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SOUPAPE D'ADMISSION D'OXYGENE POUR APPAREILS RESPIRATOIRES ET DE PROTECTION
PULMONAIRE.
L'invention concerne une soupape d'admission d'oxygène pour appa- reils respiratoires, actionnée par une soupape auxiliaire commandée par 1' action des poumons.,
On connaît diverses constructions de telles soupapes d'admission d'oxygène, dont une s'est montrée, à la suite de divers perfectionnements particulièrement applicable dans les appareils respiratoires et de protection pulmonaire.
Dans l'exécution connue, cette soupape comporte, comme particularité caractéristique, un diaphragme qui sépare deux chambres sous pression, généralement reliées à un détendeur, une ouverture d'étranglement étroite agissant de façon à retarder l'équilibrage des pressions entre ces chambres
La chambre qui est en communication ouverte avec le détendeur contient la soupape d'admission d'oxygène, dont la pièce obturatrice est couplée à mouvements solidaires au diaphragme, tandis que la chambre située de l'autre côté de ce dernier se termine par la petite ouverture de la soupape auxiliaire à commande respiratoire Chaque ouverture de la soupape auxi- liaire, due à la dépression créée dans la vessie respiratoire par l'action des poumons, provoque une baisse de pression au-dessus du diaphragme,
qui ne peut être équilibrée qu'avec retard par l'étroite ouverture d'étranglement reliant les deux chambres. Comme la pression au-dessous du diaphragme demeure invariable grâce à la communication ouverte entre l'espace considéré et le détendeur, l'ouverture de la soupape auxiliaire est suivie de l'établissement dans l'intervalle de 1/1.000 1/100 de seconde, d'une différence de pression considéraole de part et d'autre du diaphragme, ce dernier se creuse et ouvre par ce mouvement, la soupape d'admission d'oxygène.
Dans cette construction, on a essayé pour la première fois, dans les appareils respiratoires à admission d'oxygène commandée exclusivement par les poumons, de tirer parti de l'énergie fournie par la pression de l'oxygène hautement comprimé contenu dans le réservoir en vue de réduire la résistance à la respiration, résistance nécessaire pour produire l'aspiration, et
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afin de limiter l'encombrement et le poids de l'armature d'alimentation en oxygène. Dans le type connu, ce but a été atteint seulement dans une mesure limitée, étant donné que la construction s'apparentait d'une façon trop marquée aux réalisations connues et en usage µ cette époque, de systèmesd'admission d'oxygène commandés directement par les poumons.
La commande de la soupape auxiliaire par une vessie ou par un diaphragme ne permet pas, dans l'exécution connue, une réduction sensible des cotes, tandis que l'introduction, dans la chambre de commande de la soupape auxiliaire, des grandes quantités d'oxygène venant de la soupape d'admission d'oxygène, influence, voire empêche, en raison de son effet de jet direct, la fermeture en temps voulu de la soupape auxiliaire et, par conséquent, l'interruption du flux principal.
La présente invention vise à éliminer ces inconvénients. Elle est caractérisée en ce que le boîtier contenant l'ensemble du système de soupapes se compose de deux compartiments, le diaphragme qui commande la soupape d'admission d'oxygène étant situé dans le plan de contact de l'assemblage à brides de ces compartiments à partir desquels s'étendent des conduits distincts prévus pour transmettre la dépression, due à l'inspiration à la soupape auxiliaire et pour évacuer l'oxygène depuis la soupape d'admission d'oxygène vers les canaux de respiration de l'appareil.
L'invention est en outre caractérisée en particulier par la prévision, dans le compartiment contenant la soupape auxiliaire et ses organes de commande, d'un système de liaison cinématique interposé entre le diaphragme qui obture ce compartiment, d'une part, et l'obturateur de la soupape, d'autre part, et constitué par plusieurs systèmes de leviers disposés radialement et fournissant un rapport de multiplication d'au moins 15 : 1, les points de pivotement fixes des systèmes de leviers radiaux étant situés dans des évidements pratiqués dans deux bagues et répartis uniformément sur la périphérie du bottier,ce système comportant des pivots communs constitués par des anneaux de fil métallique disposés dans des dépouilles circulaires concentriques des bagues, lesquelles sont montées rigidement dans le boîtier.
Le dessin annexé représente un exemple d'exécution d'une soupape d'admission d'oxygène selon l'invention en coupe longitudinale et à une échel- le agrandie dans les proportions de 2 : environ.
Les deux compartiments 1, 2 sont réunis par des brides 3,4 de profil carré. Entre ces arides, est disposé un diaphragme 5 en caoutchouc souple qui, ensemble avec les vis 6, assure d'autre part l'étanchéité de l'assemblage à brides. Le compartiment 1 du boîtier 1, 2 est muni d'une tubulure 7 appelée à être réunie à un détendeur non représenté. Dans l'intérieur du compartiment 1 est inséré, avec interposition de la bague d'étanchéité 11,le siège de soupape rapporté 8 à ouverture de départ 9 et à canaux d' arrivée 10. Dans le siège rapporté 8 est guidé l'obturateur 12, réuni par la vis 13 à la cuvette de ressort 14. Un ressort 15 porte, d'une part, sur le siège de soupape 8 et agit, d'autre part, de façon que la cuvette de ressort 14 et l'obturateur 12 réuni à celle-ci par la vis 13 puissent suivre les mouvements du diaphragme 5 .
Le siège 8 et l'obturateur 12 forment ensemble la soupape d'admission d'oxygène. L'oxygène qui s'échappe de l'orifice de soupape 9 peut se diriger vers les canaux respiratoires par la tubulure 16 Le diaphragme 5 présente en son centre un passage formé par les éléments perforés 17 et 18, vissés l'un à l'autre. Ce passage se rétrécit dans le corps d'étranglement 18, pour ne former qu'un ajutage d'étranglement 19. La corps 18 est entouré d'un puissant ressort 20 qui agit, par l'entremise du diaphragme 5, sur la cuvette à ressort 14 et l'obturateur 12 qui en est solidaire, en tant que ressort de fermeture pour l'orifice de passage 9 de la soupape d'admission d'oxygène. L'espace situé au-dessus du diaphragme 5 dans le compartiment 2 est limité par une pièce rapportée 21 qui se termine par l'étroite ouverture 22 de la soupape auxiliaire.
Le compartiment 2 contient, dans une partie élargie 23 située au-dessus de cette soupape auxiliaire, les organes de commande de la soupape auxiliaire 24, ainsi que le diaphragme auxiliaire d'obturation 25 muni au centre de deux disques de renforcement 26 et fixé par une ligature au bord supérieur 27 du compartiment 2.
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Un chapeau de fermeture 28, muni d'une ouverture 30 protégée par un treillis
29 du côté extérieurrecouvre le diaphragme de soupape auxiliaire 25.
Sur l'orifice 22 de la soupape auxiliaire 24 se place l'obturateur 31 monté dans un forage-guide pratiqué dans un bossage 32 qui pénètre dans la partie évasée 23 du compartiment 2. On prévoit ici également des canaux 33 pourri* évacuation de l'oxygène qui s'échappe de la soupape auxiliaire 24. Un forage prévu dans l'obturateur 31 reçoit le ressort de fermeture 34 qui prend appui contre un godet 36 fixé à l'aide de vis 35 à la paroi du compartiment 2.
L'obturateur 31 présente un bord 37 faisant saillie vers l'extérieur et sous lequel s'engagent les extrémités libres de leviers 38 disposés radialement.
Ces leviers 38 (prévus au nombre de trois dans la figure) sont disposés dans des fentes d'une bague 39 montée sur une dépouille circulaire de forme cor- respondante, pratiquée dans le bossage 32 qui fait saillie depuis le compar- timent 2 et sont supportés par le godet 36 ensemble avec le ressort de fer- meture 34. Le pivot de rotation commun 40 des leviers 38 est constitué par un anneau de fil métallique, serré dans une dépouille circulaire de la ba- gue 39. Les trois leviers 38 agissent, par l'entremise d'un même nombre de pièces intermédiaires 41, auxquelles ils sont articulés, sur trois autres le- viers 42 disposés, tout comme les leviers 38, dans une bague 43 et dont le pivot commun est constitué par l'anneau de fil métallique 43'.
Les extrémités des leviers 42 sont en contact avec la plaquette de renforcement 26 du dia- phragme 25 de la soupape auxiliaire. Une canalisation 44 conduit de la par- tie évasée 23 du compartiment 2 vers le canal d'inspiration de l'appareil respiratoire.
La soupape d'admission d'oxygène pulmo-commandée selon l'inven- tion fonctionne comme suit :
L'intérieur du compartiment 1 est en communication ouverte, par la tubulure 7, avec un détendeur qui ramène la pression de l'oxygène venant de la bonbonne jusqu'à une valeur d'utilisation et maintient uniformément cette pression réduite pendant toute la durée d'utilisation. Par conséquent cette pression règne également dans l'intérieur du compartiment 1.
L'oxygène ne peut pénétrer dans l'intérieur du compartiment 2 que par l'étroit ajutage d'étranglement 19. Par conséquent, l'équilibrage des pressions entre les deux compartiments ne peut s'effectuer qu'avec un certain décalage dans le temps. Il existe donc de part et d'autre du dia- phragme une différence de pressions qui, d'abord considérable, va en diminuant de sorte que le diaphragme 5 se bombe à l'encontre de la pression du ressort de fermeture 20 et que, vu la solidarité des mouvements de l'obturateur 12 et de ceux du diaphragme, il en résulte l'ouverture de la soupape d'admis- sion d'oxygène sous la pression du ressort 15. L'oxygène afflue ensuite par l'orifice de soupape 9 et le tube de raccordement 16 vers les canaux respira- toires de l'appareil.
Ce processus a lieu d'abord lorsque, au début de l'utilisation de l'appareil respiratoire, on ouvre la soupape d'arrêt de la bonbonne d'oxygène et que l'oxygène afflue du compartiment 1 vers le compartiment 2 à travers l'étroit ajutage d'étranglement 19 jusqu'à équilibrage des pressions. On obtient ainsi un complément d'oxygène dans l'appareil respiratoire pendant un bref intervalle de temps dont la durée dépend de la capacité de l'espace libre au-dessus du diaphragme 5, ainsi que de la section de passage de l'orifice de l'ajutage 19. Ceci représente, en particulier dans le cas d'appareils respiratoires de protection à circuit fermé, une élévation de la teneur en oxygène de l'air encirculation au début de l'utilisation.
Le même processus a lieu d'autre part pendant l'emploi,lorsque la dépression qui se produit lors de l'inspiration est transmise, par le conduit de raccordement 44, à la partie évasée 23 du compartiment 2 et que le diaphragme 25 de la soupape auxiliaire 24 écarte l'obturateur 31 de l'orifice 22 de cette soupape en exerçant une pression sur le système de leviers 42, 41, 38. Ceci a pour effet une purge du compartiment 2 en une minime fraction de seconde.
Etant donné que l'afflux d'oxygène de la chambre située au-dessous du diaphragme 5 est retardé par l'effet de l'ajutage d'étranglement 19,
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il s'établit une différence de pressions considérable de part et d'autre de ce diaphragme, de sorte que la soupape d'admission d'oxygène 9 s'ouvre et demeure ouverte aussi longtemps que la respiration détermine un appel d'oxygène. Ensuite, la soupape auxiliaire 24 se ferme d'abord, cette fermeture étant suivie, au bout de 1/100 de seconde environ,de celle de la soupape d'admission d'oxygène
Dans la construction connue, la succession précise de ces opérations est entravée par le fait que l'oxygène qui s'échappe de la soupape d'admission d'oxygène se dirige vers la chambre de commande de la soupape auxiliaire.
Pour cette raison, la présente invention prévoit des raccords distincts 16 et 44 pour la transmission de la dépression jusqu'à la soupape auxiliaire 24, et pour le départ de l'oxygène passant par la soupape d'admission d'oxygène 9, 10,'de sorte que l'on conserve tous les avantages du mode de fonctionnement connu en soi.
Grâce à la décomposition du boîtier de soupapes en deux parties selon l'invention, de telle façon que le diaphragme 5 se situe dans le plan de contact à brides entre les deux compartiments, on réalise un mode d'assemblage simple et commode. La disposition radiale des systèmes de leviers 42, 41, 38, qui sont d'une construction extrêmement simple et légère et offrent une grande multiplication en vue de la commande de la soupape auxiliaire 24, permet de réduire l'encombrement au minimum et d'utiliser un diaphragme de soupape auxiliaire 25 qui présente une surface effective ne dépassant pas 20 cm2.
REVENDICATIONS
1.- Soupape d'admission d'oxygène pour appareils respiratoires actionnée par une soupape auxiliaire commandée par l'action des poumons, caractérisée en ce que le boîtier contenant l'ensemble du système de soupapes se compose de deux compartiments, le diaphragme qui commande la soupape d'admission d'oxygène étant situé dans le plan de contact de l'assemblage à brides de ces compartiments, à partir desquels s'étendent des conduits distincts prévus pour transmettre la dépression, due à l'inspiration, à la soupape auxiliaire et pour évacuer l'oxygène depuis la soupape d'admission d'oxygène vers les canaux de respiration de l'appareil.