CN110267873B - 一级头潜水调节器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种一级头潜水调节器，由成型主体(1)、旋转转台(2)和圆柱形连接器组成，其中所述旋转转台的转台旋转轴线(7)与主体轴线(8)垂直，从而能够通过使用所述一级头调节器而在任何可能的设备配置下实现中压LP端口(30)和高压HP端口(31)在所述主体(1)中的优选布置、中压LP端口(41、42、43)在所述旋转转台(2)中的优选布置以及正确的软管配置。

Description

一级头潜水调节器

本发明的目的是具有单独级头的一级头潜水调节器，所述一级头潜水调节器允许通过使用所述一级头来在任何可能的设备配置下具有正确的软管配置。因此，根据本发明的装置是安装在潜水瓶(气瓶)上的气体减压器。

呼吸器是潜水设备的基本部件之一。两级潜水调节器由两个部件组成，其中初始压力在两个连续的减压级头中降低。一级头调节器直接旋拧在潜水气瓶上，将高压(HP)降低到被称为低压(LP)的相对于环境压力的固定超压。调节器的二级头将LP降低到环境压力并直接放在潜水咬嘴上。一级头潜水调节器配备有高压(HP)端口和中压(LP)端口。

潜水员选择一级头调节器的标准之一是端口(出口)的数量和布置，从而根据下列所使用的设备配置来实现最佳的软管布置和位置：休闲潜水、技术潜水、侧挂潜水、使用单气瓶使用、双气瓶(双瓶(Twinset))或级头气瓶。一级头潜水调节器的必要端口数量根据所使用的设备配置决定。潜水压力表或联合仪表(gauge console)连接到HP端口，而除二级头调节器之外还可将诸如下列的附件连接到LP端口：直接减小咬嘴处的压力的备用二级头、BCD充气器(浮力补偿器)和干式潜水衣充气器。此类大量的设备阻碍了最佳的软管布置，增加了软管缠结的风险并且迫使小角度弯曲，从而导致软管芯损坏，并因此导致气体损失。如果在潜水时出现这种情况，则极其危险，可能会因溺水而导致受伤或死亡。正确布置的软管不会限制潜水员移动的自由度，并且可以平稳地布置而不会妨碍通向阀门。在最佳布置中，软管沿一定的方向离开调节器的一级头，所述软管将在所述方向上放置而不会被其他潜水设备(例如气瓶，尤其是浮力补偿器)弯曲。

为了满足上述要求，代替在调节器主体周围设置端口(调节器主体在绝大多数情况下阻碍软管的理想布置)的传统设计，越来越常用的是具有特定LP端口和HP端口的一级头调节器或带旋转转台的一级头。具有特定LP端口和HP端口布置的一级头潜水调节器符合适沿在软管将被放置的方向正确引出软管的标准，但专用于指定的设备配置。带旋转转台的一级头调节器的端口被定向成(以90°角)垂直于转台旋转轴线或转台轴线，从而有利于软管布置，但却强制调节器水平定位，阻碍了通向阀门并且为潜水员的头部留下的空间较小，尤其是当使用双瓶时。

根据本发明的一级头潜水调节器消除了这些问题和不便。

本发明可用于潜水设备的所有配置，通过使用所述一级头潜水调节器，允许在所有已知的设备配置中实现正确的软管布置，HP端口朝向气瓶的底部部分定向，而不管是否通过使用旋转转台来使调节器位置和LP软管的布置最佳。

从专利说明书US 3179118中已知一种两级潜水调节器的设计，其中在一级头中，内阀放置在气瓶连接器轴线上，并且用于二级头的LP软管连接到单元主体中的端口并且垂直于主体布设。

从专利说明书US3799189中已知一种一级头调节器的设计，其中内阀横向于气瓶连接器轴线放置，而用于二级头的LP软管连接到沿内阀轴线布置的端口并且垂直于主体布设。

从专利说明书US 4015630中已知一种具有两个LP端口的一级头调节器的设计，其中第二端口允许直接连接防刺背心(浮力控制装置)并且两个LP端口被设置成与调节器主体和内阀的轴线成一定的角度。

许多专利说明书，包括US 4396032、US 5176169、US 5379761和JP 2000255489，公开了这样的设计，其中一级头潜水调节器装配有旋转转台，其中转台总是围绕内阀和主体的轴线旋转，而LP端口被布置或与主体轴线和调节器转台旋转轴线垂直或成一定角度。

根据本发明的一级头调节器包括成型主体、旋转转台和气瓶连接器。旋转转台位于主体的底部部分并且其转台旋转轴线垂直于主体轴线。气瓶连接器位于主体的上部部分并且其轴线垂直于主体轴线。气瓶连接器轴线和转台旋转轴线彼此平行并且位于同一平面中，优选地，该平面也是主体的对称平面。

在主体内部沿其轴线设有一组阀门和隔膜，并且优选地，具有防冻单元的水室的防冻保护。

优选地，成型主体在其前部部分装配有LP(中压)端口和HP(高压)端口。优选地，HP和LP主体端口被布置成与主体的对称平面成一角度。优选地，LP端口朝向主体的上部部分和气瓶连接器倾斜。优选地，HP端口朝向主体的底部部分和主体转台倾斜。LP和HP主体端口的出口被成型为利于软管连接，该软管连接与HP端口和LP端口的布置和方向结合可允许从端口出来的HP和LP软管具有最佳布置并且允许正确的软管敷设。

优选地，成型主体的底部部分中配备有旋转转台座。旋转转台座根据旋转转台的形状进行调整，并且转台旋转轴线垂直于主体轴线。旋转转台具有圆柱形状并且其基座接合到主体。优选地，在转台圆周上，转台的前部部分中布置有LP端口，并且在转台的后部部分中布置有设定转台位置的定位螺钉的凹口。旋转转台可绕其轴线自由旋转，并使用转台定位螺钉锁定到位。定位螺钉旋拧到主体中，并使旋转转台能够在一个或若干个选定位置旋转。如果定位螺钉完全旋开，则可以在水肺潜水期间改变旋转转台的位置。优选地，LP端口与转台基座成一定角度布置。转台的LP端口和HP端口的出口被成型为利于软管连接，该软管连接与HP端口和LP端口的布置和方向结合可允许从端口出来的HP和LP软管具有最佳布置并且允许正确的软管敷设。

优选地，成型主体的底部部分中配备有旋转转台座。气瓶连接器的座根据气瓶连接器的形状进行调整并且气瓶连接器轴线垂直于主体轴线，因此无论调节器位置如何，LP端口和HP端口始终相对于潜水气瓶向下定向。

优选地，转台旋转轴线垂直于内阀的轴线，从而改善一级头内的气体流，提高最大气体流速。

根据本发明的解决方案使用旋转转台，其中转台旋转轴线垂直于主体轴，并且优选地，LP转台端口的布置并且优选地，在主体的前部部分中布置LP端口，从而允许通过使用所述一级头调节器而在任何可能的设备配置下具有正确的LP软管布设。

根据本发明的解决方案通过放置气瓶连接器使得其转台旋转轴线垂直于主体轴线，并且优选地，将HP端口布置在主体的前部部分中，并且优选地，将HP端口总是朝向气瓶的底部部分布置，而无论调节器位置如何，从而允许通过使用所述一级头调节器而在任何可能的设备配置下具有正确的HP软管配置。

本发明的目的在于实施例中的一级头潜水调节器，其中：

-图1展示了从主体的前部和旋转转台的前部观察的一级头潜水调节器的主视图；

-图2展示了一级头潜水调节器的侧视图；

-图3展示了一级头潜水调节器沿图1中的线A-A的横截面，即主体的对称平面中的横截面；

-图4展示了一级头潜水调节器沿图2中的线B-B的横截面；

-图5展示了一级头潜水调节器的部件的等距组装图；

-图6展示了一级头潜水调节器的旋转转台的主视图；

-图7展示了一级头潜水调节器的旋转转台的侧视图；

-图8展示了一级头潜水调节器的旋转转台的俯视图；

-图9展示了一级头潜水调节器沿图8中的线C-C的横截面；

-图10是正确安装的一级头潜水调节器的视图，其主体端口朝向气瓶底部定向并且旋转转台位于其最左侧位置；

-图11是正确安装的一级头潜水调节器的视图，其主体端口朝向气瓶底部定向并且旋转转台位于其第二左侧位置；

-图12是正确安装的一级头潜水调节器的视图，其主体端口朝向气瓶底部定向并且旋转转台位于其第一左侧位置；

-图13是正确安装的一级头潜水调节器的视图，其主体端口朝向气瓶底部定向并且旋转转台处于中间位置；

-图14是正确安装的一级头潜水调节器的视图，其主体端口朝向气瓶底部定向并且旋转转台位于其第一左侧位置；

-图15是正确安装的一级头潜水调节器的视图，其主体端口朝向气瓶底部定向并且旋转转台位于其第二右侧位置；

-图16是正确安装的一级头潜水调节器的视图，其主体端口朝向气瓶底部定向并且旋转转台位于其最右侧位置；

-图17展示了一级头潜水调节器，其附接到呈单气瓶配置的潜水气瓶；

-图18展示了一级头，其附接到呈具有两个独立气瓶的侧挂配置的潜水气瓶；

-图19展示了一级头潜水调节器，其附接到用于技术潜水的呈双气瓶(双瓶)配置的潜水气瓶；

-图20展示了一级头潜水调节器，其中未使用的级头/减压瓶处于非工作位置。

-图21展示了一级头潜水调节器，其中级头/减压瓶就绪待用。

在该实施例中，根据本发明的一级头潜水调节器包括形状类似于圆柱体的成型黄铜主体(1)、具有半圆形截头圆顶的黄铜旋转转台(2)以及气瓶连接器。

气瓶连接器配备有黄铜气瓶连接器套管(3)、涂覆有塑料或橡胶以便更佳粘合的金属气瓶连接器旋钮(4)、以及黄铜气瓶连接器螺钉(5)DIN 300bar。气瓶连接器套管(3)内部具有由青铜制成的锥形过滤器(50)。螺钉(5)与潜水气瓶的连接、螺钉(5)与气瓶连接器(3)的连接以及气瓶连接器(3)与主体(1)的连接用气瓶连接器的塑料O形环(6)相互密封。

旋转转台(2)位于主体(1)的底部部分并且其转台旋转轴线(7)垂直于主体轴线(8)。气瓶连接器位于主体(1)的上部部分并且其轴线(9)垂直于主体轴线(8)。气瓶连接器轴线(9)和转台旋转轴线(7)彼此平行并且位于主体的对称平面中。

在主体(1)内部沿其轴线(8)设有一组阀门和隔膜，以及具有防冻单元的水室(所谓的干水室)的防冻保护。防冻单元配备有有机硅防冻膜(10)。防冻单元的塑料推动件(11)进入黄铜弹簧调节螺钉(12)的开口，并与弹簧保持环(13)和膜(14)一起工作，两者均由塑料制成。防冻单元的推动件(11)放置在防冻单元的黄铜推动件座(15)中。所有这些都用防冻单元的黄铜盖(16)保护。一组阀门和隔膜装配有不锈钢调节弹簧(17)，其一侧上支撑有弹簧调节螺钉(12)，另一侧上支撑有弹簧保持环(13)，以及聚酰胺垫圈(18)、膜(14)和阀门。阀门由黄铜阀拉杆盘(19)，带O形环(20)的不锈钢阀座(20)(不锈钢阀芯(22)在黄铜活塞(23)的推动下在其中移动)、黄铜阀密封套管导向件(24)、钢制闭合弹簧(25)、阀密封套管(26)和特氟隆环(27)组成。通过直接旋拧到主体(1)中并用塑料O形环(29)密封的阀塞(28)来保护阀免受外部影响。

成型主体(1)的前部部分配备有两个带有UNF 3/6“螺纹的LP中压端口(30)和两个带有UNF 7/16”螺纹的HP高压端口(31)。主体(1)的LP端口(32)的轴线和HP端口(33)的轴线相对于主体的对称平面倾斜45°。LP端口(32)的轴线(8)相对于主体的上部部分和气瓶连接器倾斜25°。HP端口(33)的轴线相对于主体轴线(8)朝向主体的底部部分和主体转台倾斜15°。在LP端口(30)的出口处，主体(1)具有轮廓(34)，并且在HP端口(21)的出口处，主体(1)具有轮廓(35)，以有利于软管连接。在图中所示的实施例中，主体(1)的LP端口(30)用带有UNF 3/6“螺纹的黄铜塞(36)冲压，其并用O形环(38)密封。在图中所示的实施例中，主体(1)的HP端口(31)用带有UNF 7/16“螺纹的黄铜塞(37)冲压并用O形环(39)密封。

上述HP端口(31)布置允许HP软管始终朝向气瓶的底部部分布设，而不管调节器位置如何，从而能够通过使用所述一级头调节器而在任何可能的设备配置下实现正确的HP软管配置。

成型主体(1)的底部部分装配有旋转转台(2)座。主体(1)的旋转转台座根据旋转转台(2)的形状进行调整，并且转台旋转轴线(7)垂直于主体轴线(8)。旋转转台(2)具有圆柱形状并且其基座(40)接合到主体。旋转转台(2)通过黄铜旋转转台螺钉(51)附接到主体(1)上，并且通过特氟隆轴承垫(52)实现其旋转。主体(1)和旋转转台(2)之间的接合处的密封性由塑料O形环(54)确保。旋转转台(2)和转台螺钉(51)之间的接合处的密封性由塑料O形环(54)确保。

转台的三个LP端口(41、42、43)围绕带有UNF 3/6“螺纹的旋转转台的圆周布置，并且存在用于旋转转台定位螺钉(45)的四个凹口(44)。在图中所示的实施例中，对于旋转转台(2)的LP端口(41、42、43)，为了清楚和更好地呈现本发明的本质而移除了黄铜塞。

LH端口(41)和RH端口(43)相对于旋转转台(2)的前部部分中的中央LP端口(42)对称布置。LP端口(46)的轴线之间的角度为60°。LP端口(41、42、43)以与转台基座平面成15％的角度布置。在LP端口(41、42、43)的出口处，旋转转台(2)具有轮廓(47)以有利于软管连接。

四个凹口(44)在转台的后部部分等间隔分布。凹口轴线位于旋转转台(2)的圆周上。凹口(48)的轴线之间的角度是30°。末端端口(41、43)的轴线与最近的末端凹口(44)的轴线之间的角度为75°。

转台定位螺钉(45)可以旋拧到主体(1)的两个调节座(49)之一中。用于调节螺钉(45)的四个凹口的布置允许转台的旋转每30度锁定在7个位置。

在旋转转台(2)的中间位置，中央LP端口(42)的轴线(46)与主体对称轴线(8)重合，LH LP端口(41)的轴线相对于主体对称轴线(8)倾斜60°，并且RH LP端口(43)的轴线(46)相对于主体对称轴线(8)倾斜60°。

旋转转台(2)可以从其中间位置向左旋转，并且由转台定位螺钉(45)锁定，所述转台定位螺钉在下列三个位置之一处每30度旋拧到主体(1)的调节座(45)之一中：第一中间左侧、第二中间左侧和最左侧。

在旋转转台(2)的最左侧位置，中央LP端口(42)的轴线(46)相对于主体对称轴线(8)倾斜90°，LH LP端口(41)的轴线倾斜相对于主体对称轴线(8)倾斜150°，并且RH LP口(43)的轴线(46)相对于主体对称轴线(8)倾斜30°。

旋转转台(2)可以从其中间位置向右旋转，并且由转台定位螺钉(45)锁定，所述转台定位螺钉在下列三个位置之一处每30度旋拧到主体(1)的调节座(49)之一中：第一中间右侧、第二中间右侧和最右侧。

在旋转转台(2)的最右侧位置中，中央LP端口(42)的轴线(46)相对于主体对称轴线(8)倾斜-90°，LH LP端口(41)的轴线相对于主体对称轴线(8)倾斜-150°，并且RH LP端口(43)的轴线(46)相对于主体对称轴线(8)倾斜-30°。

转台定位螺钉(45)可以从主体(1)的调节座(49)上旋拧开，从而使转台(2)在水下潜水期间自由旋转，并且旋转转台(2)的选定的LP端口(41、42、43)可以以围绕转台旋转轴线(7)的360°旋转内的任意角度定向。

在用于休闲潜水的单气瓶配置中，压力表软管(53)连接到主体(1)的HP端口(31)，而充气器(54)的LP软管连接到主体(1)的LP端口(30)。旋转转台(2)锁定在其第一左侧位置，主要二级头调节器(55)的LP软管连接到其LH LP端口(41)，而备用二级头调节器(56)的LP软管连接到中央LP端口(42)。

在具有两个独立潜水气瓶的侧挂配置中，使用两个一级头调节器，即LH气瓶调节器和RH气瓶调节器。对于两个调节器的主体(1)的HP端口(31)，HP压力表软管(53)分别连接到LH气瓶和RH气瓶。LH调节器的旋转转台(2)锁定在其第二右侧位置，LP充气器软管(54)连接到其RH LP端口(43)，而LH气瓶的二级头调节器(57)的LP软管连接到中央LP端口(42)。LH调节器的旋转转台(2)锁定在其第二左侧位置，LP干式潜水衣软管(59)连接到其LH LP端口(41)，而RH气瓶的二级头调节器(58)的LP软管连接到中央LP端口(42)。

在具有两个气瓶(双瓶)的用于技术潜水的配置中，使用两个一级头潜水调节器，即LH调节器和RH调节器。LH调节器的旋转转台(2)锁定在其中间位置，备用二级头调节器(56)的LP软管连接到其LH LP端口(41)，而LP充气软管(54)连接到中央LP端口(42)。HP压力表软管(53)连接到RH调节器主体(1)的HP端口(31)。RH调节器的旋转转台(2)锁定在其中间位置，主要二级头调节器(55)的LP软管连接到其中央LP端口(42)，而LP干式潜水衣软管(59)是连接到RH LP端口(43)。

在使用级头瓶(减压)潜水期间，转台定位螺钉(45)被旋拧开，因此可以在开始使用减压瓶进行潜水时改变旋转转台的位置。HP压力表软管(53)连接到主体(1)的HP端口(31)。二级头调节器(60)的LP软管可以连接到旋转转台的任何LP端口(41、42、43)。如果未使用级头瓶，则在其非工作位置处，二级头潜水调节器(60)的LP软管向下布设并固定到瓶上。如果使用级头瓶，则旋转转台(2)由潜水员旋转，使得二级头潜水调节器的LP软管朝向他/她的头部布设。

软管配置及其与上述特定端口的连接是典型的并且被广泛使用，然而对于本领域技术人员来说显而易见的是，其他软管配置和与调节器端口的其他连接组合也是可能的。

上述解决方案允许旋转转台(2)在整个360°内自由旋转或将旋转转台(2)的LP端口(41、42、43)在360°内(即从最左侧位置到最右侧位置)旋转并锁定，从而能够通过使用所述一级头调节器而在任何可能的设备配置下实现正确的HP软管配置。

标识符列表：

1 成型主体

2 旋转转台

3 气瓶连接器套管

4 气瓶连接器旋钮

5 气瓶连接器螺钉

6 O形环密封

7 转台旋转轴线

8 主体轴线

9 气瓶连接器轴线

10 防冻膜

11 防冻单元推动件

12 弹簧调节螺钉

13 弹簧保持环

14 隔膜

15 防冻单元推动件座

16 防冻单元盖

17 调节弹簧

18 垫片

19 阀杆拉杆盘

20 阀座

21 O形环密封

22 阀芯

23 活塞

24 阀密封套管导向件

25 闭合弹簧

26 阀密封套管

27 环

28 阀塞

29 O形环密封

30 主体的LP端口

31 主体的HP端口

32 主体的LP端口的轴线

33 主体的HP端口的轴线

34 主体的LP端口的轮廓

35 主体的HP端口的轮廓

36 LP 3/6“端口塞

37 HP 7/16“端口塞

38 LP端口塞O型圈密封

39 HP端口塞O形环密封

40 旋转转台基座

41 旋转转台的LH LP端口

42 旋转转台的中央LP端口

43 旋转转台的RH LP端口

44 转台定位螺钉凹口

45 旋转转台定位螺钉

46 转台的LP端口的轴线

47 转台的LP端口的轮廓

48 转台定位螺钉凹口的轴线

49 主体调节座

50 锥形过滤器

51 O形环密封

52 O形环密封

53 HP压力表软管

54 LP充气软管

55 主要二级头潜水调节器的LP软管

56 备用二级头潜水调节器的LP软管

57 LH气瓶二级头调节器的LP软管(侧挂)

58 RH气瓶的二级头调节器的LP软管(侧挂)

59 LP干式潜水衣软管

60 二级头潜水调节器的LP软管(减压)。

Claims (6)

1.一种由成型主体（1）组成的一级头潜水调节器，所述一级头潜水调节器配备有以与主体轴线（8）成一定角度布置的中压LP端口（30）和高压HP端口（31），在所述主体内部沿其轴线（8）设有一组阀门和隔膜、以及圆柱形旋转转台（2）的防冻单元，所述旋转转台配备有以与转台旋转轴线（7）和气瓶连接器成一定角度布置的中压LP端口，所述气瓶连接器配备有通过O形环（6）相互密封的带锥形过滤器（50）的气瓶连接器套管（3）、气瓶连接器旋钮（4）和气瓶连接器螺钉（5），而气瓶连接器轴线（9）与所述主体轴线（8）垂直，所述转台旋转轴线（7）和所述气瓶连接器轴线（9）位于同一平面内，其特征在于，所述旋转转台（2）的转台旋转轴线（7）与所述主体轴线（8）垂直。

2.根据权利要求1所述的一级头潜水调节器，其特征在于，所述旋转转台（2）配备有至少一个中压LP端口，中压LP软管围绕所述旋转转台（2）的转台旋转轴线（7）沿任何方向布设到所述端口。

3.根据权利要求1所述的一级头潜水调节器，其特征在于，所述主体（1）配备有用于旋转转台定位螺钉（45）的至少一个调节座（49），并且所述旋转转台（2）具有用于所述旋转转台定位螺钉（45）的至少一个凹口（44），从而将所述旋转转台（2）的旋转锁定在设定位置。

4.根据权利要求1所述的一级头潜水调节器，其特征在于，所述气瓶连接器轴线和所述转台旋转轴线（7）彼此平行并且位于同一平面内。

5.根据权利要求2所述的一级头潜水调节器，其特征在于，所述旋转转台（2）配备有三个中压LP端口（41）、（42）、（43）。

6.根据权利要求3所述的一级头潜水调节器，其特征在于，调节座（49）有两个；凹口（44）有四个。

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