Удлиненная дыхательная трубка для пловца
Изобретение относится к снаряжению для водного спорта, к системам открытого дыхания с малых глубин, в частности к дыхательным трубкам для пловца. Дыхательная трубка для пловца содержит трубку, клапан вдоха, имеющий рамку с эластичной мембраной, загубник, насадку, исключающую заливание трубки водой, а также поплавок, выполненный в виде воздушной емкости и с возможностью перемещения в нем трубки. Клапан вдоха выполнен с корпусом в виде полого цилиндра, вставленного в патрубок воздуховода блока, объединяющего загубник и клапан выдоха. Рамка клапана вдоха выполнена на одном конце его корпуса, а на другом его конце этого корпуса выполнен выступающий круговой бортик, имеющий толщину, равную толщине стенки указанного патрубка воздуховода, соединенного резиновым переходником с трубкой. Насадка, исключающая заливание трубки водой, выполнена в виде миниколокола по форме стакана с полусферическим дном, прикрученного на верхний конец трубки, соосно ему. Стакан закрыт снизу наклоненной внутрь него плоскостью с расположенными на ней седлами входных отверстий для воздуха. Поплавок выполнен с верхней наклонной плоскостью, покрытой резиной для перекрытия входных отверстий для воздуха при нырянии. Такое выполнение дыхательной трубки снижает рециркуляцию воздуха в ней и повышает эффективность ее использования. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к снаряжению для водного спорта, к системам открытого дыхания с малых глубин, в частности к дыхательным трубкам для пловца.
Проникая из воздушной в водную среду для обеспечения нормального физиологического дыхания, разработано множество приспособительных устройств от простой трубки, трубки с насадкой от проникновения случайной воды и залива при нырянии (патент SU №1761587 A1, 15.09.1932, D 63 С 11/16, патент US №4782830, 08.11.1988, 128-201.11, недостаток обоих патентов - рециркуляция выдыхаемого воздуха), с клапаном вдоха на верхнем конце дыхательной трубки, который из-за турбулентности потоков воздуха только частично препятствует рециркуляции (авт.св. SU №281198, 03.09.1370, B 63 С 11/16). Установка в нижнем изгибе трубки заслонки возврата воздуха и клапана выдоха (патент US №4655212, 07.04.1987, 128-201.11) позволяет дышать свежим воздухом, но, как и в предыдущем изобретении, при дожде, боковой волне, нырянии воздух внутри трубки замещается проникающей водой, которая полностью не выдувается, особенно при выныривании. Отдельный клапан выдоха и выдува воды, попадающей в трубку, к настоящему времени определился в низу трубки вместе с загубником и воздуховодом, активно выполняя дренажную функцию, а не полного удаления выдыхаемого воздуха.
Совершенствование трубки происходит в устранении возврата воздуха объемом ее размера, особенно, если трубка удлиненная (патент US №2814292, 26.11.1957, 128-201.11 - возвратный воздух резко сокращает время пребывания под водой, ухудшает самочувствие пловца). Помимо этого, удлиненная трубка, например телескопическая, - патент FR №2609962 A1, 29.07.1986, В 63 С 11/16, вызывает дополнительные затруднения: потребность побудительных условий обеспечения вертикальности трубки, предупреждения пловца о его погружении на максимальную длину трубки, при выныривании нет полного выдува воды как через клапан выдоха (не хватает объема выдоха), так и через всю трубку, т.е. ныряние возможно только с насадкой незаливаемости водой. Известны трубки (продольно перегороженные) с двумя воздуховодами, с клапанами у загубника (один на вдох, другой на выдох): патент NO 168815 В, 30.12.1991, В 63 С 11/16 и патент FR №2732305 А1, 04.10.1996, B 63 С 11/16, но они имеют суженные проходы воздуха, в них не предусмотрен залив водой, которую из воздуховода с клапаном вдоха на продуть. В ряде устройств, например спасательных, клапаны вдоха и выдоха совмещены в клапанной коробке перед загубником (продольные оси загубника и воздуховода совпадают, патент NO №315079 В1, 07.07.2003, А 62 В 9/02, В 63 С 11/18). Клапанная коробка не предназначена к использованию в дыхательной трубке, которую она удлинила бы и потребовала незаливаемости, т.к. не предусмотрены появление воды ее и выдув, пузырьки воздуха выдоха будут перед лицом пловца. Имеет место предложение дыхательной трубки с клапанами вдоха и выдоха, с загубником и насадкой, например патент US №4805610, 21.02.1989, 128-201.11, прототип. Однако с такой насадкой опасно плавать, так как при погружении вода накапливается в насадке, особенно при заливе из-под ее крышки. Как только насадка вновь появляется на поверхности в воздушной среде, сила плавучести не действует, она резко опускается на свое место, то же делает и шар клапана, вода насадки устремляется через воздухозаборное отверстие в трубку, проскакивая клапан вдоха к загубнику, ее можно выдуть, вдыхая ртом над поверхностью воды. Не допустимы резкие движения под водой, касание крышки насадки, что сказывается на шаровом клапане и проникновении воды в трубку, не говоря о повороте трубки до положения ниже 15° от горизонтального уровня, когда плавучесть насадки сработает в обратном направлении и откроет шаровой клапан, опасен сильный случайный выдох под водой и разреженное воздушное пространство под шаром. Клапан вдоха обеспечивает свежим воздухом, но он стационарно спрятан внутри изгиба трубки, что затрудняет его изготовление, возможный ремонт или его снятие из трубки, чтобы присоединить только загубник при охоте без пузырьков воздуха.
Цель изобретения: разработка и совершенствование новых качеств дыхательной трубки для пловца, внедряя клапан вдоха в отдельном корпусе рядом с загубником, полностью исключая рециркуляцию воздуха, удлиняя трубку до одного метра, обеспечивая ее незаливаемость, комфортность и безопасность использования, в том числе для начального обучению дайвингу.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве из полимерных материалов внедрен клапан вдоха в отдельном корпусе, вставляемом в патрубок воздуховода блока с загубником и клапаном выдоха, взаимосвязь работы которых под водой осуществляется силой вдоха, силой выдоха и давлением воды. Корпус клапана вдоха выполнен в виде полого цилиндра с внешние круговым выступающим бортиком на верхнем конце, на нижнем конце размещается клапан вдоха, имеющий пластмассовую рамку, крепящуюся или выполненную вместе с отдельным корпусом. Рамка имеет круглое седло с отходящими от его центра к внутренней стенке перемычками, образующими 3, 4 сегмента с внешне закрепленной по центру круглой эластичной мембраной. При вдохе периферийный край мембраны отклоняется от седла, пропуская воздух, при выдохе она ложится на седло, упираясь в перемычки. Во втором варианте клапан вдоха также в отдельном корпусе в виде полого цилиндра с внешне выступающим круговым бортиком имеет нижний конец, срезанный под углом, с седлом, которое выполнено относительно продольной оси цилиндра под углом, равным углу продольных осей патрубка воздуховода и загубника. Лепестковая эластичная мембрана прикреплена в месте укороченной части стенки корпуса, имеет толщину, уменьшающуюся от места крепления к периферии, для ее прилегания к седлу в свободном состоянии. Клапан вдоха устраняет рециркуляцию выдыхаемого воздуха и позволяет удлинять дыхательную трубку.
Учитывая физиологические возможности дыхания человека при погружении под воду (при возрастании ее давления), предлагается удлинение дыхательной трубки до одного метра. Предусмотрено предотвращение залива трубки водой, для чего насадка выполнена в виде миниколокола, по форме высокого с полусферическим дном стакана, закрытого вовнутрь наклонной плоскостью, по нижнему краю которой имеются входные воздухозаборные отверстия с седлами. Герметичное крепление стакана, например прикручивание через прокладку, произведено к находящемуся внутри стакана соосно верхнему концу дыхательной трубки, вплотную не прилегающему ко дну стакана. Угол нижней наклонной плоскости насадки совпадает с углом подъема верхней наклонной плоскости поплавка - пластмассовой воздушной емкости. Вертикальность и устойчивость трубки под водой обеспечивается ее перемещением в поплавке на поверхности воды. Расположение двух съемных ограничителей на трубке под и над поплавком регулирует глубину индивидуального погружения, а взаимодействие опускающейся трубки без верхнего ограничителя и поджим плавучестью поплавка к насадке выполняют герметичное перекрытие воздухозаборных отверстий насадки при полном погружении пловца с трубкой, например при нырянии. При появлении из-под воды верхней части трубки поплавок отходит от насадки и продолжается нормальное дыхание (если пловец создает разреженный воздух в трубке под водой, а поплавок недостаточно тяжелый и он присасывается к седлам, то установка пружины под насадкой его освободит). В зависимости от потребностей пребывания на воде и под водой поплавок может вариировать по размерам и форме, этим самым по его плавучести, например наклонная плоскость, покрытая резиной, может составлять часть верхней стенки поплавка. Для исходного положения поплавка и обеспечения безопасности пловца над его головой на трубке имеется стационарный предохранительный ограничитель.
Изобретение поясняется чертежами: на фиг.1 изображена конструкция клапана вдоха (во время вдоха пловца), на фиг.2 - конструкция клапана вдоха - вид сбоку со стороны загубника (во время выдоха пловца), на фиг.3 - дыхательная трубка с установленным в ней клапаном вдоха, на фиг.4 - устройство насадки и поплавка.
Клапан вдоха (см. фиг.1 и 2) состоит из отдельного корпуса 1 - полого цилиндра с толщиной стенки в 1,5-2,5 мм, верхний конец которого имеет внешне выступающий круговой бортик 2 шириной, совпадающей с толщиной стенки патрубка воздуховода, высотой 1-3 мм. Нижний конец цилиндра срезан и имеет седло 3, которое выполнено относительно продольной оси воздуховода 5 цилиндра под углом от 30 до 90°. Лепестковая эластичная мембрана 4 выполнена целиком вместе с корпусом (например, из каучука или силикона) или прикреплена омегаобразно 6 к укороченной (в любом месте неукороченной - при круглом седле) части стенки корпуса, имеет толщину, уменьшающуюся от места крепления к периферии, на 0,3-0,5 мм меньше внешнего размера цилиндра и в обычном состоянии слегка прижата к седлу, состоящему из выступа внутренней стенки корпуса по высоте и ширине в половину толщины среза стенки конца цилиндра. Клапан вдоха 1 (см. фиг.3) вставлен в патрубок воздуховода 9 рядом с загубником 7 и клапаном выдоха 8 таким образом, чтобы место крепления мембраны было в сторону загубника и способствовало ей открываться в сторону клапана выдоха для стока случайной воды. Удлиненная трубка 12 соединяется гофром 11 или резиновым переходником с патрубком воздуховода 9. По ходу вверх трубка крепится к маске, над головой пловца на трубке помещаются предохранительный стационарный 10 и при необходимости один или два съемных передвижных ограничителя, например нижний ограничитель 13 (см. фиг.4) под поплавком 14. Воздушная емкость - поплавок 14, например, при диаметре в 20 см и высоте в 5 см обладает положительной плавучестью в 1,5 кг, удерживает трубку в вертикальном положении, упираясь верхней наклонной плоскостью 15 в седла 16 входных воздухозаборных отверстий насадки 17, предупреждает, что длина трубки для погружения исчерпана, воздух перекрыт, дальнейшее погружение - ныряние, при котором поплавок удерживает седла насадки закрытыми. Насадка 17 выполнена в виде высокого с полусферическим дном перевернутого стакана, закрытого наклоненной вовнутрь плоскостью 18. Воздухозаборные отверстия с седлами 16, выполненные на наклонной плоскости 18 стакана насадки, размером суммарной площади превосходят площадь сечения дыхательной трубки и находятся в низу плоскости для дренажа случайно попадающей воды. Насадка сберегает дыхательную трубку от дождя, захлеста волной, обладает эффектом миниколокола при погружении под воду. Пружина 19 сдерживает случайные касания поплавка к насадке, освобождает поплавок при выныривании от подсасывания его к седлам насадки. Для транспортировки трубка легко разбирается: выкручивается насадка, снимаются ограничители и поплавок, гофр и блок с патрубком воздуховода, загубником, клапанами вдоха и выдоха.
При плавании с удлиненной дыхательной трубкой клапан вдоха открывается входным потоком воздуха - силой вдоха, воздействующей на отклонение мембраны, и закрывается напором выдыхаемого воздуха, что исключает его рециркуляцию. Проникновение воды в трубку отсутствует, что обеспечивается конструкцией насадки (эффект миниколокола) и ее стыковкой с поплавком, который побуждает устойчивость и вертикальность трубки, а сопротивлением предупреждает пловца с лимите длины трубки на погружение.
Предложенная трубка создает повышенную комфортность и безопасность на поверхности и в верхнем слое воды для отдыха, охоты и обзора подводного мира, снижая мышечное и нервное напряжение, повышая адаптируемость и ориентировку под водой, дает возможность начального обучения дайвингу.
1. Дыхательная трубка для пловца, содержащая трубку, клапан вдоха, имеющий рамку с круглым седлом, перемычками и эластичную мембрану, прикрепленную в центре рамки, клапан выдоха, загубник, насадку, исключающую заливание трубки водой, а также поплавок, выполненный в виде воздушной емкости и с возможностью перемещения в нем трубки, отличающаяся тем, что клапан вдоха выполнен с корпусом в виде полого цилиндра, вставленного в патрубок воздуховода блока, объединяющего загубник и клапан выдоха, причем упомянутая рамка клапана вдоха выполнена на одном конце указанного корпуса, а на другом его конце выполнен выступающий круговой бортик, имеющий толщину, равную толщине стенки указанного патрубка воздуховода, соединенного резиновым переходником с трубкой, выполненной длиной 1 м, при этом насадка, исключающая заливание трубки водой, выполнена в виде мини-колокола по форме стакана с полусферическим дном, прикрученного на верхний конец трубки, соосно ему, и закрытого снизу наклоненной внутрь этого стакана плоскостью с расположенными внизу последней седлами входных отверстий для воздуха, а поплавок выполнен с верхней наклонной плоскостью, покрытой резиной, причем угол подъема этой плоскости совпадает с углом наклона упомянутой плоскости стакана для перекрытия входных отверстий для воздуха при нырянии.
2. Дыхательная трубка по п.1, отличающаяся тем, что поплавок имеет диаметр 20 см, высоту 5 см и положительную плавучесть 1,5 кг.
