを防止するため該
   ピストンの外側部への運動を制限する手段とを
   備え、それによつて前記ピストンは常に前記中
   空ステムの流体の圧力を受けており、 (g) 前記レギユレータ本体へ取付けられ、かつ前
   記ピストンチヤンバの前記外側部と一定の連通
   状態にある需要レギユレータホースと、 (h) 前記中空ステムを取囲み、適所に加圧空気を
   制御チヤンバへ導通させるための手段と、 (i) 前記中空ステムの端縁に対向する座を備え、
   前記座は前記中空ステムが前記ピストンの運動
   によつて前記座と係合するように移動されると
   き、前記制御チヤンバと前記中空ステムとの間
   の連通を閉じるように作動し、 (j) 前記ピストンチヤンバの前記内側部にあり、
   かつ前記ピストンをその外側の限界まで弾発付
   勢する圧縮ばねと、 (k) 前記レギユレータ本体を介して前記ピストン
   チヤンバの内側部へ通じる開口が形成された部
   材を備え、 (l) 前記ピストンチヤンバの前記内側部にあり実
   質的に該内側部を充填する不活性バリア流体
   と、 (m) 前記開口に設けられ、かつ水の比較的自由
   な通過を許容しながら前記不活性バリア流体の
   流出を防ぐための孔を有する多孔性プラグを備
   え、 (n) 前記不活性バリア流体は実質的に水と混ざ
   らず、そのため前記ピストンチヤンバの前記内
   側部へ入つた水は前記ピストンおよび前記Ｏリ
   ングシールから分離される、第１段のレギユレ
   ータ。 ５ 前記不活性バリア流体は、水に比べ、高い分
   子量と高い分子の大きさを有する低温シリコーン
   グリースの特性を有する、特許請求の範囲第４項
   記載の第１段のレギユレータ。 ６ 前記不活性バリア流体と周囲の水との間の境
   界は、前記レギユレータがオフ状態のとき、前記
   多孔性プラグのちようど内側に配置される、特許
   請求の範囲第４項記載の第１段のレギユレータ。