(13)B1 (12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) PL B1

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) (13)B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl6: B63C 11/22 (54)Automat oddechowy (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUF 22/95 (73) Uprawniony z patentu: Michalak Marek, Warszawa, PL (72) Twórca wynalazku: Marek Michalak, Warszawa, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 05/98 (74) Pełnomocnik: Zatorska Zofia PL B1 1. A utom at oddechowy dwustopniowy o rozdzielonych stopniach redukcji, składający się z reduktora pierwszego stopnia połączonego przewodem średniociśnieniowym z reduktorem drugiego stopnia z ustnikiem, zaopatrzony w wymiennik ciepła, znamienny tym, że co najmniej jeden wymiennik ciepła znajduje się pomiędzy pierwszym a drugim stopniem redukcji i/lub jest zamocowany na reduktorze (1) pierwszego stopnia. Fig.1

2 Automat oddechowy Zastrzeżenia patentowe 1. Automat oddechowy dwustopniowy o rozdzielonych stopniach redukcji, składający się z reduktora pierwszego stopnia połączonego przewodem średniociśnieniowym z reduktorem drugiego stopnia z ustnikiem, zaopatrzony w wymiennik ciepła, znamienny tym, że co najmniej jeden wymiennik ciepła znajduje się pomiędzy pierwszym a drugim stopniem redukcji i/lub jest zamocowany na reduktorze (1) pierwszego stopnia. 2. Automat oddechowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wymiennikiem ciepła jest spiralna wężownica (7), korzystnie miedziana, stanowiąca część przewodu (2) średniociśnieniowego, umieszczona w pobliżu pierwszego stopnia redukcji. 3. Automat oddechowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wymiennikiem ciepła jest konwektor (8) umieszczony na reduktorze (1) pierwszego stopnia. 4. Automat oddechowy według zastrz. 3, znamienny tym, że konwektor (8) stanowi wężownica w kształcie płaskiej spirali otaczającej obudowę reduktora (1), której zwoje (10) leżą na kołnierzu (11) korpusu (9) reduktora (1). * * * Przedmiotem wynalazku jest automat oddechowy dwustopniowy o rozdzielonych stopniach redukcji, stanowiących wyposażenie nurka, przeznaczony zwłaszcza do nurkowania w wodach zimnych - poniżej 10 C, na głębokość do 60-ciu metrów, przy użyciu powietrza jako czynnika oddechowego. Automat oddechowy dwustopniowy składa się z pierwszego stopnia redukcji, który umocowany jest do zaworu odcinającego zestawu butlowego i drugiego stopnia redukcji wraz z ustnikiem oddechowym. Oba stopnie są połączone elastycznym wężem średniociśnieniowym. Pierwszy stopień zawiera zawór redukcyjny, który niezależnie od ciśnienia panującego w butli podaje sprężone powietrze, pod stałym nadciśnieniem na ogół 0,9-1,2 MP względem ciśnienia otoczenia, do przewodu giętkiego i drugiego stopnia redukcji. Powietrze oddechowe, o zredukowanym ciśnieniu, przechodząc przez reduktor drugiego stopnia, jest podawane do płuc nurka pod ciśnieniem równym ciśnieniu otaczającej wody. Jedna z konstrukcji automatu oddechowego jest przedstawiona w polskim opisie patentowym nr Obecnie bardzo często stosowane są konstrukcje składające się z jednego pierwszego stopnia redukcji i dwóch drugich stopni, połączonych z pierwszym dwoma niezależnymi, elastycznymi wężami średniego ciśnienia. Nowoczesne automaty oddechowe charakteryzują się zminimalizowanymi oporami oddechowymi, dla sprostania coraz wyższym wymaganiom w tym zakresie. W automatach tych podciśnienia wdechu są rzędu 10 mm słupa wody, a wydatki po drugim stopniu redukcji są bardzo duże i wynoszą około 1500 l/min. Przy stosowaniu nowoczesnych automatów oddechowych, o wyżej określonych parametrach do nurkowania w wodach zimnych, zaczęło występować nieznane wcześniej zjawisko. Powietrze w trakcie rozprężania w pierwszym stopniu redukcji ochładza się nawet o 30 C. W efekcie takiego oziębienia powietrza bardzo częste jest zalodzenie zaworu redukcyjnego drugiego stopnia, co powoduje "wzbudzenie" automatu oddechowego tzn stały, ciągły wypływ powietrza z butli. Prowadzi to w konsekwencji do pozbawienia nurka zapasu czynnika oddechowego w ciągu bardzo krótkiego czasu - około 1 minuty. Znane są rozwiązania konstrukcyjne pozwalające na zmniejszenie skutków tego zjawiska. Najczęściej stosuje się wyposażenie automatu oddechowego w wymienniki ciepła, pozwalające na doprowadzenie ciepła z otaczającej wody do zaworu redukcyjnego drugiego stopnia. Takie wymienniki są zainstalowane w automatach oddechowych typu Supra Arctic

3 francuskiej firmy La Spirotechnique. Wymiennik ciepła stanowi zespół dwóch radiatorów umieszczonych po bokach zaworu redukcyjnego drugiego stopnia. Każdy z radiatorów ma postać tulejki z zespołem pierścieni radiacyjnych i jest wykonany z materiału o wysokim przewodnictwie cieplnym, korzystnie z mosiądzu. Opisana konstrukcja ze względu na większy ciężar ustnika ma bardzo ograniczoną skuteczność. Do najnowszych rozwiązań stosowanych w automatach oddechowych przez angielską firmę Apeks, należy urządzenie Free Flow Control Device (FCD) co oznacza urządzenie sterujące stałym wydatkiem, opisane w miesięczniku Diver - luty Urządzenie FCD stanowi element łączący wąż średniociśnieniowy z reduktorem drugiego stopnia i jest wykonane w postaci tulejki zaopatrzonej w dwa zestawy otworów o różnych średnicach, oddzielonych wewnętrzną przegrodą. Na tulejce jest osadzony przesuwnie kołnierz sterujący dopływem powietrza do drugiego stopnia redukcji. W warunkach oblodzenia opisane urządzenie umożliwia nurkowi całkowite odcięcie dopływu powietrza poprzez ręczne przesunięcie kołnierza, co zabezpiecza przed gwałtowną utratą powietrza z butli. Urządzenie to nie chroni przed samym oblodzeniem, a jedynie eliminuje tragiczne skutki tego zjawiska. Stosowane FCD wymaga od nurka bardzo dużego doświadczenia pod wodą. Opisane rozwiązania stanowią specjalne wyposażenie, ściśle związane z drugim stopniem redukcji autom atu oddechowego. Zgodnie z wynalazkiem automat oddechowy dwustopniowy o rozdzielonych stopniach redukcji, składający się z reduktora pierwszego stopnia połączonego przewodem średniociśnieniowym z reduktorem drugiego stopnia wraz z ustnikiem zawiera co najmniej jeden wymiennik ciepła. Rozwiązanie według wynalazku ma różne warianty wykonania. W pierwszym - wymiennik ciepła znajduje się pomiędzy pierwszym a drugim stopniem redukcji. W drugim wariancie wymiennik ciepła jest zamocowany na reduktorze pierwszego stopnia. Trzeci wariant obejmuj rozwiązanie, w którym stosuje się oba wspomniane wymienniki jednocześnie. Najczęściej stosuje się rozwiązanie, w którym wymiennikiem ciepła jest spiralna wężownica, korzystnie miedziana, stanowiąca część przewodu średniociśnieniowego. Wężownica jest umieszczona w pobliżu pierwszego stopnia redukcji. W rozwiązaniu obejmującym drugi wariant, wymiennikiem ciepła jest konwektor umieszczony na reduktorze pierwszego stopnia. Zwykle konwektor ma postać wężownicy o kształcie płaskiej spirali, otaczającej obudowę reduktora. Zwoje wężownicy leżą na kołnierzu korpusu reduktora. Konstrukcja automatu oddechowego według wynalazku, polegająca na zastosowaniu wymiennika ciepła związanego z pierwszym stopniem redukcji, zapobiega oblodzeniu zaworu redukcyjnego drugiego stopnia w warunkach nurkowania w wodach zimnych o temperaturze poniżej 10 C. Powietrze ochłodzone po pierwszym stopniu redukcji nawet o 30 C przechodząc przez wymiennik ciepła według wynalazku ulega ociepleniu do temperatury otaczającej wody i nie powoduje wzbudzenia automatu oddechowego, polegającego na niekontrolowanym wypływie powietrza z butli. Stosowanie automatu oddechowego według wynalazku zwiększa bezpieczeństwo nurkowania w wodach zimnych. Wynalazek jest bliżej wyjaśniony w dwóch przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia automat oddechowy z wymiennikiem ciepła w pobliżu pierwszego stopnia redukcji w widoku ogólnym, w pierwszym przykładzie wykonania. Fig. 2 - reduktor pierwszego stopnia z konwektorem w przekroju pionowym, w drugim przykładzie wykonania, a fig. 3 - reduktor pierwszego stopnia z konwektorem w przekroju poprzecznym, w drugim przykładzie wykonania. W pierwszym przykładzie wykonania zgodnie z fig. 1 automat oddechowy składa się z reduktora 1 pierwszego stopnia połączonego wężem 2 średniociśnieniowym z reduktorem 3 drugiego stopnia wyposażonym w ustnik 4. Reduktor 1 pierwszego stopnia jest zamocowany do zaworu 5 zestawu 6 butlowego ze sprężonym powietrzem pod ciśnieniem 200 at. Część przewodu 2 średniociśnieniowego stanowi spiralna wężownica 7 znajdująca się w pobliżu reduktora 1. Wężownica 7 jest wykonana z rurki miedzianej o średnicy równej średnicy gumowego przewodu 2 średniociśnieniowego, w którym w czasie pracy nurka panuje nadciśnienie rzędu 10 at. Zgodnie z fig. 2 i 3 w automacie oddechowym

4 wymiennikiem ciepła jest konwektor 8 umieszczony na reduktorze 1 pierwszego stopnia. Konwektor 8 jest wykonany w postaci wężownicy o kształcie płaskiej spirali, otaczającej korpus 9 reduktora 1. Zwoje 10 wężownicy leżą na kołnierzu 11 obudowy 9 reduktora 1. Wężownica z rurki miedzianej o średnicy równej średnicy węża 2 średniociśnieniowego ma wlot 12 doprowadzony do komory 13 reduktora 1, a wylot 14 połączony z wężem 2 średniociśnieniowym.

5 Fig.2 Fig. 3

6 Fig.1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł