[發明專利]水下集氣裝置

有效

• 申請號: 201410009503.5
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103754338A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 孫守林;董惠敏;毛范海;劉建棟;王云
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B63C11/24
• 分類號: B63C11/24
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 趙連明

技術領域

本發明屬于潛水設備領域，特別是涉及一種在水下將水中溶解的空氣進行提取并儲存作為提供潛水員潛水過程中呼吸所需空氣的水下集氣裝置。

背景技術

潛水原本是為進行水下查勘、打撈、修理和水下工程等作業而在攜帶或不攜帶專業工具的情況下進入水面以下的活動。近年來，隨著經濟的發展，人們對精神生活的需求急劇增加，潛水逐漸發展成為一項以在水下活動為主要內容，從而達到鍛煉身體、休閑娛樂的目的的休閑運動，廣為大眾所喜愛，因此潛水裝置的需求量越來越大。

現有的潛水活動都是通過潛水員攜帶氧氣罐的方式來提供潛水過程中的潛水員的氧氣需求，這種方式氧氣罐中的氣體經過了合理的比例控制因此安全可靠且適用深海潛水，同時具有制造方便，技術成熟等優點，但在潛水過程中氧氣儲量有限，不適合長時間潛水作業，每次潛水都需對氧氣罐進行重新儲氧，且氧氣制造、儲備工藝復雜、成本高，阻礙了潛水活動的普及和發展。

發明內容

本發明的目的是針對現有潛水用氧氣罐的不足，提供一種潛水時能夠長時間進行水下作業且具有長期使用性的水下集氣裝置。采用簡單的機械結構和原理，通過電機帶動的曲柄滑塊機構中活塞移動從而改變壓強，達到提取空氣的目的。

為達到此目的，本發明采用的技術方案是：

根據氣體在水中的溶解度隨著壓強的減小而降低這一原理，通過減小壓強從水中提取空氣。本發明的動力裝置可采用電機作為動力源，通過傳動機構推動活塞組件來回移動，再在各個單向閥的作用下，達到從海中抽水的同時將收集的氣體壓入儲氣罐；對海水減壓集氣的同時將集氣后的海水排出，如此循環下去可達到對海水中空氣的收集與儲存，從而提供水下活動所需的空氣。

水下集氣裝置的具體結構如下：水下集氣裝置由儲氣罐、抽水罐、排水罐、活塞組件和連接各個罐體的閥門管道構成；儲氣罐、抽水罐、排水罐皆為密閉罐體；儲氣罐為氣體罐，抽水罐和排水罐為存有部分液體的密閉罐；排水罐為安裝有活塞組件的罐體，活塞的下方充滿海水，上方密閉區間充滿空氣，活塞組件由電機帶動在密閉的排水罐中上下往復運動；將排水罐上方的空氣密閉區間和抽水罐上部的空間通過安裝有抽水罐進氣單向閥的管線連通；排水罐下方安裝帶有排水罐排水單向閥的系統出水管與海水連通；用帶有抽水罐出水單向閥的管線將排水罐下方液體部分罐體與抽水罐下方液體部分的罐體相互連通；用帶有儲氣罐進氣單向閥的儲氣罐進氣管線將排水罐上部分罐體和儲氣罐連通，在靠近儲氣罐的儲氣罐進氣管線上安裝手動儲氣罐開關閥；在抽水罐下方的進水口處安裝帶有減壓閥和溢流閥的系統進水管線。

抽水罐的抽水口通過排氣軟管與漂浮空心排氣球連通；排氣軟管有足夠的長度保證漂浮空心排氣球能夠在抽水罐中自由活動；漂浮空心排氣球的上側開有若干個氣孔、重心塊固定于漂浮空心排氣球的下側，確保氣孔始終位于漂浮空心排氣球的上方；漂浮空心排氣球的比重小于1，能保證漂浮空心排氣球始終漂浮于水面。

抽水罐的排水口通過排水軟管與水下空心排水球連通；排水軟管有足夠的長度保證水下空心排水球能夠在抽水罐中自由活動；水下空心排水球內固定嵌套重力球型殼體，水下空心排水球開口直通球體內部；水下空心排水球的比重大于1，能保證水下空心排水球始終處于水下。

整個集氣裝置的集氣效率可根據人體對空氣的需求量來調節電機的功率。

本發明具有結構原理簡單，加工制造方便，可在水下較長時間使用的優點，且可根據人對空氣的需求量對動力機構的功率進行調節，在達到一定效率的前提下可以擴大其應用范圍，如可用于潛艇等潛水裝置上。

附圖說明

圖1是水下集氣裝置的結構示意圖。

圖2是抽水罐結構示意圖。

圖3是漂浮空心排氣球示意圖。

圖4是水下空心排水球示意圖。

圖中：1.儲氣罐，2.溢流閥，3.減壓閥，4.海水，5.系統進水管，6.系統出水管，7.排水罐排水單向閥，8.抽水罐出水單向閥，9.排水罐，10.抽水罐進氣單向閥，11.活塞組件，12.儲氣罐進氣單向閥，13.抽水罐，14.儲氣罐開關閥，15.抽水口，16.排氣口，17.排氣軟管，18.漂浮空心排氣球，19.排水口，20.排水軟管，21.水下空心排水球，22.氣孔，23.重心塊，24.水下空心排水球開口，25.重力球型殼體。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。