Brevet FR2466997A1 — publié le 19810417

L'invention concerne un masque respiratoire compor- tant une soupape de respiration avec chambre de pression entre l'atmosphère extérieure et un espace de respiration devant les organes de respiration de l'utilisateur, une pression calibrée étant ainsi établie devant les organes de respiration de l'utilisateur, tant au cours de la phase d'inspiration qu'au cours de la phase d'expiration, une partie de la face de la chambre de pression qui se trouve en regard des organes de respiration étant agencée pour commander une soupape d'inspiration en réponse au mouvement d'une membrane de régulation, soit directement soit par l'intermédiaire d'un organe de commande. Dans le cas de masques respiratoires particulièrement destinés à une utilisation en atmosphère toxique, par exemple dans les lieux enfumés, ou lorsqu'il s'agit de masques à usage militaire de protection contre les gaz, etc., il est souhaitable et nécessaire qu'il y ait une légère pression calibrée dans le masque et la soupape, tant au cours de la phase d'inspiration qu'au cours de la phase d'expiration, car il est difficile de réaliser un masque qui s'adapte parfaitement de manière étanche sur tous les visages. Cette pression calibrée est créée en prévoyant une chambre de pression entre un espace en communication directe avec les organes de respiration de la personne portant le masque et l'atmosphère environnante. La chambre de pression est en communication directe, par l'intermédiaire d'une soupape, avec l'espace qui se trouve devant le visage du porteur, au cours de la phase d'expiration. Au cours de la phase d'inspiration, la soupape est fermée. Pour éviter que se crée une pression trop élevée dans la chambre de pression, cette dernière est associée à une autre soupape qui s'ouvre sur l'atmosphère lorsqu'une différence prédéterminée de pression est atteinte entre la chambre de pression et l'atmosphère. Une soupape d'entrée, dont le r8le est d'admettre l'air entre un conduit d'entrée et l'espace ménagé devant les organes respiratoires du porteur, est ouverte lorsque la pression dans cet espace est plus faible que la pression supposée régner dans la chambre de pression; elle est fermée dans d'autres conditions. Cela signifie que la soupape d'entrée sera fermée au cours de la phase d'expiration, lorsque la pression est plus élevée, et ouverte au cours de la phase d'inspira- tion. La pression calibrée étant créée sous et dans la chambre de pression par l'air expiré par l'utilisateur, les gaz s'échapperont par la soupape d'entrée lorsque le masque à gaz n'est pas porté. En conséquence, les pièces de visage de ce type sont parfois pourvues d'un dispositif de commande à manoeuvre manuelle permettant de mettre hors service le dispositif de régulation qui détermine la différence de pression souhaitable entre la chambre de pression et l'atmosphère extérieure. De la sorte, la soupape d'entrée ne s'ouvrira que si la pression dans l'espace qui se trouve devant le visage de l'utilisa- teur est plus faible que la pression de l'atmosphère extérieure. La soupape d'entrée est donc fermée lorsque la pièce de visage n'est pas portée. Si cette pièce de visage est portée sans que soit mis hors service le dispositif de commande à manoeuvre manuelle, le porteur peut expirer par le masque, m9me si la pression de sécurité n'est pas établie. Cette disposition est considérée comme un avantage puisque, la pression calibrée étant éliminée, le masque permet d'inspirer sensiblement plus facilement qu'en présence d'une pression calibrée. Les utilisateurs des masques, si nécessaire, commandent l'établissement d'une pression calibrée et vérifient la présence de cette pression en soulevant légèrement le masque. Un fort sifflement d'échappement indique la présence de la pression calibrée. Les circonstances dans lesquelles les masques sont utilisés imposent souvent une contrainte mentale considérable. Les utilisateurs sont angoissés et travaillent contre le temps, les décisions devant être prises et mises à exécution sans retard. Dans de telles situations, il arrive très souvent qu'une personne, prête à entrer pour travailler en atmosphère très toxique, oublie, dans sa h9te, de commander l'établissement d'une pression calibrée, ayant l'esprit préoccupé par toutes les autres choses qu'elle doit faire. Cela peut avoir des résultats désastreux. L'in- vention a, en conséquence, pour but de remédier à cette situation. Le masque respiratoire conforme à l'invention comporte un mécanisme de détente, manoeuvrable de l'extérieur, qui peut être--utilisé pour éliminer la pression calibrée. Le mécanisme de détente est mis hors service au moyen d'un organe sensible à l'apparition d'une différence de pression entre l'atmosphère extérieure et l'espace qui se trouve devant les organes de respira- tion du porteur. Par suite, la pression calibrée est automatiquement établie lors de la première inspiration de l'utilisateur portant le masque. A partir de ce moment, la pression calibrée est maintenue en permanence jusqu'à ce que le porteur manoeuvre le mécanisme de détente, au retrait du masque. Le mécanisme de détente est manoeuvré par un cliquet aisément accessible et peut être commandé et vérifié de l'extérieur du masque. La suite de la description se réfère aux dessins annexésqui représentent: - figure 1, une vue en coupe d'une forme de réalisation du dispositif, - figure 2, une vue en perspective d'une forme de réalisation du mécanisme de détente. On a donc représenté sur la figure 1 une forme de réalisation du dispositif conforme à l'invention. La soupape de respiration comporte une enveloppe i sensible- ment en forme de coupelle qui, à proximité de la partie inférieure sur la paroi latérale, est pourvue d'un certain nombre d'ouvertures 2 pour permettre à l'air expiré de s'échapper vers l'atmosphère extérieure. Un anneau de protection 3 est monté autour de l'enveloppe en face des ouvertures 2 pour protéger la chambre d'expiration 4 de l'enveloppe 1 des p oussières et autres influences extérieures. Un organe en forme - d'entonnoir 5 est vissé sur le bord de l'enveloppe 1. Une chambre d'entrée 6 est formée par l'organe 5 et séparée de la chambre d'expiration 4 par une membrane 7 dont la partie centrale définit une chambre de pression 8. La chambre d'entrée 6 est en communication directe avec l'espace qui se trouve devant le visage du porteur, par l'intermédiaire d'un passage de communication 9. Un conduit d'entrée 10, pour l'admis- sion de l'air, est en communication avec la chambre d'entrée 6, par l'intermédiaire d'une soupape d'entrée 11. La chambre de pression 8 est conçue comme un ensemble mobile, fixé à l'enveloppe 1 par l'intermédiaire de la membrane mobile 7. La chambre de pression 8 comporte une pièce inté- rieure rigide 12 ayant sensiblement la forme d'une coupe, et une pièce extérieure rigide 13 ayant aussi sensiblement la forme d'une coupe. Les faces concaves de ces deux pièces sont en regard l'une de l'autre. La pièce 12 comporte des ouvertures 14 qui, du c8té de la chambre de pression, sont couvertes par une soupape 2466997-i d'expiration 15 en forme de disque. La membrane 7 est en un matériau mou et souple tel que du caoutci:ouc. Cette membrane est plus épaisse sur ses bords de fixation à l'enveloppe et à la périphérie de la pièce 12. Au dessus de la pièce 12, la membrane 7 forme une collerette annulaire 16 inclinée vers le haut et vers l'intérieur, cette collerette formant un joint étanche à la périphérie de la pièce supérieure 13 de la chambre de pression aussi longtemps que la pression calibrée dans cette chambre 8 n'excède pas une valeur prédéterminée par le ressort 19 de pression calibrée. A l'extérieur de la partie de membrane qui est fixée à la pièce 12, se trouve un anneau de retenue 17 qui maintient la membrane en place et comporte une patte et qui, lorsque la chambre de pression se déplace par rapport à la chambre d'expiration 4, s'applique contre une collerette annulaire formée sur l'enveloppe 1. Cette disposition évite l'allongement de la membrane 7. La partie supérieure 13 en forme de coupe, que l'on désignera dans ce qui suit par le terme "disque d'étanchéité", est repoussée contre la colle- rette annulaire 26 par le ressort 19, l'autre extrémité de ce ressort étant fixée à une plaque de guidage 20 située à la base 21 de l'enveloppe 1. La face de la plaque de guidage qui est en regard de la base de l'enveloppe est configurée pour s'adapter sur cette enveloppe. La plaque de guidage comporte en son centre une broche de guidage intérieure 22.Le disque d'étanchéité 13 comporte en son centre un manchon de guidage intérieur 23 dans lequel s'adapte la broche de guidage 22. Le manchon de guidage 23 est lui-mCme monté dans un manchon de guidage 24 faisant partie de la pièce 12. Cet 2466997.; agencement ne permet aux pièces 12 et 13 que de se déplacer dans une seule direction, de sorte qu'elles sont à tout moment parallèles à la base 21 de l'enveloppe 1. Le conduit d'entrée 10 pour l'entrée de l'air, avec la soupape 11, est monté dans la partie arrière de la pièce 5 en forme d'entonnoir. La soupape d'entrée 11 comporte un disque qui porte contre un siège de soupape et est associé à une tige 25 se prolongeant dans la chambre d'entrée 6 en traversant un fourreau 26; ce dernier est de forme annulaire et est vissé à l'extrémité d'un manchon qui constitue un prolongement du conduit d'entrée et a un diamètre plus grand que celui de ce conduit d'entrée. la soupape d'entrée 11 est repoussée contre le siège de soupape par un ressort 27 monté entre la soupape et le fourreau annulaire 26. A l'extrémité supérieure de la tige 25, pivote un bras 28 qui est normalement incliné par rapport à cette tige. L'extrémité supérieure du bras 28 est recourbée et porte contre la pièce intérieure 12 de la chambre de pression, une ouverture 29 de ce bras permettant de placer ce dernier autour du manchon de guidage 24. On peut voir sur le dessin de la figure 2 que le bras 28 est en un matériau plat. A l'extrémité en contact avec la soupape 11, le bras 28 comporte une saillie 30 qui porte contre le fourreau annulaire 26 et provoque le soulèvement de la soupape 11 lorsque la chambre de pression se déplace vers la chambre d'entrée 6. Un mécanisme de détente 31 est agencé de telle sorte que, lorsqu'il est engagé, il soulève le bras 28 dans la position représentée en pointillé, l'ouverture 29 du bras se déplaçant tout en restant en contact avec le manchon de guidage 24. A l'encontre de l'effet du 2466997i ressort 19, la clhambre de pression aura alors été déplacée vers la base 21 de l'enveloppe et restera dans cette position jusqu'à ce que le masque respiratoire soit de nouveau utilisé. On a représenté sur la figure 2 une vue en perspec- tive du bras 28 avec le mécanisme de détente 31. Ce mécanisme comporte un étrier en fil d'acier légèrement élastique 32 dont la partie droite centrale 33, en position d'engagement (représentée figure 2), porte contre le bras 28. Les deux pattes de l'étrier, 34 et 35, sont repliées à angle droit par rapport à la partie centrale, leurs extrémités étant fixées sur un axe tournant 36. Un ressort 37 est bobiné autour de l'axe 36. Une extrémité de ce ressort porte contre la face intérieure de la pièce 5, l'autre extrémité formant un crochet qui porte contre une patte 35 de l'étrier 32, en exerçant sur cette patte une force dirigée vers le bas sur la figure. Le ressort 37 maintient l'étrier 32 dans la position basse représentée figure 1 lorsque le mécanisme de détente n'est pas engagé. Une extrémité de l'axe 36 traverse un fourreau d'étanchéité à l'air monté dans la paroi de la pièce 5 et s'adapte, à l'extérieur du masque respiratoire, sur un levier 38 qui permet au porteur du masque de manoeuvrer aisément l'axe, soit d'engager ou de désengager le mécanisme de détente. Le levier forme un certain angle transversalement à l'axe. Un cliquet 40 est également formé transversalement à l'axe et séparé du levier par une fente. Ce cliquet constitue un bras élastique portant contre la paroi de la pièce 5, dont l'extrémité libre, sur la face en regard de la paroi, porte un bossage 41, ce dernier coulissant dans un évidement de la paroi de la pièce 5 lorsque le cliquet est engagé. La force nécessaire pour sortir le bossage de l'évidement-en tournant l'axe 36 est calibrée pour correspondre à la force exercée par la chambre de pression sur l'étrier 32, par l'intermédiaire du bras 28, lors de la phase d'inspiration. Lorsque le mécanisme de détente a été dégagé par inspiration, l'étrier 32 se déplace sous l'effet du ressort 37 et vient porter contre la face de la pièce 5 (voir figure 1). Le levier 38 sera en conséquence tourné vers le bas dans la figure. Il est facile, pour l'utilisateur du masque, de s'assurer que le mécanisme de détente est réellement dégagé en vérifiant la position du levier. Il est bien entendu que des variantes sont possibles dans le cadre de l'invention. -9- REVENDICATIONS 1. Masque respiratoire, comportant une soupape de respiration avec chambre de pression (8) entre l'atmosphère extérieure et un espace de respi- ration devant les organes de respiration de l'utili- sateur, de sorte qu'une pression calibrée peut être établie devant les organes de respiration de l'utili- sateur, tant au cours de la phase d'inspiration qu'au cours de la phase d'expiration, une partie de la face de la chambre de pression qui se trouve en regard des organes de respiration étant agencée pour commander une soupape d'inspiration (11) en réponse au mouvement d'une membrane de régulation (7), soit directement soit par l'intermédiaire d'un organe de commande (28), caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme de dé- tente (31) qui, lorsqu'il est engagé, agit à l'encon- tre de la membrane de régulation (7) pour maintenir cette dernière ou l'organe de commande (28) dans une position pour laquelle la soupape d'inspiration est fermée, la force de retenue du mécanisme de détente étant telle qu'elle est surmontée par la force que le mouvement de la membrane de régulation, éventuellement transférée par l'organe de commande, exerce sur ce mécanisme lorsque le porteur du masque inspire. 2. Masque respiratoire selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de détente (31) est associé à un levier de commande (38) situé à l'extérieur du masque et permettant à l'utili- sateur de vérifier aisément la position de ce mécanis- me. 3. Masque respiratoire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le méca- nisme de détente (31) comporte un étrier (32) qui 2466997-! -10- agit sur la membrane de régulation (7) et est fixé sur un axe tournant (36) associé à un ressort, un cliquet (40) étant fixé à l'axe et exerçant une pres- sion élastique contre une paroi du masque par l'in- termédiaire d'un bossage (41) qui, en position d'en- gagement du mécanisme, s'adapte dans un évidement de la paroi.