BRPI1008490A2

BRPI1008490A2 - aparelho de respiração

Info

Publication number: BRPI1008490A2
Application number: BRPI1008490-8A
Authority: BR
Inventors: Peter Grimsey
Original assignee: Grimsey Marine Technology Limited
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2020-08-25
Also published as: US20110297153A1; AU2010217450A1; GB2468144A; AU2010217450B2; US9327808B2; GB0903320D0; WO2010097594A3; WO2010097594A2; CN102369135A; EP2401192A2; SG173790A1; CN102369135B; EP2401192B1; GB2468144B

Abstract

APARELHO DE RESPIRAÇÃO. A invenção refere-se a um contrapulmão duplo para o circuito de respiração de um mergulhador que tem reguladores (41, 51) para a adição e ventilação automáticas de gás de respiração. Também descrita está uma placa articulada pesada (3) para um contrapulmão duplo, para reduzir o esforço de respiração quando o mergulhador está horizontal. Outros aperfeiçoamento ao circuito de respiração estão incluindo a utilização de um compressor de dois estágios (151, 155), e válvulas atuadoras únicas para os circuitos de reserva.

Description

. Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO ? DE RESPIRAÇÃO".

-” Esta invenção refere-se a um aparelho de respiração especifi- camente, mas não exclusivamente, para utilização em mergulhos.

* 5 A WO 89/01895 A1 descreve um aparelho de respiração para mergulhadores no qual um contrapuimão duplo compreende câmaras de entrada e de saída unidas juntas em uma configuração de fole articulado de modo a inflar e desinflar juntas. Válvulas de retenção isolam o contrapulmão do circuito de suprimento quando o contrapulmão está cheio, e do circuito de retorno quando o contrapulmão está vazio. Válvulas de alívio impedem uma pressão ou uma sucção excessiva sobre os pulmões do mergulhador. A dis- posição acomoda flutuações em fluxo conforme o mergulhador respira, e tem as vantagens de simplicidade mecânica e de confiabilidade, entre ou- tras.

O contrapulmão duplo de mergulhador descrito na WO 89/01895 A1 utiliza uma placa articulada para restringir um contrapulmão de suprimen- to e de retorno de modo que estes encham e esvaziem juntos. Durante uma operação normal, o gás é circulado do contrapulmão de retorno para a su- perfície e de volta para baixo para o mergulhador em uma taxa constante por um compressor na superfície, tipicamente em um barco. Não existem regu- ladores de fluxo ou de pressão neste circuito de respiração de modo que virtualmente toda a queda de pressão no circuito é causada pelas manguei- ras umbilicais que conectam o compressor no contrapulmão. O contrapul- mão duplo compensa pelas mudanças em fluxo para os e dos pulmões do mergulhador conforme este respira. A pressão no circuito de respiração no mergulhador é determinada pela pressão que atua sobre o contrapulmão duplo. A pressão de saída do compressor é determinada pela pressão no mergulhador mais a queda de pressão na mangueira de suprimento umbili- cal. A pressão de entrada para o compressor é determinada pela pressão no mergulhador menos a queda de pressão na mangueira umbilical de retorno. Conforme o mergulhador desce a pressão dentro do circuito de respiração aumenta e o gás no mesmo é comprimido, de modo que gás precisa ser adi- ' Pa

' 2/35 . cionado ao circuito de respiração para manter o equilíbrio. O gás pode tam- * bém precisar ser adicionado para compensar por pequenos vazamentos do - circuito. Similarmente conforme o mergulhador sobe o gás precisa ser venti- lado do circuito de respiração.

' 5 Uma falta de gás no circuito de respiração resulta em existir gás insuficiente dentro do contrapulmão duplo, de modo que este fica vazio an- tes do mergulhador ter terminado de inalar. Quando o contrapulmão está vazio uma válvula de retenção fecha o fluxo de gás do contrapulmão de re- torno para a mangueira de retorno e a taxa na qual o mergulhador pode res- pirar está limitada à taxa na qual o gás está sendo suprido para a mangueira de suprimento do compressor. Inicialmente este desequilíbrio causa um au- mento insignificante na resistência de respiração no final da inalação, mas conforme o desequilíbrio aumenta o contrapulmão duplo fica vazio por mais tempo e o fluxo de gás da superfície pode tornar-se insuficiente para atender asnecessidades do mergulhador.

Um excesso de gás no circuito de respiração resulta em existir ins. gás demais dentro do contrapulmão duplo de modo que este está cheio an- tes do mergulhador ter terminado de exalar. Quando o contrapuimão está cheio uma válvula de retenção fecha o fluxo de gás da mangueira de supri- mentoea taxa na qualo mergulhador pode respirar é limitada para a taxa na qual o gás está sendo aspirado para a superfície através da mangueira de retorno. Inicialmente este desequilíbrio causa um aumento insignificante na resistência de respiração no final da exalação, mas conforme o desequili- brio aumenta o contrapulmão duplo fica cheio por mais tempo e o fluxo de gásde volta para a superfície pode ser insuficiente para atender as necessi- dades do mergulhador.

Um modo de manter o circuito em equilíbrio é utilizar um regula- dor de pressão e uma válvula de ventilação de pressão para adicionar gás para o ou ventilar o gás do circuito de respiração quando a pressão dentro do circuito na superfície excede limites predeterminados. O problema com isto é que a diferença entre os limites superior e inferior seria relativamente pequena e precisaria ser ajustada conforme a profundidade do mergulhador

: 3/35 . muda. Uma mudança adicional seria requerida caso a mistura de gás de n respiração seja mudada. Uma tolerância é requerida no caso dos coeficien- .” tes de fluxo dos vários componentes no circuito de respiração deteriorarem ao longo do tempo. Tipicamente, a provisão de uma medida precisa da pro- fundidadedo mergulhador e da densidade do gás de respiração é requerida. Assim o regulador de pressão e a ventilação necessitariam um ajuste cons- tante enquanto o mergulhador está descendo no início de um mergulho e subindo no final de um mergulho, e precisariam levar em conta as mudanças na composição do gás de respiração.

Tipicamente, duas pessoas são requeridas na superfície para regular o fluxo de gás de respiração para um mergulhador. Uma primeira pessoa monitora a profundidade do mergulho real, e uma segunda gerencia a adição e a ventilação de gás de mergulho de acordo com a profundidade e outros fatores.

O que é requerido é um meio de detecção aperfeiçoado para permitir que o gás seja adicionado ao, ou ventilado do, circuito de respiração — ==" conforme a demanda do mergulhador muda.

De acordo com um primeiro aspecto da invenção está provido um circuito de respiração de contrapulmão duplo que compreende um duto de suprimento, um duto de retorno e uma fonte de gás de respiração, o dito circuito incluindo um meio para detectar o volume mínimo do contrapulmão e, em resposta adicionar gás da dita fonte para o dito circuito de respiração. O dito meio pode compreender um sensor de fluxo responsivo a mudanças na taxa de fluxo dentro do duto de retorno, mas de preferência compreende um ;sensorde pressão dentro do duto de retorno para detectar uma mudança em pressão no circuito de respiração. Tal regulador de sensor pode ser um regulador de pressão e denominado regulador de 'completamento", De acordo com um segundo aspecto da invenção, está provido um circuito de respiração de contrapulmão duplo que compreende um duto de suprimento, um duto de retorno, e uma ventilação, o dito circuito incluindo um meio para detectar o volume máximo do contrapulmão e, em resposta . ventilar o gás do dito circuito de respiração. O meio pode compreender um

. 4/35 . sensor de fluxo dentro do duto de suprimento, similar àquele para detectar o r volume mínimo do contrapulmão, mas de preferência compreende um sen- . sor de pressão dentro do duto de suprimento para detectar as mudanças em pressão dentro do duto de suprimento. Tal sensor pode ser um regulador de À 5 pressãoe denominado regulador de 'Ventilação'. O regulador de ventilação pode incluir a ventilação, os reguladores de completamente e de ventilação podem ser unificados, por exemplo, em um alojamento comum. O(s) regulador(es) de completamento e de ventilação pode(m) na prática responder a uma rápida mudança de pressão consequente quan- doda ativação de válvulas de fechamento do contrapulmão no seu volume máximo e mínimo. Tipicamente o gás é desligado da mangueira de retorno conforme os contrapulmões esvaziam no final da inalação, e da mangueira de suprimento conforme o contrapulmão torna-se cheio no final da exalação. O fechamento de tais válvulas de retenção causa a cessação de fluxo e uma mudança de pressão detectável, e um ou mais detectores de pressão podem estar providos para detectar tal mudança e por meio disto sinalizar o(s) die— to(s) regulador(es).

O gás pode ser adicionado ao circuito de respiração de contra- pulmão sobre um ou mais ciclos de respiração.

Os reguladores de completamento e de ventilação automatica- mente adicionam o gás de respiração ao circuito de respiração quando não há suficiente, ou liberam o gás do circuito de respiração quando há demais, independentemente da profundidade do mergulhador. Isto evita a necessi- dade de uma intervenção manual durante a operação normal.

Os dois reguladores estão de preferência situados na superfície de modo que o regulador de "completamento" fique próximo de uma fonte, tal como os cilindros de armazenamento de gás, e de modo que o gás do regulador de "Ventilação" possa ser coletado para reprocessamento. Neste último aspecto outro aspecto da invenção pode ainda incluir um meio para coletaro gás ventilado para reutilização no dito circuito de respiração.

o .: Assim uma detecção de quando o contrapulmão está cheio ou vazio está proposta, ao invés de precisar calcular uma pressão ótima no sis-

. 5/35 . tema, e adicionar ou ventilar o gás por meio de uma intervenção manual. ' O volume de gás de respiração a ser adicionado ou ventilado é determinado de acordo com o volume interno do circuito de respiração inclu- indo o contrapulmão duplo, os dutos de suprimento e de retorno, a unidade ! 5 dereprocessamento de gás e o compressor, a taxa que o gás vaza do circui- to de respiração de contrapulmão, a mudança na profundidade do mergu- lhador e outros fatores associados.

O contrapulmão duplo de mergulhador descrito na WO 89/01895 A1 utiliza uma placa articulada para restringir um contrapulmão de suprimen- toe de retorno de modo que estes encham e esvaziem juntos.

Este projeto exibe um desequilíbrio hidrostático significativo quando o contrapulmão du- plo está em uma mochila e o mergulhador está em uma posição horizontal.

Este desequilíbrio é causado pela diferença em pressão que a água exerce sobre os pulmões do mergulhador e a pressão que a água exerce sobre o — contrapulmão duplo quando estes estão em diferentes profundidades dentro da-água.

Quando o mergulhador está na vertical os contrapulmões-estão aproximadamente na mesma profundidade que os pulmões do mergulhador mas quando o mergulhador está prono os pulmões do mergulhador estão até 250 mm mais profundos do que os contrapulmões e isto torna mais difícil parao mergulhador aspirar o gás do contrapulmão de suprimento.

Similar- mente se o mergulhador estiver de costas os contrapulmões estão até 250 mm mais profundos do que os pulmões do mergulhador, tornando mais difícil para o mergulhador exalar o gás para dentro do contrapulmão de retorno.

As válvulas de alívio montadas para impedir uma pressão ou uma sucção excessiva sobre os pulmões são também influenciadas por on- de estas estão montadas com relação aos pulmões e à orientação do mer- gulhador.

A pressão de abertura medida nos pulmões será maior quando as válvulas de alívio estão mais profundas do que os pulmões e menor quando os pulmões estão mais profundos do que as válvulas de alívio.

O que é requerido é um meio e um método para aliviar o dese- —. .. quilíbrio hidrostático quando o usuário está substancialmente horizontal, de modo a reduzir as variações em esforço de respiração.

à: 6/35 . De acordo com um terceiro aspecto da invenção está provido um : aparelho de respiração usável que compreende um contrapulmão duplo que . tem câmaras de suprimento e de retorno conectadas para inflação de desin- flação em uníssono, o contrapulmão tendo um membro móvel comum em Y 5 usonadireçãoe afastando de um usuário, o dito membro comum tendo uma massa substancial.

Prendendo um material pesado por sobre ou incorporando-o no membro comum, tipicamente uma placa articulada, que restringe os dois contrapulmões reduz o desequilíbrio hidrostático aplicando uma força gravi- tacional que atua sobre o membro comum para aumentar ou diminuir a pres- são dentro do contrapulmão duplo de acordo com a orientação do membro acima ou abaixo dos pulmões do usuário. Isto reduz o efeito que a orienta- ção do mergulhador tem sobre o esforço requerido para respirar para dentro do e para fora para o contrapulmão duplo.

Tipicamente um contrapulmão duplo tem um volume estendido -—-rentre 4,5 e 5 litros, e de acordo com este aspecto da invenção uma: massa adicional na faixa de 3-10 kg é adicionada ao membro comum, de preferên- cia 5-9 kg.

De preferência o membro comum é uma placa articulada vertical quetem um eixo geométrico de articulação horizontal na borda inferior, e a massa substancial compreende um membro de peso na ou próximo da bor- da livre da dita placa. O membro de peso pode estar na forma de uma fixa- ção de tira ou barra, de preferência de aproximadamente 7 kg. O centro de gravidade do membro de peso está de preferência aproximadamente 200 mm perpendicularmente acima do eixo geométrico de articulação. O membro de peso pode estender através da largura total do membro comum.

O membro comum relativamente pesado mantém a pressão dentro do contrapulmão duplo mais próxima da pressão de água que atua sobre os pulmões de um mergulhador, tornando mais fácil para o mergulha- dorrespirar.

e ameaa e - De preferência, o contrapulmão duplo..inclui válvulas de alívio cada uma tendo um respectivo elemento de válvula como placa móvel. De

: 7135 . preferência tal elemento de válvula, tipicamente na forma de um disco livre, Y tem uma massa substancial. - Fazendo os elementos de válvula das válvulas de alívio de con- trapulmão duplo de um material pesado assegura que a pressão de abertura E 5 de válvula de alívio varie em um modo similar que a pressão dentro do con- trapulmão duplo é afetada pelo peso incorporado no membro comum. Tipicamente tal válvula de alívio tem um diâmetro de sede de a- proximadamente 10 mm e um elemento de válvula que tem uma massa na faixa de 14-259.

Os elementos de válvula pesados sobre as válvulas de alívio e de sucção significa que a pressão na qual estas abrem está mais proxima- mente relacionada com a pressão de água que atua sobre os pulmões do mergulhador evitando qualquer risco de danificar os pulmões do mergulha- dor através de uma sobre ou subpressurização.

A massa do membro comum e/ou dos elementos de válvula é —— um cálculo direto de acordo com a distância vertical máxinta-entre o centro efetivo dos pulmões do usuário (o centróide de pulmão) e o centro efetivo da placa articulada do contrapulmão duplo. De preferência as válvulas de alívio estão montadas sobre o membro comum do contrapulmão duplo, e têm respectivos elementos de válvulá como disco móveis substancialmente perpendicularmente ao plano do dito membro comum, tipicamente uma placa articulada.

As placas de válvulas pesadas sobre as válvulas de alívio de pressão e de sucção significam que a diferença entre as pressões de abertu- radas válvulas de alívio e a pressão média dentro dos contrapulmões pode permanecer substancialmente constante. Isto permite que as pressões de abertura das válvulas de alívio permaneçam próximas de seu ajuste ótimo independentemente da orientação do mergulhador.

De preferência uma mochila de contrapulmão duplo está provi- da Em uma modalidade preferida o membro comum pesado, e/ou elemen- : . tos de válvula pesados estão incorporados dentro.de uma mochila de con- trapulmão duplo. De preferência a mochila é contornada para acompanhar a í 8/35 . curvatura dos ombros do usuário, de modo a mover o contrapuimão mais f próximo dos pulmões do mergulhador, por meio disto reduzindo a quantida- - de de peso necessária para minimizar o desequilíbrio hidrostático. Em uma modalidade preferida, o contrapuimão compreende uma mochila rígida que : 5 tem câmaras de contrapulmão infláveis na mesma, e uma proteção rígida sobre as ditas câmaras, a dita proteção tendo aberturas para permitir que o contrapulmão expanda e contraia pelo deslocamento de água através das ditas aberturas. A proteção é de preferência removível para inspeção do contrapulmão duplo. Três fatores precisam ser resolvidos quando projetando um compressor para um sistema de recuperação de gás de um mergulhador:

1. A pressão de entrada para o compressor é determinada pela profundidade do mergulhador e pode ser diversas vezes mais alta do que o aumento em pressão através do compressor. Isto significa que as carcaças de compressor precisam ser reforçadas consideravelmente e as vedações er no lado de entrada precisam suportar um diferencial de pressão muito mais alto do que precisariam em um compressor com entrada atmosférica.

2. O gás de respiração tipicamente contém uma alta proporção de hélio, o qual tem uma molécula muito pequena tornando difícil vedar con- travazamentos.

3. O gás de respiração é recirculado e assim quaisquer contami- nantes que entrem no sistema e não sejam removidos acumularão ao longo do tempo, aumentando a sua toxicidade. Isto significa que os materiais que poderiam introduzir vapores ou gases no circuito de respiração, tais como óleosegraxas, precisam ser evitados.

Tanto os intensificadores de gás quanto os compressores alter- nativos acionados a ar são correntemente utilizados nos sistemas de recupe- ração de gás de respiração mas em ambos os casos modificações conside- ráveis de equipamento padrão são requeridas. Os compressores alternativos são consideravelmente mais silenciosos e mais eficientes do que os intensi- - .. ficadores de gás mas requerem vedações de.operação a seco especialmen- te projetadas sobre as bielas e os pistões. Existe um calor considerável ge- RR RS Ce o à: 9/35 . rado pelas vedações e a possibilidade de um vazamento apreciável através Ê das mesmas.

A colocação de um conjunto de motor elétrico e bomba dentro . de um vaso de pressão foi tentada mas é muito volumoso e se o motor supe- raquecer as resinas nos enrolamentos de motor produzem gases tóxicos que : 5 podem entrar no circuito de respiração.

O que é requerido é uma melhor disposição de compressor para o circuito de respiração de um mergulhador.

De acordo com um quarto aspecto da invenção está provido um compressor de gás híbrido para circular o gás de respiração para um contra- pulmão duplo, e que compreende uma bomba ejetora como um primeiro es- tágio e um compressor centrífugo como um segundo estágio, em que o compressor centrífugo está substancialmente superdimensionado de modo que o excesso de saída do mesmo compreende o gás motivo para a dita bomba ejetora.

De preferência a saída de volume do compressor centrífugo é — pelo menos cinco vezes tão grande quanto o requisito de volume de respira- ' ção de um mergulhador.

Em uma modalidade preferida a saída de volume é 8-10 vezes maior do que o requisito de volume de respiração.

Um contrapulmão duplo para um mergulhador reduz considera- velmente as quedas de pressão no circuito de respiração comparado com outros sistemas de recuperação de gás, e isto torna um compressor centrí- fugo superdimensionado uma opção adequada.

As vantagens do compressor centrífugo são: - Reduções consideráveis em tamanho e ruído se comparado comum compressor alternativo - Maior eficiência de bombeamento - Facilidade de vedação ao redor de um eixo impulsor rotativo re- lativamente pequeno de um compressor centrífugo se comparado com as bielas de pistão alternantes de um grande compressor alternativo.

Teoricamente, os fluxos e as pressões requeridas para o circuito de respiração de um mergulhador podem ser conseguidos em um estágio com um impulsor de 11 mm mas este precisaria girar a um milhão de rpm.

: 10/35 Um compressor centrífugo de dois estágios dividiria à metade as velocida- Ff des necessárias mas estas são ainda muito altas para serem práticas e os . impulsores permaneceriam muito pequenos e assim seriam muito difíceis de fabricar. : 5 Um compressor centrífugo que fornece aproximadamente a me- tade do aumento de pressão requerido e que fornece aproximadamente 10 vezes o requisito de volume de respiração é uma possibilidade praticável. O dito compressor teria um impulsor de aproximadamente 30-40 mm, giraria a aproximadamente 200.000 rpm e pode ser acionado através de engrena- gens por um motor elétrico, um motor de combustão interna ou motor hidráu- lico; alternativamente este poderia ser acionado diretamente por uma turbina a gás em uma disposição similar a um turbocompressor de um motor de combustão interna.

O pior caso é quando o mergulhador está na superfície porque a pressão de entrada está abaixo da ambiente, o fluxo de massa é baixo e a razão de pressão de entrada para descarga é-alta. Conforme o mergulhador desce a densidade de gás aumenta e a razão de pressão diminui reduzindo a velocidade na qual o impulsor precisa girar para desenvolver o aumento em pressão requerido.

O contrapuimão duplo de mergulhador descrito na WO 89/01895 A1 é utilizado tanto no circuito de respiração de recuperação de gás primário quanto no circuito de reinspirador secundário ou de reserva. Durante a operação normal, o gás dentro do contrapulmão duplo é impedido de circular através da porção de reinspirador da mochila do mergulhador fechando a conexão entre o contrapulmão de retorno e o depurador de dió- xido de carbono do circuito de reinspirador. Os suprimentos de oxigênio e de gás diluente do circuito de reinspirador são também fechados quando o re- inspirador não está em utilização. Uma válvula é requerida que é simples para o mergulhador operar, e que abrirá e fechará todos os três caminhos de passagem do reinspirador simultaneamente,sob demanda.

- O oxigênio puro é um.perigo.de incêndio porque este aumenta a combustibilidade de outros materiais. Isto restringe os materiais que podem

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. ser utilizados para contê-lo. ” O sistema de respiração descrito na WO 89/01895 A1 tem dois . modos de reserva no caso de uma falha no sistema de recuperação de gás:

1. Um modo de reinspirador que utiliza o contrapulmão que está : 5 incorporado no sistema de respiração primário mas não precisa do supri- mento de superfície.

2. Um sistema de demanda de circuito aberto que utiliza o su- primento de superfície mas desvia do contrapulmão. Isto significa que nenhuma falha única comprometerá a segu- rançado mergulhador. O mergulhador decide qual modo de reserva ativar, e isto depende do tipo de falha no sistema de recuperação de gás primário. Para que qualquer modo de reserva opere efetivamente, uma combinação de passagens de gás precisa ser aberta ou fechada de acordo com a se- guinte tabela. Ú Recuperação Sar Circuito |» Passagem de gás de Gás Reinspirador Aberto Suprimento de superfí- | Aberto Fechado Fechado cie para contrapulmão Suprimento de superfí- | Opcional Opcional Aberto cie para regulador de oc Retorno para superfície | Aberto Fechado Fechado de contrapulmão : Contrapulmão para Fechado Aberto Opcional depurador de CO2 Suprimento de oxigênio | Fechado Aberto Fechado de mochila Suprimento de gás di- | Fechado Aberto Fechado luente de mochila Contrapulmão para Aberto Aberto Fechado mangueiras de mergu- lhador h | Regulador de OC para | Fechado Fechado Aberto mergulhador — . De acordo com um quinto aspecto da invenção um conjunto de

. contrapulmão duplo compreende válvulas operáveis para selecionar um de 7 um circuito de respiração de recuperação de gás, um circuito de reinspirador - e circuito de respiração de circuito aberto, em que as ditas válvulas estão agrupadas em três conjuntos de válvulas. De preferência um, mais de prefe- À 5 rênciadois e ainda mais de preferência todos os ditos conjuntos têm um úni- co respectivo atuador.

. Será compreendido que o circuito de respiração de circuito aber- to não é um circuito como tal, porque o gás é ventilado para dentro da água; os circuitos de recuperação de gás de reinspirador são circuitos fechados.

O mergulhador é assim capaz de ativar o modo de reserva sele- cionado com o número mínimo de operações, ao invés de abrir ou fechar cada válvula separadamente.

Na modalidade preferida um primeiro conjunto de válvulas é o- perável para fechar as passagens a e c para isolar o contrapulmão das mangueiras de suprimento e de retorno que conectam-no na superfície e mantém a comunicação entre a mangueira de suprimento e um regulador de demanda através da passagem b. Este primeiro conjunto é operado para reserva pelo reinspirador ou circuito aberto.

Na modalidade preferida um segundo conjunto de válvulas é o- perávelpara abrir as passagens d, e & f para ativar o reinspirador.

Na modalidade preferida um terceiro conjunto de válvulas é ope- rável para fechar as passagens g e abrir a passagem h, para isolar o mergu- Ihador da mochila e conectar o suprimento no regulador de demanda de cir- cuito aberto. O terceiro conjunto de válvulas pode estar incorporado em um bocal, uma máscara de face total, ou um capacete vedado.

Em uma modalidade preferida o primeiro conjunto de válvulas está provido sobre um suporte de peito para um mergulhador. De preferên- cia o segundo conjunto de válvulas está provido na mochila. O terceiro con- junto de válvulas está na boca, de preferência no bocal, máscara ou capace- te Para evitar.uma operação acidental os atuadores das ditas vál- E vulas de preferência incluem um trinco o qual deve ser liberado para permitir NEE— ""——

; 13/35 . a sua operação. O dito trinco pode compreender uma liberação por pressão, * e os ditos atuadores podem ser de empurrar - puxar ou articuláveis. Uma .” trava pode ser provida para manter os ditos atuadores em uma ou outra condição de operação.

: 5 De acordo com um sexto aspecto da invenção está provida uma válvula de carretel de três partes para um contrapulmão duplo que compre- ende uma carcaça que define três passagens de fluxo independentes, e um carretel articuláve! dentro da dita carcaça para abrir e fechar as ditas passa- gens em uníssono. De preferência o carretel é de PTFE, e a dita carcaça é deum material compatível com o oxigênio, por exemplo, latão. O carretel é de preferência cilíndrico, e pode ter diversos diâmetros em uma disposição escalonada.

Em uso as ditas passagens respectivamente controlam um su- primento de gás diluente, um suprimento de oxigênio e uma conexão para um depurador de gás, e são separadas por vedações adequadas, tais como O-rings. m—— O diferencial de pressão entre o contrapulmão e o depurador de reinspirador é muito pequeno mas a passagem é relativamente grande, o oxigênio e o diluente estão em uma pressão média e consequentemente as passagens são relativamente pequenas. Um grande diâmetro de um carretel escalonado compreende uma passagem para o depurador de reinspirador, enquanto que um diâmetro relativamente pequeno tem passagens para o gás diluente e o oxigênio. Os diâmetros de carretel têm uma razão típica de 3:1.

Tal válvula de carretel está de preferência incorporada dentro de uma mochila de contrapulmão duplo e o dito carretel compreende um eixo articulável que projeta da mochila e que tem um atuador externo, tal como uma alavanca, para a sua operação por um usuário da mochila, por meio de que o dito carretel pode ser articulado entre as posições aberta e fechada.

Os sistemas de reinspirador para um mergulhador utilizam grãâ- nulos químicos conhecidos como cal sodada para reagir com o dióxido de a carbono no ar expirado do mergulhador, e removê-lo do sistema através de

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: 14/35 . uma cadeia de reações com os vários componentes químicos nos grânulos. f A cal sodada está contida em um depurador que canaliza o gás expirado . através dos grânulos de cal sodada. A eficiência da cal sodada, isto é, a quantidade de CO, que é removida por uma dada quantidade de cal sodada, . 5 depende de: - A temperatura da cal sodada - A unidade da cal sodada - A área de superfície e com isto o tamanho de grânulo (menor é melhor) - O tempo que o gás expirado fica dentro da cal sodada -A distribuição uniforme do fluxo de gás expirado através da cal sodada con- forme este passa através do depurador - A compactação e distribuição uniforme da cal sodada dentro do depurador Uma proporção significativa do trabalho que os pulmões do mer- gulhador despendem circulando o gás através do reinspirador é devido à queda de pressão dentro do depurador, o que é dependente de: - A área de seção transversal e a profundidade do depurador - O tamanho de grânulo de cal sodada (menor é pior) - O material de filtro que mantém a cal sodada no lugar enquanto permitindo que o gás expirado passe através desta.

Alguma poeira é gerada pelo movimento dos grânulos de cal so- dada e o material de filtro que restringe a cal sodada precisa capturar uma proporção significativa desta poeira de modo que esta não penetre nos pul- mões de um mergulhador. Para a maioria dos sistemas de reinspirador, o gás expirado é somente movido através do depurador durante a exalação.

Este então permanece estático dentro do depurador durante a inalação o que dá ao dióxido de carbono no gás expirado mais tempo para reagir com a cal sodada.

No sistema de respiração do mergulhador descrito na WO 89/01895 A1 a configuração do contrapulmão duplo faz com que metade do gás expirado seja movido através do depurador durante a exalação e meta- de durante a inalação. Apesar disto não afetar o tempo total que o gás expi- -—.... rado despende dentro do depurador o modo em que este move através da NE Et

: 15/35 . cal sodada é mudado, se comparado com outra técnica anterior. De acordo com um sétimo aspecto da invenção está provido um . depurador de dióxido de carbono para o gás de respiração de um contra- pulmão duplo e compreende tubos concêntricos que contêm cal sodada, É 5 uma entrada sendo provida em um dos ditos tubos concêntricos, e o ditos tubos sendo porosos para permitir que o gás passe através dos tubos, mas impedir que partículas de cal sodada passem pelos tubos. Os tubos são es- truturais e um material de filtro. O depurador está em uso montado dentro de um envoltório de modo que o gás que passa através do tubo externo entre no lado de supri- mento do circuito de respiração de reinspirador. De preferência os tubos são de metal ou plástico sinterizado, e são circulares. Os tubos são de preferência fechados por uma ou mais pla- cas de extremidade removíveis, e as ditas placas de extremidade estão a- daptadas para aplicar uma carga compressiva sobre os grânulos de cal so- dada contidos dentro-dos tubos, por exemplo, por pressão de uma mola. ço O oxigênio precisa ser adicionado a um reinspirador conforme este é utilizado pelo mergulhador. Adicionar demais e o oxigênio torna-se tóxico, adicionar de menos e o mergulhador tem falta de oxigênio. A pressão parcial de oxigênio precisa permanecer entre 20 kPa absolutos e 160 kPa absolutos (0,2 bar absolutos e 1,6 bar absolutos). A pressão parcial é uma medida da concentração de um gás e é o produto da percentagem de um gás em uma mistura e a pressão absoluta da mistura. Conforme o mergu- lhador desce e a pressão aumenta, a percentagem de oxigênio requerida paramanter uma pressão parcial segura diminui. A taxa na qual o mergulha- dor utiliza o oxigênio é dependente de quão arduamente este está traba- lhando e está proximamente alinhada com a taxa na qual ele está respirando (aproximadamente 4% da taxa de respiração). A relação entre a utilização de oxigênio e a taxa de respiração não somente varia de mergulhador para mergulhador mas também durante um mergulho conforme a taxa de trabalho mMuda....... - eee a E AA

NERO

" Os reinspiradores de circuito totalmente fechado tendem a utili- " zar sensores de oxigênio elétricos e controles eletrônicos para manter a . pressão parcial dentro de limites predeterminados.

Existe, no entanto, sem- pre o risco de que a água penetrará na eletrônica, especificamente em pro- É 5 fundidades nas quais a pressão de água aplica uma tensão considerável sobre o alojamento e as vedações.

Os reinspiradores de circuito semifechado tendem a adicionar misturas de gás ricas em oxigênio mecanicamente.

A quantidade adicionada é suficiente para prover a utilização de oxigênio esperada.

Isto significa que mais gás é adicionado ao circuito de respiração do que é utilizado pelo mer- gulhador de modo que uma pequena quantidade de gás precisa ser ventila- da do reinspirador sempre que um contrapulmão torna-se cheio.

Como o gás no circuito de respiração tem uma menor proporção de oxigênio no mesmo do que a mistura de gás rica em oxigênio que está sendo adicionada ao cir- cuito, isto significa que existe algum oxigênio no gás ventilado do circuito de reinspirador.

Se-a: quantidade de oxigênio que está sendo adicionada for TETE maior do que aquela que o mergulhador está utilizando o oxigênio está sen- do ventilado, a proporção de oxigênio no circuito de respiração aumenta e assim a quantidade de oxigênio no gás ventilado também aumenta até que um equilíbrio seja atingido.

Se menos oxigênio estiver sendo adicionado do que está sendo utilizado pelo mergulhador e sendo ventilado do circuito de respiração a proporção de oxigênio reduz, e assim a quantidade de oxigênio ventilada do circuito também reduz até que um equilíbrio seja atingido.

O gás ventilado portanto estabiliza o conteúdo de oxigênio a um certo grau liberan- do mais oxigênio do que o mergulhador está utilizando até menos oxigênio do que o projetado e liberando menos oxigênio quando o mergulhador está utilizando mais oxigênio do que o projetado.

Quanto mais gás é ventilado mais um efeito de estabilização que o gás ventilado tem mas mais gás é uti- lizado ao longo de um dado período.

Existem vários métodos para adicionar o gás ao circuito de res- piração, os principais baseando-se em fluxo de massa constante ou-fluxo.de - í volume constante.

O volume adicionado é uma proporção do volume respi- VRERtttttttt

. rado e a massa adicionada é uma proporção da massa respirada. Quanto ' maior o alcance de profundidade mais difícil é conseguir a composição de . gás certa.

De acordo com um oitavo aspecto da invenção está provido um : 5 dispositivo de reinspirador para um circuito de respiração de um mergulha- dor, e compreende dois sistemas independentes para adicionar o oxigênio a este, o primeiro sistema sendo adaptado para adicionar uma mistura de gás rica em oxigênio como uma proporção da taxa de respiração de um mergu- lhador, e o segundo sistema sendo adaptado para adicionar o oxigênio a uma profundidade de mergulho predeterminada, e prover um fluxo crescente de oxigênio conforme o mergulhador sobe da dita profundidade.

A placa articulada no contrapulmão duplo da WO 89/01895 A1 move para dentro e para fora conforme o mergulhador respira. De preferên- cia este movimento é utilizado para acionar uma pequena bomba de dosa- gem de fole que adiciona o gás rico em oxigênio ao circuito de respiração a uma proporção da taxa que o mergulhador está respirando quando o contra- = pulmão duplo está sendo utilizado como parte de um reinspirador. Um regu- lador de demanda provê o gás para a bomba de dosagem na pressão ambi- ente do mergulhador. Como o volume é constante a massa de oxigênio adi- cionada aumenta com a profundidade. O regulador de demanda também adiciona o gás ao circuito de respiração se o contrapuimão duplo estiver va- zio.

Em profundidades mais rasas um oxigênio adicional é adiciona- do a uma pressão absoluta constante através de um restritor de fluxo. Con- formeo mergulhador avança mais fundo a pressão ambiente aumenta e as- sim o diferencial de pressão através do restritor de fluxo torna-se menor e o fluxo de oxigênio para dentro do circuito de respiração é reduzido até que a pressão na qual o oxigênio é suprido seja igual a ou menor do que a pressão ambiente do mergulhador e o fluxo de oxigênio para.

O dispositivo de dosagem de fole provê um método simples e .— — confiável para adicionar o oxigênio na profundidade de operação.da mergu- lhador com uma taxa relativamente alta de conservação de gás, e sem a

RN

. necessidade de basear-se em sistemas de controle eletrônicos. As perdas de vazamentos são automaticamente medidas pro- . vendo um regulador de demanda no circuito de respiração. O método suplementar de adicionar oxigênio nas profundidades ! 5 mais rasas elimina substancialmente qualquer risco do mergulhador ficar sem oxigênio durante a chegada à superfície e a descompressão.

Um aparelho de mergulho de gás comprimido suprido de circuito aberto com um regulador de demanda precisa ter uma mangueira de supri- mento umbilical que seja grande o bastante para suprir o fluxo de pico de aproximadamente 240 Imin demandado por um mergulhador respirando a 75 Imin. Esta mangueira poderia ser consideravelmente menor se o fluxo através da mangueira pudesse expandir sobre o ciclo de respiração. Isto por sua vez reduziria o tamanho do umbilical que o mergulhador precisa levar com ele. Se a mangueira de suprimento fosse dimensionada para carregar aproximadamente 120 I/min a uma taxa constante, como é o caso com o sistema-de respiração descrito na WO 89/01895 A1, existiria gás insuficiente suprido durante a inalação para permitir que um regulador de demanda de circuito aberto opere corretamente.

De acordo com um nono aspecto da invenção está provida uma mochila de contrapuimão duplo para um mergulhador e inclui um acumula- dor para suplementar o fluxo de gás para o regulador de demanda de circui- to aberto do mergulhador durante os períodos de inalação de pico. Durante a exalação o acumulador é recarregado do duto de suprimento. O fluxo de pi- co no umbilical de suprimento é por meio disto reduzido, de modo que o ta- —manhodo umbilical pode também ser reduzido. Tal disposição é útil quando o mergulhador está utilizando um regulador de circuito aberto conectado a um umbilical de suprimento, com o contrapulmão isolado, e o umbilical de retorno fechado.

Outras características da invenção ficarão aparentes da descri- ção seguinte de modalidades preferidas ilustradas como exemplo somente —.—.. .nosdesenhos acompanhantes nos quais: asas : as NNE >

. Figura 1 é uma ilustração esquemática da parte de fole de uma E mochila de contrapulmão, por trás. . Figura 2 é uma versão em corte da Figura 1. Figura 3 ilustra esquematicamente um desequilíbrio hidrostático À 5 potencial.

Figura 4 ilustra a posição de válvulas de alívio típicas e contra- balanço.

Figura 5 mostra uma válvula de alívio em corte axial.

Figura 6 ilustra uma mochila contornada que incorpora um con- trapulmão duplo.

Figura 7 é uma ilustração esquemática de um circuito de respi- ração primário.

Figura 8 ilustra a válvula de retenção de suprimento de um con- trapulmão duplo.

Figura 9 ilustra a válvula de retenção de retorno de um contra- pulmão duplo. q.

Figura 10 ilustra a adição de gás a um circuito de respiração.

Figura 11 ilustra a ventilação de gás de um circuito de respira- ção.

Figura 12 ilustra uma compressão de dois estágios para um cir- cuito de respiração.

Figura 13a ilustra um circuito de respiração de mergulhador com as válvulas de fechamento.

Figura 13b ilustra um circuito de respiração de mergulhador com umbocal Figura 13c ilustra um mergulhador com um capacete.

Figura 14 mostra um conjunto de válvula de carretel para ativar um circuito de reinspiração.

Figura 15 mostra um carretel de válvula para a válvula da Figura 14 Am - Figura 16 mostra uma mochila de mergulhador que incorpora a válvula da Figura 14.

Figura 17 ilustra em corte axial um depurador de dióxido de car- ' bono. - Figuras 18 e 19 mostram em corte transversal axial um conjunto de dosagem de oxigênio para um contrapulmão duplo. Figura 20 mostra em corte transversal axial, uma válvula e restri- tor de fluxo para adicionar oxigênio a um circuito de respiração.

Figura 21 mostra em corte axial um acumulador para uma mo- chila de mergulhador; e Figura 22 mostra um circuito de respiração que incorpora o a- cumuladorda Figura 21.

Neste relatório descritivo, o termo vertical refere-se à orientação com relação a um usuário de pé usando uma mochila de contrapulmão du- plo. Outras referências à orientação devem ser interpretadas consequente- mente.

Com referência às Figuras 1-3 um contrapulmão duplo de mochi- ——-- la para um mergulhador compreende um corpo 1, uma membrana externa 2, uma placa articulada vertical 3 e uma membrana interna 4 que separa o con- trapulmão de suprimento do contrapulmão de retorno. O eixo geométrico de articulação 5 substancialmente horizontal permite que os contrapulmões lado alado atuem como um fole conforme estes inflam e desinflam como ilustra- do pela seta 6. A boca do mergulhador está indicada em A, a fenda supraes- ternal em B, e o centroide de puimão em C.

Resolvendo as forças que atuam sobre o contrapulmão dentro da água pode ser mostrado que a pressão média dentro dos dois contrapul- —mões seráa mesma que a pressão da água em um ponto aproximadamente dois terços da distância da articulação para a borda oposta da placa e equi- distante das outras duas bordas como indicado pelo ponto D. Este é o centro efetivo do contrapulmão.

Ou fixando um peso na placa articulada ou fazendo a placa arti- — culadade um material pesado torna a força gravitacional que atua sobre a me e placa articulada significativa. Quando o mergulhador .está.prono a força gra- vitacional empurra para baixo a placa articulada. Para equilibrar esta força a

: pressão dentro dos dois contrapulmões aumenta.

Se a quantidade de peso correta for adicionada à placa articulada a pressão dentro dos contrapul- - mões torna-se a mesma que a pressão da água que atua sobre os pulmões.

A alavancagem provida pela articulação significa que a quantidade de peso É 5 necessária para a pressão dentro do contrapulmão para coincidir com a pressão que atua sobre os pulmões do mergulhador é reduzida conforme o centro de gravidade do peso se afasta da articulação.

Quando o mergulhador está vertical a força gravitacional do pe- so tende a funcionar diretamente através da articulação e assim tem pouco efeito sobre a pressão dentro dos dois contrapuimões.

Quando o mergulha- dor está de costas a força gravitacional sobre o peso puxa o contrapulmão aberto reduzindo a pressão dentro dos contrapulmões de modo que esta coincida mais proximamente com a pressão da água que atua sobre os pul- mões.

O efeito total que o peso tem é mover o centro efetivo do contra- == pulmão duplo na direção do meio dos pulmões do merguilhador, assim tor- nando a respiração mais fácil quando o mergulhador está horizontal.

Um peso adicionado típico é de aproximadamente 7 kg.

O contrapulmão da invenção incorpora as válvulas de alívio de pressão e de sucção 11, 12 nos lados de suprimento e de retorno, (Figura 4), e montadas sobre a placa articulada 3. As placas de válvula 10 (Figura 5) das válvulas de alívio de pressão e de sucção são feitas de um material denso tal como chumbo ou uma liga de tungstênio de modo que a força gravitacional que atua sobre a placa de válvula seja acoplada dentro da força da mola.

O efeito líquido é dependente da orientação da válvula.

Quando a gravidade e a mola traba- lham juntas a pressão ou a sucção requerida para abrir a válvula de alívio aumenta.

Quando a gravidade e a mola trabalham uma contra a outra a pressão ou a sucção que é requerida para abrir a válvula de alívio diminui.

Quando a gravidade atua como uma tangente à mola a pressão de abertura - . é determinada puramente pela mola.

O peso substancial da placa de válvula, tipicamente 14-25 g determina a extensão em que a pressão de abertura de

: válvula de alívio é afetada pela orientação da válvula. As válvulas estão 7 montadas de modo que estas faceiam o centróide de pulmão C com as pla- . cas de válvula pesadas de modo que a pressão de abertura esteja relacio- nada com a pressão da água que atua sobre o meio dos pulmões. A Figura ' 5 4 mostraum peso retangular 7 na borda do contrapulmão a qual é oposta ao eixo geométrico de articulação 5. Tipicamente a válvula de alívio de pressão 11 (Figura 5) será montada dentro da placa de contrapulmão duplo de modo que esta ventilará a pressão em excesso do contrapulmão de suprimento próximo do centro efetivo D do contrapulmão duplo. Similarmente a válvula de alívio de sucção 12 estará montada dentro da placa de contrapulmão duplo próximo do centro efetivo D de modo que esta abre se a pressão dentro do contrapulmão de retorno cair muito baixa. O contrapulmão duplo da invenção está de preferência incorpo- radoem uma mochila 13 (Figura 6) que está formada no topo de modo que — esta acompanhe o contorno das costas do mergulhador: Isto move o contra- pulmão mais próximo dos pulmões do mergulhador como ilustrado, e reduz a quantidade de peso necessária sobre a placa articulada e nas válvulas de alívio para conseguir a mesma redução em esforço de respiração. Com referência às Figuras 7-9, durante a operação normal o gás é bombeado ao redor do circuito de respiração pelo compressor 21 através da mangueira de suprimento do umbilical 22 para uma mochila 23 onde este se desloca através do contrapulmão de suprimento 24 para o mergulhador

25. O gás retorna do mergulhador através do contrapulmão de retorno 26 e de voltaparaa superfície através da mangueira de retorno do umbilical do mergulhador. Na superfície o gás é reprocessado, por um depurador 27 para a remoção de dióxido de carbono antes de ser bombeado de volta para bai- xo para o mergulhador. Também mostrados estão um tanque de suprimento de oxigênio 31, para composição de oxigênio através de uma válvula de composição 32; uma válvula de ventilação 33, um resfriador 34, uma purga : de água 35, um tanque de suprimento de diluente 36 e um regulador de completamento 37. O fluxo através do equipamento de superfície e do umbi-

: lical é somente regulado pela pressão desenvolvida pelo compressor e a X queda de pressão correspondente dentro do umbilical do mergulhador. O . contrapulmão duplo 24, 26 acomoda as mudanças em fluxo requeridas con- forme o mergulhador inspira e expira. A placa articulada 28 sobre o contra- " 5 pulmão duplo restringe as duas partes do contrapulimão de modo que estas enchem e esvaziam juntas.

Quando o contrapulmão do lado de suprimento 24 está cheio a placa articulada 28 fecha contra uma sede de válvula de suprimento 30 que para o gás de suprimento da superfície como indicado por setas. Isto somen- te acontece quando um excesso de gás no circuito de respiração causa o enchimento do contrapulmão duplo no final da exalação do mergulhador.

Quando o contrapuilmão duplo está vazio a placa articulada 28 fecha contra uma sede de válvula de retorno 29 no contrapulmão de retorno, assim impedindo o gás de retornar para a superfície e indicado pela seta R.

Isto somente acontece quando não existe gás suficiente no circuito de respi- ração para impedir que o contrapulmão duplo esvazie no final da inalação do mergulhador.

Uma disposição que detecta quando o fluxo para o ou do mergu- lhador parou pode ser utilizada para adicionar ou ventilar o gás do circuito de respiração. Na presente invenção o principal indicador de que o fluxo parou é a rápida mudança em fluxo e pressão que é causada no umbilical pelo fe- chamento das válvulas 29, 30. A placa articulada atua como um diafragma muito grande com uma alta vantagem mecânica sobre a válvula. Isto signifi- ca que uma pequena mudança em pressão — tipicamente 0,25 kPa(0,0025 bar)-dentrodo contrapulmão duplo pode superar uma pressão muito maior tipicamente 1000 kPa(10 bar) dentro das mangueiras de umbilical de supri- mento ou retorno.

Quando ou o suprimento da superfície ou o retorno para a super- fície é interrompido a pressão dentro das mangueiras muda rapidamente.

Uma válvula reguladora e uma válvula de ventilação na superfície são ativa- : das pela taxa de mudança em pressão no.circuito de respiração, e em con- sequência o gás pode ser adicionado ou ventilado do circuito. Esta disposi-

. ção não é dependente da profundidade do mergulhador e ajustará automati- dé camente conforme o mergulhador desce ou sobe. : A Figura 10 mostra uma disposição que adicionará gás quando a pressão cai rapidamente mas não reagirá às lentas reduções em pressão * 5 conforme o mergulhador sobe. Um regulador de pressão carregado em do- mo 41 está ajustado para abrir se a pressão no lado de retorno do circuito de respiração 42 cair abaixo da pressão piloto de modo que este adiciona gás ao circuito. A pressão piloto é tomada do circuito de respiração logo a mon- tante da conexão principal para o regulador de modo que em operação nor- malas pressões piloto e de detecção são as mesmas. Um restritor de fluxo 43 e um volume de amortecimento 44 estão montados na linha piloto 45 en- tre o circuito de respiração 42 e o regulador 41 de modo que quando a pres- são no circuito de respiração cai rapidamente leva algum tempo antes da pressão piloto equalizar com a pressão no circuito de respiração. Um diafragma 47 divide uma câmara, e está sujeito à pressão pi- loto sobre um lado, e à pressão no circuito-de respiração no lado oposto. O * movimento do diafragma 47 em resposta a uma pressão reduzida no circuito de respiração faz com que uma placa de válvula 48 levante de uma sede de válvula 49 e permita o gás sob pressão entrar no circuito de respiração atra- vésdoduto50.

O regulador carregado em domo assim adicionará gás ao circui- to de respiração pelo período que a pressão piloto for maior do que a pres- são reduzida no circuito de respiração. Isto será ou até que a pressão piloto tenha caído para a pressão no circuito de respiração ou a pressão de circuito de respiração tenha aumentado porque a válvula de retenção no contrapul- mão de retorno abriu porque o mergulhador está agora exalando. A exten- são de tempo que leva para a pressão piloto equalizar é dependente do coe- ficiente de fluxo do restritor de fluxo e do tamanho do volume de amorteci- mento na linha de pressão piloto, e pode ser projetada empiricamente para adequar à utilização pretendida.

- Se gás insuficiente for adicionado a primeira vez que o contra- pulmão duplo esvaziar o ciclo será repetido no final da próxima inalação. A

FE

. quantidade de gás adicionada a cada ciclo pode ser aumentada adicionando n o gás ao circuito de respiração através de um venturi 46 que aspira o gás do . regulador de pressão e portanto o mantém aberto por mais tempo. A sensibi- lidade do venturi pode ser sintonizada para impedir que o regulador fique : 5 aberto permanentemente.

A Figura 11 mostra uma disposição que ventilará o gás quando a pressão aumenta rapidamente mas não reagirá a lentas mudanças em pres- são. Uma válvula de ventilação carregada em domo (algumas vezes conhe- cida como um regulador de contrapressão) 51 é ajustada para abrir se a pressão no lado de suprimento do circuito de respiração 52 cair abaixo da pressão piloto de modo que esta ventile o gás do circuito. A pressão piloto é tomada logo a montante da conexão principal da válvula de ventilação, de modo que em operação normal a pressão piloto e de detecção são as mes- mas. Um restritor de fluxo 53 e um volume de amortecimento 54 estão mon- tados na linha piloto 55 entre o circuito de respiração 52 e a válvula de venti- lação 51 de modo que quando a pressão no circuito de respiração aumenta rs rapidamente leva algum tempo antes que a pressão piloto equalize com a pressão no circuito de respiração. Um diafragma 56 divide uma câmara, e é responsivo a uma pressão diferencial para levantar da sede 58 de um orifício de ventilação57 quando a pressão piloto for menor do que a pressão instan- tânea no circuito de respiração 52.

A válvula de ventilação carregada em domo assim ventilará o gás do circuito de respiração pelo período que a pressão piloto for menor do que a pressão aumentada no circuito de respiração. Isto será ou até que a pressão piloto tenha subido para a pressão no circuito de respiração ou a pressão de circuito de respiração tenha reduzido porque a válvula de reten- ção no contrapulmão de suprimento abriu porque o mergulhador está agora inalando. A extensão de tempo que leva para a pressão piloto equalizar é dependente do coeficiente de fluxo do restritor de fluxo e do tamanho do vo- lume de amortecimento na linha de pressão piloto, e pode ser determinada empiricamente. aos eae -— Pa

: Se gás insuficiente for ventilado a primeira vez que o contrapul- : mão duplo enche o ciclo será repetido no final da próxima exalação.

- A Figura 12 mostra a disposição de compressores de primeiro e segundo estágios.

Õ 5 O compressor de jato/ejetor de primeiro estágio 151 utiliza o momento do gás motivo 152 para aspirar o fluxo de sucção 153 conforme os dois fluxos de gás misturam. A massa de gás descarregada 154 é a soma da massa de gás motivo e da massa de gás de sucção. O gás é descarregado a uma pressão mais alta do que a pressão de sucção e a uma pressão mais baixado que o gás motivo.

Neste caso o termo sucção é relativo porque, apesar da pressão de sucção estar abaixo da pressão ambiente que atua sobre o mergulhador, esta pode ser consideravelmente maior do que a pressão atmosférica.

O compressor centrífugo de segundo estágio 155 está dimensi- onado para bombear tanto o gás retornado do mergulhador quanto o gás motivo que é misturado com este-pelo primeiro estágio. Após o segundo es- tágio o fluxo de gás é dividido de modo que uma quantidade de gás requeri- . da é bombeada através da linha de suprimento 156 para o mergulhador 158 e o restante 157 é utilizado como o gás motivo para o compressor de ejetor de primeiro estágio criando um segundo loop de recirculação na superfície.

Tipicamente, o requisito de volume de respiração de um mergu- lhador é de 120 litros por minuto enquanto que a saída do compressor cen- trifugo é de 1200 litros por minuto. Assim 90% da saída do compressor com- preende o gás motivo para a bomba de ejetor, a qual arrasta o volume exa- ladodo mergulhador de aproximadamente 120 litros por minuto.

O volume de gás motivo utilizado para impulsionar o compressor de ejetor é consideravelmente maior do que o volume de gás que está sendo circulado para o mergulhador. A energia colocada no gás adicional compri- mido no segundo estágio é utilizada para impulsionar o primeiro estágio.

Trocadores de calor 159 resfriam o gás após o ejetor 151 e o compressor 155. para. manter a temperatura em níveis administráveis. Em e— uma modalidade alternativa, o trocador de calor 159 após o compressor 155 att

: é omitido, mas um trocador de calor está incluído na linha de suprimento 156 * para resfriar o gás que está sendo bombeado para o mergulhador 158. Esta . disposição se aproveita da condição de que a bomba de jato 151 é mais efi- ciente com gás quente, mas o compressor 155 é mais eficiente com o gás Ê 5 resfriado.

Mancais de ar ou outros mancais não lubrificados suportam o ei- xo de impulsor conforme este gira. Uma vedação de labirinto ou outra veda- ção seca é utilizada para minimizar a quantidade de gás de respiração que escapa entre o eixo de impulsor e o alojamento de impulsor.

Uma variedade de fontes de energia de alta velocidade pode ser utilizada para acionar o impulsor do compressor centrífugo incluindo uma turbina a gás, uma turbina hidráulica, um motor de combustão interna e um motor elétrico. Dependendo do suprimento de energia uma caixa de engre- nagens pode ser necessária para conseguir a velocidade de acionamento final O aumento de pressão e o fluxo de gás para o mergulhador são . controlados variando a velocidade na qual o impulsor do segundo estágio é acionado, e o volume de gás que é dividido para impelir a bomba de ejetor

51.

As vantagens deste aspecto da invenção são: - O compressor de primeiro estágio não tem partes móveis, é robusto e al- tamente confiável.

- O compressor de segundo estágio tem uma parte móvel (o rotor) e é ine- rentemente confiável.

-Oimpulsor no compressor de segundo estágio é de um tamanho que pode ser prontamente fabricado e este gira em velocidades seguras que são pron- tamente atingíveis.

- O único percurso de vazamento é ao redor do eixo de manivelas rotativo relativamente pequeno do compressor centrífugo.

-Osmancaisde artêm baixos níveis de atrito e não introduzem contaminan- tes no circuito de respiração. e mta É ras : - O tamanho e os níveis de ruído são menores do que um compressor alter- E—s""w mw. au

: nativo.

" - A eficiência é mais alta do que um compressor alternativo.

&: - O projeto simples é fácil de controlar e manter e tem uma alta confiabilida- de.

: 5 -Comoa maior parte do gás é circulada através da bomba ejetora o com- pressor centrífugo não estancará se o circuito de respiração do mergulhador for temporariamente fechado ou bloqueado.

A Figura 13a ilustra parte de um circuito de respiração de con- trapulmão duplo 80 para um mergulhador com a disposição das várias válvu- las de retenção necessárias para ativar qualquer um de dois circuitos de respiração de reserva.

As válvulas de retenção a, c estão conectadas de modo que es- tas são abertas e fechadas juntas por um movimento. Estas estão situadas no circuito de respiração primário entre as mangueiras de suprimento e de retorno 83, 84, as quais estão tipicamente dentro de um umbilical do mergu- lhador, e os contraputrmrões de suprimento e retorno 85, 86 em uma mochila =

87. O loop no circuito de recuperação de gás é completado por um par de mangueiras e bocal 88 que conecta o mergulhador nos contrapulmões.

A conexão entre a mangueira de suprimento 83 e a mangueira b parao regulador de demanda de circuito aberto 89 está situada a montante da válvula de retenção de suprimento a de modo que a conexão entre a su- perfície e o regulador de demanda seja mantida em todas as posições da válvula a.

As válvulas de retenção d, e e f estão também conectadas para operação em uníssono de modo que a passagem entre o contrapuimão de retorno e o depurador de dióxido de carbono 81 na mochila do mergulhador, o suprimento de oxigênio 82, e o suprimento de gás diluente 90 são todas abertas e fechadas juntas. O circuito de reinspirador de reserva é ativado quando estas válvulas são abertas mas de modo a assegurar que este ope- rará efetivamente as válvulas a e c também precisam estar fechadas.

—- As válvulas de retenção g e h estão conectadas para operação . . e. em uníssono de modo que quando as válvulas g estão abertas a válvula h Pa á: está fechada e vice-versa. O regulador de circuito aberto de reserva é ativa- P do quando as válvulas g estão fechadas e a válvula h está aberta mas de e modo a assegurar que este operará efetivamente as válvulas a e c também precisam estar fechadas.

A Figura 13b mostra o bocal e o regulador de demanda de circui- to aberto combinados em um conjunto 90 de modo que o mergulhador não precisa trocar de bocal dentro da água. A Figura 13c mostra este conjunto incorporado em um capacete de mergulho 100, este poderia também ser incorporado em uma máscara de face total.

As válvulas de retenção de recuperação de gás a e c estão de preferência montadas sobre o peito do mergulhador para facilidade de aces- so. Estas poderiam no entanto estar montadas na mochila, desde que o a- cesso fácil ao mecanismo seja mantido. Dependendo da disposição de vál- vula, as válvulas são de preferência fechadas ou empurrando um êmbolo ou girando um punho no sentido horário. Para impedir uma operação acidental um trinco de liberação por pressão impede ou o êmbolo ou o punho de mo- aaa ver até que este seja comprimido. As válvulas podem ser abertas ou puxan- do o êmbolo ou girando o punho no sentido anti-horário, dependendo do tipo de atuador montado. Outros tipos de atuador são possíveis.

Ambas as válvulas de recuperação de gás a, c devem estar fe- chadas de modo a assegurar que os sistemas de reserva possam operar efetivamente em todos os cenários. A disposição significa que simples ações pelo mergulhador fecharão o sistema de recuperação de gás primário e permitirão que o reinspirador e os sistemas de reserva de demanda de cir- cuito aberto operem efetivamente, dependendo do sistema de reserva sele- cionado pelo mergulhador.

A ação é reversível de modo que o mergulhador possa testar os sistemas de reserva. As Figuras 14-16 ilustram esquematicamente uma válvula de re- tenção de carretel de três partes 61 que tem um carretel 62 feito de PTFE e a carcaça 63. feita de um material compatível com oxigênio ta! como o latão. =. O carretel está disposto para abrir e fechar todas as três portas 64-66 de uma vez. A válvula está conectada a uma alavanca 67 fora da mochila por f uma conexão de antepara. Vedações de O-ring estão incorporadas no carre- . tel da porção de oxigênio e de diluente da válvula de retenção. Um restritor de fluxo no oxigênio controla o fluxo de oxigênio para dentro do circuito de Õ 5 respiração quando a válvula está aberta.

O carretel 62 tem três passagens através deste. Estas estão dispostas de modo que quando a válvula está aberta todas as três passa- gens alinham com as portas no corpo e quando a válvula está fechada as portas são bloqueadas. A maior passagem 66 conecta o contrapulmão de retorno no depurador de dióxido de carbono. Uma segunda passagem 65 é para o gás diluente e a terceira passagem 64 é para o oxigênio. O carretel está mantido dentro do corpo por uma placa de extremidade 68. O carrete! é girado por um eixo 69 que corre através de um conector de antepara e mon- ta dentro de um soquete quadrado 70 no carretel. Uma alavanca 67 prende oeixo onde este penetra através da carcaça de mochila. Uma haste de pu- xar - empurrar-71 restrita por uma guia 72 é utilizada para articulara alavan- ca. O conector de antepara na carcaça de mochila restringe a alavanca de modo que esta pode girar somente através de 90º. Vedações de O-ring pa- ram os vazamentos através do conector de antepara. Anéis raspadores im- pedem que sujeira penetre entre o eixo e o conector de antepara e danifique as faces de mancal e as vedações móveis.

A simples operação de puxar a alavanca abrirá a válvula, e em- purrar a alavanca fechara á válvula, A válvula está de preferência tensionada para uma ou outra porção de extremidade para assegurar que o circuito de reinspirador esteja totalmente fechado ou totalmente aberto.

A operação do reinspirador de reserva pode ser verificada a qualquer tempo antes ou durante um mergulho e então desligada novamen- te.

O PTFE é tanto compatível com o oxigênio quanto um lubrifican- teseco. tesao .- —O oxigênio é adicionado ao reinspirador a montante.do depura- . dor de dióxido de carbono de modo que este será bem misturado com o gás

. de respiração no momento que este chega no mergulhador. ? A Figura 16 ilustra a aparência externa de uma mochila de con- : trapulmão duplo, mostrando a alavanca 67, a haste de puxar/empurrar 71, e o suporte de guia 72. A haste de operação 71 está de preferência vertical Í 5 sobrea mochila e adjacente ao usuário em um lado. Esta localização asse- gura que uma sua operação acidental possa ser evitada.

A Figura 17 mostra um depurador de dióxido de carbono con- cêntrico que compreende cilindros interno e externo 91, 92 de plástico sinte- rizado. Grânulos de cal sodada estão contidos dentro dos cilindros e permi- tem que o gás expirado do mergulhador passe de uma entrada 93 para den- tro através do tubo interno 91. O gás então passa através dos grânulos e então através do cilindro externo 92 para dentro da mochila (não mostrada). O plástico sinterizado está projetado para reter os grânulos e capturar qual- quer poeira que estes gerem enquanto provendo uma resistência insignifi- cante para o gás expirado que passa pelas paredes dos cilindros. As setas e mostram a direção de fluxo do gás de respiração. Outros tipos de material de filtro podem ser utilizados para as paredes dos cilindros desde que a conta- minação do circuito de respiração pela poeira de cal sodada seja evitada.

O fluxo radial e o comprimento do depurados proveem uma grande área de seção transversal e uma curta distância para o gás fluir atra- vés, reduzindo significativamente a resistência de respiração enquanto as- segurando um fluxo uniforme de gás expirado através do depurador. O pro- jeto também retém o calor da reação química aperfeiçoando adicionalmente a eficiência da cal sodada. Uma placa de extremidade removível 94 permite que os grânulos usados sejam substituídos. Esta é carregada por mola e projetada para manter os grânulos ligeiramente comprimidos de modo que estes não formem vazios ou rocem uns contra os outros produzindo poeira. O projeto ilustrado tem o ar expirado fluindo para dentro através do cilindro menor e então para fora através do cilindro maior mas o fluxo poderia ser invertido em um projeto alternativo. O volume de cal sodada mantido dentro —.— —. do contrapulmão duplo ilustrado é de aproximadamente 1,5 litros, oque é suficiente quando utilizado com o contrapulmão duplo descrito na WO

. 89/01895 A1 já que o volume máximo de um pulso de gás expirado através : do sistema é de 1,5 litros ou metade do volume periódico de 3 litros quando . um mergulhador está trabalhando a uma taxa de 75 litros por minuto. Para os reinspiradores convencionais o volume de cal sodada dentro do depura- Y 5 dorprecisaria ser aumentado para mais de 2 litros o qual é o volume periódi- co que é utilizado quando testando a resistência de um depurador de dióxido de carbono. As Figuras 18 e 19 ilustram um aparelho para adicionar oxigênio a um circuito de respiração de um mergulhador. A Figura 18 compreende uma bomba de fole dosadora para utilização com um contrapulmão duplo. À Figura 20 mostra uma válvula e um restritor de fluxo para regular uma quan- tidade de oxigênio adicionada ao circuito de respiração. Com referência à Figura 18, um fole dosador 101 que tem apro- ximadamente 3% do deslocamento dos contrapulmões está montado sobre aface externa da placa articulada 108 que restringe os contrapulmões de suprimento e de retorno 102 de modo que conforme os contrapulmõóes-inftam o fole é comprimido. Uma mochila de contrapulmão rígida 103 provê um membro de reação para o fole 101. O gás dentro do fole é forçado através de uma válvula de cogumelo (retenção) 106 para dentro do contrapuimão de suprimento. Conforme os contrapulmões desinflam, o gás é aspirado para dentro do fole dosador através de uma válvula de retenção 104 que está co- nectada na entrada 105 a qual está suprida com uma mistura de gás rica em oxigênio de um regulador de demanda 109 que mantém a pressão de supri- mento logo abaixo da pressão dentro do contrapulmão duplo. O regulador de demanda é por sua vez suprido de um cilindro de armazenamento de gás de alta pressão dentro da ou sobre a mochila do mergulhador. Conforme os contrapulmões inflam o fole dosador é espremido e o gás expelido através da válvula de retenção 106 para dentro do contrapulmão duplo. Um peso 107 está mostrado preso na placa articulada 108 do contrapulmão. Este mecanismo portanto supre o gás em um fluxo de volume e... ... queé3% da taxa na qualo mergulhador está respirando de modo que quan- - to mais arduamente o mergulhador respira mais gás é adicionado. Uma vez

PE

: que o mergulhador atingiu a profundidade planejada o fluxo de massa de : oxigênio adicionado excede o que o mergulhador estará utilizando com o - excesso sendo ventilado do circuito. Caso os contrapulmões estejam vazios o diafragma de contra- T 5 pulmão pressiona e abre sobre o diafragma do regulador de demanda de modo que o gás de respiração possa ser adicionado para inflar o contrapul- mão de suprimento. Quando no modo de reinspirador isto adiciona mais gás ao circuito, e assegura que exista gás suficiente no circuito de reinspirador quando o reinspirador é primeiramente ativado (isto é, a conexão de umbili- calé desligada). A disposição também permite completar o circuito de reins- pirador se mais gás for perdido do sistema do que está sendo adicionado pela bomba dosadora.

Em profundidades mais rasas, isto é, durante a descida e a des- compressão, o oxigênio adicionado deste modo pode ser insuficiente para equiparar a demanda de respiração do mergulhador, de modo que oxigênio —rradicional precisa ser adicionado ao circuito. Com referência à Figura-20, este é suprido de um cilindro de armazenamento de oxigênio puro com um regu- lador de pressão ajustado para fornecer a uma pressão absoluta constante independentemente da pressão ambiente do mergulhador. O cilindro de ar- mazenamento está montado dentro da ou sobre a mochila.

Uma válvula de controle compreende um corpo 110 que tem um diafragma 11 que fecha uma câmara vedada 112, e tensionado por uma mo- la de compressão espiral 113 dentro da câmara 112. O corpo ainda define uma sede de válvula 114 e uma válvula de gatilho 115 móvel para fora da sede 114 pelo movimento do diafragma 111. Uma conexão de entrada 116 para o cilindro de armazenamento de oxigênio está a montante da válvula 115, e uma conexão 117 para o circuito de gás de respiração está no lado a jusante da válvula 115. Um restritor 118 está provido dentro da conexão 117.

A câmara 112 provê uma pressão de referência constante de modo que conforme o mergulhador sobe, e a pressão dentro do circuito de ams . respiração reduz, um ponto é alcançado no qual a força da mola 113 supera a pressão dentro do circuito de respiração e move o diafragma 111 afastan-

DSO do da câmara 112 para admitir o oxigênio além da sede de válvula 114 para " dentro da conexão 117. O restritor 118 assegura que o fluxo de oxigênio seja . controlado. A pressão de referência dentro da câmara 112 é mantida tão baixa quanto for prático, de preferência um vácuo, para minimizar a quanti- : 5 * dade que a pressão muda com as mudanças em temperatura.

Conforme a profundidade do mergulhador diminui a diferença entre a pressão regulada e a pressão de referência aumenta fazendo com que o fluxo de oxigênio aumente correspondentemente. O fluxo máximo de oxigênio adicionado deste modo ocorre quando o mergulhador está na su- perfície. Conforme a profundidade aumenta o fluxo reduz até que o fluxo pa- ra quando a pressão ambiente do mergulhador for igual ou exceder a pres- são de referência. Esta profundidade é ajustada para coincidir com a profun- didade na qual a bomba dosadora das Figuras 18-19 está fornecendo oxigê- nio suficiente, tipicamente 70 m de profundidade.

O volume de gás no circuito de respiração desacelera quaisquer uenca mudanças na percentagem de oxigênio de modo que mudanças de curto prazo na taxa na qual o oxigênio é adicionado ou utilizado terão pouco im- pacto sobre a concentração de oxigênio respirado. Por exemplo, um mergu- lhador respirando a 40 litros por minuto de um volume de 10 litros levaria 5 minutos para diminuir a pressão parcial de oxigênio de 100 kPa para 20 kPa(1,0 bar para 0,2 bar) se nenhum oxigênio estivesse sendo adicionado.

Um acumulador como mostrado na Figura 21, armazena apro- ximadamente 1 litro de gás entre as respiradas e libera-o durante os curtos períodos de inalação quando o fluxo máximo da mangueira de suprimento é —menordo que aquele demandado pelo mergulhador. O acumulador é recar- regado durante a exalação. Tal acumulador pode ajudar a atender a deman- da máxima quando o mergulhador está utilizando o circuito de reserva de regulador de circuito aberto, e a mangueira de suprimento tem o furo de di- âmetro reduzido tornado possível pela utilização de um contrapulmão no circuito de respiração primário. A utilização de um acumulador na mochila é - no entanto útil em outros tipos de sistemas. .de. mergulho de suprimento de superfície para reduzir o furo interno das mangueiras de mergulho e/ou a pressão de bombeamento, especificamente onde as mangueiras são longas : e estreitas de modo que a queda de pressão devido a efeitos de fluxo é sig- . nificante.

O acumulador compreende um corpo 120 que tem duas câma- T 5 ras121,122 separadas por um pistão 123 que está vedado por um diafrag- ma de rolo 124. Uma câmara está conectada no suprimento de gás através de uma porta 125 e a outra está aberta para a pressão ambiente.

O pistão 123 é mantido em alinhamento por uma haste de guia 126. Uma mola 127 carrega o pistão de modo que o gás dentro da câmara 121 seja mantido a uma pressão alta o bastante para o regulador de demanda do mergulhador operar.

Quando um regulador de demanda é utilizado como uma reserva para o contrapulmão duplo descrito na WO 89/01895 A1 uma válvula de re- tenção de umbilical a, c como mostrado na Figura 22 é fechada quando o regulador de circuito aberto 89 está em uso para impedir que o gás de su- —— primento seja bombeado para dentro do contrapulmão-85, 86. Isto permite que a pressão dentro da mangueira de suprimento e do acumulador aumen- te suficientemente para o regulador de demanda de circuito aberto 89 operar satisfatoriamente na taxa de fluxo de pico.

O acumulador 120 está de preferência incorporado dentro da ou montado sobre a mochila do mergulhador.

Claims

REIVINDICAÇÕES ' 1. Aparelho de contrapulmão duplo, que compreende um contra- + pulmão duplo, e um circuito para gás de respiração, o dito aparelho ainda incluindo um primeiro detector (41) para detectar o volume mínimo do dito Y 5 contrapulmão, e em resposta a este adicionar gás de respiração ao dito cir- cuito, em que o dito primeiro detector compreende um regulador de entrada (41) responsivo à taxa de mudança de pressão no duto de retorno (42) do dito circuito de respiração.
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o dito re- —gulador de entrada (41) compreende uma válvula de entrada (48) e uma câ- mara dividida por um elemento de atuação (47), um lado do dito elemento estando conectado no dito duto de retorno (42), o outro lado do dito elemen- to estando conectado no dito duto de retorno (42) através de um restritor de fluxo (43) e a dita válvula de entrada (48) sendo aberta quando do movi- mento do dito elemento de atuação (47) em resposta a um diferencial de mo pressão dentro da dita câmara como um resultado:de pressão reduzida den- tro do dito duto de retorno.
3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, em que um volume de amortecimento (44) está provido entre o dito restritor (43) e o dito elemen- tode atuação (47).
4. Aparelho de acordo com a reivindicação 2 ou reivindicação 3, em que o dito elemento de atuação compreende um diafragma (47).
5. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente, e ainda incluindo um segundo detector (51) para detectar o volume máximo do dito contrapulmão, e em resposta a este ventilar o gás de respiração do dito circuito, em que o dito segundo detector compreende um regulador de saída (51) responsivo à taxa de mudança de pressão no duto de suprimento (52) do dito circuito de respiração.
6. Aparelho de acordo com a reivindicação 5, em que o dito re- — gulador de saída (51) compreende uma válvula de ventilação que tem uma - câmara dividida por um elemento de atuação (56), um lado do dito elemento (56) estando conectado no dito duto de suprimento (52), o outro lado do dito elemento (56) estando conectado no dito duto de suprimento (52) através de Y um restritor de fluxo (53), e a dita válvula de ventilação sendo aberta quando -* do movimento do dito elemento de atuação (56) em resposta a um diferenci- í al de pressão dentro da dita câmara como um resultado de pressão crescen- ' 5 tedentrodo dito duto de suprimento.
7. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, em que um volume de amortecimento (54) está provido entre o dito restritor (53) e o elemento de atuação (56).
8. Aparelho de acordo com a reivindicação 6 ou reivindicação 7, emqueodito elemento de atuação é um diafragma (56).
9. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 5-8, em que os ditos primeiro e segundo detectores (41, 51) estão providos den- tro de um alojamento comum.
10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, em que o dito alo- jamento comum define uma porção do dito duto de retorno (42) e uma por- . ção do dito duto de suprimento (52). geo "
11. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 5- 8, e ainda incluindo um acumulador para coletar o gás de respiração ventila- do através da dita ventilação.
12. Aparelho que compreende um contrapulmão duplo que tem três circuitos de respiração que compreende um circuito de recuperação de gás, um circuito de reinspirador e um circuito de demanda aberta, em que um dos ditos circuitos é selecionável sob demanda pela operação de uma pluralidade de válvulas liga/desliga, e em que uma pluralidade de ditas vál- —vulasestá conectada para operação por um atuador comum.
13. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente, e ainda incluindo um compressor de gás híbrido para um circuito de respira- ção, e que compreende uma bomba ejetora como o primeiro estágio e em série um compressor centrífugo como o segundo estágio, em que o com- pressor centrífugo está substancialmente superdimensionado de modo que a - sua saída em excesso compreende o gás motivo para a dita bomba ejetora.
14. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente,

e compreendendo um reinspirador para um mergulhador que consiste em ' dois meios independentes para adicionar oxigênio ao seu circuito de respira- . ção, um primeiro meio estando adaptado para adicionar uma mistura de gás ! rica em oxigênio como uma proporção da taxa de respiração do mergulha- à 5 dor, eum segundo meio estando adaptado para adicionar o oxigênio em menos do que uma profundidade de mergulho predeterminada.
15. Aparelho de acordo com qualquer reivindicação precedente, e ainda compreendendo um acumulador para o gás de respiração, o dito acumulador estando conectado a um duto de suprimento para um regulador dedemanda de circuito aberto do dito contrapulmão.

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