潜水调节器和包含潜水调节器的气瓶的制作方法

[0001]
本发明涉及一种具有潜水调节器和一种包括潜水调节器的气瓶。更具体地，本发明涉及一种具有在视野中的压力测量计的潜水调节器和一种包括调节器的气瓶，其中压力测量计设置在人体工程学连接器上。


背景技术：

[0002]
便携式呼吸设备应用于紧急情况以及休闲潜水中。scuba(自容式水下呼吸装置)潜水所需的设备数量以及必要的培训和费用对许多人来说是一个重大障碍。另外，在使用设备期间的运输、清洁、维护以及容积和重量对很多人来说都是不方便或令人不快的负担。
[0003]
submersible systems inc.的美国专利4996982公开了一种短小而紧凑的压力缸，其顶部附接有scuba型调节器。该装置易于操作，并且通过在一次移动中从其快速释放皮套中拉出圆筒而使其自动启动。从皮套中取出圆筒的作用是同时移除嘴衔部盖并打开调节器中的供应阀，允许向调节器阀供给空气。
[0004]
有许多紧凑的scuba装置可供选择，包括安装在带子上并固定在身体上、手持或保持在使用者口中的装置。在不间断使用期间很难知道这些紧凑型scuba设备的剩余容量。
[0005]
仍然需要一种方便、安全和便携的潜水设备。
[0006]
本说明书中对任何现有技术的引用不是、也不应被视为对现有技术形成公知常识的一部分的承认或任何形式的暗示。


技术实现要素：

[0007]
通常，本发明的实施例涉及在视野中具有压力测量计的潜水调节器和包括潜水调节器的气瓶。
[0008]
在广义形式中，本发明涉及一种在视野中具有压力测量计的潜水调节器和一种包括调节器的气瓶，其中压力测量计设置在人体工程学连接器上。
[0009]
在一个方面，尽管不一定是唯一或实际上最广的方面，但本发明提供了一种潜水调节器，包括：
[0010]
在视野中的压力测量计。
[0011]
在第二方面，本发明提供一种气瓶，其包括潜水调节器，该潜水调节器包括在视野中的压力测量计。
[0012]
在第三方面，本发明提供一种呼吸装置，包括气瓶和潜水调节器，其中潜水调节器包括在视野中的压力测量计。
[0013]
根据上述任一个方面，压力测量计设置在人体工程学连接器上。人体工程学连接器的尺寸可以被设计成将压力测量计设置在视野中。压力测量计可以设置在人体工程学连接器的一端上。人体工程学连接器可包括弯曲部。弯曲可以成一角度以将测量计设置在视野中。弯曲部可以在人体工程学连接器的调节器部分和测量计部分之间。弯曲部分可以导致测量计部分沿两个维度上的不同的方向延伸到调节器部分。两个维度可以是向侧面和向
上，或向侧面和向下。该侧面可以是使用者的左手侧或使用者的右手侧。在一个特定实施例中，两个维度是向侧面和向上。弯曲部可以包括80
°
至160
°
的角度；90
°
至150
°
的角度；100
°
至140
°
的角度；或者角度可能是80
°
；81
°
；82
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；115
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；116
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；117
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；118
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；119
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；120
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；121
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；122
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；123
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；124
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；125
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；126
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；127
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；128
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；129
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；130
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；131
°
；132
°
；133
°
；134
°
；135
°
；136
°
；137
°
；138
°
；139或140
°
。在特定实施例中，弯曲部为120
°
。
[0014]
根据上述任一方面，人体工程学连接器可以具有2cm至20cm；3cm至15cm；或5cm至10cm的长度。长度可以包括2cm；3cm；4cm；5cm；6cm；7cm；8cm；9cm；10cm；11cm；12cm；13cm；14cm；15cm；16cm；17cm；18cm；19或20cm。在一个特定实施例中，人体工程学连接器可以包括7cm的长度。调节器部分206的暴露长度可以是0.5cm至5.0cm；1.0cm至4.0cm；或1.25cm至1.75cm。在一个实施例中，调节器部分的暴露长度可以是1.5cm。测量计部分的暴露长度可以是1.0cm至6.0cm；1.5至5.5cm；或2.0至3.0cm。在一个实施例中，测量计部分的暴露长度可以是2.5cm。暴露长度是指在分别连接到潜水调节器100的连接装置和连接到压力测量计200的连接装置的外部可见的部分。
[0015]
根据上述任一方面，通过在视野中设置压力测量计，意味着将压力测量计、或至少显示器定位为使其处于所述使用者的视野中。
[0016]
根据上述任一方面，视野可以是使用者的或潜水者的视野。压力测量计可以设置在视野中并且设置在调节器的顶部和/或设置在调节器的一侧。
[0017]
压力测量计可包括显示器。显示器可包括刻度和指针。刻度包括一系列压力值，在该系列值中具有指示值的标记。指针指向刻度上的值以指示压力，该压力可包括实时压力。但压力测量计可包括用于放大刻度或其一部分的透镜。
[0018]
人体工程学连接器可以包括在其压力测量计端和其潜水调节器端的气密附件。人体工程学连接器可以包括用于气密地附接到调节器块的塞子和用于与调节器块气密密封的调节器密封件中的一者或两者。调节器密封件可包括诸如o形环的垫圈。人体工程学连接器还可以包括调节器连接器，用于附接到调节器块。调节器连接器可包括加厚区域。人体工程学连接器可以包括管，该管包括与调节器块流体连通的空气通道，从而与气瓶流体连通。人体工程学连接器还可以包括用于附接到压力测量计的测量计连接器。测量计连接器可包括密封件。密封件可包括诸如o形环的垫圈。管可以由不锈钢构成。
[0019]
人体工程学连接器将压力测量计永久且固定地设置在视野中。所述视野是使用者的视野。
[0020]
压力测量计可包括与空气通道流体连通的测量计通道，用于确定压力。所确定的压力随后显示在显示器上。
[0021]
潜水调节器可包括外部主体和调节器块。外部主体和调节器块可以装配在一起。外部主体可以由聚合材料构成。调节器块可以由金属材料构成，诸如铝。
[0022]
潜水调节器可包括气瓶阀，用于控制来自气瓶的呼吸气体的流动。压力调节器还可包括调节器密封件，用于气密连接到气瓶。调节器密封件可包括一个或多个垫圈。调节器密封垫圈可包括一个或多个o形环；铝垫圈；和橡胶垫圈。压力调节器还可包括排气隔膜。
[0023]
潜水调节器还可包括隔膜帽。隔膜帽可包括隔膜和隔膜密封件。隔膜密封件可包
括诸如o形环的垫圈。隔膜帽还可包括隔膜锁，以牢固地附接到外部主体。
[0024]
潜水调节器可包括核心阀。核心阀可包括提升阀。核心阀可以包括密封件，该密封件可以是设置为o形环的形式的垫圈。核心阀还可包括设置成位于核心阀座中的塞子。可以通过偏置件迫使塞子座放核心阀座中。偏置件可包括弹簧。核心阀还可包括核心阀致动器，用于通过抵抗偏置力来打开阀。一旦释放致动器，可以将塞子推回到核心阀座中以关闭核心阀。
[0025]
潜水调节器还可包括安全阀。如果压力达到不安全或危险程度，可以打开安全阀。
[0026]
有利地，潜水调节器可包括可用于重新填充气瓶的填充入口。填充入口可以由可移除的盖子覆盖。
[0027]
气瓶包括用于存储加压呼吸气体的容器。
[0028]
气瓶可包括200ml至1000ml的(水)容积。容积可包括200ml；250ml；300ml；350ml；400ml；450ml；500ml；550ml；600ml；650ml；700ml；750ml；800ml；850ml；900ml；950ml或1000ml。气瓶可具有200bar的工作压力。在特定的实施例中，容积可以是510ml或600ml，其在200bar的工作压力下相当于102l和120l容量的空气。气瓶300可以具有15cm至45cm；19cm至39cm；或者24cm至34cm的高度，气瓶300的直径可以为1cm至11cm；3cm至9cm；或5cm至7cm。在特定实施例中，气瓶具有大约29cm的高度和大约6cm的直径。
[0029]
在任何上述方面的一个特定实施例中，气瓶是嘴衔式气瓶或嘴保持式气瓶。潜水调节器可包括用于由使用者的嘴衔住的嘴衔部。潜水调节器还可包括嘴衔部盖。嘴衔部盖可包括牙齿夹具，牙齿夹具在上齿和下齿之间延伸以被保持。牙齿夹具可包括内凸缘和外凸缘。
[0030]
根据以下详细描述，本发明的其他方面和/或特征将变得显而易见。
附图说明
[0031]
为了使本发明易于理解并具有实践效果，现在将参考附图描述本发明的实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件。附图仅作为示例提供，其中：
[0032]
图1：图片示出了根据本发明的一个实施例的潜水调节器；气瓶；和呼吸设备的俯视立体图。
[0033]
图2：是示出根据本发明的一个实施例的潜水调节器的局部横截面的俯视视角的示意图。
[0034]
图3：是示出根据本发明的一个实施例的压力测量计的俯视视角的示意图。
[0035]
图4：是示出根据本发明的一个实施例的压力测量计的横截面的示意图。
[0036]
图5：是示出了根据本发明的一个实施例的由人体工程学连接器附接到潜水调节器的压力测量计的横截面视图，此时还未设置弯曲部。
[0037]
图6：是根据本发明的一个实施例的人体工程学连接器在弯曲之前的横截面视图，其用于将压力测量计设置在视野中。
[0038]
图7：是示出根据本发明的一个实施例的潜水调节器的横截面视图的示意图。
[0039]
图8和9：也是示出图7的潜水调节器的不同横截面视图的示意图。
[0040]
图10：是示出了使用者视野的示图，示出了压力测量计在视野中。
[0041]
技术人员将理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并且不一定按比例
绘制。例如，附图中的一些元件的相对尺寸可能会失真，以促进提升对本发明实施例的理解。
具体实施例
[0042]
本发明的实施例涉及一种具有在视野中的压力测量计的潜水调节器和一种包括潜水调节器的气瓶。
[0043]
本发明具有显著的优点，因为它提供了具有在使用者的视野中的压力测量计的潜水调节器。方便地，潜水调节器可以容易地安装在气瓶上，使得由于压力测量计设置在人体工程学连接器上而使压力测量计在使用期间保持在使用者的视野中。
[0044]
本发明至少部分地基于发明人意外的发现，其发现压力测量计可以定位在使用者的视野中。由于不需要让使用者用他们的手来将压力测量计定位和操纵到他们的视野中，因而这具有提高安全性的显著优点。此外，因为压力测量计永久地处于视野中，所以它始终作为提醒，因此使用者不需要经常考虑检查剩余的呼吸气体压力。
[0045]
到发明人的该发明为止，没有调节器、气瓶或呼吸装置设有在视野中的压力测量计。发明人的发现首次提供了安全、方便、轻便和便携的潜水设备，该潜水设备可用作主空气源，而不仅仅是在紧急情况下使用。
[0046]
迄今为止，紧凑型scuba设备专门使用安装在气瓶或潜水调节器一侧的压力测量计，其中测量计在视野之外。因为这种传统设备总是将压力测量计定位在视野之外，或者在不间断使用设备期间不能看到，所以这种设备不适合用作主空气源。
[0047]
由于发明人的视野中设置压力测量计的创新，这种新的安全措施意味着可以安全地使用较小的气瓶作为主空气源。以前，这种较小的汽缸仅限于第二空气源，这些第二空气源仅适用于紧急情况，紧急情况诸如当主空气源发生故障或当主空气源不可用时的其他紧急情况。
[0048]
如本文所用，术语“人体工程学”意指设备、系统和物理工作条件的设计与使用者的能力和要求的协调。关于本发明的人体工程学连接器，这意味着人体工程学连接器的尺寸被设计成将压力测量计定位在用户的视野中，使得其设计与使用者在使用期间以不需要相对于使用者的身体操纵装置的方式而容易观察的要求相协调。仅需瞥一眼即可观察到。
[0049]
图1示出了包括根据本发明的压力测量计200的潜水调节器100的一个实施例。在图1中，潜水调节器100被示出为安装在包括容器310的传统气瓶300上。潜水调节器可以方便地移除并重新附接到气瓶300或其他气瓶。潜水调节器100和气瓶300的组合提供了适合在水下用于潜水的呼吸装置。
[0050]
如图1所示，当气瓶300被使用者的口部夹住时，压力测量计200被定位成使其处于使用者的视野中。
[0051]
压力测量计200通过设置在人体工程学连接器202上而定位在视野中。如图2中最佳所示，压力测量计200设置在人体工程学连接器202的一端。图2也示出了人体工程学连接器202的尺寸被设计成将压力测量计200设置在使用者的视野中。在图2所示的实施例中，为了实现这种定位，压力测量计200包括弯曲部204，弯曲部204弯曲成一角度以将测量计200布置在视野中。弯曲部示出为在人体工程学连接器202的调节器部分206和测量计部分208之间。弯曲部204使测量计部分208在两个维度上(向侧面和向上)的不同方向上延伸到调节
器部分206。该实施例示出的侧面是使用者的左手侧。在其他实施例中，侧面可以是使用者的右手侧。虽然在所示的实施例中，两个维度是向侧面和向上的，但在其他实施例中，两个尺寸维度是向侧面和向下的。
[0052]
根据本文的教导，本领域技术人员容易理解，短语“在视野中设置压力测量计”是指将压力测量计、或者至少是显示器，定位为使得其处于所述使用者的视野中。
[0053]
在图2所示的实施例中，弯曲部的角度约为120
°
。在其他实施例中，弯曲部可以包括80
°
至160
°
的角度；90至150
°
的角度；100
°
至140
°
的角度；或者角度可能是80
°
；81
°
；82
°
；83
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；84
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；85
°
；86
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；87
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；90
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；95
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；98
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；99
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；100
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；101
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；102
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；103
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；104
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；105
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；106
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；107
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；108
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；109
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；110
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；111
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；112
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；113
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；114
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；115
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；116
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；117
°
；118
°
；119
°
；120
°
；121
°
；122
°
；123
°
；124
°
；125
°
；126
°
；127
°
；128
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；129
°
；130
°
；131
°
；132
°
；133
°
；134
°
；135
°
；136
°
；137
°
；138
°
；139或140
°
。在特定实施例中，弯曲部的角度为120
°
。
[0054][0055]
如图2所示，人体工程学连接器202的尺寸被设计成使得压力测量计200设置在使用者的视野中并且设置在在调节器100的顶部和一侧。
[0056]
转到图3，压力测量计200包括显示器230。显示器包括刻度232和指针234。刻度232包括一系列压力值，在该系列值中具有指示值的标记。指针234指向刻度232上的值以指示压力，该压力是气瓶300中的实时压力。虽然未示出，但压力测量计200可包括用于放大刻度或其一部分的透镜。
[0057]
图4和5示出了被弯曲以增设弯曲部204之前的人体工程学连接器202。根据本文的教导，技术人员能够容易地选择用于增设弯曲部204或用制造具有弯曲部204的人体工程学连接器202的合适方法。
[0058]
如图5所示，人体工程学连接器202在其潜水调节器端和其压力测量计端处均设置有气密附件。潜水调节器端的气密附件包括用于气密地附接到调节器块104的塞子210和用于与调节器块104气密密封的调节器密封件212。调节器密封件212可包括诸如o形圈的垫圈。人体工程学连接器202还包括附接到调节器块104的调节器连接器214。调节器连接器214可以包括加厚区域。人体工程学连接器202包括管216，管216包括与调节器块104流体连通的空气通道218，因而也和气瓶300流体连通。人体工程学连接器202还包括用于附接到压力测量计的测量计连接器220。测量计连接器220包括示出为o形环的垫圈形式的密封件222。管216可由不锈钢构成。
[0059]
人体工程学连接器202将压力测量计200永久且固定地设置在使用者的视野中。
[0060]
图5和图6示出了在被弯曲从而增设弯曲部204之前的人体工程学连接器202。在所示的实施例中，人体工程学连接器202包括7cm的长度。图5示出了仅暴露了人体工程学连接器202的一部分长度，这部分长度在分别连接到潜水调节器100的连接装置214的外部和连接到压力测量计200的连接装置220的外部可见。在所示的实施例中，调节器部分206的暴露长度约为1.5厘米，测量计部分208的暴露长度约为2.5厘米。
[0061]
根据本文的教导，技术人员能够容易地选择人体工程学连接器202的尺寸，使得其将压力测量计200或至少显示器230定位或设置在使用者的视野中。在这方面，潜水调节器100和压力测量计200或至少显示器230的绝对和相对尺寸可能需要考虑。人体工程学连接
器200的合适长度可以包括2cm至20cm；3cm至15cm；或5cm至10cm。例如，长度可以包括2cm；3cm；4cm；5cm；6cm；7cm；8cm；9cm；10cm；11cm；12cm；13cm；14cm；15cm；16cm；17cm；18cm；19或20cm。调节器部分206的暴露长度可以是0.5cm至5.0cm；1.0cm至4.0cm；或1.25cm至1.75cm。测量计部分208的暴露长度可以是1.0cm至6.0cm；1.5至5.5cm；或2.0至3.0cm。
[0062]
压力测量计200还包括与空气通道218流体连通测量通道224，以用于确定压力。所确定的压力随后显示在显示器230上。
[0063]
根据本文的教导，技术人员容易理解，压力测量计200和人体工程学连接器202可以用任何合适的或传统的潜水调节器实现。上面提到的submersible systems inc.的美国专利4996982中描述了一种合适的潜水调节器。
[0064]
尽管本领域技术人员容易理解，本发明的压力测量计200和人体工程学连接器202可以适用于任何合适的潜水调节器100，不过为了完整起见，将简要描述在图7、图8和9中示出的潜水调节器100。潜水调节器100包括外部主体102和调节器块104。外部主体102和调节器块104装配在一起。外部主体102由聚合材料构成，而调节器块104由诸如铝的金属材料构成。根据本文的教导，技术人员能够容易地为调节器100、测量计200和气瓶300的部件选择合适的材料。
[0065]
潜水调节器100包括用于控制来自容器310的呼吸气体流量的气瓶阀106。潜水调节器还包括用于气密连接到容器310的调节器密封件108。调节器密封件108以一个或多个垫圈的形式示出。调节器密封垫圈108可包括一个或多个o形环(未示出)；铝垫圈110；和橡胶垫圈112。潜水调节器100还包括排气隔膜114。
[0066]
潜水调节器100还包括隔膜帽118，隔膜帽118包括隔膜124和隔膜密封件120。隔膜密封件120包括诸如o形环的垫圈。隔膜帽118还包括隔膜锁122以牢固地附接到外部主体102。
[0067]
潜水调节器还包括核心阀126，核心阀126包括提升阀。核心阀126包括核心阀密封件130，其以垫圈的形式示出，垫圈被示出为o形环。核心阀126还包括设置成位于核心阀座128中的塞子132。塞子132在偏置件134的偏置下而座放在核心阀座128中，偏置件134以弹簧的形式示出。核心阀130还可以包括核心阀致动器136，用于通过推动偏置件132来打开核心阀130。一旦释放致动器136，塞子132将被偏置回到核心阀座128中以关闭核心阀126。
[0068]
潜水调节器100还包括安全阀116，如果压力达到不安全或危险程度，安全阀116自动打开。
[0069]
有利地，潜水调节器100还包括填充入口170，其可用于重新填充气瓶310。填充入口170被示出为由可移除的帽172覆盖。
[0070]
气瓶300包括用于存储加压呼吸气体的容器310。类似于上述潜水调节器100的描述和选择，气瓶300也可以是市售类型。根据本文的教导，技术人员能够容易地选择适合用于本发明的气瓶300。
[0071]
气瓶300可包括200ml至1000ml的容积。容积可包括200ml；250ml；300ml；350ml；400ml；450ml；500ml；550ml；600ml；650ml；700ml；750ml；800ml；850ml；900ml；950ml或1000ml。气瓶300可具有200bar的工作压力。在该工作压力下，如果气瓶300的容积为510ml或600ml，则空气容量分别为102l和120l。在所示的实施例中，气瓶300具有大约29cm的高度和大约6cm的直径。根据本文的教导，技术人员能够容易地选择合适尺寸的气瓶。例如，气瓶
300可以具有15cm至45cm；19cm至39cm；或者24cm至34cm的高度，气瓶300的直径可以为1cm至11cm；3cm至9cm；或5cm至7cm。
[0072]
在任何上述方面的一个特定实施例中，气瓶300是嘴衔式气瓶或嘴保持式气瓶。潜水调节器100可包括用于由使用者的嘴衔住的嘴衔部180。潜水调节器100还可包括嘴衔部盖190。嘴衔部盖190可包括牙齿夹具182，牙齿夹具182延伸以被保持在上齿和下齿之间。牙齿夹具182可包括内凸缘184和外凸缘186。
[0073]
图10示出了当使用者衔住嘴衔部180时的使用者的视角，压力测量计200或至少显示器230在使用期间处于使用者的视野中。
[0074]
在本说明书中，术语“包括”、“包含”或类似术语旨在表示非排他性包含，使得包括元件列表的装置不仅仅包括那些元件，可以包括未列出的其他元件。
[0075]
在整个说明书中，目的是描述本发明而不是将本发明限制于任何一个实施例或特征的特定集合。相关领域的技术人员可以实现特定实施例的变型，这些变型仍然落入本发明的范围内。
[0076]
以下列出本申请中部件与附图标记的对应关系：
[0077]
100
ꢀꢀ
潜水调节器
[0078]
102
ꢀꢀ
外部主体
[0079]
104
ꢀꢀ
调节器块
[0080]
106
ꢀꢀ
气瓶阀
[0081]
108
ꢀꢀ
调节器密封件
[0082]
110
ꢀꢀ
铝垫圈
[0083]
112
ꢀꢀ
橡胶垫圈
[0084]
114
ꢀꢀ
排气隔膜
[0085]
116
ꢀꢀ
安全阀
[0086]
118
ꢀꢀ
隔膜帽
[0087]
120
ꢀꢀ
隔膜密封件
[0088]
122
ꢀꢀ
隔膜锁
[0089]
124
ꢀꢀ
隔膜
[0090]
126
ꢀꢀ
核心阀
[0091]
128
ꢀꢀ
核心阀座
[0092]
130
ꢀꢀ
核心阀密封件
[0093]
132
ꢀꢀ
塞子
[0094]
134
ꢀꢀ
偏置件(弹簧)
[0095]
136
ꢀꢀ
核心阀致动器
[0096]
170
ꢀꢀ
填充入口
[0097]
172
ꢀꢀ
填充入口帽
[0098]
180
ꢀꢀ
嘴衔部
[0099]
182
ꢀꢀ
牙齿夹具
[0100]
184
ꢀꢀ
内凸缘
[0101]
186
ꢀꢀ
外凸缘
[0102]
190
ꢀꢀ
嘴衔部盖
[0103]
200
ꢀꢀ
压力测量计
[0104]
202
ꢀꢀ
人体工程学连接器
[0105]
204
ꢀꢀ
弯曲部
[0106]
206
ꢀꢀ
调节器部分
[0107]
208
ꢀꢀ
测量计部分
[0108]
210
ꢀꢀ
塞子
[0109]
212
ꢀꢀ
调节器密封件
[0110]
214
ꢀꢀ
调节器连接器
[0111]
216
ꢀꢀ
管
[0112]
218
ꢀꢀ
空气通道
[0113]
220
ꢀꢀ
测量计连接器
[0114]
222
ꢀꢀ
密封件
[0115]
224
ꢀꢀ
测量通道
[0116]
230
ꢀꢀ
显示器
[0117]
232
ꢀꢀ
刻度
[0118]
234
ꢀꢀ
指针
[0119]
300
ꢀꢀ
气瓶
[0120]
310
ꢀꢀ
容器