EP3695884A1 - Dispositif de protection respiratoire par adduction d'air - Google Patents

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EP3695884A1
EP3695884A1 EP20155498.7A EP20155498A EP3695884A1 EP 3695884 A1 EP3695884 A1 EP 3695884A1 EP 20155498 A EP20155498 A EP 20155498A EP 3695884 A1 EP3695884 A1 EP 3695884A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
turbine
electronic controller
outlets
controller
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20155498.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Raphaël Girard-Desprolet
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication of EP3695884A1 publication Critical patent/EP3695884A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62BDEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B7/00Respiratory apparatus
    • A62B7/12Respiratory apparatus with fresh-air hose
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62BDEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B9/00Component parts for respiratory or breathing apparatus
    • A62B9/006Indicators or warning devices, e.g. of low pressure, contamination
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62BDEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B15/00Installations affording protection against poisonous or injurious substances, e.g. with separate breathing apparatus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62BDEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B7/00Respiratory apparatus
    • A62B7/10Respiratory apparatus with filter elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62BDEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B9/00Component parts for respiratory or breathing apparatus

Definitions

  • the present invention relates to an air-supplied respiratory protection device designed to supply breathable and healthy air to people working or evolving in a potentially hostile atmospheric environment.
  • Air-supplied respiratory protection devices exist and are used by people working in an atmospheric environment potentially polluted by pollutants such as asbestos or other dangerous fine particles.
  • the principle consists of supplying people wearing respiratory masks and working in a hostile place, with ambient air taken from a healthy environment.
  • the device comprises a centralized air supply unit comprising a blower apparatus which sends pressurized air to sets of supplies, generally in supply tubes of great length connected to the respiratory masks.
  • the power supply unit is placed in the healthy place, for example outside the building, a hallway, a stairwell, etc. Operators' activity can thus take place at a distance from the block defined by the length of the supply tubes and in a potentially hostile location.
  • the existing protection devices use either a diaphragm compressor delivering a high pressure but a low flow, or a low pressure fan (Cubair type system).
  • a diaphragm compressor delivering a high pressure but a low flow
  • a low pressure fan (Cubair type system)
  • the air is compressed and distributed for direct distribution to the operator through a pressurized air buffer tank.
  • the drawbacks of such a system are that in order to obtain sufficient air flow for at least four operators, the compressor must be dimensioned accordingly and the block is therefore bulky and heavy.
  • a fan is not very robust and the pressure delivered low to supply several operators.
  • None of the existing devices capable of supplying several operators at the same time combines efficiency, robustness and small footprint.
  • the existing devices do not make it possible to control the malfunctions and / or abnormal conditions of the air supply.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks.
  • the wind tunnel solution of the invention using a turbine as well as flow adjustment means makes it possible to respond to the supply problems of existing systems for several operators.
  • the solution thus provides, with a direct supply, sufficient pressure as well as an air flow rate suitable for several operators, in particular, for at least four outlets.
  • the solution is also less bulky than a compressor and delivers more pressure than a fan, thus allowing longer tubular connections (up to 45-65 meters).
  • a turbine according to the invention relates generally to a rotary device comprising a low pressure air inlet, a high pressure air outlet and a bladed rotor mounted in rotation in a housing and driven by an electric motor. which sucks air from the low pressure inlet and expels it into the high pressure outlet.
  • the variator is configured to allow the selection of several predetermined rotational speeds of the turbine which are stored in the electronic controller.
  • the variator can include a manual selection button with several positions such as a rotary knob or any other means of selection with several positions such as a rectilinear cursor or a series of independent buttons; each being assigned to a speed memorized by the electronic controller.
  • the air flow supplied is supplied according to the number of outlets used. For example, if a single air outlet is connected to a single supply assembly, such as a hose and breathing mask, the lower speed may be selected. If four outputs are used, then a higher speed will be selected. Thus, the speed selected by the operator is preferably proportional to the number of outlets connected to a supply assembly (supply pipe and mask). The selection of speeds can also depend on the pressure drops due to the length of the supply pipes used.
  • Each selected speed delivers an air outlet flow rate which is a function of the number of air outlets open or connected to a supply assembly.
  • the air outlets are associated with valves and / or plugs for their selective opening.
  • the air outlets which are not in use are closed using their valve and / or cap.
  • the turbine is connected to an outlet tube which feeds the pressurized air coming from the turbine into a housing of relaxation ; which box is connected on the one hand to the outlet tube coming from the turbine and on the other hand to the air outlets.
  • the function of the box is to relax the air and distribute it uniformly through the open outlets.
  • the section of the housing in the plane of the inlet tube is at least ten to 20 times greater than the section of the outlet tube.
  • the section of the box in the same plane is at least ten to 20 times greater than the section of each of the air outlets.
  • the box comprises between three and six outlets, for example four air outlets.
  • the air outlets preferably comprise a selective closure means.
  • This means can be a plug and / or a closing valve.
  • a plug may be removable so that it can be manipulated by the operator to open or close the air outlet.
  • a valve can automatically shut off the outlet in the absence of a power assembly connected to the air outlet.
  • the device preferably comprises airtight fittings of which a connection part is present on each air outlet and a complementary connection part is present on each supply assembly, in particular, on each end of the supply pipe. air from the unit and connected to each breathing mask.
  • the device may include, for each air outlet, a valve and / or cap making it possible to close the outlet when not in use.
  • the valve can be configured to be automatically opened when connecting fittings to the corresponding outlet and to be automatically closed when separating the fitting parts.
  • a removable plug can be associated on the connection part of each outlet. The opening and closing of the outlet is in this case operated manually.
  • the fittings can be cam systems to facilitate the connection of the parts to one another (“Camlock®” system for example).
  • the electronic controller is programmed to detect at least one electrical characteristic value of the turbine, preferably the intensity of the current consumed by the turbine, the controller comparing the measured value with a corresponding threshold to a particular situation (for example abnormal) of air supply to the block.
  • the electrical characteristic could be voltage, impedance, power or any other characteristic.
  • the characteristic can also be a derivative or integral function of an electrical characteristic or a combination of electrical characteristics or functions.
  • the device comprises an audible or visual alarm activated by the electronic controller when said electrical value threshold is reached or exceeded.
  • the controller is therefore programmed to automatically activate the alarm in response to reaching or exceeding said threshold. Activation can be done continuously or repeatedly (such as at regular time intervals).
  • the alarm can comprise a lamp configured to deliver a flashing or continuous flashing light.
  • the alarm can also be audible, such as an audio signaling device or "buzzer", a loudspeaker, a siren, etc.
  • the unit comprises at least one air filter connected to an air inlet tube in the turbine.
  • the air filter is preferably configured to retain particles suspended in the ambient air whose size is preferably above 10 microns, preferably above 7 microns, more preferably still above 5 microns.
  • the filter may be a suction filter containing an interchangeable filter cartridge using pleated paper contained in a metal and / or plastic frame.
  • a permanent monitoring of the ambient air in which the power unit is located is provided in order to avoid the problems of sneaky asphyxiation with carbon monoxide and other excess volatile carbon compounds.
  • the device preferably comprises at least one gas detector, in particular carbon monoxide, connected to the electronic controller.
  • the device comprises at least one audible or visual alarm connected to the electronic controller; which is programmed to activate said alarm when a gas level, in particular carbon monoxide, reaches or exceeds a predetermined threshold detected by the sensor.
  • the alarm is sound like an audio signaling device or “buzzer”, a loudspeaker, a siren, etc.
  • the alarm is set to provide an audible signal of at least 90 db, preferably at least 100 to 150 db.
  • the electronic controller comprises a circuit breaker for the electrical supply of the turbine which interrupts the electrical supply when the rate of gas, in particular carbon monoxide, measured by said detector meets or exceeds a predetermined threshold.
  • Interruption by the circuit breaker can be programmed at the same time as the activation of the alarm or after a predetermined time delay which can optionally be programmed in a variable manner according to the measured carbon monoxide level.
  • circuit breaker is associated with a manual switch configured to reset the monitoring parameters of the gas detector; the reset having the effect of closing the circuit breaker to allow the current supply to the turbine.
  • the switch may be a push button, for example, or any other equivalent manual actuation means.
  • the device comprises a time counter (for example hourly) connected to the electrical controller configured to count and display the operating time of the turbine.
  • a time counter for example hourly
  • This function thus enables the operator to be informed of the operating time to enable him to perform timely maintenance of the device such as changing the filter, cleaning or changing the sensor or pneumatic parts (turbine, pipes, fitting, box, etc.).
  • the power supply is in the form of a box grouping together the different elements.
  • the box can be supported by a rolling trolley and mounted thereon in a removable manner.
  • the box can be made of plastic or metal walls and can include a door leading to access to the various components, including the turbine and the electronic controller.
  • the air inlet and / or the air filter may protrude above or to the side of the cabinet or be inserted into the internal volume of the cabinet.
  • the box may include a wall grouping the air outlets. Aeration vents can be made in one or more walls of the box to allow ventilation around the turbine and the electrical and electronic components.
  • the box may have a cubic or parallelepiped shape or the like.
  • a respiratory protection device 1 is illustrated in figure 1 .
  • the device comprises a centralized air supply unit 2 comprising a box 3 and a rolling trolley 4 making it possible to move the unit easily.
  • the power supply includes air outlets, for example four outlets 5, 6, 7, 8 which can be individually and removably connected to power supply assemblies 9, 10, 11, 12 comprising connected supply hoses respiratory masks for operators.
  • the number of air outlets on unit 2 can be variable and depends in particular on the power of the blower of the power supply unit. It is not always necessary to use all the air outlets at the same time. Thus, a smaller number of supply assemblies (one, two or three) can be connected to only some of the air outlets and leave the other air outlets closed.
  • the flow of air supplied by the unit is variable, as will be explained below, so that the device can thus easily adapt to a variable number of operators as a function of needs.
  • the figure 2 shows the principle of the centralized power supply unit 2 of the device.
  • the power supply unit 2 comprises at least one air inlet 13, preferably associated with an air filter 14 which can be located outside the box 15 of the power supply unit.
  • the air filter comprises a perforated metal cylinder containing an interchangeable cartridge comprising a pleated filtration paper whose fineness is of the order of 5 to 7 microns (Cartridge model EFP-FAP-40).
  • the air outlets 5-8 of the power supply unit can be positioned through a wall 17 of the box. They are preferably grouped together through an air distribution and distribution box 18 of greater cross section than the sum of the cross sections or passages of the air outlets.
  • the air filter communicates with the low pressure inlet 19 an air turbine 20 contained in the block.
  • a sealed tube 21 connects the filter to the inlet 19.
  • the turbine 20 comprises an air outlet 22 which is connected by a pressure tube. outlet 23 in the air distribution and distribution box 18.
  • the section of the inlet tube 23 is also smaller than the cross section of the box 18.
  • the dimensions of the box are as follows: 16x12x9 cm and the diameter of the inlet tube and of each outlet are of the order of 2.54 cm.
  • the centralized block of the device comprises a control panel 24 connected to an electronic controller 25 allowing the entry of control commands such as start-up, emergency stop, air flow variation, reset of settings, etc.
  • the device comprises a variator 26 connected to the controller or forming part of the controller 25.
  • the variator-controller assembly is configured to vary the speed of rotation of the rotor with blades of the turbine.
  • the variator can comprise or be associated, as in the preferred example, with a speed selection means 32, such as for example a rotary button with several predetermined positions corresponding to constant speeds of rotation of the turbine.
  • To these positions corresponds a staging of rotational speeds programmed in the controller which controls the air turbine.
  • the number of positions n can correspond to the number of air outlets, therefore to the maximum number of power supply assemblies potentially connectable to the power supply unit.
  • this number n could be greater than the number of air outlets so as to provide a finer staging which can also take into account the variable pressure drops in the supply assemblies (length of pipes, type of masks, condition of material, etc.).
  • the air supply power reserve that can be delivered by the turbine must be at least 300 l / min in order to ensure an air supply flow rate of the order of 240 l / min for a with two operators.
  • the rotation speeds stored in the controller must therefore take this power reserve into account in order to correctly stage the power supply according to the number of operational outputs.
  • the device provides for checking that the turbine operates correctly and delivers the necessary volume to the operators.
  • An abnormal operation may be due to an air blockage in the circuit, for example due to the abnormal compression of an air supply pipe.
  • the electronic controller is programmed to measure an electrical characteristic linked, preferably to the electrical consumption of the turbine, such as preferably the electrical intensity.
  • the electrical current is compared to a reference or threshold value programmed by the controller. If the measurement is abnormally high compared to the reference value, then the controller may activate an alarm.
  • the device may include one or more alarms such as for example an audible alarm or buzzer 27 or a visual alarm such as a flashing lamp 28. Triggering due to an abnormal increase in the intensity of the turbine allows the personnel to react. quickly in order to eliminate the cause of this abnormal operation.
  • the device may also include detection of harmful gas in order to prevent potential serious accidents during operations.
  • at least gas detector preferably carbon monoxide can be provided.
  • the gas detector comprises a sensor 29 placed as close as possible to the air inlet or to the filter.
  • the detector is set for example on a carbon monoxide trigger threshold. Purely as an indication, this threshold can be of the order of 200 ppm (0.02%) (Schabus 200898-CO model).
  • an alarm is preferably activated by the detector itself or through the electronic controller.
  • the control part of the detector can be integrated into the controller or be an independent part directly connected to one of the alarms.
  • the alarm can be an audible alarm such as buzzer 27 which will emit an audible signal of high intensity for a short continuous, repeated or progressive time in order to alert the personnel to the occurrence of the danger.
  • the controller may also include a turbine power cut-off which is activated automatically in the event of a hazard.
  • the circuit breaker function can be combined with the alarm when carbon monoxide is detected so that personnel are alerted that something abnormal has occurred.
  • the circuit breaker can also be activated manually as by a push button 30 to stop the turbine in an emergency or normally.
  • the device may also include a manual switch 31 configured to reset the operating parameters of the detector.
  • the switch can be connected to the circuit breaker so as to keep the circuit breaker open until the switch has been activated. Thus, the turbine cannot be restarted until the reset switch has been activated by the operator.
  • the control panel can also advantageously include a control for energizing the turbine such as an on button 33.
  • the power box may include one or more air vents 34.
  • a fan may be disposed within the box to provide cooling for the electronic controller and other electronic components.
  • the box may rest on a trolley 35 provided with casters.
  • the box can be mounted removable vis-à-vis the trolley.
  • the device may also include a counter 36 making it possible to record the operating time of the turbine.
  • This counter can be an hour meter or any other digital or digital recorder.
  • the electronic controller 25 is supplied with current from the mains by a socket 37.
  • the current can be single-phase or three-phase current.
  • the single-phase current (for example 230 Volt) can then be converted by a converter into three-phase current (for example 3x230 Volts) to supply the turbine in order to ensure good rotational stability, lower wear as well as lower consumption. of the turbine.
  • the figure 3 shows an example of an airtight female connector 38 fitted to each air outlet of the power supply unit (known under the trade name Camlock®).
  • the connector includes a connection portion 39 as well as a plug 40 for removably closing the outlet when not connected to a supply assembly.
  • the connector may include locking means for locking the cap in place.
  • the connector is connectable to the outlet tube 23 which is connectable to a pressurized outlet nozzle 22 of the turbine. These connections can be made by screwing, tightening by means of clamps or any other means.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

Dispositif de protection respiratoire par adduction d'air comprenant au moins un bloc centralisé d'alimentation d'air (2) comprenant :
au moins une entrée d'air (13) et plusieurs sorties d'air (5-8) communiquant entre l'extérieur et l'intérieur du bloc,
au moins un appareil de soufflerie communiquant avec l'entrée d'air pour aspirer l'air ambient autour du bloc et communiquant avec les sorties d'air pour refouler l'air au travers d'au moins une desdites sorties,
caractérisé en ce que l'appareil de soufflerie est une turbine (20) et
en ce que le bloc d'alimentation (2) comprend un contrôleur électronique (25) et un variateur (26) connecté au ou faisant partie du contrôleur électronique ; le contrôleur et variateur étant configurés pour permettre de changer la vitesse de rotation de la turbine (20) afin d'ajuster le débit d'air en direction des sorties d'air (5-8).

Description

    DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
  • La présente invention concerne un dispositif de protection respiratoire par adduction d'air conçu pour alimenter en air respirable et sain les personnes travaillant ou évoluant dans un environnement atmosphérique potentiellement hostile.
  • ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
  • Les dispositifs de protection respiratoire par adduction d'air existent et sont utilisés par les personnes travaillant dans un environnement atmosphérique potentiellement pollués par des polluants comme par l'amiante ou d'autres particules fines dangereuses. Le principe consiste à alimenter les personnes portant des masques respiratoires et travaillant dans un lieu hostile, avec de l'air ambient prélevé dans un environnement sain. Pour cela, le dispositif comprend un bloc centralisé d'alimentation en air comprenant un appareil de soufflerie qui envoie de l'air sous pression à des ensembles d'alimentions, généralement, dans des tubes d'alimentation de grande longueur reliés aux masques respiratoires. Le bloc d'alimentation est placé dans le lieu sain, par exemple à l'extérieur du bâtiment, un couloir, une cage d'escalier, etc. L'activité des opérateurs peut ainsi avoir lieu à distance du bloc définie par la longueur des tubes d'alimentation et dans un lieu potentiellement hostile.
  • Les dispositifs de protection existants utilisent soit un compresseur à membrane délivrant une pression élevée mais un faible débit, soit un ventilateur à faible pression (système type Cubair). Dans le cas d'un compresseur, l'air est comprimé et distribué pour une distribution directe à l'opérateur au travers d'un réservoir tampon d'air pressurisé. Les inconvénients d'un tel système sont que pour obtenir un débit d'air suffisant pour au moins quatre opérateurs, le compresseur doit être dimensionné en conséquence et le bloc est donc encombrant et lourd. Un ventilateur est peu robuste et la pression délivrée faible pour alimenter plusieurs opérateurs.
  • Aucun des dispositifs existants capables d'alimenter plusieurs opérateurs en même temps n'associe efficacité, robustesse et faible encombrement.
  • De plus, les dispositifs existants ne permettent pas de contrôler les disfonctionnements et /ou les conditions anormales d'alimentation d'air.
  • La présente invention vise à pallier à ces inconvénients.
  • EXPOSE DE L'INVENTION
  • L'invention se rapporte ainsi à un dispositif de protection respiratoire par adduction d'air comprenant au moins un bloc centralisé d'alimentation d'air comprenant :
    • au moins une entrée d'air et plusieurs sorties d'air communiquant entre l'extérieur et l'intérieur du bloc,
    • au moins un appareil de soufflerie communiquant avec l'entrée d'air pour aspirer l'air ambient autour du bloc et communiquant avec les sorties d'air pour refouler l'air au travers d'au moins une desdites sorties,
    • caractérisé en ce que l'appareil de soufflerie est une turbine et
    • en ce que le bloc d'alimentation comprend un contrôleur électronique et un variateur connecté au ou faisant partie du contrôleur électronique ; le contrôleur et variateur étant configurés pour permettre de changer la vitesse de rotation de la turbine afin d'ajuster le débit d'air en direction des sorties d'air.
  • La solution de soufflerie de l'invention utilisant une turbine ainsi que des moyens de réglage du débit permet de répondre aux problèmes d'alimentation des systèmes existants pour plusieurs opérateurs. La solution apporte ainsi avec une alimentation directe une pression suffisante ainsi qu'un débit d'air adapté pour plusieurs opérateurs, en particulier, pour au moins quatre sorties. La solution s'avère aussi moins encombrante qu'un compresseur et délivre plus de pression qu'un ventilateur permettant ainsi des connexions tubulaires plus longues (jusqu'à 45-65 mètres).
  • Une turbine selon l'invention se rapporte de manière générale à un dispositif rotatif comprenant une entrée d'air à basse pression, une sortie d'air à haute pression et un rotor à aubes monté en rotation dans un boitier et entraîné par un moteur électrique qui aspire l'air depuis l'entrée à basse pression et l'expulse dans la sortie à haute pression.
  • Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le variateur est configuré pour permettre la sélection de plusieurs vitesses de rotation prédéterminées de la turbine lesquelles sont mémorisées dans le contrôleur électronique.
  • Le variateur peut comprendre un bouton manuel de sélection à plusieurs positions comme un bouton rotatif ou tout autre moyen de sélection à plusieurs positions comme un curseur rectiligne ou une série de boutons indépendants ; chacun étant affecté à une vitesse mémorisée par le contrôleur électronique.
  • Il est ainsi possible d'adapter le débit d'air alimenté en fonction du nombre de sorties utilisées. Par exemple, si une seule sortie d'air est reliée à un seul ensemble d'alimentation, tel qu'un tuyau et masque de respiration, la vitesse la plus faible pourra être sélectionnée. Si quatre sorties sont utilisées, alors une vitesse plus élevée sera sélectionnée. Ainsi, la vitesse sélectionnée par l'opérateur est de préférence proportionnelle au nombre de sorties reliées à un ensemble d'alimentation (tuyau d'alimentation et masque). La sélection des vitesses peut aussi dépendre des pertes de charge dues à la longueur des tuyaux d'alimentation utilisés.
  • Chaque vitesse sélectionnée délivre un débit de sortie d'air lequel est fonction du nombre de sorties d'air ouvertes ou reliées à un ensemble d'alimentation. Pour cela, les sorties d'air sont associées à des valves et/ou bouchons pour leur ouverture sélective. Les sorties d'air qui ne sont pas utilisées sont fermées à l'aide de leur valve et/ou bouchon.
  • Selon une caractéristique de l'invention, la turbine est reliée à un tube de sortie qui alimente l'air sous pression en provenance de la turbine dans un boitier de détente ; lequel boitier est relié d'une part au tube de sortie en provenance de la turbine et d'autre part aux sorties d'air.
  • Le boitier a pour fonction de détendre l'air et de le répartir uniformément au travers des sorties ouvertes. La section du boitier dans le plan du tube d'entrée est au moins dix à 20 fois plus grande que la section du tube de sortie. De même la section du boitier dans le même plan est au moins dix à 20 fois plus grande que la section de chacune des sorties d'air. Préférablement, le boitier comprend entre trois et six sorties, par exemple quatre sorties d'air.
  • Les sorties d'air comprennent préférablement un moyen de fermeture sélective. Ce moyen peut être un bouchon et/ou une valve de fermeture. Un bouchon peut être amovible de façon à pouvoir être manipulé par l'opérateur pour ouvrir ou fermer la sortie d'air. Une valve peut fermer automatiquement la sortie en l'absence d'un ensemble d'alimentation relié à la sortie d'air.
  • Le dispositif comprend préférablement des raccords étanches à l'air dont une partie de raccord est présente sur chaque sortie d'air et une partie de raccord complémentaire est présente sur chaque ensemble d'alimentation, en particulier, sur chaque extrémité du tuyau d'alimentation d'air au départ du bloc et raccordé à chaque masque respiratoire. Le dispositif peut comprendre, pour chaque sortie d'air, une valve et/ou bouchon permettant de fermer la sortie en cas d'inutilisation. La valve peut être configurée pour être automatiquement ouverte lors du raccordement des raccords sur la sortie correspondante et être automatiquement fermée lors de la séparation des parties de raccord. Un bouchon amovible peut être associé sur la partie de raccord de chaque sortie. L'ouverture et la fermeture de la sortie est dans ce cas opérée de manière manuelle. Les raccords peuvent être des systèmes à came pour faciliter le raccordement des parties entre elles (système « Camlock® » par exemple).
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le contrôleur électronique est programmé pour détecter au moins une valeur de caractéristique électrique de la turbine, de préférence l'intensité du courant consommé par la turbine, le contrôleur comparant la valeur mesurée à un seuil correspondant à une situation particulière (par exemple anormale) d'alimentation en air du bloc.
  • La caractéristique électrique pourrait être une tension, une impédance, une puissance ou toute autre caractéristique. La caractéristique peut aussi être une fonction dérivée ou intégrale d'une caractéristique électrique ou une combinaison de caractéristiques électriques ou de fonctions.
  • Selon un aspect de l'invention, le dispositif comprend une alarme sonore ou visuelle activée par le contrôleur électronique lorsque ledit seuil de valeur électrique est atteint ou dépassé.
  • Le contrôleur est donc programmé pour activer automatiquement l'alarme en réponse à l'atteinte ou dépassement dudit seuil. L'activation peut se faire de manière continue ou répétée (comme à intervalles de temps réguliers). Dans un exemple préférentiel, l'alarme peut comprendre une lampe configurée pour délivrer un feu éclat clignotant ou continu. L'alarme peut aussi être sonore comme être du type un appareil de signalement audio ou « buzzer », un hautparleur, une sirène, etc.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse, le bloc comprend au moins un filtre à air relié à un tube d'entrée d'air dans la turbine.
  • Le filtre à air est préférablement configuré pour retenir les particules en suspension dans l'air ambient dont la taille est de préférence au-dessus de 10 microns, de préférence au-dessus de 7 microns, plus préférablement encore au-dessus de 5 microns. Le filtre peut être un filtre à aspiration contenant une cartouche filtrante interchangeable utilisant un papier plissé contenu dans un châssis métallique et/ou plastique.
  • Selon un autre aspect de l'invention, une surveillance permanente de l'air ambient dans lequel se trouve le bloc d'alimentation est prévue afin d'éviter les problèmes d'asphyxie sournoise au monoxyde de carbone et autres excès de composés carbonés volatiles. Pour cela, le dispositif comprend préférablement au moins un détecteur de gaz, en particulier de monoxyde de carbone, relié au contrôleur électronique.
  • De plus, le dispositif comprend au moins une alarme sonore ou visuelle connectée au contrôleur électronique ; lequel est programmé pour activer ladite alarme lorsqu'un taux de gaz, en particulier de monoxyde de carbone, atteint ou dépasse un seuil prédéterminé détecté par le capteur.
  • Dans un exemple préférentiel, l'alarme est sonore comme un appareil de signalement audio ou « buzzer », un hautparleur, une sirène, etc. L'alarme est réglée pour délivrer un signal sonore d'au moins 90 db, de préférence au moins 100 à 150 db.
  • Afin d'assurer automatiquement la sécurité des opérateurs en activité, le contrôleur électronique comprend un coupe-circuit d'alimentation électrique de la turbine qui interrompt l'alimentation électrique lorsque le taux de gaz, en particulier de monoxyde de carbone, mesuré par ledit détecteur atteint ou dépasse un seuil prédéterminé.
  • L'interruption par le coupe-circuit peut être programmée en même temps que l'activation de l'alarme ou après une temporisation prédéterminée qui peut être éventuellement programmée de manière variable en fonction du taux de monoxyde de carbone mesuré.
  • De plus, le coupe-circuit est associé à un interrupteur manuel configuré pour réinitialiser les paramètres de surveillance du détecteur de gaz; la réinitialisation ayant pour effet de fermer le coupe-circuit pour permettre l'alimentation en courant de la turbine.
  • L'interrupteur peut être un bouton-poussoir, par exemple ou tout autre moyen d'actionnement manuel équivalent.
  • Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend un compteur de temps (par exemple horaire) relié au contrôleur électrique configuré pour comptabiliser et afficher le temps de fonctionnement de la turbine.
  • Cette fonction permet ainsi d'indiquer à l'opérateur le temps de fonctionnement pour lui permettre d'effectuer en temps voulu la maintenance du dispositif comme le changement du filtre, le nettoyage ou changement du capteur ou des parties pneumatiques (turbine, tuyaux, raccord, boitier, etc.).
  • De préférence, le bloc d'alimentation se présente sous la forme d'un caisson regroupant les différents éléments. Le caisson peut être supporté par un chariot roulant et monté sur celui-ci de manière amovible. Le caisson peut être fait en paroi plastique ou métalliques et peut comprendre une porte menant accès aux différents composants dont la turbine et le contrôleur électronique. L'entrée d'air et/ou le filtre à air peuvent faire saillie au-dessus ou sur le côté du caisson ou être inséré dans le volume interne du caisson. Le caisson peut comprendre une paroi regroupant les sorties d'air. Des bouches d'aération peuvent être réalisées dans une ou plusieurs parois du caisson pour permettre une aération autour de la turbine et des composants électriques et électroniques. Le caisson peut avoir une forme cubique ou de parallélépipède ou autre.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront dans la description des figures illustrant un exemple préférentiel du dispositif.
  • BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, pour lesquelles :
    • La figure 1 est une vue schématique du dispositif de protection respiratoire selon l'invention ;
    • La figure 2 est une vue générale schématique du bloc d'alimentation selon l'invention ;
    • La figure 3 est une vue du schéma électrique et électronique du dispositif ;
    • La figure 4 est une illustration d'un exemple de raccord de sortie d'air du dispositif.
    DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN MODE DE RÉALISATION
  • Un dispositif de protection respiratoire 1 selon l'invention est illustré à la figure 1. Le dispositif comprend un bloc centralisé d'alimentation d'air 2 comprenant un caisson 3 et un chariot roulant 4 permettant de déplacer le bloc facilement. Le bloc d'alimentation comprend des sorties d'air, par exemple quatre sorties 5, 6, 7, 8 lesquelles peuvent être reliées individuellement et de façon amovible à des ensembles d'alimentation 9, 10, 11, 12 comprenant des tuyaux alimentation raccordés à des masques respiratoires à destination des opérateurs. Le nombre de sorties d'air sur le bloc 2 peut être variable et est notamment fonction de la puissance de la soufflerie du bloc d'alimentation. L'utilisation de toutes les sorties d'air en même temps n'est pas toujours nécessaire. Ainsi, un nombre inférieur d'ensembles d'alimentation (un, deux ou trois) peut être raccordé à seulement certaines des sorties d'air et laisser les autres sorties d'air fermées. De plus, le débit en air alimenté par le bloc est variable, comme il sera expliqué plus loin, de sorte que le dispositif peut ainsi s'adapter facilement à un nombre variable d'opérateurs en fonction des besoins.
  • La figure 2 montre le principe du bloc d'alimentation centralisé 2 du dispositif. Le bloc d'alimentation 2 comprend au moins une entrée d'air 13, de préférence associée à un filtre à air 14 lequel peut être localisé en dehors du caisson 15 du bloc d'alimentation.
  • A titre d'exemple, le filtre à air comprend un cylindre métallique perforé contenant une cartouche interchangeable comprenant un papier plissé de filtration dont la finesse est de l'ordre de 5 à 7 microns (Modèle de cartouche EFP-FAP-40).
  • Les sorties d'air 5-8 du bloc d'alimentation peuvent être positionnées au travers d'une paroi 17 du caisson. Elles sont préférablement regroupées au travers d'un boitier de distribution et de répartition d'air 18 de plus grande section transversale que la somme des sections transversales ou de passages des sorties d'air.
  • Le filtre à air communique avec l'entrée basse pression 19 une turbine à air 20 contenue dans le bloc. Pour cela, un tube étanche 21 relie le filtre à l'entrée 19. La turbine 20 comprend une sortie d'air 22 laquelle est reliée par un tube de sortie 23 dans le boitier de distribution et de répartition d'air 18. La section du tube d'entrée 23 est aussi inférieure à la section transversale du boitier 18.
  • A titre d'exemple, les dimensions du boitier sont les suivantes : 16x12x9 cm et le diamètre du tube d'entrée et de chaque sortie sont de l'ordre de 2.54 cm.
  • Le bloc centralisé du dispositif comprend un tableau de commande 24 relié à un contrôleur électronique 25 permettant l'entrée d'ordres de commande comme la mise en marche, l'arrêt d'urgence, la variation de débit d'air, une réinitialisation de paramètres, etc.
  • En particulier, le dispositif comprend un variateur 26 connecté au contrôleur ou faisant partie du contrôleur 25. L'ensemble variateur-contrôleur est configuré pour faire varier la vitesse de rotation du rotor à pales de la turbine. Le variateur peut comprendre ou être associé, comme dans l'exemple préférentiel, à un moyen de sélection de vitesses 32, comme par exemple un bouton rotatif à plusieurs positions prédéterminées correspondants à des vitesses constantes de rotation de la turbine. A titre d'exemple, un nombre n de positions de sélection de vitesses peuvent être prévues (avec n= 4 ou 6 par exemple). A ces positions correspond un étagement de vitesses de rotation programmées dans le contrôleur lequel commande la turbine à air. Le nombre de positions n peut correspondre au nombre de sorties d'air, donc au nombre maximal d'ensembles d'alimentation potentiellement raccordables au bloc d'alimentation. Toutefois, ce nombre n pourrait être supérieur au nombre de sorties d'air de sorte à proposer un étagement plus fin qui puisse tenir compte aussi des pertes de charge variables dans les ensembles d'alimentation (longueur de tuyaux, type de masques, état du matériel, etc.).
  • De préférence, la réserve de puissance en alimentation en air pouvant être délivrée par la turbine doit être d'au moins 300 l/mn afin d'assurer un débit d'adduction d'air de l'ordre de 240 l/min pour un à deux opérateurs. Les vitesses de rotation mémorisées dans le contrôleur doivent donc tenir compte de cette réserve de puissance afin d'étager correctement l'alimentation en fonction du nombre de sorties opérationnelles.
  • Afin d'assurer la sécurité de l'alimentation pour les opérateurs, le dispositif prévoit de contrôler que la turbine fonctionne correctement et délivre le volume nécessaire aux opérateurs. Un fonctionnement anormal peut avoir pour origine un blocage d'air dans le circuit du par exemple à la compression anormale d'un tuyau d'alimentation en air. Pour cela, le contrôleur électronique est programmé pour mesurer une caractéristique électrique liée, de préférence à la consommation électrique de la turbine, comme de préférence l'intensité électrique. L'intensité électrique est comparée à une valeur de référence ou de seuil programmée par le contrôleur. Si la mesure est anormalement élevée par rapport à la valeur de référence, alors le contrôleur peut actionner une alarme. Le dispositif peut comprendre une ou plusieurs alarmes comme par exemple une alarme sonore ou buzzer 27 ou une alarme visuelle telle qu'un lampe éclats 28. Le déclenchement en raison d'une augmentation anormale de l'intensité de la turbine permet au personnel de réagir rapidement afin d'éliminer la cause de ce fonctionnement anormal.
  • Le dispositif peut aussi comprendre une détection de gaz nocif afin de prévenir d'accidents potentiels graves lors des opérations. Ainsi, au moins détecteur de gaz, de préférence de monoxyde de carbone peut être prévu. Le détecteur de gaz comprend un capteur 29 placé au plus près de l'entrée d'air ou du filtre. Le détecteur est réglé par exemple sur un seuil de déclenchement en monoxyde de carbone. A titre purement indicatif, ce seuil peut être de l'ordre de 200 ppm (0,02%) (Modèle Schabus 200898-CO).
  • Lorsque le détecteur mesure une concentration anormale en gaz nocif, une alarme est préférentiellement activée par le détecteur lui-même ou par l'intermédiaire du contrôleur électronique. Il faut noter à ce titre que la partie de contrôle du détecteur peut être intégrée dans le contrôleur ou être une partie indépendante directement reliée à une des alarmes. Par exemple, l'alarme peut être une alarme sonore comme le buzzer 27 qui va émettre un signal sonore de forte intensité pendant un temps court continu, répété ou progressif afin d'alerter le personnel sur la survenance du danger.
  • Le contrôleur peut aussi comprendre un coupe-circuit de l'alimentation de la turbine qui est activé automatiquement en cas de danger. La fonction du coupe-circuit peut être associée à l'alarme en cas de détection de monoxyde de carbone de sorte quel le personnel est rendu attentif que quelque chose d'anormal est survenu.
  • Le coupe-circuit peut être aussi activé manuellement comme par un bouton poussoir 30 pour arrêter la turbine en cas d'urgence ou normalement.
  • Le dispositif peut aussi comprendre un interrupteur manuel 31 configuré pour réinitialiser les paramètres de fonctionnement du détecteur. L'interrupteur peut être raccordé au coupe circuit de manière à conserver le coupe-circuit ouvert tant que l'interrupteur n'a pas été activé. Ainsi, la turbine ne peut pas être remise en route tant que l'interrupteur de réinitialisation n'a pas été activé par l'opérateur.
  • Le tableau de commande peut aussi avantageusement comprendre une commande de mise en tension de la turbine comme un bouton marche 33.
  • Le caisson d'alimentation peut comprendre une ou plusieurs bouches d'aération 34. Un ventilateur peut être disposé à l'intérieur du caisson pour assurer un refroidissement du contrôleur électronique et autres composants électroniques.
  • Le caisson peut reposer sur un chariot 35 muni de roulettes. Le caisson peut être monté amovible vis-à-vis du chariot.
  • Le dispositif peut aussi comprendre un compteur 36 permettant d'enregistrer le temps de fonctionnement de la turbine. Ce compteur peut être un compteur horaire ou tout autre enregistreur digital ou numérique.
  • Le contrôleur électronique 25 est alimenté en courant du secteur par une prise de courant 37. Le courant peut être un courant monophasé ou triphasé. Le courant monophasé (par exemple 230 Volt) peut être alors converti par un convertisseur en courant triphasé (par exemple 3x230 Volts) pour alimenter la turbine afin d'assurer une bonne stabilité de rotation, une plus faible usure ainsi qu'une plus faible consommation de la turbine.
  • La figure 3 montre un exemple de raccord femelle 38 étanche à l'air équipant chaque sortie d'air du bloc d'alimentation (connu sous le nom commercial Camlock®). Le raccord comprend une partie de connexion 39 ainsi qu'un bouchon 40 pour fermer de manière amovible la sortie lorsqu'elle n'est pas raccordée à un ensemble d'alimentation. Le raccord peut comprendre des moyens de verrouillage permettant de verrouiller le bouchon en place. Le raccord est raccordable au tube de sortie 23 lequel est raccordable à un embout 22 de sortie sous pression de la turbine. Ces raccordements peuvent se faire par vissage, serrage au moyen de colliers ou tout autre moyen.

Claims (11)

  1. Dispositif de protection respiratoire par adduction d'air comprenant au moins un bloc centralisé d'alimentation d'air (2) comprenant :
    au moins une entrée d'air (13) et plusieurs sorties d'air (5-8) communiquant entre l'extérieur et l'intérieur du bloc,
    au moins un appareil de soufflerie communiquant avec l'entrée d'air pour aspirer l'air ambient autour du bloc et communiquant avec les sorties d'air pour refouler l'air au travers d'au moins une desdites sorties,
    caractérisé en ce que l'appareil de soufflerie est une turbine (20) et
    en ce que le bloc d'alimentation (2) comprend un contrôleur électronique (25) et un variateur (26) connecté au ou faisant partie du contrôleur électronique ; le contrôleur et variateur étant configurés pour permettre de changer la vitesse de rotation de la turbine (20) afin d'ajuster le débit d'air en direction des sorties d'air (5-8).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le variateur (26) est configuré pour permettre la sélection de plusieurs vitesses de rotation prédéterminées de la turbine lesquelles sont mémorisées dans le contrôleur électronique (25).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la turbine (20) est reliée à un tube de sortie (23) qui alimente l'air sous pression en provenance de la turbine dans un boitier de détente (18) ; lequel boitier est relié d'une part au tube de sortie (23) en provenance de la turbine et d'autre part aux sorties d'air (5-8).
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce que le contrôleur électronique (25) est programmé pour détecter au moins une valeur de caractéristique électrique de la turbine (20), de préférence l'intensité du courant consommé par la turbine, le contrôleur comparant la valeur mesurée à un seuil correspondant à une situation particulière (par exemple anormale) d'alimentation en air du bloc (2).
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une alarme sonore ou visuelle activée par le contrôleur électronique (25) lorsque ledit seuil de valeur électrique est atteint ou dépassé.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc d'alimentation comprend au moins un filtre à air (14) relié à un tube d'entrée d'air de la turbine.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un détecteur de gaz (29) relié au contrôleur électronique.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une alarme sonore (27) et/ou visuelle (28) connectée au contrôleur électronique (25) ; lequel est programmé pour activer ladite alarme lorsque le taux de gaz mesuré par ledit capteur atteint ou dépasse un seuil prédéterminé.
  9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le contrôleur électronique (25) comprend un coupe-circuit d'alimentation électrique de la turbine qui interrompt l'alimentation électrique lorsque le taux de gaz mesuré par ledit capteur atteint ou dépasse un seuil prédéterminé.
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le coupe-circuit est associé à un interrupteur manuel (31) configuré pour réinitialiser les paramètres de surveillance du détecteur de gaz; la réinitialisation ayant pour effet de fermer le coupe-circuit pour permettre l'alimentation en courant de la turbine (20).
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un compteur de temps (36) relié au contrôleur électrique (25) configuré pour comptabiliser et afficher le temps de fonctionnement de la turbine.
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