Brevet FR2843699A1 — publié le 20040227

Dispositif individuel d'alimentation en gaz respiratoire. La présente invention est relative aux dispositifs individuels d'alimentation en gaz respiratoire. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif individuel d'alimentation en gaz respiratoire comprenant un masque respiratoire pour alimenter un sujet en gaz respiratoire, notamment pendant un vol à haute altitude, ce masque comprenant lui-même un couvre face oro10 nasal adapté pour recouvrir la bouche et le nez du sujet, en assurant de manière sensiblement étanche la jonction avec le visage de ce sujet, ce couvre face étant relié à un régulateur de débit d'oxygène, alimentant le couvre face en gaz respiratoire à partir d'un distributeur d'oxygène. Dans ce qui suit, le terme "oxygène" sera utilisé pour désigner soit de l'oxygène pur provenant d'un réservoir de stockage, soit de l'air très enrichi en oxygène. L'invention trouve une application particulièrement 20 importante, bien que non exclusive, dans la protection des pilotes d'avions civils susceptibles de voler à des altitudes élevées. Les règlements internationaux exigent que l'un au moins des pilotes porte en permanence un dispositif d'alimentation en gaz respiratoire au-dessus du 25 niveau de vol 410. Le port permanent d'un masque oro-nasal appliqué contre le visage par le harnais de maintien est gênant et peut devenir douloureux. Le document EP-A-0691871 décrit un exemple d'un tel dispositif utilisé notamment par l'équipage des avions de 30 transport. Ce type de dispositif doit assurer trois fonctions: 1) la protection contre l'hypoxie en cas de décompression accidentelle à une altitude élevée de la 35 cabine de l'avion; 2) la protection en vol contre une ambiance toxique en cas de feu ou de fumées; et 3) la protection spécifique contre le risque d'hypoxie suraiguÙ due au caractère rapide d'une décompression accidentelle survenant à une altitude de vol supérieure à 10 668 mètres (35 000 pieds). Pour les deux premières fonctions, le dispositif individuel d'alimentation en gaz respiratoire doit permettre l'inhalation d'oxygène pur (ou un gaz équivalent) ou d'un mélange enrichi en oxygène. Ces deux premières 10 fonctions sont des fonctions protectrices qui correspondent à une urgence vitale et qui requièrent toutes deux un haut degré de fiabilité dans la qualité du gaz délivré au sujet. En conséquence le masque respiratoire doit être strictement étanche. Pour la troisième fonction, le dispositif individuel d'alimentation en gaz respiratoire doit permettre de délivrer au pilote une suroxygénation préventive en conditions normales de vol, afin d'éviter une perte de conscience quelques secondes après la 20 décompression, même après application d'un masque respiratoire alimenté en oxygène. Cette troisième fonction est une fonction préventive, au-dessus de 10 668 mètres (35 000 pieds), qui correspond à des conditions normales de vol et de pressurisation de l'avion. Elle nécessite un port 25 permanent du masque par le personnel navigant. Or, il s'agit d'une mesure préventive particulièrement inconfortable pour les équipages, notamment lorsque le masque respiratoire est un masque à écran optique de protection de type "full- face" qui restreint le champ de 30 vision. La présente invention a notamment pour but de pallier cet inconvénient. Comme on l'indiquera de façon plus complète ciaprès, l'invention vise notamment à assurer la protection 35 requise pour les vols à haute altitude en réduisant la durée du port d'un masque oro-nasal, éventuellement complété par une visière de protection des yeux, aux périodes o ce port est rendu indispensable pour la protection contre l'hypoxie et/ou la fumée. A cet effet, on prévoit selon l'invention, un 5 dispositif individuel d'alimentation en gaz respiratoire qui, outre les caractéristiques déjà mentionnées, est caractérisé par le fait qu'il comporte: - un respirateur facial adapté pour délivrer de l'oxygène au niveau d'au moins l'un des orifices oro-nasaux 10 du sujet en autorisant, lors d'une inspiration de ce sujet, l'inhalation d'air ambiant, et - des moyens de commutation de la distribution d'oxygène entre le masque respiratoire et le respirateur facial, adaptés pour couper l'alimentation en oxygène du 15 respirateur facial et dispenser de l'oxygène au régulateur, à partir du distributeur, lorsque le sujet porte le masque respiratoire. Comme déjà indiqué, les deux premières fonctions mentionnées ci-dessus correspondent à des fonctions 20 protectrices. Selon l'invention, elles sont assurées par le masque qui peut être durci pour répondre à des critères sévères de protection contre l'hypoxie, notamment au plan de l'étanchéité. Ceci le rend peu confortable, mais ces fonctions ne doivent être assurées que dans de très rares 25 situations d'urgence. Il est admis que le confort du masque n'est pas alors un critère essentiel. Par contre, la dernière fonction est assurée par le respirateur facial. Celui-ci peut être porté en vol normal et permet de remplir la troisième fonction de manière 30 confortable. La troisième fonction, qui correspond à une mesure préventive, ne requiert pas forcément une grande précision dans l'administration, au sujet qui le porte, du mélange gazeux enrichi en oxygène. La seule contrainte étant que le mélange gazeux inhalé doit contenir au moins 35 une certaine proportion d'oxygène. La précision du mélange, donc l'étanchéité de cet équipement, n'est pas critique. Pour cette fonction d'oxygénation préventive en cabine, le respirateur facial respecte au maximum l'exigence de confort. En cas de décompression ou de présence de gaz toxiques en cabine, le sujet porteur du respirateur facial 5 remplace cet équipement préventif par un masque respiratoire ou lui superpose ce masque. Dans des modes de réalisation particuliers de l'invention, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - le respirateur facial comporte une canule nasale; - le respirateur facial comporte une coquille oronasale souple; - le masque respiratoire est adapté pour être 15 porté lorsque le sujet porte déjà le respirateur facial; ou, au contraire, c'est le respirateur facial qui est adapté pour être porté sous un masque respiratoire de conception classique; par exemple, le respirateur facial comporte des branches d'alimentation suffisamment souples 20 pour qu'elles puissent s'écraser entre le visage et le masque respiratoire, afin de conserver une bonne étanchéité de ce dernier; - le respirateur facial est alimenté en oxygène, à partir du distributeur d'oxygène; - les moyens de commutation de la distribution d'oxygène sont intercalés à la fois entre le masque respiratoire et le distributeur d'oxygène et entre le respirateur facial et le distributeur d'oxygène; le respirateur facial et le distributeur 30 d'oxygène sont adaptés pour enrichir de 40 % en oxygène, l'air inhalé par le sujet utilisant le respirateur facial; - le respirateur facial et le distributeur d'oxygène alimentent avec un débit continu le sujet utilisant le respirateur facial; - le respirateur facial et le distributeur d'oxygène alimentent le sujet utilisant le respirateur facial avec un débit pulsé uniquement pendant la phase inspiratoire du cycle respiratoire du sujet; et - le respirateur facial et le distributeur d'oxygène alimentent le sujet utilisant le respirateur 5 facial avec un débit continu variant en fonction de la demande inspiratoire réelle du sujet. D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de certains de ses modes de réalisation. L'invention sera également mieux comprise à l'aide des dessins, sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un exemple de dispositif individuel d'alimentation en gaz respiratoire conforme à la présente invention; - la figure 2 représente schématiquement en perspective un respirateur facial équipant le dispositif individuel d'alimentation représenté sur la figure 1; - la figure 3 représente schématiquement en perspective un autre exemple de respirateur facial 20 constitutif du dispositif individuel d'alimentation représenté sur la figure 1; et - la figure 4 représente schématiquement en perspective un sujet portant, au-dessus du respirateur facial représenté sur la figure 2, un masque respiratoire 25 du dispositif individuel d'alimentation en gaz respiratoire représenté sur la figure 1. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Un mode de réalisation du dispositif individuel 30 d'alimentation en gaz respiratoire selon l'invention est présenté ci-dessous de manière détaillée. Selon ce mode de réalisation, représenté sur la figure 1, le dispositif individuel 1 d'alimentation en gaz respiratoire comporte un respirateur facial 2, un masque 35 respiratoire 3, un distributeur d'oxygène 4 et des moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5. Le distributeur d'oxygène 4 est constitué d'une réserve d'oxygène et/ou d'un système générateur d'oxygène, par exemple de type OBOGS. Comme représenté sur les figures 1 et 2, le 5 respirateur facial 2 est par exemple constitué d'une canule nasale 6. Cette canule comporte une paire de branches 7, 8. Ces branches 7, 8 sont adaptées pour être retenues chacune respectivement sur une oreille d'un sujet. Ces branches sont reliées entre elles, d'une part au niveau d'une 10 jonction en Y 9 débouchant sur un tuyau d'alimentation 10 commun aux deux branches 7, 8, et d'autre part au niveau d'un manchon inhalateur 11. Le tuyau commun d'alimentation 10 est relié au distributeur d'oxygène 4 via les moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5. Le manchon 15 inhalateur débouche sur deux conduits de sortie 12 destinés à être chacun placé dans une narine du sujet. Lorsqu'un sujet porte la canule 6, la jonction en Y 9 prend place derrière sa tête, sensiblement entre ses oreilles, le manchon inhalateur 11 prend place sous son nez 20 et chaque conduit de sortie 12 est placé dans l'une de ses narines. Selon une variante, illustrée par la figure 3, le manchon d'inhalation 11 est remplacé par une coquille oronasale 13 souple. Cette coquille oro-nasale 13 ne couvre 25 pas de manière étanche la bouche et le nez de l'utilisateur, afin de permettre une entrée pour de l'air qui sera mélangé à l'oxygène amené sous cette coquille oronasale 13. Eventuellement, la coquille oro-nasale 13 n'est 30 qu'un cache sous lequel est disposée une canule analogue à celle décrite plus haut. Cette coquille oro-nasale 13 peut être adaptée pour permettre une phonation correcte et suffisante pour l'utilisation efficace d'un microphone tel que ceux 35 classiquement portés par le personnel naviguant des aéronef. De nombreuses autres variantes du respirateur facial 2 peuvent être envisagées. Il peut en particulier être attaché une certaine importance à son aspect esthétique. En effet, il peut y avoir un intérêt à ce qu'un 5 pilote portant le respirateur facial 2 du dispositif 1 selon l'invention n'apparaisse pas comme un patient muni d'un appareil médical d'assistance respiratoire. La canule 6, comme la coquille oro-nasale 13, du dispositif 1 individuel d'alimentation en gaz respiratoire 10 selon l'invention permettent avantageusement au sujet qui les porte de communiquer de manière audible sans recours à un microphone. La canule 6 comme la coquille oro-nasale 13 du dispositif 1 individuel d'alimentation en gaz respiratoire 15 selon l'invention sont peu coteuses et peuvent donc être, pour des questions d'hygiène, à usage unique. Dans ce cas, le respirateur facial 2 est avantageusement stocké sous emballage scellé et possède un embout directement enfichable au niveau de l'alimentation en oxygène. Le masque respiratoire 3 est par exemple un masque dit "full-face". Un tel masque respiratoire est par exemple décrit dans le document EP-A-0691871. Comme représenté sur les figures 1 et 4, ce masque 3 de protection des yeux comprend un couvre face 14 oro25 nasal, un écran 15, un régulateur 16 à la demande et un harnais 17 de mise en place rapide. Le régulateur 16 et le harnais 17 sont de constitution générale connue. Le couvre face 14 oro-nasal est adapté pour recouvrir la bouche et le nez du sujet qui le porte, en assurant de manière 30 sensiblement étanche la jonction avec le visage de ce sujet. Préférentiellement, il comporte un joint d'étanchéité 18 pouvant être constitué par un repli interne du bord. L'écran comporte une fenêtre transparente 35 présentant une qualité optique, munie d'un cadre souple dont les bords sont emprisonnés dans un joint d'étanchéité 19. Le masque respiratoire 3 est relié au distributeur d'oxygène 4 via une boîte à masque 20 et les moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5. Le joint d'étanchéité 19 de l'écran 15 et celui 18 du couvre face 14 oronasal sont du type de ceux généralement conçus pour les masques respiratoires 3. Les branches 7,8 sont suffisamment souples pour permettre le port efficace d'un masque respiratoire 3 classique, sans 10 nuire à son étanchéité. Le respirateur facial est adapté pour que le masque respiratoire 3 puisse être utilisé sans ôter le respirateur facial 2, tout en conservant sensiblement toutes les propriétés d'étanchéité du masque respiratoire 3. Les moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5 sont installés dans la boîte à masque 20. Les moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5 comportent un robinet 21. Ce robinet 21 comporte trois positions de fonctionnement stables: 20 - une position fermée - une première position ouverte, dans laquelle seule la canule 6 est alimentée en oxygène par le distributeur d'oxygène 4; et - une deuxième position ouverte, dans laquelle seul le masque respiratoire 3 est alimenté en oxygène par le distributeur d'oxygène 4. Le passage de la position fermée à la première position ouverte s'effectue par une opération manuelle de l'utilisateur lorsqu'il utilise le respirateur facial 2. 30 Selon une variante, le passage de la position fermée à la première position ouverte s'effectue automatiquement lorsque le respirateur facial 2 est extrait d'un logement de rangement ou lorsque le respirateur facial est branché. Dans la première position ouverte, le respirateur 35 facial 2 est alimenté à travers un orifice calibré 22 situé en aval du robinet 21 et du distributeur d'oxygène 4. Cet orifice calibré 22, alimenté à la pression de l'oxygène détendu par un détendeur (non représenté) en aval du distributeur d'oxygène 4, garantit un débit stable quelle que soit la pression à la sortie du distributeur d'oxygène 4. Le passage de la position fermée, ou de la première position ouverte, à la deuxième position ouverte s'effectue automatiquement lorsque le masque respiratoire 3 est sorti de la boîte à masque 20. Hors conditions anormales de vol, l'alimentation préventive en oxygène du personnel navigant est assurée par la canule 6 seule. Les moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5 sont dans une position telle que seule la canule 6 est alimentée en oxygène. En situation de préoxygénation en condition normale de vol, le distributeur d'oxygène 4 délivre l'oxygène - avec un débit continu, ou avec un débit pulsé pendant la seule phase inspiratoire du cycle ventilatoire, ou encore - avec un débit continu variant en fonction de la demande inspiratoire réelle. En cas de dépressurisation accidentelle, d'incendie ou de présence de gaz toxiques, l'utilisateur s'empare du masque respiratoire 3 se trouvant dans la boîte à masque 25 20. Lors de l'ouverture de cette boîte 20, un signal est envoyé aux moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5. Les moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5 coupent alors l'alimentation en oxygène de la canule 6 et alimentent directement en oxygène le masque 30 respiratoire 3. Lorsque l'utilisateur porte, en situation de préoxygénation en condition normale de vol, la variante du respirateur facial 2 sous forme de coquille 13, et qu'il s'équipe du masque respiratoire 3, par-dessus ce 35 respirateur facial 2, la distribution d'oxygène est assurée par le masque respiratoire 3. Dans ce cas, les moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5 déclenchent une régulation de l'alimentation en oxygène adaptée à la situation. Par exemple, selon cette variante de l'invention, 5 en situation de préoxygénation, l'oxygène est distribué selon un mode simplifié. Le déploiement du masque respiratoire 3 correspondant à une urgence réelle provoque le passage à une régulation d'oxygène performante, de type classique. Cette commutation peut être synchrone de celle 10 d'autres servitudes telles que la commutation d'un microphone. Selon une variante, l'alimentation de la canule 6 n'est coupée par les moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5 que lorsque le masque respiratoire 15 3 est en place et est opérationnel. Dans ce cas, la commande des moyens de commutation de la distribution d'oxygène 5 est effectuée manuellement par le sujet luimême, ou bien automatiquement après un délai de quelques secondes ou bien encore, par une interaction physique du 20 respirateur facial 2 avec le masque respiratoire 3. Le respirateur facial 2 peut aussi être ôté avant que le masque respiratoire 3 ne soit mis en place. il REVENDICATIONS 1. Dispositif individuel d'alimentation en gaz respiratoire comprenant un masque respiratoire (3) pour 5 alimenter un sujet en gaz respiratoire, notamment pendant un vol à haute altitude, ce masque (3) comprenant luimême un couvre face (14) oro-nasal adapté pour recouvrir la bouche et le nez du sujet, en assurant de manière sensiblement étanche la jonction avec le visage de ce 10 sujet, ce couvre face (14) étant relié à un régulateur de débit d'oxygène (16), alimentant le couvre face (14) en gaz respiratoire à partir d'un distributeur d'oxygène (4), caractérisé par le fait qu'il comporte en outre - un respirateur facial (2) adapté pour délivrer de l'oxygène au niveau d'au moins l'un des orifices oro-nasaux du sujet sans interdire, lors d'une inspiration de ce sujet, l'inhalation d'air ambiant, et - des moyens de commutation de la distribution d'oxygène (5) entre le masque respiratoire (3) et le 20 respirateur facial (2), adaptés pour couper l'alimentation en oxygène du respirateur facial (2) et dispenser de l'oxygène au régulateur (16), à partir du distributeur (14), lorsque le sujet porte le masque respiratoire (3). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel 25 le respirateur facial (2) comporte une canule nasale (6). 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le respirateur facial (2) comporte une coquille (13) oronasale souple. 4. Dispositif selon l'une des revendications 30 précédentes, dans lequel le masque respiratoire (3) est adapté pour être porté lorsque le sujet porte déjà le respirateur facial (2). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel le respirateur facial (2) est 35 adapté pour être porté sous un masque respiratoire (3). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le respirateur facial (2) est alimenté en oxygène, à partir du distributeur d'oxygène (4). 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel 5 les moyens de commutation de la distribution d'oxygène (5) sont intercalés à la fois entre le masque respiratoire (3) et le distributeur d'oxygène (14) et entre le respirateur facial (12) et le distributeur d'oxygène (14). 8. Dispositif selon l'une des revendications 10 précédentes, dans lequel le respirateur facial (2) et le distributeur d'oxygène (14) sont adaptés pour enrichir de 40 % en oxygène, l'air inhalé par le sujet utilisant le respirateur facial (2). 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel 15 le respirateur facial (2) et le distributeur d'oxygène (14) alimentent avec un débit continu le sujet utilisant le respirateur facial (2). 10. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le respirateur facial (2) et le distributeur 20 d'oxygène (14) alimentent le sujet utilisant le respirateur facial (2) avec un débit continu, pulsé uniquement pendant la phase inspiratoire du cycle respiratoire du sujet. 11. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le respirateur facial (2) et le distributeur 25 d'oxygène (14) alimentent le sujet utilisant le respirateur facial (2) avec un débit continu variant en fonction de la demande inspiratoire réelle du sujet.