压力激活装置和呼吸系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于控制气体供给的压力激活装置和用于水下应用 结合所述装置的呼吸系统。所述装置包括用于连接至加压气体源的输入口 (64)、输出口(66)、室(62)和压力监测口(66)。流动控制装置设置 成，在环境压力高于室内压力一大于预定量的量时有选择地打开室外部的 在输入口和输出口之间的流体路径(65)。当压力监测口处的压力高于环 境压力一大于预定量的量时，重置装置(80)有选择地打开压力监测口和 室之间的流体路径(84、92)。所述装置可以用于控制稀释气体到水下呼 吸系统的供给，或维持挠性外壳的体积基本上恒定，而不管环境压力变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种压力激活装置和一种用于水下用途的呼吸系统。具体 地，所述装置适于用在这种呼吸系统中。
技术介绍
水下呼吸设备的一般形式是开路类型，在图1中示出一个示例。使用者通过具有管嘴6的自动需求阀4从压缩空气(或者其他可呼吸的气体) 气罐2中吸气。需求阀包括一侧暴露到环境压力下、另一侧暴露到管嘴的 挠性隔膜8，使得由于使用者吸气引起的管嘴处的压力减小使隔膜偏转朝 向管嘴。这促进隔膜紧靠杠杆10，杠杆的偏转打开阀12，从而允许空气 从气罐2流到使用者。使用者只通过排气阀14呼气到环境中。图1中所示类型的开路类型虽然简单并且耐用，但具有许多缺点，包括一短暂、不确定的耐久性，其会由于增大深度和/或呼吸速率而进一步 减小；一大量浪费呼吸气体，需要使用者背负巨大且笨重的气罐(80%的空 气是不想要的氮气，实际仅使用小比例的吸入氧气量)；一在水深处氮气会被吸收到血液中，带来昏迷和减压病的风险； —来自气罐的空气是干的和冷的，使得潜水者脱水和感到寒冷。 图1中显示的开路类型的可选方案是闭合的回路再呼吸装置，其中呼 出的气体被净化掉二氧化碳，接收在袋子中，补充以氧气并返回给使用者。 这种系统的早期例子如图2所示。所述系统限定呼吸回路并且包括位于管 嘴24处只允许气体围绕回路沿一个方向流动的单向阀20和22。呼出的气 体通过二氧化碳涤气器26进入呼吸袋或副肺(副肺)28。当使用者吸气 时，回路中的压力减小，导致自动需求阀30打开，允许气体从压縮氧气与图1中的开路系统相比，图2中的闭合的回路结构相对紧凑而且轻， 因为不管呼吸速率如何，使用相对小的氧气罐也能够持续几个小时。在回 路中的气体被使用者温暖并且没有气泡。图2中系统的问题在于，超过一定的环境压力，氧气本身变得对身体 有害，产生类似于癫痫发作的症状。不同的人对此具有不同的敏感度，因 而使用纯氧气仅在小于六米的深度是安全的。为了安全地潜入水下更深， 有必要用某些其他气体(例如空气)稀释氧气。本领域更近的发展产生了全闭合回路混合气体再呼吸装置，如图3中 的系统所举例说明的。供给到呼吸回路的氧气通过控制装置34来维持。 这种控制可以用电来设置，例如通过在回路中设置氧气传感器(例如燃料 电池)。如果它们的输出电压下降到预定电平之下，控制装置34中的电子 阀打开以注入一股氧气。可替换地，控制装置可以简单地提供稳定的氧气 供应，每分钟一升的量级。在那种情况下，控制装置可以是小孔的形式， 例如由红宝石形成。在呼吸回路中的氧气通过来自合适的压缩稀释气体气 罐36中的气体进行稀释。典型地，用在水下呼吸系统中的稀释气体是例 如空气或氧气/氦气混合。这种气体通过自动需求阀30供应到回路。当使用者游到更深处，并且回路中的气体被周围的水压挤压时，副肺 28的体积由稀释气体加满，允许潜水者进行充分呼吸。因而，在水的表面 给使用者以高百分比的氧气，而随着深度增加变得更稀释。然而，图3所示形式的系统的安全记录很差，这些事故的主要原因是 缺氧(也就是氧气不充分)，其原因是系统不能给潜水者充分的氧气。产 生这种情况是由于系统中的一个故障(例如堵塞的孔、气罐用空或电池没 电)、使用者的失误(例如偶然关掉氧气供给)、或例如高强度体力活动等 挑战性环境、从水下深处快速上升(虽然氧气的百分比保持不变，但氧气 浓度因为气体膨胀而下降)、恐慌(通过鼻子的沉重的呼吸和呼气)或这 些因素的结合。当氧气消耗得比其替代的更快，呼吸回路体积下降，因为 所产生的二氧化碳被涤气器去除，使用者不能充分吸气并且自动需求阀被 激活，空气代替了 失去的氧气。因为这种空气中如此少量的氧气也被 用光，循环自己在重复，因而混合气体很快变得不能维持生命。而且，由7于没有二氧化碳的存在(感觉不能呼吸的刺激因素)，潜水者不能意识到 出了问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于控制气体供给的压力激活装置，其包括输入口，所述输入口用于连接到压縮的气体源；输出口；室；压力监测口；流动控制装置，所述流动控制装置用于在环境压力高于室内压力超过 预定量时有选择地打开室外部输入口和输出口之间的流体路径；和重置装置，所述重置装置用于在压力监测口处的压力高于环境压力超 过预定量时有选择地打开压力监测口和室之间的流体路径。这样的装置可以形成如下所述的呼吸系统的稀释气体供给控制器。优选地，所述输出口也形成所述压力监测口。在优选的实施例中，流动控制装置包括控制阀，所述控制阀用于有 选择地打开所述输入口和所述输出口之间的所述流体路径；和压力敏感装 置，所述压力敏感装置连接到所述控制阀，以便在环境压力高于所述室内 压力超过预定量时打开所述控制阀。所述压力敏感装置可以是例如挠性隔膜或活塞的形式。 所述重置装置可以包括响应于环境压力和所述压力监测口处的压力 之间的差的重置压力敏感装置和重置阀装置，所述重置压力敏感装置连接 到所述重置阀装置，使得当位于所述压力监测口处的所述压力高于环境压 力超过预定量时，所述重置阀装置打开所述压力监测口和所述室之间的所 述流体路径。设置附加的重置装置，所述附加的重置装置包括响应于环境压力和所 述室内的压力之间的差的附加的重置压力敏感装置以及附加的重置阀装 置，所述附加的重置压力敏感装置连接到所述附加的重置阀装置，使得当 所述室内的压力高于环境压力超过预定量时，所述附加的重置阀装置打开 以从所述室排出气体。所述重置阀装置可以打开所述室和输出口，例如，或所述室可以通到周围环境，或通到压力监测口。在优选的实施例中，上面所述的所述重置装置和所述附加的重置装置 具有共同的部件。特别地，它们的压力敏感装置和重置阀可以由相同的部 件提供，并且当所述室内或位于所述压力监测口处的压力超过环境压力 时，所述重置阀装置有选择地打开所述压力监测口和所述室之间的流体路 径。更加优选地，所述重置压力敏感装置、所述附加的重置压力敏感装置、 所述重置阀装置和所述附加的重置阀装置包括共同的挠性闭合器。所述挠 性闭合器一侧暴露到环境压力，并且在闭合位置和打幵位置之间是可动 的，以便有选择地打开来自所述室的所述流体路径。根据另一优选的实施例，当所述挠性闭合器在其闭合位置时，其另一 侧的第一部分暴露到位于压力监测口处的压力，并且第二部分暴露到所述 室的压力。有利地，所述第一部分的面积比所述第二部分的面积大。通过 这种结构，需要比使所述输出口和室的压力相等时更大的压力来举起所述 挠性闭合器以使所述室开通，防止由于环境压力的小改变导致的重置和激 活的不必要的循环。这里所述形式的压力激活装置可以与外壳结合设置，以便保持所述外 壳的体积基本上恒定，而不管环境压力的变化。合适的应用可以是例如与 浮力控制装置、起重袋或潜水艇的调整舱相关。陆地应用包括(例如)高 压舱。过压阀可以与所述外壳设置在一起，以当环境压力降低时减小内部 压力。本专利技术还提供一种呼吸系统，所述呼吸系统包括用于从外壳内的气体中去除二氧化碳的装置；管嘴口；氧气口，所述氧气口用于供给氧气到所述外壳；和稀释剂口，所述稀释剂口连接到上面限定的压力激活装置的输出口。 因而，当所述系统在水下使用时，稀释气体响应于环境压力的升高而 增加到所述外壳内的气体容积中。这使得所述系统能够在水深处保持稳定 的氧气分压，而不用考虑使用者的活动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制气体供给的压力激活装置，其包括：　输入口，所述输入口用于连接到加压的气体源；　输出口；　室；　压力监测口；　流动控制装置，所述流动控制装置用于在环境压力高于室内压力一大于预定量的量值时，有选择地打开 室外部的在输入口和输出口之间的流体路径；和　重置装置，所述重置装置用于在压力监测口处的压力高于环境压力一大于预定量的量值时，有选择地打开压力监测口和室之间的流体路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.7.22 GB 0614574.2;2006.7.24 GB 0614657.51.一种用于控制气体供给的压力激活装置，其包括输入口，所述输入口用于连接到加压的气体源；输出口；室；压力监测口；流动控制装置，所述流动控制装置用于在环境压力高于室内压力一大于预定量的量值时，有选择地打开室外部的在输入口和输出口之间的流体路径；和重置装置，所述重置装置用于在压力监测口处的压力高于环境压力一大于预定量的量值时，有选择地打开压力监测口和室之间的流体路径。2. 如权利要求1所述的装置，其中所述输出口还形成所述压力监测□。3. 如权利要求1或2所述的装置，其中所述流动控制装置包括用于 有选择地打开所述输入口和所述输出口之间的所述流体路径的控制阀；和 连接到所述控制阀的压力敏感装置，以便在环境压力高于室内压力一大于 预定量的量值时打开所述控制阀。4. 如权利要求3所述的装置，其中所述压力敏感装置包括挠性隔膜， 所述挠性隔膜的一侧暴露到环境压力而另一侧暴露到所述室。5. 如权利要求4所述的装置，其中所述压力敏感装置通过可与隔膜接 合的杠杆连接到所述阀。6. 如权利要求3所述的装置，其中所述压力敏感装置包括活塞，所述 活塞的一侧暴露到环境压力而另一侧暴露到所述室。7. 如权利要求6所述的装置，其中所述控制阀包括阀闭合器和阀座， 并且所述阀闭合器安装在所述活塞上。8. 如前面权利要求中任一项所述的装置，其中所述重置装置包括响应 于环境压力和所述压力监测口处的压力之间的差异的重置压力敏感装置、和重置阀装置，所述重置压力敏感装置连接到所述重置阀装置，使得当所 述压力监测口处的压力高于环境压力一大于预定量的量值时，所述重置阀 装置打开所述压力监测口和所述室之间的流体路径。9. 如前面权利要求中任一项所述的装置，其包括附加的重置装置，所 述附加的重置装置包括响应于环境压力和室内压力之间的差异的附加的 重置压力敏感装置、和附加的重置阀装置，所述附加的重置压力敏感装置 连接到所述附加的重置阀装置，使得当所述室内的压力高于环境压力一大 于预定量的量值时，所述附加的重置阀装置打开以从所述室排出气体。10. 如权利要求9所述的装置，其中所述重置阀装置可操作地打开所 述室和所述输出口之间的流体路径和/或所述室和所述压力监测口之间的 流体路径。11. 如权利要求8和9，或8、 9和10所述的装置，其中所述重置装 置和附加的重置装置具有共同的部件。12. 如权利要求ll所述的装置，其中所述重置压力敏感装置、所述附 加的重置敏感装置、所述重置阀装置和所述附加的重置阀装置包括共同的 挠性闭合器。13. 如权利要求12所述的装置，当从属于权利要求10...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·雷诺，
申请(专利权)人：剑桥潜水系统有限公司，
类型：发明
国别省市：GB