Steve Debénath, 11 Impasse du Caladon, 06480 La Colle sur Loup, France Tél : (+33) 0620614920 eMail : steve.debenath@cegetel.net

figure1 figure2A figure2B figure3A figure3B figure4A figure4B figure5A/B figure5C/D figure5E/F figure5G/6A figure6B/6C figure6D/6E figure6F/6G figure6H/6J figure6K/6L figure7/8 figure9/10

 Liste des numéros de références.

En référence au schéma de l’appareil respiratoire illustré dans la figure 1, le dispositif comporte une bouteille de plongée remplie d’un gaz respirable sous pression. La bouteille peut être remplie à une pression de départ de 200 bar avec un mélange suroxygéné comprenant un gaz inerte ( e.g. hélium ou azote). De l’air enrichi en oxygène, appelé Nitrox avec un pourcentage d’oxygène de 32% à 60 %, est habituellement utilisé. Le pourcentage d’oxygène contenu dans le mélange détermine la profondeur maximum possible à ne jamais dépasser en plongée. Cette profondeur maximum est déterminée par la pression partielle d’oxygène de 1.6 bar pour en éviter les effets toxiques sur le système nerveux central du plongeur. Si le pourcentage d’oxygène contenu dans le mélange de gaz respirable est de 32% par exemple, la pression partiel de l’oxygène au niveau de la mer (i.e. en surface) sera de 0.32 bar et de 1.6 bars à une profondeur de 40 mètres. Si le pourcentage d’oxygène contenu dans le mélange est de 21% (appelé air respirable), la pression partielle de l’oxygène au niveau de la mer sera de 0.21 bar et de1.6 bars à une profondeur de 66 mètres. Si le plongeur est alimenté en gaz suroxygéné à l’aide d’un détendeur à circuit ouvert, le détendeur délivre un mélange respirable, à pourcentage d’oxygène constant, identique au gaz contenu dans la bouteille. Le pourcentage d’oxygène dans la bouteille déterminera donc la profondeur de plongée maximum planifiée. Plus le mélange est riche en oxygène, moins la plongée sera profonde. Le volume disponible détermine également la durée d’immersion. En prenant à titre d’exemple, une consommation moyenne de 25 litres par minute avec un détendeur à circuit ouvert, l’autonomie d’une bouteille de 10 litres est de 60 minutes au niveau de la mer et de 30 minutes à 10 mètres de profondeur. En comparaison, si le plongeur utilise une bouteille de plongée avec le même volume mais équipée d’un détendeur à circuit semi-fermé, la consommation en gaz sera réduite étant donné qu’une partie du gaz expiré est recyclé. En prenant à titre d’exemple, une consommation moyenne d’oxygène de 4% par cycle respiratoire et en utilisant un mélange suroxygéné avec un pourcentage de 32 % d’oxygène, le débit continu réglé sera de 15.6 litres par minute (au lieu de 25 litres par minute sur un appareil à circuit ouvert) ce qui permet d’amener la durée d’utilisation en surface à 96 minutes (au lieu de 60 minutes avec l’utilisation d’un circuit ouvert). Cette durée d’utilisation est constante à toutes profondeurs permettant ainsi, surtout en immersion, de profiter d’un gain d’autonomie considérable. En augmentant le pourcentage d’oxygène dans le mélange de gaz contenu dans la bouteille, on réduit la profondeur d’utilisation pour les raisons précitées mais on gagne en autonomie avec l’utilisation d’un détendeur en mode recycleur grâce au débit préréglé. La même bouteille de plongée (volume interne de 10 litres à 200 bars de pression initiale) remplie avec un mélange enrichi de 60 % d’oxygène par exemple, permet une utilisation en immersion de l’appareil respiratoire en mode recycleur de 294 minutes à toutes profondeurs accessible au mélange, parce que le débit continu peut être réglé à 5.1 litres par minute pour compenser la consommation d’oxygène dans le circuit. En réduisant la bouteille à un volume interne de 2 litres avec une pression initiale de 200 bars associé à un recycleur semi-fermé, l’autonomie sera de 58 minutes en surface comparable à celle d’un détendeur à circuit ouvert utilisant une bouteille de 10 litres à 200 bars. Elle sera cependant supérieure à une profondeur de 10 mètres (c’est à dire 58 minutes au lieu de 30 minutes avec le détendeur à circuit ouvert). Pour déterminer le pourcentage de l’oxygène dans les contre-poumons du recycleur nous utilisons une formule : 

% O2 contre-poumons = (% O2 bouteille x débit  x  débit) – consommation 

                                                      (débit - consommation) 

Le volume interne de la bouteille de plongée 1 peut être donc limité à un volume de 5 litres ou moins en utilisant la fonction recycleur de l’embout buccal car il est suffisant pour les temps de plongée habituellement pratiqués. L’injection du gaz dans le détendeur en mode circuit semi-fermé est plus économique que celle d’un détendeur en mode circuit ouvert (à chaque expiration une quantité de gaz importante encore riche en oxygène est gaspillée). Ainsi l’appareil peut être rendu plus compact et léger augmentant le confort de l’utilisateur. La bouteille de plongée 1 est équipée d’une robinetterie standard 3 pour couper ou alimenter en gaz le premier étage de l’appareil respiratoire. Un détendeur premier étage standard 4 est fixé à la robinetterie pour réduire la pression sortant de la bouteille (au début 200 bars par exemple) à une pression intermédiaire qui peut être de 10 bars au dessus de la pression ambiante. Un flexible de moyenne pression 6 relie le détendeur premier étage 4 à l’embout buccal 8 qui réduit la moyenne pression à une pression respirable, c’est à dire à la pression ambiante (=deuxième étage du détendeur). L’extrémité du flexible de moyenne pression 6 est connectée à l’embout buccal 8 grâce à un connecteur rapide 7 (autobloquant par la pression du gaz contenu dans le flexible et la chambre d’entrée de l’embout buccal connecté) ou à un écrou. Pour des raisons de sécurité un deuxième flexible de moyenne pression 5 peut être rajouté au détendeur premier étage 4 pour alimenter un autre embout buccal 2 (détendeur deuxième étage également appelé octopus) afin de gérer des situations d’urgences, e.g. si l’embout buccal 8 tombe en panne ou si un autre plongeur à besoin d’être fourni en gaz suite à une panne d’air.

L’embout buccal 8 est ensuite connecté à un circuit d’épuration incluant un tuyaux d’expiration 9, un premier contre-poumon 13, une unité de filtre 10, un deuxième contre-poumon 12, et un tuyaux d’inspiration 11. Comme ce sera ultérieurement expliqué en détail, chaque tuyau 9, 11 formant le circuit inclut un clapet de non retour ou clapet unidirectionnel pour garantir que le gaz expiré par le plongeur puisse entrer uniquement dans le tuyau d’expiration 9 et que le gaz à l’inspiration du plongeur puisse provenir uniquement par le tuyau d’inspiration 11. En d’autres mots, la circulation du gaz à l’intérieur du circuit d’épuration est unidirectionnelle (indiquée par les petites flèches dans la figure 1, une rotation dans le sens des aiguilles d’une montre). Pendant cette circulation, le CO₂ est écarté du gaz expiré dans l’ unité de filtre 10 (qui contient, par exemple, des granulés de chaux sodée) permettant ainsi au plongeur de réinspirer le gaz purifié venant du tuyau d’inspiration 11. La quantité d’oxygène consommée par le plongeur est remplacée à l’aide d’un débit de gaz continu (enrichi en oxygène venant de la bouteille de plongée 1) grâce au clapet à débit décrit ultérieurement.

L’appareil respiratoire, présenté dans la figure 1, est conçu pour fonctionner soit en circuit ouvert, soit en circuit semi-fermé, selon les préférences ou besoins du plongeur en sélectionnant le mode d’opération du système. Ce mode peut, à tout moment, être inversé. Dans le mode semi-fermé, le plongeur peut obtenir un complément de gaz respirable venant de la bouteille de plongée 1, en actionnant le clapet sur demande (décrit plus bas) se trouvant dans l’embout buccal 8, à l’inspiration. Ce type d’apport en gaz à la demande est principalement utilisé dans les détendeurs à circuit ouvert; c’est la raison pour laquelle l’appareil respiratoire, combinant ces deux modes de fonctionnement, selon l’invention, peut être défini comme un recycleur à circuit hybride ou un appareil respiratoire hybride amélioré. 

Le cœur de l’appareil respiratoire est représenté par l’embout buccal 8, expliqué à l’aide de la figure 2A. Ce dessin illustre, en coupe, un agrandissement schématique des composant de l’embout buccal 8. Les numéros de référence utilisés dans la figure 2 sont les mêmes que ceux utilisés dans la figure 1, lorsqu’ils classent les composants déjà illustrés dans la figure 1. Il est important de rappeler que l’embout buccal 8 peut être utilisé intégré dans un masque facial ou uniquement équipé d’une pièce buccale permettant de le placer en bouche.

A l‘aide d’un connecteur (rapide) ou d’un écrou 7,le flexible moyenne pression 6 est connecté à la chambre d’entrée 20 du boîtier de l’embout. La partie centrale du boîtier de l’embout buccal représente la chambre de respiration 21. Un tube ou canal 22 ouvre la chambre de respiration 21 vers l’extérieur du boîtier, pour permettre l’insertion de l’embout dans la bouche du plongeur. Un exemple d’une pièce buccale 8a est présenté dans la figure 4A. Cette pièce peut être fixée au canal 22 à l’aide d’un collier de serrage. La pièce buccale 8a sera ainsi remplacée régulièrement et facilement pour des raisons d’hygiène ou d’usure.

Pour permettre d’alimenter la chambre de respiration 21 en gaz venant de la chambre d’entrée 20, l’embout buccal 8 est équipé d’un siège 23 et d’un clapet 23a dans la chambre d’entrée 20, d’un levier 24 dans la chambre de respiration et d’une membrane élastique 25 fermant le boîtier de l’embout buccal. Le siège 23 permet un passage de gaz de la chambre d’entrée 20 vers la chambre de respiration 21. Ce passage est fermé par le clapet 23a maintenu en position à l’aide d’un ressort taré, dont la force est équivalente à la pression moyenne contenue dans la chambre d’entrée 20. Le siège 23 est équipé d’un filetage pour permettre d’ajuster la force du ressort agissant sur le clapet 23a (ce réglage permet d’ajuster la moyenne pression de l’embout buccal 8, pour l’adapter à celle produite par le premier étage du détendeur illustré dans la figure 1. De plus, le siège 23 est rendu étanche à l’aide d’un joint torique afin de diriger le gaz à travers son ouverture centrale). Le levier 24 est fixé avec un écrou au clapet 23a. Cet écrou permet d’ajuster l’inclinaison lu levier 24 mettant son extrémité en contact avec la membrane 25. La pression interne dans la chambre de respiration 21 devient inférieure à la pression extérieure (pression ambiante), suite à l’inspiration (demande) du plongeur par le biais du canal 22. Cette dépression à l’intérieur de la chambre de respiration 21 incurve la membrane 25 vers le bas, poussant le levier 24 à l’intérieur du boîtier. Ce mouvement du levier actionne le clapet 23a et le décolle de son siège 23 ouvrant ainsi le passage entre la chambre d’entrée 20 et la chambre de respiration 21 pour alimenter cette dernière en gaz. Si le plongeur arrête son inspiration, la pression à l’intérieur de la chambre de respiration 21 augmente et repousse la membrane 25 dans sa position initiale (présenté dans la figure 2A). Le levier 24 suit ce mouvement. Le ressort reprend son action en poussant le clapet 23a sur son siège 23, fermant ainsi le clapet sur demande, dès que la pression à l’intérieur de la chambre de respiration 21 est équilibrée avec celle régnant à l’extérieur de l’embout buccal.

Une purge d’expiration 28 communique avec la chambre de respiration 21. Cette purge est composée d’une membrane flexible 28a légèrement incurvée à son extrémité et fixée au centre sur une pièce mobile (offrant un passage au gaz). Si le plongeur expire dans la chambre de respiration 21, la pression interne de celle-ci augmente et décolle l’extrémité de la membrane 28a, pour permettre au gaz de quitter l’embout buccal. De l’autre coté, si la pression hydrostatique est supérieure à la pression interne de la chambre de respiration 21, la membrane 28a est appuyée sur son socle et permet ainsi d’éviter toute entrée d’eau dans la chambre de respiration 21.

La chambre d’entrée 20, le clapet à demande 23/23a/24/25, la chambre de respiration 21, et la purge d’expiration 28 forment, dans l’embout buccal, le système à circuit ouvert de l’unité. Le gaz provenant de la bouteille de plongée 1 entre dans la chambre de respiration 21, après avoir été détendu en deux phases (c’est à dire, d’abord à une pression moyenne, grâce au détendeur premier étage 4 présenté dans la figure 1, puis à une pression ambiante, grâce au clapet à demande 23/23a/24/25) puis quitte l’embout buccal 8 à travers la purge d’expiration 28.

Un bouton de purge 26 peut être inséré dans le couvercle de protection 27 à l’extérieur du boîtier de l’embout buccal. Le couvercle de protection 27 protège la membrane 25 d’une perforation accidentelle ou d’un mouvement involontaire de la membrane 25 (dû au courant marin par exemple). Il permet également de maintenir la membrane en place et garantit ainsi l’étanchéité de la chambre de respiration. En appuyant sur le bouton de purge 26, le plongeur pousse la membrane 25 vers l’intérieur de l’embout buccal. La membrane actionne le levier 24, qui à son tour ouvre le clapet 23. Ainsi le gaz, retenu jusqu’alors dans la chambre d’entrée 20, est injecté dans la chambre de respiration 21 afin d’expulser l’eau contenue, éventuellement, dans la chambre de respiration 21 à travers le canal 22 et/ou à travers la purge d’expiration 28.

En référence aux figures 2A et 2B, l’embout buccal à circuit ouvert, présenté dans la figure 2A, peut être transformé en embout buccal à circuit semi-fermé représenté dans la figure 2B. Ceci permet au gaz expiré (chargé en CO₂) de quitter la chambre de respiration 21 à travers le canal d’expiration 9a vers le circuit d’épuration. A l’inspiration, le gaz épuré (libéré du CO₂) retourne par le biais du canal d’inspiration 11a dans la chambre de respiration 21. Le plongeur obtient ainsi son gaz par l’intermédiaire du canal 22. Le canal d’expiration 9a est branché au tuyau d’expiration 9 (figure 1) et le canal d’inspiration 11a est branché au tuyau d’inspiration 11 (figure 1). Le gaz peut alors circuler des poumons du plongeur vers l’unité de filtre 10 (figure 1) et du filtre de retour à ses poumons, en passant dans la chambres de respiration 21. Deux clapets anti-retour sont placés dans l’embout buccal pour garantir un flux de gaz unidirectionnel dans le circuit respiratoire. Plus précisément, un clapet anti-retour d’expiration 9b est positionné dans le canal d’expiration 9a et un clapet anti-retour d’inspiration 11b est placé dans le canal d’inspiration 11a, de l’embout buccal 8. Le clapet d’expiration 9b est équipé d’une membrane (s’ouvrant vers le tuyau expiratoire 9) qui permet au gaz expiré de quitter la chambre de respiration 21 vers le tube d’expiration 9a. Cependant, lors de l’inspiration, cette membrane empêche le gaz de revenir du tube d’expiration 9a vers la chambre de respiration 21. Le clapet d’inspiration 11b est équipé d’une membrane s’ouvrant, à l’inspiration, vers la chambre de respiration 21 permettant au gaz de quitter le tube d’inspiration 11 et d’entrer dans la chambre de respiration. Toutefois, elle empêche le gaz de quitter la chambre de respiration 21 vers le tube d’inspiration 11a durant l’expiration du plongeur.

Pour activer le mode de fonctionnement du circuit semi-fermé de l’embout buccal 8, les tubes de connexion du circuit d’épuration 9a et 11a sont ouverts et communiquent ainsi avec la chambre de respiration 21. Pour cela le bouton poussoir 30 est actionné, déplaçant le piston mobile d’étanchéité 32 comme présenté dans la figure 2B (i.e. ouvrant le passage recycleur 21h). Pour conserver ce mode, le piston d’étanchéité 32 est maintenu en position, à l’aide d’un système de verrouillage 31 ( par exemple un crochet) et ce, dès que le piston atteint le positionnement présenté dans la figure 2B. La sélection du mode semi-fermé entraîne également une modification de la purge 28. C’est à dire que la purge d’expiration 28 se déplace, poussée par le piston d’étanchéité 32, vers un ressort taré 29, faisant butter la membrane d’expiration 28a contre un disque de protection (non-illustré) placé sur le ressort 29.Cette transformation dirige le gaz vers le circuit d’épuration au lieu de l’environnement comme cela était le cas en mode circuit ouvert. Pour ajuster la pression du ressort 29, il est possible de soulager ou d’écraser celui-ci en dévissant/vissant le couvercle qui le maintient. La purge d’expiration 28 est ainsi modifiée en purge de surpression 28/28a/29, permettant au gaz de quitter l’appareil respiratoire, uniquement si la pression interne au système dépasse la force réglée de la purge de surpression. La purge 28 peut être donc définie comme une purge de sécurité car elle protège, avec se mode de fonctionnement, le plongeur et l’appareil respiratoire de dégâts provoqués par une surpression.

En mode circuit semi-fermé, le dioxyde de carbone est éliminé du volume de gaz expiré pour être à nouveau respirable par le plongeur. Ainsi l’oxygène contenu dans ce volume est valorisé au maximum. La quantité d’oxygène consommée, dans ce volume de gaz, par le métabolisme du plongeur doit être remplacée. Pour éviter des moyens complexes de contrôle et d’injection (d’oxygène et de diluant) dans le circuit respiratoire, comme cela est pratiqué dans les recycleurs fermés, la méthode la plus efficace est d’injecter un débit continu de gaz suroxygéné (méthode utilisée par les recycleurs semi-fermés). Ce débit continu permet de remplacer l’oxygène consommé et de maintenir dans le circuit respiratoire un mélange stable. La méthode la plus efficace est d’utiliser un clapet à débit continu permanent, au lieu d’un clapet à demande. Ce dernier ne peut pas garantir un complément en gaz stable étant donné que le cycle respiratoire d’un plongeur n’est jamais stable tout au long d’une plongée. Pour garantir ce débit continu, le dispositif, selon l’invention, présenté dans la figure 2A et 2B, comporte un clapet à débit continu 33 placé dans l’embout buccal 8. Ce clapet à débit 33 est inséré entre la chambre d’entrée 20 et la chambre de respiration 21. Il est conçu pour administrer un débit continu et permanent de gaz venant de la chambre d’entrée 20 vers la chambre de respiration 21. La quantité de gaz injectée (= débit) peut être ajustée grâce à un bouton de réglage 33a, en tournant la bague filetée positionnée sur ce bouton 33. Ce bouton est placé de manière accessible à l’extérieur du boîtier de l’embout buccal et peut neutraliser complètement la fonction de valve à débit continu 33, en desserrant/ou en enlevant la bague filetée. Le débit continu peut être désactivé uniquement lorsque l’embout buccal 8 est en mode circuit ouvert et que le plongeur reçoit son gaz exclusivement via le clapet à demande. Le bouton 33a devient alors un injecteur manuel (fonction principalement utilisée si l’embout est associé à une bouée de stabilisation). En mode semi-fermé, le plongeur profite en permanence des fonctions du clapet à demande, pour recevoir un complément de gaz (venant de la chambre d’entrée 20). Cette fonction est nécessaire lorsque le clapet à débit continu 33 et le volume de gaz contenu dans les contre poumons 12 (figure 1) ne suffisent plus pour alimenter le plongeur (i.e. suite à une immersion trop rapide ou à une respiration excessive due à un effort physique important). Il est cependant impossible, sans prendre de risques (l’hypoxie ou accident de décompression par exemple), lorsque l’embout buccal 8 est en mode semi-fermé, d’alimenter le plongeur en utilisant seulement un clapet à demande. Dès lors que l’appareil est en mode semi-fermé le clapet à débit 33 doit être obligatoirement activé. Il est finalement rappelé qu’un clapet à débit continu peut être placé dans d’autres endroits du circuit respiratoire (traditionnellement dans le dos du plongeur). Cependant, selon l’invention, le clapet à débit continu a été positionné dans l’embout buccal afin d’en simplifier l’utilisation l’accessibilité et la modularité. De ce fait, une réduction de coût de production est assurée.

Pour remplacer les fonctions du clapet à débit continu 33 et garantir l’apport en gaz, par débit continu, pendant le mode de fonctionnement semi-fermé, le clapet à demande présent dans l’embout buccal 8 peut être utilisé. Il remplit ainsi deux fonctions à la fois, c’est à dire la fonction à débit continu et la fonction d’apport complémentaire de gaz sur demande. Le gaz fourni ainsi, passe de la chambre d’entrée 20 vers la chambre de respiration 21, en transitant par un seul et même clapet ou passage.

Pour produire un débit permanent et continu, le clapet à demande peut être modifié de deux façons différentes. Par exemple, le levier 24 peut être légèrement enfoncé, décollant (déplaçant) ainsi délicatement le clapet 23a de son siège 23, pour ouvrir un passage minimum entre la chambre d’entrée 20 et la chambre de respiration 21. Cette ouverture peut être créé en introduisant (e.g. visant) le bouton de purge 26 plus profondément dans le couvercle de protection 27, comme indiqué par la flèche 26a dans la figure 2A. Le bouton de purge 26 exerce ainsi, une pression permanente sur la membrane 25 sans avoir besoin de la maintenir enfoncée manuellement. Une autre alternative serait de déplacer (e.g. visser) le couvercle de protection 27 en le rapprochant de la membrane 25, comme indiqué par la flèche 27a de la figure 2A. Le bouton de purge 26 exerce ainsi, à nouveau, une pression permanente sur la membrane 25. Un réglage à l’aide d’un pas de visse placé sur le bouton de purge 26 et/ou sur le couvercle de protection 27 permet l’ajustement d’un écartement minimum du clapet 23a de son siège 23, autorisant un débit continu précis et donc une consommation de gaz économique.

Les figures 3A, 3B, 4A et 4B illustrent quelques exemples de combinaisons possibles des composants du circuit d’épuration, démontrant les avantages de cette conception modulaire. La figure 3A illustre en coupe, un schéma d’une combinaison de deux récipients de filtre 10a et 10b, avec deux contre-poumons 12 et 13 branchés sur chaque unité de filtre. Les récipients 10a,10b peuvent être conçus avec une enveloppe cylindrique pour accueillir le matériel filtrant. Le matériel filtrant (non illustré, utilisé pour remplir les récipients), se trouve, de préférence, sous forme de granulés (e.g. granulés de chaux sodée), permettant ainsi une surface réactive importante qui est destinée à absorber le CO₂ contenu dans le gaz traversant le circuit d’épuration. Les récipients 10a et 10b possédant chacun deux grilles de maintien 40a ou 40b, pour maintenir les granulés de chaux bien tassés. Cela évite, durant l’utilisation, que le gaz puisse contourner la matière filtrante. Pour (rem)placer les granulés à l’intérieur des récipients 10a et 10b il faut enlever (e.g. dévisser) un des deux couvercles amovibles 41a,41b ou 42a,42b sur chaque corps cylindrique10a, 10b de l’unité de filtre, puis retirer les grilles de maintien 40a, et 40b associées aux couvercles. Les récipients 10a et 10b sont remplis, les grilles de maintien 40a et 40b sont remises puis maintenues en position par les couvercles 41a,41b ou 42a,42b. Un ressort (non illustré) peut être placé entre le couvercle 41a, 41b et  42a, 42b et la grille de maintien 40a et 40b pour améliorer la compression des granulés. Chaque couvercle 41a, 41b, 42a, 42b peut être équipé, selon une variante, d’un connecteur en « T »43a, 43b, 44a,44b, pour permettre une interconnexion des modules (composants) à multiples options. Chaque bras des connecteurs est de conception identique (similaire à celle utilisée dans les systèmes d’arrosage), c’est-à-dire conçu pour être étanche, rotatif et rapidement libéré de la pièce qui lui est attachée (tuyau d’expiration 9 ou contre-poumon 13, récipient 10a). Le gaz expiré par le plongeur traverse le tuyau d’expiration 9 pour diffuser dans le récipient de filtre 10a et dans le contre-poumon 13 (chaque élément est fixé sur l’un des deux bras disponibles du connecteur en « T » 43a), puis quitte le premier récipient 10a, une fois la matière filtrante traversée, via le connecteur 44a. Ce dernier, dans l’illustration 3A, est isolé, au niveau d’un de ses bras, par le bouchon 46a. Le gaz poursuit son parcours le long du tube de connexion 45, pour rejoindre le deuxième récipient 10b. par l’intermédiaire du connecteur en « T » 44b se situant dans le couvercle 42b. Le bras non-utilisé du connecteur 44b est également fermé à l’aide du bouchon 46b. Le gaz partiellement purifié, traverse donc le matériel filtrant du second récipient (non illustré) pour être libéré des résidus de CO₂.Le gaz diffuse ensuite vers le contre-poumon 12. Il quitte, enfin, le système d’épuration, en traversant le connecteur en « T » 43b et le tuyau d’inspiration 11, pour rejoindre l’embout buccal 8. Les connecteurs en « T » sont conçus pour permettre au plongeur d’assembler facilement les éléments, sans outils et selon ses besoins, avec une garantie d’étanchéité du circuit recycleur.

Les contre-poumons 13 et 12 permettent de freiner le transit du gaz, à travers l’unité de filtre, pour laisser à la matière filtrante suffisamment de temps pour extraire le CO₂ .Ils améliorent ainsi le confort en diminuant la résistance respiratoire due à la densité des granulés. Le contre-poumon 13 permet de récupérer le gaz expiré avant qu’il ne traverse la matière filtrante du réservoir 10a et le contre-poumon 12 permet de récupérer le gaz épuré qui diffuse de manière quasi constante du récipient 10b créant une réserve qui permet d’être facilement inspirer par le plongeur. Dans chaque contre-poumon 12 et13 est inséré un séparateur en forme de spirale 12b et 13b pour éviter aux contre-poumons de s’écraser complètement et de rester collés. Cette précaution permet de garantir les avantages précités.

Si l’unité de filtre offre une faible résistance respiratoire, le plongeur peut enlever un des contre-poumons 13 ou 12 du circuit, sous réserve que la matière filtrante possède un temps adapté à l’extraction du CO₂ entre chaque cycle respiratoire.

La direction du flux gazeux est indiquée par les petites flèches dans la figure 3A. Les flèches à double sens dans les connexions des contre-poumons 13a et 12a indiquent que le gaz peut gonfler et dégonfler les contre-poumons 13 et 12. Les réservoirs à filtres 10a et 10b, présentés dans la figure 3A, sont schématiquement illustrés de façon parallèle mais le principe de fonctionnement reste en série, c’est à dire que le gaz transite d’abord à travers le récipient 10a et ensuite dans le récipient 10b.

Les réservoirs modulaires 10a et 10b sont présentés dans la figure 3A en position verticale et peuvent être portés ainsi par le plongeur au niveau de son torse, ventre ou dos. Dans des conditions de plongées particulières, pour des préférences personnelles et/ou des nécessités techniques, le plongeur peut décider de faire basculer les récipients de 90° et les porter ainsi au niveau de son torse, ventre ou dos. Pour faciliter le positionnement horizontal des récipients 10a et 10b, le tuyau d’expiration 9 et le tuyau d’inspiration 11 peuvent être connectés aux bras de connexion des contre-poumons 13 et 12 et ces derniers aux bras de connexion des tuyaux respiratoires. (similaire à la configuration du connecteur en « T » 43a présenté dans la figure 3B

Selon une variante non illustrée, les récipients 10a et 10b peuvent être équipés d’un connecteur rapide unidirectionnel permettant d’insérer le contre-poumon 12 entre le tuyau d’expiration 9 et le contre-poumon 13 entre le tuyau d’inspiration 11 et les récipients 10a et 10b.

Les connecteurs des réservoirs 10a et 10b peuvent être conçus de façon uniforme, utilisant des connexions rapides pour assembler les divers composants du circuit d’épuration (i). Ceci permet de transporter les composants de façon individuelle, de (inter)changer les pièces aisément ou d’assembler rapidement l’appareil pour la plongée. Cette modularité permet finalement une reconfiguration du circuit d’épuration (ii) adaptée aux besoins courants du plongeur. La figure 3B présente en coupe une variante de configuration du système d’épuration utilisant un seul récipient 10a permettant la planification d’une plongée de courte durée. Cette configuration présente la forme de base très compacte du système modulaire. Le contre-poumon 13 est fixé sur le bras horizontal du connecteur d’entrée 43a du réservoir 10a et le contre-poumon 12 est fixé sur le bras horizontal du connecteur de sortie 44a du même réservoir (figure 3B). Le principe de fonctionnement est identique à celui développé dans la figure 3A. Par contre si le plongeur décide de réduire le système à un seul contre-poumon, celui-ci sera placé sur le connecteur de sortie 44a (côté inspiration), tandis que le connecteur d’entrée 43a sera fermé par un bouchon similaire au bouchon 46a ou 46bde la figure 3A

D’un autre côté la conception modulaire du système d’épuration peut éventuellement comprendre plus que deux récipients de filtre 10a, 10b, 10c, etc (non illustré), si le plongeur désire d’augmenter la capacité d’absorption et donc la durée de plongée

La figure 4A présente un aperçu schématique de l’appareil respiratoire hybride représentant trois alternatives de l’appareil:

(i) il peut être utilisé un seul contre-poumon dans le circuit d’épuration.

(ii) les contre-poumons peuvent être équipés de deux possibilités de connexion, i.e. une connexion d’entrée et une connexion de sortie ; et

(iii) le filtre peut être composé de plusieurs réservoirs, assemblés de manière coaxiale

Il est important de noter que ces trois alternatives peuvent être utilisées de façon combinée ou séparée avec toute autre combinaison de l’appareil respiratoire.

Selon la variante du circuit d’épuration dans la figure 4A en comparaison à la figure 3B, le dispositif peut comprendre un seul contre-poumon similaire au contre-poumon 12, inséré sur le tuyau d’inspiration 11 du circuit d’épuration. Ce contre-poumon 12 (figure 4A) cependant comprend une connexion d’entrée 12.1, reliée à une portion du tuyau d’inspiration 11.1, pour récupérer le gaz épuré venant du récipient 10b. Une connexion de sortie 12.2 reliée à une seconde partie du tuyau d’inspiration 11.2. permet au gaz de transiter via un clapet anti-retour 11b en direction de l’embout buccal 8. La première portion du tuyau 11.1 peut être plus courte ou absente, reliant directement le contre-poumon 12 au récipient 10b, comme présenté dans la figure 3A ou 3B. Un séparateur (non-illustré similaire aux 13b et 12b présentés dans la figure 3A et 3B) peut équiper le contre-poumon 12 pour éviter un écrasement total de celui-ci bloquant ainsi l’apport en gaz vers l’embout buccal 8.

La version de configuration des réservoirs 10a et 10b, présentés dans la figure 4A insérés dans le circuit d’épuration de façon coaxiale et en série, illustre une autre possibilité pour porter le circuit d’épuration autour du corps.

La Figure 4B représente en coupe une variante de connexion des réservoirs 10a et 10b de la figure 4A. Au lieu de relier les réservoirs 10a et 10b à l’aide du tuyau de connexion 45 (figure 4A), le corps cylindrique du réservoir 10a peut être fermé d’un seul coté grâce au couvercle 42a et le corps cylindrique du réservoir 10b sera fermé par le couvercle 42b. Les deux réservoirs 10a et 10b ainsi obtenus peuvent être assemblés directement l’un à l’autre pour obtenir un double réservoir 100. Cela permet de simplifier l’unité de filtre tout en augmentant sa capacité permettant ainsi d’utiliser trois voire quatre réservoirs pour former le système d’épuration.

Comme illustré dans la figure 4B les réservoirs 10a et 10b peuvent être assemblés à l’aide d’un filetage pour former un double réservoir 100. Une alternative à cette connexion serait d’utiliser une bague de jonction 50 pour former un double réservoir 101. Cette bague de jonction peut posséder le même filetage que celui des couvercles (42a par exemple).

Selon des modes particuliers de réalisation, toutes les alternatives de combinaisons des récipients présentées, peuvent inclure un réservoir de filtre translucide ou partiellement transparent. Cela permet au plongeur de vérifier l’état de saturation du filtre selon sa coloration. Ce réservoir sera toujours placé en bout de série. Grâce à ces indications le plongeur peut décider de prolonger sa plongée en profitant au maximum de la capacité filtrante du ou des réservoirs. Il peut également adapter plus facilement la capacité du filtre aux plongées envisagées (avant l’immersion) pour réduire au maximum la taille de l’unité, évitant un gaspillage de la matière filtrante. Il crée ainsi l’appareil le mieux adapté à sa plongée dans des conditions optimales de sécurité.

Finalement, selon une variante particulière du filtre, les récipients peuvent être implantés dans le circuit d’épuration en plaçant le module translucide en dernier d’une série. Cela offre la possibilité d’utiliser des récipients opaques moins chers à la fabrication. Cette conception plus économique est possible étant donné que le dernier récipient permet de vérifier l’état de saturation des modules filtrants (opaque) positionnés en aval de l’unité translucide. La coloration des granulés dans l’unité translucide commence une fois les autres saturés.

Les figures de 5A à 5G représentent une séquence du principe de fonctionnement se déclenchant dans l’embout buccal 8 en mode circuit ouvert, illustré également dans la figure 2A. Les numéros de références des figures 5A à 5G résument les mêmes composants que ceux utilisés dans la figure 2A.

La Figure 5A représente l’embout buccal 8 dans un état statique et prêt à l’emploi en mode de fonctionnement à circuit ouvert. Le bouton de sélection 30 n’a pas été enfoncé dans le boîtier de l’embout, isolant ainsi la chambre de respiration 21 du circuit d’épuration (tube d’expiration 9a et du tube d’inspiration 11a) à l’aide du piston d’étanchéité 32. La chambre de respiration 21 utilise le clapet à demande composé d’un siège à clapet 23, d’un clapet 23a, d’un levier 24 et d’une membrane 25 pour être alimenter en gaz. Le clapet à demande est en position de repos (aucune entrée de gaz dans la chambre de respiration) étant donné qu’à l’intérieur de la chambre de respiration se trouve une pression identique à la pression ambiante. En d’autres mots l’équilibre de pression (interne-externe) qui s’exerce sur membrane 25 la maintient en position, n’exerçant aucune pression sur le levier 24 laissant le clapet 23/23a fermé. Le gaz est maintenu dans la chambre d’entrée 20.

La figure 5B représente une situation où un plongeur inspire par le canal d’inspiration 22 (indiqué par la flèche 22a). Une dépression provoquée alors dans la chambre de respiration 21 incurve la membrane 25 vers l’intérieur de l’embout abaissant le levier 24 qui à son tour déplace le clapet 23a de son siège 23. Un flux de gaz provenant de la chambre d’entrée 20 traverse l’ouverture du clapet 23 et remplit la chambre de respiration 21 (présenté par la flèche 21a dans la figure 5C).

Quand le plongeur stoppe son inspiration, indiqué par le marque 22b dans la figure 5D, le gaz continue de diffuser (indiqué par la flèche 21a) de la chambre d’entrée 20 vers la chambre de respiration 21, à travers l’ouverture du clapet 23, pour compenser la pression dans la chambre de respiration, repoussant ainsi la membrane 25 vers sa position initiale. Celle-ci est obtenue quand la pression à l’intérieur de la chambre de respiration 21 est à nouveau identique à celle qui lui est opposée de l’autre coté de la membrane 25 (à l‘extérieur de l’embout = pression ambiante). Le levier 24 se repositionne fermant le clapet 23 et coupant l’arrivée du gaz provenant de la chambre d’entrée 20 (présenté dans la figure 5E). On retrouve la situation initiale présentée dans la figure 5A.

Quand le plongeur expire à travers le canal de la pièce buccale 22, dans la chambre de respiration 21 (flèche 22c) de la figure 5F, la pression à l’intérieur de la chambre de respiration 21 augmente et se propage pour devenir supérieure à celle extérieure à l’embout buccal. La force qui agit sur la purge d’expiration 28 indiqué par la flèche 21b augmente.

La membrane d’expiration 28a se décolle de son socle (siège) présenté dans la figure 5G, le gaz s’échappe alors par cette ouverture (indiqué par les flèches 28b) vers l’extérieur (= dans l’eau durant une plongée). Ce principe de fonctionnement est généralement appelé à circuit ouvert.

Les figures de 6A à 6L représentent une séquence du principe de fonctionnement se déclenchant dans l’embout buccal en mode circuit semi-fermé, illustré également dans la figure 2A. Les numéros de références des figures 5A à 5G résument les mêmes composants que ceux utilisés dans la figure 2A.

La figure 6A représente l’embout buccal 8 dans un état statique en mode de fonctionnement à circuit ouvert. Le bouton de sélection 30 va être enfoncé dans le boîtier de l’embout indiqué par la flèche 30a changeant ainsi le mode de fonctionnement de l’embout pour le faire passer en mode semi-fermé. Ceci va entraîner un déplacement du piston d’étanchéité 32 qui isole, pour le moment, le circuit d’épuration de la chambre de respiration 21.

La figure 6B représente l’embout buccal 8 en mode de sélection circuit semi-fermé. Le bouton de sélection 30 est enfoncé dans le boîtier puis est maintenu en position à l’aide d’un système de verrouillage 31 (par exemple un crochet). Le piston d’étanchéité a été déplacé ouvrant le passage 21h entre la chambre de respiration 21 et le système d’épuration (tube d’expiration 9a et tube d’inspiration 11a). Avec la même manipulation, la purge d’expiration 28a, intégrée à l’extrémité du piston, a été déportée (vers le côté gauche de la figure 6B) mettant la membrane 28a du clapet 28 en butée avec le ressort 29. La purge d’expiration devient ainsi insensible aux variations de pression dans la chambre de respiration 21 développé par le cycle respiratoire

La chambre de respiration 21 communique avec le clapet à demande composé du siège 23, du clapet 23a, du levier 24 et de la membrane 25. La figure 6B présente l’embout buccal en situation de repos. Il n’y a aucun mouvement de gaz à l’intérieur de la chambre de respiration 21, suite à l’équilibre de pression. En d’autres mots l’équilibre de pression (interne-externe) qui s’exerce sur membrane 25 la maintient en position n’exerçant aucune pression sur le levier 24 qui laisse clapet 23 fermé ne permettant pas au gaz contenu dans la chambre d’entrée 20 de pénétrer vers la chambre de respiration 21.

En ajustant le bouton de réglage 33a du clapet à débit continu 33, comme indiqué par la flèche 33b dans la figure 6B et 6C, le plongeur crée une légère ouverture du clapet 33 permettant au gaz contenu dans la chambre d’entrée 20 de diffuser à l’intérieur de la chambre de respiration 21, de manière continue et permanente (indiqué par la flèche 33c) dans la figure 6C. Ce débit peut être ajusté à l’aide du bouton de réglage 33a (l’écartement du clapet de son siège détermine le débit mesuré en litre par minute, ainsi plus l’écartement est grand plus le débit sera élevé). Ce débit permet de remplir le système respiratoire en gaz (c’est à dire les contre poumons 12 et 13 de la figure 3B par exemple). Quand le plongeur inspire pour la première fois sur l’embout buccal à travers le canal de la pièce buccale 22 ( indiqué par la flèche 22d, illustrée dans la figure 6C), il crée une dépression dans la chambre de respiration 21, qui est immédiatement compensée par le gaz venant du système d’épuration, indiqué par la flèche 21c. L’apport en gaz (indiqué par la flèche 11c, figure 6C) provient du circuit d’épuration ou plus exactement du contre-poumon 12 (figure 3) fixé au tuyau d’inspiration 11. Le gaz (dans la figure 6C) traverse le canal d’inspiration 11a, puis le clapet anti-retour d’inspiration 11b, pour pénétrer dans la chambre de respiration 21, indiqué par la flèche 21c, pour finir dans les poumons du plongeur. Durant toute l’inspiration, le tube d’expiration 9a du système d’épuration est maintenu fermé par le clapet anti-retour d’expiration 9b pour éviter un retour de gaz (non-filtré provenant du système d’épuration et donc chargé en dioxyde de carbone) vers la chambre de respiration 21.

  

Durant l’expiration du plongeur, le volume expiré (indiqué par la flèche 22^e, dans la figure 6D), entre dans la chambre de respiration 21 créant une légère surpression. Celle-ci dirige le gaz (flèche 21d) vers le clapet anti-retour d’expiration 9b. Ensuite, le gaz rejoint le système d’épuration, indiqué par la flèche 9c. Il est important de rappeler que le métabolisme du plongeur consomme en moyenne 4% de l’oxygène contenu dans le mélange de gaz inspiré pour le transformer en 4% de dioxyde de carbone dans le mélange de gaz expiré. Le volume de gaz expiré contient donc du dioxyde de carbone qui sera extrait par l’unité de filtre. Pour maintenir le volume et le mélange de gaz, dans le circuit respiratoire, le plus stable possible le clapet à débit 33 injecte en permanence un complément en gaz (flèche 33c) supérieur au volume consommé dans la chambre de respiration. On évite ainsi que le mélange devienne hypoxique, et les problèmes liés à la décompression. Durant l’expiration, le tube d’inspiration 11a du circuit d’épuration est maintenu fermé par le clapet anti-retour 11b.

La figure 6E illustre une situation similaire à celle présentée dans la figure 6C. Le plongeur inspire à travers le canal 22, mais cette fois l’inspiration est plus prononcée, indiqué par les flèches 22d (par exemple dû à un effort physique important ou une immersion rapide, etc.). Cette inspiration profonde demande un apport en gaz (flèche 11c) qui ne peut être garanti que partiellement à l’aide du volume disponible dans les contre-poumons 12 et 13 du circuit d’épuration (figure3, flèche 21c). Le volume de gaz injecté (flèche 33c) par le clapet à débit 33 ne peut pas compenser ce manque (son rôle étant de garantir uniquement un apport minimum en gaz pour les raisons susmentionnées). La conséquence est la formation d’une dépression dans la chambre de respiration 21, provoquant l’ouverture du clapet à demande. Ainsi, la membrane 25 s’incurve et pousse le levier 24 vers le bas, décollant alors le clapet 23a de son siège 23 pour permettre au gaz de la chambre d’entrée 20 de combler le manque dans la chambre de respiration 21, illustré par la flèche 21a dans la figure 6F. En d’autres mots, dans toutes les situations ou un apport en gaz important est demandé par le plongeur, le clapet à demande est déclenché pour assister le circuit semi-fermé dans sa mission. Ce principe de fonctionnement intégré dans l’embout buccal permet de réduire de façon considérable le volume du circuit d’épuration traditionnellement surdimensionné. Ceci résout enfin le problème des appareils encombrants et difficiles à utiliser.

La figure 6G illustre une situation similaire à celle présentée dans la figure 6D. Le plongeur expire de manière forcée à travers le canal 22 dans la chambre de respiration 21 (indiqué par les deux flèches 22e). Ce surplus de volume ne peut plus s’échapper totalement (flèche 21d) par le clapet anti-retour d’expiration 9b vers (flèche 9c) le circuit d’épuration (contre-poumons 13 et/ou 12 sont pleins, par exemple). Cette situation développe une surpression dans la chambre de respiration 21 qui dirige (flèche 21e) le gaz vers le clapet de surpression 28/28a/29. pour quitter l’embout (flèche 28d) vers le milieu extérieur. En d’autres mots le clapet 28 est un clapet de sécurité parce qu’il protège le plongeur et l’appareil respiratoire (c’est à dire le chambre de respiration 21, les tuyaux d’inspiration 11 et d’expiration 9, les contre-poumons 13 et 12 puis l’unité de filtre 10a) de dégâts provoqués par une situation de surpression. Il est important finalement de rappeler que le clapet à débit 33 injecte en permanence un volume de gaz supérieur à celui qui est consommé par le métabolisme du plongeur, provoquant, durant les cycles expiratoires, une légère surpression dans le système, qui sera évacuée par ce clapet de sécurité (28/28a/29). Cette purge régulière mais partielle (seulement une faible quantité de gaz peut quitter le circuit respiratoire) permet de maintenir les pourcentages du mélange dans le circuit respiratoire stables. Ce principe de fonctionnement donne à l’appareil son nom « semi-fermé » car il relâche en permanence un petit filet de bulles dans l’eau tout au long de la plongée.

La figure 6H illustre une variante modifiée de l’embout buccal 8’ (en mode de fonctionnement semi-fermé) qui permet d’injecter du gaz dans la chambre de respiration 21 provenant de la chambre d’entrée 20 sans utiliser le clapet à débit 33. Le clapet à demande 23, 23a, 24, 25 est modifié pour assurer le débit continu tout en gardant sa fonction d’injection de gaz à la demande. Il existe deux possibilités de conception de l’embout avec le clapet à demande 23, 23a, 24, 25 modifié. Soit l’embout buccal 8’ illustré dans la figure 6H amputé du clapet à débit 33 (plus simple et donc moins cher) soit l’embout buccal 8 (illustré dans la figure 6J, 6K, 6L) avec le clapet à débit 33. Dans cette deuxième conception, le plongeur peut ajuster le débit continu à l’aide du clapet à débit 33 en désactivant la fonction du débit continu du clapet à demande modifié, ou il ajuste le débit continu à l’aide du clapet à demande en désactivant le clapet à débit 33.

Pour que le clapet à demande 23, 23a, 24, 25 puisse délivrer un débit continu, le couvercle 27 équipé du bouton de purge 26 peut être enfoncé (e.g. vissé) dans le boîtier de l’embout buccal indiqué par la flèche 27a dans la figure 6h et 6J. Le bouton de purge 26 exerce une légère pression sur la membrane 25. Celle-ci déplace le levier 24 qui à son tour décolle le clapet 23a de son siège 23 créant une ouverture minimum du clapet présenté dans la figure 6J. Cette ouverture peut être pré-réglée pour maintenir un débit continu minimum de gaz venant de la chambre d’entrée 20 vers la chambres de respiration 21 indiqué par la flèche 21f dans la figure 6K. L’ajustement du débit se fait en vissant ou en dévissant le couvercle de protection 27. Le débit s’accroît si le couvercle est vissé à l’intérieur du boîtier augmentant l’écartement du clapet 23a de son siège 23 et vice versa.

Dans la figure 6L. le plongeur inspire de manière prononcée à travers le canal 22 indiqué par les flèches 22d. Cette inspiration profonde demande un apport en gaz (flèche 11c, figure 6E) qui ne peut être garanti que partiellement à l’aide du volume disponible dans les contre-poumons 12 et 13 du circuit d’épuration indiqué par la flèche 21c figure 6 E. En conséquence une dépression se forme dans la chambre de respiration 21 provoquant l’ouverture plus importante du clapet à demande (i.e. la membrane 25 s’incurve et pousse le levier 24 vers le bas, décollant ainsi le clapet 23a de son siège 23) pour permettre au gaz de la chambre d’entrée 20 de compenser (flèche21a) la chambre de respiration 21 présenté dans la figure 6L. En d’autres mots le clapet à demande garantit deux fonctions à la fois: l’apport en gaz par débit continu et à la demande.

La figure 7 représente, en coupe, une variante de conception de l’embout buccal, selon l’invention, et la figure 8 représente en coupe une alternative de l’embout buccal présenté dans la figure 7 après une rotation de 90 degrés autour de l’axe VIII-VIII. Les numéros de références résument les mêmes composants que ceux utilisés dans les figures précédentes.

La différence principale entre les figures 7 et 8 est l’organisation du boîtier de l’embout buccal et de ses composants. (les illustrations sont plus proches de la réalité et d’une future conception, comparé aux schémas simplifié utilisés dans les figures 2A et 2B par exemple). Les composants principaux sont immédiatement identifiés pour une reconnaissance plus aisée et pour mieux comprendre leur réorganisation: (i) le clapet à débit 33 et son bouton de réglage 33a; (ii) le clapet à demande comprenant la membrane 25, le levier 24 le clapet 23a, son siège 23 et le bouton de purge 26; et (iii) le bouton de sélection de mode 30 permettant à l’embout buccal 8’’ d’être mis en mode de sélection circuit ouvert, ou de passer en mode de sélection semi-fermé. Le mode de sélection réglé dans la figure 8 est le mode semi-fermé. Le bouton de sélection 30 est pour cela enfoncé dans son logement puis maintenu en place par le système de verrouillage, ouvrant ainsi le passage 21j du circuit d’épuration (c’est à dire l’ouverture vers le tube d’inspiration 11a et le tube d’expiration 9a). L’ouverture 21j se situe dans l’axe du bouton de sélection placé sur le haut de l’embout buccal et est donc perpendiculaire au canal de respiration 22. Ceci est comparable à la description de la figure 2B où le passage 21h se trouve schématiquement présenté de manière parallèle au canal de respiration 22 et s’ouvrant de manière transversale à l’aide du bouton de sélection 30 placé sur le coté droit de l’embout buccal.

Lorsque le bouton de sélection 30 est enfoncé dans le boîtier de l’embout buccal, l’axe central 30b ou le disque d’étanchéité 30c déplace la purge d’expiration mobile 28 vers le ressort 29, la transformant en clapet de sécurité. La purge 28 peut être fixée à l’extrémité de l’axe central 30b du bouton de sélection 30, pour lui permettre de reprendre sa position initiale, lorsque le mode semi-fermé passe au mode ouvert. Elle reprend alors son rôle de purge d’expiration.

La figure 9 représente, en coupe, une autre version de l’embout buccal, selon l’invention; et la figure 10 représente, en coupe, l’alternative représentée après une rotation de 90 degrés autour de l’axe X-X. Les numéros de références résument les mêmes composants que ceux utilisés dans les figures précédentes.

La différence principale entre les figures 9 et 10 réside dans l’organisation du boîtier de l’embout buccal et de ses composants. (les illustrations sont plus proches de la réalité et d’une future conception, comparé aux schémas simplifié utilisés dans les figures 2A et 2B par exemple). Les composants principaux sont immédiatement identifiés pour une reconnaissance plus aisée et pour mieux comprendre leur réorganisation: (i) le clapet à débit 33 et son bouton de réglage 33a; (ii) le clapet à demande comprenant la membrane 25, le levier 24 le clapet 23a, son siège 23 et le bouton de purge 26; et (iii) le bouton de sélection de mode 30 permettant à l’embout buccal 8’’ d’être mis en mode de sélection circuit ouvert, ou de passer en mode de sélection semi-fermé. . Le mode de sélection réglé dans la figure 10 est le mode circuit ouvert de l’embout buccal 8"'. Le bouton de sélection 30 n’est pour cela pas manipulé. Le passage 21j du circuit d’épuration (c’est à dire l’ouverture vers le tube d’inspiration 11a et le tube d’expiration 9a) est maintenu fermé, à l’aide d’un disque d’étanchéité 30c fixé sur l’axe central 30b. En mode circuit semi-fermé, ce disque est éloigné de l’ouverture 21j, pour faire communiquer la chambre de respiration 21 avec la chambre du circuit d’épuration (c’est à dire l’ouverture vers le tube d’inspiration 11a et le tube d’expiration 9a) comme présenté dans la figure 8

Une purge d’expiration 28 est placée dans le passage d’expiration 21k. En mode de fonctionnement à circuit ouvert (présenté dans la figure 10), la chambre de respiration 21 communique avec le passage 21k et permet au gaz expiré par le plongeur d’évacuer l’embout buccal a travers la purge d’expiration 28. Quand le bouton de sélection 30 est enfoncé, pour passer en mode de sélection circuit semi-fermé, dans l’embout buccal 8"', le passage 21k est isolé à l’aide d’un second disque d’étanchéité 30d fixé sur l’extrémité de l’axe central 30b. La fermeture du passage 21k est associée à l’ouverture du passage 21j du circuit d’épuration (=mode circuit semi-fermé), et inversement la fermeture du passage 21j du circuit d’épuration est associée à l’ouverture du passage 21k vers la purge d’expiration(=mode circuit ouvert). En mode circuit semi-fermé, l’air expiré par le plongeur ne peut plus quitter l’embout buccal à travers la purge d’expiration 28 (isolée de la chambre de respiration 21 à l’aide du disque 30d) mais traverse l’ouverture 21j pour se diriger vers la purge d’expiration du circuit d’épuration 9a.