Brevet FR2559392A1 — publié le 19850816

Equipement de protection du personnel contre la contamination L'invention a pour objet un équipement de protection du personnel en ambiance susceptible de pré- senter une contamination d'origine nucléaire, biologique ou chimique, équipement dit de protection NBC. L'invention trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, à bord des aéronefs pouvant opérer à haute altitude, ce qui impose au personnel de bord de porter un masque respiratoire alimenté par un régulateur à la demande. On connaît déjà un équipement respiratoire de protec- tion du type comprenant, d'une part, un régulateur à la demande alimenté par une source de gaz respiratoire sous pression (généralement par une source d'oxygène) et en air de dilution prélevé dans l'habitacle du personnel et relié à un masque respiratoire et, d'autre part, une cagoule de protection munie de moyens d'alimentation en air filtré de ventilation. Dans cet équipement connu, un filtre de retenue des contaminants est interposé entre le régulateur et le masque. Ce filtre se présente sous forme d'un récipient cylindrique plat de grand diamètre, fixé sur la poitrine de la personne à protéger. Cette solution présente de graves défauts. L'encombrement du filtre de poitrine gêne considérablement le porteur, au point de réduire ses capacités d'action, notamment. sur un avion de combat. La perte de charge du filtre constitue une gêne insoiratoire, encore aggravée par la contrepression à l'expiration due à la surpression qu'il est nécessaire de maintenir dans la cagoule par rapport à l'habitacle. Le régulateur, étant placé en amont du filtre, risque d'être pollué et la décontamination en est difficile. Enfin, les équipements respiratoires utilisés jusqu'ici utilisent généralement, comme source d'air filtré, une -2- soufflante rotative placée à l'intérieur de la cabine. Une telle soufflante est encombrante. Elle ne présente la fia- bilité nécessaire qu'au prix d'un coût élevé. A priori, il semble qre la constitution qui vient d'être décrite était la seule possible car placer le filtre en amont du régulateur implique des risques de pollution par les fuites vers les zones du régulateur qui sont en dépression par rapport à l'habitacle, ainsi que des modifi- cations du régulateur. L'invention vise à assurer la protection en ambiance NBC en réduisant les gênes apportées au porteur de l'équipe- ment et à éviter la pollution du régulateur. Dans ce but, l'invention propose notamment un équipe- ment du type ci-dessus défini dont le régulateur comporte un bottier délimitant un espace de protection autour d'un carter contenant les mécanismes et muni de l'entrée d'air de dilu- tion, ledit espace étant alimenté en air filtré sous une surpression du même ordre que celle qui règne dans la cagoule par un prélèvement sur les moyens d'alimentation de la cagoule. Ces moyens d'alimentation peuvent avantageusement être constitués par un éjecteur placé dans la cabine, dont le fluide primaire est constitué par de l'air provenant d'un étage de compresseur du réacteur de propulsion, d'une unité de puissance auxiliaire, voire même d'une réserve d'oxygène, notamment en secours; l'air secondaire est pré- levé dans l'habitacle au travers de filtres NBC; l'éjecteur est conçu de façon à fournir de l'air en surpression par rapport à l'habitacle. Cette surpression sera fréquemment comprise entre 5 et 15 mbars et pourra conduire a une sur- pression de quelques mbars dans la cagoule et le bottier du régulateur. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif. La -3- description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: - la Figure 1 montre schématiquement un équipement de protection suivant un mode de réalisation de l'invention, destiné à un pilote d'avion de combat, - la Figure 2 est une vue en élévation simplifiée, montrant le bottier d'un régulateur d'oxygène utilisable dans l'équipement de la Figure 1, - la Figure 3 est un schéma montrant une constitution possible d'un éjecteur pouvant constituer les moyens d'ali- mentation en air de la cagoule et du régulateur, - la Figure 4, similaire à la Figure 3, montre une variante de réalisation. L'équipement de la Figure 1 comporte une cagoule 10 destinée à être enfilée par le pilote par dessus son casque 12 et son masque respiratoire 14. La cagoule 10 est munie d'une visière transparente 16 et, de préférence, d'un clapet de décharge 18 qui fixe la surpression régnant dans la cagoule ou, du moins, la limite. La cagoule porte également un embout d'entrée de la tuyauterie d'admission du masque 20 et une conduite 22 d'alimentation en air de ventilation, terminée par un diffuseur en queue de carpe qui répartit l'air sur la visière 16 afin d'éviter la for- mation de buée. La tuyauterie 20 d'alimentation du masque est reliée en amont à un régulateur à la demande 24 raccordé à une source de gaz respiratoire sous pression. Dans l'équipement montré en. Figure 1, cette source comporte une conduite 26 fixée au siège, reliée par un raccord arrachable 28 à une conduite d'amenée 30 provenant par exemple d'un convertis- seur d'oxygène liquide. Le siège porte également une bouteille d'oxygène de secours 34, qui prend le relais du convertisseur en cas de défaut d'alimentation par ce der- nier, par exemple en cas d'éjection. La cagoule 10 et le régulateur 24 sont munis d'une alimentation en air filtré en légère surpression par rapport -4- à l'atmosphère de l'habitacle. Une fraction de l'air d'ali- mentation est prélevée, à une pression de quelques bars, sur le compresseur d'un réacteur de l'avion, sur une unité de puissance auxiliaire ou sur toute autre source (non re- présentée). Cet air traverse successivement un filtre de retenue d'huile et d'eau 36 et un filtre 38 de retenue des contaminants d'origine chimique, bactériologique et/ou radioactive (filtre NBC). Cet air constitue le gaz primaire dans un éjecteur 42 d'aspiration du reste de l'air néces- saire à la dilution et à la ventilation. L'air secondaire est prélevé dans l'atmosphère de l'habitacle, à travers deux filtres NBC 40. L'air qui sort de l'éjecteur, à une pression supé- rieure à celle de l'habitacle, alimente, par l'intermédiaire de raccords arrachables 44 et 43, d'une part le boftier du régulateur 24, d'autre part, la cagoule 10. Le régulateur 24 (Figure 2) comporte des mécanismes portés par un carter 45 et enfermés dans un boîtier 46. Les mécanismes eux-mêmes ne seront pas décrits, car ils peuvent être d'un type quelconque. A titre de simples exemples, on peut citer les mécanismes à commande pneumatique tels que ceox décrits dans le brevet FR 1 557 809 et à commande électrique décrits dans le brevet US 4 336 590. Mais alors que, dans un régulateur classique, le carter à mécanismes est entouré par l'atmosphère de l'habitacle, o il prélève l'air de dilution, dans celui de la Figure 2 le carter est soumis à une surpression, maintenue par l'éjecteur 42 et régulée par une soupape tarée 48, avantageusement prévue pour que la même surpression règne dans la cagoule et dans le bottier du régulateur, donc dans la cagoule et le masque. Un clapet anti-suffocation 50 peut également être prévu sur le bottier pour alimenter le régulateur à partir de l'habitacle en cas de cessation de l'arrivée d'air de l'éjecteur 42 lorsque cette fonction est prévue dans le régu- lateur. Z559392 - 5 - Du fait de la surpression en fonctionnement normal, les fuites éventuelles, par exemple le long des boutons de commande 52, se produisent vers l'extérieur et ne peuvent provoquer une pollution de l'air admis au masque. L'entrée d'air de dilution 54 débouche dans l'espace en surpression alimenté en air filtré et délimité par le boîtier 46 et le carter 45, de sorte qu'il ne peut être pollué par des entrées d'air depuis l'habitacle. Le régulateur peut être complété par une prise de pression obturable 56 permettant de contrôler la pression qui règne dans le boîtier. Le tarage des clapets 18 et 48 sera choisi en tenant compte de l'équipement vestimentaire du personnel à protéger. Lorsque le pilote est équipé d'un plastron à poche de poitrine gonflable pour compenser la surpression à l'aspi- ration, on peut adopter une surpression d'environ 5 mbars au-dessus de la pression dans l'habitacle. Dans le cas contraire, on peut adopter une surpression de 2 à 3 mbars qui n'apporte aucune gêne respiratoire et suffit à la pro- tection contre les entrées d'air pollué. L'éjecteur 42 peut avoir l'une des constitutions sché- matisées en Figures 3 et 4 lorsque l'on souhaite disposer d'une alimentation de secours. Dans le cas de la Figure 3, l'éjecteur 42 utilise deux injecteurs concentriques. L'injecteur interne 57 est relié à l'alimentation en air purifié sous pression par l'intermédiaire d'un limiteur de pression ou d'un détendeur 58. L'injecteur externe 59 est relié, par une conduite 60, à l'alimentation en oxygène 30. Sur la conduite 60 sont interposés, d'une part, un clapet 62 commandé par la pres- sion.de sortie du détendeur 58, d'autre part, une vanne a commande manuelle 64. Le clapet 62 est maintenu en posi- tion de fermeture aussi longtemps que la pression d'alimen- tation de l'injecteur interne 57 dépasse un seuil prédéter- miné. La vanne 64 est fermée en fonctionnement normal (en Z$59392 -6- attente) pour éviter les pertes d'oxygène. Elle est commandable manuellement pour mettre en oeuvre l'alimenta- tion en oxygène. La disposition des deux injecteurs peut être inversée. L'éjecteur montré schématiquement en Figure 4 (o les organes correspondant à ceux de la Figure 3 sont désignés par le même numéro de référence) comporte un seul injecteur 57. Lors du fonctionnement normal, cet injecteur est alimenté à travers le limiteur de débit ou détendeur 58, qui maintient une pression d'injection sensiblement constante. L'arrivée d'oxygène est interdite par le clapet 62. En cas de manque d'air, par exemple à la suite d'une panne des moyens alimen- tant le limiteur 58, le clapet 62 s'ouvre sous la pression de l'oxygène (arrivant par un robinet similaire au robinet 64 de la Figure 3 et non représenté). Un gicleur 68 limite le débit d'oxygène. Les fuites d'oxygène vers l'alimentation en panne sont interdites par un clapet anti-retour 70. Quel que soit le mode de réalisation utilisé, on voit que le dispositif suivant l'invention fait disparaître la gêne apportée par le filtre de poitrine, assure le confort respiratoire par tarage correspondant des clapets de cagoule et de régulateur, évite la pollution du régulateur d'oxygène sans pour autant exiger une modification importante de ce dernier. Les solutions utilisant un éjecteur, c'est-à-dire un organe statique, ont une très grande fiabilité-. Il n'en est pas moins possible d'utiliser une soufflante, mais cette dernière peut être placée hors de l'habitacle, donc avoir sans inconvénient des dimensions importantes. Enfin, le dispositif selon l'invention est aisément prévu pour assurer une redon- dance d'alimentation garantissant la sécurité. L'équipement est susceptible de nombreuses variantes de réalisation. Au surplus, il peut être utilisé également à basse altitude, lorsque le personnel n'a pas besoin d'être équipé de masque respiratoire. Dans ce cas, l'éjecteur 42 n'alimentera que la cagoule. Le débit de ventilation sera en règle générale compris entre 50 et 75 1/mn ATPD, ainsi que le débit d'alimenta- tion du boîtier régulateur. Il va sans dire que la portée du présent brevet s'étend à de telles variantes, ainsi plus généralement qu'à toutes autres restant dans le cadre des équivalences. - 8 - REVENDICATIONS 1. Equipement respiratoire de protection du personnel contre la contamination, comprenant, d'une part, un régula- teur à la demande alimenté en gaz respiratoire sous pression (généralement en oxygène) par une source et en air de dilu- tion à partir de l'habitacle et relié à un masque respira- toire et, d'autre part, une cagoule de protection (10) munie de moyens d'alimentation en air filtré de ventilation, carac- térisé en ce que le régulateur (24) comporte un boîtier (46) délimitant un espace de protection autour d'un carter (45) contenant les mécanismes et muni de l'entrée (54) d'air de dilution, ledit espace étant alimenté en air filtré sous une surpression du même ordre que celle qui règne dans la cagoule par prélèvement sur les moyens d'alimentation de la cagoule. 2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bottier (46) est muni d'un'clapet (48) de maintien de la surpression dans le bottier à une valeur proche de la surpression dans la cagoule. 3. Equipement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'équipement comportant un plastron à poche de poitrine - la surpression est de l'ordre de 5 mbars. 4. Equipement selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé en ce que le bottier (46) est muni d'un clapet d'admission anti-suffocation (50). 5. Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation comportent un éjecteur (42) placé dans la cabine, dont le fluide primaire est constitué par de l'air provenant d'un étage de compresseur du réacteur de propulsion, d'une unité de puissance auxiliaire, d'une réserve d'oxygène ou d'une soufflante placée hors de l'habitacle. 6. Equipement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'éjecteur est muni de moyens de filtrage NBC (40) permettant l'arrivée à l'éjecteur d'air secondaire prélevé dans l'habitacle. -9- 7. Equipement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'éjecteur est muni d'une alimentation de secours en oxygène sous pression, par l'intermédiaire d'un clapet main- tenu en position de fermeture par la pression du fluide primaire d'alimentation normale de l'éjecteur.