WO2009133299A1 - Dispositif portable d'extinction d'incendie - Google Patents
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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- B05B1/16—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening having selectively- effective outlets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
- B05B9/01—Spray pistols, discharge devices
Definitions
- the present invention relates to a fire extinguishing device, of the portable lance type, allowing the dispersion of a fluid, in particular water or water-based, in a hot gas or on a solid. traffic light.
- the field of the present invention is particularly focused on the fires encountered during fires in structures (outside the open air) which can be classified in two categories:
- EHF Hostiles of Fire
- a fire in structure controlled by the fuel therefore powerful (several MW) with possibility of treatment by application of the agent fire extinguisher from the outside (fire on the ground floor of a building, single storey house, fire floor accessible with a scale 10/11 th floor maximum).
- a fire in structure controlled by the fuel therefore powerful without possibility of treatment from the outside (fire in floor inaccessible by scale greater than 11 floors), or only an action from the inside will be possible.
- a fire controlled by the ventilation therefore initially not very powerful because of the under ventilation, but very unstable because completely dependent on the aeraulic variations of the medium.
- situation a) is fairly common and easily handled by applications produced from outside the structure due to the large scope of current fire heaters, the other two situations require the engagement of personnel in the structure to achieve compartment damaged.
- Such a physical commitment requires the participants to have a great mastery of the techniques of applying water to the lance, otherwise they risk either triggering the firing of the hot gases.
- the current lances can produce variable flow rates (from 40 to 500 l / min) from a handle type control, and a variation of jet cone angle, the right jet (stick ) at a wide angle of 120 ° from another control, usually a rotating ring.
- the multiplicity of these settings does not allow to easily switch them
- the present invention provides a hand-held, water-based, ergonomic and easy-to-use, that can be powered by the pumps fitted to the fire department trucks (pump index 2000/15), while connecting to the pipes and fittings currently used.
- This lance is adapted to produce water sprays (continuously or discontinuously) with an optimized distribution mode for alternately treating the gas and solid fuel phases during fires requiring the engagement of personnel in structures of the apartment, office type , hotel room, hallway, boat cabin, ...
- the present invention is not limited to a projection of water, but more generally to the projection of a water-based fluid, water additive, aerated water, aqueous foam, or the like.
- the present invention relates to a portable fire extinguishing device which comprises a manual lance for projecting an aqueous fluid comprising in combination:
- means for distributing the fluid supply to one or the other of the nozzles said means comprising return means for supplying fluid by default to one of the two nozzles,
- a nozzle may be determined so that the jet supplied is of square section with Sauter diameter drops of between 100 and 400 ⁇ m, and preferably between 200 and 300 ⁇ m for a flow rate of between 80 and 150 l / min.
- the other nozzle can be determined to produce a round jet with Sauter diameter drops greater than 800 ⁇ m for a flow rate of between 150 and 600 l / min, and preferably about 300 l / min.
- the nozzles are arranged on the same axis.
- the flow control control may be in the form of a trigger cooperating with the handle of the manual lance, so as to be actuated by the gripping hand of said handle.
- One nozzle may have fixed orifices to produce a mist, the other being of variable section orifices.
- the control of said dispensing means can be actuated by the other hand.
- Means for producing a protective water jet may be supplied with water upstream of said distributor.
- the device according to the invention may comprise a temperature alarm on the body of the manual lance.
- Said alarm may include an auditory, visual or tactile alert system disposed on or in the vicinity of the handle of the lance.
- Figure 2 schematically illustrates the spray means.
- Figure la shows a hand held lance comprising a handle 1 equipped with a flow control 2, for example trigger type that allows the adjustment of the water flow with the fingers of the gripping hand of the handle.
- the lance is connected to a water supply pipe 3 by means of conventional connection means of the quick-connect type 4.
- the body 5 of the lance also comprises means for dispensing water 6 to two ejectors carried by a head 7.
- a control lever 8 of the distribution of water connected to the body of the lance is operated by the second hand of the user.
- FIG. 1a shows the flow of water directed towards a square dispersion spray nozzle 9 adapted to produce a square-plane water spray composed mainly of fine droplets with a Sauter diameter of between 100 and 400 ⁇ m, preferably between 200 and 300 ⁇ m, with a flow rate of between 80 and 150 l / min.
- These nozzles are available, for example manufactured by Spraying Systems Co.
- This square diffusion position is preferably the default position of the lance. That is to say, when the operator releases the dispensing control 8, a return means places the dispensing means in this configuration so as to ensure cooling and / or inerting of the smoke, the hot gases and / or flames through a mist of water.
- Figure Ib illustrates the other position of the water distribution means to a nozzle 10, for example a fine droplet spray nozzle, with very dense cone dispersion, at high flow rates.
- the nozzle is selected to produce a water spray containing drops of Sauter diameter greater than 800 microns with a flow rate of between 150 and 600 1 / min to cool surfaces on fire, or prevent their ignition.
- the preferential flow rate is close to 300 l / min.
- Three-way valve which, once released, returns to the default position chosen, by example the squared jet.
- All three-way / two-way valves with booster may be suitable, be it rotary valve, slide valve, flap valve, etc.
- the control of the two positions can be a rotary ring, a lever, or a button.
- the invention is not limited to fixed orifice nozzles, at least one of the nozzles may comprise variable section orifices so as to adjust the jets to the available flow rate.
- the lance may advantageously comprise means for producing, independently of the two other nozzles, via a secondary water circuit, the rapid implementation of a continuous projection of water whose drop size is centered on 400 ⁇ m, according to a cone of 120 ° around the lance with a diameter of about 1.5 m at least, in order to generate a thermal shield capable of protecting the operator and his crew, a thermal radiation too important that could produce the fire or ignite the smoke.
- a dedicated water supply makes it possible, if necessary, to continue to produce targeted water applications with the nozzle in the default position of the lance, while having protection by the hydraulic shield.
- This system may be composed of a single diffuser (annular around the body of the lance, or rotary), or of several diffusers distributed on the circumference of the body of the lance.
- Figure Ib shows schematically the presence of these means of producing a hydraulic shield.
- Reference 11 indicates the means of production of hydraulic shield referenced 12, which may consist of a series of nozzles of suitable size distributed over the circumference, so as to create a cone of water.
- These means are supplied with water through the conduit 13 which comprises a valve control 14. It is noted that the supply is upstream of the distribution valve 6, so does not interfere with the main jets.
- Figure 2 shows the nozzles 9 and 10 according to Figures la and Ib assembled concentrically.
- the conduit 15 is fluidly connected to the orifice 17 of the Spray nozzle with square section 9.
- the nozzle 10 is screwed onto a pipe 16 which feeds the orifices 18.
- the diffuser 9 is chosen such that it has a free passage of at least 3.2 mm, so as to be "self cleaning".
- Conventional lances can become clogged during water applications. To unclog them, the lance must be run in purge mode (Standard NF 15182-1). During the time required for purging, the lance is no longer operational, which represents a danger.
- the diffuser used in the present invention does not require any purge position, because intrinsically the free passage of the diffuser in action by default is in accordance with what the standard recommends. Thus, the lance remains constantly operational and does not require an additional position purge which simplifies the distribution of water.
- the Personal Protective Equipment used by the responders is mainly intended to produce thermal protection. Paradoxically, this can lead to the endangerment of the participants, because this protection leads to a loss of sensory reference that allows a greater physical commitment to the structures. Once the limits of protection of the garment reached, the wearer will then feel the stored heat brutally. Even when withdrawing from the hot zone, the garment will continue to release heat which, even if delayed, can cause severe burns.
- the lance according to the invention proposes to provide an answer to this risk by integrating an autonomous detection system, simple and robust temperature.
- an alert for example a vibrator integrated on the grip handle of the lance, warns the operator that the medium in which it evolves is at a temperature at least equal to said setpoint (temperature to be determined according to the case).
- This information on the temperature of the environment allows the responders to be alerted early enough of the thermal conditions of the environment in which it is located.
- This security can be implemented from a miniature thermal sensor system (thermocouple, fluxmeter, bimetallic, or other) powered by a lithium battery, or equivalent, placed on the top of the lance.
- a hearing alert for example vibrating sound
- visual supply of an LED
- touch mechanical vibrator
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
L'invention concerne un dispositif portable d'extinction d'incendie qui comporte une lance manuelle de projection d'un fluide aqueux comprenant en combinaison: une conduite d'alimentation en fluide (3); deux buses à orifices (9, 10) adaptées à produire deux jets de configurations différentes; des moyens de distribution (6) de l'alimentation en fluide vers l'une ou l'autre des buses, lesdits moyens comprenant des moyens de rappel pour alimenter en fluide par défaut une des deux buses; une commande de contrôle (2) du débit de fluide d'alimentation.
Description
DISPOSITIF PORTABLE D'EXTINCTION D'INCENDffi
La présente invention concerne un dispositif d'extinction d'incendie, du type lance portable permettant la dispersion d'un fluide, en particulier de l'eau ou à base d'eau, au sein d'un gaz chaud ou sur un solide en feu.
Le domaine de la présente invention est particulièrement centré sur les feux rencontrés lors d'incendies en structures (hors plein air) qui peuvent être classifiés en deux catégories :
Les feux contrôlés par le combustible dont la dynamique de développement répond généralement à l'un des scénarios suivant :
L'auto extinction
Feu pleinement développé avec, ou sans Flashover Les feux contrôlés par la ventilation dont la dynamique de développement répond généralement à l'un des scénarios suivant : - L'auto extinction
L'auto-inflammation
Le "Flashover" retardé (induit par la ventilation)
Le "Backdraft"
Les phénomènes de la "Grey zone"
Tous ces phénomènes sont regroupés sous l'appellation : Événements
Hostiles du Feu (EHF).
Malgré ces divers cinétiques de feu, d'un point de vue opérationnel, elles peuvent être regroupés en 3 situations : a) Un feu en structure contrôlé par le combustible, donc puissant (plusieurs MW) avec possibilité de traitement par application de l'agent extincteur depuis l'extérieur (feu au RDC d'un immeuble, maison de plain pied, feu en étage accessible avec une échelle 10/llème étage maximum). b) Un feu en structure contrôlé par le combustible, donc puissant sans possibilité de traitement depuis l'extérieur (feu en étage
inaccessible par échelle supérieur à 11 étages ), ou seule une action par l'intérieur sera possible. c) Un feu contrôlé par la ventilation donc initialement peu puissant du fait de la sous ventilation, mais très instable car complètement dépendants des variations aérauliques du milieu.
Si la situation a) est assez courante et facile à traiter par des applications produites depuis l'extérieur de la structure grâce à la portée importante des lances à incendie actuelles, les deux autres situations nécessitent l'engagement de personnel dans la structure pour atteindre le compartiment sinistré. Un tel engagement physique implique de la part des intervenants une grande maîtrise des techniques d'application d'eau à la lance, sans quoi, ils risquent soit de déclencher la mise à feu des gaz chauds
(brassage aéraulique), soit d'être brûler par l'excès de vapeur d'eau que pourrait produire une application d'eau d'extinction sur les parois chaudes du compartiment.
Pour traiter les situations de feux b) et c), les sapeurs-pompiers utilisent une technique unique qui s'appelle l'attaque combinée. Si cette technique peut permettre de traiter la situation b), elle peut-être dangereuse à plus d'un titre pour traiter la situation c). Dans les années 80, les Suédois ont validé une technique d'intervention permettant de traiter de ces problématiques de feux sous ventilé avec attaque par l'intérieur selon la technique de brouillard d'eau tridimensionnelle ("- 3D Water Fog Techniques"). Cette technique bien que très efficace et sécuritaire n'est pas généralisée, car trop difficile à enseigner avec une lance conventionnelle de type diffuseur mixte réglable (DMR). En effet, les lances actuelles (DMR) permettent de produire des débits variables (de 40 à 500 1/min) à partir d'une commande de type poignée, et une variation d'angle de cône de jet, du jet droit (bâton) à un jet large de 120° d'angle à partir d'une autre commande, en général anneau rotatif. La multiplicité de ces réglages ne permet pas de les alterner facilement
(modification du débit, modification de l'angle d'aspersion), tout en contrôlant
les contacts aux parois. De fait, les actions de réglages nécessaires à la mise en œuvre de la technique "3D" sont difficiles.
La présente invention propose une lance à main, à eau, ergonomique et simple d'emploi, pouvant être alimenté par les pompes équipant les camions de sapeurs-pompiers (pompe d'indice 2000/15), tout en se raccordant sur les tuyaux et raccords actuellement utilisés. Cette lance est adaptée à produire des sprays d'eau (de façon continu ou discontinu) avec un mode de distribution optimisé pour traiter alternativement les phases combustibles gaz et solides lors des feux nécessitant l'engagement de personnel dans des structures de type appartement, bureau, chambre d'hôtel, couloir, cabine de bateau,...
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à une projection d'eau, mais plus généralement à la projection d'un fluide à base d'eau, eau additivée, eau aérée, mousse aqueuse, ou équivalents. Ainsi, la présente invention concerne un dispositif portable d'extinction d'incendie qui comporte une lance manuelle de projection d'un fluide aqueux comprenant en combinaison:
- une conduite d'alimentation en fluide,
- deux buses à orifices adaptées à produire deux jets de configurations différentes,
- des moyens de distribution de l'alimentation en fluide vers l'une ou l'autre des buses, lesdits moyens comprenant des moyens de rappel pour alimenter en fluide par défaut une des deux buses,
- une commande de contrôle du débit de fluide d'alimentation.
Dans le dispositif, une buse peut être déterminée pour que le jet fourni est à section carré avec des gouttes de diamètre Sauter compris entre 100 et 400 μm, et de préférence entre 200 et 300 μm pour un débit compris entre 80 et 150 1/min, l'autre buse peut être déterminée pour produire un jet rond avec des gouttes de diamètre Sauter supérieur à 800 μm pour un débit compris entre 150 et 600 1/min, et de préférence environ 300 1/min.
De préférence, les buses sont disposées sur le même axe.
La commande de contrôle de débit peut être en forme de gâchette coopérant avec la poignée de la lance manuelle, de façon à être actionnée par la main de préhension de ladite poignée.
Une buse peut être à orifices fixes pour produire un brouillard, l'autre étant à orifices de section variable.
La commande desdits moyens de distribution peut être actionnée par l'autre main.
Des moyens de production d'un jet d'eau de protection peuvent être alimentés en eau en amont dudit distributeur.
Le dispositif selon l'invention peut comporter une alarme de température sur le corps de la lance manuelle.
Ladite alarme peut comprendre un système d'alerte auditif, visuel ou tactile disposé sur, ou dans le voisinage de la poignée de la lance.
La présente invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation, nullement limitatif, illustré par les figures ci-après annexées, parmi lesquelles:
- les figures la et Ib illustrent schématiquement le dispositif selon l'invention;
- la figure 2 illustre schématiquement les moyens de pulvérisation.
La figure la montre une lance à mains comprenant une poignée 1 équipée d'une commande de réglage de débit 2, par exemple du type gâchette qui permet le réglage du débit d'eau avec les doigts de la main de préhension de la poignée. La lance est raccordée à un tuyau d'alimentation en eau 3 à l'aide de moyens de connexion conventionnels du type raccord rapide 4.
Le corps 5 de la lance comprend également des moyens de distribution 6 de l'eau vers deux éjecteurs portés par une tête 7. Une manette de commande 8 de la distribution de l'eau liée au corps de la lance est opérée par la deuxième main de l'utilisateur. Sur la figure la, on a représenté le flux d'eau dirigé vers une buse 9 de pulvérisation à dispersion carrée adaptée à produire un spray d'eau à plan carré, composé majoritairement de fines gouttelettes d'un diamètre de Sauter compris entre 100 et 400 μm, de préférence entre 200 et 300 μm, avec un débit compris entre 80 et 150 1/min. Ces buses sont disponibles, par exemple fabriquées par la société Spraying Systems Co.
Cette position de diffusion carrée est de préférence la position par défaut de la lance. C'est-à-dire que lorsque l'opérateur lâche la commande 8 de distribution, un moyen de rappel place les moyens de distribution dans cette configuration de façon à assurer un refroidissement et/ou un inertage de la fumée, des gaz chauds et/ou des flammes grâce à un brouillard d'eau.
La figure Ib illustre l'autre position des moyens de distribution de l'eau vers une buse 10, par exemple une buse de pulvérisation en fines gouttelettes, avec dispersion en cône plein très dense, à des débits élevés. La buse est choisie pour produire un spray d'eau contenant des gouttes d'un diamètre de Sauter supérieur à 800 μm avec un débit compris entre 150 et 600 1/min afin de refroidir des surfaces en feu, ou prévenir leur mise à feu. Le débit préférentiel est voisin de 300 1/min.
La production de ces jets sera rendu possible grâce à un système de
"vanne 3 voies" qui une fois relâché reprend la position par défaut choisie, par
exemple le jet carré. Toutes les vannes trois voies/deux positions avec rappel peuvent convenir, qu'il s'agisse de vanne rotative, à tiroir, à clapet, etc.... La commande des deux positions peut être une bague rotative, un levier, ou un poussoir. L'invention n'est pas limitée à des buses à orifices fixes, au moins une des buses peut comporter des orifices à section variable de façon à ajuster les jets au débit disponible.
Selon l'invention, la lance peut avantageusement comprendre des moyens pour produire indépendamment des deux autres buses, via un circuit d'eau secondaire, la mise en oeuvre rapide d'une projection d'eau en continu dont la taille des gouttes est centrée sur 400 μm, selon un cône de 120° autour de la lance avec un diamètre environ de 1,5 m au moins, afin de générer un bouclier thermique capable de protéger l'opérateur et son équipier, d'un rayonnement thermique trop important que pourrait produire le foyer ou une mise à feu de la fumée. Le fait de disposer d'une alimentation en eau dédiée permet, si besoin, de continuer à produire des applications d'eau ciblées avec la buse en position par défaut de la lance, tout en ayant une protection par le bouclier hydraulique. Ce système peut être composé d'un diffuseur unique (annulaire autour du corps de la lance, ou rotatif), ou de plusieurs diffuseurs répartis sur la circonférence du corps de la lance. La figure Ib montre schématiquement la présence de ces moyens de production d'un bouclier hydraulique. La référence 11 indique les moyens de production du bouclier hydraulique référencé 12, qui peuvent consister en une série de buses de dimension adaptée réparties sur la circonférence, de façon à créer un cône d'eau. Ces moyens sont alimentés en eau par le conduit 13 qui comprend une commande de vannage 14. On note que l'alimentation se fait en amont de la vanne de distribution 6, donc n'interfère pas avec les jets principaux.
La figure 2 montre les buses 9 et 10 selon les figures la et Ib assemblées concentriquement. Le conduit 15 est fiuidiquement relié à l'orifice 17 de la
buse de pulvérisation à section carrée 9. La buse 10 est vissée sur un conduit 16 qui alimente les orifices 18.
Le diffuseur 9 est choisi tel qu'il dispose d'un passage libre de 3,2 mm au moins, de façon à être "auto nettoyant". Les lances conventionnelles peuvent se boucher lors des applications d'eau. Pour les déboucher, il faut passer la lance en mode purge (Norme NF 15182-1). Pendant le temps nécessaire à la purge, la lance n'est plus opérationnelle, ce qui représente un danger. Le diffuseur utilisé dans la présente invention ne nécessite aucune position de purge, car intrinsèquement le passage libre du diffuseur en action par défaut est en accord avec ce que préconise la norme. Ainsi, la lance reste constamment opérationnelle et ne nécessite pas de position supplémentaire de purge ce qui simplifie la distribution d'eau.
Les buses disposées sur le même axe présentent les avantages suivants :
- bon équilibrage de la lance à main, - facilité de mise place sur un corps cylindrique,
- pièce de rechange simplifiée,
- facilité pour utiliser des buses du commerce.
Les Équipements de Protection Individuel dont sont dotés les intervenants sont principalement destinés à produire une protection thermique. Paradoxalement, cela peut induire une mise en danger des intervenants, car cette protection entraîne chez eux une perte de repère sensoriel qui autorise un engagement physique plus poussé dans les structures. Une fois les limites de protection du vêtement atteint, le porteur va alors ressentir brutalement la chaleur emmagasinée. Même en se retirant de la zone chaude, le vêtement va continuer à restituer de la chaleur qui, même à retardement, peut induire de grave brûlure.
La lance selon l'invention se propose d'apporter une réponse à ce risque en intégrant un système de détection autonome, simple et robuste de la température. Une fois le seuil d'une consigne franchi, une alerte, par exemple un vibreur intégré sur la poignée de préhension de la lance, prévient
l'opérateur que le milieu dans lequel il évolue est à une température au moins égale à ladite valeur de consigne (température à déterminer selon les cas). Cette information sur la température du milieu permet aux intervenants d'être alertés suffisamment tôt des conditions thermiques du milieu dans lequel il se trouve. Cette sécurité peut être mise en œuvre à partir d'un système de capteur thermique (thermocouple, fluxmètre, bilame, ou autre) miniature alimenté par une pile au lithium, ou équivalent, placé sur le dessus de la lance. Normalement ouvert, il se ferme à une température de consigne déterminée en déclenchant une alerte auditive (par exemple de type vibreur sonore), ou visuelle (alimentation d'une LED), ou encore tactile (vibreur mécanique) alimentée par la pile au lithium. L'alerte fixée sur la poignée de préhension de la lance, informe l'opérateur, même dans un milieu bruyant ou opaque, que la consigne de température est atteinte et qu'il faut mener un action au plus vite.
Claims
REVENDICATIONS
1) Dispositif portable d'extinction d'incendie, caractérisé en ce qu'il comporte une lance manuelle de projection d'un fluide aqueux comprenant en combinaison:
- une conduite d'alimentation en fluide (3),
- deux buses à orifices (9, 10) adaptées à produire deux jets de configurations différentes,
- des moyens de distribution (6) de l'alimentation en fluide vers l'une ou l'autre des buses, lesdits moyens comprenant des moyens de rappel pour alimenter en fluide par défaut une des deux buses,
- une commande de contrôle du débit (2) de fluide d'alimentation, - et dans lequel une buse est déterminée pour que le jet fourni est à section carré avec des gouttes de diamètre Sauter compris entre 100 et 400 μm, et de préférence entre 200 et 300 μm pour un débit compris entre 80 et 150 1/min, l'autre buse déterminée pour produire un jet rond avec des gouttes de diamètre Sauter supérieur à 800 μm pour un débit compris entre 150 et 600 1/min, et de préférence voisin de 300 1/min.
2) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la commande de contrôle de débit est en forme de gâchette coopérant avec une poignée de la lance manuelle, de façon à être actionnée par une main de préhension de ladite poignée.
3) Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel la commande desdits moyens de distribution est actionnée par l'autre main.
4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des moyens de production d'un jet d'eau de protection sont alimentés en eau en amont dudit distributeur.
5) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comportant une alarme de température sur la lance manuelle.
6) Dispositif selon la revendication 5, dans lequel ladite alarme comprend un système d'alerte auditif, visuel ou tactile disposé sur, ou dans le voisinage de la poignée de la lance.
7) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les deux buses sont disposées sur le même axe.
8) Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel une buse peut être à orifices fixes, l'autre étant à orifices de section variable.
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- 2009-04-10 WO PCT/FR2009/000420 patent/WO2009133299A1/fr active Application Filing
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