клапанный механизм для подводного водолазного снаряжения

Формула изобретения

1. Клапанный механизм для подводного водолазного снаряжения, содержащий трубчатый элемент с боковыми отверстиями для пропускания текучей среды, соединенный с дыхательной маской, являющейся частью водолазного снаряжения, и гибкий клапан, приспособленный для установки на одном конце трубчатого элемента и предназначенный для герметичного закрывания указанных боковых отверстий со стороны внутренней полости трубчатого элемента в нормальном режиме и для открывания их для пропускания текучей среды в аварийном режиме, так что в нормальном режиме герметично закрытые боковые отверстия препятствуют утечке выдыхаемых газов из дыхательной маски и загрязнению воздуха внутри водолазного снаряжения, а в аварийном режиме открытые боковые отверстия обеспечивают поступление воздуха из водолазного снаряжения ко рту и носу водолаза, закрытым дыхательной маской, отличающийся тем, что излишки воды, накопившиеся в водолазном снаряжении, сливаются наружу через открытые боковые отверстия.

2. Клапанный механизм по п.1, отличающийся тем, что в нормальном режиме указанный гибкий клапан находится в "закрытом" состоянии при вдыхании воздуха из основного источника воздуха через дыхательный регулятор.

3. Клапанный механизм по п.1, отличающийся тем, что подводное водолазное снаряжение представляет собой водолазный шлем.

4. Клапанный механизм по п.1, отличающийся тем, что подводное водолазное снаряжение представляет собой полнолицевую маску.

5. Клапанный механизм по п.1, отличающийся тем, что подводное водолазное снаряжение представляет собой автономный аппарат для дыхания под водой (акваланг).

6. Клапанный механизм по п.1, отличающийся тем, что подводное водолазное снаряжение получает воздух для дыхания с поверхности через шланг.

7. Клапанный механизм по п.1, отличающийся тем, что указанный трубчатый элемент выполнен из жесткого материала.

8. Клапанный механизм по п.1, отличающийся тем, что указанный гибкий клапан выполнен из эластичного материала.

9. Клапанный механизм по п.2, отличающийся тем, что дыхательный регулятор установлен между дыхательной маской и первым односторонним клапаном, установленным в таком направлении, чтобы выпускать текучую среду из дыхательного регулятора.

10. Клапанный механизм по п.2, отличающийся тем, что дыхательный регулятор выполнен автоматическим.

11. Клапанный механизм по п.9, отличающийся тем, что дыхательный регулятор и указанный первый односторонний клапан образуют основной канал выхода выдыхаемых газов.

12. Клапанный механизм по п.11, отличающийся тем, что указанный трубчатый элемент установлен между дыхательной маской и вторым односторонним клапаном, установленным в таком направлении, чтобы выпускать текучую среду из дыхательной маски.

13. Клапанный механизм по п.12, отличающийся тем, что полая внутренняя часть указанного трубчатого элемента и указанный второй односторонний клапан образуют вспомогательный канал выхода выдыхаемых газов.

14. Клапанный механизм по п.13, отличающийся тем, что указанные первый и второй односторонние клапаны выполнены в виде тарельчатых клапанов.

15. Клапанный механизм по п.13, отличающийся тем, что указанные основной и вспомогательный каналы выхода выдыхаемых газов способствуют уменьшению нагрузки при выдохе.

16. Клапанный механизм по п.15, отличающийся тем, что указанный гибкий клапан находится в "открытом" состоянии при вдыхании воздуха, поступающего из дополнительного источника воздуха в аварийном режиме, при этом воздух из дополнительного источника заставляет гибкий клапан открыться в результате повышения давления внутри водолазного снаряжения.

17. Клапанный механизм по п.16, отличающийся тем, что воздух из дополнительного источника поступает из внутренней полости водолазного снаряжения в дыхательную маску через открытые боковые отверстия трубчатого элемента, образуя аварийный канал подачи воздуха водолазу.

18. Клапанный механизм по п.17, отличающийся тем, что указанный гибкий клапан содержит эластичный трубчатый элемент, выполненный с возможностью герметичного закрывания боковых отверстий со стороны полой внутренней части указанного эластичного трубчатого элемента в нормальном режиме.

19. Клапанный механизм по п.18, отличающийся тем, что в аварийном режиме указанный эластичный трубчатый элемент отгибается от боковых отверстий внутрь его полой внутренней части под воздействием воздуха из дополнительного источника.

20. Клапанный механизм для подводного водолазного снаряжения, содержащий кольцеобразный элемент с внутренними отверстиями, расположенными по кругу, для пропускания текучей среды и установленный между дыхательной маской и дыхательным регулятором, являющимися частью водолазного снаряжения, и гибкий клапан, приспособленный для установки внутри указанного кольцеобразного элемента и предназначенный для герметичного закрывания указанных внутренних отверстий кольцеобразного элемента в нормальном режиме и открывания их для пропускания жидкости в аварийном режиме, так что в нормальном режиме закрытые внутренние отверстия препятствуют утечке выдыхаемых газов из дыхательной маски и загрязнению воздуха внутри водолазного снаряжения, а в аварийном режиме открытые внутренние отверстия обеспечивают поступление воздуха из водолазного снаряжения ко рту и носу водолаза, закрытым дыхательной маской, отличающийся тем, что излишки воды, накопившиеся в водолазном снаряжении, сливаются наружу через открытые внутренние отверстия.

21. Клапанный механизм по п.20, отличающийся тем, что в нормальном режиме гибкий клапан находится в "закрытом" состоянии при вдыхании воздуха из основного источника воздуха через дыхательный регулятор и полую внутреннюю часть указанного кольцеобразного элемента.

22. Клапанный механизм по п.20, отличающийся тем, что дыхательный регулятор выполнен автоматическим.

23. Клапанный механизм по п.20, отличающийся тем, что указанный кольцеобразный элемент выполняет функцию гайки крепления интегрального регулятора.

24. Клапанный механизм по п.20, отличающийся тем, что подводное водолазное снаряжение представляет собой водолазный шлем.

25. Клапанный механизм по п.20, отличающийся тем, что подводное водолазное снаряжение представляет собой полнолицевую маску.

26. Клапанный механизм по п.20, отличающийся тем, что подводное водолазное снаряжение представляет собой автономный аппарат для дыхания под водой (акваланг).

27. Клапанный механизм по п.20, отличающийся тем, что подводное водолазное снаряжение получает воздух для дыхания с поверхности через шланг.

28. Клапанный механизм по п.20, отличающийся тем, что указанный кольцеобразный элемент выполнен из жесткого материала.

29. Клапанный механизм по п.20, отличающийся тем, что указанный гибкий клапан выполнен из эластичного материала.

30. Клапанный механизм по п.21, отличающийся тем, что дыхательный регулятор соединен с односторонним клапаном, установленным в таком направлении, чтобы выпускать текучую среду из дыхательного регулятора.

31. Клапанный механизм по п.30, отличающийся тем, что дыхательный регулятор, полая внутренняя часть указанного кольцеобразного элемента и указанный односторонний клапан образуют основной канал выхода выдыхаемых газов.

32. Клапанный механизм по п.30, отличающийся тем, что указанный односторонний клапан является тарельчатым клапаном.

33. Клапанный механизм по п.31, отличающийся тем, что указанный гибкий клапан находится в "открытом" состоянии при вдыхании воздуха из дополнительного источника воздуха в аварийном режиме, при этом воздух из дополнительного источника заставляет гибкий клапан открываться в результате повышения давления внутри водолазного снаряжения.

34. Клапанный механизм по п.31, отличающийся тем, что указанный кольцеобразный элемент дополнительно снабжен кольцевой канавкой, обеспечивающей доступ к нижней стороне указанных внутренних отверстий и расположенной у одного из концов указанного кольцеобразного элемента.

35. Клапанный механизм по п.34, отличающийся тем, что воздух из дополнительного источника из внутренней полости водолазного снаряжения поступает в дыхательную маску через указанную кольцевую канавку и открытые внутренние отверстия, образуя аварийный канал подачи воздуха водолазу.

36. Клапанный механизм по п.35, отличающийся тем, что указанный гибкий клапан содержит плоский элемент в форме шайбы, выполненный с возможностью герметичного закрывания внутренних отверстий указанного кольцеобразного элемента в нормальном режиме.

37. Клапанный механизм по п.35, отличающийся тем, что указанная кольцевая канавка, открытые внутренние отверстия и указанный односторонний клапан образуют канал слива излишков воды для водолаза.

38. Клапанный механизм по п.36, отличающийся тем, что в аварийном режиме указанный плоский элемент отгибается от указанных внутренних отверстий кольцеобразного элемента под воздействием воздуха из дополнительного источника.

39. Клапанный механизм по п.36, отличающийся тем, что указанный гибкий клапан дополнительно содержит трубчатую часть, выполненную с возможностью установки внутри указанного кольцеобразного элемента.

Описание изобретения к патенту

Уровень техники

Водолазное снаряжение обычно содержит дыхательный регулятор, который подсоединяется через шланг к воздушному баллону акваланга (автономному аппарату для дыхания под водой) или к шлангу для подачи воздуха с поверхности. Существуют различные виды водолазного снаряжения, включая полнолицевые маски, водолазные шлемы, акваланги и т.п. Многие годы использовались различные водолазные шлемы и полнолицевые маски. Водолазные шлемы первоначально напоминали по форме перевернутое ведро со смотровым окном и подсоединенным к шлему шлангом подачи воздуха, который обеспечивал подачу его с поверхности к водолазу. Со временем эти шлемы стали более совершенными, а физические механизмы, связанные с водолазными работами, более понятными.

Современные водолазные шлемы подверглись ряду усовершенствований, таких как возможность соединения с сухим гидрокостюмом или использование шейного уплотнителя, позволяющего избежать попадания воды в шлем и сохранить внутреннюю его полость большую часть времени сухой. К числу таких усовершенствований относится разработка новых дыхательных систем, включая аварийные или дополнительные источники воздуха, и электронной связи.

Одним из недостатков прежних тяжелых водолазных шлемов является то, что углекислый газ, выдыхаемый водолазом, может накапливаться в шлеме, создавая потенциально опасную ситуацию для водолаза. Другая проблема - это расход воздуха. Тяжелые водолазные шлемы являются по существу шлемами свободной подачи воздуха, который постоянно протекает через шлем, вытесняя углекислый газ из шлема. В шлемах такого типа скорость потока воздуха должна быть достаточно высокой, что в свою очередь требует большого расхода воздуха для сохранения безопасного уровня углекислого газа.

В современных водолазных шлемах или полнолицевых масках эти недостатки устранены благодаря использованию дыхательной (ротоносовой) маски, закрывающей рот и нос. Такая маска представляет собой относительно небольшую резиновую маску, которая устанавливается с внутренней стороны водолазного шлема или полнолицевой маски, плотно прилегая к лицу водолаза и закрывая его нос и рот. Маска служит для того, чтобы выводить выдыхаемые газы из шлема или полнолицевой маски, поддерживая минимальный уровень углекислого газа в шлеме или полнолицевой маске.

Сегодня для того чтобы сберечь воздух, в большинстве водолазных шлемов или полнолицевых масок используется так называемый "автоматический регулятор". Этот дыхательный регулятор аналогичен регулятору акваланга, который может быть установлен на водолазном шлеме или полнолицевой маске. Автоматический регулятор снабжен резиновой мембраной, которая втягивается внутрь при каждом вдохе, открывая небольшой клапан, который автоматически обеспечивает снабжение водолаза воздухом. Этот небольшой клапан сделан так, чтобы закрываться, когда водолаз выдыхает или задерживает дыхание, сберегая расходуемый воздух.

Дыхательная маска сама по себе также подверглась усовершенствованию. Когда такие маски начали использоваться впервые, многие из них имели одно или несколько отверстий в нижней части, которые позволяли воде, иногда попадающей в шлем или полнолицевую маску, проходить через внутреннюю часть маски и в конечном итоге выходить наружу через выпускной канал дыхательного регулятора. На фиг.1 схематично показано отверстие 10 в нижней части дыхательной маски 12, закрывающей рот и нос водолаза 14. Маска 12 расположена внутри водолазного шлема 16 и соединена с дыхательным регулятором 18. Вода из шлема отводится через отверстие 10 и выпускной канал дыхательного регулятора 18. Вода в шлеме - это вода, которая может накопиться в нижней части шлема. Позднее выяснилось, что использование таких отверстий было целесообразным, только когда в нижней части маски оставалось небольшое количество воды. Эти остатки воды препятствовали выходу выдыхаемых газов из маски через отверстие (отверстия) и загрязнению воздуха внутри водолазного шлема при выдохе.

Другой конструкцией дыхательной маски, наиболее часто используемой в настоящее время, является конструкция с тарельчатым клапаном, установленным в верхней части маски. Этот клапан является односторонним и имеет мембрану грибовидной формы. Тарельчатый клапан в верхней части маски установлен в таком направлении, что воздух может попадать с внутренней стороны шлема во внутреннюю часть маски. Резиновый тарельчатый клапан 20, расположенный внутри верхней части дыхательной маски 22, схематично представлен, например, на фиг.2. Маска 22 закрывает рот и нос водолаза 24. Маска 22 расположена внутри водолазного шлема 26 и соединена с дыхательным регулятором 28. Вода из шлема отводится через дополнительный резиновый тарельчатый клапан 30 в обход выпускного канала дыхательного регулятора 28. Резиновый тарельчатый клапан 30 установлен в нижней части водолазного шлема 26 (фиг.2). Вода из шлема отводится непосредственно в окружающую воду через тарельчатый клапан 30, как показано стрелкой 32 на фиг.2.

Большинство водолазных шлемов и полнолицевых масок в настоящее время снабжены аварийным (дополнительным) источником воздуха, управляемым водолазом поворотом вентиля и устанавливаемым либо со стороны шлема или полнолицевой маски, либо на ремнях водолазного снаряжения. При надлежащем использовании снаряжения воздух из дополнительного источника подается со стороны шлема или полнолицевой маски, как показано, например, на фиг.1-2. Так, на фиг.2 воздух из дополнительного источника поступает изнутри шлема 26 в дыхательную маску 22 через тарельчатый клапан 20. Поступающий воздух вытесняет излишки воды, накопившейся внутри шлема 26, в окружающую воду через тарельчатый клапан 30 (фиг.2).

Сущность изобретения

Описанные здесь примеры осуществления изобретения в общем представляют клапанный механизм для водолазного снаряжения.

В соответствии с одним аспектом изобретения клапанный механизм содержит трубчатый элемент, имеющий боковые отверстия, предназначенные для пропускания текучей среды. Трубчатый элемент соединен с дыхательной маской, являющейся частью водолазного снаряжения. Клапанный механизм также содержит гибкий клапан, приспособленный для установки на одном из концов трубчатого элемента.

Гибкий клапан может герметично закрывать боковые отверстия внутренней полости трубчатого элемента в нормальном режиме, и открывать их со стороны внутренней полости трубчатого элемента в нормальном режиме, и открывать их для пропускания текучей среды в аварийном режиме. В нормальном режиме закрытые боковые отверстия препятствуют утечке выдыхаемых газов из дыхательной маски и загрязнению воздуха внутри водолазного снаряжения. В аварийном режиме открытые боковые отверстия позволяют воздуху, находящемуся внутри снаряжения, поступать ко рту и носу водолаза, закрытым дыхательной маской. Вода, накапливающаяся в водолазном снаряжении, сливается наружу через открытые боковые отверстия.

В соответствии с другим аспектом изобретения клапанный механизм содержит кольцеобразный элемент, снабженный расположенными по кругу внутренними отверстиями для пропускания текучей среды. Кольцеобразный элемент сообщает дыхательную маску и дыхательный регулятор. Маска и дыхательный регулятор являются частью водолазного снаряжения. Клапанный механизм также содержит гибкий клапан, приспособленный для установки его внутри кольцеобразного элемента.

Гибкий клапан предназначен для того, чтобы герметично закрывать внутренние отверстия в нормальном режиме и открывать их для пропускания текучей среды в аварийном режиме. В нормальном режиме закрытые внутренние отверстия препятствуют утечке выдыхаемых газов из дыхательной маски и загрязнению воздуха внутри водолазного снаряжения. В аварийном режиме открытые внутренние отверстия позволяют воздуху, находящемуся внутри водолазного снаряжения, поступать ко рту и носу водолаза, закрытым дыхательной маской. Излишняя вода, накопившаяся в водолазном оборудовании, сливается наружу через открытые внутренние отверстия.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения клапанный механизм содержит трубчатую клапанную конструкцию, соединенную с дыхательной маской и дыхательным регулятором, которые являются частью водолазного снаряжения, и интегрально установленную между ними. Клапанный механизм содержит также средства регулирования уровней выдыхаемых газов внутри снаряжения в нормальном режиме и дополнительный источник дыхательной газовой смеси для водолаза в аварийном режиме. Клапанная система содержит также средства удаления излишков воды, накопившейся в водолазном снаряжении к моменту приведения в действие водолазом дополнительного источника дыхательной газовой смеси.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения клапанный механизм содержит кольцеобразную клапанную конструкцию, соединенную с дыхательной маской и дыхательным регулятором и установленную между ними. Маска и дыхательный регулятор являются частью водолазного снаряжения. Клапанный механизм также содержит гибкий клапан, приспособленный для установки внутри указанного кольцеобразного элемента. Клапанная система содержит также средства регулирования уровней выдыхаемых газов внутри водолазного снаряжения в нормальном режиме и дополнительный источник дыхательной смеси для водолаза в аварийном режиме. Клапанная система также содержит средства для слива воды, накопившейся в водолазном снаряжении к моменту приведения в действие водолазом дополнительного источника дыхательной смеси.

Эти и другие аспекты изобретения будут очевидными при рассмотрении прилагаемых чертежей и нижеследующего подробного описания изобретения.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение в общем виде иллюстрируется ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 представляет собой схематичное изображение в разрезе известного механизма дыхательной маски (используемой с водолазным шлемом), на котором показаны схема движения воздуха и выдыхаемых газов внутри водолазного шлема и канал слива воды из водолазного шлема;

фиг.2 представляет собой схематичное изображение в разрезе другого известного механизма дыхательной маски (используемой с водолазным шлемом), на котором показаны схема движения воздуха и выдыхаемых газов внутри водолазного шлема и канал слива воды из водолазного шлема;

фиг.3 представляет собой схематичное изображение в разрезе дыхательной маски, расположенной внутри водолазного шлема и соединенной с дыхательным регулятором, причем выход выдыхаемых газов и слив воды из водолазного шлема осуществляются через интегральный клапанный механизм, сконструированный в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 представляет собой схематичное изображение клапанного механизма, показанного на фиг.3, при работе в нормальном режиме;

фиг.5 представляет собой схематичное изображение клапанного механизма, показанного на фиг.3, при работе в аварийном режиме или в режиме слива воды из шлема;

фиг.6 представляет собой изображение клапанного механизма, показанного на фиг.3, с соответствующими элементами дыхательного регулятора в разобранном виде;

фиг.7 представляет собой вид клапанного механизма, показанного на фиг.6, в закрытом состоянии;

фиг.8 представляет собой вид сбоку в аксонометрии клапанного механизма, показанного на фиг.6, в частично открытом состоянии;

фиг.9 представляет собой схематичное изображение в разрезе дыхательной маски, расположенной внутри водолазного шлема и соединенной с дыхательным регулятором, причем выход выдыхаемых газов и слив воды из водолазного шлема в нормальном режиме осуществляются через интегральную систему, выполняющую одновременно функции гайки крепления регулятора и клапана, в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения;

фиг.10 представляет собой схематичное изображение системы «гайка - клапан», показанной на фиг.9, при работе в аварийном режиме или в режиме слива воды из шлема;

фиг.11 представляет собой изображение системы «гайка - клапан», показанной на фиг.9, с соответствующими элементами дыхательного регулятора в разобранном виде;

фиг.12 представляет собой вид сверху в аксонометрии клапанного механизма, показанного на фиг.11, в закрытом состоянии;

фиг.13 представляет собой вид сверху клапанного механизма, показанного на фиг.11, в частично открытом состоянии.

Подробное описание

Представленное ниже подробное описание прилагаемых чертежей является описанием примеров осуществления изобретения и не является единственно возможной формой конструктивного выполнения и/или использования изобретения. В описании представлены функциональные особенности и последовательность этапов построения и функционирования изобретения, поясняемые приведенными примерами. Однако понятно, что аналогичные или эквивалентные функции и последовательности этапов могут быть реализованы с помощью других примеров осуществления в пределах сущности и объема данного изобретения.

Некоторые примеры осуществления настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на клапанный механизм, предназначенный для водолазного шлема или полнолицевой маски, как представлено в общем виде на фиг.3-13. Дополнительные формы осуществления, особенности и/или преимущества изобретения будут очевидны из следующего описания или понятны при применении изобретения на практике. Одинаковым элементам на чертежах и в описании присвоены одинаковые номера позиций.

На фиг.3 показан вид в разрезе дыхательной маски 34, расположенной внутри водолазного шлема 36 и соединенной с автоматическим дыхательным регулятором 38. Маска 34 имеет такую форму, чтобы закрывать рот и нос водолаза 40. Маска 34 может быть выполнена из эластичного материала, такого как природный и/или синтетический каучук. Маска 34 снабжена боковым отверстием 35 (фиг.6), предназначенным для установки микрофона, а также передним отверстием 30 (фиг.6), предназначенным для размещения гайки крепления 37 стандартного дыхательного регулятора (фиг.6).

Дыхательный регулятор 38 (фиг.3-5) содержит корпус 41 (фиг.6), один конец которого крепится к маске 34 посредством гайки 37. Корпус 41 регулятора используется для размещения резинового тарельчатого клапана 44 (фиг.3-6), который установлен в таком направлении, чтобы обеспечивать отвод выдыхаемых газов от водолаза 40 через дыхательный регулятор 38, образуя основной выпускной канал 43 для выдыхаемых газов (фиг.3-4). Корпус 41 регулятора также используется для размещения стандартной мембраны 45 (фиг.6).

Вода из шлема отводится через интегральный клапанный механизм 42 (фиг.3-8) и тарельчатый клапан 47 (фиг.3-6) в обход основного выпускного канала 43 для выдыхаемых газов. Канал слива воды показан стрелкой 49 на фиг.3 и 5. Тарельчатый клапан 47 расположен ниже по потоку относительно интегрального клапанного механизма 42 и направлен таким образом, чтобы обеспечивать выход воды и выдыхаемых газов из шлема 35 в окружающую воду (фиг.3). Вспомогательный канал 51 выхода выдыхаемых газов (фиг.3-4) образован клапанным механизмом 42 и тарельчатым клапаном 47.

В соответствии с примером осуществления настоящего изобретения интегральный клапанный механизм 42 (фиг.3-8) содержит трубчатый элемент 48 (фиг.6), выполненный из жесткого материала, такого как металл, пластик и т.п. Жесткий трубчатый элемент 48 выполнен с множеством боковых отверстий 50 (фиг.6-8), предназначенных для подачи воздуха из дополнительного источника 46 (фиг.3, 5-6) ко рту и носу водолаза (закрытым маской 34) в аварийном режиме или в режиме слива воды из шлема.

Трубчатый элемент 48 снабжен на переднем конце 52 (фиг.6) выступающим наружу круговым выступом 54 (фиг.6), предназначенным для установки гибкого клапана 56 (фиг.6). В данном случае под термином "выступающий наружу выступ" имеется в виду выступ, направленный в сторону, противоположную центру полой внутренней части жесткого элемента 48. Жесткий элемент 48 также снабжен кольцевой канавкой 55 (фиг.6-8), которая расположена между выступающим наружу круговым выступом 54 (фиг.6) и боковыми отверстиями 50 (фиг.6-8). Кольцевая канавка 55 используется для установки и обеспечения плотного прилегания маски 34, в нижней части 57 которой имеется соответствующее отверстие (не показано).

На заднем конце 53 трубчатого элемента 48 имеется интегральный кольцеобразный фланец 62 (фиг.6-8), предназначенный для крепления на внутренней поверхности стенки шлема 36. В одном примере осуществления кольцеобразный фланец привинчивается с уплотнением ко внутренней поверхности шлема или полнолицевой маски. Могут использоваться и другие средства крепления трубчатого элемента 48 на шлеме или полнолицевой маске при условии, что они соответствуют сущности и объему настоящего изобретения.

Гибкий клапан 56 имеет кольцеобразную верхнюю часть 58 (фиг.6-8), форма которой позволяет надежно крепить ее на выступающем наружу круговом выступе 54 (фиг.6) жесткого трубчатого элемента 48. Эластичный клапан 56 также содержит трубчатый элемент 60 (фиг.6-8), форма которого соответствует внутренней поверхности трубчатого элемента 48 и позволяет герметично устанавливать его в трубчатом элементе 48, полностью закрывая боковые отверстия 50 (фиг.6-8) с внутренней стороны. Гибкий клапан 56 может быть выполнен из эластичного материала, такого как натуральный каучук, синтетический каучук и т.п. Эластичный материал подходит для использования в качестве материала клапана в соответствии с общими принципами настоящего изобретения. При необходимости может использоваться другой материал клапана при условии, что это соответствует сущности и цели настоящего изобретения.

В нормальном режиме водолаз 40 вдыхает воздух из основного источника воздуха через дыхательный регулятор 38 (фиг.3), при этом гибкий клапан 56 (интегрального клапанного механизма 42) остается закрытым, чтобы препятствовать утечке углекислого газа, выдыхаемого водолазом 40 из маски 34, и загрязнению воздуха внутри водолазного шлема 36. Гибкий клапан 56 находится в "закрытом" состоянии, когда его трубчатый эластичный элемент 60 полностью закрывает (герметизирует) боковые отверстия 50 изнутри, как представлено в общем виде на фиг.7.

Выдыхаемый углекислый газ выходит из маски 34 через основной канал 43 выхода выдыхаемых газов (фиг.3-4), а также через вспомогательный канал 51 выхода выдыхаемых газов (фиг.3-4), причем в последнем случае углекислый газ проходит также через полую внутреннюю часть жесткого трубчатого элемента 48 (фиг.6) и тарельчатый клапан 47 (фиг.3-6). Когда гибкий клапан 56 находится в "закрытом" состоянии, выдыхаемый углекислый газ, который проходит через полую внутреннюю часть жесткого трубчатого элемента 48 (фиг.6), не попадает из маски 34 внутрь шлема 36 через боковые отверстия 50, которые полностью (герметично) закрыты изнутри трубчатым эластичным клапанным элементом 60, как представлено в общем виде на фиг.4 и 7.

Наличие двух (основного и вспомогательного) каналов выхода выдыхаемого углекислого газа облегчает выдох водолазу 40 и снижает сопротивление при дыхании. Два канала (основной и вспомогательный) выхода выдыхаемых газов могут также рассматриваться как один общий канал выхода выдыхаемых газов, причем вспомогательная часть может с успехом использоваться как продолжение основного канала выхода выдыхаемых газов.

В аварийном режиме или в режиме слива воды из шлема водолаз 40 может получать воздух из дополнительного (резервного) источника. Воздух из дополнительного источника поступает в шлем 36 через отверстие 46 (фиг.3, 5-6). Воздух, поступающий из дополнительного источника, заставляет открываться гибкий клапан 56 в результате повышения давления внутри шлема 36. В данном случае трубчатый эластичный клапанный элемент 60 под воздействием нагрузки отгибается от боковых отверстий 50 (внутри полой внутренней части жесткого элемента 48), открывая их для потока текучей среды, как показано на фиг.5 и 8. Резервный воздух из шлема 36 поступает в маску 34 через открытые отверстия 50 (фиг.8), образуя аварийный канал подачи воздуха 59 (фиг.5) водолазу 40. Повышение давления внутри шлема 36, вызываемое воздухом, поступающим из дополнительного источника, вызывает также слив воды из шлема (в окружающую воду) через открытые боковые отверстия 50, как показано стрелкой 49 (фиг.5).

В соответствии с еще одной формой осуществления настоящего изобретения имеется клапанный механизм в виде интегральной системы 70, одновременно выполняющей функции гайки крепления дыхательного регулятора и клапана и содержащей гибкий клапан 72, соединенный с кольцеобразным элементом 78 (фиг.11-13). Гибкий клапан 72 содержит трубчатую часть 76, выступающую из плоского элемента 74 в форме шайбы (фиг.11-13). Гибкий клапан 72 выполнен из эластичного материала, такого как натуральный каучук, синтетический каучук и т.п. Эластичный материал подходит для использования в качестве материала клапана в соответствии с общими принципами настоящего изобретения.

Кольцеобразный элемент 78 (фиг.11-13) выполнен из жесткогоо материала, такого как металл, пластик и т.п. Форма жесткого кольцеобразного элемента 78 обеспечивает возможность крепления его заднего конца 80 к маске 79, как показано на фиг.11. Передний конец 82 кольцеобразного элемента 78 крепится к корпусу 84 дыхательного регулятора (фиг.11) через отверстие 85 соответствующей формы на шлеме 87 (фиг.9-11). Корпус 84 дыхательного регулятора предназначен для размещения тарельчатого клапана 86 (фиг.9-11) и стандартной мембраны 88 (фиг.11).

Как показано на фиг.11-13, кольцеобразный элемент 78 снабжен внутренним круговым выступом 90, врезанным внутрь переднего конца 82, а также множеством расположенных по кругу внутренних отверстий 92, расположенных между внутренним круговым выступом 90 и внутренней поверхностью стенки жесткого трубчатого элемента 78. Отверстия 92 предназначены для подачи воздуха из дополнительного источника ко рту и носу водолаза (закрытым маской 79) в аварийном режиме или в режиме слива воды из шлема.

Внутренний круговой выступ 90 позволяет размещать и надежно фиксировать эластичный трубчатый элемент гибкого клапана 72, как показано на фиг.12-13. Плоская шайба 74 (гибкого клапана 72) имеет такую форму, чтобы полностью закрывать (герметизировать) внутренние отверстия 92, когда трубчатый элемент 76 надежно закреплен на внутреннем выступе 90. Жесткий кольцеобразный элемент 78 также снабжен кольцевой канавкой 77 (фиг.9-10), которая обеспечивает доступ к нижней стороне внутренних отверстий 92. Кольцевая канавка 77 расположена в непосредственной близости к заднему концу 80 (фиг.11) жесткого кольцеобразного элемента 78.

В нормальном режиме водолаз 100 вдыхает воздух из основного источника воздуха через дыхательный регулятор 102 (фиг.9). Дыхательный регулятор 102 содержит корпус 84 (фиг.11) с соответствующим тарельчатым клапаном 86 (фиг.9-11). В данном случае гибкий клапан 72 (интегральной системы 70 «гайка - регулятор») закрыт, чтобы препятствовать утечке углекислого газа, выдыхаемого водолазом 100, из маски 79 и загрязнению воздуха внутри водолазного шлема 87. Гибкий клапан 72 находится в "закрытом" состоянии, когда его плоский элемент 74 в форме шайбы полностью закрывает (герметизирует) внутренние отверстия 92, как показано на фиг.12.

Выдыхаемый углекислый газ выходит из маски 79 через канал 104 выхода выдыхаемых газов (фиг.9), который включает проход, образованный полой внутренней частью жесткого кольцеобразного элемента 78 системы 70 «гайка - регулятор» и соответствующим тарельчатым клапаном 86.

Когда гибкий клапан 72 находится в "закрытом" состоянии, выдыхаемый углекислый газ, проходящий через жесткий кольцеобразный элемент 78, не попадает из маски 79 внутрь шлема 87 через внутренние отверстия 92, которые полностью (герметично) закрыты плоским элементом 74 в форме шайбы (фиг.12).

В аварийном режиме или в режиме слива воды из шлема водолаз 100 может получать воздух из дополнительного источника. Этот воздух поступает в шлем 87 через отверстие 106 (фиг.10-11) и заставляет открываться гибкий клапан 72 в результате повышения давления внутри шлема 87. В данном случае плоский элемент 74 в форме шайбы под воздействием нагрузки отгибается от боковых отверстий 92, открывая их для потока текучей среды, как показано на фиг.13. Резервный воздух из шлема 87 поступает в маску 79 через кольцевую канавку 77 и открытые отверстия 92, образуя аварийный канал подачи воздуха 108 водолазу 100, как показано на фиг.10. Повышение давления внутри шлема 87, вызываемое поступающим воздухом из дополнительного источника, вызывает также слив воды из шлема (в окружающую воду) через кольцевую канавку 77, открытые отверстия 92 и тарельчатый клапан 86, как показано стрелкой 110 слива воды (фиг.10).

Интегральная клапанная система 70 «гайка - регулятор» (фиг.9-13) позволяет значительно уменьшить количество элементов, необходимых для конструктивного воплощения вышеописанного клапанного механизма, показанного со ссылкой на фиг.3-8, при сохранении таких же функциональных возможностей.

Очевидно, что клапанный механизм в соответствии с настоящим изобретением в различных вариантах осуществления может быть предназначен для использования с таким водолазным снаряжением, как полнолицевая маска, акваланг и т.п. Дыхательная смесь в водолазное снаряжение в соответствии с настоящим изобретением может подаваться с поверхности через шланг. Клапанный механизм в соответствии с изобретением может быть скомпонован по-другому и/или из других подходящих элементов и/или материалов при условии, что это соответствует цели и объему данного изобретения.

Вышеописанные примеры осуществления лишь иллюстрируют общие принципы настоящего изобретения. Очевидно, что могут использоваться различные конструктивные модификации предлагаемого клапанного механизма, не выходящие за пределы изобретения. Соответственно чертежи и описание носят чисто иллюстративный характер, не ограничивая объем изобретения.

Все термины следует толковать в широком смысле в соответствии с контекстом. В частности, термин "содержит" ("содержащий") означают возможность включения дополнительных элементов, компонентов или этапов, которые могут присутствовать, использоваться или комбинироваться с элементами, компонентами или этапами, на которые имеются указания в тексте. Таким образом, предполагается, что изобретение охватывает все примеры осуществления и их варианты постольку, поскольку такие примеры осуществления и их варианты подпадают под объем прилагаемых пунктов патентной формулы и их эквивалентов.