WO1986006971A1 - Cagoule de protection contre les fumees et l'hypoxie - Google Patents

Abstract

Cagoule de protection contre les fumées et l'hypoxie, utilisable plus particulièrement pour la protection du personnel navigant dans les aéronefs. Cette cagoule est caractérisée en ce qu'elle comprend, à sa base et à l'intérieur de l'enveloppe étanche, un tube fermé (3) entourant le cou du porteur et contenant une réserve d'oxygène sous pression et des moyens (11-13) pour provoquer automatiquement, lors de l'enfilage de la cagoule, la mise en communication de l'intérieur de ce tube avec une alimentation automatique du porteur de la cagoule en oxygène.

Description

"CAGOULE DE PROTECTION CONTRE LES FUMEES ET L'HYPOXIE"

La présente invention concerne une cagoule de protection contre les fumées et l'hypoxie utilisable plus particulièrement pour la protection du personnel navigant dans des aéronefs, comprenant une envelqppe étanche formant un casque coiffant la tête du porteur et dans sa partie inférieure, des moyens d'êtanchéité reliant la cagoule au cou du porteur.

Il existe actuellement, pour protéger le personnel navigant à 1*encontre des dépressions accidentelles ou des fumées se formant dans les cabines, des dispositifs en circuit ouvert qui sont ccmposés d'une bouteille d'oxygène cαtprimé, pouvant fournir environ 300 litres de gaz, laquelle est reliée à un masque du type aviation classique. Ces dispositifs en circuit ouvert sont efficaces mais ils présentent l'inconvénient d'être difficiles à mettre en oeuvre, lourds et encombrants. D'autres systèmes respiratoires autonomes fonctionnant en circuit fermé qui assurent la protection combinée contre l'hypoxie d'altitude et les fumées, se présentent habituellement sous la forme d'une cagoule qui est enfilée par les individus en cas de nécessité et qui est pourvue de moyens de fermeture étanche au niveau du cou. Une telle cagoule comporte, d'une part, des moyens permettant l'injection, à l'intérieur, d'oxygène couvrant la consαrmation de l'individu portant la cagoule et, d'autre part, des moyens permettant de piéger le dioxyde de carbone peur en limiter la teneur à l'intérieur de la cagoule.

L'absorption du dioxyde de carbone se fait, au moyen d'un absorbant du type chaux sodée, lithine, tamis moléculaire etc..

L'efficacité de l'absorption dépend d'une part du produit absorbant et d'autre part de la bonne circulation, à travers le lit de matière absorbante, des gaz contenus dans l'enceinte respiratoire à l'intérieur de la cagoule. Les cagoules de protection connues actuellement sont de deux types à savoir soit du type statique, soit du type mécanique. Dans le premier cas l'absorption du dioxyde de carbone se fait uniquement par les mouvements de cenvection des gaz à l'intérieur de la cagoule et pour pouvoir obtenir une bonne efficacité de cette absorption, la surface et la nasse de matière absorbante deviennent vite rédhibitoires pour une application dans le dαnaine aéronautique. Dans le second cas c'est-à-dire celui d'une solution mécanique, on assure la circulation des gaz au travers d'un lit absorbant soit au moyen d'un ventilateur mécanique alimenté par une pile, soit au moyen d'un i jecteur utilisant par exemple l'énergie de détente de la source d'oxygène.

Tous ces systèmes connus posent des problèmes de fiabilité, notaπment du fait que leur durée de vie demandée est supérieure à 5 ans, et d'efficacité, en particulier dans le cas de l'utilisation d'un injecteur lorsque la pression de la capacité d'oxygène chute. De plus, la ccπplexité de tels systèmes iirpose une vérification régulière de l'état du matériel.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant une cagoule de protection de conception particulièrement simple, coπpacte, légère, garantissant une durée de vie importante, pouvant offrir l'oxygène nécessaire à la consommation humaine pendant une assez longue période de temps et permettant d'obtenir une très grande efficacité pour le piègage du dioxyde de carbone. A cet effet, la cagoule de protection selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend, à sa base et à l'intérieur de l'enveloppe étanche, un tube fermé entourant le cou du porteur et contenant une réserve d'oxygène sous pression et des moyens pour provoquer autαnatique ent, lors de l'enfilage de la cagoule, la mise en ccmrunication de l'intérieur de ce tube avec l'intérieur de l'enveloppe étanche de manière à assurer une alimentation automatique du porteur de la cagoule en oxygène.

Suivant une caractéristique ccπplémentaire de l'invention le tube contenant l'oxygène sous pression coπprend avantageusement deux ccmpartiments distincts de préférence en série, permettant d'obtenir une alimentation en oxygène avec deux débits différents, à savoir un fort débit initial pour obtenir un gonflage rapide de la cagoule puis un débit plus faible correspondant à la conscπmation normale d'oxygène par le porteur. Suivant un mode préférentiel de réalisation de l'invention la cagoule cαπprend une seconde enveloppe externe souple, en matière imperméable aux gaz, qui est fixée le long de ses bords, d'une manière étanche, à la première enveloppe et la paroi de la première enveloppe étanche est interrompue en au moins un endroit pour délimiter, dans cette paroi, une ouverture en travers de laquelle est disposé un produit absorbant le dioxyde de carbone et/ou l'eau. On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels :

La figure 1 est une vue en élévation, partiellement en coupe verticale, d'une cagoule de protection suivant l'invention.

La figure 2 est une vue en coupe horizontale faite suivant la ligne II-II de la figure 1.

La figure 3 est une vue en coupe axiale développée, à plus grande échelle, du tube fermé constituant la réserve d'oxygène sous pression.

La figure 4 est une vue en élévation, partiellement en coupe verticale, d'une variante d'exécution de la cagoule de protection suivant l'invention.

La figure 5 est une vue en plan, avec arrachement partiel de la cagoule de protection de la figure 4.

La figure 6 est une vue partiellement en coupe d'un exemple de réalisation de l'invention.

La figure 7 est une vue en coupe d'un détail de la cagoule de la figure 6. La figure 8 est une vue de côté du dispositif de la figure 7.

La cagoule de protection qui est représentée sur les figures 1 et 2 comprend une enveloppe 1 en matière étanche, de préférence élastique, formant une sorte de casque coiffant la tête du porteur et qui cαrprend, dans sa partie antérieure, une partie transparente 2 formant visière assurant la vision à l'extérieur, si l'enveloppe 2 n'est pas elle-même en matière transparente. Cette enveloppe étanche 1 est solidaire, à sa partie inférieure, d'un tube 3, en forme d'anneau fendu entourant le cou du porteur et constituant une réserve d'oxygène. Ce tube 3 est solidaire, à sa partie inférieure, d'une feuille souple et élastique 4, par exemple en caoutchouc, laquelle s'étend horizontalement. Cette feuille 4, qui est tangente au tube 3, est percée, dans sa partie centrale, d'un trou 5 pour permettre le passage de la tête du porteur de la cagoule à travers ce trou.

Le tube 3 peut avoir, vue en plan, toute forme courbe appropriée lui permettant d'entourer le cou porteur. Il peut-être notamment circulaire ou avoir une forme sensiblement ovale comme il est représenté sur la figure 2. Le tube 3 est ferme, à ses deux extrémités, par des parois frontales et transversales 6 et 7 qui sont disposées dans la partie arrière de la cagoule, à une certaine distance, en regard l'une de l'autre. Le -tube 3 est avantageusement subdivisé, par une paroi transversale 8 percée d'un trou calibré ou d'un capilaire 9, en deux ccπpartiments 3a et 3b. Ces deux ccπpartiments sont remplis d'oxygène sous pression, par exemple de 150 da N/cm2. Le cxmpartiment 3a qui est délimité entre la cloison transversale 8 et la face frontale 6, peut cαrmuniquer avec l'extérieur à travers un trou calibré ou capillaire 10 qui est percé dans la paroi frontale 6 et qui ccmπunique avec un embout creux 11 formant bouchon de fermeture, fixé par soudure ou par tout autre moyen approprié sur la face frontale 6. Cet embout 11, de petites dimensions, est agencé de manière à pouvoir être rompu très facilement par un dispositif de percussion 12 actionné autcmatiquament lors de l'introduction de la tête à l'intérieur de la cagoule. Ce dispositif de percussion peut-être constitué, par exeπple, par un levier monté à pivotement sur le tube 3 autour d'un axe 13, dont une branche s'étend vers l'intérieur de la cagoule, de manière à pouvoir être repoussé par la tête de la personne enfilant la cagoule, et une branche plus petite agissant sur l'embout 11 pour provoquer la rupture de celui-ci.

Par conséquent, au début de l'enfilage de la cagoule, le levier 12 fait sauter l'eπbout 11 si bien que l'oxygène sous pression contenu à l'intérieur du tube 3 peut s'échapper à l'intérieur de la cagoule. Le trou calibré ou capillaire 10 à un diamètre suffisamment grand pour assurer un débit relativement élevé à savoir d'environ 0,06 1/mn bar, ce qui permet de gonfler rapidement la cagoule lors de sa mise en place. Ce débit qui est supérieur à 0,03 1/mn bar est toutefois suffisamment faible

(inférieur à 0,2 1/mn bar) pour ne pas vider trop vite la capacité constituée par le tube 3 de manière à ne pas entraîner une trop grande perte de gaz si l'enfilage de la cagoule s'effectue mal (coincement ou fuite lors du passage d'obstacles tels que lunettes, chignon etc...). Le capillaire ou trou calibré 9 prévu dans la paroi transversale 8 prend la relève et la capacité constitué par le ccπpartiment 3b se vide lentement pour assurer le débit nécessaire à la conscrrmation d'oxygène, soit au iriiniπum 1,51/mn.

On peut voir sur la figure 3 que la paroi frontale 7 qui est opposée à la paroi frontale 6 portant l'eirfaout 11, présente une partie centrale en creux 14 dans le fond de laquelle fait saillie un tube capillaire 15 débouchant à l'intérieur du cxxrparti ent 3b. Ce tube capillaire se prolonge à l'extérieur en formant une hélice 16 dont l'ectrânité est fermée. Cette hélice 16 qui est déformable axialement en fonction de la pression régnant à l'intérieur du tube 3, peut donc constituer un manomètre indiquant la pression résiduelle à l'intérieur du tube.

De préférence l'enveloppe étanche 1 comprend une partie postérieure la_ plus souple que le reste de l'enveloppe, afin de constituer une sorte de "poumon" gonflable.

L'enveloppe 1 contient également à l'intérieur un dispositif assurant le piègage du dioxyde de carbone. Ce dispositif peut-être constitué, par exemple, par des grains de chaux sodée qui débarasse en permanence les gaz des impuretés exhalées et en particulier du dioxyde de carbone, par absorption de celui-ci. Le porteur de la cagoule de protection suivant l'invention peut ainsi respirer en circuit fermé avec un faible apport d'oxygène. Pour augmenter la surface d'échange avec la matière absorbante, la cagoule a, de préférence, la forme d'un passe-montagne cαrme il est représenté sur le dessin. Dans la variante d'exécution de l'invention représentée sur les figures 4 et 5 la cagoule de protection comprend une seconde enveloppe externe souple 18, en matière imperméable aux gaz, qui est fixée le long de ses bords 19, 20 d'une manière étanche, a la première enveloppe 1. Cette fixation peut-être réalisée par exeπple par soudure. La soudure étanche du bord 19 s'étend le long de la visière 2 et elle se raccorde à la soudure étanche inférieure 20 qui s'étend horizontalement, dans le plan horizontal supérieur tangent au tube 3.

La paroi de l'enveloppe étanche interne 1 est interrompue en au moins un endroit, par exemple dans la partie inférieure de la paroi postérieure la, pour délimiter dans cette paroi une ouverture 21 en travers de laquelle est disposé un matelas 22 en matériau poreux tel que grille métallique ou filet en fibre de verre. Dans ce matériau poreux est iirmobilisé un produit absorbant le dioxyde de carbone et éventuellement l'eau. L'enveloppe interne 1 et l'enveloppe externe 18 qui a une plus grande surface que la partie de l'enveloppe interne 1 qu'elle recouvre, délimitent ainsi entre elles deux ccπpartiments à savoir un <xr_partiment interne 23 dans lequel est logé la tête du porteur et un ccnçartiirient externe 24 de volume variable et formant en quelque sorte un "poumon".

Grâce à la disposition suivant l'invention les gaz passent en permanence, pendant la respiration du porteur de la cagoule, alternativement dans un sens et dans l'autre, entre les deux ccπpartiinents 23 et 24, en traversant le lit de matière absorbante contenue dans le matelas poreux 22. Pendant l'expiration les gaz passent du cc-tpartiment interne 23 au c rpartiment externe 24, et pendant l'inspiration la circulation des gaz s'effectue en sens inverse. Ainsi, les gaz se débarassent en permanence des impuretés exhalées et en particulier du dioxyde de carbone. Le porteur de la cagoule de protection suivant l'invention peut ainsi respirer en circuit fermé avec un faible apport d'oxygène.

La figure 6 représente une vue, partiellement en coupe, d'un exemple de réalisation d'une cagoule selon l'invention. Sur cette figure, les mêmes éléments que ceux des figures précédentes portent les mêmes références. Les enveloppes 1 et 18 sont réalisées en polyester enduit double face de PVC ignifuge. Le volume total de la cagoule est de 17 litres, dont 7 litres pour le volume 23 de la tête et 10 litres pour le volume 24 du "poumon". Le repère 121 indique une cartouche de chaux sodée 22 maintenue dans un logement fermé par un fin grillage et revêtu d'une plaque de protection 122 munie d'un système d'ouvertures latérales pour permettre le passage de l'air du volume de tête 23 dans le poumon 24, à travers la chaux sodée 22 qui débarasse l'air de son excès d'eau et de gaz carbonique. Les volumes 23 et 24 sont étanches l'un par rapport à l'autre et la circulation d'air s'effectue nécessairement par les cartouches de chaux sodées (au nombre de deux dans cet exemple) . Le levier 12, qui a la forme d'une palette est placé au-dessus de l'ouverture 5. Le système d'ouverture de la capacité d'oxygène 3, qui a ici un seul volume, est représenté sur la figure 7. L'embout creux 11 est solidaire d'un capuchon cylindrique 108 dont la paroi latérale interne 100 porte, à sa base, des tenons 107 coopérant avec la gorge annulaire 106 portée par la paroi frontale 6. Le levier 12 est solidaire de ladite paroi 100. L'eπbσut creux 11, possède une gorge circulaire 103. Lors de l'enfilage de la cagoule, la rotation de la palette 12 entraîne la rotation du capuchon cylindrique 108 autour de l'axe Yï, ce qui engendre la rupture de l'embout creux 11 au niveau de la gorge 103, l'axe XX dudit eπfaout étant parallèle à YY mais distant de celui-ci.

L'oxygène présent dans le réservoir 3 ne comportant qu'un ccπpartiirent est donc libéré par l'intermédiaire du gicleur 10, du logement 101 puis de la canalisation 102. A titre d'exemple, le gicleur 10 à un diaπÊtre de 6/100 de πm libérant 40 litres d'oxygène stockés sous 150 bars dans le réservoir 3. L'autonomie d'une telle cagoule est d'environ 15 minutes.

La figure 8 représente une vue de côté du dispositif de la figure 7. On aperçoit clairement sur cette figure la forme de la pièce 109, solidaire de la palette 12 et du capuchon 108 qui coopère avec l'extrémité de la pièce 11 pour provoquer sa rupture. Cette pièce 109 a une surface semi-circulaire dont le diamètre passe par l'axe YY. Elle cαπporte sous cet axe (sur la figure) une encoche 110 semi-circulaire de diamètre identique à celui de la pièce 11 dans laquelle celle-ci vient s'appuyer lorsque le levier 12 est en position de repos. La rotation de la palette (vers la droite sur la figure) autour du point 0 (axe YY) entraîne l'arrachement de l'extrémité de la pièce 11 située avant la gorge 103, de longueur identique à l'épaisseur de la pièce 109, et la libération de l'oxygène par la canalisation 102.

Claims

REVENDICATIONS 1.- Cagoule de protection contre les fumées et l'hypoxie, comprenant une enveloppe étanche, formant casque coiffant la tête du porteur, et, dans sa partie inférieure, des moyens d'êtanchéité reliant la cagoule au cou du porteur, caractérisée en ce qu'elle comprend, à sa base et à l'intérieur de l'enveloppe étanche, un tube fermé (3) entourant le cou du porteur et contenant une réserve d'oxygène sous pression et des moyens (11-13) pour provoquer automatiquement, lors de l'enfilage de la cagoule, la mise en communication de l'intérieur de ce tube avec l'intérieur de l'enveloppe étanche (1) de manière à assurer une alimentation automatique du porteur de la cagoule en oxygène.

2.- Cagoule de protection suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le tube (3) à la forme d'un anneau fendu obturé, à ses deux extrémités en regard, par des parois frontales et transversales (6, 7).

3.- Cagoule de protection suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le tube contenant l'oxygène sous pression comprend deux compartiments distincts, (3a, 3b) permettant d'obtenir une alimentation en oxygène avec deux débits différents, à savoir un fort débit initial pour obtenir un gonflage rapide de la cagoule puis un débit plus faible correspondant à la consommation normale d'oxygène par le porteur.

4.- Cagoule de protection suivant la revendication 3 caractérisée en ce que le tube (3) contient une cloison de transversale (8) séparant les deux compartiments (3a, 3b) et qui est traversée par un capillaire ou un trou calibré (9) de plus petit diamètre que celui d'un capillaire ou trou calibré (10) percé dans une paroi frontale (6) du tube (3) et obturé par un organe de fermeture amovible (11) .

5.- Cagoule de protection suivant la revendication 4 caractérisée en ce que l'organe de fermeture amovible (11) est actionné par un levier (12) pivotant autour d'un axe (13) et dont une branche s'étend vers l'intérieur de la cagoule de manière à être repoussée par la tête de la personne enfilant la cagoule.

6.- Cagoule de protection suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5 caractérisée en ce que l'organe de fermeture amovible (11) est constitué par un embout arrachable. 1.- Cagoule de protection suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisée en ce que la paroi frontale (7) qui est opposée à la paroi frontale (6) portant l'embout (11), présente une partie centrale en creux (14) dans le fond de laquelle fait saillie un tube capillaire (15) débouchant à l'intérieur du ccmpart-ment (3b), ce tube capillaire se prolonge à l'extérieur en formant une hélice (16) dont l'extrémité est fermée et qui est déformable axialement en fonction de la pression régnant à l'intérieur du tube (3) , pour constituer ainsi un manomètre indiquant la pression résiduelle à l'intérieur du tube (3) . 8.- Cagoule de protection suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend une seconde enveloppe externe souple (3) , imperméable aux gaz, qui est fixée le long de ses bords (4, 5), d'une manière étanche, à la première enveloppe (1) et la paroi de la première enveloppe étanche interne (1) est interrompue en au moins un endroit pour délimiter dans cette paroi une ouverture (6) en travers de laquelle est disposé un matelas (7) en matériau poreux dans lequel est iirmobilisé un produit absorbant le dioxyde de carbone et/ou l'eau.