Brevet FR2639835A1 — publié le 19900608

Appareil respiratoire avec plusieurs cartouches régénératrices et sac respiratoire La présente invention concerne un appareil respiratoire avec régénération de l'air respiratoire au moyen de plusieurs charges chimiques, délivrant de l'oxygène et liant le dioxyde de carbone, disposées en parallèle dans la voie respiratoire entre un embout respiratoire et un sac respiratoire. On connaît un appareil respiratoire de ce type par la demande de brevet allemand DE-A 33 24 222. L'appareil respiratoire connu fonctionne en circulation, et il possède, à l'intérieur d'une cartouche chimique située dans la voie respiratoire, deux charges chimiques disposées en parallèle qui, en partant de l'embout respiratoire, sont alimentées par l'air expiré par l'utilisateur de l'appareil. L'air expiré arrive par l'intermédiaire d'un tuyau de raccordement dans une chambre de répartition, à partir de laquelle l'air respiratoire se répartit dans les deux charges chimiques. Dans ces charges, l'air expiré est libéré du CO2 et de l'eau qu'il contient, et enrichi en oxygène. L'air expiré enrichi, après avoir traversé les cartouches chimiques, se réunit dans un sac d'expiration commun. De là, il arrive directement dans l'embout buccal lors d'une inspiration de l'utilisateur de l'appareil. L'incorporation adéquate de clapets 2G antiretour dans le flexible respiratoire garantit ia respiration en circulation, de sorte que les charges de produit chimique sont constamment alimentées lors d'une expiration, et que la quantité d'air respiratoire préparée est directement prélevée du sac respiratoire lors d'une inspiration. La disposition en parallèle de plusieurs charges chimiques permet certes un allongement de la durée d'utilisation d'un tel appareil respiratoire, par le fait que la quantité de produit chimique régénérant l'air respiratoire est augmentée et que la résistance à la respiration reste cependant faible. Toutefois, il n'est pas garanti que la respiration s'effectue uniformément par les charges chimiques branchées en parallèle pendant leur durée d'utilisation. Du fait de résistances à l'écoulement différentes, dûes à des conditions différentes de débit respiratoire dans les différentes couches, ou bien du fait de parcours d'écoulement de longueurs différentes pour le gaz respiratoire à travers les couches différemment posées, une des charges est utilisée de manière préférentielle, à sa\oir celle qui oppose au gaz respiratoire la résistance à l'écoulement la plus faible. Mais la couche correspondante est ainsi consommée plus vite que l'autre, et elle est tassée par le produit chimique consommé. On dispose donc d'une charge de produit chimique moindre pour la poursuite de la respiration, la résistance à la respiration augmente, et l'avantage de la respiration en parallèle de plusieurs charges chimiques est prématurément supprime. La présente invention a pour but d'améliorer un appareil respiratoire du type mentionné en introduction de façon à obtenir une utilisation uniforme du produit chimique présent dans les différentes charges, les résistances différentes des charges à la respiration, devant être compensées, et par suite le chargement en substances nocives et la consommation devant être répartis uniformément sur les charges disponibles, pendant toute la durée d'utilisation. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'un propre sac respiratoire est raccordé à chacune des charges, pour recevoir l'air expiré qui la traverse. Grâce à l'invention, la respiration s'effectue dans chaque charge chimique par le sac respiratoire propre à cette charge, de sorte que des conditions différentes de débit respiratoire, ou des résistances différentes à la respiration, n'ont plus d'influence sur un épuisement prématuré d'une ou de plusieurs couches de produit chimique. En effet, si la respiration devait s'effectuer préférentiellement par une des couches de produit chimique à cause de la plus faible résistance de cette couche à la respiration, le sac respiratoire raccordé à cette couche serait alors également rempli plus rapidement que le sac respiratoire qui se trouve sur l'autre couche de produit chimique, moins utilisée, de sorte que la pression produite à la suite de son remplissage dans le premier sac respiratoire augmente la résistance à la respiration, et que l'air respiratoire consécutif est obligé de s'écouler par la deuxième couche de produit chimique, initialement moins utilisée. Les sacs respiratoires jouent donc un rôle régulateur sur le chargement des différentes charges de produit chimique. De la sorte, pendant toute la durée d'utilisation, les couches de produit chimique disponibles sont uniformément chargées, et l'écoulement de l'air respiratoire est constamment réparti sur toutes les couches disponibles de produit chimique. L'utilisateur de l'appareil peut ainsi tirer parti d'une résistance à l'écoulement de l'air respiratoire globlament plus faible à travers les cartouches chimiques. Chacune des charges de produit chimique est avantageusement logée dans une propre cartouche. On peut ainsi aisément choisir une forme de construction qui permet un mode de réalisation modulaire des cartouches, qui peuvent alors être remplacées en cas de beso.n par des neuves, une fois qu'elles sont consommées. De plus, on peut utiliser le même élément modulaire pour la constitution d'appareils de différentes puissances, et simplifier ainsi la gestion des stocks. Afin de régler la pression respiratoire maximale autorisée pour les sacs respiratoires respectifs, chacun d'entre eux peut être équipé d'une valve de surpression. L'expiration s'effectue opportunément par l'intermédiaire d'un flexible d'expiration muni d'une valve d'expiration, et l'inspiration par l'intermédiaire d'un flexible d'inspiration muni d'une valve d'inspiration, les valves étant disposées aux extrémités des flexibles qui sont tournées vers les cartouches. On supprime ainsi toute respiration pendulaire dans les flexibles respiratoires, et on réduit l'espace mort. Il s'avère avantageux de disposer le démarreur dans la voie respiratoire dans une chambre de répartition qui communique avec les cartouches. A partir de la chambre de répartition. l'oxygène formé pour dépasser la phase de démarrage est immédiatement disponible à l'utilisateur de l'appareil, et l'excédent peut se répartir uniformément, par l'intermédiaire des cartouches parallèles, comme charge de base dans les sacs respiratoires. L'invention, avec ses formes de réalisation avantageuses, peut être employée pour des appareils respiratoires tant à fonctionnement pendulaire qu'à fonctionnement en circulation. En cas d'utilisation en fonctionnement pendulaire, on obtient un chargement supplémentaire plus uniforme des cartouches de produit chimique, car d'une part elles sont alimentées par l'air expiré, et d'autre part elles sont traversees pendant la phase d'inspiration par l'air expiré qui se trouve dans le sac respiratoire, de sorte que l'air expiré du sac respiratoire, qui éventuellement n'est pas encore totalement régénéré, continue à être régénéré pendant le nouveau passage à travers la cartouche de produit chimique. On obtient ainsi une utilisation nettement améliorée des couches de produit chimique. Si l'appareil respiratoire est utilisé en fonctionnement en circulation, il est avantageux d'amener l'air expiré qui se trouve dans les sacs respiratoires à l'embout buccal, par l'intermédiaire d'une conduite raccordée à ces sacs et contenant une valve sollicitée en pression qui s'ouvre pendant la phase d'inspiration. Pendant la phase d'expiration, les sacs respiratoires sont remplis jusqu'à la pression qu'autorisent les salves sollicitées en pression. Ce n'est que par suite de la dépression qui règne pendant la phase d'inspiration du côté aval vers la valve que cette dernière s'ouvre et laisse l'air expiré qui se 4- trouve dans les sacs respiratoires s'écouler vers l'embout buccal. L'exposé qui suit décrit plus en détails un exemple de réalisation de l'invention à l'aide du dessin schématique annexé, dans lequel: la figure 1 représente un appareil respiratoire à fonctionnement pendulaire; et la figure 2 représente un appareil respiratoire à fonctionnement en circulation. L'appareil respiratoire représenté à la figure I possède deux cartouches de produit chimique 1, 2 avec une charge de produit chimique respective 3, 4 liant le CO2 et l'eau et délivrant de l'oxygène. Par une de leurs ouvertures (5), ces cartouches sont reliées à une chambre de répartition 6, et par leur autre ouverture 7, elles sont reliées à un propre sac respiratoire respectif 8, 9. Les ouvertures 5, 7 des cartouches sont formées par un filtre-tamis qui laisse passer l'air, mais retient la charge de produit chimique 3, 4. Chacun des sacs respiratoires 8, 9 est équipé d'une valve de surpression respective , Il. Un démarreur 12 est raccordé à la chambre de répartition 6. Le démarreur est rempli d'un produit chimique générateur d'oxygène, chlorate de sodium par exemple, qui est amorcé au début de l'utilisation de l'appareil respiratoire, par exemple en ajoutant une quantité d'eau préalablement déterminée. Dans la chambre de répartition 6 débouche également un flexible d'expiration 13 muni d'une valve d'expiration 14 ainsi qu'un flexible d'inspiration 15 muni d'une valve d'inspiration associée 16. Les deux flexibles 13, 15 sont réunis en un flexible respiratoire commun 18, qui est divisé en deux par une paroi intermédiaire 17, et qui se termine dans un embout buccal 19. Le sens d'écoulement de l'air inspiré et de l'air expiré est représenté par les flèches correspondantes 20. L'appareil respiratoire représenté à la figure 2 convient pour le fonctionnement en circulation. Les éléments constructifs identiques à ceux de la figure I sont désignés par les mêmes références numériques. Afin de permettre le fonctionnement en circulation, une conduite 21 respective mène de chacun des sacs respiratoires 8, 9 jusqu'à la chambre circulaire 24. Dans chacune des conduites 21 est incorporée une valve 22 sollicitée par un ressort 23, qui libére la conduite 21 dans le sens d'inspiration. La chambre circulaire 24 débouche dans le flexible d'inspiration 15, qui se termine dans l'embout buccal 19. REVENDICATIONS 1. Appareil respiratoire avec régénération de l'air respiratoire au moyen de plusieurs charges chimiques, délivrant de l'oxygène et liant le dioxyde de carbone, disposées en parallèle dans la voie respiratoire entre un embout respiratoire et un sac respiratoire, caractérisé en ce qu'un propre sac respiratoire (8, 9) est raccordé à chaque charge (3, 4) pour recevoir J'air expiré qui traverse cette charge. 2. Appareil respiratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des charges chimiques (3, 4) est reçue dans une propre cartouche (1, 2). 3. Appareil respiratoire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun des sacs respiratoires (8, 9) est équipé d'une valve de surpression (10, 11). 4. Appareil respiratoire selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que la liaison entre l'embout respiratoire (19) et les cartouches chimiques (1, 2) est réalisée par l'intermédiaire respectivement d'un flexible d'inspiration (15) muni d'une valve d'inspiration (16) et d'un flexible d'expiration (13) muni d'une valve d'expiration, les valves (14, 16) étant disposées aux extrémités des flexibles respiratoires (13, 15) qui sont tournées vers les cartouches (1, 2). 5. Appareil respiratoire selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que le démarreur (12) est disposé dans la voie respiratoire dans une chambre de répartition (6) qui communique avec les cartouches (1, 2). 6. Appareil respiratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est utilisé en fonctionnement respiratoire pendulaire. 7. Appareil respiratoire selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce qu'en fonctionnement en circuit fermé, l'air expiré qui se trouve dans les sacs respiratoires (8, 9) peut, pendant la phase d'inspiration, être amené à l'embout buccal (19) par l'intermédiaire d'une conduite (21) raccordée à ces sacs et d'une valve (22) sollicitée en pression, qui est ouverte dans le sens d'inspiration.