水中潜水器具用弁機構
【課題】余剰水が潜水器具内部から排除されることを可能とする。
【解決手段】水中潜水器具用の弁機構４２は、管状体と可撓性を有する弁５６とを含む。管状体は、口鼻マスク３４に動作可能に接続され、連通用の側方開口５０を備えている。可撓性を有する弁５６は、管状体の一端に装着され、通常動作状態においては側方開口５０を閉鎖し、緊急動作状態においては側方開口５０を連通させる。閉鎖された側方開口５０は、通常動作状態において、口鼻マスク３４から排ガスが漏れて潜水器具内部を汚染することを防止する。連通した側方開口５０は、緊急動作状態において、代替源４６からの空気が、口鼻マスク３４によって覆われたユーザの口と鼻とに送達されることを可能とする。連通した側方開口５０は、余剰水が潜水器具内部から排除されることを可能とする。
【解決手段】水中潜水器具用の弁機構４２は、管状体と可撓性を有する弁５６とを含む。管状体は、口鼻マスク３４に動作可能に接続され、連通用の側方開口５０を備えている。可撓性を有する弁５６は、管状体の一端に装着され、通常動作状態においては側方開口５０を閉鎖し、緊急動作状態においては側方開口５０を連通させる。閉鎖された側方開口５０は、通常動作状態において、口鼻マスク３４から排ガスが漏れて潜水器具内部を汚染することを防止する。連通した側方開口５０は、緊急動作状態において、代替源４６からの空気が、口鼻マスク３４によって覆われたユーザの口と鼻とに送達されることを可能とする。連通した側方開口５０は、余剰水が潜水器具内部から排除されることを可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明発明は水中潜水器具用の弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に水中潜水器具は、ホースを介して自給式水中呼吸装置（ＳＣＵＢＡ）の空気タンクに接続され、または水面から空気を供給する空気供給ホースに接続された呼吸レギュレータを含んでいる。水中潜水器具は、フルフェイスマスク、潜水ヘルメット、ＳＣＵＢＡ、その他を含む様々な構成に発展している。多種多様な水中潜水ヘルメットおよびフルフェイスマスクが永年に渡って使用されている。当初、潜水ヘルメットは、観察窓を備え、水面からダイバーに空気を供給する空気供給ホースが接続された、バケツを逆さにしたような基本的構成をしていた。時の経過とともに、これらヘルメットはより進歩し、潜水を良く理解するための物理学的対象となった。
【０００３】
近年の潜水ヘルメットは、ドライスーツに接続可能であることや、水を排除してヘルメット内部を略いつでもドライに保つためにネックダムを包含すること等、特徴において様々な方向に改良されている。２〜３例を挙げると、新しい呼吸機構は、緊急用または代替用空気源を含むように設計され、電子通信が付設されている。
【０００４】
より古い潜水ヘルメット（一般に”重装備”として知られる）の１問題点は、ダイバーによって吐き出されるＣＯ２がヘルメット内で増加してダイバーに潜在的な危険状態を引き起こすことである。空気の消費は別の懸念である。これら”重装備”な潜水ヘルメットは、基本的にフリーフローヘルメットであり、すなわち、空気が絶えずヘルメットに流れ、ＣＯ２をヘルメットから排出する。このようなタイプのヘルメットでは、非常に高い空気流量が必要とされ、安全なＣＯ２レベルを維持するために多量の空気を消費する。
【０００５】
近年の潜水ヘルメットまたはフルフェイスマスクでは、一般に口鼻マスク（oral nasal mask）として知られるマスクを使用することにより、これらの問題が解消されている。口鼻マスクは、潜水ヘルメットまたはフルフェイスマスク内部に装備され、ダイバーの鼻と口とを覆ってダイバーの顔に対して密閉する比較的小さなゴム製マスクである。口鼻マスクの目的は、ヘルメットまたはフルフェイスマスクから出る排ガスの流れを作って、ヘルメットまたはフルフェイスマスク内のＣＯ２レベルを最小限に維持することである。
【０００６】
今日では、空気を節約するために、ほとんどの潜水ヘルメットまたはフルフェイスマスクはデマンドタイプと呼ばれるレギュレータを使用している。これはＳＣＵＢＡダイビングレギュレータに似た呼吸レギュレータであり、潜水ヘルメットまたはフルフェイスマスクに装着可能である。デマンドタイプのレギュレータは、呼吸ごとに内側に倒れるゴム製のダイアフラムを有しており、このダイアフラムは要求によってダイバーに空気を供給する小さな弁を開弁する。この小さな弁は、ダイバーが呼気しているときまたは呼吸を止めているときに、弁を閉めるように設計されており、ダイバーによって消費される空気量を節約する。
【０００７】
口鼻マスク自体が進化を遂げている。口鼻マスクが最初に使用されたとき、多くのマスクはマスクの底部領域に１つまたは２つ以上の開口を有しており、これがヘルメットまたはフルフェイスマスクに浸入した水を口鼻マスク内部へ通過させ、最終的に呼吸レギュレータの排出口からこの水を排出していた。これに関して、図１は、ユーザ１４の口と鼻とを覆う従来の口鼻マスク１２の底部領域の開口１０を図示している。口鼻マスク１２は潜水ヘルメット１６内に配置され、呼吸レギュレータ１８に動作可能に接続されている。ヘルメット水は開口１０および呼吸レギュレータ１８の排出口を介して排出される。ヘルメット水は、ヘルメットの底部分に貯留した余剰水である。このような開口を提供することは、口鼻マスクの底部に残存する水が少量の場合にのみ有効であることは、後になって分かった。この残存した水は、排ガスが開口を介して口鼻マスクから抜けることを妨げ、呼気の間に潜水ヘルメット内部を汚染する。
【０００８】
現在最も一般的に使用されている他の口鼻マスクの構成は、口鼻マスクの上部に装備されたゴム製のきのこ型弁を有するものである。きのこ弁は、きのこの形状に似たダイアフラムを有する一方向弁である。口鼻マスクの上部にあるきのこ弁は、空気がヘルメット内部から口鼻マスク内部へ流入できるような方向に配置されている。口鼻マスク２２の上部内に配置されたゴム製のきのこ弁２０の例を、図２に図示す。口鼻マスク２２はユーザ２４の口と鼻とを覆っている。口鼻マスク２２は、潜水ヘルメット２６内に配置され、呼吸レギュレータ２８に動作可能に接続されている。ヘルメット水は、呼吸レギュレータ２８の排出口をバイパスする追加のゴム製のきのこ弁３０を介して排出される。ゴム製のきのこ弁３０は潜水ヘルメット２６（図２）の下位部に備わっている。ヘルメット水は、図２の水排出経路３２の矢印で示されるように、きのこ弁３０を介して周囲の水に直接排出される。
【０００９】
ほとんどのヘルメットおよびフルフェイスマスクには現在、緊急用または代替用の空気源が備えられており、この空気源は通常ダイバーによって制御され、ヘルメットまたはフルフェイスマスクの一方の側部またはダイバーのハーネスに装着された弁を作動させる。適切に使用された場合、例えば図１，図２を参照するように、代替空気はヘルメットまたはフルフェイスマスクの側部に流入する。例えば図２では、潜水ヘルメット２６内の代替空気はゴム製のきのこ弁２０を介して口鼻マスク２２に流入する。流入した潜水ヘルメット２６内の代替空気は、潜水ヘルメット２６内部に貯留した余剰水を、きのこ弁３０を介して周囲の水へと排出する（図２）。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ここに開示する最良の実施形態は、概して水中潜水器具用の弁機構である。
【００１１】
本発明の一実施態様によれば、弁機構は、連通用の複数の側方開口を備えた管状体を含んでいる。管状体は、潜水器具の一部である口鼻マスクに動作可能に接続されている。また弁機構は、管状体の一端に装着されるように構成された可撓性を有する弁を含んでいる。
【００１２】
装着された可撓性を有する弁は、通常動作状態において管状体の中空内部から側方開口を閉鎖し、緊急動作状態において側方開口を連通させるようになっている。通常動作状態において、閉鎖された側方開口は、排ガスが口鼻マスクから抜けて潜水器具の内部を汚染することを妨げる。緊急動作状態において、連通した側方開口は、潜水器具内の空気が口鼻マスクによって覆われたユーザの口と鼻とに送達されることを可能とする。潜水基器具に貯留した余剰水は、連通した側方開口を介して外部へ排出される。
【００１３】
本発明の他の実施態様によれば、弁機構は、連通用の環状配列された内側開口を備えたリング状体を含む。リング状体は、口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に接続されている。口鼻マスクおよび呼吸レギュレータは、潜水器具の一部である。また弁機構は、リング状体内に装着するように構成された可撓性を有する弁を含む。
【００１４】
装着された可撓性を有する弁は、通常動作状態において環状配列された内側開口を閉鎖し、緊急動作状態において環状配列された内側開口を連通させるようにされている。通常運転状態において、閉鎖された内側開口は、排ガスが口鼻マスクから抜けて潜水器具の開部を汚染することを妨げる。緊急動作状態において、されされた内側開口は、潜水器具内の空気が口鼻マスクによって覆われたユーザの口と鼻とに送達されることを可能とする。潜水器具内に貯留した余剰水は、連通した内側開口を介して外部へ排出される。
【００１５】
本発明の更に他の実施態様によれば、弁機構は、口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に接続された管状弁組立体を含む。口鼻マスクおよび呼吸レギュレータは、潜水器具の一部である。また弁機構は、通常動作状態において潜水器具内の排ガスレベルを制御する手段と、緊急動作状態において呼吸ガスの代替源をユーザに提供する手段とを含む。弁機構は、呼吸ガスの代替源がユーザによって作動されているときに、潜水器具に貯留した余剰水を排除する手段を更に含む。
【００１６】
本発明の更に異なる実施態様によれば、弁機構は、口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に統合されたリング状弁組立体を含む。口鼻マスクおよび呼吸レギュレータは、潜水器具の一部である。弁機構は、通常動作状態において潜水器具内の排ガスレベルを制御する手段と、緊急動作状態において呼吸ガスの代替源をユーザに提供する手段とを含む。また弁機構は、呼吸ガスの代替源がユーザによって作動されているときに、潜水器具に貯留した余剰水を排除する手段を含む。
【００１７】
本発明のこれら実施態様およびその他の実施態様は、付属の図面および後続する本発明の発明をするための最良の形態を参照することにより明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
付属の図面に関連して以下に示す詳細な説明は、最良の実施形態の説明を意図するものであって、最良の実施形態が構成され、あるいは利用される形状のみを表すことを意図するものではない。以下の説明は、機能と、図示した実施形態に関連して最良の実施形態を構成し、実施する連続的過程とを説明するものである。しかしながら、同等または均等な機能および順序が異なる実施形態によって実施されてもよく、これらが本発明の思想および範囲に包含されることも理解されよう。
【００１９】
図３〜図１３全般に示されるように、本発明のある実施形態を、水中潜水ヘルメットまたはフルフェイスマスクに適用した弁機構に関して詳細に記す。本発明の追加実施形態、特徴および効果は、後続の説明から明らかになり、あるいは本発明を実施することによって理解されよう。図面においては、縮尺は統制されたものではなく、図および説明を通して、同じ特徴のものには同じ数字を付している。
【００２０】
図３は、潜水ヘルメット３６内に配置され、デマンドタイプの呼吸レギュレータ３８に動作可能に接続された口鼻マスク３４の断面図である。口鼻マスク３４は、ユーザ４０の口と鼻とを覆うように構成されている。口鼻マスク３４は、天然ゴムおよび／または合成ゴムのような弾性材料でできている。口鼻マスク３４は、マイクロホンを装着するようにされた側部開口３５（図６）を含み、標準的呼吸レギュレータマウント用ナット３７（図６）を収容するようにされた前方開口３９（図６）を含む。
【００２１】
呼吸レギュレータ３８（図３〜図５）は、ナット３７を介して一端が口鼻マスク３４へ装着するようにされたレギュレータハウジング４１（図６）を含む。レギュレータハウジング４１は、ゴム製のきのこ弁４４（図３〜図６）を受容するようにされており、きのこ弁４４は、ユーザ４０からの排ガスが呼吸レギュレータ３８から排出されるように方向付けられており、主排ガス経路４３（図３，図４）を画定している。レギュレータハウジング４１は、標準的ダイアフラム４５（図６）も受容するようにされている。
【００２２】
ヘルメット水は、主排ガス経路４３をバイパスする、弁機構４２（図３〜図８）ときのこ弁４７（図３〜図６）とを介して排出される。水排出経路は、図３および図５において余剰水排出経路４９の矢印によって概略的に示されている。きのこ弁４７は、弁機構４２より下流側へ装着されており、ヘルメット水および排ガスが潜水ヘルメット３６から周囲の水（図３）へ排出される向きにされている。補助排ガス経路５１（図３，図４）は、弁機構４２ときのこ弁４７とによって画定されている。
【００２３】
本発明の最良の実施形態によると、弁機構４２（図３〜図８）は、金属、プラスチック等のような剛体材料から作られた概ね管状を呈する管状体４８（図６）により構成される。剛体の管状体４８は複数の側方開口５０（図６〜図８）を備えており、これらは、緊急動作およびヘルメット水排出動作の間、ポート（代替源）４６（図３，図５，図６）からの空気が（口鼻マスク３４によって覆われた）ユーザの口と鼻とに送達され得るようにされている。
【００２４】
管状体４８は前方端部５２（図６）に、可撓性を有する弁５６（図６）を装着するようにされた環状且つ外側へ突出するリップ５４（図６）を備えている。ここで、”外側へ突出する”とは、一般的に剛体の管状体４８の中空内部から突設されたものと定義される。剛体の管状体４８はまた、外側へ突出するリップ５４（図６）と側方開口５０（図６〜図８）との間に配置される環状溝５５（図６〜図８）を備えている。環状溝５５は、環状溝５５に適合するようにその底部５７で開口する口鼻マスク３４に装着するとともにこれを密閉するために使用される。
【００２５】
管状体４８は、後方端部５３に、潜水ヘルメット３６の内面に装着するようにされた一体型環状フランジ６２（図６〜図８）を備えている。一実施形態では、一体型環状フランジ６２は、ねじが切られ、フルフェイスマスクシェルのヘルメットの内表面に密閉される。本発明の範囲および思想から逸脱しないものであれば、ヘルメットまたはフルフェイスマスクシェルに管状体４８を装着するために他の手段を用いてもよい。
【００２６】
可撓性を有する弁５６は、剛体の管状体４８の外側へ突出するリップ５４（図６）に確実に装着するように構成された環状上部５８（図６〜図８）を有する。可撓性を有する弁５６はまた、管状体４８の内表面に対して適合し、且つ密閉するように構成され、内側から側方開口５０（図６〜図８）を完全に覆う管状体６０（図６〜図８）を有する。弁である管状体６０は、図６〜図８に概して示すように、環状上部５８の下方に配置される。可撓性を有する弁５６は、弾天然ゴムおよび／または合成ゴムのような弾性材料でできていてよい。本発明の一般的原理によれば、弾性材料は弁としての使用に適している。本発明の目的から外れない限り、他の弁材またはこのような材料の組み合わせを用いてもよい。
【００２７】
通常動作状態では、ユーザ４０は、呼吸レギュレータ３８（図３）を介して主空気供給源から吸気し、可撓性を有する弁５６が閉弁されることにより、ユーザ４０から排気されるＣＯ２ガスが口鼻マスク３４から抜け、潜水ヘルメット３６内部を汚染することが防止されている。弾性の管状体６０が内側から側方開口５０を完全に覆って（閉鎖して）いるとき、可撓性を有する弁５６は閉弁状態にある。
【００２８】
排出されたＣＯ２ガスは、主排ガス経路４３（図３，図４）を介するばかりでなく、剛体の管状体４８（図６）ときのこ弁４７（図３〜図６）とを通るＣＯ２ガスの経路を含む補助排ガス経路５１（図３，図４）をも介して口鼻マスク３４から排出される。閉弁状態にある可撓性を有する弁５６では、剛体の管状体４８（図６）の中空内部を通過する、口鼻マスク３４からの排出ＣＯ２が、図４および図７に概して示すように、弾性弁である管状体６０によって内側を完全に覆われた（閉鎖された）側方開口５０を介して、潜水ヘルメット３６内部に入ることが防止されている。
【００２９】
通常動作状態において、排出ＣＯ２のための２つの（主および補助）排ガス経路があることによって、ユーザ４０の呼吸の排出労力が低減され、呼吸抵抗が下がっている。当業者であれば、２つの（主および補助）排ガス経路が１つの共通の排ガス経路とみなされ、この場合、補助部分は主排ガス経路の拡張に有効に寄与することが理解されよう。
【００３０】
緊急動作およびヘルメット水排出動作の場合、ユーザ４０は、代替空気供給源から空気を得ることができる。代替空気は、ポート（代替源）４６（図３，図５，図６）を介して潜水ヘルメット３６に流入する。これに関連して潜水ヘルメット３６内部の圧力が高まるため、流入した代替空気は可撓性を有する弁５６を開弁する。特に、弾性弁である管状体６０は、図５に概して示すように、側方開口５０から離れて（剛体の管状体４８の中空内部において）内側へ曲げられ、弁である管状体６０を連通状態とさせる。潜水ヘルメット３６からの代替空気は、連通した側方開口５０（図８）を介して口鼻マスク３４に流入し、ユーザ４０に緊急空気供給経路５９（図５）を提供する。流入する代替空気に起因して圧力が高まった潜水ヘルメット３６内部はまた、余剰水排出経路４９（図５）の矢印で概示するように、連通した側方開口５０を介してヘルメット水を外部へ（周囲の水へ）排出する。
【００３１】
本発明の他の実施形態によると、（呼吸レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構７０は、概ねリング状を呈するリング状体７８（図１１〜図１３）に動作可能に接続された可撓性を有する弁７２を含む。可撓性を有する弁７２は、平ワッシャ状体（図１１〜図１３）から立ち上がる管状部材７６を含む。可撓性を有する弁７２は、天然ゴムおよび／または合成ゴムのような弾性材料でできている。本発明の一般的原理によれば、弾性材料は弁としての使用に適している。
【００３２】
リング状体７８（図１１〜図１３）は、金属、プラスチック等のような剛体材料から作られている。リング状体７８は、図１１に概して示すように、後方端部８０が口鼻マスク７９に動作可能に装着するように構成されている。リング状体７８は更に、前方端部８２が、潜水ヘルメット８７（図９〜図１１）上に適切に構成された開口８５を介してレギュレータハウジング８４（図１１）に装着するように構成されている。レギュレータハウジング８４は、きのこ弁８６（図９〜図１１）と標準的ダイアフラム８８（図１１）とを受容する。
【００３３】
図１１〜図１３を参照して概略的に示されるように、リング状体７８は、前方端部８２に対して内側に入った内側環状リップ９０を備えており、そして、環状配列された複数の内側開口９２は、内側環状リップ９０とリング状体７８の外側管状壁表面との間に配置されている。内側開口９２は、緊急動作およびヘルメット水排出動作状態において、代替空気源からの空気が（口鼻マスク７９によって覆われた）ユーザの口と鼻とに送達され得るようにされている。
【００３４】
内側環状リップ９０は、図１２，図１３に概して示すように、可撓性を有する弁７２の弾性の管状部材７６を受容し、確実に保持するように構成されている。（可撓性を有する弁７２の）平ワッシャ状体７４は、管状部材７６が内側環状リップ９０に確実に装着されたときに、内側開口９２を完全に覆う（閉鎖する）ように構成されている。剛体のリング状体７８はまた、内側開口９２の底面への通路を提供する環状スロット７７（図９，図１０）を備えている。環状スロット７７は、剛体のリング状体７８の後方端部８０（図１１）に隣接して配置されている。
【００３５】
通常動作状態において、ユーザ１００は、呼吸レギュレータ１０２（図９）を介して主空気供給源から吸気する。呼吸レギュレータ１０２は、関連するきのこ弁８６（図９〜図１１）を備えたレギュレータハウジング８４（図１１）を含む。この場合、（呼吸レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構７０の可撓性を有する弁７２は、ユーザ１００から排気されるＣＯ２ガスが口鼻マスク７９から抜けて潜水ヘルメット８７内部を汚染することを防止するために閉じている。可撓性を有する弁７２は、図１２に概して示すように、その平ワッシャ状体７４が内側開口９２を覆って（閉鎖して）いるとき、閉弁状態にある。
【００３６】
排出ＣＯ２ガスは、レギュレータの排ガス経路１０４（図９）を介して口鼻マスク７９から排出される。排ガス経路１０４は、（呼吸レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構７０のリング状体７８の中空内部と、関連するきのこ弁８６とを通る通路を含む。可撓性を有する弁７２が閉弁状態にあると、口鼻マスク７９からリング状体７８を通って通過する排出ＣＯ２ガスは、その平ワッシャ状体７４（図１２）によって完全に覆われる（閉鎖される）内側開口９２を介して潜水ヘルメット８７内部に入ることが防止される。
【００３７】
緊急動作およびヘルメット水排出動作の場合、ユーザ１００は代替空気供給源からの空気を得る。代替空気は、ポート（代替源）１０６（図１０，図１１）を介して潜水ヘルメット８７に流入する。これに関連して潜水ヘルメット８７内部の圧力が高まるために、流入した代替空気は弾性の可撓性を有する弁７２を開弁する。詳しくは、図１３に概して示すように、平ワッシャ状体７４が内側開口９２から離れるように屈曲され、内側開口９２が流体の流通に供される。潜水ヘルメット８７内部からの代替空気は、図１０に概して示すように、環状スロット７７と連通した内側開口９２とを介して口鼻マスク７９に流入し、緊急空気供給経路１０８をユーザ１００に提供する。流入する代替空気によって圧力が上昇した潜水ヘルメット８７内部はまた、余剰水排出経路１１０（図１０）の矢印によって概示されるように、環状スロット７７、連通した内側開口９２および、きのこ弁８６を介してヘルメット水を排出する。
【００３８】
（呼吸レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構７０（図９〜図１３）は、同様の機能を有する一方で、上に概説し図３〜図８に概示したタイプの弁機構を構成するのに必要な構成部品の数を有効に削減する。
【００３９】
当業者であれば、様々な実施形態における本発明の弁機構が、フルフェイスマスク、ＳＣＵＢＡダイビング器具等への使用に適用できることを容易に理解されるであろう。本発明が適用される潜水器具は、空気供給ホースを介して水面から供給される呼吸ガスを受けるものでもよい。本発明の弁機構は、本発明の目的および範囲から逸脱しない限り、他の手段、他の適切な構成部品、他の材料のいずれか、あるいはこれらの組み合わせにより構成されてもよい。
【００４０】
ここに説明した最良の実施形態は、単に本発明の一般的原理の説明である。発明の範囲内において様々な設計変更がなされてもよい。このように、限定を意図することなく例示したことにより、発明の開示に則った代替的構成が可能である。従って、図面および明細書は本発明の例示であって限定を意図するものではない。
【００４１】
更に、全ての要素は、文脈に矛盾のないように最も広い意味として解釈されるべきである。特に、”含む”と”含んでいる”という語は、包括的な意味で、要素、構成部品、または過程として解釈されるべきであり、関連する要素、構成部品、または過程が存在し、または利用され、あるいは明示的に言及しない他の要素、構成部品または過程と組み合わされことを示している。このように本発明は、そのような実施形態およびバリエーションが特許請求の範囲およびその均等の範囲内にある限り、全ての実施形態およびバリエーションを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の（潜水ヘルメットに使用された）口鼻マスクの断面概略図であり、潜水ヘルメット内の空気／排ガスの経路と潜水ヘルメットから排除される水の経路とを示している。
【図２】従来の他の（潜水ヘルメットに使用された）口鼻マスクの断面概略図であり、潜水ヘルメット内の空気／排ガスの経路と潜水ヘルメットから排除される水の経路とを示している。
【図３】本発明の最良の実施形態により構成された弁機構を介して排ガスおよびヘルメット水の経路を示しており、潜水ヘルメット内に配置され、呼吸レギュレータに動作可能に接続された口鼻マスクの断面概略図である。
【図４】通常動作状態における図３の弁機構の概略図である。
【図５】緊急動作およびヘルメット水排出動作状態における、図３の弁機構の概略図である。
【図６】関連する呼吸レギュレータ要素を備えた図３の弁機構の分解斜視図である。
【図７】閉弁状態にある図６の弁機構の斜視図である。
【図８】部分的に開弁状態にある図６の弁機構の斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態により構成された（レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構を介して、通常動作状態における排ガスおよびヘルメット水の経路を示しており、潜水ヘルメット内に配置され、呼吸レギュレータに動作可能に接続された口鼻マスクの断面概略図である。
【図１０】緊急動作およびヘルメット水排出動作状態における図９の（レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構の概略図である。
【図１１】関連する呼吸レギュレータ要素を備えた図９の（レギュレータ装着ナット／弁）一体型弁機構の分解斜視図である。
【図１２】閉弁状態にある図１１の弁機構の斜視図である。
【図１３】部分的に開弁状態にある図１１の弁機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
３４，７９ 口鼻マスク
３６，８７ 潜水ヘルメット
３８，１０２ 呼吸レギュレータ
４０，１００ ユーザ
４１，８４ レギュレータハウジング
４２ 弁機構
４３ 主排ガス経路
４４ きのこ弁（第１の一方向弁）
４５，８８ 標準的ダイアフラム
４７ きのこ弁（第２の一方向弁）
４８，６０ 管状体
４９，１１０ 余剰水排出経路
５０ 側方開口
５１ 補助排ガス経路
５６，７２ 可撓性を有する弁
５９，１０８ 緊急空気供給経路
６２ 一体型環状フランジ
７０ （呼吸レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構
７４ 平ワッシャ状体
７６ 管状部材
７７ 環状スロット
７８ リング状体
８６ きのこ弁（一方向弁）
９２ 内側開口
１０４ 排ガス経路
【技術分野】
【０００１】
本発明発明は水中潜水器具用の弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に水中潜水器具は、ホースを介して自給式水中呼吸装置（ＳＣＵＢＡ）の空気タンクに接続され、または水面から空気を供給する空気供給ホースに接続された呼吸レギュレータを含んでいる。水中潜水器具は、フルフェイスマスク、潜水ヘルメット、ＳＣＵＢＡ、その他を含む様々な構成に発展している。多種多様な水中潜水ヘルメットおよびフルフェイスマスクが永年に渡って使用されている。当初、潜水ヘルメットは、観察窓を備え、水面からダイバーに空気を供給する空気供給ホースが接続された、バケツを逆さにしたような基本的構成をしていた。時の経過とともに、これらヘルメットはより進歩し、潜水を良く理解するための物理学的対象となった。
【０００３】
近年の潜水ヘルメットは、ドライスーツに接続可能であることや、水を排除してヘルメット内部を略いつでもドライに保つためにネックダムを包含すること等、特徴において様々な方向に改良されている。２〜３例を挙げると、新しい呼吸機構は、緊急用または代替用空気源を含むように設計され、電子通信が付設されている。
【０００４】
より古い潜水ヘルメット（一般に”重装備”として知られる）の１問題点は、ダイバーによって吐き出されるＣＯ２がヘルメット内で増加してダイバーに潜在的な危険状態を引き起こすことである。空気の消費は別の懸念である。これら”重装備”な潜水ヘルメットは、基本的にフリーフローヘルメットであり、すなわち、空気が絶えずヘルメットに流れ、ＣＯ２をヘルメットから排出する。このようなタイプのヘルメットでは、非常に高い空気流量が必要とされ、安全なＣＯ２レベルを維持するために多量の空気を消費する。
【０００５】
近年の潜水ヘルメットまたはフルフェイスマスクでは、一般に口鼻マスク（oral nasal mask）として知られるマスクを使用することにより、これらの問題が解消されている。口鼻マスクは、潜水ヘルメットまたはフルフェイスマスク内部に装備され、ダイバーの鼻と口とを覆ってダイバーの顔に対して密閉する比較的小さなゴム製マスクである。口鼻マスクの目的は、ヘルメットまたはフルフェイスマスクから出る排ガスの流れを作って、ヘルメットまたはフルフェイスマスク内のＣＯ２レベルを最小限に維持することである。
【０００６】
今日では、空気を節約するために、ほとんどの潜水ヘルメットまたはフルフェイスマスクはデマンドタイプと呼ばれるレギュレータを使用している。これはＳＣＵＢＡダイビングレギュレータに似た呼吸レギュレータであり、潜水ヘルメットまたはフルフェイスマスクに装着可能である。デマンドタイプのレギュレータは、呼吸ごとに内側に倒れるゴム製のダイアフラムを有しており、このダイアフラムは要求によってダイバーに空気を供給する小さな弁を開弁する。この小さな弁は、ダイバーが呼気しているときまたは呼吸を止めているときに、弁を閉めるように設計されており、ダイバーによって消費される空気量を節約する。
【０００７】
口鼻マスク自体が進化を遂げている。口鼻マスクが最初に使用されたとき、多くのマスクはマスクの底部領域に１つまたは２つ以上の開口を有しており、これがヘルメットまたはフルフェイスマスクに浸入した水を口鼻マスク内部へ通過させ、最終的に呼吸レギュレータの排出口からこの水を排出していた。これに関して、図１は、ユーザ１４の口と鼻とを覆う従来の口鼻マスク１２の底部領域の開口１０を図示している。口鼻マスク１２は潜水ヘルメット１６内に配置され、呼吸レギュレータ１８に動作可能に接続されている。ヘルメット水は開口１０および呼吸レギュレータ１８の排出口を介して排出される。ヘルメット水は、ヘルメットの底部分に貯留した余剰水である。このような開口を提供することは、口鼻マスクの底部に残存する水が少量の場合にのみ有効であることは、後になって分かった。この残存した水は、排ガスが開口を介して口鼻マスクから抜けることを妨げ、呼気の間に潜水ヘルメット内部を汚染する。
【０００８】
現在最も一般的に使用されている他の口鼻マスクの構成は、口鼻マスクの上部に装備されたゴム製のきのこ型弁を有するものである。きのこ弁は、きのこの形状に似たダイアフラムを有する一方向弁である。口鼻マスクの上部にあるきのこ弁は、空気がヘルメット内部から口鼻マスク内部へ流入できるような方向に配置されている。口鼻マスク２２の上部内に配置されたゴム製のきのこ弁２０の例を、図２に図示す。口鼻マスク２２はユーザ２４の口と鼻とを覆っている。口鼻マスク２２は、潜水ヘルメット２６内に配置され、呼吸レギュレータ２８に動作可能に接続されている。ヘルメット水は、呼吸レギュレータ２８の排出口をバイパスする追加のゴム製のきのこ弁３０を介して排出される。ゴム製のきのこ弁３０は潜水ヘルメット２６（図２）の下位部に備わっている。ヘルメット水は、図２の水排出経路３２の矢印で示されるように、きのこ弁３０を介して周囲の水に直接排出される。
【０００９】
ほとんどのヘルメットおよびフルフェイスマスクには現在、緊急用または代替用の空気源が備えられており、この空気源は通常ダイバーによって制御され、ヘルメットまたはフルフェイスマスクの一方の側部またはダイバーのハーネスに装着された弁を作動させる。適切に使用された場合、例えば図１，図２を参照するように、代替空気はヘルメットまたはフルフェイスマスクの側部に流入する。例えば図２では、潜水ヘルメット２６内の代替空気はゴム製のきのこ弁２０を介して口鼻マスク２２に流入する。流入した潜水ヘルメット２６内の代替空気は、潜水ヘルメット２６内部に貯留した余剰水を、きのこ弁３０を介して周囲の水へと排出する（図２）。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ここに開示する最良の実施形態は、概して水中潜水器具用の弁機構である。
【００１１】
本発明の一実施態様によれば、弁機構は、連通用の複数の側方開口を備えた管状体を含んでいる。管状体は、潜水器具の一部である口鼻マスクに動作可能に接続されている。また弁機構は、管状体の一端に装着されるように構成された可撓性を有する弁を含んでいる。
【００１２】
装着された可撓性を有する弁は、通常動作状態において管状体の中空内部から側方開口を閉鎖し、緊急動作状態において側方開口を連通させるようになっている。通常動作状態において、閉鎖された側方開口は、排ガスが口鼻マスクから抜けて潜水器具の内部を汚染することを妨げる。緊急動作状態において、連通した側方開口は、潜水器具内の空気が口鼻マスクによって覆われたユーザの口と鼻とに送達されることを可能とする。潜水基器具に貯留した余剰水は、連通した側方開口を介して外部へ排出される。
【００１３】
本発明の他の実施態様によれば、弁機構は、連通用の環状配列された内側開口を備えたリング状体を含む。リング状体は、口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に接続されている。口鼻マスクおよび呼吸レギュレータは、潜水器具の一部である。また弁機構は、リング状体内に装着するように構成された可撓性を有する弁を含む。
【００１４】
装着された可撓性を有する弁は、通常動作状態において環状配列された内側開口を閉鎖し、緊急動作状態において環状配列された内側開口を連通させるようにされている。通常運転状態において、閉鎖された内側開口は、排ガスが口鼻マスクから抜けて潜水器具の開部を汚染することを妨げる。緊急動作状態において、されされた内側開口は、潜水器具内の空気が口鼻マスクによって覆われたユーザの口と鼻とに送達されることを可能とする。潜水器具内に貯留した余剰水は、連通した内側開口を介して外部へ排出される。
【００１５】
本発明の更に他の実施態様によれば、弁機構は、口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に接続された管状弁組立体を含む。口鼻マスクおよび呼吸レギュレータは、潜水器具の一部である。また弁機構は、通常動作状態において潜水器具内の排ガスレベルを制御する手段と、緊急動作状態において呼吸ガスの代替源をユーザに提供する手段とを含む。弁機構は、呼吸ガスの代替源がユーザによって作動されているときに、潜水器具に貯留した余剰水を排除する手段を更に含む。
【００１６】
本発明の更に異なる実施態様によれば、弁機構は、口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に統合されたリング状弁組立体を含む。口鼻マスクおよび呼吸レギュレータは、潜水器具の一部である。弁機構は、通常動作状態において潜水器具内の排ガスレベルを制御する手段と、緊急動作状態において呼吸ガスの代替源をユーザに提供する手段とを含む。また弁機構は、呼吸ガスの代替源がユーザによって作動されているときに、潜水器具に貯留した余剰水を排除する手段を含む。
【００１７】
本発明のこれら実施態様およびその他の実施態様は、付属の図面および後続する本発明の発明をするための最良の形態を参照することにより明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
付属の図面に関連して以下に示す詳細な説明は、最良の実施形態の説明を意図するものであって、最良の実施形態が構成され、あるいは利用される形状のみを表すことを意図するものではない。以下の説明は、機能と、図示した実施形態に関連して最良の実施形態を構成し、実施する連続的過程とを説明するものである。しかしながら、同等または均等な機能および順序が異なる実施形態によって実施されてもよく、これらが本発明の思想および範囲に包含されることも理解されよう。
【００１９】
図３〜図１３全般に示されるように、本発明のある実施形態を、水中潜水ヘルメットまたはフルフェイスマスクに適用した弁機構に関して詳細に記す。本発明の追加実施形態、特徴および効果は、後続の説明から明らかになり、あるいは本発明を実施することによって理解されよう。図面においては、縮尺は統制されたものではなく、図および説明を通して、同じ特徴のものには同じ数字を付している。
【００２０】
図３は、潜水ヘルメット３６内に配置され、デマンドタイプの呼吸レギュレータ３８に動作可能に接続された口鼻マスク３４の断面図である。口鼻マスク３４は、ユーザ４０の口と鼻とを覆うように構成されている。口鼻マスク３４は、天然ゴムおよび／または合成ゴムのような弾性材料でできている。口鼻マスク３４は、マイクロホンを装着するようにされた側部開口３５（図６）を含み、標準的呼吸レギュレータマウント用ナット３７（図６）を収容するようにされた前方開口３９（図６）を含む。
【００２１】
呼吸レギュレータ３８（図３〜図５）は、ナット３７を介して一端が口鼻マスク３４へ装着するようにされたレギュレータハウジング４１（図６）を含む。レギュレータハウジング４１は、ゴム製のきのこ弁４４（図３〜図６）を受容するようにされており、きのこ弁４４は、ユーザ４０からの排ガスが呼吸レギュレータ３８から排出されるように方向付けられており、主排ガス経路４３（図３，図４）を画定している。レギュレータハウジング４１は、標準的ダイアフラム４５（図６）も受容するようにされている。
【００２２】
ヘルメット水は、主排ガス経路４３をバイパスする、弁機構４２（図３〜図８）ときのこ弁４７（図３〜図６）とを介して排出される。水排出経路は、図３および図５において余剰水排出経路４９の矢印によって概略的に示されている。きのこ弁４７は、弁機構４２より下流側へ装着されており、ヘルメット水および排ガスが潜水ヘルメット３６から周囲の水（図３）へ排出される向きにされている。補助排ガス経路５１（図３，図４）は、弁機構４２ときのこ弁４７とによって画定されている。
【００２３】
本発明の最良の実施形態によると、弁機構４２（図３〜図８）は、金属、プラスチック等のような剛体材料から作られた概ね管状を呈する管状体４８（図６）により構成される。剛体の管状体４８は複数の側方開口５０（図６〜図８）を備えており、これらは、緊急動作およびヘルメット水排出動作の間、ポート（代替源）４６（図３，図５，図６）からの空気が（口鼻マスク３４によって覆われた）ユーザの口と鼻とに送達され得るようにされている。
【００２４】
管状体４８は前方端部５２（図６）に、可撓性を有する弁５６（図６）を装着するようにされた環状且つ外側へ突出するリップ５４（図６）を備えている。ここで、”外側へ突出する”とは、一般的に剛体の管状体４８の中空内部から突設されたものと定義される。剛体の管状体４８はまた、外側へ突出するリップ５４（図６）と側方開口５０（図６〜図８）との間に配置される環状溝５５（図６〜図８）を備えている。環状溝５５は、環状溝５５に適合するようにその底部５７で開口する口鼻マスク３４に装着するとともにこれを密閉するために使用される。
【００２５】
管状体４８は、後方端部５３に、潜水ヘルメット３６の内面に装着するようにされた一体型環状フランジ６２（図６〜図８）を備えている。一実施形態では、一体型環状フランジ６２は、ねじが切られ、フルフェイスマスクシェルのヘルメットの内表面に密閉される。本発明の範囲および思想から逸脱しないものであれば、ヘルメットまたはフルフェイスマスクシェルに管状体４８を装着するために他の手段を用いてもよい。
【００２６】
可撓性を有する弁５６は、剛体の管状体４８の外側へ突出するリップ５４（図６）に確実に装着するように構成された環状上部５８（図６〜図８）を有する。可撓性を有する弁５６はまた、管状体４８の内表面に対して適合し、且つ密閉するように構成され、内側から側方開口５０（図６〜図８）を完全に覆う管状体６０（図６〜図８）を有する。弁である管状体６０は、図６〜図８に概して示すように、環状上部５８の下方に配置される。可撓性を有する弁５６は、弾天然ゴムおよび／または合成ゴムのような弾性材料でできていてよい。本発明の一般的原理によれば、弾性材料は弁としての使用に適している。本発明の目的から外れない限り、他の弁材またはこのような材料の組み合わせを用いてもよい。
【００２７】
通常動作状態では、ユーザ４０は、呼吸レギュレータ３８（図３）を介して主空気供給源から吸気し、可撓性を有する弁５６が閉弁されることにより、ユーザ４０から排気されるＣＯ２ガスが口鼻マスク３４から抜け、潜水ヘルメット３６内部を汚染することが防止されている。弾性の管状体６０が内側から側方開口５０を完全に覆って（閉鎖して）いるとき、可撓性を有する弁５６は閉弁状態にある。
【００２８】
排出されたＣＯ２ガスは、主排ガス経路４３（図３，図４）を介するばかりでなく、剛体の管状体４８（図６）ときのこ弁４７（図３〜図６）とを通るＣＯ２ガスの経路を含む補助排ガス経路５１（図３，図４）をも介して口鼻マスク３４から排出される。閉弁状態にある可撓性を有する弁５６では、剛体の管状体４８（図６）の中空内部を通過する、口鼻マスク３４からの排出ＣＯ２が、図４および図７に概して示すように、弾性弁である管状体６０によって内側を完全に覆われた（閉鎖された）側方開口５０を介して、潜水ヘルメット３６内部に入ることが防止されている。
【００２９】
通常動作状態において、排出ＣＯ２のための２つの（主および補助）排ガス経路があることによって、ユーザ４０の呼吸の排出労力が低減され、呼吸抵抗が下がっている。当業者であれば、２つの（主および補助）排ガス経路が１つの共通の排ガス経路とみなされ、この場合、補助部分は主排ガス経路の拡張に有効に寄与することが理解されよう。
【００３０】
緊急動作およびヘルメット水排出動作の場合、ユーザ４０は、代替空気供給源から空気を得ることができる。代替空気は、ポート（代替源）４６（図３，図５，図６）を介して潜水ヘルメット３６に流入する。これに関連して潜水ヘルメット３６内部の圧力が高まるため、流入した代替空気は可撓性を有する弁５６を開弁する。特に、弾性弁である管状体６０は、図５に概して示すように、側方開口５０から離れて（剛体の管状体４８の中空内部において）内側へ曲げられ、弁である管状体６０を連通状態とさせる。潜水ヘルメット３６からの代替空気は、連通した側方開口５０（図８）を介して口鼻マスク３４に流入し、ユーザ４０に緊急空気供給経路５９（図５）を提供する。流入する代替空気に起因して圧力が高まった潜水ヘルメット３６内部はまた、余剰水排出経路４９（図５）の矢印で概示するように、連通した側方開口５０を介してヘルメット水を外部へ（周囲の水へ）排出する。
【００３１】
本発明の他の実施形態によると、（呼吸レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構７０は、概ねリング状を呈するリング状体７８（図１１〜図１３）に動作可能に接続された可撓性を有する弁７２を含む。可撓性を有する弁７２は、平ワッシャ状体（図１１〜図１３）から立ち上がる管状部材７６を含む。可撓性を有する弁７２は、天然ゴムおよび／または合成ゴムのような弾性材料でできている。本発明の一般的原理によれば、弾性材料は弁としての使用に適している。
【００３２】
リング状体７８（図１１〜図１３）は、金属、プラスチック等のような剛体材料から作られている。リング状体７８は、図１１に概して示すように、後方端部８０が口鼻マスク７９に動作可能に装着するように構成されている。リング状体７８は更に、前方端部８２が、潜水ヘルメット８７（図９〜図１１）上に適切に構成された開口８５を介してレギュレータハウジング８４（図１１）に装着するように構成されている。レギュレータハウジング８４は、きのこ弁８６（図９〜図１１）と標準的ダイアフラム８８（図１１）とを受容する。
【００３３】
図１１〜図１３を参照して概略的に示されるように、リング状体７８は、前方端部８２に対して内側に入った内側環状リップ９０を備えており、そして、環状配列された複数の内側開口９２は、内側環状リップ９０とリング状体７８の外側管状壁表面との間に配置されている。内側開口９２は、緊急動作およびヘルメット水排出動作状態において、代替空気源からの空気が（口鼻マスク７９によって覆われた）ユーザの口と鼻とに送達され得るようにされている。
【００３４】
内側環状リップ９０は、図１２，図１３に概して示すように、可撓性を有する弁７２の弾性の管状部材７６を受容し、確実に保持するように構成されている。（可撓性を有する弁７２の）平ワッシャ状体７４は、管状部材７６が内側環状リップ９０に確実に装着されたときに、内側開口９２を完全に覆う（閉鎖する）ように構成されている。剛体のリング状体７８はまた、内側開口９２の底面への通路を提供する環状スロット７７（図９，図１０）を備えている。環状スロット７７は、剛体のリング状体７８の後方端部８０（図１１）に隣接して配置されている。
【００３５】
通常動作状態において、ユーザ１００は、呼吸レギュレータ１０２（図９）を介して主空気供給源から吸気する。呼吸レギュレータ１０２は、関連するきのこ弁８６（図９〜図１１）を備えたレギュレータハウジング８４（図１１）を含む。この場合、（呼吸レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構７０の可撓性を有する弁７２は、ユーザ１００から排気されるＣＯ２ガスが口鼻マスク７９から抜けて潜水ヘルメット８７内部を汚染することを防止するために閉じている。可撓性を有する弁７２は、図１２に概して示すように、その平ワッシャ状体７４が内側開口９２を覆って（閉鎖して）いるとき、閉弁状態にある。
【００３６】
排出ＣＯ２ガスは、レギュレータの排ガス経路１０４（図９）を介して口鼻マスク７９から排出される。排ガス経路１０４は、（呼吸レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構７０のリング状体７８の中空内部と、関連するきのこ弁８６とを通る通路を含む。可撓性を有する弁７２が閉弁状態にあると、口鼻マスク７９からリング状体７８を通って通過する排出ＣＯ２ガスは、その平ワッシャ状体７４（図１２）によって完全に覆われる（閉鎖される）内側開口９２を介して潜水ヘルメット８７内部に入ることが防止される。
【００３７】
緊急動作およびヘルメット水排出動作の場合、ユーザ１００は代替空気供給源からの空気を得る。代替空気は、ポート（代替源）１０６（図１０，図１１）を介して潜水ヘルメット８７に流入する。これに関連して潜水ヘルメット８７内部の圧力が高まるために、流入した代替空気は弾性の可撓性を有する弁７２を開弁する。詳しくは、図１３に概して示すように、平ワッシャ状体７４が内側開口９２から離れるように屈曲され、内側開口９２が流体の流通に供される。潜水ヘルメット８７内部からの代替空気は、図１０に概して示すように、環状スロット７７と連通した内側開口９２とを介して口鼻マスク７９に流入し、緊急空気供給経路１０８をユーザ１００に提供する。流入する代替空気によって圧力が上昇した潜水ヘルメット８７内部はまた、余剰水排出経路１１０（図１０）の矢印によって概示されるように、環状スロット７７、連通した内側開口９２および、きのこ弁８６を介してヘルメット水を排出する。
【００３８】
（呼吸レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構７０（図９〜図１３）は、同様の機能を有する一方で、上に概説し図３〜図８に概示したタイプの弁機構を構成するのに必要な構成部品の数を有効に削減する。
【００３９】
当業者であれば、様々な実施形態における本発明の弁機構が、フルフェイスマスク、ＳＣＵＢＡダイビング器具等への使用に適用できることを容易に理解されるであろう。本発明が適用される潜水器具は、空気供給ホースを介して水面から供給される呼吸ガスを受けるものでもよい。本発明の弁機構は、本発明の目的および範囲から逸脱しない限り、他の手段、他の適切な構成部品、他の材料のいずれか、あるいはこれらの組み合わせにより構成されてもよい。
【００４０】
ここに説明した最良の実施形態は、単に本発明の一般的原理の説明である。発明の範囲内において様々な設計変更がなされてもよい。このように、限定を意図することなく例示したことにより、発明の開示に則った代替的構成が可能である。従って、図面および明細書は本発明の例示であって限定を意図するものではない。
【００４１】
更に、全ての要素は、文脈に矛盾のないように最も広い意味として解釈されるべきである。特に、”含む”と”含んでいる”という語は、包括的な意味で、要素、構成部品、または過程として解釈されるべきであり、関連する要素、構成部品、または過程が存在し、または利用され、あるいは明示的に言及しない他の要素、構成部品または過程と組み合わされことを示している。このように本発明は、そのような実施形態およびバリエーションが特許請求の範囲およびその均等の範囲内にある限り、全ての実施形態およびバリエーションを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の（潜水ヘルメットに使用された）口鼻マスクの断面概略図であり、潜水ヘルメット内の空気／排ガスの経路と潜水ヘルメットから排除される水の経路とを示している。
【図２】従来の他の（潜水ヘルメットに使用された）口鼻マスクの断面概略図であり、潜水ヘルメット内の空気／排ガスの経路と潜水ヘルメットから排除される水の経路とを示している。
【図３】本発明の最良の実施形態により構成された弁機構を介して排ガスおよびヘルメット水の経路を示しており、潜水ヘルメット内に配置され、呼吸レギュレータに動作可能に接続された口鼻マスクの断面概略図である。
【図４】通常動作状態における図３の弁機構の概略図である。
【図５】緊急動作およびヘルメット水排出動作状態における、図３の弁機構の概略図である。
【図６】関連する呼吸レギュレータ要素を備えた図３の弁機構の分解斜視図である。
【図７】閉弁状態にある図６の弁機構の斜視図である。
【図８】部分的に開弁状態にある図６の弁機構の斜視図である。
【図９】本発明の他の実施形態により構成された（レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構を介して、通常動作状態における排ガスおよびヘルメット水の経路を示しており、潜水ヘルメット内に配置され、呼吸レギュレータに動作可能に接続された口鼻マスクの断面概略図である。
【図１０】緊急動作およびヘルメット水排出動作状態における図９の（レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構の概略図である。
【図１１】関連する呼吸レギュレータ要素を備えた図９の（レギュレータ装着ナット／弁）一体型弁機構の分解斜視図である。
【図１２】閉弁状態にある図１１の弁機構の斜視図である。
【図１３】部分的に開弁状態にある図１１の弁機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
３４，７９ 口鼻マスク
３６，８７ 潜水ヘルメット
３８，１０２ 呼吸レギュレータ
４０，１００ ユーザ
４１，８４ レギュレータハウジング
４２ 弁機構
４３ 主排ガス経路
４４ きのこ弁（第１の一方向弁）
４５，８８ 標準的ダイアフラム
４７ きのこ弁（第２の一方向弁）
４８，６０ 管状体
４９，１１０ 余剰水排出経路
５０ 側方開口
５１ 補助排ガス経路
５６，７２ 可撓性を有する弁
５９，１０８ 緊急空気供給経路
６２ 一体型環状フランジ
７０ （呼吸レギュレータマウントナット／弁）一体型弁機構
７４ 平ワッシャ状体
７６ 管状部材
７７ 環状スロット
７８ リング状体
８６ きのこ弁（一方向弁）
９２ 内側開口
１０４ 排ガス経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中潜水器具用の弁機構であって、
前記潜水器具の一部である口鼻マスクに動作可能に接続され、連通用の複数の側方開口を備えた管状体と、
前記管状体の一端に装着されるように構成された可撓性を有する弁と
を含み、
前記可撓性を有する弁は、通常動作状態において、前記管状体の中空内部から前記側方開口を閉鎖することにより、排ガスが前記口鼻マスクから漏れて前記潜水器具の内部を汚染することを防止し、緊急動作状態において、前記側方開口を連通させることにより、前記潜水器具内の空気が前記口鼻マスクによって覆われたユーザの口および鼻に送達されるとともに、前記潜水器具内に貯留した余剰水は前記側方開口を介して外部へ排出されることを特徴とする水中潜水器具用弁機構。
【請求項２】
通常動作状態において、前記可撓性を有する弁は、呼吸レギュレータを介する主空気源から吸気される間、閉弁状態にあることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３】
前記呼吸レギュレータは、当該呼吸レギュレータから流体を排出させる第１の一方向弁と前記口鼻マスクとの間に動作可能に接続されたことを特徴とする、請求項２に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項４】
前記呼吸レギュレータおよび前記第１の一方向弁は、前記ユーザにとっての主排ガス経路を画定することを特徴とする、請求項３に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項５】
前記管状体は、前記口鼻マスクから流体を排出させる第２の一方向弁と前記口鼻マスクとの間に動作可能に接続されたことを特徴とする、請求項４に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項６】
前記管状体の中空内部および前記第２の一方向弁は、ユーザにとっての補助排ガス経路を画定することを特徴とする、請求項５に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項７】
前記主排ガス経路および補助排ガス経路は、ユーザの呼気労力を低減することを特徴とする、請求項６に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項８】
緊急動作状態において、代替空気供給源から吸気される間、前記可撓性を有する弁は開弁状態にあり、前記潜水器具内部の関連する圧力増加のために、前記供給された代替空気が前記可撓性を有する弁を開弁することを特徴とする、請求項７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項９】
前記潜水器具内部からの代替空気は、前記側方開口を介して前記口鼻マスクに流入し、前記ユーザに緊急空気供給経路を提供することを特徴とする、請求項８に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１０】
前記呼吸レギュレータは、デマンド型呼吸レギュレータであることを特徴とする、請求項２に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１１】
前記可撓性を有する弁は、通常動作状態において、前記管状体の中空内部から前記側方開口を閉鎖するように構成された弾性管状体を含むことを特徴とする、請求項９に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１２】
緊急動作状態において、前記弾性管状体は、流入する代替空気によって前記管状体の中空内部の前記側方開口から離れるように屈曲されることを特徴とする、請求項１１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１３】
前記水中潜水器具は、潜水ヘルメットであることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１４】
前記水中潜水器具は、フルフェイスマスクであることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１５】
前記水中潜水器具は、自給式水中呼吸装置（ＳＣＵＢＡ）であることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１６】
前記水中潜水器具は、空気供給ホースを介して水面から供給された呼吸ガスを受け取ることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１７】
水中潜水器具用の弁機構であって、
前記水中潜水器具の一部である口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に接続され、連通用の環状配列された内側開口を備えたリング状体と、
前記リング状体内に装着するように構成された可撓性を有する弁と
を含み、
前記可撓性を有する弁は、通常動作状態において、前記リング状体の前記内側開口を閉鎖することにより、排ガスが前記口鼻マスクから漏れて前記潜水器具の内部を汚染することを防止し、緊急動作状態において、前記内側開口を連通させることにより、前記潜水器具内の空気が前記口鼻マスクによって覆われたユーザの口および鼻に送達されるとともに、前記潜水器具内に貯留した余剰水は前記内側開口を介して外部へ排出されることを特徴とする水中潜水器具用弁機構。
【請求項１８】
通常動作状態において、前記呼吸レギュレータと前記リング状体の中空内部とを介する主空気源から吸気される間、前記可撓性を有する弁は閉弁状態にあることを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１９】
前記呼吸レギュレータは、当該呼吸レギュレータから流体を排出させる一方向弁に動作可能に接続されたことを特徴とする、請求項１８に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２０】
前記呼吸レギュレータ、前記リング状体の前記中空内部および、前記一方向弁は、前記ユーザにとっての主排ガス経路を画定することを特徴とする、請求項１９に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２１】
緊急動作状態において、代替空気供給源から吸気される間、前記可撓性を有する弁は開弁状態にあり、前記潜水器具内部の関連する圧力増加のために、前記供給された代替空気が前記可撓性を有する弁を開弁することを特徴とする、請求項２０に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２２】
前記リング状体は、当該リング状体の一端に隣接して配置された環状スロットを更に備え、当該環状スロットは前記内側開口の底面への通路を提供することを特徴とする、請求項２０に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２３】
前記潜水器具内部からの代替空気は、前記環状スロットと前記内側開口とを介して前記口鼻マスクに流入し、前記ユーザに緊急空気供給経路を提供することを特徴とする、請求項２２に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２４】
前記呼吸レギュレータは、デマンド型呼吸レギュレータであることを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２５】
前記可撓性を有する弁は、通常動作状態において、前記リング状体の前記内側開口を閉鎖するように構成された平ワッシャ状体を含むことを特徴とする、請求項２３に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２６】
緊急動作状態において、前記平ワッシャ状体は、流入する代替空気によって前記リング状体の前記内側開口から離れるように屈曲されることを特徴とする、請求項２５に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２７】
前記可撓性を有する弁は、前記リング状体内に装着されるように構成された管状部材を更に含むことを特徴とする、請求項２５に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２８】
前記リング状体は、レギュレータマウントナット機能を統合的に有することを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２９】
前記水中潜水器具は、潜水ヘルメットであることを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３０】
前記水中潜水器具は、フルフェイスマスクであることを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３１】
前記水中潜水器具は、自給式水中呼吸装置（ＳＣＵＢＡ）であることを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３２】
前記水中潜水器具は、空気供給ホースを介して水面から供給された呼吸ガスを受け取ることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３３】
前記管状体は剛体材料で作られたことを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３４】
前記リング状体は剛体材料で作られたことを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３５】
前記可撓性を有する弁は弾性材料で作られたことを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３６】
前記可撓性を有する弁は弾性材料で作られたことを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３７】
前記環状スロット、前記連通した内側開口および、前記一方向弁は、前記ユーザにとっての余剰水排出経路を画定することを特徴とする、請求項２３に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３８】
水中潜水器具用の弁機構であって、
前記潜水器具の一部である口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に接続された管状弁組立体と、
通常動作状態において、前記潜水器具内の排ガスレベルを制御する手段と、
緊急動作状態において、呼吸ガス代替源をユーザに提供する手段と、
前記呼吸ガス代替源が前記ユーザによって作動されているときに、前記潜水器具に貯留した余剰水を排除する手段と
を含むことを特徴とする水中潜水器具用弁機構。
【請求項３９】
前記第１の一方向弁と前記第２の一方向弁とがきのこ弁であることを特徴とする、請求項６に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項４０】
前記一方向弁はきのこ弁であることを特徴とする、請求項１９に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項４１】
水中潜水器具用の弁機構であって、
前記潜水器具の一部である口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に統合されたリング状弁組立体と、
通常動作状態において、前記潜水器具内の排ガスレベルを制御する手段と、
緊急動作状態において、呼吸ガス代替源をユーザに提供する手段と、
前記呼吸ガス代替源が前記ユーザによって作動されているときに、前記潜水器具に貯留した余剰水を排除する手段と
を含むことを特徴とする水中潜水器具用弁機構。
【請求項１】
水中潜水器具用の弁機構であって、
前記潜水器具の一部である口鼻マスクに動作可能に接続され、連通用の複数の側方開口を備えた管状体と、
前記管状体の一端に装着されるように構成された可撓性を有する弁と
を含み、
前記可撓性を有する弁は、通常動作状態において、前記管状体の中空内部から前記側方開口を閉鎖することにより、排ガスが前記口鼻マスクから漏れて前記潜水器具の内部を汚染することを防止し、緊急動作状態において、前記側方開口を連通させることにより、前記潜水器具内の空気が前記口鼻マスクによって覆われたユーザの口および鼻に送達されるとともに、前記潜水器具内に貯留した余剰水は前記側方開口を介して外部へ排出されることを特徴とする水中潜水器具用弁機構。
【請求項２】
通常動作状態において、前記可撓性を有する弁は、呼吸レギュレータを介する主空気源から吸気される間、閉弁状態にあることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３】
前記呼吸レギュレータは、当該呼吸レギュレータから流体を排出させる第１の一方向弁と前記口鼻マスクとの間に動作可能に接続されたことを特徴とする、請求項２に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項４】
前記呼吸レギュレータおよび前記第１の一方向弁は、前記ユーザにとっての主排ガス経路を画定することを特徴とする、請求項３に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項５】
前記管状体は、前記口鼻マスクから流体を排出させる第２の一方向弁と前記口鼻マスクとの間に動作可能に接続されたことを特徴とする、請求項４に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項６】
前記管状体の中空内部および前記第２の一方向弁は、ユーザにとっての補助排ガス経路を画定することを特徴とする、請求項５に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項７】
前記主排ガス経路および補助排ガス経路は、ユーザの呼気労力を低減することを特徴とする、請求項６に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項８】
緊急動作状態において、代替空気供給源から吸気される間、前記可撓性を有する弁は開弁状態にあり、前記潜水器具内部の関連する圧力増加のために、前記供給された代替空気が前記可撓性を有する弁を開弁することを特徴とする、請求項７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項９】
前記潜水器具内部からの代替空気は、前記側方開口を介して前記口鼻マスクに流入し、前記ユーザに緊急空気供給経路を提供することを特徴とする、請求項８に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１０】
前記呼吸レギュレータは、デマンド型呼吸レギュレータであることを特徴とする、請求項２に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１１】
前記可撓性を有する弁は、通常動作状態において、前記管状体の中空内部から前記側方開口を閉鎖するように構成された弾性管状体を含むことを特徴とする、請求項９に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１２】
緊急動作状態において、前記弾性管状体は、流入する代替空気によって前記管状体の中空内部の前記側方開口から離れるように屈曲されることを特徴とする、請求項１１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１３】
前記水中潜水器具は、潜水ヘルメットであることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１４】
前記水中潜水器具は、フルフェイスマスクであることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１５】
前記水中潜水器具は、自給式水中呼吸装置（ＳＣＵＢＡ）であることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１６】
前記水中潜水器具は、空気供給ホースを介して水面から供給された呼吸ガスを受け取ることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１７】
水中潜水器具用の弁機構であって、
前記水中潜水器具の一部である口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に接続され、連通用の環状配列された内側開口を備えたリング状体と、
前記リング状体内に装着するように構成された可撓性を有する弁と
を含み、
前記可撓性を有する弁は、通常動作状態において、前記リング状体の前記内側開口を閉鎖することにより、排ガスが前記口鼻マスクから漏れて前記潜水器具の内部を汚染することを防止し、緊急動作状態において、前記内側開口を連通させることにより、前記潜水器具内の空気が前記口鼻マスクによって覆われたユーザの口および鼻に送達されるとともに、前記潜水器具内に貯留した余剰水は前記内側開口を介して外部へ排出されることを特徴とする水中潜水器具用弁機構。
【請求項１８】
通常動作状態において、前記呼吸レギュレータと前記リング状体の中空内部とを介する主空気源から吸気される間、前記可撓性を有する弁は閉弁状態にあることを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項１９】
前記呼吸レギュレータは、当該呼吸レギュレータから流体を排出させる一方向弁に動作可能に接続されたことを特徴とする、請求項１８に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２０】
前記呼吸レギュレータ、前記リング状体の前記中空内部および、前記一方向弁は、前記ユーザにとっての主排ガス経路を画定することを特徴とする、請求項１９に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２１】
緊急動作状態において、代替空気供給源から吸気される間、前記可撓性を有する弁は開弁状態にあり、前記潜水器具内部の関連する圧力増加のために、前記供給された代替空気が前記可撓性を有する弁を開弁することを特徴とする、請求項２０に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２２】
前記リング状体は、当該リング状体の一端に隣接して配置された環状スロットを更に備え、当該環状スロットは前記内側開口の底面への通路を提供することを特徴とする、請求項２０に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２３】
前記潜水器具内部からの代替空気は、前記環状スロットと前記内側開口とを介して前記口鼻マスクに流入し、前記ユーザに緊急空気供給経路を提供することを特徴とする、請求項２２に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２４】
前記呼吸レギュレータは、デマンド型呼吸レギュレータであることを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２５】
前記可撓性を有する弁は、通常動作状態において、前記リング状体の前記内側開口を閉鎖するように構成された平ワッシャ状体を含むことを特徴とする、請求項２３に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２６】
緊急動作状態において、前記平ワッシャ状体は、流入する代替空気によって前記リング状体の前記内側開口から離れるように屈曲されることを特徴とする、請求項２５に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２７】
前記可撓性を有する弁は、前記リング状体内に装着されるように構成された管状部材を更に含むことを特徴とする、請求項２５に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２８】
前記リング状体は、レギュレータマウントナット機能を統合的に有することを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項２９】
前記水中潜水器具は、潜水ヘルメットであることを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３０】
前記水中潜水器具は、フルフェイスマスクであることを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３１】
前記水中潜水器具は、自給式水中呼吸装置（ＳＣＵＢＡ）であることを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３２】
前記水中潜水器具は、空気供給ホースを介して水面から供給された呼吸ガスを受け取ることを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３３】
前記管状体は剛体材料で作られたことを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３４】
前記リング状体は剛体材料で作られたことを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３５】
前記可撓性を有する弁は弾性材料で作られたことを特徴とする、請求項１に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３６】
前記可撓性を有する弁は弾性材料で作られたことを特徴とする、請求項１７に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３７】
前記環状スロット、前記連通した内側開口および、前記一方向弁は、前記ユーザにとっての余剰水排出経路を画定することを特徴とする、請求項２３に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項３８】
水中潜水器具用の弁機構であって、
前記潜水器具の一部である口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に接続された管状弁組立体と、
通常動作状態において、前記潜水器具内の排ガスレベルを制御する手段と、
緊急動作状態において、呼吸ガス代替源をユーザに提供する手段と、
前記呼吸ガス代替源が前記ユーザによって作動されているときに、前記潜水器具に貯留した余剰水を排除する手段と
を含むことを特徴とする水中潜水器具用弁機構。
【請求項３９】
前記第１の一方向弁と前記第２の一方向弁とがきのこ弁であることを特徴とする、請求項６に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項４０】
前記一方向弁はきのこ弁であることを特徴とする、請求項１９に記載の水中潜水器具用弁機構。
【請求項４１】
水中潜水器具用の弁機構であって、
前記潜水器具の一部である口鼻マスクと呼吸レギュレータとの間に動作可能に統合されたリング状弁組立体と、
通常動作状態において、前記潜水器具内の排ガスレベルを制御する手段と、
緊急動作状態において、呼吸ガス代替源をユーザに提供する手段と、
前記呼吸ガス代替源が前記ユーザによって作動されているときに、前記潜水器具に貯留した余剰水を排除する手段と
を含むことを特徴とする水中潜水器具用弁機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−２１６９４９（Ｐ２００７−２１６９４９Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９５１５（Ｐ２００７−２９５１５）
【出願日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（５０３２５１３２９）カービー・モーガン・ダイブ・システムズ・インコーポレイテッド (4)
【氏名又は名称原語表記】ＫＩＲＢＹ ＭＯＲＧＡＮ ＤＩＶＥ ＳＹＳＴＥＭＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（５０３２５１３２９）カービー・モーガン・ダイブ・システムズ・インコーポレイテッド (4)
【氏名又は名称原語表記】ＫＩＲＢＹ ＭＯＲＧＡＮ ＤＩＶＥ ＳＹＳＴＥＭＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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