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La présente invention concerne une cagoule de protection con-tre
les furnées et llhypcxie utilisable plus particulierement pour la
protection du personnel navigant dans des aéronefs, comprenant une
enveloppe étanche formant un casque coiffant la t~te du porteur et dans
sa partie inférieure, des n~yens d'étanchéité reliant la cagoule au cou
du porteur.
Il existe actuellement, pour pro~ger le personnel navigant à
l'encontre des dépressions accidentelles ou des fumées se formant dans
les cabines, des dispositifs en circuit ouvert qui SOIIt ccmposés d'une
bouteille d'oxygène ccmprime, pou~ant four~ir ~nviron 300 litres de gaz,
la~uelle est reliee à un masque du type aviation classique. Ces
dispositifs en circuit ouvert sont effica oe s mais ils présentent
l'inconvenient d'être difficiles à mettre en oeuvre, lourds et
encombrants.
D'autres systèmes respiratoires autonomes fonctionnant en
circuit fermé ~ui assurent la protection combinée contre l'hypoxie
d'altitude et les fumées, se présentent habituellement sous la forme
d'une c goule qui est enfilée par les individus en cas de nécessité et
qui est pcurvue de ~cyens de ferrneture étanche au niveau du cou. Une
telle cagoule cGmporte, d'une part, des m~yens permettant l'injection, ~
l'intérieur, d'oxygene couvrant la consc~tion de l'individu portant la
cagoule et, d'autre part, des moyens permettant de piéger le dîoxyde de
carbone pour en limiter la teneur à l' m terieur de la cagoule.
L'absorption du dioxyde de carbone se fait, au n~yen d'un
absorbant du type chaux sodéel lithine, t~ ms moléculaire etc...
L'efficacit~ de l'absorption dépend d'une part du prod~it absorbk~nt et
d'autre part de la bonne circulation, à travers le lit de matière
absorbante, des gaz contenus dans l'enceinte respiratDire ~ l'intérieur
de la cagoule.
Les cagoules de protection connues actuellement sont de deux
types ~ savoir soit du type statique, soit du type mecanique. Dans le
premier cas l'absorption du dioxyde de carbone se fait uniquement par les
mLuvements de convection des gaz ~ l'interieur de la cagoule et pour
pouvoir obtenir une bonne ef~icacité de cette absorption, la surface et
la ~asse de matière absorbaxlte deviennent vite rédhibitoires pour une
application dans le domaine aeronautique. Dans le second cas c'est-~-dire
celui d'une solution necam que, on asslre la circulation des gaæ au
travers d'un lit absorbant sDit au m~yen d'un ventilateur mecanique
".. ~
alimente par une pile, soit au moyen d'un injecteur utilisant par exemple
l'energie de détente de la source d'oxygene.
Tous ces systèmes connus posent des problèmes de fiabilit~,
notamment du fait que leur duree de vie demand~e est superieure à 5 ans,
et d'efficacite, en particulier dans le cas de l'utilisatic~n d'un
injecteur lorsque la pression de la capacité d'~xygène chute~ De plus, la
complexité de tels systèmes impose une verific:ation xegulière de l'état
du materiel.
La presente invention vise ~ remedier à ces inconvenients en
procurant une cagoule de protection de conception particulièrement
sImple, compacte, legere, ~arantissant une duree de vie importante,
pouvant offrir lloxygene necessaire à la consommation hu~aine pendant une
assez longue periode de temps et permettant d'cbtenir une très grande
efficacite pour le piègage du dioxyde de carbone.
lS A oe t effet, la cagoule de protection selon l'invention est
caractérisee en ce qu'elle ~omprend, ~ sa base et ~ l'intérieur de
l'enveloppe étanche, un tube ferme entourant le cou du porteur et
contenant une réserve d'oxyg~ne 50US pression et des moyens pour
provo~uer autcmatique~ent, lors de l'enfilage de la cagoule, la mise en
comnunication de llintérieur de ce tube avec l'intérieur de l'envelcppe
étanche de manière ~ assurer une alimentation automatique du porteur de
la cagoule en oxygène.
Suivant une caractéristique oo~plem~ntaire de l'i~vention le
t~e contenant 1'GXyg~ne sous pression ocmprend avantageusement deux
Corp~rtDme~tS distincts de préf~rence en série, permettant d'obtenir une
alimentation en oxyg~ne avec deux débits différents, ~ savoir un fort
débit initial pour obtenir un gonflage rapide de la cagoule puis un débit
plus faible correspondant ~ la consommation norm21e d'oxyg~ne par le
porteur.
Suivant un mode préférentiel de réalisation de l'invention la
cag~ule comprend une seconde e~veloppe externe souple, en matière
impermeable aux gaz, qui est ~ixée le long de ses bords, d'une mani~re
étanche, a la premi re enveloppe et la paroi de la première enveloppe
étanche est interro~pue en au m3ins un endroit pour délimiter, dans cette
paroi, une ouverture en travers de laquelle est disposé un produit
absorbant le dioKyde de carbone et/ou l'eau.
~L25~236
On decrira ci-apras, à titre d'exe~ples non limitatifs,
diverses formes d'execution de la présente invention, en r~férence aux
dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 est une vue en elevation, partiellement en coupe
verticale, d'une cagoule de protection suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe horizontale faite suiv~nt la
ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe axiale développee, à plus
grande echelle, du tube fer~e constituant la reserve d'oxygène sous
pression.
La figure 4 est une vue en elevation, partiellement en coupe
verticale, d'une variante d'execution de la cagoule de protection suivant
1'invention.
~a figure 5 est une vue en plan, avec arrache~ent partiel de la
cagoule de protection de la figure 4.
La figure 6 est une vue partiellement en coupe d'un exemple de
realisation de l'invention.
La figure 7 est une vue en coupe d'un detail de la cagoule de
la figure 6.
La figure 8 est une vue de cate du dispositif de la figure 7.
La cagoule de protection qui est representee sur les figures 1
et 2 oomprend une enveloppe 1 en mati~re etanche, de preférence
elastique, f~rmant une sorte de casque coiffant la t~te du porteur et qui
comprend, dans sa partie antérieure, une partie transparente 2 foxmant
visière assurant la vision ~ l'e~térieur, si l'enveloppe 2 n'est pas
elle-m~me en matière transparente. Cette enveloppe étanche 1 est
solidaire~ ~ sa partie inférieure, d'un tube 3, en forme d'anneau fendu
entourant le cou du porteur et constituant une réserve d'Rxygène. Ce tube
3 est solidaire, à sa partie inferieure, d'une feuille souple et
élastique 4, par exem~le en caoutchouc, laquelle s'étend horizontalement.
Cette feuille 4, qui est tangente au tNbe 3, est perc~e/ dans sa Fartie
centrale, d'un trou 5 pour permet~re le passa~e de la t~te du porteur de
la cagoule à travers ce trou.
Le tu~e 3 peut avoir, vue en plan, toute forme courbe
apprGpriee lui permettant d'entourer le c~u porteur. Il peut-être
notamment circulaire ou a~oir une forme sensiblement ovale comme il est
représenté sur la figure 2.
,. ,
^` 3lZ5~ 6
Le tuke 3 est fermé, à ses deux extrémit~s, par des parois
frontales et transversales 6 et 7 qui son~ disposées dans la partie
arri~re de la cagoule, à une certaine distance, en regard l'une de
1'autre. Le tube 3 est avantageusement subdivisé, par une paroi
transversale 8 percée d'un trou calibr~ cu d'un capilaire 9, en deux
compartiments 3a et 3b. Ces deux compartimen~s sont remplis d'oxyg~ne
sous pression, par exemple de 150 da N/cm2. I~ ccLpartiT. nt 3a qui est
délimite entre la cloison transversale 8 et la face frontale 6, peut
communiquer avec 1'exterieur ~ travers un trou calibré ou capillaire 10
qui est perce dans la paroi frontale Ç et qui cammunique avec un embout
creux 11 formant bouchon de fermeture, fixe par soudure ou par tout autre
mLyen approprie sur la face frontale 6. Cet embout ll, de petites
dimensions, est agencé de manière à pouvoir être ranpu tres facilement
par un dispositif de percussion 12 actionné automatiquement lors de
l'introduction de la tête à l' mterieur de la cagoule. Ce dispositif de
percussion peut-être constitué, par exemple, par un levier monté à
pivotement sur le tube 3 autour d'un axe 13, dont une branche s'étend
vers l'intérieur de la cagoule, de mani~re ~ pouvoir être repoussé par la
tête de la pexsonne enfilant la cagoule, et une branche plus petite
agissant sur l'embout 11 pour provoquer la r~pture de celui-ci.
Par oonsequent, au début de l'enfilage de la cagoule, le levier
12 fait sauter l'embout ll si bien que l'oxygene sous pression contenu ~
1'intérieur du tube 3 peut s'échapper ~ 1' m terieur da la cagoule. Le
trou calibré ou capillaire 10 à un diamètre suffisamnx~lt grand pour
assurer un debit relativement élevé à savoir d'environ 0,06 l/mn bar, ce
qui permet de gonfler rapidement la cagoule lors de sa ~ise en place. Ce
d~bit qui est supérieur à 0,03 l/mn bar est totltefois suffisamment faible
~inferietrr à 0,2 l/mn bar) pour ne pas vider trop vite la capacite
constituee par le tt~e 3 de mani~re à ne pas entra~ner une trop grande
per~e de gaz si l'enfilage de la cayoule s'effectue mal (coinc~ment ou
fuite lors du passage dlobstacles tels que lunettes, chignon etc...). Le
capillaire ~u trou calibr~ 9 prevu dans la paroi transversale 8 prend la
relève et la capacite constitue par le compaLtime~t 3b se vide lente~ent
pour assurer le d~bit nécessaire ~ la consommation d'oxygène, soit au
nulLu~1m 1,51/mn.
On peut voir sur la figure 3 que la paroi ~rontale 7 qui est
opposee à la paroi frontale 6 portant l'emtout 11, p.resente une partie
..,
~i6~3~
centrale en creux 14 dans le fond de laquelle fait saillie un tube
capillaire 15 debouchant a l'intérieur du compartIment 3b. Ce tube
capillaire se prolcnge à l'extérieur en formant une hélice 16 dont
l'extrémité est fermée. Cette hélice 16 qui est déformable axialement en
fonction de la pression règnant à 1'intérieur du tube 3, peut donc
constituer un mancmètre indiquant la pression :césiduelle à l'intérieur du
tube.
De preference l'enveloppe etanche 1 ccmprend une partie
posterieure la plus souple que le reste de l'enveloppe, afin de
constituer une sorte de "pou n" gonflable.
L'enveloppe 1 contient également ~ l'intérieur un dispositif
assurant le pi~gage du dioxyde de carbone. Ce dispositif peut-être
constitué, par exemple, par des grains de chaux sodée qui debarasse en
permanen oe les gaz des impuretés exhalées et en particulier du dioxyde de
carbone, par absorption de celui-ci. Le porteur de la cagoule de
protection suivant l'invention peut ainsi respirer en circuit ferne avec
un faible apport d'oxygène. Pour augmenter la surface d'échange avPc la
matière absorbante, la cagoule a, de préference, la forme d'un
passe-montagne comme il est représent~ .sur le dessin.
Dans la variante d'execution de l'invention représentee sur les
figures 4 et 5 la cagoule de protection comprend une seco~de envelcppe
externe souple 18, en matière i~ nmeable aux gaz~ qui est ~ixée le long
de ses bords 19, 20 d'une manière étanche, à la premiere envelcppe 1~
Cette fixation peut-~tre réalis~e par exe~le par soudure. La soudure
étanche du bord 19 s'étend le long de la visiere 2 et elle se raccorde ~
la soudure etanche inférieure 20 qui s'~tend horizontal~ment, dans le
plan ho A zontal superieur tangent au tu~e 3.
La paroi de l'envelc~pe étanche interne 1 est interrcmpue en au
moins un endroit, par exemple dans la partie inférieure de la paroi
postérieure la, pour deli~iter dans cette Z~aroi une ouverture 21 en
travers de laquelle est disposé un ~atelas 22 en materiau poreux tel que
grille metallique ou filet en fibre de verre. Dans ce materiau ~oreux est
imn~bilisé un prcduit abs~rbant le dioxyde de carbone et eventuellement
l'eau.
L'envela~pe interne 1 et 1'envelcppe externe 18 qui a une plus
grande surface que la partie de l'enveloppe in~erne 1 qu'elle recouYre,
délimitent ainsi entre elles deux compartiments ~ savoir un ccmp~rtiment
3~j
m terne 23 dans lequel est logé la têts du porteur et un comparti~ent
externe 24 de volume variable et formant en quelque sorte un "poumon".
Grâce à la dispos`ition suivant l'invention les gaz passent en
permanence, pendant la respiration du porteur de la cagoule,
alternativement dans un sens et dans 1'autre, entre les deux
compartiments 23 et 24, en traversant le lit de mati~re absorbante
contenue dans le matelas porelI~ 22. Pendant l'e~piration les gaz passent
du co~partiment interne 23 au compartiment externe 24, et pendant
l'inspiration la circulation des gaz sleffectue en sens inverse. Ainsi,
1o les gaz se debarassent en permanence des impuretés exhalées et en
particulier du dioxyde de carbone. Le porteur de la cagoule de protection
suivant l'invention peut ainsi respirer en circuit fermé avec un faihle
apport d'oxygène.
La ~igure 6 représente une vue, partiellement en coupe, d'un
exemple de réalisation d'une cagoule selon l'invention. Sur oe tte figure,
les m~mes éléments que ceux des figures précédente~ portent les m~mes
références. L2s enveloppes 1 et 18 sont réalisées en polyester enduit
double face de PVC ignifuge. Ie volume total de la cagoule est de 17
litres, dont 7 litres pour le volume 23 de la tête et 10 litres pour le
volume 24 du "pouman". Le repere 121 indique une c~rtouohe de chaux sodée
22 maintenue dans un log~ment ferm~ par un fin grillage et revatu dlune
plaque de protection 122 munie d'un systeme d'ouvertures laterales pcur
permettre le passage de l'air du volume de t~te 23 da~s le poumon 241 ~
travers la chaux so~ee 22 gui d~barasse llair de .son exc~s d'eau et de
gaz carbonique. Les volumes 23 et 24 sont ~tanches l'un par rapport à
1'autre et la circulation d'air s'effectue ne oe ssairement par les
cartouches de chaux sodees (au nombre de deux dans oe t exemple). ~e
levier 12, qui a la forme d'une palette est plac~ au-dessus de
l'ouverture S.
Le syste`me d'ouverture de la capacite d'oxygène 3, qui a ici un
seul volu~e, est representé sur la figure 7. L'embout creux 11 est
solidaire d'un capuchon cylindrique 108 dont la paroi lat~rale inte~ne
100 porte, à sa base, des tenons 107 cocperant avec la gorge annulaire
106 portee par la paroi frontale 6. Le levier 12 est solidaire de ladite
paroi 100. L'embcut creux 11, poss~de UI12 gorye circulaire 103. Lors de
l'enfilage de la cagoule, la ro~aticn de la pale~te 12 entra~ne la
rotation du capuchon cylindrique 108 autour de l'axe YY, ce qui engenlre
.,
i23~
la rupture de l'e~bout creux 11 au niveau de la gorge 103, l'axe XX dudit
embout étant parallèle à YY mais distant de celui-ci.
L'oxygène présent dans le réservoir 3 ne comportant qu'un
ccmpartiment est donc liberé par l'intermediaire du gicleur 10, du
logement lOl puis de la canalisation 102. A titre d'exemple, le gicleur
10 à un diamètre de 6/100 de mm liberant 40 litx-es d'oxygène stockés sous
150 bars dans le réservoir 3. L'autonomie d'une telle cagoule est
d'environ 15 minutes.
La figure 8 représente une vue de côté du dispositif de la
figure 7. On aperçoit clairement sur cette figure la forme de la pi~ce
109, solidaire de la palette 12 et du capuchon 108 qui coopère avec
l'extr~mité de la pi~ce 11 pour provoquer sa rupture. Cette piece 109 a
une surface semi-circulaire dont le diam`etre passe par l'axe YY. Elle
comporte sous cet axe tsur la figure) une encoche 110 semi-circulaire de
lS diametre identique à celui de la piè oe 11 dans laquelle celle-ci vient
s'appuyer lorsque le levier 12 est en position de repos. La rotation de
la palette ~vers la droite sur la figure) autour du point 0 (axe YY)
entra~ne l'arrachement de l'extrémité de la piè oe ll située avant la
gorge 103, de longueur identique à l'épaisseur de la pièce 109, et la
liberation de l'oxyg~ne par la canalisation 102.
