水下呼吸器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水下呼吸器，屬于潛水用具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]21世紀是人類開發(fā)海洋、利用海洋的世紀，隨著城市化越來越快的發(fā)展，人民收入的穩(wěn)步提升，城市建設(shè)、漁業(yè)養(yǎng)殖、海洋生產(chǎn)及高端娛樂活動使?jié)撍@一以前較少接觸到的活動漸漸走入人們的視野。另外工程建設(shè)、危機救援等各個領(lǐng)域都急需潛水員的參與。目前供潛水員在水下呼吸的方式有:(I)利用管道或者通氣管供氣；(2)背負氧氣瓶。(3)無泡循環(huán)水下呼吸器。
[0003]就背負氧氣瓶用于潛水呼吸而言，目前市場上常見的民用潛水氧氣瓶存在著以下一些弊病:(I)容積有限；以市面上常見最大的12L氧氣瓶為例，15KG的重量有效容氧量只有12L，以10米的潛深為例，普遍時間在I個小時左右氧氣就會告罄；如水下人員未掌握要領(lǐng)，則呼吸時間將大幅縮短，有可能30?40分鐘氧氣即用光。而且隨著潛深的加深，呼吸時間還將大幅縮短。(2)氧氣利用率低。潛水員背負普通氧氣瓶時吸入的氧氣大概占空氣的21%，而呼出的空氣中氧氣亦未完全用盡，大概占呼出氣體的16%，人體只利用了其中5%的氧氣，其余16%的氧氣隨潛水員的呼氣一起被排放到了水體中。(3)潛水人員吐出的廢氣會在水中形成大量氣泡，既干擾潛水員的視野，影響水下作業(yè)，又會暴露潛水員的位置。
[0004]目前在一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域采用無泡循環(huán)水下呼吸器，該種水下呼吸器采用閉式循環(huán)，對人體呼出的氣體中的二氧化碳用鈉石灰進行化學吸附，吸附后的氣體回到閉路添加適量的氧氣進行下一輪的循環(huán)。該呼吸器最大限度的利用了潛水員攜帶的氧氣，延長了單位體積、重量氧氣的使用時間，由于采用了閉式循環(huán)，也不會在水中產(chǎn)生氣泡。但鈉石灰為堿性物質(zhì)，人員呼出的廢氣里高濃度的水蒸氣將攜帶著鈉石灰微粒形成堿性蒸汽，再吸入時對人員的呼吸道有嚴重的燒蝕效應(yīng)，時間稍微一長，潛水員將因呼吸道灼痛而不得不上浮，既不利于水下作業(yè)的連續(xù)性，更對潛水員的身體造成損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種水下呼吸器，針對無泡循環(huán)水下呼吸器的不足而研制，該裝置連接于無泡循環(huán)水下呼吸器氣管之上，有以下幾個優(yōu)點:(1)更換方便；(2)采用化學原理的方式中和堿性蒸汽，從而消除潛水人員呼吸道的燒蝕，大大延長潛水員在水下作業(yè)的時間，保護潛水員的身心健康；(3)調(diào)節(jié)使用方便。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0007]一種水下呼吸器，包括控制單元、能源系統(tǒng)、蒸發(fā)器、儲液室和接口，控制單元、能源系統(tǒng)、蒸發(fā)器、儲液室和接口依次相互連接設(shè)置，其中，控制單元可使用小型可編程控制單元、微控制單元、多路傳輸控制單元等，主要功能為控制整機的開合及調(diào)整中和試劑釋放量；能源系統(tǒng)可使用電池如鋰電池或鎳氫電池，或化學發(fā)熱物質(zhì)，主要功能是為整套系統(tǒng)提供可靠的電力供應(yīng)，并為蒸發(fā)器加熱；蒸發(fā)器可使用電熱絲發(fā)熱器、石英管發(fā)熱器、鹵素管發(fā)熱器、金屬管發(fā)熱器、碳素纖維發(fā)熱器、陶瓷發(fā)熱器、導熱油發(fā)熱器等，主要功能是為儲液室加熱，以使儲液室內(nèi)的化學試劑揮發(fā)出來中和鈉石灰的堿性；儲液室主要功能是儲存適量的中和試劑，可根據(jù)實際需要對儲液室形狀及大小進行相應(yīng)的設(shè)計，儲液室內(nèi)儲存液體為對人體無害的所有酸性液體如:白醋，檸檬酸等；儲液室中設(shè)置有吸附裝置，使其在各種角度下液體不會流失，吸附裝置為各種吸附材料，如微孔泡沫或者海綿等；接口則是負責連接將適配器連接于主系統(tǒng)上，可連接于高壓充氣接口或低壓氣表接口上或根據(jù)水下呼吸器的接口具體設(shè)計專用接口或使用普通的螺旋式或插拔式接口。
[0008]該裝置外觀為圓柱形，其外觀及接口可根據(jù)無泡循環(huán)水下呼吸器的具體形狀做出相應(yīng)的修改，采用專用插槽連接在無泡循環(huán)水下呼吸器的出氣端，或直接連接于主氣管上，當潛水員呼出的含二氧化碳的廢氣經(jīng)鈉石灰過濾后進入與水下呼吸器相通的管道內(nèi)，水下呼吸器內(nèi)釋放的化學物質(zhì)能中和氣體中的堿性物質(zhì)，達到能讓潛水員舒適呼吸的效果。
[0009]該發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明裝置消除了鈉石灰對潛水人員呼吸道的燒蝕，使之能在水下舒適的工作。由于解決了鈉石灰對潛水人員呼吸道的燒蝕，使無泡循環(huán)水下呼吸器的應(yīng)用進一步拓寬，以前只在不得已的情況下才能采用該系統(tǒng)，現(xiàn)在解決了堿性氣體對人員呼吸道的燒蝕效應(yīng)，無泡循環(huán)水下呼吸器亦能應(yīng)用于高端旅游及漁業(yè)等日常生活方面。在更換方便，可根據(jù)無泡循環(huán)水下呼吸器的具體型號生產(chǎn)出相應(yīng)的形狀及專用接口，實現(xiàn)一人一手及可方便更換。同時，調(diào)節(jié)使用方便。水下呼吸器內(nèi)釋放的化學物質(zhì)數(shù)量，可根據(jù)潛水員呼吸氣體量隨時調(diào)節(jié)，使用方便。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明實施例中所使用裝置的系統(tǒng)框圖。
[0011]圖2是本發(fā)明實施例中所使用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明實施例中所使用裝置的接口連接方式示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明實施例中所使用裝置的接口另一連接方式示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】進行描述，以便更好的理解本發(fā)明。
[0015]實施例
[0016]如圖1、圖2所示的水下呼吸器，包括控制單元1、能源系統(tǒng)2、蒸發(fā)器3、儲液室4和接口 5，控制單元1、能源系統(tǒng)2、蒸發(fā)器3、儲液室4和接口 5依次相互連接設(shè)置，其中，控制單元I可使用小型可編程控制單元、微控制單元、多路傳輸控制單元等，主要功能為控制整機的開合及調(diào)整中和試劑釋放量；能源系統(tǒng)2可使用電池如鋰電池或鎳氫電池，或化學發(fā)熱物質(zhì)，主要功能是為整套系統(tǒng)提供可靠的電力供應(yīng)，并為蒸發(fā)器3加熱；蒸發(fā)器3可使用電熱絲發(fā)熱器、石英管發(fā)熱器、鹵素管發(fā)熱器、金屬管發(fā)熱器、碳素纖維發(fā)熱器、陶瓷發(fā)熱器、導熱油發(fā)熱器等，主要功能是為儲液室加熱，以使儲液室內(nèi)的化學試劑揮發(fā)出來中和鈉石灰的堿性；儲液室4主要功能是儲存適量的中和試劑，實施例使用了容積為251mm3及376_3兩種圓柱形儲液室，可根據(jù)實際需要對儲液室形狀及大小進行相應(yīng)的設(shè)計，儲液室4內(nèi)儲存液體為對人體無害的所有酸性液體如:白醋，檸檬酸等；儲液室4中設(shè)置有吸附裝置，使其在各種角度下液體不會流失，吸附裝置為各種吸附材料，如微孔泡沫或者海綿等；接口 5則是負責連接將適配器連接于主系統(tǒng)上，可連接于高壓充氣接口或低壓氣表接口上或根據(jù)水下呼吸器的接口具體設(shè)計專用接口或使用普通的螺旋式或插拔式接口。連接方式既可如圖3接口方案一所示，將適配器利用進氣管6和出氣管7連接于主管道上，管道內(nèi)的堿性空氣通過適配器，中和后自適配器穿出到達潛水員的呼吸面罩內(nèi)，又可如圖4接口方案二所示，在主管道外利用進氣管6和出氣管7連接適配器，堿性氣體通過一根短管道傳輸至主管道內(nèi)，和主管道內(nèi)的空氣進行中和，然后在到達潛水員的呼吸面罩內(nèi)。
[0017]該裝置具體工作原理為:打開控制單元I后能源系統(tǒng)2工作，蒸發(fā)器3被加熱，儲液室4內(nèi)的化學藥品被蒸發(fā)器3的熱量所揮發(fā)，中和性氣體通過接口 5進入水下呼吸器內(nèi)，中和含鈉石灰的堿性水蒸汽，達到減小或消除鈉石灰對人體呼吸道燒蝕、減輕水下人員身體不適、延長水下工作時間的作用。
[0018]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種水下呼吸器，其特征在于:包括控制單元、能源系統(tǒng)、蒸發(fā)器、儲液室和接口，所述控制單元、能源系統(tǒng)、蒸發(fā)器、儲液室和接口依次相互連接設(shè)置，所述控制單元可使用小型可編程控制單元、微控制單元或多路傳輸控制單元，主要功能為控制整機的開合及調(diào)整中和試劑釋放量；能源系統(tǒng)使用電池或化學發(fā)熱物質(zhì)，主要功能是為整套系統(tǒng)提供可靠的電力供應(yīng)，并為蒸發(fā)器加熱；蒸發(fā)器主要功能是為儲液室加熱，以使儲液室內(nèi)的化學試劑揮發(fā)出來中和鈉石灰的堿性；儲液室主要功能是儲存適量的中和試劑，可根據(jù)實際需要對儲液室形狀及大小進行相應(yīng)的設(shè)計，儲液室內(nèi)儲存液體為對人體無害的所有酸性液體；儲液室中設(shè)置有吸附裝置，使其在各種角度下液體不會流失，吸附裝置為各種吸附材料；接口則是負責連接將適配器連接于主系統(tǒng)上，連接于高壓充氣接口或低壓氣表接口上或根據(jù)水下呼吸器的接口具體設(shè)計專用接口或使用普通的螺旋式或插拔式接口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下呼吸器，其特征在于:所述蒸發(fā)器為電熱絲發(fā)熱器、石英管發(fā)熱器、鹵素管發(fā)熱器、金屬管發(fā)熱器、碳素纖維發(fā)熱器、陶瓷發(fā)熱器或?qū)嵊桶l(fā)熱器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水下呼吸器，包括控制單元、能源系統(tǒng)、蒸發(fā)器、儲液室和接口，控制單元、能源系統(tǒng)、蒸發(fā)器、儲液室和接口依次相互連接設(shè)置，其中，控制單元主要功能為控制整機的開合及調(diào)整中和試劑釋放量；能源系統(tǒng)主要功能是為整套系統(tǒng)提供可靠的電力供應(yīng)，并為蒸發(fā)器加熱；蒸發(fā)器主要功能是為儲液室加熱，以使儲液室內(nèi)的化學試劑揮發(fā)出來中和鈉石灰的堿性；儲液室主要功能是儲存適量的中和試劑；接口則是負責連接將適配器連接于主系統(tǒng)上。本發(fā)明裝置消除了鈉石灰對潛水人員呼吸道的燒蝕，使之能在水下舒適的工作?？筛鶕?jù)無泡循環(huán)水下呼吸器的具體型號生產(chǎn)出相應(yīng)的形狀及專用接口，實現(xiàn)一人一手及可方便更換；調(diào)節(jié)使用方便。
【IPC分類】B63C11/22
【公開號】CN104973230
【申請?zhí)枴緾N201510444827
【發(fā)明人】楊曉宇
【申請人】重慶中電大宇衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)研究所
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月27日