EP0389348A1 - Dispositif d'alimentation en gaz respiratoire pour plongeur - Google Patents

Dispositif d'alimentation en gaz respiratoire pour plongeur Download PDF

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EP0389348A1
EP0389348A1 EP90400735A EP90400735A EP0389348A1 EP 0389348 A1 EP0389348 A1 EP 0389348A1 EP 90400735 A EP90400735 A EP 90400735A EP 90400735 A EP90400735 A EP 90400735A EP 0389348 A1 EP0389348 A1 EP 0389348A1
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    • A62B9/02—Valves
    • A62B9/022—Breathing demand regulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/02—Divers' equipment
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    • B63C11/22—Air supply carried by diver
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63C11/22—Air supply carried by diver
    • B63C2011/2254—Air supply carried by diver comprising means for prevention of ice formation, e.g. means for heating breathing gas in first or second stage regulators

Definitions

  • the present invention relates to a device for supplying respiratory gas, more particularly for a diver, of the type comprising, in a housing, a means for supplying a respiratory gas incorporating a valve for reducing the admitted gas mounted on a sliding piston with opening in a cylinder under the action of a piston rod with axial displacement, itself controlled by a lever of which a free end bears against a flexible diaphragm, the casing having an opening towards an inspiration-expiration duct is ending with a mouthpiece.
  • This type of device allows the user to have access to just sufficient quantities of breathing gas and at the pressure of the surrounding medium, thanks to the diaphragm which takes into account the essentially variable pressure of the surrounding medium, while the means of Breathing gas supply, of the expansion valve type, ensures the final expansion of the breathing gas which has been previously relaxed at medium pressure on the first expansion stage located on the reserve bottle of breathing gas available to the user.
  • the gas detents which are necessary for the functioning of the supply device, cause each time that they take place, that is to say at the respiratory rate in the supply device for respiratory gas, a production of quite significant cold. If the problems caused by this production of cold at the level of the first stage regulator can be solved easily, it is not the same in the respiratory system which incorporates, as was mentioned above, a complete crew of parts moving. These different parts are therefore refroded and when, for example, a diver evolves in water whose temperature is close to 0 ° C, the temperature of the parts stated above becomes less than 0 ° C.
  • the subject of the present invention is a respiratory feeding device where this drawback of blocking the parts by icing is eliminated and this result is obtained in that the piston rod has an extension leading to a sliding support for said rod, arranged in said housing opposite to the expansion valve supply means, and in that the control lever acts on the free end of said rod extension.
  • At least one of the parts of the mechanical connection between the piston and the diaphragm is formed so as to limit the transfer of heat flow between these two elements.
  • at least one of the following parts: piston rod, piston, piston rod extension is made of thermally non-conductive material. It is understood that these provisions further increase the difficulties of heat transfer between the valve and the articulated parts, rod and lever.
  • a device for supplying respiratory gas comprises a housing 1 delimited by a base 2 with a side wall 3 and a flexible diaphragm 4 set around the periphery of the side wall 3 by a cover 5 with perforations 6, further equipped with a forced power reset button 7.
  • the flexible diaphragm 4 is subjected on the one hand and on the exterior side to the surrounding water pressure, on the other hand and on the interior side to the pressure of the respiratory gas, which is taken at the inspiration of the housing 1 and returned to the expiration by a conduit with a mouthpiece 9 in this same housing 1 from which it escapes by a pressure relief valve (not shown).
  • the pressure of the respiratory gas is therefore regulated, as a function of the pressure of the surrounding medium and of the respiratory demand of the diver, by means of an angled lever 11, one end 12 of which bears on a central support plate 13 of the diaphragm 4 and including another end 14 cooperates in contact engagement with the free end of a rod 16 slidably received in a passage 17 of a rod support 18 itself mounted in the side wall 3 of the housing 1 with compressed gasket 19 by a screwed plug 20.
  • the end 14 ends in the form of a fork 13 whose branches come to bear against a transverse edge of an adjustment nut 15 mounted at the end of the rod 16.
  • the means for injecting respiratory gas 21 with expansion comprising, through a passage 22 of the side wall 3 a cylindrical body 23 receiving a connector end piece 24, on which connects a medium pressure pipe 25, forming a seat 26 for a valve 27 mounted on a piston 31 at the end of a rod 28, the whole biased towards the valve closure by a compression spring 29.
  • the rod 28 is coupled by screwing at 30 with the rod 16, which makes it possible to adjust the length of this assembly.
  • the operation of the device is conventional: under the effect of an inspiratory depression transmitted by the conduit 9, the diaphragm 4 collapses, which makes the lever 11 rotate clockwise and move the 'ecluipage 16-28 to the left, therefore releases the valve 27 from its seat 26 thus authorizing the admission of respiratory gas.
  • the expiration of the plunger removes the vacuum and moves the moving elements in the opposite direction, the rod assembly 16-28 coming to valve closure 27-26 by the return action of the spring 29, and the air expired escaping through the exhalation valve (not shown).
  • this lever 11 and its articulation on the rod 16 are no longer subjected to the 'direct refrigeration effect produced at the pressure relief valve 26-27 and the risks of icing at this level are practically eliminated.
  • this risk of icing is further reduced by making certain parts, such as rods 16 and 28, as well as the piston 31, of thermally non-conductive material, or by shaping these parts.

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Abstract

L'invention concerne l'alimentation en gaz respiratoire d'un plongeur.
dans un boîtier (1) constituant le second étage de détente (26) (27) la commande du piston porte clapet (26) est assurée par une tige à extension (28) (16) en bout de laquelle s'articule le levier de commande (11) asservi en (12) à la position du diaphragme (4).
En éloignant ce levier (11) et son articulation sur la tige (16-28) du clapet de détente (26-27) on écarte tout risque de givrage du fait de l'énergie frigorifique développée au niveau de la détente, lorsque le plongeur évolue en eau très froide.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en gaz respiratoire, plus particulièrement pour plongeur, du genre comprenant, dans un boîtier, un moyen d'amenée d'un gaz respiratoire incorporant un clapet de détente du gaz admis monté sur un piston coulissant à ouverture dans un cylindre sous l'action d'une tige de piston à déplacement axial, elle-même commandée par un levier dont une extrémité libre prend appui contre un diaphragme souple, le boîtier présentant une ouverture vers un conduit d'inspiration-expiration se terminant par un embout buccal.
  • Ce genre de dispositif permet la mise à la disposition de l'utilisateur de quantités de gaz respirable juste suffisantes et à la pression du milieu environnant, grâce au diaphragme qui prend en compte la pression essentiellement variable du milieu environnant, tandis que le moyen d'amenée de gaz respiratoire, du type à clapet de détente, assure la détente finale du gaz respiratoire qui a été préalablement détendu à moyenne pression au premier étage de détente situé sur la bouteille de réserve de gaz respiratoire à la disposition de l'utilisateur.
  • Or, les détentes de gaz, qui sont nécessaires au fonctionnement du dispositif d'alimentation, provoquent chaque fois qu'elles ont lieu, c'est-à-dire au rythme respiratoire dans le dispositif d'alimentation en gaz respiratoire, une production de froid assez importante. Si les problèmes causés par cette production de froid au niveau du détendeur de premier étage peuvent être résolus facilement, il n'en va pas de même dans le dispositif respiratoire qui incorpore, comme on l'a rappelé plus haut, un équipage complet de pièces en mouvement. Ces différentes pièces se refrodissent donc et lorsque, par exemple, un plongeur évolue dans une eau dont la température est proche de 0°C, la température des pièces énoncées ci-dessus devient inférieure à 0°C. L'air expiré par le plongeur étant saturé en humidité, cette humidité, au contact des pièces froides se transforme en glace et provoque le blocage des pièces par givrage, ce qui se traduit au niveau du dispositif d'alimentation par un maintien permanent en position d'ouverture du clapet et une admission continue de gaz respiratoire dans le boîtier, ce qui gène considérablement la respiration du plongeur.
  • La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation respiratoire où cet inconvénient de blocage des pièces par givrage est écarté et ce résultat est obtenu en ce que la tige de piston présente une extension aboutissant à un support à coulissement de ladite tige, ménagé dans ledit boîtier à l'opposé du moyen d'amenée à clapet de détente, et en ce que le levier de commande agit sur l'extrémité libre de ladite extension de tige.
  • En éloignant ainsi au maximum du clapet de détente la tige de commande et l'articulation du levier de commande sur cette tige, on éloigne par là même de la zone génératrice de froid les deux pièces articulées entre elles qui avaient tendance à se bloquer en position d'ouverture de clapet, c'est-à-dire en une position où le débit de gaz et le froid sont produits en continu.
  • Selon un aspect plus particulier de l'invention, au moins une des pièces de la liaison mécanique entre le piston et le diaphragme est constituée de façon à limiter le transfert de flux thermique entre ces deux éléments. Le préférence, au moins une des pièces suivantes : tige de piston, piston, extension de tige de piston est réalisée en matériau thermiquement non conducteur. On comprend que ces dispositions accroîssent encore les difficultés de transfert thermique entre le clapet et les pièces articulées, tige et levier.
  • Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit en référence au dessin annexé dans lequel :
    • - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif d'alimentation en gaz respiratoire pour plongeur sous-marin ;
    • - la figure 2 est une vue de dessus de ce même disposifif d'alimentation.
  • En se référant au dessin annexé, un dispositif d'alimentation en gaz respiratoire comporte un boîtier 1 délimité par un socle 2 à paroi latérale 3 et un diaphragme souple 4 serti sur le pourtour de la paroi latérale 3 par un couvercle 5 à perforations 6, équipé en outre d'un bouton de remise en alimentation forcée 7. Comme on le comprend, le diaphragme souple 4 est assujetti d'une part et côté extérieur à la pression environnante de l'eau, d'autre part et côté intérieur à la pression du gaz respiratoire, qui est prélevé à l'inspiration du boîtier 1 et renvoyé à l'expiration par un conduit à embout buccal 9 dans ce même boîtier 1 d'où il s'échappe par une soupape de surpression (non représentée).
  • La pression du gaz respiratoire est donc régulée, en fonction de la pression du milieu environnant et de la demande respiratoire du plongeur, au moyen d'un levier coudé 11 dont une extrémité 12 porte sur une plaque d'appui centrale 13 du diaphragme 4 et dont une autre extrémité 14 coopère en engagement de contact avec l'extrémité libre d'une tige 16 reçue à coulissement dans un passage 17 d'un support de tige 18 lui-même monté dans la paroi latérale 3 du boîtier 1 avec joint d'étanchéité 19 comprimé par un bouchon vissé 20. Avantageusement, l'extrémité 14 se termine en forme de fourche 13 dont les branches viennent en appui contre un bord transversal d'un écrou de réglage 15 monté au bout de la tige 16.
  • A l'extrémité opposée du support de tige 18 est agencé le moyen d'injection de gaz respiratoire 21 à détente comprenant, au travers d'un passage 22 de la paroi latérale 3 un corps cylindrique 23 recevant un embout de raccord 24, sur lequel se branche une conduite moyenne pression 25, formant siège 26 pour un clapet 27 monté sur un piston 31 en bout d'une tige 28, le tout sollicité en direction de fermeture de clapet par un ressort de compression 29. La tige 28 est accouplée par vissage en 30 avec la tige 16, ce qui permet d'ajuster la longueur de cet ensemble.
  • Le fonctionnement de l'appareil est classique : sous l'effet d'une dépression inspiratoire transmise par le conduit 9, le diaphragme 4 s'affaisse, ce qui fait pivoter le levier 11 dans le sens des aiguilles d'une montre et déplacer l'écluipage 16-28 vers la gauche, donc dégage le clapet 27 de son siège 26 autorisant ainsi l'admission de gaz respiratoire. Au contraire, l'expiration du plongeur supprime la dépression et déplace les éléments mobiles dans le sens inverse, l'ensemble tiges 16-28 venant à fermeture de clapet 27-26 par l'action de rappel du ressort 29, et l'air expiré s'échappant par la soupape d'expiration (non représentée).
  • Grâce à la disposition du levier 11 qui est écartée au maximum du clapet de détente 26-27 et grâce à l'extension 16-28 de la tige de piston, ce levier 11 et son articulation sur la tige 16 ne sont plus soumis à l'effet frigorifique direct produit au niveau du clapet de détente 26-27 et les risques de givrage à ce niveau sont pratiquement écartés. En outre, on diminue encore ce risque de givrage par une réalisation en matériau thermiquement non conducteur de certaines pièces, telles les tiges 16 et 28 ainsi que le piston 31, ou par conformation de ces pièces.

Claims (5)

1. Dispositif d'alimentation en gaz respiratoire du genre comprenant, dans un boîtier (1), un moyen d'amenée d'un gaz respiratoire (21) incorporant un clapet de détente (27) du gaz admis monté sur un piston (31) coulissant dans un cylindre (23) sous l'action d'une tige de piston (28) à déplacement axial, qui est commandée par un levier (11) dont une extrémité libre (12) prend appui contre un diaphragme souple (4), ledit boîtier présentant une ouverture (9) vers un conduit d'inspiration-expiration se terminant par un embout buccal, caractérisé en ce que la tige de piston (28) présente une extension (16) comportant une extrémité libre (15) montée à coulissement dans un logement (18) solidaire du boîtier (1), à l'opposé du moyen d'amenée (21) à clapet de détente (27), et en ce que le levier de commande (11) agit sur l'extrémité libre (15) de l'extension de tige (16).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins une des pièces de la liaison mécanique entre le piston (31) et le diaphragme (4) est constituée de façon à limiter le transfert de flux thermique entre le diaphragme et le piston.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que au moins une des pièces suivantes : tige de piston (28), piston (31), extension de tige de piston (16) est réalisée en matériau thermiquement non conducteur.
4. Dispositif seion l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage de longueur (30) entre la tige de piston (28) et l'extension de tige (16).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le levier de commande (11) est couplé à l'extrémité libre (15) de l'extension de tige (16) par une liaison du type à fourche.
EP90400735A 1989-03-21 1990-03-19 Dispositif d'alimentation en gaz respiratoire pour plongeur Expired - Lifetime EP0389348B1 (fr)

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