CN101857079B - 自携式电动潜水呼吸器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自携式电动潜水呼吸器。在圆柱形供气罐内安装电动气泵和充电电池，电动气泵产生的高压气体保存在供气罐中，供气罐出气口通过与设定潜深相应长度的高压供气软管与咬嘴呼吸器连接给潜水者供气。在电动气泵的电路上串联自动压力开关，用于自动控制供气罐中的气体压力，供气罐垂直漂浮在水面，潜水者运动时在高压供气软管的牵引下伴随潜水者漂移。本发明无需背负任何潜水器材就能潜水、可在水下自由运动，自动控制供气压力，呼吸轻松、顺畅，潜深可达到20米，体积小重量轻，自动开机关机，操作简单、使用方便，安全可靠、造价低廉，为休闲娱乐潜水和水下作业提供了一种普及型电动潜水器材。

Description

自携式电动潜水呼吸器

所属技术领域

本发明涉及一种潜水呼吸装置，尤其是涉及一种自携式电动潜水呼吸器。 

背景技术

公知实用的潜水器材给潜水者供气方法可分为两类：一为“自给气潜水”，潜水者自己携带在水下活动期间使用的气体(高压气瓶)；一为“供气潜水”，潜水者在水下活动期间，依靠一条供气管由岸边或潜水船上通过空气压缩机将空气输送给潜水者使用。“自给气潜水”时必须随身携带已充满高压气体的气瓶，给潜水者带来不便，而且给高压气瓶充气还需要专用设备，整套潜水装备价格高，势必成为专业设备，无法普及到家庭。“供气潜水”虽然无需携带高压气瓶、但是只能在岸边或潜水船一定范围内(供气管长度范围)潜水，不能在水下自由运动，而且整套潜水装备体积大、笨重，供气潜水装备更是无法普及到家庭。我国专利局2009年4月15日公开了一种便携式潜水呼吸器，公开号：201220742，该便携式潜水呼吸器属于“自给气潜水″器材，用固定在潜水者身上内部安装有蓄电池和电动气泵的主体装置，代替高压气瓶，因为该便携式潜水呼吸器采用从电动气泵排气口直接给潜水者供气的方法，所以使用较小功率的电动气泵根本无法满足潜水者吸气瞬间所需要的高压气体，要保障在水下吸气顺畅必须使用相对较大功率的电动气泵，配备较大容量的蓄电池，另外潜水者在呼气、和呼吸间隙电动气泵做的是无用功，至少三分之二的电能白白浪费掉，要达到一定的潜水时间必须配备重量更大的大容量蓄电池。背负比高压气瓶更笨重的主体装置潜水显然是极不方便的，另外身上固定一个重力大于身体浮力的主体装置潜水是很不安全的，对于没有潜水经验的休闲娱乐潜水者来说更是危险的。我国专利局2009年5月20日还公开了一种潜水供气机，公开号：2201240499，该潜水供气机属于小型“供气潜水”设备，使用时还需要将供气机安装在船上或者其它承载设备上，潜水者只能在供气管长度以内范围运动，该潜水供气机还存在安全隐患，储气罐若气压低时潜水者呼吸困难，储气罐若气压高时则可烧毁气泵电机或储气罐可能爆炸，无法确保正常使用。另外现有潜水设备均存在体积大、笨重携带不便的不足。 

发明内容

为了克服背景技术存在的各种不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种无需背负任何器材就能在水下自由运动、呼吸轻松顺畅、安全可靠、体积小重量轻、使用方便、操作简单的自携式电动潜水呼吸器。 

为解决上述技术问题，本发明所采用技术方案的基本构思是：使用电动气泵供气，采用内置式一体化结构将电动供气和气压自动控制部件，安装在供气罐内部，既可储气又能防水，从而减小供气装置体积和重量，使其漂浮在水面，通过供气管给潜水者供气并伴随潜水者漂移，用自动压力开关自动控制电动气泵的开机、关机，使供气罐内的气体压力始终保持在设定的压力范围之内，从而保障在设定的潜水深度内潜水呼吸轻松、顺畅。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自携式电动潜水呼吸器，充电电池驱动电动气泵工作产生的高压气体存入供气罐中，供气罐出气口通过与设定潜深相应长度的高压供气软管与咬嘴呼吸器连接，给潜水者供气，所述的充电电池和电动气泵安装在圆柱形供气罐内部，电动气泵进气口通过进气管与设在供气罐上底的进气管内接口连接，电动气泵的排气口在供气罐内敞开，供气罐出气口与高压供气软管采用可拆卸密封连接，电动气泵的电源开关安装在供气罐的上底，在电动气泵的电路上串联一个自动压力开关，用于自动控制电动气泵开机、关机，从而自动控制供气罐内的气体压力，满足潜水需要，在供气罐的上底安装充电插座，供气罐安装各部件后在水中的浮力大于重力，可垂直漂浮在水面，潜水者在水下运动时供气罐在高压供气软管的牵引下伴随潜水者漂移。 

所述的自携式电动潜水呼吸器，在供气罐的上底还安装有显示所述充电电池电量的电量表和可显示所述供气罐内气体压力的气压表。 

所述的自携式电动潜水呼吸器，在供气罐的上底还安装有可提示所述供气罐中气体压力已达到设定潜深要求的潜水指示灯，潜水指示灯与所述的自动压力开关并联。 

所述的自携式电动潜水呼吸器，在供气罐上还安装有气压安全阀。 

所述的自携式电动潜水呼吸器，在供气罐上底进气管外接口上还安装一个防水防尘进气罩，所述的防水防尘进气罩是一个圆瓶形状的罩体，在罩体中部圆周上均匀分布多个进气孔，在接近罩体瓶口的圆周上均匀分布多个出水孔，在罩体内部与进气孔和出水孔对应的圆周上固定滤网，在罩体瓶盖的中心垂直固定一进气管，进气管的一端接近罩底，另一端突出罩体瓶盖，防水防尘进气罩进气管与供气罐上底进气管外接口采用螺纹连接。 

为了提高电动气泵的冷却效果，延长电动气泵的使用期限，在上述技术方案的基础上电动气泵可采用水冷式方案。 

一种自携式电动潜水呼吸器，充电电池驱动电动气泵工作产生的高压气体存入供气罐中，供气罐出气口通过与设定潜深相应长度的高压供气软管与咬嘴呼吸器连接给潜水者供气，所述的充电电池安装在圆柱形供气罐内部，所述的电动气泵采用防水电动气泵安装在供气罐外面的下底上，一个与供气罐直径相同的盆状电动气泵罩固定在供气罐上与供气罐连为一体，在电动气泵罩的底部和接近供气罐连接处的圆周上各均匀分部多个通水孔，电动气泵进气管一端与电动气泵进气口连接，另一端穿过供气罐下底与供气罐上底的进气管内接口连接，供气罐进气口设在下底，通过供气罐进气管与电动气泵排气口连接，供气罐出气口设在下底，通过延长管延长突出电动气泵罩底部，电动气泵的电源线穿过供气罐下底与充电电池连接，电动气泵的电源开关安装在供气罐的上底，在位于供气罐内的电动气泵的电路上串联一个自动压力开关，用于自动控制电动气泵开机、关机，从而自动控制供气罐内的气体压力，满足潜水需要，在供气罐的上底安装充电插座，供气罐安装各部件后在水中的浮力大于重力，可垂直漂浮在水面，潜水者在水下运动时供气罐在高压供气软管的牵引下伴随潜水者漂移。 

上述自携式电动潜水呼吸器，在供气罐的上底还安装有显示所述充电电池电量的电量表和可显示所述供气罐内气体压力的气压表。 

上述自携式电动潜水呼吸器，在供气罐的上底还安装有可提示所述供气罐中的气体压力已达到设定潜深要求的潜水指示灯，潜水指示灯与所述的自动压力开关并联。 

上述自携式电动潜水呼吸器，在供气罐上还安装有气压安全阀。 

上述自携式电动潜水呼吸器，在供气罐的上底进气管外接口上还安装一个防水防尘进气罩，所述的防水防尘进气罩是一个圆瓶形状的罩体，在罩体中部圆周上均匀分布多个进气孔，在接近罩体瓶口的圆周上均匀分布多个出水孔，在罩体内部与进气孔和出水孔对应的圆周上固定滤网，在罩体瓶盖的中心垂直固定一进气管，进气管的一端接近罩底，另一端突出罩体瓶盖，防水防尘进气罩进气管与供气罐上底进气管外接口采用螺纹连接。 

本发明的有益效果是：由于采用内置式一体化结构和漂浮法携带供气罐以及使用自动压力开关控制供气压力，具有“自给气潜水”和“供气潜水”的优点，又克服了“自给气潜水”和“供气潜水”的不足，潜水者潜水时无需背负任何潜水器材，可在水下自由运动，呼吸轻松、顺畅，体积小、重量轻、安全可靠，自动控制，操作简单、使用携带方便，造价低廉，为休闲娱乐潜水和水下作业提供了一种普及型电动潜水器材。 

附图说明

图1为实施例1附图。 

图2为实施例2附图。 

图3为防水防尘进气罩的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

实施例1：本发明自携式电动潜水呼吸器，如图1所示，圆柱形供气罐17是密封的，供气罐的上底可拆卸，在供气罐内的下底上安装充电电池18、电动气泵3，电动气泵的电源开关14安装在供气罐17的上底，在电动气泵的电路上串联自动压力开关4，用于自动控制电动气泵开机、关机，自动压力开关的额定电流大于电动气泵的额定电流，也可采用小电流自动压力开关配合大电流继电器控制电动气泵开机、关机，电动气泵进气口16通过进气管6与设在供气罐上底的进气管内接口15连接，进气管6使用高压管，电动气泵的排气口5在供气罐17内敞开；在供气罐17的上底安装充电插座13，充电插座13的正负极分别与充电电池18的正负极直接连接。供气罐17安装各部件后在水中的浮力大于 重力，可垂直漂浮在水面。供气罐出气口19设置在下底，通过高压供气软管2与咬嘴呼吸器1连接，为潜水者供气，也可以使用潜水呼吸器全面罩供潜水者呼吸，高压供气软管2的长度与设定的潜水深度稍长一些，如果设定的潜深是10米，高压供气软管的长度可定为11米，高压供气软管2与供气罐出气接口19采用螺纹密封连接，也可采用其它高压快速接头连接。 

在供气罐17上底的进气管外接口11上安装一个防水防尘进气罩10，在供气罐17的上底还安装一个电量表8，用与显示充电电池18的电量，电量表与电动气泵使用同一个电源开关14，在供气罐17的上底还安装一个气压表12，用于观察供气罐内气体压力了解各部件工作是否正常，在供气罐17的上底还安装一个潜水指示灯7，用于提示供气罐17内气体压力已达到设定潜水深度的要求、可进行潜水，潜水指示灯7与自动压力开关4并联，如果使用继电器、潜水指示灯7的两端分别与被控电路两端连接，为了保障供气罐17安全，在供气罐17上底安装一个安全阀9。 

防水防尘进气罩10，如图3所示，在瓶状罩体的中部圆周上均匀分布多个直径相同的进气孔27，在接近罩体瓶口的圆周上均匀分布多个直径相同出水孔28，在罩体内部与进气孔和出水孔对应的圆周上固定滤网30，在罩体瓶盖的中心垂直固定一进气管29，进气管29一端接近罩底，留有通气间隙，另一端突出罩体瓶盖，进气管29与供气罐上底进气管外接口11采用螺纹连接，空气通过进气孔27、滤网30进入罩体中，当溅水冲击罩体时，从进气孔27进入罩内的溅水，在重力作用下从下面的排水孔28排出，空气可以通过罩体另一面的进气孔进入罩内，从而起到防水、防尘进气的作用。 

供气罐17，防水防尘进气罩10采用不锈钢制作，也可以用铝合金等其它材料制作；充电电池18使用锂离子电池，为了减小成本也可以使用铅酸电池；高压供气软管2使用不锈钢双扣软管，当然也可以使用其它材料的高压软管；电量表8、充电插座13、电源开关14、采用防水电量表、充电插座和防水开关。潜水指示灯7、电量表8、气压表12、充电插座13、电源开关14、单独安装，也可以将它们组成一个表盘集中安装，咬嘴呼吸器1也可以用潜水呼吸器全面罩代替。 

根据不同的潜水需要可以设定不同的潜水深度，例如最大潜深5米、10米、15米和20米，为了安全最大潜深不应超过20米。不同的潜水深度是通过自动压力开关4控制供气罐17中的气体压力实现的，自动压力开关的接通压力是在设定的最大潜水深度潜水呼吸轻松、顺畅所需要的压力，是最大潜深理论要求压力加上克服高压供气软管和咬嘴呼吸器气体阻力所需要的压力。例如设定的最大潜水深度是10米，理论要求压力约0.1Mpa，克服气体阻力所需要的气体压力是0.05Mpa，则自动压力开关的接通压力可设定为0.15Mpa。自动压力开关的断开压力可高于接通压力0.08Mpa左右，例如自动压力开关的接通压力是0.15Mpa，则断开压力可设定为0.23Mpa，安全阀的开启压力高于自动压力开关断开压力0.03Mpa，设定为0.26Mpa。 

自携式电动潜水呼吸器的工作原理和工作过程是：(以设定最大潜深10米为例)使用前先用配备的充电器通过充电插座13给充电电池18充电，将防水防尘进气罩10安装在供气罐上底进气管外接口11上，将一根11米长的高压供气软管2连接到供气罐出气口19上，并确保不漏气，在高压供气软管2的另一端与咬嘴呼吸器1连接。使用时将自携式电动潜水呼吸器放入水中，使其漂浮在水面，打开电源开关14，电动气泵3开始工作，空气经防水防尘进气罩10和电动气泵进气管6向电动气泵供气，电动气泵产生的高压气体排入供气罐17中，供气罐中的气体压力不断升高，当压力达到0.23Mpa时，自动压力开关4断开，电动气泵3停机，此时潜水指示灯7亮，提示供气罐17中气压已达到设定的潜深要求可以潜水，潜水者口咬咬嘴呼吸器1即可潜入水中，供气罐17在高压供气软管2的牵引下伴随潜水者漂移，潜水者在水下10米以内深度可自由运动，为了减轻咬嘴呼吸器1对供气罐17的牵引力，可将接近咬嘴呼吸器的高压供气软管2固定在潜水者背上。潜水者呼吸使供气罐17中的气体压力逐渐下降，当压力下降到0.15Mpa时自动压力开关4接通，电动气泵3重新开始工作，给潜水者供气，当供气罐17中的气体压力再次升高到0.23Mpa时，自动压力开关4断开，电动气泵3再次停机，在自动压力开关4的控制下，供气罐中的气体压力始终维持在0.15Mpa与0.23Mpa之间，不间断地给潜水者提供在10米深度内潜水呼吸轻松、顺畅所需要的高压空气。一旦自动压力开关4出现故障，供气罐17中的气压高于0.23Mpa时不能自动断开，当气压达到0.26Mpa时，安全阀开启、放气，使供气罐中的气体压力降低，从而保障了供气罐的安全。电量表7显示充电电池18的电量，潜水者可判断出能继续潜水的时间，当电量表显示充电电池18的电量接近用尽时，停止潜水。气压表12显示供气罐17的气体压力，可判断出自携式电动潜水呼吸器工作状态是否正常。在潜水过程中即便是中间停止潜水也无需进行任何操作，自携式电动潜水呼吸器能自动开机关机。潜水结束时关闭电源开关，取下高压供气软管的同时也放掉了供气罐中的高压空气。 

实施例2：如附图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于电动气泵采用水冷方案，由此而形成结构上的部分改变，其它与实施例1是相同的。 

圆柱形供气罐17是密封的，供气罐17的上底可拆卸，在供气罐内的下底上安装充电电池18，电动气泵3采用防水电动气泵，安装在供气罐17外面的下底上，一个与供气罐直径相同的盆状电动气泵罩25罩住电动气泵并固定在供气罐17上与供气罐连为一体，在电动气泵罩的底部和接近供气罐连接处的圆周上各均匀分部多个通水孔26、23，使用时水从通水孔进入电动气泵罩内，对电动气泵进行冷却，使用后电动气泵罩内的水又从通水孔排出。电动气泵进气管6一端与电动气泵进气口16连接，另一端穿过供气罐下底与供气罐上底的进气管内接口15连接，进气管6使用高压管，供气罐进气口21设在下底、通过供气罐进气管20与电动气泵排气口5连接，将高压空气送入供气罐中，供气罐出气口22设在下底、通过延长管24延长突出电动气泵罩25的底部、通过与设定潜深相应长度的高压供气软管2与咬嘴呼吸器1连接，为潜水者供气，电动气泵的电源线穿过供气罐下底与充电电池18连接，电动气泵的电源开关14安装在供气罐17的上底，在位于供气罐内的电动气泵的电路上串联一个自动压力开关4，用于自动控制电动气泵开机、关机，自动压力开关的额定电流大于电动气泵的额定电流，也可采用小电流自动压力开关配合大电流继电器控制电动气泵开机、关机，在供气罐17的上底安装充电插座13，充电插座13的正负极分别与充电电池18的正负极直接连接，供气罐17安装各部件后在水中的浮力大于重力，可垂直漂浮在水面。高压供气软管2与供气罐出气口延长管接口19采用螺纹密封连接，也可采用其它高压快速接头连接。 

在供气罐17上底的进气管外接口11上安装一个防水防尘进气罩10，在供气罐17的上底还安装一个电量表8，用于显示充电电池18的电量，电量表与电动气泵使用同一个电源开关14，在供气罐17的上底还安装一个气压表，用于观察供气罐内气体压力了解各部件工作是否正常，在供气罐17的上底还安装一个潜水指示灯7，用于提示供气罐17内气体压力已达到设定潜水深度的要求可进行潜水，潜水指示灯7与自动压力开关4并联，如果使用继电器，潜水指示灯7的两端分别与被控电路两端连接，为了保障供气罐17安全，在供气罐17的上底还安装一个安全阀9。 

供气罐17，防水防尘进气罩10、电动气泵罩25、供气罐出气口延长管24采用不锈钢制作，也可以用铝合金等其它材料制作；充电电池18使用锂离子电池，为了减小成本也可以使用铅酸电池；高压供气软管2使用不锈钢双扣软管，当然也可以使用其它材料的高压软管；电量表8、充电插座13、电源开关14、采用防水电量表、充电插座和防水开关。潜水指示灯7、电量表8、气压表12、充电插座13、电源开关14、单独安装，也可以将它们组成一个表盘集中安装，咬嘴呼吸器1也可以用潜水呼吸器全面罩代替。 

防水防尘进气罩10的结构、防水防尘原理及与供气罐的连接方法与实施例1相同。 

本便携式电动潜水呼吸器实施例除上述外其它部分与实施例1完全相同。 

本发明自携式电动潜水呼吸器与现有产品相比具有以下优点： 

1、由于本发明采用漂浮法携带供气罐，所以潜水者潜水时不用背负任何器材就能在水下自由运动，水下活动更方便。 

2、本发明可自动控制供气压力，所以确保了潜水者水下呼吸轻松、顺畅，操作非常简单。 

3、本发明采用内置式一体化设计，体积小，重量轻。 

4、本发明自带充电插座、电量表、潜水指示灯、气压表和安全阀，使用方便、安全可靠。 

5、本发明突出部件防水防尘进气罩和高压供气软管可拆卸，组装方便，便于携带。 

6、本发明可设置多种潜深，满足不同潜水需要。 

7、本发明制造简单，造价低廉，可成为普及型电动潜水器材。 

Claims (10)

1.一种自携式电动潜水呼吸器，充电电池驱动电动气泵工作产生的高压气体存入供气罐中，供气罐出气口通过与设定潜深相应长度的高压供气软管与咬嘴呼吸器连接给潜水者供气，其特征在于，所述的充电电池和电动气泵安装在圆柱形供气罐内部，电动气泵进气口通过进气管与设在供气罐上底的进气管内接口连接，电动气泵的排气口在供气罐内敞开，供气罐出气口与高压供气软管采用可拆卸密封连接，电动气泵的电源开关安装在供气罐的上底，在电动气泵的电路上串联一个自动压力开关，在供气罐的上底安装充电插座，供气罐安装各部件后在水中的浮力大于重力，可垂直漂浮在水面。

2.根据权利要求1所述的自携式电动潜水呼吸器，其特征在于，在所述供气罐的上底还安装有显示所述充电电池电量的电量表和可显示所述供气罐内气体压力的气压表。

3.根据权利要求1所述的自携式电动潜水呼吸器，其特征在于，在所述供气罐的上底还安装有可提示供气罐中的气体压力已达到设定潜深要求的潜水指示灯，潜水指示灯与所述的自动压力开关并联。

4.根据权利要求1或2或3所述的自携式电动潜水呼吸器，其特征在于，在所述供气罐上底还安装有气压安全阀。

5.根据权利要求4所述的自携式电动潜水呼吸器，其特征在于，在所述供气罐上底进气管外接口上还安装一个防水防尘进气罩，所述的防水防尘进气罩是一个圆瓶形状的罩体，在罩体中部圆周上均匀分布多个进气孔，在接近罩体瓶口的圆周上均匀分布多个出水孔，在罩体内部与进气孔和出水孔对应的圆周上固定滤网，在罩体瓶盖的中心垂直固定一进气管，进气管的一端接近罩底，另一端突出罩体瓶盖，防水防尘进气罩进气管与供气罐上底进气管外接口采用螺纹连接。

6.一种自携式电动潜水呼吸器，充电电池驱动电动气泵工作产生的高压气体存入供气罐中，供气罐出气口通过与设定潜深相应长度的高压供气软管与咬嘴呼吸器连接给潜水者供气，其特征在于，所述的充电电池安装在圆柱形供气罐内部，所述的电动气泵采用防水电动气泵安装在供气罐外面的下底上，一个与供气罐直径相同的盆状电动气泵罩固定在供气罐上与供气罐连为一体，在电动气泵罩的底部和接近供气罐连接处的圆周上各均匀分部多个通水孔，电动气泵进气管一端与电动气泵进气口连接，另一端穿过供气罐下底与供气罐上底的进气管内接口连接，供气罐进气口设在下底，通过供气罐进气管与电动气泵排气口连接，供气罐出气口设在下底，通过延长管延长突出电动气泵罩底部，与高压供气软管采用可拆卸密封连接，电动气泵的电源线穿过供气罐下底与充电电池连接，电动气泵的电源开关安装在供气罐的上底，在位于供气罐内的电动气泵的电路上串联一个自动压力开关，在供气罐的上底安装充电插座，供气罐安装各部件后在水中的浮力大于重力，可垂直漂浮在水面。

7.根据权利要求6所述的自携式电动潜水呼吸器，其特征在于，在所述供气罐的上底还安装有显示所述充电电池电量的电量表和可显示所述供气罐内气体压力的气压表。

8.根据权利要求6所述的自携式电动潜水呼吸器，其特征在于，在所述供气罐的上底还安装有可提示所述供气罐中的气体压力已达到设定潜深要求的潜水指示灯，潜水指示灯与所述的自动压力开关并联。

9.根据权利要求6或7或8所述的自携式电动潜水呼吸器，其特征在于，在所述供气罐上还安装有气压安全阀。

10.根据权利要求9所述的自携式电动潜水呼吸器，其特征在于，在所述供气罐上底进气管外接口上还安装一个防水防尘进气罩，所述的防水防尘进气罩是一个圆瓶形状的罩体，在罩体中部圆周上均匀分布多个进气孔，在接近罩体瓶口的圆周上均匀分布多个出水孔，在罩体内部与进气孔和出水孔对应的圆周上固定滤网，在罩体瓶盖的中心垂直固定一进气管，进气管的一端接近罩底，另一端突出罩体瓶盖，防水防尘进气罩进气管与供气罐上底进气管外接口采用螺纹连接。