FR2774062A1 - Detendeur de plongee sous-marine, qualifie en eau froide - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un détendeur de plongée sous-marine, comprenant un premier étage (100) destiné à être raccordé à une arrivée d'air sous haute pression, le premier étage comprenant une chambre d'admission (101) de l'air sous haute pression et une chambre de détente (102) de l'air à moyenne pression raccordée à un deuxième étage buccal, lesdites chambres d'admission et de détente étant séparées par un clapet (103) mobile sous l'action d'un ressort de tarage (106) positionné dans une chambre (104) communiquant avec l'extérieur, et agissant sur le clapet via des moyens d'actionnement (107, 108, 109, 112, 114; 107', 109').Selon l'invention, il comporte un moyen d'isolation thermique (110) interposé entre le ressort de tarage et les moyens d'actionnement (107, 109'), de sorte que ledit ressort de tarage est en appui contre ledit moyen d'isolation thermique et agit sur lesdits moyens d'actionnement par son intermédiaire.

Description

La présente invention conceme un détendeur de plongée sous-marine.

L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la réalisation de détendeurs destinés à fonctionner en eau froide, c'est-à-dire dont la température est inférieure à environ 8"C.

De manière classique, un tel détendeur comprend un premier étage destiné à être raccordé à une arrivée d'air sous haute pression et apte à délivrer à un second étage buccal une quantité d'air sous moyenne pression, le premier étage comprenant une chambre d'admission de l'air sous haute pression et une chambre de détente de l'air à moyenne pression raccordée au deuxième étage buccal, lesdites chambres d'admission et de détente étant séparées par un clapet mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture sous l'action d'un ressort de tarage exerçant une force déterminée en fonction de la pression de détente de l'air fixée, ledit ressort de tarage étant positionné dans une chambre communiquant avec l'extérieur, et agissant sur le clapet par l'intermédiaire de moyens d'actionnement.

Le premier étage d'un tel détendeur raccordé à la robinetterie d'une bouteille contenant de l'air à une pression d'environ 20MPa permet d'amener l'air à environ iMPa par rapport à la pression ambiante.

Le deuxième étage buccal alimenté en air à moyenne pression de l'ordre de 1MPa par le premier étage via un tuyau souple de raccordement, permet au plongeur de respirer à la demande de l'air détendu à la pression ambiante, c'est-àdire à la pression de l'eau au niveau de profondeur où il évolue.

Le ressort du tarage du détendeur permet de fixer la pression de détente relativement à la pression ambiante.

Pour ce faire, comme cela est mentionné précédemment, ce ressort de tarage présente une constante de raideur fonction de la pression de détente fixée et est positionné dans une chambre communiquant avec l'extérieur de façon à être soumis à la pression ambiante.

Cette chambre où se trouve le ressort de tarage communiquant avec l'extérieur, est donc remplie d'eau lorsque le détendeur est en fonctionnement sur le dos d'un plongeur.

La détente brutale de l'air de 20MPa à 1MPa dans le premier étage d'un détendeur de plongée sous-manne, entraîne dans la chambre de détente ou se trouve des moyens d'actionnement du clapet, une baisse trés importante de la température.

Cette baisse de température se transmet alors par conduction au ressort de tarage par les moyens d'actionnement en contact avec ce dernnier.

Lors de sollicitations importantes du détendeur (pour de gros débit d'air), on peut alors voir apparaître une formation de givre ou de glace autour des spires du ressort de tarage, cette glace ou ce givre pouvant malencontreusement provoquer un blocage du ressort de tarage, soit dans une position où le clapet est en position de fermeture ce qui a pour conséquence de bloquer l'alimentation d'air vers le deuxième étage du détendeur, soit dans une position où le clapet est en position d'ouverture, le premier étage du détendeur alimentant alors à un débit incontrôlable, de l'air sous haute pression au deuxième étage du détendeur.

Plusieurs solutions techniques ont déjà été envisagées pour tenter d'éviter la formation de glace ou de givre autour du ressort de tarage dûe à la baisse de température provoquée par la détente de l'air dans la chambre de détente, mais toutes ces solutions présentent des inconvénients.

Une première solution technique consiste à positionner le ressort de tarage dans une chambre étanche remplie d'huile du type silicone, pour l'isoler de l'eau ambiante et à appliquer audit ressort la pression de l'eau ambiante par l'intermédiaire d'une membrane déformable.

Toutefois, la chambre étanche remplie d'huile est une solution difficile à mettre en oeuvre car il est nécessaire d'assurer d'une part une étanchéité absolue de cette chambre et d'autre part une équipression rigoureuse entre l'intérieur de cette chambre étanche remplie d'huile et l'extérieur.

De plus, en cas de mauvais remplissage en huile de la chambre étanche, on peut emprisonner des bulles d'air ce qui entraine un mauvais fonctionnement du ressort de tarage en eau profonde. Le détendeur ne peut plus fournir des forts débits d'air à partir d'une certaine profondeur.

Enfin, cette solution de détendeur avec une chambre étanche remplie d'huile présente un prix de fabrication important dû aux pièces spécifiques qu'il faut mettre en oeuvre dans le détendeur pour réaliser ladite chambre.

Une deuxième solution technique consiste à remplir la chambre où se trouve le ressort de tarage avec de la graisse épaisse du type silicone.

Cette solution technique présente une fiabilité difficile à contrôler dans le temps car il faut à la fois permettre à l'eau de passer dans la chambre de façon à assurer l'équipression du système et maintenir la graisse épaisse dans ladite chambre.

De plus, la température ambiante qui régne dans la chambre peut avoir des conséquences sur la viscosité de la graisse et il est parfois nécessaire d'utiliser des bagues souples de rétention et de réaliser des petits trous de communication entre l'intérieur et l'extérieur de la chambre pour ne pas laisser partir la graisse à l'extérieur de ladite chambre.

Enfin, cette solution technique n'est optimale en ce qui concerne la performance dynamique du premier étage du détendeur car les variations rapides du volume de la chambre ou se trouve le ressort de tarage sont trés affectées par la viscosité de la graisse, par les petits trous de communication entre l'extérieur et l'intérieur de la chambre et par l'utilisation de bagues de rétention.

Une troisième solution technique consiste à positionner le ressort de tarage dans une chambre étanche et sèche dont l'intérieur est mis en équilibre de pression avec la pression extérieure par l'intermédiaire d'une enveloppe souple.

Toutefois, cette enveloppe souple doit présenter un volume suffisant pour supporter la diminution de volume d'air contenu dans l'ensemble dûe à l'augmentation de la pression ambiante.

Les principaux inconvénients de cette solution technique résident dans la fragilité de l'enveloppe qui peut subir des chocs et donc des déchirures, et dans la nécessité d'un volume important d'une telle enveloppe pour assurer une bonne compensation entre la pression interne et la pression externe à grande profondeur.

Cette solution technique impose de part sa construction une limitation de la profondeur à laquelle le détendeur fonctionne de façon satisfaisante.

Enfin, une quatriéme solution technique consiste à positionner le ressort de tarage dans une chambre sèche par création d'une micro fuite permanente.

Toutefois, cette solution technique demande une mise en oeuvre de micro mécanique pour mettre en place la micro fuite ce qui a pour conséquence d'augmenter le coût de réalisation du détendeur, si l'on souhaite assurer une fiabilité de fonctionnement dans un environnement agressif tel que le milieu marin.

De plus, de façon subjective, le premier étage de détendeur avec une micro fuite présente l'apparence d'un défaut d'étanchéité, ce qui est peu sécurisant pour l'utilisateur.

Afin de pallier aux inconvénients de la technique antérieure précitée, la présente invention propose un nouveau détendeur qui est simple de réalisation donc facile et rapide à mettre en oeuvre, qui ne nécessite pas de réglage fastidieux, qui est propre à mettre en place et qui présente un prix de revient modéré.

Plus particuliérement, I'invention propose un détendeur de plongée sous marine tel que défini en introduction, et qui est caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'isolation thermique interposé entre le ressort de tarage et les moyens d'actionnement du clapet de sorte que ledit ressort de tarage est en appui contre ledit moyen d'isolation thermique et agit sur lesdits moyens d'actionnement par son intermédiaire.

Ainsi, la baisse de température produite au point de décompression de l'air dans la chambre de détente sera évacuée vers l'extérieur par les autres pièces métalliques du détendeur en contact avec l'extérieur et le ressort de tarage sera protégé thermiquement de la source froide par des résistances thermiques en série que constituent ledit moyen d'isolation thermique et lesdits moyens d'actionnement en contact.

Selon une caractéristique préférentielle du détendeur conforme à l'invention, celui-ci comporte à l'opposé du moyen d'isolation thermique, un moyen de conduction thermique entre le ressort de tarage et l'extérieur.

Un tel moyen de conduction thermique permet d'assurer un bon couplage thermique entre le ressort de tarage et la source chaude qui est ici l'eau dans laquelle baigne le détendeur, et participe ainsi au réchauffement du ressort de tarage
Les moyens d'isolation et de conduction thermiques du détendeur conforme à l'invention, sont en contact l'un avec l'autre pour former un espace interne où se trouve le ressort de tarage.

Pour renforcer le réchauffement du ressort de tarage, il peut être prévu avantageusement selon l'invention que le ressort de tarage baigne partiellement dans de la graisse épaisse. On réduit ainsi le volume d'eau dans l'espace interne où se trouve le ressort de tarage
Selon un mode de réalisation avantageux du détendeur conforme à l'invention, ledit moyen d'isolation thermique est constitué par un capot en matière plastique comprenant une partie sensiblement plane interposée entre le ressort de tarage et les moyens d'actionnement, et une jupe cylindrique entourant ledit ressort de tarage et s'étendant sur au moins une partie de sa longueur.

La jupe cylindrique dudit capot peut de façon préférentielle entourer étroitement le ressort de tarage. Cette jupe cylindrique peut également être pourvue d'ouvertures régulièrement réparties sur son pourtour de façon à mettre en communication l'espace intérieur du capot avec l'extérieur.

Avantageusement, cette jupe cylindrique du capot en matiére plastique présente un profil, un état de surface externe et une matière tels qu'ils permettent d'éviter l'accrochage de glace ou de givre formé(e) éventuellement à l'extérieur dudit capot.

Le moyen de conduction thermique peut être constitué par une cage métallique comprenant une partie sensiblement plane interposée entre le ressort de tarage et l'extérieur, et une jupe cylindrique qui entoure étroitement le ressort de tarage et s'étend sur une partie de sa longueur de manière à venir recouvrir une partie d'extrémité de la jupe cylindrique du capot en matière plastique.

Selon l'invention, l'espace intérieur défini entre le capot en matière plastique et la cage métallique en contact, où se trouve le ressort de tarage peut être encore réduit en le remplissant partiellement d'une graisse épaisse qui en occupant les espaces morts de l'espace intérieur, oblige l'eau à occuper les volumes variables et assure ainsi un renouvellement continu d'une partie de cette eau.

Dans ce cas, selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la jupe cylindrique du capot en matiére plastique ou de la cage métallique étant pourvue d'ouvertures de communication entre l'espace intérieur et l'extérieur, la partie sensiblement plane de la jupe cylindrique de la cage métallique où du capot plastique porte un appendice qui s'étend selon l'axe X du ressort de tarage et s'enfonce dans la graisse épaisse. L'appendice présente alors une fonction piston.

Ainsi, lorsque le détendeur selon l'invention fonctionne, lors des mouvements de compression et de détente du ressort de tarage, I'appendice axial provoque une variation du volume de l'espace inteme ou se trouve ledit ressort et donc une circulation d'eau qui participe au réchauffement dudit ressort.

Avantageusement, il peut être prévu selon l'invention que la partie sensiblement plane de la cage métallique comporte selon l'axe X, une ouverture de communication entre l'espace intérieur et l'extérieur.

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés: - la figure 1 représente une vue en coupe axiale du premier étage d'un premier mode de réalisation du détendeur selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe axiale du premier étage d'un deuxième mode de réalisation du détendeur selon l'invention.

Préliminairement, on notera que d'un mode de réalisation à l'autre, dans la mesure du possible les éléments identiques ou similaires ont été référencés par les memes signes de référence et ne seront pas décrits à chaque fois
Sur les figures 1 et 2, on a représenté un détendeur de plongée sousmarine anti-givre, destiné avantageusement à être utilisé en eau froide qui présente une température inférieure à 8"C et en particulier de l'ordre de 2 à 3 C.

Un tel détendeur présente de manière connue en soi, un premier étage 100 destiné à être raccordé à une arrivée 200 d'air sous haute pression, et plus particulièrement à la robinetterie d'une bouteille contenant de l'air comprimé à une pression d'environ 20 a 23MPa, une telle bouteille étant généralement réalisée en acier, d'une capacité de 6 à 15 litres suivant le cas, soit d'un volume de 1,2 à 3,5 m3.

Le premier étage 100 est apte à délivrer à un second étage buccal ici non représenté, une quantité d'air sous moyenne pression de l'ordre de 0,9 à IMPa.

Ce second étage buccal non représenté est raccordé au premier étage 100 du détendeur, au moyen d'un tuyau souple également non représenté, apte à être connecté au premier étage 100 au niveau de la vis 117.

Le premier étage 100 du détendeur comprend une chambre d'admission 101 de l'air sous haute pression. Cette chambre d'admission de l'air sous haute pression 101 est raccordée à la robinetterie de la bouteille d'air comprimé par l'ouverture 101 a.

II comprend également une chambre de détente 102, de l'air à moyenne pression, raccordée par un conduit d'alimentation 116 au tuyau souple non représenté qui établit la liaison avec le deuxième étage buccal.

Lesdites chambres d'admission 101 et de détente 102 communiquent l'une avec l'autre par un conduit 118 qui s'étend selon l'axe X longitudinal du premier étage 100 du détendeur.

Ces deux chambres 101, 102 sont séparées par un clapet 103 mobile selon l'axe X entre une position d'ouverture et une position de fermeture (représentée sur les figures 1 et 2) sous l'action d'un ressort de tarage 106.

Le détendeur représenté sur la figure 1 est un détendeur à membrane, dans lequel le clapet 103 est positionné dans la chambre d'admission 101 de l'air sous haute pression, le conduit 118 de communication entre les deux chambres 101,102 étant conformé du côté de la chambre d'admission 101 sous la forme d'un siège sur lequel repose ledit clapet 103 en position de fermeture comme cela est représenté sur la figure 1.

La figure 2 représente un mode de réalisation d'un détendeur à piston dans lequel le clapet 103 est positionné dans la chambre de détente 102, le conduit 118 de communication entre les deux chambres 101, 102, étant conformé du côté de la chambre de détente 102 sous la forme d'un siège sur lequel repose le clapet 103 en position de fermeture comme cela est représenté sur la figure 2.

Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, de manière classique, le ressort de tarage 106 est positionné dans une chambre 104 qui communique par des ouvertures 105 avec l'extérieur de sorte que cette chambre 104 est remplie d'eau lorsque le détendeur est en fonctionnement sur le dos d'un utilisateur en plongée.

Le ressort de tarage 106 agit sur le clapet 103 par l'intermédiaire de moyens d'actionnement qui s'étendent dans la chambre de détente 102, en exerçant une force déterminée en fonction de la pression de détente de l'air choisie relativement à la pression ambiante qui règne à l'intérieur de la chambre 104 où il est positionné.

Selon le mode de réalisation du détendeur à membrane représenté sur la figure 1, les moyens d'actionnement du clapet 103 comprennent une membrane 107 qui sépare de façon étanche la chambre 104 où est positionné le ressort de tarage 106 et la chambre de détente 102. Cette membrane 107 présente une faible épaisseur et est réalisée en matière souple de façon à pouvoir être déformée sous l'action du ressort de tarage 106.

Les moyens d'actionnement comprennent également une coupelle d'appui 108, ici métallique, positionnée dans la chambre de détente 102 et venant en appui sur la membrane 107. Cette coupelle est solidaire de l'extrémité d'une tige 109, pouvant être réalisée en métal, qui s'étend selon l'axe X et traverse le conduit 118 de communication entre les chambres d'admission 101 et de détente 102 et porte le clapet 103 placé dans la chambre d'admission 101.

Sur cette tige 109 est monté un fourreau 112 qui coulisse dans un logement axial 113.

En outre, il est prévu dans la chambre d'admission 101 de l'air sous haute pression, un ressort de rappel 114 monté entre le clapet 103 et une paroi de la chambre d'admission 101, et qui participe à positionner le clapet 103 en position de fermeture lorsque le détendeur arrive à sa pression de consigne.

Le fonctionnement d'un tel détendeur à membrane est le suivant.

En position repos, lorsque le détendeur n'est pas alimenté en air sous haute pression, le ressort de tarage 106 exerce une force sur la membrane 107 qui agit sur la coupelle d'appui 108 pour décoller via la tige 109 le clapet 103 de son siège et le positionner en position d'ouverture du conduit 118, dans laquelle la chambre d'admission de l'air sous haute pression 101 est en communication avec la chambre de détente 102.

Lorsque le détendeur est alimenté en air sous haute pression dans la chambre d'admission 102, la pression de l'air étant supérieure à la force du ressort de tarage 106, le clapet 103 se place en position de fermeture du conduit 118 de communication entre les chambres d'admission 101 et de détente 102 jusqu'à ce que la pression de l'air réparti dans la chambre de détente 102, dans le conduit d'alimentation 116 et dans un tuyau souple (non représenté) de raccordement jusqu'à l'embout buccal (également non représenté), chute en dessous de la pression exercée par le ressort de tarage, ce qui provoque le déplacement du clapet en position d'ouverture et ainsi de suite jusqu'à ce que l'on arrive à un équilibre entre la force exercée par le ressort de tarage pour une pression aval donnée de l'ordre de 0,9 à 1MPa et la pression de l'air se trouvant dans la chambre de détente 102,
L'air délivré par le premier étage 100 du détendeur au deuxième étage buccal via la chambre de détente présente alors la pression avale déterminée par la force qu'exerce le ressort de tarage 106 additionnée de la pression ambiante qui règne dans la chambre 104 où il se trouve.

Selon le mode de réalisation d'un détendeur à piston représenté sur la figure 2, les moyens d'actionnement du clapet comprennent un piston 107' qui porte à une extrémité 108' se trouvant dans la chambre de détente 102, le clapet 103.

Le piston 107' s'étend selon l'axe X du premier étage 100 du détendeur dans la chambre 104 où se trouve le ressort de tarage 106 et présente à son autre extrémité une base 109' en forme de coupelle d'appui s'étendant radialement à l'axe
X. Le ressort de tarage 106 est comprimé entre cette coupelle d'appui 109' et un élément fixe du premier étage 100 du détendeur.

L'étanchéité entre la chambre 104 et la chambre de détente 102 est réalisée à l'aide d'un joint 115 monté entre le piston et l'élément fixe du premier étage 100 du détendeur.

En outre, le piston 107' présente un conduit axial inteme 110' qui débouche à une extrémité dans la chambre de détente 102 où se trouve le clapet 103 et à l'autre extrémité dans une chambre 119 située derrière la base 109' en forme de coupelle d'appui du piston 107'. L'étanchéité entre cette chambre 119 et la chambre 104 où se trouve le ressort de tarage 106 est réalisée par un joint 115'.

Le fonctionnement d'un tel détendeur à piston est le suivant.

En position repos, lorsque le détendeur n'est pas alimenté en air sous haute pression, le ressort de tarage 106 exerce une force sur la base 109' du piston 107' de façon à faire reculer le piston selon l'axe X et à décoller le clapet 103 du siége du conduit 118, pour le positionner en position d'ouverture dudit conduit, dans laquelle la chambre d'admission 101 de l'air sous haute pression communique avec la chambre de détente 102.

Lorsque le premier étage 100 du détendeur est alimenté en air sous haute pression, une partie de l'air sous haute pression entrant dans la chambre de détente 102, s'engage via le conduit axial interne 110' du piston 107' dans la chambre 119 située derrière la base 109' du piston 107'. L'air sous pression dans la chambre 119 tend à comprimer le ressort de tarage 106 et à faire avancer le piston 107' selon l'axe X pour positionner le clapet 103 en position de fermeture du conduit 118 jusqu'à ce que la pression de l'air réparti dans la chambre 119 via e conduit interne 110', dans la chambre de détente 102 et dans le conduit d'alimentation 116 jusqu'au tuyau de raccordement de l'embout buccal non représenté, chute en dessous de la force exercée par le ressort de tarage de façon à ce que le piston recule de nouveau pour ramener le clapet en position d'ouverture, et ainsi de suite jusqu'à ce que l'on arrive à un équilibre entre la force exercée par le ressort pour une pression avale donnée par rapport à la pression ambiante et ia pression de l'air se trouvant dans la chambre de détente.

Ainsi, l'air détendu par le premier étage à la pression avale déterminée est transmis au deuxième étage buccal non représenté.

La détente brutale de l'air sous haute pression qui s'effectue dans la chambre de détente 102 au point de décompression (situé soit au niveau de la coupelle d'appui 108 selon le mode de réalisation de la figure 1, soit au niveau de l'extrémité 108' du piston), et les sollicitations importantes venant de l'aspiration d'air par le plongeur, produisent alors au point de décompression dans la chambre de détente 102, un abaissement considérable de la température.

Cet abaissement de la température a tendance à se transmettre par conduction au ressort de tarage 106, soit via la coupelle d'appui 108 et la membrane 107 de faible épaisseur selon le mode de réalisation de la figure 1, soit via le piston 108' selon le mode de réalisation de la figure 2.

Pour éviter que l'abaissement de la température se transmettre ainsi au ressort de tarage, il est prévu selon l'invention telle que représentée sur les figures 1 et 2, un moyen d'isolation 110 interposé entre les moyens d'actionnement et le ressort de tarage 106, le ressort de tarage 106 prenant appui sur le moyen d'isolation 110 pour agir sur les moyens d'actionnement.

Plus particulièrement, selon le mode de réalisation du détendeur à membrane représenté sur la figure 1, ce moyen d'isolation est constitué par un capot 110 en matière plastique, qui comporte une partie sensiblement plane 110a s'étendant transversalement à l'axe$ et interposée entre le ressort de tarage 106 et la membrane 107, ainsi qu'une jupe cylindrique 110b qui entoure étroitement le ressort de tarage 110 et s'étend sur une partie de sa longueur. Le ressort de tarage 106 prend appui sur la partie sensiblement plane 110a et agit sur la membrane 107 par son intermédiaire.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, il est prévu également à l'opposé du capot en matière plastique 110, un moyen de conduction thermique 120 constitué ici par une cage métallique, par exemple en laiton, en contact avec l'extérieur.

Plus particulièrement, la cage métallique 120 comporte une partie sensiblement plane 120a qui forme une continuité de parois avec la paroi 104a de la chambre 104, et une jupe cylindrique 120b qui entoure étroitement le ressort de tarage 106 et s'étend sur une partie de sa longueur de manière à venir recouvrir une partie d'extrémité de la jupe cylindrique il 0b du capot en matière plastique 110.

Le ressort de tarage 106 prend appui à son extrémité opposée à celle qui s'appuie sur le capot 110 sur la face interne de la partie sensiblement plane 120a de la cage métallique 120.

Ainsi, le capot en matière plastique 110 et la cage métallique 120 définissent un espace interne 130 où se trouve le ressort de tarage 106. Le capot en matiére plastique 110 forme une barrière à la transmission de l'abaissement de la température produite dans la chambre de détente puisque la matière plastique est un mauvais conducteur frigorifique et calorifique.

De plus, la cage métallique 110 est bonne conductrice de chaleur et transmet par conduction la chaleur provenant de l'eau dans laquelle baigne le détendeur. La cage métallique 120 participe ainsi à un réchauffement du ressort de tarage par rapport à la température régnant dans la chambre de détente ou s'effectue la décompression de l'air.

A ce sujet, il convient de préciser qu'avantageusement selon l'invention, il peut être prévu que la paroi 104a de la chambre 104 et'ou la partie plane 120a de la cage 120 présentent des agencements (du type ailettes ou analogues) pour augmenter les échanges de chaleur entre la chambre 104 et l'extérieur. II peut être également prévu que la cage 120 fasse saillie de la paroi 104a de la chambre 104 pour former radiateur.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le capot en matiére plastique 110 comprend dans sa jupe cylindrique 110a des ouvertures 111, ici quatre ouvertures réparties régulièrement sur son pourtour, de sorte que l'eau entrant dans la chambre 104, pénètre dans l'espace intérieur 130 du capot 110 et le ressort de tarage 106 est soumis ainsi à la pression ambiante.

Les dimensions de ces ouvertures 111 sont adaptées à la performance dynamique recherchée pour le détendeur. La position de ces ouvertures est également étudiée pour que le premier étage de détendeur réalise un pompage convenable de l'eau à chaque aspiration.

On peut prévoir également selon un mode de réalisation non représenté, en plus des ouvertures réparties sur le pourtour de la jupe cylindrique du capot, une ouverture positionnée selon l'axe X dans la partie plane de la cage métallique, pour assurer une circulation d'eau entre l'extérieur et l'espace interne où se trouve le ressort.

Le volume résiduel de i'espace interne 130 défini à l'intérieur du capot en matière plastique 110 et de la cage métallique 120 en contact peut être encore réduit en remplissant partiellement cet espace interne 130 par une graisse épaisse du type silicone qui va se loger dans l'espace statique entre les spires de ressort de tarage 106 et le capot 110 et la cage 120.

Dans ce cas avantageusement, comme cela est représenté sur la figure 1, on peut prévoir que la partie sensiblement plane 120a de la cage métallique 120 porte un appendice 120c qui s'étend dans l'espace inteme 130 selon l'axe X du ressort de tarage 106, s'enfonce dans la graisse épaisse et réalise ainsi une fonction piston.

En effet, à chaque cycle respiratoire, le mouvement de détente et de compression du ressort de tarage 106 autour de l'appendice axial 121 provoque un déplacement de l'eau à l'intérieur de l'espace interne 130 où il se trouve, et par ce biais provoque une agitation de l'eau rentrant dans cet espace interne, ce qui participe au réchauffement du ressort de tarage 106.

Par le montage de ce capot en matière plastique 110 et de cette cage métallique 120, on évite ainsi la formation de givre ou de glace sur les spires du ressort due à l'abaissement de la température produite dans la chambre de détente.

II est à noter que de manière tout à fait avantageuse, la jupe cylindrique du capot en matière plastique présente un profil et un état de surface externe tels que le givre ou la glace éventuellement formé(é) dans la chambre 104 à l'extérieur du capot ne peut s'accrocher sur ladite jupe et de ce fait ne gêne pas le coulissement de ce capot lors des mouvements de détente et de compression du ressort au cours des cycles respiratoires.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 2, pour éviter la transmission de l'abaissement de la température au ressort de tarage 106 lors de la détente de l'air à moyenne pression dans la chambre de détente, il est prévu un moyen d'isolation 110 constitué ici par un capot en matière plastique qui est interposé entre la base 109'du piston 107' et le ressort de tarage 106.

Ce capot en matière plastique 110 comporte une partie sensiblement plane 1 10a s'étendant

La partie sensiblement plane 110a du capot en matière plastique 110 qui s'étend de part et d'autre du corps du piston 107' comporte ici avantageusement un appendice 110c qui s'étend selon l'axe X autour du piston à l'intérieur de l'espace interne 130 où se trouve le ressort de tarage 106. Cet appendice axial 110c aide lors du fonctionnement du détendeur à mettre en mouvement l'eau se trouvant dans l'espace interne, ce qui provoque une agitation de l'eau rentrant dans cet espace interne 130, qui participe au réchauffement du ressort de tarage 106.

A cet effet, la jupe cylindrique 120b de la cage métallique 120 comporte des ouvertures 121 du même type que celles prévues dans la jupe cylindrique 1 lOb du capot en matière plastique selon le mode de réalisation de la figure 1, pour permettre une entrée d'eau dans l'espace intérieur et mettre ainsi en équipression l'espace intérieur 130 où se trouve le ressort de tarage 106 et la chambre 104 en communication avec l'extérieur.

II est à noter ici aussi que avantageusement, la jupe cylindrique du capot en matière plastique présente un profil et un état de surface externe tels que le givre ou la glace éventuellement formé(e) dans la chambre 104 à l'extérieur du capot, ne peut s'accrocher à ladite jupe et de ce fait ne gêne pas le coulissement de ce capot lors de mouvements de détente et de compression du ressort de tarage au cours des cycles respiratoires.

Selon les modes de réalisation du détendeur représentés sur les figures 1 et 2, le capot en matière plastique 110 et la cage métallique 120 sont chacun monobloc. Bien entendu, on peut envisager en variante que le capot 110 et la cage 120 soient chacun réalisés par un assemblage de pièces. Le capot 110 est préférentiellement réalisé en polyacétal.

Dans le mode de réalisation de la figure 2, le capot 110 et la cage 120 comporte chacun un orifice central dans leur partie sensiblement plane respectivement référencée 110a, 120a, pour permettre le passage du corps du piston 107'.

Les modes de réalisation des figures 1 et 2 du détendeur selon l'invention, permettent d'éviter tout phénomènes de givrage ou de formation de glace sur le ressort de tarage lors du fonctionnement du détendeur en eau froide. Un tel détendeur répond à la norme EN250 qui impose pour avoir la qualification froid. Un fonctionnement de 5 minutes à 50 mètres avec un débit de 62,5 litres par minute dans une eau dont la température est comprise entre 2 et 4"C.

Les essais de fonctionnement sur un tel détendeur ont été réalisés à 2"C et pendant 25 minutes, sans qu'aucun blocage du ressort de tarage n'intervienne et avec une performance dynamique très importante en réserve.

Au cours de ces essais, la glace formée dans les périodes d'arrêt du détendeur a toujours été résorbée par une reprise du cycle respiratoire.

L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.

En particulier, on peut envisager selon une variante de détendeur du type à piston, que l'air sous haute pression arrive sur un côté latéral du premier étage dans une chambre d'admission qui entoure le corps cylindrique du piston. La chambre de détente de l'air à moyenne pression est constituée ici par un conduit cylindrique interne dans le corps du piston, qui traverse la chambre où se trouve le ressort de tarage, conduit interne qui communique avec une chambre située derrière la base du piston, et communiquant avec un conduit de raccordement au tuyau souple connecté au deuxième étage buccal. Le clapet de séparation des chambres d'admission et de détente est situé à l'extrémité du corps du piston, côté admission de l'air sous haute pression, et son mouvement axial sous l'action du ressort qui agit sur le piston, permet de mettre en communication ou d'isoler les deux chambres.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1.Détendeur de plongée sous-marine, comprenant un premier étage (100) destiné à être raccordé à une arrivée d'air sous haute pression et apte à délivrer à un second étage buccal une quantité d'air sous moyenne pression, le premier étage comprenant une chambre d'admission (101) de l'air sous haute pression et une chambre de détente (102) de l'air à moyenne pression raccordée au deuxième étage buccal, lesdites chambres d'admission (101) et de détente (102) étant séparées par un clapet (103) mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture sous l'action d'un ressort de tarage (106) exerçant une force déterminée en fonction de la pression de détente de l'air fixée, ledit ressort de tarage (106) étant positionné dans une chambre (104) communiquant avec l'extérieur, et agissant sur le clapet (103) par l'intermédiaire de moyens d'actionnement (107,108,109,112,114, 107', 109'), détendeur caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'isolation thermique (110) interposé entre le ressort de tarage (106) et les moyens d'actionnement (107,109'), de sorte que ledit ressort de tarage (106) est en appui contre ledit moyen d'isolation thermique (110) et agit sur lesdits moyens d'actionnement (107,109') par son intermédiaire.

2. Détendeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte à l'opposé du moyen d'isolation thermique (110), un moyen de conduction thermique (120) entre le ressort de tarage (106) et l'extérieur.

3. Détendeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le ressort de tarage (106) baigne partiellement dans de la graisse épaisse.

4. Détendeur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens d'isolation (110) et de conduction thermique (120) sont en contact l'un avec l'autre.

5. Détendeur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit moyen d'isolation thermique est constitué par un capot en matière plastique (110) comprenant une partie sensiblement plane (110a) interposée entre le ressort de tarage (106) et les moyens d'actionnement (107, 109'), et une jupe cylindrique (1 lOb) entourant ledit ressort de tarage (106) et s'étendant au moins sur une partie de sa longueur.

6. Détendeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la jupe cylindrique (1 lOb) dudit capot (110) entoure étroitement le ressort de tarage (106).

7. Détendeur selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la jupe cylindrique (1 lOb) du capot (110) est pourvue d'ouvertures (111) régulièrement réparties sur son pourtour, de façon à mettre en communication l'espace intérieur (130) du capot (110) avec l'extérieur.

8. Détendeur selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la jupe cylindrique (110b) du capot (110) présente un profil, un état de surface externe et une matière tels qu'ils permettent d'éviter l'accrochage de glace ou de givre formé(e) éventuellement à l'extérieur dudit capot (110).

9. Détendeur selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le moyen de conduction thermique est constitué par une cage métallique (120) comprenant une partie sensiblement plane (120a) interposée entre le ressort de tarage et l'extérieur, et une jupe cylindrique (120b) qui entoure étroitement le ressort de tarage (106) et s'étend sur une partie de sa longueur de manière à venir recouvrir une partie d'extrémité de la jupe cylindrique (110b) du capot en matière plastique (110).

10. Détendeur selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'espace intérieur (130) défini entre le capot en matière plastique (110) et de la cage métallique (120) en contact, où se trouve le ressort de tarage (106), est rempli en partie d'une graisse épaisse.

11. Détendeur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la jupe cylindrique (1 lOb; 120b) du capot en matière plastique (110) ou de la cage métallique (120), étant pourvue d'ouvertures (111, 121) de communication entre l'espace intérieur (130) et l'extérieur, la partie sensiblement plane (120a, 1 10a) du capot en matière plastique (110) ou de la cage métallique (120), porte un appendice (110c, 120c) qui s'étend selon l'axe X du ressort de tarage (106) et s'enfonce dans la graisse épaisse pour assurer une agitation de l'eau.

12. Détendeur selon la revendication 11, caractérisé en ce que la partie sensiblement plane de la cage métallique comporte selon l'axe X une ouverture de communication entre l'espace intérieur et l'extérieur.

13. Détendeur selon l'une des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que le capot en matière plastique (110) est monobloc.

14. Détendeur selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que la cage métallique (120) est monobloc.

15. Détendeur selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel les moyens d'actionnement comprennent une membrane déformable (107) qui sépare la chambre de détente (102) de celle où se trouve le ressort de tarage (106) et sur laquelle vient en appui du côté de la chambre de détente (102) une coupelle d'appui (108) solidaire de l'extrémité d'une tige (109) portant ledit clapet (103) et sur laquelle est monté un fourreau (112) coulissant dans un logement axial (113), caractérisé en ce que ledit moyen d'isolation (110) est interposé entre la membrane déformable (107) et le ressort de tarage (106).

16. Détendeur selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel les moyens d'actionnement comprennent un piston (107') qui porte à son extrémité (108') placée dans la chambre de détente (102) le clapet (103), caractérisé en ce que ledit moyen d'isolation (110) est interposé entre la base (109') du piston en forme de coupelle d'appui, et le ressort de tarage (106).