Brevet FR2669227A1 — publié le 19920522

INSTALLATION D'ALIMENTATION EN GAZ RESPIRATOIRE POUR AERONEFS, A MOYENS DE TEST La présente invention concerne les installations d'alimentation en gaz respiratoire de secours pour aéronefs ayant une réserve de gaz respiratoire sous pression et une canalisation d'amenée de gaz à des régulateurs d'alimen- tation d'équipements individuels de secours Sur les avions de ligne, un robinet à commande automatique, dès que l'uti- lisateur se saisit de l'équipement, est généralement inter- posé entre la canalisation et chaque régulateur. Le bon fonctionnement des équipements individuels, ou au moins de ceux destinés à l'équipage, est vérifié avant chaque vol sur les aéronefs civils A l'heure actuel- le cette vérification s'effectue en prélevant du gaz sur la réserve de secours embarquée, constituée généralement par une bouteille d'oxygène sous pression Ce mode de vérifica- tion épuise partiellement la réserve et conduit à la renou- veller fréquemment. La présente invention vise à fournir une installa- tion comportant des moyens de test d'équipements indivi- duels évitant tout prélèvement sur la réserve de gaz respi- ratoire et respectant néanmoins les impératifs de sécurité. L'un de ces impératifs est que l'on ne doit pas interrompre la liaison entre la réserve de gaz sous pression et le régulateur (ou le robinet à commande automatique dès utilisation qui est placé en amont) En effet il subsis- terait toujours un risque d'oubli de réouverture de la liaison après les essais. Dans ce but l'invention propose notamment une ins- tallation caractérisée par des moyens de test ayant un com- presseur d'air atmosphérique muni de moyens de filtrage et dont le refoulement communique avec la canalisation d'ame- née par l'intermédiaire d'un sélecteur à deux positions constitué de façon qu'au repos il relie la réserve de gaz respiratoire (oxygène sous pression en général) à la cana- lisation et sépare la canalisation du compresseur et que, dans une position o il est amené lorsqu'il reçoit du gaz comprimé du compresseur, il sépare la canalisation de la réserve. Il est essentiel que l'air aspiré par le compres- seur traverse un filtre, de façon à éviter toute pollution du clapet, de la canalisation, des robinets et des équipe- ments par des poussières Ce filtre sèche l'air envoyé vers le clapet, afin d'éviter toute condensation qui pourrait être préjudiciable au fonctionnement ultérieur Enfin le filtre, le compresseur, ou un volume tampon interposé entre le compresseur et le clapet sont avantageusement munis de moyens d'apport de désinfectant et de germicide, permettant non seulement de désinfecter l'ensemble du réseau qui est parcouru par l'air, mais aussi de désinfecter les équipe- ments individuels. Il suffit que le compresseur fournisse du gaz sous une pression de quelques bars, environ 4 bars par exemple. Ce compresseur est muni d'un moteur électrique d'alimenta- tion par les réseaux électriques de bord Il peut s'agir d'un compresseur volumétrique ou d'un compresseur rotatif. Dans le premier cas, des moyens de vidange de la partie de l'installation située en aval du compresseur peuvent être prévus. On voit que l'installation qui vient d'être définie permet d'essayer les équipements sans emprunt de gaz respi- ratoire sur la réserve et sans pour autant porter atteinte à la sécurité. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: la figure 1 montre schématiquement les éléments essentiels d'une installation, la figure 2 est un schéma montrant une constitu- tion possible de robinets de liaison entre canalisation gé- nérale et équipement individuel, la figure 3, similaire à la figure 1, montre une variante de réalisation. L'installation montrée en figure 1 comporte, de façon classique, une réserve de gaz respiratoire, consti- tuée par exemple par une bouteille d'oxygène comprimé 10 munie d'un détendeur 12 Cette bouteille doit, lors des vols, être en permanence reliée à une canalisation 14 de distribution de gaz respiratoire aux équipements de se- cours, par l'intermédiaire de robinets qui s'ouvrent auto- matiquement en cas d'utilisation Dans le cas illustré sur la figure, la canalisation alimente des masques respiratoi- res de secours 17 pour les navigants, d'un type à mise en place rapide, munis de régulateurs à la demande, et l'alimentation se fait par l'intermédiaire de robinets res- pectifs 18 placés chacun sur la boite de stockage d'un masque et dont chacun s'ouvre automatiquement lorsque le masque est sorti de sa boite Cette constitution de boite est généralement utilisée sur les avions des compagnies aériennes Sur les avions d'affaires, des raisons d'éco- nomie conduisent souvent à omettre le robinet 18 L'installation suivant l'invention comporte un com- presseur 20 muni d'un moteur électrique d'entraînement dont la mise en marche et l'arrêt sont commandés par un inter- rupteur 22 L'admission du compresseur 20 est reliée à l'atmosphère par l'intermédiaire d'un filtre 24 Ce filtre est destiné à retenir les poussières et à assécher l'air aspiré afin d'éviter les condensations dans l'installation. Comme on l'a indiqué plus haut, il peut comporter également des moyens d'injection d'un produit désinfectant germicide. Dans le cas illustré, le compresseur 20 alimente un réservoir de stockage 26 ayant une capacité de quelques litres, qui n'est nécessaire que pour certains types de compresseurs. La sortie du détendeur 12 et celle du réservoir tampon 26 sont reliées à un sélecteur constitué par un clapet multiple 28 qui alimente la canalisation 14 à partir de la réserve 10 lorsque le compresseur est au repos, à partir du compresseur lorsque celui-ci fournit de l'air sous une pression dépassant une valeur déterminée, qui dé- pend de la pression de sortie du détendeur 12. Le clapet multiple 28 montré à titre d'exemple sur la figure comporte deux obturateurs 30 et 32 destinés à commander respectivement la mise en liaison de la réserve et du compresseur 20 avec la canalisation 14. Le premier obturateur 30 est constitué par une mem- brane coopérant avec un siège délimitant un passage de sor- tie à partir de la réserve 10 L'élément obturateur 30 est sollicité vers sa position de fermeture par la force exer- cée par un ressort 34, vers sa position d'ouverture par la pression de sortie du détendeur 12, qui s'exerce sur la partie centrale de l'élément 30. Le second obturateur 32 est constitué par un simple clapet anti-retour Lorsque le clapet anti-retour 32 est ouvert, le compresseur 20 alimente la conduite 14 et une chambre 36 d'équilibrage de l'obturateur 30. Le fonctionnement de l'installation est le suivant en cours de test. Initialement, le compresseur 20 est au repos et le réservoir de stockage 26 à la pression atmosphérique La force exercée par la pression de gaz respiratoire provenant de la réserve 10, réduite par le détendeur 12 à quelques bars, maintient l'obturateur 30 soulevé Le gaz respiratoi- re remplit alors la conduite 14 jusqu'aux robinets 18. Pour effectuer un essai, on met en route le com- presseur 20, prévu pour fournir une pression légèrement su- périeure à celle fournie par le détendeur 12 Le clapet 32 s'ouvre La pression de sortie du compresseur s'établit de part et d'autre de la membrane 30 qui est alors refermée par le ressort 34 Il suffit alors d'ouvrir l'un après l'autre les robinets 18 pour vérifier le bon fonctionnement des appareils de secours. Une fois les essais effectués, le compresseur 20 est arrêté Si l'on souhaite que la canalisation 14 se rem- plisse de gaz respiratoire provenant de la réserve 10 alors que le compresseur 20 ne permet pas le vidage du réservoir tampon 26, ce dernier peut être vidangé par ouverture d'une vanne 38 de préférence automatiquement et simultanément avec l'arrêt du compresseur. On voit que le gaz consommé au cours du test pro- vient uniquement du compresseur 20 et n'épuise pas la ré- serve 10. L'installation qui vient d'être décrite permet no- tamment de vérifier le bon fonctionnement d'équipements in- dividuels de secours constitués par des masques respiratoi- res placés chacun dans une boite à portée de la main d'un membre d'équipage Le robinet 18 peut alors être du genre montré en figure 2 et être placé dans la boite 40 de façon à s'ouvrir automatiquement lorsque le membre d'équipage soulève le couvercle 42 de la boite pour se saisir du mas- que qu'elle contient Le robinet 18 comporte un boitier 44 dans lequel est ménagé un passage faisant communiquer une tubulure d'amenée 46 reliée à la canalisation 14 et un tuyau souple 48 destiné à être relié au masque et dont le clapet de fermeture terminal est prévu pour être ouvert lorsqu'un masque est raccordé Un piston 50 muni de joints d'étanchéité est monté dans le boîtier 44 pour pouvoir cou- lisser entre la position o il est montré en figure 2 et o il sépare la tubulure 46 du tuyau 48 et relie le tuyau 48 à l'atmosphère et une position de mise en communication de la tubulure 46 avec le tuyau 48 Un étranglement 52 placé sur le trajet vers le tuyau 48 créée, en cas d'écoulement de gaz, une différence de pression qui actionne un voyant 54 de vérification du bon fonctionnement. La pression qui règne dans la tubulure 46 tend à repousser le piston 50 et à ouvrir la communication avec le tuyau 48 Le piston 50 est, au repos, maintenu dans la po- sition de fermeture par un poussoir 56 porté par le couver- cle 42 et muni d'un ressort 58. Pour vérifier l'arrivée de gaz respiratoire au mas- que, il suffit de déplacer le poussoir 56 vers la gauche (flèche f O sur la figure 2) pour libérer le piston 50 Ce même piston est libéré en cas d'ouverture du couvercle (flèche fi). Dans la variante de réalisation de l'invention mon- trée en figure 3, o les organes correspondant à ceux de la figure 1 sont désignés par le même numéro de référence, le compresseur 20 alimente le clapet multiple 28 par l'inter- médiaire d'un filtre de perméation 24 a, qui retient les produits oxygénés contenus dans l'air, en particulier l'oxygène, l'eau et les oxydes de carbone Une fuite cali- brée 60 évacue ces produits oxygénés à l'atmosphère Le clapet multiple 28 est ainsi alimenté en azote sec Les filtres de perméation disponibles à l'heure actuelle dans le commerce ont une durée d'une dizaine d'années, largement suffisante pour les besoins. Ce mode de réalisation est particulièrement avanta- geux dans les installations d'alimentation d'équipements de secours constitués par des masques à mise en place rapide grâce à un harnais gonflable par emprunt de gaz respiratoi- re sur l'alimentation en provenance de la réserve Il sem- ble en effet qu'alimenter le circuit de gaz respiratoire des équipements de secours, au cours des tests, en azote qui va rester dans les canalisations, est un non sens. Mais, du fait que les canalisations ne représentent qu'un faible volume, l'azote impropre à la respiration est rapi- dement épuisé et remplacé par du gaz respiratoire, par exemple de l'oxygène pur, provenant de la réserve 10 grâce au gonflage du harnais et à la fuite à l'air libre du régulateur pendant le laps de temps qui s'écoule entre le moment o l'utilisateur prélève le masque dans la boite et celui o il l'applique sur son visage. Dans le mode de réalisation montré en figure 3, les moyens de vidange 38 a du réservoir tampon 26 sont consti- tués par une électrovanne bi-stable fermée au repos et dont le circuit de commande d'ouverture est fermé par un inter- rupteur 60 lors de l'ouverture de la porte 42 Ainsi il n'y a pas de consommation d'oxygène entre deux séries de test. L'ensemble constitué par le clapet multiple 28 et la cana- lisation 14 reste rempli d'azote sec Au contraire, si après chaque essai on vidangeait le réservoir tampon 26, du gaz respiratoire provenant de la réserve viendrait remplir la canalisation 14 Une modification similaire peut être apportée à l'installation de la figure 1. Une autre variante encore du mode de réalisation de la figure 3 consiste à omettre le robinet 18 à commande automatique en réponse à l'ouverture de la porte, et à conserver l'électro-vanne 38 a alimentée par le contact 62 pour passer de la position fermée à la position ouverte lors de l'ouverture de la porte 42 Dans ce cas c'est le sélecteur 28 qui joue le rôle de robinet de coupure Cette solution est notamment utilisable sur les avions d'affai- res, o le masque est souvent stocké dans une boîte dépourvue de robinet commandé par l'ouverture de la porte, les fuites étant évitées par le régulateur à la demande des masques aussi lontemps qu'il n'y a pas dépressurisation ou toute autre condition nécessitant le port réglementaire des masques. REVENDICATIONS 1 Installation d'alimentation en gaz respiratoire de secours pour aéronef, ayant une réserve ( 10) de gaz res- piratoire sous pression et une canalisation ( 14) d'amenée de gaz à des régulateurs d'alimentation d'équipements individuels de secours, caractérisée par des moyens de test ayant un compresseur ( 20) d'air atmosphérique muni de moyens de filtrage ( 24,24 a) et dont le refoulement communique avec la canalisation d'amenée ( 14) par l'intermédiaire d'un sélecteur ( 28) à deux positions constitué de façon qu'au repos il relie la réserve de gaz ( 10) à la canalisation et sépare la canalisation du compresseur ( 20) et que, dans une position ou il est amené lorsqu'il reçoit du gaz comprimé provenant du compresseur ( 20), il sépare la canalisation de la réserve ( 10). 2 Installation selon la revendication 1, cara- ctérisée par un réservoir tampon ( 26) interposé entre le compresseur ( 20) et le sélecteur, muni de moyens de vidange ( 38,38 a). 3 Installation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée par un robinet ( 18) à commande automatique interposé sur la canalisation en amont de chaque équi- pement. 4 Installation selon la revendication 3, caracté- risée en ce que chaque équipement individuel de secours ( 17) est constitué par un masque et en ce que le robinet ( 18) d'alimentation du masque est constitué de façon à s'ouvrir lors de l'ouverture de la boite qui contient le masque. 5 Installation selon l'ensemble des revendications 2, 3 et 4, caractérisée en ce que les moyens de vidange ( 38 a) sont constitués par une électrovanne ouverte en réponse à l'ouverture d'une quelconque des boites contenant des masques ( 17). 6 Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la canalisation alimente directement tous les régulateurs et en ce que les moyens de vidange sont constitués par une électro-vanne ouverte en réponse à l'ouverture d'une quelconque de boites contenant chacune un équipement. 7 Installation selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée par des moyens d'apport de désinfectant et de germicide en amont du sélecteur ( 28). 8 Installation selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que le filtre ( 24 a) est constitué par un filtre de perméation et en ce que cha- cun des équipements respiratoires est constitué par un masque à mise en place rapide consommant les gaz contenus dans la canalisation avant mise en place sur le visage. 9 Installation selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que le sélecteur est constitué par un clapet multiple ayant un clapet anti- retour ( 32) interposé sur le passage de gaz comprimé vers la canalisation ( 14) et un autre obturateur ( 30) repoussé par un ressort ( 34) vers une position o il-obture l'arri- vée de gaz respiratoire depuis la réserve ( 10), cet obtura- teur étant placé entre une chambre ( 36) o règne la pres- sion dans la canalisation et une chambre alimentée par le compresseur.