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SOUPAPE D'AMENEE D'OXYGENE, COMMANDEE AUTOMATIQUEMENT PAR LES POUMONS, POUR APPAREILS PROTECTEURS DE LA RESPIRATION', SANS
DOSAGE CONSTANT.
La présente invention a pour objet une soupape d'amenée d'oxygène, commandée automatiquement par les poumons, pour appareils protecteurs de la respiration, sans dosage constant.
On emploie de tels appareils pour respirer à de grandes altitudes, pour effectuer des inhalations ou pour respirer en circuit fermé, avec régénération de l'air expiré.
Il était d'usage jusqu'à présent de commander ou d'ouvrir la soupape d'amenée d'oxygène, commandée automatiquement par
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les poumons, au moyen de leviers mis en mouvement par les parois de la poche respiratoire ; ces leviers éta,ient disposés dans cette poche, ou bien ils étaient fixés à une de ses parois extérieures et ils étaient amenés à la position d'ouverture par l'affaissement des parois de la poche respiratoire.
Cette construction présente l'inconvénient d'exiger des leviers qui constituent des pièces délicates des appareils, et que ces soupapes commandées automatiquement par les poumons opposent une résistance relativement élevée à l'ouverture.
Conformément à l'invention, ces inconvénients sont écartés du fait que la soupaped'amenée d'oxygène n'est pas ouverte par des leviers, mais par l'énergie disponible à basse pression. En d'autres termes, en cas de besoin, une soupape auxiliaire s'ouvre et fait passer de l'oxygène à basse pression dans une chambre à membrane ; la membrane se bombe sous la pression de l'oxygène qui agit sur elle, et ouvre par suite la soupape d'amenée proprement dite de l'oxygène, qui est alimentée par de l'oxygène sous haute pression. Pour l'ouverture de la soupape auxiliaire à basse pression, une très faible force suffit, d'autant plus que l'alésage du siège de la soupape peut être petit. Il s'ensuit que cette soupape "décolle" facilement.
La soupape à haute pression ouverte par la basse pression comme force auxiliaire, a un siège d'un alésage plus grand, et est beaucoup plus difficile à ouvrir.
Mais la force nécessaire pour l'ouvrir n'incombe pas aux poumons de l'usager ; elle est engendrée par la basse pression.
La soupape à haute pression fournit au porteur de l'appareil, dans le temps le plus court (en une fraction de seconde), la
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quantité nécessaire d'oxygène que la soupape à basse pression ne peut pas fournir pendant le même intervalle de temps, par- ce que la vitesse du débit est trop faible.
L'oxygène provenant du raccord à haute pression arrive par des embranchements à la soupape à haute pression et à la soupape de réduction de pression. De cette dernière, un canal foré conduit à la soupape de commande qui est reliée à la pa- roi de la poche respiratoire, ou à une partie en forme de mem- brane de cette poche. La soupape de commande est d'abord main- tenue dans la position de fermeture par un ressort. Dès qu'il s'établit une dépression dans la poche respiratoire, c'est à dire aussitôt qu'un besoin d'oxygène se manifeste, la soupape de commande s'ouvre sous l'effet de l'affaissement de la pa- roi de cette poche.
L'oxygène à basse pression (à 3 atmosphè- res environ) passe alors librement à travers la soupape de commande et pénètre, par un canal de dérivation, dans une pe- tite chambre à membrane disposée au-dessus de la soupape d'a- menée de l'oxygène sous haute pression. La membrane est re- poussée et, par suite de ce mouvement, la soupape à haute pression d'ouvre malgré l'action d'un ressort de fermeture.
De l'oxygène s'écoule dans la poche respiratoire.
Dès que les besoins en oxygène sont couverts, la dépres- sion existant dans la poche respiratoire est équilibrée par l'oxygène qui continue à affluer. La dépression disparait et, avec elle, la force qui ouvrait la soupape de commande. Cette soupape se ferme donc sous l'action d'un ressort de fermeture.
De ce fait s'ouvre en même temps une soupape de purge d'air, par laquelle l'oxygène se trouvant dans la chambre à membrane de la soupape à haute pression s'écoule dans la poche respira- toire. Il s'ensuit que le ressort précité ferme la soupape à @
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haute pression. On revient ainsi à la position de départ.
Il y a avantage à pourvoir la soupape de commande de deux disques obturateurs qui se trouvent sous pression, le disque qui libère le canal de purge d'air s'ouvrant avant que le disque obturateur de la soupape à basse pression libère le siège correspondant. Il y a avantage à pourvoir de deux anneaux ou disques faisant office de butées, la tige de commande de la soupape de commande, tige qui, lorsqu'une dépression se manifeste, est mise en action malgré un ressort, par la paroi de la poche respiratoire ou par la, membrane communiquant librement avec le circuit de la respiration, ces anneaux ou ces disques ouvrant ou fermant l'un après l'autre les disques obturateurs de la soupape (sur lesquels presse un ressort) par une liaison mécanique des anneaux précités avec ces disques obturateurs, de façon qu'il n'y ait jamais qu'une soupape à la fois qui soit ouverte.
La nouvelle soupape d'amenée d'oxygène commandée automatiquement par les poumons permet de construire un appareil à commande automatique par les poumons, qui réagit très facilement et sans dosage constant.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux modes d'exécution de la nouvelle soupape de l'amenée d'oxygène, la figure 1 étant une coupe verticale d'un des modes d'exécution et la figure 2 celle d'un autre mode d'exécution de la soupape de commande.
L'oxygène sous haute pression est amené d'une part pa,r le canal 30 au réducteur de pression 31 et, d'autre part, à la soupape 3 d'amenée d' oxygène.
De la chambre à basse pression 1 du réducteur de pression, qui se trouve par exemple sous une pression de 3 atmos-
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phères, un canal 5 conduit au bouchon 6 (de préférence à an- gles et guidé librement) de la soupape de commande. Ce bou- chon est maintenu dans la position de fermeture par la tige
7 qui traverse l'ouverture 8 à cratère, qui est reliée direc- tement à la poche respiratoire 36 ou à une membrane, au moyen de la tige 37, et qui est maintenue par le ressort 9, dans la position de fermeture. Lorsqu'une dépression se manifeste dans la poche respiratoire, le pointeau, relié rigidement à la tige 37, recule à travers le cratère 8, et le ressort est aplati. Le bouchon 6 est appuyé sur le cratère 8 par le res- sort 10 et par la pression régnant dans l'ouverture du cra- tère.
De ce fait, le cratère 8 se ferme et le cratère 11 s'ou- vre. L'oxygène à basse pression s'écoule alors de la soupape de réduction de pression par le canal 5, par le cratère 11, et de là, par le canal 12, dans la chambre 33, au-dessous de la membrane 2 de la soupape d'amenée 3, qui est mise ainsi en action. ,Au besoin, on peut aussi mettre en action à la . main la soupape d'amenée au moyen d'un bouton-poussoir 4.
L'oxygène provenant de la soupape d'amenée 3 s'écoule de la chambre 32, par les canaux 34 et 14 et par le tube 39 (fixé dans le taraudage 35), à la poche respiratoire 36. Il en ré- sulte une surpression dans cette poche.
Dès qu'à la poche respiratoire a afflué une quantité suffisante d'oxygène pour annuler la dépression due à l'aspi- ration des poumons, la force qui tirait vers la droite le disque de la membrane 38 et, avec lui, la tige 37, disparait.
Le ressort 9 se détend alors et pousse le pointeau 7 vers la gauche, grâce à quoi le bouchon 6 se décolle du siège de sou- pape 8 et est appuyé sur le siège de soupape 11, malgré l'ac- tion du ressort 10. L'oxygène sous pression qui se trouve
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dans le canal 12 et dans la chambre 33, au-dessous de la, merl- brane 2, s'échappe alors par le cratère ouvert 8 dans la cham- bre 13, et de là dans le canal 14, qui le conduit plus loin, dans le tube 39 et dans la poche respiratoire 36. Après la détente de la, chambre 33, le ressort de fermeture se détend et appuie le bouchon 3 sur le siège de la. soupape à haute pression, ce qui interrompt le courant d'oxygène. L'état ini- tial est atteint ainsi de nouveau.
L'oxygène qui peut s'échapper par des fuites dans le gui- dage de la. tige 37 est recueilli par la membrane élastique 15, qui est rendue bien étanche par rapport à la pièce entourant la tige 37, et est conduit, par le canal oblique 16, dans le canal collecteur 14.
L'emploi d'un bouchon qui glisse dans une chambre sous l'effet d'un ressort ou d'une pression, et qui ferme un cra- . tère, tantôt par sa partie inférieure, tantôt par sa partie supérieure, présente un inconvénient. Au moment du changement de position, c'est à dire au moment où le bouchon libère le cratère supérieur et n'a pas encore fermé le cratère infé- rieur, les deux canaux sont ouverts. Le gaz à basse pression a, ne fût-ce que pour un court moment, accès à la poche res- piratoire. La, commande de soupape décrite ci-après et repré- sentée sur la figure 2, est destinée à, écarter cet inconvé- nient.
Dans le canal 17 se trouve un bouchon 18, qu'un ressort
19, reposant sur un disque 20 porté par la tige de soupape 21, presse sur le siège de soupape 22. La tige de soupape 21 est maintenue par un ressort 23 dans la position de pression.
Dans le canal 17, se trouve un second bouchon 24 qui est pres- sé contre la butée 26 par un autre ressort 25. Celui-ci prend
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appui contre la face inférieure du disque 20.
Lorsque la tige de soupape 21 se déplace dans le sens de la flèche par suite d'une dépression, le disque 20 se déplace dans le même sens et détend le ressort 19. Ce ressort 19 est soumis à une compression préalable suffisante pour maintenir le bouchon 18 sur le siège en forme de cratère. Par le déplacement de la tige de soupape dans le sens de la flèche, le bouchon de fermeture 24 atteint le cratère 27, et le ressort 25 le presse sur ce cratère..Après que la soupape 27 s'est fermée, le disque 20 vient en contact avec une butée 28 dans le bouchon 18 et soulève alors ce bouchon de dessus le cratère 22. L'oxygène à basse pression a maintenant libre passage, par le canal 5, vers le canal 12, qui conduit à la chambre à membrane 33 de la soupape d'amenée 3.
Le mouvement de retrait de la tige de la soupape a lieu en ordre inverse. Le cratère 22 se ferme d'abord, puis le cratère 27 s'ouvre. Après que celui-ci s'est ouvert, l'oxygène, qui se trouve encore dans la chambre de soupape (chambre à membrane) et dans le canal, s'échappe par les canaux 16 et 14 et le tube 39 vers la poche respiratoire 36. REVENDICATIONS.
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