kfujitoの徒然（ｂｙ浮沈子）

バランス


ＣＣＲのソレノイドバルブを正常に作動させるためには、バランス式のファーストステージでなければならない（もちろん、酸素側）。

なぜなら、ソレノイドバルブは、作動圧力の範囲が決まっていて、中圧値にビンカンなのだ。

今では、殆どのファーストステージはバランス式になっているようだから、中圧値を調整して、作動範囲になるようにしなければならない。

インスピの場合、通常よりも少し低い値になっているようだ（詳しくは知りません）。

バランス式とか、知ったかぶりしているが、何と何とがバランスしているんだか、浮沈子は詳しく知らなかった（器材、苦手なんで・・・）。

少し、真面目に勉強してみようかと、この有り難いページを見つけて熟読する。

（ レギュレーターの基本構造と作動原理 Ⅰ）
http://www.piston-diaphragm.com/doyknow/principle1st.html

ハンドルネームが、ピストンアンドダイヤフラムというのがいいな。

まんまや！！。

文章と図が、浮沈子の環境では、ずれてしまって、ビミョーに分かり辛いが、色分けとか枠で囲ったりして、なるべく分かるように書かれている。

バランスしているのは、中圧室と、周囲圧室の値であると分かった。

ここに、高圧室側の差圧が掛かると、中圧室の値にノイズが混じることになって、タンクの残圧が影響してしまう。

バランス式というのは、この影響を排除する構造を採用し、タンクの残圧に関わらず、中圧値を一定に保つ方式のことと分かった。

まあ、そうでなければ、敏感に作動させる必要があるソレノイドバルブを、正常に動かすことは出来ないだろう。

なーる（ほど）！。

で、浮沈子的に疑問だったのは、周囲圧と中圧の関係だ。

深度が増えていくと、周囲圧も増すので、中圧値は増えちゃうんじゃなかろうか。

正解。

しかし、ソレノイドバルブは、呼吸回路内で作動する。

だから、正確には、周囲圧との差が、一定値に収まっていればいいということになる。

ここが、分かっていなかったわけだ。

解説の６には、こうある。

「水中における中圧室内の圧力（一次減圧値）は周囲圧の増加に伴い 陸上よりも高い値になりますが、この時の周囲圧と比較すると その値は一定に保たれています。」

「周囲圧：中圧室内圧：差圧
・陸上（水深0m）1気圧：10気圧（仮定）：９気圧
・（水深10m）２気圧：11気圧：９気圧
・（水深20m）３気圧：12気圧：９気圧
・（水深30m）４気圧：13気圧：９気圧
（備考） 周囲圧＝絶対圧」

ここでは、設定圧がゲージ圧で１０気圧ということになる。

これが、大気圧で放出される時には、差圧の９気圧がソレノイドバルブを作動させる圧力となり、水中でもその差圧は不変だ。

そりゃそうだろう。

でなければ、オープンサーキットだって、深いところでは呼吸が苦しくなる（ウウッ！）。

バランス式と、アンバランス式で、細部の構造の違いが、タンクの圧力差に影響されないようにする仕組みについては、残念ながら浮沈子にはピンとこない。

ダイヤフラム式では、気密室を作ったりしているし、ピストン式では、バルブシートの当たり方を変えているようだ。

（アンバランスダイアフラム式ファーストステージ：ページ中央辺りに、ピストン式の図があります）
http://www.piston-diaphragm.com/somosan-seppa/unbalance1st_diaphragm.html

いずれにしても、バランス式は、タンクの残圧に影響されない方式であるということが確認できたわけだな。

それで充分である。

セカンドステージについても詳細な解説があるが、浮沈子には難解で、何回読んでも分からん（なんちゃって！）。

まあいい。

もう一つ、誤解を招きかねない話がある。

大深度下では、ソレノイドバルブが開く時間が長くなるという話だ（うわさ？）。

人間の呼吸によって消費される酸素量（酸素分子の数）は、原則として深度に依存しない。

だから、吐出される酸素の分子数は、同一だ。

ソレノイドバルブの実際の作動圧は、先ほどの例では差圧の９気圧になる（インスピでは、これより低いですが）。

この作動圧で吐出される分子数は、吐出速度が一定になっているので、作動時間は変わらないはずである。

インスピ（ビジョン）の吐出量の制御は、かなり正確に行われている（ＰＯ２がセットポイントから０．１バール下回ると、とりあえず３秒間作動し、ＰＯ２を再計測後に、セットポイントに達するのに必要な吐出量を計算して、その秒数だけ再作動するという、凝った仕様だ：マニュアルより）。

一定の酸素を与えて、どのくらい使うかを見定めてから吐出している。

浮沈子よりも、賢いことは確かだな・・・。

ポセイドンの吐出量制御がどうなっているかは知らないが、まあ、あんま変わらないんだろう（後発機種だから、改良されているかも知れない）。

高圧下では、血液中に溶解する酸素量が増える（ヘンリーの法則：消費量は変わらなくても）など、生理的要素も単純ではないので、実際のところがどうかは分からないが、物理的な理屈の上では、ソレノイドバルブは、深度に関わりなく、作動するはずだ。

実際には、むしろ浅いところでＰＯ２の設定が高い時に、作動時間が長くなるような気がするんだがな（もちろん、浮上の際は、酸素分圧が下がるのでＰＯ２を維持するための作動は当然増える）。

深度のコントロールがうまくいっていないわけで、これは、また、別の話だ。

まあ、どうでもいいんですが。

とりあえず、ソレノイドバルブを作動させる圧力を一定に保つために、バランス式のファーストステージが必要なことは分かった。

気相と液相が動的隔壁で隣り合い、それぞれが変化しながら、バネの圧力で一定の効果を得るというのは、シトロエンのハイドロのようだ。

（ハイドロニューマチック・サスペンション）https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%82%A4%E3%83%89%E3%83%AD%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%9E%E3%83%81%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%BB%E3%82%B5%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3

「エアスプリングと油圧シリンダーおよび油圧ポンプを組み合わせた自動車用サスペンション機構の一種で、エアサスペンションの一種である。」

「サスペンションを構成する機構の一部であり、一般的な金属スプリングのサスペンションのスプリングとショックアブソーバーの部分に相当し、双方の機能を併せ持っている。」

「油圧シリンダーに掛ける油圧を加減することにより、荷重の変化にかかわらず、車高を一定に保つことができ、車高の調整も可能であるが、そのためのポンプが必須である。」

５００Ｅの後輪にも、車高調として使用されている（アキュムレータとかいうやつ）。

ダイビングと５００Ｅを、無理やり繋げた感じだな。

というわけで、今日のお勉強はここまで（セカンドステージも、知っとかなくっちゃいけないんだが、もちっと後でもいいや・・・）。