EP4673232A1 - Dispositif unipersonnel de purification d'air - Google Patents

Dispositif unipersonnel de purification d'air

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Publication number
EP4673232A1
EP4673232A1 EP24707200.2A EP24707200A EP4673232A1 EP 4673232 A1 EP4673232 A1 EP 4673232A1 EP 24707200 A EP24707200 A EP 24707200A EP 4673232 A1 EP4673232 A1 EP 4673232A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
user
cavity
suction
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24707200.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
jean-yves Boulay
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Y Cat
Original Assignee
Y Cat
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Y Cat filed Critical Y Cat
Publication of EP4673232A1 publication Critical patent/EP4673232A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/003—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort having means for creating a fresh air curtain
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/28—Ventilating arrangements
    • A42B3/286—Ventilating arrangements with forced flow, e.g. by a fan
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/006—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort with pumps for forced ventilation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
    • A62B18/04—Gas helmets
    • A62B18/045—Gas helmets with fans for delivering air for breathing mounted in or on the helmet
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10—Apparatus features
    • A61L2209/14—Filtering means

Definitions

  • the field of the invention is that of the design and manufacture of air treatment devices.
  • the invention relates in particular to a single-person air purification device.
  • These masks and visors are passive devices in that they only form a barrier to pathogens without destroying them, or at least without reducing them.
  • the mask which is poorly supported due to its proximity to the face, creates heat and therefore significant discomfort.
  • These active devices include ventilated devices.
  • These active devices take the form, for example, of part of a diving suit, encompassing the head, or at least the face, in a sealed and closed space, often under overpressure.
  • Such active devices are also complex to implement in daily life, and therefore do not allow systematic use in a social environment.
  • the invention aims in particular to overcome the drawbacks of the prior art by providing protection by an active device against: - external pathogens present in the air; - manual delivery of pathogens to the face; - agents carried by the user and potentially contaminating for others (via droplets, sneezing).
  • the invention aims to propose a single-person air purification device which makes it possible to limit the penetration of polluted air between the air blade and the user's face.
  • the invention also aims to provide such a device which is comfortable for the user.
  • the invention further aims to provide such a device which is simple to use.
  • a single-person air purification device comprising a cover forming a hollow body, the cover being intended to be worn on the head of a user, the hollow body defining an air chamber fluidly connecting: - an air inlet having at least one suction mouth and incorporating filtration means, and - an air outlet intended to be placed in front of a user's forehead, the device comprising suction means positioned between the air inlet and the air outlet and configured to suck air through the air inlet and discharge it through the air outlet so as to form a blade of air in front of the user's face, wherein the air chamber has a lower wall intended to extend above the user's head, characterized in that the lower wall is provided with a plurality of orifices allowing the passage of air to form an air overpressure zone between the user's head and the lower wall, and in that the air chamber comprises a partition dividing the air chamber into a first supply cavity of the plurality of
  • Such an overpressure zone limits the infiltration of outside air that may be polluted or loaded with bacteria and/or microbes, between the user's face and the air gap.
  • the overpressure zone helps to minimize the weight of the device on the user's head.
  • the device then becomes more comfortable for long-term use.
  • the overpressure zone is positive pressure, which further improves user protection, particularly by creating a space free of bacteria and pathogens in front of the user's face.
  • the presence of two cavities allows the feeding of the orifices and the outlet mouth, simultaneously, in order to prevent one of the two evacuation zones, that is to say the slot or the orifices, from harming the efficiency of the other zone, the air choosing the shortest and easiest path.
  • the partition ensures a sufficient supply of air to the slot and the orifices to allow the creation of an effective air gap and overpressure zone.
  • the valve allows you to choose whether the air gap should be favored over the overpressure zone, or conversely, whether the overpressure zone should be favored over the air gap.
  • valve also allows an identical air supply to be maintained for each of the overpressure zone and the air blade.
  • the air inlet comprises two suction vents, each suction vent incorporating filtration means.
  • this provides a high suction flow rate to increase the power of the overpressure and/or the air blade.
  • the device also integrates an electric battery and a control unit configured to control the suction means.
  • Such a control unit allows the device to be controlled remotely, for example from a smartphone or tablet, without having to handle the device or provide it with a remote control that may be lost or forgotten.
  • the valve is of the electronic type, the control unit also being configured to control the valve.
  • the filtration means comprise a particle filter.
  • a particle filter makes it possible to remove large particles from the air, particularly dust, in order to generate an air gap and/or an overpressure zone which are depolluted.
  • the device 100 comprises a headgear 200 intended to be positioned on the head of a user.
  • the device 100 also comprises a visor 150 intended to be positioned in front of the face of a user.
  • the visor 150 is for example pivotally mounted on the cap 200.
  • the device does not have a visor.
  • the device 100 is notably intended to create a blade of air 180 in front of a user's face.
  • the cover 200 forms a hollow body defining an air chamber fluidly connecting an air inlet 210 and an air outlet 220.
  • the device 100 also comprises suction means 300 positioned between the air inlet 210 and the air outlet 220.
  • the suction means 300 are configured to suck air through the air inlet 210 and discharge it through the air outlet 220 so as to form the air blade 180 in front of a user's face.
  • the air inlet 210 has at least one suction mouth 211.
  • the air inlet 210 has two suction mouths 211 opposite each other.
  • the air inlet 210 integrates filtration means 230.
  • the filtration means 230 comprise at least one particle filter. When the filtration means 230 comprise one or more particle filters, they are then of the passive type. Alternatively, filtration means 230 of the active type could also be used.
  • the filtration means 230 are common to each of the two suction mouths 211.
  • each suction mouth 211 integrates its own filtration means 230.
  • the filtration means 230 thus make it possible to purify the air entering the air chamber via the suction vents 211 before it is ejected from the air chamber via the air outlet vent 220.
  • the air chamber has a lower wall 240 intended to extend above the user's head.
  • the lower wall 240 is provided with a plurality of orifices 241 allowing the passage of air to form an air overpressure zone 242 between the user's head and the lower wall 240 of the air chamber.
  • the air entering the air chamber through the air inlet 210 is evacuated from the air chamber both through the outlet mouth 220 and through the plurality of orifices 241 made in the lower wall 240.
  • the air chamber is divided into a first cavity 250 and a second cavity 260.
  • the first cavity 250 is intended for supplying the plurality of orifices 241 of the lower wall 240, and the second cavity 260 is intended for supplying the outlet mouth 220.
  • the air chamber comprises a partition 270 dividing its total volume into the first cavity 250 and the second cavity 260.
  • the partition 270 extends above the bottom wall 240.
  • the partition 270 is connected by a first end 271 to the outlet mouth 220 and has a second free end 272 arranged in the vicinity of the air inlet 210.
  • the second end 272 may be spaced from the air inlet 210 so that the volume of the air chamber is only partially divided.
  • the device 100 also comprises a valve 400 configured to allow supply of the first cavity 250 only, of the second cavity 260 only, or of the first cavity 250 and of the second cavity 260 simultaneously.
  • the second end 272 of the partition 270 is attached to the valve 400 so that the first cavity 250 and the second cavity 260 can be fluidically independent of each other.
  • Such a valve 400 may be of the manual type, that is to say manually adjusted by the user via a wheel or, on the contrary, piloted.
  • the device 100 also integrates an electric 500 battery and a pilot unit 600.
  • the control unit 600 is then configured to control the suction means 300 on the one hand, but also the valve 400.
  • the control unit 600 can integrate communication means making it possible to create a communication path between the control unit 600 and a portable computer device, such as a smartphone or a digital tablet, allowing the user to control the suction means 300 and/or the valve 400.
  • a portable computer device such as a smartphone or a digital tablet
  • control unit 600 can be coupled to a control box secured to the cover 200 and directly accessible to the user to control the suction means 300 and/or the valve 400.
  • the headgear 200 also includes a frame 280 incorporating a belt 281 intended to surround the user's head.
  • This frame 280 which acts as a connection between the user's head and the headdress 200.
  • the frame 280 also incorporates adjustment means 282 of the belt 281 to enclose the user's head without the frame 280 being uncomfortable.
  • the cover 200 has two adjacent conduits 201, 202 separated by an opening 203.
  • each conduit 202, 203 communicates with one of the first cavity 250 and the second cavity 260.
  • each of the first cavity 250 and the second cavity 260 is fluidically connected to only one of the conduits 202, 203.
  • the two conduits 202, 203 are connected to each of the first cavity 250 and the second cavity 260.
  • Each of the conduits 202, 203 is connected to the air inlet 210, and, consequently, to each of the two suction mouths 211.
  • each conduit 202, 203 could be connected to only one of the suction mouths 211.
  • each conduit is associated with its own filtration means 230.
  • the air outlet 220 extends between two ends 221 separated by a distance greater than or equal to a face width.
  • the outlet mouth 220 has a slot 222 through which the air discharged by the suction means 300 is extracted from the air chamber of the cover 200 to form the air blade 180 in front of the user's face.
  • the slot 222 extends between the two ends 221 of the outlet mouth 220 and has a curved profile so as to follow the shape of the user's face.
  • face shape of the users it is understood that between the two ears of the user, the face is not flat but follows an ovoid trajectory whose tip is centered on the nose.
  • the slot 222 widens from a central portion 223 intended to be located above the user's nose towards each of the ends 221.
  • the widening of the slot 222 crosses proportionally according to the distance of the central portion 223 towards the ends 221.
  • the widening of the slot 222 crosses exponentially as a function of the distance from the central portion 223 towards the ends 221.
  • the slot 222 has a symmetry along an axial plane P intended to be merged with a plane of symmetry of the face of a user.
  • the slot 222 is made in an insert 224 secured to the air outlet mouth 220.
  • the insert 224 comprises a first lip 225 and a second lip 226 parallel to each other, the first lip 225 being movable in translation relative to the second lip 226 along an axis inscribed in the axial plane P.
  • the translation movement is schematically represented by the double arrow F on the .
  • the mobility of the first lip 225 relative to the second lip 226 makes it possible to vary a distance D between the first lip 225 and the second lip 226 and thus to vary the flow of air exiting through the slot 222.
  • the translation of the first lip 225 relative to the second lip 226 is carried out along an axis extending substantially according to the user's gaze.
  • the movement of the first lip 225 relative to the second lip 226 is done in such a way that even if the user turns his head, or looks up or down, the air blade 180 remains located in front of his face.
  • the device also comprises motor means 227.
  • the control unit 600 is also configured to control the motor means 227. Controlling the motor means thus makes it possible to vary the position of the first lip 225 relative to the second lip 226, in order to vary the distance D between the first lip 225 and the second lip 226.
  • the device also includes medium barriers 700 intended to extend between the visor 110 and the user's face.
  • the barrier means 700 extend between the visor 110 and the user's face along a rim 111 of the visor 110 to form a physical barrier between the user's face and the external environment.
  • the barrier means 700 comprise at least one elastically deformable member.
  • the classically deformable organ can thus adapt to the user's face in order to create an effective barrier.
  • the barrier means 700 also comprise elastically deformable members intended to extend between the lower wall 240 and the user's head.
  • the or each elastically deformable member intended to extend between the visor 110 and the user's face is integral with the visor 110 and located along the edge 111 of the visor. This makes it possible to maintain broad visibility for the user, without the barrier means 700 forming a hindrance, or at the very least the hindrance formed by the barrier means being as low as possible.
  • the or each elastically deformable member intended to extend between the lower wall 240 and the user's head is integral with the lower wall 240.
  • each elastically deformable member is in the form of a foam block.
  • each elastically deformable member is in the form of a lip made of polymer material.
  • outside air is drawn in through the suction vents 211 of the air inlet 210, via the suction means 300.
  • the sucked air passes through the filtration means 230 in order to be depolluted.
  • the air is then discharged towards the outlet mouth 220 and/or towards the orifices 241.
  • the choice of the evacuation of the air from the air chamber is carried out using the valve 400 when the device 100 is equipped with it. In the absence of the valve 400, the evacuation of the air from the air chamber is carried out both via the outlet mouth 220 and via the orifices 241.
  • the air evacuated through the orifices 241 makes it possible to create the overpressure zone between the cover 200 and the user's head, as represented schematically by the .
  • the air evacuated through the outlet 220, and more precisely through the slot 222, makes it possible to create the air blade 120 in front of the user's face.
  • the device 100 which has just been described offers protection of the user against the external environment.
  • the air blade 120 forms a barrier of purified air in front of the user's face, which prevents microbes and/or bacteria from reaching the user's face.
  • the overpressure zone created by the presence of the orifices 241 on the lower wall 240, makes it possible to limit air pollution between the air blade 120 and the user's face.
  • the maintenance of the clear zone that is to say free of external bacteria or microbes, is ensured by the presence of the barrier means 700.
  • the simplicity and lightness of the 100 device, as well as its aesthetics close to lightweight consumer helmets, may facilitate its acceptance by the general public.
  • the device 100 makes it possible to: - a supply, in front of the user's nose and mouth, of filtered air purified of any pathogenic agent; - prevent the intrusion of potentially polluted air between the device 100 and the user's head, without having to resort to a tight or pressurized closure, which generates discomfort and a feeling of confinement; - a visible barrier in front of the face, through the presence of the visor, giving the user a psychological warning preventing him from mechanically touching his face, and - the considerable limitation of the projection of aerosols, for example by spitting or sneezing, thus reducing the risk of viral spread from the user to the person they are talking to.
  • the device 100 also makes it possible to offer the following advantages.
  • the airflow passing between the face and the visor 110 i.e. the air blade 120, considerably reduces the tendency of the visor 110 to become dirty or foggy.
  • the device 100 thus offers superior protection to that of a visor 110, while limiting the need for cleaning.
  • a collar located on the bottom of the visor 110, can also limit the flow of air penetrating towards the user's face.
  • This collar can be either made of rigid material or flexible material (fabric, transparent plastic), but preferably being removable.
  • the masks tend to lift and allow rapid projection of air and aerosols laterally to the mask.
  • the large volume of air in front of the face and the air blade 120 can more easily absorb a sneeze, and immediately evacuate potentially soiled air from below, without dirtying or polluting the device 100.
  • the 100 device remains reasonably acceptable in social life, because it is practical and easy to use while respecting the environment, in particular through the choice of recyclable and recycled materials and low energy consumption.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (100) unipersonnel de purification d'air comprenant une coiffe (200) formant corps creux, dans lequel la chambre d'air présente une paroi inférieure destinée à s'étendre au-dessus de la tête de l'utilisateur, caractérisé en ce que la paroi inférieure est pourvue d'une pluralité d'orifices permettant le passage d'air pour former une zone de surpression d'air entre la tête de l'utilisateur et la paroi inférieure.

Description

    Dispositif unipersonnel de purification d’air
  • Le domaine de l’invention est celui de la conception et de la fabrication des dispositifs de traitement de l’air.
  • Plus précisément, l’invention concerne en particulier un dispositif unipersonnel de purification d’air.
  • Classiquement, pour se protéger des agents pathogènes véhiculés par l’air, les individus portent des masques ou visières permettant de créer une zone d’air devant la bouche et le nez.
  • Par ailleurs, ces masques ou visières permettent également de protéger autrui des agents pathogènes que les individus véhiculent.
  • Ces masques et visières sont des dispositifs passifs en ce qu’ils en forment qu’une barrière aux agents pathogènes sans les détruire, ou à tout le moins sans les amoindrir.
  • S’ils assurent la protection des utilisateurs, ces dispositifs sont le plus souvent d’une efficacité limitée pour plusieurs raisons.
  • Un certain public n’est pas accoutumé au port du masque, ainsi qu’aux contraintes et procédures qui lui sont inhérentes. La gêne que le port du masque peut occasionner, limite donc son efficacité et son acceptation.
  • Par ailleurs, le masque qui est mal supporté du fait de sa proximité avec le visage, crée une chaleur et donc une gêne importante.
  • En outre une utilisation pratique du masque implique que qu’il doit être enlevé et remis très fréquemment (notamment pour boire et manger), ce qui crée une gêne additionnelle et réduit son efficacité.
  • Quant aux visières qui offrent une utilisation beaucoup plus agréable, elles n’ont pratiquement aucun effet protecteur contre les aérosols.
  • Afin d’améliorer la protection contre les agents pathogènes, des dispositifs actifs ont été développés.
  • Ces dispositifs actifs sont notamment des dispositifs ventilés.
  • Les dispositifs actifs, disponibles dans le commerce, sont en général destinés à une clientèle très spécialisée, exerçant des travaux dangereux.
  • Ces dispositifs actifs prennent par exemple la forme d’une partie de scaphandre, englobant la tête, ou à tout le moins le visage, dans un espace étanche et fermé, souvent en surpression.
  • Le port de tels dispositifs actifs est notamment gênant sur de longues périodes, ne convient pas aux personnes claustrophobes.
  • Par ailleurs, de tels dispositifs actifs sont limitants pour de nombreuses actions telles que les interactions sociales et/ou ludiques, ou encore l’alimentation.
  • En outre, les systèmes commercialisés de mise en pression et de filtration sont complexes car nécessitant des connections étanches et des pompes à air conséquentes.
  • De tels dispositifs actifs sont d’ailleurs complexes de mise en œuvre pour la vie quotidienne, et ne permettent donc pas une utilisation systématique en milieu social.
  • Des dispositifs tels que celui décrit dans le document de brevet publié sous le numéro FR 3 114 244 ont alors été développés.
  • Ces dispositifs actifs sont simplifiés et permettent de créer une lame d’air protectrice devant le visage de l’utilisateur.
  • Toutefois, s’ils sont plus simples de conception, d’utilisation et sont plus compatibles avec une vie sociale, de tels dispositifs actifs restent perfectibles de l’avis même de leurs concepteurs.
  • L’invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l’art antérieur en réalisation une protection par un dispositif actif contre :
    - des agents pathogènes extérieurs présents dans l’air ;
    - l’apport manuel d’agents pathogènes au visage ;
    - les agents portés par l’utilisateur et potentiellement contaminants pour les autres (via postillons, éternuement).
  • Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un dispositif unipersonnel de purification d’air qui permette de limiter la pénétration d’air pollué entre la lame d’air et le visage de l’utilisateur.
  • L’invention a également pour objectif de fournir un tel dispositif qui soit confortable pour l’utilisateur.
  • L’invention a en outre pour objectif de fournir un tel dispositif qui soit simple d’utilisation.
  • Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l’invention qui a pour objet un dispositif unipersonnel de purification d’air comprenant une coiffe formant corps creux, la coiffe étant destinée à être portée par la tête d’un utilisateur, le corps creux définissant une chambre d’air reliant fluidiquement  :
    - une entrée d’air présentant au moins une bouche d’aspiration et intégrant des moyens de filtration, et
    - une bouche de sortie d’air destinée à être disposée devant le front d’un utilisateur,
    le dispositif comprenant des moyens d’aspiration positionnés entre l’entrée d’air et la bouche de sortie d’air et configurés pour aspirer de l’air par l’entrée d’air et la refouler par la bouche de sortie d’air de sorte à former une lame d’air devant le visage de l’utilisateur,
    dans lequel la chambre d’air présente une paroi inférieure destinée à s’étendre au-dessus de la tête de l’utilisateur,
    caractérisé en ce que la paroi inférieure est pourvue d’une pluralité d’orifices permettant le passage d’air pour former une zone de surpression d’air entre la tête de l’utilisateur et la paroi inférieure,
    et en ce que la chambre d’air comprend une cloison divisant la chambre d’air en une première cavité d’alimentation de la pluralité d’orifices, et une deuxième cavité d’alimentation de la bouche de sortie,
    et en ce qu’il comprend également une valve configurée pour permettre une alimentation de la première cavité uniquement, de la deuxième cavité uniquement, ou de la première cavité et de la deuxième cavité simultanément.
  • Une telle zone de surpression permet de limiter l’infiltration d’air extérieur pouvant être pollué ou pouvant être chargé en bactéries et/ou microbes, entre le visage de l’utilisateur et la lame d’air.
  • Cela bénéficie alors à l’efficacité de la protection de l’utilisateur.
  • Par ailleurs, la zone de surpression permet de minimiser le poids du dispositif sur la tête de l’utilisateur.
  • Le dispositif devient alors plus confortable pour une utilisation de longue durée.
  • Par ailleurs, la zone de surpression est à pression positive ce qui permet d’améliorer encore la protection de l’utilisateur, en particulier en créant un espace dépourvu de bactéries et d’agents pathogènes devant le visage de l’utilisateur.
  • La présence de deux cavités permet favoriser l’alimentation des orifices et de la bouche de sortie, simultanément, afin d’éviter que les l’une des deux zones d’évacuation, c’est-à-dire la fente ou les orifices, ne nuise à l’efficacité de l’autre zone, l’air choisissant le chemin le plus court et le plus facile.
  • Autrement dit, la cloison permet de garantir une alimentation suffisante en air de la fente et des orifices pour permettre la création d’une lame d’air et d’une zone de surpression efficaces.
  • La valve permet de choisir si la lame d’air doit être privilégiée par rapport à la zone de surpression, ou inversement, si la zone de surpression soit privilégiée par rapport à la lame d’air.
  • Toutefois, la valve permet également de conserver une alimentation en air identique pour chacune de la zone de surpression et de la lame d’air.
  • Selon un autre aspect avantageux, l’entrée d’air comprend deux bouches d’aspiration, chaque bouche d’aspiration intégrant des moyens de filtration.
  • Cela permet de conserver une alimentation en air de la chambre d’air si l’une des deux entrées d’air venait à se boucher.
  • En outre, cela permet d’offrir un débit d’aspiration important pour accroître la puissance de la surpression et/ou de la lame d’air.
  • Selon un autre aspect avantageux, le dispositif intègre également une batterie électrique et une unité de pilotage configurée pour piloter les moyens d’aspiration.
  • Une telle unité de pilotage permet le pilotage du dispositif à distance, par exemple depuis un ordiphone ou une tablette, sans avoir à manipuler le dispositif ou à le pourvoir d’une télécommande qui peut être perdue ou oubliée.
  • Selon un autre aspect avantageux, valve est du type électronique, l’unité de pilotage étant également configurée pour piloter la valve.
  • Cela permet d’adapter la lame d’air et la zone de surpression en fonction du besoin.
  • Selon un autre aspect avantageux, les moyens de filtration comprennent un filtre à particules.
  • L’utilisation d’un filtre à particules permet de débarrasser l’air des particules de grosse taille, notamment les poussières afin de générer une lame d’air et/ou une zone de surpression qui soient dépolluées.
  • D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels de l’invention, donnés à titre d’exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés décrits ci-après.
  • La est une représentation schématique en perspective de dessus d'un premier mode de réalisation d'un dispositif unipersonnel de purification d'air selon l'invention.
  • La est une représentation schématique en perspective de dessus d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif unipersonnel de purification d'air selon l'invention.
  • La est une représentation schématique en vue de côté d'un dispositif unipersonnel de purification d'air selon l'invention.
  • La est une représentation schématique en perspective de dessous d'un dispositif unipersonnel de purification d'air selon l'invention.
  • La est une représentation schématique d'une fente d'une bouche de sortie du dispositif unipersonnel de purification d'air selon l'invention.
  • La est une représentation schématique en coupe de la fente de la bouche de sortie du dispositif unipersonnel de purification selon l'invention, selon le plan de coupe VI – VI.
  • En référence aux figures 1 à 6, un dispositif 100 unipersonnel de purification d'air est à présent décrit.
  • Le dispositif 100 comprend une coiffe 200 destinée à être positionnée sur la tête d'un utilisateur.
  • Selon un premier mode de réalisation illustré par la , le dispositif 100 comprend également une visière 150 destinée à être positionné devant le visage d'un utilisateur.
  • La visière 150 est par exemple montée pivotante sur la coiffe 200.
  • Selon un deuxième mode de réalisation illustré par la , le dispositif est dépourvu de visière.
  • Comme il sera décrit ci-après, le dispositif 100 est notamment destiné à créer une lame d'air 180 devant le visage d'un utilisateur.
  • Pour cela, la coiffe 200 forme un corps creux définissant une chambre d'air reliant fluidiquement une entrée d'air 210 et une bouche de sortie 220 d'air.
  • Le dispositif 100 comprend également des moyens d'aspiration 300 positionnés entre l'entrée d'air 210 et la bouche de sortie 220 d'air.
  • Les moyens d'aspiration 300 sont configurés pour aspirer de l'air par l'entrée d'air 210 et la refouler par la bouche de sortie 220 d'air de sorte à former la lame d'air 180 devant le visage d'un utilisateur.
  • Tel que cela est visible sur les figures 1 à 3, l'entrée d'air 210 présente au moins une bouche d'aspiration 211.
  • Plus spécifiquement, l'entrée d'air 210 présente deux bouches d'aspiration 211 opposées l'une par rapport à l'autre.
  • Tel qu'illustré par la , l'entrée d'air 210 intègre des moyens de filtration 230.
  • Les moyens de filtration 230 comprennent au moins un filtre à particules. Lorsque les moyens de filtration 230 comprennent un ou plusieurs filtre(s) à particules, ils sont alors du type passif. En variante, des moyens de filtration 230 du type actif pourraient également être utilisés.
  • Selon une première forme de réalisation, tel qu’illustré par la , les moyens de filtration 230 sont communs à chacune des deux bouches d'aspiration 211.
  • Selon une deuxième forme de réalisation, non représentée par les figures, chaque bouche d'aspiration 211 intègre ses propres moyens de filtration 230.
  • Les moyens de filtration 230 permettent ainsi de purifier l'air entrant dans la chambre d'air par les bouches d'aspiration 211 avant qu'il ne soit éjecté de la chambre d'air par la bouche de sortie 220 d’air.
  • Toujours en référence à la , la chambre d'air présente une paroi inférieure 240 destinée à s'étendre au-dessus de la tête de l'utilisateur.
  • La paroi inférieure 240 est pourvue d'une pluralité d'orifice 241 permettant le passage d'air pour former une zone de surpression 242 d'air entre la tête de l'utilisateur et la paroi inférieure 240 de la chambre d'air.
  • Ainsi, l'air entrant dans la chambre d'air par l'entrée d'air 210, s'évacue de la chambre d'air à la fois par la bouche sortie 220 et par la pluralité d'orifices 241 réalisés dans la paroi inférieure 240.
  • Tel que cela est illustré par la , la chambre d'air est divisée en une première cavité 250 et une deuxième cavité 260.
  • La première cavité 250 est destinée à l'alimentation de la pluralité d'orifice 241 de la paroi inférieure 240, et la deuxième cavité 260 est destinée à l'alimentation de la bouche de sortie 220.
  • Pour cela, la chambre d'air comprend une cloison 270 divisant son volume total en la première cavité 250 et la deuxième cavité 260.
  • Plus spécifiquement, la cloison 270 s'étend au-dessus de la paroi inférieure 240.
  • La cloison 270 est reliée par une première extrémité 271 à la bouche de sortie 220 et, présente une deuxième extrémité 272 libre disposée au voisinage de l'entrée d'air 210.
  • En variante, la deuxième extrémité 272 peut être distante de l’entrée d’air 210 de sorte que le volume de la chambre d’air ne soit que partiellement divisé.
  • En référence à la , le dispositif 100 comprend également une valve 400 configurée pour permettre une alimentation de la première cavité 250 uniquement, de la deuxième cavité 260 uniquement, ou de la première cavité 250 et de la deuxième cavité 260 simultanément.
  • Dans le cas présent, la deuxième extrémité 272 de la cloison 270 est accolée à la valve 400 de sorte que la première cavité 250 et la deuxième cavité 260 puissent être fluidiquement indépendantes l’une de l’autre.
  • Une telle valve 400 peut être du type manuel, c'est-à-dire réglée manuellement par l'utilisateur via une molette ou, au contraire, pilotée.
  • Dans le cas d'une valve 400 pilotée, le dispositif 100 intègre également une batterie 500 électrique et une unité de pilotage 600.
  • L'unité de pilotage 600 est alors configurée pour piloter les moyens d'aspiration 300 d'une part, mais également la valve 400.
  • L'unité de pilotage 600 peut intégrer des moyens de communication permettant de créer une voie de communication entre l'unité de pilotage 600 et un dispositif informatique portable, tel qu'un ordiphone ou une tablette numérique permettant à l'utilisateur de contrôler les moyens d'aspiration 300 et/ou la valve 400.
  • En variante, l'unité de pilotage 600 peut être couplée à un boîtier de commande solidaire de la coiffe 200 et directement accessible à l'utilisateur pour contrôler les moyens d'aspiration 300 et ou la valve 400.
  • Pour améliorer le confort d'utilisation du dispositif 100, la coiffe 200 comprend également une armature 280 intégrant une ceinture 281 destinée à ceinturer la tête de l'utilisateur.
  • C'est cette armature 280 qui fait office de liaison entre la tête de l'utilisateur et la coiffe 200.
  • L'armature 280 intègre également des moyens de réglage 282 de la ceinture 281 pour enserrer la tête de l'utilisateur sans que l'armature 280 ne soit inconfortable.
  • Afin d'augmenter encore le confort du dispositif 100, la coiffe 200 présente deux conduits 201, 202 adjacents séparés par une ouverture 203.
  • Selon une première forme de réalisation, chaque conduit 202, 203 communique avec l’une de la première cavité 250 et de la deuxième cavité 260. Autrement dit, chacune de la première cavité 250 et de la deuxième cavité 260 est fluidiquement reliée à l’un seulement des conduits 202, 203.
  • Selon une deuxième forme de réalisation, les deux conduits 202, 203 sont reliés à chacune de première cavité 250 et de la deuxième cavité 260.
  • Chacun des conduits 202, 203 est relié à l'entrée d'air 210, et, par voie de conséquence, à chacune des deux bouches d'aspiration 211.
  • En variante, chaque conduit 202, 203 pourrait être reliée à l'une seulement des bouches d'aspiration 211. Dans ce cas, chaque conduit est associé à ses propres moyens de filtration 230.
  • En référence aux figures 5 et 6, la bouche de sortie 220 d'air est à présent décrite.
  • La bouche de sortie 220 d'air s’étend entre deux extrémités 221 séparées d’une distance supérieure ou égale à une largeur de visage.
  • La bouche de sortie 220 présente une fente 222 par laquelle l'air refoulé par les moyens d'aspiration 300 est extrait de la chambre d'air de la coiffe 200 pour former la lame d'air 180 devant le visage de l'utilisateur.
  • La fente 222 s'étend entre les deux extrémités 221 de la bouche de sortie 220 et présente un profil courbé de sorte à suivre la forme du visage de l'utilisateur.
  • Par l'expression « forme du visage des utilisateurs », il est entendu qu'entre les deux oreilles de l'utilisateur, le visage n'est pas plat mais suit une trajectoire ovoïde dont la pointe est axée sur le nez.
  • Tel que cela est illustré par la , la fente 222 va en s'élargissant depuis une portion centrale 223 destinée à être situé au-dessus du nez de l'utilisateur vers chacune des extrémités 221.
  • Toujours en référence à la , l'élargissement de la fente 222 croix de manière proportionnelle en fonction de l'éloignement de la portion centrale 223 vers les extrémités 221.
  • En variante non illustrée, l'élargissement de la fente 222 croix de manière exponentielle en fonction de l'éloignement de la portion centrale 223 vers les extrémités 221.
  • Autrement dit, pour plusieurs points pris successivement le long de la fente 222, il n'y a pas de proportionnalité entre l'élargissement de la fente 222 et la distance par rapport à la portion centrale 223.
  • Toujours en référence à la , la fente 222 présente une symétrie selon un plan axial P destiné à être confondu avec un plan de symétrie du visage d'un utilisateur.
  • Selon le mode de réalisation illustré par la , la fente 222 est pratiquée dans un insert 224 solidarisé à la bouche de sortie 220d'air.
  • Plus précisément, l'insert 224 comprend une première lèvre 225 et une deuxième lèvre 226 parallèles l'une à l'autre, la première lèvre 225 étant mobile en translation par rapport à la deuxième lèvre 226 selon un axe inscrit dans le plan axial P. Le mouvement de translation est schématiquement représenté par la double flèche F sur la .
  • La mobilité de la première lèvre 225 par rapport à la deuxième lèvre 226 permet de faire varier une distance D entre la première lèvre 225 est la deuxième lèvre 226 et ainsi de faire varier le débit d'air sortant par la fente 222.
  • Tel qu'illustré par la , la translation de la première lèvre 225 par rapport à la deuxième lèvre 226 est réalisée selon un axe s'étendant sensiblement selon le regard de l'utilisateur.
  • Ainsi, indépendamment de la direction dans laquelle l'utilisateur le regarde, le déplacement de la première lèvre 225 par rapport à la deuxième lèvre 226 se fait de telle sorte que même si l'utilisateur tourne la tête, ou regarde en hauteur ou en bas, la lame d'air 180 reste située devant son visage.
  • Pour assurer la mobilité de la première lèvre 225 par rapport à la deuxième lèvre 226, le dispositif comprend également des moyens moteurs 227.
  • L'unité de pilotage 600 est également configurée pour piloter les moyens moteurs 227. Le pilotage des moyens moteurs permet ainsi de faire varier la position de la première lèvre 225 par rapport à la deuxième lèvre 226, cela afin de faire varier la distance D entre la première lèvre 225 et la deuxième lèvre 226.
  • En référence à la , le dispositif comprend également des moyennes barrières 700 destinées à s'étendre entre la visière 110 et le visage de l'utilisateur.
  • Plus particulièrement, les moyens barrières 700 s'étendent entre la visière 110 et le visage de l’utilisateur le long d'un rebord 111 de la visière 110 pour former une barrière physique entre le visage de l'utilisateur et l'environnement extérieur.
  • Cela permet ainsi d'éviter que de l'air extérieur s'engouffre entre le visage de l'utilisateur et la visière 150 et vienne perturber la lame d'air 120.
  • Les moyens barrières 700 comprennent au moins un organe élastiquement déformable.
  • L'organe classiquement déformable peut ainsi s'adapter au visage de l'utilisateur afin de créer une barrière efficace.
  • Toujours en référence à la , les moyens barrières 700 comprennent également des organes élastiquement déformables destiné à s'étendre entre la paroi inférieure 240 et la tête de l'utilisateur.
  • Cela permet ainsi de former une barrière physique entre la tête de l'utilisateur et l'environnement extérieur.
  • Le ou chaque organe élastiquement déformable destiné à s'étendre entre la visière 110 et le visage de l'utilisateur est solidaire de la visière 110 et situé le long du rebord 111 de la visière. Cela permet de conserver une large visibilité pour l’utilisateur, sans que les moyens barrière 700 ne forment une gêne, ou à tout le moins que la gêne formée par les moyens barrière soit la plus faible possible.
  • De même, le ou chaque organe élastiquement déformable destiné à s'étendre entre la paroi inférieure 240 et la tête de l'utilisateur est solidaire de la paroi inférieure 240.
  • Selon une forme de réalisation, chaque organe élastiquement déformable se présente sous la forme d'un bloc de mousse.
  • Selon une autre forme de réalisation, chaque organe élastiquement déformable se présente sous la forme d'une lèvre en matériau polymère.
  • En fonctionnement, l’air extérieur est aspiré par les bouches d’aspiration 211 de l’entrée d’air 210, via les moyens d’aspiration 300.
  • Entre les moyens d’aspiration 300 et la chambre d’air, l’air aspiré traverse les moyens de filtration 230 afin d’être dépollué.
  • L’air est alors refoulé vers la bouche de sortie 220 et/ou vers les orifices 241. Le choix de l’évacuation de l’air hors de la chambre d’air est réalisé à l’aide de la valve 400 lorsque le dispositif 100 en est équipé. En l’absence de la valve 400, l’évacuation de l’air hors de la chambre d’air est réalisé à la fois par la bouche de sortie 220 et par les orifices 241.
  • L’air évacué par les orifices 241 permet de créer la zone de surpression entre la coiffe 200 et la tête de l’utilisateur, tel que représenté schématiquement par la .
  • L’air évacué par la bouche de sortie 220, et plus précisément par la fente 222, permet de créer la lame d’air 120 devant le visage de l’utilisateur.
  • Le dispositif 100 qui vient d’être décrit offre une protection de l’utilisateur face à l’environnement extérieur.
  • En effet, la lame d’air 120 forme une barrière d’air purifié devant le visage de l’utilisateur, ce qui empêche les microbes et/ou bactéries d’atteindre le visage de l’utilisateur.
  • Par ailleurs, la zone de surpression, créée par la présence des orifices 241 sur la paroi inférieure 240, permet de limiter la pollution d’air entre la lame d’air 120 et le visage de l’utilisateur.
  • De plus, le maintien de la zone claire, c’est-à-dire dépourvues de bactéries ou microbes extérieurs, est assuré par la présence des moyens barrière 700.
  • En outre, la simplicité et la légèreté du dispositif 100, ainsi que son esthétique proche de casques légers grand public, peuvent faciliter son acceptation par le grand public
  • En résumé, le dispositif 100 permet de réaliser :
    - une amenée, devant le nez et la bouche de l’utilisateur, d’un air filtré et purifié de tout agent pathogène ;
    - empêcher l’intrusion d’air potentiellement pollué entre le dispositif 100 et la tête de l’utilisateur, sans pour cela avoir recours à une fermeture étanche ou sous pression, qui génère un inconfort et une sensation d’enfermement ;
    - une barrière visible devant le visage, par la présence de la visière, donnant à l’utilisateur un avertissement psychologique l‘empêchant de se toucher machinalement le visage, et
    - la limitation considérable de la projection d’aérosols, par exemple par postillons ou éternuements, diminuant ainsi le risque de propagation virale de l’utilisateur vers son interlocuteur.
  • Enfin, le dispositif 100 permet également d’offrir les avantages qui suivent.
  • Le flux d’air qui passe entre le visage et la visière 110, c’est-à-dire la lame d’air 120, réduit considérablement la tendance de la visière 110 à se salir ou à se couvrir de buée.
  • Le dispositif 100 présente ainsi une protection supérieure à celle d’une visière 110, tout en limitant le besoin de nettoyage.
  • Une collerette (non représentée) située sur le bas de la visière 110, peut également limiter le flux d’air pénétrant vers le visage de l’utilisateur. Cette collerette peut être soit en matériau rigide, soit en matériau souple (tissu, plastique transparent), mais en étant, de préférence amovible.
  • En cas d’éternuement violent par exemple, les masques ont tendance à se soulever et permettant une projection rapide de l’air et des aérosols latéralement au masque. Le volume d’air important devant le visage et la lame d’air 120 peuvent absorber plus facilement un éternuement, et évacuer immédiatement par le bas l’air potentiellement souillé, sans salir ni polluer le dispositif 100.
  • Le dispositif 100 reste d’ailleurs raisonnablement acceptable dans la vie sociale, car pratique et simple d’utilisation tout en respectant l’environnement, notamment par le choix de matériaux recyclables et recyclés et par une faible consommation d’énergie.

Claims (5)

  1. Dispositif (100) unipersonnel de purification d’air comprenant une coiffe (200) formant corps creux, la coiffe (200) étant destinée à être portée par la tête d’un utilisateur, le corps creux définissant une chambre d’air reliant fluidiquement  :
    - une entrée d’air (210) présentant au moins une bouche d’aspiration (211) et intégrant des moyens de filtration (230), et
    - une bouche de sortie (220) d’air destinée à être disposée devant le front d’un utilisateur,
    le dispositif (100) comprenant des moyens d’aspiration positionnés entre l’entrée d’air (210) et la bouche de sortie (220) d’air et configurés pour aspirer de l’air par l’entrée d’air (211) et la refouler par la bouche de sortie (220) d’air de sorte à former une lame d’air (120) devant le visage de l’utilisateur,
    dans lequel la chambre d’air présente une paroi inférieure (240) destinée à s’étendre au-dessus de la tête de l’utilisateur,
    caractérisé en ce que la paroi inférieure (240) est pourvue d’une pluralité d’orifices (241) permettant le passage d’air pour former une zone de surpression (242) d’air entre la tête de l’utilisateur et la paroi inférieure (240),
    et en ce que la chambre d’air comprend une cloison (270) divisant la chambre d’air en une première cavité (250) d’alimentation de la pluralité d’orifices (241), et une deuxième cavité (260) d’alimentation de la bouche de sortie (220),
    et en ce qu’il comprend également une valve (400) configurée pour permettre une alimentation de la première cavité (250) uniquement, de la deuxième cavité (260) uniquement, ou de la première cavité (250) et de la deuxième cavité (260) simultanément.
  2. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’entrée d’air (210) comprend deux bouches d’aspiration (211), chaque bouche d’aspiration (211) intégrant des moyens de filtration (230).
  3. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de filtration (230) comprennent un filtre à particules.
  4. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il intègre également une batterie (500) électrique et une unité de pilotage (600) configurée pour piloter les moyens d’aspiration (300).
  5. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la valve (400) est du type électronique, l’unité de pilotage (600) étant également configurée pour piloter la valve (400).
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