ITGE20010012A1 - Dispositivo di sicurezza per immersioni subacquee con autorespiratori. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

DISPOSITIVO DI SICUREZZA PER IMMERSIONI SUBACQUEE CON AUTORESPIRATORI

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di sicurezza per immersioni subacquee con autorespiratori.

La maggior parte degli incidenti subacquei può essere suddivisa in quattro categorie: malattia da decompressione (MDD), sovraestensione polmonare, intossicazione da ossigeno, annegamento.

La causa più frequente della comparsa di patologie da MDD è sicuramente legata, tra gli altri fattori, ad una risalita veloce o incontrollata che causa anche la sovraestensione polmonare, nel caso in cui il subacqueo trattenga il respiro.

L'intossicazione da ossigeno compare quando vengono superate determinate profondità alle quali la pressione parziale dell'ossigeno respirato diventa talmente alta da risultare addirittura mortale.

La causa principale delle morti per annegamento è chiaramente legata all'esaurimento delle scorte d'aria spesso in subacquei in pesante stato di narcosi da azoto, incoscienti o comunque in stato di shock.

Altri incidenti possono essere causati da malori di diversa natura, che possono colpire il subacqueo in qualsiasi momento dell'immersione, e che per il semplice fatto di trovarsi in immersione, non possono essere trattati con interventi di pronto soccorso se non dopo l'emersione della vittima.

Una semplice perdita dei sensi, anche momentanea, può risultare fatale durante l'immersione.

L'unico sistema di sicurezza attualmente noto è costituito dalla buona regola dell'immersione in coppia tuttavia una distrazione del compagno di immersione o semplicemente una eccessiva distanza tra la vittima ed il compagno possono impedire un intervento immediato.

E' pertanto evidente e molto sentita tra i subacquei l'esigenza di un sistema di sicurezza che possa intervenire automaticamente per gestire in modo autonomo le fasi critiche di un'immersione.

Compito della presente invenzione è appunto quello di realizzare un dispositivo di sicurezza che possa intervenire automaticamente in caso di incapacità da parte del subacqueo durante l 'immersione.

Un altro scopo del trovato, è quello di realizzare un dispositivo di sicurezza applicabile alle attrezzature di tipo comunemente utilizzate per le immersioni subacquee.

Un particolare scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo di sicurezza integrabile in un giubbetto ad assetto variabile (GAV).

Questi scopi ed altri che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo di sicurezza per immersioni subacquee con autorespiratori comprendente un giubbetto gonfiabile, una sorgente di gas respirabile ed un computer, caratterizzato dal fatto che il computer è atto a rilevare uno stato di mancanza di controllo da parte del subacqueo e ad intervenire sul gonfiaggio del giubbetto, mediante la sorgente di gas, per regolare automaticamente la variazione di profondità del subacqueo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, dell'invenzione.

Il dispositivo di sicurezza secondo l'invenzione è particolarmente adatto alle immersioni subacquee con autorespiratori ad aria, o altre miscele di gas respirabili, ed è integrabile in un tradizionale giubbetto ad assetto variabile (GAV).

Il dispositivo di sicurezza secondo l'invenzione comprende i seguenti componenti:

un cosiddetto VIS (Variable Inflator System) ovvero un dispositivo atto a comandare il gonfiaggio e lo sgonfiaggio del GAV mediante valvole di carico/scarico che possono essere comandate anche da impulso elettrico;

un pacco o kit di batterie per l'alimentazione dell'intero sistema di sicurezza ed emergenza;

una sonda per la misurazione dell'aria;

un computer subacqueo;

un segnalatore acustico di emergenza;

segnalatori luminosi di emergenza;

mezzi di collegamento dei vari componenti, comprendenti cavi e fruste di connessione ovvero radio trasmettitori di onde radio a corto raggio; i collegamenti possono anche essere effettuati mediante fibre ottiche.

Secondo l'invenzione, un normale VIS, attualmente in commercio, può essere integrato da due magneti a stimolazione elettrica, ovvero da valvole pneumatiche comandate da consenso elettrico, posti in camere stagne create all'interno dello stesso VIS, oppure in corrispondenza del tubo corrugato che collega il VIS a giubbetto gonfiabile, che consentono l'apertura delle valvole di carico e scarico indipendentemente dal comando manuale. Tali impulsi sono inoltrati dal computer, come verrà descritto oltre in maggiore dettaglio, così come determinato dal flusso logico del computer stesso. L'energia elettrica sufficiente per la stimolazione delle valvole è fornita dal pacco batterie sistemato, per esempio, in corrispondenza dello schienalino dei GAV, vicino alla cinghia di fissaggio della bombola, o in qualunque altra posizione opportuna secondo le esigenze specifiche.

Il pacco batterie è collegato al VIS mediante un cavo elettrico con innesto a vite a tenuta stagna. La sua funzione è quella di erogare l'energia sufficiente per azionare i magneti, o le valvole pneumatiche a stimolazione elettrica, posti in ambiente stagno, che comandano l'apertura delle valvole di carico e scarico del GAV, e di azionare i segnalatori acustici e luminosi di emergenza.

La sonda aria permette di rilevare il consumo dell'aria mediante un sistema del tipo attualmente disponibile in commercio, comprendente una frusta o mezzi di trasmissione dati a mezzo di onde radio a corto raggio interfacciato con il computer .

Secondo l'invenzione, il computer subacqueo non si limita, come negli attuali computer in commercio, al rilevamento dei dati ed alla elaborazione dei tempi di curva di sicurezza e tappe di decompressione, ma elabora ulteriori dati, quali le profondità massime raggiungibili (importantissimo per le immersioni Nitrox), le velocità di immersione e risalita, e richiede con regolarità consensi atti ad indicare la concentrazione attiva del subacqueo. Se il computer non riceve una conferma a tali richieste di consenso, si attiva una procedura di emergenza per una gestione autonoma delle valvole di carico e scarico del GAV per riportare in superficie il subacqueo, nel rispetto della velocità di risalita e delle tappe di decompressione.

Secondo l'invenzione, al fine di avvisare i compagni di immersione che il subacqueo si trova in difficoltà, il computer azionerà, contemporaneamente al sistema di sicurezza ed emergenza, i segnalatori acustici e luminosi di emergenza, costituiti da luci stagne stroboscopiche (eventualmente colorate), ed un segnalatore acustico di profondità, alimentati dal pacco batterie integrato nel sistema di sicurezza.

Tutti i collegamenti fra i vari elementi del sistema di sicurezza ed emergenza sono costituiti da fruste in bassa ed alta pressione, connessioni elettriche, trasmettitori di onde radio a corto raggio, ed eventualmente fibre ottiche, secondo le esigenze specifiche.

Il computer, secondo l'invenzione, deve, automaticamente, rilevare i seguenti dati ed effettuare le seguenti operazioni:

timer (in minuti, del tempo di immersione);

accensione automatica al contatto con l'acqua; temperatura dell'acqua;

profondità (dato proporzionale alla pressione dell'acqua); impostazione manuale della percentuale di ossigeno per Nitrox;

impostazione manuale della massima pressione parziale operativa dell'ossigeno (da 1.2 a 1.6 bar);

massima profondità pianificata dell'immersione;

scorta d'aria e consumi.

Il computer è quindi in grado di dare i seguenti risultati di calcolo ed informazioni al subacqueo:

tempo di fondo anche per immersioni ripetitive;

tempo residuo di fondo;

tempo residuo d'azoto per immersioni ripetitive;

led di velocità di discesa;

led di velocità di risalita;

massima profondità operativa dell'aria o delle miscele Nitrox;

livelli di tossicità cronica dell'ossigeno (UPTD); scorta d'aria necessaria per la risalita ed eventuali soste in tappa di decompressione.

Gli automatismi previsti per il computer sono 1'apertura temporizzata della valvola di carico dei GAV, l'apertura temporizzata della valvola di scarico dei GAV, l'attivazione del segnalatore sonoro di emergenza, e l'accensione delle luci stroboscopiche per segnalazione emergenza.

Inoltre il computer mantiene in memoria i seguenti dati: grafico dell'immersione (tempo / profondità);

tempo di "NO FLY" con conto alla rovescia;

e delle ultime 500 immersioni

profondità massima impostata

profondità massima raggiunta

tempo di fondo

temperatura

E.A.N. (Nitrox)

consumo aria

attivazione del sistema di sicurezza ed emergenza.

Il computer può inoltre essere dotato di accessori quali l'accensione temporizzata della retroilluminazione dei display; led di richiesta di consenso e tasto di risposta al consenso; un interruttore per la disattivazione del sistema di sicurezza ed emergenza; ed un'antenna per acquisizione e trasmissione dati sonda aria / valvole GAV.

Il funzionamento del dispositivo di sicurezza secondo l'invenzione è il seguente.

Il computer, oltre a svolgere le normali funzioni già gestite dagli altri computer attualmente in commercio, calcola i seguenti elementi: a) velocità di discesa; b) velocità di risalita; c) massima profondità raggiungibile entro i limiti della tossicità acuta da ossigeno, anche in funzione delle miscele Nitrox respirate (con possibilità di inserirle anche manualmente in fase di pianificazione dell'immersione); d) verifica se le scorte d'aria sono sufficienti per compiere una corretta risalita nel rispetto delle tappe di decompressione (calcolate sulla base dei consumi medi dell'immersione alle diverse profondità e comunque non al di sotto di 20 l/min a pressione assoluta di 1 bar); e) ad intervalli costanti di 60 secondi, inoltra al subacqueo, tramite un segnale acustico, una richiesta di consenso in modo da verificarne lo stato di coscienza.

Al superamento dei limiti di cui ai punti a), b), c), d), o in mancanza di risposta alla richiesta di consenso di cui al punto e), il computer invia automaticamente degli impulsi alle valvole elettromagnetiche, o pneumatiche a stimolazione elettrica, che regolano il gonfiaggio e lo sgonfiaggio del GAV riportando il subacqueo in superficie a velocità controllata e nel rispetto delle tappe di decompressione, azionando contestualmente segnali sonori e luminosi in modo da avvisare i compagni di immersione della situazione di emergenza in corso. L'energia elettrica sufficiente per l'azionamento delle valvole di carico e scarico del GAV e dei segnalatori sonori e luminosi è erogata dal pacco batterie.

Si è in pratica constatato come l'invenzione raggiunga il compito e gli scopi prefissati avendo realizzato un dispositivo di sicurezza in grado di intervenire automaticamente in caso di incapacità da parte del subacqueo durante l'immersione.

Il dispositivo di sicurezza secondo l'invenzione è in particolare in grado di controllare la velocità di discesa in immersione, i limiti di profondità, anche Nitrox, di un subacqueo colto da malore in immersione.

Il dispositivo può inoltre effettuare l'impostazione ed il controllo dei tempi di fondo e delle tappe di decompressione, con tempi controllati in funzione delle scorte d'aria, nonché il controllo della risalita di emergenza a velocità controllata con rispetto delle tappe di decompressione in assetto costante.

Il sistema secondo l'invenzione è in grado di riportare in superficie un subacqueo in stato di incoscienza o di narcosi da azoto a velocità controllata e nel rispetto delle tappe di decompressione in assetto neutro; la sosta di decompressione può essere omessa in caso di incoscienza del subacqueo.

Il dispositivo di sicurezza è inoltre in grado di moderare la velocità di risalita di un subacqueo in panico o di controllare la velocità di risalita del subacqueo in stato di stress da prepanico.

Inoltre, il sistema può essere utilizzato per l'autosoccorso da un subacqueo cosciente colto da malore.

I vantaggi del dispositivo secondo l'invenzione sono, come si è visto, molteplici e comprendono la riduzione del rischio dell'insorgenza delle patologie da malattia da decompressione (MDD) o da sovraestensione polmonare.

II dispositivo secondo l'invenzione, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Naturalmente i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di sicurezza per immersioni subacquee con autorespiratori comprendente un giubbetto gonfiabile, una sorgente di gas respirabile ed un computer, caratterizzato dal fatto che il computer è atto a rilevare uno stato di mancanza di controllo da parte del subacqueo e ad intervenire sul gonfiaggio del giubbetto, mediante la sorgente di gas, per regolare automaticamente la variazione di profondità del subacqueo.
2. 2. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di segnalazione atti a segnalare detto stato di mancanza di controllo.
3. 3. Dispositivo, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto di comprendere: un dispositivo atto a comandare il gonfiaggio e lo sgonfiaggio del GAV mediante valvole di carico/scarico, un pacco batterie per l'alimentazione dell'intero sistema, una sonda per la misurazione del consumo di aria, detto computer subacqueo, un segnalatore acustico di emergenza, segnalatori luminosi di emergenza, mezzi di collegamento dei vari componenti.
4. 4. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di collegamento comprendono cavi, fruste, ovvero radio trasmettitori di onde radio a corto raggio, ovvero fibre ottiche
5. 5. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo atto a comandare il gonfiaggio e lo sgonfiaggio del GAV è costituito da un VIS (Variable Inflator System) integrato da magneti a stimolazione elettrica, posti in camere stagne all'interno dello stesso VIS, che consentono l'apertura delle valvole di carico e scarico indipendentemente dal comando manuale, gli impulsi di stimolazione elettrica essendo inoltrati dal computer così come determinato dal flusso logico del computer stesso.
6. 6. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto computer subacqueo effettua il rilevamento di dati comprendenti l'elaborazione dei tempi di curva di sicurezza e tappe di decompressione, le profondità massime raggiungibili, le velocità di immersione e risalita, detto computer effettuando inoltre regolari richieste di consensi atti ad indicare la concentrazione attiva del subacqueo, in caso di mancata ricezione di una conferma a tali richieste di consenso, detto computer attiva una procedura di emergenza per una gestione autonoma delle valvole di carico e scarico del GAV per riportare in superficie il subacqueo, nel rispetto della velocità di risalita e, eventualmente, delle tappe di decompressione .
7. 7. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto computer attiva, contemporaneamente al sistema di sicurezza ed emergenza, detti segnalatori acustici e luminosi di emergenza, costituiti da luci stagne stroboscopiche, eventualmente colorate, ed un segnalatore acustico di profondità.
8. 8. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto computer è, automaticamente, atto a rilevare i seguenti dati e ad effettuare le seguenti operazioni: timer (in minuti, del tempo di immersione); accensione automatica al contatto con l'acqua; temperatura dell'acqua; profondità (dato proporzionale alla pressione dell'acqua); impostazione manuale della percentuale di ossigeno per Nitrox; impostazione manuale della massima pressione parziale operativa dell'ossigeno (da 1.2 a 1.6 bar); massima profondità pianificata dell'immersione; scorta d'aria e consumi.
9. 9. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto computer è atto a fornire i seguenti risultati di calcolo ed informazioni: tempo di fondo anche per immersioni ripetitive; tempo residuo di fondo; tempo residuo d'azoto per immersioni ripetitive; led di velocità di discesa; led di velocità di risalita; massima profondità operativa dell'aria o delle miscele Nitrox; livelli di tossicità cronica dell'ossigeno (UPTD); scorta d'aria necessaria per la risalita ed eventuali soste in tappa di decompressione .
10. 10. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che gli automatismi previsti per il computer sono i seguenti: apertura temporizzata della valvola di carico dei GAV; apertura temporizzata della valvola di scarico dei GAV; attivazione del segnalatore sonoro di emergenza; e accensione delle luci stroboscopiche per segnalazione emergenza.
11. 11. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto computer mantiene in memoria i seguenti dati: grafico dell'immersione (tempo / profondità); tempo di "NO FLY" con conto alla rovescia; e, delle ultime 500 immersioni, profondità massima impostata; profondità massima raggiunta; tempo di fondo; temperatura; E.A.N. (Nitrox); consumo aria; attivazione del sistema di sicurezza ed emergenza.
12. 12. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto computer comprende accessori quali l'accensione temporizzata della retroilluminazione dei display; led di richiesta di consenso e tasto di risposta al consenso; un interruttore per la disattivazione del sistema di sicurezza ed emergenza; ed un'antenna per acquisizione e trasmissione dati sonda aria / valvole GAV.
13. 13. Dispositivo, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte.