Sistema submarino de descarga de aire/mezcla gaseosa.

Sistema de aspiración subacuático comprendiendo: - un alojamiento regulador del aire;

- por lo menos una válvula de aspiración funcionalmente acoplada a dicho alojamiento regulador del aire, dicha por lo menos una válvula de aspiración estando provista de un lado de interfaz con el agua con un borde de junta inferior y un borde de junta superior; - por lo menos un deflector de burbujas acoplado a dicho alojamiento regulador del aire y que define un espacio de bolsa de aire que comunica con dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración; y - por lo menos un paso de admisión de agua formado en dicho por lo menos un deflector de burbujas por debajo de dicho borde de junta inferior de dicha por lo menos una válvula de aspiración para evitar el flujo libre de fluido en el interior del regulador de aire.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2004/022630.

Solicitante: KIRBY MORGAN DIVE SYSTEMS, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 425 GARDEN STREET SANTA BARBARA, CA 93101 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SCHULTZ,TRENT M, MORGAN,WILLIAM B, MORGAN,CONNIE L, RYAN,PETER M.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B63C11/02 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B63 BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS.B63C BOTADURA, VARADO, O PUESTA EN DIQUE SECO DE BUQUES; SALVAMENTO EN LA MAR; EQUIPOS PARA PERMANECER O TRABAJAR BAJO EL AGUA; MEDIOS DE LOCALIZACION O RECUPERACION DE OBJETOS SUMERGIDOS (redes flotantes, rampas de amerizaje flotantes o dispositivos similares para la recuperación de aviones del agua B63B 35/52). › B63C 11/00 Equipo para permanecer o trabajar bajo el agua; Medios para buscar objetos sumergidos (composiciones químicas para utilizarlas en aparatos de respiración A62D 9/00; accesorios o equipos para la natación A63B 31/00 - A63B 35/00; submarinos B63G 8/00). › Equipos de buceadores.
Sistema submarino de descarga de aire/mezcla gaseosa.

Fragmento de la descripción:

Sistema submarino de descarga de aire/mezcla gaseosa

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema de descarga de respiración submarina, configurado para disminuir el esfuerzo de exhalación y para dirigir el agua adyacente a una válvula de descarga para reducir la probabilidad de que el agua entre en el sistema y/o fluya el gas libre desde el sistema.

Técnica antecedente Puede haber muchos ejemplos de dispositivos submarinos que tienen sistemas de descarga que expulsan el aire o mezcla de gases de descarga en el agua del entorno durante su funcionamiento normal. Un ejemplo de esto es el regulador de segunda etapa que los submarinistas con equipo de respiración autónomo utilizan durante el submarinismo.

Algunas disposiciones de submarinismo con equipo de respiración autónomo pueden incluir un tanque de aire comprimido o mezcla de gases que se transporta por el submarinista, un regulador de primera etapa fijado al tanque que reduce la presión del aire comprimido de 20.684 kPa a aproximadamente 1.034, 2 kPa, un manguito que conecta los reguladores de primera y segunda etapa, y un regulador de segunda etapa que se mantiene en la boca del submarinista, que puede reducir la presión desde 1.034, 2 kPa a la presión ambiente y suministrarla al submarinista bajo demanda.

Algunos de los componentes del regulador de segunda etapa del equipo de respiración autónomo pueden incluir: la carcasa del regulador, un diafragma flexible que colapsa hacia el interior durante el ciclo de inhalación contra una pequeña palanca que activa una válvula de inhalación, suministrando de ese modo aire al submarinista, una válvula de descarga usada como una válvula antirretorno para permitir que el aire de descarga o los gases de descarga salgan de la carcasa del regulador durante el ciclo de exhalación, un deflector de burbujas para guiar las burbujas de salida fuera de campo de la visión del submarinista, y una pieza de boca para sellar el agua circundante y mantener el conjunto del regulador en la boca del submarinista.

El aire o gases de descarga que salen del regulador de segunda etapa del equipo de respiración autónomo pueden circular a través de una abertura en la pared de la carcasa del regulador. Se puede montar una válvula de descarga en la cobertura exterior de esta abertura, y se puede usar como una válvula antirretorno para controlar la dirección del flujo de los gases de descarga. La abertura circular puede tener una o más barras cruzadas que van desde un lado de la abertura al otro para usarse como área de montaje para la válvula de descarga y para impedir que la válvula de descarga colapse hacia el interior cuando se experimenta una presión negativa.

Las válvulas de descarga se pueden hacer a partir de goma o silicona flexible moldeada y pueden ser normalmente un disco redondo o con forma de seta. Se pueden diseñar para doblarse a despegarse bajo presión para su apertura y cierre. La finalidad de la válvula de descarga puede ser controlar la dirección de flujo de los gases de descarga y mantener el agua del entorno fuera del regulador una vez que se ha detenido el flujo de gases.

Muchos de los reguladores de segunda etapa del equipo de respiración autónomo descargan directamente dentro del agua del entorno. Esto puede significar que el agua está en contacto directo con la superficie exterior completa de la válvula de descarga. La mayor parte de los reguladores de segunda etapa pueden tener también la válvula o válvulas de descarga montadas en un ángulo y en el punto bajo dentro de la carcasa del regulador. Esto puede ayudar a recoger cualquier agua que se haya introducido en el regulador, cerca de la parte inferior del sistema de modo que se pueda vaciar o purgar.

Puede haber unas pocas razones por las que las válvulas de descarga puedan filtrar o permitir la fuga de agua de vuelta al regulador. Una puede ser la baja presión creada durante el ciclo de inhalación. Esta baja presión puede flexionar la válvula de descarga hacia el interior, distorsionándola contra el borde de una abertura circular y las barras cruzadas, haciendo que tenga fugas. Otra puede ser el agua que pasa que puede capturar el borde de sellado exterior de la válvula de descarga, flexionándola para abrirla haciendo que tenga fugas.

Hay varias razones para el flujo de agua en el exterior de la válvula de descarga. Una puede ser cuando el submarinista entra en el agua. La mayoría de los submarinistas entran en el agua de alguna forma rápidamente, tanto saltando como deslizándose al interior del agua. El agua puede desbordar muy rápidamente en las áreas abiertas del deflector de burbujas. Adicionalmente, el agua puede deslizarse contra las superficies exteriores de la válvula de descarga. La válvula puede recoger el borde de la válvula y presionarlo, haciendo que tenga fugas.

Otra razón para que el agua fluya pasando por la válvula de descarga puede ser un flujo laminar de agua que se crea por las burbujas de descarga. Una vez que los gases de descarga circulan a través de la abertura circular y pasan la válvula de descarga pueden convertirse en, o crear, burbujas. Las burbujas flotan naturalmente y circulan hacia arriba, hacia la superficie. Cuando las burbujas están circulando hacia arriba pueden afectar al agua que las rodea que está en contacto con las burbujas, arrastrando el agua hacia arriba junto con ellas creando un flujo

laminar de agua que puede fluir sobre y pasar las superficies exteriores de la válvula de descarga.

Las válvulas de descarga pueden haber sido diseñadas para proporcionar una baja resistencia de descarga durante los ritmos de respiración fuertes. Esto puede haber dado como resultado que las válvulas se convierten de alguna forma en grandes (2, 54 -6, 45 cm de diámetro) o en que tengan múltiples o varias válvulas.

Cuando el submarinista está trasladándose a una velocidad baja o moderada, puede usarse solo la parte superior de la válvula de descarga, mientras que la parte inferior puede permanecer en la posición cerrada. El flujo laminar de agua creado por las burbujas que salen de la parte superior de la válvula pueden recoger el borde de sellado inferior de la válvula de descarga haciéndola que fugue.

La filtración o fuga de agua a través de la válvula de descarga puede ser como poco una molestia y una situación 10 peligrosa si se bucea en agua contaminada o polucionada.

Otra característica común de la mayor parte de los reguladores de segunda etapa del equipo de respiración autónomo puede ser un deflector de burbujas. El deflector de burbujas puede hacerse de algún tipo de goma o plástico moldeado y se puede montar alrededor o próximo a las válvulas de descarga. La finalidad del deflector de burbujas puede ser capturar las burbujas de descarga y desviarlas fuera de la parte frontal de la cara y visión del

submarinista.

Los deflectores de burbujas pueden incluir aberturas de salida de burbujas que pueden ser suficientemente grandes para permitir que el agua entre en la mitad inferior de la abertura de salida de burbujas, mientras que las burbujas escapan de la parte superior de la abertura de salida de burbujas. El agua que entra en la mitad inferior de la abertura de salida de burbujas puede ser parte del flujo laminar de agua que crean las burbujas.

En el documento US 6 715488 B1, se describe un sistema de descarga submarino de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Más específicamente, el documento US 6 715488 B1 desvela un sistema de descarga submarino que comprende una carcasa de regulador de aire, al menos una válvula de descarga acoplada operativamente a la carcasa del regulador de aire, teniendo la al menos una válvula de descarga un lado de interfaz con el agua con un borde de sellado inferior y un borde de sellado superior, y al menos un deflector de burbujas acoplado a la carcasa del regulador de aire.

La presente invención se ha desarrollado contra los antecedentes y las limitaciones y problemas asociados con ellos.

Lo que se necesita es una configuración que pueda reducir la probabilidad de que entre agua en el sistema y de que pueda empujar los bordes de sellado de la válvula de descarga, haciéndoles que fuguen, y un sistema que introduzca un flujo laminar de agua a través de la válvula de descarga que pueda reducir la probabilidad de que el gas libre fluya desde el sistema. Adicionalmente, se puede crear una bolsa de aire atrapado que disminuya la resistencia de la operación de la válvula de descarga.

Para conseguir esto, el sistema de descarga submarino de la invención se caracteriza por las características reivindicadas en la parte de caracterización de la reivindicación 1.

Se proporcionan realizaciones...

 


Reivindicaciones:

1. Sistema de aspiración subacuático comprendiendo:

- un alojamiento regulador del aire;

- por lo menos una válvula de aspiración funcionalmente acoplada a dicho alojamiento regulador del aire, dicha por lo menos una válvula de aspiración estando provista de un lado de interfaz con el agua con un borde de junta inferior y un borde de junta superior;

- por lo menos un deflector de burbujas acoplado a dicho alojamiento regulador del aire y que define un espacio de bolsa de aire que comunica con dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración; y

- por lo menos un paso de admisión de agua formado en dicho por lo menos un deflector de burbujas por debajo de dicho borde de junta inferior de dicha por lo menos una válvula de aspiración para evitar el flujo libre de fluido en el interior del regulador de aire.

2. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 1 en el que la válvula de aspiración en dicho espacio de la bolsa de aire permanece sin obstruir, por lo que la resistencia a la aspiración en dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración se hace mínima.

3. Sistema de aspiración subacuático comprendiendo:

- un alojamiento para un regulador del aire;

- por lo menos una válvula de aspiración funcionalmente acoplada a dicho alojamiento del regulador del aire, dicha por lo menos una válvula de aspiración estando provista de un lado de interfaz con el agua con un borde de junta inferior y un borde de junta superior;

- por lo menos un deflector de burbujas acoplado a dicho alojamiento regulador del aire y adaptado para crear un espacio de aire en dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración; y

- por lo menos un paso de admisión de agua formado en dicho por lo menos un deflector de burbujas por debajo de dicho borde de junta inferior de dicha por lo menos una válvula de aspiración para evitar el flujo libre de fluido en el interior del regulador del aire,

en el que dicho alojamiento del regulador del aire está provisto de un área de asiento escalonado para dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración.

4. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 3 en el que dicha área de asiento escalonado rodea dichos bordes de junta superior e inferior de dicha por lo menos una válvula de aspiración para bloquear la entrada por debajo de los mismos del agua que fluye pasando por dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración.

5. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 4 en el que dicha área de asiento escalonado ayuda a evitar las fugas desde dicha por lo menos una válvula de aspiración.

6. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 1 en el que dicha por lo menos una válvula de aspiración está provista de un anillo protector del borde de junta, dicho alojamiento del regulador del aire estando adaptado para acomodar dicho anillo protector del borde de junta.

7. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 6 en el que dicho anillo protector del borde de junta ayuda a evitar las fugas desde dicha por lo menos una válvula de aspiración.

8. Sistema de aspiración subacuático comprendiendo:

- un alojamiento para un regulador del aire;

- por lo menos una válvula de aspiración funcionalmente acoplada a dicho alojamiento del regulador del aire, dicha por lo menos una válvula de aspiración estando provista de un lado de interfaz con el agua con un borde de junta inferior y un borde de junta superior;

- por lo menos un deflector de burbujas acoplado a dicho alojamiento regulador del aire y adaptado para crear un espacio de aire en dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración; y

- por lo menos un paso de admisión de agua formado en dicho por lo menos un deflector de burbujas por debajo de dicho borde de junta inferior de dicha por lo menos una válvula de aspiración para evitar el flujo libre de fluido en el interior del regulador del aire,

en el que dicha bolsa de aire está adaptada para reducir la resistencia a la aspiración en dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración,

en el que dicha bolsa de aire está creada mediante una cubierta de protección integral en dicho por lo menos un deflector de burbujas.

9. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 8 en el que dicha cubierta de protección integral está provista en un extremo con una parte de labio.

10. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 9 en el que dicho por lo menos un paso de admisión de agua está funcionalmente dispuesto en el nivel inferior con relación a dicha parte de labio.

11. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 10 en el que los gases de aspiración desde dicha por lo menos una válvula de aspiración se combinan con el agua que fluye a través de dicho por lo menos un paso de admisión de agua para generar un flujo laminar de agua en dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de admisión.

12. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 10 en el que los gases de aspiración desde dicha por lo menos una válvula de aspiración y el agua fluyen a través de dicho por lo menos un paso de admisión de agua cuando el regulador del aire está en una posición invertida.

13. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 12 en el que dichos gases de aspiración y el flujo de agua mantienen la resistencia de aspiración en un mínimo cuando el regulador del aire está en la posición invertida.

14. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 10 en el que los gases de aspiración desde dicha por lo menos una válvula de aspiración y el agua fluyen a través de dicho por lo menos un paso de admisión de agua cuando el regulador del aire está en una posición hacia arriba.

15. El sistema de aspiración subacuático de la reivindicación 14 en el que dichos gases de aspiración y el flujo de agua mantienen la resistencia de aspiración en un mínimo cuando el regulador de aire está en la posición hacia arriba.

16. Sistema de aspiración subacuático comprendiendo:

- un alojamiento para un regulador de aire;

- por lo menos una válvula de aspiración funcionalmente acoplada a dicho alojamiento del regulador del aire, dicha por lo menos una válvula de aspiración estando provista de un lado de interfaz con el agua con un borde de junta inferior y un borde de junta superior;

- por lo menos un deflector de burbujas acoplado a dicho alojamiento del regulador del aire y adaptado para crear un espacio de aire en dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración; y

- por lo menos un paso de admisión de agua formado en dicho por lo menos un deflector de burbujas por debajo de dicho borde de junta inferior de dicha por lo menos una válvula de aspiración para evitar el flujo libre de fluido en el interior del regulador de aire,

en el que dicha bolsa de aire está adaptada para reducir la resistencia a la aspiración en dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración,

en el que dicha resistencia a la aspiración se reduce cuando el regulador de aire está en la posición encarada hacia adelante.

17. Sistema de aspiración subacuático comprendiendo:

- un alojamiento para un regulador de aire;

- por lo menos una válvula de aspiración funcionalmente acoplada a dicho alojamiento del regulador del aire, dicha por lo menos una válvula de aspiración estando provista de un lado de interfaz con el agua con un borde de junta inferior y un borde de junta superior;

- por lo menos un deflector de burbujas acoplado a dicho alojamiento del regulador del aire y adaptado para crear un espacio de aire en dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración; y

- por lo menos un paso de admisión de agua formado en dicho por lo menos un deflector de burbujas por debajo de dicho borde de junta inferior de dicha por lo menos una válvula de aspiración para evitar el flujo libre de fluido en el interior del regulador de aire,

en el que dicha bolsa de aire está adaptada para reducir la resistencia a la aspiración en dicho lado de interfaz con el agua de dicha por lo menos una válvula de aspiración,

en el que dicha resistencia a la aspiración se reduce cuando el regulador de aire está en la posición encarada hacia abajo.


 

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