GR20210100317A - Σωληνας διπλης ενεργειας για αναπνευστηρες κολυμβησης - Google Patents

Abstract

Η εφεύρεση αναφέρεται σε ένα βελτιωμένο σωλήνα για αναπνευστήρες κολύμβησης για την εισπνοή μόνο φρέσκου αέρα. Ο σωλήνας είναι διπλού τοιχώματος και αποτελείται από έναν σκληρό σωλήνα (1) και ένα λεπτό ελαστικό σωλήνα (2) στο εσωτερικό του σκληρού σωλήνα (1). Ο ελαστικός σωλήνας (2) εφάπτεται στο εσωτερικό του σκληρού σωλήνα (1) σε όλο το μήκος του και στο κατώτερο άκρο του (20) είναι πτυχωμένος, ώστε να δημιουργεί μία βαλβίδα μονής κατεύθυνσης. Κατά την εισπνοή το πτυχωμένο άκρο (20) ανοίγει λόγω της δημιουργούμενης υποπίεσης από την εισπνευστική ενέργεια και επιτρέπει την διέλευση φρέσκου αέρα προς τον χρήστη από το εσωτερικό του ελαστικού σωλήνα (2). Κατά την εκπνοή το πτυχωμένο άκρο (20) είναι παθητικά κλειστό και η πίεση ροής του εκπνεόμενου αέρα αναγκάζει σε ελαστική παραμόρφωση τον ελαστικό σωλήνα (2) αποκολλώντας τον μερικά από το εσωτερικό τοίχωμα του σκληρού σωλήνα (1) και δημιουργώντας δίοδο διέλευσης για τον εκπνεόμενο αέρα. Με το τέλος της εκπνοής ο ελαστικός σωλήνας (2)επανέρχεται παθητικά στο αρχικό σχήμα του επιτρέποντας την είσοδο φρέσκου αέρα κατά την επόμενη εισπνοή. Ο εκπνεόμενος και ο εισπνεόμενος αέρας δεν έρχονται ποτέ σε επαφή και ο χρήστης δεν επανεισπνέει τον πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα εκπνεόμενο αέρα, με αποτέλεσμα την καλύτερη οξυγόνωση του, καταβάλλοντος χαμηλότερο αναπνευστικό έργο.

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

Σωλήνας διπλής ενέργειας για αναπνευστήρες κολύμβησης

Η εφεύρεση αναφέρεται σε ένα βελτιωμένο σωλήνα για αναπνευστήρες κολύμβησης για την εισπνοή μόνο φρέσκου αέρα, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται καλύτερη οξυγόνωση του κολυμβητή - χρήστη με χαμηλότερη αναπνευστική προσπάθεια.

Η κολύμβηση με αναπνευστήρα και μάσκα θαλάσσης αποτελεί μία δημοφιλή δραστηριότητα για ψυχαγωγία, άσκηση, την εκτέλεση σπορ, όπως η ελεύθερη κατάδυση και η υποβρύχια αλιεία. Ο ανθρώπινος οργανισμός για την επιβίωσή του και την εκτέλεση σωματικών ενεργειών έχει ανάγκη οξυγόνο, το οποίο λαμβάνει εισπνέοντας ατμοσφαιρικό αέρα και αφού το χρησιμοποιήσει μεταβολικά το επιστρέφει στο περιβάλλον με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα. Έτσι, ο εισπνεόμενος αέρας είναι ένα μείγμα αζώτου και οξυγόνου, ενώ ο εκπνεόμενος μείγμα αζώτου, οξυγόνου και διοξειδίου. Κατά τη χρήση αναπνευστήρα κολύμβησης (που στην ουσία είναι ένας σωλήνας που ενώνει το βυθισμένο πρόσωπο του κολυμβητή με το ατμοσφαιρικό περιβάλλον) ο σωλήνας αυτός δημιουργεί ένα χώρο αναπνευστικά νεκρό, που αντιστοιχεί περίπου στο 1/4 του όγκου μιας ήρεμης ανάσας, όπου σωρεύεται εκπνεόμενος αέρας και επανεισπνέεται κατά την επόμενη ανάσα. Ως αποτέλεσμα, η οξυγόνωση του κολυμβητή απαιτεί περισσότερες ανά λεπτό ανάσες τόσο για την πρόσληψη οξυγόνου όσο και για την επαρκή αποβολή διοξειδίου, κάτι που απαιτεί επιπλέον σωματική προσπάθεια από τον κολυμβητή, ιδιαίτερα αν εκτελεί μια απαιτητική δραστηριότητα. Το θέμα είναι γνωστό και κατά το παρελθόν έχουν προταθεί αρκετές λύσεις. Ενδεικτικά αναφέρονται δύο από τα πλησιέστερα ως προς τη φιλοσοφία προσέγγισης του προβλήματος FR273230A1 και ΕΡ1883456Α2 διπλώματα ευρεσιτεχνίας.

Με την παρούσα εφεύρεση δίδεται μια νέα προσέγγιση σε αυτό το πρόβλημα που πλεονεκτεί σε βασικά θέματα, όπως η κατασκευαστική απλότητα, ο μικρός όγκος (σημαντικός για την υδροδυναμική), αλλά κατά κύριο λόγο η φιλικότητα προς τη χρήση. Η φιλικότητα ως προς τη χρήση προκύπτει από το σχεδίασμά και τα χρησιμοποιούμενα υλικά, ώστε κατά την εισπνοή υπάρχει μηδενική επιβάρυνση (αντίσταση) στη ροή αέρα, ενώ κατά την εκπνοή η επιβάρυνση (αντίσταση στη ροή αέρα) είναι προοδευτική και πολύ χαμηλή. Επιπλέον, η εφεύρεση επιτρέπει την προσαρμογή της σε αναπνευστήρες με κάθε είδους σχεδίασμά βελτιώνοντας την απόδοσή τους.

Ένας αναπνευστήρας κολύμβησης, σε γενικές γραμμές, αποτελείται από δύο κύρια μέρη, τον σωλήνα εισαγωγής - εξαγωγής αέρα και το επιστόμιο, μια ελαστική κατασκευή που συνδέει το σωλήνα αυτό με το στόμα του κολυμβητή. Η εφεύρεση αφορά το κύριο τμήμα του αναπνευστήρα, τον σωλήνα εισόδου και εξόδου αέρα. Ο σωλήνας που προτείνεται αποτελείται από δύο μόνο μέρη. Έναν εξωτερικό σκληρό σωλήνα(1) και έναν ελαστικό λεπτού τοιχώματος σωλήνα(2) που εφάπτεται εσωτερικά στον σκληρό σωλήνα(1) σε όλο το μήκος του.

Παρακάτω γίνεται περιγραφή της εφεύρεσης με αναφορές στα σχέδια που επεξηγούν μια ιδιαίτερη υλοποίησή της. Το σχέδιο 1 είναι μια προοπτική απεικόνιση των δύο στοιχείων της εφεύρεσης, δηλαδή του σκληρού σωλήνα(1) και του λεπτού ελαστικού σωλήνα(2).Τα σχέδια 2 και 3 είναι προοπτική και κατώτερη όψη αντίστοιχα του κατώτερου πτυχωμένου άκρου(20) του ελαστικού σωλήνα(2).

Ο σωλήνας είναι διπλού τοιχώματος και αποτελείται από έναν σκληρό σωλήνα(1) και ένα λεπτό ελαστικό σωλήνα(2) στο εσωτερικό του σκληρού σωλήνα(1). Ο ελαστικός σωλήνας(2) εφάπτεται στο εσωτερικό του σκληρού σωλήνα(1) σε όλο το μήκος του και στο κατώτερο άκρο του(20) για μικρό τμήμα το τοίχωμά του είναι πτυχωμένο κατά τον επιμήκη άξονά του, ώστε να δημιουργεί μία βαλβίδα μονής κατεύθυνσης, η οποία σε συνθήκες αδράνειας είναι παθητικά κλειστή. Κατά την εισπνοή λόγω της δημιουργούμενης υποπίεσης, λόγω εισπνευστικής ενέργειας, στο χώρο μεταξύ ελαστικού(2) και σκληρού σωλήνα(1) το πτυχωμένο άκρο(20) ανοίγει και επιτρέπει τη διέλευση φρέσκου αέρα προς τον χρήστη από το εσωτερικό του ελαστικού σωλήνα(2). Κατά την εκπνοή το πτυχωμένο άκρο(20) του ελαστικού σωλήνα(2) λειτουργεί σαν κλειστή βαλβίδα και η εκπνευστική ροή αέρα αναγκάζει σε ελαστική παραμόρφωση τον ελαστικό σωλήνα(2) αποκολλώντας τον μερικά από το εσωτερικό τοίχωμα του σκληρού σωλήνα(1) δημιουργώντας οδό διέλευσης για τον εκπνεόμενο αέρα. Με το τέλος της εκπνοής ο ελαστικός σωλήνας(2) επανέρχεται παθητικά στο αρχικό σχήμα του επιτρέποντας την είσοδο φρέσκου αέρα κατά την επόμενη εισπνοή. Λόγω της λεπτότητας και της ελαστικότητας του τοιχώματος του ελαστικού σωλήνα(2) αλλά και της γεωμετρίας του πτυχωμένου άκρου(20) οι αντιστάσεις στην εκπνευστική και εισπνευστική ροή του αέρα είναι ελάχιστες. Αποτέλεσμα αυτού είναι ο χρήστης να μην καταβάλει επιπλέον προσπάθεια προκειμένου να αναπνεύσει. Ο εκπνεόμενος και ο εισπνεόμενος αέρας δεν έρχονται ποτέ σε επαφή και ο χρήστης δεν επαναεισπνέει τον πλούσιο σε διοξείδιο του άνθρακα εκπνεόμενο αέρα με αποτέλεσμα την καλύτερη οξυγόνωσή του καταβάλλοντας χαμηλότερο αναπνευστικό έργο.

Claims (4)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ

1. Σωλήνας διπλής ενέργειας για αναπνευστήρες κολύμβησης, που χαρακτηρίζεται από το ότι αποτελείται από έναν σκληρό σωλήνα(1) ανοικτό και στα δύο άκρα του και ένα λεπτό ελαστικό σωλήνα(2) που εφάπτεται στο εσωτερικό του σκληρού σωλήνα(1), έχει ανοικτά και τα δύο άκρα του αλλά στο κατώτερο άκρο(20) του για μικρό τμήμα παρουσιάζει πτύχωση του τοιχώματος του κατά τον επιμήκη άξονά του με αποτέλεσμα τη δημιουργία βαλβίδας μονής κατεύθυνσης, που ανοίγει κατά την είσοδο αέρα (εισπνοή) και παραμένει κλειστή κατά την έξοδο αέρα (εκπνοή).

2. Σωλήνας διπλής ενέργειας για αναπνευστήρες κολύμβησης σύμφωνα με την αξίωση 1 που χαρακτηρίζεται από το ότι το πτυχωμένο κατώτερο τμήμα(20) του ελαστικού σωλήνα(2) ανοίγει απρόσκοπτα κατά την εισπνοή, ενώ κατά την εκπνοή παραμένει πτυχωμένο (κλειστό) με αποτέλεσμα ο εκπνεόμενος αέρας να εξαναγκάζει σε μερική αποκόλληση της εξωτερικής επιφάνειας του ελαστικού σωλήνα(2) από το εσωτερικό τοίχωμα του σκληρού σωλήνα(1) δημιουργώντας δίοδο για την έξοδο του εκπνεόμενου αέρα.

3. Σωλήνας διπλής ενέργειας για αναπνευστήρες κολύμβησης σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2 που χαρακτηρίζεται από το ότι η είσοδος φρέσκου αέρα γίνεται από το εσωτερικό του ελαστικού σωλήνα(2) και η έξοδος του εκπνεόμενου αέρα από τη δίοδο που δημιουργείται κατά την εκπνοή από την ελαστική παραμόρφωση του ελαστικού σωλήνα(2) στο χώρο μεταξύ της εξωτερικής επιφάνειας του ελαστικού σωλήνα(2) και της εσωτερικής επιφάνειας του σκληρού σωλήνα(1).

4. Σωλήνας διπλής ενέργειας για αναπνευστήρες κολύμβησης σύμφωνα με τις αξιώσεις 1, 2 και 3 που χαρακτηρίζεται από το ότι ο ελαστικός σωλήνας(2) μετά το τέλος της εκπνοής επανέρχεται παθητικά στο αρχικό του σχήμα δημιουργώντας δίοδο για φρέσκο αέρα, ενώ ο εκπνεόμενος και ο εισπνεόμενος αέρας δεν έρχονται ποτέ σε επαφή με αποτέλεσμα την εισπνοή μόνο φρέσκου αέρα.