[发明专利]用于深度潜水环境中呼吸气体加热装置及潜水面罩或头盔

说明书

本发明公开一种用于深度潜水环境中呼吸气体加热装置及潜水面罩或头盔：同轴设置有内层管路和外层管路，内层管路的外壁套设导热柱，导热柱呈阶梯状、且沿着进气至出气方向直径逐渐变大，内层管路一端固定第一内层盖，外层管路一端固定外层盖，外层管路上开设进热水孔，进热水孔上固定进热水管，进热水管与外接热水源的热水管连接，内层管路上开设进气孔，进气孔上固定穿设并延伸外层管路外的进气管，进气管与外层管路连接处固定，进气管与外接气源的气管连接，内层管路另一端固定第二内层盖，第二内层盖上固定连通出气管，出气管上套设连接接头，连接接头一端通过孔用挡圈嵌设在导热柱端部内，连接接头另一端与潜水面罩或头盔上的呼吸气管连接。

技术领域

本发明涉及呼吸气体加热技术领域，特别是涉及一种用于大深度潜水环境中呼吸气体加热装置及包括其的潜水面罩或潜水头盔。

背景技术

大深度潜水时，由于潜水员的体温高于海水和呼吸气体温度，热量通过传导、对流和辐射方式不断散失，所以潜水员的热量问题包括体表的热散失和保暖、呼吸气体的热散失和加热。由于水的导热系数是空气的25倍，氦气是空气的导热系数是空气的6倍，而大深度饱和潜水时呼吸的氦氧混合气体，95％以上为氦气，所以潜水员在水中呼吸氦氧混合气时比在空气中散失更多的热量。体表散热主要与潜水服和水温有关，潜水员可根据不同的水温选用湿式潜水服、干式潜水服和加热潜水服进行防护。呼吸气体的散热主要受潜水深度和呼吸介质的影响，随着潜水深度的增加和呼吸介质导热系数的增大，这种散热不断增大。常压下，呼吸氦氧混合气，呼吸气体散热占身体产热量的10％；潜水深度60米时，呼吸氦氧混合气，呼吸气体散热占身体产热量的28％；潜水深度200米时，呼吸氦氧混合气，呼吸气体散热占身体产热量的50％。通常当呼吸气体散热超过350Watt，体温开始明显下降，美海军在330米重体力劳动工况下呼吸7℃的呼吸气体的实验中测得的实际散热量为780Watt，该实验表明在大深度潜水时呼吸气体散热非常严重。

因此，英国、挪威等国家规定超过150米潜水时，需要对呼吸气体进行加热以减少体热的散失，我国GB/T 24555《200m氦氧饱和潜水作业要求》也有相应的规定。但是，目前我军虽然建设了船用300米饱和潜水系统，并配备了潜水员热水加热服，但是尚缺乏大深度潜水(超过150米)条件下的呼吸气体加热装置，存在安全隐患，需要开展研究。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的用于大深度潜水环境中呼吸气体加热装置及包括其的潜水面罩或潜水头盔。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种用于大深度潜水环境中呼吸气体加热装置，其特点在于，其包括双层同轴设置的内层管路和外层管路，所述内层管路的外壁套设有导热柱，所述导热柱呈阶梯状、且沿着进气至出气方向直径逐渐变大，所述导热柱和外层管路之间的缝隙空腔逐渐变小，所述内层管路的一端固定有第一内层盖，所述外层管路的一端固定有外层盖，所述外层管路上开设有进热水孔，所述进热水孔上固定有进热水管，所述进热水管与外接热水源的热水管可拆卸连接，所述内层管路上开设有进气孔，所述进气孔上固定有穿设外层管路并延伸至外层管路外的进气管，所述进气管与外层管路连接处相固定，所述进气管与外接气源的气管可拆卸连接，所述内层管路的另一端固定有第二内层盖，所述第二内层盖上固定连通有出气管，所述出气管上套设有连接接头，所述连接接头的一端固定在导热柱的端部内，所述连接接头的另一端与潜水面罩或潜水头盔上的呼吸气管可拆卸连接。

优选地，所述连接接头的一端通过孔用挡圈嵌设在导热柱的端部内。

优选地，所述进热水管焊接于进热水孔上。

优选地，所述进气管与外层管路的连接处相焊接。

优选地，所述进气管与外接气源的气管螺纹连接、且螺纹连接处通过第一O型圈密封。

优选地，所述出气管与连接接头的连接处通过第二O型圈密封。

优选地，所述内层管路和外层管路采用不锈钢。