Brevet FR2884726A1 — publié le 20061027

La présente invention concerne un dispositif de fourniture d'oxygène comprenant au moins une source d'oxygène et un masque respiratoire pouvant être raccordé à la source d'oxygène. On connaît, sur les avions, des systèmes distributeurs d'oxygène de secours pour les passagers, avec lesquels il est mis à la disposition des passagers, dans une situation de détresse, de l'oxygène embarqué à bord de l'avion, soit à l'état gazeux, soit sous forme d'une combinaison chimique. La fourniture d'oxygène s'effectue par l'intermédiaire de masques à oxygène, qui sont mis à la disposition des passagers à leurs places assises. io Sur des avions, l'oxygène est en général stocké à l'état gazeux, dans des réservoirs centraux de gaz sous pression. Des fuites éventuelles des réservoirs de gaz sous pression représentent alors un risque eu égard à la quantité d'oxygène disponible et, par conséquent, à la sécurité. Dans le cas d'oxygène en combinaison chimique, il ne se produit généralement aucune perte d'oxygène pendant le stockage. Lors de l'utilisation d'oxygène en combinaison chimique, un inconvénient est cependant à voir dans le fait que le dégagement de l'oxygène de la composition chimique et, partant de là donc, le flux d'oxygène allant aux masques à oxygène ainsi que la pression d'approvisionnement au niveau des masques à oxygène, suivent un profil pré-établi de façon invariable. Ainsi, il n'est pas possible avec ces systèmes de réguler l'alimentation en oxygène en fonction de la pression à l'intérieur de la cabine. Face à cet arrière-plan, la présente invention s'est fixé pour but de procurer un dispositif de fourniture d'oxygène qui garantisse un approvisionnement fiable en oxygène et puisse être fabriqué et entretenu d'une façon simple et économique. Pour atteindre ce but, la présente invention propose un dispositif de fourniture d'oxygène du type mentionné en introduction, qui se caractérise en ce qu'il y est prévu un récipient intermédiaire auquel la source d'oxygène peut être reliée par une liaison de conduction. Le dispositif de fourniture d'oxygène conforme à l'invention comporte donc au moins une source d'oxygène et un masque respiratoire pouvant être relié à celle-ci par un conduit. Il est alors prévu un récipient intermédiaire auquel la source d'oxygène peut être reliée par une liaison de conduction. Cette disposition permet, de façon avantageuse, de mettre en place dans le dispositif de fourniture d'oxygène, des sources d'oxygène, à la sortie desquelles ne peut être raccordé aucun des accessoires de robinetterie couramment utilisés pour régler la pression d'oxygène et/ou le débit d'oxygène. Ces accessoires de robinetterie sont disposés, de façon simple, à la sortie du récipient intermédiaire qui, de façon toujours avantageuse, peut également être utilisé en vue d'un pré-réglage de la pression de l'oxygène. Le récipient intermédiaire est d'une conception à l'épreuve de la pression et est disposé à l'intérieur d'une liaison de conduction de la source d'oxygène au masque respiratoire. Sur le récipient intermédiaire, il est prévu une entrée io d'oxygène ouverte et une sortie d'oxygène pouvant être obturée. Du côté admission de l'entrée d'oxygène, est disposée, en amont du récipient intermédiaire, la source d'oxygène qui, au départ, est obturée de façon appropriée. Ainsi, le dispositif conforme à l'invention présente deux obturateurs disposés l'un à la suite de l'autre en série, qui empêchent un échappement involontaire de l'oxygène même lorsque l'un des obturateurs n'est pas fermé de façon réglementaire. Par suite de l'ouverture de la source d'oxygène, la liaison de conduction entre la source d'oxygène et le récipient intermédiaire est établie. L'oxygène peut s'écouler de la source d'oxygène jusque dans le récipient intermédiaire et est recueilli par ce dernier. Le masque respiratoire est raccordé à la sortie du récipient intermédiaire. Après ouverture de la sortie d'oxygène sur le récipient intermédiaire, l'oxygène est acheminé jusqu'au masque respiratoire où il est alors à la disposition d'un utilisateur. Il est particulièrement avantageux que la source d'oxygène soit disposée dans le récipient intermédiaire. De cette manière, une réalisation particulièrement peu encombrante du dispositif de fourniture d'oxygène conforme à l'invention est procurée. Le récipient intermédiaire est alors réalisé sous la forme d'un réservoir de gaz sous pression fermé, qui peut être ouvert pour la mise en place d'une ou de plusieurs sources d'oxygène à l'intérieur et obturé ensuite avec une étanchéité à la pression. A une sortie d'oxygène du récipient intermédiaire peuvent être raccordés un ou plusieurs masques respiratoires. Avantageusement, le récipient intermédiaire, dans cette configuration conforme à l'invention, constitue un blindage contre la pression pour la source d'oxygène, laquelle est ainsi particulièrement bien protégée contre d'éventuels sollicitations mécaniques et endommagements. Un autre avantage de cette disposition est qu'à la suite d'une fuite de la source d'oxygène, de l'oxygène s'échappant de cette dernière est recueilli par le récipient intermédiaire. L'oxygène s'échappant involontairement n'est donc pas perdu et est mis à disposition d'un passager dans une situation de détresse. En conséquence, avec cette disposition, la fiabilité du dispositif de fourniture d'oxygène est nettement accrue. De façon utile, un régulateur de pression à fonctionnement dépendant de la pression ambiante est inséré en aval du récipient intermédiaire. Le régulateur de pression sert à la commande de la pression d'oxygène réduite du côté de la sortie du récipient intermédiaire. Avantageusement, le régulateur de pression est alors conçu de façon à commander la pression d'oxygène présente au niveau du masque respiratoire en fonction de la pression à l'intérieur de la cabine et, par exemple, à adapter, aux altitudes élevées, la pression d'oxygène au besoin alors accru en oxygène, d'un utilisateur du masque respiratoire. Selon une caractéristique préférée de conception de la présente invention, la source d'oxygène présente un obturateur à étanchéité d'origine garantie. L'obturateur à étanchéité d'origine garantie est conçu de telle manière qu'il obture de façon permanente une ouverture de sortie de la source d'oxygène, en y établissant une étanchéité aux gaz, et empêche que de l'oxygène s'échappe inintentionnellement de la source d'oxygène. A côté de cela, l'état de l'obturateur à étanchéité d'origine garantie peut servir d'indicateur de l'aptitude de la source d'oxygène et donc du dispositif de fourniture d'oxygène à être exploités. Par exemple, un obturateur à étanchéité d'origine garantie endommagé ou un obturateur à étanchéité d'origine garantie ouvert avertit d'une source d'oxygène qui a servi ou qui a été vidée. Comme obturateurs à étanchéité d'origine garantie, peuvent être employés, par exemple, des membranes métalliques, à l'aide desquelles des ouvertures de sortie de sources d'oxygène peuvent être obturées d'une façon assurant une étanchéité à la pression, mais qui en même temps peuvent être ouvertes sans aucune complexité. A cette fin, des moyens pour ouvrir l'obturateur à étanchéité d'origine garantie sont avantageusement prévus. Dans le cas de la mise en oeuvre du dispositif de fourniture d'oxygène conforme à l'invention, la liaison de conduction entre la source d'oxygène et le récipient intermédiaire est établie à l'aide de ces moyens, de par le fait que sur la source d'oxygène, une ouverture d'échappement d'oxygène est créée ou libérée. Les moyens pour ouvrir l'obturateur à étanchéité d'origine garantie peuvent alors, de préférence, être conçus de telle façon qu'ils puissent soit être actionnés, dans un avion, depuis un poste central, soit encore être activés manuellement, de manière simple, par l'utilisateur du dispositif de fourniture d'oxygène en lui-même. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la source d'oxygène est conçue sous forme d'un réservoir de gaz sous pression muni io d'un obturateur à étanchéité d'origine garantie obturant le réservoir de gaz sous pression en en assurant une étanchéité à la pression. Avec cette disposition, une fuite sur le réservoir de gaz sous pression est empêchée, d'une part, au moyen de l'obturateur à étanchéité d'origine garantie, qui obture d'une façon étanche à la pression le réservoir de gaz sous pression, mais aussi, d'autre part, au moyen du récipient intermédiaire, qui recueille l'oxygène parvenant à s'échapper. Est particulièrement avantageuse, à cette fin, la disposition du réservoir de gaz sous pression à l'intérieur du récipient intermédiaire. L'obturateur à étanchéité d'origine garantie est, de façon appropriée, conçu de telle façon que, d'une part, il résiste à la pression de remplissage du réservoir de gaz sous pression et que, d'autre part, il puisse être ouvert sans difficulté. Selon une autre caractéristique préférée de conception de la présente invention, la source d'oxygène est conçue sous forme d'un générateur d'oxygène destiné à produire de l'oxygène à partir d'au moins une substance chimique libérant de l'oxygène. Le générateur d'oxygène libère l'oxygène après une activation, le débit d'écoulement de l'oxygène libéré, par rapport au temps, obéissant alors à une loi de variation pré-établie, caractéristique pour le générateur d'oxygène. L'oxygène libéré par le générateur d'oxygène chimique est ensuite recueilli par le récipient intermédiaire, et dans le récipient intermédiaire, il s'établit, avec l'augmentation du volume d'oxygène, une pression d'oxygène qui peut alors, du côté de la sortie du récipient intermédiaire, être adaptée aux besoins respiratoires fonction de l'altitude ou de la pression interne de la cabine, de préférence par un régulateur de pression à fonctionnement dépendant de la pression ambiante. L'activation de nombreux générateurs d'oxygène réclame un apport de chaleur non négligeable. Un supplément de chaleur est engendré par la réaction exothermique lors du dégagement d'oxygène de la substance chimique. C'est pourquoi il est particulièrement opportun de disposer le générateur d'oxygène à l'intérieur du récipient intermédiaire, afin que le récipient intermédiaire, dans ce cas, forme, d'une part, un écran thermique vis-à- vis de l'environnement et, d'autre part, une surface d'échange thermique accrue, par l'intermédiaire de laquelle la chaleur engendrée puisse être mieux évacuée. De façon utile, le dispositif de fourniture d'oxygène est conçu de façon à permettre l'exploitation, au choix, d'une source d'oxygène étanche à io la pression ou d'un générateur d'oxygène. Une telle structuration prévoit un récipient intermédiaire auquel puissent être reliés aussi bien une source d'oxygène étanche à la pression qu'un générateur d'oxygène. D'une façon particulièrement préférée, le dispositif de fourniture d'oxygène conforme à la présente invention comprend un récipient intermédiaire, dans lequel peuvent être disposés, au choix, aussi bien une source d'oxygène étanche à la pression qu'un générateur d'oxygène. Pour permettre, en particulier, d'ouvrir l'obturateur à étanchéité d'origine garantie d'une source d'oxygène étanche à la pression dans laquelle l'oxygène est stocké à l'état gazeux, les moyens pour ouvrir l'obturateur à étanchéité d'origine garantie comportent favorablement une aiguille, de préférence une aiguille creuse. L'aiguille sert à transpercer l'obturateur à étanchéité d'origine garantie, par exemple une membrane obturant l'ouverture de sortie de l'oxygène. Si l'aiguille est conçue sous forme d'une aiguille creuse, elle peut, en plus de permettre l'ouverture de l'obturateur à étanchéité d'origine garantie, servir aussi de raccord défini de conduit, par l'intermédiaire duquel la liaison de conduction au récipient intermédiaire peut être établie. Ainsi, l'aiguille creuse peut, par exemple, être attachée à un conduit de liaison au récipient intermédiaire. En vue de l'ouverture de l'obturateur à étanchéité d'origine garantie, il est prévu un mécanisme permettant de déplacer l'aiguille en direction de et à travers l'obturateur à étanchéité d'origine garantie. Ce mécanisme est, de préférence, conçu d'une façon telle, qu'il pousse l'aiguille à travers l'obturateur à étanchéité d'origine garantie, d'une manière contrôlée à partir d'une position la maintenant à distance de l'obturateur à étanchéité d'origine garantie de la source d'oxygène, et y réalise, sur la source d'oxygène, une ouverture de sortie pour l'oxygène. Dans le cas d'une source d'oxygène disposée dans un récipient intermédiaire, le mécanisme est utilement conçu d'une façon telle, qu'il puisse être manipulé de l'extérieur du récipient intermédiaire. Avantageusement, le dispositif de fourniture d'oxygène conforme à l'invention, dans le cas où il fait appel à un générateur d'oxygène pour la production d'oxygène à partir d'au moins une substance chimique libérant de l'oxygène, présente des moyens pour déclencher une telle réaction libérant de l'oxygène, dans le générateur d'oxygène. Comme la libération d'oxygène, io dans le cas de générateurs d'oxygène connus, ne se déroule en général qu'à des températures relativement élevées, il est nécessaire d'apporter à la substance chimique se trouvant dans le générateur d'oxygène, la chaleur requise pour le dégagement d'oxygène. Le chlorate de sodium, fréquemment employé dans des générateurs chimiques d'oxygène, requiert, par exemple, des températures entre 400 et 500 C, pour se décomposer en NaCl et 02. Comme moyens pour engendrer ces températures, peuvent être utilisées, par exemple, des cartouches d'amorçage, qui sont allumées au moyen d'une amorce et génèrent les températures adéquates. Un allumage électrique ou un allumage mécanique est alors prévu. Un allumage électrique peut être réalisé, par exemple, par le biais de l'échauffement par effet Joule d'un filament incandescent. On peut, par ailleurs, utiliser des systèmes d'allumage, tels que ceux que l'on connaît, par exemple, pour l'activation ou le déclenchement de systèmes de coussins gonflables. Des systèmes mécaniques peuvent être conçus d'une manière telle, qu'un corps d'allumage soit déplacé de façon à percuter l'amorce à une vitesse suffisante et déclencher ainsi l'allumage. De façon avantageuse, le dispositif de fourniture d'oxygène conforme à la présente invention est disposé à l'intérieur d'une unité de services personnels, dans un avion. Ainsi, pour chaque passager d'un avion, un dispositif de fourniture d'oxygène peut être disposé dans l'unité de services personnels respectivement associée, grâce à quoi il est mis à la disposition de chaque passager, un dispositif de fourniture d'oxygène autonome, et l'on peut alors se passer, à travers l'ensemble de l'avion, d'un système central de distribution d'oxygène de secours aux passagers comprenant un réservoir central d'oxygène et un système de conduits largement ramifié, partant de ce dernier. Le dispositif de fourniture d'oxygène, conforme à l'invention, peut cependant être également conçu de façon à être destiné à l'approvisionnement en oxygène d'un petit groupe de passagers. Ainsi il est possible que des dispositifs de fourniture d'oxygène individuels soient associés, dans un avion, par exemple à des groupes de sièges déterminés ou des rangées de sièges déterminées. Il est particulièrement avantageux que le dispositif de fourniture d'oxygène soit d'une conception permettant de le retirer de l'unité de services personnels, en vue d'une utilisation ambulatoire. A cette fin, les dispositifs de fourniture d'oxygène sont implantés de façon amovible dans l'unité de io services personnels. Le dispositif de fourniture d'oxygène est alors disposé dans l'unité de services personnels d'une façon telle, qu'il soit empêché, d'une part, de tomber inententionnellement hors de celle-ci, mais que, d'autre part, le montage permette de pouvoir, sans aucune difficulté, retirer de l'unité de services personnels et remettre en place dans celle-ci la source d'oxygène et le récipient intermédiaire relié à elle par une liaison de conduction. A cette fin, la source d'oxygène est, de façon particulièrement judicieuse, disposée dans le récipient intermédiaire, de telle sorte qu'un seul récipient ait à être retiré de l'unité de services personnels ou remis en place dans celle-ci. Cette disposition permet, par exemple, qu'un passager, après avoir retiré le dispositif de fourniture d'oxygène, puisse se déplacer librement à l'intérieur de l'avion, par exemple pour se rendre aux toilettes. Le dispositif de fourniture d'oxygène peut aussi, de cette manière, être, de façon simple, retiré de l'unité de services personnels à des fins de maintenance, puis remis en place dans celle-ci. Un mode de réalisation de la présente invention va maintenant être décrit plus en détail, mais uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé, dont la figure unique est un schéma de principe du dispositif de fourniture d'oxygène conforme à ce mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de fourniture d'oxygène, représenté sur la figure, comprend tout d'abord une source d'oxygène 2 disposée à l'intérieur d'un récipient intermédiaire 4. Concernant cette source d'oxygène 2, il s'agit plus précisément d'un réservoir de gaz sous pression, destiné à stocker de l'oxygène à l'état gazeux. En variante, on peut aussi prévoir comme source d'oxygène 2, un générateur chimique de gaz. Le récipient intermédiaire 4 est doté d'une structure à l'épreuve de la pression et assure un blindage complet de la source d'oxygène 2. Sur le récipient intermédiaire 4 est prévue une sortie d'oxygène 6 munie d'accessoires de robinetterie 8. Un masque respiratoire 12 est raccordé à la sortie d'oxygène 6 au travers d'un conduit d'alimentation 10. Les accessoires de robinetterie 8 comprennent une vanne destinée à ouvrir et fermer la sortie d'oxygène 6, un élément d'étranglement destiné à agir sur l'écoulement de l'oxygène, du récipient intermédiaire 4 jusqu'au masque respiratoire 12, ainsi qu'un régulateur de pression permettant io d'adapter la pression de l'oxygène aux besoins d'un utilisateur du masque respiratoire 12, en fonction de la pression ambiante. La vanne, qui est conçue pour être actionnable électriquement et manuellement, l'élément d'étranglement et le régulateur de pression ne sont pas représentés en détail sur la figure. La source d'oxygène 2 présente une sortie d'oxygène, qui est obturée par un obturateur à étanchéité d'origine garantie 14. L'obturateur à étanchéité d'origine garantie 14 scelle la source d'oxygène 2 et garantit ainsi le bon état d'exploitation de la source d'oxygène 2. Pour ouvrir l'obturateur à étanchéité d'origine garantie 14, il est prévu un dispositif non représenté sur la figure. Ce dispositif est réalisé de telle façon que, dans une situation de détresse, il puisse, suivant son mode de conception, être actionné manuellement, par exemple en tirant sur un cordon de déclenchement, ou électriquement, mais aussi d'une façon télécommandée, par exemple au moyen d'un "réseau numérique (LAN) sans fil" intégré dans l'avion. Le dispositif permettant d'ouvrir l'obturateur à étanchéité d'origine garantie 14 comporte un mécanisme qui déplace un instrument d'ouverture, de préférence une aiguille creuse, de telle façon que celui-ci ou celle- ci détruise l'obturateur à étanchéité d'origine garantie 14 de la source d'oxygène 2 et établisse ainsi une liaison de conduction de la source d'oxygène 2 au récipient intermédiaire 4. Si la source d'oxygène consiste en un réservoir de gaz sous pression destiné à stocker de l'oxygène à l'état gazeux, celui-ci peut dès lors s'écouler de la source d'oxygène 2 dans le récipient intermédiaire 4. Si la source d'oxygène 2 consiste en un générateur d'oxygène destiné à produire de l'oxygène à partir d'une substance chimique libérant de l'oxygène, alors le dispositif comporte, à la place des moyens pour ouvrir l'obturateur à étanchéité d'origine garantie 14, des moyens permettant d'activer les réactions chimiques nécessaires pour produire le dégagement d'oxygène. Après l'ouverture de la source d'oxygène 2, le récipient intermédiaire 4 est tout d'abord maintenu fermé, afin que l'oxygène s'écoulant hors de la source d'oxygène 2 puisse développer une pression à l'intérieur du récipient intermédiaire 4. Il s'établit alors dans le récipient intermédiaire 4, une pression suffisamment élevée pour que l'oxygène, après l'ouverture de la vanne de l'ensemble 8, puisse, au moyen du régulateur de pression, être réglé dans le sens d'une diminution de sa pression, en fonction des besoins, et soit mis, sous cette forme, à la disposition de l'utilisateur du masque respiratoire 12. L'ouverture de la sortie d'oxygène 6 du récipient intermédiaire 4 peut, dans le dispositif de fourniture d'oxygène conforme à la présente invention, se faire manuellement, électriquement ou au moyen d'un "réseau numérique sans fil". io Liste des références numériques 2 Source d'oxygène 4 Récipient intermédiaire 6 Sortie d'oxygène 8 Ensemble d'accessoires de robinetterie Conduit d'alimentation 12 Masque respiratoire i o 14 Obturateur à étanchéité d'origine garantie Il REVENDICATIONS 1. Dispositif de fourniture d'oxygène comprenant au moins une source d'oxygène (2) et un masque respiratoire (12) pouvant être raccordé à la source d'oxygène (2), caractérisé en ce qu'il y est prévu un récipient intermédiaire (4), auquel la source d'oxygène (2) peut être reliée par une liaison de conduction. 2. Dispositif de fourniture d'oxygène selon la revendication 1, io caractérisé en ce que la source d'oxygène (2) est disposée dans le récipient intermédiaire (4). 3. Dispositif de fourniture d'oxygène selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'en aval du récipient intermédiaire (4) est inséré un régulateur de pression à fonctionnement dépendant de la pression ambiante. 4. Dispositif de fourniture d'oxygène selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la source d'oxygène (2) présente un obturateur à étanchéité d'origine garantie (14) et en ce que des moyens sont prévus pour ouvrir l'obturateur à étanchéité d'origine garantie. 5. Dispositif de fourniture d'oxygène selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la source d'oxygène (2) est conçue sous forme d'un réservoir de gaz sous pression muni d'un obturateur à étanchéité d'origine garantie (14) obturant le réservoir de gaz sous pression en en assurant une étanchéité à la pression. 6. Dispositif de fourniture d'oxygène selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la source d'oxygène (2) est conçue sous forme d'un générateur d'oxygène destiné à produire de l'oxygène à partir d'au moins une substance chimique libérant de l'oxygène. 7. Dispositif de fourniture d'oxygène selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est conçu d'une façon lui permettant d'exploiter une source d'oxygène (2) étanche à la pression ou, au choix, un générateur d'oxygène. 8. Dispositif de fourniture d'oxygène selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens permettant d'ouvrir l'obturateur à étanchéité d'origine garantie comportent une aiguille, de préférence une aiguille creuse, un mécanisme étant alors prévu pour déplacer l'aiguille à travers l'obturateur à étanchéité d'origine garantie (14). 9. Dispositif de fourniture d'oxygène selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que des moyens pour déclencher une réaction libérant de l'oxygène, dans un générateur d'oxygène, sont prévus. 10. Dispositif de fourniture d'oxygène selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est disposé à l'intérieur d'une unité de services personnels, dans un avion. 11. Dispositif de fourniture d'oxygène selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il est conçu de façon à pouvoir être retiré de l'unité de services personnels en vue d'une utilisation ambulatoire.