FR2858246A1 - Filter for heating and/or air conditioning system and/or ventilation system in car, comprises filter which is made at least partially of material rich in proteins with active catalytic agent - Google Patents

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Abstract

A filter is crossed by a flow of air driven in particular by a blower. The filter is made at least partially of a material rich in proteins, impregnated with an active catalytic agent. The material is based on an aminated acid ester containing metallic salts and is made as a non-woven material. The material includes keratin fibres or a combination of different fibres. An active carbon filter is placed in the filter to act as an intermediate accumulator. A filter with the filter effect resting on photocatalysis or and/or a plasmachemical transportation is mounted in combination with the filter, downstream of it in the direction of air flow. An independent claim is included for a filter assembly containing a particle filter and a second filter according to the description above, and/or a third filter which is an activated carbon filter and a fourth filter which is photocatalytic or plasmachemical. An independent claim is included for using a filter or filter assembly as described in a car heating and/or air conditioning system and/or ventilation system, or in a filter mask.

Description

L'invention concerne un filtre, en particulierThe invention relates to a filter, in particular

pour un système de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou pour un système de ventilation d'un véhicule automobile, du type où le 5 filtre est traversé par un flux d'air entraîné en particulier par une soufflante, concerne un ensemble de filtres se composant d'un premier filtre conçu comme un filtre à particules et d'un deuxième filtre, conforme à l'invention, disposé en aval de ce premier filtre, dans 10 le sens de la circulation d'air et/ou d'un troisième filtre conçu essentiellement comme un filtre à charbon actif et/ou d'un quatrième filtre dont l'effet filtrant est basé essentiellement sur une réaction photocatalytique et/ou plasmachimique, où le deuxième 15 et, le cas échéant, le troisième et, le cas échéant, le quatrième filtres sont disposés suivant un ordre quelconque, l'un par rapport à l'autre, suivant le sens de la circulation d'air, et concerne l'utilisation d'un filtre et/ou d'un ensemble de filtres, conforme à 20 l'invention, dans un système de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou dans un système de ventilation d'un véhicule automobile.  for a heating and / or air-conditioning system of a motor vehicle and / or for a ventilation system of a motor vehicle, of the type in which the filter is traversed by a stream of entrained air, in particular by a fan, relates to a set of filters consisting of a first filter designed as a particle filter and a second filter, according to the invention, disposed downstream of the first filter, in the direction of the air flow and or a third filter essentially designed as an activated carbon filter and / or a fourth filter whose filtering effect is essentially based on a photocatalytic and / or plasmachimic reaction, where the second and, if appropriate, the third and, if appropriate, the fourth filters are arranged in any order, relative to each other, in the direction of the air flow, and relates to the use of a filter and / or of a set of filters, compliant with 20 in vention, in a heating and / or air conditioning system of a motor vehicle and / or in a ventilation system of a motor vehicle.

Conformément à l'état actuel de la technique, on utilise, dans des systèmes purificateurs de l'air, 25 montés sur des véhicules automobiles, pour la séparation de substances toxiques gazeuses, de purs filtres à charbon actif ou des filtres hybrides se composant d'un filtre à particules et d'un filtre à charbon actif. Ici, il s'agit de ce que l'on appelle 30 des systèmes purificateurs passifs de l'air. Le charbon actif ou d'autres milieux accumulateurs absorbent des molécules gazeuses, en particulier des substances toxiques gazeuses. L'inconvénient concernant de tels systèmes purificateurs passifs de l'air, de type 35 absorbant, tient au fait qu'après un certain temps de fonctionnement, le charbon actif ou un autre milieu accumulateur est chargé de façon si importante, que ce charbon actif ou ce milieu accumulateur ne peut encore absorber qu'une faible quantité de substances toxiques, 5 voire même plus du tout. Dans le cas extrême, à partir d'un certain degré de saturation, sous l'effet des conditions d'environnement, telles que la température et/ou l'humidité de l'air, il peut même se produire une désorption de substances toxiques, de sorte que le 10 filtre doit être régulièrement remplacé, auquel cas les durées de vie sont relativement peu importantes.  According to the present state of the art, in air-purifying systems mounted on motor vehicles, for the separation of gaseous toxic substances, pure activated carbon filters or hybrid filters consisting of a particle filter and an activated carbon filter. Here it is called passive air purifier systems. Activated charcoal or other accumulating media absorb gaseous molecules, in particular gaseous toxic substances. The disadvantage with such passive air-purifying, absorbent-type systems is that after a certain time of operation, the activated carbon or other storage medium is so heavily charged that this activated carbon or this storage medium can still absorb only a small amount of toxic substances, or even more at all. In the extreme case, from a certain degree of saturation, under the effect of environmental conditions, such as the temperature and / or humidity of the air, it can even occur desorption of toxic substances so that the filter has to be replaced regularly, in which case the lifetimes are relatively small.

Le but de l'invention consiste à fournir un filtre perfectionné.  The object of the invention is to provide an improved filter.

Ce but est atteint par un filtre qui transforme 15 une ou plusieurs substances toxiques en substances sans danger. Des configurations avantageuses sont l'objet  This purpose is achieved by a filter which converts one or more toxic substances into safe substances. Advantageous configurations are the object

des sous-revendications.subclaims.

Conformément à l'invention, il est prévu un filtre, en particulier pour un système de chauffage 20 et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou pour un système de ventilation d'un véhicule automobile, où le filtre est traversé par un flux d'air entraîné en particulier par une soufflante, et le filtre transforme une ou plusieurs substances toxiques 25 en substances sans danger. Par substances sans danger, il convient de comprendre ici, de manière générale, des substances ou au moins des concentrations de substances qui n'ont pour effet d'être ni préjudiciables à l'organisme humain, ni d'avoir une action néfaste sur 30 la santé et sur les fonctions de l'organisme. Dans le cas d'un filtre conforme à l'invention, de préférence aucun chauffage supplémentaire et/ou aucune irradiation par lumière ultraviolette n'est nécessaire. En raison de la transformation des substances toxiques, en 35 substances sans danger qui, en particulier, se volatilisent d'elles-mêmes (par exemple des substances telles que le CO2, l'eau), la durée de vie augmente nettement.  According to the invention, a filter is provided, in particular for a heating and / or air-conditioning system of a motor vehicle and / or for a ventilation system of a motor vehicle, where the filter is traversed by a flow of air entrained in particular by a blower, and the filter transforms one or more toxic substances into safe substances. Safe substances should be understood here, in general, as substances or at least concentrations of substances which have the effect of not being harmful to the human organism or of having a deleterious effect on 30 health and the functions of the body. In the case of a filter according to the invention, preferably no additional heating and / or irradiation with ultraviolet light is necessary. Because of the transformation of toxic substances into safe substances which, in particular, volatize themselves (eg substances such as CO2, water), the service life increases significantly.

De préférence, le filtre se compose, au moins 5 partiellement, d'une matière riche en protéines qui est enduite et/ou imprégnée d'un agent actif catalytique tel que, par exemple, des esters d'acides aminés et/ou des sels métalliques. Le fait de réaliser la matière riche en protéines comme un non-tissé se révèle être 10 également avantageux.  Preferably, the filter is at least partially composed of a protein-rich material which is coated and / or impregnated with a catalytically active agent such as, for example, amino acid esters and / or salts. metal. Achieving the protein-rich material as a nonwoven is also found to be advantageous.

En particulier, le filtre dégrade la fumée de tabac, le formaldéhyde, l'aldéhyde éthylique, l'acide acétique, l'ammoniac, la triméthylamine, le sulfure d'hydrogène et/ou le méthylmercaptan. Ce processus de 15 dégradation est rendu possible par la matière de type BaKaSave de la société Bamberger Kaliko GmbH, à Bamberg, laquelle matière est utilisée jusqu'à présent pour des stores. En outre, on peut utiliser aussi, en particulier, un non-tissé absorbant, riche en 20 protéines, dans une matière de type Amnos de la société Med X 5, à Friedberg, ou une matière de type KAIRATIN de la société Doppelmayer, lesquelles matières absorbent l'ozone, les oxydes d'azote, le formaldéhyde et d'autres aldéhydes, le dioxyde de 25 soufre et l'isocyanate et les dégradent complètement en un laps de temps extrêmement court, par exemple sous l'effet d'une réaction des substances toxiques avec un ester d'acide aminé. Le filtre peut se composer aussi, par exemple, de papier enduit et/ou peut présenter des 30 fibres de kératine.  In particular, the filter degrades tobacco smoke, formaldehyde, ethyl aldehyde, acetic acid, ammonia, trimethylamine, hydrogen sulfide and / or methyl mercaptan. This degradation process is made possible by the BaKaSave material from Bamberger Kaliko GmbH, Bamberg, which material has been used up to now for blinds. In addition, it is also possible to use, in particular, a protein-rich absorbent nonwoven in an Amnos material of the company Med X 5 in Friedberg, or a KAIRATIN material of the company Doppelmayer, which These materials absorb ozone, nitrogen oxides, formaldehyde and other aldehydes, sulfur dioxide and isocyanate and degrade them completely in an extremely short time, for example under the effect of reaction of toxic substances with an amino acid ester. The filter may also consist of, for example, coated paper and / or may have keratin fibers.

Le filtre est formé, de préférence, par une combinaison de plusieurs filtres différents, de sorte que la plupart des substances toxiques puissent être éliminées de l'air traversant le filtre. De préférence, 35 on place ici, dans le filtre, un filtre à charbon actif servant d'accumulateur intermédiaire. Ce filtre à charbon actif sert, en particulier, à augmenter la vitesse de dégradation chimique, de sorte que des pics de substances toxiques puissent être atténués, et la 5 dégradation proprement dite ne se produit qu'après la normalisation de la teneur en substances toxiques. Le charbon actif peut servir également de matière support pour un catalyseur.  The filter is preferably formed by a combination of several different filters, so that most toxic substances can be removed from the air passing through the filter. Preferably, an active carbon filter is used as an intermediate accumulator in the filter. This activated carbon filter serves, in particular, to increase the rate of chemical degradation, so that peaks of toxic substances can be attenuated, and the actual degradation occurs only after the normalization of the toxic substance content. . The activated carbon may also serve as a support material for a catalyst.

Il se produit, de préférence, de façon combinée 10 avec le filtre, une photocatalyse et/ou une transformation plasmachimique. En particulier, la photocatalyse et/ou la transformation plasmachimique est disposée en aval du filtre, dans le sens de la circulation d'air, de sorte que des produits 15 intermédiaires pouvant se former dans le filtre, en particulier suite à la dégradation des substances toxiques, puissent être éliminés.  The photocatalysis and / or plasmachimic transformation is preferably combined with the filter. In particular, the photocatalysis and / or plasmachimic transformation is arranged downstream of the filter, in the direction of the air flow, so that intermediate products can be formed in the filter, in particular following the degradation of the substances. toxic, can be eliminated.

Dans une autre configuration de l'invention, un ensemble de filtres se compose d'un premier filtre 20 conçu comme un filtre à particules et d'un deuxième filtre, conforme à l'invention, disposé en aval de ce premier filtre, dans le sens de la circulation d'air et/ou d'un troisième filtre conçu essentiellement comme un filtre à charbon actif et/ou d'un quatrième filtre 25 dont l'effet filtrant est basé essentiellement sur une réaction photocatalytique et/ou plasmachimique. L'ordre d'agencement de l'ensemble du deuxième et, le cas échéant, du troisième et du quatrième filtres, dans le sens de la circulation d'air, est quelconque, de sorte 30 que cet ensemble de filtres peut être adapté à une caractéristique de filtration souhaitée ou exigée.  In another configuration of the invention, a set of filters consists of a first filter 20 designed as a particle filter and a second filter, according to the invention, disposed downstream of this first filter, in the direction of the air flow and / or a third filter designed essentially as an activated carbon filter and / or a fourth filter 25 whose filtering effect is based essentially on a photocatalytic and / or plasmachimic reaction. The order of arrangement of the whole of the second and, if appropriate, of the third and fourth filters, in the direction of the air flow, is arbitrary, so that this set of filters can be adapted to a desired or required filtration characteristic.

Lorsque des produits réactionnels plus importants apparaissent dans le deuxième et/ou le troisième et/ou le quatrième filtres, il peut être judicieux de placer 35 en aval de l'ensemble de filtres décrit, un autre filtre à particules et/ou un autre filtre conforme à l'invention.  When larger reaction products appear in the second and / or third and / or fourth filters, it may be wise to place downstream of the described filter set, another particulate filter and / or other filter. according to the invention.

L'utilisation d'un filtre conforme à l'invention et/ou d'un ensemble de filtres a lieu, de préférence, 5 dans un système de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou dans un système de ventilation d'un véhicule automobile. Ici, le filtre et/ou l'ensemble de filtres peut être utilisé aussi bien pour l'air frais acheminé de l'extérieur ainsi que 10 pour l'air ambiant régénéré par circulation d'air. De même, le filtre conforme à l'invention et/ou l'ensemble de filtres peut être utilisé dans un masque respiratoire filtrant.  The use of a filter according to the invention and / or a set of filters preferably takes place in a heating and / or air-conditioning system of a motor vehicle and / or in a heating system. ventilation of a motor vehicle. Here, the filter and / or the filter set can be used both for fresh air supplied from the outside as well as for regenerated air by air circulation. Similarly, the filter according to the invention and / or the set of filters can be used in a filtering respiratory mask.

Par la suite, l'invention est expliquée en 15 détail, à l'aide d'exemples de réalisation, partiellement en faisant référence au dessin. Dans le dessin: La figure 1 montre, schématiquement, un ensemble de filtres conforme à l'invention dans un circuit de 20 circulation d'air d'un système de climatisation.  Subsequently, the invention is explained in detail, using exemplary embodiments, partially with reference to the drawing. In the drawing: Figure 1 shows schematically a set of filters according to the invention in an air circulation circuit of an air conditioning system.

Conformément à un exemple de réalisation, un filtre est disposé dans un système de ventilation d'un véhicule automobile, lequel filtre présente un filtre réalisé avec une matière de type BaKaSave ainsi qu'un 25 filtre réalisé avec une matière de type Amnos , ainsi qu'un filtre à charbon actif qui sert d'accumulateur intermédiaire. Un dispositif servant à la réalisation d'une photocatalyse est disposé - en regardant dans le sens de la circulation d'air - en aval du filtre. Grâce 30 à un tel filtre, on peut, entre autres substances toxiques, transformer de la fumée de tabac, du formaldéhyde, de l'aldéhyde éthylique, de l'acide acétique, de l'ammoniac, de la triméthylamine, du sulfure d'hydrogène, du méthylmercaptan, de l'ozone, 35 des oxydes d'azote et d'autres aldéhydes, du dioxyde de soufre et de l'isocyanate, en substances sans danger ou non toxiques pour l'organisme humain, comme par exemple de l'eau ou du C02. En outre, on peut, en amont du filtre, placer un filtre à particules, par exemple pour la filtration de substances solides et/ou d'aérosols.  According to an exemplary embodiment, a filter is arranged in a ventilation system of a motor vehicle, which filter has a filter made of a BaKaSave type material and a filter made of an Amnos type material, as well as an activated carbon filter which serves as an intermediate accumulator. A device for producing a photocatalysis is arranged - looking in the direction of the air flow - downstream of the filter. With such a filter, it is possible, among other toxic substances, to transform tobacco smoke, formaldehyde, ethyl aldehyde, acetic acid, ammonia, trimethylamine, sulfur sulfide and the like. hydrogen, methyl mercaptan, ozone, nitrogen oxides and other aldehydes, sulfur dioxide and isocyanate, into substances which are safe or non-toxic to the human body, such as water or CO2. In addition, it is possible, upstream of the filter, to place a particulate filter, for example for the filtration of solid substances and / or aerosols.

Sur la figure 1, on représente, schématiquement, un ensemble de filtres conforme à l'invention, monté dans un circuit de circulation d'air 5, au niveau de la zone d'entrée d'un système de climatisation. A partir 10 d'une soufflante non représentée, disposée dans un carter en spirale 6, de l'air extérieur et/ou de l'air ambiant est aspiré et transporté, suivant les flèches directionnelles A, via un circuit de circulation d'air 5, dans la zone d'entrée d'un système de climatisation 15 d'un véhicule automobile. Un ensemble de filtres conforme à l'invention est monté dans ce circuit de circulation d'air 5, se composant d'un filtre à particules 1, d'un filtre 2, conforme à l'invention, qui se compose au moins partiellement d'une matière 20 riche en protéines qui est enduite d'un agent actif catalytique, par exemple des esters d'acides aminés et, par la suite, ce dernier filtre est appelé de façon abrégée filtre protéique, d'un filtre 3 à charbon actif et d'un filtre 4 dont l'effet filtrant est basé 25 essentiellement sur une réaction photocatalytique et/ou plasmachimique. L'air transporté par la soufflante passe, au début, par le filtre à particules 1. Au moyen de ce filtre à particules 1 sont filtrés des éléments solides, en particulier des substances toxiques et/ou 30 des aérosols provenant de l'air en circulation. En continuant à suivre la trajectoire de circulation, l'air traverse ensuite le filtre protéique 2, le filtre à charbon actif 3 et le filtre 4 basé sur une réaction photocatalytique et/ou plasmachimique. Suivant la 35 flèche directionnelle B, en sortant du filtre 4, l'air, pour la suite du traitement dans le système de climatisation, peut être fourni au moyen d'échangeurs de chaleur non représentés, comme par exemple un évaporateur et des radiateurs, avant d'être introduit 5 dans l'habitacle du véhicule. L'ordre d'agencement de l'ensemble de filtres (2, 3, 4) peut être modifié, de façon quelconque, suivant l'exigence concernant la caractéristique de filtration.  FIG. 1 diagrammatically shows a set of filters according to the invention mounted in an air circulation circuit 5 at the inlet zone of an air conditioning system. From a blower, not shown, arranged in a spiral casing 6, outside air and / or ambient air is sucked and transported along the directional arrows A via an air circulation circuit. 5, in the entry zone of an air conditioning system 15 of a motor vehicle. A set of filters according to the invention is mounted in this air circulation circuit 5, consisting of a particle filter 1, a filter 2, according to the invention, which is composed at least partially of a protein-rich material which is coated with a catalytically active agent, for example amino acid esters, and subsequently the latter filter is abbreviated as a protein filter, an activated carbon filter 3 and a filter 4 whose filtering effect is based essentially on a photocatalytic and / or plasmachimic reaction. The air transported by the blower passes, at the beginning, by the particulate filter 1. By means of this particulate filter 1 are filtered solid elements, in particular toxic substances and / or aerosols coming from the air. circulation. Continuing to follow the flow path, the air then passes through the protein filter 2, the activated carbon filter 3 and the filter 4 based on a photocatalytic and / or plasmachimic reaction. According to the directional arrow B, when leaving the filter 4, the air, for further processing in the air conditioning system, can be provided by means of heat exchangers (not shown), for example an evaporator and radiators. before being introduced into the passenger compartment of the vehicle. The order of arrangement of the filter set (2, 3, 4) can be changed in any way depending on the requirement for the filtration characteristic.

Dans d'autres configurations non représentées, 10 proposées en variante, un autre filtre protéique 2 et/ou un filtre à particules 1 peut être disposé en aval de l'ensemble de filtres de la figure 1.  In other, non-illustrated alternative configurations, another protein filter 2 and / or a particle filter 1 may be disposed downstream of the filter set of FIG.

L'ensemble de filtres ou au moins des filtres individuels (1, 2, 3, 4) de l'ensemble de filtres 15 peuvent être introduits également dans la zone d'aspiration de la soufflante.  The set of filters or at least individual filters (1, 2, 3, 4) of the filter set 15 can also be introduced into the suction zone of the blower.

Claims (13)

R E V E N D I CATIONSR E V E N D I CATIONS 1. Filtre, en particulier pour un système de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou pour un système de ventilation d'un véhicule automobile, où le filtre est traversé par un flux 5 d'air entraîné en particulier par une soufflante, caractérisé en ce que le filtre est constitué au moins partiellement d'une matière riche en protéines.  1. Filter, in particular for a heating and / or air-conditioning system of a motor vehicle and / or for a ventilation system of a motor vehicle, where the filter is traversed by a particular entrained air flow. by a blower, characterized in that the filter consists at least partially of a protein-rich material. 2. Filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 que ladite matière riche en protéines est enduite et/ou imprégnée d'un agent actif catalytique.  2. Filter according to claim 1, characterized in that said protein-rich material is coated and / or impregnated with a catalytic active agent. 3. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite matière riche en protéines est enduite d'un agent actif à base d'un ester d'acide amine.  3. Filter according to claim 2, characterized in that said protein-rich material is coated with an active agent based on an amino acid ester. 4. Filtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que le filtre se compose au moins partiellement d'une matière riche en protéines qui est enduite de sels métalliques.  4. Filter according to claim 2, characterized in that the filter consists at least partially of a protein-rich material which is coated with metal salts. 5. Filtre selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce que la matière riche en protéines est réalisée comme un non-tissé.  5. Filter according to any one of the preceding claims, characterized in that the protein-rich material is made as a nonwoven. 6. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre présente des fibres de kératine.  6. Filter according to any one of the preceding claims, characterized in that the filter has keratin fibers. 7. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filtre est formé par une combinaison de plusieurs filtres différents.  7. Filter according to any one of the preceding claims, characterized in that the filter is formed by a combination of several different filters. 8. Filtre selon la revendication 7, caractérisé en ce 30 qu'un filtre à charbon actif, servant d'accumulateur intermédiaire, est disposé dans le filtre.  8. Filter according to claim 7, characterized in that an active carbon filter acting as an intermediate accumulator is arranged in the filter. 9. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un filtre dont l'effet de filtrage repose essentiellement sur une photocatalyse ou et/ou une transformation 5 plasmachimique, est monté en combinaison avec le filtre.  9. Filter according to any one of the preceding claims, characterized in that a filter whose filtering effect relies essentially on a photocatalysis or and / or a plasmachimic transformation, is mounted in combination with the filter. 10. Filtre selon la revendication 9, caractérisé en ce que le filtre, dont l'effet de filtrage repose essentiellement sur une photocatalyse et/ou une 10 transformation plasmachimique, est disposé en aval du filtre, dans le sens de la circulation d'air.  10. Filter according to claim 9, characterized in that the filter, whose filtering effect is essentially based on photocatalysis and / or plasmachimic transformation, is arranged downstream of the filter, in the direction of the air flow. . 11. Ensemble de filtres se composant d'un premier filtre conçu comme un filtre à particules et d'un deuxième filtre - selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes - disposé en aval de ce premier filtre, dans le sens de la circulation d'air et/ou d'un troisième filtre conçu essentiellement comme un filtre à charbon actif et/ou d'un quatrième filtre dont l'effet filtrant 20 est basé essentiellement sur une réaction photocatalytique et/ou plasmachimique, où le deuxième et, le cas échéant, le troisième et, le cas échéant, le quatrième filtres sont disposés suivant un ordre quelconque, l'un par rapport à 25 l'autre, suivant le sens de la circulation d'air.  11. A filter assembly consisting of a first filter designed as a particulate filter and a second filter - according to any one of the preceding claims - arranged downstream of this first filter, in the direction of the circulation of and / or a third filter essentially designed as an activated carbon filter and / or a fourth filter whose filtering effect is based essentially on a photocatalytic and / or plasmachimic reaction, where the second and the if necessary, the third and, if necessary, the fourth filters are arranged in any order, relative to each other, in the direction of the air flow. 12. Utilisation d'un filtre et/ou d'un ensemble de filtres dans un système de chauffage et/ou de climatisation d'un véhicule automobile et/ou dans un système de ventilation d'un véhicule automobile, 30 selon l'une quelconque des revendications précédentes.  12. Use of a filter and / or a set of filters in a heating and / or air-conditioning system of a motor vehicle and / or in a ventilation system of a motor vehicle, according to one of any of the preceding claims. 13. Utilisation d'un filtre et/ou d'un ensemble de filtres dans un masque respiratoire filtrant, selon  13. Use of a filter and / or set of filters in a filter respirator, according to l'une quelconque des revendications 1 à 11.  any of claims 1 to 11.
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