(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー(1)、貯液槽(2)、流液装置(3)を備え、
該チャンバー(1)はハッチ(11)を備えた居住区(12)、液室(13)、該居住区(12)と液室(13)を相互に通気性を保って区画する区画床(14)、該液室(13)の液面制御手段(15)を有し、
該貯液槽(2)は該液室(13)に対する液体の供給用で温調装置(22)が付設され、給液路(21)が開口しており、
該流液装置(3)は該チャンバー(1)と該貯液槽(2)を導結する導路(31)と、該導路(31)に互いに並列に介装された弁(32)と加圧ポンプ(33)を備えている
ことを特徴とする気圧制御装置。
【請求項２】
チャンバー(1)、貯液槽(2)、流液装置(3)を備え、
該チャンバー(1)はハッチ(11)を備えた居住区(12)、液室(13)、該居住区(12)と液室(13)を相互に通気性を保って区画する区画床(14)、該液室(13)の液面制御手段(15)を有し、
該貯液槽(2)は給液路(21)が開口した縦長の筒状体(23)で該液室(13)に対する液体の供給用となっており、該筒状体(23)は上端を開放して地中に埋設され、
該流液装置(3)は該チャンバー(1)と該貯液槽(2)を導結する導路(31)と、該導路(31)に互いに並列に介装された弁(32)と加圧ポンプ(33)を備えている
ことを特徴とする気圧制御装置。
【請求項３】
チャンバー(1)、貯液槽(2)、流液装置(3)を備え、
該チャンバー(1)はハッチ(11)を備えた居住区(12)、液室(13)、該居住区(12)と液室(13)を相互に通気性を保って区画する区画床(14)、該液室(13)の液面制御手段(15)を有し、
該貯液槽(2)は該液室(13)に対する液体の供給用で給液路(21)が開口しており、
該流液装置(3)は該チャンバー(1)と該貯液槽(2)を導結する導路(31)と、該導路(31)に互いに並列に介装された弁(32)と加圧ポンプ(33)を備えており、
該液室(13)は外匣(131)と伸縮性の嚢体(132)で構成され、該嚢体(132)内に対し液体が出入する
ことを特徴とする気圧制御装置。
【請求項４】
該居住区(12)はサービスロック(121)、覗き窓(122)、照明具(123)、温度計(124)及び応急用呼吸マスク(125)の少なくとも一つが設けられている請求項１、２又は３に記載の気圧制御装置。
【請求項５】
該区画床(14)は格子型となっている請求項１、２、３又は４に記載の気圧制御装置。
【請求項６】
該液面制御手段(15)は該液室(13)の内外に連通する溢流弁(151)を備え、液面(L)の制御で該居住区(12)内の気圧を制御するようになっている請求項１から５の一つの項に記載の気圧制御装置。
【請求項７】
該弁(32)は該貯液槽(2)と該液室(13)内の液面平衡用で、該加圧ポンプ(33)は該貯液槽(2)の液を該液室(13)に圧送するためのものである請求項１から６の一つの項に記載の気圧制御装置。
【請求項８】
該チャンバー(1)は縦長の筒状体(16)で、該居住区(12)と該液室(13)は上下に配置されている請求項１から７の一つの項に記載の気圧制御装置。
【請求項９】
該筒状体(16)は該液室(13)の部分を地中に埋設されるようになっている請求項８に記載の気圧制御装置。
【請求項１０】
該貯液槽(2)は縦長の筒状体(23)となっている請求項１又は３に記載の気圧制御装置。
【請求項１１】
該筒状体(23)は上端を開放して地中に埋設されるようになっている請求項１０に記載の気圧制御装置。
【請求項１２】
該液室(13)は外匣(131)と伸縮性の嚢体(132)で構成され、該嚢体(132)内に対し液体が出入するようになっている請求項１又は２に記載の気圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜水や高気圧下での作業、訓練、又は試験などに用いる容器（チャンバー）を目的の圧力に制御する装置にかかる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加減圧、圧力制御方法は圧縮機もしくはガスボンベを用い、減圧弁などを介して行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のやり方では、加圧時の送気音による騒音で通信交話に障害となったり、断熱圧縮による温度上昇となる。そのため、環境制御への配慮を要し、高圧ガス設備の設備費も高価となり、更にガスリーク等によるトラブルも多くて信頼性や安全性への課題があった。
本発明はこのような課題を解決することを目的として開発されたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
従来の気圧制御方法は、チャンバー内を相互に通気性を保って居住区と液室に仕切る。そして、該液室に対し液体を給排して居住区内の気圧を制御する。
【０００５】
ハッチを開いて動植物又は器具等の被試験体をチャンバーの居住区に収容したら、ハッチを閉じて液室に液体を圧入する。液体の容積が増えるに連れ、チャンバー内の空積が狭くなって行くので次第に空気は圧縮され、気圧は上昇して行く。従って、居住区内の気圧も次第に上昇して行く。居住区内の気圧が所定の値に達したら、液体の供給を停止する。
この状態で各種の作業、訓練、試験等を行う。
【０００６】
作業、訓練、試験等が終了したら、液室の液体を排出して行く。液体の減少に伴いチャンバー内の空積が広くなって気圧が下降して行くので、居住区内の気圧も低下して行く。居住区内の気圧が大気圧と等しくなったら、液体の排出を停止する。ハッチを開き、居住区内の被試検体を外部に取り出す。
【０００７】
液体に安価で非圧縮性の水を用いることもできる。液室に対する液体の供排はポンプを用いて行え、排出はポンプを用いてもよく、または単に弁を介して行うようにしてもよい。
【０００８】
容器（チャンバー）内の気圧は、液体を送って空気を圧縮することにより上昇し、液体を抜くことで減圧される。このため、送気音は無く、断熱圧縮による温度上昇も無くなり、高圧ガス設備のトラブルも無く、安価、安全かつ信頼性の高い制御が可能となる。
【０００９】
また、高圧ガスを使用しないで、任意の水深が作り出せるため、潜水シミュレーション試験や、各種防水試験なども可能となる。
有人での試験などでは、液体に水を採用することにより、呼気ガスの二酸化炭素がこの水に加圧溶解されるので、より安全な環境（制御）となる。
【００１０】
該居住区と該液室を鉛直線上で上下に配置している。
この場合、被試験体は液室を通らずに居住区に直接出入させることができ、占有床面積も少なくなる。
【００１１】
本発明に係る第１の気圧制御装置は、チャンバー、貯液槽、流液装置を備えている。
該チャンバーはハッチを備えた居住区、液室、該居住区と液室を相互に通気性を保って区画する区画床、該液室の液面制御手段を有する。
該貯液槽は該液室に対する液体の供給用で温調装置が付設され、給液路が開口している。
そして、該流液装置は該チャンバーと該貯液槽を導結する導路と、該導路に互いに並列に介装された弁と加圧ポンプを備えている。
【００１２】
チャンバーの居住区にハッチを開けて被試験体を送り込む。被試験体は人、装置、機械器具、種々の物である。ハッチを閉めたら加圧ポンプを作動させる。貯液槽内の液体がチャンバーの液室に送り込まれ、その送り込まれた容積に相当するチャンバー内の空積が狭まる。そのため、チャンバー内に閉じ込められている空気は次第に圧縮され、気圧が高まって行く。所定の気圧に到達したら、加圧ポンプを停止し、液体の供給を止める。この状態で作業、訓練、試験等を行う。
【００１３】
作業、訓練、試験等が終了したら、弁を開く。この弁を大気に向かって開放するようにすると、液室内の液体は外部へ流出する。また、この弁にチャンバーと貯液槽間の開閉機能だけもたせると、液室と貯液槽内の液面差による水頭により、両液面が均衡するまで液室内の液体が貯液槽に環流する。従って、何れの場合も、チャンバー内の空積が広がり、気圧が低下する。ハッチを開けて被試検体を取り出す。
【００１４】
この装置の場合、チャンバーの液室と貯液槽は別個なので、それぞれを各種の試験に供用でき、貯液槽の液体をチャンバー内の気圧制御に使うので、液体の無駄が無い。
【００１５】
貯液槽は温調装置が付設されているので、液室に送られる液体の温度が調節され、居住区内の温度を作業等に適した温度に調節できる。
【００１６】
また、高圧ガスを使用しないで任意の水深が作り出せるため、潜水シミュレーション試験や、各種防水試験なども可能となる。
有人での試験などでは、液体に水を採用することにより、呼気ガスの二酸化炭素がこの水に加圧溶解されるので、より安全な環境（制御）となる。
【００１７】
（請求項２）本発明に係る第２の気圧制御装置は、第１の気圧制御装置の第一欄の構成に加え、該貯液槽を縦長の筒状体となし、該筒状体は上端を開放して地中に埋設されるようにしたものである。
【００１８】
この場合、貯液槽の設置に広い占有面積や高い空間を必要としない。
【００１９】
（請求項３）本発明に係る第３の気圧制御装置は、第１の気圧制御装置の第一欄の構成に加え、貯液槽は温調装置のないものとし、液室につき、「外匣と伸縮性の嚢体で構成され、該嚢体内に対し液体が出入するようになっている」構成を加えたものである。
この場合、居住区内は乾式となり、湿気を嫌う種々の作業、試験等に適する。
【００２０】
（請求項４）該居住区はサービスロック、覗き窓、照明具、温度計及び応急用呼吸マスクの少なくとも一つが設けられていてもよい。
この場合、居住区の使用勝手が向上する。
【００２１】
（請求項５）該区画床は格子型となっていてもよい。
この場合、区画床は通気性が確保され、平坦で不安感がなく、しかも強度も十分な床面を提供する。
【００２２】
（請求項６）該液面制御手段は該液室の内外に連通する溢流弁を備え、液面の位置で該居住区内の気圧が決まるようになっていてもよい。
この場合、液体の溢流によって居住区内の気圧が所定値に達したことを知ることができる。
【００２３】
（請求項７）該弁は該貯液槽と該液室内の液面平衡用で、該加圧ポンプは該貯液槽の液を該液室に圧送するためのものであってもよい。
この場合、居住区の気圧を下げるとき、弁を開くだけで素早く液室と貯液槽の液面を均衡させることができ、加圧ポンプの運転コストを下げられる。
【００２４】
（請求項８）該チャンバーは縦長の筒状体で、該居住区と該液室は上下に配置されていてもよい。
この場合、チャンバーの設置に広い占有面積を必要としない。
【００２５】
（請求項９）該筒状体は該液室の部分を地中に埋設されるようになっていてもよい。
この場合、筒状体の設置に高い空間を必要とせず、居住区に対する被試験体の出入も容易である。
【００２６】
（請求項１０）該貯液槽は縦長の筒状体となっていてもよい。
この場合、貯液槽の設置に広い占有面積を必要としない。
【００２７】
（請求項１１）該筒状体は上端を開放して地中に埋設されるようになっていてもよい。
この場合、設置に高い空間を必要としない。
【００２８】
（請求項１２）請求項１又は２において、該液室は外匣と伸縮性の嚢体で構成され、該嚢体内に対し液体が出入するようになっていてもよい。
この場合、居住区内は乾式となり、湿気を嫌う種々の作業、試験等に適する。
【００２９】
【発明実施の形態】
（請求項１）図１は本発明に係る装置の具体例を示す一部切断側面図である。
１はチャンバー、２は貯液槽、３は流液装置である。
チャンバー１はハッチ１１を備えた居住区１２、液室１３、居住区１２と液室１３を相互に通気性を保って区画する区画床１４、液室１３の液面制御手段１５を有している。
貯液槽２は液室１３に対する液体の供給用で、温調装置２２が付設され、給液路２１が開口している。
そして、流液装置３はチャンバー１と貯液槽２を導結する導路３１と、この導路３１に互いに並列に介装された弁３２と加圧ポンプ３３を備えている。
【００３０】
人は出入り用のハッチ１１を開けて区画床１４に載り、居住区１２に収まる。加圧ポンプ３３を運転し、貯液槽２の液体を液室１３に圧入する。液面Ｌの上昇に連れてチャンバー１内の空積が狭くなって行くので、空気が圧縮され、気圧が上昇して行く。
【００３１】
液面の制御は液面制御手段１５によって行われる。図３はＤＩＶＥ  ＰＲＯＦＩＬＥで、通常のダイビングでの安全な潜水深度となっている３０ｍ（４ata）のシミュレーションチャンバー（無減圧時間＝２５分）の場合、液面制御手段１５の作動時に居住区１２内の圧力は３０ｍ相当圧の４ataとなる。
【００３２】
弁３２や加圧ポンプ３３の操作による加減圧制御は、管制制御盤３４上で行うことができる。なお、居住区１２を直接に加圧するようにしてもよい。
弁３２は貯液槽２とチャンバー１間で液を移動させる際の初期の均圧に用いられ、加圧ポンプ３３の負荷を軽減する。
【００３３】
貯液槽２は温調装置２２が付設されているので、液室１３に送られる液体の温度が調節され、居住区１２内の温度を作業等に適した温度に調節できる。
【００３４】
（請求項２）本発明に係る第２の気圧制御装置の場合、第１の気圧制御装置の構成に対し、貯液槽２で、温調装置２２が除かれて形状が縦長の筒状体２３と特定され、この筒状体２３の埋設構成では上端を開放させている。
こうすると、チャンバー１の設置に広い占有面積を必要とせず、筒状体１６の設置に高い空間を必要とせず、居住区１２に対する被試験体の出入も容易である。
【００３５】
（請求項３）本発明に係る第３の気圧制御装置によると、第１の気圧制御装置の構成に対し、貯液槽２で温調装置２２が除かれ、液室１３は外匣１３１と伸縮性の嚢体１３２で構成され、この嚢体１３２内に対し液体が出入する構成となっている。
こうすると、居住区１２内は乾式となり、湿気を嫌う種々の作業、試験等に適する。
【００３６】
（請求項４）居住区１２はサービスロック１２１、覗き窓１２２、照明具１２３、温度計１２４及び応急用呼吸マスク１２５の少なくとも一つが設けられている
こうすると、居住区１２の使用勝手が向上する。
【００３７】
（請求項５）区画床１４は格子型となっている。
こうすると、区画床１４は通気性が確保され、平坦で不安感がなく、しかも強度も十分な床面を提供する。
【００３８】
（請求項６）液面制御手段１５は液室１３の内外に連通する溢流弁１５１を備え、液面Ｌの制御で居住区１２内の気圧を制御するようになっている。
こうすると、液体の溢流によって居住区１２内の気圧が所定値に達したことを知ることができる。
【００３９】
（請求項７）弁３２は貯液槽２と液室１３内の液面平衡用で、加圧ポンプ３３は貯液槽２の液を液室１３に圧送するためのものとなっている。
こうすると、居住区１２の気圧を下げるとき、弁３２を開くだけで素早く液室１３と貯液槽２の液面を均衡させることができ、加圧ポンプ３３の運転コストを下げられる。
【００４０】
（請求項８）チャンバー１は縦長の筒状体１６で、居住区１２と液室１３は上下に配置されている
こうすると、チャンバー１の設置に広い占有面積を必要としない。
【００４１】
（請求項９）筒状体１６は液室１３の部分を地中に埋設されるようになっている。
こうすると、筒状体１６の設置に高い空間を必要とせず、居住区１２に対する被試験体の出入も容易である。
【００４２】
（請求項１０）貯液槽２は縦長の筒状体２３となっている。
こうすると、貯液槽２の設置に広い占有面積を必要としない。
【００４３】
（請求項１１）筒状体２３は上端を開放して地中に埋設されるようになっている。
こうすると、設置に高い空間を必要としない。
【００４４】
（請求項１２）液室１３は外匣１３１と伸縮性の嚢体１３２で構成され、この嚢体１３２内に対し液体が出入するようになっている。
こうすると、居住区１２内は乾式となり、湿気を嫌う種々の作業、試験等に適する。
【００４５】
【実施例】
図４で、チャンバー１の形状は直径３ｍ、長さ１２ｍ、容量は居住区１２の高さ３ｍで２０ｍ3（ガス空間）であり、液室１３は６０ｍ3（水６０トン）、貯液槽２は３ｍ□、深さはチャンバー１と同じ９ｍで貯水量８０トンとした。加減圧速度は、規定の１０ｍ／分とし、加圧ポンプ３３は、水頭３０ｍ、吐出量２０トン／分である。
【００４６】
このシステムを使用するに際し、貯液槽２に６０トン以上の水を溜めておいた。居住区１２にハッチ１１から入室し、弁３２を開いて液室１３と貯液槽２の水位を均衡させ、貯液槽２の水を加圧ポンプ３３で液室１に注入した。
【００４７】
ガス空間が１／２の液面（３０トン注入）で居住区１２の圧力は２倍（＝３ａｔａ）となり、区画床１４の近隣で（６０トン注入）３０ｍ水深相当（４ａｔａ）とｍ3なった。
【００４８】
即ち、居住区１２を空気で４ａｔａまで加圧したと同じことになる。居住区１２内部の圧力制御は液室１３の液面制御でいかようにも制御できる。減圧も同様であり、水は加圧ポンプ３３のバルブ切替によって貯水槽に戻されることとなる。
【００４９】
加圧時の騒音は全く無く、温度も水との接触面積が大きい（約７ｍ3）ため、昇温が少なく呼気による二酸化炭素も同様に水に溶解された。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の本発明に係る第１の気圧制御装置によれば、チャンバーの液室と貯液槽は別個なので、それぞれを各種の試験に供用でき、貯液槽の液体をチャンバー内の気圧制御に使うので、液体の無駄が無く、液室に送られる液体の温度を調節できるので、居住区内の温度を作業等に適した温度に調節できる。また、高圧ガスを使用しないで任意の水深が作り出せるため、潜水シミュレーション試験や、各種防水試験なども可能となる。有人での試験などでは、液体に水を採用することにより、呼気ガスの二酸化炭素をこの水に加圧溶解できるので、より安全な環境（制御）にできる。
【００５１】
請求項２の本発明に係る第２の気圧制御装置によれば、第１の気圧制御装置の第一欄の構成に基づく効果に加えて、貯液槽の設置に広い占有面積や高い空間を必要としない。
【００５２】
請求項３の本発明に係る第３の気圧制御装置によれば、第１の気圧制御装置の第一欄の構成に基づく効果に加えて、居住区内は乾式となり、湿気を嫌う種々の作業、試験等に適する。
【００５３】
請求項４によれば、居住区の使用勝手を向上できる。
【００５４】
請求項５によれば、区画床は通気性が確保され、平坦で不安感がなく、しかも強度も十分な床面を提供できる。
【００５５】
請求項６によれば、液体の溢流によって居住区内の気圧が所定値に達したことを知ることができる。
【００５６】
請求項７によれば、居住区の気圧を下げるとき、弁を開くだけで素早く液室と貯液槽の液面を均衡させることができ、加圧ポンプの運転コストを下げられる。
【００５７】
請求項８によれば、チャンバーの設置に広い占有面積を必要としない。
【００５８】
請求項９によれば、筒状体の設置に高い空間を必要とせず、居住区に対する被試験体の出入も容易である。
【００５９】
請求項１０によれば、貯液槽の設置に広い占有面積を必要としない。
【００６０】
請求項１１によれば、設置に高い空間を必要としない。
【００６１】
請求項１２によれば、居住区内は乾式となり、湿気を嫌う種々の作業、試験等に適する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る気圧制御装置の具体例を示す概略側面図である。
【図２】  乾式の気圧制御装置の具体例を示す概略側面図である。
【図３】  ダイブプロフィールを示す図である。
【図４】  図１の装置を実施に供するため、これに具体的な数値をあてはめたものである。
【符号の説明】
１    チャンバー
２    貯液槽
３    流液装置
１１  ハッチ
１２  居住区
１３  液室
１４  区画床
１５  液面制御手段
１６  筒状体
２１  給液路
２２  温調装置
２３  筒状体
３１  導路
３２  弁
３３  加圧ポンプ
１２１  サービスロック
１２２  覗き窓
１２３  照明具
１２４  温度計
１２５  応急用呼吸マスク
１３１  外匣
１３２  嚢体
１５１  溢流弁
【図１】
0004450934.tif 000002
【図２】
0004450934.tif 000003
【図３】
0004450934.tif 000004
【図４】
0004450934.tif 000005