WO2004039665A1 - Túnel subacuatico de observación a presión ambiente - Google Patents
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- B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
- B63C11/34—Diving chambers with mechanical link, e.g. cable, to a base
- B63C11/44—Diving chambers with mechanical link, e.g. cable, to a base of open type, e.g. diving-bells
Definitions
- the technical sector of the invention is that of the structures and equipment used for the observation of the underwater environment.
- Figure 1 View of a modular section of semicircle structure of the underwater observation tunnel at ambient pressure.
- Figure 2. View of the elevator structure of the underwater observation tunnel at ambient pressure.
- Figure 3. Detail of ( ⁇ ) and the elevator cover.
- Figure 4. Top view of an underwater observation tunnel at ambient pressure with a rectangular path, where the modular sections and the elevator are appreciated.
- Figure 5. Cross-sectional view of a modular section of semicircle structure of the underwater observation tunnel at ambient pressure.
- Figure 6. View of the frame and guides of the elevator, as well as the coupling point thereof with the underwater observation tunnel at ambient pressure.
- the Underwater Underwater Observation Tunnel described here will allow a large number of people to participate safely in activities of observation of the underwater environment, experiencing real contact with it, without requiring any training, or the use of specialized technical equipment .
- the Tunnel is composed of several modular sections of a semicircle structure (1) joined together, fixed and / or anchored under water at a specific depth, and by an elevator (7) designed to transport users from the surface of the water at the depth of operation of the tunnel, and to serve as a link to the ends of the tunnel (Figure 6).
- the modular sections of semicircle structure (1) can be constructed of metal, fiberglass, plastic or any material capable of providing the necessary strength.
- the modular sections of the tunnel are composed of semicircle arches (3) joined at the top and sides by support bars (2), transparent panels of materials such as acrylic or acrylic are attached to the windows that form in the semicircle molded polycarbonate in the shape of the tunnel (5), which hermetically closes the upper part of the tunnel, thus preventing the escape of air and forming at the same time the observation windows, the lower part of the structure is open, has a perforated pipe on one of its sides (4) and with handrails on both sides (6).
- a cover (19) will be added to the end where the tunnel has contact with it, it will be composed of bars Structural and transparent flat panels of materials such as aerifico or polycarbonate.
- the tunnel composed of the modular structures is fixed under water at a specific depth, the way to fix and / or anchor the tunnel under water will vary depending on the specific conditions of the environment where it will be installed, once there using compressors, air is pumped continuously through a feed hose which is connected to the pipes that run along the structure (4), said pipes are perforated along their entire length (21), to allow air Enter the tunnel structure evenly.
- the air introduced into the tunnel displaces the water inside, thus forming a bubble of compressed air at the same pressure as that of the environment surrounding the tunnel, with this an air corridor is created, where users can breathe normally, move freely, and at the same time observe the underwater environment through the windows of transparent material that form the sides of the tunnel.
- the flow of air pumped into the tunnel is continuous to ensure that this air is at all times suitable for breathing, the excess of it simply escapes through the bottom of the tunnel.
- the tunnel also has additional bars that run along the bottom of the structure, at the level of the water line that serve as handrails to facilitate the movement of people inside the tunnel (6).
- the elevator is formed by a welded metal skeleton (8) that has in its upper part a structure equal to the modular tunnel sections, to which caps are added at its ends to prevent the escape of air, they are composed by structural bars (11) and transparent flat panels (12), it also has a floor (9) for users to stand on it, and has a metal basket at the bottom. (10)
- the vertical movement of the elevator through the water is achieved by changing the volume of the air bubble contained in the upper part thereof.
- weights are added in order to counteract the buoyancy created by the air in the upper part of the elevator, thus achieving a smooth and gradual movement.
- the lift receives a continuous controlled flow of air through a hose (20) and a filling valve (13), which is distributed inside it in the same way that air is distributed in the modular sections. From the tunnel, the flow is continuous to provide the elevator with the necessary flotation to climb and to guarantee the quality of the air that users breathe.
- the volume of the air bubble that forms at the top of the elevator will be responsible for the vertical movement of the elevator, the higher the volume of the bubble the elevator will rise, the lower the volume decreases, this volume is controlled by a pipe emptying (14), by means of this pipe, air from the elevator can be emptied by modifying the volume of the bubble, thus precisely controlling its movement.
- the elevator has at its four ends guides (16) fixed in a frame (22) that go from the surface of the water (17) to the bottom of the place where the tunnel structure (18) is installed to ensure its exact alignment and coupling with it.
Landscapes
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Abstract
Esta invención se ubica en el campo de las estructuras utilizadas para la observación de medio ambiente subacuático. El problema a resolver es:?Como lograr una estructura sencilla, fácil y económica de construir que permita a cualquier persona sin entrenamiento ni equipo especializado observar y tener un contacto directo con el medio ambiente subacuático? La solución al problema es un túnel subacuático de observación que opera a presión ambiente, compuesto por secciones modulares de una estructura en semicírculo, con paneles transparentes moldeados, unidas entre sí, y por un elevador para transportar a los usuarios de la superficie del agua a la profundidad de operación. Utilizando compresores, se le bombea aire de manera continua a través de tuberías que corren al largo de su estructura, con esto se desplaza el agua en su interior formándose una burbuja de aire comprimido a la misma presión que la del ambiente que rodea al túnel, creándose así un corredor con aire, donde cualquier persona puede respirar normalmente, moverse libremente, y observar el medio ambiente subacuático. El túnel puede ser instalado y usado en cualquier cuerpo de agua, con fines de observación recreativa y científica.
Description
TÚNEL SUBACUÁTICO DE OBSERVACIÓN A PRESIÓN AMBIENTE
SECTOR TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
El sector técnico de la invención es el de las estructuras y equipos utilizados para la observación de medio ambiente subacuático.
TÉCNICA ANTERIOR
El buceo autónomo ha sido desde hace tiempo el método mas popular para penetrar y ver el mundo subacuático, su practica implica un arduo entrenamiento y la utilización de una considerable cantidad de equipo especializado, por lo que se encuentra limitado a unas cuantas personas, recientemente nuevos equipos para el buceo con lineas de aire a la superficie y el uso de cascos especiales han permitido a un mayor numero de personas participar en actividades de observación subacuática, sin embargo subsiste aunque en menor medida la necesidad de instruir al usuario y de utilizar equipo especial para la inmersión, también se han construido túneles subacuáticos que cuentan con ventanas para ver el medio ambiente acuático, pero los mismos son estancos y operan a presión atmosférica, por estas características su costo de construcción es sumamente elevado, además los usuarios de los mismos no tienen un contacto real con el medio observado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1. Vista de una sección modular de estructura en semicírculo del túnel subacuático de observación a presión ambiente. Figura 2. Vista de la estructura del elevador del túnel subacuático de observación a presión ambiente.
Figura 3. Detalle de (Á) y de la tapa del elevador.
Figura 4. Vista superior de un túnel subacuático de observación a presión ambiente con un recorrido rectangular, donde se aprecian las secciones modulares y el elevador. Figura 5. Vista transversal de una sección modular de estructura en semicírculo del túnel subacuático de observación a presión ambiente. Figura 6. Vista del armazón y guías del elevador, así como del punto de acople del mismo con el túnel subacuático de observación a presión ambiente.
DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN
El Túnel de Observación Subacuática a Presión Ambiente descrito aquí, permitirá que un gran número de personas participe con seguridad en actividades de observación del medio ambiente subacuático, experimentando un contacto real con el mismo, sin requerir entrenamiento alguno, o él uso de equipo técnico especializado.
Es esencialmente un túnel instalado debajo del agua, dentro del cual los usuarios pueden respiran normalmente, nadar y observar el medio subacuático, teniendo con el mismo un contacto real y directo, esto es posible gracias a que dentro del túnel se forma una burbuja de aire a presión ambiente.
El Túnel esta compuesto por varias secciones modulares de una estructura en semicírculo (1) unidas entre sí, fijadas y/o ancladas debajo del agua a una profundidad específica, y por un elevador (7) diseñado para transportar a los usuarios de la superficie del agua a la profundidad de operación del túnel, y para servir de enlace a los extremos del mismo (Figura 6).
El numero de secciones modulares de estructura en semicírculo (i) con que cuente el túnei, las uniones entre las mismas, sus dimensiones y formas variaran de acuerdo al diseño de su recorrido, los materiales a ser empleados en su construcción cambiaran igualmente dependiendo de las mismas variables. En la
figura 4 podemos observar un ejemplo de un recorrido rectangular del túnel (15), donde se muestran las secciones modulares (1) y la estructura del elevador (7).
Las secciones modulares de estructura en semicírculo (1) pueden ser construidas de metal, fibra de vidrio, plástico o cualquier material capaz de proveer la resistencia necesaria.
Las secciones modulares del túnel se componen por arcos en semicírculo (3) unidos en su parte superior y a los lados por barras de soporte (2), a las ventanas que se forman en el semicírculo se les fijan paneles transparentes de materiales como el acrílico o policarbonato moldeados a la forma del túnel (5), los cuales cierran de manera hermética la parte superior del mismo, previniendo así ei escape del aire y formando a la vez las ventanas de observación, la parte inferior de la estructura esta abierta, cuenta con una tubería perforada en uno de sus lados (4) y con pasamanos en ambos lados (6).
A las secciones modulares de estructura en serhicírculo del túnel a las que se acople el elevador se les añadirá en el extremo en que tengan contacto con el mismo una tapa (19) para prevenir el escape del aire del túnel, la misma se compondrá por barras estructurales y por paneles planos transparentes de materiales como el aerifico o policarbonato.
El túnel compuesto por las estructuras modulares es fijado debajo del agua a una profundidad especifica, la manera de fijar y/o anclar el túnel debajo del agua variara dependiendo de las condiciones específicas del medio donde vaya a ser instalado, una vez ahí utilizando compresores, se le bombea aire de manera continua a través de una manguera de alimentación la cual se conecta a las tuberías que corren a lo largo de la estructura (4), dichas tuberías están perforadas a todo su largo (21), para permitir que el aire entre en la estructura del túnel de una manera uniforme.
El aire introducido al túnel desplaza el agua en su interior, formándose así una burbuja de aire comprimido a la misma presión que la del ambiente que rodea al
túnel, con esto se crea un corredor con aire, donde los usuarios pueden respirar normalmente, moverse libremente, y al mismo tiempo observar el medio ambiente subacuático a través de las ventanas de material transparente que forman los lados del túnel. El flujo de aire bombeado al túnel es continuo para garantizar que este aire sea en todo momento apto para ser respirado, el exceso del mismo simplemente escapara por el fondo del túnel.
El túnel cuenta además con barras adicionales que corren a lo largo de la parte inferior de la estructura, al nivel de la línea del agua que sirven de pasamanos para facilitar el movimiento de las personas dentro del túnel (6).
El acceso al interior del túnel es a través de un elevador especialmente diseñado para ese propósito (7), operado con aire comprimido, el cual lleva a los usuarios de la superficie del agua a la profundidad de operación del túnel. El elevador esta formado por un esqueleto de metal soldado (8) que tiene en su parte superior una estructura igual a las secciones modulares de túnel, a la que se le adicionan tapas en sus extremos para prevenir el escape del aire, las mismas se componen por barras estructurales (11) y por paneles planos transparentes (12), cuenta también con un piso (9) para que los usuarios se paren en el, y tiene en su parte inferior una canasta metálica. (10)
El movimiento vertical del elevador por el agua se logra cambiando el volumen de la burbuja de aire contenida en la parte superior del mismo. En la canasta metálica de la parte inferior se añaden contrapesos con el objeto de contrarrestar la flotación creada por el aire en la parte superior del elevador, logrando así un movimiento suave y gradual.
Utilizando un compresor el elevador recibe por medio de una manguera (20) y de una válvula de llenado (13), un flujo continuo controlado de aire, esté es distribuido dentro del mismo de la misma manera que se distribuye el aire en las secciones modulares del túnel, el flujo es continuo para proporcionar al elevador la flotación necesaria para subir y para garantizar la calidad del aire que respiran los usuarios.
El volumen de la burbuja de aire que se forma en la parte superior del elevador será el responsable del movimiento vertical del mismo, a mayor volumen de la burbuja el elevador ascenderá, a menor volumen el mismo desciende, este volumen es controlado por una tubería de vaciado (14), por medio de esta tubería se puede vaciar aire del elevador modificando el volumen de la burbuja, controlando así de forma precisa su movimiento.
De esta manera al disminuir la cantidad de aire en el elevador, este desciende llevando a sus pasajeros debajo del agua donde se acopla con el túnel de observación, sirviendo además como eslabón entre los puntos de entrada y salida del recorrido del túnel¡ al aumentar la cantidad de aire dentro del elevador el mismo subirá de la profundidad donde este instalado el túnel a la superficie del agua.
El elevador cuenta en sus cuatro extremos con guías (16) fijas en un armazón (22) que van de la superficie del agua (17) hasta el fondo del lugar donde este instalada la estructura del túnel (18) para asegurar su exacta alineación y acoplamiento con el mismo.
Por todo lo dicho anteriormente se puede afirmar que las características del túnel subacuático de observación a presión ambiente son únicas y exclusivas del mismo, ya que estas no han sido logradas por ningún otro artefacto similar en existencia.
Claims
1. Túnel Subacuático de Observación a Presión Ambiente.
Compuesto por secciones modulares de una estructura en semicírculo unidas entre si, formadas por arcos unidos en su parte superior y a los lados por barras de soporte, estos elementos conforman el esqueleto de la estructura semicircular dándole su forma y rigidez, a los espacios huecos que se forman en el semicírculo se les fijan paneles transparentes moldeados a la forma del túnel, los cuales cierran de manera hermética la parte superior del mismo, previniendo así el escape del aire y formando a la vez las ventanas de observación, la parte inferior de la estructura esta abierta, cuenta en uno de sus lados con una tubería perimetral perforada por la que se introduce al túnel aire comprimido y por barras que corren a lo largo de la parte inferior de la estructura, que sirven de pasamanos para facilitar el movimiento de las personas dentro del túnel; a las secciones modulares de estructura en semicírculo que formen los extremos del túnel se les añadirá una tapa compuesta por barras estructurales y por paneles planos transparentes para prevenir el escape del aire del túnel.
2. Elevador del Túnel Subacuático de Observación a Presión Ambiente.
Formado por un esqueleto de metal soldado el cual tiene en su parte superior una estructura igual a las secciones modulares de túnel descritas en la cláusula anterior, a la que se le adicionan tapas en sus extr mos para prevenir el escape del aire, compuestas por barras estructurales y por paneles pianos transparentes, cuenta también con un piso para que sus pasajeros se paren en el, y con una canasta metálica en su parte inferior para instalar contrapesos, además tiene una válvula de llenado y una tubería de vaciado con las que se opera el elevador al
controlar con ellas la cantidad de aire dentro del mismo. Cuenta con un armazón con guías en sus cuatro extremos para asegurar su exacta alineación y acoplamiento con el túnel, en donde utilizando un cornpresor el elevador recibe un flujo continuo controlado de aire, que se distribuye dentro del mismo, el flujo es continuo para proporcionar al elevador la flotación necesaria para subir y para garantizar la calidad del aire que respiran los usuarios.
El volumen de la burbuja de aire que se forma en la parte superior del elevador será el responsable del movimiento vertical del mismo, a mayor volumen de la burbuja el elevador ascenderá, a menor volumen el mismo desciende, este volumen es controlado por la tubería de vaciado, por medio de esta tubería se puede evacuar aire del elevador modificando el volumen de ,1a burbuja, controlando así de forma precisa su movimiento.
3. Procedimiento para el funcionamiento del túnel subacuático de observación a presión ambiente:
En donde una vez fijado el túnel debajo del agua a una profundidad específica, utilizando compresores, se le bombea aire de manera continua a través de una manguera de alimentación conectada a las tuberías perforadas que corren a lo largo de la estructura, el aire introducido en el túnel desplaza el agua en su interior, formándose así una burbuja de aire comprimido a la misma presión que la del ambiente que rodea al túnel, creándose así un corredor con aire. El flujo de aire bombeado al túnel es continuo para garantizar que este aire sea en todo momento apto para ser respirado, el exceso del mismo simplemente escapara por el fondo del túnel.
4. Un Túnel Subacuatiqo de Observación a Presión Ambiente, como se describió en la cláusula primera caracterizado por que los paneles transparentes que forman las ventanas de observación pueden ser de acrílico, policarbonato, vidrio, o cualquier otro material transparente adecuado.
5. Un Túnel Subacuático de Observación a Presión Ambiente, como se describió en la cláusula primera caracterizado por un sistema de distribución de aire, que consta de una manguera de alimentación y tubos distribuidores perforados que corren a todo lo largo del perímetro del túnel.
Priority Applications (2)
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| AU2003278609A AU2003278609A1 (en) | 2002-10-31 | 2003-10-30 | Underwater observation tunnel which operates at ambient pressure |
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2002
- 2002-10-31 MX MXYU02000002 patent/MXYU02000002A/es unknown
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2003
- 2003-10-30 AU AU2003278609A patent/AU2003278609A1/en not_active Abandoned
- 2003-10-30 WO PCT/MX2003/000092 patent/WO2004039665A1/es not_active Ceased
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