Sistema y procedimiento para suministrar gas de respiración a un buzo.

Un sistema para proporcionar gas de respiración a un buzo/usuario,

comprendiendo el sistema una fuenteexterna de gas, ideada para estar situada a una distancia del buzo y que suministra gas de respiración a presión, undispositivo de respiración (4) ideado para ser llevado por el buzo/usuario, y una manguera (3) que conecta la fuentede gas con el dispositivo de respiración, caracterizado porque el sistema es un sistema abierto y comprende unaválvula reductora de presión (7, 12), que está dispuesta en o cerca del dispositivo de respiración; la fuente externade gas es un recipiente (1) que está presurizado a entre aproximadamente 50 y aproximadamente 700 bar (50-700x105 Pa); la manguera (3) es del tipo de alta presión diseñado para soportar la elevada presión que prevalece enel recipiente (1); y porque el gas de respiración es transportado a través de la manguera desde el recipiente (1)hasta la válvula6 (7, 12) reductora de presión esencialmente a la presión que es suministrada desde el recipiente (1).

Sistema y procedimiento para suministrar gas de respiración a un buzo Campo de la invención La invención se refiere a un sistema para proporcionar gas de respiración a un buzo, siendo el sistema un sistema abierto y que comprende una fuente externa de gas en la forma de un recipiente presurizado que está ideado para estar situado a una distancia del buzo y que suministra gas de respiración a alta presión, un dispositivo de respiración ideado para ser llevado por el buzo, y una manguera que conecta la fuente externa de gas con el dispositivo de respiración. La invención también se refiere a un procedimiento para proporcionar gas de respiración a un buzo.

El sistema puede utilizarse, por ejemplo, en el denominado buceo con suministro desde superficie o buceo profundo, en el cual mediante una manguera se suministra al buzo un gas de respiración desde unos recipientes de gas presurizado situados por encima de la superficie del agua o en un espacio que puede estar situado por debajo de la superficie del agua. El sistema también puede utilizarse para la extinción de incendios con casco antihumos o en otro tipo de buceo con manguera en el cual se suministre al usuario o buzo un gas de respiración a través de una manguera desde una fuente de gas que esté situada fuera de la zona en la cual el usuario/buzo está activo.

Antecedentes de la invención En general, tales sistemas de buceo con manguera pueden dividirse en dos tipos diferentes, a saber, sistemas abiertos y cerrados. En los sistemas abiertos, el buzo respira el gas de respiración suministrado a través de la manguera, tras lo cual el gas exhalado se transporta al entorno que rodea al buzo. Por otro lado, en los sistemas cerrados o sistemas “push-pull”, más complicados, se devuelve el gas exhalado a través de una segunda manguera hasta la fuente de gas para regenerar el gas de respiración.

Los sistemas de buceo con manguera tienen considerables ventajas en comparación con otros sistemas en los cuales el/la propio/a buzo carga con la fuente de gas, usualmente en la forma de un recipiente de gas presurizado. Por ejemplo, el buzo no tiene que subir a la superficie o abandonar el área de trabajo para reabastecer el suministro de gas. En el caso del buceo con manguera, unos asistentes situados en la fuente de gas pueden llevar a cabo dicho reabastecimiento acoplando un nuevo recipiente a la manguera cuando se haya gastado el gas del recipiente previamente utilizado. Durante esta operación el buzo puede continuar trabajando y, por lo tanto, la longitud del periodo de trabajo no depende del tamaño del suministro de gas que, de otra manera, el buzo llevaría consigo. Otra ventaja de los sistemas de buceo con manguera es que el buzo no tiene que cargar con recipientes de gas pesados y poco manejables. Esto contribuye a una mayor movilidad y un menor riesgo de fatiga del buzo con manguera.

Por lo tanto, el buceo con manguera se utiliza a menudo para trabajos prolongados y complicados, tales como reparaciones subacuáticas y trabajos de rescate en instalaciones llenas de humo. Los sistemas de buceo con manguera a menudo se utilizan también en operaciones de rescate en otras situaciones, por ejemplo en cuevas con una atmósfera venenosa o de otro modo peligrosa.

Por lo tanto, para que un buzo/usuario con manguera pueda llevar a cabo un trabajo bueno y efectivo, es de vital importancia que la movilidad del buzo/usuario esté restringida en la menor medida posible. También es importante que el equipo que carga el buzo/usuario pese lo menos posible y sea fácil de manejar. Otro aspecto importante, especialmente en el caso de las operaciones de rescate, es que todo el sistema sea sencillo de transportar, incluso sobre terreno accidentado. En este sentido, adicionalmente resulta de gran importancia que el sistema pueda ponerse en funcionamiento rápidamente y que el buzo/usuario pueda desplazarse con rapidez y sin obstáculos desde las instalaciones en las cuales esté situada la fuente de gas hasta la zona en la que haya de efectuarse la operación de rescate. Otro aspecto importante es que el sistema tenga una gran fiabilidad e incluya el menor número posible de componentes que puedan sufrir rotura o mal funcionamiento.

En los sistemas abiertos conocidos de buceo con manguera, tales como el sistema descrito en el documento US 4.986.267, la fuente de gas suele consistir en un recipiente de gas presurizado. Cuando está completamente lleno de gas de respiración, el recipiente usualmente está presurizado a un máximo de 300 bar (300x105 Pa) aproximadamente. Un primer regulador de presión está dispuesto en proximidad directa con el recipiente. Un dispositivo de respiración que lleva puesto el buzo comprende una válvula de respiración con una pieza bucal a través de la cual respira el buzo. El primer regulador de presión está dispuesto para reducir la presión del recipiente, de tal modo que la presión en la manguera entre el primer regulador de presión y el dispositivo de respiración esté a 10 bar (10x105 Pa) aproximadamente más 1 bar (1x105 Pa) aproximadamente por encima de la presión ambiental existente alrededor del buzo. El dispositivo de respiración también suele comprender un segundo regulador de presión, para un ajuste fino de la presión entre este segundo regulador de presión y la válvula de respiración. Finalmente, la válvula de respiración reduce la presión a una presión de respiración que es aproximadamente la misma que la del agua ambiental o la presión atmosférica.

Dado que el gas de respiración se transporta desde el primer regulador de presión, a través de la manguera hasta el dispositivo de respiración, a una presión reducida de 10 bar (10x105 Pa) aproximadamente más 1 bar (1x105 Pa) aproximadamente por encima de la presión ambiental que rodea al buzo, se requiere un área mínima de sección transversal interior de la manguera para asegurar un flujo de gas de respiración lo suficientemente grande a través de la manguera. En particular en el caso de mangueras largas, esto causa considerables problemas ya que debe diseñarse la manguera con un área de sección transversal interior relativamente grande. Esto resulta en la necesidad de fabricar la manguera relativamente gruesa, lo que a su vez supone que la manguera sea pesada y poco manejable. Adicionalmente, dicha manguera gruesa presenta una considerable resistencia al viento cuando se utiliza en tierra al aire libre, lo que por supuesto dificulta que el usuario se mueva con libertad. Este problema es incluso peor para un buzo debido a que una manguera gruesa presenta una gran resistencia al agua y porque la acción del agua sobre la manguera provoca grandes fuerzas que son difíciles de manejar pero que el buzo tiene que superar y resistir. Es especialmente poco ventajoso e incluso peligroso utilizar una manguera gruesa en el agua con corrientes submarinas, debido a que tales corrientes pueden tirar de la manguera con tal fuerza que el buzo no sólo no pueda resistir sino que sea alejado de la zona de trabajo.

Los documentos US 4.037.594 (técnica anterior más próxima) y US 3.370.585 describen dos sistemas cerrados de buceo con manguera. Estos sistemas cerrados son considerablemente más complicados que los sistemas abiertos y comprenden una fuente de gas en la forma de un aparato de regeneración para regenerar gas de respiración fresco a partir de un gas de exhalación usado, y una bomba para transportar el gas de respiración a través de una primera manguera hasta el buzo. El gas de respiración se transmite a través de la manguera a una presión que es ligeramente mayor que la presión ambiental con el fin de llevar el gas hasta el buzo. El gas exhalado se transporta de vuelta hasta la fuente de gas a través de una segunda manguera. En los sistemas cerrados, los problemas de entorpecimiento del trabajo del buzo por la manguera son, por supuesto, incluso mayores, debido a que la presión de alimentación relativamente baja requiere una gran área de sección transversal de la manguera de alimentación y debido a que el propio sistema requiere dos mangueras o, alternativamente, una manguera coaxial pesada.

Objetivos de la invención Uno de los objetivos de la invención es, por lo tanto, producir un sistema y un procedimiento del tipo indicado en la introducción, que aumenten sustancialmente la libertad de movimiento del buzo.

Otro objetivo de la invención es producir tal sistema y procedimiento de manera que sean fiables y en los cuales se minimice el número de componentes incluidos.

Un objetivo adicional es producir tal sistema y procedimiento de manera que permitan la utilización de una manguera relativamente fina y ligera para minimizar el efecto negativo de la manguera sobre la libertad de movimiento del buzo.

Sumario de la... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para proporcionar gas de respiración a un buzo/usuario, comprendiendo el sistema una fuente externa de gas, ideada para estar situada a una distancia del buzo y que suministra gas de respiración a presión, un dispositivo de respiración (4) ideado para ser llevado por el buzo/usuario, y una manguera (3) que conecta la fuente de gas con el dispositivo de respiración, caracterizado porque el sistema es un sistema abierto y comprende una válvula reductora de presión (7, 12) , que está dispuesta en o cerca del dispositivo de respiración; la fuente externa de gas es un recipiente (1) que está presurizado a entre aproximadamente 50 y aproximadamente 700 bar (50700x105 Pa) ; la manguera (3) es del tipo de alta presión diseñado para soportar la elevada presión que prevalece en el recipiente (1) ; y porque el gas de respiración es transportado a través de la manguera desde el recipiente (1) hasta la válvula6 (7, 12) reductora de presión esencialmente a la presión que es suministrada desde el recipiente (1) .

2. El sistema según lo reivindicado en la reivindicación 1, estando presurizado el recipiente a aproximadamente 200

o aproximadamente 300 o aproximadamente 700 bar (200x105, 300x105 o 700x105 Pa) cuando está lleno.

3. El sistema según lo reivindicado en las reivindicaciones 1 o 2, estando diseñada la manguera (3) para transportar el gas de respiración a una presión de hasta aproximadamente 300 bar (300x105 Pa) o aproximadamente 200 bar (200x105 Pa) .

4. El sistema según lo reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, estando la manguera (3) fabricada con, o conteniendo, fibras de carbono, preferentemente Kevlar.

5. El sistema según lo reivindicado en la reivindicación 4, reduciendo la presión la válvula reductora de presión (7, 12) a aproximadamente 10 bar (10x105 Pa) .

6. El sistema según lo reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, comprendiendo el dispositivo de respiración (4) una válvula de respiración (6) , una primera válvula reductora de presión (7) dispuesta corriente arriba de la válvula de respiración (6) , y un recipiente de gas de reserva (9) dispuesto corriente arriba de la primera válvula reductora de presión (7) , y estando la manguera (3) conectada con el dispositivo de respiración (4) entre la válvula reductora de presión (7) y el recipiente de gas de reserva (9) .

7. El sistema según lo reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, comprendiendo el dispositivo de respiración (4) una válvula de respiración (6) , una primera válvula reductora de presión (7) dispuesta corriente arriba de la válvula de respiración (6) , y un recipiente de gas de reserva (9) dispuesto corriente arriba de la primera válvula reductora de presión (7) , y estando conectada la manguera (3) , a través de una segunda válvula (12) reductora de presión, con el dispositivo de respiración (4) entre la válvula de respiración (6) y la primera válvula reductora de presión (7) .

8. El sistema según lo reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, comprendiendo el dispositivo de respiración una válvula reductora de presión y estando diseñado para suministrar gas de respiración a un casco, máscara o capucha ideado para ser llevado por el buzo.

9. El sistema según lo reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, comprendiendo la manguera (3) unos medios para su sujeción al buzo, de tal modo que la manguera pueda constituir un cable salvavidas.

10. El sistema según lo reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, consistiendo el gas de respiración en aire o nitrox.

11. Un procedimiento para proporcionar gas de respiración a un buzo/usuario, siendo transportado el gas de respiración desde una fuente de gas, que está situada a una distancia del buzo/usuario, a través de una manguera hasta un dispositivo de respiración que lleva puesto el buzo, caracterizado porque el gas se transporta a través de un sistema abierto, que comprende una válvula reductora de presión (7, 12) que está dispuesta en o cerca del dispositivo de respiración (4) , desde una fuente de gas en la forma de un recipiente (1) hasta la válvula reductora de presión (7, 12) a través de una manguera del tipo de alta presión, a una presión de entre aproximadamente 50 y aproximadamente 700 bar (50-70x105 Pa) , cuya presión es esencialmente la presión suministrada por el recipiente (1) .

12. El procedimiento según lo reivindicado en la reivindicación 11, siendo transportado el gas de respiración a través de la manguera a una presión máxima de aproximadamente 200 bar (200x105 Pa) .

13. El procedimiento según lo reivindicado en la reivindicación 11, siendo transportado el gas de respiración a través de la manguera a una presión máxima de aproximadamente 300 bar (300x105 Pa) .

14. El procedimiento según lo reivindicado en la reivindicación 11, siendo transportado el gas de respiración a través de la manguera a una presión máxima de aproximadamente 700 bar (700x105 Pa) .

15. El procedimiento según lo reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 11-14, reemplazándose el recipiente presurizado cuando la presión en el mismo cae hasta un valor límite.

16. El procedimiento según lo reivindicado en la reivindicación 15, siendo el valor límite de aproximadamente 50 bar (50x105 Pa) .

17. El procedimiento según lo reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones 11-16, consistiendo el gas de respiración en aire o nitrox.