Brevet FR2678235A1 — publié le 19921231

SYSTEME D'ALIMENTATION EN AIR POUR CASQUES DE PLONGEE La présente invention concerne un système d'alimentation en air pour alimenter en air une multi- plicité de casques de plongée avec lesquels plusieurs personnes plongent dans une eau peu profonde de moins de m. De façon conventionnelle, une source d'alimen- tation en air est généralement raccordée à un casque de plongée, mais, comme le montre la figure 4, on a développé, à des fins d'économie, un système d'alimen- tation en air dans lequel plusieurs personnes plongent avec une seule source d'alimentation en air Plusieurs casques 102, 102 sont raccordés à une unité d'alimentation en air 101, à laquelle sont raccordés plusieurs tubes de branchement Sur le tube de branche- ment 104 sont montés un robinet 105, un régulateur 106 et un dispositif de raccordement 107 de façon à amener dans chaque casque 102 de l'air sous une pression appro- priée. Une pression d'alimentation secondaire dans chaque tube de branchement 104 est réglée par chaque régulateur 106 en fonction de la profondeur à laquelle chaque plongeur plonge Lorsqu'un casque 102 est retiré du dispositif de raccordement 107 de l'unité d'alimen- tation en air 101, beaucoup d'air fuit par le dispositif de raccordement 107 Pour ne pas affecter le débit d'air fourni au plongeur, le robinet 105 de chaque tube de branchement 104 est fermé Lorsqu'on augmente le nombre de casques de plongée, il est nécessaire de prévoir un régulateur et un robinet sur chaque tube de branchement, ce qui augmente, non seulement le volume de cette unité d'alimentation en air, mais également son poids, et de ce fait son coût. Un but de la présente invention est de procu- rer un système d'alimentation en air pour régler la pression d'air totale avec un seul régulateur sans qu'il soit nécessaire de prévoir des régulateurs ou des robinets supplémentaires sur un tube de branchement. Pour atteindre ce but, la présente invention procure un système d'alimentation en air pour des casques de plongée pour amener de l'air en provenance d'une source d'alimentation en air, telle qu'un compres- seur d'air ou un réservoir d'air comprimé, dans une section de branchement, comprenant des tubes de branche- ment qui sont raccordés respectivement à une multipli- cité de casques, ce système étant amélioré en ce qu'il est prévu un seul régulateur entre la source d'alimen- tation en air et la section de branchement, et une section d'étranglement montée sur chaque tube de branchement de la section de branchement. Sous réserve que la pression d'air sortant du régulateur pour arriver à chaque tube de branchement soit constante et que le rapport des pressions en amont et en aval de la section d'étranglement soit supérieur à un rapport de pressions critique, on modifie l'étran- glement et on le fixe ensuite de façon à déterminer la pression en aval et le débit d'alimentation en air à l'aval, d'o il résulte que le débit d'air fourni à chaque plongeur n'est pas affecté, mais qu'il est constant sans qu'il soit nécessaire de prévoir des régu- lateurs ou des robinets additionnels sur le tube de branchement, même si les plongeurs plongent à des profondeurs différentes et si un casque est retiré d'un dispositif d'accouplement de l'unité d'alimentation en air, ce qui réduit non seulement le volume, mais égale- ment le poids de l'unité d'alimentation en air et de ce fait son coût En outre, les incidents sont réduits par comparaison à un dispositif connu dans lequel chaque tube de branchement a son régulateur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessin joint sur lequel: la figure 1 est un schéma d'une réalisation d'un système d'alimentation en air selon la présente invention; la figure 2 est une vue schématique montrant le principe d'un écoulement dans un orifice; la figure 3 est un graphique d'une caracté- ristique de débit de l'écoulement dans l'orifice; et la figure 4 est un schéma d'un système d'alimentation en air connu. La figure 1 montre une unité d'alimentation en air 1 et des casques 2 qui lui sont raccordés, l'unité d'alimentation en air 1 comprenant une source d'alimen- tation en air "A", une section de régulation de la pression "'B" et une section de branchement "C" La source d'alimentation en air "A" comprend un compresseur d'air 3 pour fournir normalement l'air au plongeur, et des réservoirs d'air comprimé 4 pour fournir l'air en cas d'urgence Entre le compresseur d'air 3 et la section de régulation de pression "B", il est prévu un clapet anti-retour 5, un réservoir d'air 6 et un filtre à air 7 Il y a deux réservoirs d'air comprimé 4; entre chaque réservoir comprimé 4 et la section de régulation de pression "B", il est, prévu un régulateur 8 et un clapet anti-retour 9. La section de régulation de la pression "B" comprend un régulateur 10, dont le côté pression secondaire est raccordé à la section de branchement "C" qui comprend une multiplicité de tubes de branchement 11, 11 Chaque tube de branchement 11 a une vanne d'étranglement 12 en tant que section d'étranglement "D", un débitmètre 13 et un dispositif de raccordement 14. Un tuyau 15 est raccordé au dispositif de raccordement 14 afin de fournir de l'air dans le casque 2 qui est entraîné sous l'eau lors d'une plongée Le tuyau 15 est raccordé au casque 2 par l'intermédiaire d'un joint universel 16 De l'air comprimé à environ kg/cm 2 est stocké dans le réservoir l'air comprimé 4 et de l'air à 7,0 à 9,0 kg/cm 2 est normale- ment fourni par le compresseur d'air 3 L'air circule à travers le clapet anti-retour 5, est amené à un état stable dans le réservoir d'air 6 et est épuré par le filtre d'air 7 Ensuite, l'air est introduit dans le régulateur 10 et celui-ci établit une pression d'air primaire ramené à environ 5 kg/cm 2 Après cette dépres- surisation, de l'air à une pression secondaire circule dans chaque tube de branchement 11 de la section de branche "C", puis il est encore dépressurisé par la vanne d'étranglement 12 et il arrive dans le casque 2 en traversant le débitmètre 13 et le dispositif de raccor- dement 14. On va décrire ci-après le fonctionnement de la section d'étranglement "D" Un courant d'air en prove- nance d'un orifice est rétréci, comme on le voit sur la figure 2, et sa section transversale varie Lorsque les pressions au point amont "A", au point "B" juste après l'orifice et au point aval "C" sont respectivement "PH", "PS" et "PL", la vitesse d'écoulement au point "B" augmente lorsque la pression "PL" diminue progressive- ment et que "PH" est maintenu constant Lorsque la pression "PL" est descendue à une valeur prédéterminée, la vitesse d'écoulement et la pression en "B" deviennent constantes et ne changent plus même si "PL" continue à diminuer La raison en est que la vitesse d'écoulement atteint la vitesse sonique et ne peut pas dépasser cette vitesse La condition pour que la vitesse d'écoulement en "B' devienne la vitesse sonique est déterminée par le rapport des pressions absolues en amont et en aval Ce rapport est appelé "rapport de pressions critique", ayant la relation "PH/PL= 1,893 ", ce qui est la caracté- ristique de débit de l'étranglement représentée sur la figure 3. Lorsque la profondeur maximale est 5,5 m (pression absolue: 1,55 kg/cm 2) et que la pression d'alimentation en air est constante et égale à 5 kg/cm 2 (pression absolue: 6 kg/cm 2), la température étant maintenue constante, la pression "PH" au point amont "A" est 6 kg/cm 2 et la pression "PL" au point aval "C" est 1,55 kg/cm 2 Le rapport "PH/PL" des deux pressions est 6,0/1,55, qui est supérieur à 1,893, d'o il résulte que la vitesse d'écoulement reste constante Le débit d'air "Q" est déterminé seulement par la surface de la section effective "S" de l'étranglement On peut faire varier "S" de telle sorte que de l'air dont le débit est par exemple 60 1/mn circule avec la pression en "C" de 1,55 kg/cm 2 Même si "PL" ou la profondeur varie, "PH" restant constant, chaque débit sera constant. Dans le cas o le compresseur d'air 3 s'arrête du fait d'un incident, l'air comprimé dans le réservoir d'air comprimé 4 est dépressurisé à 9 kg/cm 2 à travers le régulateur 8, puis dépressurisé à 5 kg/cm 2 à travers le régulateur 10 et amené à chaque casque 2, amenant suffisamment d'air à tous les plongeurs pour que ceux-ci remontent à la surface en toute sécurité. Ce qui précède ne concerne seulement qu'une réalisation préférée de l'invention, mais l'homme de l'art peut y apporter des changements et des modifica- tions tout en restant dans la portée des revendications suivantes. i k REVENDICATIONS 1 Système d'alimentation en air ( 1) pour des casques de plongée ( 2) pour amener de l'air depuis une source d'alimentation en air "A", telle qu'un compres- seur d'air ( 3) et un réservoir d'air comprimé ( 4), dans une section de branchement (C) comprenant des tubes de branchement ( 11) qui sont raccordés respectivement à une multiplicité de casques ( 2), caractérisé en ce qu'il est prévu un régulateur ( 10) entre la source d'alimentation en air et la section de branchement (C) et qu'une section d'étranglement (D) est montée dans chaque tube de branchement ( 11) de la section de branchement. 2 Système d'alimentation en air pour des casques de plongée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section d'étranglement (D) comprend une multiplicité de vannes d'étranglement ( 12), dont chacune a une surface d'ouverture réglable de telle sorte que PH/PL soit supérieur à un rapport de pressions critique, "PH" étant la pression au point amont (A) et "PL" étant la pression au point aval (C), d'o il résulte que le débit d'air amené à chaque casque est constant. 3 Système d'alimentation en air pour casque de plongée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section d'étranglement comprend une multiplicité d'orifices dont chacun a une surface d'ouverture qui est fixée de telle sorte que PH/PL soit supérieur à un rapport de pressions critique, "PH" étant la pression au point amont et "PL" étant la pression au point aval, d'o il résulte que le débit d'air amené à chaque casque est constant.