WO2005097018A1 - Dispositif de respirateur compact a distribution d'air sous pression au niveau des voies respiratoire - Google Patents

Dispositif de respirateur compact a distribution d'air sous pression au niveau des voies respiratoire Download PDF

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WO2005097018A1
WO2005097018A1 PCT/FR2005/000467 FR2005000467W WO2005097018A1 WO 2005097018 A1 WO2005097018 A1 WO 2005097018A1 FR 2005000467 W FR2005000467 W FR 2005000467W WO 2005097018 A1 WO2005097018 A1 WO 2005097018A1
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air
duct
user
pipes
conduit
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Application number
PCT/FR2005/000467
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English (en)
Inventor
Philippe Perez
Original Assignee
Philippe Perez
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Application filed by Philippe Perez filed Critical Philippe Perez
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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

Definitions

  • the present invention relates to an adjustable and ergonomic portable device for distributing compressed or filtered air under pressure at the level of the nasal and oral cavities in a precise manner and operating according to the respiratory rate.
  • This system is connected by a duct to a positive pressure filtration unit with turbine or compression, or to a bottle of compressed air.
  • the respiratory systems are traditionally concave masks which are applied to the face so as to hermetically cover the respiratory tract or helmets covering more or less the head of the user. These systems are mainly used for medical or industrial purposes. Other fields such as aeronautics or sport use identical concepts.
  • the breathing management commands are either pressure sensor systems, housed in the mask or in the air filtration / distribution box, they automatically require a pressurized breathing medium, i.e. hermetic, closed device; or a calculator taking into account several parameters such as heart rate and respiratory rate.
  • a pressurized breathing medium i.e. hermetic, closed device
  • a calculator taking into account several parameters such as heart rate and respiratory rate.
  • masks of the surgeon mask or DIY mask type can only be used in the field for which they were manufactured, they are not suitable protection against organic pollution for example.
  • gas / filtered air distributors without contact the shortcomings noted are as follows: The systems in general are for the most part very little adjustable and therefore do not adapt precisely to each physiognomy.
  • the device according to the invention overcomes these drawbacks.
  • a first characteristic it in fact comprises a filtration system with positive pressure of reduced size compared to existing systems.
  • This system is connected to a duct bringing the filtered air to the level of the head.
  • This conduit is made of two types of pipes: the first, flexible, is more or less wound, without crushing, in the housing along the length which separates it from the hook, and the second going from the hook to the headband.
  • the latter more flexible, will bend more readily in order to follow head movements without constraint.
  • the hook makes it possible to fix the conduit on the user's clothing in order to reduce the weight constraint of the hose and the extent of its oscillation when the user is in motion.
  • the flexible conduit fits onto the headband, adjustable and foldable, by means of an elbow having at the inlet a detachable convoluted flexible tube, which absorbs the movement of said conduit when the user moves the head up and down and therefore attenuates the shocks transmitted to the dispenser.
  • This elbow has a rounded shape as possible so as not to slow the air circulation too much.
  • This elbow is fixed on the axis of the headband adjustment wheel, allowing it to pivot in order to counterbalance the oscillation movements of the duct when the user turns the head.
  • This same elbow is positioned at an equal distance from the two ends of the headband. This position corresponds to the position of the skull which generates the least movement stroke relative to a point positioned on the vertical plane crossing the vertical column of the user.
  • An intermediate conduit connects the elbow to another rigid conduit more flattened but with an area of cross section greater than or equal to the other conduits via a plug.
  • the intermediate conduit is flexible and has a convoluted portion at each end: at the beginning to allow the elbow to pivot and at the end to avoid pinching and facilitate the positioning of the headband relative to the rigid conduit.
  • the general flexibility of the conduit also allows it to curve> r when the rotation constraints of the elbow and the headband are maximum.
  • the plug engages on the rigid conduit allowing a safe and fast connection / disconnection of the two elements when the user wishes to fold the dispenser for storage.
  • This plug has the particularity of being hollow and counting the electrical contacts in its wall, allowing the air to circulate but also has current to pass from the pipe to the main duct.
  • This rigid duct passes over the ear of the user so as not to harm his hearing and conduct air at the level of the nose and mouth.
  • This rigid conduit is slightly curved to follow the contours of the user's skull without touching it.
  • This duct is telescopic in order to allow an appropriate and precise adjustment of the depth of the air outlet device.
  • the end of this telescopic duct contains a convoluted part and with position memory allowing an adjustment in rotation of the air outlet device. This adjustment is necessary since the depth position of the air diffusion device is variable.
  • Two conductive wires form an integral part of the main conduit and of the various other conduits and form the circuit connecting the contactor housed in the air outlet device and the motor control of the filtration unit.
  • the conductive wires are integrated into the walls of the pipes so that they remain the most flexible possible.
  • a potentiometer is housed at the end of the rigid duct to allow the user to adjust the speed of the motor and therefore the air flow in a practical and rapid manner.
  • a headset system is attached to the clamping wheel that holds the headband to the main conduit.
  • This headset helps maintain the diffuser.
  • the headset holding hole is a rail of a defined length in order to adjust its front / rear position.
  • This solution allows you to adjust the headset according to the size of each individual's ear.
  • Each of the headband, main duct and earpiece elements is free to pivot on the axis of the wheel when it is loose, thus offering precise adjustment taking into account the sizes and shapes of the skull of each user.
  • the headband can therefore be placed above the skull for classic use but also at the back if you want to wear a bicycle helmet for example or any headgear.
  • the main duct and therefore the air diffuser can thus be adjusted, ergonomically and precisely.
  • the wheel as well as the opposite branch of the headband contain a ball joint on which snaps flexible pieces which are pressed against the temples of the user. This makes it possible both to attenuate the unpleasant pressure effects of the headband and to reinforce the maintenance of the dispenser.
  • the air outlet device consists of a "Y" duct which is connected to two substantially cylindrical ducts closed on the opposite end and open on the side. Each cylinder pivots independently and a small lug allows precise adjustment of the air outlet at the nose and mouth.
  • a double wall system allows the air outlet to be partially or totally blocked. This system makes it possible to direct a quantity of air regulated at the source towards one cylinder or another, equitably or not. Each double wall contains a lug for comfort of adjustment.
  • This air outlet device is positioned near the mouth and nose thanks to the various adjustment systems mentioned above, so that the space between the two cylinders is more or less opposite the mouth.
  • a pivoting axis supports a vertical flap on the outside and a vertical contactor housed in the "Y" duct ".
  • An adjustable force return spring makes it possible to return the shutter to its original position and to regulate the moment of return of air at the outlet of the cylinders to compensate for the loss of pressure when the air has stopped circulating.
  • the engine in the case of a filtration system must restart before the moment when the user inhales.
  • the operator must start the turbine so that it obtains its optimum speed of rotation when the user inhales.
  • This breathing time varies according to the activity of the user and therefore his heart rate. The faster the breathing, the faster the expiration speed causing faster air expulsion.
  • the pushing force of the air increases since it is proportional to the flow which tends to increase.
  • the air flow rate at the outlet of the respirator is proportional to the air pressure throughout the air circulation system.
  • the volume of this system must be taken into account (the larger it is, the more time it takes for the turbine to rebalance this pressure).
  • the conductive rod, the spring and the contactors are in an airtight compartment to avoid false contact and fouling due to humidity and particles released by the respiratory tract.
  • the air outlet device is placed in front of the nose and mouth. Thus, when the user breathes in, the propelled air enters directly into his respiratory tract in a selective and precise manner.
  • the filtration unit is fitted on a semi rigid support held by adjustable straps having the particularity of being used in belt mode, or backpack mode.
  • the air hose can be rolled up in the filtration box which contains a compartment provided for this purpose.
  • the filtration unit having the particularity of providing an air supply, it can be more compact than the systems proposed to date.
  • the general contactless distributor device can be used with a compressed air cylinder, by connecting the shutter contactor system, to a solenoid valve controlling the opening or closing of the air duct.
  • the general contactless dispenser device can be used with a filter compressor, the pipe being able to serve as a compression chamber and the solenoid valve being placed behind the main duct.
  • a transmitter can be connected to the circuit connected to the contactor of the air outlet device and placed in the diffuser.
  • a receiver can be connected to the circuit: of the engine or of the solenoid valve placed in the filtration / compressed air system.
  • the air outlet device may instead of a pivoting flap provide an air collector in the form of a funnel ending in a propeller.
  • the force of the exhaled air accelerated by the venturi effect of the 2 cylinders and the tightening of the manifold causes the rotation of the propeller which has a conductive part. This moving away from the contactors thus cuts the circuit and interrupts the air circulation.
  • a spring system as a force feedback makes it possible to regulate its operation. This same spring is adjusted in compression thanks to a nut.
  • the air outlet device may instead of a pivoting shutter provide a bar in the form of a half cylinder housed at equal distance from the two cylinders.
  • This bar containing a vacuum sensor allows, when the user expires, to create a low pressure zone.
  • the vacuum sensor triggers a contactor, cuts the current and the air circulation.
  • a spacer having a portion of its outer surface in the form of a gully, containing a flexible material can be interposed between the atrium and the main duct on the thumbwheel, in order to create there sufficient space to slide a branch of pair thereof. glasses that can rest on the same spacer.
  • the force feedback spring of the contactor shutter can be adjusted automatically thanks to an additional device, containing on one side a heart rate sensor, a calculator and a transmitter; and on the other, a receiver controlling the position of said spring.
  • FIG. 1 shows the contactless distributor of filtered air / gas.
  • FIG. 2 shows an exploded view of the air outlet device.
  • FIG. 3 shows in section, the operation of the air outlet device at the time of inspiration.
  • FIG. 4 shows in section, the operation of the air outlet device at the time of expiration.
  • FIG. 5 shows in section the other two air outlet devices: the propeller system and details of the propeller, contactors and spring, and the vacuum sensor system.
  • FIG. 6 shows in section, the shutter system closing air distribution cylinders.
  • FIG. 7 shows a view of the complete device and the various possibilities for adjusting the diffuser.
  • - Figure 8 shows in section the air / electricity plug.
  • FIG. 9 shows the two possibilities of using the attachment system of the filtration device.
  • FIG. 10 shows the hanging system of the filtration device.
  • FIG. 11 shows the electrical diagram of the transceiver system.
  • FIG. 12 shows the electrical diagram of the system.
  • the device comprises a filtration apparatus (74), a flexible air duct (73), a hook (72) attached to the user's coat.
  • a pipe (71) fits onto a convoluted damping tube (11).
  • the convoluted damping tube (11) fits on a rigid elbow (6).
  • This rigid elbow is held by the adjustment wheel of the headband (7), but is free to pivot around the spacer, fitted on the axis of the adjustment wheel.
  • a last flexible conduit (5) fitted on the rigid elbow (6) has two convoluted ends.
  • the headband (7) can bend: the half opposite the duct pivots around the clamping axis of the elbow (6) and the headband adjustment system. This half is pressed against the other half.
  • the two halves ai if attached then pivot around the axis of the clamping wheel (3) to come close to the conduit (2) thus forming a compact part.
  • All of the above-mentioned pipes have conductive wires (13) in their wall, connecting the controls of the filtration system to those of the diffuser.
  • the conduit (5) fits onto the rigid conduit (2) by means of a plug (81).
  • the potentiometer knob (12) adjusts the speed of rotation of the motor and therefore the air flow.
  • the conduit (2) is held by the clamping wheel (3).
  • This wheel also holds the headband (7) and the headset (4).
  • the opposite end of the threaded axis of this wheel has a ball joint.
  • a pivoting element (10) is engaged, covered with a flexible surface.
  • the conduit (9) is a telescopic part which fits into the conduit (2).
  • the convoluted flexible part (8) allows a final adjustment point of the air outlet device (1).
  • the "Y” duct (25) distributes the air in the cylinders (21) and (22). These two cylinders are held in position by the “Y” duct and the part (26) but are free to pivot.
  • the shutters (28) and (29) slide around the cylinders (21) and (22) and allow local adjustment of the desired amount of air on each cylinder.
  • the contactor axis (24) is held by the "Y" conduit and the part ⁇ 26) ma j s are free to pivot on its axis.
  • the flap (23) is fitted onto the external part of the contactor, while the flattened part of the contactor is located in an annex compartment of the "Y" duct (25).
  • the frame (30) protects the flap (23).
  • the shutter In the inspiration position, the shutter is not subject to any constraints.
  • the contactor axis (24) is pressed against the contactors (32) thanks to a spring (31): the electrical circuit is closed, the current flows, the air circulates and leaves the cylinders- (21) and
  • the electrical circuit is open, the current no longer flows, the air no longer flows.
  • This spring is adjustable from the outside. It is mounted on a rail, allowing it to change the distance that it separates from the axis of the contactor (24) and thus adjust the force feedback that it exerts thereon.
  • the air / electricity connection plug (81) is used to connect the hose (82) to the rigid conduit (2).
  • the pipe (82) contains the conducting wires (83) inside its wall. These end with two lugs (84) on the outside of the pipe. When the pipe (82) is fitted onto the plug, these lugs in turn fit into female lugs. These are connected to contactors (85) by means of wires (86). These contactors, once the plug is inserted, are positioned at the contactors of the rigid conduit (2) thus allowing the passage of current from the pipe to the conduit.
  • the seal (87) seals the air circuit.
  • the potentiometer and its adjustment wheel (12) are positioned on the duct (2) in order to adjust the amount of air leaving the device.
  • the hanging belt of the filtration system is composed of a semi-rigid plate (92), straps (91) adjustable thanks to the loops (103) and which are attached thanks to the hooks (104).
  • the filtration system is housed in the cavity (102) and hooks into the orifice (101). This has the particularity of allowing the filtration system to rotate 90 ° while remaining attached.
  • the straps (91) pivot and move apart so as to allow the user to carry the filtration system on the back.
  • the length of the hose (73) is adjusted by the winding system contained in the filtration system.
  • the electrical system contained in the complete distributor (111) here controls the positive pressure filtration system (A).
  • the complete distributor can control a solenoid valve / compressed air bottle system (B).
  • the distributor can control a filter compressor system (C).
  • C filter compressor system
  • the distributor (11 1) contains a transmitter (113) supplied by a battery (112). This transmitter sends by frequency the opening and closing signals of the distributor circuit actuated by the contactor (24) to a receiver (114). This in turn controls the operation of the filtration system (A), or according to the previously mentioned variant, the solenoid valve / bottle system compressed air (B) or according to the previously mentioned variant, the filter compressor system (C).
  • the air distribution device (1) contains a funnel duct (51).
  • a propeller (52) turns and forces a spring (54).
  • the conductive part (53) of the propeller detaches from the electrical contactors at (55), cutting off the current and therefore the air supply.
  • the spring (54) pushes the propeller against the contactors.
  • the adjustment of the return stress is obtained by means of the adjustable spring, thanks to the lock nut / wheel (59).
  • the air distribution device (1) contains a bar (56) containing a vacuum sensor (57). Upon expiration of the user, under the effect of air accelerated by the venturi effect of the cylinders (21) and (22), a vacuum is created in (58). The sensor controls the interruption of the general electrical circuit. The air stops circulating.
  • the dispensing device will have dimensions allowing it to adapt to the head of a person. (These sizes can vary between a child's skull or an adult skull for example).
  • the filtration device would have a non-limiting dimension of the order of 9 cm in length, 9 cm in height and 7 cm in width.
  • the device according to the invention is, without limitation, intended for athletes, pedestrians, city dwellers in general, wishing to protect their respiratory system against pollution of ambient air in urban areas or near roads for example. (Although this device can be used for other medical, industrial or other purposes depending on the filtration system or compressed air or other appropriate, used).

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  • Pulmonology (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un distributeur d'air compact et ergonomique sans contact, permettant de propulser de l'air sous pression filtré ou en bouteille au niveau des voies respiratoires de manière précise et sélective et en concordance avec la respiration de l'utilisateur. Il est constitué d'une combinaison de tuyaux flexibles (71) et (11), un coude (6), maintenu sur un serre-tête (7), lui-même fixé par une molette de serrage (3), elle-même maintenant un conduit (2) et une oreillette (4), un conduit flexible (5) relié d'un côté au coude (6) et de l'autre au conduit (2), à des surfaces montées sur rotule (10) se trouvant à l'extrémité de l'axe de la molette (3), une partie télescopique (9), un système de réglage (8), un dispositif de distribution d'air (1) sélectif et réglable. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux sportifs, piétons, citadins en général, désireux de protéger leur système respiratoire contre la pollution de l'air ambiant en milieu urbain ou aux abords des routes par exemple.

Description

DISPOSITIF DE RESPIRATEUR COMPACT A DISTRIBUTION D'AIR SOUS PRESSION AU NIVEAU DES VOIES RESPIRATOIRES
La présente invention concerne un dispositif portatif réglable et ergonomique pour distribuer de l'air compressé ou filtré sous pression au niveau des cavités nasales et buccales de manière précise et fonctionnant selon la cadence respiratoire. Ce système est relié par un conduit à un boîtier de filtration à pression positive à turbine ou à compression, ou à une bouteille d'air comprimé. Brevets de référence : US 4593688 US5104430 US3683907 W09913929 O9402190 Les systèmes respiratoires sont traditionnellement des masques de forme concave que l'on applique sur le visage de manière à recouvrir de façon hermétique les voies respiratoires ou des casques recouvrant plus ou moins la tête de l'utilisateur. Ces systèmes sont essentiellement utilisés à des fins médicales ou industrielles. D'autres domaines comme l'aéronautique ou le sport, utilisent des concepts identiques. Il existe aussi d'autres systèmes connus de distribution d'oxygène ou d'air filtré aux abords des voies respiratoires pour diverses utilisations possédant divers types d'embouts pour gérer la sortie d'air aux abords du nez, ou de la bouche ou des deux. C'est dans ce domaine d'apport d'air et non de filtration totale que l'invention rentre en ligne de compte. Les désavantages des demi masques, masques ou casques sont les suivants : - Ils sont inconfortables en ce fait qu'ils génèrent une pression constante sur la peau et les muscles faciaux.
- Ils créent une surépaisseur sur le haut du nez et gênent la visibilité de l'utilisateur.
- Ils se chargent de condensation au creux de la partie concave qui peut suivant les conditions d'utilisation et au contact de la peau générer des irritations.
- Ils ne permettent pas de se moucher ni de cracher librement (lors d'activités physiques) sans retirer l'appareil.
- Ils ne permettent pas de communiquer clairement par voie orale sans l'aide d'un système annexe (ex : de type intercom) - Ils sont d'un poids suffisant pour entraîner des irritations cutanées lors de mouvements répétés de la tête.
- Les casques séparent généralement la tête de l'environnement extérieur et sont lourds. - Les commandes de gestion de la respiration sont, soit des systèmes à capteur de pression, logés dans le masque ou dans le boîtier de filtration/ distribution d'air, ils nécessitent automatiquement un milieu respiratoire sous pression c'est-à-dire un dispositif hermétique, fermé ; soit un calculateur prena nt en compte plusieurs paramètres comme le rythme cardiaque et la fréquence respiratoire. - Enfin, les masques de type masques de chirurgien ou masques de bricolage ne sont utilisables que dans le domaine pour lequel ils ont été fabriqués, ils ne sont pas une protection adaptée contre des pollutions organiques par exemple. En ce qui concerne les distributeurs de gaz/ air filtré sans contact, les manques constatés sont les suivants : Les systèmes en général sont pour la plupart très peu réglables et donc ne s'adaptent pas de manière précise à chaque physionomie.
- Ils n'intègrent pas tous les paramètres ergonomiques nécessaires à une utilisation confortable et les plus sophistiqués sont lourds et encombrants.
- Ils ne possèdent pas de réglage séparé nez/bouche. Les sorties d'air ne ciblent pas séparément la position des cavités du nez et de la bouche.
- Le débit d'air, directement à sa sortie, n'est pas réglables quantitativement.
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. II comporte en effet selon une première caractéristique un système de filtration à pression positive de taille réduite par rapport aux systèmes existants. Ce système est relié à un conduit amenant l'air filtré au niveau de la tête. Ce conduit est fait de deux types de tuyaux : le premier, flexible, est plus ou moins enroulé, sans s'écraser, dans le boîtier suivant la longueur qui le sépare du crochet, et le second allant du crochet au serre-tête. Ce dernier, plus flexible se courbera plus volontiers afin de suivre sans contrainte, les mouvements de tête. Le crochet permet de fixer le conduit sur l'habit de l'utilisateur afin de réduire la contrainte de poids du tuyau et l'ampleur de son oscillation lorsque l'utilisateur est en mouvement. Le conduit flexible s'emboîte sur le serre-tête, réglable et pliable, par le biais d'un coude possédant à l'entrée un tube flexible convoluté détachable, qui amorti le mouvement du dit conduit lorsque l'utilisateur bouge la tête de haut en bas et atténu donc les chocs transmis au distributeur. Ce coude à une forme arrondie au possible pour ne pas trop freiner la circulation de l'air. Ce coude est fixé sur l'axe de la molette de réglage du serre-tête, lui permettant de pivoter afin de contrebalancer les mouvements d'oscillation du conduit lorsque l'utilisateur tourne la tête. Ce même coude est positionné à égale distance des deux extrémités du serre-tête. Cette position correspond à la position du crâne qui génère le moins de course de mouvement par rapport à un point positionné sur le plan vertical traversant la colonne verticale de l'utilisateur. Un conduit intermédiaire, relie le coude à un autre conduit rigide plus aplati mais de surface de section supérieure ou égale aux autres conduits par le biais d'une fiche. Le conduit intermédiaire est flexible et comporte une portion convolutée à chaque extrémité : au début pour permettre au coude de pivoter et à la fin pour éviter tout pincement et faciliter le positionnement du serre-tête par rapport au conduit rigide. La flexibilité générale du conduit lui permet aussi de se courbe>r lorsque les contraintes de rotation du coude et du serre-tête sont maximales. La fiche s'enclenche sur le conduit rigide permettant une connexion / déconnection sûre et rapide des deux éléments lorsque l'utilisateur souhaite plier le distributeur pour le ranger. Cette fiche comporte la particularité d'être creuse et de conter* ir les contacts électriques dans sa paroi, permettant à l'air de circuler mais aussi ait courant de passer du tuyau au conduit principal.
Ce conduit rigide passe au dessus de l'oreille de l'utilisateur pour ne pas nuire à son audition et conduire l'air au niveau du nez et de la bouche. Ce conduit rig îde est légèrement incurvé pour suivre les contours du crâne de l'utilisateur sans pour autant le toucher.
La dernière partie de ce conduit est télescopique afin de permettre un réglag approprié et précis de la profondeur du dispositif de sortie d'air. L'extrémité de ce conduit télescopique contient une partie convolutée et à mémoire de position permettant un réglage en rotation du dispositif de sortie d'air. Ce réglage est nécessaire puisque la position en profondeur du dispositif de diffusion de l'air est variable.
Deux fils conducteurs font partie intégrante du conduit principal et des divers autres conduits et forment le circuit reliant le contacteur logé dans le dispositi-f de sortie d'air et la commande du moteur du boîtier de filtration. Les fils conducteurs sont intégrés dans les parois des tuyaux afin que ceux-ci restent le plus flexible possible. Un potentiomètre est logé à l'extrémité du conduit rigide pour permettre à l'utilisateur de régler la vitesse du moteur et donc le débit d'air de manière pratique et rapide.
Un système d'oreillette est fixé à la molette de serrage qui maintient le serre-tête au conduit principal. Cette oreillette aide au maintient du diffuseur. L'orifice de maintient de l'oreillette est un rail d'une longueur définie afin de régler sa position avant/arrière. Cette solution permet de régler l'oreillette en fonction de la taille de l'oreille de chaque individu. Chacun des éléments serre-tête, conduit principal et oreillette est libre de pivoter sur l'axe de la molette lorsque celle-ci est desserrée, offrant ainsi un réglage précis tenant compte des tailles et formes de crâne de chaque utilisateur. Le serre-tête peut de ce fait, être placé au dessus du crâne pour une utilisation classique mais aussi à l'arrière si l'on souhaite porter un casque de cycliste par exemple ou un quelconque couvre chef. Le conduit principal et de ce fait le diffuseur d'air, peuvent ainsi être réglés, de manière ergonomique et précise. La molette ainsi que la branche opposée du serre-tête contiennent une rotule sur laquelle s'enclenche des pièces souples qui viennent se plaquer sur les tempes de l'utilisateur. Cela permet à la fois d'atténuer les effets de pression désagréable du serre-tête et de renforcer le maintient du distributeur. Le dispositif de sortie d'air se compose d'un conduit en « Y » qui est relié à deux conduits de forme sensiblement cylindrique obturé sur l'extrémité opposée et ouvert sur le côté. Chaque cylindre pivote indépendamment et un petit ergot permet de régler de manière précise la sortie d'air au niveau du nez et la bouche. Un système de double paroi permet d'obturer partiellement ou totalement la sortie d'air. Ce système permet de diriger une quantité d'air réglée à la source vers un cylindre ou un autre, de façon équitable ou non. Chaque double paroi contient un ergot pour le confort de réglage.
Ce dispositif de sortie d'air se positionne près de la bouche et du nez grâce aux divers systèmes de réglage précédemment cités, de telle sorte à ce que l'espace entre les deux cylindres soit plus ou moins en face de la bouche.
A l'arrière de ces deux cylindres, fixé entre le conduit en « Y » et la pièce opposée maintenant les dits cylindres, un axe qui pivote, supporte un volet vertical à l'extérieur et un contacteur vertical logé dans le conduit en « Y ». Lorsque l'utilisateur inspire, le volet est en position verticale, le contacteur relie la borne positive et la borne négative du circuit principal, le courant passe, l'air circule. Lorsque l'utilisateur expire, l'air sortant passe entre les deux cylindres. Ceux-ci, créent un effet venturi de part la forme de leur section. L'air y est accéléré et accroît sa force de poussée, qui contraint le volet extérieur à pivoter et éloigne ainsi la tige conductrice des contacts électriques. Le circuit principal est ouvert, le courant ne passe plus, l'air ne circule pas. Un ressort de retour de force réglable permet de ramener le volet à sa position originale et de régler le moment de retour d'air à la sortie des cylindres pour palier à la perte de pression lorsque l'air s'est arrêté de circuler. Pour ce faire, le moteur dans le cas d'un système de filtration, doit redémarrer avant le moment où l'utilisateur inspire. Celui-ci doit lancer la turbine de telle sorte qu'elle obtienne sa vitesse de rotation optimale au moment ou l'utilisateur inspire. Ce délai respiratoire varie suivant l'activité de l'utilisateur et donc son rythme cardiaque. Plus la respiration s'accélère, plus la vitesse d'expiration s'accélère provoquant une expulsion d'air plus rapide. La force de poussé de l'air augmente puisqu'elle est proportionnelle au débit qui lui, tend à augmenter. De plus, le débit d'air à la sortie du respirateur est proportionnel à la pression d'air dans tout le système de circulation d'air. Le volume de ce système doit être pris en compte (plus il est grand, plus il faut de temps à la turbine pour rééquilibrer cette pression). La tige conductrice, le ressort et les contacteurs se trouvent dans un compartiment hermétique afin d'éviter tout faux contact et encrassement dû à l'humidité et aux particules rejettées par les voies respiratoires. Le dispositif de sortie d'air se place en face du nez et de la bouche. Ainsi, lorsque l'utilisateur inspire, l'air propulsé pénètre directement dans ses voies respiratoires de façon sélective et précise. Le boîtier de filtration est emboîté sur un support semi rigide maintenu par des sangles réglables ayant la particularité d'être utilisé en mode ceinture, ou mode sac à dos. Le tuyau d'air pouvant être enroulé dans le boîtier de filtration qui contient un compartiment prévu à cet effet. Le boîtier de filtration ayant la particularité de procurer un apport d'air il peut être plus compact que les systèmes proposés à ce jour.
Selon des modes particuliers de réalisation : - Le dispositif général de distributeur sans contact peut être utilisé avec une bouteille à air comprimé, en branchant le système de contacteur à volet, à une électrovanne commandant l'ouverture ou la fermeture du conduit d'air. - Le dispositif général de distributeur sans contact peut être utilisé avec un compresseur filtrant, le tuyau pouvant servir de chambre de compressi on et l'électrovanne étant placée à l'arrière du conduit principal. - Un émetteur peut être relié au circuit relié au contacteur du dispositif de sortie d'air et placé dans le diffuseur. Et un récepteur peut être relié au circuit: du moteur ou de l'électrovanne placé dans le système de filtration/ air comprimé. Ainsi, le fonctionnement alterné du circulement d'air peut se faire de manière télécommandée. - Le dispositif de sortie d'air peut à la place d'un volet pivotant prévoir un collecteur d'air en forme d'entonnoir se terminant par une hélice. Lorsque l'utilisateur expire, la force de l'air expiré, accéléré par l'effet venturi des 2 cylindres et le resserrement du collecteur entraîne la rotation de l'hélice qui comporte une partie conductrice. Celle-ci s'éloignant des contacteurs coupe ainsi le circuit et interrompt la circulation d'air. Un système de ressort comme retour de force permet de régler son fonctionnement. Ce même ressort se règle en compression grâce à un écrou. - Le dispositif de sortie d'air peut à la place d'un volet pivotant prévoir une barrette en forme de demi cylindre logée à égale distance des deux cylindres. Cette barrette contenant un capteur à dépression permet, lorsque l'utilisateur expire, de créer une zone dépressionnaire. Le capteur à dépression déclenchant un contacteur, coupe le courant et la circulation d'air. - Une entretoise ayant une partie de sa surface extérieure en forme de goulet, contenant un matériau souple peut être intercalée entre l'oreillette et le conduit principal sur la molette, afin d'y créer un espace suffisant pour y glisser une branche de paire de lunettes qui peut reposer sur cette même entretoise. - Le ressort de retour de force du volet contacteur peut être réglé de manière automatique grâce à un dispositif annexe, contenant d'un côté un capteur du rythme cardiaque, un calculateur et un émetteur ; et de l'autre, un récepteur commandant la position du dit ressort. - Un système de déflecteur d'air non illustré peut s'emboîter sur le système de protection (30) afin d'éviter une contre poussée de l'air extérieur lors de I' utilisation de l'appareillage par grand vent ou à grande vitesse sur le volet (23), tout en permettant à l'air expulsé par l'utilisateur de sortir librement. Les dessins annexés illustrent l'invention :
- La figure 1 représente le distributeur sans contact d'air filtré/ gaz.
- La figure 2 représente une vue explosée du dispositif de sortie d'air.
- La figure 3 représente en coupe, le fonctionnement du dispositif de sortie d'air au moment de l'inspiration.
- La figure 4 représente en coupe, le fonctionnement du dispositif de sortie d'air au moment de l'expiration.
- La figure 5 représente en coupe les deux autres dispositifs de sortie d'air : le système à hélice et le détail de l'hélice, des contacteurs et du ressort, et le système de capteur de dépression.
- La figure 6 représente en coupe, le système de volet obturant des cylindres de distribution d'air.
- La figure 7 représente une vue du dispositif complet et des diverses possibilités de réglage du diffuseur. - La figure 8 représente en coupe la fiche air/ électricité.
- La figure 9 représente les deux possibilités d'utilisation du système d'accroché du dispositif de filtration.
- La figure 10 représente le système d'accroché du d spositif de filtration.
- La figure 11 représente le schéma électrique du système à émetteur récepteur. - La figure 12 représente le schéma électrique du système.
En référence à ces dessins, le dispositif comporte un appareillage de filtration (74), un conduit d'air flexible (73), un crochet (72) accroché à l'habit de l'utilisateur. Un tuyau (71) s'emboîte sur un tube convoluté amortisseur (11). Le tube convoluté amortisseur (11) s'emboîte sur un coude rigide (6).
Ce coude rigide est maintenu par la molette de réglage du serre-tête (7), mais est libre de pivoter autour de l'entretoise, emboîtée sur l'axe de la molette de réglage. Un dernier conduit flexible (5) emboîté sur le coude rigide (6), comporte deux extrémités convolutées. Le serre-tête (7) peut se plier : la moitié opposée au conduit pivote autour de l'axe de serrage du coude (6) et du système de réglage du serre-tête. Cette moitié vient se plaquer contre l'autre moitié. Les deux moitiés ai si accolées pivotent ensuite autour de l'axe de la molette de serrage (3) pour venir près du conduit (2) formant ainsi une pièce compacte. Tous les tuyaux précédemment cités, comportent dans leur paroi, les fils conducteurs (13), reliant les commandes du système de filtration à cel les du diffuseur.
Le conduit (5) s'emboîte sur le conduit rigide (2) par le biais d'une fiche (81). La molette du potentiomètre (12) permet de régler la vitesse de rotation d u moteur et donc le flux d'air.
Le conduit (2) est maintenu par la molette de serrage (3). Cette molette maintient aussi le serre-tête (7) et l'oreillette (4). L'extrémité opposée de l'axe fileté de cette molette comporte une rotule. Sur cette rotule, s'enclenche un élément pivotant (10), recouvert d'une surface souple.
Le conduit (9) est une partie télescopique qui s'emboîte dans le conduit (2).
La partie flexible convolutée (8) permet un dernier point de réglage du dispositif de sortie d'air (1).
Le conduit en « Y » (25) distribue l'air dans les cylindres (21) et (22). Ces deux cylindres sont maintenus en position par le conduit en « Y » et la pièce (26) mais sont libres de pivoter. Les volets d'obturation (28) et (29) coulissent autour des cylindres (21) et (22) et permettent le réglage local de la quantité d'air souhaitée sur chaque cylindre.
L'axe contacteur (24) est maintenu par le conduit en « Y » et la pièce Ç26) majs est libre de pivoter sur son axe. Le volet (23) est emboîté sur la partie extérieure du contacteur, alors que la partie aplatie du contacteur se trouve dans un compartiment annexe du conduit en « Y » (25). L'armature (30) permet de protéger le volet (23).
En position inspiration, le volet n'est soumis à aucune contrainte. L'axe contacteur (24) est plaqué contre les contacteurs (32) grâce à un ressort (31) : le circuit électrique est fermé, le courant passe, l'air circule et sort des cylindres- (21) et
(22).
Lors de l'expiration, l'espace entre les deux cylindres étant approximativement positionné en face de la bouche, l'air propulsé par la bouche et le nez -vient s'y engouffrer et exerce une poussée sur le volet extérieur (23). Celui-ci fait pivoter l'axe contacteur qui compresse le ressort (31) et se désolidarise des contacteurs
(32). Le circuit électrique est ouvert, le courant ne passe plus, l'air ne circule plus.
Dès que la poussée d'air faiblit, le volet, ainsi que le contacteur, reprennent leur position originelle repoussés par le ressort (31). Ce ressort est réglable de l'extérieur. Il est monté sur un rail, lui permettant de changer la distance qui le sépare de l'axe du contacteur (24) et d'ainsi régler le retour de force qu'il exerce sur celui-ci.
La fiche de connexion air / électricité (81) permet de connecter le tuyau (82) au conduit rigide (2). Le tuyau (82) contient les fils conducteurs (83) à l'intérieur de sa paroi. Ceux-ci se terminent par deux cosses (84) à l'extérieur du tuyau. Lorsque le tuyau (82) est emboîté sur la fiche, ces cosses s'emboîtent à leur tour dans des cosses femelles. Celles-ci sont connectées à des contacteurs (85) par le biais de fils (86). Ces contacteurs, une fois la fiche introduite, se positionnent au niveau des contacteurs du conduit rigide (2) permettant ainsi le passage du courant du tuyau au conduit. Le joint (87) permet l'étanchéité du circuit d'air. Le potentiomètre et sa molette de réglage (12) sont positionnés sur le conduit (2) afin de régler la quantité d'air à la sortie du dispositif.
La ceinture d'accroché du système de filtration est composée d'une plaque semi rigide (92), de sangles (91) réglables grâce aux passants (103) et qui s'attachent grâce aux crochets (104). Le système de filtration se loge dans l'empreinte (102) et s'accroche dans l'orifice (101). Celui-ci a la particularité de permettre au système de filtration de pivoter de 90° tout en restant accroché. En position sac à dos, les sangles (91) pivotent et s'écartent de telle sorte à permettre à l'utilisateur de porter le système de filtration sur le dos. Le réglage de la longueur de tuyau (73) se fait grâce au système d'enroulage contenu dans le système de filtration.
Le système électrique contenu dans le distributeur complet (111) commande ici le système de filtration à pression positive (A) Selon une variante, le distributeur complet peut commander un système d'electrovanne/ bouteille d'air comprimé (B).
Selon une variante, le distributeur peut commander un système de compresseur filtrant (C).
Selon une variante, le distributeur (11 1) contient un émetteur (113) alimenté par une pile (112). Cet émetteur envoi par fréquence les signaux d'ouverture et de fermeture du circuit du distributeur actionné par le contacteur (24) à un récepteur (114). Celui-ci commande à son tour le fonctionnement du système de filtration (A), ou selon la variante précédemment citée, le système d'electrovanne/ bouteille d'air comprimé (B) ou selon la variante précédemment citée, le système de compresseur filtrant (C).
Selon une variante, le dispositif de distribution d'air (1) contient un conduit en entonnoir (51). A l'expiration de l'utilisateur, sous l'effet de l'air accéléré par l'effet venturi des deux cylindres (21) et (22) et renforcé aussi par la forme du conduit (51), une hélice (52) tourne et contraint un ressort (54). La partie conductrice (53) de l'hélice se décolle des contacteurs électriques en (55), coupant le courant et donc l'arrivée d'air. Lorsque la force de l'air diminue, le ressort (54) repousse l'hélice contre les contacteurs. Le réglage de la contrainte de retour s'obtient par le biais du ressort réglable, grâce au contre écrou/molette (59).
Selon une variante, le dispositif de distribution d'air (1), contient une barrette (56) contenant un capteur à dépression (57). A l'expiration de l'utilisateur, sous l'effet de l'air accéléré par l'effet venturi des cylindres (21) et (22), une dépression se crée en (58). Le capteur commande la coupure du circuit électrique général. L'air s'arrête de circuler.
A titre d'exemple non limitatif, le dispositif de distribution aura des dimensions lui permettant de s'adapter à la tête d'une personne. (Ces tailles pouvant varier entre un crâne d'enfant ou un crâne d'adulte par exemple).
Le dispositif de filtration aurait une dimension non limitative de l'ordre de 9 cm de longueur, 9 cm de hauteur et 7 cm de largeur.
Le dispositif selon l'invention est, à titre non limitatif, destiné aux sportifs, piétons, citadins en général, désireux de protéger leur système respiratoire contre la pollution de l'air ambiant en milieu urbain ou aux abords des routes par exemple. (Bien que ce dispositif puisse être utilisé à d'autres fins médicales, industrielles ou autres suivant le système de filtration ou d'air comprimé ou autres appropriés, utilisés). Nomenclature
= Dispositif de distribution d'air 111 = Distributeur = Conduit 112 = Pile = Molette de serrage 13 = émetteur = Oreillette 14 = Récepteur = Conduit flexible A= Dispositif de filtration = Coude à pression positive = Serre-tête B= Dispositif à air = Système de réglage comprimé en = Conduit télescopique bouteille = Surface montée sur rotule C= Dispositif de = Tube amortisseur de compresseur = Molette de réglage potentiomètre d'air3 = Circuit électrique et 22 = Cylindres ≈ Volet = Axe contacteur = Conduit en « Y » = Pièce et 29 = Volets obturateurs = Structures de protection = Ressort = Contacteurs = Collecteur = Hélice = Partie conductrice = Ressort = Pièce = Barrette = capteur de dépression = Zone dépressionnaire = molette = tuyau (très) flexible = crochet = Tuyau flexible = Système de filtration d'air = Fiche air/électricité = Fil électrique = Cosse = Contacteur = fils conducteurs = Joint = Sangles réglables = Plaque semi rigide 1 = Orifice 2 = empreinte 3 = passants 4 = Système d'accroché

Claims

REVENDICATIONS (modifié INPf 13 052004)
1- Distributeur d'air sans contact au niveau des voies respiratoires caractérisé en ce qu'il comporte un appareillage de filtration à pression positive de taille réduite (74), accroché à la ceinture ou au dos grâce à la plaque (92), une combinaison de tuyaux flexible (73) et (71) un coude (6), maintenu sur un serre- tête (7), lui-même fixé par une molette de serrage (3), elle-même maintenant un conduit (2) et une oreillette (4), formant un système réglable ergonomique, un conduit flexible (5) relié d'un côté au coude (6) et de l'autre au conduit (2), à des surfaces montées sur rotule (10) se trouvant à l'extrémité de l'axe de la molette (3), une partie télescopique (9), un système de réglage (8), un dispositif de distribution d'air (1) sélectif en ce qu'il contient une sortie d'air pour la bouche (22) et une pour le nez (21) et réglable en ce que les orifices des sorties d'air sont orientables et obturables grâce aux volets (28) et (29), ce même distributeur d'air (1) muni d'un dispositif de volet (23), maintenu par un axe contacteur (24) actionné par l'expulsion de l'air contenu dans le système respiratoire d'un individu lorsqu'il expire, aidé en ce que les cylindres (21) et (22) de section sensiblement circulaire génèrent entre eux un espace de resserrement propice à l'accélération de l'air qui le traverse lorsque l'utilisateur expire et commandant un contacteur d'ouverture et de fermeture d'un circuit électrique (13), commandant le système de distribution d'air (74).
2- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les tuyaux (73) flexibles et (71) encore plus flexibles, forment une combinaison de tuyaux atténuant les contraintes de poids et d'oscillation des dits tuyaux lorsque l'utilisateur bouge la tête ainsi que le crochet d'habit (72) réduit la force du poids des tuyaux (71) et (73) exercée au niveau du diffuseur ainsi que le tube amortisseur (11) réduit les chocs générés par le poids des tuyaux (71) et (73) lorsque l'utilisateur bouge la tête. 3- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le coude rigide (6) pivote, afin de contrebalancer l'oscillation des tuyaux (71) et (73). 4- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le serre-tête, l'oreillette (4) et le conduit (2) pivotent autour de l'axe formé par la molette (3) et que l'orifice de l'oreillette est un rail.
5- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la fiche air /électricité (81) intègre des cosses mâles ou femelles permettant de connecter les cosses et fils conducteurs se trouvant dans la paroi des tuyaux flexibles, des fils conducteurs (86) et des contacteurs (85) ainsi qu'une partie centrale vide permettant à l'air de circuler, et d'un joint (87) pour éviter les fuites d'air entre les différentes connections. 6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le conduit (2) représente à la fois la structure de maintient du dispositif de diffusion d'air (1) et le conduit permettant la circulation de l'air sous pression.
7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le conduit (9) est télescopique et s'imbrique dans le conduit (2) de telle sorte à empêcher la fuite de l'air, et à permettre un réglage précis du dispositif de diffusion d'air (1), et que la pièce (8) permet un réglage du dispositif de diffusion de l'air (1) par rapport au conduit (9) et permet à l'air de circuler sans fuite. 8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le conduit principal d'air (9) et (8), se divise en deux parties, pour alimenter séparément en air le nez et la bouche.
9- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les cylindres (21) et (22), pivotent manuellement grâce à des ergots, afin de diriger les sorties d'air qu'ils comportent, vers les voies respiratoires choisies, de manière non limitative : soit le nez et la bouche, soit les deux sur la bouche, soit les deux sur le nez et que les volets (28) et (293 contenant des ergots viennent obturer partiellement ou totalement les sorties d'air des cylindres (21) et (22). 10- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le ressort (31) se règle manuellement verticalement par rapport à l'axe du contacteur (24) ou de manière automatique, grâce a un moteur commandé par un calculateur basé sur le rythme cardiaque de l'utilisateur. 11- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le volet (23) poussé par la force de l'air expulsé par l'utilisateur éloigne la lamelle de l'axe contacteur (24-) des contacts (32) et de ce fait interrompt le passage du courant dans le circuit <13). 12- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de contact électrique du diffuseur (1) soit un collecteur d'air (51) qui canalise, et de ce fait renforce l'air expulsé par l'utilisateur et actionne une hélice (51) munie d'une partie conductrice (53) montée sur un axe horizontal contenant un ressort (54) réglable grâce à la molette (59) qui tend a s'éloigner des contacteurs contenus dans la pièce (55) et de ce fait interrompre le passage du courant.
13- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de contact électrique du diffuseur (1) soit la barrette (5S), disposé après les cylindres (21) et (22), contenant un capteur à dépression qui commande la coupure du courant lorsque l'air expulsé par l'utilisateur génère une zone dépressionnaire en (58).
14- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le distributeur d'air sans contact fonctionne avec un système de bouteille contenant un mélange d'air comprimé ou un compresseur filtrant.
15- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le circuit (13) du distributeur contienne un émetteur (113) et une pile (112) pour l'alimenter et que le système de distribution d'air (A) ou (B) ou (C) contienne un récepteur.
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