一种水下深度控制器及应用该水下深度控制器的浮力背心的制作方法

本实用新型涉及潜水用具技术领域，具体涉及一种水下深度控制器及应用该水下深度控制器的浮力背心。

背景技术：

在潜水运动中，大多数潜水员身着浮力背心，然后靠其携带的气瓶给浮力背心供气，通过调节浮力背心(BCD)浮力的大小来实现潜水员在水中的上升、下降或者停留；当潜水员的总重力与总浮力相等时就可以保持潜水员在水中的平衡，即潜水员保持在水中的某一深度。

水下每增加十米深度大约增加一个大气压，目前潜水员使用的浮力背心(BCD)是软性纤维材料制成，内有气囊，在一定范围内可以收缩或膨胀。水中的浮力背心内部气压几乎等于外界水压；在浮力背心的内部气体体积不变条件下，随着浮力背心在水中深浅变化，水压的变化会引起浮力背心体积产生变化进而导致浮力背心所产生的浮力也随之变化，从而保持浮力背心内外的压力平衡。这种情况下，要保持水中的深度，就必须增加或者减少浮力背心内的气量来保持浮力背心的体积，从而保持浮力背心产生的浮力以实现浮力平衡。

目前潜水员通过手动调节对浮力背心内部的气体体积进行调节，然而，手动调节存在操作复杂、精确度难以得到保证的问题，进而使得潜水员很难根据需要保持在水中设定的深度。尤其是潜水员在水下所受的外力比较复杂，其经常会因为外力而发生位置的偏移，进而使得潜水员偏离原先设定的深度。

如何简单精确地调节浮力背心的内部的气压从而在潜水员在偏离原始设定深度时能够快速并安全地实现潜水员在水中自动上升或下降直至设定深度，这对潜水员的意义十分重大。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种水下深度控制器及应用该水下深度控制器的浮力背心，用以解决现有浮力背心在潜水员保持设定深度时，其内部的气压调节操作复杂问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种水下深度控制器，其应用于浮力背心，其包括筒体、推杆、活塞、复位弹簧和滑块；

顶部设置有开口的所述筒体的内部中空形成容纳腔，并在所述筒体的侧壁依次设置有进气口A和进气口B，且所述进气口B位于所述进气口A的上方，在所述筒体的侧壁上设置排气口，且所述排气口的下缘与所述进气口A的下缘平齐；

所述推杆垂直于所述筒体的底壁设置，且所述推杆的一端贯穿所述筒体的底壁中部并深入所述容纳腔内；

所述活塞位于所述容纳腔内，在所述活塞的底部的中部设置沉槽，所述滑块位于所述沉槽内，且所述滑块设置有用于连通所述滑块上方和下方的贯通孔，所述滑块的顶部与所述沉槽的槽底之间设置有复位弹簧，在所述活塞的下端设置有中空的初始条件通道，所述初始条件通道的一端贯穿所述活塞的侧壁，另一端与所述沉槽连通并被所述滑块封堵，在所述活塞的中部设置有中空的U型通道，且所述U型通道位于所述初始条件通道的上方，所述U型通道的开口端贯穿所述活塞的侧壁，所述初始条件通道的轴线、所述U型通道的两个竖直部的轴线、所述进气口A的轴线、所述进气口B的轴线五者相互平行且共面，且所述U型通道的两个竖直部之间的距离等于所述进气口A和进气口B之间的距离。

本实用新型提供一种应用该水下深度控制器的浮力背心，其包括浮力背心本体、气瓶、水下深度控制器、进气阀、进气管路、排气阀、排气管路、阀门B、补气管路、阀门A、调节管路；

其中，所述水下深度控制器包括筒体、推杆、活塞、复位弹簧和滑块；

顶部设置有开口的所述筒体的内部中空形成容纳腔，并在所述筒体的侧壁依次设置有进气口A和进气口B，且所述进气口B位于所述进气口A的上方，在所述筒体的侧壁上设置排气口，且所述排气口的下缘与所述进气口A的下缘平齐；

所述推杆垂直于所述筒体的底壁设置，且所述推杆的一端贯穿所述筒体的底壁中部并深入所述容纳腔内；

所述活塞位于所述容纳腔内，在所述活塞的底部的中部设置沉槽，所述滑块位于所述沉槽内，且所述滑块设置有用于连通所述滑块上方和下方的贯通孔，所述滑块的顶部与所述沉槽的槽底之间设置有复位弹簧，在所述活塞的下端设置有中空的初始条件通道，所述初始条件通道的一端贯穿所述活塞的侧壁，另一端与所述沉槽连通并被所述滑块封堵，在所述活塞的中部设置有中空的U型通道，且所述U型通道位于所述初始条件通道的上方，所述U型通道的开口端贯穿所述活塞的侧壁，所述初始条件通道的轴线、所述U型通道的两个竖直部的轴线、所述进气口A的轴线、所述进气口B的轴线五者相互平行且共面，且所述U型通道的两个竖直部之间的距离等于所述进气口A和进气口B之间的距离；

所述进气阀设置于所述进气管路，且所述进气管路一端连接所述气瓶，另一端连接所述浮力背心本体；所述排气阀设置于所述排气管路，且所述排气管路一端连接所述浮力背心本体，另一端与外部连通；所述阀门B设置于所述补气管路，其所述补气管路一端连接所述气瓶，另一端连接所述进气口B；所述阀门A设置于所述调节管路，且所述调节管路一端连接所述进气口A，另一端连接所述浮力背心本体。

优选地，当所述筒体的内腔压力与所述浮力背心本体的内部压力相等时，所述活塞的底部位于所述进气口A的下方，且所述进气口A 位于所述U型通道的下方，所述进气口B位于所述U型通道的两个竖直部之间，所述进气口A、所述进气口B、所述排气口均被活塞堵住。

优选地，所述浮力背心还包括保护管，所述保护管将所述调节管路和所述补气管路包裹于内。

优选地，所述进气口A和所述进气口B的直径均大于所述初始条件通道或所述U型通道的直径。

优选地，所述筒体的内侧上部设置有防止所述活塞脱出的限位环。

优选地，在所述筒体的侧壁内侧设置有限制所述活塞转动的限位杆，且所述活塞对应设置有容纳所述限位杆的限位槽。

优选地，所述浮力背心还包括按压部、调节弹簧和限位装置，所述按压部固定于所述推杆的底部，所述调节弹簧套设于所述推杆，且所述调节弹簧一端抵压所述按压部的顶部，另一端抵压所述筒体的底壁，所述限位装置设置于所述推杆的上部，所述限位装置的作用为限位。

优选地，所述水下深度控制器还还包括密封件，所述密封件设置于所述推杆与所述筒体之间。

优选地，所述浮力背心还包括密封件，所述密封件设置于所述推杆与所述筒体之间。

优选地，所述密封件为密封圈。

本实用新型实施例具有如下优点：

本实用新型是提供的水下深度控制器及应用该水下深度控制器的浮力背心，其应用于浮力背心，其可以利用潜水员上升或下降过程中的水压变化实现自动充放气，使得潜水员可以按照需要自动且精确地保持在水中设定的深度，操作简单，调节方便。

另外，本实用新型是提供的应用水下深度控制器的浮力背心，其包括水下深度控制器，利用水下深度控制器对对因外力偏移原始设定深度的浮力背心进行自动充放气改变浮力背心的浮力，进而使得浮力装置回归原始设定深度，这使得浮力背心本体的内部气压调节操作极其简单，且精确度得到了很好地保证，使得潜水员可以按照需要自动且精确地保持在水中设定的深度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供应用水下深度控制器的浮力背心的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的浮力背心的水下深度控制器的结构示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为本实用新型实施例提供的浮力背心的调节管路、补气管路被保护管包裹的示意图。

图中：1-筒体；2-调节管路；3-补气管路；4-阀门B；5-阀门A； 6-浮力背心本体；7-气瓶；8-减压阀；9-进气管路；10-进气阀；11- 排气管路；12-排气阀；13-推杆；14-调节弹簧；15-进气口A；16-进气口B；17-初始条件通道；18-沉槽；19-滑块；20-复位弹簧；21-U 型通道；22-排气口；23-限位环；24-活塞；25-限位杆；26-保护管， 27-限位装置。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1-图4所示，本实施例提供一种应用水下深度控制器的浮力背心，其包括浮力背心本体6、气瓶7、水下深度控制器、进气阀10、进气管路9、排气阀12、排气管路11、阀门B4、补气管路3、阀门 A5、调节管路2。

如图2所示，在本实施例中，水下深度控制器包括筒体1、推杆 13、活塞24、复位弹簧20和滑块19。

需要说明的是，在图2中，本实施例中筒体1的上方指筒体1的右方，下方指筒体1的左方，其余的方向以此类推。

具体地，顶部设置有开口的筒体1的内部中空形成容纳腔，并在筒体1的侧壁依次设置有进气口A15和进气口B16，且进气口B16 位于进气口A15的上方，在筒体1的侧壁上设置排气口22，且排气口22的下缘与进气口A15的下缘平齐。在本实施例中，排气口22 不与进气口A15、进气口B16的中心点形成的连线共线，优选地，排气口22设置在进气口A15的对侧，且两者轴线平行。

进一步具体地，推杆13垂直于筒体1的底壁设置，且推杆13的一端贯穿筒体1的底壁中部并深入容纳腔内；活塞24位于容纳腔内，在活塞24的底部的中部设置沉槽18，滑块19位于沉槽18内，且滑块19设置有用于连通滑块19上方和下方的贯通孔，滑块19的顶部与沉槽18的槽底之间设置有复位弹簧20，在活塞24的下端设置有中空的初始条件通道17，需要说明的是初始条件通道17小于进气口 A15的直径。

在本实施例中，初始条件通道17的一端贯穿活塞24的侧壁，另一端与沉槽18连通并被滑块19封堵，在活塞24的中部设置有中空的U型通道21，且U型通道21位于初始条件通道17的上方，U型通道21的开口端贯穿活塞24的侧壁，初始条件通道17的轴线、U 型通道21的两个竖直部的轴线、进气口A15的轴线、进气口B16的轴线五者相互平行且共面，且U型通道21的两个竖直部之间的距离等于进气口A15和进气口B16之间的距离。需要说明的是，U型通道21的两个竖直部分别为上竖直部和下竖直部，且上竖直部位于下竖直部的上方。

在本实施例中，进气阀10设置于进气管路9，且进气管路9一端连接气瓶7，另一端连接浮力背心本体6，在进气阀10与气瓶之间的进气管路9上设置减压阀8；排气阀12设置于排气管路11，且排气管路11一端连接浮力背心本体6，另一端与外部连通；阀门B4设置于补气管路3，其补气管路3一端连接气瓶7，另一端连接进气口 B16；阀门A5设置于调节管路2，且调节管路2一端连接进气口A15，另一端连接浮力背心本体6。

如图2所示，优选地，当筒体1的内腔压力与浮力背心本体6的内部压力相等时，活塞24的底部位于进气口A15的下方，且进气口 A15位于U型通道21的下方，进气口B16位于U型通道21的两个竖直部之间，进气口A15、进气口B16、排气口22均被活塞24堵住。这使得筒体1的内腔压力与浮力背心本体6的内部压力更容易保持平衡。需要说明的是，当筒体1的内腔压力与浮力背心本体6的内部压力相等，且排气口22均被活塞24堵住时，排气口20的下缘与活塞 24的底面之间保持一定的距离(也即进气口A的下缘与活塞24的底面之间的距离)，该距离表示了浮力背心本体6内的气体经由排气口 22排出时，活塞24移动的长度，该距离的大小可以根据需要进行设定，调节排气口22的大小即可调节浮力背心本体6放气的速度。

同理，U型通道21的上竖直部的下缘与进气口B16的上缘有一定距离，U型通道21的下竖直部的下缘与进气口A15的上缘有一定距离，该距离根据需要进行设定，其用于表示气瓶7通过补气管路3 向浮力背心本体6内补气时，活塞24所移动的长度，也即活塞24调节浮力背心6补气的灵敏度。

如图4所示，进一步优选地，应用水下深度控制器的浮力背心还包括保护管26，保护管26将调节管路2和补气管路3包裹于内。这使得调节管路2和补气管路3更好地受到保护管26的保护。

在本实施例中，进气口A15和进气口B16的直径均大于初始条件通道17或U型通道21的直径。

优选地，筒体1的内侧上部设置有防止活塞24脱出的限位环23。限位环23很好地防止活塞24从筒体1的开口处脱出。

如图3所示，更加优选地，在筒体1的侧壁内侧设置有限制活塞 24转动的限位杆25，且活塞24对应设置有容纳限位杆25的限位槽。这很好地防止了活塞24在移动过程中的转动，很好地保证了水下深度控制器的充气和放气。

在本实施例中，应用水下深度控制器的浮力背心还包括按压部 (图中未示出)和调节弹簧14，按压部固定于推杆13的底部，调节弹簧14套设于推杆13，且调节弹簧14一端抵压按压部的顶部，另一端抵压筒体1的底壁。这使得通过按压部很好地对推杆13进行调节。

优选地，应用水下深度控制器的浮力背心还包括密封件，密封件设置于推杆13与筒体1之间。这很好地保证了推杆13与筒体1之间的密封。进一步优选地，密封件为密封圈。

进一步优选地，应用水下深度控制器的浮力背心还包括限位装置 27，在推杆13的上部设置限位装置27，且限位装置27距离推杆13 的顶端的距离根据需要进行设定，限位装置27的作用为限位。当按压推杆13实现水下深度控制器的初始化状态(即筒体1的内腔的压力与浮力背心6内的压力平衡)时，推动活塞24到初始位置，进一步推动滑块19，打开初始通道17完成初始化。该限位装置27保证了每次初始化设定，活塞24都在相同位置。

本实施例提供的浮力背心的工作原理如下：

当潜水员下潜至其所需的深度时，首先，打开阀门A5、阀门B4，按压推杆13，推杆13推动滑块19打开初始条件通道17；因为初始条件通道17连通浮力背心本体6，浮力背心本体6内的气体经初始条件通道17进入筒体1的内腔，直至筒体1的内腔与浮力背心本体6压力平衡；然后把，松开推杆13，推杆13在调节弹簧14的作用下以及滑块19在复位弹簧20作用下复位，滑块19堵住初始条件通道 17。此时，筒体1的内腔的压力与浮力背心6内的压力平衡，潜水员位于其所需深度。

当潜水员所处深度增大时，深度增大，外界压力增大推动活塞 24向筒体1的底部移动，调节管路2、补气管路3经U型通道21连通，气瓶7向浮力背心本体6内补气，从而增大浮力背心本体6的浮力，这使得潜水员缓慢上升回到所需深度。

当潜水员所处深度减小时，深度减小，外界压力减小，活塞24 向筒体1的顶部移动，排气口22、进气口A15被打开，浮力背心本体6内多余的气体经排气口22排出，减小浮力，使得潜水员下潜回到所需深度，内外界压力逐渐平衡，此过程中活塞24逐渐前移并最终堵住排气口22、进气口A15。

综上，本实用新型是提供的应用水下深度控制器的浮力背心，其包括水下深度控制器，利用水下深度控制器对因外力偏移原始设定深度的浮力背心进行自动充放气改变浮力装置的浮力，进而使得浮力装置回归原始设定深度，这使得浮力装置的内部气压调节操作极其简单，且精确度得到了很好地保证，进而使得潜水员可以按照需要自动且精确地保持在水中设定的深度，操作简单，调节方便。

需要强调的是，本实施例提供的应用水下深度控制器的浮力背心中按压阀门设计类似于现有浮力背心系统充放气手动按压阀门，属于常规设计；潜水员在使用该应用水下深度控制器的浮力背心前必须进行调试并熟悉装备。对于有特殊需求或者极限需求的潜水员或者设备，可以根据自身情况，分别在不同深度进行一次或者多次的初始化。

实施例2

本实施例提供一种水下深度控制器，其结构和构造与实施例1基本相同，下面对不同应用场景进行介绍。

当摄像机或者相机等电子设备需要固定在水下某一设定深度对水下的场景进行拍摄时，将浮力装置(即浮力背心等能够在水中调节浮力大小的装置)固定于电子设备，然后，利用水下深度控制器对因外力偏移原始设定深度的浮力装置进行自动充放气改变浮力装置的浮力，进而使得浮力装置回归原始设定深度，这使得浮力装置的内部气压调节操作极其简单，且精确度得到了很好地保证，进而使得潜水员可以按照需要自动且精确地保持在水中设定的深度，操作简单，调节方便。

同样，该水下深度控制器可应用于需要保持在水下设定深度的一切固定物，用于对其偏移的位移做精确地调整，进而使得固定物稳定地保持在水中设定深度。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。