Brevet FR2526166A1 — publié le 19831104

1.- "Dispositif respiratoire muni d'un indicateur d'humidité irréversible " L'invention concerne un dispositif respira- toire muni d'un indicateur d'humidité irréversible et, plus précisément, un dispositif respiratoire de secours équipé d'un dispositif sensible à l'humidité. les dispositifs respiratoires de secours sont réalisée jusqu'ici en plaçant une source de composition chimique réactive émettant de l'oxygène, dans une enceinte convenable scellée en atmosphère sèche Lorsqu'il rencontre une atmosphère irrespirable, l'utilisateur peut respirer en inhalant et en expirant dans l'enceinte fermée, ses be- soins en oxygène étant fournie par l'émission d'oxygène produite par la composition chimique réactive contenue dans l'enceinte. Généralement cependant, la composition chi- mique présente une capacité finie d'émission d'oxygène, cette capacité diminuant par réaction avec l'humidité péné- trant dans l'enceinte. Ainsi, l'utilisation d'une enceinte non étan- che peut conduire à un défaut de fonctionnement total du dispositif respiratoire de secours Cela impose de prévoir des moyens permettant d'indiquer que l'enceinte est restée étanche à l'humidité De préférence, un tel indicateur d'humidité est un indicateur visuel permettant de s'assurer rapidement que le dispositif respiratoire reste opérationnel. 2.- Il est bien connu que certaines substances particulières réagissent à l'humidité en changeant de cou- leur Les brevets U S A NI 2 460 065; 2 460 066; 2 460 067; 2 460 068; 2 460 069; 2 460 070; 2 460 071; 2 460 072; 2 460 073; 2 460 074; 2 526 988 et 3 172 731 décrivent des exemples de telles substances utilisables comme indicateurs d'humidité Par exemple, les sels de cobalt sont bleus lors- qu'ils sont secs et roses lorsqu'ils sont humidifiés Cepen- dant, ces sels réagissent généralement de manière inverse avec l'humidité de l'atmosphère; par exemple, le sel de cobalt repasse du rose au bleu lorsqu'il est desséché Cette réversibilité limite considérablement l'utilisé des sels hydratés comme indicateurs d'humidité dans un dispositif respiratoire En effet, l'humidité peut s'infiltrer dans un tel dispositif respiratoire au point de le rendre inuti- lisable, après quoi un dessèchement ultérieur peut ramener le sel hydraté à sa "couleur sèche", ce qui constitue un risque d'erreur d'appréciation catastrophique pour l'indi- cateur chargé d'indiquer l'état de bon fonctionnement de l'appareil respiratoire. De plus, ces sels ne sont généralement pas suffisamment sensibles à la présence d'humidité pour cons- tituer des indicateurs d'humiditié satisfaisants dans un appareil respiratoire de secours Par exemple, ces sels peuvent être moins hydrophiles que la composition chimique émettrice d'oxygène contenue dans l'enceinte, de sorte que l'humidité peut passer du sel à la composition chimi- que en provoquant ainsi simultanément une diminution de l'efficacité de la composition chimique et une augmentation de l'erreur d'indication du sel Il existe donc un besoin de développer un dispositif respiratoire de secours équipé d'un indicateur plus sûr des conditions d'humiditié. L'invention a pour but de créer un disposi- tif respiratoire de secours utilisant un indicateur d'état très fiable pour indiquer l'état de réaction d'un matériau 226 166 3.- émetteur d'oxygène, cet indicateur utilisant une source de matériau réactif à l'humidité se plaçant dans un état clai- rement visible dans le dispositif respiratoire Ce matériau réactif à l'humidité est très sensible à la présence d'hu- midité et subit un changement de couleur irréversible très nettement visible en présence d'humidité Un matériau, de préférence utilisable, est le peroxyde de potassium K 02 qui passe irréversiblement de la couleur jaune à la couleur blanche lorsqu'il réagit avec l'humidité La nature irré- versible de ce changement de couleur permet de s'assurer que l'indicateur d'humiditié rend compte de façon très fiable de l'historique des infiltrations d'humiditié dans le dispositif respiratoire. Pour atteindre le but ci-dessus, l'invention concerne un dispositif d'indication visuelle de la présence d'humidité dans une atmosphère déterminée, dispositif carac- térisé en ce qu'il comprend une masse de peroxyde de potas- sium, et des moyens de mise en place permettant de mettre cette masse de peroxyde de potassium en communication uni- quement avec l'atmosphère déterminée, dans une position observable visuellement, cette masse de peroxyde de potas- sium réagissant avec l'humidité de l'atmosphère déterminée en produisant un changement de couleur observable visuelle- ment à travers les moyens de mise en place du peroxyde de potassium. L'invention sera décrite en détail au moyen des dessins ci-Joints, dans lesquels: la figure 1 est une vue, en perspective, d'un dispositif respiratoire de secours selon l'invention, la figure 2 est une vue, en plan, du dis- positif respiratoire de secours de la figure 1, avec cer- taines parties supprimées pour plus de clarté, la figure 3 est une vue suivant la ligne 3-3 de la figure 2, la figure 4 est une vue suivant la ligne 4.- 4-4 de la figure 2, l'élément de coffret avant étant sup- primé pour montrer les parties intérieures, la figure 5 est une vue suivant la ligne -5 de la figure 2. les figures 1 et 2 représentent un disposi- tif respiratoire de secours 10 comprenant un élément d'en- ceinte avant 12 et un élément d'enceinte arrière 14 reliés l'un à l'autre, de manière étanches par un système de liai- son 16, pour former entre eux une enceinte étanche Comme le montre mieux la figure 1, le dispositif respiratoire 10 peut comporter un certain nombre d'équipements de transport fixés sur ses surfaces extérieures pour rendre son uti- lisation plus facile et plus pratique. De plus, le dispositif respiratoire 10 peut comporter un ensemble de protection amortisseur de chocs 22 (non représenté en figure 2) entourant le système de liai- son 16 pour protéger et maintenir l'intégrité de la liaison d'étanchéité entre l'élément d'enceinte avant 12 et l'élé- ment d'enceinte arrière 14. En se référant également à la figure 3 et bien que cela ne constitue pas une limitation de l'inven- tion, le système de liaison 16 peut comporter un élément de garniture allongé 24 se plaçant entre les bords courbes opposés respectifs 26 et 28 de l'élément d'enceinte avant 12 et de l'élément d'enceinte arrière 14 L'élément de gar- niture 24 est poussé en place de manière étanche entre ces deux éléments, par une bande de retenue allongée,309 à section en forme de C, et par un toron torsadé de retenue 32 (non représenté en figure 3) qui entoure la bande de retenue 30 et l'élément de garniture 24 Une paire d'an- neaux d'ouverture adjacents 34 sont convenablement attachés à la bande de retenue 30 pour permettre l'ouverture du dis- positif respiratoire 10 lorsqu'on veut l'utiliser. A ce propos, et en se référant également à la figure 4, le dispositif respiratoire 10 contient un 5.- ensemble d'embouchure rétractable 36, un sac respiratoire 38, un coffret intérieur 40 et un élément de soupape 42 commandant la communication entre les deux Le coffret intérieur 40 contiet une certaine quantité d'une substance convenablement choisie pour émettre une quantité d'oxygène suffisante pour entretenir la vie humaine lorsqu'elle est en contact avec l'humidité de l'exhalation de l'utilisa- teur Bn cours de fonctionnement, l'utilisatuur exhale dans l'ensemble d'embouchure 36, cette exhalation étant dirigée directement, par l'élément de soupape 42, dans le coffret o se trouve généré l'oxygène s'accumulant dans le sac respiratoire 38 A l'inhalation, l'élément de soupape 42 se ferme et l'oxygène est extrait par l'utilisateur direc- tement dans le sac respiratoire 38. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, la substance choisie dans le coffret intérieur contient du peroxyde de potassium KO 2 qui, lorsqu'il est exposé à l'humidité, réagit pour former de l'hydroxyde de potassium KOH, suivant la réaction ci-dessous: 4 K 02 + 2 H 20 > 4 KOH + 3 02 Bien évidemment, du fait de la quantité finie d'oxygène qu'on peut tirer d'une quantité donnée de subs- tance émettrice d'oxygène, telle que le peroxyde de potas- sium par exemple, il est très important d'assurer l'étan- chéité de l'intérieur du dispositif respiratoire 10 à toute intrusion d'humiditié qui risquerait de diminuer ou de sup- primer complètement les possibilités d'utilisation de l'ap- pareil avant le moment o l'on en a besoin en secours De plus, il est important de prévoir un indicateur d'état con- venable permettant à un utilisateur de déterminer d'un seul coup d'oeil si un dispositif respiratoire donné 10 est en- core opérationnel. A ce propos et en se référant aux figures 1, 2 et 5, un indicateur d'humidité irréversible 44 est prévu au voisinage de la surface extérieure de l'élément de 6.- coffret avant 12 Comme le montre mieux la figure 5, l'in- dicateur d'humidité 44 comporte, de préférence, une plaque arrière 46, un élément récepteur 48, une plaque de filtre -50 et un élément de fenêtre 52 interposé de manière étanche par l'intermédiaire d'une garniture 54 et d'une rondelle 56 pour former un compartiment de retenue 58 et un compar- timent de diffusion 60. Une certaine quantité de substance indicatri- ce d'humidité eet placée dans le compartiment de retenue 58 ok elle se trouve ren communication avec l'intérieur du dispositif respiratoire 10 par l'intermédiaire de la pla- que de filtre 50 et de la plaque arrière 46, tout en étant isolée de l'extérieur du dispositif respiratoire 10 L'élé- ment de fenêtre 52 permet d'observer convenablement l'état de la substance indicatrice d'humidité, depuis l'extérieur du dispositif respiratoire 10, de telle manière qu'un ob- servateur extérieur puisse déterminer facilement si de l'humidité s'est infiltrée à un moment quelconque à l'inté- rieur du dispositif respiratoire. Comme indiqué ci-dessus, la substance indica- trice d'humidité est, de préférence, une substance réagis- sant de manière irréversible avec l'humidité et, idéale- ment, cette substance doit être extrêmement sensible à des quantités d'humidité même très faibles, du fait de la réac- tivité très élevée du peroxyde de potassium en source d'émis- sion d'oxygène Le brevet U S A NI 3 893 172 mentionné ici à titre de référence, décrit un indicateur d'humidité irréversible pouvant 8 tre utilisé dans le compartiment de retenue 58 et comprenant des particules de colorant répar- ties sur la surface d'un sel déliquescent à coloration neu- tre étalé sur un substrat En présence d'humidité, le co- lorant coule dans le sel en lui donnant une couleur qui persiste après séchage. De préférence cependant, il est utilisé plu- t 8 t une quantité relativement faible de peroxyde de potas- 7.- sium qui est placée dans le compartiment de retenue 58, ce peroxyde de potassium ayant été choisi pour présenter un changement de couleur nettement visible le faisant passer du jaune au blanc, lorsqu'il réagit avec des quantités même très faibles d'humidité Ce peroxyde de potassium uti- lisé en indicateur d'humidité, peut se présenter sous forme de poudre, de granulés ou, de préférence, sous forme de boulettes convenablement pressées sous des pressions très élevées, de l'ordre de 280 à 560 kg/cm 2 par exemple. Cet indicateur d'humidité à peroxyde de po- tassium passe du jaune au blanc en présence d'humidité et aucune condition extérieure pouvant le ramener à sa couleur jaune initiale n'est connue, de sorte qu'il constitue un indicateur extrêmement fiable d'infiltrations d'humidité indiquant avec grande précision l'historique des infiltra- tions d'humidité dans le dispositif respiratoire 10. Il est possible de faire varier et contrôler convenablement la sensibilité de cet indicateur d'humidité en modifiant la perméabilité à l'humidité de la plaque ar- rière 46 par l'intermédiaire de laquelle il communique avec l'intérieur du dispositif respiratoire 10 Par exemple, la plaque arrière 46 peut être percée d'un ou plusieurs ori- fices de tailles déterminées, comprises par exemple entre 0,076 et 0,317 cm, pour contrôler la quantité d'humidité relative détectée par l'indicateur d'humidité à l'intérieur du compartiment de diffusion 60, conformément à la loi de Pick. Dans une variante de réalisation, la plaque arrière 46 peut être constituée par une membrane semi- perméable présentant une perméabilité déterminée au passage de l'humidité. 8.- REVEND I CAT I ON S 1. Dispositif d'indication visuelle de la présence d'humidité dans une atmosphère déterminée, dispo- sitif caractérisé en ce qu'il comprend une masse de peroxy- de de potassium et des moyens de mise en place permettant de mettre cette masse de peroxyde de potassium en communi- cation uniquement avec l'atmosphère déterminée, dans une position observable visuellement, cette masse de peroxyde de potassium réagissant avec l'humidité de l'atmosphère déterminée en produisant un changement de couleur observa- ble visuellement à travers les moyens de mise en place du peroxyde de potassium. 2. Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que l'atmosphère déterminée est constituée par l'atmosphère intérieure d'un compartiment dont on veut exclure l'humidité. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le comparti- ment contient un matériau réagissant avec l'humidité par une réaction chimique naturellement irréversible. 4. Dispositif respiratoire de secours uti- lisant le dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, dispositif respiratoire caractérisé en ce qu'il comprend: une enceinte ( 12, 14) dont l'intérieur est isolé de l'atmosphère extérieure par des éléments de parois, un matériau déterminé ( 40) placé à l'intérieur de cette enceinte et présentant une capacité finie d'émission d'oxygène qui diminue lorsqu'on l'expose à l'humidité, des moyens ( 369 38, 42) permettant à un utilisateur de respi- rer en inspirant et en expirant à l'intérieur de l'encein- te; et des moyens irréversibles ( 44) indiquant visuellement toute infiltration d'humidité dans l'enceinte. 5. Dispositif respiratoire selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que les moyens d'indication visuelle irréversible sont constitués par un échantillon 9._ indicateur ( 58) en peroxyde de potassium ne communiquant qu'avec l'intérieur de l'enceinte, mais pouvant être obser- vé visuellement de l'extérieur de celle-ci; cet indicateur en peroxyde de potassium réagissant à la présence d'humi- dité à l'intérieur de l'enceinte en produisant un change- ment de couleur observable visuellement ( 52) depuis l'ex- térieur de l'enceinte. 6. Dispositif respiratoire selon l'une quel- conque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le matériau choisi est constitué par une quantité initiale de peroxyde de potassium. 7. Dispositif respiratoire selon l'une quel- conque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens de contr 8 le ( 52) de la réac- tivité relative de l'indicateur en peroxyde de potassium et de la quantité inriale de peroxyde de potassium en pré- sence de l'humidité intérieure de l'enceinte, de façon qu'un changement de couleur prédéterminé de l'indicateur corres- ponde à une diminution prédéterminée de la capacité d'émis- sion d'oxygène de cette quantité initiale. 8. Procédé de détection de l'intrusion d'hu- midité dans une enceinte, utilisant les dispositifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, procédé carac- térisé en ce qu'il consiste à placer une masse de peroxyde de potassium dans une position visuellement observable à l'intérieur de l'enceinte dans laquelle la masse de pero- xyde de potassium réagit avec l'humidité intérieure de l'enceinte en produisant un changement de couleur nette- ment observable visuellement.