Brevet FR2565957A1 — publié le 19851220

"Générateur d'oxygène chimique" L'invention concerne un générateur d'oxygène chimi- que comprenant une masse de produit chimique, logée à l'intérieur d'un récipient fermé muni d'une sortie unila- térale et qui produit de l'oxygène par réaction chimique, cette masse étant subdivisée en bougies à oxygène élémen- taires qui sont assemblées axialement, réunies selon un mode de construction modulaire, chacune étant reliée à la précédente par un élément chauffant, cette masse étant associée à un dispositif d'allumage. Les générateurs d'oxygène chimiques sont utilisés dans les appareils de protection respiratoire et de réa- nimation pour fournir une réserve d'oxygène. Dans les générateurs d'oxygène chimiques, l'oxygène se présente sous une forme liée chimiquement et on le dégage en cas de besoin au moyen d'une réaction chimique. Pour permet- tre de maîtriser le déroulement de la réaction, la masse chimique est présentée sous la forme de corps solides avec une densité définie et uniforme. Ces corps sont des éléments comprimés qui présentent la forme de bougies. Ces éléments comprimés sont fabriqués sans aucun liant organique et ils sont donc très fragiles et, par consé- quent, sujets à se briser. Dans un générateur d'oxygène chimique déjà connu, la masse chimique est subdivisée en bougies à oxygène élémentaires. La longueur totale des bougies à oxygène qui est nécessaire pour les besoins en oxygène considé- rés est donc divisée en petits éléments comprimés indi- viduels résistants à la rupture et qui sont assemblés selon un mode de construction modulaire. Les bougies à oxygène élémentaires sont logées dans un récipient en tôle. Elles sont réunies entre elles par contact par un organe combustible. L'organe combustible se trouve dans des évidements appropriés ménagés dans les surfaces d'extrémité des bougies élémentaires. Dans un fond du récipient en tôle, adjacent à l'une des sur- faces d'extrémité d'une bougie élémentaire, le générateur d'oxygène possède encore un dispositif d'allumage. Le fond opposé renferme une sortie par o sort l'oxygène dégagé. Les bougies à oxygène élémentaires sont séparées les unes des autres par des couches tampons constituant des amor- tisseurs de chocs et isolateurs thermiques, faites d'une fibre minérale incombustible, et à travers lesquelles l'organe combustible est enfilé axialement. Les bougies sont isolées de la paroi du récipient en tôle par des tam- pons faits de la même matière, d'une façon qui les protège des chocs. Dès que la première bougie à oxygène élémentaire a été activée au moyen du dispositif d'allumage, la réac- tion de production d'oxygène s'amorce à la partie supé- rieure, puis le front de réaction se propage vers la bou- gie à oxygène élémentaire suivante. La transmission directe de la réaction à cette bougie est interdite par la présence de rondelles tampons. La transmission de la réaction s'ef- fectue au moyen de l'organe combustible enfilé à travers cette rondelle. Les rondelles tampons interposées entre les bougies à oxygène élémentaires assurent une construction résistante aux chocs. La transmission de l'allumage par l'intermé- diaire des organes combustibles pourrait être améliorée (DE-30 39 442). Le but de l'invention est de réaliser un générateur d'oxygène chimique au moyen duquel, tout en conservant les avantages de la construction modulaire, on obtienne également une plus grande sûreté de la transmission de l'allumage d'une bougie élémentaire à la suivante, pour rendre l'appareil capable de répondre aux spécifications de capacité de production et lui assurer la protection nécessaire contre les chocs. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que chaque élément combustible recouvre largement les surfaces d'extrémité des bougies à oxygène élémentai- res qu'il s'agit de réunir. Les avantages obtenus par l'application de l'inven- tion consistent en particulier dans le fait qu'avec l'élé- ment combustible disposé entre les bougies à oxygène élé- mentaires, on résoud les deux aspects les plus importants du problème, à savoir la résistance aux chocs, que l'on cherche à obtenir par la construction modulaire et, en même temps, la transmission de la chaleur de chauffage qui est assurée sur la totalité des surfaces d'extrémité des bougies. Ici, la résistance aux chocs est obtenue sur les surfaces d'extrémité elles-mêmes. La solidité de la surface combustible est inférieure à celle des bou- gies et, dans le cas d'une contrainte tendant à la rup- ture, ceci conduirait à une fragmentation de cette sur- face. Toutefois, ceci n'entraîne pas de détérioration de la transmission du chauffage. Cette transmission reste assurée par le contact étroit établi sur toute la surface des zones d'extrémité. Avantageusement, la surface d'extrémité supérieure présente un bossage et la surface d'extrémité inférieure un évidement, sur lequel ou dans lequel l'élément combus- tible s'ajuste par des conformations correspondantes. Selon une autre possibilité, la surface d'extrémité supérieure présente un bossage et la surface d'extrémité inférieure un évidement, le bossage se centrant dans l'é- videment et l'élément combustible étant constitué par une rondelle annulaire possédant le diamètre extérieur des bougies à oxygène élémentaires et un diamètre de perçage possédant le diamètre du bossage. Conformément à d'autres formes d'exécution de l'in- vention, les bougies élémentaires de production d'oxygène et les éléments combustibles peuvent être disposés de façon à former une ligne brisée. Un tel agencement est très avantageux en ce sens qu'il permet de ranger dans un espace peu important un plus grand nombre de bougies que dans la mesure o celles- ci sont disposées selon une ligne droite. Cet agencement sous forme de ligne brisée permet le montage d'un nombre plus important de bougies produc- trices-d'oxygène et d'éléments combustibles disposés sous forme de rangées, par exemple parallèles, le fonctionne- ment se faisant toujours de façon satisfaisante en raison de la libre migration du front de réaction par l'intermé- diaire des éléments combustibles interposés entre les bou- gies. La ligne brisée selon laquelle sont disposés les bougies et les éléments combustibles peut être située dans un plan ou dans un espace à trois dimensions. Selon une autre forme d'exécution de l'invention, il est avantageux que la ligne brisée comporte au moins un coude. En pratique, il existe différentes possibilités de réalisation de cette ligne brisée. Pour obtenir une ligne brisée- contenue dans un plan, il est possible d'a- dopter, par exemple, une forme de U ou une forme de méan- dre. Dans la mesure o la ligne brisée est contenue dans un volume à trois dimensions, elle peut avantageusement se présenter sous une forme hélicoïdale. Il est possible d'envisager d'autres formes, par exemple, une forme de triangle ou de dents de scie. L'assemblage peut également se présenter sous forme de courbe continue, par exemple en forme de U, en forme de spirale ou en forme d'hélice. Différentes formes de ligne peuvent être combinées entre elles, par exemple, une ligne continue dans un plan avec une ligne continue dans un espace à trois dimensions, pour assurer une utilisation optimale du volume du réci- pient. Dans des montages selon des lignes brisées, il est intéressant d'utiliser des bougies qui soient cintrées ou coudées. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de ce générateur: Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un premier générateur comportant deux bougies alignées; Figure 2 est une vue très schématique indiquant la disposition de plusieurs bougies sous forme d'une ligne brisée. Dans un récipient en tôle (1) sont logées des bou- gies à oxygène élémentaires (2). Ces bougies sont en con- tact l'une de l'autre avec interposition d'un élément combustible (3). L'élément combustible (3) se trouve sur un bossage ajusté (4) formé sur la surface d'extrémité supérieure (5) de la bougie à oxygène élémentaire (2). La surface d'extrémité inférieure (6) présente un évidement ajusté (7). Dans le couvercle (8) du récipient en tôle (1), le générateur d'oxygène comprend un dispositif d'al- lumage (9) connu en soi que l'on ne décrira pas de façon plus détaillée. Le fond (10) du récipient en tôle (1) présente une ouverture de sortie (11) destinée à laisser sortir l'oxygène dégagé. L'ouverture de sortie (11) est fermée par une pellicule (12) jusqu'au moment de la mise en utilisation du générateur d'oxygène. Cette pellicule est automatiquement ouverte par un poinçon (13) après la mise en marche du dispositif d'allumage (9), sous l'effet de la surpression qui s'établit. Un rembourrage (14) fait d'une fibre minérale incombustible entoure les bougies à oxygène élémentaires (2). Ce rembourrage sert, non seu- lement au maintien mais, en même temps, à l'isolation thermique. Dès que la première bougie à oxygène élémentaire (2) a été activée au moyen du dispositif d'allumage (9), la réaction de production d'oxygène s'amorce à la partie supérieure. Le front de réaction se déplace maintenant vers la bougie à oxygène élémentaire (2) suivante. L'oxy- gène dégagé circule le long de la paroi du récipient en tôle (1) vers l'orifice de sortie (11), à travers le rem- bourrage (14). La transmission de la réaction à la bougie à oxygène élémentaire (2) suivante s'effectue au moyen de l'élément combustible (3). Cet élément est un corps comprimé fait de matériaux connus et il s'allume sous l'effet de la chaleur de réaction de la première bougie à oxygène élé- mentaire (2). Les substances gazeuses ou particulaires qui peuvent éventuellement être engendrées au moment de la réaction des éléments combustibles (3) sont éliminés par filtrage dans une couche filtrante (15).. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 2, l'assemblage entre les bougies se présente sous forme d'une ligne brisée (a) oonformée en U. Cet assemblage est constitué par une rangée de bougies élémentaires produc- trices d'oxygène (16,17,18,19,20,21,22) entre lesquelles sont disposés des éléments combustibles (23,24,25,26,27, 28) en forme de plateau qui recouvrent largement les sur- faces verticales des bougies à réunir et assurent, de ce fait, une propagation régulière du front de réaction. Les bougies (18) et (20) forment chacune un coude, et se terminent de part et d'autre de celui-ci par des tronçons rectilignes de raccordement aux bougies voisines. L'ensemble des bougies est enveloppé dans un matelas- sage perméable au gaz et disposé à l'intérieur d'un réci- pient, non représenté au dessin. Ce récipient comporte une ouverture de sortie permettant l'échappement de l'oxy- gène produit et est équipé d'un dispositif d'allumage pour déclencher la réaction. - REVENDICATIONS - 1.- Générateur d'oxygène chimique comprenant une masse de produit chimique logée à l'intérieur d'un réci- pient fermé muni d'une sortie unilatérale, et qui produit de l'oxygène par réaction chimique, cette masse étant subdivisée en bougies à oxygène élémentaires qui sont assemblées axialement, selon un mode de construction modu- laire, chacune étant reliée à la précédente par un élément combustible, cette masse étant associée à un dispositif d'allumage, caractérisé en ce que chaque élément combusti- ble (3) recouvre largement les surfaces d'extrémité (5,6) des bougies à oxygène élémentaires (2) qu'il s'agit de réunir. 2.- Générateur d'oxygène chimique selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la surface d'extrémité supérieure (5) de chaque bougie (2) comporte un bossage (4) et la surface d'extrémité inférieure (6) de chaque bougie (2) présente un évidement (7) sur lequel et dans lequel un élément combustible (3) s'ajuste avec des for- mes identiques. 3.- Générateur d'oxygène chimique selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la surface d'extrémité supérieure (5) de chaque bougie (2) présente un bossage (4) et la surface d'extrémité inféieure (6) de chaque bougie (2) présente un évidement (7), le bossage (4) se centrant dans l'évidement (7) et l'élément combustible (3) étant constitué par une rondelle annulaire possédant le diamètre extérieur des bougies à oxygène élémentaires (2) et un trou de passage central au diamètre du bossage (4). 4.- Générateur d'oxygène chimique selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que la ligne (a) le long de laquelle sont disposés les bougies génératrices de production d'oxygène (16,17,18,19,20,21,22) et les élé- ments combustibles (23,24,25,26,27,28) se présente sous forme de ligne brisée. 5.- Générateur d'oxygène chimique selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que la ligne brisée (a) est située dans un plan. 6.- Générateur d'oxygène chimique selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que la ligne brisée (a) forme une courbe à trois dimensions. 7.- Générateur d'oxygène chimique selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que la ligne brisée (a) comporte au moins un coude. 8.- Générateur d'oxygène chimique selon la reven- dication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des bougies productrices d'oxygène (18,20) qui sont courbées ou cou- dées.