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Appareil respiratoire, dans lequel l'admission de l'oxygène est dosée automatiquement par lespoumons d'après la quantité d'air re spirée.
En ce qui concerne les appareil s respiratoires à circula tion d'air de respiration et à alimentation en oxygène, commandée automatiquement par les poumons (ou pulmo-automatiquement), on cannait déjà desdispositifs qui empêchent une trop forte accumu- lation d'azote. Cesdispositifs servent, à assurer l'arrivée d'une quantité suffisante d'oxygène et en même tempsà en empécher une arrivée continuelle et uniforme, ce qui occasionnerait une détérioration trop rapide de l'appareil, ce dernier système d'alimentation à continuité y étant le plus souvent prévu en plusdu dispositif d'alimentation pulmo-automatique.
En vue de permettre, dans un appareil respiratoire à ali- mentation à commande pulmo-automatique, de doser exactement suivant le casla quantité d'oxygène nécessaire, la présente invention prévoit une chambre intermédiaire à volume variable et re-
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liée à la bouteille à oxygène, cette chambre intermédiaire étant en communication avec la chambre de respiration, primo au moyen d'un organe trananettant tout mouvement de s paroi et, d'autre part, par un conduit de passage, à commande à soupape, permettant à l'oxygène contenu dans la chambre intermédiaire de passer dans la chambre de respiration, de telle sorte que, lors de chaque augmentation de volume, la chambre intermédiaire est remplie par l'oxygène venant de la bouteille et que, lors de chaque diminu tion de volume,
l'oxygène se trouvant dans la chambre intermédiaire passe dans la chambre de respiration. En vue d'empêcher que l'oxygène sous pression dans la chambre intermédiaire n'entrave les mouvements de la paroi de la chambre de respiration, on peut prévoir des dispositifs de compensation de pression, comme par exemple une cloison de séparation subdivisant la chambre intermédiaire, ou un piston subissant une pression bilatérale, ou bien un re ssort agi ssant à 11 encontre de la pression exercée par l'oxygène, ou un autre dispositif approprié quel conque.
Pour ce qui est de la chambre de respiration de l' appareil faisant l'objet de la présente invention, on se sert de préfé rance d'une enveloppe à soufflet ; le fond de la dite chambre est fixe, tandisque la paroi avant, respectivement de dessus, est mobile, tout en étant rigide. La contenance et les varia tions de volume de telles enveloppes à soufflet peuvent être calculée s ai sément, ce qui, dans l'appareil suivant l'invention, a une grande importance vu que l'alimentation en oxygène est réglés d'après les s variations de volume de la chambre de respira tion. En outre, les chambres ainsi constituéespermettent de transmettre facilement les moindres mouvements de la paroi.
Le rapport de dimensions de la chambre de respiration et de la chambre intermédiaire reliée à la première, de même que la position de cedeux chambre s l'une par rapport à l'autre, sont calculés de telle sorte que la quantité d'air de respiration dans la chambre de respiration reçoit un volume déterminé d'oxygène
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(environ 4 à 10 %). L'organe servant à la transmission de s mouvements de la paroi est de préférence conçu pour des variations de volume s'effectuait dans le même sens, de telle manière que toute augmentation de volume de la chambre de respiration détermine en même temps un accroissement de volume de la chambre intermédiaire et que, vice-versa, toute diminution de volume de la chambre de respiration opère un décroissement de volume de la chambre intermédiaire.
Si, par contre, la transmission desmouvementsde la paroi s'effectue au moyen d'un levier à deux bras, les changements de volume entre la chambre de respiration et la chambre intermédiaire peuvent aussi se faire dans le sens oppo sé.
En ce qui concerne le premier système, dans lequel la dilatation de la chambre de respiration détermine une augmentation de volume de la chambre intermédiaire, l'expiration crée dans la chambre de respiration une compression qui, en dilatant l'enveloppe à soufflet, opère un accroissement de volume de la chambre intermédiaire dans laquelle se produit dès 1 ors une dépression. D'autre part, lors de l'inspiration, il se produit une dépression dans la chambre de re spiration ; elle diminue de volume et provoque un décroissement correspondant de la chambre intermédiaire, ce qui crée, dans celle-ci, une compression.
Lors de la dilatation de la chambre intermédiaire, l'oxygène de la bouteille vient remplir celle-ci ; ensuite, lors du décroissement de volume de la chambre intermédiaire, l'oxygène s'y trouvant est amené, par l'intermédiaire du conduit de communication précité, dans la chambre de respiration.
Tout retour de l'oxygène soit vers la bouteille, soit par la soupape de réduction, est rendu impossi- ble. En vue d'empêcher que l'oxygène venant de la chambre intermédiaire ne puisse arriver d'une façon continue à la chambre de respiration, mai s uniquement pendant le décroissement de volume de la chambre intermédiaire, on intercale, dans le conduit de communication, une soupape qui, sou l'action d'une pre ssion su- périeure à celle qui règne à l'intérieur de la chambre intermé -
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diaire, est maintenue fermée.
Si par exemple l'oxygène de la chambre intermédiaire se trouve sous une pression de 100 mm. de colonne d'eau, il suffira, pour fermer la soupape du conduit de communication, de faire agir sur celle-ci une oontrepression d'environ 120 mm.
Si les mouvementss de la paroi de la chambre de respiration sont transmis à la chambre intermédiaire au moyen d'un levier à un ou à deux bras, on pourra, en reliant à cette dernière le bras court du levier, réduire la force nécessaire au changement de volume..Etant donné que le volume de la chambre intermédiaire est assez faible par rapport à la chambre de respiration, cette force ne doit d'ailleurs pas être très grande. La pression que subit l'oxygène rempl i ssant la chambre intermédiaire et déterminant la dilatation de celle-ci, facilitera en môme temps l'accroissement de volume de la chambre de respiration.
Dans le cas où un organe de compensation ferait cesser la pression dans la chambre intermédiaire, le changement de volume de cette dernière ne provoque aucune surcharge pour ce qui est de s mouvements de la paroi de la chambre de re spiration.
.La chambre intermédiaire peut constamment être en communication ouverte avec la soupape de réduction de la bouteille d'oxygène, lors de quoi il est nécessaire de réduire à environ 100 mm. de col aine d'eau la pression de la bouteille d'oxygène qui, chargée, accuse une pression de 150 atm. Pour obtenir un si considérable décroissement de pression, une seule soupape de réduction ne serait pas suffisante et comme on doit éviter une trop forte :pression dan s la chambre intermédiaire, la présente invention prévoit, d'après une autre forme de réalisation, d'utiliser les différences de pression se produisant dans cette chambre intermédiaire pour actionner un organe mobile, par exemple une cloison ou membrane flexible ou une enveloppe de distribution connue en soi ;
cet organe mobile servira à commander une soupape intercalée dans la conduite reliant la bouteille d'oxygène à la chambre
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intermédiaire. La dite soupape est commandée de telle manière que, lors du décroi ssement de la chambre intermédiaire ou, autrement dit, 1 ors de 1'expul sion de l'oxygène qui, de s 1 or s, est amené dansla chambre de respiration, elle reste fermée mais que, par contre, lors de la dilatation de la chambre intermédiaire, cette soupape s'ouvre par suite de la dépression se produisant à ce moment, et ce, au moyen de l'organe mobile précité, uette soupape se ferme aussitôt qu'aura cessé la dépression.
ici encore, la chambre intermédiaire pourrait être divisée au moyen d'une c1 oi son-membrane, de sor te qu'à l'expirati on de même que 1 or s de l'inspiration, donc 1 orde chaque accroissement et pendant cha- que décroissement de la chambre de respiration, il se produit, dans l'une desparties de la chambre intermédiaire, alternativement une dépression et, en même temps, une compression dan l' au- tre partie. Cette compression dans l'un des compartiments refou- 1 era l'oxygène versla chambre de re spiration, tandiss que la dé- pre ssion dans l' autre compartiment ouvrira, par l' intermédiaire de l'organe mobile, la soupape du conduit d'amenée d'oxygène.
Etant donné que le di t organe mobile - de même que la cloi- son-membrane à l'intérieur de la chambre intermédiaire, ou enco- re l'enveloppe de distribution - qui sert à commander la soupape intercalée dans le conduit d'amenée, dépend, en ce qui concerne se mouvements, de ceux qu'effectue l'organe transmettant les variations de volume de la chambre de respiration à la chambre intermédiaire, on pourrait tout au ssi bien utiliser ce dernier organe pour la commande de la soupape placée dans le conduit d'amen ée .
Pour éviter que, lors s du début de la transmission de s mouve- ments de la chambre de respiration à la chambre intermédiaire, le fonctionnement de cette dernière ne soit retardé démesurément, donc en vue d'obtenir au plus tôt les effets produits par les différence s de pre ssion, on pourra donner à la chambre intermé diaire une conformation conique, le rétrécissement se faisant vers 1 e fond immobile.
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Pour que les différences de pression dans la chambre de re spiration et dans la chambre intermédiaire ne soient pas compensée s tout à fait par de l'oxygène frais, on pourra, en vue d'économiser l'oxygène, prévoir entre la chambre de respiration et la chambre intermédiaire - an plus du passage commandé par soupape - un conduit de communication toujours ouvert ayant un diamètre plusfaible, ou bien un conduit de communication réglable à la main. celui-ci permet, par suite de la compression se produisant dans la chambre de respiration lors de l'expiration, d'amener une petite partie de l'air de respiration vers la chambre intermédiaire où, à ce moment, règne une dépression.
Dans ce conduit supplémentaire reliant la chambre de respiration à la chambre intermédiaire, on peut prévoir un organe avertisseur indiquant que la bouteille d'oxygène n'est pas ouverte. uar lorsque la chambre de respiration se dilate par suite de la compression se produisant pendant l'expiration, la chambre intermédiaire subit également un accroissement de volume, lors duquel la dépres- sion résultant dans celle-ci opère, au moyen de la cloison flexibl e ou de l'enveloppe de di stribution, l'ouverture de la soupape intercalée dans la conduite servant à l'amenée de l'oxygène. Or, si le porteur de l'appareil avait oublié d'ouvrir la bouteille d'oxygène, la dépre ssion dans la chambre intermédiaire ne pourrait être compensée par de l'oxygène frai s.
Ainsi, cette dépression serait égalisée (compensée) par l'air de respiration comprimé dans la chambre de respiration, cet air passant par le conduit supplémentaire. Il en résulte, dans celui-ci, un courant d'air assez fort qui sert à actionner l'organe avertisseur. ue dernier peut être d'un type approprié quelconque, par exemple un avertisseur acoustique à sifflet disposé dans le conduit à air supplé - mentaire, ou bien on se sert d'une substance ayant une odeur ou
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un goût très pI8loncé (par exemple de l' eucalyptol) qui, introdui- te dans ce conduit supplémentaire, agit sur l'odorat ou sur le goût de la personne.
L'organe avertisseur ne devant fonctionner
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que lorsqu'il se produit dans le conduit additionnel un fort courant d'air dû à la non ouverture de la bouteille d'oxygène, on pourrait, par exemple dans le cas d'un sifflet, construire ce dispositif d'avertissement de telle sorte que le faible courant d'air y passant lorsque la bouteille d'oxygène est ouverte, n'agira pas sur l'avertisseur.
Dansce même ordre d'idées, il serait aussi faisable que le conduit additionnel possède une soupape réglée d'après une différence de pression déterminée. Al'en- contre d'un dispositif avertisseur étranglant, de la manière connue, le conduit d'air principal, l'avertisseur disposé dans le conduit additionnel présente l'avantage que le conduit principal reste tout à fait libre, de sorte qu'en aucune circonstance le di spo sitif avertisseur ne pourra entraver le fonctionnement normal de l'appareil..!:lien que la disposition, d'après l'invention, de l'avertisseur présente une sécurité plus grande que la dispo- sition connue ju squ' à présent, elle est moins exposée aux effets nuisibles de l'humidité de respiration.
A l'encontre de anciens systèmes s de do sage pour l'arrivée de l'oxygène, le mesurage de la quantité d'oxygène effectué par la chambre intermédiaire, suivant l'invention, présente l'avantage que le conduit de stiné au passage de l'air de respiration reste absolument libre et indépendant. Lors du déclenchement de la soupape à commande pulmo-automatique, l'oxygène fortement comprimé ne parvient plus, comme c'était le cas dans tous les s appa- reils connus jusqu'aujourd'hui, dans l'intérieur de l'appareil tout entier, mai il entre uniquement dans la chambre intermé - diaire, dont la contenance respective détermine l'amenée de l'oxygène vers la chambre de respiration, en réduisant donc la quantité de celui-ci suivant la modification de la chambre de respiration.
Le dessin annexé représente schématiquement quel que s exem- ples d'exécution de l'objet de l'invention, mais est uniquement limité à la partie de l'appareil respiratoire à laquelle se rap-
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porte la présente invention. La position de cet appareil est celle des appareil en général, dite à circulation, donc entre la cartouche de purification d'air et le tuyau d'inspiration.
La chambre de respiration a comporte, de la manière généralement connue, le conduit d'expiration a1 et le conduit d'inspiration a2.
La figure 1 montre la connexion mécanique et pneumatique de la chambre de respiration a avec la chambre intermédiaire b, cette dernière étant raccordée à la soupape de réduction.2. de la bouteille d'oxygène non représentée. La chambre intermédiaire b, est munie, dans cet exemple de réalisation, d'un organe de com pensation de pression, à savoir la cloison mobile d qui est reliée, au moyen de soufflets, aux parois frontales de la chambre intermédiaire. Dans chacune de ces deux parois frontales aboutit un conduit e relié à la soupape de réduction c, de manière que les deux compartiments b de la chambre intermédiaire se trouvent soula même pression d'oxygène.
Au moyen du levier g, à deux bras, pouvant osciller autour de son axe f, les mouvements de la paroi de la chambre de respiration a se transmettent à la cloison d divisant la chambre intermédiaire en deux compartiments..Lors de ce mouvement, la cloison d expulse alternativement du comparti- ment supérieur et de celui de dessous 3' oxygène y contenu et celui-ci, empruntant le conduit 1 prévu également dans les deux parois frontales de la chambre intermédiaire, arrive directement ou indirectement dans la chambre de respiration a, lors de quoi une nouvelle quantité d'oxygène afflue dans le compartiment b qui, à ce moment, subit une dilatation.
Du fait que la cloison d subit simultanément desdeux côtés la pression du fluide, la pression dans la chambre intermédiaire se trouve toujours compensée tant au-dessous qu'au-dessusde la cloison d. Donc, pour provoquer un mouvement de la dite cloison, il n'est besoin que d'une force juste assez grande pour ouvrir la soupape h dans le conduit i.
Si par exemple, la pression de l'oxygène dans la chambre intermédiai- re était de 100 mm. et que la charge de la soupape h füt supérieu-
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re d'environ 20 mm., il n'y aurait que cette petite pression de 20 mm. qui s'opposerait à la transmission du mouvement de l'enveloppe de la chambre de respiration à la chambre intermédiaire ; toutefois, cette pression est presque entièrement contrebalancée par le fait que la chambre intermédiaire reçoit le bras court du levier. L'amplitude desmouvements de la cloison,9;, et ainsi donc la variation de volume de la chambre intermédiaire b peuvent être régléesau moyen de plusieurstrous pratiqués dans le petit brasdu 1 evier g, cestrous permettant de modifier la position de la cloison d.
Dans l'exemple d'exécution précité, à chaque décroissement de l'un des compartiments de la chambre intermédiaire, l'oxygène en est expulsé, donc aussi bien lors de la contraction que pen- ' dant la dilatation de la chambre de re spiration a, et est amené dans cette dernière. Dans lesautres formesde réalisation ciaprè s, l'oxygène n'est envoyé dans 1 a chambre de respiration a, par l'intermédiaire du conduit i, que pendant la contraction de celle-ci, donc uniquement lors de l'inspiration, la contraction de la chambre de respiration déterminant en même temps une diminution de volume de la chambre intermédiaire.
D'autre part, à chaque dilatation de la chambre de respiration, occasionnée par l'expiration, et déterminant en même temps la dilatation de la chambre intermédiaire b, l'oxygène provenant de la bouteille afflue, en passant par les conduits e, dans cette dernière chambre.
Dans l'exemple de réalisation suivant la fig.2, la transmission du mouvement de l'enveloppe de la chambre de re spiration a à la chambre intermédiaire b s'effectue au moyen du levier g, à un seul bras, pivotant autour de son axe f, le point d'attaque relatif à l'enveloppe de la chambre de respiration a étant prévu sur le long bras du levier, tandis que celui pour la chambre intermédiaire b se trouve sur le bras court. Dans cet exemple, le conduit e partant de la chambre intermédiaire b aboutit à la sou-
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pape de réduction de pression (non représentée au dessin) de la bouteille d'oxygène, et le conduit i comportant la soupape h aboutit à la chambre de respiration a.
D'aprèsla fig.;5, il est prévu, à l'intérieur de la chambre intermédiaire b, un ressort de rappel fai sant office d'organe de compensation ; ce ressort s'oppose à la pression de l'oxygène et tend à rappeler vers le bas la par.oi mobile de dessus. Dans la figure 4 on a placé un ressort de pression sur la paroi supérieu- re. Lorsque l'énergie nécessaire à la diminution de volume de la chambre intermédiaire b dépasse la charge pulmonaire normale, on pourra prévoir un tel organe de compensation de pre ssion.
Suivant la fig.5, la chambre intermédiaire b est disposée à l'intérieur de la chambre de respiration a, à savoir dans la par- tie médiane de cette dernière. La paroi de dessus de la première est solidaire de la paroi de dessus de la seconde. Le conduit e venant de la soupape de réduction c aboutit dans la chambre inter- médiaire b qui est rel iée, par l'intermédiaire du passage 1 com- portant une soupape h, à la chambre de respiration a.
En ce qui concerne l'exemple de réalisation de la fig. 6, ' la chambre de respiration est disposée, en forme de coin, entre deux parois réunies dans l'axe f, la paroi supérieure g faisant office de levier. En pivotant autour du dit axe f, par suite du changement de volume de la chambre de respiration a, cette par o i- levier opère le changement de volume correspondant de la chambre intermédiaire b. Cette dernière, qui pourrait être disposée à n'importe quel endroit entre les deux parois, est prévue, dans le présent exemple, à l'extrémité du levier. Le conduit e relie la chambre intermédiaire à la soupape de réduction, tandis que le conduit i commandé par la soupape h relie la chambre intermé- diaire à la chambre de re spiration a.
Dans l'exemple représenté à la fig.7, la conduite d'amenée d'oxygène .2. comporte une soupape k qui s'ouvre lorsque le levier coudé 1 monte. Ce levier coudé 1 est relié à une membrane ou à
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une paroi en caoutchouc m constituant organe de fermeture du fond fixe de la chambre intermédiaire b. La dépression se produisant dans la chambre intermédiaire b attire cette paroi mobile m vers l'intérieur, ce qui détermine une montée du levier 1 qui, à son tour, ouvre la soupape k jusqu'à ce que l'oxygène affluant dans la conduite!. dès lors ouverte fasse cesser la dite dépression.
Dans l'appareil suivant fig. 8, la chambre intermédiaire b est conformée coniquement avec rétrécissement vers le fond immobile ; de ce fait, la paroi mobile de dessus déplace, lors de la modification de volume, une quantité d'oxygène plus élevée, et ce dès le début, ce qui diminue le fonctionnement à vide. 11 va de soi que cette conformation conique de la chambre intermédiaire pourrait être appl iquée aux autress forme s d'exécution, donc également à la chambre intermédiaire à compartimentsétablis s au moyen d'une cloison mobil e.
Par ailleurs, l'appareil suivant fig.8 a en principe le même fonctionnement que celui de la fig.7. La chambre intermédiaire b comporte, du cdté fixe, un fond rigide, au lieu d'un organe de fermeture flexible. La chambre intermédiaire est reliée, par la conduite e, à la soupape de -la poche de commande m. L' organe de fermeture flexible d'aprèsla fig.7 est donc rempl acé, dans l'exemple de réalisation de la fig.S, par une poche de commande m, dans laquelle par suite de la communication ouverte se produisent les mêmes différences de pression que dans la chambre intermédiaire b. Lorsque dans celle-ci se produit, à la dilatation, une dépression, il résulte en même tempune dépression dans la poche de commande m, lesleviers 1 se rapprochent l'un de l'autre et déterminent l'ouverture de la soupape k.
L'arrivée de l'oxygène se poursuit juwqu'à ce que la dépression cesse complè- tement dans la chambre intermédiaire b ainsi que dans la poche de commande m. Au lieu de dégonfler la poche de commande .1 par la dépression, sesleviers 1. pourraient aussi être disposésde telle
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sorte qu'ils permettent un passage d'oxygène permanent jusqu'à une pression de 20 mm. environ ; toutefois si par suite de l'augmentation de la pression dans la chambre intermédiaire b et dans la poche de commande m, la paroi de cette dernière se dilatait au-del à de cette limite, le s levier sI en s'écartant davantage obtureraient le passage, ces leviers étant fixés à demeure à la paroi de la poche de commande m.
Pour ce qui est des appareil s suivant les figure s 7 et 8, la pression constante dans la chambre intermédiaire b baisse, de sorte que le mouvement de celle-ci ne pourra entraver celui de la chambre de re spiration a. En outre, la forte contrepre ssion sur la soupape à dans la conduite .1 reliant la chambre intermé diaire b à la chambre de respiration a n'est plus néce ssaire. De plus, il est maintenant possible de raccorder la soupape 15 direo- tement à la bouteille d'oxygène, sans qu'on doive y intercaler une soupape de réduction, vu que la soupape 15 de la poche de commande se ferme dè qu'il n'y a plus de dépre s si on, respecti- vement aussitôt qu'il se produit une faible compression.
Le passage n, de faible section, reliant la chambre de res- piration a à la chambre intermédiaire b (voir fige 7), passage qui pourrait le cas échéant encore être réglé au moyen d'une soupape o, est destiné à économiser l' oxygène. comme le repré sente la figure 8, ce passage additionnel comprend encore une languette à sifflet a, cet organe faisant office d'avertisseur ; en outre, ce passage comporte une soupape o réglée de telle manière qu'elle ne s'ouvre que lors du très grand écart de pression qui se produit lorsqu'on aura omis d'ouvrir la bouteille d' oxygène. L'organe avertisseur 2 pourrait aussi être disposé dans le passage additionnel n de l'appareil suivant figure 7.
Il va de soi que ce passage spécial n et, au besoin, également l'organe avertisseur p y intercalé, pourraient aussi être appliqués à toutes les autres formes de réalisation mentionnéesci-dessus.
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Respiratory apparatus, in which the admission of oxygen is automatically metered by the lungs based on the amount of air withdrawn.
With regard to breathing apparatus with circulating air of breathing and supply of oxygen, controlled automatically by the lungs (or pulmo-automatically), devices were already known which prevent too much nitrogen accumulation. These devices serve to ensure the arrival of a sufficient quantity of oxygen and at the same time to prevent a continual and uniform arrival, which would cause too rapid deterioration of the apparatus, the latter continuous supply system being there. most often provided in addition to the pulmo-automatic feeding device.
In order to make it possible, in a breathing apparatus with a supply of pulmo-automatic control, to dose exactly as appropriate the quantity of oxygen required, the present invention provides an intermediate chamber with variable volume and re-
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linked to the oxygen cylinder, this intermediate chamber being in communication with the breathing chamber, firstly by means of a member transmitting any movement of the wall and, secondly, by a passage duct, with valve control, allowing the oxygen contained in the intermediate chamber to pass into the breathing chamber, so that with each increase in volume the intermediate chamber is filled with oxygen from the cylinder and that with each decrease volume tion,
oxygen in the intermediate chamber passes into the breathing chamber. In order to prevent the oxygen under pressure in the intermediate chamber from hindering the movements of the wall of the breathing chamber, it is possible to provide pressure compensation devices, such as for example a partition wall dividing the intermediate chamber. , or a piston undergoing bilateral pressure, or a spring acting against the pressure exerted by oxygen, or any other suitable device.
As regards the breathing chamber of the apparatus which is the object of the present invention, a bellows casing is preferably used; the bottom of said chamber is fixed, while the front wall, respectively from above, is mobile, while being rigid. The capacity and the volume variations of such bellows casings can be calculated separately, which in the apparatus according to the invention is of great importance since the oxygen supply is regulated according to the specifications. variations in the volume of the breathing chamber. In addition, the chambers thus formed make it possible to easily transmit the slightest movements of the wall.
The aspect ratio of the breathing chamber and the intermediate chamber connected to the first, as well as the position of these two chambers relative to each other, are calculated so that the quantity of air in breathing in the breathing chamber receives a determined volume of oxygen
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(about 4 to 10%). The organ serving for the transmission of movements of the wall is preferably designed for variations in volume taking place in the same direction, so that any increase in volume of the breathing chamber simultaneously determines an increase in volume. volume of the intermediate chamber and that, vice versa, any decrease in volume of the breathing chamber causes a decrease in volume of the intermediate chamber.
If, on the other hand, the transmission of the movements of the wall is effected by means of a lever with two arms, the changes in volume between the breathing chamber and the intermediate chamber can also be done in the opposite direction.
With regard to the first system, in which the expansion of the breathing chamber determines an increase in volume of the intermediate chamber, the exhalation creates in the breathing chamber a compression which, by expanding the bellows envelope, effects a increase in volume of the intermediate chamber in which a depression occurs as early as 1. On the other hand, during inspiration, there is a depression in the re spiration chamber; it decreases in volume and causes a corresponding decrease in the intermediate chamber, which creates a compression therein.
When the intermediate chamber expands, the oxygen in the bottle fills it; then, when the volume of the intermediate chamber decreases, the oxygen therein is brought, via the aforementioned communication duct, into the breathing chamber.
Any return of oxygen either to the cylinder or through the reduction valve is made impossible. In order to prevent the oxygen coming from the intermediate chamber from being able to arrive continuously to the breathing chamber, but only during the decrease in volume of the intermediate chamber, it is interposed in the communication duct, a valve which, under the action of a higher pressure than that which reigns inside the intermediate chamber -
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diary, is kept closed.
If, for example, the oxygen in the intermediate chamber is under a pressure of 100 mm. column of water, it will suffice, to close the valve of the communication pipe, to act on it a backpressure of about 120 mm.
If the movements of the wall of the breathing chamber are transmitted to the intermediate chamber by means of a lever with one or two arms, it is possible, by connecting the short arm of the lever to the latter, to reduce the force necessary for the change. volume .. Since the volume of the intermediate chamber is quite low compared to the breathing chamber, this force should not be very large. The pressure undergone by the oxygen filling the intermediate chamber and determining the expansion of the latter, will at the same time facilitate the increase in volume of the breathing chamber.
In the event that a compensating member should stop the pressure in the intermediate chamber, the change in volume of the latter does not cause any overload in terms of movements of the wall of the re spiration chamber.
The intermediate chamber can constantly be in open communication with the reduction valve of the oxygen cylinder, when it is necessary to reduce to about 100 mm. the pressure of the oxygen cylinder which, when loaded, has a pressure of 150 atm. To obtain such a considerable pressure drop, a single reducing valve would not be sufficient and since too much pressure in the intermediate chamber must be avoided, the present invention provides, according to another embodiment, to using the pressure differences occurring in this intermediate chamber to actuate a movable member, for example a flexible partition or membrane or a distribution envelope known per se;
this movable member will be used to control a valve inserted in the pipe connecting the oxygen cylinder to the chamber
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intermediate. Said valve is controlled in such a way that when the intermediate chamber is released or, in other words, when the oxygen is expelled which, in turn, is brought into the breathing chamber, it remains closed but that, on the other hand, during the expansion of the intermediate chamber, this valve opens as a result of the depression occurring at this time, and this, by means of the aforementioned movable member, uette valve closes immediately that the depression will have ceased.
here again, the intermediate chamber could be divided by means of a c1 oi its-membrane, so that at the expiration as well as 1 or s of inspiration, therefore 1 order of each increase and during each As the breathing chamber decreases, there is alternately a depression in one part of the intermediate chamber and at the same time a compression in the other part. This compression in one of the compartments will push the oxygen back to the re-spiration chamber, while the pressure in the other compartment will open, through the movable member, the valve of the air duct. oxygen supply.
Given that the di t movable member - as well as the partition-membrane inside the intermediate chamber, or even the distribution casing - which serves to control the valve inserted in the supply duct , depends, as far as its movements are concerned, on those effected by the organ transmitting the variations in volume from the breathing chamber to the intermediate chamber, one could at the very least use the latter organ for the control of the valve placed in the supply duct.
To prevent the s starting of the transmission of movements from the breathing chamber to the intermediate chamber, the operation of the latter is not delayed excessively, therefore in order to obtain as soon as possible the effects produced by the s differences in pressure, the intermediate chamber can be given a conical conformation, the narrowing occurring towards the stationary bottom.
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So that the pressure differences in the re spiration chamber and in the intermediate chamber are not completely compensated for by fresh oxygen, it is possible, in order to save oxygen, to provide between the breathing chamber and the intermediate chamber - in addition to the valve-controlled passage - an always open communication duct having a smaller diameter, or else a manually adjustable communication duct. This allows, as a result of the compression occurring in the breathing chamber during exhalation, to bring a small part of the breathing air to the intermediate chamber where, at this time, there is a depression.
In this additional conduit connecting the breathing chamber to the intermediate chamber, there can be provided a warning device indicating that the oxygen cylinder is not open. uar as the breathing chamber expands as a result of the compression occurring during exhalation, the intermediate chamber also undergoes an increase in volume, during which the resulting depression in it operates, by means of the flexibl e partition or the distribution casing, the opening of the valve interposed in the pipe serving for the supply of oxygen. However, if the wearer of the device had forgotten to open the oxygen cylinder, the depression in the intermediate chamber could not be compensated for by fresh oxygen.
Thus, this depression would be equalized (compensated for) by the breathing air compressed in the breathing chamber, this air passing through the additional duct. This results in a fairly strong current of air which serves to actuate the warning device. The latter can be of any suitable type, for example an audible whistle warning device in the additional air duct, or a substance having an odor or odor is used.
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a very sharp taste (for example eucalyptol) which, introduced into this additional duct, acts on the sense of smell or on the taste of the person.
The warning device must not function
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that when a strong current of air occurs in the additional duct due to the non-opening of the oxygen cylinder, we could, for example in the case of a whistle, construct this warning device in such a way that the weak air current passing through it when the oxygen cylinder is open, will not act on the alarm.
In the same vein, it would also be feasible for the additional duct to have a valve adjusted according to a determined pressure difference. As opposed to a warning device throttling, in the known manner, the main air duct, the warning device arranged in the additional duct has the advantage that the main duct remains completely free, so that under no circumstances may the warning device interfere with the normal operation of the device ..!: link that the arrangement, according to the invention, of the warning device is more secure than the known arrangement. squ 'now it is less exposed to the harmful effects of the humidity of respiration.
Unlike old dosing systems for the arrival of oxygen, the measurement of the quantity of oxygen carried out by the intermediate chamber, according to the invention, has the advantage that the duct is stiné with the passage breathing air remains absolutely free and independent. When the valve with automatic pulmo control is triggered, the strongly compressed oxygen no longer reaches, as was the case in all the devices known until now, into the interior of the entire device. whole, it may only enter the intermediate chamber, the respective capacity of which determines the supply of oxygen to the breathing chamber, thus reducing the quantity of it following the modification of the breathing chamber.
The accompanying drawing schematically represents some exemplary embodiments of the object of the invention, but is limited only to the part of the respiratory apparatus to which the object of the invention relates.
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carries the present invention. The position of this device is that of devices in general, called circulation, therefore between the air purification cartridge and the inspiration pipe.
The breathing chamber a comprises, in a generally known manner, the expiration duct a1 and the inspiration duct a2.
Figure 1 shows the mechanical and pneumatic connection of the breathing chamber a with the intermediate chamber b, the latter being connected to the reducing valve. 2. of the oxygen cylinder not shown. The intermediate chamber b is provided, in this exemplary embodiment, with a pressure compensation member, namely the movable partition d which is connected, by means of bellows, to the front walls of the intermediate chamber. In each of these two front walls ends a conduit e connected to the reduction valve c, so that the two compartments b of the intermediate chamber are under the same oxygen pressure.
By means of the lever g, with two arms, being able to oscillate around its axis f, the movements of the wall of the breathing chamber a are transmitted to the partition d dividing the intermediate chamber into two compartments. During this movement, the partition d expels alternately from the upper compartment and from the lower one 3 'oxygen contained therein and the latter, borrowing the duct 1 also provided in the two front walls of the intermediate chamber, arrives directly or indirectly in the breathing chamber a , during which a new quantity of oxygen flows into the compartment b which, at this moment, undergoes an expansion.
Due to the fact that the partition d simultaneously undergoes the pressure of the fluid on the two sides, the pressure in the intermediate chamber is always compensated both below and above the partition d. Therefore, in order to cause movement of said partition, all that is needed is a force just large enough to open the valve h in the conduit i.
If, for example, the pressure of oxygen in the intermediate chamber was 100 mm. and that the load of the valve h was greater
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re about 20mm., there would only be that little 20mm pressure. which would oppose the transmission of movement from the envelope of the breathing chamber to the intermediate chamber; however, this pressure is almost entirely counterbalanced by the fact that the intermediate chamber receives the short arm of the lever. The amplitude of the movements of the partition, 9 ;, and thus the variation in volume of the intermediate chamber b can be regulated by means of several holes made in the small arm of the sink 1 g, these holes allowing the position of the partition d to be modified.
In the aforementioned example of execution, each time one of the compartments of the intermediate chamber decreases, oxygen is expelled therefrom, therefore both during the contraction and during the expansion of the re spiration chamber. a, and is brought into the latter. In the other embodiments below, oxygen is only sent to the breathing chamber a, via the conduit i, during the contraction of the latter, therefore only during the inspiration, the contraction of the breathing chamber determining at the same time a decrease in volume of the intermediate chamber.
On the other hand, with each expansion of the breathing chamber, caused by expiration, and at the same time determining the expansion of the intermediate chamber b, the oxygen coming from the bottle flows, passing through the ducts e, into this last room.
In the embodiment according to Fig. 2, the transmission of the movement of the casing from the re spiration chamber a to the intermediate chamber b is effected by means of the lever g, with a single arm, pivoting around its axis f, the point of attack relating to the envelope of the breathing chamber a being provided on the long arm of the lever, while that for the intermediate chamber b is on the short arm. In this example, the duct e starting from the intermediate chamber b ends in the
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pressure reduction valve (not shown in the drawing) of the oxygen cylinder, and the conduit i comprising the valve h leads to the breathing chamber a.
According to Fig.; 5, there is provided, inside the intermediate chamber b, a return spring acting as a compensation member; this spring opposes the pressure of oxygen and tends to bring down the mobile par.oi from above. In figure 4 a pressure spring has been placed on the top wall. When the energy required to decrease the volume of the intermediate chamber b exceeds the normal pulmonary load, such a pressure compensation member can be provided.
According to FIG. 5, the intermediate chamber b is arranged inside the breathing chamber a, namely in the middle part of the latter. The top wall of the first is integral with the top wall of the second. The line e coming from the reduction valve c terminates in the intermediate chamber b which is connected, through the passage 1 comprising a valve h, to the breathing chamber a.
As regards the exemplary embodiment of FIG. 6, 'the breathing chamber is arranged in the form of a wedge between two walls joined together in the axis f, the upper wall g acting as a lever. By pivoting about said axis f, as a result of the change in volume of the breathing chamber a, this lever operates the corresponding change in volume of the intermediate chamber b. The latter, which could be disposed at any location between the two walls, is provided, in the present example, at the end of the lever. The conduit e connects the intermediate chamber to the reduction valve, while the conduit i controlled by the valve h connects the intermediate chamber to the re-spiration chamber a.
In the example shown in fig.7, the oxygen supply line .2. has a valve k which opens when the crank lever 1 goes up. This elbow lever 1 is connected to a membrane or to
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a rubber wall m constituting the closing member of the fixed bottom of the intermediate chamber b. The depression occurring in the intermediate chamber b attracts this movable wall m inwards, which determines a rise of the lever 1 which, in turn, opens the valve k until the oxygen flowing in the pipe! . therefore open causes the said depression to cease.
In the device according to fig. 8, the intermediate chamber b is conically shaped with narrowing towards the stationary bottom; therefore, the mobile top wall displaces, during the change in volume, a higher quantity of oxygen, and this from the start, which decreases the no-load operation. It goes without saying that this conical conformation of the intermediate chamber could be applied to other embodiments, therefore also to the intermediate chamber with compartments established by means of a movable partition.
Moreover, the apparatus according to fig.8 has in principle the same operation as that of fig.7. The intermediate chamber b comprises, of the fixed cdté, a rigid bottom, instead of a flexible closure member. The intermediate chamber is connected, by line e, to the valve of the control pocket m. The flexible closure member according to fig. 7 is therefore replaced, in the embodiment of fig. S, by a control pocket m, in which, as a result of open communication, the same differences in pressure than in the intermediate chamber b. When a depression occurs in the expansion, there is at the same time a depression in the control pocket m, the levers 1 approach each other and determine the opening of the valve k.
The supply of oxygen continues until the vacuum completely ceases in the intermediate chamber b as well as in the control pocket m. Instead of deflating the control pocket .1 by the vacuum, its levers 1. could also be arranged in such a way.
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so that they allow a permanent passage of oxygen up to a pressure of 20 mm. about ; however if, as a result of the increase in pressure in the intermediate chamber b and in the control pocket m, the wall of the latter expands beyond this limit, the s lever sI by moving further away would block the passage, these levers being permanently attached to the wall of the control pocket m.
As regards the apparatus s according to FIGS. 7 and 8, the constant pressure in the intermediate chamber b drops, so that the movement of the latter cannot hinder that of the re spiration chamber a. In addition, the strong counterpre ssion on the valve in the line .1 connecting the intermediate chamber b to the breathing chamber a is no longer necessary. In addition, it is now possible to connect the valve 15 directly to the oxygen cylinder, without having to interpose a reducing valve, since the valve 15 of the control pocket closes as soon as it is closed. There is no more depression if one, respectively, as soon as a weak compression occurs.
The passage n, of small section, connecting the breathing chamber a to the intermediate chamber b (see fig. 7), passage which could if necessary still be adjusted by means of a valve o, is intended to save the oxygen. as shown in Figure 8, this additional passage further comprises a whistle tongue a, this member acting as a warning device; in addition, this passage comprises a valve o adjusted in such a way that it opens only during the very large pressure difference which occurs when the oxygen cylinder has been omitted. The warning device 2 could also be placed in the additional passage n of the device according to figure 7.
It goes without saying that this special passage n and, if necessary, also the interposed warning device p y, could also be applied to all the other embodiments mentioned above.