Van khí Helium là gì? Ưu, nhược điểm, nguồn gốc, cấu tạo của Van khí Helium
Van khí Helium là một trong những chi tiết thường thấy trên các mẫu đồng hồ lặn chuyên nghiệp, nhưng không phải ai cũng hiểu rõ vai trò thật sự của nó. Liệu chức năng này có thật sự cần thiết trong các tình huống lặn thông thường? Và việc sở hữu van Helium sẽ mang lại lợi ích hay bất tiện gì cho người dùng?
Thông qua bài viết này, Đồng Hồ Tân Tân sẽ giúp bạn có cái nhìn rõ ràng hơn về van khí Helium cũng như ưu nhược điểm của nó trên đồng hồ lặn.
1. Tìm hiểu về van khí Helium
Trước tiên, để hiểu vì sao van khí Helium lại quan trọng trên đồng hồ lặn, chúng ta cần biết chính xác van khí Helium là gì và chức năng của nó ra sao.
1.1. Van khí Helium là gì?
Van xả khí Helium, còn gọi là HRV (Helium Release Valve), là bộ phận được tích hợp nhằm giúp đồng hồ chịu đựng áp suất trong môi trường lặn biển sâu. Cấu trúc van này cho phép khí Helium dư thừa thoát ra khỏi bộ máy đồng hồ, đảm bảo vỏ máy không bị tổn hại khi áp suất bên trong tăng cao. Nhờ đó, đồng hồ duy trì hiệu suất hoạt động ổn định ngay cả dưới điều kiện nước sâu và áp lực lớn.
Điều quan trọng cần lưu ý: van Helium không có chức năng ngăn nước thâm nhập mà chỉ cho phép khí Helium đã lọt vào bên trong thoát ra ngoài. Vì vậy, không thể cho rằng đồng hồ có van Helium thì chống nước tốt hơn, mà chính xác hơn, đây là tính năng hỗ trợ đồng hồ thích nghi với môi trường có áp suất cao khi lặn sâu.
Một điều thú vị là: Helium là nguyên tố nhẹ thứ hai sau Hydro, có mặt khắp nơi trong vũ trụ. Khí này có điểm sôi thấp nhất trong bảng tuần hoàn, và dưới áp suất cao, nó có thể bị đông đặc – hiện tượng thường gặp trong điều kiện lặn sâu chuyên nghiệp.
1.2. Nguồn gốc ra đời của van khí Helium
Van khí Helium lần đầu được giới thiệu vào thập niên 1960, gắn liền với hai thương hiệu nổi tiếng là Rolex và Doxa. Cụ thể, Rolex tiên phong trang bị van xả Helium trên mẫu Submariner/Sea-Dweller – dòng đồng hồ lặn chuyên nghiệp với khả năng chống nước ở độ sâu lên tới 300 mét (tương đương 30ATM). Hãng đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho công nghệ này vào năm 1967 và chính thức được phê duyệt vào năm 1970. Kể từ đó, van Helium được đưa vào sử dụng rộng rãi trong các dòng đồng hồ chuyên dụng cho thợ lặn. Không lâu sau, vào năm 1972, Doxa cũng gia nhập cuộc đua khi cho ra mắt mẫu Doxa Conquistador – sản phẩm phát triển dựa trên nghiên cứu về van khí Helium.
1.3. Phân loại của van khí Helium
Van xả khí Helium hiện được phân thành hai dạng chính:
- Van tự động: Hoạt động dựa trên nguyên lý chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài đồng hồ. Khi áp suất nội bộ vượt ngưỡng an toàn, van sẽ tự động mở để khí Helium thoát ra ngoài, giúp bảo vệ cấu trúc đồng hồ.
- Van thủ công: Cần được người dùng vặn tay để mở khi cần xả khí. Loại van này không phổ biến bằng van tự động do yêu cầu thao tác thủ công và ít tiện lợi hơn trong điều kiện sử dụng thực tế.
1.4. Cấu tạo của van khí Helium
Van khí Helium là loại van xả một chiều được tích hợp trực tiếp vào vỏ đồng hồ. Thiết kế của chúng thường xuất hiện dưới dạng vòng tròn kim loại nhỏ nằm ở mặt bên đồng hồ hoặc như một núm vặn có khắc ký hiệu “He”.
Bên trong, van gồm các bộ phận tương tự như van điều áp Helium thông thường nhưng được thu nhỏ để phù hợp với kích thước của đồng hồ đeo tay. Cấu trúc bao gồm một van một chiều kết hợp với lò xo giúp kiểm soát áp suất và ngăn dòng khí quay ngược vào bộ máy khi xảy ra hiện tượng tụt áp.
Ý tưởng sử dụng van một chiều trên thiết bị lặn được lấy cảm hứng từ công trình của Robert A. Barth – người đi đầu trong các dự án lặn bão hòa Genesis và SEALAB do Tiến sĩ George F. Bond thuộc Hải quân Hoa Kỳ dẫn đầu.
Bản vẽ kỹ thuật cấu tạo Van khí Helium tự động của Rolex, Doxa
Bản vẽ kỹ thuật cấu tạo Van khí Helium Omega
Bản vẽ kỹ thuật cấu tạo của Van khí Helium không tự động
1.5. Nguyên lý hoạt động của van khí Helium
Trong quá trình lặn ở môi trường áp suất cao, đặc biệt là khi sử dụng khí hỗn hợp giàu Helium, các phân tử Helium với kích thước siêu nhỏ có thể len lỏi qua các khe hở vi mô và xâm nhập vào bên trong đồng hồ. Khi khí tích tụ đủ nhiều, sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài đồng hồ sẽ ngày càng lớn, đặc biệt là khi người đeo quay trở lại mặt nước – nơi áp suất môi trường giảm nhanh.
Do đồng hồ có cấu trúc kín, các phân tử Helium bị mắc kẹt và không thể thoát ra ngoài kịp thời. Điều này gây ra hiện tượng áp suất nội bộ tăng cao, có thể dẫn đến hiện tượng bung mặt kính hoặc hư hỏng các linh kiện bên trong.
Van khí Helium được thiết kế để giải quyết chính vấn đề này. Khi áp suất bên trong đạt đến ngưỡng nhất định, van sẽ mở để xả bớt khí Helium, giúp đồng hồ duy trì sự ổn định. Với loại van tự động, quá trình này diễn ra hoàn toàn theo cơ chế vật lý, không cần can thiệp từ người dùng. Trong khi đó, với van thủ công, người sử dụng cần chủ động vặn núm xả khí trước khi áp suất gây ảnh hưởng đến cấu trúc đồng hồ.
2. Vì sao đồng hồ lặn có nhu cầu xả khí Helium?
Dù không phải mẫu đồng hồ nào cũng được trang bị, nhưng van khí Helium lại xuất hiện phổ biến ở các thiết bị lặn chuyên nghiệp. Vậy vì đâu chức năng này lại được ưu tiên như vậy? Dưới đây là những lý do chính:
2.1. Giải nén các phân tử Heli
Van khí Helium ra đời nhằm xử lý tình trạng bão hòa khí Helium – một vấn đề phổ biến với thợ lặn chuyên nghiệp. Trong môi trường áp suất cao như đáy biển, nơi khí Helium được dùng thay cho Oxy để giảm nguy cơ ngộ độc khí, các phân tử Helium cực nhỏ dễ dàng lọt vào bên trong vỏ đồng hồ, dù đồng hồ có khả năng chống nước.
Khi lượng khí Helium xâm nhập đủ lớn, áp suất bên trong đồng hồ tăng lên, trong khi môi trường bên ngoài bắt đầu giảm áp (khi người đeo trồi lên mặt nước). Do cấu trúc đồng hồ kín, khí Helium bị kẹt bên trong không thể thoát ra kịp thời. Điều này tạo nên chênh lệch áp suất nghiêm trọng.
Kết quả là mặt kính – bộ phận dễ vỡ nhất – có thể bị bật tung khỏi vỏ. Van khí Helium giúp xả bớt lượng khí này ra ngoài một cách an toàn trước khi áp suất bên trong vượt ngưỡng chịu đựng của đồng hồ.
2.2. Van khí điều áp cho đồng hồ
Van khí Helium đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì độ bền và hiệu suất hoạt động của đồng hồ lặn chuyên dụng. Trong quá trình giải nén sau khi lặn sâu, van giúp xả dần lượng khí Helium tích tụ bên trong vỏ, tránh tình trạng áp suất bên trong vượt quá mức chịu đựng của thiết bị.
Cơ chế điều áp này giúp cân bằng áp suất giữa môi trường bên trong và bên ngoài đồng hồ, từ đó bảo vệ cấu trúc vỏ, mặt kính và bộ máy khỏi nguy cơ hư hại do chênh lệch áp suất quá lớn.
3. Ưu, nhược điểm của van khí Helium
Van khí Helium mang lại nhiều lợi ích rõ rệt nhưng cũng không tránh khỏi một số hạn chế nhất định. Dưới đây là những ưu và nhược điểm nổi bật mà người dùng nên cân nhắc trước khi lựa chọn.
3.1. Ưu điểm
- Bảo vệ bộ máy đồng hồ: Trong môi trường áp suất cao như khi lặn sâu, khí Helium có thể len lỏi vào bên trong đồng hồ. Nếu không được xả ra kịp thời, khí tích tụ gây áp lực lớn, dễ khiến kính vỡ hoặc ảnh hưởng đến bộ máy. Van Helium giúp giải phóng áp lực này đúng lúc, từ đó bảo vệ đồng hồ khỏi hư hỏng và tăng tuổi thọ cho thiết bị.
- Tăng giá trị thẩm mỹ và kỹ thuật: Việc tích hợp van Helium thường chỉ xuất hiện trên các dòng đồng hồ lặn cao cấp. Đây không chỉ là dấu hiệu của trình độ kỹ thuật tiên tiến mà còn góp phần tạo nên diện mạo mạnh mẽ, chuyên nghiệp cho sản phẩm. Đồng hồ có van Helium thường được đánh giá cao cả về hiệu năng lẫn tính sưu tầm.
3.2. Nhược điểm
- Giá thành cao: Đồng hồ có van Helium thường đắt hơn do yêu cầu kỹ thuật và vật liệu phức tạp. Nếu không thật sự cần đến tính năng này, nhiều người sẽ thấy mức giá không đáng để đầu tư.
- Không cần thiết với người dùng phổ thông: Tính năng xả khí Helium chỉ cần thiết trong môi trường áp suất cao, ví dụ như lặn chuyên sâu hoặc làm việc trong buồng khí. Với người dùng thông thường chỉ đeo đồng hồ hàng ngày hoặc khi chơi thể thao, van Helium gần như không có tác dụng thực tế.
4. Các câu hỏi thường gặp về van khí Helium
Dưới đây là một số câu hỏi phổ biến liên quan đến van khí Helium. Những thắc mắc này sẽ giúp bạn có cái nhìn rõ ràng hơn về vai trò, cơ chế hoạt động và mức độ cần thiết của van trong thực tế sử dụng.
4.1. Có phải đồng hồ lặn nào cũng có van khí Heli?
Không phải đồng hồ lặn nào cũng có – hoặc cần – van khí Helium.
Theo tiêu chuẩn ISO 6425, một chiếc đồng hồ lặn chuyên nghiệp phải có khả năng chống nước tối thiểu 300 mét và không bị ảnh hưởng bởi các loại khí dùng trong lặn. Trong môi trường có áp suất cực cao như đáy biển sâu, khí Helium có thể len vào bên trong đồng hồ. Nếu không được giải nén đúng cách, nó sẽ tạo áp lực từ bên trong, gây hỏng hóc – đặc biệt là vỡ kính. Van khí Helium ra đời để xử lý vấn đề này.
Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là mọi đồng hồ lặn đều phải có van khí. Một số mẫu cao cấp được thiết kế cực kỳ kín và bền, có thể chống lại sự xâm nhập của khí Helium mà không cần van – điển hình như Seiko Tuna. Những mẫu này vẫn hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt, thậm chí còn bền bỉ hơn cả nhiều dòng có van xả khí.
Tóm lại:
- Nếu bạn là thợ lặn chuyên nghiệp, làm việc trong buồng áp suất hoặc môi trường khắc nghiệt, đồng hồ có van khí Helium là một lựa chọn đáng cân nhắc.
- Nếu bạn chỉ dùng đồng hồ trong cuộc sống hằng ngày hoặc lặn ở độ sâu vừa phải, thì không cần thiết phải có tính năng này.
4.2. Đồng hồ lặn không có van khí Helium sẽ ra sao?
Không phải đồng hồ lặn nào cũng cần có van khí Helium. Nhưng nếu thiết kế không đủ kín hoặc không được chế tạo để chống lại sự xâm nhập của khí Helium, thì khi lặn ở môi trường có áp suất cao (trên 300m), khí Helium có thể lọt vào bên trong. Khi trở lại mặt nước, áp lực bên ngoài giảm nhanh, khí bên trong chưa kịp thoát ra có thể làm nứt kính hoặc hư hỏng bộ máy.
Tuy nhiên, một số dòng đồng hồ lặn chuyên nghiệp vẫn hoạt động tốt mà không cần van khí Helium, vì chúng được thiết kế cực kỳ kín và bền (ví dụ như Seiko Tuna). Những mẫu này có khả năng chống nước và chịu áp lực tốt, đôi khi còn hơn cả đồng hồ có van thoát khí.
Tóm lại: Nếu không có van Helium, đồng hồ vẫn an toàn – miễn là nó được thiết kế đủ chuẩn cho môi trường lặn sâu.
Thông qua bài viết trên, Đồng Hồ Tân Tân hy vọng đã mang đến cho bạn góc nhìn rõ ràng hơn về vai trò, cấu tạo và tính ứng dụng thực tế của van khí Helium trong đồng hồ lặn. Đừng quên tiếp tục theo dõi Đồng Hồ Tân Tân để cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích về đồng hồ và xu hướng công nghệ mới nhất.
Đồng hồ Bulova của nước nào? Chất lượng có tốt không?
Thương hiệu Citizen của nước nào? Đánh giá chi tiết
Review đồng hồ Citizen Eco-Drive năng lượng mặt trời
Những địa điểm thay dây đồng hồ uy tín tại TP.HCM
Trung Tâm Bảo Hành CITIZEN Chính Hãng Tại TPHCM
Đồng Hồ Tissot 1853 Automatic Và Những Điều Có Thể Bạn Chưa Biết
TVQuản trị viênQuản trị viên
Xin chào quý khách. Quý khách hãy để lại bình luận, chúng tôi sẽ phản hồi sớm