ВОДОЛАЗНЫЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АВТОМАТ
DIVER(S BREATHING MACHINE

Предлагаемое решение относится к водолазному оборудованию для дыхания под водой.
Известен дыхательный автомат, позволяющий производить выдох в среду с меньшим давлением, чем в которой находится водолаз, см. патент RU №2331544, который содержит следующую совокупность существенных признаков:
- корпус, клапан вдоха, соединенный с источником сжатого воздуха и связанный с диафрагмой через первый рычаг, клапан выдоха в окружающую среду, второй клапан выдоха, соединенный со средой с меньшим давлением, чем в которой находится водолаз, соединенный со второй диафрагмой через второй рычаг.
Общими признаками предлагаемого решения и этого аналога являются:
- корпус с диафрагмой;
- клапан вдоха, связанный с диафрагмой через первый рычаг;
- клапан выдоха в окружающую среду;
- второй клапан выдоха, соединенный со вторым рычагом.
Технический результат от использования предлагаемого решения и не достигаемый аналогом заключается в оптимальной конструкции для изготовления, так как в аналоге присутствует вторая диафрагма, при этом корпус дыхательного автомата будет более сложным и громоздким, к тому же клапан выдоха в окружающую среду при интенсивном выдохе будет открываться ранее, чем второй клапан выдоха, что не позволит производить выдох в среду с меньшим давлением.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является дыхательный автомат, см. патент SU №742255, который выбран в качестве прототипа и содержит следующую совокупность существенных признаков:
- корпус, клапан вдоха, соединенный с источником сжатого воздуха и связанный с диафрагмой через первый рычаг, клапан выдоха, соединенный со средой с меньшим давлением, чем в которой находится водолаз, и механически соединенный с диафрагмой через второй рычаг, при этом второй рычаг выполнен из двух частей, соединенных между собой шарниром с ограничителем.
Общими признаками предлагаемого решения и прототипа являются:
- корпус с диафрагмой;
- клапан вдоха, связанный с диафрагмой через первый рычаг;
- клапан выдоха, соединенный с диафрагмой через второй рычаг, выполненный из двух частей, соединенных между собой шарниром.
Технический результат от использования предлагаемого решения и не достигаемый аналогом заключается в оптимальной конструкции для изготовления, позволяющей использовать корпус, клапаны от существующих водолазных дыхательных автоматов, в которых ось капана, связанного с диафрагмой, расположена параллельно относительно плоскости диафрагмы.
Причиной невозможного получения аналогом указанного технического результата является то, что в аналоге ось клапана выдоха расположена под углом к плоскости диафрагмы, чтобы обеспечить ход при сламывании в шарнире рычага, для этого потребуется изготовление специальной конструкции корпуса дыхательного автомата, к тому же отсутствует клапан выдоха в окружающую среду, что не позволит удалить из внутренней полости дыхательного автомата попавшую воду, так как шланг, подсоединенный к клапану выдоха в среду с меньшим давлением, чем в которой находится водолаз, может достигать длины 10 м и более.
Технический результат, указанный выше, достигается тем, что в водолазном дыхательном автомате, содержащем корпус, разделенный эластичной диафрагмой на внешнюю полость, сообщающуюся со средой, в которой находится водолаз, и внутреннюю полость с патрубком для соединения со ртом водолаза, клапан вдоха, соединенный с источником сжатого воздуха, и связанный с эластичной диафрагмой через первый рычаг, первый клапан выдоха, соединенный со средой, в которой находится водолаз, второй клапан выдоха, соединенный со средой с меньшим давлением, чем в которой находится водолаз, второй рычаг, выполненный из двух частей, соединенных между собой шарниром, первая часть, соединенная со вторым клапаном выдоха, вторая часть, соединенная с диафрагмой, добавлены: направляющая, закрепленная на внутренней стороне диафрагмы, имеющая возвратно-поступательное соединение со второй частью второго рычага.
Кроме этого водолазный дыхательный автомат содержит диск, расположенный снаружи корпуса над первым клапаном выдоха, с возможностью механического воздействия на него, рычаг, соединенный с диском, одним концом соединенный с корпусом дыхательного автомата шарниром, на другом конце содержащий упругий выступ, способный входить в зацепление с выступом корпуса дыхательного автомата.
Введение направляющей, как было указано ранее, позволяет использовать корпус, клапаны от существующих водолазных дыхательных автоматов, в которых ось клапана, механически связанного с диафрагмой, расположена параллельно относительно плоскости диафрагмы.
Введение диска с рычагом, как было указано ранее, позволяет механически воздействовать и удерживать в закрытом состоянии первый клапан выдоха, для того чтобы первым открывался второй клапан выдоха и производился выдох в среду с меньшим давлением, чем в которой находится водолаз.
Устройство и работа предложенного водолазного дыхательного автомата поясняется нижеследующим описанием и изображением, показанным на фиг. 1, где на фиг. 2 показан фрагмент вида А.
Водолазный дыхательный автомат содержит:
корпус - 1, разделенный эластичной диафрагмой - 2 на внешнюю полость - 3, сообщающуюся со средой, в которой находится водолаз, и внутреннюю полость - 4 с патрубком - 5 для соединения со ртом водолаза;
- клапан вдоха - 6, подпружиненный пружиной - 7, соединенный с входом - 8 для подвода сжатого воздуха и связанный механически с диафрагмой - 2 через первый рычаг - 9;
- первый клапан выдоха - 10, соединенный со средой, в которой находится водолаз;
- второй клапан выдоха - 11, подпружиненный пружиной - 12, соединенный с выходом - 13 для отвода газа в среду с меньшим давлением, чем в которой находится водолаз;
- второй рычаг, выполненный из двух частей, первая часть - 14, соединенная со вторым клапаном выдоха - 11, вторая часть - 15, выполненная в виде изогнутой оси и соединенная в середине шарниром - 16 с первой частью - 14;
- направляющая - 17, закрепленная на внутренней стороне диафрагмы - 2, выполненная в виде скобы с прорезями по бокам, через которые проходят концы второй части - 15 второго рычага, с возможностью их относительного возвратно-поступательного движения;
- диск - 18, расположенный снаружи корпуса - 1 над первым клапаном выдоха - 10 с возможностью механического воздействия на него;
- рычаг - 19, соединенный с диском - 18, одним концом соединенный с корпусом - 1 дыхательного автомата с помощью шарнира - 20, на другом конце содержащий упругий выступ - 21, способный входить в зацепление с выступом - 22 корпуса - 1 дыхательного автомата.
Водолазный дыхательный автомат работает следующим образом.
При вдохе водолаза через патрубок - 5 создается разрежение воздуха во внутренней полости - 4 дыхательного автомата, диафрагма - 2 деформируется внутрь корпуса - 1 и механически воздействует на первый рычаг - 9, открывает клапан вдоха - 6. При этом направляющая - 17 перемещается в сторону внутренней полости - 4 и за счет свободного движения ее прорезей по второй части - 15 второго рычага, отсутствует воздействие на первую часть - 14 второго рычага, второй клапан - 11 выдоха остается закрытым. Через вход - 8 и клапан вдоха - 6 сжатый воздух поступает во внутреннюю полость - 4 и далее через патрубок - 5 в легкие водолаза.
При выдохе водолаза через патрубок - 5 создается избыточное давление воздуха во внутренней полости - 4 дыхательного автомата, диафрагма - 2 перемещается наружу в сторону полости - 3, возвращается в исходное положение, клапан вдоха - 6 закрывается, направляющая - 17 возвращается в исходное положение. Если упругий выступ - 21 рычага - 19 входит в зацепление с выступом - 22 корпуса - 1 дыхательного автомата, то диск - 18 давит на первый клапан выдоха - 10 и механически удерживает его в закрытом состоянии. При дальнейшем перемещение диафрагмы - 2 наружу в сторону полости - 3 направляющая - 17 тянет за собой вторую часть - 15 второго рычага, который в свою очередь механически воздействует на первую часть - 14 второго рычага через шарнир - 16, открывает второй клапан выдоха - 11. За счет разности давления воздуха, например, на поверхности воды и среды, где находится водолаз, газ из легких водолаза через патрубок - 5, второй клапан выдоха - 11 поступает на выход - 13 и удаляется в среду с меньшим давлением, чем в которой находится водолаз.
При выводе упругого выступа - 21 рычага - 19 из зацепления с выступом - 22 корпуса - 1 дыхательного автомата первый клапан выдоха - 10 приводится в свободное состояние и при выдохе водолаза за счет избыточного давления во внутренней полости - 4 откроется раньше, чем второй клапан выдоха - 11. Газ из легких водолаза через патрубок - 5, клапан выдоха - 10 отводится в окружающую среду, что позволяет удалить из внутренней полости - 4 дыхательного автомата попавшую воду.