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Patent Searching and Data


Title:
UNDERWATER OBSERVATION TUNNEL WHICH OPERATES AT AMBIENT PRESSURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/039665
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the field of structures used to observe the underwater environment. The purpose of the invention is to provide a structure which is simple, easy and economical to construct and which can be used by any person without training or specialist equipment in order to observe, and have direct contact with, the underwater environment. For said purpose, the invention comprises an underwater observation tunnel which operates at ambient pressure. The inventive tunnel consists of (i) interconnected modular sections comprising a semi-circular structure and moulded transparent panels and (ii) an elevator which is used to transport the users from the surface of the water to the observation depth. According to the invention, compressors are used to pump air continuously through tubes extending along the length of the structure, such as to move the water inside the tunnel and form a bubble of air which is compressed at a pressure equal to the ambient pressure in the tunnel. In this way, an air corridor is produced, in which it is possible for any person to breathe normally, move freely and observe the underwater environment. The tunnel can be installed and used in any body of water for scientific or recreational observation.

Inventors:
QUATTLEBAUM GORDON THOMAS (MX)
Application Number:
PCT/MX2003/000092
Publication Date:
May 13, 2004
Filing Date:
October 30, 2003
Export Citation:
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Assignee:
QUATTLEBAUM GORDON THOMAS (MX)
International Classes:
B63C11/44; (IPC1-7): B63C11/44
Foreign References:
US3344614A1967-10-03
DE3140343A11983-12-08
US3712070A1973-01-23
Attorney, Agent or Firm:
Labarthe Sanchez, Andrés (Col. Tequisquiapan San Luis Potosí, SLP, MX)
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Claims:
REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficientemente mi invención, considero como una novedad y por lo tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes cláusulas :
1. Túnel Subacuatico 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 db la estructura semícircular dándole su forma y rigídez, a los espacios huecos que se forman en el semicírculo se les fijan paneles transparentes moldeados a la forma de 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 de1 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 Subacuatico 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 extremos para prevenir el escape del aire, compuestas por barras estructurales y por panels 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 de mismo. Cuenta con un armazón con guías ensus cuatro extremos para asegurar su exacta alineación y acoplamiento con el túnel, en donde utilizando un compresor el elevador recibe un flujo continuo controlado de aire, que se distribuye dentro de mismo, el flujo es continuo para proporcionar al elevador la flotación necesaria para subir y para garantizar la calidad de aire que respiran los usuarios. El volumen de la burbuja de aire que se forma en la parte superior de 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 a la 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 tune) 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 Tune) Subacuático 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 Subacuatico 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 perimetro del túnel.
Description:
T#NEL SUBACUATICO DE OBSERVACI#N A PRESI#N AMBIENTE<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> SECTOR TECNICO 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 subacuatico, 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 líneas 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 instruit 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 caracteristicas su costo de construcción es sumamente elevado, además los usuarios de los mismos no tienen un contacto real con el medio observado.

BREVE DESCRIPCI#N DE LAS FIGURAS Figura 1. Vista de una sección modular de estructura en sermicirculo de túnel subacuatico de observación a presión ambiente.

Figura 2. Vista de ta estructura del elevador del túnel subacuatico de observación a presión ambiente.

Figura 3. Detalle de (A) y de la tapa de ! elevador.

Figura 4. Vista superior de un tünel subacuatico 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 tünel subacuatico de observación a presión ambiente.

Figura 6. Vista de armazón y guéas del elevador, asi como del punto de acople de ! mismo con el tunel subacuatico de observación a presión ambiente.

DIVULGACION DE LA INVENCIÓN El Túnel de Observación Subacuática a Presión Ambiente descrito aqui, permitirá que un gran número de personas participe con seguridad en actividades de observación de) medio ambiente subacuatico, experimentando un contacto real con el mismo, sin requerir entrenamiento alguno, o ei uso de equipo técnico especializado.

Es esencialmente un tune) instalado debajo de agua, dentro del cual los usuarios pueden respiran normalmente, nadar y observar el medio subacuatico, teniendo con el mismo un contacto real y directo, esto es posible gracias a que dentro de) tune) se forma una burbuja de aire a presión ambiente.

El Tune ! esta compuesto por varias secciones modulares de una estructura en semicirculo (1) unidas entre si, fijadas y/o ancladas debajo del agua a una profundidad especifica, 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 eniace a los extremos de mismo (Figura 6).

El numero de secciones modulares de estructura en semicírculo (1) con que cuente ei tunel, las uniones entre las mismas, sus dimensiones y formas variaran de acuerdo a ! 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 tunel (15), donde se muestran las secciones modulares (1) y la estructura del elevador (7).

Las secciones modulares de estructura en semícírcuto (1) pueden ser construidas de metal, fibra de vidrio, plástico o cualquier material capaz de proveer la resistencia necesaria.

Las secciones modulares de 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 semicirculo se les fijan paneles transparentes de materiales como el acrilico o policarbonato moldeados a la forma del túnel (5), los cuales cierran de manera hermética la parte superior del mismo, previniendo as el escape de ! 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 semicírculo 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 pianos transparentes de materiales como ei acrilico o policarbonato.

Ei tune ! compuesto por las estructuras modulares es fijado debajo dei agua a una profundidad especifica, la manera de fijar y/o anclar el túnel debajo del agua variara dependiendo de las condiciones especificas de medio donde vaya a ser instalado, una vez ahi utilizando compresores, se le bombea aire de manera continua a través de una manguera de alimentación la cual se conecta a las tuberias que corren a lo largo de la estructura (4), dichas tuberas están perforadas a todo su largo (21), para permitir que el aire entre en ta estructura de 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 subacuatico 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 dé 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 de 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, este 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 de ! elevador será el responsable del movimiento vertical del mismo, a mayor volumen de la burbuja el elevador ascenderá, a menor volumen el mismo descende, 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 det 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 de túnet (18) para asegurar su exacta alineación y acoplamiento con el mismo.

Por todo lo dicho anteriormente se puede afirmar que las características del túnel subflcuatico 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.