專利名稱：用于水下潛水設(shè)備的閥門系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水下潛水設(shè)備的閥門系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水下潛水設(shè)備通常包括通過軟管與SCUBA(自足式水下呼吸器，SelfContaind Underwater Breathing Apparatus)的空氣筒或表面供給空氣的臍帶式部件(umbilical)相連接的呼吸調(diào)節(jié)器。水下潛水設(shè)備具有多種配置，這些配置包括FFMs(full-face mask，正面面罩)、潛水頭盔、SCUBA和/或類似部件。多年來使用過多種多樣的水下潛水頭盔和FFMs。起初，潛水頭盔被構(gòu)成為基本上呈帶有外視窗口和與其連接的用來從水面向潛水員供給空氣的空氣供給軟管的倒置的桶形。隨著時間的推移，這些頭盔越來越先進而且人們對潛水的物理過程更加了解。
現(xiàn)代潛水頭盔的很多特點在很多方面有所改進，例如，其可與干服裝連接或者包括用來將水阻擋在外的且在大多數(shù)時間內(nèi)保持頭盔內(nèi)側(cè)干燥的頸部屏障。新的呼吸系統(tǒng)被設(shè)計成包括應(yīng)急的或代用空氣源(alternate airsource)，并增加了電子通訊部分，此處只列舉幾個。
老式潛水頭盔(通常被稱為“重裝備(heary gear)”)存在的一個問題是潛水員呼出的CO2可能聚集在頭盔內(nèi)，因此對潛水員可能存在潛在危險。另一要考慮的問題是空氣的消耗。這些“重裝備”潛水頭盔本質(zhì)上是自由流動頭盔，即，空氣持續(xù)地流過頭盔以將CO2“驅(qū)(flush)”出頭盔。在這類頭盔中，需要相當(dāng)高的空氣流速，這將導(dǎo)致需要消耗大量空氣以保持安全的CO2水平。
在現(xiàn)代潛水頭盔或FFMs中，通過使用通常稱之為“口鼻”(“oral nasel”)的面罩解決了這些問題。這種口鼻面罩是較小的橡膠面罩，其被安裝在潛水頭盔或FFM內(nèi)側(cè)，以便在覆蓋他/她的鼻和嘴的同時密封緊貼潛水員的臉。這種口鼻面罩旨在導(dǎo)引呼出的氣體流出頭盔或FFM而保持頭盔或FFM內(nèi)的CO2水平最低。
近來，為了保存空氣，大多數(shù)潛水頭盔或FFMs采用所謂的“需求調(diào)節(jié)器(demand regulator)”。這是一種呼吸調(diào)節(jié)器，與SCUBA潛水調(diào)節(jié)器類似，可將其安裝到潛水頭盔或FFM上。需求調(diào)節(jié)器帶有橡膠隔膜，每次呼吸時該隔膜向內(nèi)塌陷開啟小閥門以根據(jù)需求向潛水員供給空氣。這種小閥門被設(shè)計成當(dāng)潛水員呼氣或屏住他/她的呼吸而保存被潛水員消耗的空氣量時呈關(guān)閉狀態(tài)。
口鼻面罩本身也經(jīng)歷了發(fā)展的過程。在最初使用口鼻面罩的時代，多數(shù)面罩在面罩底部區(qū)域具有一或多個孔以使有時滲漏進頭盔或FFM的水流經(jīng)口鼻面罩的內(nèi)部最終從呼吸調(diào)節(jié)器的排放口排出。出于這種考慮，圖1示意地示出了覆蓋使用者14的嘴和鼻的傳統(tǒng)口鼻面罩12的底部區(qū)域的孔10?？诒敲嬲?2被放置在潛水頭盔16內(nèi)，且可操作地與呼吸調(diào)節(jié)器18耦連。頭盔水通過孔10和呼吸調(diào)節(jié)器18的排放口排出。頭盔水是可能積聚在頭盔底部內(nèi)的過多的水。后來才獲知設(shè)置這種孔(一或多個)只有利于少量水殘留于口鼻面罩的底部的情況。殘留的水有助于阻擋呼出的氣體通過孔(一或多個)漏出口鼻面罩排出并在呼氣過程中污染潛水頭盔的內(nèi)側(cè)。
當(dāng)前最普遍使用的另一種口鼻面罩結(jié)構(gòu)是一種帶有安裝在口鼻面罩上部的橡膠蘑菇狀閥門的結(jié)構(gòu)。蘑菇狀閥門是一種帶有類似蘑菇形的隔膜的單向閥。這種蘑菇狀閥門被定位于口鼻面罩的上部內(nèi)，使得空氣能從頭盔的內(nèi)側(cè)流向口鼻面罩的內(nèi)部。例如，圖2中示出了設(shè)置于口鼻面罩22上部內(nèi)的橡膠蘑菇狀閥門20?？诒敲嬲?2覆蓋使用者24的嘴和鼻?？诒敲嬲?2被放置在潛水頭盔26內(nèi)并可操作地與呼吸調(diào)節(jié)器28耦連。頭盔水通過另外的使呼吸調(diào)節(jié)器28的排放口旁路的橡膠蘑菇狀閥門30排放。橡膠蘑菇狀閥門30被設(shè)置在潛水頭盔26的下部(圖2)。如圖2中用方向箭頭32示出的那樣，頭盔水通過蘑菇狀閥門30被直接排放到周圍的水中。
現(xiàn)在對大多數(shù)的頭盔和FFMs都配備有應(yīng)急或代用空氣源，通常通過潛水員轉(zhuǎn)動安裝在頭盔或FFM的一側(cè)或安裝在潛水員的系帶上的閥門對它們進行控制。當(dāng)使用適當(dāng)時，例如，參考圖1-2所示，代用空氣進入頭盔或FFM側(cè)。例如，在圖2中，在頭盔26內(nèi)的代用空氣通過橡膠蘑菇狀閥門20進入口鼻面罩22。進入頭盔26內(nèi)的代用空氣迫使聚集于頭盔26內(nèi)側(cè)的過多的水通過蘑菇狀閥門30排出而流入周圍的水中(圖2)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于水下潛水設(shè)備的閥門系統(tǒng)。總的來說，在此所公開的示例性實施方式涉及這種用于水下潛水設(shè)備的閥門系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本閥門系統(tǒng)包括帶有多個用于流體流動的橫向孔的堅固管狀體。該管狀體可操作地與作為潛水設(shè)備一部分的口鼻面罩耦連。本閥門系統(tǒng)還包括被配置成用于安裝到管狀體的一端上的柔性閥門。
被安裝的柔性閥門適用于在正常操作條件下使這些側(cè)向孔與管狀體的中空的內(nèi)部的內(nèi)側(cè)密封，而在應(yīng)急操作期間暴露這些側(cè)向孔而使流體流動。在正常操作期間被密封的側(cè)向孔防止排出的氣體漏出口鼻面罩和污染潛水設(shè)備的內(nèi)部。在應(yīng)急操作期間被暴露的側(cè)向孔使在潛水設(shè)備中的空氣流到被口鼻面罩覆蓋的使用者的嘴和鼻處。積聚在潛水設(shè)備內(nèi)的過多的水通過這些被暴露的側(cè)向孔排放到外側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，本閥門系統(tǒng)包括帶有多個用于流體流動的內(nèi)部環(huán)形孔的堅固的環(huán)形體。該環(huán)形體可操作地被耦連于口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器之間。口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器是潛水設(shè)備的一部分。閥門系統(tǒng)還包括被配置成用于安裝在環(huán)形體內(nèi)部的柔性閥門。
被安裝的柔性閥門適用于在正常操作條件下密封內(nèi)部環(huán)形孔，而在應(yīng)急操作期間暴露內(nèi)部環(huán)形孔而使流體流動。被密封的內(nèi)部環(huán)形孔在正常操作期間防止排出的氣體從口鼻面罩中漏出而污染潛水設(shè)備的內(nèi)部。被暴露的內(nèi)部環(huán)形孔在應(yīng)急操作期間使?jié)撍O(shè)備內(nèi)的空氣到達被口鼻面罩覆蓋的使用者的嘴和鼻處。積聚在潛水設(shè)備內(nèi)的過多的水通過被暴露的內(nèi)部環(huán)形孔排放到外側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明又一方面，該閥門系統(tǒng)包括可操作地耦連于口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器之間的堅固的管狀的閥門組件。口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器是潛水設(shè)備的一部分。此閥門系統(tǒng)還包括在正常操作條件下用于控制潛水設(shè)備內(nèi)的排出氣體的水平的機構(gòu)，以及用于在應(yīng)急操作條件下為使用者提供代用的呼吸氣體源的機構(gòu)。本閥門系統(tǒng)進一步包括當(dāng)使用者使代用的呼吸氣體源起作用時，排放積聚在潛水設(shè)備內(nèi)的過多的水的機構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，本閥門系統(tǒng)包括可操作地集成于口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器之間的堅固的環(huán)形閥門組件。口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器是潛水設(shè)備的一部分。此閥門系統(tǒng)還包括在正常操作條件下用于控制潛水設(shè)備內(nèi)的排出氣體的水平的機構(gòu)，以及用于在應(yīng)急操作條件下為使用者提供代用的呼吸氣體源的機構(gòu)。該閥門系統(tǒng)進一步包括當(dāng)使用者使呼吸氣的代用源起作用時，排放積聚在潛水設(shè)備內(nèi)的過多的水的機構(gòu)。
本發(fā)明的這些以及其他方面將通過結(jié)合附圖的評述和下面對本發(fā)明的詳細(xì)描述變得很清晰。


以下借助于參考附圖概略地示出了本發(fā)明。附圖中圖1為傳統(tǒng)口鼻系統(tǒng)(與潛水頭盔結(jié)合使用)的示意性剖切圖，它示出了潛水頭盔內(nèi)的空氣/排出氣體的路徑以及從潛水頭盔排放水的通路；圖2為另一種傳統(tǒng)口鼻系統(tǒng)(與潛水頭盔結(jié)合使用)的示意性剖切圖，它示出了潛水頭盔內(nèi)的空氣/排出氣體的路徑以及從潛水頭盔排放水的通路；圖3為本發(fā)明一示例性實施方式的口鼻面罩的剖切圖，該口鼻面罩被設(shè)置在潛水頭盔內(nèi)并通過構(gòu)造成一體的閥門系統(tǒng)與帶有排放氣體和頭盔水的路徑的呼吸調(diào)節(jié)器可操作地耦連；圖4示意地示出了圖3所示的閥門系統(tǒng)在正常操作條件下的狀況；圖5示意地示出了圖3所示的閥門系統(tǒng)在應(yīng)急或排放頭盔水操作條件下的狀況；圖6為圖3所示的閥門系統(tǒng)帶有相關(guān)的呼吸調(diào)節(jié)器部件的分解圖；圖7為圖6所示的閥門系統(tǒng)的側(cè)向透視圖，圖中閥門系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)；圖8為圖6的閥門系統(tǒng)的側(cè)向透視圖，圖中閥門系統(tǒng)處于部分開啟狀態(tài)；圖9為本發(fā)明另一示例性實施方式的口鼻面罩的剖切圖，該口鼻面罩被設(shè)置在潛水頭盔內(nèi)并在正常操作條件下通過被構(gòu)成為一體的調(diào)節(jié)器安裝螺母/閥門系統(tǒng)與帶有排放氣體和頭盔水路徑的呼吸調(diào)節(jié)器可操作地耦連；圖10示意地示出了圖9所示的一體的調(diào)節(jié)器安裝螺母/閥門系統(tǒng)在應(yīng)急或頭盔水排放操作條件下的狀況；圖11為圖9所示的一體的調(diào)節(jié)器安裝螺母/閥門系統(tǒng)帶有相關(guān)的呼吸調(diào)節(jié)器部件的分解圖；
圖12為圖11所示的閥門系統(tǒng)的頂部透視圖，圖中示出了該閥門系統(tǒng)處于關(guān)閉狀態(tài)的情況；及圖13為圖11所示的閥門系統(tǒng)的頂部透視圖，圖中示出了該閥門系統(tǒng)處于部分開啟狀態(tài)的情況。
具體實施例方式
下面以結(jié)合附圖對示例性優(yōu)選實施方式描述的形式對本發(fā)明進行詳細(xì)說明，然而這并不意味著只能以這些示例性實施方式的形式構(gòu)建和/或使用本發(fā)明。雖然將結(jié)合圖示的實施方式陳述本發(fā)明的作用以及構(gòu)建和操作本發(fā)明的步驟順序，但應(yīng)當(dāng)理解的是，也可以通過包括在本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)的一些不同的實施方式來實現(xiàn)相同或者相當(dāng)?shù)淖饔煤晚樞颉?br> 以下將參考如圖3-13綜合示出的應(yīng)用于潛水頭盔或正面面罩的閥門系統(tǒng)對本發(fā)明一些實施例進行詳細(xì)描述。本發(fā)明的其他實施方式、特征和/或優(yōu)點將通過下文的描述變得更清晰或可通過實施本發(fā)明而得到啟示。在這些附圖中，包括在全部附圖和文字描述兩者中用相似的附圖標(biāo)記表示的相似特征在內(nèi)都沒有按比例繪制。
圖3是放置在潛水頭盔36內(nèi)的口鼻面罩34的剖切圖，該口鼻面罩與需求型呼吸調(diào)節(jié)器38可操作地耦連?？诒敲嬲?4被構(gòu)成為覆蓋使用者40的嘴和鼻?？诒敲嬲?4可由如天然和/或人造橡膠之類的彈性材料(一或多種)制成。口鼻面罩34包括適于安裝麥克風(fēng)的側(cè)開口(圖6)以及適用于容納標(biāo)準(zhǔn)的呼吸調(diào)節(jié)器安裝螺母37(圖6)的前開口39(圖6)。
呼吸調(diào)節(jié)器38(圖3-5)包括適用于通過螺母37將一端安裝于口鼻面罩34上的殼體41(圖6)。調(diào)節(jié)器殼體41適用于接收橡膠蘑菇型閥門44(圖3-6)，該閥門被定位成使從使用者40呼出的氣體離開限定出主要排氣通路43的呼吸調(diào)節(jié)器38(圖3-4)。調(diào)節(jié)器殼體41還適用于接收標(biāo)準(zhǔn)的隔膜45(圖6)。
頭盔水經(jīng)成一體的閥門系統(tǒng)42(圖3-8)和旁路于主要排放氣通路43的蘑菇型閥門47排放。在圖3和5中大致用方向箭頭49表示水排放通路。蘑菇型閥門47被安裝在一體的閥門系統(tǒng)42的下游且被定位成使頭盔水和排放的氣體離開潛水頭盔36流入周圍的水中(圖3)。一體的閥門系統(tǒng)42和蘑菇型閥門47限定出輔助排放氣體通路51(圖3-4)。
根據(jù)本發(fā)明一示例性實施方式，一體的閥門系統(tǒng)42(圖3-8)包括由如金屬、塑料和/或類似材料等剛性材料制成的堅固的管狀體48(圖6)。剛性管狀體48帶有多個用于在應(yīng)急或排放頭盔水操作期間使空氣從代用源46(圖3、5-6)到達使用者的嘴和鼻(由口鼻面罩34覆蓋)的側(cè)向孔50(圖6-8)。
管狀體48在前端52(圖6)處具有用于安裝柔性閥門56(圖6)的環(huán)形的向外突出的唇緣54(圖6)。就此而論，“向外突出”通常被限定為從剛性體48的中空的內(nèi)部朝遠(yuǎn)離方向突出。剛性體48還設(shè)有環(huán)形凹槽55(圖6-8)，該凹槽被設(shè)置在向外突出的唇緣54(圖6)和側(cè)向孔50(圖6-8)之間。環(huán)形凹槽55用來安裝和密封口鼻面罩34，在該口鼻面罩的下部部分57處(圖6)適當(dāng)?shù)匦纬捎锌?未示出)。
管狀體48在后端53處具有用于將其安裝到頭盔36的內(nèi)壁表面上的一體的環(huán)形凸緣62(圖6-8)。在一實施方式中，環(huán)形凸緣62被螺紋連接和密封到FFM殼的頭盔的內(nèi)表面上。也可采用其他的將管狀體48安裝到頭盔或FFM殼上的機構(gòu)，設(shè)置這樣的其他安裝機構(gòu)亦沒有偏離本發(fā)明預(yù)期的保護范圍和構(gòu)思。
柔性閥門56具有被構(gòu)成為可靠地安裝在剛性管狀體48的向外突出的唇緣54上(圖6)的環(huán)形頂部58(圖6-8)。柔性閥門56也具有被構(gòu)成為匹配和密封緊貼從內(nèi)側(cè)完全覆蓋側(cè)向孔50(圖6-8)的管狀體48的內(nèi)部表面的管狀體60(圖6-8)。如圖6-8概略示出的那樣，管狀閥體60被設(shè)置在環(huán)形頂58部下方。柔性閥門56可由如天然橡膠、人造橡膠和/或類似材料等彈性材料制成。根據(jù)本發(fā)明的普通原理，可采用適于閥門的彈性材料。在不背離本發(fā)明的預(yù)期目的的前提下，根據(jù)需要可使用其他閥門材料(一或多種)或材料的組合。
在正常操作條件下，使用者40通過呼吸調(diào)節(jié)器38(圖3)從主空氣供給部分吸入空氣，同時柔性閥門56(一體的閥門系統(tǒng)42的)關(guān)閉，以防止使用者40呼出的CO2氣體漏出口鼻面罩34和污染潛水頭盔36的內(nèi)部。如圖7概略地示出的那樣，當(dāng)管狀彈性體60從內(nèi)側(cè)完全覆蓋(密封)側(cè)向孔50時，柔性閥門56處于“關(guān)閉”狀態(tài)。
呼出的CO2氣體經(jīng)主排放氣體通路43(圖3-4)以及經(jīng)輔助排放氣體通路51(圖3-4)離開口鼻面罩34，該輔助排放氣體通路包括CO2氣體通過剛性管狀體48的中空的內(nèi)部(圖6)和蘑菇型閥門47(圖3-6)的通路。在柔性閥門56處于“關(guān)閉”狀態(tài)下，如圖4和7概略地示出的那樣，可防止經(jīng)過剛性體48的中空的內(nèi)部(圖6)從口鼻面罩34排出的CO2氣體經(jīng)過由管狀彈性閥體60在內(nèi)側(cè)上被完全覆蓋的(密封的)側(cè)向孔50流入頭盔36的內(nèi)部。
在正常操作期間利用兩條(主和輔助)排出CO2氣體的排放氣體通路有利于減輕使用者40呼吸時的呼氣費力程度(exhalation work)并可降低呼吸阻力。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到，也可將這兩條(主和輔助)排放氣體通路看作為是一條共用的排放氣體通路，在這種情況下，輔助部分可有利地用作主排放氣體通路的延長部分。
在應(yīng)急情況或頭盔水排放操作條件下，使用者40具有從代用空氣供給部分獲取空氣的途徑。代用空氣通過口46(圖3、5-6)進入潛水頭盔36。由于在頭盔36內(nèi)側(cè)的相關(guān)的壓力升高，進入的代用空氣迫使柔軟的彈性閥門56開啟。明確地說，如圖5和8概略地示出的那樣，迫使管狀彈性閥體60向內(nèi)(在剛性體48的中空的內(nèi)部內(nèi))彎曲離開側(cè)向孔50并暴露使流體流入的側(cè)向孔。代用空氣從頭盔36通過暴露的孔50(圖8)進入口鼻面罩34，為使用者40提供應(yīng)急空氣供給通路59(圖5)。如圖中方向箭頭49(圖5)概略地示出的那樣，由進入的代用空氣引起的頭盔36內(nèi)側(cè)的壓力升高又迫使頭盔水通過暴露的側(cè)向孔50排出(排入周圍的水中)。
根據(jù)本發(fā)明另一實施方式，一體的呼吸調(diào)節(jié)器安裝螺母/閥門系統(tǒng)70包括可操作地與堅固的環(huán)形體78(圖11-13)耦連的柔性閥門72。柔性閥門72包括從平的墊圈狀主體74(圖11-13)伸出的管狀件76。柔性閥門72可由如天然橡膠、人造橡膠和/或類似材料等彈性材料制成。根據(jù)本發(fā)明普通原理，可采用適用于閥門的彈性材料。
環(huán)形體78(圖11-13)由如金屬、塑料之類的剛性材料制成。如圖11中概略地示出的那樣，剛性環(huán)形體78被構(gòu)成在后端80處可操作地安裝于口鼻面罩79上。環(huán)形體78還被構(gòu)造成在前端82處通過在潛水頭盔87(圖9-11)上適當(dāng)配置的開口85安裝于呼吸調(diào)節(jié)器殼體84(圖11)上。呼吸調(diào)節(jié)器殼體84適用于接收蘑菇型閥門86(圖9-11)和標(biāo)準(zhǔn)的隔膜88(圖11)。
如圖11-13概略地示出的那樣，環(huán)形體78設(shè)有相對于前端82向內(nèi)凹進的內(nèi)部環(huán)形唇緣90以及設(shè)置于內(nèi)部唇緣90和剛性體78的內(nèi)管壁表面之間的多個內(nèi)部環(huán)形孔92。內(nèi)部環(huán)形孔92適用于在應(yīng)急或頭盔水排放操作下使空氣從代用空氣源到達使用者的嘴和鼻(被口鼻面罩79覆蓋)。
如圖12-13概略地示出的那樣，內(nèi)部環(huán)形唇緣90被構(gòu)造成接收和可靠地保持柔性閥門72的彈性管狀件76。平的墊圈狀主體74(柔性閥門72的)被構(gòu)造成當(dāng)管狀件76被可靠地安裝于內(nèi)部唇緣90上時完全覆蓋(密封)內(nèi)部環(huán)形孔92。剛性的環(huán)形體78還設(shè)有環(huán)形狹槽77(圖9-10)，該狹槽提供進入內(nèi)部環(huán)形孔92的下部的途徑。環(huán)形狹槽77被設(shè)置成鄰近剛性環(huán)形體78的后端80(圖11)。
在正常操作條件下，使用者100通過呼吸調(diào)節(jié)器102(圖9)從主空氣供給部分吸入空氣。呼吸調(diào)節(jié)器102包括殼體84和與之相連的蘑菇型閥門86(圖9-11)。在這種情況下，柔性閥門72(成一體的調(diào)節(jié)器安裝螺母/閥門系統(tǒng)70的)關(guān)閉，以防止使用者100呼出的CO2氣體漏出口鼻面罩79和污染潛水頭盔87的內(nèi)部。如圖12概略地示出的那樣，當(dāng)其平的墊圈狀主體74完全覆蓋(密封)內(nèi)部環(huán)形孔92時，柔性閥門72處于“關(guān)閉”狀態(tài)。
呼出的CO2氣體通過包括經(jīng)成一體的調(diào)節(jié)器安裝螺母/閥門系統(tǒng)70的剛性環(huán)形體78的中空的內(nèi)部和相關(guān)的蘑菇型閥門86的通路的調(diào)節(jié)器排放氣體通路104(圖9)離開口鼻面罩79。由于柔性閥門72處于“關(guān)閉”狀態(tài)，可防止從口鼻面罩79經(jīng)過剛性環(huán)形體78排出的CO2氣體通過由平的墊圈狀主體74(圖12)完全覆蓋(密封)的內(nèi)部環(huán)形孔92進入頭盔87的內(nèi)部。
在應(yīng)急情況中或在頭盔水排放操作的情況下，使用者100具有從代用空氣供給部分獲取空氣的途徑。代用空氣經(jīng)口106(圖10-11)進入頭盔87。由于頭盔87內(nèi)側(cè)的相關(guān)壓力升高，進入的代用空氣迫使柔軟的彈性閥門72開啟。明確地說，如圖13概略地示出的那樣，迫使平的墊圈狀主體74彎曲離開內(nèi)部環(huán)形孔92并暴露使流體流入的內(nèi)部環(huán)形孔。如圖10概略地示出的那樣，代用空氣從頭盔87內(nèi)側(cè)通過環(huán)形狹槽77和暴露的環(huán)形孔92進入口鼻面罩79，為使用者100提供應(yīng)急的空氣供給通路108。如由排水通路110(圖10)概略地示出的那樣，由進入的代用空氣引起的頭盔87內(nèi)側(cè)的壓力升高還迫使頭盔水通過環(huán)形狹槽77、暴露的環(huán)形孔92和蘑菇型閥門86排出(排入周圍的水中)。
在保持同樣的使用情況(functionality)的同時，成一體的閥門系統(tǒng)70(圖9-13)有利地減少了需要構(gòu)建一般在上面所描述的和參考圖3-8所示的這類閥門系統(tǒng)的部件的數(shù)量。
本領(lǐng)域技術(shù)人員已看出，本發(fā)明各種實施方式中的閥門系統(tǒng)可適用于正面面罩(FFM)、SCUBA(自足式水下呼吸器)潛水設(shè)備和/或類似設(shè)備。使用本發(fā)明中的潛水設(shè)備可通過臍帶式部分接收表面供給的呼吸氣體。只要不背離本發(fā)明的目的和范圍，本發(fā)明的閥門系統(tǒng)可按其他方式組合和/或與其他合適的部件和/或材料組合。
上面所描述的示例性實施方式只圖示說明了本發(fā)明的普通原理。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以采用其他設(shè)計改型。因此，只作為實例，而不是限制，可以根據(jù)此處的教導(dǎo)采用可供選擇的一些結(jié)構(gòu)。據(jù)此，附圖和說明書的文字部分只是說明性的而不是對本發(fā)明的限制。
此外，本文中的所有術(shù)語在廣義上與本文的描述一致。特別是，詞“包含”和“包括”應(yīng)被解釋成涉及的元件、部件、或步驟是非排他性的，這意味著所指的元件、部件或步驟可與其他沒有表述出的元件、部件或步驟一起存在、或使用、或組合。因此，本發(fā)明力圖覆蓋落入所附權(quán)利要求的保護范圍及其等同范圍內(nèi)的所有實施方式和這些實施方式的變型。
權(quán)利要求
1.一種用于水下潛水設(shè)備的閥門系統(tǒng)，該閥門系統(tǒng)包括設(shè)有多個適用于流體流動的側(cè)向孔的堅固的管狀體，所述堅固的管狀體可操作地與口鼻面罩耦連，所述口鼻面罩是所述潛水設(shè)備的一部分；及被構(gòu)造成用于安裝在所述堅固的管狀體的一端上的柔性閥門，所述被安裝的柔性閥門在正常操作條件下適用于使所述橫向孔與所述堅固的管狀體的中空的內(nèi)部內(nèi)側(cè)密封，而在應(yīng)急操作期間暴露用于流體流動的所述側(cè)向孔，在正常操作期間所述被密封的側(cè)向孔防止排放出的氣體漏出所述口鼻面罩和污染所述潛水設(shè)備的內(nèi)部，在應(yīng)急操作期間所述被暴露的側(cè)向孔使所述潛水設(shè)備內(nèi)的空氣到達由所述口鼻面罩覆蓋的使用者的嘴和鼻處，其中，積聚在所述潛水設(shè)備內(nèi)的過多的水通過所述被暴露的側(cè)向孔被排放到外側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的閥門系統(tǒng)，其中，在正常操作條件下從主空氣供給部分通過呼吸調(diào)節(jié)器吸入空氣期間，所述柔性閥門處于“關(guān)閉”狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述呼吸調(diào)節(jié)器可操作地耦連于所述口鼻面罩和被定位成使流體離開所述呼吸調(diào)節(jié)器的第一單向閥之間。
4.如權(quán)利要求3所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述可操作地耦連的呼吸調(diào)節(jié)器和所述第一單向閥限定出用于使用者的主排放氣體通路。
5.如權(quán)利要求4所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述堅固的管狀體可操作地耦連于所述口鼻面罩和被定位成使流體離開所述口鼻面罩的第二單向閥之間。
6.如權(quán)利要求5所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述可操作地耦連的管狀體的中空的內(nèi)部和所述第二單向閥限定出用于使用者的輔助排放氣體通路。
7.如權(quán)利要求6所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述主要的和輔助排放氣體通路有利于減輕使用者呼吸的呼氣費力程度。
8.如權(quán)利要求7所述的閥門系統(tǒng)，其中，在應(yīng)急操作條件下在從代用空氣供給源吸入空氣期間所述柔性閥門呈“開啟”狀態(tài)，由于所述潛水設(shè)備內(nèi)側(cè)相關(guān)壓力升高，所述供給的代用空氣迫使所述柔性閥門開啟。
9.如權(quán)利要求8所述的閥門系統(tǒng)，其中，代用空氣從所述潛水設(shè)備內(nèi)側(cè)經(jīng)為使用者提供應(yīng)急空氣供給通路的所述暴露的側(cè)向孔進入所述口鼻面罩。
10.如權(quán)利要求2所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述呼吸調(diào)節(jié)器是需求型呼吸調(diào)節(jié)器。
11.如權(quán)利要求9所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述被安裝的柔性閥門包括被構(gòu)造成為在正常操作條件下使所述側(cè)向孔與所述堅固的管狀體的中空的內(nèi)部內(nèi)側(cè)密封的彈性管狀體。
12.如權(quán)利要求11所述的閥門系統(tǒng)，其中，在應(yīng)急操作條件下進入的代用空氣迫使所述彈性管狀體彎曲而離開所述堅固的管狀體的中空的內(nèi)部中的所述側(cè)向孔。
13.如權(quán)利要求1所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述水下潛水設(shè)備是潛水頭盔。
14.如權(quán)利要求1所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述水下潛水設(shè)備是正面面罩(FFM)。
15.如權(quán)利要求1所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述水下潛水設(shè)備是自足式水下呼吸器(SCUBA)。
16.如權(quán)利要求1所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述水下潛水設(shè)備通過臍帶式部分接收表面供給的呼吸氣體。
17.一種用于水下潛水設(shè)備的閥門系統(tǒng)，該閥門系統(tǒng)包括設(shè)有多個適用于流體流動的內(nèi)部環(huán)形孔的堅固的環(huán)形體，所述堅固的環(huán)形體可操作地被耦連于口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器之間，所述口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器是所述潛水設(shè)備的一部分；及被構(gòu)造成用于安裝在所述堅固的環(huán)形體內(nèi)的柔性閥門，所述被安裝的柔性閥門在正常操作條件下適用于密封所述堅固的環(huán)形體的所述內(nèi)部環(huán)形孔，而在應(yīng)急操作期間暴露用于流體流動的所述內(nèi)部環(huán)形孔，在正常操作期間所述被密封的內(nèi)部環(huán)形孔防止排放的氣體漏出所述口鼻面罩和污染所述潛水設(shè)備的內(nèi)部，在應(yīng)急操作期間所述暴露的內(nèi)部環(huán)形孔使所述潛水設(shè)備內(nèi)的空氣到達由所述口鼻面罩覆蓋的使用者的嘴和鼻處，其中，積聚在所述潛水設(shè)備內(nèi)的過多的水通過所述暴露的內(nèi)部環(huán)形孔被排放到外側(cè)。
18.如權(quán)利要求17所述的閥門系統(tǒng)，其中，在正常操作條件下從主空氣供給部分通過所述呼吸調(diào)節(jié)器和所述堅固的環(huán)形體的中空的內(nèi)部吸入空氣期間，所述柔性閥門呈“關(guān)閉”狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求18所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述呼吸調(diào)節(jié)器可操作地與被定位成使流體離開所述呼吸調(diào)節(jié)器的單向閥耦連。
20.如權(quán)利要求19所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述被可操作地耦連的呼吸調(diào)節(jié)器、所述堅固的環(huán)形體的中空的內(nèi)部、以及所述單向閥限定出用于使用者的排放氣體通路。
21.如權(quán)利要求20所述的閥門系統(tǒng)，其中，在應(yīng)急操作條件下從代用空氣供給源吸入空氣期間所述柔性閥門處于“開啟”狀態(tài)，由于所述潛水設(shè)備內(nèi)側(cè)的相關(guān)壓力升高，所述代用空氣迫使所述柔性閥門開啟。
22.如權(quán)利要求20所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述堅固的環(huán)形體還設(shè)有環(huán)形狹槽，所述環(huán)形狹槽提供了進入所述環(huán)形孔下部的途徑，所述環(huán)形狹槽被設(shè)置成鄰近所述堅固的環(huán)形體的一端。
23.如權(quán)利要求22所述的閥門系統(tǒng)，其中，代用空氣從所述潛水設(shè)備內(nèi)側(cè)經(jīng)所述環(huán)形狹槽和為使用者提供應(yīng)急空氣供給通路的所述暴露的內(nèi)孔進入所述口鼻面罩。
24.如權(quán)利要求17所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述呼吸調(diào)節(jié)器是需求型呼吸調(diào)節(jié)器。
25.如權(quán)利要求23所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述被安裝的柔性閥門包括一被構(gòu)造成在正常操作條件下密封所述堅固的環(huán)形體的所述內(nèi)部環(huán)形孔的堅固的平的墊圈形主體。
26.如權(quán)利要求25所述的閥門系統(tǒng)，其中，在緊急操作條件下進入的代用空氣迫使所述堅固的平的墊圈形主體彎曲離開所述堅固的環(huán)形體的所述內(nèi)部環(huán)形孔。
27.如權(quán)利要求25所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述被安裝的柔性閥門還包括被構(gòu)造成用于安裝在所述堅固的環(huán)形體內(nèi)的管狀件。
28.如權(quán)利要求17所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述堅固的環(huán)形體具有可使用的成一體的調(diào)節(jié)器安裝螺母。
29.如權(quán)利要求17所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述水下潛水設(shè)備是潛水頭盔。
30.如權(quán)利要求17所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述水下潛水設(shè)備是正面面罩(FFM)。
31.如權(quán)利要求17所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述水下潛水設(shè)備是自足式水下呼吸器(SCUBA)。
32.如權(quán)利要求17所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述水下潛水設(shè)備通過臍帶式部分接收表面供給的呼吸氣體。
33.如權(quán)利要求1所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述堅固的管狀體由剛性材料構(gòu)成。
34.如權(quán)利要求17所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述堅固的環(huán)形體由剛性材料構(gòu)成。
35.如權(quán)利要求1所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述柔性閥門由彈性材料構(gòu)成。
36.如權(quán)利要求17所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述柔性閥門由彈性材料構(gòu)成。
37.如權(quán)利要求23所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述環(huán)形狹槽、所述暴露的內(nèi)孔以及所述單向閥限定出用于使用者的過多水排放通路。
38.一種用于水下潛水設(shè)備的閥門系統(tǒng)，該閥門系統(tǒng)包括可操作地耦連于口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器之間的堅固的管狀閥門組件，所述口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器是所述潛水設(shè)備的一部分；在正常操作條件下控制所述潛水設(shè)備內(nèi)的排放氣體水平的機構(gòu)；在應(yīng)急操作條件下為使用者提供代用的呼吸氣體源的機構(gòu)；及當(dāng)使用者使代用的呼吸氣體源起作用時，用于排出積聚在所述潛水設(shè)備內(nèi)的過多的水的機構(gòu)。
39.如權(quán)利要求6所述的閥門系統(tǒng)，其中，每一所述第一和第二單向閥為蘑菇型閥門。
40.如權(quán)利要求19所述的閥門系統(tǒng)，其中，所述單向閥是蘑菇型閥門。
41.一種用于水下潛水設(shè)備的閥門系統(tǒng)，該閥門系統(tǒng)包括可操作地集成于口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器之間的堅固的環(huán)形閥門組件，所述口鼻面罩和呼吸調(diào)節(jié)器是所述潛水設(shè)備的一部分；在正常操作條件下控制所述潛水設(shè)備內(nèi)的排放氣體水平的機構(gòu)；在應(yīng)急操作條件下為使用者提供代用的呼吸氣體源的機構(gòu)；及當(dāng)使用者使代用的呼吸氣體源起作用時用于排出積聚在潛水設(shè)備內(nèi)的過多的水的機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于水下潛水設(shè)備的閥門系統(tǒng)，包括設(shè)有多個用于流體流動的側(cè)向孔的堅固的管狀體，該管狀體可操作地與口鼻面罩耦連；及被構(gòu)造成用于安裝在堅固的管狀體的一端上的柔性閥門，該閥門在正常操作條件下用于使橫向孔與管狀體的中空的內(nèi)部內(nèi)側(cè)密封，被密封的側(cè)向孔可防止排出的氣體漏出口鼻面罩和污染潛水設(shè)備的內(nèi)部，該閥門在應(yīng)急操作期間暴露用于流體流動的側(cè)向孔，被暴露的側(cè)向孔使?jié)撍O(shè)備內(nèi)的空氣到達由口鼻面罩覆蓋的使用者的嘴和鼻處，其中，積聚在所述潛水設(shè)備內(nèi)的過多的水通過所述被暴露的側(cè)向孔被排放到外側(cè)。閥門系統(tǒng)可按一體的調(diào)節(jié)器安裝螺母/閥門系統(tǒng)來實現(xiàn)。
文檔編號B63C11/14GK101020497SQ20071000523
公開日2007年8月22日 申請日期2007年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
發(fā)明者威廉·B·摩根, 康尼·L·摩根, 特倫特·M·舒爾茨 申請人:科比摩根潛水系統(tǒng)股份有限公司