Brevet FR2583706A1 — publié le 19861226

La présente invention concerne les appareils respiratoires dits "en circuit fermé" et destinés à la plongée sous-marine. Dans ces types d'appareils, bien connus en soi, les gaz respirés sont recyclés dans un dispositif porté à même le plongeur. Ce dispositif, outre les éléments régulateurs ou d'admission d'oxygène, comporte toujours deux éléments essentiels associées - un sac souple dit "faux-poumon" destiné à recevoir puis restituer les gaz respirés, - une cartouche filtrante pour l'élimination du gaz carbonique produit par la respiration. Ces deux éléments sont disposés en série dans le circuit respiratoire de telle sorte que le va-et-vient des gaz recyclés dans le faux-poumon traverse systématiquement la cartouche filtrante. Dans le cas de la plongée sous-marine, les gaz respirés ont une densité d'autant plus élevée que la profondeur est plus grande. Les résistances de passage dans la cartouche filtrante peuvent alors prendre des valeurs élevées qu'il faut atténuer si l'on veut utiliser ce type d'appareils en grande profondeur. La présente invention a pour objet un dispositif tel que la résistance de passage des gaz dans la cartouche filtrante soit considérablement réduite. Selon l'invention, l'appareil respiratoire comprend, placés en série dans le circuit respiratoire, un premier faux-poumon disposé pour recevoir exclusivement les gaz expirés et muni de moyens pour réchauffer les gaz qui sortent du faux-poumon, une cartouche filtrante pour l'élimination du gaz carbonique disposée en aval de ce premier faux-poumon et un second faux-poumon placé en aval de la cartouche filtrante pour fournir les gaz destinés à être inspirés, les deux faux-poumons étant placés dans des positions relatives telles qu'en immersion, la pression hydrostatique tende à vider le premier faux-poumon dans le second faux-poumon à travers la cartouche filtrante. On connait déjà des dispositifs comprenant deux faux-poumons mais leur disposition n'est pas celle stipulée dans la présente invention et l'absence de moyens pour réchauffer les- gaz fournis à la cartouche filtrante ne permet pas de placer cette cartouche avec un bon rendement en aval d'un faux-poumon. Les moyens pour réchauffer les gaz qui sortent du premier faux-poumon et qui sont envoyés à la cartouche filtrante sont par exemple et de préférence constitués par un piège thermique placé à une entrée du faux-poumon qui en constitue également la sortie. Un tel piège est par exemple décrit dans le certificat d'utilité nO 82 06166 du 8 avril 1982. La figure unique du dessin joint est un schéma d'un appareil respiratoire dorsal conforme à la présente invention. L'exemple représenté est celui d'un appareil dorsal qui sera l'application la plus courante de la présente invention mais qui n'est pas exclusive d'àutres types d'appareils. L'appareil dorsal représenté schématiquement comprend deux faux-poumons plats 1 et 2 qui sont disposés de façon que le premier faux-poumon 1 soit situé contre le dos du plongeur, le second faux-poumon 2 lui étant superposé. Le premier faux-poumon 1 est muni d'une entrée la munie d'un piège thermique 7. Cette entrée est également la sortie du faux-poumon. Cette entrée la est placée en communication avec un conduit 8 dont l'extrémité amont communique par une tubulure 4 avec un embout buccal 6, tandis que l'extrémité aval du conduit 8 communique avec une cartouche filtrante 3. La paroi lb représente schématiquement la membrane du faux-poumon qui est protégée par une enveloppe lc. L'autre faux-poumon 2 est identique au premier faux-poumon et il présente une entrée 2a également munie d'un piège thermique 7. Cette entrée communique avec un conduit de gaz 9 dont l'extrémité amont communique avec le piège 3 et dont l'extrémité aval communique par une tubulure 5 avec l'embout buccal 6. Il est inutile de décrire plus en détail l'embout buccal 6 qui contient, ainsi qu'il est connu, des clapets assurant un sens unique de circulation des gaz en sorte que les gaz expirés empruntent exclusivement le conduit 4 vers le faux-poumon 1 tandis que les gaz inspirés proviennent exclusivement du faux-poumon 2 par la tubulure 5. Il est également inutile de décrire en détail le piège thermique qui est, par exemple, constitué par un empilage de plaques de métal alternées avec des grillages ondulés, le tout étant contenu dans un boîtier. On pourra se reporter par exemple au certificat d'utilité précité. Dans cet exemple non limitatif, la position relative des faux-poumons -1 et 2 est telle qu'en immersion et dans les positions habituelles prises par un plongeur, il existe une différence d'altitude toujours positive ou, à la limite, nulle entre le faux-poumon 1 et le faux-poumon 2. Dans ces conditions, tout envoi de gaz dans le faux-poumon 1 sera transféré en totalité ou en partie dans le faux-poumon 2. Compte tenu du sens unique de circulation dans les conduits 4 et 5, ce transfert dt à l'écart de pression hydrostatique, s'effectue exclusivement par la cartouche filtrante 3. Le cycle respiratoire est le suivant : Expiration : le faux-poumon 1 se remplit tout en se transférant en 2, Inspiration: le transfert de 7 vers 2 se poursuit tandis que le faux-poumon 2 se vide. Ainsi, les faux-poumons absorbent les variations instantanées du débit respiratoire tandis que le-filtre tend à être parcouru par un débit continu égal au débit moyen V de ventilation. Les débits de pointe inspiratoires et expiratoires sont généralement égaux au triple du débit moyen V. Tandis que les faux-poumons souples n'offrent pas de résistance au débit, la cartouche filtrante offre une perte de charge au passage des gaz qui croit avec le carré du débit. On voit dans ces conditions tout l'intérêt de l'invention qui évite ainsi les débits de pointe dans le filtre, réduisant alors les résistances respiratoires d'un facteur égal à 3 = 9. Enfin, la cartouche filtrante parcourue par un débit continu voit son rendement s'améliorer d'un facteur 3. La présente invention s'applique à tout circuit fermé à faux-poumon destiné à la plongée, ceci indépendamment du volume et de la qualité des gaz respirés. -REVENDICATIONS 1. Appareil respiratoire pour la plongée sous-marine en eau profonde, qui constitue un circuit respiratoire comprenant un faux poumon et une cartouche filtrante pour l'élimination du gaz carbonique, caractérisé en ce que le circuit comprend, placés en série dans le circuit respiratoire, un premier fau--poumon (1) disposé pour recevoir exclusivement les gaz expirés et muni de moyens (7) pour réchauffer les gaz qui sortent du faux-poumon, une cartouche filtrante (3) pour l'élimination du gaz carbonique disposée en aval de ce premier faux-poumon et un second faux-poumon (2) placé en aval de la cartouche filtrante (3) pour fournir les gaz destinés à être inspirés, les deux faux-poumons étant placés dans des positions relatives telles qu'en immersion, la pression hydrostatique tende à vider le premier faux-poumon dans le second faux-poumon à travers la cartouche filtrante. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour réchauffer les gaz qui sortent du premier faux-poumon (1) et qui sont envoyés à la cartouche filtrante sont par exemple et de préférence constitués par un piège thermique (7) placé à une entrée du fauxpoumon qui en constitue également la sortie. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second faux-poumon (2) est également muni d'un piège thermique (7) placé dans une entrée du faux-poumon qui en constitue également une sortie. 4. Appareil selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'appareil respiratoire est un appareil dorsal qui comprend deux faux-poumons plats (1,2) disposes ac façon que le premier faux-poumon (1) soit situe contre le dos du plongeur, le second faux-poumon (2 )lui étant superposé.