Brevet FR2619722A1 — publié le 19890303

Appareil respiratoire La presente invention concerne un appareil respiratoire et en particulier, elle concerne un appareil respiratoire en circuit ferme. utilisant une cagoule qui enveloppe completement la tete de lutilisateur d un type approprie pour l'utilisation en cas d'urgence dans un avion ou autre On connait des appareils respiratoires de secours qui fournissent de l'air pur et protegent contre l'inhalation de fumee et autres exhalations Une forme d'appareil connu est du type a circuit ferme et comprend une cagoule qui enveloppe la tete de l'utilisateur. de façon etanche autour du cou. un sac respiratoire et une source d'oxygene chimique. communiquant avec l'intérieur de la cagoule. Ceci peut être avantageusement une boite fermée de superoxyde de potassium. qui produit de l'oxygene a partir du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau exhales Dans un systeme a circuit ferme il est important que le gaz ne puisse pas s'échapper du circuit. car cela entrainerait une reduction de la quantite d'air disponible pour la respiration. et pourrait eventuellement conduire a la possibilité de suffocation De ce fait. la plupart des systemes connus de ce type utilise une piece buccale et une pince nasale qui empêchent en principe toute perte survenant dans le circuit Ceci est acceptable pour des professionnels de la sécurité tels que les pompiers. mais n'est pas tres adapte pour un personnel relativement peu entraine, ainsi que pour les membres de l'équipage d un avion. qui peuvent être amenes a communiquer avec leurs collegues. ou donner des instructions aux passagers. Dans ces cas, il serait souhaitable d'incorporer a l'appareil un masque ori-nasal, avec un diaphragme phonique; toutefois. l'utilisation d'un masque ori-nasal dans un systeme en circuit ferme avec une cagoule étanche presente un grave inconvenient. La pression de l'exhalation dans un masque ori-nasal a tendance a rompre l'étanchéité du masque autour du nez et de la bouche de l'utilisateur, permettant au gaz de s'échapper du circuit respiratoire de la cagoule. En conséquence. il va se produire une perte progressive de l'air destine a la respiration dans le circuit, ce qui peut eventuellement entrainer la suffocation. comme décrit plus haut. Un objectif de la presente invention est d'éliminer ou de réduire l'inconvenient mentionne plus haut En conséquence, l'invention propose un appareil respiratoire comprenant des moyens tels qu'une cagoule ou autre. adapte a envelopper de façon etanche la tete de l'utilisateur. et ayant un masque ori-nasal, pouvant être relie a une source d'air en circuit ferme. disposé à l'intérieur du masque. ledit masque ori-nasal étant muni d'un moyen de soupape. communiquant avec l'intérieur de ladite cagoule ou autre et adapte a s'ouvrir en reaction a une pression reduite a l'intérieur dudit masque ori-nasal Le terme "air" est utilisé pour désigner un gaz destine a la respiration. comprenant l'oxygene et les mélanges d'oxygène et d'azote autres que l'air naturel. Le moyen de soupape est de preference du type qui produit un débit relativement eleve immediatement apres l'ouverture De preference, le masque ori-nasal est egalement muni d'un diaphragme phonique Dans un mode de réalisation spécial de l'invention. le moyen de soupape de l'appareil est adapte a être manipulable manuellement de sorte que l'utilisateur puisse ouvrir la soupape si nécessaire Le fait de prévoir un moyen de soupape dans le masque ori-nasal permet a de l'air relativement pur de pénetrer dans le circuit respiratoire ferme. depuis l'interieur de la cagoule dans le cas ou le volume d'air a l'interieur du circuit deviendrait sérieusement réduit, évitant ainsi le risque de suffocation. L'invention permet ainsi l'utilisation du masque ori-nasal en toute sécurité. dans un systeme a circuit respiratoire ferme. permettant l'utilisation d'un diaphragme phonique. et permettant ainsi a l'utilisateur de communiquer librement en parlant directement ou par l'intermédiaire d'un haut-parleur ou d'un systeme de retransmission des appels. L'invention sera mieux comprise a l'aide d'un mode de realisation decrit ci-après à titre d'exemple seulement en regard des dessins annexés dans lesquels les figures représentent: figure 1: une vue schématique d'un appareil respiratoire selon l'invention; figure 2: une vue en élévation latérale d'une soupape faisant partie de l'appareil de la figure 1: figure 3 une vue en coupe suivant la ligne III-111 de la figure 2; figure 4: une vue en élévation latérale d'une soupape modifiée destinée a être utilisee dans un mode de réalisation particulièrement prefere de l'invention. et figure 5 une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4 En se referant à la figure I des dessins. l'appareil respiratoire comprend une cagoule 10 en matériau souple ayant une visière transparente 12 et une membrane 14 en materiau elastique qui. pendant l'utilisation. assure l'etancheite autour du cou de l'utilisateur A l'intérieur de la cagoule 10. sous la visière 12. se trouve place u masqu ori-nasal 16 en matériau flexible tel que du caoutchouc, lequel, pendant l'utilisation, recouvre et assure l'étancheité autour du nez et de la bouche de l'utilisateur Des attaches reglables 18 à l'exterieur de la cagoule 10 servent a fixer et maintenir le masque ori-nasal 16 pendant l'utilisation Le masque 16 forme une partie d'un système respiratoire à circuit fermé. et il est raccorde au moyen d'un tuyau souple 20 a une source d'air 22 Dans cet exemple. la source d'air 22 est une source d'oxygene chimique conventionnelle comprenant une boite isolee 24 de superoxyde de potassium (KO2) et une cartouche de chlorate 26 a mise en route rapide ( actionnable au moyen d'une tirette a chainon 28) entourée d'un filet 30 a l'intérieur d'un sac respiratoire 32 en matériau flexible En cours d'utilisation. la cartouche de chlorate 26 fournit une alimentation initiale en oxygene et l'utilisateur inhale et exhale a travers la boite 24 de K2, par l'intermédiaire d'un échangeur calorique 34 La boite de EO2 produit de l'oxygene destine à la respiration. a partir du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau exhalés Une soupape de securite 36 placée sur le côté du sac s'ouvre pour libérer la pression à. l'interieur du sac 32 en cas de surproduction d'oxygène Afin de permettre que le masque ori-nasal 16 puisse être utilise en toute securité avec un systeme respiratoire à circuit ferme de ce type. une soupape anti- suffocation est prévue sur la paroi latérale du masque. reliant l'intérieur du masque 16 à l'intérieur de la cagoule 10 La soupape 38 est fermée pendant l'utilisation normale et s'ouvre en réaction a une pression réduite a l'intérieur du masque 10 lorsqu'une difference de pression prédeterminee à travers la soupape est dépassée, pour permettre au gaz a l'interieur de la cagoule 10 de pénétrer dans le circuit du systeme respiratoire. La cagoule 10 agit ainsi comme un sac respiratoire auxiliaire de secours. La soupape 38 est de préférence du type s'ouvrant pratiquement au maximum aussitôt que la différence de pression predeéterminéee est depassee Uine soupape 38 appropriée est représentée sur les figures 2 et 3 et comprend un boitier cylindrique 40 ayant un bout d'admission 42 (comme represente sur la 2 6 1 9 722 figure 2) qui est face a l'interieur de la cagoule (10) et une extrémité de sortie 44 qui est face à l'intérieur du masque 16 La sortie 44 de la soupape 36 est fermée par une paroi d'extrémité 46 ayant une ouverture centrale 48. et il est prévu une pluralité d'ouvertures de sortie 50 autour de la peripherie du boitier 40 adjacente * la paroi d'extrémité 46 La soupape 36 est fermée par un élément 52 en forme de disque qui est en liaison mecanique etanche avec un épaulement périphérique 54 a l'interieur du boitier. entre l'extrémité d'entrée 42 et les ouvertures de sortie 50 et est presse dans la position fermee. comme illustrée. par un ressort ou autre moyen de pression (non représenté pour plus de clareté) Une broche 56 s'étend depuis le centre du disque 52 le long de l'aie central du boitier 40 et coulisse dans un orifice 58 forme dans une douille 60 au point central d'une bande diametrale 62 s'etendant a travers l'extrémité d'entrée 42 Lorsque la pression à l'extrémite de sortie 44 de la soupape 46 tombe et que la difference de pression determinée est depassee, le disque 52 se deplace vers la droite {comme le montre la figure 3} pour toucher la paroi d'extremite 46, permettant ainsi que l'extrémite d'entrée 42 communique avec les ouvertures de sortie 50 Le bord du boitier 40 à l'extrémite de sortie 42 est muni de préférence d'une pluralite de cavités 64 sur sa circonference. pour éviter que l'entrée ne soit bouchee dans le cas o le matériau flexible de la cagoule est pressé contre elle La soupape 36 est placée dans une ouverture (non representée) dans la paroi du masque 16 de telle façon que le bord de l'ouverture soit en contact étanche dans une rainure périphérique 66 formée dans le boitier 40. Le masque ori-nasal peut être muni en outre d'un diaphragme phonique 68 qui se prolonge a travers la face avant de la cagoule 10 pour permettre à l'utilisateur de communiquer avec d'autres personnes. Les figures 4 et 5 illustrent une soupape modifiée 69 utilisable dans un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention. La soupape 69 comprend un boitier en general cylindrique 70 ayant une extremité d'entrée 72 et une extrémite de sortie 74. Comme précédemment. l'extrémité de sortie 74 est fermée par une paroi d'extrémité 76 ayant une ouverture centrale 78, et une pluralité d'ouvertures de sortie 80 sont prevues autour de la périphérie du boitier 70 adjacente à la paroi d'extrémite 46 L'élément 52 en forme de disque est en contact étanche avec l'épaulement périphérique 54 à l'intérieur du boitier entre l'extrémité d'entrée 72 et les ouvertures de sortie 80, et est pressé ici encore dans la position fermée, comme illustree. par un ressort ou un autre moyen de pression (non représente pour plus de clarete) La broche 86 s'etend depuis le centre du disque 52 et peut coulisser dans l'orifice 88 forme dans la douille 90 au point central de la bande diametrale 92 Afin que la soupape 69 puisse être actionnee manuellement. la broche 86 est prolongée de façon a s'étendre au-delà de la bande 92 lorsque la soupape 69 est fermée, permettant ainsi que la broche 86 puisse être enfoncée manuellement contre la force du moyen de pression pour ouvrir la soupape 69. Le bout exterieur de la broche 86 peut être muni d'un bouton 94 pour faciliter l'actionnement manuel Le bout prolongé de la broche 86 peut être protégé d'une dépression accidentelle ( par exemple en s'appuyant contre la cagoule 10 de l'appareil respiratoire) en prolongeant le bout d'entree 72 du boitier 70 au-dela de la bande 92 pour entourer celle-ci Une autre modification consiste en ce que l'on prevoit une pluralité d'ouvertures 96 espacees autour de la peripherie du boitier 70 adjacente a l entree 72 Ces ouvertures 96 remplacent les cavites autour du bord du boitier dans la soupape 38 des figures 2 et 3. et peuvent egalement y être incorporees. L'invention permet également qu'un masque ori-nasal soit utilisé en securite avec un systeme respiratoire a circuit ferme et une cagoule etanche et permet egalement d'incorporer a l'appareil un diaphragme phonique 26 19722 REENDICATIONS 1. Appareil respiratoire comprenant des moyens adaptés & envelopper de façon étanche la tête de l'utilisateur, caractérisé en ce qu'il possède un masque ori-nasal (16). pouvant être relié à une source d'air (22) en circuit fermé, disposé à l'intérieur du masque, ledit masque ori-nasal (16) étant muni d'un moyen de soupape (38), communiquant avec l'intérieur dudit moyen enveloppant la tête ou autre et adapte à s'ouvrir en réaction * une pression réduite t l'intérieur dudit masque ori-nasal (16). 2. Appareil respiratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite soupape (38) permet un débit relativement élevé immédiatement apres I'ouverture. 3. Appareil respiratoire selon la revendication I ou 2. caractérisé en ce que ledit masque ori-nasal (16) est muni en outre d'un diaphragme phonique (68). 4. Appareil respiratoire selon la revendication 1, 2 ou 3, caractrise en ce que ledit moyen enveloppant la tête est une cagoule (10) en matériau souple. Appareil respiratoire selon l'une quelconque des revendications precédentes. caractérise en ce que ledit moyen de soupape (38) est adapté à être actionne manuellement. 6 Appareil respiratoire selon l'une quelconque des revendications precédentes. caractérisé en ce que ledit moyen de soupape (38) comprend un boitier cylindrique (40) ayant une extrémité d'entrée (72) et une extrémité de sortie (74), ledit boitier s'étendant, pendant l'utilisation. à travers ledit masque ori-nasal de façon que ladite extrémité d'entrée soit disposée à l'extérieur et ladite extrémité de sortie t l'intérieur de celui-ci. 7. Appareil respiratoire selon la revendication 6. caractérisé en ce que ledit boitier comprend un épaulement périphérique (54) interne adjacent à ladite extrémité de sortie, et au moins une ouverture de sortie formée dans la paroi de celui-ci entre ledit épaulement et ladite extrémité de sortie. la soupape comprenant en outre des moyens de fermeture comprenant un disque (52) placé entre ledit épaulement et ladite extrémité de sortie et pressé dans une première position dans laquelle il est en contact étanche avec ledit épaulement, le disque pouvant être déplacé dans une seconde position en réaction à une pression réduite à la sortie de la soupape, dans lequel lesdites ouvertures sont situées entre ledit disque et ledit épaulement. 26 1 9722 8, Appareil respiratoire selon la revendication 7. caractérisé en ce qu'une broche (86) s'etend depuis le centre dudit disque en étant perpendiculaire à celui-ci, et coulisse dans un orifice (88) forme dans une bande s'étendant a travers l'interieur dudit boîtier entre ledit épaulement et ladite extrémité d'entrée. 9. Appareil respiratoire selon la revendication 8. caractérise en ce que ladite broche. lorsque ledit disque est dans sa première position, s'étend à travers ladite bande (92) et une extrémité libre de cette broche se prolonge au-delà de ladite bande suffisamment pour permettre le déplacement manuel dudit disque dans sa seconde position par application d'une force à ladite extrémité libre de ladite broche. 10. Appareil respiratoire selon la revendication 9. caractérise en ce que l'extrémité d'entrée dudit boitier s'étend au-delà du bout libre de ladite broche lorsque ledit disque est dans sa premiere position Il. Appareil respiratoire selon l'une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisé en ce que ledit boitier est ouvert a son extremité d'entrée et est muni d'une pluralité de parties en cavité reparties sur le bord peripherique de celui-ci 12. Appareil respiratoire selon l'une quelconque des revendications 6 a 10. caractérise en ce que ledit boitier est muni d'au moins une ouverture s'etendant a travers le boitier. adjacente àt ladite extrémité d'entree