Brevet FR3018454A1 — publié le 20150918

APPAREIL RESPIRATOIRE Domaine de l'invention La présente invention concerne un moyen 5 d'assistance vital, et plus particulièrement un dispositif de protection des organes respiratoires et du système de vision de l'homme contre les effets nocifs sur la respiration, et contre les fumées et les gaz toxiques, qui peut être utilisé, en particulier, pour la fabrication 10 d'appareils respiratoires qui fonctionnent avec de l'air comprimé à l'aide d'une soupape d'admission pneumatique et d'une surpression sous un masque. Description de l'art antérieur 15 Différentes constructions d'appareils respiratoires sont connues à partir de l'art. Plus particulièrement, le brevet US n°5 464 009 publié le 07 novembre 1995 et le brevet US n°6 394 091 publié le 28 mai 2002 décrivent des appareils respiratoires 20 qui contiennent chacun une source de gaz comprimé, un dispositif pulmonaire à soupape d'alimentation pneumatique, et un masque à chambre de soupape. L'un des inconvénients desdits dispositifs est le long temps de réponse dudit dispositif pulmonaire à un 25 changement de régime respiratoire de l'utilisateur et, ainsi, l'augmentation de la résistance à la respiration dans toutes les conditions de ventilation pulmonaire. Ce qui se rapproche le plus de la présente invention est un appareil respiratoire muni d'une soupape 30 commandée par les poumons, comme cela est décrit dans le brevet US n°5 016 627 publié le 21 mai 1991, qui comprend une source de gaz comprimé, un dispositif pulmonaire qui contient un corps avec raccord d'admission, un obturateur fixé de manière hermétique entre ledit corps et une membrane de recouvrement, une soupape d'admission placée dans ledit corps avec une cavité de commande, dont la sortie est réalisée sous la forme d'un siège de soupape d'alimentation qui interagit avec le siège de ladite soupape de commande, et un masque à chambre de soupape. Les inconvénients du présent appareil respiratoire sont la faible vitesse de fonctionnement dudit dispositif pulmonaire, provoquée par le temps de réaction significatif de ladite soupape d'alimentation pneumatique en cas de changement de besoin de débit de gaz de la part de l'utilisateur dans le cadre de différents régimes respiratoires, qui entrave le contrôle de l'alimentation en gaz de l'utilisateur et provoque une augmentation de la résistance à la respiration; et la nécessité de création, par l'utilisateur, d'une pression négative sous le masque, afin de déclencher ledit dispositif pulmonaire. Description de l'invention La présente invention a pour but d'atteindre un résultat technique qui consiste à réduire la résistance à la respiration grâce à la diminution du temps de réponse dudit dispositif pulmonaire en cas de changement du besoin en débit de gaz de l'utilisateur dans le cadre de différents régimes respiratoires, et à augmenter le confort d'utilisation en garantissant le déclenchement/l'arrêt automatiques dudit dispositif pulmonaire en cas de raccordement/de détachement audit masque, ou l'arrêt automatique dudit dispositif pulmonaire en cas de détachement dudit masque, et le déclenchement dudit dispositif pulmonaire par la première inhalation après le raccordement audit masque. Ledit résultat technique est obtenu grâce au fait que ledit appareil respiratoire contient une source de gaz comprimé, un masque, un dispositif pulmonaire qui comprend un corps à siège, une soupape d'alimentation placée de 5 manière hermétique à l'air dans ledit corps, une soupape de commande placée dans ladite soupape d'alimentation, un obturateur, une membrane fixée de manière étanche à l'air entre ledit corps et ledit obturateur, une biellette qui relie ladite membrane à ladite soupape de commande, 10 moyennant quoi ladite soupape de commande et ladite biellette peuvent se déplacer axialement avec ladite soupape d'alimentation, auquel cas ladite biellette, d'un côté, est reliée de manière rigide à ladite membrane, et, de l'autre, touche ladite soupape de commande. 15 En outre, ledit résultat technique est obtenu grâce au fait que ledit dispositif pulmonaire est également équipé d'une tige à ressort et levier, placée dans ledit corps, moyennant quoi ledit levier touche ladite biellette, et ladite tige touche la butée située sur ledit masque. 20 Ladite construction permet de garantir le mécanisme de déclenchement/d'arrêt qui, lors du détachement dudit masque par le biais de ladite membrane et de ladite biellette reliées entre elles, à l'aide dudit levier et de ladite tige poussée par ressort, désactive ledit dispositif 25 pulmonaire, en fermant la soupape (coupant ainsi l'alimentation en air depuis ledit raccord d'alimentation), et, lors du raccordement audit masque, à l'aide d'une butée spéciale située dans ladite chambre de soupape, permet de déclencher ledit dispositif pulmonaire sans avoir besoin de 30 manipulations mécaniques supplémentaires. Ainsi, ledit dispositif pulmonaire peut être alimenté à l'aide de la fixation à ressort de ladite membrane en position d'arrêt, avec les soupapes fermées. En cas d'utilisation de ladite fixation à ressort pour déclencher le dispositif (alimentation en air par ledit raccord d'admission), il est nécessaire de créer une décharge dans la cavité située sous la membrane, après la première inhalation. Ledit dispositif pulmonaire peut être muni d'un ressort annulaire de fixation de ladite membrane en position désenclenchée. Brève description des schémas La nature de l'invention est expliquée par les schémas, sur lesquels : La figure 1 illustre une vue d'ensemble de l'appareil respiratoire avec ledit dispositif pulmonaire ; Les figures 2 et 3 illustrent une vue en coupe 15 longitudinale dudit masque avec ledit dispositif pulmonaire en position « enclenchée » à l'étape d'expiration ; La figure 4 illustre ledit masque avec ledit dispositif pulmonaire en position « enclenchée » à l'étape d'inhalation (vue en coupe longitudinale) ; 20 La figure 5 illustre ledit dispositif pulmonaire muni de ladite tige supplémentaire à ressort et à levier, située dans ledit corps, en position « enclenchée » (vue longitudinale) ; La figure 6 illustre une vue en coupe 25 longitudinale dudit masque avec ladite tige supplémentaire à ressort et à levier, située dans ledit corps, en position « enclenchée » à l'étape d'expiration ; La figure 7 illustre la disposition de ladite biellette et dudit mécanisme de déclenchement/d'arrêt (la 30 membrane et l'obturateur ne sont pas illustrés) ; La figure 8 illustre ledit dispositif pulmonaire avec ladite fixation à ressort annulaire de ladite membrane en position « enclenchée » (vue en coupe longitudinale) ; La figure 9 illustre une vue en coupe longitudinale dudit masque à dispositif pulmonaire avec ladite fixation à ressort annulaire de ladite membrane en position « enclenchée ». Modes de réalisation de l'invention Ledit appareil respiratoire comprend une source de gaz comprimé, comme par exemple un ballon à réducteur (non illustré sur les schémas), un masque 1 à chambre de 10 soupape 2, dans laquelle se trouvent une soupape d'échappement à ressort 3, un dispositif pulmonaire 4 relié, d'un côté, à ladite chambre de soupape 2, et, de l'autre, par le biais d'un raccord d'admission 5, à ladite source de gaz comprimé. Ledit dispositif pulmonaire se 15 compose d'un corps 6 muni d'un siège 9, d'un obturateur 7, et d'une membrane 8 fixée entre eux de manière étanche à l'air. Ladite soupape d'alimentation 10 possède, d'un côté, un joint d'étanchéité 12, en contact avec ledit siège 9, et, de l'autre, est reliée à un piston 18. Ladite soupape 20 d'alimentation contient également un siège 11, qui est en contact avec le joint d'étanchéité 15 de ladite soupape de commande 14. Ladite soupape d'alimentation 10 se trouve dans ledit corps 6, avec une chambre de commande 17, qui, l'aide d'un canal 13, est reliée, d'un côté, par le biais 25 d'une buse 16, à la cavité d'alimentation en gaz comprimé, et, de l'autre, par le biais d'un siège 11, à la cavité située sous la membrane, et reliée aux poumons de l'utilisateur. Dans ce cas, le diamètre dudit siège 9 est inférieur à celui dudit piston 18. Ladite soupape de 30 commande 14 est directement placée, de manière coaxiale, dans ladite soupape d'alimentation 10, et est capable de se déplacer conjointement avec ladite membrane 8 grâce à une biellette 20, qui se trouve dans ledit corps 6, et qui, d'un côté, est en contact avec ladite soupape de commande 14, et, de l'autre, est reliée de manière rigide à ladite membrane 8 par le biais d'une réglette 19. Ledit mécanisme de déclenchement/d'arrêt dudit 5 dispositif pulmonaire contient une tige 21 située dans ledit corps 6, dans lequel se trouve un axe 25 destiné à déplacer ledit levier 22 situé dans ledit corps 6, sur un axe 24, à l'aide d'un ressort 23. L'obturateur 5 dudit dispositif pulmonaire 4 peut contenir ledit ressort 10 annulaire de fixation 26, afin de fixer ladite membrane en position d'arrêt, avec les soupapes fermées, lors du raccordement dudit dispositif pulmonaire 4 audit masque 1. Ledit appareil respiratoire fonctionne comme suit. 15 Lors de l'inhalation, la pression contenue dans la cavité située sous la membrane diminue, la membrane 8, sous l'effet de la pression atmosphérique et en raison de l'effort exercé par le gaz comprimé qui provient de ladite chambre de commande 17 sur ladite soupape de commande 14, 20 commence à se déplacer le long de l'axe dudit dispositif pulmonaire, et ladite soupape de commande 14 n'est plus en contact avec ledit siège 11 de ladite soupape d'alimentation 10. En raison du fait que la surface d'écoulement de ladite buse 16 soit considérablement 25 inférieure à celle dudit siège 11, la pression dans ladite chambre de commande 17 diminue, et ladite soupape d'alimentation 10 commence à se déplacer le long de l'axe dudit dispositif pulmonaire, et n'est plus en contact avec ledit siège 9, permettant ainsi à l'utilisateur d'accéder 30 au gaz. Dans ce cas, en raison de la possibilité de déplacement de ladite membrane avec ladite soupape d'alimentation 10, ladite soupape de commande 14 se déplace par rapport audit siège 11 jusqu'au moment de début de déplacement de ladite soupape de commande 10 et dudit piston 18, et l'étendue de ce déplacement est maintenue au minimum nécessaire, indépendamment de l'étendue du déplacement dudit piston 18 et de ladite soupape 5 d'alimentation 10 sur la totalité de la plage de ventilation pulmonaire. Cela permet de réduire sensiblement le temps de réaction de ladite soupape d'alimentation 10 à un changement de débit de gaz dans le cadre de différents régimes respiratoires créés par l'utilisateur au cours du 10 processus d'utilisation de l'appareil. En l'absence de consommation de gaz de la part de l'utilisateur ou lors de l'expiration, le gaz comprimé qui passe à travers ledit siège 9 dudit corps 6 et ledit siège 11 pénètre dans la cavité située sous la membrane. La 15 pression dans ladite cavité augmente alors, et, en raison de la différence de pression entre ladite cavité et l'environnement, la membrane 8 se déplace à l'aide de ladite biellette 20 de ladite soupape de commande 14, jusqu'à ce que le coussinet de soupape 15 entre en contact 20 avec ledit siège 11 de ladite soupape d'alimentation 10. La pression dans ladite cavité située sous la membrane est déterminée par l'effort nécessaire au maintien de ladite soupape de commande 15 en position fermée sous l'action de la pression du gaz dans ladite chambre de commande 17. La 25 pression dans ladite chambre de commande 17 qui traverse ladite buse 16 est égale à la pression de fonctionnement à l'entrée dudit dispositif pulmonaire. Dans ce cas, étant donné que le diamètre dudit siège 9 est inférieur à celui dudit piston 18 du côté de ladite chambre de commande 17, 30 un effort se crée alors, et déplace ledit piston 18 avec ladite soupape d'alimentation 10 jusqu'à ce que ledit joint d'étanchéité 12 touche ledit siège 9. Simultanément au déplacement dudit piston 18 et de ladite soupape d'alimentation 10, ladite soupape de commande 14 se déplace également et entre en contact avec ledit siège 11. L'utilisateur expire alors dans l'environnement grâce à l'ouverture de ladite soupape d'évacuation à ressort 3. Lorsque ledit dispositif pulmonaire 4 n'est pas assemblé avec ledit masque 1, ledit levier 22 tourne sur ledit axe 24 sous l'action du ressort 23 de la tige 21, et ladite soupape de commande 14 et ladite soupape d'alimentation 10 se ferment par le biais de la réglette 19 et de la biellette 20. Lors du déclenchement de la source de gaz comprimé, ledit gaz, par le biais du raccord d'admission 5, de la buse 16 et du canal 13, pénètre dans ladite chambre de commande 17. Afin de raccorder ledit dispositif pulmonaire 4 audit masque 1 à l'aide d'un mouvement de translation, le raccord de sortie dudit corps 6 est placé dans la zone de réception de ladite chambre de soupape 2 jusqu'à ce que ledit corps 6 soit fixé dans ladite chambre 2. Dans cette position, ledit dispositif pulmonaire 4 est relié audit masque, ladite tige 21 est déplacée vers le haut, et entre en contact avec une butée dans ladite chambre de soupape 2, ladite tige 21 libère ledit levier 22 et ladite membrane 8, plaçant ainsi ledit dispositif pulmonaire en mode de fonctionnement, le gaz comprimé pénètre dans ladite soupape d'alimentation 10, et ledit dispositif pulmonaire est placé en position « enclenchée ». Lorsque ledit ressort annulaire de ladite fixation 26 est sollicité lors du raccordement dudit dispositif pulmonaire 4 audit masque 1, ladite tige 21 se déplace vers le haut, et entre en contact avec la butée située dans ladite chambre de soupape 2, ladite tige 21 libère ledit levier 22, mais ladite membrane 8 est retenue par ledit ressort annulaire 26, sans ouvrir la soupape d'alimentation en air. Lors de la première inhalation, une décharge est créée dans ladite cavité située sous la membrane, et ladite membrane 8 se détache dudit ressort 26, plaçant ainsi ledit dispositif pulmonaire en mode de fonctionnement. Lors du détachement dudit dispositif pulmonaire 4 dudit masque 1, ladite tige 21, sous l'action dudit ressort 23, se déplace vers le bas, faisant ainsi tourner ledit levier 22 autour dudit axe 24. Ledit levier 22, par le biais de ladite réglette 19 et de ladite biellette 20, désenclenche ledit dispositif pulmonaire 4, et ferme ladite soupape (et coupe l'alimentation en gaz). REVENDICATIONS1 - Appareil respiratoire, qui comprend une source de gaz comprimé, un masque (1), un dispositif pulmonaire (4), composé d'un corps (6) à siège (9), d'une soupape d'alimentation (10) placée de manière étanche à l'air dans ledit corps (6), d'une soupape de commande (14) placée dans ladite soupape d'alimentation (10), d'un obturateur (7), d'une membrane (8) fixée de manière étanche à l'air entre ledit corps (6) et ledit obturateur (7), d'une biellette (20) qui relie ladite membrane (8) à ladite soupape de commande (14), caractérisé en ce que ladite soupape de commande (14) et ladite biellette (20) peuvent se déplacer de manière axiale avec ladite soupape d'alimentation (10), moyennant quoi ladite biellette (20), d'un côté, est reliée de manière rigide à ladite membrane (8), et, de l'autre, est en contact avec ladite soupape de commande (14). 2 - Appareil respiratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif pulmonaire (4) est en outre muni d'une tige (21) à ressort (23) et levier (22), placée dans ledit corps (6), moyennant quoi ledit levier (22) entre en contact avec ladite biellette (20), et ladite tige (21) entre en contact avec une 25 ledit masque (1). 3 - Appareil respiratoire butée située sur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif pulmonaire (4) est muni d'un ressort annulaire de fixation (26) de ladite membrane (8) en position désenclenchée. 30