APARATO DE RESPIRACION E INSTALACION QUE PROPORCIONAN PROTECCION FRENTE A HIPOXIA.

Aparato de respiración para un miembro de la tripulación de un avión que comprende al menos una máscara (10) de respiración equipada con un regulador (12) y un arnés (14) neumático inflable para colocar rápidamente dicha máscara,

estando conectado dicho regulador a una fuente (30) de gas respirable a través de una primera línea (224, 226) de alimentación, comprendiendo además dicho aparato de respiración:

- una primera cámara (134) impelente de compensación que tiene una salida conectada a dicho arnés neumático para inflar dicho arnés con un gas comprimido,

- medios (50) de compresión para suministrar dicho gas comprimido a dicha primera cámara impelente de compensación; en el que el arnés neumático está conectado a la primera cámara impelente de compensación a través de una segunda línea (124, 126) de alimentación distinta de la primera línea de alimentación

Aparato de respiración e instalación que proporcionan protección frente a hipoxia.

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un aparato de respiración para proteger a miembros de la tripulación, en particular la tripulación de vuelo técnica, de un avión, frente a los riesgos asociados con la despresurización a alta altitud y/o la existencia de humo en la cabina del piloto, o en el caso de una transferencia del avión a su altitud de desviación tras un accidente de despresurización.

Estado de la técnica

Actualmente, cada piloto de línea aérea tiene un aparato de respiración que comprende una máscara dotada de un regulador de demanda conectado a una fuente de gas de respiración. Las normas de aviación requieren que la máscara pueda colocarse y suministrar oxígeno al usuario en menos de 5 segundos. En la actualidad, este resultado se logra generalmente usando una máscara con un arnés neumático que puede inflarse y desinflarse, tal como una de las descritas en los documentos FR-A-1 506 342, FR-A-2 784 900, EP-A-0 628 325, y las patentes estadounidenses n.º 5.503.147, 5.590.102 y 5.623.923. El arnés inflado permite colocar rápidamente la máscara en la cabeza del miembro de la tripulación aérea. Desinflar el arnés tras colocarla da como resultado un ajuste seguro y estanco de la máscara contra la cara del usuario.

La fuente de gas a presión debe poder suministrar instantáneamente oxígeno o aire muy enriquecido en oxígeno a una presión que es suficiente para inflar el arnés y alimentar el regulador de la máscara.

En "aviones" de pasajeros, el suministro de oxígeno necesario requiere un peso muy grande. Con el fin de reducir esta masa, el suministro de oxígeno puede sustituirse por un generador de oxígeno a bordo, tal como una batería de sistemas de generación de oxígeno a bordo (OBOGS). Sin embargo, tales generadores sólo suministran aire que está sumamente enriquecido en oxígeno tras haber transcurrido un plazo desde la orden de suministrar oxígeno. Además, la presión de salida de un OBOGS depende de la velocidad de rotación del motor y el aire suministrado está enriquecido en oxígeno en un grado que es variable. La presión inicialmente disponible puede ser demasiado baja para inflar el arnés de colocación rápida. El grado inicial de enriquecimiento también puede ser insuficiente para proteger frente a la hipoxia. Un tanque de compensación común para actuar como suministro de aire muy enriquecido está colocado en la salida del OBOGS, pero esta solución está lejos de ser perfecta, particularmente ya que la presión disponible es insuficiente para inflar el arnés, ya que el arnés requiere al menos 2 bares para inflarse. Además, la presencia de un tubo de transferencia de oxígeno provoca retrasos adicionales, y pérdidas de presión.

En la patente estadounidense n.º 6.923.183 B2 del mismo solicitante se describe una solución. Tal como se observa en la figura 1, el aparato de respiración dado a conocer consiste en un circuito de respiración que comprende una cámara (34) impelente de compensación individual que se coloca sobre la línea de suministro a una mascara (10) de miembro de la tripulación, y está interpuesta entre el OBOGS (30) y el regulador (12) de la máscara. El circuito de respiración comprende además una válvula (36) antirretorno que está colocada entre el generador (30) y la cámara (34) impelente. El sistema comprende además medios (38) de válvula para evitar el llenado inicial de la cámara de compensación hasta que se suministran un contenido en oxígeno y una presión suficiente desde el OBOGS. La máscara (12) puede almacenarse en una caja (16) equipada con una puerta (18, 20) de dos hojas. Una válvula (22) llevada por la caja (16) está interpuesta entre un manguito (26) flexible conectado al regulador (12), y un tubo (24) de alimentación conectado a la cámara (34) impelente.

En condiciones de funcionamiento de estado estacionario, el tubo (24) de alimentación recibe aire sumamente enriquecido en oxígeno desde el generador (30). Un sistema de este tipo usa realmente la plena potencia de funcionamiento de los motores del avión justo después del despegue. Ya que la presión del aire enriquecido en oxígeno generado por el OBOGS es alta durante esa fase, la cámara impelente de compensación puede llenarse gracias a la válvula (36) antirretorno y los medios (38) de válvula con aire enriquecido en oxígeno a una presión suficiente para inflar posteriormente el arnés de la cabeza en caso de necesidad.

Como regla general, un OBOGS suministra presión que puede variar dependiendo de la velocidad del motor. Para un OBOGS, la presión de suministro puede variar a lo largo del intervalo de 0,5 bares a 3 bares o más. Si la presión máxima alcanzada cuando los motores están a plena potencia para el ascenso puede superar a la presión requerida para inflar el arnés, esta sólo está disponible durante un periodo de tiempo limitado.

El miembro de la tripulación aérea puede requerir la colocación de la máscara durante ciertas fases del vuelo, por ejemplo más allá de una altitud de crucero dada. Además, los miembros de la tripulación llevan a menudo a cabo varios ciclos de retirada y colocación de máscara durante un vuelo, ya sea para salir de la cabina del piloto u otras cosas. Ya que el despegue es la única fase en la que el OBOGS suministra aire a una presión suficientemente alta como para inflar el arnés, varios usos de la máscara durante el vuelo provocarán que la cámara impelente vacíe su contenido a alta presión al interior del arnés, y a través de los primeros ciclos de respiración si también se suministra oxígeno a la máscara. Tras unos pocos ciclos de retirada/colocación, se vuelve imposible inflar el arnés ya que el OBOGS sólo puede suminis- trar aire enriquecido en oxígeno a baja presión durante el vuelo, ya que los motores ya no funcionan a plena potencia.

Además, cuando la fuente de oxígeno es una fuente a baja presión, ninguna solución existente parece satisfactoria para inflar el arnés.

Objeto de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de respiración mejorado del tipo que tiene un suministro de oxígeno y una máscara con un arnés neumático inflable. Un objeto más específico es proporcionar un aparato adaptado para líneas aéreas de gran capacidad que tienen un suministro común para la tripulación y los pasajeros. Un objeto más particular es proporcionar un aparato que garantiza que se suministra gas de respiración y se garantizan múltiples colocaciones rápidas a lo largo del vuelo.

Para ello, se proporciona un aparato de respiración según la reivindicación 1, y un método según la reivindica- ción 10.

Cuando se usa un OBOGS, o más generalmente una fuente de gas respirable, es preferible usar un circuito de inflado separado con una cámara impelente de compensación específicamente dedicada a inflar el arnés, y que puede rellenarse a lo largo del vuelo gracias a medios de compresión. Tanto si el aparato de respiración está equipado con una segunda cámara impelente de compensación para almacenar aire enriquecido en oxígeno como si no como se describe en la patente estadounidense n.º 6.923.183 B2, se proporciona un circuito independiente para inflar el arnés, que no añade ninguna limitación al circuito de respiración. Por tanto puede rellenarse una primera cámara impelente de compensación individual con un gas comprimido en cualquier momento durante el vuelo, permitiendo múltiples colocaciones de la máscara.

En la práctica, una cámara impelente para almacenar de 3 a 5 litros de gas comprimido es suficiente. Los arneses de máscara actuales requieren generalmente una presión de aproximadamente 2 a 2,5 bares y un volumen de aproximadamente 1 litro para los fines de inflado.

La invención hace posible tener una cámara impelente llenada con gas comprimido disponible para inflar el arnés una pluralidad de veces a lo largo del vuelo. No hay que basarse únicamente en una cámara impelente que sólo puede llenarse una vez, es decir, cuando la presión de salida del OBOGS es superior a un intervalo de 2 a 2,5 bares.

La cámara impelente puede incorporarse en una caja de almacenamiento de máscara. La cámara impelente está conectada entonces directamente a un manguito que alimenta el arnés de la máscara. Esta configuración sólo requiere un pequeño aumento en el tamaño de una caja tal como la descrita en los documentos de patentes estadounidenses n.º 6.039.045 ó 6.923.183 B2 por ejemplo. La invención también...

1. Aparato de respiración para un miembro de la tripulación de un avión que comprende al menos una máscara (10) de respiración equipada con un regulador (12) y un arnés (14) neumático inflable para colocar rápidamente dicha máscara, estando conectado dicho regulador a una fuente (30) de gas respirable a través de una primera línea (224, 226) de alimentación, comprendiendo además dicho aparato de respiración:

- una primera cámara (134) impelente de compensación que tiene una salida conectada a dicho arnés neumático para inflar dicho arnés con un gas comprimido,

- medios (50) de compresión para suministrar dicho gas comprimido a dicha primera cámara impelente de compensación; en el que el arnés neumático está conectado a la primera cámara impelente de compensación a través de una segunda línea (124, 126) de alimentación distinta de la primera línea de alimentación.

2. Aparato de respiración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una válvula (136) antirretorno proporcionada entre la primera cámara impelente de compensación y los medios de compresión.

3. Aparato de respiración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de compresión comprenden una entrada (51) abierta al aire ambiente en el avión de modo que puede suministrarse aire ambiente comprimido a la primera cámara impelente de compensación.

4. Aparato de respiración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, en el que los medios de compresión comprenden una entrada conectada a la salida de la fuente de gas respirable, de manera que puede suministrarse gas respirable comprimido a la primera cámara impelente de compensación.

5. Aparato de respiración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, en el que los medios de compresión comprenden una entrada alimentada con aire derivado del compresor de uno o más de los motores del avión, de manera que puede suministrarse aire comprimido a la primera cámara impelente de compensación.

6. Aparato de respiración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de compresión se activan cuando la presión de la primera cámara impelente de compensación disminuye por debajo de un primer valor (P₁) dado, y se desactiva cuando la presión de la primera cámara impelente de compensación aumenta más allá de un segundo valor (P₂) dado.

7. Aparato de respiración según la reivindicación anterior, que comprende además un sensor de presión proporcionado en la primera cámara impelente de compensación para medir la presión de dicha primera cámara impelente de compensación, activándose los medios de compresión cuando la presión medida disminuye por debajo de un primer valor (P₁) dado, y se desactivan cuando la presión medida aumenta más allá de un segundo valor (P₂) dado.

8. Aparato de respiración según la reivindicación 7, que comprende además un primer conmutador de presión para activar los medios de compresión cuando la presión de la primera cámara impelente de compensación disminuye por debajo del primer valor dado, y un segundo conmutador de presión para desactivar dichos medios de compresión cuando la presión de dicha primera cámara impelente de compensación aumenta más allá del segundo valor dado.

9. Método para rellenar una cámara impelente de compensación con gas comprimido, estando comprendida dicha cámara impelente de compensación en un aparato de respiración para un miembro de la tripulación de un avión, comprendiendo dicho aparato:

- al menos una máscara (10) de respiración equipada con un regulador (12) de demanda y un arnés (14) neumático inflable con dicho aire comprimido en dicha cámara impelente de compensación para colocar rápidamente dicha máscara,

- una fuente (30) de gas respirable conectada a dicho regulador a través de una primera línea de alimentación,

- medios (50) de compresión para suministrar aire comprimido a dicha cámara impelente,

en el que los medios de compresión se activan cuando la presión de la cámara impelente de compensación disminuye por debajo de un primer valor (P₁) dado, y se desactivan cuando la presión de la cámara impelente de compensación aumenta más allá de un segundo valor (P₂) dado, y el arnés neumático está conectado a la cámara impelente de compensación a través de una segunda línea de alimentación distinta de la primera línea de alimentación.