APPAREIL RESPIRATOIRE Domaine de l'invention La présente invention concerne un moyen 5 d'assistance vital, et plus particulièrement un dispositif de protection des organes respiratoires et du système de vision de l'homme contre les effets nocifs sur la respiration, et contre les fumées et les gaz toxiques, qui peut être utilisé, en particulier, pour la fabrication 10 d'appareils respiratoires qui fonctionnent avec de l'air comprimé à l'aide d'une soupape d'admission pneumatique et d'une surpression sous un masque. Description de l'art antérieur 15 Différentes constructions d'appareils respiratoires sont connues à partir de l'art. Plus particulièrement, le brevet US n°5 464 009 publié le 07 novembre 1995 et le brevet US n°6 394 091 publié le 28 mai 2002 décrivent des appareils respiratoires 20 qui contiennent chacun une source de gaz comprimé, un dispositif pulmonaire à soupape d'alimentation pneumatique, et un masque à chambre de soupape. L'un des inconvénients desdits dispositifs est le long temps de réponse dudit dispositif pulmonaire à un 25 changement de régime respiratoire de l'utilisateur et, ainsi, l'augmentation de la résistance à la respiration dans toutes les conditions de ventilation pulmonaire. Ce qui se rapproche le plus de la présente invention est un appareil respiratoire muni d'une soupape 30 commandée par les poumons, comme cela est décrit dans le brevet US n°5 016 627 publié le 21 mai 1991, qui comprend une source de gaz comprimé, un dispositif pulmonaire qui contient un corps avec raccord d'admission, un obturateur fixé de manière hermétique entre ledit corps et une membrane de recouvrement, une soupape d'admission placée dans ledit corps avec une cavité de commande, dont la sortie est réalisée sous la forme d'un siège de soupape d'alimentation qui interagit avec le siège de ladite soupape de commande, et un masque à chambre de soupape. Les inconvénients du présent appareil respiratoire sont la faible vitesse de fonctionnement dudit dispositif pulmonaire, provoquée par le temps de réaction significatif de ladite soupape d'alimentation pneumatique en cas de changement de besoin de débit de gaz de la part de l'utilisateur dans le cadre de différents régimes respiratoires, qui entrave le contrôle de l'alimentation en gaz de l'utilisateur et provoque une augmentation de la résistance à la respiration; et la nécessité de création, par l'utilisateur, d'une pression négative sous le masque, afin de déclencher ledit dispositif pulmonaire. Description de l'invention La présente invention a pour but d'atteindre un résultat technique qui consiste à réduire la résistance à la respiration grâce à la diminution du temps de réponse dudit dispositif pulmonaire en cas de changement du besoin en débit de gaz de l'utilisateur dans le cadre de différents régimes respiratoires, et à augmenter le confort d'utilisation en garantissant le déclenchement/l'arrêt automatiques dudit dispositif pulmonaire en cas de raccordement/de détachement audit masque, ou l'arrêt automatique dudit dispositif pulmonaire en cas de détachement dudit masque, et le déclenchement dudit dispositif pulmonaire par la première inhalation après le raccordement audit masque.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a means of vital assistance, and more particularly to a device for protecting the respiratory organs and the human vision system against the harmful effects on respiration and against fumes. and toxic gases, which can be used, in particular, for the manufacture of respirators which operate with compressed air by means of a pneumatic inlet valve and overpressure under a mask. Description of the Prior Art Various breathing apparatus constructions are known from the art. More particularly, U.S. Patent No. 5,464,009 published November 07, 1995 and U.S. Patent No. 6,394,091, issued May 28, 2002, disclose respirators which each contain a source of compressed gas, a pulmonary valve device, and pneumatic supply, and a valve chamber mask. One of the disadvantages of said devices is the long response time of said pulmonary device to a change in the user's breathing regimen and, thus, the increase in breathing resistance under all pulmonary ventilation conditions. Most closely related to the present invention is a breathing apparatus with a lung-controlled valve as described in US Patent No. 5,016,627, issued May 21, 1991, which includes a gas source. tablet, a pulmonary device which contains a body with an inlet fitting, a shutter hermetically fixed between said body and a cover membrane, an intake valve placed in said body with a control cavity, the output of which is realized in the form of a feed valve seat which interacts with the seat of said control valve, and a valve chamber mask. The disadvantages of the present respiratory apparatus are the low speed of operation of said pulmonary device, caused by the significant reaction time of said pneumatic supply valve in the event of a change in the need for gas flow from the user in the frame. different breathing regimes, which hinders the control of the user's gas supply and causes an increase in resistance to breathing; and the necessity of creating, by the user, a negative pressure under the mask, in order to trigger said pulmonary device. Description of the Invention The object of the present invention is to achieve a technical result which consists in reducing the resistance to breathing by decreasing the response time of said pulmonary device in the event of a change in the need for gas flow of the device. under different breathing regimes, and to increase the comfort of use by guaranteeing the automatic activation / shutdown of said pulmonary device in case of connection / detachment to said mask, or automatic shutdown of said pulmonary device in case of detachment of said mask, and the triggering of said pulmonary device by the first inhalation after the connection to said mask.
Ledit résultat technique est obtenu grâce au fait que ledit appareil respiratoire contient une source de gaz comprimé, un masque, un dispositif pulmonaire qui comprend un corps à siège, une soupape d'alimentation placée de 5 manière hermétique à l'air dans ledit corps, une soupape de commande placée dans ladite soupape d'alimentation, un obturateur, une membrane fixée de manière étanche à l'air entre ledit corps et ledit obturateur, une biellette qui relie ladite membrane à ladite soupape de commande, 10 moyennant quoi ladite soupape de commande et ladite biellette peuvent se déplacer axialement avec ladite soupape d'alimentation, auquel cas ladite biellette, d'un côté, est reliée de manière rigide à ladite membrane, et, de l'autre, touche ladite soupape de commande. 15 En outre, ledit résultat technique est obtenu grâce au fait que ledit dispositif pulmonaire est également équipé d'une tige à ressort et levier, placée dans ledit corps, moyennant quoi ledit levier touche ladite biellette, et ladite tige touche la butée située sur ledit masque. 20 Ladite construction permet de garantir le mécanisme de déclenchement/d'arrêt qui, lors du détachement dudit masque par le biais de ladite membrane et de ladite biellette reliées entre elles, à l'aide dudit levier et de ladite tige poussée par ressort, désactive ledit dispositif 25 pulmonaire, en fermant la soupape (coupant ainsi l'alimentation en air depuis ledit raccord d'alimentation), et, lors du raccordement audit masque, à l'aide d'une butée spéciale située dans ladite chambre de soupape, permet de déclencher ledit dispositif pulmonaire sans avoir besoin de 30 manipulations mécaniques supplémentaires. Ainsi, ledit dispositif pulmonaire peut être alimenté à l'aide de la fixation à ressort de ladite membrane en position d'arrêt, avec les soupapes fermées. En cas d'utilisation de ladite fixation à ressort pour déclencher le dispositif (alimentation en air par ledit raccord d'admission), il est nécessaire de créer une décharge dans la cavité située sous la membrane, après la première inhalation.Said technical result is obtained by virtue of the fact that said breathing apparatus contains a source of compressed gas, a mask, a pulmonary device which comprises a body with a seat, a supply valve placed in an airtight manner in said body, a control valve provided in said supply valve, a shutter, a membrane airtightly secured between said body and said shutter, a link connecting said membrane to said control valve, whereby said valve control and said link may move axially with said supply valve, in which case said link, on one side, is rigidly connected to said membrane, and, on the other, touches said control valve. Furthermore, said technical result is obtained by virtue of the fact that said pulmonary device is also equipped with a spring and lever rod, placed in said body, whereby said lever touches said link, and said rod touches the stop located on said mask. Said construction makes it possible to guarantee the triggering / stopping mechanism which, when detaching said mask by means of said membrane and said connecting rod connected together, by means of said lever and said spring-loaded rod, deactivates said pulmonary device, by closing the valve (thereby shutting off the air supply from said supply connection), and, when connected to said mask, by means of a special stop located in said valve chamber, allows to trigger said pulmonary device without the need for additional mechanical manipulations. Thus, said pulmonary device can be powered by means of the spring fastening of said membrane in the off position, with the valves closed. When using said spring fastener to trigger the device (air supply by said inlet fitting), it is necessary to create a discharge in the cavity located under the membrane, after the first inhalation.
Ledit dispositif pulmonaire peut être muni d'un ressort annulaire de fixation de ladite membrane en position désenclenchée. Brève description des schémas La nature de l'invention est expliquée par les schémas, sur lesquels : La figure 1 illustre une vue d'ensemble de l'appareil respiratoire avec ledit dispositif pulmonaire ; Les figures 2 et 3 illustrent une vue en coupe 15 longitudinale dudit masque avec ledit dispositif pulmonaire en position « enclenchée » à l'étape d'expiration ; La figure 4 illustre ledit masque avec ledit dispositif pulmonaire en position « enclenchée » à l'étape d'inhalation (vue en coupe longitudinale) ; 20 La figure 5 illustre ledit dispositif pulmonaire muni de ladite tige supplémentaire à ressort et à levier, située dans ledit corps, en position « enclenchée » (vue longitudinale) ; La figure 6 illustre une vue en coupe 25 longitudinale dudit masque avec ladite tige supplémentaire à ressort et à levier, située dans ledit corps, en position « enclenchée » à l'étape d'expiration ; La figure 7 illustre la disposition de ladite biellette et dudit mécanisme de déclenchement/d'arrêt (la 30 membrane et l'obturateur ne sont pas illustrés) ; La figure 8 illustre ledit dispositif pulmonaire avec ladite fixation à ressort annulaire de ladite membrane en position « enclenchée » (vue en coupe longitudinale) ; La figure 9 illustre une vue en coupe longitudinale dudit masque à dispositif pulmonaire avec ladite fixation à ressort annulaire de ladite membrane en position « enclenchée ».Said pulmonary device may be provided with an annular spring fixing said membrane in the disengaged position. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The nature of the invention is explained by the diagrams, in which: FIG. 1 illustrates an overview of the respiratory apparatus with said pulmonary device; Figures 2 and 3 illustrate a longitudinal sectional view of said mask with said pulmonary device in the "engaged" position at the exhalation stage; FIG. 4 illustrates said mask with said pulmonary device in the "engaged" position at the inhalation stage (view in longitudinal section); FIG. 5 illustrates said pulmonary device provided with said additional lever spring rod, located in said body, in the "engaged" position (longitudinal view); Figure 6 illustrates a longitudinal sectional view of said mask with said spring and lever additional rod, located in said body, in the "engaged" position at the exhaling step; Figure 7 illustrates the arrangement of said link and said release / stop mechanism (diaphragm and shutter not shown); FIG. 8 illustrates said pulmonary device with said annular spring fastener of said membrane in the "engaged" position (view in longitudinal section); Figure 9 illustrates a longitudinal sectional view of said pulmonary device mask with said annular spring fastener of said membrane in the "engaged" position.
Modes de réalisation de l'invention Ledit appareil respiratoire comprend une source de gaz comprimé, comme par exemple un ballon à réducteur (non illustré sur les schémas), un masque 1 à chambre de 10 soupape 2, dans laquelle se trouvent une soupape d'échappement à ressort 3, un dispositif pulmonaire 4 relié, d'un côté, à ladite chambre de soupape 2, et, de l'autre, par le biais d'un raccord d'admission 5, à ladite source de gaz comprimé. Ledit dispositif pulmonaire se 15 compose d'un corps 6 muni d'un siège 9, d'un obturateur 7, et d'une membrane 8 fixée entre eux de manière étanche à l'air. Ladite soupape d'alimentation 10 possède, d'un côté, un joint d'étanchéité 12, en contact avec ledit siège 9, et, de l'autre, est reliée à un piston 18. Ladite soupape 20 d'alimentation contient également un siège 11, qui est en contact avec le joint d'étanchéité 15 de ladite soupape de commande 14. Ladite soupape d'alimentation 10 se trouve dans ledit corps 6, avec une chambre de commande 17, qui, l'aide d'un canal 13, est reliée, d'un côté, par le biais 25 d'une buse 16, à la cavité d'alimentation en gaz comprimé, et, de l'autre, par le biais d'un siège 11, à la cavité située sous la membrane, et reliée aux poumons de l'utilisateur. Dans ce cas, le diamètre dudit siège 9 est inférieur à celui dudit piston 18. Ladite soupape de 30 commande 14 est directement placée, de manière coaxiale, dans ladite soupape d'alimentation 10, et est capable de se déplacer conjointement avec ladite membrane 8 grâce à une biellette 20, qui se trouve dans ledit corps 6, et qui, d'un côté, est en contact avec ladite soupape de commande 14, et, de l'autre, est reliée de manière rigide à ladite membrane 8 par le biais d'une réglette 19. Ledit mécanisme de déclenchement/d'arrêt dudit 5 dispositif pulmonaire contient une tige 21 située dans ledit corps 6, dans lequel se trouve un axe 25 destiné à déplacer ledit levier 22 situé dans ledit corps 6, sur un axe 24, à l'aide d'un ressort 23. L'obturateur 5 dudit dispositif pulmonaire 4 peut contenir ledit ressort 10 annulaire de fixation 26, afin de fixer ladite membrane en position d'arrêt, avec les soupapes fermées, lors du raccordement dudit dispositif pulmonaire 4 audit masque 1. Ledit appareil respiratoire fonctionne comme suit. 15 Lors de l'inhalation, la pression contenue dans la cavité située sous la membrane diminue, la membrane 8, sous l'effet de la pression atmosphérique et en raison de l'effort exercé par le gaz comprimé qui provient de ladite chambre de commande 17 sur ladite soupape de commande 14, 20 commence à se déplacer le long de l'axe dudit dispositif pulmonaire, et ladite soupape de commande 14 n'est plus en contact avec ledit siège 11 de ladite soupape d'alimentation 10. En raison du fait que la surface d'écoulement de ladite buse 16 soit considérablement 25 inférieure à celle dudit siège 11, la pression dans ladite chambre de commande 17 diminue, et ladite soupape d'alimentation 10 commence à se déplacer le long de l'axe dudit dispositif pulmonaire, et n'est plus en contact avec ledit siège 9, permettant ainsi à l'utilisateur d'accéder 30 au gaz. Dans ce cas, en raison de la possibilité de déplacement de ladite membrane avec ladite soupape d'alimentation 10, ladite soupape de commande 14 se déplace par rapport audit siège 11 jusqu'au moment de début de déplacement de ladite soupape de commande 10 et dudit piston 18, et l'étendue de ce déplacement est maintenue au minimum nécessaire, indépendamment de l'étendue du déplacement dudit piston 18 et de ladite soupape 5 d'alimentation 10 sur la totalité de la plage de ventilation pulmonaire. Cela permet de réduire sensiblement le temps de réaction de ladite soupape d'alimentation 10 à un changement de débit de gaz dans le cadre de différents régimes respiratoires créés par l'utilisateur au cours du 10 processus d'utilisation de l'appareil. En l'absence de consommation de gaz de la part de l'utilisateur ou lors de l'expiration, le gaz comprimé qui passe à travers ledit siège 9 dudit corps 6 et ledit siège 11 pénètre dans la cavité située sous la membrane. La 15 pression dans ladite cavité augmente alors, et, en raison de la différence de pression entre ladite cavité et l'environnement, la membrane 8 se déplace à l'aide de ladite biellette 20 de ladite soupape de commande 14, jusqu'à ce que le coussinet de soupape 15 entre en contact 20 avec ledit siège 11 de ladite soupape d'alimentation 10. La pression dans ladite cavité située sous la membrane est déterminée par l'effort nécessaire au maintien de ladite soupape de commande 15 en position fermée sous l'action de la pression du gaz dans ladite chambre de commande 17. La 25 pression dans ladite chambre de commande 17 qui traverse ladite buse 16 est égale à la pression de fonctionnement à l'entrée dudit dispositif pulmonaire. Dans ce cas, étant donné que le diamètre dudit siège 9 est inférieur à celui dudit piston 18 du côté de ladite chambre de commande 17, 30 un effort se crée alors, et déplace ledit piston 18 avec ladite soupape d'alimentation 10 jusqu'à ce que ledit joint d'étanchéité 12 touche ledit siège 9. Simultanément au déplacement dudit piston 18 et de ladite soupape d'alimentation 10, ladite soupape de commande 14 se déplace également et entre en contact avec ledit siège 11. L'utilisateur expire alors dans l'environnement grâce à l'ouverture de ladite soupape d'évacuation à ressort 3.Embodiments of the Invention Said breathing apparatus comprises a source of compressed gas, such as, for example, a reductant balloon (not shown in the drawings), a valve chamber mask 2, in which there is a valve spring exhaust 3, a pulmonary device 4 connected, on one side, to said valve chamber 2, and, on the other, through an inlet fitting 5, to said source of compressed gas. Said pulmonary device consists of a body 6 provided with a seat 9, a shutter 7, and a membrane 8 fixed between them in an airtight manner. Said supply valve 10 has, on one side, a seal 12, in contact with said seat 9, and, on the other, is connected to a piston 18. Said supply valve 20 also contains a seat 11, which is in contact with the seal 15 of said control valve 14. Said supply valve 10 is in said body 6, with a control chamber 17, which, using a channel 13, is connected, on one side, through a nozzle 16, to the compressed gas supply cavity, and, on the other, through a seat 11, to the cavity located under the membrane, and connected to the lungs of the user. In this case, the diameter of said seat 9 is smaller than that of said piston 18. Said control valve 14 is directly placed, coaxially, in said supply valve 10, and is able to move together with said membrane 8 through a rod 20, which is in said body 6, and which, on one side, is in contact with said control valve 14, and, on the other, is rigidly connected to said membrane 8 by the 19. Said mechanism for triggering / stopping said pulmonary device contains a rod 21 located in said body 6, in which there is an axis 25 intended to move said lever 22 located in said body 6, on a 24, with the aid of a spring 23. The shutter 5 of said pulmonary device 4 may contain said annular fixing spring 26, in order to fix said membrane in the off position, with the valves closed, during connection said pulmonary device 4 a udit mask 1. This respirator operates as follows. During inhalation, the pressure contained in the cavity located under the membrane decreases, the membrane 8, under the effect of atmospheric pressure and because of the force exerted by the compressed gas coming from said control chamber 17 on said control valve 14, 20 begins to move along the axis of said pulmonary device, and said control valve 14 is no longer in contact with said seat 11 of said supply valve 10. Due to the that the flow area of said nozzle 16 is considerably less than that of said seat 11, the pressure in said control chamber 17 decreases, and said supply valve 10 begins to move along the axis of said device pulmonary, and is no longer in contact with said seat 9, thus allowing the user to access the gas. In this case, because of the possibility of displacement of said membrane with said supply valve 10, said control valve 14 moves relative to said seat 11 until the beginning moment of movement of said control valve 10 and said piston 18, and the extent of this displacement is kept to the minimum necessary, regardless of the extent of displacement of said piston 18 and said supply valve 10 over the entire range of pulmonary ventilation. This substantially reduces the reaction time of said feed valve 10 to a change in gas flow rate under different breathing regimes created by the user during the process of using the apparatus. In the absence of gas consumption by the user or during expiration, the compressed gas that passes through said seat 9 of said body 6 and said seat 11 enters the cavity located under the membrane. The pressure in said cavity then increases, and, due to the pressure difference between said cavity and the environment, the diaphragm 8 moves with the aid of said link 20 of said control valve 14, until that the valve pad 15 comes into contact with said seat 11 of said supply valve 10. The pressure in said cavity located under the membrane is determined by the effort required to maintain said control valve 15 in the closed position under the action of the gas pressure in said control chamber 17. The pressure in said control chamber 17 which passes through said nozzle 16 is equal to the operating pressure at the inlet of said pulmonary device. In this case, since the diameter of said seat 9 is smaller than that of said piston 18 on the side of said control chamber 17, a force is then created, and moves said piston 18 with said feed valve 10 to said seal 12 touches said seat 9. Simultaneously with the displacement of said piston 18 and said supply valve 10, said control valve 14 also moves and comes into contact with said seat 11. The user then expires in the environment by opening said spring-loaded discharge valve 3.
Lorsque ledit dispositif pulmonaire 4 n'est pas assemblé avec ledit masque 1, ledit levier 22 tourne sur ledit axe 24 sous l'action du ressort 23 de la tige 21, et ladite soupape de commande 14 et ladite soupape d'alimentation 10 se ferment par le biais de la réglette 19 et de la biellette 20. Lors du déclenchement de la source de gaz comprimé, ledit gaz, par le biais du raccord d'admission 5, de la buse 16 et du canal 13, pénètre dans ladite chambre de commande 17. Afin de raccorder ledit dispositif pulmonaire 4 audit masque 1 à l'aide d'un mouvement de translation, le raccord de sortie dudit corps 6 est placé dans la zone de réception de ladite chambre de soupape 2 jusqu'à ce que ledit corps 6 soit fixé dans ladite chambre 2. Dans cette position, ledit dispositif pulmonaire 4 est relié audit masque, ladite tige 21 est déplacée vers le haut, et entre en contact avec une butée dans ladite chambre de soupape 2, ladite tige 21 libère ledit levier 22 et ladite membrane 8, plaçant ainsi ledit dispositif pulmonaire en mode de fonctionnement, le gaz comprimé pénètre dans ladite soupape d'alimentation 10, et ledit dispositif pulmonaire est placé en position « enclenchée ». Lorsque ledit ressort annulaire de ladite fixation 26 est sollicité lors du raccordement dudit dispositif pulmonaire 4 audit masque 1, ladite tige 21 se déplace vers le haut, et entre en contact avec la butée située dans ladite chambre de soupape 2, ladite tige 21 libère ledit levier 22, mais ladite membrane 8 est retenue par ledit ressort annulaire 26, sans ouvrir la soupape d'alimentation en air. Lors de la première inhalation, une décharge est créée dans ladite cavité située sous la membrane, et ladite membrane 8 se détache dudit ressort 26, plaçant ainsi ledit dispositif pulmonaire en mode de fonctionnement.When said pulmonary device 4 is not assembled with said mask 1, said lever 22 rotates on said axis 24 under the action of the spring 23 of the rod 21, and said control valve 14 and said supply valve 10 close by means of the strip 19 and the rod 20. When triggering the source of compressed gas, said gas, through the inlet fitting 5, the nozzle 16 and the channel 13, enters said chamber control 17. In order to connect said pulmonary device 4 to said mask 1 by means of a translational movement, the outlet fitting of said body 6 is placed in the receiving zone of said valve chamber 2 until said body 6 is fixed in said chamber 2. In this position, said pulmonary device 4 is connected to said mask, said rod 21 is moved upwards, and comes into contact with a stop in said valve chamber 2, said rod 21 releases said lever 22 and said membrane 8, thus placing said pulmonary device in operating mode, the compressed gas enters said supply valve 10, and said pulmonary device is placed in the "engaged" position. When said annular spring of said fastener 26 is biased during connection of said pulmonary device 4 to said mask 1, said rod 21 moves upwards, and comes into contact with the stop located in said valve chamber 2, said rod 21 releases said lever 22, but said membrane 8 is retained by said annular spring 26, without opening the air supply valve. During the first inhalation, a discharge is created in said cavity located under the membrane, and said membrane 8 is detached from said spring 26, thus placing said pulmonary device in operating mode.
Lors du détachement dudit dispositif pulmonaire 4 dudit masque 1, ladite tige 21, sous l'action dudit ressort 23, se déplace vers le bas, faisant ainsi tourner ledit levier 22 autour dudit axe 24. Ledit levier 22, par le biais de ladite réglette 19 et de ladite biellette 20, désenclenche ledit dispositif pulmonaire 4, et ferme ladite soupape (et coupe l'alimentation en gaz).During detachment of said pulmonary device 4 from said mask 1, said rod 21, under the action of said spring 23, moves downwards, thereby rotating said lever 22 about said axis 24. Said lever 22, through said ruler 19 and said rod 20, disengages said pulmonary device 4, and closes said valve (and cuts off the gas supply).