EP0378664A1 - Appareil respiratoire autonome de secours. - Google Patents

Appareil respiratoire autonome de secours.

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EP0378664A1
EP0378664A1 EP89908218A EP89908218A EP0378664A1 EP 0378664 A1 EP0378664 A1 EP 0378664A1 EP 89908218 A EP89908218 A EP 89908218A EP 89908218 A EP89908218 A EP 89908218A EP 0378664 A1 EP0378664 A1 EP 0378664A1
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EP
European Patent Office
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hood
air
bottle
nozzle
pressure
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EP89908218A
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German (de)
English (en)
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EP0378664B1 (fr
Inventor
Jean-Pierre Patureau
Christian Morillon
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Bertin Technologies SAS
Teikoku Sen I Co Ltd
Original Assignee
Bertin et Cie SA
Teikoku Sen I Co Ltd
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Publication date
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Publication of EP0378664A1 publication Critical patent/EP0378664A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0378664B1 publication Critical patent/EP0378664B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B17/00—Protective clothing affording protection against heat or harmful chemical agents or for use at high altitudes
    • A62B17/04—Hoods

Definitions

  • the invention relates to an autonomous emergency breathing apparatus, intended to be stored for an extended period of time and to be used for a short period of time, to allow the wearer of the apparatus to move away from an area with high risk of suffocation.
  • the apparatuses which one currently finds on the trade include a mask or a hood intended to wrap the head of a person, and more or less sophisticated filters, intended to absorb the toxic components of the ambient air, before their in ⁇ halation by the person wearing the device.
  • Devices of this type can be stored for a relatively long period of time and have a relatively high reliability, due to the absence of moving parts. They are simple to use, since it suffices to place them on the head and to tighten them around the neck to prevent them from filling up with smoke or toxic components.
  • the subject of the invention is an autonomous emergency breathing apparatus which has high reliability, so that it can be stored for a period of several years and remain usable without loss of performance, and which is also inexpensive and of convenient use. and simple by unskilled people.
  • a respiratory device of the aforementioned type comprising a mask or a hood intended to cover widely, but substantially tightly, the wearer's head, oxygen supply means and carbon dioxide absorption means, ca ⁇ characterized in that the oxygen supply means comprise a bottle having a volume of the order of a hundred cm ⁇ , filled under an initial pressure of the order of 200 bars of a breathable gas containing oxygen, means for expanding the gas to a pressure several times greater than the ambient pressure, and an ejection nozzle connected by the expansion means to the bottle and opening into an air passage duct, for suction of the air contained in the hood and mixing of this air with the gas leaving the nozzle, the flow rate of the bottle being of the order of 2 to 4 liters per minute, the nozzle associated with the air passage duct having a drive ratio of the order of 10 to 20.
  • the oxygen supply means comprise a bottle having a volume of the order of a hundred cm ⁇ , filled under an initial pressure of the order of 200 bars of a breathable gas containing oxygen, means for expanding the
  • the device according to the invention is of the auto ⁇ nomous type operating in a closed circuit, which avoids all the drawbacks of the prior known devices of the type with filtration of outside air.
  • the device according to the invention has a high reliability (absence of mo ⁇ bile part) and is independent of any external energy source, the speed of the gas leaving the ejection nozzle being sufficient to ensure , by entrainment, a suitable circulation of the air contained in the hood, the elimination of carbon dioxide (and also possibly water vapor) which it contains by passage over absorbent materials, and its mixture with the gas coming out of the bottle.
  • the weight and the low volume of the bottle also constitute an essential advantage of the invention: a bottle with a volume of the order of 100 cm '' filled with a breathable gas containing 60 to 70% oxygen, is sufficient to ensure an autonomy of 5 to 10 minutes approximately, while maintaining the concentration of carbon dioxide in the mask at a value below
  • REPLACEMENT SHEET a threshold of around 5%, beyond which there are risks of intoxication or discomfort.
  • the above-mentioned ejection nozzle has an outlet diameter of approximately 0.35 mm.
  • the middle part of the air passage duct is formed by a mixer with a substantially constant section, and has a diameter of approximately 3.5 mm and a length of approximately 25 mm.
  • This conduit is formed by a diffuser so that the pressure of the gases leaving the conduit is slightly greater than ambient pressure, this diffuser comprising a frustoconical part having an apex angle of about 3 * and ending in a flared end having a diameter of about 11 mm.
  • the ejection nozzle is supplied with respi ⁇ able gas at a pressure of between 4 and 10 bars approximately.
  • All the aforementioned means namely the bottle, the expansion means, the means for absorbing carbon dioxide and possibly water vapor, the ejection nozzle and the air passage duct are contained in the inside the hood.
  • the latter is advantageously made of a light and transparent plastic material, heat resistant, such as a polyimide.
  • part of the outer surface of the hood can be metallized.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an apparatus according to the invention, under conditions of use,
  • COMPLETION SHEET Figure 2 is a schematic view in axial section of an embodiment of the essential part of the apparatus according to the invention.
  • Figure 3 is an axial sectional view, on a larger scale, of a nozzle-duct assembly of air passage according to a preferred embodiment of the invention.
  • the apparatus shown in FIG. 1 comprises a mask or a hood 10 of substantially cylindrical tubular shape, closed at its upper end and open at its lower end so that it can be threaded onto the head of a person.
  • the lower end of the hood 12 comprises tightening means around the neck of the person, to prevent the entry of air or external gas into this hood.
  • the dimensions of the cauldron are such that, when it is inflated, its internal volume is much greater than that of a person's head.
  • This hood is preferably made of a light, flexible, waterproof or waterproof plastic material, transparent, resistant to heat and fire and, if possible, inexpensive.
  • a polyimide sold under the brand KAPTON is used.
  • a large part 14 of the outer surface of the hood can receive a protective metallic coating, while the remaining part 16, at height of the person's eyes, remains transparent.
  • an assembly 18 for supplying oxygen and for circulating and purifying the air contained in the hood.
  • this en ⁇ seems 18 includes a bottle 20 of small volume, made for example of metal such as steel or aluminum or composite material, and containing a breathable gas under a very high pressure of around 200 bars. Breathing gas can be
  • Expansion means 22 which may be of a conventional type, are mounted at the outlet of the bottle 20 to supply an ejection nozzle 24 with a relatively constant flow of gas at a pressure which is several times greater at normal ambient pressure, which is for example between 4 and 10 bars approximately.
  • the nozzle 24 is located immediately upstream of the neck 26 of an air passage duct 30, the upstream end 32 of which, with the nozzle 24, defines an air suction channel through a bed 34 of a material porous or powdery such as potassium dioxide KO2, lithium hydroxide LiOH, or preferably lime, which is easy to handle, non-toxic and less expensive than lithium hydroxide.
  • a material porous or powdery such as potassium dioxide KO2, lithium hydroxide LiOH, or preferably lime, which is easy to handle, non-toxic and less expensive than lithium hydroxide.
  • silica gel it is possible to add silica gel to this material, for the absorption of water vapor.
  • the absorbent material or materials are arranged in a tubular cylindrical envelope 40 which surrounds the bottle 20 and the conduit 30, so as to reduce the total bulk of the system.
  • the envelope 40 is for example triple-walled and delimits two co-axial chambers in which are placed two tubular cylindrical containers 44, 46 filled with absorbent material (s).
  • the perforated ends of these containers allow air circulation through the absorbent material, along a baffled path inside the envelope 40.
  • the latter is formed with or is mounted on a cylinder 48 also supporting the conduit 30 and having one end closed by the bottle 20, so that the upstream end 32 of the conduit 30 communicates with the outside via the passage containing the absorbent material (s).
  • the nose of the bottle 20 is for example screwed into a threaded end of the regulator 22 which forms with the ejection nozzle 24 an assembly kept centered inside the cylinder 48.
  • the front part of the regulator 22 is for example carried by radial lugs 42 integral with the cylinder 48 or the upstream end 32 of the conduit 30, for proper centering of the nozzle 24 relative to the port 30.
  • the conduit 30 comprises a mixer 26 of substantially constant sec ⁇ tion, and having a certain length, which is connected to a diffuser 36 such that the gas pressure at the outlet of the conduit 30 is very slightly greater than the pressure at inside the ghoul. A slight overpressure is thus produced inside the hood, which makes it possible to inflate it and prevent the entry of outside air, and a greater flow of air sucked into the duct 30 is also obtained. .
  • the absorption of carbon dioxide by the material 34 is an exothermic reaction, which results in heating of the purified air.
  • the cooling which accompanies any expansion of a pressurized gas is advantageously used to reduce the temperature of the purified air, thanks to the arrangement of the bottle 20, the regulator 22 and the nozzle 24 at the inlet of the. conduit 30 on the path of the aspirated air.
  • the nozzle 24-conduit assembly 30, a preferred embodiment of which has been shown in FIG. 3, must have characteristics making it possible to ensure sufficient circulation of the air contained in the hood for the elimination of carbon dioxide.
  • the nozzle 24 has an upstream diameter of the order of 2 mm, and a downstream diameter, at its outlet end, of 0.35 mm.
  • the upstream end 32 of the conduit 30 is connected to the mixer 26 by a convex surface having a radius of curvature of approximately 4 mm.
  • the mixer 26 has a diameter of about 3.5 mm and a length of about 25 mm, and it
  • REPLACEMENT SHEET is connected to the diffuser 36 which comprises a frustoconical upstream part having an apex angle of approximately 3 * and a flared downstream part, formed by a convex surface having a radius of curvature of the order of 6 mm.
  • the downstream end of the diffuser 36 can have a diameter of approximately 11 mm.
  • the nozzle 24-conduit assembly 30 has a length of the order of approximately 50 mm, the distance between the nozzle 24 and the upstream end 32 of the conduit 30 being approximately 5 mm.
  • Such an assembly has a drive power of between 10 and 20 approximately, and for example equal to 12.
  • the drive ratio is the ratio of the flow of air sucked inside the hood and the flow of gas mo - content delivered by the nozzle 24.
  • this flow of engine gas is chosen to be equal to approximately 3 liters / minute, which ensures the suction of an air flow of the order of approximately 36 liters / minute into the hood: this flow d air keeps a level of CO2 in the hood that does not exceed 3% when the person produces a moderate effort.
  • the bottle 20 can have a volume of the order of 100 cm 3, and is filled with gas containing from 60 to 70% of oxygen, under an initial pressure of 200 bars. It then provides an autonomy of at least five minutes for the wearer of the hood. During this time, the concentration of carbon dioxide inside the hood, which is of the order of 3% initially in the case of a moderate effort, remains below 5%, which avoids risks of poisoning and discomfort for the wearer of the device.
  • the necessary quantity of absorbent material 34 is of the order of approximately 300 to 400 g.
  • the device according to the invention is intended, in principle, to be stored for several years before possibly to be used in an emergency. For this, it is advantageous that it is stored away from air and moisture, in a sealed package, for example formed by the hood itself, and can also be easily checked and replaced if necessary. at regular intervals. It is also necessary that the bottle 20 is closed in a sealed manner to maintain its internal pressure for a long time, and that it is equipped with rapid opening means, for example by rotation over a quarter turn. Provision may be made for the entire apparatus to include automatic triggering means by unfolding the hood and trac ⁇ ing on a strap or the like, or by rotating the bottle, etc. In an emergency, a person must therefore unfold the hood, pass it over his head and tighten it at neck level while triggering its operation, which results in swelling of the hood.
  • the gas contained in the bottle 20 is expanded by the means 22 to a pressure of the order of approximately 4 to 10 bars, and reaches the ejection nozzle 24, with a substantially constant flow rate of the order of 3 liters /minute.
  • the device according to the invention can be packaged in a waterproof bag provided with rapid opening means, for example of the type

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Abstract

Appareil respiratoire autonome de secours, comprenant une cagoule (10) entourant de façon sensiblement étanche la tête d'une personne et comprenant un ensemble (18) formé d'une bouteille de gaz respirable sous haute pression (20), d'un détendeur (22), d'une buse d'éjection (24), d'un conduit (30) d'aspiration de l'air contenu dans la cagoule (10) et de mélange de cet air avec le gaz éjecté, et des moyens d'absorption de gaz carbonique (34).

Description

Appareil respiratoire autonome de secours
L'invention concerne un appareil respiratoire autonome de secours, destiné à être stocké pendant une période de temps prolongée et à être utilisé pendant une période de temps courte, pour permettre au porteur de l'appareil de s'éloigner d'une zone à haut risque d'asphyxie.
Lorsqu'un incendie se déclare dans un espace confiné, par exemple à bord d'un avion, d'une salle de spectacle, d'un immeuble de bureaux ou d'habitations, d'un hôtel, etc, la plupart des victimes trouvent la mort par asphyxie. On a donc proposé des appareils individuels de secours qui pourraient être stockés dans les chambres d'hôtel, les bureaux, les locaux d'habitation, ou portés sur soi dans certains lieux publics, par exemple dans les salles de spectacle. Ces appareils ont une autonomie de 5 à 10 minutes environ, qui est relativement faible, mais suffisante pour permettre aux personnes qui les portent de gagner une issue de secours en évitant l'asphyxie. Il est de plus vraisemblable que l'utilisation de ces appa¬ reils réduise les risques de panique, individuelle ou collective, qui est fréquemment la cause d'accidents ou de décès supplémentaires.
Les appareils que l'on trouve actuellement dans le commerce comprennent un masque ou une cagoule destiné à envelopper la tête d'une personne, et des filtres plus ou moins sophistiqués, destinés à absorber les composants toxiques de l'air ambiant, avant leur in¬ halation par la personne portant l'appareil. Les appareils de ce type peuvent être stockés pendant une période de temps relativement importante et ont une fiabilité relativement élevée, due à l'absence de pièces mobiles. Ils sont simples à utiliser, puisqu'il suffit de les placer sur la tête et de les serrer au cou pour éviter qu'ils se remplissent de fumée ou de compo¬ sants toxiques.
FEUILLE Di REMPLACEMENT Leurs inconvénients sont liés à leur principe même de fonctionnement : il n'existe pas actuellement de matériaux filtrants capables d'absorber tous les compo¬ sants toxiques susceptibles d'être dégagés par des incen- dies. Les constructeurs de ces appareils font un choix initial de matériaux filtrants, qui vont absorber cer¬ tains composants toxiques, et en laisser passer d'autres. Il y a donc des cas d'incendie où ces masques se révéle¬ ront inefficaces. En outre, ils ne sont utiles que si la teneur en oxygène de l'air ambiant reste supérieure à une limite déterminée. Il faut aussi que les matériaux fil¬ trants soient vérifiés et, de préférence, remplacés à in¬ tervalles réguliers pour ne pas perdre leur capacité de filtrage. On a aussi proposé des appareils respiratoires autonomes, comprenant leur propre source d'air ou d'oxygène, et dont certains peuvent fonctionner en cir¬ cuit fermé, grâce à- des moyens de régénération de l'air tels que des moyens d'absorption du gaz carbonique et de la vapeur d'eau. Ces appareils sont en général sophisti¬ qués, coûteux et destinés à des utilisations spécifiques par des professionnels. D'autres sont destinés à être utilisés par le public pendant un laps de temps court, maisils sont en général mal conçus et ne peuvent fournir les résultats attendus.
L'invention a pour objet un appareil respira¬ toire autonome de secours, qui ait une fiabilité élevée, pour pouvoir être stocké pendant une durée de plusieurs années et rester utilisable sans perte de performances, et qui soit également bon marché et d'utilisation commode et simple par des personnes non spécialisées.
Elle a également pour objet un appareil de ce type, qui ait des performances très supérieures à celles des appareils concurrents. Elle propose donc un appareil respiratoire du type précité, comprenant un masque ou une cagoule destiné à recouvrir largement, mais de façon sensiblement étanche, la tête du porteur, des moyens d'alimentation en oxygène et des moyens d'absorption de gaz carbonique, ca¬ ractérisé en ce que les moyens d'alimentation en oxygène comprennent une bouteille ayant un volume de l'ordre d'une centaine de cm^, remplie sous une pression initiale de l'ordre de 200 bars d'un gaz respirable contenant de l'oxygène, des moyens de détente du gaz à une pression plusieurs fois supérieure à la pression ambiante, et une buse d'éjection reliée par les moyens de détente à la bouteille et débouchant dans un conduit de passage d'air, pour aspiration de l'air contenu dans la cagoule et mélange de cet air avec le gaz sortant de la buse, le débit de la bouteille étant de l'ordre de 2 à 4 litres par minute, la buse associée au conduit de passage d'air ayant un rapport d'entraînement de l'ordre de 10 à 20.
L'appareil selon l'invention est du type auto¬ nome fonctionnant en circuit fermé, ce qui évite tous les inconvénients des appareils antérieurs connus du type à filtration de l'air extérieur. En outre, l'appareil selon l'invention a une fiabilité élevée (absence de pièce mo¬ bile) et est indépendant de toute source d'énergie exté¬ rieure, la vitesse du gaz sortant de la buse d'éjection étant suffisante pour assurer, par entraînement, une circulation convenable de l'air contenu dans la cagoule, l'élimination du gaz carbonique (et aussi éventuellement de la vapeur d'eau) qu'il contient par passage sur des matières absorbantes, et son mélange avec le gaz sortant de la bouteille. Le poids et le volume faible de la bouteille constituent également un avantage essentiel de l'invention : une bouteille d'un volume de l'ordre de 100 cm'' remplie d'un gaz respirable contenant de 60 à 70% d'oxygène, est suffisante pour assurer une autonomie de 5 à 10 mn environ, tout en maintenant la concentration de gaz carbonique dans le masque à une valeur inférieure à
FEUILLE DE REMPLACEMENT un seuil de l'ordre de 5%, au-delà duquel existent des risques d'intoxication ou de malaises.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la buse d'éjection précitée a un diamètre de sortie d'environ 0,35 mm.
La partie médiane du conduit de passage d'air est formée par un mélangeur à section sensiblement constante, et a un diamètre d'environ 3,5 mm et une lon¬ gueur d'environ 25 mm.
La partie aval de ce conduit est formée par un diffuseur de telle sorte que la pression des gaz en sor¬ tie du conduit soit légèrement supérieure à la pression ambiante, ce diffuseur comprenant une partie tronconique ayant un angle au sommet d'environ 3* et se terminant par une extrémité évasée ayant un diamètre d'environ 11 mm.
La buse d'éjection est alimentée en gaz respi¬ rable à une pression comprise entre 4 et 10 bars environ.
Tous les moyens précités, à savoir la bou- teille, les moyens de détente, les moyens d'absorption de gaz carbonique et éventuellement de vapeur d'eau, la buse d'éjection et le conduit de passage d'air sont contenus à l'intérieur de la cagoule.
Cette dernière est avantageusement réalisée en une matière plastique légère et transparente, résistant à la chaleur, tel qu'un polyimide. Avantageusement, une partie de la surface extérieure de la cagoule peut être métallisée.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux des¬ sins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un appareil selon l'invention, en condition d'utilisation,
FEUILLE DE REMPL EM T La figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'un mode de réalisation de la partie essentielle de l'appareil selon l'invention ;
La figure 3 est une vue en coupe axiale, à plus grande échelle, d'un ensemble buse-conduit de pas¬ sage d'air selon un mode de réalisation préféré de l' invention.
L'appareil représenté en figure 1 comprend un masque ou une cagoule 10 de forme sensiblement cylin- drique tubulaire, fermée à son extrémité supérieure et ouverte à son extrémité inférieure pour pouvoir être en¬ filée sur la tête d'une personne. L'extrémité inférieure de la cagoule 12 comprend des moyens de serrage autour du cou de la personne, pour éviter l'entrée d'air ou de gaz extérieur dans cette cagoule. Les dimensions de la ca¬ goule sont telles que, quand elle est gonflée, son volume interne est largement supérieur à celui de la tête d'une personne.
Cette cagoule est réalisée de préférence en une matière plastique légère, souple, étanche ou imper¬ méable, transparente, résistant à la chaleur et au feu et, si possible, bon marché. On utilise de préférence un polyimide commercialisé sous la marque KAPTON.
Une partie importante 14 de la surface exté- rieure de la cagoule peut recevoir un revêtement métal¬ lisé protecteur, tandis que la partie restante 16, à hau¬ teur des yeux de la personne, reste transparente.
A l'intérieur de la cagoule 10 se trouve un ensemble 18 d'alimentation en oxygène et de circulation et d'épuration de l'air contenu dans la cagoule.
Comme on le voit mieux en figure 2, cet en¬ semble 18 comprend une bouteille 20 de faible volume, réalisée par exemple en métal tel que de l'acier ou de l'aluminium ou en matériau composite, et contenant un gaz respirable sous une pression très élevée de l'ordre de 200 bars environ. Le gaz respirable peut être de
FEUILLE DE REMPLACEMENT l'oxygène pur ou, pour des raisons de sécurité, un mé¬ lange oxygène-azote contenant de 60 à 70% d'oxygène. Des moyens de détente 22, qui peuvent être d'un type clas¬ sique sont montés à la sortie de la bouteille 20 pour alimenter une buse d'éjection 24 par un débit relative¬ ment constant de gaz à une pression qui est plusieurs fois supérieure à la pression normale ambiante, et qui est par exemple comprise entre 4 et 10 bars environ.
La buse 24 se trouve immédiatement en amont du col 26 d'un conduit 30 de passage d'air, dont l'extrémité amont 32 délimite avec la buse 24 un canal d'aspiration d'air à travers un lit 34 d'une matière poreuse ou pulvérulente telle que le dioxyde de potassium KO2, l'hy- droxyde de lithium LiOH, ou de préférence de la chaux so- dée, qui est facile à manipuler, non toxique et moins chère que l'hydroxyde de lithium.
On peut adjoindre à ce matériau du gel de si¬ lice, pour l'absorption de la vapeur d'eau.
Le ou les matériaux absorbants sont agencés dans une enveloppe cylindrique tubulaire 40 qui entoure la bouteille 20 et le conduit 30, de façon à réduire l'encombrement total du système. L'enveloppe 40 est par exemple à triple paroi et délimite deux chambres co- axiales dans lesquelles sont placés deux containers cylindriques tubulaires 44, 46 remplis du ou des maté¬ riaux absorbants. Les extrémités perforées de ces contai¬ ners permettent une circulation de l'air à travers le ma¬ tériau absorbant, selon un parcours en chicane à l'intérieur de l'enveloppe 40. Celle-ci est formée avec ou est montée sur un cylindre 48 supportant également le conduit 30 et ayant une extrémité fermée par la bouteille 20, de telle sorte que l'extrémité amont 32 du conduit 30 communique avec l'extérieur par l'intermédiaire du passage contenant le ou les matériaux absorbants.
Le nez de la bouteille 20 est par exemple vissé dans un embout fileté du détendeur 22 qui forme avec la buse d'éjection 24 un ensemble maintenu centré à l'intérieur du cylindre 48. La partie avant du détendeur 22 est par exemple portée par des pattes radiales 42 solidaires du cylindre 48 ou de l'extrémité amont 32 du conduit 30, pour un bon centrage de la buse 24 par rap¬ port au conduit 30.
Le conduit 30 comprend un mélangeur 26 de sec¬ tion sensiblement constante, et ayant une certaine lon- gueur, qui est raccordé à un diffuseur 36 tel que la pression de gaz en sortie du conduit 30 soit très légère¬ ment supérieure à la pression à l'intérieur de la ca¬ goule. On réalise ainsi une légère surpression à l'intérieur de la cagoule, ce qui permet de la gonfler et d'empêcher l'entrée d'air extérieur, et on obtient égale¬ ment un plus grand débit d'air aspiré dans le conduit 30.
L'absorption du gaz carbonique par le maté¬ riau 34 est une réaction exothermique, qui se traduit par un échauffement de l'air épuré. Le refroidissement qui accompagne toute détente d'un gaz sous pression est avantageusement mis à profit pour diminuer la température de l'air épuré, grâce à la disposition de la bouteille 20, du détendeur 22 et de la buse 24 à l'entrée du. conduit 30 sur le trajet de l'air aspiré. L'ensemble buse 24-conduit 30, dont un mode de réalisation préféré a été représenté en figure 3, doit avoir des caractéristiques permettant d'assurer une circulation suffisante de l'air contenu dans la cagoule pour l'élimination du gaz carbonique. Dans le mode de réalisation de la figure 3, la buse 24 a un diamètre amont de l'ordre de 2 mm, et un diamètre aval, à son extrémité de sortie, de 0,35 mm. L'extrémité amont 32 du conduit 30 est raccordée au mélangeur 26 par une surface convexe ayant un rayon de courbure d'environ 4 mm. Le mélangeur 26 a un diamètre de 3,5 mm environ et une longueur de 25 mm environ, et il
FEUILLE DE REMPLACEMENT est raccordé au diffuseur 36 qui comprend une partie amont tronconique ayant un angle au sommet d'environ 3* et une partie aval évasée, formée par une surface convexe ayant un rayon de courbure de l'ordre de 6 mm. L'extrémité aval du diffuseur 36 peut avoir un diamètre de 11 mm environ.
L'ensemble buse 24-conduit 30 a une longueur de l'ordre de 50 mm environ, la distance entre la buse 24 et l'extrémité amont 32 du conduit 30 étant d'environ 5 mm.
Un tel ensemble a un pouvoir d'entraînement compris entre 10 et 20 environ, et par exemple égal à 12. Le rapport d'entraînement est le rapport du débit d'air aspiré à l'intérieur de la cagoule et du débit de gaz mo- teur délivré par la buse 24.
Selon l'invention, ce débit de gaz moteur est choisi égal à 3 litres/minute environ, ce qui assure l'aspiration d'un débit d'air de l'ordre de 36 litres/minute environ dans la cagoule : ce débit d'air permet de maintenir dans la cagoule un taux de CO2 qui ne dépasse pas 3% lorsque la personne produit un effort mo¬ déré.
Avec ces caractéristiques, la bouteille 20 peut avoir un volume de l'ordre de 100 cm', et est rem- plie de gaz contenant de 60 à 70% d'oxygène, sous une pression initiale de 200 bars. Elle assure alors une au¬ tonomie d'au moins cinq minutes au porteur de la cagoule. Pendant ce temps, la concentration de gaz carbonique à l'intérieur de la cagoule, qui est de l'ordre de 3% ini- tiale ent dans le cas d'un effort modéré, reste infé¬ rieure à 5%, ce qui évite les risques d' intoxication et de malaises pour le porteur de l'appareil.
La quantité nécessaire de matériau absorbant 34 est de l'ordre de 300 à 400 g environ. L'appareil selon l'invention est destiné, en principe, à être stocké pendant plusieurs années avant d'être éventuellement utilisé en cas d'urgence. Pour cela, il est avantageux qu'il soit stocké à l'abri de l'air et de l'humidité, dans un emballage étanche, par exemple formé par la cagoule elle-même, et puisse aussi être aisément contrôlé et remplacé si nécessaire à inter¬ valles réguliers. Il faut par ailleurs que la bouteille 20 soit fermée de façon étanche pour conserver sa pres¬ sion interne pendant une longue durée, et qu'elle soit équipée de moyens d'ouverture rapide, par exemple par ro- tation sur un quart de tour. On peut prévoir que l'ensemble de l'appareil comprend des moyens de déclen¬ chement automatiques par dépliage de la cagoule et trac¬ tion sur une sangle ou analogue, ou par rotation de la bouteille, etc. En cas d'urgence, une personne doit donc dé¬ plier la cagoule, la passer sur sa tête et la serrer au niveau du cou tout en déclenchant son fonctionnement, qui se traduit par le gonflement de la cagoule.
Le gaz contenu dans la bouteille 20 est dé- tendu par les moyens 22 à une pression de l'ordre de 4 à 10 bars environ, et gagne la buse d'éjection 24, avec un débit sensiblement constant de l'ordre de 3 litres/minute.
L'éjection de ce débit de gaz dans le conduit 30 se traduit par une aspiration d'un débit de 10 à 20 fois plus important d'air à travers le matériau absorbant 34, qui le débarrasse du gaz carbonique et éventuellement de la vapeur d'eau, l'air est ensuite refroidi en passant sur les moyens de détente 22 et 24, puis est mélangé à l'oxygène dans la partie 26 du conduit 30 et sort à vi¬ tesse très faible du diffuseur 36, en étant enrichi en oxygène et épuré de son gaz carbonique et de sa vapeur d'eau.
Pour son stockage, l'appareil selon l'invention peut être conditionné dans un sac étanche muni des moyens d'ouverture rapide, par exemple du type à
FEUILLE DE REMPLACEMENT déchirure ou arrachage d'une bande prédécoupée ou prédé¬ limitée par des moyens appropriés.
L DE

Claims

REVENDICATIONS 1. Appareil respiratoire autonome de secours, destiné à être stocké pendant une période de temps pro- longée et à être utilisé pendant une période de temps courte permettant au porteur de s'éloigner d'une zone à risque d'asphyxie, comprenant une cagoule (10) destinée à recouvrir largement, mais de façon sensiblement étanche la tête du porteur, des moyens (20) d'alimentation en oxygène et des moyens (34) d'absorption de gaz carbo¬ nique, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en oxygène comprennent une bouteille (20) ayant un volume de l'ordre de la centaine de cm^, qui est remplie sous une pression initiale de l'ordre de 200 bars d'un gaz respi- rable contenant de l'oxygène, des moyens (22) de détente du gaz à une pression plusieurs fois supérieure à la pression ambiante, et une buse d'éjection (24) reliée par les moyens de détente (22) à la bouteille (20) et débou¬ chant dans un conduit (30) de passage d'air, pour aspira- tion de l'air contenu dans la cagoule (10) et mélange de cet air avec le gaz sortant de la buse (24) , le débit de la bouteille (20) étant de l'ordre de 2 à 4 litres/minute, la buse (24) et le conduit (30) de passage d'air formant un ensemble ayant un rapport d'entraînement de l'ordre de 10 à 20.
2. Appareil selon la revendication 1, caracté¬ risé en ce que la buse (24) a un diamètre de sortie d'environ 0,35 mm.
3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie médiane (26) du conduit
(30) forme un mélangeur à section sensiblement constante, ayant un diamètre d'environ 3,5 mm et une longueur d'environ 25 mm.
4. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie aval du conduit (30) est formée par un diffuseur (36) de sorte
FEUILLE DE REMPLACEMENT que la pression des gaz en sortie du conduit soit légère¬ ment supérieure à la pression ambiante, ce diffuseur com¬ prenant une partie tronconique- ayant un angle au sommet d'environ 3* .
5. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la buse d'éjection (24) est alimentée en gaz à une pression comprise entre 4 et 10 bars environ.
6. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bouteille (20) , les moyens de détente (22), les moyens (34) d'absorption des gaz carboniques, la buse d'éjection (24) et le conduit de passage (30) sont contenus à l'intérieur de la cagoule
(10) .
7. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens d'absorption de vapeur d'eau, tel que du gel de silice.
8. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de détente
(22) sont disposés sur le trajet de l'air aspiré dans le conduit (30) et sortant des moyens (34) d'absorption de gaz carbonique.
9. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cagoule est réali¬ sée en une matière plastique légère et transparente, ré¬ sistant à la chaleur, telle qu'un polyimide.
10. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie (14) de la surface extérieure de la cagoule (10) est métallisée.
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