CA2067870C - Dispositif d'alimentation en gaz respiratoire - Google Patents
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Abstract
L'ensemble de valve de détente, couplé au levier de diaphragme par un ensemble de tige traversant la cavité interne du boîtier, comporte un dispositif d'échange de chaleur avec le milieu environnant, un support de tige à l'extrémité de l'ensemble de tige opposée à l'ensemble de valve, étant également avantageusement associée un autre dispositif d'échange de chaleur de façon à éviter le givrage, sous l'effet de la détente du gaz respiratoire dans le boîtier, de l'équipage mécanique de commande de l'ensemble de valve, en cas d'utilisation en milieu environnant froid.
Description
20~~~~0 La présent e invention concerne un dispositif d'alimentation en gaz respiratoire, plus particulièrement pour plongeur, du type comprenant un boîtier définissant une chambre interne délimitée par un diaphragme souple, un ensemble de valve de détente disposé dans une première paroi latérale du boîtier et comprenant un clapet coopérant avec un siège et solidaire d'un piston à une première extrémité d'un ensemble de tige de piston s'étendant dans la chambre interne et dont l'autre extrémité est couplée à un levier coopérant avec le diaphragme.
Un dispositif de ce type est décrit dans le document FR-A-2.644.750, au nom de la Demanderesse. Ce type de dispositif permet, grâce au diaphragme, la mise à disposition d'un utilisateur de quantités de gaz respirable suffisantes et à la pression du milieu environnant, l'ensemble de valve de détente assurant la détente requise du gaz respiratoire qui est fourni à une pression supérieure à
celle du milieu environnant. Comme mentionné dans le document ci-dessus, une telle détente entraîne une production de froid assez importante dans le boîtier, tendant ainsi à refroidir nbtablement l'équipage mécanique de commande de l'ensemble de valve. Lorsque l'utilisateur évolue dans un environnement dont la température est froide, la température dans la chambre interne descend à une valeur encore inférieure. La chambre interne contient souvent de l'eau, pénétrant par l'embout respiratoire. De plus, l'air expiré par l'utilisateur est saturé en humidité. L'humidité dans la chambre se transforme au contact des pièces froides en glace qui peut provoquer le blocage de l'équipage mécanique de l'ensemble de valve. Dans une première approche pour remédier à ces inconvénients, le document ci-dessus prévoyait de réaliser l'ensemble de tige en matériau thermiquement non conducteur. La tendance actuelle étant de réaliser les boîtiers non plus en métal mais en matériau plastique, la solution selon la première approche sus-mentionnée s'est révélée insuffisante.
La présente invention a pour objet de proposer un dispositif du type défini ci-dessus qui, tout en resiant de construction simple et de faibles coûts de fabrication, permette d'améliorer considérablement la résistance au givrage dans des environnements à
des températures froides mais peu négatives, comme c'est le cas en particulier pour la plongée.
A cette fin, selon une caractéristique de l'invention, l'ensemble de valve de détente comporte. des moyens d'échange de chaleur avec le milieu environnant le dispositif.
Selon une caractéristique plus particulière de l'invention, le siège de clapet est monté dans un élément tubulaire en matériau thermiquement conducteur ayant une partie extérieure s'étendant hors du boîtier et ayant une configuration présentant une surface d'échange importante avec le milieu environnant, typiquement des ailettes.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'autre extrémité de l'ensemble de tige est guidée dans un support de tige tubulaire monté dans une deuxième paroi latérale du boîtier opposée à
la première paroi latérale et associé à des moyens d'échange de chaleur avec le milieu environnant le dispositif, le support de tige étant typiquement couplé à un élément d'obturation ayant une partie extérieure ayant une configuration présentant une surface d'échange importante avec le milieu environnant, par exemple des ailettes.
Avec un tel agencement, les frigories créées dans le dispositif par la détente du gaz respiratoire s'évacuent dans le milieu environnant par les moyens d'échange de chaleur, essentiellement au niveau de l'ensemble de valve de détente et, en cas d'utilisation prolongée du dispositif dans un environnement froid, également au niveau de la liaison articulée entre l'ensemble de tige et le levier, prévenant les risques de givrage à cet endroit.
La présente invention s'applique de préférence à un deuxième étage d'un appareil respiratoire à air comprimé, notamment pour plongeur sous-marin mais peut également s'appliquer au premier étage de détente d'un tel appareil.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donnée à titre ïllustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec le dessin annexé, sur lequel - la planche unique est une vue schématique en coupe d'un deuxième étage de détente de plongée.
Sur la figure unique, on reconnaît un boîtier 1 en forme de cuvette, avec un fond Z et deux parties de parois latérales opposées 3 et 4. La cuvette est fermée par un diaphragme souple en matériau élastomère 5 protégé par un capot externe 6 comportant un bouton-20~~8~0 poussoir de remise en alimentation forcée 7. Le boîtier 1 et le diaphragme 5 définissent ainsi une chambre interne 8 communiquant par un conduit avec un embout buccal (non représenté) et alimentée en gaz respiratoire par un ensemble de valve de détente, désigné généralement par la référence 9, disposé dans la première partie de paroi latérale 3. Cette dernière est formée avec un logement 10 dans lequel est monté un corps de valve tubulaire 11 définissant un alésage interne 12 dans lequel èst monté à coulissement un piston l3 dont une extrémité
porte un élément de clapet en élastomère 14 et qui est prolongé, à
l'opposé du clapet 14, par une tige 15 s'étendant dans la chambre interne 8.
Conformément à l'invention, dans le corps de valve 11 est vissé un élément tubulaire 16 comportant une partie extérieure s'étendant hors du boîtier et destinée à être raccordée à une tubulure d'amenée de gaz respiratoire sous pression (nan représentée).
L'élément tubulaire 16 comporte, à son extrémité intérieure, un taraudage recevant un élément tubulaire 17 dont l'extrémité intérieure biseautée forme siège pour le clapet 14. L'ensemble piston 13-clapet 14 est sollicité en direction du siège 17 par un ressort 18 prenant appui sur un déflecteur 19 rapporté sur la paroi latérale 3, à
l'intérieur de la chambre interne 8, et formant guide pour la.tige 15.
Le déflecteur 19 est bloqué en position contre la paroi latérale 3 par une saillie 20 s'étendant depuis le fond 2 du boîtier 1 à l'intérieur de la chambre 8.
Conformément à un aspect de l'invention, la partie extérieure de l'élément tubulaire 16 est formée typiquement avec une pluralité d'ailettes circulaires 21 pour l'établissement d'un échange thermique entre le milieu environnant et l'ensemble constitué de l'élément tubulaire 16, du corps de siège 17 et du corps de valve 1I.
Selon un aspect préférentiel de l'invention, la tige de piston 15 est reliée coaxialement à une deuxième tige 22 dont l'extrémité opposée à la tige de piston 15 porte une rondelle 23 coulissant dans un alésage interne d'un support de tige tubulaire 24 monté sur la deuxième partie de paroi latérale 4 opposée à l'ensemble de valve 9. Le support de tige 24 comporte deux ouvertures latérales 25 au travers desquelles passent, pour coopérer avec la rondelle 23, deux doigts 26 d'une extrémité en forme de fourche d'un levier d'actionnement 27 dont l'autre extrémité coopère en contact avec le diaphragme 5.
De façon plus spécifique, comme représenté sur la figure, la 'tige de piston 15 est vissée dans un capuchon 28 en matériau plastique isolant, par exemple en résine acétal, lui-même vissé dans une extrémité taraudée d'un raccord tubulaire 29, également en matériau plastique isolant, notamment en résine acétal, dans laquelle est immobilisée une tête élargie 30, par exemple sphérique, à l'extrémité
de la tige 22 opposée à ia rondelle 23.
Selon un aspect de l'invention, le support de tige et de levier 24 est monté dans une ouverture traversante 31 dans la deuxième paroi latérale 4 et est associé par vissage sur une extrémité
intérieure filetée d'un élément cylindrique d'obturation et de fixation 32 comportant une partie extérieure formée, comme la partie extérieure de l'élément tubulaire 16, avec une série d'ailettes circulaires 33, l'élément cylindrique 32 étant pourvu, à son extrémité
extérieure, d'un logement 34 permettant son vissage avec 7e support de tige 24.
Dans un mode de réalisation pratique, l'ensemble piston 13-clapet 14- tige de piston 15, la tige 22 et le levier 27 sont réalisés en acier inoxydable. Le capot 19 est réalisé dans le même matériau plastique que le boîtier 1, par exemple en polyoxyde de phénylène ou en polyuréthanne. Le corps de siège 17, le corps de valve 11, le support de tige 24 sont réalisés en laiton chromé. L'élément tubulaire 16 et l'ëlément cylindrique 32 sont réalisés en laiton à traitement de surface, par exemple chromé.
Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.
Un dispositif de ce type est décrit dans le document FR-A-2.644.750, au nom de la Demanderesse. Ce type de dispositif permet, grâce au diaphragme, la mise à disposition d'un utilisateur de quantités de gaz respirable suffisantes et à la pression du milieu environnant, l'ensemble de valve de détente assurant la détente requise du gaz respiratoire qui est fourni à une pression supérieure à
celle du milieu environnant. Comme mentionné dans le document ci-dessus, une telle détente entraîne une production de froid assez importante dans le boîtier, tendant ainsi à refroidir nbtablement l'équipage mécanique de commande de l'ensemble de valve. Lorsque l'utilisateur évolue dans un environnement dont la température est froide, la température dans la chambre interne descend à une valeur encore inférieure. La chambre interne contient souvent de l'eau, pénétrant par l'embout respiratoire. De plus, l'air expiré par l'utilisateur est saturé en humidité. L'humidité dans la chambre se transforme au contact des pièces froides en glace qui peut provoquer le blocage de l'équipage mécanique de l'ensemble de valve. Dans une première approche pour remédier à ces inconvénients, le document ci-dessus prévoyait de réaliser l'ensemble de tige en matériau thermiquement non conducteur. La tendance actuelle étant de réaliser les boîtiers non plus en métal mais en matériau plastique, la solution selon la première approche sus-mentionnée s'est révélée insuffisante.
La présente invention a pour objet de proposer un dispositif du type défini ci-dessus qui, tout en resiant de construction simple et de faibles coûts de fabrication, permette d'améliorer considérablement la résistance au givrage dans des environnements à
des températures froides mais peu négatives, comme c'est le cas en particulier pour la plongée.
A cette fin, selon une caractéristique de l'invention, l'ensemble de valve de détente comporte. des moyens d'échange de chaleur avec le milieu environnant le dispositif.
Selon une caractéristique plus particulière de l'invention, le siège de clapet est monté dans un élément tubulaire en matériau thermiquement conducteur ayant une partie extérieure s'étendant hors du boîtier et ayant une configuration présentant une surface d'échange importante avec le milieu environnant, typiquement des ailettes.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'autre extrémité de l'ensemble de tige est guidée dans un support de tige tubulaire monté dans une deuxième paroi latérale du boîtier opposée à
la première paroi latérale et associé à des moyens d'échange de chaleur avec le milieu environnant le dispositif, le support de tige étant typiquement couplé à un élément d'obturation ayant une partie extérieure ayant une configuration présentant une surface d'échange importante avec le milieu environnant, par exemple des ailettes.
Avec un tel agencement, les frigories créées dans le dispositif par la détente du gaz respiratoire s'évacuent dans le milieu environnant par les moyens d'échange de chaleur, essentiellement au niveau de l'ensemble de valve de détente et, en cas d'utilisation prolongée du dispositif dans un environnement froid, également au niveau de la liaison articulée entre l'ensemble de tige et le levier, prévenant les risques de givrage à cet endroit.
La présente invention s'applique de préférence à un deuxième étage d'un appareil respiratoire à air comprimé, notamment pour plongeur sous-marin mais peut également s'appliquer au premier étage de détente d'un tel appareil.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donnée à titre ïllustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec le dessin annexé, sur lequel - la planche unique est une vue schématique en coupe d'un deuxième étage de détente de plongée.
Sur la figure unique, on reconnaît un boîtier 1 en forme de cuvette, avec un fond Z et deux parties de parois latérales opposées 3 et 4. La cuvette est fermée par un diaphragme souple en matériau élastomère 5 protégé par un capot externe 6 comportant un bouton-20~~8~0 poussoir de remise en alimentation forcée 7. Le boîtier 1 et le diaphragme 5 définissent ainsi une chambre interne 8 communiquant par un conduit avec un embout buccal (non représenté) et alimentée en gaz respiratoire par un ensemble de valve de détente, désigné généralement par la référence 9, disposé dans la première partie de paroi latérale 3. Cette dernière est formée avec un logement 10 dans lequel est monté un corps de valve tubulaire 11 définissant un alésage interne 12 dans lequel èst monté à coulissement un piston l3 dont une extrémité
porte un élément de clapet en élastomère 14 et qui est prolongé, à
l'opposé du clapet 14, par une tige 15 s'étendant dans la chambre interne 8.
Conformément à l'invention, dans le corps de valve 11 est vissé un élément tubulaire 16 comportant une partie extérieure s'étendant hors du boîtier et destinée à être raccordée à une tubulure d'amenée de gaz respiratoire sous pression (nan représentée).
L'élément tubulaire 16 comporte, à son extrémité intérieure, un taraudage recevant un élément tubulaire 17 dont l'extrémité intérieure biseautée forme siège pour le clapet 14. L'ensemble piston 13-clapet 14 est sollicité en direction du siège 17 par un ressort 18 prenant appui sur un déflecteur 19 rapporté sur la paroi latérale 3, à
l'intérieur de la chambre interne 8, et formant guide pour la.tige 15.
Le déflecteur 19 est bloqué en position contre la paroi latérale 3 par une saillie 20 s'étendant depuis le fond 2 du boîtier 1 à l'intérieur de la chambre 8.
Conformément à un aspect de l'invention, la partie extérieure de l'élément tubulaire 16 est formée typiquement avec une pluralité d'ailettes circulaires 21 pour l'établissement d'un échange thermique entre le milieu environnant et l'ensemble constitué de l'élément tubulaire 16, du corps de siège 17 et du corps de valve 1I.
Selon un aspect préférentiel de l'invention, la tige de piston 15 est reliée coaxialement à une deuxième tige 22 dont l'extrémité opposée à la tige de piston 15 porte une rondelle 23 coulissant dans un alésage interne d'un support de tige tubulaire 24 monté sur la deuxième partie de paroi latérale 4 opposée à l'ensemble de valve 9. Le support de tige 24 comporte deux ouvertures latérales 25 au travers desquelles passent, pour coopérer avec la rondelle 23, deux doigts 26 d'une extrémité en forme de fourche d'un levier d'actionnement 27 dont l'autre extrémité coopère en contact avec le diaphragme 5.
De façon plus spécifique, comme représenté sur la figure, la 'tige de piston 15 est vissée dans un capuchon 28 en matériau plastique isolant, par exemple en résine acétal, lui-même vissé dans une extrémité taraudée d'un raccord tubulaire 29, également en matériau plastique isolant, notamment en résine acétal, dans laquelle est immobilisée une tête élargie 30, par exemple sphérique, à l'extrémité
de la tige 22 opposée à ia rondelle 23.
Selon un aspect de l'invention, le support de tige et de levier 24 est monté dans une ouverture traversante 31 dans la deuxième paroi latérale 4 et est associé par vissage sur une extrémité
intérieure filetée d'un élément cylindrique d'obturation et de fixation 32 comportant une partie extérieure formée, comme la partie extérieure de l'élément tubulaire 16, avec une série d'ailettes circulaires 33, l'élément cylindrique 32 étant pourvu, à son extrémité
extérieure, d'un logement 34 permettant son vissage avec 7e support de tige 24.
Dans un mode de réalisation pratique, l'ensemble piston 13-clapet 14- tige de piston 15, la tige 22 et le levier 27 sont réalisés en acier inoxydable. Le capot 19 est réalisé dans le même matériau plastique que le boîtier 1, par exemple en polyoxyde de phénylène ou en polyuréthanne. Le corps de siège 17, le corps de valve 11, le support de tige 24 sont réalisés en laiton chromé. L'élément tubulaire 16 et l'ëlément cylindrique 32 sont réalisés en laiton à traitement de surface, par exemple chromé.
Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.
Claims (10)
1. Dispositif d'alimentation en gaz respiratoire, comprenant un boîtier définissant une chambre interne délimitée par un diaphragme souple, un ensemble de valve de détente disposé dans une première paroi latérale du boîtier et comprenant un clapet coopérant avec un siège et solidaire d'un piston à une première extrémité d'un ensemble de tige de piston s'étendant dans la chambre interne et dont l'autre extrémité est couplée à un levier coopérant avec le diaphragme, caractérisé en ce que l'ensemble de valve de détente comporte des moyens d'échange de chaleur avec le mileu environnant le dispositif s'étendant hors du boîtier.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le siège est monté dans un élément tubulaire en matériau thermiquement conducteur ayant une partie extérieure s'étendant hors du boîtier et ayant une configuration présentant une surface d'échange importante avec le milieu environnant.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie extérieure comporte des ailettes.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble piston - clapet est sollicité en direction du siège par un ressort prenant appui sur un capot disposé dans la chambre interne et réalisé
en matériau plastique.
en matériau plastique.
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de tige de piston comprend une première tige solidaire du piston et une deuxième tige, les première et deuxième tiges étant reliées coaxialement par un élément de raccord en matériau plastique.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les première et deuxième tiges sont en acier inoxidable.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre extrémité de l'ensemble de tige de piston est guidée dans un support de tige tubulaire monté dans une deuxième paroi latérale du boîtier opposée à la première paroi latérale et associé à des moyens d'échange de chaleur avec le milieu environnant le dispositif.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le support de tige est couplé
à un élément cylindrique comportant une partie extérieure ayant une configuration présentant une surface d'échange importante avec le milieu environnant.
à un élément cylindrique comportant une partie extérieure ayant une configuration présentant une surface d'échange importante avec le milieu environnant.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie extérieure de l'élément cylindrique comporte des ailettes.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1-3 et 5-9, caractérisé en ce que le boîtier est réalisé en matériau plastique.
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| FR9105388A FR2676000B1 (fr) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | Dispositif d'alimentation en gaz respiratoire. |
Publications (2)
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|---|---|---|---|
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Country Status (6)
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| EP (1) | EP0512887B1 (fr) |
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| CA (1) | CA2067870C (fr) |
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