WO2021198738A1 - Recycleur - Google Patents
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- WO2021198738A1 WO2021198738A1 PCT/IB2020/053194 IB2020053194W WO2021198738A1 WO 2021198738 A1 WO2021198738 A1 WO 2021198738A1 IB 2020053194 W IB2020053194 W IB 2020053194W WO 2021198738 A1 WO2021198738 A1 WO 2021198738A1
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B7/00—Respiratory apparatus
- A62B7/02—Respiratory apparatus with compressed oxygen or air
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- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B7/00—Respiratory apparatus
- A62B7/08—Respiratory apparatus containing chemicals producing oxygen
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
- B63C11/02—Divers' equipment
- B63C11/18—Air supply
- B63C11/22—Air supply carried by diver
- B63C11/24—Air supply carried by diver in closed circulation
Definitions
- the present invention generally relates to portable individual breathing devices, it relates more particularly to such breathing devices which operate in a closed circuit, and in particular some of them which are known under the name of pure oxygen closed-circuit rebreather.
- An open-circuit SCUBA essentially comprises a supply of breathable gas (most often air) which is stored under pressure in one or more cylinders, and a regulator.
- the latter is usually in the form of a mechanism comprising a set of membranes and springs which automatically control a gas supply.
- the regulator is designed to deliver a quantity of breathable gas in response to the small drops in pressure produced by the successive inspirations of a diver (we thus speak of a demand regulator).
- the CO2-laden gas On expiration, the CO2-laden gas is released into the ambient environment. Breathing devices of the type described above are relatively inexpensive and easy to use, but they have a very poor performance, since the diver releases into the environment most of the oxygen which was contained in the pressurized gas. . In addition, the exhaled gas carries with it a significant amount of the heat produced by the user's metabolism. Closed-circuit breathing devices, or rebreathers, are less common and most often reserved for particularly trained users. A rebreather has a flexible bag, called a counter-lung, which is connected in a closed circuit to a mouthpiece or a breathing mask. When the user of the rebreather exhales, the exhaust gas passes through a CO2 absorber filter before reaching the counter-lung. A small amount of fresh oxygen is injected along the way to make up for the oxygen that has been absorbed by the user's body. The latter can then breathe in the gas mixture contained in the counter-lung.
- Recyclers have the advantage of giving the user greater autonomy. In general, rebreathers have the advantage of having significantly better performance than open-circuit breathing devices. In addition, the oxygen concentration of the gas mixture supplied to the user can be adjusted by adjusting the amount of fresh oxygen injected with each breath. As already mentioned, the use of rebreathers is not limited to scuba diving. Recyclers are also used in particular as a self-contained breathing apparatus in industry. Recyclers are still used, for example, in medicine to recycle anesthetic gas, or in space to recycle the atmosphere of a personal suit or a habitable space module.
- An object of the present invention is to remedy the drawbacks of the prior art which have just been explained by providing a recycler of simple design and which is therefore simple to use, which is also simple to use. to assemble and disassemble, and finally whose parts and components are already available in a range of variants (this is the case in particular of the non-return valves, the pressure reducer, the pressurized oxygen cylinder).
- the present invention achieves this and other object by providing a recycler which is in accordance with the appended claim 1.
- the rebreather comprises a second CO2 absorber filter
- the respiratory circuit comprises a first and a second path connecting the mouthpiece with the counter-lung, the first and the second path each comprising at least one portion which is not common to them.
- said portion of the first path passes through the first CO2 absorber filter and said portion of the second path passes through the second CO2 absorber filter.
- one of the non-return valves is arranged on said portion of the first path, so as to allow circulation through the first CO2 absorber filter only in one direction towards the counter-lung, and the other non-return valve is arranged. on said portion of the second path, so as to allow circulation through the second CO2 absorber filter only in one direction towards the mouthpiece.
- FIG. 1 is a schematic representation of a recycler according to a first particular embodiment
- FIG. 2 is a sectional view showing the plate, the flexible liner, the filters and the connectors of a recycler according to a second particular embodiment
- FIG. 3 is a perspective view of the plate of the recycler of FIG. 2
- FIG. 4 is a perspective view of the flexible liner of the recycler of FIGS. 2 and 3
- FIG. 5 is a perspective view showing the flange and the ring of a connector serving for fixing the injection system to the wall of the counterlung of the rebreather of FIGS.
- FIG. 6 is a partial exploded perspective view of the rebreather of FIGS. 2 to 5, which shows in particular the two non-return valves and the two connection stubs through which the body of the rebreather can be connected to an inspiratory hose and to a flexible expiratory;
- FIG. 7 is a schematic perspective representation showing the rebreather of FIGS. 2 to with its two flexible pipes, inspiratory and expiratory, and its mouthpiece;
- FIG. 8 is a partial exploded perspective of a rebreather according to a third particular embodiment;
- FIG. 9 is a schematic perspective view showing the rebreather of FIG. 8 with its hose and its breathing mask;
- FIGS. 10A and 10B are perspective views showing respectively the top and the bottom of a combined part associating the plate and the Y-adapter of a recycler according to a fourth particular embodiment.
- FIG. 1 is the block diagram of a recycler (generally referenced 2) which conforms to a first exemplary embodiment.
- the respiratory device shown comprises a respiratory circuit 4 in a closed circuit. It is useful to specify that, by the expression “in a closed circuit”, is meant here a circuit in which the breathable gas circulates essentially without exchanges with the external environment. Under these conditions, it will be understood in particular that when these technical documents indicate that a circuit is "closed”, this does not necessarily mean that it is a loop circuit.
- the rebreather 2 comprises an expiratory hose 6, an inspiratory hose 8, a mouthpiece 10 formed at a junction between the hoses 6 and 8, a first and a second CO2 absorber filter. (referenced respectively 12 and 16), a flexible reservoir or counter-lung 14, and finally, a bottle 18 containing pressurized oxygen and arranged so as to make it possible to supply oxygen to the respiratory circuit 4.
- the mouthpiece 10, the expiratory 6 and inspiratory 8 hoses, the first and the second CO2 absorber filters 12 and 16, and the counter-lung 14 are connected to each other so as to define a loop circuit which, therefore mouthpiece 10, passes through expiratory hose 6, passes through the first absorber filter 12, then the counterlung 14, and finally the second absorber filter 16, before returning to the mouthpiece via the inspiratory hose 8.
- a first and a second non-return valve 20, 22 are arranged on either side of the mouthpiece 10, between the latter and respectively the expiratory hose 6 and the inspiratory hose 8.
- the valves check valve 20, 22 are oriented so that the breathable gas travels through the breathing circuit in a counterclockwise direction (as shown in Figure 1).
- the pressurized oxygen cylinder 18 has an open / close valve 24 which is connected to the counterlung 14 via a two-stage regulator.
- the first stage 26 of the two-stage regulator is mounted directly on the valve 24 of the oxygen cylinder 18.
- the function of the first stage is to lower the pressure of the oxygen leaving the bottle to an average pressure which is typically between 8 and 11 bars.
- the breathing device further comprises a flexible medium pressure conduit 28 which is arranged to deliver the oxygen supplied by the first stage to the second stage.
- the first stage 26 of the regulator also includes a second “medium pressure” outlet to which a manometer 30 is connected. The latter allows a user to verify that the pressure of the oxygen supplied to the second stage is sufficient (for example, greater than 8 bars).
- the second stage 32 of the regulator is mounted in an orifice presented by the flexible wall of the counter-lung 14. It can be quite similar, both from the point of view of its construction than that of its operation, to a conventional diaphragm diving regulator intended to operate in an open circuit.
- the main difference between the second stage 32 of the regulator in this example and the second stage of a conventional scuba regulator is that the second stage 32 does not have an exhaust valve for gas exhaled by the user.
- the user breathes through the mouthpiece 10.
- the exhaled gas pushes back the non-return valve 20 and passes through the hose 6 and the first CO2 absorber filter 12 before reaching the counterlung 14
- the first filter 12 absorbs in passing a proportion not negligible of the CO2 contained in the exhaled gas.
- the gas contained in the counterlung 14 is sucked through the second CO2 absorber filter 16 and the inspiration hose 8 before passing through the check valve 22 and reaching the mouth of the patient. 'user.
- the second filter 16 in turn takes a not insignificant proportion of the CO2 contained in the gas issuing from the counterlung 14.
- Figures 2-7 are different views of a recycler which conforms to a second exemplary embodiment.
- the counter-lung of the recycler is formed of a flexible liner (referenced 51) and a plate made of rigid material (generally referenced 41) which is housed in the opening of the liner, so as to close the counterlung.
- the inlet and outlet ports of the counterlung are formed by two holes through the plate 41, and two CO2 absorber filters (referenced 61 and 63) are respectively connected, rigidly, at the inner mouths of the inlet port and the counterlung outlet port.
- the plate 41 is of planar shape with a substantially elliptical profile, and that it comprises an outer edge which is traversed by a peripheral groove 47. It is possible to see that can also see that the inlet 71 and outlet 73 of the counterlung are aligned with the major axis of the ellipse defined by the profile of the plate 41. In the illustrated embodiment, the two orifices 71, 73 have the same diameter and they are arranged symmetrically on either side of the minor axis of the aforementioned ellipse. Finally, it can be seen that the outer face of the plate is provided with four ears 45a, 45b, 45c and 45d provided to allow the passage of retaining straps.
- the plate 41 is preferably injection molded or produced by CNC machining.
- the material from which it is made is preferably a plastic material, for example polyoxymethylene (POM).
- FIG. 4 is a perspective view of the flexible liner 51 intended to be assembled with the plate illustrated in FIG. 3 to form the counter-lung.
- the liner 51 is preferably molded in one piece of elastomer.
- the elastomer used is preferably food grade silicone.
- the liner 51 of the example illustrated has the shape of an oval or elliptical profiled tube which is closed at one of its ends (referenced 53) by a bottom.
- the other end 55 of the liner 51 is open and has an elastic collar 57 which surrounds the opening.
- the inner wall of the neck 57 has a peripheral bead 59, the dimensions of which are slightly smaller than the dimensions of the peripheral groove 47 of the plate 41.
- the bottom of the liner 51 is provided with a fixing lug 164 making it possible to prevent the counter-lung from shrinking when it is deflated.
- FIG. 2 shows the plate 41 and the liner 51 assembled. It can be seen that the elastic collar 57 of the liner is fitted to the outer edge of the plate. In this configuration, the bead 59 presented by the inner wall of the neck 57 is housed in the peripheral groove 47 presented by the outer edge of the plate. It will be understood that this arrangement produces a tight seal between the liner 51 and the plate 41. It will also be noted that one of the main faces 43 of the plate 41 is turned towards the outside of the counter-lung, the other main face. (not referenced) being therefore turned inward. This is the reason why the main face 43 and the other main face will be referred to hereinafter as the outer face and the face respectively. interior.
- the recycler preferably further comprises a flange (not shown) which is arranged around the neck 57 so as to constitute a hoop intended to compress the neck of the liner and its bead 59 against the outer edge of the plate.
- a flange (not shown) which is arranged around the neck 57 so as to constitute a hoop intended to compress the neck of the liner and its bead 59 against the outer edge of the plate.
- the sectional view of FIG. 2 also shows two cartridges 61 and 63 of generally cylindrical shape and which are filled with a CO 2 absorber material such as soda lime for example.
- the cartridges 61 and 63 have at least one inlet port and at least one outlet port to allow breathable gas to pass through them by diffusing through the absorber material with which they are filled.
- Each cartridge thus constitutes a CO2 absorber filter.
- the orifices 71, 73 each have a counterbore 75 on the side of the outer face 43 of the plate, and recess 77 on the side of the inner face.
- the two CO2 absorber filters 61 and 63 have identical external dimensions.
- each of the cartridges 61, 63 has a first end through which the cartridge can be fitted in a reversible manner in the recess 77 of the inlet or the outlet of the counter-lung, the second end of the cartridge s 'then extending inwardly of the counterlung 51 perpendicular to the plate 41.
- each cartridge 61, 63 comprises a case 33 in the form of an open cylindrical tube at its two ends, two retention grids 35a, 35b in the form of a disc and whose outer diameter corresponds substantially to the inner diameter of the tubular case 33, a helical spring 37, and finally a strainer 39 which is formed of two cylindrical portions of different diameters separated by a shoulder.
- the portion of the strainer 39 which has a larger diameter is provided with an internal thread provided to allow the strainer 39 to be screwed onto the second end of one of the cylindrical cases 33, It can also be seen that, as shown in FIG.
- the portion of the smaller diameter of the strainer has a large axial opening surrounded by an internal rim and that it is surrounded by a row of radial openings (referenced 67 in FIG. 2).
- the first end of each of the tubular cases 33 has an internal shoulder which is formed by a narrow peripheral rim, one of the two retention grids (referenced 35a) being arranged to bear against this shoulder.
- FIG. 2 also shows two connections 81, 83 which, in the present example, have the form of reducing sleeves made up of two coaxial parts of different diameters separated from each other by a shoulder.
- the portion of larger diameter (referenced 85) is referred to hereinafter as “the sleeve”, and the portion of smaller diameter (referenced 87) is referred to as “the tube”.
- the fittings 81, 83 To mount the fittings 81, 83 in the plate 41, their tube 87 is inserted into the orifices 71 and 73 from the inside of the plate.
- their shoulder rests against the bottom of one of the recesses 77 and their tube 87 protrudes from the outer face 43 of the plate.
- the outer wall of the connectors 81, 83 have a non-circular cross section.
- the shape of the inner wall of the ports 71, 73 is complementary to that of the outer wall of the fittings, so that the fittings are prevented from rotating on themselves inside the ports.
- the complementary non-circular cross sections are located respectively at the recess 77 and the sleeve 85.
- the cross section of the other part of the connector (the tube 87), for its part, is circular.
- the sockets 85 of the two fittings 81, 83 constitute female fittings arranged to receive the first ends of the two cartridges 61, 63.
- the first ends of the cartridges 61 and 63 and the sockets 85 comprise complementary fixing means which allow the cartridges to be fixed to the plate 41 in a reversible manner.
- the complementary fixing means are constituted, on the one hand, by an external thread that has the first end of each of the cartridges 61 and 63, and on the other hand, by an internal thread formed in the sleeve 85 of each of the connectors 81 and 83.
- the reversible fixing means may be of the bayonet type. This type of fixing means is known as such. This is the reason why the fixing of the cartridges 61, 63 in the sockets 85 using a bayonet system will not be described in detail.
- the cartridges 61 and 63 which are shown in the figures have a generally cylindrical shape and they have axial openings arranged at their two ends.
- the strainers 39 which form the second ends of the cartridges 61 and 63 include not only an axial opening, but also a row of radial openings 67 arranged so as to surround the strainer.
- the purpose of the multiple openings that the strainers 39 present is to prevent the risk that the cartridges 61, 63 may have their second end completely blocked by the silicone wall of the counter-lung in the event of deflation of the latter.
- CO2 absorber filters are designed to allow filtration of gases passing through them in one direction or the other.
- the gas to be filtered enters the cartridge through the opening presented by its first end and leaves it, once filtered, through the openings presented by its second end. It is also possible to provide that conversely, the gas to be filtered enters the cartridge through the openings at its second end and leaves it through its first end. As shown in FIG. 2, the opening of the first end of the cartridges opens out to the outside of the counter-lung, while the openings of the second end open out inside the latter. We It will therefore be understood that the gas must pass through a CO2 absorber filter to enter the counterlung, as well as to leave it.
- the CO 2 absorber material (not shown) with which the cartridges 61, 63 are filled is preferably in the form of a granule, and the function of the retention grids 35a and 35b is to retain the grains of material while allowing passage. breathable gas. Still referring to Figure 2, it can be understood that the CO2 absorber material is sandwiched between the retention grid 35a which is on the side of the first end of the cartridge and the retention grid 35b which is located on the side of the cartridge. side of the second end. The distance between the retention grids 35a and 35b is a function of the quantity of CO2 absorbing material contained in the cartridge.
- the longitudinal positioning of the retention grid 35b inside the tubular case 33 is directly proportional to the thickness of the CO2 absorbing material that the breathing gas contains. must cross.
- the retention grid 35b is held pressed against the CO2 absorbing material by the helical spring 37, the latter itself bearing by its other end against the inner rim which surrounds the axial opening in the bottom of the strainer 39.
- the holes through the retention screens 35a, 35b should be small enough to retain the grains.
- the CO2 absorber material is soda lime in the form of grains, the average diameter of which is between 3 and 5 millimeters
- the diameter of the holes of the grids 35a, 35b will preferably be between 0, 6 and 0.8 millimeters.
- the coil spring 37 must be chosen strong enough to compress the CO 2 absorber material, in order to maintain its cohesion. Indeed, if the cohesion of the material is insufficient, the simple fact of moving the filter risks causing a local settlement with decrease in porosity in the central part of the space occupied by the granule and, concomitantly, an increase in the porosity near the walls of the tubular case 33 (this phenomenon is known to those skilled in the art under its English name of "Channeling"). In such a situation, the breathable gas will preferentially circulate in the regions with high porosity, which will considerably reduce the efficiency of the CO2 absorber filter.
- the retention grids 35b are not positioned at the same level in the two cartridges, and it can be understood that the CO2 absorber filter 61 contains a greater quantity of absorber material of CO2 than the filter 63.
- the thickness of CO2 absorbing material is therefore greater in the filter which is connected to the inlet 71 of the counter-lung.
- the resistance that the filters oppose to the passage of breathable gas is greater for the gas entering the counter-lung than for the gas leaving. This is to say that with the rebreather in this example, the work of breathing that a user has to do to breathe out is greater than the work that has to be done to breathe in.
- the magnitude that is usually used to quantify the resistance that a filter opposes to the passage of a gas passing through it is called the "pressure drop".
- the unit of pressure drop is a unit of pressure, for example the hectopascal.
- the pressure drop of a filter is not a constant parameter, but instead depends on the speed of the gas passing through the filter. In the present context, this amounts to saying that the pressure drop of each of the two filters depends on the energy with which the user of the rebreather is breathing. The stronger his breathing, the greater the pressure drop.
- the ratio between the respective pressure drops of the two filters remains appreciably constant within a speed range associated with all the most frequent types of use.
- the ratio between the pressure drop during expiration and the pressure drop during inspiration is preferably between 1, 2 and 5.
- the maximum reached by the pressure drop during a expiration should preferably not exceed 50hPa, and the maximum reached by the pressure drop during inspiration should not exceed 40hPa. Finally, the maximum reached by the pressure drop during an inspiration should be at least 10hPa.
- a second row of radial openings 69 is arranged so as to surround the tubular case 33 of the second cartridge 63 on the side of its second end.
- the function of the row of radial openings 69 is to reduce the resistance offered by the filter 63 to the passage of breathable gas.
- the filter 63 which is connected to the outlet port 73 could contain as much CO2 absorbing material as the filter 61 which is connected to the inlet port 71.
- the retention grid 35b of the second cartridge 63 is just as close to the second end of the tubular case 33 as the retention grid 35b of the first cartridge 61 is.
- the row of radial openings 69 with which the tubular case 33 of the second cartridge 63 is provided opens out at least in part between the two retention grids, into the space occupied by the CO2 absorber granule.
- the presence of side openings 69 opening into the space occupied by the CO 2 absorber material contributes to shortening the path that the breathable gas must travel inside the granule.
- the radial openings 69 may be provided with a screen, so as to prevent the grains of CO 2 absorbing material from escaping.
- the flexible liner 51 has a lateral opening 150.
- the axis of the lateral opening is contained in the main plane of symmetry of the elliptical profiled tube.
- a fitting 152 of hard plastic material, for example POM which is fixed in the manner of a rivet in the opening 150.
- the opening 150 is arranged in the center of a circular protrusion which is flat over it.
- the annular shoulder 154 corresponds to a zone of the wall of the liner 51 in which the The silicone thickness is significantly greater, so as to give a certain rigidity to the circular prominence.
- the Applicant has been able to observe that, without the presence of the reinforced annular zone 154, the connector 152 could be torn from the opening 150 by applying a relatively moderate tensile stress. Thanks to the presence of the shoulder 154, the force required to tear off the connector 152 is much greater.
- the liner 51 also comprises a second circular protrusion 160 delimited by a second projecting annular zone 162.
- the second circular prominence 160 is quite similar to the circular prominence in which the lateral opening 150 is arranged. It is also located on the same side of the liner. A more precise examination even makes it possible to observe that the opening 150 and the circular prominence 160 are arranged on the same generatrix of the elliptical profiled tube. It will be understood that the circular protrusion 160, and the protrusion through which the opening 150 passes, have preferably both been preformed in the elastomeric wall during the molding of the flexible liner 51.
- FIG. 5 is a perspective view showing the two parts of the connector 152. The latter is intended to be fixed by screwing in the opening 150 as illustrated in FIG. 4. It can be seen that the connector 152 is formed of a flange. 156 and a ring 158. The flange 156 has a threaded tubular extension 157 whose outer diameter is substantially equal to the diameter of the opening 150 made through the wall of the liner 51.
- the flange 156 can be secured to the elastomer wall, by gluing or by radiofrequency welding for example, before assembling the two parts of the connector.
- the recycler of the present example also comprises a cylinder (not shown) containing pressurized oxygen and which is provided with a release valve. opening / closing (not shown) connected to the counter-lung via a two-stage regulator.
- the first stage (not shown) of the regulator is preferably mounted directly on the valve of the oxygen cylinder, while the second stage of the regulator, or injection system, is mounted in the opening 150 of the counterlung to. using the hard plastic connector 152.
- the injection system may for example consist of a conventional demand regulator, and it will therefore not be described in detail.
- the sectional view of Figure 2 and the perspective view of Figure 7 shows the injection system which is referenced 165.
- Figures 6 and 7 are perspective views of the recycler of the present example. These two views make it possible in particular to understand how the mouthpiece 109 of the rebreather (or alternatively its nasal nozzle or its breathing mask) is connected to the two CO2 absorber filters 61 and 63 in accordance with the second exemplary embodiment.
- the mouthpiece 109 of the rebreather or alternatively its nasal nozzle or its breathing mask
- the two CO2 absorber filters 61 and 63 in accordance with the second exemplary embodiment.
- the tubes 87 of the fittings 81 and 83 each have an external thread. These threads are intended primarily for the two nuts referenced 95.
- the nuts 95 are screwed to the end on the tubes 87, they are received in the two countersinks 75 of the plate 41 ( Figure 3). Once tightened, the nuts 95 keep the two fittings 81 and 83 rigidly fixed in the plate 41.
- the non-return valves are each constituted by a valve body 93 arranged to cooperate with a movable valve 91 constituted by a silicone membrane. The non-return valves are respectively housed inside the tubes of the fittings 81 and 83 (as shown in Figure 2).
- valve bodies 93 are generally cylindrical in shape and have an annular groove 101 provided to receive an O-ring seal (not shown).
- the diameter of the valve bodies 93 is slightly smaller than the internal diameter of the tubes 87. It is thus possible to insert the valve bodies 93 with greasy friction in the tubes 87 with the interposition of the O-ring seal.
- FIG. 6 also shows two connection stumps 97 which are each formed of a proximal portion 103 and of a distal portion 105 separated from each other by a collar 107. As shown in the figure, the two portions 103 and 105 are substantially cylindrical and extend in the extension of one another.
- each connecting stump 97 is surrounded by two parallel U-shaped grooves. These two grooves are designed to receive two O-ring seals (not shown).
- the outer diameter of the proximal portions 103 is substantially equal to that of the valve bodies 93. It is thus possible to insert the proximal portions of the stumps 97, following the non-return valves 91, 93, into the tubes 87 of the fittings 81, 83.
- the collar 107 separating the distal portion 105 from the proximal portion 103 has a diameter equal to, or very slightly less than, the minor diameter of the threaded tubes 87.
- connection stubs 97 are inserted by their proximal portion into the tubes 87, the collar 107 of each of them bears against the end of one of the tubes.
- the flanges 107 are dimensioned so as to completely cover the opening of the tubes, without however rendering the threads unusable.
- the clamping rings 99 have an internal thread designed to cooperate with the thread of the tubes 87. Once fully screwed onto the tubes, the rings 99 hold the non-return valves 91, 93 and the stubs 97 inside the fittings 81, 83, while leaving the distal portion 105 of each of the connecting stumps 97 protruding.
- FIG. 7 shows the result obtained after assembling the above elements.
- FIGS. 8 and 9 are partial perspective views of a recycler which conforms to a third exemplary embodiment. This third mode is very similar to the second. The difference between the two embodiments resides essentially in the fact that the third embodiment is of “pendular” configuration, whereas, as we have seen, the first two embodiments have a “loop” configuration.
- connection stubs 127 have a proximal portion quite similar to the proximal portion of the connection stubs 97 shown in FIG. 6.
- distal portion of stumps 127 is visibly different.
- the distal portion of the connecting stumps 127 has the shape of a threaded tube, the diameter of which is substantially smaller than that of the proximal portion.
- the Y-adapter 129 illustrated in FIGS. 8 and 9 comprises two openings (referenced respectively 131 and 132) which open out from its lower face, a lateral opening (referenced 134), and again an upper opening (referenced 136).
- the Y-adapter 129 further has internal channels (not shown) which connect each opening with the other three.
- the center distance between the two lower openings corresponds to that between the orifices 71 and 73 formed in the plate 41. It can also be seen in FIG. 8 that the openings 131, 132 are threaded. It is thus possible to screw the distal portions of the two connection stubs 127 into the two openings 131 and 132 of the Y-adapter 129.
- the stumps are first inserted. 127 in the clamping rings 99, distal portion first, and the stumps are then screwed into the openings 131, 132 of the Y-adapter. Then, similarly to what was the case with the second exemplary embodiment , the proximal portions of the two stumps 127 can be inserted, following the non-return valves, into the tubes 87 of the fittings 81 and 83. Once the stumps 127 have been inserted into the tubes, the clamping rings 99 can be completely screwed onto the tubes. tubes 87, so as to hold the stumps in place.
- the side opening 134 and the top opening 136 are each located at the end of a tubular extension (respectively referenced 135 and 137) which protrudes from the adapter. in Y 129.
- a tubular extension (respectively referenced 135 and 137) which protrudes from the adapter. in Y 129.
- the shape of the tubular extensions 135 and 137 is quite similar to that of the distal parts of the two stumps 97 which are illustrated in FIG. 6. It will be understood that it is possible to choose the shape of the tubular extensions 135 and 137 so as to allow a standard type of breathing hose to be attached thereto. It will be appreciated that the use of a two-outlet Y-adapter, like the one in the present example, gives the user the possibility of choosing between two alternative positions of the breathing hose 138.
- Figure 9 shows the result obtained after assembling the various elements illustrated in Figure 8.
- Figure 9 also shows schematically a respiratory mask 139 which is connected by a single flexible (referenced 138) to the side opening 134 of the Y adapter 129.
- the second and third embodiments are very similar. If we compare Figures 6 and 7 on one side with Figures 8 and 9 on the other, we can see that the stumps 97, the inspiratory and expiratory hoses 111 and 113 and the two-port mouthpiece are unique to the second embodiment, and that the stumps 127, the Y-adapter 129, the breathing hose 138 and the single-ended breathing mask 139 are unique to the third embodiment. of achievement. All other components illustrated are common to the second and third embodiments.
- FIGs. 10A and 10B are perspective views respectively showing the top and bottom of a combined part associating the platen and Y-adapter of a recycler according to a fourth exemplary embodiment.
- This fourth mode is very similar to the third.
- the difference between the two embodiments lies essentially in the fact that, according to the fourth embodiment, the counterlung plate and the Y-adapter are integral.
- the elements of Figures 10A and 10B which are identical or similar to elements which have already been described in relation to Figures 2 to 9 are designated by the same reference numerals.
- the plate 241 and the Y-adapter 229 are integral, and they are preferably injection molded.
- the material used is preferably a plastic such as POM for example.
- the plate 241 has an outer edge which is traversed by a peripheral groove 47.
- the bottom view of FIG. 10B allows to see the internal openings of the entry passages 271 and exit 273 of the counter-lung (not shown).
- the internal openings of the passages 271, 273 each have a recess 77.
- the recesses 77 perform the function of female connectors arranged to receive the first ends of the CO2 absorber filters (not shown).
- the first ends of the filters and the recesses 77 comprise complementary fixing means which make it possible to fix the filters to the plate 241 in a reversible manner.
- the complementary fastening means are constituted, on the one hand, by an external thread that the first end of the CO2 absorber filters has, and on the other hand, by an internal thread formed in the recess 77 of each ports 271, 273.
- FIG. 10B again shows the valve bodies 93 of the two check valves.
- the latter are respectively arranged inside the inlet 271 and outlet 273 passages. It will be understood that the movable valve of the non-return valve arranged in the inlet passage 271 has been omitted in FIG. 10B in order not to overload the drawing. .
- the Y-adapter 229 has a side opening 134. It further has internal channels (not shown) which connect the side opening 134 to the inlet and outlet passages 271 and 273, so that the The mouths of these passages also constitute openings of the Y-adapter 229. It will therefore be understood that the Y-adapter 229 has three openings.
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Abstract
Le recycleur comprend un circuit respiratoire (4) fermé comportant un embout buccal (10), un premier et un deuxième filtre absorbeur de CO2 (12, 16), un faux-poumon (14), deux soupapes antiretour (20, 22) et une bouteille d'oxygène pressurisé (18). Le circuit respiratoire (4) comprend un premier et un second chemin reliant l'embout buccal et le faux-poumon, le premier et le second chemin comprennent chacun au moins une portion qui n'est pas commune aux deux chemins, ladite portion du premier chemin traverse le premier filtre absorbeur de CO2 (12) et ladite portion du second chemin traverse le deuxième filtre absorbeur de CO2 (16). Une des soupapes antiretour est agencée sur ladite portion du premier chemin, de manière à ne permettre la circulation à travers le premier filtre absorbeur de CO2 qu'en sens unique en direction du faux-poumon (14), et l'autre soupape antiretour est agencée sur ladite portion du second chemin, de manière à ne permettre la circulation à travers le deuxième filtre absorbeur de CO2 qu'en sens unique, à partir du faux-poumon en direction de l'embout buccal (10).
Description
Recycleur
La présente invention concerne généralement les dispositifs respiratoires individuels portatifs, elle concerne plus particulièrement de tels dispositifs respiratoires qui fonctionnent en circuit fermé, et notamment certains d’entre eux qui sont connus sous l'appellation de recycleur en circuit-fermé à oxygène pur.
ART ANTERIEUR II existe une grande variété de dispositifs respiratoires individuels portatifs. Les plus connus du grand public sont les scaphandres autonomes utilisés pour la plongée sous-marine, mais également sous une forme à peine différente chez les pompiers. A l’heure actuelle, les scaphandres autonomes utilisés par la grande majorité des plongeurs et des pompiers sont des dispositifs respiratoires à circuit ouvert. Un scaphandre autonome à circuit ouvert comporte essentiellement une provision de gaz respirable (de l’air le plus souvent) qui est stockée sous pression dans une ou plusieurs bouteilles, et un détendeur. Ce dernier se présente habituellement sous la forme d’un mécanisme comportant un jeu de membranes et de ressorts qui assurent la commande automatique d’une arrivée de gaz. Le détendeur est agencé pour délivrer une quantité de de gaz respirable en réponse aux petites baisses de pression produites par les inspirations successives d’un plongeur (on parle ainsi de détendeur à la demande). A l’expiration, le gaz chargé en CO2 est rejeté dans le milieu ambiant. Les dispositifs respiratoires du type décrit ci-dessus sont relativement bon marché et faciles à utiliser, mais ils ont un très mauvais rendement, puisque le plongeur rejette dans l’environnement la plus grande partie de l’oxygène qui était contenu dans le gaz sous pression. De plus, le gaz expiré emporte avec lui une quantité non négligeable de la chaleur produite par le métabolisme de l’utilisateur.
Les dispositifs respiratoires en circuit fermé, ou recycleurs, sont moins courants et le plus souvent réservés à des utilisateurs particulièrement entraînés. Un recycleur comporte un sac souple, appelé faux-poumon, qui est relié en circuit fermé à un embout buccal ou à un masque respiratoire. Lorsque l’utilisateur du recycleur expire, le gaz rejeté passe à travers un filtre absorbeur de CO2 avant de rejoindre le faux-poumon. Une petite quantité d’oxygène frais est injectée au passage pour compenser l’oxygène qui a été absorbé par l’organisme de l’utilisateur. Ce dernier peut ensuite réinspirer le mélange gazeux contenu dans le faux-poumon.
Les recycleurs présentent l’avantage de donner une plus grande autonomie à l’utilisateur. De manière générale, les recycleurs présentent l’avantage d’avoir un rendement nettement meilleur que celui des dispositifs respiratoires en circuit ouvert. De plus, la concentration en oxygène du mélange gazeux fourni à l’utilisateur peut être adaptée en ajustant la quantité d’oxygène frais injectée à chaque respiration. Comme déjà mentionné, l’utilisation des recycleurs n’est pas limitée à la plongée sous-marine. Les recycleurs sont également utilisés notamment comme appareil respiratoire isolant dans l’industrie. Des recycleurs sont encore utilisés par exemple en médecine pour recycler le gaz anesthésiant, ou dans le domaine spatial pour recycler l’atmosphère d’un scaphandre individuel ou d’un module spatial habitable.
Les recycleurs connus partagent également certains défauts. Tout d’abord, leur prix est considérablement plus élevé que celui d’un dispositif respiratoire en circuit ouvert. Ils sont aussi plus complexes et plus délicats, et leur utilisation par des non-spécialistes comporte également plus de risques.
BREF EXPOSE DE L’INVENTION
Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de l’art antérieur qui viennent d’être expliqués en fournissant un recycleur de conception simple et qui est donc simple à utiliser, qui est également simple à
assembler et à désassembler, et enfin dont les pièces et composants sont déjà disponibles dans une gamme de variantes (c’est le cas notamment des clapets antiretour, du détendeur, de la bouteille d’oxygène pressurisé). La présente invention atteint ce but ainsi que d’autres en fournissant un recycleur qui est conforme à la revendication 1 annexée.
Conformément à l’invention, le recycleur comporte un deuxième filtre absorbeur de CO2, et le circuit respiratoire comprend un premier et un second chemin reliant l’embout buccal avec le faux-poumon, le premier et le second chemin comprenant chacun au moins une portion qui ne leurs est pas commune. De plus, ladite portion du premier chemin traverse le premier filtre absorbeur de CO2 et ladite portion du second chemin traverse le deuxième filtre absorbeur de CO2. Enfin, un des clapets antiretour est agencé sur ladite portion du premier chemin, de manière à ne permettre la circulation à travers le premier filtre absorbeur de CO2 qu'en sens unique en direction du faux-poumon, et l'autre clapet antiretour est agencé sur ladite portion du second chemin, de manière à ne permettre la circulation à travers le deuxième filtre absorbeur de CO2 qu'en sens unique en direction de l'embout buccal.
On comprendra que grâce aux caractéristiques de l'invention, lorsqu'un utilisateur du recycleur expire dans l'embout buccal, le gaz expiré passe dans le faux-poumon en empruntant uniquement le chemin du circuit respiratoire qui traverse le premier filtre absorbeur de CO2 (le premier chemin). Inversement, lorsque l'utilisateur inspire par l'embout buccal, le gaz délivré par le faux-poumon emprunte uniquement le chemin du circuit respiratoire qui traverse le deuxième filtre absorbeur de CO2 (le second chemin). Un avantage de cette caractéristique est qu'elle permet de réduire la magnitude de la perte de charge due à la présence du filtre, en comparaison de celle qu'on connaît avec les circuits respiratoires en boucle traditionnels, dans lesquels le gaz ne passe qu'à travers un seul filtre, soit lors de l'inspiration, soit lors de l'expiration.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d’un recycleur conforme à un premier mode de réalisation particulier ; la figure 2 est une vue en coupe montrant la platine, le chausson souple, les filtres et les raccords d'un recycleur conforme à un deuxième mode de réalisation particulier ; la figure 3 est une vue en perspective de la platine du recycleur de la figure 2 ; la figure 4 est une vue en perspective du chausson souple du recycleur des figures 2 et 3 ; la figure 5 est une vue en perspective montrant le flasque et la bague d’un raccord servant à la fixation du système d’injection à la paroi du faux- poumon du recycleur des figures 2, 3 et 4 ; la figure 6 est une vue partielle en perspective éclatée du recycleur des figures 2 à 5, qui montre notamment les deux clapets antiretour et les deux moignons de raccordement par l’intermédiaire desquels le corps du recycleur peut être relié à un flexible inspiratoire et à un flexible expiratoire ; la figure 7 est une représentation schématique en perspective montrant le recycleur des figures 2 à avec ses deux flexibles, inspiratoire et expiratoire, et son embout buccal ; la figure 8 est une partielle en perspective éclatée d’un recycleur conforme à un troisième mode de réalisation particulier ; la figure 9 est une représentation schématique en perspective montrant le recycleur de la figure 8 avec son flexible et son masque respiratoire ; les figures 10A et 10B sont des vues en perspectives montrant respectivement le dessus et le dessous d’une pièce combinée associant la platine
et l’adaptateur en Y d’un recycleur conforme à un quatrième mode de réalisation particulier.
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION
La figure 1 est le schéma de principe d'un recycleur (généralement référencé 2) qui est conforme à un premier mode de réalisation exemplaire. De façon connue en soi, le dispositif respiratoire représenté comporte un circuit respiratoire 4 en circuit fermé. Il est utile de préciser que, par l'expression "en circuit fermé", on entend ici un circuit dans lequel le gaz respirable circule essentiellement sans échanges avec le milieu extérieur. Dans ces conditions, on comprendra notamment que lorsque les présentes pièces techniques indiquent qu’un circuit est « fermé », cela ne veut pas nécessairement dire qu’il s’agit d’un circuit en boucle.
En se référant à la figure 1 , on peut voir que le recycleur 2 comprend un flexible expiratoire 6, un flexible inspiratoire 8, un embout buccal 10 formé à une jonction entre les flexibles 6 et 8, un premier et un second filtre absorbeur de CO2 (référencés respectivement 12 et 16), un réservoir souple ou faux-poumon 14, et enfin, une bouteille 18 contenant de l'oxygène sous-pression et agencée de manière à permettre de fournir du dioxygène au circuit respiratoire 4.
L'embout buccal 10, les flexibles expiratoire 6 et inspiratoire 8, le premier et le second filtre absorbeur de CO2 12 et 16, et le faux-poumon 14 sont reliés les uns aux autres de façon à définir un circuit en boucle qui, partant de l'embout buccal 10, passe par le flexible expiratoire 6, traverse le premier filtre absorbeur 12, puis le faux-poumon 14, et enfin le second filtre absorbeur 16, avant de revenir à l'embout buccal en passant par le flexible inspiratoire 8. On peut voir encore qu'un premier et un second clapet antiretour 20, 22 sont agencés de part et d'autre de l'embout buccal 10, entre ce dernier et respectivement le flexible expiratoire 6 et le flexible inspiratoire 8. Les clapets antiretour 20, 22 sont orientés
de façon que le gaz respirable parcourt le circuit respiratoire dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (tel que représenté dans la figure 1).
La bouteille d'oxygène pressurisé 18 comporte une vanne d'ouverture/fermeture 24 qui est reliée au faux-poumon 14 par l'intermédiaire d'un détendeur à deux étages. Conformément au mode de réalisation illustré, le premier étage 26 du détendeur à deux étages est monté directement sur la vanne 24 de la bouteille d'oxygène 18. A l'instar de ce qui est le cas dans la plupart des dispositifs respiratoires à circuit ouvert connus, la fonction du premier étage est d'abaisser la pression de l'oxygène sortant de la bouteille jusqu'à une pression moyenne qui se situe typiquement entre 8 et 11 bars. En se référant toujours à la figure 1, on peut voir que le dispositif respiratoire comprend encore un conduit moyenne pression 28 flexible qui est agencé pour amener le dioxygène fourni par le premier étage jusqu'au deuxième étage. Le premier étage 26 du détendeur comporte également une deuxième sortie « moyenne pression » à laquelle est relié un manomètre 30. Ce dernier permet à un utilisateur de vérifier que la pression de l'oxygène fourni au deuxième étage est suffisante (par exemple, supérieure à 8 bars).
Dans le présent exemple, le deuxième étage 32 du détendeur, ou système d'injection, est monté dans un orifice que présente la paroi souple du faux-poumon 14. Il peut être tout-à-fait semblable, tant du point de vue de sa construction que de celui de son fonctionnement, à un détendeur de plongée à membrane classique destiné à fonctionner en circuit ouvert. La principale différence entre le deuxième étage 32 du détendeur du présent exemple et le deuxième étage d’un détendeur de plongée classique est que le deuxième étage 32 ne comporte pas de soupape d’évacuation pour le gaz expiré par l’utilisateur.
Lorsque le recycleur 2 est utilisé normalement, l’utilisateur respire par l’embout buccal 10. Le gaz expiré repousse le clapet antiretour 20 et traverse le flexible 6 et le premier filtre absorbeur de CO2 12 avant d’arriver dans le faux- poumon 14. Le premier filtre 12 absorbe au passage une proportion non
négligeable du CO2 contenu dans le gaz expiré. Ensuite, lorsque l’utilisateur inspire, le gaz contenu dans le faux-poumon 14 est aspiré à travers le second filtre absorbeur de CO2 16 et le flexible d’inspiration 8 avant de franchir le clapet antiretour 22 et d’atteindre la bouche de l’utilisateur. On comprendra que le second filtre 16 prélève à son tour une proportion non négligeable du CO2 contenu dans le gaz issu du faux-poumon 14. Bien que la présence d’un réservoir souple constitué par le faux-poumon 14 contribue à réduire les fluctuations de pression dans le circuit respiratoire 4, La pression à l’intérieur du circuit fermé augmente à chaque expiration de l’utilisateur, et elle diminue à chacune de ses inspirations. L’abaissement de la pression à l’intérieur du faux-poumon 14 déclenche l’ouverture de l’arrivée d’oxygène dans le deuxième étage 32 du détendeur à deux étages. Ainsi, le CO2 prélevé par le premier et le second filtre absorbeur 12, 16 est remplacé par du dioxygène en provenance de la bouteille 18.
Les figures 2 à 7 sont différentes vues d'un recycleur qui est conforme à un deuxième mode de réalisation exemplaire. Conformément à ce mode de réalisation, le faux-poumon du recycleur est formé d’un chausson souple (référencé 51 ) et d’une platine en matériau rigide (généralement référencée 41 ) qui est logée dans l’ouverture du chausson, de manière à refermer le faux- poumon. Comme le montre la figure 2, les orifices d’entrée et de sortie du faux- poumon sont constitués par deux trous à travers la platine 41 , et deux filtres absorbeurs de CO2 (référencés 61 et 63) sont respectivement raccordés, de manière rigide, aux embouchures intérieures de l’orifice d’entrée et de l’orifice de sortie du faux-poumon. En se référant plus particulièrement à la vue en perspective de la figure 3, on peut voir que la platine 41 est de forme plane avec un profil sensiblement elliptique, et qu’elle comporte un bord extérieur qui est parcouru par une gorge périphérique 47. On peut voir de plus que les orifices d’entrée 71 et de sortie 73 du faux-poumon sont alignés sur le grand axe de l’ellipse que définit le profil de la platine 41. Dans le mode de réalisation illustré, les deux orifices 71 , 73 ont le même diamètre et ils sont agencés symétriquement
de part et d’autre du petit axe de l’ellipse susmentionnée. On peut voir enfin que la face extérieure de la platine est munie de quatre oreilles 45a, 45b, 45c et 45d prévues pour permettre le passage de sangles de maintien. La platine 41 est de préférence moulée par injection ou réalisée par usinage CNC. Le matériau dont elle est faite est de préférence une matière plastique, par exemple le polyoxyméthylène (POM).
La figure 4 est une vue en perspective du chausson souple 51 destiné à être assemblé avec la platine illustrée dans la figure 3 pour former le faux-poumon. Le chausson 51 est de préférence moulé d’une seule pièce en élastomère. L’élastomère utilisé est de préférence de la silicone alimentaire. Comme on peut le voir, le chausson 51 de l’exemple illustré présente la forme d’un tube profilé ovale ou elliptique qui est fermé à une de ses extrémités (référencée 53) par un fond. L'autre extrémité 55 du chausson 51 est ouverte et elle présente un col élastique 57 qui entoure l’ouverture. La paroi intérieure du col 57 présente un bourrelet périphérique 59 dont les dimensions sont légèrement inférieures aux dimensions de la gorge périphérique 47 de la platine 41. Enfin, en se référant à nouveau à la vue en coupe de la figure 2, on peut voir que le fond du chausson 51 est muni d’une oreille de fixation 164 permettant d’empêcher que le faux-poumon ne se ratatine lorsqu’il est dégonflé.
La vue en coupe de la figure 2 montre la platine 41 et le chausson 51 assemblés. On peut voir que le col élastique 57 du chausson est ajusté sur le bord extérieur de la platine. Dans cette configuration, le bourrelet 59 que présente la paroi intérieure du col 57 se trouve logé dans la gorge périphérique 47 que présente le bord extérieur de la platine. On comprendra que cet agencement réalise un joint étanche entre le chausson 51 et la platine 41. On notera de plus qu’une des faces principales 43 de la platine 41 se trouve tournée vers l’extérieur du faux-poumon, l’autre face principale (non référencée) étant donc tournée vers l’intérieur. C’est la raison pour laquelle la face principale 43 et l’autre face principale seront respectivement appelées ci-après la face extérieure et la face
intérieure. Le recycleur comporte de préférence encore une bride (non représentée) qui est disposée autour du col 57 de manière à constituer un cerclage destiné à comprimer le col du chausson et son bourrelet 59 contre le bord extérieur de platine. La présence du cerclage permet d'éviter tout risque de séparation en cas de forces antagonistes exercées sur la platine 41 et le chausson 51.
La vue en coupe de la figure 2 montre encore deux cartouches 61 et 63 de forme généralement cylindrique et qui sont remplies d’un matériau absorbeur de CO2 comme de la chaux sodée par exemple. Les cartouches 61 et 63 comportent au moins un orifice d'entrée et au moins un orifice de sortie pour permettre au gaz respirable de les traverser en diffusant à travers le matériau absorbeur dont elles sont remplies. Chaque cartouche constitue ainsi un filtre absorbeur de CO2. En se référant à nouveau à la figure 3, on peut voir que les orifices 71, 73 présentent chacun un lamage 75 du côté de la face extérieure 43 de la platine, et chambrage 77 du côté de la face intérieure. Conformément au mode de réalisation illustré, les deux filtres absorbeurs de CO2 61 et 63 ont des dimensions extérieures identiques. On comprendra toutefois que, conformément à d’autres modes de réalisation, les cartouches pourraient avoir des dimensions différentes ; en particulier des longueurs différentes. Chacune des cartouches 61 , 63 comporte une première extrémité par laquelle la cartouche peut être emboîtée de manière réversible dans le chambrage 77 de l’orifice d’entrée ou de l’orifice de sortie du faux-poumon, la seconde extrémité de la cartouche s’étendant alors vers l’intérieur du faux-poumon 51 perpendiculairement à la platine 41. En se référant brièvement à la vue éclatée de la figure 6, on peut voir que chaque cartouche 61 , 63 comporte un étui 33 en forme de tube cylindrique ouvert à ses deux extrémités, deux grilles de rétention 35a, 35b en forme de disque et dont le diamètre extérieur correspond sensiblement au diamètre intérieur de l’étui tubulaire 33, un ressort hélicoïdal 37, et enfin une crépine 39 qui est formée de deux portions cylindriques de diamètres différents séparées par un épaulement. On peut voir
que la portion de la crépine 39 qui a un plus grand diamètre est munie d'un filetage intérieur prévu pour permettre de visser la crépine 39 sur la deuxième extrémité d'un des étuis cylindriques 33, On peut voir également que, comme le montre la figure 8, la portion de plus petit diamètre de la crépine présente une large ouverture axiale entourée par un rebord intérieur et qu'elle est ceinturée par une rangée d’ouvertures radiales (référencées 67 dans la figure 2). Enfin, comme le montre encore la figure 2, la première extrémité de chacun des étuis tubulaires 33 présente un épaulement intérieur qui est constitué par un étroit rebord périphérique, une des deux grilles de rétention (référencée 35a) étant agencée pour venir en appui contre cet épaulement.
La figure 2 montre encore deux raccords 81, 83 qui, dans le présent exemple, ont la forme de manchons réducteurs constitués de deux parties coaxiales de diamètres différents séparées l’une de l’autre par un épaulement. La partie de plus grand diamètre (référencée 85) est appelée ci-après « la douille », et la partie de plus petit diamètre (référencée 87) est appelée « le tube ». Pour monter les raccords 81 , 83 dans la platine 41 , on insère leur tube 87 dans les orifices 71 et 73 depuis le côté intérieur de la platine. Lorsque les raccords 81, 83 sont en place, leur épaulement se trouve en appui contre le fond d'un des chambrages 77 et leur tube 87 dépasse de la face extérieure 43 de la platine. Conformément à une variante avantageuse, la paroi extérieure des raccords 81 , 83 possèdent une section transversale non circulaire. De plus, la forme de la paroi intérieure des orifices 71, 73 est complémentaire de celle de la paroi extérieure des raccords, de sorte que les raccords sont empêchés de tourner sur eux-mêmes à l’intérieur des orifices. Selon une variante préférée, les sections transversales non circulaires complémentaires sont situées au niveau respectivement du chambrage 77 et de la douille 85. La section transversale de l’autre partie du raccord (le tube 87), quant à elle, est circulaire.
En se référant toujours à la vue en coupe de la figure 2, on peut voir que les douilles 85 des deux raccords 81 , 83 constituent des raccords femelles
agencés pour accueillir les premières extrémités des deux cartouches 61, 63. Les premières extrémités des cartouches 61 et 63 et les douilles 85 comportent des moyens de fixation complémentaires qui permettent de fixer les cartouches à la platine 41 de manière réversible. Selon la variante illustrée, les moyens de fixation complémentaires sont constitués, d'une part, par un filetage extérieur que présente la première extrémité de chacune des cartouches 61 et 63, et d'autre part, par un filetage intérieur formé dans la douille 85 de chacun des raccords 81 et 83. Selon une autre variante avantageuse, les moyens de fixation réversibles peuvent être du type baïonnette. Ce type de moyens de fixation est connu en tant que tel. C’est la raison pour laquelle la fixation des cartouches 61 , 63 dans les douilles 85 à l'aide d'un système à baïonnettes ne sera pas décrite en détail.
Les cartouches 61 et 63 qui sont représentée dans les figures ont une forme généralement cylindrique et elles comportent des ouvertures axiales agencées à leurs deux extrémités. De plus, comme déjà mentionné, les crépines 39 qui forment les secondes extrémités des cartouches 61 et 63 comportent non seulement une ouverture axiale, mais également une rangée d’ouvertures radiales 67 agencées de manière à ceinturer la crépine. La raison d'être des ouvertures multiples que présentent les crépines 39 est de prévenir le risque que les cartouches 61, 63 n'aient leur seconde extrémité complètement obstruée par la paroi en silicone du faux-poumon en cas de dégonflement de ce dernier. Les filtres absorbeur de CO2 sont prévus pour permette la filtration des gaz les traversant dans un sens ou dans l’autre. Ainsi, il est possible de prévoir que le gaz à filtrer entre dans la cartouche par l’ouverture que présente sa première extrémité et en ressorte, une fois filtré, par les ouvertures que présente sa seconde extrémité. Il est également possible de prévoir qu’inversement, le gaz à filtrer entre dans la cartouche par les ouvertures de sa seconde extrémité et qu’il en ressorte par sa première extrémité. Comme le montre la figure 2, l'ouverture de la première extrémité des cartouches débouche à l’extérieur du faux-poumon, alors que les ouvertures de la deuxième extrémité débouchent à l’intérieur de ce dernier. On
comprendra donc que le gaz doit traverser un filtre absorbeur de CO2 pour entrer dans le faux-poumon, aussi bien que pour en ressortir.
Le matériau absorbeur de CO2 (non représenté) dont sont remplies les cartouches 61 , 63 se présente de préférence sous la forme d’un granulé, et la fonction des grilles de rétention 35a et 35b est de retenir les grains de matériau tout en laissant passer le gaz respirable. En se référant toujours à la figure 2, on peut comprendre que le matériau absorbeur de CO2 est pris en sandwich entre la grille de rétention 35a qui se trouve du côté de la première extrémité de la cartouche et la grille de rétention 35b qui se trouve du côté de la deuxième extrémité. L'écartement entre les grilles de rétention 35a et 35b est fonction de la quantité de matériau absorbeur de CO2 contenu dans la cartouche. De plus, comme la grille de rétention 35a est fixe, on comprendra que le positionnement longitudinal de la grille de rétention 35b à l'intérieur de l'étui tubulaire 33 est directement proportionnel à l’épaisseur de matériau absorbeur de CO2 que le gaz respirable doit traverser. Comme le montre la figure 2, la grille de rétention 35b est maintenue plaquée contre le matériau absorbeur de CO2 par le ressort hélicoïdal 37, ce dernier venant lui-même en appui par son autre extrémité contre le rebord intérieur qui entoure l'ouverture axiale dans le fond de la crépine 39. Les trous à travers les grilles de rétention 35a, 35b doivent être suffisamment petits pour retenir les grains. A titre d’exemple, si le matériau absorbeur de de CO2 est de la chaux sodée sous forme de grains dont le diamètre moyen se situe entre 3 et 5 millimètres, le diamètre des trous des grilles 35a, 35b sera de préférence compris entre 0,6 et 0,8 millimètre. Le ressort hélicoïdal 37 doit être choisi suffisamment fort pour comprimer le matériau absorbeur de CO2, afin d'en maintenir la cohésion. En effet, si la cohésion du matériau est insuffisante, le simple fait de bouger le filtre risque de provoquer un tassement local avec diminution de la porosité dans la partie centrale de l'espace occupé par le granulé et, de façon concomitante, une augmentation de la porosité à proximité des parois de l'étui tubulaire 33 (ce phénomène est connu de l'homme du métier sous son appellation anglaise de
« channeling »). Dans une telle situation, le gaz respirable va circuler préférentiellement dans les régions à forte porosité, ce qui va diminuer considérablement l'efficacité du filtre absorbeur de CO2.
En se référant toujours à la figure 2, on peut voir que les grilles de rétention 35b ne sont pas positionnées au même niveau dans les deux cartouches, et on peut comprendre que le filtre absorbeur de CO2 61 contient une plus grande quantité de matériau absorbeur de CO2 que le filtre 63. L'épaisseur de matériau absorbeur de CO2 est donc plus importante dans le filtre qui est connecté à l'orifice d'entrée 71 du faux-poumon. Dans ces conditions, la résistance que les filtres opposent au passage du gaz respirable est plus importante pour le gaz entrant dans le faux-poumon, que pour le gaz en sortant. Cela revient à dire qu’avec le recycleur du présent exemple, le travail respiratoire qu’un utilisateur doit fournir pour expirer, est plus grand que le travail qu’il doit fournir pour inspirer. Le fait que la résistance au passage du gaz respirable est plus importante dans le filtre connecté à l’orifice d’entrée du faux-poumon que dans le filtre connecté à son orifice de sortie, constitue une caractéristique avantageuse du mode de réalisation qui fait l’objet du présent exemple. En effet, la demanderesse a pu observer qu’une certaine difficulté à expirer limite le risque d’œdèmes. De plus, une difficulté à expirer a tendance à provoquer l'ouverture des alvéoles pulmonaires, et donc à favoriser une meilleure oxygénation.
La grandeur qu’on utilise habituellement pour quantifier la résistance qu’un filtre oppose au passage d’un gaz qui le traverse est appelée la « perte de charge ». L’unité de perte de charge est une unité de pression, par exemple l’hectopascal. La perte de charge d’un filtre n’est pas un paramètre constant, mais dépend au contraire de la vitesse du gaz qui traverse le filtre. Dans le présent contexte, cela revient à dire que la perte de charge de chacun des deux filtres dépend de l’énergie avec laquelle l’utilisateur du recycleur respire. Plus sa respiration est forte, plus la perte de charge est importante. En revanche, le rapport entre les pertes de charge respectives des deux filtres reste sensiblement
constant à l’intérieur d’une plage de vitesses associée à tous les types d’utilisation les plus fréquents. Le rapport entre la perte de charge lors de l’expiration et la perte de charge lors de l’inspiration est de préférence compris entre 1 ,2 et 5. D’autre part, le maximum atteint par la perte de charge lors d’une expiration ne devrait, de préférence, pas dépasser 50hPa, et le maximum atteint par la perte de charge lors d’une inspiration ne devrait pas dépasser 40hPa. Enfin, le maximum atteint par la perte de charge lors d’une inspiration devrait être d’au moins 10hPa.
En se référant encore à la figure 2, on peut voir qu'une deuxième rangée d'ouvertures radiales 69 est agencée de manière à ceinturer l'étui tubulaire 33 de la deuxième cartouche 63 du côté de sa seconde extrémité. La fonction de la rangée d’ouvertures radiales 69 est de réduire la résistance opposée par le filtre 63 au passage du gaz respirable. En effet, selon une variante non représentée du présent mode de réalisation, le filtre 63 qui est connecté à l’orifice de sortie 73 pourrait contenir autant de matériau absorbeur de CO2 que le filtre 61 qui est connecté à l’orifice d’entrée 71. Selon cette variante, c’est la présence des ouvertures radiales 69 entourant l’étui tubulaire 33 de la cartouche 63, qui serait responsable de la différence entre les résistances des deux filtres absorbeurs de CO2. On comprendra que selon cette variante, la grille de rétention 35b de la deuxième cartouche 63 est tout aussi proche de la deuxième extrémité de l’étui tubulaire 33, que ne l’est la grille de rétention 35b de la première cartouche 61. Dans ces conditions, la rangée d’ouvertures radiales 69 dont est muni l’étui tubulaire 33 de la deuxième cartouche 63 débouche au moins en partie entre les deux grilles de rétention, dans l’espace occupé par le granulé absorbeur de CO2. L’homme du métier comprendra que la présence des ouvertures latérales 69 débouchant dans l’espace occupé par le matériau absorbeur de C02 contribue à raccourcir le chemin que le gaz respirable doit parcourir à l’intérieur du granulé. L’homme du métier comprendra en outre que, selon cette variante, les ouvertures radiales 69 peuvent être munies d’un grillage, de façon à éviter que les grains de matériau absorbeur de CO2 ne puissent s’échapper. En se référant à nouveau à la
figure 4, on peut voir que le chausson souple 51 présente une ouverture latérale 150. Conformément au mode de réalisation illustré, l'axe de l’ouverture latérale est contenu dans le plan de symétrie principal du tube profilé elliptique. On peut voir également un raccord 152 en matière plastique dure, par exemple du POM, qui est fixé à la manière d'un rivet dans l’ouverture 150. L’ouverture 150 est agencée au centre d’une proéminence circulaire qui est plane sur le dessus, et qui est délimitée par une zone annulaire 154 en saillie formant un épaulement autour du raccord 152. On comprendra que conformément au mode de réalisation illustré, l’épaulement annulaire 154 correspond à une zone de la paroi du chausson 51 dans laquelle l’épaisseur de silicone est sensiblement plus importante, de façon à donner une certaine rigidité à la proéminence circulaire. La demanderesse a pu observer que, sans la présence de la zone annulaire 154 renforcée, le connecteur 152 pouvait être arraché de l’ouverture 150 en appliquant une contrainte en traction relativement modérée. Grâce à la présence de l’épaulement 154, la force nécessaire pour arracher le connecteur 152 est beaucoup plus grande. On peut voir en outre que dans le présent exemple, le chausson 51 comporte encore une deuxième proéminence circulaire 160 délimitée par une deuxième zone annulaire 162 en saillie. La deuxième proéminence circulaire 160 est tout à fait semblable à la proéminence circulaire dans laquelle est aménagée l’ouverture latérale 150. Elle se trouve en outre du même côté du chausson. Un examen plus précis permet même d’observer que l’ouverture 150 et la proéminence circulaire 160 sont agencées sur la même génératrice du tube profilé elliptique. On comprendra que la proéminence circulaire 160, et la proéminence traversée par l’ouverture 150, ont de préférence toutes les deux été préformées dans la paroi en élastomère lors du moulage du chausson souple 51. La présence de plusieurs proéminences circulaires préformées se prêtant aisément à être perforées permet de fournir un chausson souple avec une, deux, ou même trois ou quatre ouvertures, de manière à permettre de réaliser les faux-poumons de recycleurs qui sont conformes à des modes de réalisation différents de l’invention.
La figure 5 est une vue en perspective montrant les deux parties du raccord 152. Ce dernier est prévu pour être fixé par vissage dans l'ouverture 150 comme illustré dans la figure 4. On peut voir que le raccord 152 est formé d’un flasque 156 et d’une bague 158. Le flasque 156 présente une extension tubulaire 157 filetée dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre de l’ouverture 150 ménagée à travers la paroi du chausson 51. Pour fixer le raccord 152 dans l’ouverture 150, on insère d’abord l’extension tubulaire 157 du flasque 156 dans l’ouverture 150 depuis l’intérieur du chausson. On assemble ensuite les deux parties du raccord par vissage de la bague 158 sur l’extension filetée 157, de manière que la paroi en élastomère épais qui entoure l’ouverture 150 se retrouve comprimée entre le flasque et la bague. Selon une variante, on peut solidariser le flasque avec la paroi en élastomère, par collage ou par soudure radiofréquence par exemple, avant d’assembler les deux parties du raccord.
De façon semblable à ce qui a été expliqué concernant le premier mode de réalisation exemplaire du recycleur, le recycleur du présent exemple comprend également une bouteille (non représentée) contenant de l'oxygène sous-pression et qui est munie d’une vanne d'ouverture/fermeture (non représentée) reliée au faux-poumon par l'intermédiaire d'un détendeur à deux étages. Le premier étage (non représenté) du détendeur est de préférence monté directement sur la vanne de la bouteille d'oxygène, alors que le deuxième étage du détendeur, ou système d'injection, est monté dans l'ouverture 150 du faux- poumon à l'aide du raccord 152 en matière plastique dure. Comme déjà mentionné en relation avec le premier mode de réalisation exemplaire, le système d’injection peut par exemple être constitué par un détendeur à la demande conventionnel, et il ne sera donc pas décrit en détail. La vue en coupe de la figure 2 et la vue en perspective de la figure 7 montre le système d'injection qui est référencé 165.
Les figures 6 et 7 sont des vues en perspective du recycleur du présent exemple. Ces deux vues permettent notamment de comprendre comment
l’embout buccal 109 du recycleur (ou alternativement son embout nasal ou son masque respiratoire) est relié aux deux filtres absorbeurs de CO2 61 et 63 conformément au deuxième mode de réalisation exemplaire. En se référant tout d’abord à la vue en perspective éclatée de la figure 6, on peut voir la platine 41 , les deux cartouches 61 et 63, les tubes 87 des deux raccords 81 et 83 qui dépassent de la platine, deux membranes en silicones (référencées 91 toutes les deux) qui présentent chacune la forme d’un disque dont une des faces porte une tige agencée en position axiale, deux corps de soupape 93 de forme généralement cylindrique, deux écrous 95, deux moignons de raccordement 97, et enfin deux bagues de serrage 99. En se référant maintenant à la figure 7, on peut voir encore le chausson souple 51 du faux-poumon, l’embout buccal 109, un flexible d’inspiration 113 et un flexible d’expiration 111.
En se référant de nouveau à la figure 6, on peut voir tout d’abord que les tubes 87 des raccords 81 et 83 présentent chacun un filetage extérieur. Ces filetages sont destinés en premier lieu aux deux écrous référencés 95. Lorsque les écrous 95 sont vissés jusqu’au bout sur les tubes 87, ils sont reçus dans les deux lamages 75 de la platine 41 (Figure 3). Une fois serrés, les écrous 95 maintiennent les deux raccords 81 et 83 fixés rigidement dans la platine 41 . Dans le présent exemple, les clapets antiretours sont constitués chacun par un corps de soupape 93 agencé pour coopérer avec un clapet mobile 91 constitué par une membrane en silicone. Les clapets antiretours sont respectivement logés à l’intérieur des tubes des raccords 81 et 83 (conformément à ce que montre la figure 2). En se référant à nouveau à la figure 6, on peut voir que les corps de soupape 93 sont de forme généralement cylindrique et qu’ils comportent une gorge annulaire 101 prévue pour recevoir un joint d’étanchéité torique (non représenté). Le diamètre des corps de soupape 93 est légèrement plus petit que le diamètre intérieur des tubes 87. Il est ainsi possible d’insérer les corps de soupape 93 à frottement gras dans les tubes 87 avec interposition du joint d’étanchéité torique.
La figure 6 montre encore deux moignons de raccordement 97 qui sont formés chacun d’une portion proximale 103 et d’une portion distale 105 séparées l’une de l’autre par une collerette 107. Comme le montre la figure, les deux portions 103 et 105 sont sensiblement cylindriques et s’étendent dans le prolongement l’une de l’autre. On peut voir que la portion proximale 103 de chaque moignon de raccordement 97 est ceinturée par deux gorges parallèles en U. Ces deux gorges sont prévues pour recevoir deux joints d’étanchéité toriques (non représentés). Le diamètre extérieur des portions proximales 103 est sensiblement égal à celui des corps de soupape 93. Il est ainsi possible d’insérer les portions proximales des moignons 97, à la suite des clapets antiretour 91 , 93, dans les tubes 87 des raccords 81, 83. La collerette 107 séparant la portion distale 105 de la portion proximale 103 possède un diamètre égal, ou très légèrement inférieur, au diamètre mineur des tubes 87 filetés. Ainsi, lorsque les moignons de raccordement 97 sont insérés par leur portion proximale dans les tubes 87, la collerette 107 de chacun d’entre eux vient en appui contre l’extrémité d’un des tubes. On comprendra que les collerettes 107 sont dimensionnées de manière à recouvrir complètement l’ouverture des tubes, sans pour autant rendre les filetages inutilisables. Les bagues de serrage 99 présentent un taraudage intérieur prévu pour coopérer avec le filetage des tubes 87. Une fois vissées à fond sur les tubes, les bagues 99 maintiennent les clapets antiretour 91 , 93 et les moignons 97 à l’intérieur des raccords 81, 83, tout en laissant dépasser la partie distale 105 de chacun des moignons de raccordement 97. La figure 7 montre le résultat obtenu après assemblage des éléments ci-dessus. L’homme du métier saura choisir la forme exacte de la partie distale 105 des moignons de raccordement 97 en fonction des besoins. Selon le mode de réalisation illustré dans les figures 6 et 7, la forme de la partie des distales de moignon est choisie de façon que ces derniers puissent être assemblés de manière standard avec un flexible d’inspiration et un flexible d’expiration de type courant.
Les figures 8 et 9 sont des vues partielles en perspective d'un recycleur qui est conforme à un troisième mode de réalisation exemplaire. Ce troisième mode est très semblable au deuxième. La différence entre les deux modes de réalisation réside essentiellement dans le fait que le troisième mode est de configuration « pendulaire », alors que, comme on l’a vu, les deux premiers modes de réalisation ont une configuration « en boucle ». Les éléments des figures 8 et 9 qui sont identiques ou semblables à des éléments qui ont déjà été décrits en relation avec les figures 2 à 7 sont désignés par les mêmes numéros de référence. En se référant tout d’abord à la vue partielle en perspective éclatée de la figure 8, on peut voir la platine 41 , les deux cartouches 61 et 63, le tube 87 d’un des raccords dépassant de la platine, et les deux bagues de serrage 99. De plus, on peut voir encore deux moignons de raccordement 127 et un adaptateur en Y 129. En se référant maintenant à la figure 9, on peut voir encore un masque respiratoire 139, et un flexible respiratoire 138 fixé en position horizontale sur l'adaptateur en Y (alternativement 138' s’il est fixé en position verticale).
En se référant de nouveau à la figure 8, on peut voir tout d’abord que les moignons de raccordement 127 possèdent une portion proximale tout à fait semblable à la portion proximale des moignons de raccordement 97 représentés dans la figure 6. En revanche, la portion distale des moignons 127 est visiblement différente. En effet, on peut voir dans la figure 8 que la portion distale des moignons de raccordement 127 présente la forme d'un tube fileté dont le diamètre est sensiblement plus petit que celui de la portion proximale.
L'adaptateur en Y 129 illustré dans les figures 8 et 9 comporte deux ouvertures (référencées respectivement 131 et 132) qui débouchent de sa face inférieure, une ouverture latérale (référencée 134), et encore une ouverture supérieure (référencée 136). L'adaptateur en Y 129 comporte en outre des canaux internes (non représentés) qui relient chaque ouverture avec les trois autres. En outre, l’entraxe entre les deux ouvertures inférieures correspond à celui entre les orifices 71 et 73 ménagés dans la platine 41. On peut voir encore dans la figure 8
que les ouvertures 131, 132 sont taraudées. Il est ainsi possible de visser les portions distales des deux moignons de raccordement 127 dans les deux ouvertures 131 et 132 de l'adaptateur en Y 129. Pour assembler l'adaptateur en Y 129 et la platine 41, on insère d'abord les moignons 127 dans les bagues de serrage 99, portion distale en premier, et on visse ensuite les moignons dans les ouvertures 131, 132 de l'adaptateur en Y. Ensuite, de façon analogue à ce qui était le cas avec le deuxième mode de réalisation exemplaire, on peut insérer les portions proximales des deux moignons 127, à la suite des clapets antiretours, dans les tubes 87 des raccords 81 et 83. Une fois les moignons 127 insérés dans les tubes, on peut visser complètement les bagues de serrage 99 sur les tubes 87, de manière à maintenir en place les moignons.
En se référant toujours à la figure 8, on peut voir que l’ouverture latérale 134 et l'ouverture supérieure 136 sont situées chacune à l’extrémité d’une extension tubulaire (respectivement référencées 135 et 137) qui fait saillie de l'adaptateur en Y 129. On notera de plus que la forme des extensions tubulaires 135 et 137 est tout-à-fait semblable à celle des parties distales des deux moignons 97 qui sont illustrés dans la figure 6. On comprendra qu’il est possible de choisir la forme des extensions tubulaires 135 et 137 de manière à permettre d’y fixer un flexible respiratoire de type courant. On comprendra que l’utilisation d’un adaptateur en Y à deux sorties, comme celui du présent exemple, donne à l’utilisateur la possibilité de choisir entre deux positionnements alternatifs du flexible respiratoire 138.
La figure 9 montre le résultat obtenu après assemblage des différents éléments illustrés dans la figure 8. La figure 9 montre également de manière schématique un masque respiratoire 139 qui est relié par un unique flexible (référencé 138) à l’ouverture latérale 134 de l'adaptateur en Y 129. Comme on l’a vu, le deuxième et le troisième mode de réalisation sont très semblables. Si on compare les figures 6 et 7 d’un côté avec les figures 8 et 9 de l’autre, on peut voir que les moignons 97, les flexibles inspiratoire et expiratoire
111 et 113 et l’embout buccal à deux branchements sont propres au deuxième mode de réalisation, et que les moignons 127, l'adaptateur en Y 129, le flexible respiratoire 138 et le masque respiratoire 139 à un seul raccord sont propres au troisième mode de réalisation. Tous les autres composants illustrés sont communs au deuxième et au troisième mode de réalisation. Il suffit donc d’échanger un petit nombre de pièces faciles à assembler et à désassembler pour changer la configuration d’un recycleur, de façon à passer d’un recycleur conforme au deuxième mode de réalisation à un recycleur conforme au troisième mode de réalisation, ou inversement. On comprendra qu’un avantage des recycleurs de configuration pendulaire, plutôt qu’en boucle, est de réduire l’encombrement en largeur au niveau de la tête de l’utilisateur.
Les figures 10A et 10B sont des vues en perspectives montrant respectivement le dessus et le dessous d’une pièce combinée associant la platine et l’adaptateur en Y d’un recycleur conforme à un quatrième mode de réalisation exemplaire. Ce quatrième mode est très semblable au troisième. La différence entre les deux modes de réalisation réside essentiellement dans le fait que, selon le quatrième mode de réalisation, la platine du faux-poumon et l’adaptateur en Y viennent de matière. Les éléments des figures 10A et 10B qui sont identiques ou semblables à des éléments qui ont déjà été décrits en relation avec les figures 2 à 9 sont désignés par les mêmes numéros de référence.
En se référant aux figures 10A et 10b, on peut voir une pièce combinée associant une platine 241 de profil sensiblement elliptique et un adaptateur en Y 229 comportant une ouverture latérale (référencée 134). Conformément au quatrième mode de réalisation exemplaire, la platine 241 et l’adaptateur en Y 229 viennent de matière, et ils sont de préférence moulés par injection. La matière utilisée est de préférence un plastique comme du POM par exemple. A l’instar de ce qui a été expliqué en relation avec le deuxième et le troisième mode de réalisation, la platine 241 comporte un bord extérieur qui est parcouru par une gorge périphérique 47. La vue de dessous de la figure 10B
permet de voir les embouchures intérieures des passages d’entrée 271 et de sortie 273 du faux-poumon (non représenté). On peut voir que les embouchures intérieures des passages 271, 273 comportent chacune un chambrage 77. Les chambrages 77 remplissent la fonction de raccords femelles agencés pour accueillir les premières extrémités des filtres absorbeur de C02 (non représentés). Les premières extrémités des filtres et les chambrages 77 comportent des moyens de fixation complémentaires qui permettent de fixer les filtres à la platine 241 de manière réversible. Selon la variante illustrée, les moyens de fixation complémentaires sont constitués, d'une part, par un filetage extérieur que présente la première extrémité des filtres absorbeur de C02, et d'autre part, par un filetage intérieur formé dans le chambrage 77 de chacun des orifices 271, 273. La figure 10B montre encore les corps de soupape 93 des deux clapets antiretour. Ces derniers sont agencés respectivement à l’intérieur des passages d’entrée 271 et de sortie 273. On comprendra que le clapet mobile du clapet antiretour agencé dans le passage d’entrée 271 a été omis dans la figure 10B pour ne pas surcharger le dessin.
Comme déjà mentionné, l’adaptateur en Y 229 comporte une ouverture latérale 134. Il comporte en outre des canaux internes (non représentés) qui relient l’ouverture latérale 134 aux passages d’entrée et de sortie 271 et 273, de sorte que les embouchures de ces passages constituent également des ouvertures de l’adaptateur en Y 229. On comprendra donc que l’adaptateur en Y 229 comporte trois ouvertures.
On comprendra en outre que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour un homme du métier peuvent être apportées aux modes de réalisation qui font l’objet de la présente description sans sortir du cadre de la présente invention définie par les revendications annexées.
Claims
1. Recycleur comprenant un circuit respiratoire (4) fermé comportant un embout/masque respiratoire (10 ; 109 ; 139), un premier filtre absorbeur de CO2 (12 ; 61), un faux-poumon (14 ; 41, 51 ; 241), deux clapets antiretours
(20, 22 ; 91, 93), une bouteille d’oxygène pressurisé (18) et un système d'injection (32 ; 165) ; caractérisé en ce que le circuit respiratoire (4) comporte un deuxième filtre absorbeur de CO2 (16 ; 63), en ce qu’il comprend un premier et un second chemin reliant l’embout/masque respiratoire (10 ; 109 ; 139) et le faux-poumon (14 ; 41, 51 ; 241), le premier et le second chemin comprenant chacun au moins une portion qui n'est pas commune aux deux chemins, en ce que ladite portion du premier chemin traverse le premier filtre absorbeur de CO2 (12 ; 61) et ladite portion du second chemin traverse le deuxième filtre absorbeur de CO2 (16 ; 63), et en ce qu'un des clapets antiretours (20 ; 91 , 93) est agencé sur ladite portion du premier chemin, de manière à ne permettre la circulation qu'en sens unique en direction du faux-poumon (14 ; 41, 51 ; 241), et que l'autre clapet antiretour (22 ; 91, 93) est agencé sur ladite portion du second chemin, de manière à ne permettre la circulation qu'en sens unique en direction de l'embout/masque respiratoire (10 ; 109 ; 139).
2. Recycleur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le faux-poumon (41, 51 ; 241) comprend un chausson souple (51) et une platine (41 ; 241) en matériau rigide logée dans l’ouverture du chausson de manière à la refermer, le faux-poumon (41, 51 ; 241) comportant un passage d’entrée (71 ; 271) et un passage de sortie (73 ; 273) passant à travers la platine
(41 ; 241), les embouchures des passages d’entrée et de sortie à l’intérieur du faux-poumon (41, 51 ; 241) étant constituées par des raccords (81, 83 ; 77).
3. Recycleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier et le deuxième filtre absorbeur de CO2 (61, 63) comportent au moins deux ouvertures respectivement d’entrée et de sortie d’un gaz respirable, et en ce que les filtres absorbeur de CO2 sont prévus pour être logés à l'intérieur du faux-poumon (41, 51 ; 241) et pour avoir l’une de leurs ouvertures raccordée de manière étanche à l’embouchure intérieure respectivement du passage d’entrée (71 ; 271) et du passage de sortie (73 ; 273) du faux- poumon.
4. Recycleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le filtre absorbeur de CO2 (61), qui est raccordé au passage d’entrée (71 ; 271) du faux- poumon (41, 51 ; 241) oppose une plus grande résistance au passage du gaz respirable que le filtre absorbeur de CO2 (63) qui est raccordé au passage de sortie (73 ; 273) du faux-poumon (41, 51 ; 241).
5. Recycleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que rapport entre, d’une part la perte de charge lors de l’expiration dans le filtre absorbeur de
C02 (61) qui est raccordé au passage d’entrée (71 ; 271) du faux-poumon (41, 51 ; 241), et d’autre part la perte de charge lors de l’inspiration dans le filtre absorbeur de C02 (63) qui est raccordé au passage de sortie (73 ; 273) du faux-poumon (41 , 51 ; 241 ), est compris entre 1 ,2 et 5.
6. Recycleur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les deux clapets antiretour (91, 93) sont respectivement agencés dans les passages d’entrée (71 ; 271) et de sortie (73 ; 273) du faux- poumon.
7. Recycleur selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les passages d’entrée et de sortie du faux-poumon (41, 51) sont constitués respectivement par deux orifices (71, 73) aménagés à travers la platine (41), en ce que le faux-poumon (41, 51) comporte deux raccords coaxiaux (81, 83) formés chacun de deux parties coaxiales (85, 87) de diamètres différents séparées l’une de l’autre par un épaulement, et en ce
que les deux raccords coaxiaux (81, 83) sont logés dans les orifices d'entrée et de sortie (71, 73) de manière à déboucher à l’intérieur et à l’extérieur du faux-poumon (41, 51), la partie coaxiale (85) de plus grand diamètre étant encastrée dans la platine (41) et la partie coaxiale (87) de plus petit diamètre dépassant de la face extérieure (43).
8. Recycleur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les parois intérieures des orifices d’entrée (71) et de sortie (73) sont au moins partiellement non circulaires, et en ce que les parois extérieures des raccords coaxiaux (81, 83) sont complémentaires des parois intérieures des orifices, de sorte que les parois non circulaire complémentaires des orifices
(71, 73) et des raccords (81, 83) empêchent ces derniers de tourner sur eux-mêmes.
9. Recycleur selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la partie de chacun des raccords coaxiaux (81 , 83) qui dépasse de la face extérieure (43) de la platine (41) comporte un filetage extérieur, et en ce que les raccords coaxiaux (81 , 83) sont prévus pour être maintenus axialement à l’intérieur des orifices (71, 73) à l’aide de deux écrous taraudés (95) qui sont vissés sur les filetages extérieures.
10. Recycleur selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu’il comporte un flexible expiratoire (6 ; 111) et un flexible inspiratoire
(8 ; 113) avec lesquels l’embout/masque respiratoire (10 ; 109) est prévu pour fonctionner, les flexibles expiratoire (6 ; 111) et inspiratoire (8 ; 113) étant prévus respectivement pour relier les passages d’entrée (71) et de sortie (73) du faux-poumon (14 ; 41, 51) à l’embout/masque respiratoire (10 ; 109).
11. Recycleur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comprend un adaptateur en Y (129 ; 229) comportant au moins une première (131 ; 77) et une deuxième (132 ; 77) ouverture, ainsi qu’une troisième ouverture (134, 136) reliée à la première et à la deuxième ouverture, en ce que
l’adaptateur en Y est prévu pour être fixé à la platine (41 ; 241) de façon que la première (131 ; 77) et la deuxième ouverture (132 ; 77) soient rattachées de manière étanche aux passages d’entrée (71 ; 271) et de sortie (73 ; 273) du faux-poumon (41, 51 ; 241), lesdits passages se prolongeant et se rejoignant à l’intérieur de l’adaptateur en Y, de façon à déboucher ensemble à l’extérieur du faux-poumon par la troisième ouverture (134 ; 136), et en ce qu’il comporte un unique flexible respiratoire (138) (appelé trachée) avec lequel l’embout/masque respiratoire (139) est prévu pour fonctionner, le flexible respiratoire (138) étant prévu pour relier la troisième ouverture (134, 136) de l’adaptateur en Y (129 ; 229) à l’embout/masque respiratoire (139).
12. Recycleur selon la revendication selon la revendication 11 et l’une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les parties des raccords coaxiaux (81 , 83) qui dépassent à l’extérieur de la platine (41 ) sont agencées pour permettre de fixer rigidement l’adaptateur en Y (129) à la platine (41) tout en raccordant de manière étanche la première (131) et la deuxième (132) ouverture de l’adaptateur en Y aux orifices d’entrée (71) et de sortie (73) du faux-poumon (41 , 51 ).
13. Recycleur selon la revendication selon la revendication 11, caractérisé en ce que la platine (241) du faux-poumon et l’adaptateur en Y (229) viennent de matière, la première et la deuxième ouverture de l’adaptateur en Y étant respectivement constituées par les embouchures intérieures (77) des orifices d’entrée (271) et de sortie (273) du faux-poumon.
14. Recycleur selon l’une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que la platine (41 ; 241) comporte un bord extérieur qui est parcouru par une gorge périphérique (47), en ce que le chausson souple (51) présente une forme de tube profilé fermé à une extrémité (53), l’autre extrémité (55) du chausson (51) formant un col élastique (57) entourant une ouverture d’extrémité, le col élastique étant prévu pour être ajusté autour du bord
extérieur de la platine (41 ; 241), de façon que, le col élastique recouvre le bord extérieur lorsque la platine (41 ; 241) et le chausson souple (51) sont assemblées, et en ce que le col élastique (57) est agencé en outre pour être serré contre le fond de la gorge périphérique (47) par une bride constituant un cerclage.
15. Recycleur selon l’une quelconque des revendications 3, 4 et 5 et l’une quelconque des revendications 2 à 14, caractérisé en ce que le premier et le deuxième filtre absorbeur de CO2 (61 , 63) se présentent sous la forme d’une première et d’une deuxième cartouche cylindrique, et en ce que les ouvertures de la première et de la deuxième cartouche qui sont raccordées aux passages d'entrée (71 ; 271) et de sortie (73 ; 273) du faux-poumon sont des ouvertures axiales agencées au niveau d’une première extrémité des cartouches.
16. Recycleur selon la revendication 15, caractérisé en ce que les embouchures intérieures des passages d'entrée (71 ; 271) et de sortie (73 ; 273) du faux-poumon (41, 51 ; 241) constituent deux raccords femelles (85 ; 77) enfoncés dans la platine (41 ; 241), et en ce que la première extrémité de chaque cartouche (61, 63) est agencée pour s’emboîter de manière réversible dans un des raccords femelles (85 ; 77), la seconde extrémité des cartouches étant agencée pour s’étendre à l’intérieur du faux- poumon (41, 51 ; 241) perpendiculairement à la platine (41 ; 241).
17. Recycleur selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que la cartouche (63) qui est raccordée au passage de sortie (73 ; 273) du faux- poumon (41, 51 ; 241) présente, proche de sa seconde extrémité, une rangée d’orifices (69) qui forment ensemble une couronne d’ouvertures radiales régulièrement espacées sur une circonférence de la paroi cylindrique de la cartouche.
18. Collection de composants [kit of parts] pour assembler un recycleur en lui donnant au choix une configuration pendulaire ou en boucle, comprenant
les composants d’un recycleur conforme à la revendication 10 dépendante de la revendication 6, ainsi qu’un adaptateur en Y (129) comportant au moins une première (131) et une deuxième (132), ainsi qu’une troisième ouverture (134, 136) reliée à la première et à la deuxième ouverture, et qui est adapté pour être fixé rigidement à la platine (41) par l’intermédiaire des parties (87) des raccords coaxiaux (81 , 83) qui dépassent à l’extérieur de la platine (41), tout en assurant des raccordements étanches entre, d’une part, la première (131) et la deuxième (132) ouverture de l’adaptateur en Y, et d’autre part, les orifices d’entrée (71) et de sortie (73) du faux-poumon (41, 51), et comprenant en outre un deuxième embout buccal/masque respiratoire (139) prévu pour se raccorder à un unique flexible respiratoire (138).
19. Collection de composants [kit of parts] pour assembler un recycleur en lui donnant au choix une configuration pendulaire ou en boucle, comprenant les composants d’un recycleur conforme à la revendication 10 dépendante de la revendication 6, ainsi qu’une pièce combinée associant une platine (241) et un adaptateur en Y (229) venant de matière avec la platine, l’adaptateur en Y (229) comportant au moins une première et une deuxième ouverture, ainsi qu’une troisième ouverture (134) reliée à la première et à la deuxième ouverture, la première et la deuxième ouverture étant respectivement constituées par les embouchures intérieures (77) des passages d’entrée (271) et de sortie (273) du faux-poumon, et comprenant en outre un deuxième embout buccal/masque respiratoire (139) prévu pour se raccorder à un unique flexible respiratoire (138).
20. Collection de composants [kit of parts] pour assembler un recycleur en lui donnant au choix une configuration pendulaire ou en boucle, comprenant les composants d’un recycleur conforme à l’une quelconque des revendications 11, 12 et 13, ainsi qu’un deuxième flexible (113) et un
deuxième embout/masque respiratoire (109) prévu pour se raccorder à deux flexibles respiratoires (111, 113).
21. Collection de composants [kit of parts] conforme à la revendication 20, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une platine (41) percée de deux orifices (71, 73), les embouchures des deux orifices de part et d’autre de la platine (41 ) étant constituées par des raccords (81 , 83).
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PCT/IB2020/053194 WO2021198738A1 (fr) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Recycleur |
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
GB447119A (en) * | 1934-11-07 | 1936-05-07 | Robert Henry Davis | Improvements in or relating to self-contained breathing apparatus |
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-
2020
- 2020-04-03 WO PCT/IB2020/053194 patent/WO2021198738A1/fr active Application Filing
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