FR3114244A1

FR3114244A1 - Heaume/Casque Ventilé Autonome

Info

Publication number: FR3114244A1
Application number: FR2009672A
Authority: FR
Inventors: Olivier Message; jean-yves Boulay
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2022-03-25

Abstract

Le dispositif de l’invention se compose d’un heaume qui protège le porteur par un ensemble formant casque et visière enveloppante, et qui circonscrit un espace autour du visage dans lequel circule un flux d’air assaini, le dit flux d’air s’échappant par la partie basse du heaume, qui peut être muni d’une collerette additionnelle limitant le flux d’air sortant vers l’interlocuteur L’air purifié est amené par un système de ventilation, avantageusement intégré dans la partie supérieure du heaume. Ce système va à la fois pomper l’air extérieur, depuis un ou plusieurs orifices disposés avantageusement dans la partie supérieure du heaume, au travers d’un système de purification, puis dirige l’air ainsi purifié vers la partie antérieure du visage, avant qu’il s’échappe par la partie basse du heaume. L’invention est particulièrement destinée à la protection des personnes, contre les agents pathogènes en milieu de santé, en situation de risque de contagion, ou dans le cadre de lutte contre la pandémie de virus ou autres agents pathogènes contagieux, dans la vie sociale de tous les jours.

Description

Heaume/Casque Ventilé Autonome

La présente invention concerne un dispositif personnel de protection d’un individu contre les risques de contagions virales, bactériennes, ou autres, sous forme de heaume ventilé. L’appellation de heaume est préférée à celle de casque ou de visière dans la mesure où la logique de l’invention est de créer un espace avec de l’air débarrassé des agents pathogènes, autour de tout le visage du porteur. L’invention proposée protège le porteur, mais amène aussi un effet protecteur contre la propagation de contamination, si l’individu portant le heaume ventilé est porteur d’agents pathogènes, et donc à risque pour la santé d’autrui.

Habituellement, la protection des individus est assurée par des masques, visières, charlottes, lunettes. Ce type de protection généralisé dans les milieux de santé, mais aussi par le public en période de pandémie, reste faillible et présente un certain nombre d’inconvénients d’usage. Un certain public n’est pas accoutumé au port du masque, aux contraintes et procédures qui lui sont inhérentes. La gêne que le port peut occasionner, limite aussi son efficacité et son acceptation.

Le masque est mal supporté du fait de sa proximité avec le visage, qui crée une chaleur et une gêne importante. En outre l’utilisation pratique du masque signifie que l’on doit l’enlever et le remettre très fréquemment, ce qui crée une gêne additionnelle et réduit son efficacité. Les visières sont d’une utilisation beaucoup plus agréable, mais n’ont pratiquement aucun effet protecteur contre les aérosols.

Les heaumes ventilés disponibles dans le commerce sont en général destinés à une clientèle très spécialisée, exerçant des travaux dangereux. Ces heaumes sont en fait une petite partie de scaphandre, englobant le visage ou la tête dans un espace étanche et fermé, souvent en surpression. Le port de tels heaumes est également gênant sur de longues périodes, ne convient pas aux personnes claustrophobes, et surtout ne permet pas facilement d’interaction sociale ou ludique, ou de s’alimenter. Les systèmes commercialisés de mise en pression et de filtration sont complexes car nécessitant des connections étanches et des pompes à air conséquentes. De telles réalisations sont trop complexes et trop gênantes pour la vie de tous les jours, et ne permettent pas l’utilisation systématique en milieu social.

La présente invention a pour but de réaliser une protection par heaume (casque avec visière fixe), raisonnablement acceptable dans la vie sociale, pratique, assez simple, respectant l’environnement, consommant peu d’énergie et assurant une protection suivant un principe de trois barrières contre :

Des agents pathogènes extérieurs présents dans l’air
L’apport manuel d’agents pathogènes au visage
Ses propres agents potentiellement contaminants pour les autres (postillons, éternuement)

En outre, sa simplicité et sa légèreté, ainsi que son esthétique proche de casques légers grand public, peuvent déclencher une acceptation plus facile par le grand public d’un système de protection personnel permanent. Voir pour un exemple d’apparence extérieure de réalisation, et pour le principe général et les éléments constitutifs d’une réalisation de l’invention.

L’invention consiste en un heaume ventilé autonome avec système de purification de l’air et génération d’un flux d’air purifié devant le visage et derrière une visière transparente, ce flux d’air s’échappant librement vers le bas ou l’arrière, par une ouverture pouvant être modulée par une collerette additionnelle.

Le dispositif est conçu sur une logique de quatre éléments de protection :

Amener devant le nez et la bouche en permanence un air filtré et purifié de tout agent pathogène. Contrairement au masque, ceci permet d’avoir un volume d’air assaini renouvelé en permanence devant le visage, avec un trajet de l’air ventilé qui force un assainissement. Par rapport au masque, dont l’étanchéité latérale est rarement parfaite, l’air qui est respiré est assuré de passer par la purification, et le confort dû à cette présence d’un espace d’air devant le visage, sans contact avec celui-ci, s’affranchit des inconvénients de gêne respiratoire et de contact prolongé du masque. En outre ce principe actif de protection est plus respectueux de l’environnement, car avec un entretien réduit et un nombre d’éléments consommables minimum. Le principe du rideau d’air assaini est également modulable en fonction de l’environnement, et on peut ne l’activer que lorsque c’est nécessaire. Le module de purification peut être soit passif, par filtration, soit actif avec un module de stérilisation comme par exemple par rayons UV.
Empêcher l’intrusion d’air potentiellement pollué venant de devant le heaume, sans pour cela avoir une fermeture étanche ou sous pression, qui génère un inconfort et une sensation d’enfermement. C’est le flux d’air constant qui emporte loin du visage de l’utilisateur, typiquement vers le bas ou l’arrière du torse, les particules et agents pathogènes générés par l’interlocuteur. Le principe en soi d’aller chercher l’air dans une zone au-dessus de la tête et vers l’arrière est également un facteur de sécurité augmentée par rapport à un interlocuteur, les aérosols humides s’élevant peu par rapport au niveau du visage. Le flux d’air qui passe entre le visage et la visière réduit considérablement la tendance des visières à se salir ou à se couvrir de buée. L’invention présente en fait une protection supérieure à celle d’une visière, avec un port et une vision similaire mais moins de problèmes de nettoyage intérieur. L’espace ample entre le bas du visage et la visière permet également de s’alimenter ou de boire, de mettre ou enlever des lunettes, éventuellement de pouvoir porter sa main au visage pour se moucher ou s’essuyer, avec toutefois la barrière psychologique de la visière qui rappelle la nécessité de désinfecter les mains. Et ceci sans enlever ou modifier le heaume. L’espace situé sur la partie basse du heaume présente une distance minimale entre la bouche de l’utilisateur et la partie du heaume en regard du visage, dimensionnée entre 5 et 20 cm. Voir [Fig 3]. La visière sera avantageusement fixe, ce qui simplifie l’utilisation et qui assure une claire distinction entre espace assaini et espace extérieur. Dans certains cas spécifiques, on pourra utiliser une visière mobile avec un joint, une partie de visière mobile ou amovible, une partie additionnelle à la visière qui est également facilement amovible. Toutes ces parties seront avantageusement transparentes. Dans la présente invention, on prévoit notamment une « collerette » sur le bas de la visière, qui peut limiter le flux d’air vers la partie avant de l’utilisateur, cette « collerette » pourra être soit en matériau rigide, soit en matériau souple (tissu, plastique transparent), mais dans tous les cas elle est amovible. Voir [Fig 4]
Avoir une barrière visible devant le visage, donnant à l’utilisateur un avertissement psychologique l‘empêchant de se toucher machinalement le visage. En effet la contamination peut se faire par contact avec une surface souillée, puis contact avec le visage. Le non-contact avec le visage permet de limiter la fréquence de désinfection des mains.
le heaume et sa visière, ainsi que le flux d’air dirigé en permanence vers le bas ou les côtés, ainsi que la partie additionnelle à la visière, élément optionnel redirigeant le flux, dite « collerette , limitent considérablement la projection d’aérosols vers l’interlocuteur, diminuant ainsi le risque de propagation virale de l’utilisateur vers l’interlocuteur. En cas d’éternuement violent par exemple, le masque va se soulever et projeter rapidement de l’air et des aérosols par ses bords. Le volume d’air important devant le visage peut absorber plus facilement un éternuement, évacuer immédiatement par le bas l’air potentiellement souillé, sans salir ni polluer le dispositif.

La collerette optionnelle peut être rajoutée à la partie inférieure du heaume, pour renforcer cet aspect de protection de l’interlocuteur, notamment en cas de doute sur la contagiosité de l’utilisateur du heaume. Toutefois, la fonction principale du dispositif est bien de se protéger soi-même en priorité, et dans l’ensemble des activités sociales. A noter que dans des réalisations antérieures, certains casques de protection utilisent une collerette pour former étanchéité du dispositif. Ce n’est pas le cas de l’invention décrite, qui est basée sur le maintien d’un flux d’air et pas d’un espace fermé. La collerette est donc un dispositif de redirection du flux, davantage vers le bas ou l’arrière, par rapport à la réalisation sans collerette.

Le heaume, grâce à sa disposition éloignée du visage, permet de bien se faire entendre, et d’entendre les autres. L’interaction sociale est alors bien meilleure qu’avec un masque ou un dispositif sous pression.

Le heaume est soutenu par un ensemble de coussinets supports, appuyant sur la partie supérieure de la tête. Ces coussinets permettent le confort du port du heaume, et assurent également un rôle d’isolation par rapport aux vibrations éventuelles du système de ventilation. Le système de ventilation lui-même est équipé de liaisons mécaniques avec le heaume, ces liaisons consistant par exemple en éléments en mousse isolante, en néoprène ou en silicone, qui assurent un filtrage des bruits et vibrations, afin d’assurer le confort acoustique de l’utilisateur.

Dans une réalisation alternative de l’invention, ces supports peuvent également se faire sur la base du cou ou les épaules, combinés ou non avec le support de tête.

Le dispositif peut être également équipé d’un système de régulation de la ventilation et de la purification, qui permet de s’adapter à l’utilisation du heaume, à son environnement et à l’activité de l’utilisateur et ainsi réguler de façon optimum la température sous le heaume. La consommation d’énergie et l’autonomie peut être ainsi considérablement optimisée. Dans une réalisation de l’invention, les débits sont adaptés par un système de capteurs et de calcul, à l’activité physique de l’utilisateur, à la présence et au nombre de personnes dans l’environnement immédiat, et à la localisation dans un endroit clos ou extérieur. Le système de modulation de la ventilation est muni d’un détecteur de niveau d’énergie.

Le système de ventilation et de purification est équipé d’un dispositif de stockage d’énergie autonome, typiquement une batterie, qui assure une autonomie importante d’utilisation. La batterie peut être soit extérieure au heaume, portée sur soi, avec une connexion par fil, ou bien complètement intégrée au heaume. La batterie peut être rechargée par un système indépendant, ou bien le heaume peut comporter son propre système de recharge.

Dans une réalisation de l’invention, l’extérieur du heaume est muni de cellules photoélectriques qui fournissent de l’énergie en permanence au système électrique du heaume, et prolongent l’autonomie.

Dans une réalisation de l’invention, le système de purification assure une protection antivirale par un filtre mécanique dont la taille réduite des microporosités empêche les virus ou les aérosols de pénétrer dans l’air amené à l’intérieur du heaume. Dans une autre réalisation, le heaume est muni d’un dispositif de stérilisation active, en aval dans le flux d’air par rapport à un filtre mécanique simple qui sert à éliminer poussière et insectes. Ce dispositif peut par exemple être constitué d’une chambre soumise à des rayons ultraviolets stérilisants, ou à une action de chauffage local, ou a une action chimique stérilisante. Dans cette réalisation, Il n’y a pas lieu de nettoyer ou de changer fréquemment les éléments actifs du système de purification, ce qui permet une simplification de l’utilisation, et évite l’accumulation de déchets dommageables à l’environnement et consommateurs de matières premières et d’énergie

Le heaume peut être également équipé d’un système d’échange d’information, tel un écran ou une projection sur la visière, qui informe l’utilisateur des paramètres du heaume et de l’environnement.

Le heaume peut être enfin équipé d’une connexion de données avec un réseau ou un autre appareil proche. Cette liaison permet d’avoir des informations en temps réel sur l’environnement et sur les personnes proches, et de les afficher.

L’ensemble de l’électronique de contrôle, d’affichage et d’interface est intégrée dans le heaume. Le heaume peut également être équipé d’interfaces permettant de l’utiliser de la même façon qu’un téléphone portable, qu’une tablette ou un casque de réalité augmentée. Voir .

La présente un éclaté de face d’une réalisation de l’invention, avec le détail des éléments comme suit :

Le dispositif se compose d’un heaume (1) muni d’une ouverture dans sa partie haute, pour le passage d’air de la ventilation. Le heaume (1) dispose avantageusement de coussinets supports (7) de confort et de maintien pour le port sur la tête. Le heaume (1) est largement ouvert à la base, pour pouvoir être facilement enfilé sur la tête. La ventilation (2) et le pompage d’air au travers du système de purification (9) du heaume sont assurés par un ou plusieurs ventilateurs (2) très basse tension, de type PC par exemple. Le ventilateur (2) est raccordé à une batterie rechargeable (10), qui est portée par son utilisateur, à l’endroit qui lui convient le mieux. Le ventilateur (2) est relié au Heaume (1) par un système d’amortissement acoustique comme un manchon silentbloc (8), afin de limiter les bruits de vibration du ventilateur, qui pourrait entrer en résonance avec le heaume. A l’entrée d’air du ventilateur (2), se trouve un filtre et ou un purificateur d’air (9). Cela empêche tout insecte de pénétrer à l’intérieur du dispositif. A la base du heaume (1), se trouve un système d’accrochage de la collerette optionnelle (4 et 5). La collerette optionnelle (3) est, suivant un mode de réalisation, un textile adapté à la fonction et à la forme du heaume, afin de garantir une bonne redirection du flux d’air, vers le bas ou vers les côtés du visage. Un système d’accrochage comme par exemple de la bande agrippant de type Velcro® (4et 5) permet de fixer la collerette sur la base du heaume (1). La collerette (3) est facile à retirer du Heaume (1), afin d’être échangée lorsque cela est nécessaire, par une nouvelle collerette propre et désinfectée.

Le système de filtrage lui-même peut assurer une protection antivirale par le type de filtre ou la taille réduite des microporosités du filtre. Dans une autre réalisation, on peut également munir le heaume d’un dispositif de stérilisation active, en aval d’un filtre anti-poussière et anti-insectes initial. Ce dispositif peut par exemple être constitué d’une chambre soumise à des rayons ultraviolets stérilisants, ou à une action de chauffage local, ou à une action chimique stérilisante.

Claims

Dispositif de heaume ventilé ou casque ventilé, avec visière transparente, ledit dispositif comprenant une protection antivirale individuelle autonome par purification de l’air respiré, caractérisé en ce que : L’air assaini est amené devant le visage par un flux d’air permanent dit « rideau d’air » généré par un système de ventilation, ledit flux d’air s’échappant du heaume librement par espace situé sur la partie basse du heaume.
Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l’espace situé sur la partie basse du heaume présente une distance minimale entre la bouche de l’utilisateur et la partie du heaume en regard du visage, dimensionnée entre 5 et 20 cm.
Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système de purification de l’air est entièrement intégré dans le corps du heaume.
Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système de purification comporte au moins un élément de stérilisation active de l’air par rayons UV, par chauffage ou par toute autre action chimique ou physique visant la destruction des agents pathogènes.
Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le heaume comporte une partie de support et de maintien formant appui sur le haut de la tète
Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le heaume comporte une partie de support et de maintien formant appui sur les épaules.
Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système de ventilation comporte un flux d’air modulable suivant l’utilisation du heaume, et les conditions extérieures.
Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système de ventilation est muni d’un dispositif d’amortissement mécanique et acoustique
Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le système de modulation de la ventilation est muni d’un détecteur de niveau d’énergie
Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le heaume comporte un système de collerette formant partie additionnelle à la visière, pouvant fermer partiellement l’espace de sortie de l’air, de façon à limiter l’expulsion de particules et d’aérosols
Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la collerette est amovible et interchangeable.
Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le système d’alimentation et de stockage d’énergie électrique de la ventilation et de la purification est également intégré dans le corps du heaume
Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que des cellules photovoltaïques sont disposées sur le heaume et connectées à l’alimentation électrique.
Dispositif suivant la revendication 4 comportant un système de gestion de la purification qui module celle-ci en fonction de l’environnement, de façon manuelle ou automatique
Dispositif suivant les revendications 9,12 et 14, caractérisé en ce qu’il comporte un affichage visuel intégré dans le heaume
Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le heaume est connecté par une liaison digitale à un téléphone, un ordinateur, une tablette, un serveur réseau
Dispositif suivant les revendications 15 et 16, caractérisé en ce que l’ensemble de l’électronique de contrôle, d’affichage et d’interface est intégrée dans le heaume.