ถ้าจะเลือกซื้อเร็กกูเลเตอร์ซักชุด มันก็มีรายละเอียดมากมายจน และก็ไม่แน่ใจว่าคนที่เชียร์ขายให้เรานั้นจะมีความรู้มากน้อยแค่ไหน แค่อ่านมาจากแคตตาล็อกหรือเปล่า แล้วพออธิบายให้ฟังก็ยังไม่เข้าใจ หรืออธิบายให้เราเข้าใจไม่ได้ วาจาลื่นไหลไร้แก่นสาร บทความนี้พี่บูจะพยายามอธิบายให้เห็นภาพได้ชัดเจน มากกว่าบทความที่แล้วมา เติมแก่นสารให้แก่นักดำน้ำที่กระหายความรู้ไปกันเลย
หน้าที่ของ First Stage Regulator
Regulator นั้นมีหน้าที่ตรงตามชื่อเรียกของมัน มันคือตัว "ควบคุม/Regulate" แรงดันของก๊าซหายใจที่เราใช้ใต้น้ำ เนื่องจากว่าการดำน้ำนั้นมีอากาศปริมาตรจำกัด การนำก๊าซหายใจปริมาณมากๆใต้น้ำจึงต้องใช้ถังดำน้ำที่ทนแรงดันสูงได้ แต่มนุษย์เองไม่สามารถหายใจอากาศที่มีแรงดันสูงมากๆได้อย่างสบายนัก นึกสภาพว่าเราหายใจเข้า ต้องมีหายใจออก แต่หากมีอากาศปริมาณมากๆดันเข้าปอดเราเยอะๆ แต่ไม่สามารถหายใจออกได้อย่างสะดวก ย่อมก่อให้เกิดปัญหาแน่นอน เร็กกูเลเตอร์จึงเข้ามาทำหน้าที่ควบคุมแรงดันก๊าซให้อยู่ในระดับที่มนุษย์หายใจได้โดยง่าย โดยผ่านกระบวนการควบคุมแรงดันสองขั้นตอน ผ่าน First Stage จากแรงดันสูง (High Pressure/HP) เป็นแรงดันปานกลาง Medium Pressure (MP) / Intermediate Pressure (IP) ก่อนเข้าสู่กระบวนการควบคุมแรงดันอีกครั้ง จาก Second Stage Regulator นั่นเอง
โครงสร้างและส่วนประกอบของ First Stage Regulator
โครงสร้างหลักๆของ First Stage Regulator แบ่งเป็นสองประเภทใหญ่ๆ คือ แบบลูกสูบ (Piston) และแบบแผ่นไดอะแฟรม (Diaphragm) โดยจะมีส่วนที่เหมือนกันและส่วนที่ต่างกันตามแต่ละวิธีการคุมแรงดัน แต่จะมีส่วนที่เหมือนร่วมกันอยู่หลายส่วนคือ
High Pressure Chamber เป็นห้องที่ก๊าซความดันสูงจะเข้ามาที่อยู่ใน first stage body
ส่วนเคลื่อนไหวเพื่อความคุมแรงดัน เช่นลูกสูบ ใน Piston หรือ poppet seat ใน Diaphragm
HP Seat หรือบ่าวาล์วที่ใช้ในการปิดไม่ให้ก๊าซรั่วไหล
Valve Spring สำหรับเปิด/ปิด HP seat
Bias Spring สำหรับปรับและควบคุมความดันให้อยู่ในระดับที่ต้องการ
Intermediate Pressure Chamber เป็นห้องความดันปานกลางที่ผ่านการปรับความดันแล้ว
First Stage ควมคุมความดันอย่างไร
ก๊าซนั้นเป็นของไหล (Fluid) ซึ่งมีการเดินทางตามความดัน โดยจะเดินทางจากความดันสูง ไปยังความดันที่ต่ำกว่า และจะหยุดการเคลื่อนไหวเมื่อความดันเท่ากัน
ก่อนเปิดถัง Valve Seat จะอยู่ในตำแหน่ง "เปิด" อยู่ระหว่าง HP chamber และ IP Chamber โดยเมื่อเปิดถังก๊าซจะมีก๊าซแรงดันสูงจากถังจะไหลผ่าน HP Chamber เข้าไปใน IP Chamber และจะสร้างแรงดันขึ้นมาใน IP Chamber ส่งผลให้ตัวไดอะแฟรมหรือลูกสูบมีการยกตัวขึ้นเพื่อปิด HP Seat โดยจะมีการสู้แรงกับ Bias Spring ที่ทำให้ความดันใน IP Chamber นั้นมีความดันประมาณ 9.5 - 10.5 บาร์ ถึงจะมากพอที่จะมีแรงยกสปริงให้สูงขึ้นไปลูกสูบ หรือ"ปิด"กับ HP seat ได้สำเร็จ เหมือนเราเติมลมยางแล้วความดันอากาศที่เหมาะสมและมากพอที่อยู่ในยางจะยกแก้มยางขึ้นได้
เมื่อมีการดึงก๊าซหายใจจาก first stage ไปยัง second stage แล้วนั้นแรงดัน IP จะตกลง ทำให้ bias spring ดันลูกสูบหรือไดอะแฟรมขยับตัวให้ HP Seat อยู่ในตำแหน่งเปิด แล้วแรงดันใน HP Chamber ก็จะไหลเข้าสู่ IP Chamber อีกครั้งจนกระทั่งแรงดันเพิ่มขึ้นจนปิด HP Seat ได้อีกครั้งเป็นวัฏจักร ไปเรื่อยๆ จนกว่าก๊าซหายใจในถังนั้นไม่เพียงพอให้จ่ายอากาศอีกต่อไป
Piston v Diaphragm จริงๆแล้วใช้อะไรก็ได้
เมื่อมาถึงตอนที่จะเลือกเร็กกูเลเตอร์ให้ตัวเองชุดนึง ก็จะมีหลายรุ่น หลายยี่ห้อให้เลือกใช้กัน และคำถามที่นิยมถามมากที่สุดคือ "ยี่ห้อไหน/รุ่นไหนดี?" ซึ่งเรื่องของความชอบส่วนตัว (Branding Perception), ผลประโยชน์ทางด้านการเงิน (Cost or Profit), และประสบการณ์ (Experience) ของผู้ใช้นั้นๆ และรองลงมาคือ "Piston หรือ Diaphragm ดี?" ซึ่งคำถามที่สอง ที่พอจะวัดกันเป็นรูปธรรมได้นั้น เป็นการวัดกันระหว่าง balanced diaphragm vs balance piston โดยแต่ละรุ่นมีลักษณะจำเพาะดังนี้
คุณลักษณะจำเพาะของ Balanced Piston
มีประสิทธิภาพที่คงที่: Balanced Piston จะให้ประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอตลอดการดำน้ำ โดยไม่คำนึงถึงความลึกหรือแรงดันถังที่เหลืออยู่
ความเรียบง่าย และการใช้งานที่ทนทาน: เนื่อง Balanced Piston จะมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยกว่าและการออกแบบที่เรียบง่ายกว่า จึงมีความทนทานมากกว่าและมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาน้อยกว่า และมักจะบำรุงรักษาได้ง่ายกว่า
อัตราการจ่ายอากาศ: โดยทั่วไปแล้ว Balanced Piston จะให้อัตราการไหลของอากาศที่สูงกว่า ซึ่งอาจเป็นประโยชน์สำหรับนักดำน้ำที่ดำน้ำที่ระดับความลึกที่ลึกกว่า หรือภายใต้สภาวะที่มีความจำเป็นต้องใช้อากาศสูง เช่นมีการออกแรงมากใต้น้ำ
น้ำหนัก: อาจมีน้ำหนักตัวมากกว่า Balanced Diaphragm เล็กน้อยขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ในการผลิต
คุณลักษณะจำเพาะของ Balanced Diaphragm
การหายใจที่นุ่มนวล: Diaphragm นั้นเป็นวัสดุที่ให้ตัวได้ดี และไวต่อการเปลี่ยนแปลงของความดันมากกว่า Piston ทำให้การจ่ายอากาศนุ่มนวลกว่า
ซ่อมบำรุงซับซ้อนกว่าเล็กน้อย: Balanced Diaphragm มักจะมีส่วนประกอบภายในมากกว่า Balanced Piston ซึ่งอาจนำไปสู่การบำรุงรักษามีราคาสูงกว่าเล็กน้อย
น้ำหนักเบากว่า: เนื่องจาก Balanced Diaphragm สามารถทำให้มีขนาดเล็กกะทัดรัดและลดน้ำหนักได้ ทำให้มีน้ำหนักเบากว่า เหมาะกับการวางแผนซื้ออุปกรณ์ดำน้ำโดยมีเรื่องของน้ำหนักเดินทางเป็นปัจจัยหลัก
คุณสมบัติ | Balanced Piston | Balanced Diaphragm |
การจ่ายอากาศ | จ่ายอากาศได้ปริมาณมาก เหมาะกับการดำน้ำลึก | จ่ายอากาศนุ่มนวล แต่ปริมาณสูงสุดน้อยกว่า |
ขีดความสามารถในการคุมแรงดัน | ทำได้ดีในทุกย่านแรงดัน | ทำได้ดีในทุกย่านแรงดัน |
การบำรุงรักษา | ค่าใช้จ่ายซ่อมเฉลี่ยถูกกว่า | ค่าชุดซ่อมเฉลี่ยแพงกว่า |
น้ำหนัก | มีน้ำหนักมากกว่า | สามารถทำให้มีน้ำหนักเบาและขนาดเล็กได้ |
Unsealed กับ Environmentally Seal Regulator สำคัญไหม?
Unsealed กับ Environmentally Sealed regulator นั้นมีความสำคัญอยู่สองเรื่องใหญ่ๆ คือเมื่อไหร่ก็ตามที่มีการดำน้ำในแหล่งน้ำที่มีความสกปรกปนเปื้อนมากๆ เช่น โคลน หรือบ่อน้ำที่มีสารเคมี หรือสารอินทรีย์มากๆ และการดำน้ำในแหล่งน้ำที่มีความหนาวเย็นมาก (ต่ำกว่า 10 องศาเซลเซียส) นั้นการใช้ Environmentally Sealed Regulator นั้นจะมีประโยชน์เรื่องการป้องกันสิ่งสกปรกเข้าไปในเส่วนเคลื่อนไหวต่างๆของ regulator ซึ่งอาจทำให้เกิดน้ำแข็งเกาะหรือเกิดการกัดกร่อนมากกว่าได้
โดยปกติแล้ว regulator แบบ piston และ diaphragm จะมีแบบ unsealed และ sealed อยู่แล้ว แต่มักจะพบเห็นได้ใน diaphragm first stage มากกว่า โดย balanced piston อาจมีเทคโนโลยีอื่นทดแทนได้
ตัวอย่างของ unsealed first stage
Unsealed Piston
Scubapro MK25
Sopras TEK Minerva / Aquatec RG-1100F
Atomic Aquatic B2
Unsealed Diaphragm
Apeks US4/UST, Flight
Scubapro MK11
Mares 52x, 22
Aqualung Mikron, Helix
Sealed Piston
Atomic Aquatic T3, or optional environmental seal kit
Sherwood SR2000
Sealed Diaphragm
Apeks DST, FST, FSR, MTX-RC, DB4, TEK3, EVX200
TECLINE R2, V2, R5, V1
Aqualung Helix Pro, Legend
Scubapro MK17, 18
Mares MR22 +CWD, 25X
Dive Rite FT1, XT1
สรุปสำหรับ Piston v Diaphragm first stage
สำหรับพี่บูที่ซ่อมบำรุงอุปกรณ์ดำน้ำของทางร้านและนักดำน้ำทั่วไป เปิดดูโครงสร้างของ first stage มาหลายสิบรุ่นแล้วหล่ะก็ บอกได้เลยว่า ถ้าโครงสร้างคล้ายกัน ประสิทธิภาพของเร็ก ก็จะใกล้เคียงกันมาก สิ่งที่น่าสนใจมากกว่าคืออัตราการบริโภคอากาศของนักดำน้ำ ถ้าหากว่า first stage สามารถจ่ายอากาศได้มหาศาลเท่าไหร่ แต่นักดำน้ำสามารถหายใจได้เท่าเดิม ก็วัดกันว่า flowrate ของ first stage รุ่นไหนทำได้ดีกว่ากันอาจจะไม่มีผลอย่างเป็นนัยยะสำคัญมากนัก เหมือนรถที่วิ่งความเร็วสูงสุดได้ที่ 300kmh กับ รถที่วิ่งได้ 250kmh แต่ปกติใช้ความเร็วกันแค่ 90-120kmh ก็เพียงพอต่อการเดินทางแล้ว
สิ่งที่จะต้องมองอาจเป็นปัจจัยอื่นๆมากกว่า เช่นการดำน้ำในที่หนาวเย็น หรือมีการดำน้ำที่ลึกมากๆ หรือต้องการเร็กกูเลเตอร์ที่มีขนาดกะทัดรัด หรือเหมาะกับงบประมาณมากกว่า
Comments