NL1011892C2

NL1011892C2 - Diving apparatus with nitrogen filter and oxygen analyzer has microcomputer which provides warning if oxygen proportion is too low

Info

Publication number: NL1011892C2
Application number: NL1011892A
Authority: NL
Inventors: Maria Helena Adrianus Buisman
Original assignee: Maria Helena Adrianus Buisman
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-10-30

Abstract

The compressed air cylinder (1) has a first pressure reduction valve (2) which drops the pressure to a maximum of 12 bar. This pressure is fed directly to the Trim Vest connections (9, 10), the reserve system (8) and the microcomputer sensor (6) The main air supply is fed to the nitrogen filter (3). The filtered air is fed via an oxygen analyzer (4) to the second reduction valve and mouthpiece (5). The computer monitors diving time, oxygen content and pressure and operates alarms if needed.

Description

Duikuitrusting met verrijkte lucht filterDiving equipment with enriched air filter

De uitvinding heeft betrekking op een duikuitrusting, omvattende een 5 persluchtfles en een via een leiding daarmee verbonden mondstuk.The invention relates to a diving equipment, comprising a compressed air bottle and a mouthpiece connected via a pipe.

Het is een bekend probleem van conventionele duikuitrustingen dat bij gebruik onder verhoogde druk in combinatie met de verblijftijd in die druk de opname van Ni te groot is; hoe dieper, hoe groter de opname. De te hoge concentratie N2 die hierdoor in het bloed ontstaat moet langzaam worden gereduceerd voordat de druk waar het 10 lichaam aan wordt blootgesteld worden verlaagd. Dit gebeurd door bij het opstijgen decompressiestops te maken. Als dit niet zou gebeuren ontstaan er N2 bellen onder andere in het bloed die in de gewrichten kunnen gaan zitten en het ruggenmerg aan kunnen tasten.It is a known problem of conventional diving equipment that when used under elevated pressure in combination with the residence time at that pressure, the absorption of Ni is too great; the deeper, the larger the image. The too high concentration of N2 this creates in the blood must be slowly reduced before the pressure to which the body is exposed is reduced. This is done by making decompression stops when taking off. If this does not happen, N2 bubbles will form in the blood, which can settle in the joints and affect the spinal cord.

Een bekende methode om de te grote N2 opname tegen te gaan, is het verhogen 15 van de zuurstofconcentratie en daarmee dus het verlagen van de N2 concentratie van de in te ademen lucht. Omdat het werken met zuivere zuurstof gevaarlijk is, wordt, onder andere in Europa, het N2 uit de lucht gefilterd, waardoor dus in feite de zuurstofconcentratie wordt verhoogd.A known method to counteract the excessive N2 uptake is to increase the oxygen concentration and thus lower the N2 concentration of the air to be inhaled. Because working with pure oxygen is dangerous, the N2 is filtered out of the air, among others in Europe, so that in fact the oxygen concentration is increased.

Het verlagen van het N2 gehalte van perslucht gebeurd aan de wal, met grote, 20 kostbare apparaten, zogenaamde Nitrox vulstations. Met deze installaties kunnen, speciaal daarvoor bestemde, persluchtflessen met lucht met verhoogde zuurstofconcentratie, zogenaamde Nitrox, worden gevuld. Andere benamingen voor dit luchtmengsel zijn Eanx of verrijkte lucht.The N2 content of compressed air is lowered on shore, with large, expensive devices, so-called Nitrox filling stations. Compressed air bottles with air with an increased oxygen concentration, so-called Nitrox, can be filled with these installations. Other names for this air mixture are Eanx or enriched air.

Het nadeel van deze methode is tweeledig. Ten eerste is er maar een beperkt 25 aantal Nitrox vulinstallaties, doordat de investeringen voor dergelijke vul inrichtingen erg hoog zijn. Mede hierdoor is het laten vullen van een persluchtfles met Nitrox duur; vier keer zo duur als het laten vullen met gewone perslucht. Verder moet de duiker van tevoren beslissen of hij met Nitrox wil duiken. Ook moet de duiker aan wal, bij een Nitroxstation, beslissen welk percentage zuurstof hij denkt nodig te gaan hebben, 30 afhankelijk van de diepte waarop hij denkt te gaan duiken. Namelijk hoe hoger de zuurstofconcentratie is, hoe minder diep gedoken mag worden, in verband met giftig worden van de zuurstof als dat onder een te grote druk staat. In de praktijk blijkt dat Nitrox vulstations, wegens de hoge kosten van de apparatuur, Nitrox van één bepaald 101 1392 2 zuurstof percentage leveren, waardoor het mengsel niet aan de specifieke wensen van de duiker kan worden aangepast.The disadvantage of this method is twofold. First, there is only a limited number of Nitrox filling installations, because the investments for such filling installations are very high. Partly because of this, filling a compressed air bottle with Nitrox is expensive; four times more expensive than filling with normal compressed air. Furthermore, the diver must decide in advance whether he wants to dive with Nitrox. Also, the diver ashore, at a Nitrox station, must decide what percentage of oxygen he thinks he will need, depending on the depth he plans to dive. Namely, the higher the oxygen concentration is, the less diving may be done, due to the oxygen becoming toxic if it is under too much pressure. In practice it appears that due to the high cost of the equipment, Nitrox filling stations supply Nitrox of one specific 101 1392 2 oxygen percentage, so that the mixture cannot be adapted to the specific needs of the diver.

Een tweede nadelige kant aan het gebruik van Nitrox is dat de rubber onderdelen van de duikuitrusting sneller slijten doordat ze bloot staan aan een relatief hoge 5 zuurstofconcentraties. Denk hierbij aan rubber ringen van koppelingen, slangen, het trimvest en het duikpak zelf. Om de overmatige slijtage tegen te gaan en een goede afdichtingen te garanderen, moeten de ringen worden vervangen door zogenoemde Viton o-ringen. Ook moet gewoon, op koolwaterstoffen gebaseerd, vet door een ander smeermiddel worden vervangen. Voor het Nitrox duiken moet een speciale Nitroxfles 10 worden gebuikt. Om zeker te zijn dat een fles gevuld is met lucht met het juiste percentage zuurstof moet de fles voor het vullen helemaal leeg zijn. Bij het leeg maken van de fles komt de binnenkant van de fles in aanraking met lucht waar het vocht niet uitgefilterd is. Hierdoor ontstaat er condens in de fles en kan de fles gaan roesten, wat door de verhoogde zuurstofconcentratie nog versterkt wordt. Hierdoor kan de fles 15 sneller dan gewoon verzwakt raken, waardoor de fles door de hoge druk kan exploderen.A second disadvantage to the use of Nitrox is that the rubber parts of the diving equipment wear faster because they are exposed to relatively high oxygen concentrations. Think of rubber rings of couplings, hoses, the BCD and the wetsuit itself. To prevent excessive wear and ensure good seals, the rings must be replaced by so-called Viton O-rings. Also common hydrocarbon based grease should be replaced with another lubricant. A special Nitrox bottle 10 must be used for Nitrox diving. To ensure that a bottle is filled with air with the correct percentage of oxygen, the bottle must be completely empty before filling. When emptying the bottle, the inside of the bottle comes into contact with air where the moisture is not filtered out. This creates condensation in the bottle and the bottle can rust, which is further strengthened by the increased oxygen concentration. This can weaken the bottle 15 faster than usual, causing the bottle to explode due to the high pressure.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een duikuitrusting die boven genoemde nadelen wegneemt door in de uitrusting een inrichting op te nemen waarmee de N2 concentratie, al naargelang de omstandigheden en de wensen 20 van de gebruiker, verlaagd kan worden.The object of the present invention is to provide a diving equipment which obviates the above-mentioned drawbacks by including in the equipment a device with which the N2 concentration can be lowered according to the circumstances and the wishes of the user.

De onderhavige uitvinding voorziet hierin doordat een conventionele duikuitrusting wordt voorzien van een N2-filter, welk filter geplaatst is tussen de persluchtfles en het mondstuk.The present invention provides for this in that a conventional diving equipment is provided with an N2 filter, which filter is placed between the compressed air cylinder and the mouthpiece.

Het voordeel van deze inrichting is dat ten alle tijden besloten kan worden Nitrox 25 te gaan duiken. Ook de diepte tot waarop gedoken gaat worden hoeft pas vlak voor het duiken, of zelfs tijdens de duik, besloten te worden, doordat het zuurstofpercentage van de ingeademde lucht kan worden aangepast. Het is dus niet langer nodig al bij een vulstation een duik volledig te plannen.The advantage of this device is that it is always possible to decide to dive Nitrox 25. Also the depth to which you are going to dive does not have to be decided until just before diving, or even during the dive, because the oxygen percentage of the inhaled air can be adjusted. It is therefore no longer necessary to fully plan a dive at a filling station.

Bovendien kan gedoken worden met een gewone, met perslucht gevulde 30 persluchtfles in plaats van met een speciale Nitrox fles, omdat pas na het filter de lucht een verhoogde zuursof concentratie heeft en dus de fles met gewone perslucht gevuld is.In addition, you can dive with a normal compressed air-filled compressed air bottle instead of a special Nitrox bottle, because only after the filter the air has an increased oxygen concentration and so the bottle is filled with ordinary compressed air.

1011392 31011392 3

In een voorkeursuitvoeringsvorm bevinden de aansluitingen voor bijvoorbeeld een droogpak of een trimvest zich voor het filter, zodat deze niet extra slijten door de relatief hoge zuurstofconcentratie van het Nitrox. Doordat alleen het gedeelte van de duikuitrusting tussen het filter en het mondstuk in aanraking komt met de lucht met een 5 relatief hoge zuurstofconcentratie, zijn alleen deze onderdelen aan verhoogde slijtage onderhevig. De andere onderdelen van de uitrusting komen alleen in aanraking met perslucht en slijten dus niet meer dan normaal.In a preferred embodiment, the connections for, for example, a dry suit or a buoyancy compensator, are located in front of the filter, so that they do not wear extra due to the relatively high oxygen concentration of the Nitrox. Because only the portion of the diving equipment between the filter and the mouthpiece comes into contact with the air with a relatively high oxygen concentration, only these parts are subject to increased wear. The other parts of the equipment only come into contact with compressed air and therefore do not wear out more than usual.

Het heeft verder de voorkeur de zuurstofconcentratie van de ingeademde lucht met behulp van een zuurstofanalyser te bewaken. Het voordeel hiervan is tweeledig. 10 Ten eerste kan bij het veranderen van het percentage zuurstof deze verandering automatisch worden verdisconteerd in de duiktijden die worden aangegeven op de duikcomputer van de duiker. Ten tweede kan bij het veranderen van het percentage zuurstof, indien mogelijk, het filter worden bijgestuurd zodat het juiste percentage wordt geleverd. Mocht dit niet mogelijk zijn, dan kan een alarmsignaal worden 15 afgegeven.It is further preferable to monitor the oxygen concentration of the inhaled air using an oxygen analyzer. The advantage of this is twofold. 10 First, when changing the percentage of oxygen, this change can be automatically factored into the dive times indicated on the diver's dive computer. Second, when changing the percentage of oxygen, if possible, the filter can be adjusted to provide the correct percentage. If this is not possible, an alarm signal can be issued.

Hieronder zal een uitvoeringsvorm worden toegelicht onder verwijzing naar een figuur. De figuur toont schematisch een duikuitrusting volgens de onderhavige uitvinding.An embodiment will be explained below with reference to a figure. The figure schematically shows a diving equipment according to the present invention.

Een persluchtfles 1 is verbonden met een eerste reduceerventiel 2 waarmee de 20 druk van ongeveer 200 bar naar ruwweg 12 bar wordt terug gebracht. De reserve automaat 8 is op conventionele wijze aan het eerste reduceerventiel bevestigd en kan derhalve voor het inademen van gewone perslucht worden gebruikt. Zoals gebruikelijk werkt deze automaat 8 als een tweede reduceertrap en verlaagt de druk naar ongeveer 2 bar. Ook het trimvest en het droogpak (beide niet getoond) worden aan het eerste 25 reduceerventiel 2 gekoppeld, respectievelijk via de aansluitslangen 9 en 10.A compressed air bottle 1 is connected to a first pressure reducing valve 2, with which the pressure is reduced from about 200 bar to roughly 12 bar. The reserve automat 8 is attached to the first pressure reducing valve in a conventional manner and can therefore be used for breathing ordinary compressed air. As usual, this regulator 8 acts as a second reducing stage and reduces the pressure to about 2 bar. The BCD and the drysuit (both not shown) are also coupled to the first reducing valve 2, via the connection hoses 9 and 10, respectively.

Via de snelkoppeling 7a is een N2-filter 3 aan het eerste reduceerventiel gekoppeld. Aan de uitgang van het filter 3 is een zuurstof analyseerinrichting 4 gekoppeld. Aan de uitgang van de analyseerinrichting 4 is, opnieuw via een snelkoppeling 7b, een apparaat 5 gekoppeld, die ook als een tweede reduceer ventiel 30 werkt en waardoor de verrijkte lucht wordt ingeademd. Alleen de o-ringen, de slang 11 en het apparaat 5, stroomafwaarts van het filter 3 komen dus in aanraking met een verhoogde zuurstofconcentratie en moeten daarvoor worden aangepast. Alle andere onderdelen kunnen standaard perslucht-onderdelen zijn.An N2 filter 3 is coupled to the first reducing valve via the quick coupling 7a. An oxygen analyzer 4 is coupled to the output of the filter 3. At the output of the analyzer 4, again via a quick coupling 7b, a device 5 is coupled, which also acts as a second reducing valve 30 and through which the enriched air is inhaled. Thus, only the o-rings, the hose 11 and the device 5, downstream of the filter 3 come into contact with an increased oxygen concentration and must be adapted for this. All other parts can be standard compressed air parts.

1011392 41011392 4

Mocht de zuurstofconcentratie van de lucht die uit het filter komt te laag zijn voor de instelling, dan kan de analyser 4 via een regelsysteem het filter 3 aansturen om meer N2 uit de lucht te filteren en/of dit verdisconteren in de duiktijden in de duikcomputer. Als desondanks de zuurstofconcentratie te laag blijft, kan er een alarmsignaal worden 5 afgegeven. Door de zuurstof analyser 4 aan de duikcomputer 6 te koppelen kan er, aan de hand van gemeten zuurstofconcentraties, drukken en duiktijden, exact worden berekend hoelang er nog, op de druk waarin men zich bevindt verbleven mag worden. Bij verandering van de druk passen deze tijden zich automatisch aan.If the oxygen concentration of the air coming out of the filter is too low for the setting, the analyzer 4 can control the filter 3 via a control system to filter more N2 from the air and / or to discount this in the dive times in the dive computer. If, nevertheless, the oxygen concentration remains too low, an alarm signal can be issued. By coupling the oxygen analyzer 4 to the dive computer 6, it can be calculated, based on measured oxygen concentrations, pressures and dive times, exactly how long you can stay at the pressure in which you are located. These times adapt automatically when the pressure changes.

Door het filter 3 lucht met een zuurstofconcentratie te laten afgeven die het 10 meest geschikt is voor de druk waaraan je blootstaat, kan men precies zolang in het water blijven als is toegestaan.By letting the filter 3 deliver air with an oxygen concentration that is most suitable for the pressure you are exposed to, you can stay in the water exactly as long as is allowed.

Doordat het filter 3 en de analyser 4 met snelkoppelingen 7a,7b zijn aangekoppeld, kunnen ze snel en makkelijk worden verwijderd. Op die manier kan er eenvoudig, zonder extra ballast met gewone perslucht worden gedoken.Because the filter 3 and the analyzer 4 are coupled with quick couplings 7a, 7b, they can be removed quickly and easily. In this way it is easy to dive with normal compressed air without additional ballast.

15 101139215 1011392

Claims

Diving equipment comprising a compressed air bottle and a mouthpiece connected to it via a conduit, characterized in that the diving equipment comprises an N2 filter, which filter is placed between the compressed air bottle and the mouthpiece.

Diving equipment according to claim 1, comprising a connection for a drysuit and / or a connection for a buoyancy compensator, characterized in that these connections are placed between the compressed air cylinder and the N2 filter.

Diving equipment according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a diving computer which issues a signal when the maximum diving time is exceeded, which is calculated on the basis of the dwell time underwater, the prevailing pressures and the oxygen content of the inhaled gas.

Diving equipment according to claim 1 or 2, characterized in that the diving equipment comprises an oxygen analyzer placed between the mouthpiece and the filter and connected to a control device in the filter.

Diving equipment according to claim 1, characterized in that the compressed air cylinder communicates with a first reducing valve, to which a BCD and / or a dry suit can be connected, and which is connected to an N2 filter to which the oxygen analyzer is connected as well as the mouthpiece. 20 1011392