Brevet FR2647353A1 — publié le 19901130

Appareil de traitement de gaz respiratoire, avec une cartouche chimique délivrant de l'oxygène La présente invention concerne un appareil de traitement de gaz respiratoire, avec une charge de produit chimique délivrant de l'oxygène, disposée dans une cartouche qui peut être reçue dans un boîtier auquel peut être raccordé le raccord de gaz respiratoire. De tels appareils sont par exemple utilisés pour la protection respiratoire en atmosphère contenant des substances nocives, et ils permettent la production autonome d'oxygène lorsque l'air ambiant, du fait de l'absence de possibilités de filtration, ne peut pas être uti- lisé pour l'alimentation en gaz respiratoire. Cela concerne, entre autres, les appareils de protection respiratoire à circuit respira- toire fermé, dans lesquels le traitement du gaz respiratoire s'effectue par l'intermédiaire d'une cartouche chimique qui possède du KO2 pour régénérer le gaz expiré. Le COz2 expiré et la vapeur d'eau ex- pirée sont transformés, et de l'oxygène est formé, qui est ramené dans le circuit respiratoire. Un appareil de ce type, avec une cartouche correspondante, est décrit dans la demande de brevet allemand DE-B 21 59 493. En outre, pour de nombreuses applications d'appareils connus de protection respiratoire et de réanimation, il est nécessaire de four- nir une certaine réserve d'oxygène sous forme de bougies de chlorate, dans la mesure o l'oxygène disponible dans l'environnement n'est pas suffisant. De telles bougies possèdent une charge constituée d'un mé- lange de chlorate de métal alcalin, mélange qui, après allumage, dé- livre par combustion de l'oxygène qui est alimenté dans le circuit respiratoire. De tels appareils de protection respiratoire et de ré- animation, avec le dispositif correspondant de production d'oxygène, sont décrits dans la demande de brevet allemand DE-A 34 22 021. Comme tous les produits chimiques connus sont fortement sen- sibles à la vapeur d'eau et sont, de par leur consistance (qu'ils soient sous forme de bougies, de comprimés, ou de granulés en vrac), sensibles aux chocs et aux secousses, il faut travailler avec des pré- cautions extrnêmes lors de la fabrication et de la transformation de ces produits. Ainsi, il faut déjà garantir que les différentes parties de la cartouche, qui doivent être fabriquées en métal à cause de la chaleur élevée qui se développe en exploitation, soient étanches à la vapeur d'eau, afin d'éviter, pendant le temps d'entreposage qui est fréquemment de longue durée, une activation inopinée des produits chi- miques, accompagnée d'une délivrance prématurée d'oxygène. Afin d'empêcher la corrosion, les différentes parties métalliques doivent être réalisées en acier spécial inoxydable. Les bougies connues sont donc de fabrication compliquée et coûteuse, ce qui s'exprime en outre par des coûts de consommation élevés, attendu que les bougies usagées ne sont pas réutilisables. Afin de pouvoir fournir une charge résis- tante aux secousses et insensible aux chocs, des mesures supplémen- taires sont nécessaires pour précontraindre le contenu de la car- touche, s'il s'agit de granulés en vrac, ou bien pour la rembourrer, s'il s'agir de bougies. La présente invention a donc pour but d'améliorer un appareil du type mentionné en introduction, de façon à pouvoir loger la charge dans une cartouche simple et économique, sans renoncer à la protection vis-à-vis de la vapeur d'eau, et de manière à obtenir un élément consommable de coût avantageux. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la car- touche est fermée, à au moins une extrémité, par un fond muni d'ouvertures qui peut être déplacé à l'intérieur de la cartouche, et est entourée de manière étanche au vide par une feuille imperméable à la vapeur d'eau. L'avantage apporté par l'invention réside pour l'essentiel en ceci que le logement à l'épreuve des chocs de la charge dans le boî- tier de la cartouche est maintenant garanti, indépendamment du fait que cette charge soit constituée par des bougies ou par des granulés en vrac. Par la pression de la feuille sur le contenu mis au vide de la cartouche, le fond mobile est pressé sur le contenu de la car- touche, et il assure le maintien de la charge de la cartouche, qui est constamment pressée. Si, pendant le transport ou par suite d'autres secousses, la charge de la cartouche devait encore se tasser ou se dé- placer, le fond, en se déplaçant d'une manière correspondante, conti- nuera à maintenir la précontrainte exercée sur la charge. Lors de la fabrication de la cartouche proprement dite, on peut faire appel à un matériau économique, sans devoir rechercher une résistance à la corro- sion particulière de ce matériau. Les points et soudures d'assemblage ne doivent plus être réalisés d'une manière imperméable aux gaz et à la vapeur d'eau. Cela simplifie la fabrication, et supprime le coûteux contrôle de fuites éventuelles de la cartouche. La feuille empêche le passage de la vapeur d'eau, et elle constitue ainsi un scellement éco- nomique et de fabrication simple. Les cartouches peuvent être entrepo- sées sur de longues durées. Ce n'est que juste avant l'utilisation qu'il faut déchirer la feuille, sortir la cartouche, et l'introduire dans le boîtier récepteur. Etant donné qu'on peut utiliser, comme iso- lateur vis-à-vis de la vapeur d'eau afin d'obtenir un emballage étanche au vide, des feuilles en matériau plastique connues et conven- tionnelles avec doublure d'aluminium, le scellement peut être effectué avec des moyens simples, et on n'a pas besoin pour cela de dispositifs particuliers. Afin d'assurer également pendant l'utilisation une bonne capa- cité de fonctionnement de la cartouche, il est opportun que le boî- tier, dans lequel doit être reçue la cartouche, soit pourvu d'un élé- ment de pression élastique qui, lorsque la cartouche est mise en place et n'est plus scellée, exerce sur le fond mobile une force de pres- sion. On obtient ainsi que, pour une charge constituée de granulés en vrac, le maintien de la cohésion intime des granulés de produit chi- mique, qui est important pour le fonctionnement, reste garanti, ou bien que, pour une cartouche avec une charge constituée de chlorate de sodium, la liaison de cette charge avec un dispositif d'allumage reste maintenue. Attendu que, à la différence de l'état de la technique, l'élément de pression élastique n'est pas logé dans la cartouche pro- prement dite, mais fait partie du boîtier récepteur, les coûts de fa- brication de la cartouche en sont encore abaissés, et le remplacement des cartouches usagées est plus économique. Le fond est opportunément empêché de tomber hors de la car- touche par un élément de retenue. Cet élément de retenue peut par exemple être une moulure circulaire ou encore un jonc d'arrêt. Le boîtier est opportunément pourvu d'un couvercle qui peut être fixé sur le boîtier à l'aide d'un dispositif de serrage. Le couvercle peut, soit contenir lui-même l'élément de pression élastique, de sorte qu'il exerce la force élastique nécessaire sur le fond mobile lorsqu'il est serré ou encore vissé sur le boîtier, soit, la cartouche étant en place, être monté sur le côté du boîtier qui est opposé à l'élément de pression élastique. Si la charge est constituée d'un mélange de chlorate de métal alcalin, chlorate de sodium notamment, un dispositif d'amorçage peut être fixé sur la cartouche, dispositif qui est lui-aussi entouré de manière étanche au vide par la feuille. De la sorte, lors du remplace- ment de la cartouche usagée, le dispositif d'amorçage correspondant est toujours installé de manière protégée. Dans le cas o la charge est constituée d'un mélange de chlo- rate, il est opportun que le couvercle, appliqué contre le dispositif d'amorçage, soit doté d'un dispositif d'allumage dont l'actionnement permet de mettre en-marche le dispositif d'amorçage. De la sorte, lors du remplacement d'une cartouche, le dispositif d'allumage peut être conservé et réutilisé. L'exposé qui suit décrit plus en détails un exemple de réalisa- tion de l'invention qui est représenté sur le dessin schématique annexé, dans lequel: la figure 1 est une vue en coupe d'une cartouche chimique, et la figure 2 représente la cartouche chimique reçue dans un boîtier. La cartouche 1 représentée sur la figure 1 contient comme élé- ment constitutif principal une charge 2 de produit chimique en granu- lés délivrant de l'oxygène, par exemple du perchlorate de sodium. Un dispositif d'amorçage 3 est monté sur un côté frontal de la cartouche 1, dispositif qui, en étant allumé au moyen d'un dispositif d'allumage 4 (figure 2), fait brûler une charge d'amorçage 5 réalisée en matériau combustible. La charge d'amorçage est constituée d'un mélange de chlorate de sodium et de silicium ou de magnésium comme catalyseur. A l'extrémité opposée à la charge d'amorçage 5, la charge 2 est fermée par un filtre antipoussières 6, auquel se raccorde un fond 8 pourvu de perforations ou d'ouvertures de passage 7. Le fond 8 est soutenu sur la paroi inté- rieure de la cartouche 1 par un jonc d'arrêt 9, de sorte qu'il ne peut pas tomber hors de la cartouche l1 qui est ouverte à cette extrémité. L'ensemble de l'unité, comprenant la cartouche 1 et le dispositif d'amorçage 3, est emballée sous vide dans une feuille 10 doublée d'aluminium, imperméable à la vapeur d'eau, de sorte que la pression ambiante extérieure comprime la feuille 10 qui entoure étroitement les contours de la cartouche 1, jusqu'à et y compris le dispositif d'amorçage 3 et le fond 8. On obtient ainsi une pression compacte du contenu de la cartouche. En outre, le contenu est protégé de toute pé- nétration indésirable de vapeur d'eau. Sur la figure 2, la cartouche 1 est reçue dans un boîtier 20, qui est fermé par un couvercle 21. La cartouche 1 repose dans un culot en tôle 22 du boîtier 20, un ressort de pression 24 agissant entre le fond 23 du boîtier et le fond 8 de la cartouche. La cartouche 1 est centrée et fixée en position dans le boîtier 20 par le couvercle 21, par l'intermédiaire du dispositif d'allumage 4 et d'un dispositif de fermeture par serrage, constitué d'un élément de serrage élastique 25 et d'une bague de serrage 26. REVENDICATIONS 1. Appareil de traitement de gaz respiratoire, avec une charge de produit chimique délivrant de l'oxygène, disposée dans une car- touche qui peut être reçue dans un boîtier auquel peut être raccordé le raccord de gaz respiratoire, caractérisé en ce que la cartouche (1) est fermée par au moins un fond (8) muni d'ouvertures (7) qui peut être déplacé à l'intérieur de la cartouche, et est entourée de manière étanche au vide par une feuille (10) imperméable à la vapeur d'eau. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (20) possède un élément de pression élastique (24) qui, lorsque la cartouche (1) est introduite dans le boîtier (20) et libé- rée de la feuille (10), agit sur le fond (8) afin d'exercer une force de déplacement en direction de l'intérieur de la cartouche. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fond (8) est empêché de tomber par un élément de retenue (9) fixé dans la périphérie intérieure de la cartouche (1) et n'entravant pas le déplacement. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le boîtier (20) possède un couvercle (21) qui peut être fixé sur le boîtier (20) à l'aide d'un dispositif de serrage (25, 26). 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, avec une charge (2) constituée d'un mélange de chlorate de métal alcalin, chlorate de sodium notamment, un dispositif d'amorçage (3) est fixé à l'extrémité de la cartouche (1) qui est opposée au fond mobile (8), dispositif qui est lui-aussi entouré de manière étanche au vide par la feuille (10). 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le couvercle (21), appliqué contre le dispositif d'amorçage (3), contient un dispositif d'allumage (4) dont l'actionnement permet de mettre en marche le dispositif d'amorçage (3).