ES2250836T3 - Dispositivo de control de la presion en aparatos de respiracion bajo el agua. - Google Patents

Abstract

Aparato autónomo de respiración bajo el agua que comprende un regulador de presión de gas de primera etapa adaptado para conectarse a un cilindro de suministro de gas de respiración para reducir la presión de gas a gas a presión media, y a través de una manguera a un regulador de presión de gas de segunda etapa para reducir el gas a presión media a una presión adecuada de respiración, en el que el regulador de primera etapa comprende un cuerpo (15) que define una cámara seca interna (20, 21, 22, 23), un puerto de entrada (25) en la cámara para recibir gas a alta presión procedente de una fuente, un conjunto de válvula (11, 12, 13) para reducir el gas a alta presión a un gas a presión media en la cámara, y un puerto de salida (29) para el gas a presión media; caracterizado porque presenta un módulo de detección de presión (4) que funciona electrónicamente contenido dentro de la cámara seca interna del regulador de primera etapa para controlar la presión de dicho gas de presión media y transmitir una señal eléctrica representativa a un indicador (30) alojado dentro de la cámara seca interna del regulador de primera etapa y visible para el usuario para indicarle el gas a presión media.

Description

Dispositivo de control de la presión en aparatos de respiración bajo el agua.

La presente invención se refiere a un aparato autónomo de respiración bajo el agua (SCUBA), que comprende un cilindro de gas que proporciona gas de respiración, por ejemplo una mezcla de nitrógeno y oxígeno, a alta presión que se suministra a un regulador de presión de gas de primera etapa que se conecta de forma amovible a la salida del cilindro y que comprende un cuerpo que define una cámara seca interna para recibir el gas a alta presión y para reducir la presión del mismo a través de un sistema de válvulas para proporcionar el denominado gas a media presión el cual se alimenta entonces a un puerto de salida a través de la conducción a un regulador de presión de gas de segunda etapa que actúa como un dosificador automático y está conectado a una boquilla para suministrar el gas al usuario de respiración.

En dicho aparato, el regulador de primera etapa comprende medios sensibles a un incremento de presión del agua ambiente para satisfacer de este modo el incremento de demanda de gas de respiración, por ejemplo, a mayores profundidades.

Típicamente, la presión del agua ambiente actúa sobre un transmisor hidrostático el cual interactúa así con un sistema de válvulas dentro del regulador para incrementar así el suministro de gas de respiración al usuario.

Con esta clase de reguladores de primera etapa, el usuario deseará verificar que se ha mantenido la presión correcta antes de una inmersión. Los medios que se utilizan para ello comprenden convencionalmente un medidor separado y una manguera que se conecta externamente al regulador para leer la presión, aunque en uso dicho equipo auxiliar es inoportuno y la conexión al regulador requiere tiempo y requeriría normalmente el uso de una herramienta.

Se ha propuesto un dispositivo para medir el gas a presión media en el regulador de primera etapa en la memoria de patente AU 90493/82 aunque el documento describe un dispositivo totalmente mecánico, cuyas partes constituyen una estructura abierta y están sometidas así a la contaminación. Dicho dispositivo comprende un cursor mecánico que puede ser inexacto y proporciona sólo una partida de datos, a saber, la presión de gas.

Aunque la memoria de la patente US-A-4.285.339 comienza con un dispositivo electrónico, no proporciona no obstante ninguna indicación pero sirve sólo para controlar la presión de gas disponible de respiración en el regulador de segunda etapa.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar medios confinados permanentemente o de manera oportuna dentro del regulador de primera etapa del aparato de respiración bajo el agua de modo que el usuario pueda fácilmente y con precisión verificar la correcta presión de gas de respiración antes de una inmersión.

De acuerdo con la presente invención, el aparato autónomo de respiración bajo el agua comprende un regulador de primera etapa de la presión de gas adaptado para la conexión a un cilindro de suministro de gas de respiración para reducir la presión de gas a un gas a presión media y a través de una manguera a un regulador de segunda etapa de la presión de gas para reducir el gas a presión media a una presión adecuada de respiración, comprendiendo el regulador de primera etapa un cuerpo que define una cámara seca interna, un puerto de entrada en la cámara para recibir el gas a alta presión procedente de una fuente del mismo, un conjunto de válvula para reducir la alta presión de gas al gas a presión media en la cámara, y un puerto de salida para suministrar el gas a media presión; caracterizado porque presenta un módulo para detectar la presión que funciona electrónicamente confinado en el interior de la cámara seca interna del regulador de primera etapa para controlar la presión de dicho gas a media presión y para transmitir una señal eléctrica representativa de la misma a un indicador alojado en la cámara seca interna del regulador de primera etapa y visible para el usuario para indicar el gas a presión media.

Preferentemente el aparato comprende un transmisor hidrostático sensible a un incremento en la presión del agua ambiente y adaptado para desplazarse dentro del cuerpo como respuesta a un incremento del suministro del gas a media presión al puerto de salida, estando montado el módulo de detección de la presión sobre un transmisor hidrostático.

El módulo de detección de la presión puede estar conectado a un extensímetro.

El indicador puede consistir en un medio para proporcionar una lectura visual, y estar conectado al extensímetro.

El módulo de detección de la presión puede comprender una tarjeta de circuito impreso a la que se conecta una pantalla de cristal líquido.

El módulo de detección de la presión puede estar conectado eléctricamente al extensímetro por medio de un conductor que pasa a lo largo del transmisor hidrostático de modo que el extensímetro y el módulo respectivamente de detección de la presión estén montados sobre extremos opuestos del mismo.

El módulo de detección de la presión puede presentar una cubierta transparente desmontable para proteger los circuitos electrónicos y una batería montada en el módulo de detección de la presión y conectada al mismo.

La cubierta desmontable puede incluir un cristal de aumento.

El circuito electrónico puede comprender unos medios de modo que la lectura se interrumpa después de un período inicial de identificación.

Los circuitos electrónicos y la pantalla de cristal líquido pueden proporcionar una indicación de la fecha o de un período cuando se cumple un servicio de mantenimiento, y/o puede incluir un reloj en tiempo real.

Una forma de realización de la invención se describirá ahora, sólo a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista en sección transversal de un regulador de primera etapa de respiración gas de la clase tradicional; y

la Fig. 2 es una vista similar de un regulador que incorpora la invención.

Con referencia ahora a la Fig. 1, un regulador de primera etapa de presión de gas de respiración comprende un cuerpo 15 que define unas cámaras secas internas 20, 21, 22 y 23. En el interior de la cámara 20 está monada una válvula de alta presión 13 que actúa sobre un empujador de válvula 12 que pasa a la cámara 21 y presenta una parte de cabezal 12a la cual a su vez actúa sobre un diafragma 11 dispuesto entre las cámaras 21 y 22. En la cámara 22 y descansando contra la cara del diafragma 11 opuesto a la cual descansa el cabezal del empujador de válvula 12a se encuentra un resorte de ballesta 10 que soporta un extremo de un muelle en espiral 8 cuyo extremo opuesto se aloja en el interior de un regulador de muelle 6 que se acopla de forma roscada con una pieza interna de una segunda pieza 7 del cuerpo unida de forma roscada a la pieza 15 del cuerpo principal.

El vástago 24 está acoplado de forma deslizante dentro del regulador de muelle 6 de un transmisor hidrostático 5 que se mantiene dentro de la pieza 7 del cuerpo mediante una tapa extrema 1 acoplada de forma roscada. Un diafragma hidrostático transparente 2 sirve para sellar la tapa extrema sobre la segunda pieza 7 del cuerpo.

En uso, el suministro de gas a alta presión entra en el cuerpo 15 a través de un puerto de entrada 25 y es contenido así dentro de la primera cámara interna 20 mientras la válvula de alta presión 13 descansa sobre un asiento 26. La válvula de alta presión 13 se retiene contra el asiento 26 mediante un muelle de válvula de alta presión 27.

La segunda cámara 21 se encuentra en comunicación con un conducto 28 que conduce a un puerto de salida 29 para la entrega del gas a media presión a través de un conducto, por lo general una manguera flexible, a un regulador de segunda etapa y a una boquilla (no representada). El regulador de segunda etapa reduce el gas a presión media a una presión adecuada de respiración según se necesita.

Cuando el usuario inhala, la presión reducida que actúa sobre el diafragma 11 en la cámara 21 hace que el muelle 8 supere el efecto del muelle 27, y el empujador de válvula 12 empuja la válvula de alta presión 13 fuera del asiento 26 permitiendo que el gas a alta presión pase desde la cámara 20 a la cámara 21 y salga fuera a través del conducto 28 y del puerto 29.

Cuando el buceador exhala, se restaura la presión contra el diafragma 11 comprimiendo así el muelle 8 y cerrando la válvula.

Según desciende el buceador, la presión hidrostática ambiente actúa sobre el diafragma hidrostático 2 que a su vez actúa sobre el transmisor hidrostático 5 abriendo así además la válvula 13 y permitiendo que pase más gas de respiración al usuario.

Con referencia ahora a la Fig. 2, y de acuerdo con esta forma de realización de la invención, el transmisor hidrostático 5 y el resorte de ballesta 10 sirven para retener un transductor de presión 9 preferentemente en forma de un extensímetro. Montado sobre el extremo externo del transmisor hidrostático 5 se encuentra el módulo de detección de presión 4 que comprende circuitos electrónicos (no representados) y un módulo 30 de pantalla de cristal líquido. El módulo de presión 4 también aloja una batería sustituible (no representada).

Una cubierta protectora transparente 3 con curvatura de aumento, según se muestra en 31, está montada sobre el módulo de presión y transmisor hidrostático 5 permite la protección cuando las piezas se montan y se retiran para mantenimiento. Al igual que el regulador ilustrado en la Fig. 1, la tapa extrema 1 aloja un diafragma hidrostático transparente 2.

El vástago del transmisor hidrostático 5, representado en 32, presenta una estructura tubular y contiene la conexión eléctrica 33 entre el extensímetro 9 y el módulo de presión 4.

El regulador ilustrado en la Fig. 2 funciona de la misma manera que la disposición tradicional representada en la Fig. 1 excepto por la disposición del lector LCD que proporciona una indicación de la presión de gas a media presión disponible en el regulador.

Se pretende que el lector LCD se active al conectar el regulador al cilindro de gas y permanecerá visible durante un corto período de tiempo de modo que el usuario pueda verificar la presión real del gas a media presión. Para maximizar la vida de la batería, el LCD puede estar dispuesto para apagarse después de un período inicial predeterminado.

El lector LCD puede comprender una indicación sencilla que muestra, por ejemplo, "alto" "bajo" y "OK". También están dispuestos en el circuito electrónico medios para proporcionar una indicación de la fecha o período de mantenimiento para el equipo. Así, por ejemplo, después de cierto período de tiempo el lector puede mostrar que el equipo requiere mantenimiento y/o por ejemplo, que la condición de la batería es baja y que la batería necesita por lo tanto ser remplazada. Si se requiere, se pueden proporcionar otras indicaciones tales como la hora del día o el período que ha transcurrido desde que el equipo se conectó al suministro de gas. Preferentemente, se proporcionaría así una mínima información para evitar el acortamiento de la vida de la batería.

Se apreciará que limitando la información al usuario dentro del cuerpo de un primer regulador de primera etapa, se evita la necesidad de conectar equipos auxiliares de medición, y la estructura del dispositivo es tal que requiere sólo un aumento mínimo (si es necesario) en el tamaño del regulador cuando se compara con los reguladores convencionales.

Se imponen ciertos requisitos físicos sobre el módulo de presión, de modo que, por ejemplo, deberá soportar la presión hasta 20 bar sin presentar daño mientras su presión de funcionamiento puede ser, por ejemplo, 9,5 bar más o menos 0,5 bar. Debe soportar una presión hidrostática a profundidades superiores a 50 m y temperaturas de funcionamiento comprendidas entre -40ºC y +60ºC. Se apreciará que el módulo de presión puede conectarse a reguladores existentes con piezas remplazables mínimas y el dispositivo resulta fácil y rápidamente accesible para procedimientos de mantenimiento.

Claims (12)

1. Aparato autónomo de respiración bajo el agua que comprende un regulador de presión de gas de primera etapa adaptado para conectarse a un cilindro de suministro de gas de respiración para reducir la presión de gas a gas a presión media, y a través de una manguera a un regulador de presión de gas de segunda etapa para reducir el gas a presión media a una presión adecuada de respiración, en el que el regulador de primera etapa comprende un cuerpo (15) que define una cámara seca interna (20, 21, 22, 23), un puerto de entrada (25) en la cámara para recibir gas a alta presión procedente de una fuente, un conjunto de válvula (11, 12, 13) para reducir el gas a alta presión a un gas a presión media en la cámara, y un puerto de salida (29) para el gas a presión media; caracterizado porque presenta un módulo de detección de presión (4) que funciona electrónicamente contenido dentro de la cámara seca interna del regulador de primera etapa para controlar la presión de dicho gas de presión media y transmitir una señal eléctrica representativa a un indicador (30) alojado dentro de la cámara seca interna del regulador de primera etapa y visible para el usuario para indicarle el gas a presión media.

2. Aparato según la reivindicación 1, que comprende un transmisor hidrostático (5) sensible a un incremento en la presión del agua ambiente y adaptado para desplazarse dentro del cuerpo (15) como respuesta a un incremento del suministro del gas a media presión hacia el puerto de salida (29), estando montado el módulo de detección de presión (4) sobre el transmisor hidrostático (5).

3. Aparato de respiración según la reivindicación 1 ó reivindicación 2, en el que el módulo de detección de presión (4) está conectado a un extensímetro (9).

4. Aparato de respiración según la reivindicación 3, en el que el indicador (30) está constituido por medios que proporcionan una lectura visual y está conectado al extensímetro (9).

5. Aparato de respiración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el módulo de detección de presión (4) comprende una tarjeta de circuito impreso a la que se conecta una pantalla de cristal líquido (30).

6. Aparato de respiración según las reivindicaciones 2, 3 y 5 en el que el módulo de detección de presión (4) está conectado eléctricamente al extensímetro (9) por medio de un conductor (33) que pasa a lo largo del transmisor hidrostático (5) con lo que el extensímetro y el módulo de detección de presión están montados respectivamente en los extremos opuestos del mismo.

7. Aparato de respiración según la reivindicación 5, en el que el módulo de detección de presión (4) presenta una cubierta transparente (3) amovible para proteger los circuitos electrónicos del módulo, y una batería montada sobre el módulo de detección de presión y conectada al mismo.

8. Aparato de respiración según la reivindicación 7, en el que la cubierta amovible comprende una lupa (31).

9. Aparato de respiración según la reivindicación 5, en el que el módulo de detección de presión (4) comprende circuitos electrónicos adaptados para desactivar el indicador (30) después de un período inicial de indicación.

10. Aparato de respiración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el indicador (30) está adaptado para proporcionar una indicación de la fecha actual.

11. Aparato de respiración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el indicador (30) está adaptado para proporcionar una indicación de un período cuando se cumple un servicio de mantenimiento.

12. Aparato de respiración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el indicador (30) está adaptado para proporcionar una indicación en tiempo real.