人気が高まる。
現代の開回路呼吸器、つまり従来のスキューバ ギアは、ジャック クストーとエミール ガリアーノによって発明された 1943 年以降に積極的に使用され始めました。 クローズドサイクルデバイスは長期間請求されないままでした。
1987年、ワクラ温泉プロジェクトの一環として、ウィリアム・ストーン科学博士の指導の下、長さ5kmの洞窟システムを探索中に、スキューバギアに比べて一定の利点を実証した密閉型装置であるCisLunar Mark Iがテストされました。 それ以来、このタイプの呼吸装置への関心が高まり始めました。
リブリーザーとその主な種類
密閉型呼吸器は通常リブリーザーと呼ばれます。 英単語「リブリーザー」、つまり「リブリーザー」。 それらに含まれる廃棄呼吸ガスは水中に放出されず、二酸化炭素が除去されて酸素が豊富になり、呼吸のために再び供給されます。 したがって、リブリーザーはスキューバ ギアよりも複雑です。
シリンダーをマウスピースに接続するホースに加えて、使用済みの混合物を回路に戻すための 2 番目のホースがあります。 吐き出された混合物を受け入れるための水トラップを備えた半硬質または軟質のバッグが必要であり、その圧力は外部の水圧と等しくなければなりません。 次に、混合物はキャニスターに供給され、化学吸収剤によって二酸化炭素が除去されます。 その後の酸素の添加は、各タイプの装置で独自の方法で実行されます。
リブリーザーを分類するための主な基準は、呼吸サイクルの閉鎖の程度です。 呼気された混合物が完全に再循環される完全クローズドサイクル装置、つまり CCR リブリーザーがあります。 それら内のガスは上昇時にのみ放出バルブを通って水中に放出されます。 圧力が低下すると混合物が膨張し、過剰分が除去されます。
SCRリブリーザーと呼ばれる半密閉型デバイスは、純粋な酸素ではなく人工呼吸混合物（トライミックス、ナイトロックス、ヘリオックス）を使用するため、発生する過剰な窒素とヘリウムを呼吸回路から定期的に除去する必要があります。
閉回路リブリーザー
純粋な酸素で動作するリブリーザーの設計は最もシンプルで軽量であり、水中に泡が残らないため、生物学者や軍の間で人気があります。 ただし、酸素だけを使用すると限界があります。 圧力が上昇すると有毒となり、呼吸器系や呼吸器系に悪影響を及ぼします。 神経系。 さらに、この点で、ダイビングの深さは7〜10メートルを超えてはなりません。 急速な発展虫歯。
酸素リブリーザーのタイプの 1 つは、呼吸混合気を化学的に再生する装置です。 吸収キャニスターでは、吸収された二酸化炭素と同量の酸素が放出されるため、最長 6 時間という記録的な時間水中に滞在することができます。 再生物質は水が入るとアルカリを放出する危険性があるため、このような装置はほとんど使用されていません。
を使用できるリブリーザーがあります。 人工混合物呼吸のため、かなり深いところまで潜ることができます。 一部のデバイスは、呼吸回路への酸素の供給を制御するために電子システムを使用していますが、その弱点は、定期的な交換が必要な電気化学センサーと電磁弁です。 有名な代表者- CIS ルナー、バディ インスピレーション。 他のものでは、制御は半自動であり、酸素の供給はダイバーによって制御されます。
半密閉型リブリーザー
半密閉サイクルリブリーザーの設計の違いは、呼吸用混合気の供給方法にあります。 を備えたデバイスでは アクティブなフィードシリンダーのバルブが開くと、呼吸混合物がノズルを介して呼吸回路に継続的に供給されます。 スループット、深さとともに変化し、使用される混合物に応じて変化します。 このようなリブリーザーは設計とメンテナンスが簡単で、どの深度でも混合気の消費量がほぼ同じであるため、潜水計画を計算するのが簡単です。 おそらくそれが、リブリーザーが他のタイプのリブリーザーの中で最も人気を得ている理由です。 このタイプの有名なデバイスには、Ray および Draeger Dolphin、Atlantis、Azimuth などがあります。
混合物を受動的に供給する装置では、除去および供給されるガスの量は圧力、つまり深さに応じて調整されないため、混合ガスの流量は従来のスキューバタンクと同様に計算する必要があります。 しかし、リブリーザーは、スキューバ タンクとは異なり、呼気ガスの全量を放出するのではなく、約 10 ～ 30 パーセントを水中にいる時間が数倍長くなります。 このタイプのよく知られたデバイスは、Halcyon RB-80 (類似品はヨーロッパの RB2000) です。
リブリーザーかスキューバか？
リブリーザーは従来のスキューバ ギアよりも優れた性能を発揮し、騒音や気泡が少なく、吐き出すときに混合物の体積が減少しない、またはほとんど減少しないため、吸気時と吐き気時の浮力が一定です。 二酸化炭素の吸収により湿気と熱が放出され、ダイバーが吸い込む空気がより快適になり、それによって減圧症に対する抵抗力が高まります。 さらに、リブリーザーを使用して水中で過ごす時間が長くなり、混合ガスの必要量が減るため、ダイビングサイトへの混合ガスの供給にそれほど問題が生じなくなります。 混合物を使用するクローズドサイクルリブリーザーでは、他の装置のしきい値である 40 m よりも深い深さに到達することができます。
なぜリブリーザーが従来のスキューバギアに取って代わることがなかったのですか? 彼らには欠点があります。 これらの装置は高価で、メンテナンスがより難しく、重量とサイズが大きく、危機的な状況で 2 人のダイバーが使用するには不便で、アブソーバーやさまざまなセンサーなどの消耗品が必要です。 さらに、リブリーザーはチームで使用するのにさらに便利です。
ご覧のとおり、各タイプの呼吸器の長所と短所のバランスが取れているため、リブリーザーとスキューバ タンクの両方にその用途を見つける価値があります。 選択するときは、デバイスが何に使用されるのか、チーム内でどのような種類のデバイスが使用されているのかを明確に把握する必要があります。 リブリーザーを選んでがっかりすることはありません。 最近ロシアで人気が高まり始めたのも当然のことです。
aqua-globus.ru サイトの資料に基づく
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字幕
閉回路リブリーザー
閉回路酸素リブリーザー - O2-CCR
これがリブリーザー全般の祖先です。 最初のそのような装置は、英国の発明家ヘンリー・フラスによって、19 世紀半ばに浸水した鉱山で作業中に作成され、使用されました。 クローズドサイクル酸素リブリーザーには、あらゆるタイプのリブリーザーに典型的な主要部品がすべて備わっています。つまり、呼吸バッグ、化学吸収剤の入ったキャニスター、バルブボックス付きの呼吸ホース、バイパスバルブ (手動または自動)、ブリードバルブ、ブリーザーです。減速機付きシリンダー 高圧。 動作原理は次のとおりです。呼吸バッグからの酸素は逆止弁を通ってダイバーの肺に入り、そこから別の逆止弁を通って、呼吸中に生成された酸素と二酸化炭素が化学吸収剤キャニスターに入り、そこで炭素が吸収されます。二酸化炭素は苛性ソーダによって結合され、残りの酸素は呼吸バッグに戻されます。 ダイバーが消費した酸素に代わる酸素は、調整されたノズルを通じて毎分約 1 ～ 1.5 リットルの速度で呼吸バッグに供給されるか、ダイバーが手動バルブを使用して追加します。 潜水中、呼吸バッグの圧縮は、自動バイパスバルブの操作またはダイバー自身が制御する手動バルブのいずれかによって補償されます。 「閉鎖」という名前にもかかわらず、閉鎖回路リブリーザーは上昇中に呼気弁を介して呼吸ガスの泡を放出することに注意してください。 気泡を除去するために、エッチングバルブには目の細かいメッシュや発泡ゴムで作られたキャップが取り付けられています。 このシンプルな装置は非常に効果的で、気泡の直径を 0.5 mm まで小さくします。 このような泡はわずか0.5メートルも進むと完全に水に溶けてしまい、水面上のダイバーの正体を隠すことはありません。
クローズドサイクル酸素リブリーザーに固有の制限は、主に、これらのデバイスが純粋な酸素を使用し、その分圧が浸漬深さの制限要因であるという事実によるものです。 したがって、スポーツ（レクリエーションおよび技術）トレーニング システムでは、この制限は 1.6 ata であり、最小限の身体活動で温水での潜水深度は 6 メートルに制限されます。 ドイツ海軍ではこの制限は8メートル、ソ連海軍では22メートルです。
手動酸素供給付き閉回路リブリーザー - mCCR または KISS
このシステムは K.I.S.S とも呼ばれます。 （Keep It Simple Stupid）カナダ人のゴードン・スミスによって発明されました。 これは、「その場で」混合物を準備するクローズドサイクルリブリーザー (セルフミキサー) ですが、最大限の効果が得られます。 シンプルなデザイン。 この装置の動作原理は、2 つのガスが使用されることです。 1 つ目は希釈剤と呼ばれ、肺要求弁またはバイパス弁を介して装置の呼吸バッグにそれぞれ自動的または手動で供給され、浸漬中の呼吸バッグの圧縮を補償します。 2 番目のガス (酸素) は、校正されたノズルを介して一定の速度で呼吸バッグに供給されますが、その速度はダイバーによる酸素消費速度 (毎分約 0.8 ～ 1.0 リットル) よりも少ないです。 ダイビング中は、ダイバー自身が電解式酸素分圧センサーの測定値に従って呼吸バッグ内の酸素分圧を監視し、手動供給バルブを使用して不足している酸素を追加する必要があります。 実際には、次のようになります。ダイビング前に、ダイバーは呼吸バッグに一定量の酸素を追加し、センサーを使用して必要な酸素分圧を設定します（0.4 ～ 0.7 ata 以内）。 潜水中、深さを補うために、希釈ガスが自動または手動で呼吸バッグに追加され、バッグ内の酸素濃度が低下しますが、水柱圧力の増加により酸素分圧は依然として比較的安定しています。 計画された深度に到達したら、ダイバーは手動バルブを使用して任意の酸素分圧 (通常は 1.3) を設定し、地上で作業し、10 ～ 15 分ごとに酸素分圧センサーの測定値を監視し、必要に応じて酸素を追加します。必要な分圧を維持します。 通常、酸素分圧は 10 ～ 15 分以内に 0.2 ～ 0.5 ata 減少します。 身体活動.
空気だけでなく、トリミックスやヘリオックスも希釈ガスとして使用でき、このようなデバイスを使用してかなりの深さまで潜ることができますが、呼吸回路内の酸素分圧は相対的に変動するため、正確に計算することが困難になります。減圧。 通常、回路内の酸素分圧の表示のみを備えた装置では、40 メートル以下の深さに潜ることはできません。 回路内の酸素分圧を監視し、その場で減圧を計算できるコンピューターが回路に接続されている場合、潜水深度を深くすることができます。 このタイプの装置を使用した最も深い潜水は、ハルガダで 160 メートルまで潜ったマティアス・ファイザーの潜水と考えられます。 酸素分圧センサーに加えて、マティアス氏は酸素センサーを備えた VR-3 コンピューターも使用しました。このコンピューターは混合気中の酸素分圧を監視し、呼吸ガスのすべての変化を考慮して減圧を計算しました。
存在する たくさんの商業用、軍用、スポーツ用のリブリーザーを K.I.S.S. システムに変換することもできますが、もちろんこれはすべて非公式であり、変換して使用するダイバーの個人的な責任の下にあります。
電子制御閉回路リブリーザー - eCCR
実は、本物のクローズドサイクルリブリーザー（電子制御セルフミキサー）です。 歴史上最初のそのような装置はウォルター・スタルクによって発明され、エレクトロ肺と呼ばれました。 動作原理は、潜水中の呼吸バッグの圧縮を補うために手動または自動のバイパスバルブによって希釈ガス（空気、トリミックス、ヘリオックス）が供給され、マイクロプロセッサ制御のソレノイドバルブを使用して酸素が供給されるというものです。 マイクロプロセッサは 3 つの酸素センサーに問い合わせて、それらの読み取り値を比較し、最も近い 2 つのセンサーを平均して、 電磁弁。 他の 2 つと最も異なる 3 番目のセンサーの読み取り値は無視されます。 通常、ソレノイドバルブはダイバーの酸素消費量に応じて 3 ～ 6 秒ごとに作動します。
ダイビングは次のようになります。ダイバーは 2 つの酸素分圧をマイクロプロセッサに入力し、電子機器がそれを維持します。 さまざまな段階潜る。 通常、これは地表から作業深度まで出るのに 0.7 ata、深度に留まって減圧を受けて 3 メートルまで上昇するのに 1.3 ata です。 切り替えはリブリーザーコンソールのトグルスイッチで行います。 ダイビング中、ダイバーはマイクロプロセッサの動作を監視して、 考えられる問題電子機器やセンサーを搭載。
構造的には、クローズドサイクルリブリーザー 電子制御された深さに関して実質的に制限はなく、実際に使用できる深さは主に酸素センサーの誤差とマイクロプロセッサーのハウジングの強度によって決まります。 通常、最大深さは150〜200メートルです。 電子クローズドサイクルリブリーザーには他の制限はありません。 これらのリブリーザーの主な欠点は、その流通を大幅に制限しているため、デバイス自体の価格が高く、 用品。 酸素分圧はほぼダイビング全体を通して一定に保たれるため、従来のコンピューターや減圧テーブルは電子リブリーザーを使用したダイビングには適していないことを覚えておくことが重要です。 このタイプのリブリーザーでは、特殊なコンピューター (VR-3、VRX、ミズナギドリ プレデター、DiveRite NitekX、HS Explorer) を使用するか、Z-Plan や V-Planer などのプログラムを使用して潜水を事前に計算する必要があります。可能な最小酸素分圧（この場合、分圧の値が計算値を下回らないように非常に厳密に保証する必要があります。そうしないと、DCS になるリスクが何倍にも増加します）。 どちらのプログラムも、すべての電子リブリーザーのメーカーおよび作成者による使用が推奨されます。
半密閉サイクルリブリーザー
アクティブフィード付き半密閉サイクルリブリーザー - aSCR
これはスポーツダイビングで最も一般的なタイプのリブリーザーです。 その動作原理は、EANx Nitrox 呼吸用混合物が、校正されたノズルを通じて一定速度で呼吸バッグ内に供給されることです。 供給速度は混合物中の酸素濃度のみに依存し、浸漬の深さや身体活動には依存しません。 したがって、一定の身体活動中、呼吸回路内の酸素濃度は一定に保たれます。 明らかに、この呼吸ガスを供給する方法では、過剰なガスが発生し、エッチング バルブを通じて水中に除去されます。 その結果、半閉鎖サイクルのリブリーザーは、上昇時だけでなく、ダイバーが息を吐き出すたびにも、呼吸混合物の気泡をいくつか放出します。 呼気の約1/5が排出されます。 機密性を高めるには、で使用されているものと同様のディフレクター キャップを使用します。 酸素リブリーザー閉じたサイクル。
EANx (ナイトロックス) 呼吸混合気内の酸素濃度に応じて、流量は毎分 7 ～ 17 リットルの範囲で変化します。したがって、半密閉サイクルリブリーザーを使用するときに深度で費やす時間は、呼吸ガスの量によって異なります。シリンダー。 浸漬深さは、呼吸バッグ内の酸素分圧 (1.6 ata を超えてはなりません) と減速機の設定圧力によって制限されます。 実際、校正されたノズルを通るガスの流れは超音速であるため、減速機の設定圧力が圧力を超えている限り、流れを一定に保つことができます。 環境 2回以上。
パッシブフィード半密閉サイクルリブリーザー - pSCR
この装置の動作原理は、吐き出されたガスの一部（通常は吸入量の 1/7 ～ 1/5）が強制的に水中に放出され、呼吸バッグの容積はダイバーの容積よりも明らかに小さいというものです。肺。 このため、呼吸ごとに、呼吸ガスの新鮮な部分が肺要求弁を通って呼吸回路に供給されます。 この原理により、空気以外のガスを呼吸混合物として使用し、身体活動や深さに関係なく、呼吸回路内の酸素分圧を非常に正確に維持することができます。 呼吸ガスの供給は吸気時にのみ実行され、アクティブ供給を備えたリブリーザーの場合のように常時ではないため、パッシブ供給を備えた半閉鎖サイクルリブリーザーの深さは体内の酸素分圧によってのみ制限されます。呼吸回路。 受動的供給を備えた半閉鎖サイクルリブリーザーの設計における重大なマイナス点は、ダイバーの呼吸動作によって自動化が作動することです。これは、呼吸の激しさが他のタイプのデバイスよりも明らかに大きいことを意味します。 同様の動作原理を使用するデバイスは、水中洞窟学者やダイビングにおける DIR の教えの信奉者に好まれています。
メカニカルセルフミキサー - mSCR
非常に珍しいデザインの半密閉サイクルリブリーザーです。 最初のこのような装置は、1914 年に Drägerwerk によって作成され、テストされました。 動作原理は次のとおりです。アクティブフィードを備えた半密閉サイクルリブリーザーと同様に、2 つのガス (酸素と希釈剤) が校正済みのノズルを介して呼吸バッグ内に供給されます。 さらに、手動供給による密閉型リブリーザーと同様に、酸素は一定の体積速度で供給され、希釈剤は亜音速の流速でノズルから入り、供給される希釈剤の量は深さが増すにつれて増加します。 呼吸バッグの圧縮の補償は、自動バイパスバルブを介して希釈剤を供給することによって実行され、過剰な呼吸混合物は、アクティブ供給を備えた半密閉サイクルリブリーザーの場合と同じ方法で水中に放出されます。 したがって、潜水中の水圧の変化によってのみ、呼吸混合物のパラメーターが変化し、深さが増すにつれて酸素濃度が減少する方向に変化します。 機械式セルフミキサーは、身体活動が変化すると呼吸バッグ内の酸素濃度が変化する傾向があり、これはその動作原理がアクティブフィードを備えた半密閉型リブリーザーが構築される原理と非常によく似ているという事実の直接的な結果です。 。
機械式セルフミキサーの深さ制限は、酸素還元装置の設定圧力のみが周囲圧力の 2 倍以上超えなければならないことを除いて、アクティブフィードを備えた半密閉サイクルのリブリーザーと同じです。 時間の点では、セルフミキサーは主に希釈ガスの量によって制限され、その供給速度は深さとともに増加します。 空気、Trimix、HeliOx を希釈ガスとして使用できます。
給餌中に混合物を準備できるアクティブフィードを備えた半密閉サイクルリブリーザー
非常に珍しいセミクローズドサイクルリブリーザーデザイン。 このタイプのリブリーザーは、その動作原理において、呼吸混合物が事前に調製されるのではなく、リブリーザーの操作中に調製されることを除いて、アクティブフィードを備えた半密閉サイクルのリブリーザーと完全に似ています。 動作原理は次のとおりです。2 つのガス (酸素と希釈剤) があり、アクティブフィードを備えた半密閉サイクルのリブリーザーと同様に、校正されたノズルを通じて呼吸バッグに供給されます。 ガスが呼吸バッグ内で混合されている間、酸素と希釈剤の両方の供給は深さに関係なく一定の速度で行われます。 酸素と希釈剤の供給速度に応じて、必要なガスが得られます。 このタイプリブリーザーは、アクティブフィードを備えた半密閉タイプのリブリーザーのすべての欠点を備えています。さらに、設計がより複雑で、少なくとも 2 つのガスシリンダーが必要です (一方、aSCR では通常の操作に必要なガスシリンダーは 1 つだけです)。 このタイプのリブリーザーの利点は、事前にブリージング混合物を準備する必要がなく、ソースガスを変更せずに回路内で目的のガスを設定できること（O2と希釈剤の流量を調整することにより）ですが、それらの割合だけです。 次の希釈ガスを使用できます: 空気、Trimix、HeliOx。
再生リブリーザー
再生リブリーザーは、密閉呼吸パターンと半密閉呼吸パターンの両方を使用して動作できます。 それらの主な違いは、通常の二酸化炭素吸収剤に加えて (代わりに) 再生物質、つまり過酸化ナトリウムをベースに作られた O3 (o-tri)、ERW、または OKCh-3 が使用されることです。 この再生物質は、二酸化炭素を吸収するだけでなく、酸素を放出することもできます。 再生型リブリーザーの動作原理は、ダイバーの酸素消費量が、シリンダーからの新鮮な呼吸混合物の供給だけでなく、再生物質による酸素の放出によっても補われるというものです。
再生リブリーザーの古典的な代表には、IDA-59、IDA-71、IDA-72、IDA-75、IDA-85 などのデバイスが含まれます。
これとは別に、最も成功した設計として、戦闘水泳選手や偵察ダイバーの部隊で今でも使用されているIDA-71タイプの装置に注目することができます。 デバイスの設計とその動作原理はシンプルでわかりやすいです。 正しく使用すれば、非常に信頼性が高くなります。 その「由緒ある」年齢にもかかわらず（原則として、このデバイスは時代遅れであると考えられています）、それは最も古いものであると考えられています 成功したデザインこのタイプの装置は現在でも生産されています (「レスピレーター」工場)。 IDA-75 および IDA-85 デバイスはパイロット シリーズとして生産されましたが、ソ連の崩壊により量産されることはありませんでした。 ソ連崩壊後 設計局 IDA-71より優れた特性のデバイスを発明するまでは。
純粋な酸素を使用する閉回路装置内で降下する場合、減圧モードは使用されません。 海軍潜水服務規則によれば、純酸素を使用した降下は深さ 20 メートルまで許可されています。 AKS および AAKS タイプの混合物を使用する場合、IDA-71 装置では最大 40 メートル、IDA-75 および IDA-85 装置では最大 60 メートルの深さまで非減圧降下が可能です。 これらの深さでの最大許容非減圧時間は 30 分です。 指定された滞留時間を超えた場合、減圧レジームに従って出口が実行されます。
水中呼吸装置は潜水技術の分野、すなわち水中呼吸装置に属しており、ダイビングを行うときに使用できます。 ダイビング降下、水中救助活動、水中 技術的な仕事。 実用新案の目的は、開回路水中呼吸装置の使用可能性を拡大し、潜水時の安全性を高め、水中呼吸装置の変換を簡素化し、その結果としてコストを削減することです。 実用新案の使用による技術的成果は、開回路水中呼吸装置の設計における吸収カートリッジとシリンダーの配置の機動性です。
この実用新案は、潜水技術の分野、すなわち水中呼吸器に関するものであり、潜水降下、水中救助活動、水中技術作業などを行う際に使用することができる。
開回路水中呼吸装置が知られています (Underwater Diver's Memo. Resource "Black Sea Swimmer's Library" http://divinginfo.narod.ru/library/Rukovodstvo_dlia_plovtsov_kmas.doc)。 ロック装置、シリンダー内の混合ガスの圧力を下げる減速機。 この装置の主な設計要素は本質的にモジュール式であり、その結果、水中降下という特定の作業に必要なさまざまな場所に配置することができます。つまり、ダイバーの背中、側面、または胸に配置できます。予備として主呼吸装置に取り付けることもできます。 この装置は、特許請求された実用新案に最も近い類似物として認められています。 このデバイスの欠点は、 大事な時間開いた呼吸サイクルによる保護効果。
既知の水中閉回路呼吸装置 APDiving Vision (インスピレーション。閉回路リブリーザー。ユーザー取扱説明書。http://www.apdiving.com/、http://www.smrebreathers.ru/rebreathers/review/Inspiration_Evolution.htm)、遮断装置付きのシリンダー、減速機、サスペンションシステム、吸収カートリッジ、ハウジング、バルブボックス、呼吸バッグ、浮力補償タンク、予備の肺要求バルブ、および外部圧力計が含まれています。 この装置の利点は次のとおりです。 高い生理機能 - ダイバーは、湿った、暖かい、酸素を含んだガス混合物を使用してこの装置から呼吸するため、同様の条件で開回路装置から呼吸するダイバーよりも疲労、寒さ、脱水症状がはるかに少なくなります。冷たく乾燥した空気。 同等の保護動作時間よりも長い 水中車両開サイクル呼吸のサイズと重量。 高価な混合ガスを節約することで下降コストを削減します。 無減圧限界を増やす。 深海自律潜水降下を実施する可能性を確保する。 軍事任務を遂行するために必要な高度な潜水機密性を確保します。
この装置の欠点は、吸収カートリッジとシリンダーを剛体に固定することによるそれらの位置であり、これは装置の製造時に指定されます。 ボディが剛体であるため、従来のシリンダより大きなシリンダを使用することはできません。 標準装置。 したがって、潜水降下のための特定の条件を提供するために装置の設計をユーザーが変更することはできない。
既知の特許取得済みの解決策の分析により、装置の自律性を高めたいという開発者の願望 (1986 年 7 月 23 日付けの発明特許第 SU 1722222)、潜水呼吸装置の再生物質の特性を改善したいという要望 (発明特許第 RU 2225322) が明らかになりました。 2001 年 8 月 30 日付け)、構成に含まれる再生カートリッジの数により閉鎖サイクル装置の使用の安全性が向上し (2002 年 12 月 31 日付けの特許番号 RU 2302973)、呼吸混合物の形成の制御が改善されます。装置への入力（2002 年 4 月 11 日付けの特許番号 RU 2236983）、再生製品の再装填手順の簡素化（2004 年 5 月 7 日付けの発明特許番号 RU 2254263）。
実用新案の目的は、開回路水中呼吸装置の使用可能性を拡大し、潜水時の安全性を高め、水中呼吸装置の変換を簡素化し、その結果としてコストを削減することです。
実用新案の使用による技術的成果は、開回路水中呼吸装置の設計における吸収カートリッジとシリンダーの配置の機動性です。
また、技術的な成果は、水中呼吸装置の設計に使用される吸収カートリッジに機械的および熱的保護を提供することです。
この問題は、ロック装置を備えたシリンダー、減速機を含み、吸収カートリッジ、少なくとも１つ、呼吸バッグ、バルブボックス、および低圧接続ホース。
この問題は、装置に吸収カートリッジ用のカバーが含まれているという事実によっても解決されます。
この問題は、吸収カートリッジのカバー上にシリンダーを配置することによっても解決されます。
この問題は、装置にシリンダーを固定するためのベルト、スリング、スリングをカートリッジ本体に引き付けるクランプ、および呼吸バッグのストラップが含まれているという事実によっても解決されます。
この問題は、装置に肺動脈弁が含まれているという事実によっても解決されます。
この問題は、デバイスにサスペンションシステムが含まれているという事実によっても解決されます。
この問題は、サスペンションシステムに吸収カートリッジを配置することによっても解決されます。
この問題は、デバイスに圧力計が含まれているという事実によっても解決されます。
この問題は、デバイスに浮力補償機能が含まれているという事実によっても解決されます。
この問題は、シリンダーの位置に吸収カートリッジを配置することによっても解決されます。
この問題は、シリンダーに吸収カートリッジを配置することによっても解決されます。
この問題は、吸収カートリッジをシリンダーの側面に配置することによっても解決されます。
提案された実用新案を次の図に示します。
図1 一般的なスキーム水中呼吸装置。
図2 カバーを使用した水中呼吸装置。
図 3 スリングとクランプを使用した水中呼吸装置。
水中呼吸装置は次のコンポーネントと部品で構成されます。
サスペンションシステム 1。装置コンポーネントを取り付けてダイバーの体に取り付けるように設計されています。
バルブボックス2付 波形ホース吸入と呼気 - デバイスからのガス混合物を呼吸する機能を提供するだけでなく、 大気地上にいるとき。
呼吸バッグのセット: 吸気 3 - ダイバーの呼吸に使用される吸入中に必要な量のガス混合物を供給します。呼気 4 - 呼気を収集します。
遮断装置付きシリンダー ガス混合物の供給を保持するように設計された遮断装置付きの 5 つまたは 2 つのシリンダー。
レデューサー 6 - シリンダーから来る呼吸混合物の圧力を低減します。
浮力補償装置「ウイング」7 は、潜水時と水面上の両方でダイバーの負の浮力を補償するように設計されています。
ホース付き肺要求弁 8 - ダイバーが緊急時に装置シリンダーから直接呼吸するためのもの。
リモート圧力計 9 - シリンダー内のガス混合物の圧力を視覚的に監視します。
酸素インジケーター 10 - 酸素分圧を視覚的に監視します。
吸収カートリッジ１１−その中に含まれるＣＯ２から呼気ガスを浄化するためのもの。
カートリッジの吸入および吐出用の 12 本のホース。
T コネクタ 13;
インフレータホース１４；
吸入バッグインフレーターホース 15;
呼気バッグインフレーターホース 16;
減速機からマニホールド１７までのガス供給ホース。
呼吸用混合物をカートリッジ１８に供給するためのホース。
ベルト19;
カバー数 20 (カバー付きバージョンの場合)。
吸収カートリッジ１１をダイバーの背中に置くために、吸収カートリッジ１１を浮力補償器７に固定し、標準的な補償器ストラップをカバー２０の側面のループに通して、カートリッジがダイバーのシリンダと同じ方法で引っ張られるようにする。が付いているデバイス 開回路呼吸している。 後者とは異なり、カバーの存在により、シリンダーをしっかりと固定するのに必要な力と同様の力でカートリッジを引き付ける必要はありません。ループの存在のおかげで、吸収カートリッジはしっかりと固定されます。
小容量シリンダ 5 を浮力補償器に取り付けられた吸収カートリッジ 11 に固定するには、シリンダを取り付けるためのストラップを吸収カートリッジ カバーのループにねじ込みます。吸収カートリッジ カバーは小容量シリンダを覆い、吸収カートリッジが外側に留まるようにします。ベルトループ。
ダイバーの背中の浮力補償器またはサイドサスペンションのいずれかにある呼吸混合物を含むシリンダーに吸収カートリッジを固定するには、シリンダーを浮力補償器に固定するのと同じタイプのストラップが使用されます。 これを行うには、ベルトを吸収カートリッジ カバーのループに通し、カートリッジが取り付けられるシリンダーをカバーし、カートリッジ自体はベルト ループの外側に残ります。
吸収カートリッジをサイドサスペンションに直接固定するには、カラビナをロープを使用してカバーのループに結び、浮力補償器の取り付けポイントに取り付けます。
吸収性カートリッジケースは布製バッグで構成されており、その寸法は吸収性カートリッジと装置の他の要素とのドッキングを確実にする要素の寸法に正確に対応しています。 カートリッジが内側に挿入されるバッグの首には、ロープとクランプで構成される締め付け装置が付いています。 カートリッジをケース内に確実に固定するために、ケースの首部分にはロック付きのストラップも付いています。
機器の他の要素に固定するために、吸収カートリッジのカバーには、側面と下端面 (「バッグ」の底部) にスリングで作られたループがあります。
装置を開放サイクルから閉鎖または半閉鎖呼吸サイクルに移行するには、装置の設計に特別なカバーを使用せずに、3 つのスチール製クランプが吸収カートリッジ 11 に配置され、スリングをカートリッジ本体に引き付けます。シリンダー固定ストラップが通される 2 つのループが形成されます。 呼吸バッグ 3 のカバーには、ショルダーストラップを巻くための留め具が付いた数対のストラップがあります。 サスペンションシステムオープンサイクル装置。 Fastex バックル付きのスリングは、呼吸バッグをダイバーの体にしっかりと固定します。
吸収カートリッジは 2 つの方法で装置に取り付けられます。
カートリッジをバックバルーンの側面に取り付けます。 これは、サスペンション システムのバルーン ベルトを吸収カートリッジのループに通すことで実現されます。
バックバルーンの代わりにカートリッジを取り付けます。 この場合、シリンダーのベルトもループに通されますが、シリンダーを取り付けるときと同様に、ベルトがカートリッジを覆います。
実用新案として提案された技術的解決策は、水中呼吸装置の設計に使用され、装置の吸収性カートリッジを水中呼吸装置の中に設置することができます。 いろいろな場所機器、すなわち:
ダイバーの背中に、浮力補償器に固定します。
呼吸用混合物が入ったシリンダーに固定されている場合は、ダイバーの背中またはサイドスリングに装着します。
ダイバー側では、浮力補償器をサスペンション システムの取り付けコンポーネントに直接取り付けます。
さらに、軽量の布素材を使用する場合、このソリューションにより、少量のシリンダーを吸収カートリッジのカバーに直接取り付けることが可能になり、装置の接続ユニットのサイズと重量が削減され、装置の機械的および熱的保護が提供されます。吸収カートリッジ。
開サイクルデバイスを閉サイクルおよび半閉サイクルに変換できる機能により、デバイスの保護動作の時間が増加します。 単純な作業拡張モジュールを取り外すことで、デバイスをオープンサイクル動作に戻すことができます。
JSC KAMPO社製の呼吸器が製造・運用されており、実用新案として主張されている技術案が実装されている。 このデバイスは、追加の資本投資をすることなく、汎用機器を使用して連続機械製造生産で製造できます。
実用新案式
遮断装置、減速機を備えたシリンダーを含む水中開回路呼吸装置であって、吸収カートリッジ、少なくとも１つの呼吸バッグ、バルブボックス、および低圧接続ホースを含むことを特徴とする水中開回路呼吸装置。
前記吸収カートリッジ用のカバーを含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
前記シリンダは、前記吸収カートリッジのカバー上に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
シリンダーを固定するためのベルト、スリング、スリングをカートリッジ本体に引き付けるクランプ、呼吸バッグのストラップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
浮力補償容量を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
肺要求弁を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
サスペンションシステムを含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
前記吸収カートリッジが前記懸架システム上に配置されることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
圧力計を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
前記吸収カートリッジが前記シリンダー上に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
前記吸収カートリッジが前記シリンダーの位置に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
前記吸収カートリッジは、前記シリンダーの側面に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
敵は通らない！ 水中でも
リブリーザー「インスピレーション」の操作図と操作方法
それにもかかわらず、彼が実行した任務の規模は膨大でした。 X日目には、ソ連海軍特殊部隊が多数の潜水艦、飛行機、ヘリコプター、外国の旗を掲げた商船や漁船から上陸することになっていた。 水中から突然現れた黒い幽霊は、大西洋の対潜防衛システム全体を無効化するはずだった。 太平洋と地中海で、NATO海軍編隊の管制・通信センターを破壊し、前線基地を封鎖し、重要な戦略物資を捕獲し、本上陸まで保持する。 海軍特殊部隊は非常に真剣に準備を整え、アンゴラ、ベトナム、エジプト、ニカラグア、エチオピアなど世界中で数多くの軍事作戦に参加し、偵察目的で外国の港に「巡航」し、ソ連科学アカデミーの艦艇で絶えず訓練を行い、秘密裏に訓練を行った。浮魚缶詰工場の区画。 NATOによれば、ソ連の水中特殊部隊はスウェーデンとノルウェーの海岸だけで150回以上不法上陸した。 攻撃のほとんどは気づかれずに済みました。 妨害者たちは彼らの後ろに何の痕跡も残さなかった。 水の泡のように儚いものでも。
水の上の足跡
アマチュアのスキューバダイビングを外部から観察する人が最初に目を引くのは、水中の泡です。 気泡が存在しないことは憂慮すべき兆候であり、通常は救助活動の準備と開始のための積極的な措置を伴います。 ただし、例外が 1 つあります - リブリーザーを使用したダイビングです。 水中でリブリーザーを持ったダイバーは、水中王国の住人のように、ほとんど沈黙しています。彼はゴボゴボと泡を出さず、水鳥は彼を「自分のもの」とみなします。
広く普及している
ダイビングの主な装備として、クストー ガニャンが設計したスキューバ ギアは開回路呼吸装置であり、ダイバーはシリンダーから空気を吸い込み、それを水中に吐き出します。 同時に、吸入空気には 21% の酸素が含まれ、呼気には約 16% の酸素が含まれます (通常の大気圧、つまり水面で)。 したがって、空気の大部分は単純に無駄になります。 呼気から二酸化炭素が除去され、酸素が富化されれば、再利用することができます。 これは、化学吸収剤と少量の酸素の添加によって行われます (一般に、深さが深くなると、分圧の増加により酸素の必要性が減少します)。 分圧は、ガス混合物の成分が単独で混合物全体の体積を占める場合に、その成分が及ぼす圧力です。
ちょっとした歴史
閉鎖サイクルまたは半閉鎖サイクルの呼吸装置、リブリーザーは、これらの原理に基づいています。 これが現代テクノロジーの成果だとは思わないでください。 最初のリブリーザーは 1876 年にイギリス人ヘンリー・フルースによって開発されました。 Fleuss リブリーザーは、ゴム引きの布製シェル、呼吸バッグ、酸素と二酸化炭素吸収剤が入った銅製シリンダーで構成されていました。 苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）に浸した麻を吸収剤として使用しました。 必要に応じて、酸素を手動で追加しました。 この装置は今では原始的なように見えますが、当時としては非常にうまく機能し、水中で最大 3 時間過ごすことができました。 フルース装置による潜水深度は、純酸素を使用するため制限されていました（純酸素は5～7メートルまで潜っても有毒ですが、当時はこの事実は知られていませんでした）。 しかし、1880 年に、有名な英国のダイバー、アレクサンダー ランバートは、浸水したトンネルのハッチを封鎖するためにフロウスの装置に潜りました。 ハッチはトンネル入口から300m、深さ20mのところにありました！
1907年 ドイツの会社ドレーガーは、沈没する潜水艦から人々を救出するためにリブリーザーを導入しました。 このリブリーザーは、フルースの装置と同様に、1911 年にシーベ ゴーマン社の取締役であるイギリス人ロバート デイビスが、「デイビス偽肺」と呼ばれる自身の設計の装置を開発するための基礎として主に役立ちました。 1915 年、ジュール ヴェルヌの著書「海底二万里」を基にした最初の水中映画のスタッフは、撮影中に改良されたフルウス デイヴィス リブリーザーを使用しました。
第二次世界大戦の勃発により、秘密水中作戦の必要性が浮上し、リブリーザーは多くの国の海軍の水中装備の中で主導的な地位をしっかりと占めました。
1968 年、ウォルター スターク博士は、最初の電子制御閉回路呼吸装置であるエレクトロ肺を開発しました。 これは、それまで伝統的なものであり、機械的なガス注入に基づいていた技術における定性的な進歩でした。
1990 年代半ばまで、リブリーザーの主なユーザーは軍人、研究者、プロのダイバーでした。 軍は、閉回路装置のステルス性と静音性（戦闘ダイバーの存在が気泡によって示されない）、および非磁性（リブリーザーは非磁性材料で作ることができる）を高く評価しました。 研究者 水中の世界— 泡がない（水中世界の住民は怖がらず、写真を撮ったり研究したりするのが簡単です）。 リブリーザーにより、ダイバーはより深い深度まで潜り、そこでより多くの時間を過ごす機会が得られ、作業効率が向上しました。
1990 年代半ば以降、ガス混合物を使用するリブリーザーがレクリエーション ダイビング市場をゆっくりと征服し始めました。 現在、アマチュアダイビング用のリブリーザーのモデルはかなりの数があり、価格はかなり高価ですが（半密閉システムの場合は 2 ～ 5 千ドル、密閉システムの場合は 8 ～ 1 万 5 千ドル）、人気が高まっています。
密閉呼吸システム
完全閉回路呼吸装置は、2 つの小さなシリンダーと二酸化炭素吸収システムで構成されています。 1 つのシリンダーには酸素が入っており、もう 1 つのシリンダーには希釈ガスが入っています。 純粋な酸素（希釈剤なし）で動作するシステムもありますが、主に古い軍事システムでは、その場合の潜水深度は（純酸素の毒性のため）5〜7メートルに制限されています。
通常、水酸化ナトリウム（水酸化ナトリウム）は吸収剤として使用されます。 水酸化ナトリウム)、または水酸化カルシウム ( 消石灰）、またはそれらの混合物。 吐き出された空気は吸収体を通過し、呼吸バッグに入ります（カウンター肺 - カウンター肺）。 吸入は呼吸袋から行われます。 場合によっては、吸気と呼気の2つの部分に分けられます。 圧力センサー、酸素および二酸化炭素含有量センサーが信号を提供します 電子システム、ソレノイドバルブを使用して、必要に応じて酸素と希釈ガスを追加します（制御システムは、あらゆる状況で酸素の分圧を安全限界内に維持しようとします）。
必要に応じて、あるシリンダーから酸素を手動で供給したり、別のシリンダーから希釈ガスを手動で供給したりできます。 当面の作業に応じて、空気、ナイトロックス（酸素含有量が 21% 以上の酸素と窒素の混合物）、または特別な混合物（たとえば、超深度ダイビングの場合、希釈剤としてトライミックスが使用されます）を使用できます。ガス) - ヘリウム、窒素、および低酸素含有量からなる混合物)。
閉ループシステムは、一定の深さに保たれると気泡を放出しません。 深さが減少すると、呼吸バッグ内の呼吸混合気の量が増加し、過剰分がバルブから放出されます。 深さが増すと、呼吸バッグには自動的または手動で希釈ガスが再充填され、一定の体積を維持します。
半密閉呼吸システム
これは、呼吸混合気を備えたシリンダーが 1 つだけ存在する密閉シリンダーとは異なります。 通常、ニトロックスはそのような混合物 (酸素含有量が 21% を超える酸素と窒素の混合物) として使用されます。 酸素消費を補うため（呼吸中に窒素は消費されません）、半密閉システムでは、呼気時に混合物の一部が水中に放出されます（呼気量の最大 25%）。 騒音を減らすために、混合物はリリース前に特別なフィルターを通過し、泡をより小さなものに「分割」し、ダイバーの背中の後ろに分散させます。
信頼性
水中でリブリーザーのコンポーネントが故障すると、ダイバーが死亡する可能性があります。 したがって、メーカーは信頼性を高めるためにあらゆる措置を講じています。 センサー、インジケーター、 ソレノイドバルブ何度も重複しています。 さらに、リブリーザーには通常、完全な故障の場合に備えて独立した緊急システムが備えられています。 として 緊急システム通常、オープンサイクル装置 (より正確には減速レギュレーター) は、呼吸用混合物を備えたリブリーザーシリンダーまたは独立した小さなシリンダーに取り付けられます。 これにより、リブリーザーが完全に故障したり事故が発生した場合でも、ダイバーは水面に浮上することができます。
利点
リブリーザーの最初の主な利点は、潜水時間が長いことです。 リブリーザー 1 回の充電で、モデル、潜水深度、呼吸強度に応じて、2 ～ 5 時間の潜水に十分です。
リブリーザーは無減圧限界も大幅に増加します。 より洗練された閉鎖型酸素制御システムの中には、ダイビングプロファイルに応じてガス混合物の呼吸酸素含有量を最適化できるものもあります。
リブリーザーのもう一つの利点は、保温性と保湿性です。 呼吸回路が開いたシステム、特に条件下で 冷水、吸入した空気を温め、水蒸気を豊富にするために熱が消費されます。 リブリーザーでは、二酸化炭素が吸収されると熱が放出されます。 呼気が水中に発生しないため、熱と水蒸気は閉じたサイクル内に維持されます。
上で述べたように、リブリーザーは発生する騒音や泡が大幅に少ないため、深海の最も臆病な住民にも近づいて、彼らの生活を観察することができます（従来のスキューバ ギアでは、これは多くの場合単純に不可能です）。
欠陥
リブリーザーの利点には代償が伴う 高価。 まず第一に、言葉の文字通りの意味で。 セミクローズドシステムのコストは2〜8千ドル、完全クローズドシステムの場合は8〜1万5千ドルであり、近い将来安くなるという期待はほとんどありません。
リブリーザーには定期的な使用が必要です メンテナンス各ダイビングの後 - 半密閉システムの場合は多かれ少なかれ簡単ですが (二酸化炭素吸収剤の確認と交換、ホースの洗浄)、密閉システムの場合はより複雑です。 電子酸素分圧センサーは定期的にチェックし、定期的に校正する必要があります。
リブリーザー水泳のトレーニングもまだ初期段階にありますが、状況は急速に変化しています。 このようなデバイスのすべてのメーカーには、独自の準備要件があります。 現在、標準化されたトレーニング コースを備えている組織が 4 つあります (IANTD、TDI、PSA、ANDI)。 現在、クローズドサイクルデバイスは非常にアクセスしやすいものになっています。 数時間の指導の後、ダイビングを 1 回だけ行うことも、認定資格付きの完全な深海コースを受講することもできます (3 ～ 7 日間、500 ～ 1500 ドル。トレーニングの費用は多くの場合、デバイスの価格に含まれています)。
このデバイスは GOST R 53256-2009 の要件を満たしています。 過剰なサブマスク圧力を伴う圧縮酸素で動作する自蔵式閉鎖サイクル呼吸装置は、煙や有毒ガス環境での長期使用中に呼吸器系と人間の視覚を保護するように設計されています。 鉱山や火災現場での救助活動に使用されます。 限られた空間、トンネル内での救助活動や危険物を扱う作業中に。
AP「アルファ」のすべての変更はバックパックの形で行われ、着用時の負荷が肩と腰に分散されます。 この装置には、酸素の残量を示す圧力計が装備されており、システムの状態を示す 2 つの視覚的アラームと 1 つの可聴アラームを生成します。
閉ループシステムは、呼気を再循環し、二酸化炭素を除去し、消費された酸素を置換し、結露を吸収し、吸気と呼気を冷却します。
過圧により、マスクの下の内部圧力が外部圧力よりわずかに高くなります。 大気圧。 これにより、マスクの下に侵入する外気から呼吸器系と視覚を 100% 保護します。
| 仕様 | |
|---|---|
| 人工呼吸器の種類 | 圧縮酸素を使用した自律的な閉鎖サイクル。 |
| 保護行動時間 | 最大4時間 |
| 寸法 | 584×439×178mm |
| 車両重量 （冷媒充填なし） および保護カバー) |
14kg以下 |
| 労働条件 | |
| 温度 | マイナス40°Сから+60°Сまで |
| 相対湿度 | 0 -100% |
| バッテリー | |
| 一生 | 200時間または6か月 |
| タイプ | 以下のタイプのみ使用できます。
|
| 二酸化炭素吸収剤 |
|
| 一回換気量 | > 6.0リットル |
