一种背负式潜水呼吸设备的制作方法

1.本技术属于潜水供气装备领域，具体涉及一种背负式潜水呼吸设备。


背景技术：

2.密闭或半密闭潜水用单人呼吸设备，一般包括补气气路、循环气路和浮力背心。前两者多数部件装配为一体、位于胸前、通过连接带连接浮力背心，少量部件可以设置在浮力背心上。
3.国际申请pct/ep98/01976公开的“为潜水员独立制备、处理和供给呼吸用气体的设备”，为背负式，其循环气路过肩，从而便于水下作业。该国际申请，未公开背负结构的具体情况。


技术实现要素：

4.本技术要解决的技术问题是，如何改进背负结构，以提供稳固可靠的潜水呼吸设备。
5.本技术公开一种背负式潜水呼吸设备。
6.该背负式潜水呼吸设备包括含过滤器和一对缓冲袋的循环气路，还包括通过充放气调控浮力的至少一个浮力袋，该背负式潜水呼吸设备还包括：
7.一个贴背板，形状与人体肩背部相适应，左侧边固定安装一个所述缓冲袋，右侧边固定安装另一个所述缓冲袋；
8.至少一个背带，安装在贴背板边缘，用于将贴背板束缚到人体肩背部；
9.以及一个负重架，用于负载所述过滤器和至少一个高压气瓶，与贴背板固定装配但预留间隔，在该间隔内固定安装所述浮力袋。
10.在本技术一些实施例中可以选择，所述负重架与所述贴背板在左右方向中部通过至少两副螺栓副固定连接，所述螺栓副的螺杆贯穿所述浮力袋而将所述浮力袋固定。
11.在本技术一些实施例中可以选择，所述负重架的侧投影呈l形，该l形的较短部用于承托所述过滤器和所述高压气瓶，该l形的较长部固定连接所述贴背板。
12.进一步地，所述负重架的l形较长部设有若干绑带，该绑带用于绑缚所述过滤器和所述高压气瓶。
13.再进一步地，所述负重架的l形较短部，用于承托所述高压气瓶的瓶口部。
14.在本技术一些实施例中可以选择，该背负式潜水呼吸设备还包括左右对称设置的至少两个配重袋。
15.在本技术一些实施例中可以选择：
16.所述贴背板包括一个直条形的板脊、自板脊向左侧延伸的板左翼和自板脊向右侧延伸的板右翼，板脊的上下两端分别设有若干螺栓装配孔；
17.板左翼与板右翼：均为长条形，二者外侧转角部均设有若干背带装配件，二者延伸方向的夹角低于180度，二者外侧边缘中部均设有一组拉链装配孔，在每组拉链装配孔可拆
卸地安装有一个拉链条。
18.进一步地，所述板左翼与板右翼的外侧边缘下部转角分别向后方折弯。
19.进一步地，所述板左翼与板右翼均设有若干镂空孔，所述镂空孔包括两组：一组平行于并靠近所述板脊，另一组垂直于所述板脊、位于所述板左翼或所述板右翼的中部。
20.进一步地，所述背带装配件均为条形，所述背带装配件包括：
21.第一通孔与第二通孔，相互平行紧邻，位于所述板左翼外侧下部，指向所述板左翼下部转角，第一通孔在第二通孔上方；
22.第三通孔，位于所述板左翼外侧上部，垂直所述板脊；
23.第四通孔，自下方靠近第三通孔，指向所述板左翼上部转角；
24.第六通孔，位于所述板右翼外侧上部，垂直所述板脊；
25.第五通孔，自下方靠近第六通孔，指向所述板左翼上部转角；
26.以及第七通孔与第八通孔，相互平行紧邻，位于所述板右翼外侧下部，指向所述板右翼下部转角，第八通孔在第七通孔上方；
27.所述背带仅有一条，所述背带的一端依次：自正面穿过第一通孔而从第二通孔穿回正面、自背面穿过第三通孔而从第四通孔穿回背面、自背面穿过第五通孔而从第六通孔穿回背面、自正面穿过第七通孔而从第八通孔穿回正面，所述背带两端分别设有相互配合的卡扣件，所述卡扣件相互卡合后可位于人体胸腹部前方。
28.实施本技术的技术方案，可获得以下有益效果：
29.本技术公开一种背负式潜水呼吸设备。该设备的循环气路包括过滤器、呼吸嘴阀和一对缓冲袋。该设备还包括一个贴背板、一个负重架、一个浮力袋和安装在贴背板边缘的至少一个背带。贴背板的左右侧边分别固定安装一个缓冲袋。负重架负载过滤器和高压气瓶。负重架与贴背板固定装配但预留间隔，在该间隔内固定安装浮力袋。该设备结构稳固可靠，可竖立放置，从而便于穿戴和卸载。
附图说明
30.后面的附图应结合具体实施方式部分使用。附图中：
31.图1是实施例一的侧视示意图；
32.图2是实施例一的俯视示意图；
33.图3是实施例一中浮力袋的结构示意图；
34.图4是实施例一中贴背板的结构示意图；
35.图5是实施例一中贴背板、背带和配重袋的装配示意图；
36.图6是实施例二中贴背板、背带和配重袋的装配示意图；
37.图7是实施例三中贴背板、背带、配重袋和底部束缚带的装配示意图。
38.附图中标记分别代表：
39.100-贴背板，100a-束缚带固定孔，101-板左翼，102-板右翼，103-板脊，104-拉链条，111-第一通孔，112-第二通孔，113-第三通孔，114-第四通孔，115-第五通孔，116-第六通孔，117-第七通孔，118-第八通孔，120-镂空孔，130-拉链装配孔，140-螺栓装配孔，200-背带，201-背带左端，2011-左端卡扣件，202-背带右端，300-负重架，310-l形较短部，320-l形较长部；
40.410-过滤器，420-高压气瓶，430-呼气缓冲袋，440-吸气缓冲袋；
41.500-浮力袋，510-尼龙外袋，510a-外袋空间，510b-外袋通孔，520-塑胶内袋，520a-内袋空间，520b-内袋通孔，600-配重袋，701-螺栓副，702-过滤器束缚带，703-气瓶束缚带，800-底部束缚带。
具体实施方式
42.为充分理解本技术的内容，下面结合附图介绍实施例。
43.请注意，本说明书中：
[0044]“一个实施例”、“一些实施例”和“其他实施例”，用于区分具体的、相互不同的实施例，不泛指全部实施例；
[0045]“示意图”不完全符合实际情况，仅用于说明下述实施例的技术特征，从示意图观测的其他特征不一定是下述实施例的技术特征；
[0046]“左”和“右”，是对应人体而言；
[0047]“中心、内、外、远、近、长、宽、上、下、前、后、顶、底”等指示的方位或位置，是基于附图观察角度，不可理解为装置或部件朝向特定方位、以特定方位构造或操作；
[0048]“第一、第二、第三”等序列词，用于区分有同样基本功能与常用名的多个部件或装置时，除非特别说明，没有顺序含义。
[0049]
实施例一
[0050]
公开一种背负式潜水呼吸设备，以下简称设备。
[0051]
请参阅图1和图2，该设备包括一个贴背板100、一个背带200、一个负重架300、两个高压气瓶420、一个浮力袋500、一对配重袋600，以及循环气路。两个高压气瓶420属于补气气路。
[0052]
循环气路包括过滤器410、呼吸嘴阀、吸气缓冲袋440、呼气缓冲袋430，以及管路、阀门等部件。循环气路还设有放气阀，密闭潜水模式下放气阀关闭，半密闭潜水模式下放气阀打开并调节排气-循环气的流量比例。
[0053]
补气气路包括多级减压阀，其中一级减压阀位于高压气瓶420的出口阀出口。一级减压阀在减压前连通一个气压表支路。气压表支路末端的气压表对潜水员显示高压气瓶420的气压。
[0054]
补气气路的高压气瓶420，用于存放高压空气、高压氧气，或者氧气-氮气、氧气-氦气、氧气-氢气、氧气-氮气-氦气等高压混合气。两个高压气瓶420的气体可相同，也可不同。
[0055]
补气气路的高压气瓶420，用于向吸气缓冲袋440、呼气缓冲袋430或过滤器410补气。补气方式有两种：手动模式下间歇补气，电子控制模式下自动补气。紧急情况下，高压气瓶420不经过吸气缓冲袋440而手动直通呼吸嘴阀供气，同时呼气可以不循环过滤而直接排放。
[0056]
浮力袋500，与一个高压气瓶420通过一个充放气阀连通，用于通过充放气而调控浮力，以便控制下潜速度、上升速度和改变下潜深度。
[0057]
两个配重袋600左右对称设置在对应人体腰腹部侧面的位置。配重袋600内装载配重块。配重块用于控制下潜速度、上升速度和潜水姿态。
[0058]
上述循环气路、补气气路、浮力袋500和配重袋600的描述，属于本领域常规知识或
现有技术。
[0059]
附图未绘制呼吸嘴阀、循环气路其他部件、补气气路其他部件和浮力袋500的充放气阀。有关具体情况，可参考市售设备、有关技术手册，以及中国专利cn203581360u/2014、cn109229308a/2019、cn113120195a/2021和cn216232905u/2022。
[0060]
负重架300，负载过滤器410和高压气瓶420，与贴背板100固定装配但预留间隔，在该间隔内固定安装浮力袋500。
[0061]
负重架300的侧投影呈l形，l形较短部310承托过滤器410和高压气瓶420。负重架300的l形较长部320，与贴背板100固定连接。
[0062]
l形较长部320与贴背板100，在左右方向中部通过两副螺栓副701固定连接和相互间隔。
[0063]
负重架300的l形较长部320，设有过滤器绑带702和气瓶绑带703。绑带702用于绑缚过滤器410。气瓶绑带703用于绑缚高压气瓶420。负重架300的l形较短部310，用于承托高压气瓶420的瓶口部。
[0064]
该设备采用上述结构，(1)负重架300牢固负载过滤器410、高压气瓶420和贴背板100，即该设备整体质量由负重架300承载，而负重架300可稳定竖立放置在一个桌台上，方便潜水员的穿戴和卸载；(2)高压气瓶420的瓶口朝下，方便潜水员反手操作高压气瓶420的出口阀。
[0065]
请参阅图3，浮力袋500包括一个尼龙外袋510和位于尼龙外袋510内的一个塑胶内袋520。
[0066]
塑胶内袋520形成密封的内袋空间520a。在保证内袋空间520a密封的条件下，塑胶内袋520设有两个贯通幅面的内袋通孔520b。
[0067]
尼龙外袋510形成密封的外袋空间510a。在保证外袋空间510a密封的条件下，尼龙外袋510设有两个贯通幅面的外袋通孔510b。外袋通孔510b一一对应地位于内袋通孔520b内，供螺栓副701的螺杆穿过。
[0068]
该设备采用上述结构，螺栓副701的螺杆贯穿外袋通孔510b而将浮力袋500固定。浮力袋500位于贴背板100与负重架300之间，充气时可膨胀至预定的体积。
[0069]
贴背板200为碳纤维构件，形状与人体肩背部相适应。
[0070]
请参阅图4，贴背板100包括一个直条形的板脊103、自板脊103向左侧延伸的板左翼101和自板脊103向右侧延伸的板右翼102。
[0071]
板脊103的上下两端，分别设有四个螺栓装配孔140。两个螺栓装配孔140用于螺栓副701的装配，另外两个为冗余设计的备用件。
[0072]
板右翼103与板左翼102为镜像关系，二者延伸方向的夹角低于180度，从而与人体肩背部相互适应。
[0073]
板左翼102：为长条形，外侧转角部设有若干背带装配件，外侧边缘中部设有一组三个拉链装配孔130，三个拉链装配孔130上可拆卸地安装有一个拉链条104。
[0074]
板左翼102的背带装配件，包括四个直条形通孔，其中：
[0075]
第一通孔111与第二通孔112：相互平行紧邻，位于板左翼102外侧下部，以45度指向板左翼102下部转角，第一通孔111在第二通孔112上方；
[0076]
上述和下述的“45度”，均是与板脊103的夹角；
[0077]
第三通孔113：位于板左翼102外侧上部，垂直板脊103；
[0078]
第四通孔114：自下方靠近第三通孔113，以45度指向板左翼102上部转角。
[0079]
板左翼102的外侧边缘下部转角，向后方折弯。采用该结构，可减少与人体的意外碰撞，从而减少潜水作业风险。
[0080]
板左翼102设有若干镂空孔120，以减少重量。具体地，镂空孔120包括两组：第一组有两个、均平行于并靠近板脊103，第二组有八个、均垂直于所述板脊、位于板左翼102的幅面中部。
[0081]
吸气缓冲袋440为长条形，外侧面设有一个拉链条。该拉链条与拉链条104相互啮合，从而吸气缓冲袋440固定安装在贴背板100的左侧边。
[0082]
因为板右翼103与板左翼102为镜像关系，所以板右翼103的具体结构无需赘述。
[0083]
板右翼103的三个拉链装配孔130上可拆卸地安装有另一个拉链条104(附图未绘制)。
[0084]
呼气缓冲袋430为长条形，外侧面设有一个拉链条。该拉链条与板右翼103的拉链条104相互啮合，从而呼气缓冲袋430固定安装在贴背板100的右侧边。
[0085]
板右翼103的背带装配件，包括四个直条形通孔，其中：
[0086]
第六通孔116，位于板右翼103外侧上部，垂直板脊103；
[0087]
第五通孔115，自下方靠近第六通孔116，以45度指向板右翼103上部转角；
[0088]
第七通孔117与第八通孔118，相互平行紧邻，位于板右翼103外侧下部，以45度指向板右翼103下部转角，第八通孔118在第七通孔117上方。
[0089]
请参阅图5，背带200仅有一条，安装在贴背板100的边缘，用于将贴背板100束缚到人体肩背部。背带200包括背带左端201和背带右端202。
[0090]
通过以下穿设过程，背带200安装在贴背板100之上。背带右端202依次：自正面穿过第一通孔111而从第二通孔112穿回正面、自背面穿过第三通孔113而从第四通孔114穿回背面、自背面穿过第五通孔115而从第六通孔116穿回背面、自正面穿过第七通孔117而从第八通孔118穿回正面。
[0091]
上述背带200的穿设过程完成后，背带左端201自正面伸出第一通孔111，并且固定安装有左端卡扣件2011；背带右端202自正面伸出第八通孔118，并且固定安装有与左端卡扣件2011相互配合的右端卡扣件(附图未绘出)。左端卡扣件2011与右端卡扣件，相互卡合后可位于人体胸腹部前方。
[0092]
该设备采用上述结构，一个背带200同时实现肩带和腰带的功能，结构简单、牢固可靠。
[0093]
配重袋600的背面和侧面，绗缝有供背带200穿过的装配带。
[0094]
在上述背带200的穿设过程中，背带200的右端202，在穿过第二通孔112后、穿入第三通孔113前穿设一个配重袋600，在穿过第六通孔116后、穿入第七通孔117前穿设另一个配重袋600。从而，两个配重袋600设置在该设备的下部，可以在腰腹部与肩部之间沿背带200滑动，便于调节至让人体舒适、便于操作的位置，而且能用于调整人体重心上下位置而保持适合的潜水体态。
[0095]
实施例二
[0096]
公开一种背负式潜水呼吸设备，以下简称设备。
[0097]
该设备以实施例一为基础，调整了配重袋安装位置，具体情况如下。
[0098]
请参阅图6，一个配重袋600’穿设在第一通孔111与左端卡扣件2011之间的背带200上。另一个配重袋600’(图6未绘出)穿设在第八通孔118与右端卡扣件之间的背带200上。
[0099]
该设备的其他方面，与实施例一基本一致。
[0100]
该设备采用上述结构，两个配重袋600’分别设置在背带左端201和背带右端202之上。使用状态下，两个配重袋600’可以在腰腹部前面与侧面之间沿背带200滑动，从而方便地调节至让人体舒适、便于操作的位置，但是不能用于调整人体重心的上下位置。
[0101]
实施例三
[0102]
公开一种背负式潜水呼吸设备，以下简称设备。
[0103]
该设备是对实施例一的改进，主要改进如下。
[0104]
请参阅图7，贴背板100的下端中部，设有一个束缚带固定孔100a。该设备还包括一个底部束缚带800。底部束缚带800的一端，通过束缚带通孔100a固定连接贴背板100的下端。底部束缚带800的另一端，可以穿过人体胯下而连接背带200。
[0105]
该设备的其他方面，与实施例一基本一致。
[0106]
在另一个近似实施例中，底部束缚带800的一端，固定安装在螺栓副701前端，从而固定连接贴背板100下端。
[0107]
该设备采用上述结构，背带200上部过肩紧密束缚该设备上端，背带200下部穿过腋下而束缚该设备下端，底部束缚带800穿过胯下而增强该设备下端的束缚程度。在使用过程中，该设备较少歪斜、偏移和撞击人体，牢固可靠。
[0108]
在其他实施例中，高压气瓶420可以只有一个。高压气瓶420与过滤器410的总重量，左右对称地配置。
[0109]
在其他实施例中，贴背板200可以是铝合金构件、铝镁合金构件或碳纤维-塑料复合材料构件，或者是不同材料零件的装配体。
[0110]
在其他实施例中，贴背板200上的背带装配件可以是四个挂环。背带有左右设置的两条，每条设有两个挂钩，通过挂钩连接固定在挂环上。
[0111]
在其他实施例中，配重袋600可以有3个或更多个，可以设置在负重架300的侧面底部，可以设置在浮力袋的侧面底部和侧面顶部，也可以设置在两个缓冲袋下方的贴背板侧边。
[0112]
以上所有实施例，旨在介绍本技术的技术构思及特点，使本领域技术人员了解和实施本技术的技术方案，但不构成对本技术保护范围的任何限制。对上述实施例的简单改动或等效变换，均在本技术保护范围之内。

技术特征：
1.一种背负式潜水呼吸设备，包括含过滤器和一对缓冲袋的循环气路，还包括通过充放气调控浮力的至少一个浮力袋，其特征是，该背负式潜水呼吸设备还包括：一个贴背板，形状与人体肩背部相适应，左侧边固定安装一个所述缓冲袋，右侧边固定安装另一个所述缓冲袋；至少一个背带，安装在贴背板边缘，用于将贴背板束缚到人体肩背部；以及一个负重架，用于负载所述过滤器和至少一个高压气瓶，与贴背板固定装配但预留间隔，在该间隔内固定安装所述浮力袋。2.根据权利要求1所述的背负式潜水呼吸设备，其特征是：所述负重架与所述贴背板在左右方向中部通过至少两副螺栓副固定连接，所述螺栓副的螺杆贯穿所述浮力袋而将所述浮力袋固定。3.根据权利要求1所述的背负式潜水呼吸设备，其特征是，所述负重架的侧投影呈l形，该l形的较短部承托用于所述过滤器和所述高压气瓶，该l形的较长部固定连接所述贴背板。4.根据权利要求3所述的背负式潜水呼吸设备，其特征是，所述负重架的l形较长部设有若干绑带，该绑带用于绑缚所述过滤器和所述高压气瓶。5.根据权利要求4所述的背负式潜水呼吸设备，其特征是，所述负重架的l形较短部，用于承托所述高压气瓶的瓶口部。6.根据权利要求1所述的背负式潜水呼吸设备，其特征是，还包括左右对称设置的至少两个配重袋。7.根据权利要求1所述的背负式潜水呼吸设备，其特征是：所述贴背板包括一个直条形的板脊、自板脊向左侧延伸的板左翼和自板脊向右侧延伸的板右翼，板脊的上下两端分别设有若干螺栓装配孔；板左翼与板右翼：均为长条形，二者外侧转角部均设有若干背带装配件，二者延伸方向的夹角低于180度，二者外侧边缘中部均设有一组拉链装配孔，在每组拉链装配孔可拆卸地安装有一个拉链条。8.根据权利要求7所述的背负式潜水呼吸设备，其特征是，所述板左翼与板右翼的外侧边缘下部转角分别向后方折弯。9.根据权利要求7所述的背负式潜水呼吸设备，其特征是，所述板左翼与板右翼均设有若干镂空孔，所述镂空孔包括两组：一组平行于并靠近所述板脊，另一组垂直于所述板脊、位于所述板左翼或所述板右翼的中部。10.根据权利要求7所述的背负式潜水呼吸设备，其特征是，所述背带装配件均为条形，所述背带装配件包括：第一通孔与第二通孔，相互平行紧邻，位于所述板左翼外侧下部，指向所述板左翼下部转角，第一通孔在第二通孔上方；第三通孔，位于所述板左翼外侧上部，垂直所述板脊；第四通孔，自下方靠近第三通孔，指向所述板左翼上部转角；第六通孔，位于所述板右翼外侧上部，垂直所述板脊；第五通孔，自下方靠近第六通孔，指向所述板左翼上部转角；以及第七通孔与第八通孔，相互平行紧邻，位于所述板右翼外侧下部，指向所述板右翼
下部转角，第八通孔在第七通孔上方；所述背带仅有一条，所述背带的一端依次：自正面穿过第一通孔而从第二通孔穿回正面、自背面穿过第三通孔而从第四通孔穿回背面、自背面穿过第五通孔而从第六通孔穿回背面、自正面穿过第七通孔而从第八通孔穿回正面，所述背带两端分别设有相互配合的卡扣件，所述卡扣件相互卡合后可位于人体胸腹部前方。

技术总结
本申请公开一种背负式潜水呼吸设备。该设备的循环气路包括过滤器、呼吸嘴阀和一对缓冲袋。该设备还包括一个贴背板、一个负重架、一个浮力袋和安装在贴背板边缘的至少一个背带。贴背板的左右侧边分别固定安装一个缓冲袋。负重架负载过滤器和高压气瓶。负重架与贴背板固定装配但预留间隔，在该间隔内固定安装浮力袋。该设备结构稳固可靠，可竖立放置，从而便于穿戴和卸载。戴和卸载。戴和卸载。


技术研发人员：张显志 郭毅飞
受保护的技术使用者：军蓝（深圳）科技有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/7/6