스쿠버 호흡기의 원리는 어떻게 되나 알아봅시다

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스쿠버 호흡기의 원리는 어떻게 되나 알아봅시다

여름이 되면 스쿠버 다이빙을 즐기시는 분이 많을텐데요. 이런 스쿠버(자급식 수중 호흡기)를 사용하면 잠...

세상의 원리를 모아보자

DIN밸브

 DIN밸브 체계는 유럽에서 시작되었습니다. DIN밸브는 큰 쿠멍에 나사 홈이 쳐져 있어 호흡기 나사를 밸브에 돌려 부착시킵니다.이 밸브 체계는 포획된 O-링 체계(captured O-ring system)로 알려져 있습니다.

전 세계에 널리 사용되고 있지만 미국에서는 잘 볼 수 없습니다.

DIN밸브는 일반 밸브보다 더 튼튼하여 200기압(3000psi)이상의 압력에서도 작동이 가능합니다.

 

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스킨스쿠버 장비-호흡기,예비용 호흡장비,각 종 계기 관리 

호흡기,예비용 호흡장비,그리고 각종 계기들은 수중에서 생명을 유지하는데 아주 중요한 장비이므로

조심스럽게 관리해야 합니다.

호흡기의 1단계 및 2단계 장치,예비용 호흡장비,계기의 관리는 이들을

최상의 상태로 유지시키기 위해서 사용자로서 해야 할 조치와 수리기술자가 이행해야 할 조치,

이렇게 두 부분으로 나눌 수 있습니다.

 

 호흡기가 실린더에서 떨어져 있을 땐 항상1단계 장치의 공기 흡입구에 먼지 마게를 부착시켜

두어야 합니다.

먼지 마개는 1단계 장치의 입구에 씌위기 전에 물기를 없애야 합니다.

1단계 장치의 내부에는 정교하게 움직이느 부품들과 O-링이 들어 있습니다.

물,모래,또는 먼지가 1단계 장치에 들어가면,움직이는 부품들에 이상이 생겨 호흡기의 작동에 영향을 주고,

숨 쉬는데 어려움을 줍니다.

 어떤 먼지 마개는 1단계 장치와 밀봉이 잘 되도록 O-링이 있어야 하는데 잃어버렸다면,

마개의 홈이 비어있을 것입니다.

공기 흡입구를 확실하게 밀봉하기 위해 O-링을 꼭 확인하십시요.

 잠수가 끝난 후,호흡기는 깨끗한 물로 씻어 소금기와 다른 불순물을 제거해야 합니다.

2단계의 마우스피스와 배출구에 물이 통과하도록 합니다.

그러나 이 때 누름버튼(Purge button)이 눌리지 않도록 조심해야 합니다.

퍼지 버튼이 눌리면 호스 안으로 물이 들어가게 되고,이 물은 다시 호흡기의 1단계 내부로 들어 가서

문제를 일으킬 수 있습니다.

 

 여행에서 돌아 온 후 호흡기,예비용 호흡기,계기를 꺼내 깨끗한 물에 밤새 담가 둡니다.

(DIN연결 장치가 아닐 경우).그리고 장비들을 완전히 말린 후 시원하고 건조한 장소에 보관하도록 하십시요.

이 때 호스를 너무 똘똘 감지 말아야 하며,벅에 걸 때 무거운 부품으로 이해 호스가 과격하게 굽혀지지

않도록 해야 합니다.

 정기적으로 적어도 1년에 1번은 전문 수리 기술자에게 호흡기를 점검 받아야 합니다.

수리 기술자는 호흡기를 수리할 수 있는 적절한 방법과 문제점을 알아내어 올바르게 바로잡는 방법을

제작사의 기술진에게 훈련을 받았습니다.

수리 기술자는 1단계와 2단계 장치를 따로 떼어놓은 후,금속 부분을 모두 청소하고 O-링과 호흡기의

나일론 부품 또는 실리콘 부품을 교체할 것입니다.

 또한 수리기술자 는 1단계 장치의 중간압력을 조정하고 시험할 것입니다.

 정기 점검을 할 때는 수리 기술자가 수중 압력계와 고압 호스,수심계,나침반 등이 제대로 작동하는지도

검사할 것입니다.

 어떤 계기든지 햇볕에 노출시킨 채로 방치하지 마십시요.

태양의 뜨거운 열로 나침반 또는 수심게의 기름이 팽창되어 누출될 수도 있습니다.

또한,해수면 위로300m(1000ft)이상의 높은 곳으로 여행을 할 경우 반드시 계기를 내압용 특수 용기에

넣어서 운반하십시요.

 

 

 

 

호흡기에 대해 

 스쿠버 호흡기는 공기가 필요한 즉시 공급하는 기계장치입니다.

호흡기의 중요한 기능 한 가지는 고압의 실린더 공기를 주위의 수압과 같은 압력으로 감소시켜

다이버가 자연스럽게 숨을 쉴 수 있도록 하는 것입니다.

호흡기는 1단계 장치(first stage)와 2단계 장치(second stage)두 부분으로 구성되어 있습니다.

또한 흐흡기는 일반적으로 예비용 호흡기 2단계 장치와 계측 기기를 포함한 다른 장비들을 부착해서 사용합니다.

 

 

 

1단계 장치

대부분의 미국식 호흡기의 1단계 장치는 이음쇠(yoke)에 이음쇠 나사가 붙어있고,

이 장치를 사용하여 실린더 밸브의 뒷부분에 연결시킵니다.

어떤 다이버들은 DIN나사 부품을 사용하기도 합니다.

1단계 장치에서 고압의 실런더 공기는 실린더를 둘러싸고 있는 압력보다 대략10기압(150psi)정도

높은 압력으로 낮춰집니다.

그런 다음 1단계 장치의 공기는 저압 호스를 통해 2단계 장치로 이동합니다.

 호흡기의 1단계 장치에는 호스와 다른 장비를 부착시킬 수 있는 구멍(port)이 여러 개 있습니다.

구멍은 고압용과 저압용이 있는데,1단계 장치에는 적어도 1겡의 고압용 구멍이 있어야 합니다.

이 고압용 구멍은 압력을 낮추지 않고 실린더 내부의 압력을 그대로 전달합니다.

잠수시 실린더에 남아 있는 공기량을 점검하기 위한 수중 압력계는 바로 여기에 부착되어야 합니다.

그러나 다음의 호스들은 호흡기의 2단계 장치와 함게 저압용 구멍에 연결시켜야 합니다.

 

*부력 조절기의 저압 호스

*예비용 2단계 장치 또는 옥토퍼스

*건식 잠수복의 호스

 

 

 

2단계 장치

 호흡기의 2단계 장치에는 마우스피스(mouthpiece)가 부착되어 있습니다.

2단계장치는 1단계장치에서 실린더 내부의 공기 압력을 주위 압력보다 약 10기압(150psi)높은 압력으로 낮춘 압력을 다시 주위압력과 같은 압력으로 낮춥니다.

그러므로 호흡하는 공기의 압력은 수중 어느 깊이에 있던지 간에 언제나 인체가 필요로 하는 압력으로 바뀝니다.

 어떤 호흡기는 다른 것보다 성능이 더 좋아 깊은 수심에서도 흐름의 제한 요소에 관계없이

많은 부피의 공기를 공급해 줍니다.

더 깊이 들어갈수록 공기의 밀도가 더 커지므로 이것은 대단히 중요한 기능입니다.

심해 잠수,난파선 잠수,동굴 잠수,얼음 밑 잠수,또는 수중 사냥을 배우려고 게획한다면,이러한 고성능 호흡기를 사용하면 좋습니다.

[출처] 스킨스쿠버장비-호흡기에 대해|작성자 바다

 

 

 

 

 

여름이 되면 스쿠버 다이빙을 즐기시는 분이 많을텐데요.

 

이런 스쿠버(자급식 수중 호흡기)를 사용하면 잠수시 수중에서 오랫동안 머물면서 구경하거나 조사할 때 도움이 되는데요. 그런데 이 호흡기의 원리는 어떻게 될까요?

 

이 장치는 잠수중에 수심에 따라 변화하는 주위 압력과 같은 압력의 공기를 자동으로 조절하여 공급해줍니다.(물속으로 들어갈수록 압력은 커집니다.)

 

잠수부의 몸은 주위의 물로부터 압력을 받게 되는데 이것은 깊이 들어갈수록 커지지요. 그래서  잠수부는 폐로 공급되는 공기의 압력이 주위의 수압과 거의 같아야 합니다. 그래서 실린더 속의 공기는 고압 상태인데요. 스쿠버에는 2단계식 압력 조절기가 있어서 실린더에서 나오는 공기의 압력과 같게 감소시켜 공기를 공급합니다.

 

스프링으로 작동되는 제1감압 밸브는 항상 수압보다 높게 설정된 압력 상태의 공기를 받아들일 수 있도록 열리는데요. 지레로 작동되는 제2감압 밸브는 흡인력에 의해 열리며 수압과 같은 압력의 공기를 내보내게 됩니다.

​

 

 

 

숨을 들이마시면 공기 튜브의 압력이 낮아지는데요. 그러면 진동판이 바깥쪽의 높은 수압에 밀려서 빨려 들어가게 됩니다. 그러면 지뢰에 의해 제2감압 밸브가 열려서 잠수부는 공기를 마실 수 있게 되고요. 반대로 내쉬는 경우 공기 튜브의 압력이 높아져 진동판이 눌어내리기 때문에 제2감압 밸브가 닫히게 됩니다. 그러면 배기 밸브가 열려 내쉽 공기가 바다로 내보내지게 됩니다.

 

왜 공기방울이 나오는지 알겠지요.

[출처] 스쿠버 호흡기의 원리는 어떻게 되나 알아봅시다|작성자 선물더미

 

 

 

 

 

 

 

19세기 이래로 과학자들은 잠수부들을 위한 효과적인 호흡장치를 발명하려고 애써 왔다.그러나 호흡기 자체는 제대로 작동하더라도 거추장스러운 잠수복과 안전 로프가 문제였다.그러던중 1943년 프랑스의 해군대위 자그이브 쿠스토와 에밀 가냥이 아콰렁이라는 수중 호흡기를 발명했다

 

쿠스토는 이 장비를 사용하여 수심 60미터까지 잠수했다.인간의 폐는 수심 45미터 이하에서는 물의 압력때문에 제대로 팽창하지 못한다.수압은 수심이 깊어짐에 따라 급속도로 높아져 수심10미터에서는 2기압에 해당하는 압력이 가해진다.

잠수부가 물속에서 숨을 쉬려면 자기를 둘러싼 물의 압력과 동일한 압력의 공기를 받아들여야한다.이것을 가능케해주는것이  스쿠버라는 수중 호흡기다.이 장치는 잠수부가 등에 메고 있는 원통속에 저장되어있는 고압상태-최고 200기압-의 공기가 튜브를 통해 마우스 피스로 들어오게 되어있다.

 

공기는 2단계 조절 장치를 통해 흡입된다.1단계에서는 공기의 압력을 물속의 기압보다 10기압정도 높은 수준으로 줄인다.2단계로 마우스피스 안에서 수중기압과 동일한 기압하에 공기를 공급한다.마우스피스에는 격막이 있어서 한쪽은 물을 향해,다른 한쪽은 공기실을 향해 열리도록 되어있다.

 

잠수부가 들이마실 때는 이 격막이 안으로 굽으면서 공기실 안에있는 레버를 밀어낸다.이렇게 되면 밸브가 열려 튜부에서 공기가 들어오는데,공기는 안으로 들어오면서 압력이 떨어지게 된다.잠수부가 흡입을 마치면 공기실로 들어온 공기가 격막을 밀면서 벨브가 닫혀 공기의 유입을 차단한다.

 

공기를 마시지 않더라도 잠수 도중에 수중 압력이증가하여 격막을 밀면 밸브가 열려 튜브의 공기가 계속 유입된다.이렇게 해서 마우스 피스안의 기압은 항상 수중 압력과 동일한 수준을 유지하는것이다