WO2000004956A1 - Regulateur a la demande pour systeme respiratoire - Google Patents

Regulateur a la demande pour systeme respiratoire Download PDF

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WO2000004956A1
WO2000004956A1 PCT/FR1999/001803 FR9901803W WO0004956A1 WO 2000004956 A1 WO2000004956 A1 WO 2000004956A1 FR 9901803 W FR9901803 W FR 9901803W WO 0004956 A1 WO0004956 A1 WO 0004956A1
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WO
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mask
valve
regulator
pressure
overpressure
Prior art date
Application number
PCT/FR1999/001803
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English (en)
Inventor
Patrice Martinez
Michel Bardel
Original Assignee
Intertechnique
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Priority to AU49153/99A priority patent/AU749421B2/en
Priority to US09/744,303 priority patent/US6994086B1/en
Priority to CA002338178A priority patent/CA2338178C/fr
Priority to DE69942768T priority patent/DE69942768D1/de
Priority to EP99932948A priority patent/EP1100590B1/fr
Publication of WO2000004956A1 publication Critical patent/WO2000004956A1/fr

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62BDEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B9/00Component parts for respiratory or breathing apparatus
    • A62B9/02Valves
    • A62B9/022Breathing demand regulators
    • A62B9/027Breathing demand regulators pilot operated, i.e. controlled by valve means sensitive to a reduced downstream pressure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S137/00Fluid handling
    • Y10S137/908Respirator control

Definitions

  • Respiratory protection systems intended for crew members of aircraft likely to fly at high altitude, include a regulator for supplying a respiratory mask from a source of pressurized respiratory gas (generally oxygen) .
  • the regulator can be worn by the mask or mounted on the crew member's seat.
  • pressurized respiratory gas generally oxygen
  • Such regulators have two selection members available to the user:
  • a normal switching button 100% allowing the choice of supplying the mask with respiratory gas diluted with air or with pure gas; - an "emergency" button, the control of which, from a rest position, causes the mask to be supplied with overpressure.
  • the user thus has four possible operating states: 1. Normal, for use against hypoxia,
  • the invention therefore aims to provide a simple type demand regulator, nevertheless making it possible to meet all needs.
  • the invention proposes in particular a demand regulator comprising:
  • a manual control member having a normal position causing the operation without overpressure and with dilution and a standby position causing the interior of the mask to be supplied with pure respiratory gas and in overpressure
  • FIG. 5 again similar to Figure 1, shows an embodiment usable when the demand regulator is equipped with an inflatable support system
  • the demand regulator comprises a housing 10 made of several assembled parts, having an inlet 12 intended to be connected to a source of pressurized respiratory gas, constituted for example by an oxygen cylinder under pressure or a liquid oxygen converter.
  • the housing also comprises a tube 14 for connection with the interior of a respiratory mask, not shown, which carries the regulator.
  • the housing 10 contains a main valve 16 constituted by a membrane cooperating with a fixed seat.
  • a control chamber 18 limited by the rear of the main diaphragm and the housing is connected by a throttle 20 to the inlet.
  • the membrane 16 When it is subjected to the inlet pressure, the membrane 16 is applied against the seat, closes the passage in this seat and separates the inlet 12 from the pipe 1.
  • the pressure prevailing in the chamber 18 is controlled by a pilot valve 22.
  • This pilot valve comprises a membrane 24 sensitive to the pressure.
  • the membrane carries a shutter 26 which cooperates with a fixed seat to put the control chamber 18 into communication with a chamber 28 delimited by the membrane 24 or to separate the chambers.
  • the chamber 28 also communicates with the admission by a throttle 29.
  • the pressure in the chamber 28 is limited by an atmospheric valve 30 which prevents overpressure in the chamber 28 from exceeding a predetermined value.
  • an ejector 32 is interposed between the main valve 16 and the tubing 14.
  • a passage 34 allows, when open, the arrival of dilution air downstream of the ejector.
  • the pilot valve 22 is formed so as to also form an exhaust valve.
  • the membrane 24 has an annular flange 36 which rests on an exhaust seat to one atmosphere.
  • the regulator of FIG. 1 comprises a selection member 38 shown in solid lines in the "emergency” position and in dashes in the "normal” position.
  • This selection member is guided on the housing 10 by means not shown.
  • elastic retaining means such as a ball pushed back by a spring, hold it in the position where it has been brought manually.
  • the selection member 38 controls a dilution valve 40 which closes the passage 34 when the member 38 is in the "emergency” position and opens it when the member is in the "normal” position.
  • the selection member 38 also controls a valve 42 which opens a passage for venting the chamber 28 to the "normal” position and closes this passage in the "emergency” position.
  • the regulator shown in Figure 1 includes a valve 44 for connecting the chamber 28 with the atmosphere, pushed by a spring 46 to an open position.
  • the valve 44 is provided with a pusher 48 which projects out of the housing 10 at rest.
  • This pusher is designed to be depressed and to close the valve 44 when the mask with which the regulator is fitted is placed on the face.
  • the pusher can be provided to apply against the face. It can also be placed so that it is pushed in when a harness which presses the mask against the face is put under tension.
  • the spring 46 can be calibrated either so that a simple contact between the pusher 48 and the face is sufficient to close the valve, or so that the valve 44 only closes when a sufficient force of application is exerted .
  • the operation of the regulator, when in the "normal" state is conventional and, for this reason, it is not necessary to describe it here.
  • the inlet pressure tends to settle by the interme ⁇ diary of the constriction 29. But the pressure in the chamber 28 is limited by the opening of the venting valve 30, while the pressure reached in the chamber 28 is sufficient to cause the opening of the pilot valve 22.
  • the pressure in the control chamber 18 decreases to a value fixed by the setting of the valve 30.
  • the main valve 16 subjected to the difference between the inlet pressure and the pressure in the chamber 18 opens and supplies the pipe 14 with pure respiratory gas. the main valve 16 closes only when the pilot valve 22 closes itself under the effect of the increased pressure inside the mask.
  • the annular rim 36 Upon expiration, the annular rim 36 lifts from its seat and allows escape to the atmosphere.
  • the regulator does not deliver to the atmosphere, even when the selection member 38 is in the "emergency" position, as long as the valve 44 remains open, therefore as long as the mask is not in place.
  • the box 52 for receiving the mask is provided for bringing and / or retaining the selection member 38 in the "normal” position as long as the mask is stored and for causing the passage into position. "rescue” when extracting the mask.
  • the box has an elastic lock 54 and the selection member 38 has a stud 56.
  • the lock begins by pushing back to the left the member 38 until bringing it to the "normal" position, then clicks beyond the nipple.
  • the elastic lock 54 brings the member 38 back to the "emergency" position before disappearing.
  • the embodiment of Figure 3 may be CONSI ⁇ sidered having a pusher operating opposite to that of Figure 1.
  • the valve 44a is pushed back by a spring 46a to its open position.
  • the pusher 48a is designed to be depressed and to open the valve 44a when the mask provided with its regulator is placed in the box 52a.
  • the embodiment shown in FIG. 4 is especially usable when the regulator is mounted on the mask and can be stored in a box.
  • the link throttle 29 of Figure 1 is omitted.
  • the first inspiration of the wearer of the mask creates a depression in the tubing 14.
  • the intake pressure then tends to be established in the chamber 28 and keeps the pilot valve permanently open.
  • the pressure is however limited by the permanently open pilot valve.
  • the pressure is however limited by the vent valve 30 to a value low enough that the main valve remains open and high enough to that the main valve also remains open.
  • the regulator When the regulator is in the "emergency" position, ambient depressurization causes the valve 30 to open and the pressure in the chamber 18 to decrease to a level such that the main valve is continuously discharged. To avoid this situation when the mask is not worn, the mask will generally be stored in a box.
  • FIG. 5 The embodiment of Figure 5 is intended to be worn by a mask. It differs from that of FIG. 1 in that the operation - even in the "emergency" position - is conditioned by the inflation of a pneumatic mask harness, such as for example one of those described in application FR 98 05949 or the US-A-5,690,102.
  • a pneumatic mask harness such as for example one of those described in application FR 98 05949 or the US-A-5,690,102.
  • the regulator proper has the same constitution as that of FIG. 1, except that it does not include a valve 44 which closes when the mask is applied to the face.
  • the housing 10 also contains an inflation and pressure adjustment mechanism in a harness 60 for holding the mask.
  • the inlet 12 for pressurized breathing gas is connected to the annular chamber located under the membrane 16 of the main valve only in response to the opening of a valve 62 controlled by a differential piston 64.
  • a spring 66 urges the piston 64 to a position where the valve 62 is applied to its seat. In this case, the absence of operation of the regulator is due to the interruption of its supply.
  • the large face of the piston 64 is subjected to atmospheric pressure, which tends to close the valve 62.
  • the small face of the piston is subjected to the pressure prevailing downstream of the valve 62.
  • the annular surface 68 formed by the staging of the piston is subjected to a pressure controlled by an inflation and deflation valve of the harness 60.
  • the valve can have various constitutions.
  • a passage 72 is provided in the housing.
  • a plunger 70 which constitutes a double shutter member.
  • One end of the passage is connected to the supply of pressurized respiratory gas. The other end opens to the atmosphere.
  • a first O-ring carried by the plunger 70 rests on a cylindrical portion of the passage and separates the gas intake from the harness when the plunger 70 is maintained by the intake pressure in abutment against the operating lug 74 in position rest.
  • the ear 74 when pressed manually pushes the plunger to a position where it connects the gas inlet and the harness.
  • the displacement of the plunger brings a second O-ring 78 in abutment against a frustoconical portion of the passage and separates the harness from the atmosphere.
  • a constricted passage 76 allows the pressure prevailing in the harness to also be established against the annular surface 68.
  • a mask fitted with the regulator shown in Figure 5 will usually be stored, when not in use, in a box allowing the regulator to protrude to allow it to be grasped.
  • the box has doors that open when the mask is pulled.
  • the box will be fitted with a tap, the opening of which is caused by the opening of the doors.
  • this tap is not essential. Even if the member 38 is in the "emergency" position, the regulator does not supply. In fact, the main valve is not supplied because the valve 62 is closed by the spring 66.
  • the embodiment shown in FIG. 6 comprises a regulator proper which differs from that shown in FIG. 5 only by the absence of the throttled communication 20.
  • the regulator comprises means with depression control which isolate the regulator proper from the intake, as in the case of FIG. 5, until the appearance of a depression with respect to the atmosphere in the pipe 14, depression caused by a first inspiration.
  • This first inspiration causes a reduction in pressure in the tubing and opens the pilot valve 22.
  • the intake pressure then tends to be established in the chamber 28 and to keep the pilot valve 22 open.
  • This pressure is established, from the inlet 12, by a throttle 84 and the connections via the control chamber 18.
  • Additional means are provided in the case of Figure 6 to slow the opening of the main valve 16. It includes a piston 80 which slides in a bore of the housing and which is pushed by a spring 82 to a position where it closes a valve stop 62 preventing the arrival of respiratory gas at the main valve.
  • the timing elements also include a plunger 88 which slides in a bore 86 and has a constitution comparable to that of the plunger 70 of FIG. 5.
  • One of the end faces of the plunger is subjected to the pressure which prevails in a compartment connected to the inlet by a throttle 90.
  • L the other face of the plunger is subjected to atmospheric pressure when the plunger is in the rest position shown in FIG. 6. This pressure is communicated upstream of the valve 62 by a passage 94.
  • the plunger 88 remains in the position shown in FIG. 6.
  • this pressure for example due to the opening of a valve controlled by the doors of a storage box, the pressure exerted on the end face of the piston gradually increases, at a speed fixed by the throttle 90.
  • the plunger 88 is gradually pushed back to a position where it separates the passage 94 from the atmosphere and puts it in communication with the admission.
  • the valve 62 can then supply the main valve.
  • a pusher 96 can be provided to return it to its rest position by acting in the direction of the arrow FI. All the embodiments described so far operate purely pneumatically.
  • the invention can also be used in the case of a regulator using sensors, solenoid valves and / or piezoelectric actuators, such as for example that described in the document US-A-4,336,590 (French patent No 79 11072) to which can refer.
  • the means for prohibiting operation with supply of the mask with gas under pressure as long as the mask is in a storage position can have very diverse constitutions.
  • the means can be controlled by inflating the harness, deflating the harness after inflation, measuring the forces on the harness, measuring the forces applying the mask to the face , face presence detection.
  • the means may be sensitive to a first inspiration creating a depression in the mask after it has been put on the face.
  • the means can also prohibit the storage of a mask provided with a regulator in a box while it is in the "emergency" position. When the regulator is separated from the mask, a link can be provided between the mask and the regulator to transmit reliable information to the regulator.
  • a provision of the kind shown in Figure 6 can be used.
  • the operating ban can be caused by cutting the supply upstream of the regulator, cutting the flow through the regulator or cutting the overpressure, the various solutions can be combined.

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Abstract

Le régulateur à la demande comprend des moyens de mise en communication d'une admission (12) de gaz respiratoire sous pression avec une tubulure (14) destinée à être reliée à l'intérieur d'un masque respiratoire, des moyens (34, 32) d'apport d'air de dilution au gaz respiratoire, et un clapet d'expiration (36) s'ouvrant de la tubulure vers l'atmosphère. De plus, un organe de commande manuelle (38) a une position normale provoquant le fonctionnement sans surpression et avec dilution et une position de secours provoquant l'alimentation de la tubulure en gaz respiratoire pur et en surpression. Des moyens mécaniques ou pneumatiques interdisent le fonctionnement avec l'alimentation en gaz en surpression aussi longtemps que le masque est stocké.

Description

REGULATEUR A LA DEMANDE POUR SYSTEME RESPIRATOIRE
Les systèmes de protection respiratoire, destinés aux membres d'équipage d'aéronefs susceptibles de voler à haute altitude, comportent un régulateur d'alimentation d'un masque respiratoire à partir d'une source de gaz respiratoire sous pression (généralement d'oxygène) . Le régulateur peut être porté par le masque ou monté sur le siège du membre d ' équipage . Habituellement, de tels régulateurs comportent deux organes de sélection à la disposition de l'utilisateur :
- un bouton de commutation normal - 100 % permettant au choix d'alimenter le masque en gaz respiratoire dilué par de 1 ' air ou en gaz pur ; - un bouton "urgence" dont la commande, à partir d'une position de repos, provoque l'alimentation du masque en surpression.
L'utilisateur dispose ainsi que quatre états de fonctionnement possibles : 1. Normal, pour l'utilisation contre l'hypoxie,
2. 100 %, rarement utilisé, sauf pour améliorer la vision nocturne,
3. Normal, en "urgence", qui est à écarter car la surpression provoquerait une fuite permanente par l'entrée d'air,
4. 100 % en "urgence" pour protéger le porteur contre les fumées et les gaz toxiques grâce à la surpression qui s'oppose à l'entrée d'air et/ou la dépressurisation de l'environnement à haute altitude. Les inventeurs ont constaté qu'il suffit en fait de disposer des états 1 et 4, ce dernier permettant de remplacer l'état 2 sans inconvénient, notamment du fait que l'état 2 est peu utilisé.
L'invention vise en conséquence à fournir un régulateur à la demande de type simple, permettant néanmoins de répondre à l'ensemble des besoins.
Dans ce but, l'invention propose notamment un régulateur à la demande comprenant :
- des moyens de -mise en communication d'une admission destinée à être reliée à une source de gaz respiratoire sous pression, à une tubulure destinée à être reliée à l'inté¬ rieur d'un masque respiratoire,
- des moyens d'apport d'air de dilution au gaz respiratoire , - un clapet d'expiration de l'intérieur du masque vers
1 ' atmosphère,
- un organe de commande manuelle ayant une position normale provoquant le fonctionnement sans surpression et avec dilution et une position de secours provoquant l'ali- mentation de 1 ' intérieur du masque en gaz respiratoire pur et en surpression, et
- des moyens pour interdire le fonctionnement avec alimentation en gaz sous pression aussi longtemps que le masque est dans une position de stockage. Cette dernière disposition a pour but d'éviter que le masque soit stocké en état de fonctionnement avec surpression. Dans ce cas en effet, il y aurait une alimentation continue du masque par la source et épuisement rapide de cette dernière. Les moyens permettant de remplir la dernière fonction seront avantageusement prévus pour que le masque puisse être stocké (ou soit obligatoirement stocké) alors que l'organe de commande manuelle est dans la position de secours . Ainsi la sécurité est améliorée, le membre d'équipage disposant d'une alimentation en gaz respiratoire pur et avec surpression dès qu'il met le masque sur son visage. Le même résultat peut être obtenu, lorsque le régulateur à la demande est monté sur le masque, en munissant la boîte de stockage de ce dernier de moyens qui amènent l'organe de commande manuelle en position normale lorsqu'on stocke le masque et qui l'amènent en position de secours lorsqu'on extrait le masque .
D'autres dispositions permettent d'atteindre un résultat comparable, par exemple en détectant le retrait du masque de sa boîte de stockage, l'application du masque sur le visage, la force avec laquelle ce masque est appliqué sur le visage ou la tension d'un harnais retenant le masque sur le visage, etc. Les moyens utilisés peuvent être mécaniques, électriques ou électroniques . Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un régulateur à la demande porté par un masque respiratoire et conforme à un mode particulier de réalisation, l'échelle n'étant pas respectée pour plus de clarté ;
- la figure 2, similaire à une fraction de la figure 1, montre une variante de réalisation ;
- les figures 3 et 4, encore similaires à une fraction de la figure 1, montrent d'autres variantes ;
- la figure 5, encore similaire à la figure 1, montre un mode de réalisation utilisable lorsque le régulateur à la demande est équipé d'un système de maintien gonflable;
- la figure 6, encore similaire à la figure 1, montre un autre mode de réalisation encore.
Le régulateur à la demande dont la constitution générale est montrée en figure 1 comporte un boîtier 10 en plusieurs pièces assemblées, ayant une admission 12 destinée à être reliée à une source de gaz respiratoire sous pression, constituée par exemple par une bouteille d'oxygène sous pression ou un convertisseur d'oxygène liquide. Le boîtier comporte également une tubulure 14 de liaison avec l'inté- rieur d'un masque respiratoire non représenté qui porte le régulateur.
Le boîtier 10 contient un clapet prinicipal 16 constitué par une membrane coopérant avec un siège fixe. Une chambre de commande 18 limitée par l'arrière de la membrane princi- pale et le boîtier est reliée par un étranglement 20 à l'admission. Lorsqu'elle est soumise à la pression d'admission, la membrane 16 est appliquée contre le siège, ferme le passage dans ce siège et sépare l'admission 12 de la tubulure 1 . La pression qui règne dans la chambre 18, est commandée par un clapet pilote 22. Ce clapet pilote comprend une membrane 24 sensible à la pression. La membrane porte un obturateur 26 qui coopère avec un siège fixe pour mettre en communication la chambre de commande 18 avec une chambre 28 délimitée par la membrane 24 ou pour séparer les chambres. La chambre 28 communique également avec l'admission par un étranglement 29.
La pression qui règne dans la chambre 28 est limitée par une soupape de mise à l'atmosphère 30 qui interdit à la surpression dans la chambre 28 d'excéder une valeur prédéterminée .
Pour permettre le fonctionnement avec dilution, un éjecteur 32 est interposé entre le clapet principal 16 et la tubulure 14. Un passage 34 permet, lorsqu'il est ouvert, l'arrivée d'air de dilution en aval de l' éjecteur.
Le clapet pilote 22 est constitué de façon à former également soupape d'échappement. Pour cela, la membrane 24 comporte un rebord annulaire 36 qui s'appuie sur un siège d ' échappement vers 1 ' atmosphère . La disposition décrite jusqu'ici est connue et elle est utilisée sur de nombreux régulateurs à la demande, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de détailler son fonctionnement.
Pour permettre la mise en oeuvre de l'invention, le régulateur de la figure 1 comporte un organe de sélection 38 représenté en traits pleins dans la position "secours" et en tirets dans la position "normal". Cet organe de sélection est guidé sur le boîtier 10 par des moyens non représentés. Avantageusement, des moyens de retenue élastiques, tels qu'une bille repoussée par un ressort, le maintiennent dans la position où il a été amené manuellement.
L'organe de sélection 38 commande un clapet de dilution 40 qui ferme le passage 34 lorsque l'organe 38 est en position "secours" et l'ouvre lorsque l'organe est en postion "normal". L'organe de sélection 38 commande également un clapet 42 qui ouvre un passage de mise à l'atmosphère de la chambre 28 en position "normal" et ferme ce passage en position "secours" .
On verra plus loin que la suppression de toute communi- cation de la chambre 28 avec l'atmosphère provoque l'alimentation du masque sous une surpression fixée par le tarage du clapet 30. En conséquence, sauf si l'alimentation du régulateur en gaz respiratoire sous pression est interdite par d'autres moyens, la chambre 28 doit rester reliée à l'atmos- phère aussi longtemps que le masque n'est pas utilisé.
Pour cela, le régulateur montré en figure 1 comporte une soupape 44 de liaison de la chambre 28 avec l'atmosphère, repoussée par un ressort 46 vers une position d'ouverture. La soupape 44 est munie d'un poussoir 48 qui fait saillie hors du boîtier 10 au repos. Ce poussoir est prévu pour être enfoncé et pour fermer la soupape 44 lorsque le masque dont est équipé le régulateur est placé sur le visage. Le poussoir peut être prévu pour s'appliquer contre la face. Il peut également être placé de façon à être enfoncé lorsqu'un harnais qui plaque le masque contre le visage est mis en tension. Le ressort 46 peut être taré soit de façon à ce qu'un simple contact entre le poussoir 48 et le visage suffise à fermer le clapet, soit de façon que la soupape 44 ne se ferme que lorsqu'une force suffisante d'application est exercée. Le fonctionnement du régulateur, lorsqu'il est dans l'état "normal", est classique et, pour cette raison, il n'est pas nécessaire de le décrire ici.
Lorsqu'en revanche l'organe de sélection 38 est dans la position "secours" et que. la soupape 44 est fermée, le fonctionnement est le suivant .
Du fait que la chambre 28 est séparée de l'atmosphère, la pression d'admission tend à s'y établir par l'intermé¬ diaire de l'étranglement 29. Mais la pression dans la chambre 28 est limitée par l'ouverture de la soupape 30 de mise à l'atmosphère, alors que la pression atteinte dans la chambre 28 est suffisante pour provoquer l'ouverture du clapet pilote 22. La pression dans la chambre de commande 18 diminue à une valeur fixée par le tarage de la soupape 30. Le clapet principal 16, soumis à la différence entre la pression d'admission et la pression dans la chambre 18 s'ouvre et alimente la tubulure 14 en gaz respiratoire pur. le clapet principal 16 ne se referme que lorsque le clapet pilote 22 se ferme lui-même sous l'effet de la pression accrue à l'intérieur du masque.
Lors de l'expiration, le rebord annulaire 36 se soulève de son siège et permet l'échappement à l'atmosphère.
Le régulateur ne débite pas à l'atmosphère, même lorsque l'organe de sélection 38 est en position "secours", aussi longtemps que la soupape 44 reste ouverte, donc aussi longtemps que le masque n'est pas en place.
Dans la variante de réalisation montrée en figure 2, la boîte 52 de réception du masque est prévue pour amener et/ou retenir l'organe de sélection 38 en position "normal" aussi longtemps que le masque est stocké et pour provoquer le passage en position "secours" lorsqu'on extrait le masque.
Pour cela, la boîte comporte un verrou élastique 54 et l'organe de sélection 38 présente un téton 56. Lorsque le masque équipé du régulateur est enfoncé dans la boîte, dans le sens de la flèche f, le verrou commence par repousser vers la gauche l'organe 38 jusqu'à l'amener en position "normal", puis s'encliquète au-delà du téton. Lorsque l'on tire le masque, le verrou élastique 54 ramène l'organe 38 en position "secours" avant de s'effacer. Le mode de réalisation de la figure 3 peut être consi¬ déré comme ayant un poussoir fonctionnant à l'opposé de celui de la figure 1. Sur la figure 3, où les organes correspondant à ceux de la figure 1 portent le même numéro de référence, la soupape 44a est repoussée par un ressort 46a vers sa position d'ouverture. Le poussoir 48a est prévu pour être enfoncé et pour ouvrir la soupape 44a lorsque le masque muni de son régulateur est placé dans la boîte 52a.
Le mode de réalisation montré en figure 4, est surtout utilisable lorsque le régulateur est monté sur le masque et stockable dans une boîte. Le fonctionnement en surpression, alors que l'organe de sélection 38 est en position "secours" intervient en réponse à la première inspiration provoquant une diminution de la pression dans la tubulure au-dessous de la pression ambiante. L'étranglement de liaison 29 de la figure 1 est omis.
Lorsque l'admission 12 est alimentée et que l'organe de sélection 38 est en position "secours" alors que la pression ambiante est insuffisante pour ouvrir le clapet 30, le clapet principal 16 reste fermé. En effet la chambre 28 est séparée de l'admission par le clapet pilote 26, maintenu fermé par le ressort 50. La pression d'admission règne dans la chambre 18.
La première inspiration du porteur du masque créée une dépression dans la tubulure 14. La pression d'admission tend à s'établir alors dans la chambre 28 et maintient le clapet pilote ouvert en permanence. La pression est toutefois limitée par le clapet pilote ouvert en permanence. La pression est toutefois limitée par le clapet de mise à l'atmosphère 30 à une valeur suffisamment faible pour que le clapet principal reste ouvert et suffisamment élevée pour que le clapet principal reste également ouvert.
Lorsque le régulateur est en position "secours", une dépressurisation ambiante provoque l'ouverture du clapet 30 et la diminution de la pression dans la chambre 18 à un niveau tel que le clapet principal débite en permanence. Pour éviter cette situation alors que le masque n'est pas porté, le masque sera généralement stocké dans une boîte.
- qui l'amène automatiquement en position "normal" (fig 2) , ou - qui interdit son stockage en position "secours", par exemple, en retenant le masque à l'entrée lorsque l'organe de sélection est en position "secours" .
Le mode de réalisation de la figure 5 est destiné à être porté par un masque. Il se différencie de celui de la figure 1 en ce que le fonctionnement - même en position "secours" - est conditionné par le gonflage d'un harnais pneumatique de masque, tel par exemple un de ceux décrits dans la demande FR 98 05949 ou le brevet US-A-5 690 102.
Le régulateur proprement dit a la même constitution que celui de la figure 1, si ce n'est qu'il ne comporte pas de soupape 44 qui se ferme lorsque le masque est appliqué sur le visage. En contrepartie, le boîtier 10 contient également un mécanisme de gonflage et d'ajustement de la pression dans un harnais 60 de maintien du masque. L'admission 12 de gaz respiratoire sous pression n'est relié à la chambre annulaire située sous la membrane 16 du clapet principal qu'en réponse à l'ouverture d'un clapet 62 commandé par un piston différentiel 64. Un ressort 66 sollicite le piston 64 vers une position où le clapet 62 est appliqué sur son siège. Dans ce cas, l'absence de fonctionnement du régulateur est dû à la coupure de son alimentation.
La grande face du piston 64 est soumise à la pression atmosphérique, qui tend à fermer le clapet 62. La petite face du piston est soumise à la pression qui règne en aval du clapet 62. Enfin, la surface annulaire 68 constituée par l'étagement du piston est soumise à une pression commandée par un robinet de gonflage et de dégonflage du harnais 60. Le robinet peut avoir diverses constitutions. Dans le cas de la figure 5, un passage 72 est ménagé dans le boîtier. Dans le passage est monté un plongeur 70 qui constitue un organe obturateur double. Une extrémité du passage est reliée à l'arrivée de gaz respiratoire sous pression. L'autre extrémité s'ouvre à l'atmosphère. Un premier joint torique porté par le plongeur 70 s'appuie sur une portion cylindrique du passage et sépare l'admission de gaz du harnais lorsque le plongeur 70 est maintenu par la pression d'admission en appui contre l'oreille de manoeuvre 74 en position de repos. L'oreille 74, lorsqu'elle est enfoncée manuellement repousse le plongeur jusqu'à une position où il met en communication l'admission de gaz et le harnais. En même temps, le déplacement du plongeur amène un second joint torique 78 en appui contre une portion tronco- nique du passage et sépare le harnais de l'atmosphère. Un passage étranglé 76 permet à la pression qui règne dans le harnais de s'établir également contre la surface annulaire 68.
Un masque équipé du régulateur montré en figure 5 sera habituellement stocké, lorsqu'il n'est pas utilisé, dans une boîte laissant dépasser le régulateur pour permettre de le saisir. La boîte est munie de portes qui s'ouvrent lorsqu'on tire le masque. En général la boîte sera munie d'un robinet dont l'ouverture est provoquée par l'ouverture des portes. Ce robinet n'est toutefois pas indispensable. Même si l'organe 38 est en position "secours" le régulateur ne débite pas. En effet le clapet principal n'est pas alimenté car le clapet 62 est fermé par le ressort 66.
Lorsque l'utilisateur du masque enfonce le plongeur 70 pour gonfler le masque, la pression d'admission s'établit progressivement contre la surface annulaire 68. Le piston 64 se soulève et ouvre le clapet 62. A partir de là le fonctionnement est le même que celui du mode de réalisation de la figure 1 lorsque le clapet 44 de ce dernier est fermé. Lorsque l'utilisateur relâche le plongeur 70 pour dégonfler le harnais, le clapet 62 ne se referme pas. En effet la pression d' admission -qui s'exerce alors sur la face inférieure du piston 64 maintient celui-ci en position haute .
Même si le clapet 62 est ouvert, le régulateur ne débite plus lorsque le masque n'est pas appliqué sur le visage et que l'organe 38 est en position "normal".
Le mode de réalisation montré en figure 6 comporte un régulateur proprement dit qui ne se différencie de celui montré en figure 5 que par l'absence de la communication étranglée 20.
Le régulateur comporte des moyens à commande par dépression qui isolent le régulateur proprement dit de l'admission, comme dans le cas de la figure 5, jusqu'à l'apparition d'une dépression par rapport à l'ambiance dans la tubulure 14, dépression provoquée par une première inspiration.
Cette première inspiration provoque une diminution de pression dans la tubulure et ouvre le clapet pilote 22. La pression d'admission tend alors à s'établir dans la chambre 28 et à maintenir le clapet pilote 22 ouvert. Cette pression s'établit, à partir de l'admission 12, par un étranglement 84 et les liaisons par l'intermédiaire de la chambre de commande 18.
Des moyens complémentaires sont prévus dans le cas de la figure 6 pour ralentir l'ouverture du clapet principal 16. Il comporte un piston 80 qui coulisse dans un alésage du boîtier et qui est repoussé par un ressort 82 vers une position où il ferme un clapet d'arrêt 62 interdisant l'arrivée du gaz respiratoire au clapet principal. Les éléments de temporisation comportent encore un plongeur 88 qui coulisse dans un alésage 86 et a une constitution comparable à celle du plongeur 70 de la figure 5. L'une des faces terminale du plongeur est soumise à la pression qui règne dans un compartiment relié à l'admission par un étranglement 90. L'autre face du plongeur est soumise à la pression atmosphérique lorsque le plongeur est dans la position de repos montrée en figure 6. Cette pression est communiquée à l'amont du clapet 62 par un passage 94.
Aussi longtemps que la pression du gaz respiratoire ne règne pas à l'admission 12, le plongeur 88 reste dans la position montrée en figure 6. Lorsque cette pression s'établit, par exemple du fait de l'ouverture d'un robinet commandé par les portes d'une boîte de stockage, la pression qui s'exerce sur la face terminale du piston augmente progressivement, à une vitesse fixée par l'étranglement 90. Le plongeur 88 est progressivement repoussé vers une position où il sépare le passage 94 de l'atmosphère et le met en communication avec l'admission. Le clapet 62 peut alors alimenter le clapet principal . Une fois le plongeur dans la position de mise en communication de l'admission avec le clapet principal, le plongeur y reste. Un poussoir 96 peut être prévu pour le ramener à sa position de repos en agissant dans le sens de la flèche FI . Tous les modes de réalisation décrits jusqu'ici ont un fonctionnement purement pneumatique. L'invention est également utilisable dans le cas d'un régulateur utilisant des capteurs, des électrovannes et/ou des actionneurs piézoélectriques, tel par exemple celui décrit dans le document US-A-4 336 590 (brevet français No 79 11072) auquel on pourra se reporter.
D'une façon plus générale, les moyens pour interdire le fonctionnement avec alimentation du masque en gaz sous pression aussi longtemps que le masque est dans une position de stockage peuvent avoir des constitutions très diverses. Dans le cas d'un régulateur porté par un masque, les moyens peuvent être commandés par le gonflage du harnais, le dégonflage du harnais après gonflage, une mesure des forces sur le harnais, une mesure des forces d'application du masque sur le visage, une détection de présence du visage. Les moyens peuvent être sensibles à une première inspiration créant une dépression dans le masque après qu' il ait été mis sur le visage. Les moyens peuvent également interdire le stockage d'un masque muni d'un régulateur dans une boîte alors qu'il est en position "secours". Lorsque le régulateur est séparé du masque, une liaison peut être prévue entre le masque et le régulateur pour transmettre au régulateur une information sûre. Une disposition du genre montré en figure 6 peut être utilisée. Dans tous les cas, l'interdiction de fonctionnement peut être provoquée par coupure de l'alimentation en amont du régulateur, coupure du débit traversant le régulateur ou coupure de la surpression, les différentes solutions pouvant être combinées .

Claims

REVENDICATIONS
1. Régulateur à la demande comprenant :
- des moyens de mise en communication d'une admission (12) de gaz respiratoire sous pression avec une tubulure
(14) destinée à être reliée à l'intérieur d'un masque respiratoire,
- des moyens (34, 32) d'apport d'air de dilution au gaz respiratoire, - un clapet d'expiration (36) s ' ouvrant de la tubulure vers l'atmosphère,
- un organe de commande manuelle (38) ayant une position normale provoquant le fonctionnement sans surpression et avec dilution et une position de secours provoquant l'ali- mentation de la tubulure en gaz respiratoire pur et en surpression, et
- des moyens pour interdire le fonctionnement avec l'alimentation en gaz en surpression aussi longtemps que le masque est stocké.
2. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le régulateur est monté sur un masque et en ce que lesdits moyens pour interdire le fonctionnement avec alimentation de la tubulure en gaz en surpression sont constitués par un clapet (44) sensible à la mise en place du masque sur le visage ou à la pression d'application du masque sur le visage.
3. Régulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mise en communication comprennent un clapet principal (16) limitant une chambre de commande (18) reliée par un étranglement (20) à l'admission et commandant la communication entre l'admission (12,) et la tubulure (14) et un clapet pilote (22) sensible à la dépression d'inspiration dans la tubulure et coopérant avec un siège fixe pour mettre en communication la chambre de commande (18) avec une chambre (28) qui communique avec l'admission par un étran- glement (29) .
4. Régulateur selon les revendications 2 et 3 , caracté¬ risé en ce que le dit clapet (44) est placé entre la chambre (28) et l'atmosphère ambiante.
5. Régulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dits moyens pour interdire le fonctionnement sont prévus pour provoquer le fonctionnement en surpression, alors que l'organe de sélection 38 est en position "secours" en réponse à une première inspiration provoquant une diminution de la pression dans la tubulure au-dessous de la pression ambiante.
6. Régulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dits moyens pour interdire le fonctionnement sont prévus pour provoquer l'alimentation du régulateur en réponse au gonflage d'un harnais pneumatique d'un masque portant le régulateur.
7. Régulateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dits moyens pour interdire le fonctionnement comprennent : un clapet (62) commandé par un piston diffé- rentiel (64) sollicité vers une position où le clapet (62) coupe l'alimentation ; et un robinet de gonflage et dégonflage de harnais ayant une position de repos où il relie à l'atmosphère une surface annulaire (68) du piston et une position activée où il relie à l'admission la dite surface annulaire, le piston ayant une grande face soumise à la pression atmosphérique et une petite face soumise à la pression en aval du clapet (62) qui agit dans le sens de 1 ' ouverture .
8. Régulateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour interdire le fonctionnement sont portés par une boîte de stockage d'un masque portant le régulateur et sont prévus pour amener et/ou retenir l'organe de sélection (38) en position "normal" aussi longtemps que le masque est stocké et pour provoquer le passage en position "secours" lorsqu'on extrait le masque.
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