ダイビングヘルメット
ダイビングヘルメット
銅と真鍮の3本ボルトのソビエト潜水ヘルメット。
その他の名前
  • 銅の帽子
  • 標準ダイビングヘルメット
  • フリーフローヘルメット
  • 軽量デマンドヘルメット
  • ヘルメットを取り戻す
用途水中ダイバーへの呼吸ガス、通信、水中視覚、頭部保護の提供
カービー・モーガン37潜水ヘルメットを使用しているアメリカ海軍のダイバー[ 1 ]

ダイビングヘルメットは、水中潜水で使用される呼吸用ガス供給装置を備えた硬質の頭部保護具です。主に水面給水ダイビングを行うプロのダイバーが着用しますが、一部のモデルはスキューバダイビング器材にも使用できます。ヘルメットの上部は、通称ハットまたはボンネットと呼ばれ、ネックダムによってダイバーに直接密着します。ネックダムは、地域の言語の好みに応じてブレストプレートまたはコルセットと呼ばれる下部でダイビングスーツに接続されます。または、浅瀬で使用する場合は、底部が開いた状態でダイバーの肩に載せるだけです。

ヘルメットはダイバーの頭部を水面から隔離し、水中を明瞭に見渡せるようにし、呼吸ガスを供給し、重労働や危険な作業を行う際にダイバーの頭部を保護し、通常は水面（および場合によっては他のダイバー）との音声通信を可能にします。ヘルメットを装着したダイバーが意識を失ってもまだ呼吸している場合、ほとんどのヘルメットはそのままの位置に留まり、ダイバーが救助されるまで呼吸ガスを供給し続けます。対照的に、レクリエーションダイバーが使用するスキューバレギュレーターはバイトグリップで口に保持する必要があり、意識を失ったダイバーの口から外れて溺死につながる可能性があります。[ 2 ]

デマンドレギュレーターが発明される以前は、すべての潜水ヘルメットはフリーフロー設計を採用していました。ガスはダイバーの呼吸とは無関係にほぼ一定量供給され、排気バルブからわずかに過圧された状態で排出されていました。現代のヘルメットのほとんどにはデマンドバルブが組み込まれているため、ダイバーが吸入した場合にのみ呼吸ガスが供給されます。フリーフローヘルメットはデマンドヘルメットよりもはるかに大量のガスを使用するため、輸送上の問題が生じる可能性があり、特殊な呼吸ガス（ヘリオックスなど）を使用する場合は非常に高価になります。また、ヘルメット内部で一定の騒音が発生するため、意思疎通に支障をきたす可能性があります。フリーフローヘルメットは、危険物潜水の一部の用途では依然として好まれています。これは、正圧特性により、スーツやヘルメットの完全性が損なわれた場合でも危険物質の侵入を防ぐことができるためです。また、ガス消費量があまり問題にならない浅瀬での空気潜水や、放射線の影響で一定期間使用した後に廃棄する必要がある原子力潜水でも比較的多く使用されています。フリーフローヘルメットは、デマンド型よりも購入と維持のコストが大幅に安価です。

現代のヘルメットの多くは、スーツとは独立したネオプレンまたはラテックスの「ネックダム」を用いて、ダイバーの首の皮膚に密着するように設計されており、これによりダイバーは潜水状況に応じてスーツを選択できます。ダイバーが下水や危険な化学物質などの汚染された環境で作業しなければならない場合、ヘルメット（通常はフリーフロータイプまたは直列排気バルブシステムを採用）は、滑らかな加硫ゴムの外側コーティングを施した生地で作られたドライスーツに直接密着し、ダイバーを完全に隔離・保護します。この装備は、歴史的な「標準潜水服」の現代版と言えるでしょう。[ 3 ]

機能と構造

ダイビングヘルメットの一般的な意味は、使用者の頭部を覆い、ダイバーに呼吸ガスを供給する潜水器具ですが、「ダイビングヘルメット」または「洞窟ダイビングヘルメット」という用語は、登山用ヘルメットや洞窟探検用ヘルメットのように、頭頂部と後頭部を覆うものの密閉されていない安全ヘルメットを指す場合もあります。これらは、オーバーヘッドダイビング時の衝撃保護のためにフルフェイスマスクまたはハーフマスクと併用されるほか、ライトやビデオカメラを取り付けるためにも使用されます。[ 4 ] [ 5 ]

ダイビングヘルメットの代わりに、水面とのコミュニケーションを可能にするのがフルフェイスのダイビングマスクです。これは、目、鼻、口を含むダイバーの顔の大部分を覆い、調節可能なストラップで頭に固定されます。ダイビングヘルメットと同様に、フルフェイスマスクは呼吸装置の一部です。[ 6 ]

めったに使用されないヘルメット構造のもう一つのスタイルは、クラムシェルヘルメットは、前部と後部をヒンジで固定し、接合部に沿って密閉する構造です。密閉性の問題から、満足のいく結果が得られることはほとんどありませんでした。このタイプのプロトタイプは、カービー・モーガンとジョー・サヴォアによって製作されました。 [ 7 ] [ 8 ]

コンポーネント

基本コンポーネントとその機能:

  • ヘルメットのケーシングまたはシェル - ダイバーの頭部を覆い、他のほとんどの部品を支える、堅牢な防水構造。標準的なヘルメットのうち、頭部を覆う部分は「ボンネット」（イギリス英語）とも呼ばれ、ヘルメット全体はプロのダイバーの間では「ハット」と呼ばれることもあります。伝統的には紡糸銅で作られ、近年ではガラス繊維強化樹脂やステンレス鋼が使用されています。[ 9 ]
  • 下部シール - ほとんどの深水用ヘルメットは、ダイバーの姿勢に関わらず、ヘルメット内への水の侵入を防ぐ機能を備えています。浅水用ヘルメットは、ダイバーがヘルメットをほぼ垂直に保った状態を前提としており、呼吸用の空気の流れによって水位がダイバーの鼻と口よりも低く保たれ、余分な空気はヘルメットの下部から排出されます。[ 10 ]
    • ドライスーツに直接装着– ヘルメットはドライス​​ーツの首の開口部に直接密着し、ヘルメットとスーツを一体化した防水ユニットとなります。ヘルメットの重量は頭と首にかかるため、ほぼ中性浮力でなければなりません。あるいは、胸当てや胴鎧で支えることもできます。その場合は負浮力、正浮力でジョッキングストラップで固定します。[ 11 ]
    • ネックダム経由– 近年の開発では、ヘルメットをネックダムに固定する方法が主流となっている。ネックダムは、硬質リングで支えられたもの、あるいはヘルメットの下端に固定される。ネックダムは、ドライスーツのネックシールと同様にダイバーの首の皮膚に密着し、ヘルメットをスーツ（ドライスーツ、ウェットスーツ、温水スーツ、あるいは温水に浸かったオーバーオール1着など）から独立した密閉ユニットにする。ヘルメットの重量は頭と首にかかるため、ほぼ中性浮力でなければならず、水中ではやや重く、頭にフィットして浮き上がらないようにするのが一般的である。ヘルメットが浮いているときは、ジョッキングストラップで固定される。[ 12 ] [ 13 ]
    • 胸当て／胴鎧 – ヘルメットを胴鎧（英国）または胸当て（米国）に密着させ、さらに胸当てをドライスーツに密着させるという代替システムもあります。ヘルメットとドライスーツは一体化した密閉ユニットとなり、直接密着させるよりも多少複雑になりますが、着脱が容易になります。ヘルメットの重量は胸当てを介して肩にかかるため、中性浮力である必要はなく、直接重りを付けたり、ジョッキングストラップで固定したりすることも可能です。[ 13 ]
  • フェイスプレート（またはビューポート（古いヘルメットではライト） – ダイバーにとって外界を見るための窓。ヘルメットまたはフルフェイスマスクの前面にある透明な窓。ヘルメットが軽量で、頭と首に直接装着され、頭と一緒に動く場合は、通常比較的小型で、ヘルメットもコンパクトで比較的軽量です。ヘルメットが肩で支えられる場合は、頭と一緒に回転しないため、十分な視野を確保するには、より大きなビューポートを備えた大きな容積または複数のビューポートが必要です。4灯ヘルメットが一般的なデザインで、水から出たときに開くことができる前方のポート、左右の2つのサイドライト、および上方を見るための前方ライトの上部にある上部ライトがありました。 [ 9 ]
  • ガス供給 – 呼吸用ガス供給はヘルメットに接続されます。通常は、低圧表面供給ホースが逆止弁を介してガスブロックに接続され、ガスブロックの緊急用ガス供給バルブに緊急用ガス供給が接続されていますが、他のシステムも使用されています。[ 13 ]
    • 入口バルブまたはデマンドバルブ - 一次ガス供給はフリーフロー式またはデマンド制御式である。デマンド制御式の場合、通常はフリーフローバイパスが設けられており、フロントビューポートの内面に空気を吹き込むことで曇り止めシステムとしても機能する。[ 13 ]
    • デマンド供給ヘルメットでは、デッドスペースを最小限に抑えるために、内部の口鼻マスクが使用されます。口鼻マスクは鼻と口の周囲を密閉し、少量のガス空間を形成します。通常、呼吸ガスはこの空間を通ってデマンドバルブから鼻または口へ、そして鼻または口から排気バルブへと流れます。また、ヘルメット本体空間から口鼻マスクへは一方向バルブが設けられており、フリーフロー供給、または緊急時にはニューモホースからの供給を受ける際に、口鼻マスクへのガスの流れを可能にします。[ 13 ]
  • ガス排出システム – 呼気ガスはヘルメットから逆止弁を通して排出されます。逆止弁は周囲の水に直接排出されるか、または回収レギュレーターシステムを経由してホースで水面に排出されます。汚染水の逆流リスクを軽減するため、逆止弁が2組以上直列に接続されている場合もあります。[ 13 ]
  • 音声通信用のマイクとヘッドホンスピーカーは、アンビリカルケーブル内の銅導体を介して地上に接続されている。[ 13 ]
  • 鼻ブロッカー（バルサルバ装置とも呼ばれる）は、ダイバーが耳圧調整操作を行うために鼻を塞ぐために使用できる装置である。[ 13 ] [ 9 ]
  • 持ち上げハンドルなどのその他の付属品が存在する場合がある。バラストウェイト、ライトとビデオカメラのブラケット、溶接バイザー、スピットコック、内部パッド。 [ 13 ] [ 9 ]
    • 持ち上げハンドルにより、ヘルメットが過度に揺れたり傾いたりすることなく、係員が片手でヘルメットを持ち上げることができます。[ 13 ]
    • バラストウェイトは中性またはわずかに負の浮力を提供し、ダイバーの首に偏った負荷がかからない位置に重心を配置します。[ 13 ]
    • ブラケットを使用すると、ライトやビデオカメラを簡単に取り付けることができるため、ダイバーは暗い場所でも見ることができ、監督者はダイバーの作業を確認することができます。[ 13 ]
    • 溶接バイザーはヒンジに取り付けられており、溶接アークや切断炎から発生する明るい光や紫外線からダイバーを保護します。必要に応じてフェイスプレートの上に折り畳んで使用します。[ 13 ]ほとんどの溶接バイザーは濃い色のガラス製で、使用時には手動で折り畳む必要がありますが、電子制御式の自動調光バイザーも利用可能です。[ 14 ]
    • あ一部の標準的なヘルメットには、ダイバーが口いっぱいに水を吸い込み、それをビューポートの内側に吐き出して結露による曇りを洗い流せるように、スピットコックが装備されていました。水は通常、スーツの外側と胸当ての内側の間に閉じ込められます。また、ダイバーが直立姿勢以外の姿勢で作業する際には、スピットコックを補助排気口として開くこともできました。[ 9 ]
    • 軽量ヘルメットには、衝撃荷重からダイバーの頭部を保護し、ヘルメットをより快適に支え、頭部の動きにしっかりと追従させるために、内部パッドが取り付けられています。これらの機能を助けるために、あご紐が使用されることもあります。保温性を高めるために、ぴったりフィットする断熱キャップが提供される場合もあります。[ 13 ]
    • あジョッキングストラップやジョッキングハーネスは、ヘルメットの余分な浮力をダイバーのウエイトシステムに伝達するために使用できます。また、ウエイトシステムの一部をヘルメットに直接取り付けることもできます。 [ 13 ]
    • 温水スーツの加熱に使用される水の一部は、ヘルメットの呼吸ガス供給チューブ（通常はベイルアウトバルブブロックとデマンドバルブ入口間の金属チューブ）の一部を囲むウォータージャケット（シュラウド）を通して送られ、デマンドバルブを通過する直前にガスを加熱します。体温損失の大部分は、呼吸のたびに吸入空気を体温まで温めることによって生じるため、これにより冷水中での深海潜水時の熱損失を大幅に低減できます。[ 15 ] [ 16 ]
  • あヨーク、またはロックカラーは軽量ヘルメットの下部の開口部の下に折り畳まれ、開口部を頭よりも小さくする部品であり、所定の位置にロックされると、ヘルメットがダイバーの頭から浮き上がるのを防ぎます。 [ 13 ]

歴史

ディーン兄弟

1842 年のディーン兄弟の潜水ヘルメットのスケッチ。世界初の水上補給型潜水服装備です。

最初の成功した潜水ヘルメットは、 1820年代にチャールズとジョン・ディーン兄弟によって製造されました。 [ 17 ]イギリスの厩舎で目撃した火災事故に着想を得て、[ 18 ] 1823年に消防士が煙の充満した場所で使用するための「スモークヘルメット」を設計し、特許を取得しました。この装置は、銅製のヘルメットに柔軟な襟と防護服が取り付けられていました。ヘルメットの後部に取り付けられた長い革製のホースは空気を供給するためのもので、当初のコンセプトは二重のふいごを使って空気を送り込むというものでした。短いパイプから空気が排出され、空気が送り込まれると空気が排出されます。使用者は、顔面を通過する空気流によって呼吸しました。防護服は革または気密性のある布で作られ、ストラップで固定されていました。[ 17 ]

兄弟は自力で装置を製造する資金がなかったため、特許を雇用主のエドワード・バーナードに売却した。1827年、ドイツ生まれのイギリス人技術者オーガスタス・ジーベによって最初の煙幕ヘルメットが製作された。1828年、兄弟は装置の別の用途を見つけようと決意し、潜水ヘルメットに改造した。彼らは、ダイバーが主に垂直姿勢で救助作業を行えるよう、緩く取り付けられた「潜水服」をヘルメットに装着して販売した（そうでなければ水がスーツ内に浸入する）。[ 17 ]

1829年、ディーン兄弟は新しい水中装置の試験のためウィットステーブルから出航し、町に潜水産業を確立しました。1834年、チャールズは潜水ヘルメットと潜水服を用いてスピットヘッドで難破したロイヤル・ジョージ号の捜索に成功し、大砲28門を回収しました。1836年には、ジョン・ディーンはメアリー・ローズ号の難破船から木材、銃、長弓などの品々を回収しました。[ 17 ]

1836年までにディーン兄弟は世界初のダイビングマニュアル『ディーンの特許潜水装置の使用方法』を出版し、装置とポンプの仕組みや安全上の注意事項を詳細に説明した。[ 17 ]

シーベヘルメット

1873 年のSiebe の改良設計。

1830年代、ディーン兄弟はシーベに、彼らの水中ヘルメットの設計を改良する技術を依頼した。[ 19 ]シーベは、別の技術者ジョージ・エドワーズが既に行っていた改良を発展させ、独自の設計を考案した。それは、全身防水のキャンバス製潜水服に装着するヘルメットである。ヘルメットには排気弁が備えられており、水が浸入することなく余分な空気を排出することができた。水面上の空気ポンプに接続された密閉型潜水服は、最初の効果的な標準潜水服となり、今日でも使用されているヘルメットリグの原型となった。[ 20 ]

シーベは、 HMS ロイヤル・ジョージの残骸を引き揚げるチームの要求に応えるため、潜水服のデザインにさまざまな改良を加えました。その中には、ヘルメットを胴鎧から取り外し可能にするなどがありました。彼の改良されたデザインは、水中土木工学、水中引き揚げ、商業ダイビング、​​海軍ダイビングに革命をもたらした典型的な標準的な潜水服を生み出しました。[ 19 ]

軽量ヘルメット

商業ダイバーで発明家のジョー・サヴォアは、1960年代にヘルメットのネックダムを発明したとされています。このネックダムは、カービー・モーガン・スーパーライトシリーズ（モーガンの既存の「バンドマスク」をフルヘルメットに改造したもの）を含む、軽量ヘルメットの新時代を切り開きました。サヴォアはこの発明の特許は取得していませんが、他の潜水器具の特許は取得しており、[ 21 ] [ 22 ] 他社によるこのコンセプトの広範な開発を可能にしました。ネックダムは、ドライスーツのネックシールと同様の素材を用いて、ヘルメットをダイバーの首に密着させます。これにより、ヘルメットは胸当て（コルセット）の肩で支えられることなく頭に装着できるため、ヘルメットは頭と一緒に回転し、より体にフィットします。これにより体積が大幅に減少し、中性浮力を得るためにヘルメットにバラストを充填する必要がなくなるため、総重量も軽減されます。[ 23 ]ネックダムはマーキュリー計画ですでに宇宙服に使用されており、ネックシールはドライス​​ーツでさらに以前から使用されていましたが、[ 24 ]サヴォアはダイビングヘルメットの下側を密閉するためにこの技術を使用した最初の人物でした。[ 23 ]

種類

数カ国のダイビングヘルメットの展示

ダイビングヘルメットの種類は、いくつかの特徴によって区別することができます。ヘルメットの底部が水に開放されているもの[ 10 ] 、スーツに密閉されているもの[ 9 ]、またはネックダムによってダイバーに密閉されているもの[ 11 ]があります。一定のガス流を供給してダイバーが通過時に呼吸するもの、または必要に応じてガスを供給するもの、中性浮力のもの、ストラップまたはバラストウェイトで固定されるもの[ 13 ]、また、1回の通過後にすべてのガスを排出するもの、または消費量を減らすためにガスを再循環させるもの[ 25 ]などがあります。多くの場合、ダイビング中にモードを切り替えることができます。デマンドヘルメットには通常、フリーフローを提供するバルブが付いており、閉回路または半閉回路システムは開回路に切り替えることができることがよくあります[ 26 ]

標準ダイビングヘルメット（銅製帽子）

初期の標準的な潜水装備は、銅製のヘルメット、または「ボンネット」（イギリス英語で「ボンネット」）を銅製の胸当て、または「コルセット」に固定したもので、ダイバーの肩に重量を伝達していました。この部品はドライス​​ーツのゴム製ガスケットに固定され、防水シールを形成していました。呼吸用の空気、そして後にはヘリウムベースの混合ガスがホースを通してヘルメットまたは胸当ての逆止弁に送り込まれ、排気弁から周囲に放出されました。[ 9 ]

歴史的に、深海潜水ヘルメットは、潜水服のゴム製ガスケットに締め付けるボルトの数、および該当する場合は、ボンネット（ヘルメット）を胴体（胸当て）に固定するボルトの数で説明されていました。これには、ボルトなし、2、3、4本のボルトのヘルメット、6、8、または12本のボルトの胴体、2-3、12-4、12-6ボルトのヘルメットがありました。[ 27 ]たとえば、米国の12-4ボルトのヘルメットは、胸当てを潜水服に固定するために12本のボルトを使用し、ヘルメットを胸当てに密閉するために4本のボルトを使用しました。ボルトなしのヘルメットは、バネ式のクランプを使用して、ヘルメットを潜水服のガスケット越しに胴体に固定し、多くのヘルメットは1/8回転の中断されたネジで胸当てに密閉されていました。スウェーデンのヘルメットは、胴鎧の代わりにネックリングを使用している点が特徴的でした。これは現代の潜水器具の先駆けでしたが、ダイバーにとっては扱いにくく、快適ではありませんでした。さらに、視認窓、つまり「ライト」の数も特徴的で、通常は1つ、3つ、または4つでした。前方のライトは、ダイバーが水面から出ているときに空気や通信のために開くことができました。この装備は一般に「標準潜水服」または「ヘビーギア」と呼ばれています。[ 27 ]

標準的なヘルメットを装着したダイバーが水深120フィートで作業中に意識を失うことがありました。イギリスの生理学者J.S.ハルデーンは実験により、この原因の一部は換気不足と大きなデッドスペースによってヘルメット内に二酸化炭素が蓄積することにあることを突き止め、常圧で毎分1.5立方フィート（42リットル）の最低流量を確立しました。[ 28 ]

ガスエクステンダーヘルメット

アメリカ海軍は第二次世界大戦中に少数の銅製ヘリオックスヘルメットを製造した。これらのヘルメットはMk Vを改造したもので、ヘルメット後部に大型の真鍮製二酸化炭素スクラバーチャンバーを追加したもので、標準モデルとは容易に区別できる。Mk Vヘリウムは、ボンネット、スクラバーキャニスター、胴鎧を含めた重量が約93ポンド（42kg）である。 [ 25 ]これらのヘルメットや、カービー・モーガン、ヨコハマダイビングアパラタスカンパニー、DESCOが製造した類似のモデルでは、スクラバーをガスエクステンダーとして使っていた。これは半密閉式リブリーザーシステムの一種で、呼吸用のガスは、新鮮なガスを供給するインジェクターからの流れにヘルメットのガスを巻き込むことでスクラバーを通して再循環する。このシステムは1912年にドレーゲルが初めて開発した。[ 29 ]

半密閉式リブリーザーヘルメット

1912年、ドイツのリューベックにあるドレーゲルヴェルク社は、酸素リブリーザーからのガス供給を利用し、水面からの供給は行わない標準的な潜水服のバージョンを発表しました。このシステムは、銅製の潜水ヘルメットと、背中にボンベとスクラバーを装着した標準的な重潜水服を用いていました。呼吸用ガスは、追加されたガスで駆動するループ内のインジェクターシステムによって循環されました。このシステムはさらに発展し、1915年型「ブビコップ」ヘルメットと、深度20mまで対応可能なDM20酸素リブリーザーシステム、そして深度40mまで対応可能なDM40混合ガスリブリーザーが開発されました。DM40混合ガスリブリーザーは、酸素ボンベと空気ボンベを用いてガスを供給し、ナイトロックス混合ガスを生成しました。[ 30 ]

シーベ・ゴーマン地雷回収型自給式潜水装置（MRS）は、2灯式の銅製ヘルメットをベースにした潜水服で、胴鎧は潜水服の上部に接着されており、ジャケットとズボンの腰回りにはゴム製のシールが取り付けられていた。このシステムは、45%の酸素を含むナイトロックス混合ガスを使用し、これを部分的に循環させて二酸化炭素を除去し、水深40mまで使用可能であった。潜水時間は深度に応じて最大60分から90分であった。前面のビューポートは楕円形で、下部にヒンジがあった。右側の排気口は円形の穴あきプレートカバーを備え、外観が変わっていた。スクラバー付きのガス増量ユニットは3つの小型シリンダーを備え、耳の後ろに取り付けられた波形ホースを通してヘルメットにガスを循環させた。[ 31 ]

浅瀬用ヘルメット

ミラー・ダン・ディビンフッド浅水ダイビングヘルメットの3つのモデル

浅水ヘルメットのコンセプトは非常にシンプルです。覗き窓付きのヘルメットをダイバーの頭から下ろし、肩に載せて装着します。空気を充填した状態では、使用中にダイバーから浮き上がらないよう、わずかに負浮力になるように設計する必要があります。空気は低圧ホースから供給され、ヘルメットの底部から排出されます。この底部はスーツに密閉されておらず、ダイバーが緊急時に持ち上げて外すことができます。ダイバーが体を傾けたり転倒したりすると、ヘルメットに水が浸水します。浅水ヘルメットには通常、水面上でテンダーがヘルメットをダイバーに持ち上げたり外したりできるように、上部にハンドルが付いています。構造は様々で、比較的重い金属鋳物から、バラストを追加した軽量の金属板シェルまであります。[ 10 ]

このコンセプトは、無害なダイビング環境でダイビングリーダーの直接の指導の下で、訓練を受けていない観光客が使用する呼吸システムとしてレクリエーションダイビングに使用されており、Sea Trekダイビングシステムとして販売されています。[ 32 ] [ 33 ]

軽量需要ヘルメット

表面供給軽量オープンサーキット需要ヘルメット

軽量ダイビングヘルメットは、ダイバーの頭部に密着するように装着されるため、ヘルメットの内容積が小さくなり、ヘルメットの容積も小さくなります。そのため、ヘルメットを中立浮力にするために必要な質量が少なくなります。その結果、水中で浮力を持たないダイバーが携行する機器の総質量が軽減されます。この容積と質量の低減により、ダイバーは水面上でヘルメットを頭部と首でより安全に支えることができます。水中に浸かり中立浮力の状態では、ヘルメットを頭部と一緒に快適に動かすことができ、首の動きで視線方向を変えることができるため、作業中の視野が広がります。軽量ヘルメットは頭部と首で支えることができるため、ダイビングスーツとは独立してネックダムを用いて首に密着させることができ、ドライスーツ、ウェットスーツ（温水スーツを含む）のどちらでも同様に快適に作業できます。一部のモデルはドライス​​ーツに直接密着させ、環境からの遮断性を最大限に高めることができます。[ 11 ]

カービー・モーガンの人気ヘルメットの多くに使用されているフォームネオプレン製またはラテックス製のネックダムは、楕円形の金属製ネックリングに取り付けられており、このネックリングはヘルメットの前面下部に引っ掛けられます。ヘルメット後部にある折りたたみ式のロックカラーは、前方および上方にスイングしてネックリング後部をヘルメット底部に押し上げます。また、後部のネックリング開口部を部分的に塞ぐことで、ヘルメットが頭から浮くのを防ぎます。ロックカラーは、2つのバネ式プルピンラッチによってロック位置に固定されます。ヘルメットは、バレルシールOリングによってネックリングを密閉します。KMSL 17Bなどの他のモデルでは、同様の効果を得るために他の構造が使用される場合があります。KMSL 17Bでは、ヘルメットの外側でOリングをファイバーグラス製のリムの溝に挿入して密閉します。レバー操作式のヨーク付きクランプがネックダムに取り付けられ、ヘルメットのリムに密閉されます。または、ドライスーツに接着された成形ゴムシールを同様のクランプシステムでヘルメットに固定します。[ 11 ] [ 12 ]

オープンサーキット需要ヘルメット

カービー・モーガン37の内部。通信システムの口腔鼻マスク、マイク、スピーカーが見える。

現代の商業用ヘルメットとして注目すべきものとしては、 1975年のカービー・モーガン・スーパーライト17とその発展型が挙げられる。これらのヘルメットは需要型で、通常はグラスファイバー製のシェルにクロムメッキの真鍮製金具が取り付けられており、現代の商業用ダイビングのほとんどの業務において標準とされている。[ 26 ]

カービー・モーガンが新しいヘルメット市場を独占していますが、サヴォア、ミラー、ゴルスキー、コンポジット・ビート・エンゲル、[ 34 ] [ 35 ]ダイベックス、アドバンスド・ダイビング・エクイップメント・カンパニーなど、他にもメーカーがあります。これらのメーカーの多くは現在も使用されており、新しいヘルメットは数千ドルの投資を必要とし、ほとんどのダイバーは自分で購入するか、雇用主からレンタルしています。[ 14 ]

ヘルメットを回収する

リクレイムヘルメットは、オープンサーキットヘルメットと同様に、ダイバーに呼吸用ガスを供給するための水面供給システムを備えていますが、呼気ガスを回収・リサイクルするためのリターンシステムも備えています。これにより、オープンサーキットシステムでは周囲の水に排出されて失われてしまう高価なヘリウム希釈剤を節約できます。回収されたガスは、背圧調整器を通してヘルメットから排出され、専用のアンビリカルケーブル内のホースを通して水面に戻されます。その後、スクラバーを通過して二酸化炭素が除去され、必要な混合比になるように酸素と混合され、再加圧されてすぐに再利用されるか、後で使用するために保管されます。[ 36 ] [ 37 ]

ヘルメットから排気ガスを安全に排出するためには、排気ガスを排気背圧調整器に通す必要があります。この調整器は、ヘルメット内部と外気圧の差圧によって作動する呼吸システム内蔵の排気バルブと同じ原理で作動します。回収排気バルブは抵抗を低減するために2段式バルブになっている場合があり、通常は周囲の水に排気できる手動バイパスバルブを備えています。ヘルメットには緊急時の浸水防止バルブが備えられており、ダイバーが手動でバイパスする前に排気調整器の故障によるヘルメットの圧迫を防ぎます。[ 38 ]

フリーフローヘルメット

米海軍マーク12フリーフローダイビングヘルメット

フリーフローヘルメットまたはコンスタントフローヘルメットでは、ガスはほぼ一定の速度で供給されます。この速度はパネル操作者によって設定され、通常はダイバー自身によって調整可能です。ダイバーの呼吸とは無関係に、ガスは排気バルブからわずかに調整可能な過圧に逆らって排出されます。フリーフローヘルメットはデマンドヘルメットよりもはるかに多くのガスを使用するため、特殊な呼吸ガス（ヘリオックスなど）を使用する場合は、ロジスティクス上の問題や非常に高価な費用が発生する可能性があります。また、ヘルメット内部で一定の騒音が発生するため、意思疎通に支障をきたす可能性があります。フリーフローヘルメットは、正圧構造により、スーツやヘルメットの完全性が損なわれた場合でも危険物質の侵入を防ぐことができるため、危険物潜水の一部の用途では依然として好まれています。また、ガス消費量があまり問題にならない浅瀬での空気潜水や、放射線の影響で一定期間使用した後に廃棄する必要がある原子力潜水でも、比較的多く使用されています。フリーフローヘルメットは、構造がシンプルで部品数が少ないため、デマンド型よりも購入と維持にかかる費用が大幅に安価です。[ 14 ]

DESCO 「エアハット」は、1968年に設計され、現在も生産されている金属製のフリーフローヘルメットです。何度か改良されていますが、基本設計は変わっていません。すべてのアップグレードは、古いヘルメットにも後付けできます。堅牢でシンプルな設計（現場でドライバーとレンチだけで完全に分解可能）のため、浅瀬での作業や危険物潜水に人気があります。ヘルメットはネックリングでダイビングスーツに固定され、脚の間に通された「ジョッキングストラップ」によってダイバーの体にしっかりと固定されます。吸気バルブと排気バルブを調整して内部圧力を調節することで、浮力を微調整できます。これにより、装着されたドライスーツ内のガス量も調整されます。コンセプトと操作は標準的なダイビングヘルメットとほぼ同じです。騒音レベルが高く、通信を妨げたり、ダイバーの聴力に影響を与えたりする可能性があります。[ 13 ]

アメリカ海軍は1980年にマークVヘルメットをモースエンジニアリングマーク12深海ヘルメットに交換しました。このヘルメットはグラスファイバー製のシェルと特徴的な大きな長方形の前面フェースプレートを備え、作業時の視野を広げます。また、周辺視野を確保するために側面と上面のビューポートも備えています。このヘルメットは、オープンサーキット用としても、または柔軟な呼吸ホースによってヘルメットの腰部に接続された背面装着の再循環スクラバーユニットを使用するモジュラー半閉回路システムの一部としても、混合ガス用として使用できます。このヘルメットはネックダムを使用するか、ドライスーツに直接接続することができ、ジョッキングハーネスを使用してヘルメットを所定の位置に保ちますが、安定させるために中性浮力と浮中心に重心を提供するためにバラストが取り付けられています。曇りを防ぐため、気流はフェースプレート上に向けられます。[ 39 ] Mk VとMk 12はどちらも1981年に使用されていました。[ 40 ] Mk 12のオープンサーキットモードでの騒音レベルは、ダイバーの聴覚に悪影響を及ぼす可能性があります。音響強度レベルは、水深30.5mswで97.3dB(A)と測定されています。[ 41 ] Mk 12は1993年に段階的に廃止されました。[ 28 ]

軽量で透明なドーム型ヘルメットも使用されている。例えば、1998年にサブシーシステムズ社が開発したシートレック水上供給システムは、レジャーダイビングに使用されている。[ 42 ] [ 33 ]また、ラマは、1970年代にイヴ・ル・マッソンによって開発された、ほぼ球形のアクリル製ドームヘルメットで、テレビで視聴者が水中で話している司会者の顔を見たり声を聞いたりするために使用されてきた。 [ 43 ] [ 44 ]また、ロックアウト呼吸システム（背部に装着する臍帯血供給式リブリーザーシステムで、水深300mswまで対応）と併用され、北海で使用された。[ 45 ]

  • AH3フリーフローダイビングヘルメットの正面図
    AH3フリーフローダイビングヘルメットの正面図
  • AH3フリーフローダイビングヘルメットの側面図
    AH3フリーフローダイビングヘルメットの側面図
  • ドレーゲル DM 220
    ドレーゲル DM 220

プッシュプルヘルメット

これらは、密閉式ベル、水中居住施設、ロックアウト式潜水艇などの飽和システムの大気などから回収され、閉回路システムでリサイクルされる供給ガスの流れを使用するヘルメットです。ガスは臍帯を通してダイバーに送られ、二酸化炭素除去と酸素補給のために生命維持装置に送り返されます。ヘルメット内の圧力は大気圧に維持されるため、[ 46 ] 呼吸仕事量は比較的少なくて済みます。ヘルメット内の潜在的なデッドスペースを補うために、連続フローシステムでは高い流量を維持する必要がありますが、ガスはリサイクルされるため、損失はほとんどありません。横方向の移動は臍帯の届く範囲によって制限されますが、垂直方向の移動は、許容できる呼吸仕事量を提供しながらガス源とヘルメット間の圧力変動を管理する制御弁の能力によって制限されます。 Divex Arawakシステムは、 SEALABプロジェクトで使用されたプッシュプルシステムの成功例です[ 47 ] [ 48 ] 1968年に特許を取得したArawak Vシステムは、水深200〜1,500フィート（61〜457メートル）で使用できるように定格されています。Arawakの呼吸回路には、二酸化炭素スクラバー、ガス混合施設、ガス監視システムがありません。これは、すでに継続的に制御および監視されている水面下ベースユニットの呼吸ガスを使用するためです。これにより、従来のリブリーザーと比較して、準備とダイビング後のメンテナンスが非常に簡単になります。制限には、アンビリカルケーブルの長さに応じた横方向の範囲の制限、および静水圧の変化が大きすぎる場合に調整弁によって引き起こされる呼吸仕事量の変化による移動深度の制限が含まれます。ヘルメットは、上方移動33フィート（10メートル）、下方移動100フィート（30メートル）の定格です。[ 48 ]

安全性

密閉されたヘルメットを使用したダイビングは、フルフェイスマスクやハーフマスクよりも一般的に安全です。気道が比較的よく保護されるため、呼吸用ガスの供給が中断されない限り、ダイバーはほとんどの場合、救助されるまで意識を失っても生き延びることができます。ヘルメットの使用には危険が伴いますが、そのリスクは比較的低いです。ヘルメットは環境に対する保護としても強力です。頭部や首への衝撃、外部の騒音、頭部からの熱損失を防ぎます。ドライスーツに密閉され、適切な排気システムが取り付けられている場合は、汚染された周囲の水に対しても効果的です。[ 3 ]底部が開いている浅瀬用のヘルメットは、ダイバーが直立姿勢を保てない場合、気道を保護しません。

最も明らかな危険の一つは浸水の危険性ですが、十分な呼吸ガスが供給されている限り、ヘルメット内に浸入した水を排出することができます。ネックダムで密閉されたヘルメットは、潜水服に影響を与えることなく水を排出することができ、シェル、ビューポート、ネックダムに大きな構造的損傷がなければ、排気口から水が排出されます。シェルとビューポートは頑丈で、容易に貫通することはありません。ネックダムはより脆弱ですが、大きな裂け目があっても、内部のガスに浸水しないように頭をまっすぐに保つことで対処できます。ロックカムまたはロックピンの故障によりヘルメットがヨークから外れた事例がありましたが、カムレバーの安全クリップとロックピンの再設計により、最近の設計ではそのリスクは極めて低くなっています。[ 13 ]

ヘルメットのスクイーズ現象は、ヘルメットの内部圧力が周囲圧力より低い場合に発生します。水面補給潜水が始まった当初は、ダイバーの潜降速度が速すぎて手動の空気供給ポンプが静水圧の上昇による圧縮に追いつかなかった場合に発生することがありました。ガス供給システムが改良されたため、これは現在では問題になりません。ヘルメット内の壊滅的な圧力低下のもう 1 つの原因は、空気供給ホースがダイバーよりもはるかに浅い位置で破裂し、破損したホースから空気が漏れ出して、ヘルメットの内部圧力が破裂深度の圧力（数気圧になることもあります）まで低下することです。標準的なダイビング ヘルメットは防水ドライスーツに密閉されているため、スーツ内の空気はすべて急速に失われ、その後、外部圧力によってダイバーの体が最大限にヘルメットに押し込まれます。ヘルメットのスクイーズによる圧迫損傷は重篤で、場合によっては死に至ることもあります。この種の事故は、 1839年にパズリーがロイヤル・ジョージ（1756年建造）の引き揚げ作業中に記録されている。空気ホースの故障によるヘルメットの圧迫は、ヘルメットとの接続部に逆止弁を取り付けることで防止できる。この弁の点検は、毎日の使用前点検として必須である。[ 13 ]同様のメカニズムは、ヘリオックス潜水用のヘリウム回収システムでも起こり得る。回収レギュレーターの故障により、戻りホースからガスが漏れる可能性がある。このリスクは、ネックダムまたは緊急洪水弁によってヘルメットが一時的に浸水し、圧力差を緩和することで軽減される。ダイバーは、この間に開回路に切り替えてヘルメット内の水を排出することができる。[ 38 ]

メンテナンス

潜水ヘルメットはほぼ職業潜水にのみ使用されるため、その保守点検は労働安全衛生法の対象となっており、一般的に所有者と雇用者は必要な試験と保守の責任を負う。ダイバーが自身の装備を保守・修理することは通常合法であるが、他人が使用する装備を扱う技術者は、その装備を扱う能力があると認定されていなければならない。訴訟の可能性を避けるため、請負業者は従業員が使用・所有する装備を検査し、必要に応じて保守・修理を行う技術者を任命する。また、技術者は必要な記録が確実に保管されるようにする必要がある。各装備モデルの検査、試験、保守、修理に関する詳細な手順は製造業者から提供されており、通常、保守記録を記入するためのチェックリストも含まれている。[ 49 ]

人間工学とフィット感

ヘルメットのサイズ展開は狭く、ほとんどのヘルメットは幅広いダイバーにフィットしますが、中にはどうしてもフィットしない人もいます。訓練中、ダイバーはスクール所有の複数のモデルを試す機会があり、自分に最適なモデルを見つけられるかもしれません。ダイバーの頭と首を支え、頭の動きに合わせて動くヘルメットでは、バランスが良くぴったりとフィットする必要があるため、フィット感はより重要です。サイズが基本的に合えば、内部のパッドとストラップを調整することで、より良いフィット感を得ることができます。[ 14 ]

メーカー

参照

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出典

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