Brevet FR2941625A1 — publié le 20100806

L'invention concerne une combinaison de protection d'une personne ainsi qu'un ensemble de protection correspondant. Les ensembles de protection sont utilisés dans le domaine de la sécurité civile ou dans le domaine de l'industrie, par exemple nucléaire ou chimique, afin d'isoler une personne d'un environnement extérieur hostile. Dans le cadre de l'industrie nucléaire, des personnes sont amenées à assurer la maintenance d'équipements ou effectuer des tâches dans des environnements contaminés, notamment par des particules radioactives. Dans ces conditions, la personne doit être couverte d'une combinaison isolante afin d'éviter tout contact entre la peau et les particules radioactives et ne doit pas respirer l'air extérieur contaminé. Compte tenu de la durée importante et de la complexité de certaines manoeuvres effectuées par la personne, il est important que le port de cet ensemble soit ergonomique et confortable. En outre, l'habillement et la mise en place, ainsi que le retrait de la combinaison doivent pouvoir être effectués simplement et relativement rapidement. Un ensemble de protection est connu du document FR 2 793 147. Celui-ci comporte une combinaison isolante alimentée en air afin de permettre sa ventilation et donc baisser la température au sein de celle-ci. Ceci permet d'augmenter le confort pour l'utilisateur, en particulier en cas d'utilisation prolongée de l'ensemble de protection. De l'air est en outre amené par le biais d'une conduite d'alimentation souple à un masque plaqué sur le visage de l'utilisateur, par l'intermédiaire de sangles de maintien. Un autre ensemble de protection est décrit dans le document US 2004/0226558. Celui-ci se présente sous la forme d'une combinaison comportant notamment une partie formant cagoule et des moyens de raccordement à une source d'air comprimé. L'air comprimé est guidé d'une part dans le volume intérieur de la cagoule et d'autre part dans les autres parties de la combinaison, de manière à assurer la ventilation de cette dernière. L'utilisateur n'est donc plus obligé d'utiliser un masque, celui-ci pouvant directement respirer l'air contenu dans la cagoule. Le débit d'air est ajusté de telle manière que le renouvellement de l'air soit suffisamment important pour éviter une augmentation sensible du dioxyde carbone dans la cagoule. En outre, une seule alimentation en air peut être utilisée, ce qui permet de simplifier la mise en oeuvre d'un tel ensemble de protection. Dans ce cas toutefois, si la pression décroît dans le réseau d'alimentation en air, des risques sont encourus par l'utilisateur qui est alors mal alimenté. En effet, dans ce cas, le taux de dioxyde carbone dans le volume intérieur de la cagoule peut augmenter rapidement, dépassant en quelques instants un seuil critique mettant en danger l'utilisateur. L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant une combinaison et un ensemble de protection correspondant qui permettent de pallier une baisse de pression dans le réseau d'alimentation en air. A cet effet, l'invention concerne une combinaison de protection d'une personne, comportant une enveloppe isolante équipée de moyens de raccordement destinés à être connectés à une source d'air sous pression, des moyens de répartition de l'air présentant une entrée d'air connectée aux moyens de raccordement ainsi qu'au moins une première et une seconde sorties d'air, destinées à alimenter respectivement des moyens de délivrance de l'air à la personne et des moyens de ventilation de la combinaison, caractérisée en ce que les moyens de répartition de l'air comportent une valve conçue pour réduire le débit d'air de la seconde sortie d'air lorsque la pression de l'air au niveau de l'entrée d'air est inférieure à une valeur déterminée. Les moyens de délivrance de l'air à la personne sont donc alimentés prioritairement. L'air issu du réseau d'alimentation n'est alors plus ou est peu utilisé afin d'assurer la ventilation de la combinaison. On rappelle qu'une telle ventilation est uniquement destinée à assurer le confort de l'utilisateur. La fonction vitale d'alimentation en air est ainsi préservée au détriment du confort. Selon une caractéristique de l'invention, la valve est conçue de telle manière que le débit d'air dans la seconde sortie d'air décroît progressivement avec la pression de l'air au niveau de l'entrée d'air. Lorsque la diminution de la pression dans le réseau d'alimentation est faible, il n'est pas nécessaire de stopper complètement la ventilation. Dans ce cas, seule une partie de l'air destinée à assurer la ventilation est détournée au profit de l'alimentation en air de la personne. Avantageusement, la valve comporte un obturateur qui, coopérant 35 avec un ressort de rappel, est conçu pour obturer en totalité ou en partie la seconde sortie d'air, en fonction de la pression de l'air au niveau de l'entrée d'air. Selon une possibilité de l'invention, les moyens de répartition de l'air comportent un corps dans lequel est ménagé un premier canal formant l'entrée d'air, un deuxième canal relié au premier canal et formant la première sortie d'air, ainsi qu'un troisième canal, formant la seconde sortie d'air et débouchant dans le premier canal au niveau d'une ouverture calibrée, l'obturateur et le ressort de rappel étant agencés de telle manière que l'obturateur soit appliqué contre l'ouverture calibrée en l'absence de pression de l'air dans le premier canal, l'obturateur étant écarté progressivement de l'ouverture lorsque la pression de l'air dans le premier canal dépasse une valeur prédéterminée. L'invention concerne en outre un ensemble de protection d'une personne comportant des moyens de délivrance de l'air à la personne, équipés d'une ligne d'alimentation en air, caractérisé en ce qu'il comporte une combinaison de protection selon l'invention, la ligne d'alimentation en air étant connectée à la première sortie d'air des moyens de répartition. Préférentiellement, la ligne d'alimentation en air comporte une première et une seconde entrées d'air, la première entrée d'air étant raccordée à la première sortie d'air des moyens de répartition en position d'utilisation normale, la seconde entrée d'air de la ligne d'alimentation étant destinée à être connectée à une source d'air comprimé secondaire. Ainsi, lorsque l'utilisateur retire l'ensemble de protection, celui-ci connecte la seconde entrée d'air à la source d'air comprimé puis déconnecte la première entrée d'air de la combinaison. Cette dernière peut alors être retirée tout en continuant d'alimenter en air l'utilisateur. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de délivrance de l'air à la personne comportent un masque ou une cagoule délimitant un volume intérieur alimenté en air. Avantageusement, la combinaison comporte une valve d'échappement agencée pour permettre l'échappement de l'air contenu dans la combinaison vers l'extérieur, au-delà d'une pression déterminée de celui-ci. Selon une forme de réalisation de l'invention, la combinaison comporte une bande amovible apte à libérer, après son retrait, une ouverture destinée à faciliter l'extraction de la personne hors de la combinaison. Préférentiellement, la combinaison est équipée d'au moins une gaine de ventilation connectée à la seconde sortie des moyens de répartition, conçue pour diriger une partie de l'air sous pression dans le volume intérieur de la combinaison. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme de réalisation de ce dispositif de protection et de cet ensemble correspondant. Figure 1 est une vue de face de la combinaison ; Figures 2 et 3 sont des vues représentant des étapes successives du retrait de l'ensemble de protection ; Figure 4 est une vue correspondant à la figure 4, illustrant une variante de réalisation de l'invention ; Figure 5 est une vue en coupe longitudinale des moyens de répartition de l'air ; Figure 6 en est une vue de côté ; Figure 7 est un diagramme représentant le débit du réseau d'alimentation en air, le débit des moyens de ventilation et le débit des moyens d'alimentation en air de l'utilisateur, en fonction de la pression du réseau d'alimentation en air. Comme cela est représenté à la figure 1, un ensemble de protection selon l'invention comporte une combinaison externe 1 réalisée dans un matériau souple, armé et étanche aux particules radioactives, par exemple du polychlorure de vinyle sur un support en polyester. La combinaison recouvre l'ensemble des parties du corps et comporte en particulier une zone recouvrant la tête, formant un heaume 2, équipée d'une visière transparente 3. La combinaison comporte des gants 4 ainsi que zones 5 destinées à accueillir les pieds de l'utilisateur, comportant des lacets 6 disposés en regard de la cheville et équipés de moyens de serrage rapide. La combinaison 1 comporte en outre une ouverture d'introduction s'étendant sur la face avant de la combinaison, au niveau de la poitrine de l'utilisateur. L'ouverture peut être refermée à l'aide d'une fermeture à glissière 7, un rabat 8 venant recouvrir la fermeture 7. Une bande amovible 9 s'étend de l'extrémité d'un bras à l'extrémité 35 de l'autre bras, le retrait de la bande 9 permettant l'ouverture complète de la combinaison 1 le long de cette zone. La face avant de la combinaison est pourvue d'un raccord 10 s'étendant à l'extérieur de la combinaison, destiné à être connecté à un réseau d'alimentation en air comprimé 11. Une valve d'échappement 12 est disposée dans la zone arrière du heaume 2, celle-ci permettant l'échappement de l'air contenu dans la combinaison 1 vers l'extérieur, au-delà d'une valeur de pression déterminée. La combinaison 1 est en outre équipée de moyens de répartition de l'air 13 présentant une première et une seconde branches de sortie 14, 15. Ceux-ci sont logés dans la combinaison 1. La seconde branche 15 est reliée à une entrée d'un filtre 16 de type HEPA 19 (� High Efficiency Particulate Air Filter � ou � High Efficiency Particulate Absorbing Filter �), logé dans la combinaison 1 et capable de filtrer, en un passage, au moins 99,97% des particules de diamètre supérieur ou égal à 0,3 pm. La structure des moyens de répartition de l'air 13 est représentée plus particulièrement aux figures 5 et 6. Ceux-ci comportent un corps 17 dans lequel est ménagé un premier canal 18 formant l'entrée d'air, un deuxième canal 19 relié au premier canal 18, s'étendant perpendiculairement à celui, et formé dans la première branche 14 de sortie d'air, ainsi qu'un troisième canal 20, formé dans la seconde branche 15 de sortie d'air et débouchant dans le premier canal 18 au niveau d'une ouverture calibrée 21. Le troisième canal 20 s'étend selon l'axe A du premier canal 18 et présente une chambre 22 de plus grand diamètre, dans laquelle débouche le premier canal 18. Un support tubulaire 23 est fixé dans la chambre, le support comportant une première extrémité tournée du côté de l'ouverture calibrée 18 et une seconde extrémité 24 tournée vers l'extrémité libre du troisième canal 20. La seconde extrémité 24 du support 23 est taraudée et coopère avec une vis 25 formant butée. Un obturateur 26 est monté coulissant dans le support tubulaire 23, un ressort de rappel taré 27 étant en outre monté dans le support 23, entre 30 l'obturateur 26 et la vis 25. Le ressort de rappel 27 et l'obturateur 26 sont ainsi agencés de telle manière que l'obturateur 26 soit appliqué contre l'ouverture calibrée 21 en l'absence de pression de l'air dans le premier canal 18, l'obturateur 26 étant écarté progressivement de l'ouverture 21 lorsque la pression de l'air dans le 35 premier canal 18 dépasse une valeur prédéterminée. La sortie du filtre 16 alimente plusieurs canaux de ventilation 28 formés dans la combinaison 1. Ceux-ci permettent d'amener l'air issu du filtre 16 vers des zones d'échauffement 29, telles que celles disposées au voisinage des aisselles, des genoux ou de l'aine de l'utilisateur. La première branche 14 est connectée à une buse d'amenée d'air 30 d'une cagoule 31, par l'intermédiaire d'un filtre HEPA 32 et d'une ligne d'alimentation en air 33. Cette dernière comporte une extrémité en forme de fourche, présentant une première et une seconde branches 34, 35 munie chacune d'un 10 raccord. La cagoule 31 présente une visière avant 36 et une partie arrière équipée d'une valve d'échappement (non visible) agencée pour permettre l'échappement de l'air contenu dans la cagoule 31 vers l'extérieur, au-delà d'une pression déterminée de celui-ci. 15 Le volume intérieur de la cagoule 31 est délimité par un tour de cou 37 réalisé dans un matériau flexible et élastique, présentant une ouverture centrale permettant l'insertion de la tête de l'utilisateur. La cagoule 31 comporte de plus une bande amovible (non représentée) apte à libérer, après son retrait, une ouverture d'accès à l'intérieur 20 de la cagoule 31. La cagoule 31 est montée sur une nappe textile 37 permettant sa fixation sur l'utilisateur. Selon une autre forme de réalisation, représentée à la figure 4, la ligne d'alimentation 33 est connectée non pas à une cagoule 31, mais à un 25 masque 38 fixé par l'intermédiaire de sangles de maintien 39. Le fonctionnement de l'invention va maintenant être décrit plus en détail, en référence à la forme de réalisation représentée aux figures 1 à 3. Lors de l'habillage, l'utilisateur enfile tout d'abord la combinaison 1, fixe celle-ci à l'aide d'une ceinture 40 intégrée à la combinaison 1, connecte la 30 ligne d'alimentation 33 au raccord 10 et connecte la première branche 34 de la ligne d'alimentation en air 33 à la première branche 14 des moyens de répartition 13. La cagoule 31 est ainsi alimentée en air par le réseau d'air comprimé 11. Parallèlement, l'obturateur 26 soumis à l'effort exercé par l'air 35 comprimé situé au niveau du premier canal 18 est déplacé dans le support tubulaire 23, à l'encontre de la force de rappel exercée par le ressort 27, de façon à s'écarter de l'ouverture calibrée 21. Le passage d'air du premier canal 18 vers le troisième canal 20 est alors autorisé, les gaines de ventilation 28 étant ainsi alimentées en air. L'utilisateur peut alors enfiler la cagoule 31 et finir d'installer le reste de la combinaison 1, en particulier recouvrir la cagoule 31 à l'aide du heaume 2, puis fermer la fermeture à glissière 7. On remarque que l'utilisateur peut s'équiper seul. Une fois fermée, la combinaison 1 est progressivement gonflée par l'air issu des gaines de ventilation 28, cet air pouvant ensuite s'échapper par la valve d'échappement 12 et/ou par les fuites pouvant apparaître par exemple au niveau de la fermeture à glissière 7. Ainsi, malgré de légères fuites, l'utilisateur n'encoure aucun risque puisque l'air s'échappant hors de la combinaison 1 empêche toute pénétration de particules. L'utilisateur peut alors procéder aux travaux à réaliser et peut se 15 déplacer simplement, dans la mesure autorisée par la conduite 11 du réseau d'alimentation en air comprimé. Une fois les opérations terminées, l'utilisateur sort de l'enceinte contaminée, passe éventuellement un sas de décontamination, puis retire la bande amovible 9 de manière à ouvrir la combinaison 1. Cette dernière est 20 ensuite enroulée sur elle-même, par l'extérieur, afin d'éviter tout contact entre les mains ou le reste du corps de l'utilisateur et la paroi externe de la combinaison 1 sur laquelle des particules radioactives ont pu être déposées. L'utilisateur connecte ensuite la seconde branche 35 à un réseau d'alimentation en air comprimé secondaire 41 et déconnecte la première 25 branche 34 de la combinaison 1. Cette dernière peut alors être complètement retirée, la cagoule 31 continuant d'être alimentée par le réseau d'alimentation secondaire 41. On remarque que la combinaison 1 est à usage unique puisque, dans cette forme de réalisation, il n'est pas prévu de pouvoir repositionner la 30 bande amovible 9 après son retrait. Lors d'une diminution de la pression dans le réseau d'alimentation en air 11, la pression de l'air dans le premier canal 18 diminue. L'effort exercé par le ressort taré 27 tend alors à déplacer l'obturateur 26 en direction de l'ouverture calibrée 21, ce qui a pour effet de réduire la section de passage de 35 l'air du premier canal 18 vers le troisième canal 20. Dès lors, le débit d'air alimentant les gaines de ventilation 28 est réduit. La proportion d'air consacrée à alimenter la cagoule 31 est donc augmentée. Ce principe est mieux illustré à la figure 7, représentant sous la forme d'un diagramme et en fonction de la pression de l'air dans le premier canal 18, une première courbe 42 illustrant le débit d'air circulant dans le premier canal 18, une seconde courbe 43 illustrant le débit d'air circulant dans le deuxième canal 19, et une troisième courbe 44 illustrant le débit d'air circulant dans le troisième canal 20. Le débit d'air circulant dans le premier canal 18, c'est-à-dire directement issu du réseau d'alimentation en air 11, diminue avec la pression. En outre, en cas d'une diminution de la pression dans le réseau d'alimentation d'air 11, c'est-à-dire dans le premier canal 18, le débit consacré à la ventilation est fortement limité par le déplacement de l'obturateur 26 (voir courbe 44). Dès lors, le débit d'air dédié à l'alimentation en air de l'utilisateur est peu diminué (voir courbe 43). On remarque ainsi que l'invention permet, en cas d'une diminution de la pression dans le réseau d'alimentation d'air, de donner la priorité à l'alimentation de l'utilisateur, au détriment du confort de celui-ci apporté par la ventilation de la combinaison. L'invention fourni ainsi une combinaison et un ensemble de protection d'une personne qui sont sûrs, tout en restant ergonomiques, confortables et faciles de mise en oeuvre. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de cette combinaison et de cet ensemble, décrite ci-dessus à titre 25 d'exemple, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS1. Combinaison (1) de protection d'une personne, comportant une enveloppe isolante équipée de moyens de raccordement (10) destinés à être connectés à une source d'air sous pression (11), des moyens de répartition de l'air (13) présentant une entrée d'air connectée aux moyens de raccordement (10) ainsi qu'au moins une première et une seconde sorties d'air (14, 15), destinées à alimenter respectivement des moyens (31, 38) de délivrance de l'air à la personne et des moyens (28) de ventilation de la combinaison (1), caractérisée en ce que les moyens de répartition (13) de l'air comportent une valve (26, 27) conçue pour réduire le débit d'air de la seconde sortie d'air (15) lorsque la pression de l'air au niveau de l'entrée d'air est inférieure à une valeur déterminée. 2. Combinaison (1) selon la revendication 1, la valve (26, 27) est conçue de telle manière que le débit d'air dans la seconde sortie d'air décroît progressivement avec la pression de l'air au niveau de l'entrée d'air. 3. Combinaison (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la valve comporte un obturateur (26) qui, coopérant avec un ressort de rappel (27), est conçu pour obturer en totalité ou en partie la seconde sortie d'air (15), en fonction de la pression de l'air au niveau de l'entrée d'air. 4 Combinaison (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de répartition de l'air (13) comportent un corps (17) dans lequel est ménagé un premier canal (18) formant l'entrée d'air, un deuxième canal (19) relié au premier canal (18) et formant la première sortie d'air (14), ainsi qu'un troisième canal (20), formant la seconde sortie d'air (15) et débouchant dans le premier canal (18) au niveau d'une ouverture calibrée (21), l'obturateur (26) et le ressort de rappel (27) étant agencés de telle manière que l'obturateur (26) soit appliqué contre l'ouverture calibrée (21) en l'absence de pression de l'air dans le premier canal (18), l'obturateur (26) étant écarté progressivement de l'ouverture (21) lorsque la pression de l'air dans le premier canal (18) dépasse une valeur prédéterminée.5. Ensemble de protection d'une personne comportant des moyens (31, 38) de délivrance de l'air à la personne, équipés d'une ligne d'alimentation en air (33), caractérisé en ce qu'il comporte une combinaison (1) de protection selon l'une des revendications 1 à 4, la ligne d'alimentation en air (33) étant connectée à la première sortie d'air (14) des moyens de répartition (13). 6. Ensemble de protection selon la revendication 5, caractérisé en ce que la ligne d'alimentation en air (13) comporte une première et une seconde entrées d'air (34, 35), la première entrée d'air (34) étant raccordée à la première sortie d'air (14) des moyens de répartition (13) en position d'utilisation normale, la seconde entrée d'air (35) de la ligne d'alimentation (33) étant destinée à être connectée à une source d'air comprimé secondaire (41). 7. Ensemble de protection selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens de délivrance de l'air à la personne comportent un masque (38) ou une cagoule (31) délimitant un volume intérieur alimenté en air. 8. Ensemble de protection selon l'une des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que la combinaison (1) comporte une valve d'échappement (12) agencée pour permettre l'échappement de l'air contenu dans la combinaison (1) vers l'extérieur, au-delà d'une pression déterminée de celui-ci. 9. Ensemble de protection selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la combinaison (1) comporte une bande amovible (9) apte à libérer, après son retrait, une ouverture destinée à faciliter l'extraction de la personne hors de la combinaison (1). 10. Ensemble de protection selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que la combinaison (1) est équipée d'au moins une gaine de ventilation (28) connectée à la seconde sortie (15) des moyens de répartition (13), conçue pour diriger une partie de l'air sous pression dans le volume intérieur de la combinaison (1).