【ファーストステージの仕組み】ダイヤフラム式・ピストン式の違いとは?

器材について

皆さんが普段ダイビングをするのに必要不可欠な器材。
これだけは無いと始まらない器材といえば……。

そう、レギュレーターですね。
タンク(シリンダー)もではありますが……。

マスクやフィンが無くても呼吸はできますし、BCが無くてもダイビングを行うことは可能です。
しかし、レギュレーターが無ければ水中でタンクの空気を吸うことはできませんよね。

そんなレギュレーター、いわゆる口でくわえる部分だけを指してレギュレーターと言ってしまう場合も多いですが、そこだけがレギュレーターと思っていた方は、間違いです。

正確には、口でくわえる部分はセカンドステージで、タンクに接続するファーストステージと合わせてはじめて「レギュレーター」と言います。

タンクから供給される高圧の空気をファーストステージで1回減圧して、さらにセカンドステージで周囲圧に減圧するから呼吸ができるーー
講習で聞いた覚えはないでしょうか?

初めてレギュレーターの存在を知った時は

「どんだけハイテクなんだろう!?なんだかフォルムもかっこいいし……」

なんて思ったものです。(え?思ったのは僕だけですか??笑)

ちょっと話は変わりますが、ダイビングに使用するものたちを総称して、ダイビングきざい。
漢字で書くとダイビング器材。

器材。
機材でなく器材。

普段はどちらかと言えば”機”の方を使うので、初心者の方がよく混同して使っているのを見かけますよね。

そう、”器”は器械の器。機械の機ではなく。
つまり、そこには”アナログ・力学仕掛け”といった意味が込められています。

ダイビング器材って意外にアナログでシンプルな構造なんです。
あのハイテクそうなレギュレーターも……。

ちなみに、少しだけ脱線します。
器械と機械。本当にちゃんと使い分けられてるのかを調べてみると、衝撃の事実が。

電気なりエンジンなりを使うのが機械で、使わなくても動くのを器械、と使い分けられている思っていたのですが、なんと厳密な定義は無いんだそうです。

慣例的に

  • 動力を必要とする/しない
  • 大規模/小規模
  • 複雑/単純

で使い分けられてる、と曖昧な感じ。
そもそも昔は器械、いつのまにか機械に変わってたなんて話もあり

  • 新しい/古い

で使い分けることもあるのだとか。

確かにそういわれてみると、毎日コンセントから電力を使って、美味しいごはんを炊いてくれるあいつ。

炊飯だー!(笑)

話を戻しましょう。
先ほど、ダイビング器材は意外にアナログでシンプルな構造と言いましたが、今回は改めて、レギュレーターの中でもファーストステージの仕組みをご説明していきたいと思います。

ファーストステージの中身を図にすると以下の様になっています。(以下、図は全て一部の部品を省略しています。)

そして、呼吸を行うたびに以下のように動き、空気が供給されています。

大まかな仕組みは全てのファーストステージがこの仕組みです。

ところでみなさん

  • ピストン式
  • ダイヤフラム式

2種類のファーストステージがあるというのはご存知でしょうか??

ここまでご説明したのは、厳密にいうとピストン式の仕組みです。
ではダイヤフラム式の仕組みとはどの様なものなのでしょうか。

まず、ダイヤフラム式の中身は以下の通りです。

空気が供給される原理は、ほとんど一緒です。

ではなぜ、ピストン式とダイヤフラム式のふたつの種類が存在しているのでしょうか。

ピストン式と比較してみると、中圧室と周囲圧室の位置が逆転していることや、ダイヤフラム式の方がやや複雑な構造をしていることがわかります。

なお、ピストンは金属製の部品で、ダイヤフラムはゴムや樹脂製の柔軟性をもった部品です。

2つの差としては以下の様なメリット・デメリットが挙げられます。

  • メンテナンス性
    ピストン式 > ダイヤフラム式
    ピストン式は部品点数が少なく構造も単純なため、メンテナンス性が高いとされています。
    一例としてAQUALUNGのカリプソ(ピストン式)の部品点数が18点であるのに対して、タイタン(ダイヤフラム式)の部品点数は28点と、ダイヤフラム式の方が部品点数が多いことがわかります。
  • 耐久性
    ピストン式 < ダイヤフラム式
    ピストン式は心臓部である空気の出入り口にも接するピストンが直接水にも触れる一方で、ダイヤフラム式は空気の出入り口に接する部品が直接水に触れることがありません。
    このことから、ピストン式の方が劣化が早いとされています。
    ただし、近年はピストン式でもピストンに水を触れさせずに周囲圧を伝える仕組みをもつ物もあります。

国内でレギュレーターを販売する様々なブランドのラインナップは以下の通りです。(2025年5月現在)

主にダイヤフラム式を採用するのが7ブランド。主にピストン式を採用するのが4ブランド。両方とも採用するのが2ブランド。

上記以外にDIVEWAYS、NDS、emilioが重器材を取り扱っていますが、最新情報を入手することが困難なため、対象外としています。
筆者の知る限り3社共にピストン式のみを取り扱っているはずなのですが、今でも変わりなければダイヤフラム式がメインのブランドとピストン式がメインのブランドは7ブランドずつで同数ということになります。

いずれにしても、双方共にメインとして扱っているブランドがあることから、どちらも普通に使われているということがわかりますね!
なので、レギュレーターを選ぶ際にピストン式かダイヤフラム式かを過度に気にする必要はありませんよ!

さて、ここまででファーストステージの構造のお話はおしまいなのですが、ひとつ新たに疑問が出てきませんか?

周囲圧室、必要??

周囲圧室さえ無ければファーストステージの中に水を侵入させる必要がなくなって、耐久性も向上しそうじゃありませんか??

そうすることができない理由は、中圧値(セカンドステージに供給される空気の圧力。10気圧程度)を固定することができないためです。

水中で快適な呼吸をするためには、ファーストステージ(の中圧室)の圧力が10気圧程度であること、ではなく、周囲圧との差が10気圧程度であることが重要になります。

周囲圧室を設けないと、中圧値はバネの固さのみに従い、常に10気圧程度に固定されてしまいます。
そうすると、水面では良くても、水深10m、20mと潜るごとに周囲圧と中圧値の差が小さくなり、吸うのに大きな力が必要になってしまいます。

なので、やっぱり周囲圧室は必要不可欠なんですね!

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