WO2019025693A1 - Casque d'assainissement d'air pour usage dynamique - Google Patents

Casque d'assainissement d'air pour usage dynamique Download PDF

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WO2019025693A1
WO2019025693A1 PCT/FR2018/051824 FR2018051824W WO2019025693A1 WO 2019025693 A1 WO2019025693 A1 WO 2019025693A1 FR 2018051824 W FR2018051824 W FR 2018051824W WO 2019025693 A1 WO2019025693 A1 WO 2019025693A1
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WO
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air
purification device
helmet
protective
protective helmet
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/051824
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English (en)
Inventor
Christophe Brouard
Jean-François Damlencourt
Hervé Giraud
Original Assignee
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/22—Ionisation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/28—Ventilating arrangements
    • A42B3/286—Ventilating arrangements with forced flow, e.g. by a fan
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/20—Method-related aspects
    • A61L2209/21—Use of chemical compounds for treating air or the like
    • A61L2209/212—Use of ozone, e.g. generated by UV radiation or electrical discharge

Definitions

  • the invention relates to stale air cleaning, and in particular portable air sanitation devices for individual users.
  • the government implements policies to reduce harmful emissions but people still face an air including many pollutants of various origins.
  • the presence of air pollutants is even more problematic for people who are physically active and want more air, such as cyclists in urban areas.
  • the document KR200474766U provides a helmet that allows in particular to protect the head of a cyclist and purify the air for its user.
  • the helmet includes a corona effect purifier forming a hinge between a visor and a cap of the helmet. The hinge allows in particular to adjust the inclination of the visor.
  • the Corona Purifier purifies the air with Corona discharges and generates an ionic wind to create a flow of purified air to the user.
  • Such a helmet however has disadvantages. Indeed, the amount of purified air and the level of purity of this air are insufficient. In particular, the amount of purified air is very insufficient for dynamic use, for example for a cyclist in urban areas exercising a moderate effort, for which the need for air is estimated to be at least 100 liters per minute.
  • the invention aims to solve one or more of these disadvantages.
  • the invention thus relates to a protective helmet as defined in claim 1.
  • FIG 1 is a perspective view of an exemplary helmet according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the helmet of FIG. 1 in a first plane
  • FIG 3 is a longitudinal sectional view of the helmet of Figure 1 in a second plane
  • FIG. 4 is a perspective view of an exemplary helmet according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a simplified longitudinal sectional side view of an exemplary implementation of a purification device
  • FIG. 6 is a top view in simplified longitudinal section of the purification device of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a simplified longitudinal sectional view of a variant of a Corona effect module of the purification device
  • FIG 8 is a simplified longitudinal sectional view of a variant of a particle capture module.
  • FIG. 1 is a perspective view of an example of a protective helmet 1 according to a first embodiment of the invention.
  • the helmet 1 comprises, in a manner known per se, a protective shell 2 delimiting an internal cavity 25 for receiving the head of a user 7.
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view of the helmet 1 at the inlet duct 220 detailed thereafter.
  • Figure 3 is a longitudinal sectional view of the helmet 1 at the outlet duct 222 and the outlet port 224, detailed below.
  • the protective shell 2 comprises a rigid outer cap 23 is an inner cap 24 of compressible material.
  • the outer cap 23 is for example made of resin reinforced by fibers.
  • the outer cap 23 defines here an outer face 20.
  • the inner cap 24 is for example made of polystyrene, optionally coated with a textile.
  • the inner cap 24 delimits here the internal cavity 25.
  • the helmet 1 further comprises a transparent visor 3 allowing in particular to protect a part of the face of the user 7.
  • the visor 3 is fixed to the protective shell 2. At least in the position illustrated in this For example, a watertight junction 4 is formed between the visor 3 and the protective cap 2.
  • the watertight junction 4 is an elastomer layer solidarizing the visor 3 to the shell 2 at a covering.
  • the watertight junction 4 is here formed on the entire upper edge of the visor 3.
  • the visor 3 extends in this example from orifices 223 and 224 to a frontal area disposed opposite the mouth 72 and the nose 71 of the user 7.
  • the helmet 1 further comprises a Corona effect air purification device 5.
  • the device 5 is disposed in a housing of the inner cap 24.
  • An air inlet 21 is positioned at the outer face 20 of the protective shell 2.
  • the air inlet 21 is here in the form of an orifice through the outer cap 23 in its front portion.
  • the air inlet 21 here forms an end of a conduit 220.
  • the conduit 220 extends to an outlet end, opening into an air inlet of the purification device 5.
  • the conduit 220 is formed in the protective shell 2, in this case in the inner cap 24.
  • the purification device 5 has an output.
  • a guide is formed to guide the flow of purified air from the outlet of the purification device 5 to the internal cavity 25, at the nose 71 and / or the mouth 72 of the user. 7.
  • the purified air flow guide includes here:
  • the purified air flow guide is intended to guide the purified air as far as the nose 71 and / or the mouth 72 of the user 7, in order to limit as much as possible the mixing of this air. purified air with surrounding stale air.
  • the conduit 220 is here delimited by the inner cap 24. The conduits 221 and
  • the ducts 221 and 222 are here delimited by the inner cap 24.
  • the ducts 221 and 222 are here formed on either side (in the transverse direction) of the purification device 5.
  • the ducts 221 and 222 here extend longitudinally up to respective orifices 223 and 224.
  • the orifices 223 and 224 are formed in the inner cap 24 and open into the internal cavity 25 at the sealed junction 4.
  • the orifices 223 and 224 are here formed (in the transverse direction) on the one hand and else of the air inlet 21.
  • the air inlet 21 of the duct is delimited by an outer baffle 230 (as illustrated in FIG. 2).
  • the deflector 230 is fixed on the outer face 20 of the protective shell 2.
  • Such a deflector makes it possible to force an air flow towards the conduit 220 during a displacement of the user 7 with his helmet.
  • Such a deflector 230 thus increases the air flow through the purification device 5, which promotes an increase in the flow of purified air for dynamic use.
  • Such a deflector 230 presents advantageously a relatively reduced passage section, in order to increase the purification efficiency of the air flow.
  • tests have been carried out with a deflector 230 having a rectangular passage section of 45 mm by 5 mm.
  • the air inlet 21 is advantageously positioned at the front edge of the shell 2, in order to obtain the maximum air pressure for the stale air entering the duct 220. It is thus possible to maximize the flow rate of air through the purification device 5.
  • its air inlet is advantageously in communication with the outer face 20 of the shell 2 exclusively via the conduit 20.
  • the airflow is illustrated by the arrows in broken lines in Figure 1.
  • Stale air enters the duct 220 via the air inlet 21.
  • the stale air then reaches the purification device 5, where it is purified.
  • the purified air leaves the device 5 and flows into the conduits 221 and 222.
  • the purified air then enters the internal cavity 25 through the orifices 223 and 224.
  • the purified air is then collected by the part 3.
  • the purified air is then guided by the inner face 31 of the visor 3 to an area vis-à-vis the nose 71 and the mouth 72 of the user.
  • a sealed junction 4 between the visor 3 and the shell 2 makes it possible to limit as much as possible the mixing between purified air and stale air before reaching the user's nose or mouth.
  • Such a configuration makes it possible in particular to avoid, as much as possible, stale air present at the external face 30 of the visor from reaching the internal cavity 25 without passing through the purification device 5.
  • FIGS 5 and 6 are simplified longitudinal sectional views of an exemplary implementation of a purification device 5.
  • the purification device 5 comprises a housing 50 defining an air flow pipe.
  • the purification device 5 comprises an air inlet 503 connected to the downstream end of the duct 512.
  • the air inlet 503 communicates with the interior of the casing 50.
  • the purification device 5 comprises an air outlet 504. connected to the upstream end of the outlet pipe.
  • the air outlet 504 communicates with the interior of the housing 50.
  • Grids 501 and 502 are respectively disposed at the air inlet 503 of the air outlet 504, in order to avoid that a user can not reach inside the casing 50.
  • the dashed arrow corresponds to the direction of air flow in the purification device 5.
  • the Corona effect purification device 5 comprises a module for generating a Corona effect 51.
  • the module 51 here comprises several electrodes 51 1 intended to be polarized with a first electric potential.
  • the module 52 further comprises an electrode 512 positioned opposite the electrodes 51 1, and intended to be biased with a second electric potential.
  • the electrodes 51 1 are spaced from the electrode 512. Thus, an air gap separates the electrodes 51 1 from the electrode 512.
  • a potential difference is therefore applied selectively between the electrode 512 and the electrodes 51 1.
  • the applied potential difference is configured to generate a Corona effect between the electrodes 51 1 and the electrode 512.
  • This potential difference is therefore dependent on the distance between the electrodes 51 1 and the electrode 512, in order to obtain a field sufficient power to generate a Corona effect.
  • the potential difference applied may be equal to 4 kV.
  • the purification device 5 is connected to a supply circuit 6.
  • the supply circuit 6 is here offset with respect to the purification device 5.
  • the supply circuit 6 is here arranged in a housing formed in the inner cap 24.
  • the supply circuit 6 is electrically connected to the purification device 5.
  • the supply circuit 6 here advantageously comprises a low-voltage rechargeable battery (for example typically of the order of 3.7 V) and a DC / DC step-up converter for generating the potential difference applied between the electrodes 51 1 electrodes 512.
  • the supply circuit 6 is here advantageously positioned at a edge of the inner cap 24, which allows its disassembly or its connection to an external voltage source, for the recharge of its battery, if necessary.
  • the purification device 5 or the supply circuit 6 have a deactivation switch.
  • a deactivation switch makes it possible, for example, to interrupt the operation of the purification device 5, for example when the humidity of the air is too great and may substantially lower the breakdown voltage of the Corona module 51.
  • the electrodes 51 1 are here fixed to the casing 50 by means of a support 513.
  • the support 513 may be perforated so as not to affect the flow of air through the casing 50.
  • the Corona module 51 is advantageously arranged to generate an ionic wind from the output of According to tests carried out, it has been possible to obtain an ionic wind of 0.4 m / s from the purification device 5 to the outlet ducts 221 and 222.
  • the potential applied to the electrodes 51 1 is here higher than the potential applied to the electrode 512.
  • FIG. 7 is a sectional view of a variant of Corona module 51.
  • the electrodes 51 1 are here identical to those described with reference to the previous variant.
  • the electrode 512 is here replaced by a metal foam electrode 514.
  • Such a metal foam electrode is here positioned transversely to the flow of air through the casing 50.
  • Such a metal foam electrode 514 promotes an increase in the purification efficiency of the air flow through the device 5.
  • the electrodes 51 1 each comprise a conducting tip of conductive carbonaceous material.
  • Such conductive tips make it possible in particular to reduce or eliminate the amount of ozone generated in the Corona module 51.
  • the tips may for example have a length of between 3 and 10 mm.
  • Electrodes 51 1 are distributed in the width of the housing 50, in order to generate a corona effect over the entire width.
  • six electrodes 51 1 are distributed in the width of the housing 50.
  • the electrode 512 is implemented in the form of a metal mesh positioned transversely to the flow of air through the housing 50.
  • a metal mesh promotes the generation of a Corona effect on the essential of the air passage section through the housing 50, while maintaining a large ionic wind.
  • a particle capture module 52 in the illustrated example.
  • Such a module 52 makes it possible to increase the purification capacity of the device 5, in the presence of a large air flow therethrough.
  • the module 52 comprises conductive plates 521 and 522 polarized at different potentials.
  • the supply circuit 6 is configured to selectively apply a potential difference between the conductive plates.
  • the conductive plates are at the same potential as the electrodes 51 1
  • the conductive plates 522 are at the same potential as the electrode 512, which makes it possible to use the same simplified power supply circuit 6 for supplying the module 51 and the module 52.
  • the module 52 is here positioned downstream of the module 51 but it can also be positioned upstream.
  • the plates 521 and 522 may for example be 8 mm apart with a potential difference of 4 kV.
  • the plates 521 and 522 are intended to fix particles passing through the device 5 as they pass through the casing 50.
  • the device 5 is removably mounted relative to the protective shell 2, which can allow the user to clean the plates 521 and 522, for example with repeated shocks or a portable blowing system to pick up the particles of these plates after using the helmet 1.
  • Figure 8 is a longitudinal sectional view through the plates 521 and 522 of another variant.
  • the plates 521 and 522 are non-planar.
  • the particle capture surface of the module 52 is thus increased, without affecting the size of the device 5.
  • the plates 521 and 522 are corrugated.
  • Prototype testing yielded 67% processing efficiency using only a Corona 51 module.
  • the Corona module 51 By combining the Corona module 51 with the particle capture module 52, it was possible to obtain a treatment yield of 97.8%.
  • These tests were performed with aerosols of urban atmospheric particles.
  • a power supply circuit 6 powered by 4 AA batteries of 1, 5V, we obtained a range of 3 hours. This autonomy is both satisfactory and limits the weight of the batteries to be included in the helmet 1.
  • Dynamic tests with a helmet according to the invention made it possible to obtain an air flow rate of 100 l / min at the nose 71 and mouth 72 of the user, with a displacement speed of 3 m / s .
  • the left column gives the values in m / s of travel speed, the right column gives the corresponding processing efficiency. 0.0 97.3
  • a protective helmet with a configuration of Jet type that is to say without a chin.
  • the invention also applies to so-called integral protective helmets having a chin guard.
  • FIG 4 is a perspective view of a helmet 1 according to a second embodiment of the invention.
  • the helmet 1 comprises, in a manner known per se, a protective shell 2 delimiting an internal cavity 25 for receiving the head of a user 7, a Corona effect air purification device 5, an inlet air 21 positioned at the outer face 20 of the protective shell 2 and here forming an end of a conduit 220.
  • the conduit 220 extends to an outlet end, opening into an air inlet of the purification device 5.
  • the purification device 5 has an output.
  • a guide is formed to guide the flow of purified air from the outlet of the purification device 5 to the internal cavity 25, at the nose 71 and / or the mouth 72 of the user. 7.
  • the purified air flow guide includes here:
  • a line 222 connected to the output of the purification device 5; a tubing 8, extending from the protective shell 2 to an area facing the nose 71 and / or the mouth of the user 7.
  • the tubing 8 is intended to guide the purified air directly to vis-à-vis the nose 71 and / or the mouth 72 of the user 7, to minimize the mixture of this purified air with surrounding stale air.
  • the tubing 8 comprises for this purpose one or more outlets opening at the nose 71 and / or the mouth 72 of the user 7.
  • the pipe 222 has an outlet orifice 224 opening into the internal cavity 25 of the shell 2.
  • An inlet port of the pipe 8 is connected to this outlet orifice 224, in order to collect the purified air coming from the pipe 222 .

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Abstract

L'invention concerne un casque de protection (1) comportant une coque protectrice (2) délimitant une cavité interne (25) pour recevoir la tête d'un utilisateur (7) et un dispositif de purification d'air à effet Corona (5), le casque (1) comportant: -un conduit (220) présentant : -une entrée d'air (21) positionnée au niveau d'une face externe (20) de la coque protectrice (2); -une sortie débouchant dans une entrée d'air (503) du dispositif de purification (5); -un guide (221, 222, 3) pour guider un écoulement d'air purifié jusqu'à la cavité interne (25), et s'étendant depuis une sortie d'air (504) du dispositif de purification (5) jusqu'à une partie frontale (3) configurée pour être disposée en vis-à-vis de la bouche (72) ou du nez (71) de l'utilisateur (7) du casque.

Description

CASQUE D'ASSAINISSEMENT D'AIR POUR USAGE DYNAMIQUE
L'invention concerne l'assainissement d'air vicié, et en particulier les dispositifs d'assainissement d'air portatifs destinés à des utilisateurs individuels.
La pollution atmosphérique devient un enjeu de santé public majeur, en particulier dans les agglomérations urbaines, qui peuvent concentrer des proportions importantes de particules et de poussières dans l'air. Les pouvoirs publics mettent en œuvre des politiques de réduction d'émissions nocives mais les personnes restent confrontées à un air incluant quantité de polluants d'origines diverses. La présence de polluants atmosphériques est encore plus problématique pour les personnes exerçant une activité physique et aspirant une quantité accrue d'air, par exemple des cyclistes en milieu urbain.
Le port de masques présente une efficacité médiocre et induit un effort d'aspiration qui peut s'avérer oppressant pour le porteur du masque. Par ailleurs, cet effort de respiration est d'autant plus important que le porteur du masque exerce une activité physique importante.
Le document KR200474766U propose un casque qui permet notamment de protéger la tête d'un cycliste et de purifier de l'air pour son utilisateur. Le casque inclut notamment un purificateur à effet Corona formant une charnière entre une visière et une calotte du casque. La charnière permet notamment de régler l'inclinaison de la visière. Le purificateur à effet Corona purifie l'air au moyen de décharges Corona et génère un vent ionique pour créer un flux d'air purifié vers l'utilisateur.
Un tel casque présente cependant des inconvénients. En effet, la quantité d'air purifiée et le niveau de pureté de cet air s'avèrent insuffisants. En particulier, la quantité d'air purifiée est très insuffisante pour un usage dynamique, par exemple pour un cycliste en milieu urbain exerçant un effort modéré, pour lequel on estime le besoin en air à au moins 100 litres par minute.
L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un casque de protection tel que défini dans la revendication 1 .
L'invention porte également sur les variantes suivantes. L'homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des revendications dépendantes peut être combinée indépendamment aux caractéristiques d'une revendication dépendante, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : -la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de casque selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
-la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du casque de la figure 1 dans un premier plan ;
-la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du casque de la figure 1 dans un deuxième plan ;
-la figure 4 est une vue en perspective d'un exemple de casque selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
-la figure 5 est une vue de côté en coupe longitudinale simplifiée d'un exemple de mise en œuvre d'un dispositif de purification ;
-la figure 6 est une vue de dessus en coupe longitudinale simplifiée du dispositif de purification de la figure 5 ;
-la figure 7 est une vue en coupe longitudinale simplifiée d'une variante d'un module à effet Corona du dispositif de purification ;
-la figure 8 est une vue en coupe longitudinale simplifiée d'une variante d'un module de captation de particules.
La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de casque de protection 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le casque 1 comprend de façon connue en soi une coque protectrice 2 délimitant une cavité interne 25 pour recevoir la tête d'un utilisateur 7.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du casque 1 au niveau du conduit d'entrée 220 détaillée par la suite. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale du casque 1 au niveau du conduit de sortie 222 et de l'orifice de sortie 224, détaillés par la suite.
De façon non limitative et connue en soi, la coque protectrice 2 comporte une calotte externe rigide 23 est une calotte interne 24 en matériau compressible. La calotte externe 23 est par exemple réalisée en résine renforcée par des fibres. La calotte externe 23 délimite ici une face externe 20. La calotte interne 24 est par exemple réalisée en polystyrène, éventuellement revêtu d'un textile. La calotte interne 24 délimite ici la cavité interne 25.
Dans l'exemple illustré ici, le casque 1 comprend en outre une visière 3 transparente permettant notamment de protéger une partie du visage de l'utilisateur 7. La visière 3 est fixée à la coque protectrice 2. Au moins dans la position illustrée dans cet exemple, une jonction étanche 4 est formée entre la visière 3 et la calotte protectrice 2. Dans l'exemple illustré, la jonction étanche 4 est une couche d'élastomère solidarisant la visière 3 à la coque 2 au niveau d'un recouvrement. La jonction étanche 4 est ici formée sur toute la bordure supérieure de la visière 3. La visière 3 s'étend dans cet exemple depuis des orifices 223 et 224 jusqu'à une zone frontale disposée en vis-à-vis de la bouche 72 et du nez 71 de l'utilisateur 7.
Le casque 1 comprend en outre un dispositif de purification d'air à effet Corona 5. Dans l'exemple illustré, le dispositif 5 est disposé dans un logement de la calotte interne 24.
Une entrée d'air 21 est positionnée au niveau de la face externe 20 de la coque protectrice 2. L'entrée d'air 21 se présente ici sous la forme d'un orifice traversant la calotte externe 23 dans sa partie frontale. L'entrée d'air 21 forme ici une extrémité d'un conduit 220. Le conduit 220 s'étend jusqu'à une extrémité de sortie, débouchant dans une entrée d'air du dispositif de purification 5. Le conduit 220 est ménagé dans la coque protectrice 2, en l'occurrence dans la calotte interne 24.
Le dispositif de purification 5 comporte une sortie. Selon l'invention, un guide est formé pour guider l'écoulement d'air purifié depuis la sortie du dispositif de purification 5 jusqu'à la cavité interne 25, au niveau du nez 71 et/ou de la bouche 72 de l'utilisateur 7. Le guide d'écoulement d'air purifié comprend ici :
-une conduite connectée à la sortie du dispositif de purification 5, et se dédoublant en deux conduits 221 et 222 ;
-une face interne 31 de la visière 3.
Le guide d'écoulement d'air purifié est destiné à guider l'air purifié jusqu'en vis-à-vis du nez 71 et/ou de la bouche 72 de l'utilisateur 7, afin de limiter au maximum le mélange de cet air purifié avec de l'air vicié environnant. Le conduit 220 est ici délimité par la calotte interne 24. Les conduits 221 et
222 sont ici délimités par la calotte interne 24. Les conduits 221 et 222 sont ici ménagés de part et d'autre (selon la direction transversale) du dispositif de purification 5. Les conduits 221 et 222 s'étendent ici longitudinalement jusqu'à des orifices respectifs 223 et 224. Les orifices 223 et 224 sont ménagés dans la calotte interne 24 et débouchent dans la cavité interne 25 au niveau de la jonction étanche 4. Les orifices 223 et 224 sont ici ménagés (selon la direction transversale) de part et d'autre de l'entrée d'air 21 .
Avantageusement, l'entrée d'air 21 du conduit est délimitée par un déflecteur externe 230 (comme illustré à la figure 2). Le déflecteur 230 est fixé sur la face externe 20 de la coque protectrice 2. Un tel déflecteur permet de forcer un écoulement d'air vers le conduit 220 lors d'un déplacement de l'utilisateur 7 avec son casque. Un tel déflecteur 230 permet donc d'accroître le débit d'air à travers le dispositif de purification 5, ce qui favorise une augmentation du débit d'air purifié pour une utilisation dynamique. Un tel déflecteur 230 présente avantageusement une section de passage relativement réduite, afin d'accroître le rendement de purification de l'écoulement d'air. Des essais ont notamment été réalisés avec un déflecteur 230 présentant une section de passage rectangulaire de 45 mm par 5 mm.
L'entrée d'air 21 est avantageusement positionnée au niveau de la bordure avant de la coque 2, afin d'obtenir la pression d'air maximal pour l'air vicié entrant dans le conduit 220. On peut ainsi maximiser le débit d'air à travers le dispositif de purification 5.
Pour accroître le débit d'air à travers le dispositif de purification 5, son entrée d'air est avantageusement en communication avec la face externe 20 de la coque 2 exclusivement par l'intermédiaire du conduit 20.
On peut également envisager de ménager plusieurs conduits d'admission d'air vicié, débouchant dans un ou plusieurs dispositifs de purification du casque 1 , afin de démultiplier les sources de génération d'un flux d'air purifié.
L'écoulement d'air est illustré par l'intermédiaire des flèches en trait discontinu à la figure 1 . De l'air vicié pénètre dans le conduit 220 par l'intermédiaire de l'entrée d'air 21 . L'air vicié atteint ensuite le dispositif de purification 5, où il est purifié. L'air purifié sort du dispositif 5 et s'écoule dans les conduits 221 et 222. L'air purifié pénètre alors dans la cavité interne 25 par l'intermédiaire des orifices 223 et 224. L'air purifié est alors collecté par la partie supérieure de la visière 3. L'air purifié est ensuite guidé par la face interne 31 de la visière 3 jusqu'à une zone en vis-à-vis du nez 71 et de la bouche 72 de l'utilisateur.
L'utilisation d'une jonction étanche 4 entre la visière 3 et la coque 2 permet de limiter au maximum le mélange entre de l'air purifié et de l'air vicié avant d'atteindre le nez ou la bouche de l'utilisateur 7. Une telle configuration permet notamment d'éviter au maximum à de l'air vicié présent au niveau de la face externe 30 de la visière d'atteindre la cavité interne 25 sans avoir traversé le dispositif de purification 5.
Les figures 5 et 6 sont des vues en coupe longitudinales simplifiées d'un exemple de mise en œuvre d'un dispositif de purification 5. Le dispositif de purification 5 comporte un boîtier 50 délimitant une tubulure d'écoulement d'air. Le dispositif de purification 5 comporte une entrée d'air 503 connectée à l'extrémité aval du conduit 512. L'entrée d'air 503 communique avec l'intérieur du boîtier 50. Le dispositif de purification 5 comporte une sortie d'air 504 connectée à l'extrémité amont de la canalisation de sortie. La sortie d'air 504 communique avec l'intérieur du boîtier 50. Des grilles 501 et 502 sont disposées respectivement au niveau de l'entrée d'air 503 de la sortie d'air 504, afin d'éviter qu'un utilisateur ne puisse atteindre l'intérieur du boîtier 50. La flèche en trait discontinu correspond au sens d'écoulement d'air dans le dispositif de purification 5.
Le dispositif de purification 5 à effet Corona comporte un module de génération d'un effet Corona 51 . Le module 51 comporte ici plusieurs électrodes 51 1 destinées à être polarisées avec un premier potentiel électrique. Le module 52 comporte par ailleurs une électrode 512 positionnée en vis-à-vis des électrodes 51 1 , et destinée à être polarisée avec un deuxième potentiel électrique. Les électrodes 51 1 sont distantes de l'électrode 512. Ainsi, un espace d'air sépare les électrodes 51 1 de l'électrode 512.
Une différence de potentiel est donc appliquée sélectivement entre l'électrode 512 et les électrodes 51 1 . La différence de potentiel appliquée est configurée pour générer un effet Corona entre les électrodes 51 1 et l'électrode 512. Cette différence de potentiel est donc dépendante de la distance entre les électrodes 51 1 et l'électrode 512, afin d'obtenir un champ électrique suffisant pour générer un effet Corona. Par exemple, pour une distance entre l'électrode 512 et les électrodes 51 1 comprise entre 2 est 3 mm, la différence de potentiel appliquée pourra être égale à 4 kV.
Afin d'appliquer des potentiels appropriés sur les électrodes 51 1 et les électrodes 512, le dispositif de purification 5 est connecté à un circuit d'alimentation 6. Le circuit d'alimentation 6 est ici déporté par rapport au dispositif de purification 5. Le circuit d'alimentation 6 est ici disposé dans un logement ménagé dans la calotte interne 24. Le circuit d'alimentation 6 est connecté électriquement au dispositif de purification 5. Le circuit d'alimentation 6 comprend ici avantageusement une batterie rechargeable basse tension (par exemple typiquement de l'ordre de 3,7 V) et un convertisseur continu/continu élévateur de tension pour générer la différence de potentiel appliquée entre les électrodes 51 1 électrodes 512. Le circuit d'alimentation 6 est ici avantageusement positionné au niveau d'un bord de la calotte interne 24, ce qui permet son démontage ou sa connexion à une source de tension externe, en vue de la recharge de sa batterie, le cas échéant.
Avantageusement, le dispositif de purification 5 ou le circuit d'alimentation 6 présentent un interrupteur de désactivation. Un tel interrupteur permet par exemple d'interrompre le fonctionnement du dispositif de purification 5, par exemple lorsque l'humidité de l'air est trop importante et risque de faire baisser sensiblement la tension de claquage du module Corona 51 .
Les électrodes 51 1 sont ici fixées au boîtier 50 par l'intermédiaire d'un support 513. Le support 513 peut être ajouré afin de ne pas altérer l'écoulement d'air à travers le boîtier 50. Afin de limiter l'effort d'inspiration de l'utilisateur et afin d'augmenter le débit d'air purifié à travers le dispositif de purification 5, le module Corona 51 est avantageusement aménagé de façon à générer un vent ionique depuis la sortie d'air 504. Selon des tests réalisés, on a pu obtenir un vent ionique de 0,4 m/s du dispositif de purification 5 vers les conduits de sortie 221 et 222. À cet effet, le potentiel appliqué sur les électrodes 51 1 est ici supérieur au potentiel appliqué sur l'électrode 512.
La figure 7 est une vue en coupe d'une variante de module Corona 51 . Les électrodes 51 1 sont ici identiques à celles décrites en référence à la variante précédente. L'électrode 512 est ici remplacée par une électrode 514 en mousse métallique. Une telle électrode en mousse métallique est ici positionnée transversalement à l'écoulement d'air à travers le boîtier 50. Une telle électrode 514 en mousse métallique favorise une augmentation du rendement de purification de l'écoulement d'air à travers le dispositif 5.
Avantageusement, les électrodes 51 1 comportent chacune une pointe conductrice en matériau carboné conducteur. De telles pointes conductrices permettent notamment de réduire ou éliminer la quantité d'ozone générée dans le module Corona 51 . Les pointes peuvent par exemple présenter une longueur comprise entre 3 est 10 mm.
Pour un boîtier 50 présentant une certaine largeur, plusieurs électrodes 51 1 sont réparties dans la largeur du boîtier 50, afin de générer un effet Corona sur toute cette largeur. Dans l'exemple illustré, six électrodes 51 1 sont réparties dans la largeur du boîtier 50.
Avantageusement, l'électrode 512 est mise en œuvre sous la forme d'un grillage métallique positionné transversalement à l'écoulement d'air à travers le boîtier 50. Un tel grillage métallique favorise la génération d'un effet Corona sur l'essentiel de la section de passage de l'air à travers le boîtier 50, tout en maintenant un vent ionique important.
Afin d'améliorer le rendement de purification du dispositif de purification 5, celui-ci comporte un module de captation de particules 52 dans l'exemple illustré. Un tel module 52 permet d'accroître la capacité de purification du dispositif 5, en présence d'un débit d'air important à travers celui-ci.
Le module 52 comporte des plaques conductrices 521 et 522, polarisées à de potentiels différents. Le circuit d'alimentation 6 est configuré pour appliquer sélectivement une différence de potentiel entre les plaques conductrices. Avantageusement, les plaques conductrices sont au même potentiel que les électrodes 51 1 , et les plaques conductrices 522 sont au même potentiel que l'électrode 512, ce qui permet d'utiliser un même circuit d'alimentation 6 simplifié pour alimenter le module 51 et le module 52. Le module 52 est ici positionné en aval du module 51 mais il peut également être positionné en amont. Les plaques 521 et 522 peuvent par exemple être distantes de 8mm avec une différence de potentiel de 4 kV. Les plaques 521 et 522 sont destinées à fixer des particules traversant le dispositif 5 lorsqu'elles traversent le boîtier 50.
Avantageusement, le dispositif 5 est monté amovible par rapport à la coque de protection 2, ce qui peut permettre à l'utilisateur de nettoyer les plaques 521 et 522, par exemple avec des chocs répétés ou un système portatif de soufflage pour décrocher les particules de ces plaques après utilisation du casque 1 .
La figure 8 est une vue en coupe à longitudinale à travers les plaques 521 et 522 d'une autre variante. Dans cet exemple, les plaques 521 et 522 sont non planes. La surface de captation de particules du module 52 est ainsi accrue, sans affecter l'encombrement du dispositif 5. Avantageusement, les plaques 521 et 522 sont ondulées.
Des tests réalisés avec un prototype ont permis d'obtenir un rendement de traitement de 67% en utilisant seulement un module Corona 51 . En combinant le module Corona 51 avec le module de captation de particules 52, on a pu obtenir un rendement de traitement de 97,8%. Ces tests ont été réalisés avec des aérosols de particules atmosphériques urbaines. Avec un circuit d'alimentation 6 alimenté par 4 piles de type AA de 1 ,5V, on a obtenu une autonomie de 3h. Cette autonomie est à la fois satisfaisante et permet de limiter le poids des piles à inclure dans le casque 1 .
Des tests en dynamique avec un casque selon l'invention ont permis d'obtenir un débit d'air de 100 l/min au niveau du nez 71 et de la bouche 72 de l'utilisateur, avec une vitesse de déplacement de 3m/s.
Le tableau ci-dessous illustre des rendements de traitement du dispositif s muni des modules 51 et 52, en fonction de la vitesse de déplacement :
La colonne de gauche donne les valeurs en m/s de vitesse de déplacement, la colonne de droite donne le rendement de traitement correspondant. 0,0 97,3
0,0 96,4
1,4 74,8
1,8 55,3
2,3 50,0
2,5 55,6
3,2 38,4
3,2 41,9
3,5 38,0
4,0 34,6
On a ici illustré un casque de protection présentant une configuration de type Jet, c'est-à-dire dépourvu de mentonnière. L'invention s'applique également à des casques de protection dits intégraux présentant une mentonnière.
La figure 4 est une vue en perspective d'un casque 1 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Comme pour le premier mode de réalisation, le casque 1 comprend de façon connue en soi une coque protectrice 2 délimitant une cavité interne 25 pour recevoir la tête d'un utilisateur 7, un dispositif de purification d'air à effet Corona 5, une entrée d'air 21 positionnée au niveau de la face externe 20 de la coque protectrice 2 et formant ici une extrémité d'un conduit 220. Le conduit 220 s'étend jusqu'à une extrémité de sortie, débouchant dans une entrée d'air du dispositif de purification 5.
Le dispositif de purification 5 comporte une sortie. Selon l'invention, un guide est formé pour guider l'écoulement d'air purifié depuis la sortie du dispositif de purification 5 jusqu'à la cavité interne 25, au niveau du nez 71 et/ou de la bouche 72 de l'utilisateur 7. Le guide d'écoulement d'air purifié comprend ici :
-une conduite 222 connectée à la sortie du dispositif de purification 5 ; -une tubulure 8, s'étendant de la coque protectrice 2 jusqu'à une zone en vis-à-vis du nez 71 et/ou de la bouche de l'utilisateur 7. La tubulure 8 est destinée à guider l'air purifié directement jusqu'en vis-à-vis du nez 71 et/ou de la bouche 72 de l'utilisateur 7, afin de limiter au maximum le mélange de cet air purifié avec de l'air vicié environnant. La tubulure 8 comprend à cet effet un ou plusieurs orifices de sortie débouchant au niveau du nez 71 et/ou de la bouche 72 de l'utilisateur 7.
La conduite 222 présente un orifice de sortie 224 débouchant dans la cavité interne 25 de la coque 2. Un orifice d'entrée de la tubulure 8 est connecté à cet orifice de sortie 224, afin de collecter l'air purifié provenant de la conduite 222.

Claims

REVENDICATIONS
Casque de protection (1 ) comportant une coque protectrice (2) délimitant une cavité interne (25) pour recevoir la tête d'un utilisateur (7) et un dispositif de purification d'air à effet Corona (5), caractérisé en ce que le casque (1 ) comporte:
-un conduit (220) présentant :
-une entrée d'air (21 ) positionnée au niveau d'une face externe (20) de la coque protectrice
(2) ;
-une sortie débouchant dans une entrée d'air (503) du dispositif de purification (5) ;
-un guide (221 , 222,
3) pour guider un écoulement d'air purifié jusqu'à la cavité interne (25), et s'étendant depuis une sortie d'air (504) du dispositif de purification (5) jusqu'à une partie frontale (3) configurée pour être disposée en vis-à-vis de la bouche (72) ou du nez (71 ) de l'utilisateur (7) du casque ;* -un module de captation (52) de particules incluant des première et deuxième plaques conductrices (521 , 522) positionnées entre l'entrée d'air (503) et la sortie d'air (504) du dispositif de purification (5), et un circuit d'alimentation (6) configuré pour appliquer sélectivement une différence de potentiel entre ces premières et deuxièmes plaques conductrices.
Casque de protection (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel ladite entrée d'air (21 ) du conduit (220) est délimitée par un déflecteur (230) fixé sur la face externe (20) de la coque protectrice (2) ;
Casque de protection (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre une visière (3) présentant une jonction étanche (4) avec ladite coque protectrice (2) et s'étendant jusqu'en vis-à-vis de la bouche ou du nez de l'utilisateur du casque.
Casque de protection (1 ) selon la revendication 3, dans lequel la coque protectrice (2) comporte une calotte interne (24) délimitant une canalisation (222) entre la sortie d'air du dispositif de purification (5) et un orifice (224) débouchant dans la cavité interne (25) au niveau de ladite jonction étanche
(4).
Casque de protection (1 ) selon la revendication 4, dans lequel la calotte interne (24) délimite ledit conduit (220) entre son entrée d'air (21 ) et l'entrée d'air (503) du dispositif de purification (5). Casque de protection (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de purification
(5) comprend un module de génération d'un effet Corona (51 ) comportant des première et deuxième électrodes (51 1 ,512) et un circuit d'alimentation
(6) configuré pour appliquer sélectivement une différence de potentiel entre ces première et deuxième électrodes.
7. Casque de protection (1 ) selon la revendication 6, dans lequel la première électrode (51 1 ) comporte une pointe conductrice en matériau carboné conducteur.
8. Casque de protection (1 ) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la deuxième électrode inclut un grillage métallique (512) positionné transversalement à l'écoulement d'air entre l'entrée d'air (503) et la sortie d'air (504) du dispositif de purification (5).
9. Casque de protection (1 ) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la deuxième électrode inclut une mousse métallique (514).
10. Casque de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de purification (5) est fixé de façon amovible à ladite coque protectrice (2).
1 1 . Casque de protection selon la revendication 10, dans lequel lesdites premières et deuxièmes plaques (521 ,522) sont non planes.
12. Casque de protection selon la revendication 6, dans lequel le module de captation de particules (52) et le module de génération d'effet Corona (51 ) partagent un même circuit d'alimentation (6) configuré pour appliquer une même différence de potentiel entre les première et deuxième plaques conductrices (521 ,522) et entre les première et deuxième électrodes (51 1 ,512).
13. Casque de protection (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de purification (5) est configuré pour générer un vent ionique vers ledit guide.
14. Casque de protection (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'entrée d'air (503) dudit dispositif de purification (5) est en communication avec la face externe (20) de la coque protectrice (2) exclusivement par l'intermédiaire dudit conduit (220).
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