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Jl.l'no 1 d E U G G E N BER GER
Lorsqu'il vole à des altitudes supérieures à 4000 mètres environ, le pilote, pour maintenir constantes les conditions vitales physiologiques, est obligé d'inhaler en quantité déter- minée un gaz respirable, par exemple de l'oxygène pur, ou un mélange d'air et d'oxygène, ou encore un mélange d'oxygène, d'air et d'acide carbonique. La quantité de ce gaz vital nécessaire dépend d'une part de l'altitude à laquelle on vole, et d'autre part du travail à fournir par le pilote; de plua, elle augmente aveccette altitude et avec le travail fourni.
On connaît des appareils qui permettent la respiration artificielle , En général, ils comprennent des réservoirs qui contiennent le gaz vital soumis à une forte pression, un@instru- ment dans lequel ce gaz subit une détente en une ou plusieurs phases, et un masque par lequel la pilote aspire le gaz vital
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détendu ,
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Il y a deux groupes d'appareils d( ce genre, sa'.'oir : ce'c':;: où le débit du gaz vi tal est réelé par l'inhalation ..:c:.:c, c '0: t-G-- dire les appareils dits pneuuo-au to:.;atig,ue s, et orux dans lesquels 1árrivée du gaz vital est reste par la hauteur du vol du ,.10"lCJJt et qui sont désignés sous le nom d'instruments 01 ti tuc1o-cu tC...é1ti- quase Dans l'appareil à fonctionnement 1nGuJ10-Si1tQDlatiQ'l1.e, 1 . vital détendu arrive dans u,;c poche.
Ap.esure que cette :"*.:.i 1.i>;..a se reniplit, l'adduction subit un étranglement ou Ulle i:ûu c t:ic,A , et c'est de cette poche que l'usager aspire le caz vital.
L'afflux du Gaz vital dons cet appareil est ré:.:;ulB:'1sé i!C<:' la phase d'aspiration du poumon, ce qui aboutit ' 1.1:',8 600110"1.i8 de fluide vital pendant la phase d'exhalation. Ei. outro, 1< ec: tc.- iaation de Gaz vital est fonction de la fréquence des aspirations et cette consomuation est aÏ11si réglée d'une .-anière neuLiO- autoinitiqae.
Par contre, dans l'appareil à fonctionneLient i l t 1 tn eo - autociatique, la fourniture de gaz détendu est l'8.lée d'sires l'al- titude à laquelle on vole; celà e lieu du fait eLe, .'jour 1'<.-0 tj,O'l d'une des boîtes anéroïdes connues, une soupape rôi¯'.'latric'' s'ouvre, à mesure que l'avion s'élève. Le caz vital ""L'C'ltÎ8 GO;';:' une certaine surpression vers le masque, de sorte qi. l'usager reçoit le gaz an question. Liais, étant donne que ce ruz s'écoule aussi pendant la période d'exhalation, la consCüll11:ttion en ca
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vital est plus grande que dans l'appareil décrit en preuier lieu.
Or, la présente invention permet de combiner entre eux les
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modes de fonctionnement pneUL10-a1.1tow'0tique et altitude-automatique de zaniére qu'il en résulte une adduction de gaz vital qui, économisant le gaz existant, s'e:Ff éctue en m?'mG temps d'ure "1(,,niÔl'(:
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sûre.
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Le dessin annexé représente sch;nûtic111'.e: t, à titre u'exem- ple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
Le réservoir 1 contient le gaz vital sous tension qui, p8r la soupape de détente 2 et le conduit 3, afflue vers le d\;tsilé:8vr 4)
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décrit ci-après, Le gaz vital détendu se dirige donc vers la soupa- pe 45. La boite anéroîes 46 qui subit la pression de l'air extérieur se dilate à mesure que l'altitude du vol augmente, de telle sorte qu'à partir d'une altitude déterminée, la soupape 45 s'ouvre et le gaz, passant par le tube @, arrive au masque respiratoire 9.
A cette partie à fonctionnement altitude-automatique, se rattache la partie à fonctionnement pneumo-automatique.
Le masque respiratoire 9 comporte une soupape d'expiration 10, qui est interchangeable et dont le travail est à charge varia-, ble. Cette soupape peut consister par exemple en une plaque de mica qui, par une minime pression exercée par un ressort, est pressée contre la surface d'étanchéité. La pression du ressort doit être calculée de façon qu'une petite surpression d'une- valeur déterminée puisse se produire dans l'intérieur du masqua. Cet effet' de soupape peut aussi être obtenu à l'aide d'une sorte de caout- chouc spongieux dont les petites membranes obturent les pores lors du processus d'inhalation e les ouvrent, au contraire, lors de l'expiration. Une soupape de ce genre présente l'avantage de fonc-. tionner en même temps comme filtre.
Un avantage, supplémentaire consiste en outre en ce que l'on peut comprimer le caoutchouc spongieux, afin d'empêcher une formation éventuelle de glace à laquelle peudonner lieu. l'air exhalé' qui est toujours humide.
En vue de faciliter l'obtention d'une légère surpression, il est prévu dans la tubulure de communication 15 un clapet de retenue constitué par une membrane en mica 16, qui se ferme sous l'action d'un ressort à boudin 17.
La section transversale du conduit 11 débouchant dans la portion pneumo-automatique de l'appareil est ouverte plus ou moins par un disque 12, cela proportionnellement au remplissage de la poche 14, Cette poche, 14 se vide lors de la phase d'inhala- tion. Les'parois 19 s'affaissent l'une vers l'autre sous la pression d'une plaque 21 chargée par deux ressorts 20, La poche 14 est montée dans un logement 22. Le levier 13, quiappuie sur la paroi 19 de la poche 14, est relié au disque 12, et sert à
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déboucher l'orifice du conduit il, de sorte eut 10 UZZ vital afflue jusqu'à ce que le remplissage normal soit de nouveau atteint.
Le moment de l'ouverture de la soupape d'aspiration 10 est calcule
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de manière qua l'air exhalé s'accumule partiellement dans la cavité du masque et dans la tubulure de communication 15 pendant le pre- mère phase de l'expiration, et dans la poche 14 lors de l'absence d'un clapet de retenue. La soupape d'expiration ne doit s'ouvrir
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qu'au moment où la composition de l'air d'expiration n'a plus de voleur notable et ne contient plus de U-,L; ,ritel1...JciJis,-l)lo.
Cela. arrive vers la fin du processus d'exhalation ou- expiration.
A partir de cet instant, il faut que la soupape d'expiration s'ouvre
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afin que cette portion de l'air exhale soit refoula dè:,l"- l'atmos- phère extérieure. Etant donné que la première phase de lu p(ri.or-e e d'expiration est riche, tandis que la phase terminale est pauvre en gaz vital, cet agencement c1..1[}J.rnto encore I ni,tilisa.tic;r C0110- maque de ce gaz amené artificiel1e.LJ±nt. Si, par suite eu trv&jl fourni, la fréquence et la profondeur d'aspiration vienne'!! '. augnenter, la vidange et le remplissage de la cha:;.1.oI'e 14 ..:archet de pair avec cette augmentation, Pour clos -.Uisons de sécurité dans le fonctionneuent, il est nécessaire que la partie agissait altitudo-automatiqueraent livre en fluide vitul1..I";- cuarti-t' qui soit suffisante dans tous les cus, nâjie lorsque le travail fourni est fort élevé.
La soupape 16, 17 qui, au 1:ioùiciit ou rè::.:r:.c cette pression, vient précisément à se fermer, s'ouvre à l'instant où commence l'inhalation, donc lorsque se produit une dépression dans la tubulure de communication 15.
Il ntest pas nécessaire de raccorder directement la
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poche 14 au masque 9. Dans certains cas, il est avantac1..:,x d'inter- caler entre ces deux pièces un tube de raccordement plus Ions 15.
A cet égard, il faudra veiller à ce que ce tube additionnel ne dépasse pas un volume déterminé. peu
Pour les vols à altitude relativement/élevée, par exemple jusqutà 6000 mètres, un fluide vital consistant en un mélange d'o- xygène et d'air est suffisant. On peut emporter avec soi dans la
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bouteille 1 de l'oxygène pur sous forme comprimée et utiliser pomme air celui de l'atmosphère. Le tube d'arrivée affecte le forme d'un tuyau à double paroi 11, 11'. L'espace formé par l'enveloppe extérieure 11' communique avec l'air du dehors au moyen d'un clapet 23 soumis à l'action d'un ressort 25, tandis que le tube intérieur de cette double canalisation est relié au conduit 7.
Ce clapet 23 peut, ou bien être actionné à la main,; ou bien fonctionner automatiquement par l'intermédiaire d'une bote anéroïde 24. Dans ce cas, le ressort à boudin 25 tend à ouvrir le clapet 23. Si le mécanisme 12, 13 ouvre le conduit 7, alors, sous l'effet aspirateur produit par l'oxygène pénétrant dans la poche 14, de l'air se trouve aspiré à travers.le conduit 11' à double enveloppe et le clapet 23. Dans le conduit à air est montée une soupape de retenue 26 qui empêche le gaz vital de sortir de la poche 14.
Cette disposition' assure d'un côté la quantité maximum de gaz vital correspondant à l'altitude du vol et,. d'un autre côté, par le dosage pneumo-automatiqu.e, elle assure la consomma-' tion extrêmement. économique de la portion de gaz vital que fournit la bouteille ou le réservoir 1 proportionnellement .au besoin physiologique vital.,
Le dispositif détendeur 4 pour régler la pression et la quantité du gaz affluant par le tube 7 vers le masque 9 est monté dans un carter. Le gaz vital, venant de .la bouteille 1 par la conduite 3, se rend par un tube 29 vers un manomètre 30 et, par un conduit 31, vers un régulateur de pression 32.
Dans le logement de ce dernier est tendue une membrane 33 contre laquelle appuie un ressort 34 avec une tension réglable: Sur la membrane 33 s'applique la tige d'une soupape 35 montée dans le 'conduit 31 et maintenue ouverte par le ressort 34 agissant' à rencontre de la pression du fluide vital affluant, de sorte que le gaz peut se ' rendre dans la chambre de détente 36. Lorsque la pression dans cette chambre 36 dépasse un taux prédéterminé', la soupape 36 coupe l'arrivée du gaz de la bouteille 1. De la chambre 36, le
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gaz vital, passant par un canal 37, se rend au robinet principal 38. Ce dernier comporte une soupape de fermeture 39 terminant ledit canal.
Contre le corpss de lu soupape appuie une membrane 40 qui, susceptible d'être déplacée à l'aide d'une poignée 41 et d'un
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boulon 4:, peut ainsi ouvrir la soupape 39. Le gaz vitll sort ilorc du canal 39, pénètre dans le corps 43 du robinet et cle lu, I)8s,é,[JnL par un conduit 44, se dirige vers une soupape de fer,.-eti).ie 45. Cette soupape est régie par une boite anéroïde 46. Cette dernière se trouve dans une chambre 47 débouchant dans 1'tosÁ'l8r:-, elle porte un boulon 48 fixé sur le fond d'un soufflet dG t61liq.ue 4 q::1 fe::'L.e la chambre 47 du côté du collecteur de gaz vital 50.
Lorsqu'une
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altitude prédéterminée est atteinte, par exemple de 41<c, mètres ,la boite 46 se dilate au point que le soufflet '1±' ouvre ]6 soupape
45 et que du gaz vital peut, par le conduit 44, pénétrer dans le
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collecteur 50. Le gaz vital arrive alors, :"J¯.:'" tube fi '7) au risque à gaz 9.
L'appareil comporte en outre u--- robinet de secours 52 afin
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que, si le détendeur de gaz ci-dessus décrit venait à ns pas J'0...Álir son office, on puisse quand même envoyer du gc.z vers le mssqup.
Sur un branchement 53 1l1 conduit 31 est montée une soupape 5. qui coupe l'arrivée de gaz vital dans le 'Toi fier 55. pour ouvrir ce'Me soupape 54, on se sert d'une manette 56 vissée dans ce boîtier >5, et d'une membrane 58 appuyant contre 1s soupape 54. o QU 1 13Ô on tcurre e la manette 56, son déplacement axial est t -trcw;.,.is, .râc# au rCS.3Ol' t 57, à la membrane 58 et, par suite, lu soupape 54. La soupape 54
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s'ouvre, du gaz arrive dans le boîtier 55 d'où, par un 1>rinchcir#; t 59, il parvient au collecteur 50 et annuité au L.-:isq-ue S.
Les deux poignées ou manettes 41 et t 5d se trouvent r,7"Oi:l.- mité du siège du pilote. Dans le champ de vision de l'échelle gre- duée du manomètre 30 est placé un gazomètre 60 qui indique la pres- sion du gaz vital dans le collecteur 50. iL une tubulure 71 de la chambre 47 peut être raccordé un dispositif 72 -destiné à produireun vide partiel, afin de pouvoir vérifier en tout temps le fonctionne- ment exact de la boite anéroïde aux diverses altitudes de l'avion,
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aussi bien que sur le sol.
Dans des cas particuliers, la boite anéroïde peut être remplacée par une soupape qui règle l'admission de ltoxygène, et celà de manière que l'adduction d'air frais se trouve interrompue quand l'altitude de l'avion augmente, et que l'adduction de gaz vital se fasse par exemple proportionnellement à la différence de pression à l'intérieur et à l'extérieur de la conduite d'amenée du gaz vital.
REVENDICATIONS
1 - Appareil respiratoire pour hautes altitudes, carac- térisé en ce qu'une partie agissant automatiquement sous l'effet de l'altitude et une partie à :fonctionnement pneumo-automatique sont combinées et coopèrent entre elles de manière qu'une quantité de gaz vital correspondant aux conditions physiologiques et déter- minée par l'altitude du vol et par le travail fourni par ledit usager soit mise automatiquement à la disposition de l'usager.