Brevet FR2582524A1 — publié le 19861205

La présente invention concerne une cagoule de pro- tection contre les fumées et l'hypoxie, laquelle est utili- sable plus particulièrement mais non exclusivement pour la protection du personnel navigant (technique ou commercial) dans des aéronefs. Il existe actuellement, pour protéger le personnel navigant à l'encontre des dépressions accidentelles ou des fumées se formant dans les cabines, des dispositifs en cir- cuit ouvertqui sont composés d'une bouteille d'oxygène com- primé, pouvant fournir environ 300 litres de gaz, laquelle est reliée à un masque du type aviation classique. Ces dis- positifs en circuit ouvert sont efficaces mais ils présen- tent l'inconvénient d'être difficiles à mettre en oeuvre, lourds et encombrants. D'autres systèmes respiratoires autonomes fonction- nant en circuit fermé qui assurent la protection combinée contre l'hypoxie d'altitude et les fumées, se présentent habituellement sous la forme d'une cagoule qui est enfilée par les individus en cas de nécessité et qui est pourvue de moyens de fermeture étanche au niveau du cou. Une telle cagoule comporte, d'une part, des moyens permettant l'in- jection, à l'intérieur, d'oxygène couvrant la consommation de l'individu portant la cagoule et, d'autre part, des moyens permettant de pièger le dioxyde de carbone pour en limiter la teneur à l'intérieur de la cagoule. L'absorption du dioxyde de carbone se fait au moyen d'un absorbant du type chaux sodée, lithine, tamis molécu- laire etc. L'efficacité de l'absorption dépend d'une part du produit absorbant et d'autre part de la bonne circulation, à travers le lit de matière absorbante, des gaz contenus dans l'enceinte respiratoire à l'intérieur de la cagoule. Les cagoules de protection connues actuellement sont de deux types h savoir soit du type statique, soit du type mécanique. Dans le premier cas l'absorption du dioxyde de carbone se fait uniquement par les mouvements de convection des gaz à l'intérieur de la cagoule et pour pouvoir obtenir une bonne efficacité de cette absorption, la surface et la masse de matière absorbante deviennent vite rédhibitoires pour une application dans le domaine aéronautique. Dans le second cas c'est-à-dire celui d'une solution mécanique, on assure la circulation des gaz au travers d'un lit absorbant soit au moyen d'un ventilateur mécanique alimenté par une pile soit au moyen d'un injecteur utilisant par exemple l'énergie de détente de la source d'oxygène. Tous ces systèmes connus posent des problèmes de fiabilité, notamment du fait que leur durée de vie demandée est supérieure à 5 ans, et d'efficacité, en particulier dans le cas de l'utilisation d'un injecteur lorsque la pression de la capacité d'oxygène chute. De plus la complexité de tels systèmes impose une vérification régulière de l'état du matériel, ce qui impose des contraintes. La présente invention vise à remédier à ces inconvé- nients en procurant une cagoule de protection de conception particulièrement simple, compacte, légère, garantissant une durée de vie importante, pouvant offrir l'oxygène nécessaire à la consommation humaine pendant une assez longue période de temps et permettant d'obtenir une très grande efficacité pour le piègage du dioxyde de cbrbone. A cet effet cette cagoule de protection contre les fumées et l'hypoxie, utilisable plus particulièrement mais non exclusivement pour la protection du personnel naviguant (technique ou commercial) dans des aéronefs, comprenant une enveloppe étanche, formant une sorte de casque coiffant la tête du porteur, et, dans sa partie inférieure, des moyens d'étanchéité reliant la cagoule au cou du porteur est carac- térisée en ce qu'elle comprend, à sa base et à l'intérieur de l'enveloppe étanche, un tube fermé entourant le cou du porteur et contenant une réserve d'oxygène sous pression et des moyens pour provoquer automatiquement, lors de l'enfila- ge de la cagoule, la mise en communication de l'intérieur de ce tube avec l'intérieur de l'enveloppe étanche de manière à assurer une alimentation automatique du porteur de la cagoule en oxygène. Suivant une caractéristique complémentaire de l'in- vention le tube contenant l'oxygène sous pression comprend avantageusement deux compartiments distincts de préférence -3 en série, permettant d'obtenir une alimentation en oxygène avec deux débits différents, à savoir un fort débit initial pour obtenir un gonflage rapide de la cagoule puis un débit plus faible correspondant à la consommation normale d'oxyg- ne par la porteur. Suivant une autre caractéristique de l'invention la cagoule comprend une seconde enveloppe externe souple, en matière imperméable aux gaz, qui est fixée le long de ses bords, d'une manière étanche, à la première enveloppe et la paroi de la première enveloppe étanche est interrompue en au moins un endroit pour délimiter, dans cette paroi, une ouverture en travers de laquelle est disposé un matelas en matériau poreux dans lequel est immobilisé un produit absor- bant le dioxyde de carbone et éventuellement l'eau. fn décrira ci-après,è titre d'exemples non limita- tifs, diverses formes d'exécution de la présente inven- tion,en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en élévation, partiellement en coupe verticale, d'une cagoule de protection suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe horizontale faite suivant la ligne II-TT de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe axiale développée, à plus grande échelle, du tube fermé constituant la réserve d'oxygène sous pression. La figure 4 est une vue en élévation, partiellement en coupe verticale, d'une variante d'exécution de la cagoule de protection suivant l'invention. La figure 5 est une vue en plan, avec arrachement partiel de la cagoule de protection de la figure 4. La cagoule de protection qui est représentée sur la figure 1 et 2 comprend une enveloppe I en matière étanche, de préférence élastique, formant une sorte de casque coif- fant la tête du porteur et qui comprend, dans sa partie antérieure, une partie transparente 2 formant visière assu- rant la vision à l'extérieur, si l'enveloppe 2 n'est pas elle-même en matière transparente. Cette enveloppe étanche 1 est solidaire, à sa partie inférieure, d'un tube 3, en forme d'anneau fendu entourant le eou du porteur et constituant une réserve d'oxygène. Ce tube 3 est solidaire, à sa partie inférieure, d'une feuille souple et élastique 4, par exemple en caoutchouc, laquelle s'étend horizontalement.Cette feuil- le 4, qui est tangente au tube 3, est percée, dans sa partie centrale, d'un trou 5'pour permettre le passage de la tête du porteur de la cagoule à travers ce trou. Le tube 3 peut avoir, vu en plan, toute forme cour- be appropriée lui permettant d'entourer le cou du porteur. Il peut être notamment circulaire ou avoir une forme sensi- blement ovale comme il est représenté sur la figure 2. Le tube 3 est fermé, à ses deux extrémités, par des parois frontales et transversales 6 et 7 qui sont disposées dans la partie arrière de la cagoule, à une certaine distan- ce, en regard l'une de l'autre. Le tube 3 est avantageuse- ment subdivisé, par une paroi transversale 8 percée d'un trou calibré ou d'un capilaire 9, en deux compartiments 3a et 3b. Ces deux compartiments sont remplis d'oxygène sous pression, par exemple de 150 da N/cm2. Le compartiment 3a qui est délimité entre la cloison transversale 8 et la face frontale 6, peut communiquer avec l'extérieur à travers un trou calibré ou capillaire 10 qui est percé dans la paroi frontale 6 et qui communique avec un embout creux 11 formant bouchon de fermeture, fixé par soudure ou par tout autre moyen approprié sur la face frontale 6. Cet embout 11, de petites dimensions, est agencé de manière à pouvoir être rompu très facilement par un dispositif de percussion 12 actionné automatiquement lors de l'introduction de la tête à l'intérieur de la cagoule. Ce dispositif de percussion peut être constitué, par exemple, par un levier monté à pivote- ment sur le tube 3 autour d'un axe 13, dont une branche s'étend vers l'intérieur de la cagoule, de manière à pouvoir être repoussé par la tête de la personne enfilant la cagou- le, et une branche plus petite agissant sur l'embout 11 pour provoquer la rupture de celui-ci. Par conséquent, au début de l'enfilage de la cagou- le, le levier]2 fait sauter l'embout]1 si bien que l'oxy- qbne sous pression contenu à l'intérieur du tube 3 peut s'échapper à l'intérieur de la cagoule. Le trou calibré ou capillaire 10 à un diambtre suffisamment grand pour assurer un débit relativement élevé à savoir d'environ 0,06 l/mn bar, ce qui permet de gonfler rapidement la cagoule lors de sa mise en place. Ce débit qui est supérieur à 0,03 I/mn bar est toutefois suffisamment faible (inférieur à 0,2 I/mn bar) pour ne pas vider trop vite la capacité constituée par le tube 3 de manibre à ne pas entraîner une trop grande perte de gaz si l'enfilage de la cagoule s'effectue mal (coince- ment ou fuite lors du passage d'obstacles tels que lunet- tes, chignon etc...). Le capillaire ou trou calibré 9 prévu dans la paroi transversale 8 prend la relève et la capacité constituée par le compartiment 3b se vide lentement pour assurer le débit nécessaire à la consommation d'oxygène, soit au minimum 1,51/mn. On peut voir sur la figure 3 que la paroi frontale 7 qui est opposée à la paroi frontale 6 portant l'embout 11, présente une partie centrale en creux 14 dans le fond de la- quelle fait saillie un tube capilaire 15 débouchant à l'in- térieur du compartiment 3b. Ce tube capillaire se prolonge à l'extérieur en formant une hélice 16 dont l'extrémité est fermée. Cette hélice 16 qui est déformable axialement en fonction de la pression régnant à l'intérieur du tube 3, peut donc constituer un manomètre indiquant la pression résiduelle à l'intérieur du tube. De préférence l'enveloppe étanche 1 comprend une partie postérieure la plus souple que le reste de l'enve- loppe, afin de constituer une sorte de "poumon" gonflable. L'enveloppe 1 contient également à l'intérieur un dispositif assurant le pibgage du dioxyde de carbone. Ce dispositif peut être constitué, par exemple, par des grains de chaux sodée qui débarasse en permanence les gaz des impu- retés exhalées et en particulier du dioxyde de carbone, par absorption de celui-ci. Le porteur de la cagoule de protec- tion suivant l'invention peut ainsi respirer en circuit fermé avec un faible apport d'oxygène. Pour augmenter la surface d'échange avec la matière absorbante, la cagoule a, de préférence, la forme d'un passemontagne comme il est représenté sur le dessin. Dans la variante d'exécution de l'invention repré- sentée sur les figures 4 et 5 la cagoule de protection com- prend une seconde enveloppe externe souple 18, en matière imperméable aux gaz, qui est fixée le long de ses bords 19,20 d'une manière étanche, à la première enveloppe 1. Cette fixation peut être réalisée par exemple par soudure. La soudure étanche du bord 19 s'étend le long de la visière 2 et elle se raccorde à la soudure étanche inférieure 20 qui s'étend horizontalement, dans le plan horizontal supérieur tangent au tube 3. La paroi de l'enveloppe étanche interne 1 est inter- rompue en au moins un endroit, par exemple dans la partie inférieure de la paroi postérieure la, pour délimiter dans cette paroi une ouverture 21 en travers de laquelle est disposé un matelas 22 en matériau poreux tel que grille métallique ou filet en fibre de verre. Dans ce matériau poreux est immobilisé un produit absorbant le dioxyde de carbone et éventuellement l'eau. L'enveloppe interne 1 et l'enveloppe externe 18 qui a une plus grande surface que la partie de l'enveloppe in- terne 1 qu'elle recouvre, délimitent ainsi entre elles deux compartiments à savoir un compartiment interne 23 dans lequel est logé la tête du porteur et un compartiment exter- ne 24 de volume variable et formant en quelque sorte un "poumon". Grâce à la disposition suivant l'invention les gaz passent en permanence, pendant la respiration du porteur de la cagoule, alternativement dans un sens et dans l'autre, entre les deux compartiments 23 et 24, en traversant le lit de matière absorbante contenue dans le matelas poreux 22. Pendant l'expiration les gaz passent du compartiment interne 23 au compartiment externe 24, et pendant l'inspiration la circulation des gaz s'effectue en sens inverse. Ainsi les gaz se débarassent en permanence des impuretés exhalées et en particulier du dioxyde de carbone. Le porteur de la ca- goule de protection suivant l'invention peut ainsi respirer en circuit fermé avec un faible apport d'oxygène. R REVENDICATIONS 1.- Cagoule de protection contre les fumées et l'hy- poxie, utilisable plus particulièrement mais non exclusive- ment pour la protection du personnel navigant (technique ou commercial) dans des aéronefs, comprenant une enveloppe étanche, formant une sorte de casque coiffant la tête du porteur, et, dans sa partie inférieure, des moyens d'étan- chéité reliant la cagoule au cou du porteur, caractérisée en ce qu'elle comprend, à sa base et à l'intérieur de l'enve- loppe étanche, un tube fermé (3) entourant le cou du porteur et contenant une réserve d'oxygène sous pression et des moyens (11-13) pour provoquer automatiquement, lors de l'enfilage de la cagoule, la mise en communication de l'in- térieur de ce tube avec l'intérieur de l'enveloppe étanche (1) de manière à assurer une alimentation automatique du porteur de la cagoule en oxygène. 2.- Cagoule de protection suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le tube (3) à la forme d'un anneau fendu obturé, à ses deux extrémités en regard, par des pa- rois frontales et transversales (6,7). 3.- Cagoule de protection suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le tube contenant l'oxygène sous pression comprend deux com- partiments distincts, (3a,3b) permettant d'obtenir une ali- mentation en oxygène avec deux débits différents, à savoir un fort débit initial pour obtenir un gonflage rapide de la cagoule puis un débit plus faible correspondant à la consom- mation normale d'oxygène par la porteur. 4.- Cagoule de protection suivant la revendication 3 caractérisée en ce que le tube (3) contient une cloison de transversale (8) séparant les deux compartiments (3a,3b) et qui est traversée par un capillaire-ou un trou calibré (9) de plus petit diamètre que celui d'un capillaire ou trou calibré (10) percé dans une paroi frontale (6) du tube (3) et obturé par un organe de fermeture amovible (11). 5.- Cagoule de protection suivant la revendication 4 caractérisée en ce que l'organe de fermeture amovible (11i) est actionné par un levier (12) pivotant autour d'un axe (13) et dont une branche s'étend vers l'intérieur de la cagoule de manière à être repoussée par la tête de la per- sonne enfilant la cagoule. 6.- Cagoule de protection suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5 caractérisée en ce que l'orgnae de fermeture amovible (11) est constitué par un embout arra- chable. 7.- Cagoule de protection suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisée en ce que la paroi frontale (7) qui est opposée à la paroi frontale (6) por- tant l'embout (11), présente une partie centrale en creux (14) dans le fond de laquelle fait saillie un tube capil- laire (15) débouchant à l'intérieur du compartiment (3b), ce tube capillaire se prolonge à l'extérieur en formant une hélice (16) dont l'extrémité est fermée et qui est défor- mable axialement en fonction de la pression régnant à l'in- térieur du tube (3), pour constituerainsi un manomètre in- diquant la pression résiduelle à l'intérieur du tube (3). 8.- Cagoule de protection suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend une seconde enveloppe externe souple (3), imperméa- ble aux gaz, qui est fixée le long de ses bords (4,5), d'une manière étanche, à la première enveloppe (1) et la paroi de la première enveloppe étanche interne (1) est in- terrompue en au moins un endroit pour délimiter dans cette paroi une ouverture (6) en travers de laquelle est disposé un matelas (7) en matériau poreux dans lequel est immobilisé un produit absorbant le dioxyde de carbone et éventuellement l'eau.