УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВАНИЯ
DEVICE FOR SWIMMING

Изобретение относится к области спорта и отдыха, в частности к устройствам для плавания с маской и подводного плавания, а также для археологических и подводных спасательных работ и может быть использовано при погружении и всплытии ныряльщика.
Известен водолазный дыхательный аппарат, содержащий баллон со сжатым воздухом, связанный посредством гибкого шланга с запорным устройством с лёгочным аппаратом, обеспечивающим дыхательный процесс. Известное устройство снабжено жилетом, обеспечивающим водолазу положительную плавучесть путем заполнения его сжатым воздухом от баллона (RU, U1, № 143132, 2014).
Назначение известного решения связано с выполнением различных работ под водой и не предполагает возможности свободного плавания на водной поверхности, в связи с чем у него отсутствует возможность неоднократного изменения плавучести путем сброса воздуха из жилета плавучести при многократных погружениях, а также возможность переключения режима дыхания посредством дыхательной трубки на баллон сжатого газа и обратно.
Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство для подводного плавания, содержащее полумаску, дыхательную трубку и герметичную емкость для воздуха в виде эластичного мешка, пневматически связанного с внутренней полостью маски посредством гибкого шланга с запорным элементом (RU, С1, № 2214849, 2003). Известное решение позволяет осуществлять перемещение аквалангиста по водной поверхности и осуществить единовременное погружение, переключив режим дыхания через трубку на дыхание через эластичный мешок. Восполнение запаса воздуха осуществляется за счет естественного наполнения внутренней полости мешка при восстановлении его объема под воздействием спирали.
Недостатком известного решения является незначительное количество воздуха в эластичном мешке, поскольку его заполнение осуществляется атмосферным воздухом. Помимо этого восполнение запаса воздуха без посторонней помощи возможно только на берегу, в связи с неудобным его расположением не пловце. Кроме того, плавание под водой с эластичным мешком с запасом воздуха на спине весьма затруднительно и требует значительных усилий.
Заявленное изобретение направлено на расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности неоднократного погружения, а также увеличения длительности пребывания пловца под водой.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для плаванья, содержащем маску, дыхательную трубку и герметичную емкость для воздуха, пневматически связанную с внутренней полостью маски посредством гибкого шланга с запорным элементом, отличающееся тем, что емкость для воздуха выполнена в виде баллона сжатого воздуха, связанного через систему редукторов и переключатель режима дыхания с элементом изменения плавучести в виде эластичного герметичного жилета с обратным клапаном сброса давления.
Маска выполнена полнолицевой.
Устройство снабжено дополнительным баллоном аварийного всплытия, связанным с герметичным жилетом и выполненным с датчиком предельной глубины погружения, а также кнопкой аварийного всплытия.
Клапан сброса давления выполнен трехходовым.
Поскольку заявленное устройство отличает от известного ряд существенных признаков, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявленное устройство не противоречит известным законам физики механики, что позволяет утверждать об их соответствии условию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявленное устройство направлено на решение задачи по обеспечению пловцу возможности многократного погружения без необходимости пополнения запасов воздуха на берегу, что позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «изобретательский уровень».
На представленном эскизе приведена принципиальная схема заявленного устройства.
Устройство для плаванья содержит атмосферную дыхательную трубку 1 с запорным клапаном, действующим при погружении в воду, полнолицевую маску 2,связанную посредством гибких эластичных шлангов 3 с автономной системой воздухоснабжения включающей компактный баллон 4 сжатого воздуха, редуктор 5 высокого давления, редуктор 6 второй ступени, эластичный герметичный жилет 7 переменной плавучести с обратным клапаном сброса давления 8, связанный через трехходовой переключатель 9 режима дыхания с управляющей кнопкой 10, установленными на боковой части жилета 7.
Устройство снабжено дополнительным одноразовым баллоном 11 аварийного всплытия со сжатым газом через аварийный клапан 12 и клапан 13 связаны посредством гибкого армированного шланга с герметичным жилетом 7, который выполнен с встроенным датчиком (не показан) предельной глубины погружения, а также кнопкой или шнуром аварийного всплытия (не показаны).
Из жилета 7 воздух удаляется посредством канала 14.
Устройство работает следующим образом.
В случае необходимости погружения и пребывания на глубине в течение нескольких минут, пловец переключает кнопку 9 управления режима дыхания, расположенную на груди и переводит от системы доступа к атмосферному воздуха от трубки 1 на компактную систему автономного воздухоснабжения, прикрепленную к жилету 7, для чего пловец только переключает кнопку 9 управления в соответствующее положение. Все последующие действия происходят автоматически: дыхание происходит от баллона 4 через оригинальную клапанную систему полнолицевой маски 2, настроенную на автоматическую смену поступление воздуха от баллона 4 взамен атмосферного.
Автоматически срабатывает и система компенсации веса: воздух из первоначально им заполненного эластичного жилета 7 выпускается через канал 14 во внешнюю среду, вследствие чего объем жилета 7 уменьшается под действием давления окружающей воды. Вес человека со снаряжением и первоначально установленными грузами становится больше объема вытесненной воды и пловец без собственных усилий осуществляет погружение.
По достижению глубины до 5-6 метров, пловец может в течение нескольких минут осмотреть интересующий его предмет и, закончив изучение предмета, нажать кнопку 9 управления в исходное положение. При этом воздух из баллона 4 начинает поступать в жилет 7, и пловец всплывает на поверхность. После всплытия дыхание автоматически переключается на атмосферный воздух через трубку 1 с клапаном, а подача воздуха из баллона 4 - прекращается. Можно производить несколько погружений. Суммарное время погружения ограничено емкостью баллона 4 с воздухом.
В случае, если пловец погружается на глубину более заданной максимальной (7 метров и более), автоматически срабатывает клапан системы безопасности 12, отрегулированный на заданное давление, соответствующее предельной безопасной глубине погружения) При этом отдельный баллон 10 со сжатым газом подключается автоматически и заполняет объем жилета 7, в результате чего пловец всплывает. Конструкция жилета 7 обеспечивает постоянное нахождение головы пловца над поверхностью воды.
Аварийное всплытие пловца по его инициативе, в случае проблем с наличием воздуха в системе воздухоснабжения или по другим причинам обеспечивает система безопасности. Для этого пловцу достаточно дернуть за шнур аварийного всплытия, подключенный к клапану 12, в результате чего газ из баллона 10 поступает в жилет 7 через клапан 13. Аварийная система всплытия отключает систему подачи воздуха в жилет 7 из баллона 4 обратным клапаном 8. Восстановление баллона 4 и замена баллона 10 аварийной системы всплытия, а также перевод клапана 13 в исходное положение, для обеспечения безопасности, осуществляют на берегу.