アクアラング

アクアラング^[1]は、世界的に人気を博し商業的に成功した最初のオープンサーキットの自己完結型水中呼吸装置（または「スキューバ」）でした。このクラスの機器は現在、ツインホースダイビングレギュレーター[ ^2]またはデマンドバルブと呼ばれています。アクアラングは、1942年から1943年の冬にフランスで2人のフランス人、エンジニアのエミール・ガニャンと海軍中尉（フランス語：lieutenant de vaisseau ）のジャック・クストーによって発明されました。これにより、クストーとガニャンは水中での撮影や探索をより簡単に行うことができました。^[3]

この発明は、従来のものよりも深い範囲と耐久性を備えたコンパクトで信頼性の高いシステムを提供することで、自律型水中ダイビングに革命をもたらし、第二次世界大戦後のレクリエーション用スキューバダイビングの発展に影響を与える大きな要因となりました。

ツインホースのアクアラング デマンド レギュレーターは、現代のスキューバ レギュレーターの基盤です。ダイアフラムを使用してバルブを制御し、周囲の水圧でダイバーの要求に応じて呼吸ガスを供給します。ただし、レイアウトはシングル ホース システムに変更され、第 2 ステージは排気バルブとともに第 1 ステージから分離されました。これは、第 2 ステージとダイバーの口の位置を同じ深さに保つ必要があるためです。これにより排気ホースが不要になり、マウスピースの第 2 ステージ バルブへの中圧ガス供給に、より頑丈で小口径のホースを使用できるようになりましたが、ダイバーの顎にかかる負荷が増加し、目や耳の近くで泡が放出されます。

アクアラングは自己完結型のオープンサーキットデマンドシステムです。つまり、ダイバーが息を吸って供給ホース内の圧力を下げると、要求に応じて高圧貯蔵庫から呼吸ガスがダイバーに供給され、その後、必要がないときには流れが遮断されます。呼吸すると、吐き出されたガスは周囲に放出されます。アクアラング以前に発明されたスキューバシステムは、ほとんどがクローズドサーキットリブリーザー装置で、呼吸ガスは大気圧ホースを通ってダイバーに流れ、吐き出されたガスは二酸化炭素を除去するスクラバーを通ってカウンターラングリザーバーに戻されます。酸素含有量を維持するために新鮮なガスがいくらか追加され、その後、クローズドループで再びダイバーに循環されます。オープンサーキットフリーフローシステムでは、空気はほぼ一定の割合で供給され、ダイバーは通過するガスの比較的小さな部分のみを使用します。

オリジナルのアクアラング レギュレーターはシングル ステージ ユニットで、ダイバーの首の後ろのシリンダー バルブに取り付けられた円形の真鍮製ハウジングに収められていました。高圧ガスがシリンダー バルブ出口からレギュレーターに流れ込み、デマンド バルブによってブロックされます。ダイバーが大気圧ガスを消費すると、低圧チャンバー内の圧力が低下し、ダイヤフラムが内側に変形してバルブ リフターを押します。これにより高圧バルブが開き、ガスがバルブ シートを通過して低圧チャンバーに流れ込みます。ダイバーが吸入をやめると、低圧チャンバー内の圧力が急速に上昇し、ダイヤフラムがニュートラル位置に戻ってバルブ リフターを押さなくなるため、次の呼吸まで流れが遮断されます。シングル ステージ レギュレーターでは、デマンド バルブ オリフィスを通る流量は同じ開口サイズでもシリンダー圧力によって異なり、必要な開口力は入口圧力とオリフィス面積によって異なるため、シリンダー内の圧力が変化すると吐出量も変化します。流量は下流圧力にも影響され、下流圧力は深度によって変化するため、ダイバーの姿勢を考慮しなくても、潜水中の呼吸努力は大きく変化する可能性がある。^{[4] : 9–13  [5] : Ch3}

後期モデルには、デマンドバルブに低圧で空気を供給する第 1 ステージ レギュレーターが含まれ、深度に応じて補正された空気が供給されるため、第 2 ステージ ダイヤフラム上の小さな圧力差に対するより細かい制御と感度が向上しましたが、ダイビング中のシリンダー圧力の変化に対する感度は低下しました。どちらも望ましい機能です。レギュレーターの第 1 ステージ バルブ機構と第 2 ステージ バルブ機構は、ダイバーの首の後ろのシリンダー バルブに取り付けられた円形の真鍮製ハウジングに収められています。高圧ガスがシリンダー バルブ出口からレギュレーターに流れ込み、第 1 ステージ バルブによって遮断されます。第 1 ステージは、シリンダー圧力を中間ステージ圧力まで下げます。中間ステージ圧力は、ダイヤフラムにプリロードをかける調整可能なスプリングによって設定された、周囲圧力よりも数バール高い、ほぼ一定の圧力です。次に、中間ステージ呼吸ガスは第 2 ステージによって周囲圧力まで下げられます。^{[4] : 17–20  [5] : Ch3}

第一段のダイヤフラムは、中間圧力室へのバネ仕掛けの柔軟なカバーです。ダイバーが第二段からガスを消費すると、中間室の圧力が低下し、ダイヤフラムが内側に変形してバルブリフターを押します。これにより高圧バルブが開き、ガスがバルブシートを通過して中間室に流れ込みます。ダイバーが吸入を止めると、低圧室の圧力が急速に上昇し、ダイヤフラムが中立位置に戻ってバルブリフターを押さなくなり、次の呼吸まで流れが止まります。^{[4] : 9–13  [5] : Ch3}

2 段目、またはデマンド バルブ ステージは、低圧チャンバーの圧力低下によって開くまで、中間チャンバー内のガスを保持します。ダイバーが低圧チャンバー内の空気を吸い込むと、中間ステージの空気供給の圧力がほぼ周囲圧力まで低下し、より大きく、より敏感な低圧ダイヤフラムが内側にたわんで、第 2 段バルブを操作するレバーを押します。ダイバーが吸い込むのをやめると、低圧チャンバー内の圧力が低圧ダイヤフラムの外側の周囲水圧とバランスするまで、流れが続きます。^{[5] : Ch3}

フリーフローや過度の排気逆圧を防ぐために、排気バルブはダイアフラムと同じ深さにある必要があり、これを行う唯一の確実な場所は同じハウジング内です。空気は、一対の大口径波形ゴムホースを通ってマウスピースに出入りします。供給ホースはレギュレーター本体の片側に接続され、逆止弁を介してマウスピースに空気を供給します。吐き出された空気は、ダイアフラムの外側にあるレギュレーターハウジングに戻り、マウスピースの反対側にある逆止弁と、レギュレーターハウジング内の別の逆止排気弁を通過します。^[5]呼吸ホースのそれぞれに取り付けられた逆止弁は、マウスピースに入った水が吸入ホースに入るのを防ぎ、一度呼気ホースに吹き込まれた水が逆流しないようにします。これにより、空気の流れ抵抗と呼吸の労力がわずかに増加しますが、レギュレーターのクリアが容易になります。特に、ダイバーの肺に十分な空気がなく、鋭い呼気でクリアできない場合に便利です。水平位置で正しい方向に転がすと、閉じ込められた水は重力によって排気ホースに流れ込み、マウスピースがダイアフラムよりも浅い場合、レギュレーターは口から出ると自由に流れる傾向があり、これを利用して吸入ホースをパージすることもできます。^{[5] : 341}

理想的には、供給される圧力はダイバーの肺の安静時圧力に等しくなります。これは、人間の肺が呼吸するように適応しているからです。ダイバーの後ろの肩の高さにツインホースレギュレーターが付いている場合、供給される圧力はダイバーの向きによって変わります。ダイバーが仰向けに寝転がると、放出される空気の圧力は肺の圧力よりも高くなります。ダイバーは、舌を使ってマウスピースを閉じることで流れを制限することを習得しました。シリンダー圧力が低下し、空気需要が増加すると、右側に寝転ぶことで呼吸が楽になりました。^{[5] : 341}マウスピースをレギュレーターより上に上げると、口元でのガスの供給圧力が増加して排気抵抗が増加し、マウスピースを下げると供給圧力が減少して吸入抵抗が増加します。

初期の水中呼吸用レギュレーターはレギュレーターと呼ばれ、1860年にフランスでブノワ・ルーケイロールによって発明された。彼はこれを、浸水した機雷からの脱出を助ける装置として最初に考案した。ルーケイロールの​​レギュレーターは、ルーケイロールがオーギュスト・ドネルーズ中尉 と出会った1864年に潜水用に改良された。ルーケイロール・ドネルーズの装置は、1865年8月28日にフランス海軍大臣が最初のユニットを発注し、大量生産と商品化が始まった。^[6]

1884年以降、いくつかの企業や起業家がこの特許を購入または継承し、1965年まで生産を続けた。1942年、ドイツ軍によるフランス占領下では、この特許はベルナール・ピエル社（Établissements Bernard Piel）が保有していた。^[7]同社の装置の1つは、エア・リキード社に勤務する技術者エミール・ガニャンに渡り、ガニャンはドイツの接収による燃料不足に対応するため、この装置を小型化し、ガス発生器に応用した。ガニャンの上司アンリ・メルキオールは、義理の息子ジャック＝イヴ・クストーが、イヴ・ル・プリウール中佐が発明した水中呼吸装置の有効持続時間を延ばす自動デマンドレギュレーターを探していることを知っていたため、^[8] 1942年12月にクストーをガニャンに紹介した。クストーの主導で、ガニャンのレギュレーターは潜水用に改良された。クストーとガニャンは、1943年の数週間後に特許を取得しました。^[9]戦後、1946年に、2人はエア・リキードの一部門としてラ・スピロテクニックを設立し、今度は1945年に取得した新しい特許に基づいて、発明品を大量生産して販売しました。この特許はCG45（「C」はクストー、「G」はガニャン、「45」は1945年）と呼ばれていました。このCG45レギュレーターは10年以上生産され、1946年にフランスで商品化され、実際に「アクアラング」と呼ばれた最初のレギュレーターでした。フランスでは、scaphandre autonome（「自律型ダイビングセット」）、scaphandre Cousteau-Gagnan（「クストー-ガニャンダイビングセット」）、またはCG45という用語で商品化には十分でしたが、英語圏の国で発明品を販売するには、クストーは英語の標準に従った魅力的な名前が必要でした。その後、彼は「アクアラング」という商標名を作り出した。

1940年代後半から1950年代前半にかけて、ラ・スピロテクニック社はアクアラングの輸出を開始し、その特許を英国のシーベ・ゴーマン社などの外国企業に貸与した。この装置は、当時の技術では30気圧を保持できる圧縮空気タンクしか製造できず、10メートル以下の深さで30分間の潜水しかできなかったため限界があったルーケイロール・デネルーズの装置に比べて大成功を収めた。^[10] 1945年以前、フランスのダイバーは銅製のヘルメットと水面からの呼吸用空気を備えた伝統的な標準的なダイビングドレスを好んでいた。アクアラングが商業的に利用可能になると、世界中のダイバーが、ル・プリウールやルーケイロール・デネルーズの装置よりもクストー・ガニャンの装置が小さくて使いやすいことに気付いた。アクアラングは、最大200気圧を保持できるより強力で信頼性の高い空気タンクに取り付けることも可能で、^[11]減圧停止に必要な時間を含め、かなりの深度での潜水時間を1時間以上に延長することができます。

最初のクストー・ガニャン アクアラング（1945年のCG45や1955年のミストラルなど）は、ツインホースのオープンサーキットスキューバでした。それ以来、さまざまなメーカーがさまざまな設計の詳細とシリンダーの数で同様の構成を製造してきました。シングルホースレギュレーターを備えたオープンサーキットスキューバと同様に、アクアラングは、1つまたは複数の高圧ダイビングシリンダーと、デマンドバルブを介してダイバーに大気圧の呼吸ガスを供給するダイビングレギュレーター（アクアラング）で構成されていました。映画「Épaves（難破船、1943年）」や「Le Monde du quiet world （静寂の世界、1956年） 」に見られるように、10年以上にわたってクストーとダイバーが使用した主なスキューバ装置は、3つのダイビングシリンダーに取り付けられたアクアラングであり、1つは予備として使用されていました。^[12]アクアラングによりダイバーは水中でより長い時間を過ごせるようになり、また水中カメラの発明により、より自由に撮影や探索ができるようになった。^[13]

アクアラングは、水中で呼吸する自己完結型の装置としては初めてのものではありませんでしたが、広く普及した最初の装置でした。1934年、ルネ・コメンヌは消防士用の呼吸装置を開発しました。これは、ダイビング用に改造され、GC-42 として1942年4月に特許を取得しました (特許番号 976,590)。1937年に息子のジョルジュが特許を取得しました。この装置は、第二次世界大戦の最初の数年間、フランス海軍で使用されました。この装置は、2本の200バールのシリンダーから供給されるオープンサーキットシステムで、単段レギュレーターを使用して、2本の背中に取り付けられたシリンダーの間にあるバッグに、周囲圧力よりわずかに高い圧力でガスを供給していました。ガスは、波形ゴムホースによってフルフェイスマスクの左側に供給され、マスクの右側から直接排出されました。^[14]

最初のシングル ホース レギュレーターを発明したのは誰かは明らかではありません。この発明は、アクアラング社のツイン ホース レギュレーターの特許を回避しようとする試みによって生まれました。この特許では、排気ガスをレギュレーターに戻して差圧を減らし、肺の呼吸ガスの過圧または低圧の量と変動を減らします。シングル ホース レギュレーターは、排気ガスをシリンダーのレギュレーター ダイヤフラムに戻すのではなく、第 2 段階の圧力感知ダイヤフラムをマウスピースの排気ポイントに再配置することでこれを実現します。

1950年10月の『ポピュラーメカニクス』誌の広告では、カリフォルニア州ウィルミントンのダイバーズサプライがシングルホースレギュレーターを販売していると紹介されていた。^{[15]ダイバーズサプライがスポーツダイバーレギュレーターの販売を開始したのとほぼ同時期に、オーストラリア人の}テッド・エルドレッドが2段階シングルホースレギュレーターを設計し、オーストラリアでポーポイズとして販売した。^[16]事実上すべての現代のオープンサーキットスキューバレギュレーターはシングルホース2段階設計を採用しているが、アクアラングは2005年と2006年に近代化されたツインホースのミストラルモデルを販売した。^[17]

Aqualung、Aqua-Lung、およびAqua Lung は、スキューバダイビングの呼吸器具の登録商標です。このトレードネームは、もともと米国で US Divers (現在のAqua Lung America ) という会社が所有していました。この用語は、ロサンゼルスで René Sports というスポーツ用品店を経営していた René Bussoz が商標を登録する前から使用されていました。彼は、Aqua Lung/La Spirotechniqueの親会社であるAir Liquideと契約を結び、新しいスキューバ器具を米国に輸入して太平洋岸で販売することになりました (大西洋岸の契約は SPACO Inc. が持っていました)。Bussoz は会社名を US Divers に変更し、Aqua-Lung という名前を登録しました。これは賢明な判断でした。フランスの会社が 5 年契約を更新しないと決めたとき、誰もその製品について聞いたことがなかったのですが、彼が登録した名前は誰もが知っていたからです。Bussoz は会社とトレードネームをかなりの利益で売却し、フランスに戻りました。 US Divers という名前は非常に公式でアメリカ的な響きがありましたが、フランス人が所有し、フランスの会社に売却されました。

エア・リキードは、オリジナルの「アクアラング」（「アクア・ラング」または「アクア・ラング」とも表記される）の特許を、 1960年から1963年頃に失効するまで保有していた。知られている限り、「アクアラング」という用語は、 1953年にジャック＝イヴ・クストーの最初の著書『静寂の世界』の3ページに初めて印刷物で登場した。英語圏で「アクアラング」という言葉が一般に使用され、アクアラングやスキューバダイビングへの関心が高まったのは、1953年頃、ナショナル・ジオグラフィック・マガジンに掲載された、クストーのグラン・コングルエ [fr]への水中考古学探検に関する記事がきっかけであった。フランスでは、クストーの映画『エパヴ』によってアクアラングダイビングが普及したが、著書『静寂の世界』も大きく貢献した。

他の登録商標と同様に、「アクアラング」という語は、一般の人々やBSACの公式ダイビングマニュアルを含む出版物で一般的に使用された結果、英語圏の国々で一般商標となりました。おそらく、クストーまたはエア・リキードの弁護士は、迅速な行動をとることでこの一般商標化を遅らせたり止めたりできたはずですが、英国では、シーベ・ゴーマンが商標名と特許の両方の英国権利を保有していたため、そのような行動はとられなかったようです。

米国では、アクアラングという用語は、人気テレビシリーズ「シーハント」（1958年）によって普及した。このシリーズでは、初期のエピソードに実際のアクアラングが登場した。このシリーズでは、スキューバレギュレーターを他の名前で呼んだり、他社が製造したりできるとは一度も述べられていないが、 Voit Rubber Corporation は、シリーズで使用されたダイビング機器のほとんどを提供し、主人公のマイク・ネルソンにも装備を提供した。「アクアラング」という言葉は、（エア・リキードの特許が失効し、他のメーカーが同様の機器を製造し始めた後も）オープンサーキットのデマンドバルブ制御呼吸装置を指す用語として、会話や出版物でよく使用され、時にはリブリーザーを指す用語としても使用され、比喩的な用法（「ミズグモの気泡のアクアラング」など）でも使用された。この言葉は、一般名詞 акваланг（「akvalang」）としてロシア語に入り、その言葉は一般名詞「akvalangas」としてリトアニア語に取り入れられた。 「langas」はリトアニア語で「窓」を意味し、文字通りには「水の窓」を意味します。

米国では、US Divers は「アクアラング」を商標として維持することに成功しました。頭字語「SCUBA」、つまり「Self Contained Underwater Breathing Apparatus」は、米国海軍でクリスチャン・J・ランバートセンが設計したフロッグマンの酸素再呼吸器を指して使われていました。SCUBA は、ダイビング用のあらゆるタイプの自給式呼吸器の総称となり、すぐに頭字語 SCUBA は「scuba 」という一般名詞になりました。すべて小文字です。「Scuba」は 、US Divers の競合企業の 1 つであるHealthways (現在はScubaproとして知られています)が使用していた商標でした。 ^{[出典が必要]}

英国では、シーベ・ゴーマン（「アクアラング」という商標の権利を保有）は、この言葉の使用を真剣に規制しようとはせず、「アクアラング」は長年にわたり、英国サブアクアクラブの公式出版物を含め、この種の装置を表す一般的な一般用語として残っていた。

アクア・ラング・アメリカ(US ダイバーズ・カンパニーの現在の名称) は現在、商品名やカタログの説明に「アクアラング」という言葉を含むリブリーザーを製造しています。US ダイバーズという名前は現在、アクア・ラング・アメリカのシュノーケリング用具の商標として使用されています。^[要出典]

• 潜水技術のタイムライン – 水中潜水機器の歴史における注目すべき出来事の時系列リスト
• スキューバダイビングの歴史
• スキューバセット – 自給式水中呼吸装置
• ダイビングレギュレーター – ダイビング用の呼吸ガス供給の圧力を制御する機構

• アクアラング製造業者のサイト 2015-03-15 にWayback Machineでアーカイブ

• クストーオリジナルのアクアラングの発明

• クストー協会アーカイブ