JPH0288082A - 圧気作業用加湿ユニット付き混合ガス呼吸装置 - 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】 〔産業上の利用分野］ この発明は、圧気作業例えば圧気潜函の作業室内におい
て作業を行なう際に作業員が着用する水補給可能な加’
ＩＷユニット付き混合ガス呼吸装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

潜水者が圧縮空気を呼吸しながら深海を潜水すると、窒
素酔いや酸素中毒を起こすなど、様々な障害が発生する
。これを防止するために、呼吸ガスとして、ヘリウム・
酸素混合ガス、ネオン・酸素混合ガス、水素・酸素混合
ガスなどの二元ガス、あるいはヘリウム・水素・酸素混
合ガス、ヘリウム・窒素・酸素混合ガスなどの三元ガス
などを用いることが知られている。これらのことは、圧
気潜函（ケーソン）工法など、圧気を用いる工事現場に
ついても共通である。

圧気潜函工法において、前述のような空気以外の高価な
混合ガスを呼吸ガスとして用いる場合、作業室やマンロ
ック内を呼吸ガスと同じガスで満たすことは、非常に不
経済である。そこで、呼吸マスクを用いて、混合ガスを
呼吸し、環境ガスを空気にするのが得策である。

このようにする場合、呼吸用混合ガスを呼吸ガス用送気
管によって供給すれば、時間に制限なく混合ガスを供給
できるので安全である。しかし、このようにすると、圧
気潜函の作業室が広い場合やマンロツタから作業室まで
の距離が大きい場合などは、長い呼吸ガス用送気管を作
業員が携帯しなければならず、作業範囲（作業員の移動
範囲）に制約が生ずることになる。

この問題を解決できるケーソン用混合ガス呼吸設備とし
て、第８図に示すように、圧気潜函１３における作業室
１４内およびマンシャフト１５内に、それぞれホースか
らなる複数の呼吸用混合ガス供給管１を設け、各混合ガ
ス供給管ｌの端部に、呼吸マスク３の吸気ホース１６の
端部に連結された通気プラグからなる通気接続金具２を
接続できる共通の通気ソケット１７を連結し、前記通気
ソケット１７に、通気接続金具２の挿込時に自動的に開
放される開閉弁を設けた混合ガス呼吸設備が提案されて
いる。

この混合ガス呼吸設備に用いられる混合ガスは、望む組
成で予め工場でボンベに充填したものを、施工現場に搬
入して使用するのが一般的である。

この時、ボンベ内の混合ガスは、ボンベの腐食を防止す
るため、湿度がほぼ０％である。このような湿度の殆ん
どない混合ガスを呼吸ガスとして使用すると、作業員は
喉の渇きを訴え、非常に苦痛に感しる。また、低湿度の
ガスを呼吸すると、減圧症の発症率が上昇するといわれ
ており、労働安全衛生上望ましくない。したがって、呼
吸用混合ガスに加湿する必要がある。

従来、潜水作業において、潜水者が混合ガスを呼吸する
場合は、潜水者が装着する混合ガス呼吸装置に加温ユニ
ットを付属させて、混合ガスに加湿している。この加湿
ユニットの加湿性能の持続時間は３０分間程度である。

しかしながら、作業員が圧気潜函の作業室内に入ってい
る時間は約１〜２時間であるので、潜水者が装着してい
る加湿装置付き混合ガス呼吸装置を圧気潜函の作業室内
で作業員が使用する場合は、加湿性能の持続時間が不足
する。この持続時間を延長するためには、まず加湿ユニ
７トの径や長さを大きくすることが考えられる。しかし
、加湿ユニットにおけるケーシング内には中圧の混合ガ
スが満たされるので、そのケーシングを厚肉の耐圧容器
にする必要があり、そのため加湿ユニソ１−の径や長さ
を大きくすると、必然的に前記ケーシングの肉厚が厚く
なり、全体的に重くなる。

加ｌ嘉装置付き混合ガス呼吸装置は、圧気潜函作業室内
の作業員の身体に装着されて使用されるから、加湿ユニ
ットの重量が重いと作業員に負担をかけることになるの
で好ましくない。

この発明は、加湿ユニフトの加湿性能が低下したとき、
混合ガス呼吸装置の使用中であっても、加温ユニット内
に水補給を行なうことができる圧気作業用加湿ユニット
付き混合ガス呼吸装置を提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、この発明の圧気作業用加湿
ユニント付き混合ガス呼吸装置においては、呼吸用混合
ガス供給管１に着脱自在に接続される通気接続金具２と
呼吸マスク３に接続された減圧弁４とが、主送気管路５
により接続され、その主送気管路５に、上流側から下流
側に向かって、開閉弁６と開放自在な加湿ユニット７と
逆止弁８とが順次介在され、前記開閉弁６と加湿ユニン
１−７との間において主送気管路５に開閉自在な工法き
弁９が接続され、バイパス管路１０の一端部が前記通気
接続金具２と開閉弁６との間において前記主送気管路５
に接続されると共に、前記バイパス管路１０の他端部が
前記減圧弁４と逆止弁８との間において主送気管路５に
接続され、前記バイパス管路１０に閉止用ばね１１を備
えている逆止弁１２が介在されている。

〔作　用〕

加湿ユニント７内に水を補給する場合は、開閉弁６を閉
じたのち圧抜き弁９を開放すると、加湿ユニント７内の
中圧混合ガスが圧抜き弁９を通って排出され、通気接続
金具２に供給された呼吸用混合ガスは、逆止弁１２を有
するバイパス管路１０および減圧弁４を通って呼吸マス
ク３に供給されるので、作業員は、混合ガスを呼吸しな
がら、加湿ユニット７を開放してその加湿ユニット７の
中に水を補給することができる。水の補給を終了して加
湿ユニット７を閉じたのちは、圧抜き弁９を閉じると共
に開閉弁６を開放すると、通気接続金具２に供給された
呼吸用混合ガスは、主送気管路５における加湿ユニット
７により加湿されながら、減圧弁４により減圧されて呼
吸マスク３に供給される。

〔実施例〕

次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する。

第１図ないし第７図はこの発明の一実施例を示すもので
あって、通気孔を有するプラグからなる２つの通気接続
金具２．１８にそれぞれ閉止用ばねを有する逆止弁１９
．２０が接続され、各通気接続金具２．１８と呼吸マス
ク３に接続された減圧弁４とは主送気管路５を介して接
続され、その主送気管路５に、上流側から下流側に向か
って、フィルタ２１．開閉弁６．開放自在な加湿ユニッ
ト７および閉止用ばねを有する逆止弁８が順次介在され
、かつ前記開閉弁６と加湿ユニント７との間において主
送気管路５に開閉自在な圧抜き弁９が接続され、さらに
バイパス管路１ｏの一端部は前記フィルタ２１と開閉弁
６との間において前記主送気管路５に接続され、前記バ
イパス管路１゜の他端部は減圧弁４と逆止弁８との間に
おいて主送気管路５に接続され、また前記バイパス管路
１０には、閉止用ばね１１を備えている逆止弁１２が介
在されている。

前記バイパス管路１０に設けられた逆止弁１２における
弁体は閉止用ばね１１により閉止位置に押えられている
ので、バイパス管路１０のガス流通抵抗は主送気管路５
のガス流通抵抗よりも太き（設定され、また作業員が装
着する安全用混合ガスボンベ２２と前記主送気管路５に
おけるフィルタ２１および逆止弁１９．２０の間の部分
とは非常用混合ガス供給管路２３を介して接続され、そ
の混合ガス供給管路２３には減圧弁２４および開閉弁２
５が介在され、前記混合ガスボンベ２２には約１５０　
ｋｇ／ｃａ程度の高圧混合ガスが充填されている。

第３図および第４図は着脱自在な通気継手２６を示すも
のであって、第８図に示すホースからなる呼吸用混合ガ
ス供給管１の端部にソケット本体２７が連結され、その
ソケット本体２７にプラグからなる通気接続金具２を挿
込むための挿込孔２８が設けられ、かつソケット本体２
７内に、ばね２９により弁座３０に押付けられる開閉弁
３１が設けられ、その開閉弁３１には通気接続金具２に
より押圧される開弁部材３２が固定され、かつソケット
本体２７における挿込孔２８の周壁に設けられた係合孔
には、係止用球体３３が嵌合され、さらにソケット本体
２７の外周には、大内径部および小内径部を存するロッ
ク用スリーブ３４が摺動自在に嵌合され、また前記通気
接続金具２の外周には、係止用球体３３を嵌入させるた
めの環状係止溝３５が設けられている。

前記ソケット本体２７とこれに設けられた各部分とによ
り通気ソケフト１７が構成され、その通気ソケット１７
と前記通気接続金具２とにより着脱自在な通気継手２６
が構成され、第４図に示すように、スリーブ３４におけ
る大内径部を係止用球体３３に対向するように配置した
状態では、通気接続金具２を挿込孔２８に対し抜挿する
ことができ、また通気接続金具２を挿込孔２８に挿入し
た状態では、通気接続金具２により開弁部材３２を介し
て開閉弁３１が押圧されて開放され、かっこの状態で、
第３図に示すようにロック用スリーブ３４の小内径部を
係止用球体３３に係合させると、通気接続金具２が通気
ソケット１７の挿込孔２８に挿入された状態にロックさ
れる。

第５図ないし第７図は加湿ユニット７を示すものであっ
て、ケーシング３７の一端部に、注水孔３８およびその
外側に位置する０リング３９が設けられると共に雄ねじ
部４ｏが連設され、かつその雄ねし部４０の先端部に設
けられた環状溝に０リング４１が嵌設され、前記ケーシ
ング３７の他端部に雌ねじ４２が設けられ、出口側管体
５Ａの端部に嵌合係止されたキャップ４３は前記雄ねし
部４０に螺合されている。

活性炭フィルタ４４を収容した円形の箱体４５の底板の
中央開口部に多数の透孔４６を有する管体４７が連設さ
れ、かつ前記箱体４５および支持部材５０には０リング
４８．５３が嵌設され、連続気泡性合成樹脂スポンジか
らなる円筒状吸水材４９は前記管体４７の外側に嵌設さ
れ、さらに前記箱体４５および円筒状吸水材４９はケー
シング３７内に挿入され、またそのケーシング３７の雌
ねじ４２は支持部材５０の雄ねじに螺合されている。

この発明の実施例に係る加湿ユニット付き混合ガス呼吸
装置を使用して、作業員が圧気潜函１３におけるマンシ
ャフト１５を昇降移動しかつ作業室１４内を移動する場
合は、作業員が加湿ユニット付き混合ガス呼吸装置をヘ
ルド５４により身体に装着し、隣り合う呼吸用混合ガス
供給管１の端部の通気ソケット１７を、通気接続金具２
および通気接続金具１８に順次つなぎ替えながら移動す
る。

次に呼吸用混合ガス供給管１の端部の通気ソケット１７
が通気接続金具２に接続されているときの呼吸用混合ガ
スの流れについて説明する。

第８図に示す圧気潜函１３の外部に混合ガスのボンベが
あり、混合ガスはボンベの中に、通常１５０　ｋｇ　／
　ｃ＋ａ程度の圧力で充填されている。前記ボンベ内の
混合ガスは、圧気潜函１３の外部で、いったん中圧（環
境圧＋７　ｋｇ／ｄ程度）に減圧されたのち、圧気潜函
１３に配置された混合ガス配管５１と、その混合ガス配
管５１に接続された呼吸用混合ガス供給管１とを通って
、加湿ユニット付き混合ガス呼吸装置における通気接続
金具２に供給される。

バイパス管路１０のガス流通抵抗は主送気管路５のガス
流通抵抗よりも太き（設定されているので、前記通気接
続金具２に供給された呼吸用混合ガスは、主送気管路５
における逆止弁１９．フィルタ２１および開閉弁６を経
て加湿ユニット７を通過する際に、その力Ｕ湿ユニント
７により加湿され、その加湿ユニット７により加湿され
た呼吸用混合ガスは、逆止弁８を通って減圧弁４に送ら
れ、ここで低圧（環境圧＋０．０１　ｋｇ／ｃｆｆｌ程
度）に減圧されたのち呼吸マスク３に供給される。

次に加湿ユニット７内に水を補給する場合の操作および
混合ガスの流れについて説明する。

まず開閉弁６を閉したのち圧抜き弁９を開くと、開閉弁
６と逆止弁８との間の主送気管路５内にある中圧の加圧
混合ガスおよび加湿ユニット７内の中圧の混合ガスが、
環境圧に等しくなるまで排出され、前記通気接続金具２
に供給された呼吸用混合ガスは、逆止弁１９．　フィル
タ２１およびバイパス管路１０の逆止弁１２ならびに減
圧弁４を通って呼吸マスク３に流れる。

次に加温ユニ７ト７におけるキャップ４３をケーシング
３７から螺脱して第７図に示すように、スポイト５２等
により加湿ユニット７の円筒状吸水材４９に注水し、次
いでキャップ４３をケーシング３７に桿合し、続いて圧
抜き弁９を閉じたのち、開閉弁６を開放すると、通気接
続金具２に供給された呼吸用混合ガスは、再び主送気管
路５における逆止弁１９．フィルタ２０．開閉弁６．加
湿ユニット７、逆止弁８および減圧弁４を通って呼吸マ
スク３に供給される。

何等かの理由により、呼吸用混合ガス供給管１が切断し
たり、通気接続金具２および通気ソケント１７からなる
通気継手が破損したりして、作業員への混合ガスの供給
が不可能になった場合は、安全用混合ガスボンベ２２に
付属する開閉弁２５を開放すると、前記混合ガスボンベ
２２内の高圧混合ガスは、減圧弁２４により中圧に減圧
されたのち、非常用混合ガス供給管路２３から主送気管
路５における逆止弁１９とフィルタ２１との間の部分に
供給され、次いで前述のようにフィルタ２１、開閉弁６
．加湿ユニット７、逆止弁８および減圧弁４を通って呼
吸マスク３に供給される。

この発明を実施する場合、フィルタ２１および活性炭フ
ィルタ４４のうち何れか一方を省略してもよく、あるい
は双方のフィルタ２１’、４４を省略してもよい。また
この発明の加湿ユニット付き混合ガス呼吸装置は、圧気
潜函以外の圧気環境作業を行う場合にも使用することが
できる。

〔発明の効果］ この発明は前述のように構成されているので、以下に記
載するような効果を奏する。

加湿ユニット７内に水を補給する場合は、単に開閉弁６
を閉じたのち圧抜き弁９を開放すると、加湿ユニット７
内の中圧混合ガスが圧抜き弁９を通って排出され、通気
接続金具２に供給された呼吸用混合ガスは、逆止弁１２
を有するバイパス管路１０および減圧弁４を通って呼吸
マスク３に供給されるので、作業員は、混合ガスを呼吸
しながら、加温ユニント７を開放してその加４ユニット
７の中に水を補給することができ、かつ水の補給を終了
して加湿ユニット７を閉したのちは、単に圧抜き弁９を
閉じると共に開閉弁６を開放することにより、通気接続
金具２に供給された呼吸用混合ガスを、主送気管路５に
おける加湿ユニット７により加温しながら、減圧弁４に
より減圧して呼吸マスク３に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はこの発明の一実施例を示すもので
あって、第１図は圧気作業用加ンＷユニット付き混合ガ
ス呼吸装置の展開図、第２図は加湿ユニット付き混合ガ
ス呼吸装置の回路図、第３図は通気継手を接続した状態
を示す縦断側面図、第４図は通気継手を分離した状態を
示す縦断側面図、第５図は加湿ユニット付近を示す縦断
側面図、第６図は加湿ユニット付近を分解して示す縦断
側面図、第７図は加湿ユニット内に水を補給している状
態を示す縦断側面図である。第８図は呼吸用混合ガス供
給管を有する圧気潜函の縦断側面図である。 図において、１は呼吸用混合ガス供給管、２は通気接続
金具、３は呼吸マスク、４は減圧弁、５は主送気管路、
６は開閉弁、７は加湿ユニット、８は逆止弁、９は圧抜
き弁、１０はバイパス管路、１１は閉止用ばね、１２は
逆止弁、Ｉ３は圧気潜函、１４は作業室、２１はフィル
タ、２２は安全用混合ガスボンへ、２３は非常用混合ガ
ス供給管路、２４は減圧弁、２５は開閉弁、２６は通気
得手、２９はばね、３ｏは弁座、３１は開閉弁、３２は
開弁部材、３７はケーシング、３８は注水口、４０は雄
ねし部、４２は塀ねし、４３はキャンプ、４５は箱体、
４６は透孔、４７は管体、４９は円筒状吸水材、５１は
混合ガス配管、５２はスポイトである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 呼吸用混合ガス供給管１に着脱自在に接続される通気接
   続金具２と呼吸マスク３に接続された減圧弁４とが、主
   送気管路５により接続され、その主送気管路５に、上流
   側から下流側に向かって、開閉弁６と開放自在な加湿ユ
   ニット７と逆止弁８とが順次介在され、前記開閉弁６と
   加湿ユニット７との間において主送気管路５に開閉自在
   な圧抜き弁９が接続され、バイパス管路１０の一端部が
   前記通気接続金具２と開閉弁６との間において前記主送
   気管路５に接続されると共に、前記バイパス管路１０の
   他端部が前記減圧弁４と逆止弁８との間において主送気
   管路５に接続され、前記バイパス管路１０に閉止用ばね
   １１を備えている逆止弁１２が介在されている圧気作業
   用加湿ユニット付き混合ガス呼吸装置。