WO2022180272A1 - Dispositif d'aide à la respiration pour masque de protection respiratoire - Google Patents

Dispositif d'aide à la respiration pour masque de protection respiratoire Download PDF

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mask
casing
fan
magnetic element
breathing
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Eric Fouchard
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Eric Fouchard
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B9/00—Component parts for respiratory or breathing apparatus
    • A62B9/04—Couplings; Supporting frames
    • 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
    • A62B18/006—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 with pumps for forced ventilation

Definitions

  • the field of the invention is that of respiratory masks, and in particular the improvement of breathing when wearing such masks.
  • Respiratory protection masks are personal protective equipment, traditionally used in the professional environment (industry, laboratory, medical sector... They are also commonly used now in everyday life, and sometimes mandatory, in particular since the pandemic. of Covid-19. Wearing such a mask protects the respiratory tract from the risk of inhaling dust, vapours, gases, aerosols and other dangerous fine particles, but also from respiratory infections.
  • FFP1 single-use masks
  • FFP2 or its equivalents KN95, N95... depending on the country
  • KN95, N95... is more efficient, and is recommended in many situations. It is sometimes compulsory, for example currently in Germany in public transport. It is likely that the use of masks of this type will be increasingly recommended, if not imposed.
  • Disposable masks have a protective surface that covers the user's mouth and nose, and ties or elastic bands allowing the protective surface to be held effectively on the face, to isolate the mouth and nose from the outside.
  • the protective surface must be kept intact and unaltered. In particular, no hole or other opening should be made to facilitate the passage of air.
  • a problem encountered by at least some users of these masks is difficulty in breathing, in particular when they make physical efforts and/or when the mask is worn for a long time. This can lead to fatigue, headaches, malaise... or simply a feeling of discomfort.
  • Disposable masks are the most used. Millions of disposable masks are currently being used every day due to the pandemic. They can only be used for a reduced number of hours, typically 4 to 8 hours, and are not reusable. For obvious cost reasons, these disposable masks are not equipped with integrated assisted ventilation means.
  • an objective of the invention is to provide a solution making it possible to improve the quality of breathing and/or the comfort of the wearer of a disposable respiratory mask, in a simple, reliable and inexpensive way, without harming the effectiveness of the protection, in compliance with the standards, nor alter the protective surface.
  • Another objective of the invention is to provide an optional solution, that is to say one that can be used temporarily, then removed (the mask then being usable conventionally) and, if necessary, reused again on the same disposable mask, and of course easily usable on a new disposable mask.
  • a breathing aid device for a disposable respiratory protection mask having a protective surface comprising at least one fan mounted in a casing carrying at least a first magnetic element capable of cooperating with at least a second removable complementary magnetic element, said first(s) and second(s) magnetic elements being capable of being secured, on either side of of said protective surface of said protective mask, so as to allow circulation of the air driven by said fan through said protective surface. It is thus possible to place the fan inside the mask, and to hold it in place, without harming the integrity of this mask.
  • the mask typically a disposable mask for example of the FFP2 type, is approved.
  • this device can, if necessary, be used on another type of mask, depending on the situation and the needs.
  • the device is removable and easily detachable from a used mask and can be secured to a new mask, without tools or complex handling.
  • the problem of the low breathability of masks with high filtration, for example FPP2 is thus corrected in a simple and effective manner, without deterioration or modification of the filtration and sealing characteristics of the masks.
  • the protective surface of the mask is not altered, for example by a hole, and the mask can be used with or without the device, depending on the needs.
  • said second magnetic element is a metal ring.
  • the annular shape facilitates the joining of the two elements, and corresponds to the circular shape of a fan.
  • said casing may have an annular groove in which said ring may fit. This again makes assembly easier, and can help guide the air better.
  • said casing and/or said second magnetic element is or carries at least one permanent magnet.
  • said casing carries a battery capable of driving said fan.
  • said box carries an external connector allowing electrical connection to an electrical power source. This connection can make it possible to recharge the battery and/or to connect the device to an external battery.
  • said connector can be connected to said power source by a flat cable, so as not to impair the effectiveness of the mask.
  • said fan can ensure the extraction of stale hot air after breathing and/or the suction of clean outside air to help breathing.
  • Said fan can be placed so as to be between said protective mask and the skin of the user, preferably in a location allowing to ensure effective ventilation while ensuring the comfort of the user.
  • said box may be intended to be mounted under the chin or on one side of said protective mask.
  • FIG. 1 attached, schematically presenting the principle of the invention.
  • the device of the invention comprises a casing 11, for example made of plastic material, carrying a fan 12 and a magnetic portion 13.
  • the magnetic portion 13 is in the form of an annular groove, capable of cooperating with a magnetic ring 14 of the same diameter as the annular groove, so as to be able to fit into the latter.
  • the presence of a groove facilitates self-centering of the ring, but is however not imperative, the magnetic effect possibly being sufficient to guide and hold the two parts on either side of the mask.
  • the magnetic portion 13 and the ring 14 are or respectively carry one (or more) permanent magnets or one (or more) metal elements capable of cooperating with a permanent magnet, or one or more complementary permanent magnets.
  • the magnetic portion can be distributed, for example in the form of two, three or four magnets placed in the housing 11.
  • This box can also carry a battery 15 which can be recharged by induction using a suitable charger, and/or by a cable connection with a charger or an external battery, a connector 16 then being provided on the box 11
  • the cable is a flat cable, in the form of a tablecloth for example.
  • An electronic circuit 17 makes it possible to control the operation of the fan, the battery...
  • a switch can be provided on the housing 11, to start or stop the fan.
  • the presence of the ring can act as a switch: the fan operates as soon as the ring is assembled to the casing, or when it is in a certain position relative to the casing. It is also possible to provide means for adjusting the speed of the fan.
  • the switch and/or the adjustment means can also be placed on the connection cable, so as to be able to interact with the ventilator without touching or removing the mask.
  • a remote control can also be provided.
  • the shape of the casing 11 and of the parts 15 and 17 that it contains can of course be adapted, so as to minimize bulk and maximize comfort and ergonomics.
  • the mask 18, conventionally an FFP2, KN95, N95 or similar type mask (of which only a portion of the protection surface 181 is illustrated) is placed (sandwiched) between the casing 11 and the ring 13. As soon as these two elements are close to each other, they firmly attach to each other, the ring fitting into the groove 12. The case is thus effectively held on the mask 18, at the location desired by the user (under the chin, close to the nose, etc.), in a position that suits him.
  • the mask retains its integrity and its level of protection, and can also be used later without the device of the invention, which is easily separable from the mask, and can then be replaced on a new mask, or on the same mask.
  • the portion of the protective surface taken between the magnetic portion 13 and the magnetic ring 14 ensures the filtration unchanged.
  • the device of the invention provides ventilation, but does not interfere with or modify filtration.
  • the fan 12 can be, according to the embodiments, pushing and/or sucking, and thus ensure several uses: - extraction of the stale hot air after breathing; suction of clean outdoor air to aid breathing; combination of extraction and aspiration.
  • the box can be internal (placed between the mask and the wearer's face) or external (placed on the outer face of the mask).
  • the internal version has the particular advantage of discretion and the absence of physical interference with external constraints (a protrusion on the outside of the mask can cause physical discomfort to head movements, risks of contact with outside, dirt, etc.).
  • the case can come into contact with the skin of the wearer, and bother him.
  • the device of the invention thus has the advantages: of being completely independent of the mask standards per country: the user uses the existing masks chosen in his country; easy assembly and disassembly in seconds without damage or modification of mask specifications.
  • the device of the invention does not alter the protection and safety characteristics of the mask, but provides an improvement in comfort. It can therefore be used permanently or at times, and an interruption in operation (discharged battery for example) does not pose a problem, the mask retaining all the characteristics for which it has been approved.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'aide à la respiration pour masque de protection respiratoire jetable (18), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ventilateur (12) monté dans un boîtier (11) portant au moins un premier élément magnétique (13) apte à coopérer avec au moins un second élément magnétique 5 (14) complémentaire amovible, lesdits premier(s) et second(s) éléments magnétiques étant aptes à être solidarisés, de part et d'autre de ladite surface de protection dudit masque de protection, de façon à permettre une circulation de l'air entrainé par ledit ventilateur (12) au travers de ladite surface de protection (181).

Description

DESCRIPTION
Titre : Dispositif d'aide à la respiration pour masque de protection respiratoire
1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui des masques respiratoires, et en particulier de l'amélioration de la respiration lors du port de tels masques.
En particulier, l'invention s'applique aux masques dits jetables, ou à usage unique. Les masques de protection respiratoire sont des équipements de protection individuelle, classiquement utilisés en milieu professionnel (industrie, laboratoire, secteur médical... Ils sont également couramment utilisés désormais dans la vie de tous les jours, et parfois obligatoires, en particulier depuis la pandémie de Covid- 19. Le port d'un tel masque protège en effet les voies respiratoires des risques d'inhalation de poussières, vapeurs, gaz, aérosols et autres particules fines dangereuses mais aussi des infections à transmission respiratoire.
2. Art antérieur
Il existe plusieurs catégories de masques à usage unique (par exemple FFP1, FFP2... selon la normalisation française). La catégorie FFP2 (ou ses équivalents KN95, N95... selon les pays) est plus efficace, et est recommandée dans de nombreuses situations. Elle est parfois obligatoire, par exemple actuellement en Allemagne dans les transports publics. Il est probable que l'usage de masques de ce type sera de plus en plus recommandé, sinon imposé.
Les masques à usage unique présentent une surface de protection venant recouvrir la bouche et le nez de l'utilisateur, et des liens ou des élastiques permettant de maintenir la surface de protection de façon efficace sur le visage, pour isoler la bouche et le nez de l'extérieur. Pour des raisons de sécurité et d'efficacité évidentes, la surface de protection doit être maintenue intacte et sans altération. En particulier, aucun trou ni autre ouverture ne doit être pratiquée, pour faciliter le passage de l'air.
Un problème rencontré par au moins certains utilisateurs de ces masques est une difficulté à respirer, notamment lorsqu'ils font des efforts physiques et/ou que le masque est porté pendant une longue durée. Il peut s'en suivre de la fatigue, des maux de tête, des malaises... ou simplement une sensation d'inconfort.
Ceci peut conduire à un retrait du masque, à un port inadapté de celui-ci (il est important que le masque soit bien placé contre le visage, sans espace permettant le passage de l'air, même si un tel passage apporte un confort respiratoire), voire à un refus de le porter, malgré la nécessité pour la santé et le cas échéant l'obligation légale.
Il existe deux grands types de masque : les masques jetables et les masques réutilisables. Ces derniers peuvent présenter de nombreuses caractéristiques visant à améliorer le confort du porteur, et notamment des moyens de ventilation assistée. Cependant, ceux-ci sont généralement complexes et coûteux. Il n'est par ailleurs pas toujours aisé de contrôler qu'ils vérifient les exigences de sécurité normatives, et par exemple qu'ils sont conformes à la norme FFP2 (ou autre). C'est par exemple le cas des masques décrits dans les documents US2017/120084 et WO2019/043619, qui nécessitent la réalisation d'une ouverture, ou d'un trou, dans la surface de protection, dans laquelle est monté un dispositif amovible de filtration et de ventilation.
Les masques jetables sont les plus utilisés. Des millions de masques jetables sont actuellement utilisés chaque jour, du fait de la pandémie. Ils ne peuvent être utilisés qu'un nombre d'heures réduit, typiquement 4 à 8 heures, et ne sont pas réutilisables. Pour des raisons évidentes de coût, ces masques jetables ne sont pas équipés de moyens intégrés de ventilation assistés.
L'invention a notamment pour objectif de pallier cet inconvénient. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une solution permettant d'améliorer la qualité de respiration et/ou le confort du porteur d'un masque respiratoire jetable, de façon simple, fiable et peu coûteuse, sans nuire à l'efficacité de la protection, dans le respect des normes, ni altérer la surface de protection.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une solution optionnelle, c'est-à- dire pouvant être utilisée temporairement, puis retirée (le masque étant alors utilisable classiquement) et le cas échéant à nouveau réutilisée sur un même masque jetable, et bien sûr aisément utilisable sur un nouveau masque jetable. 3. Exposé de l'invention
Cet objectif, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description suivante, sont atteints à l'aide d'un dispositif d'aide à la respiration pour masque de protection respiratoire jetable présentant une surface de protection, comprenant au moins un ventilateur monté dans un boîtier portant au moins un premier élément magnétique apte à coopérer avec au moins un second élément magnétique complémentaire amovible, lesdits premier(s) et second(s) éléments magnétiques étant aptes à être solidarisés, de part et d'autre de de ladite surface de protection dudit masque de protection, de façon à permettre une circulation de l'air entraîné par ledit ventilateur au travers de ladite surface de protection. II est ainsi possible de placer le ventilateur à l'intérieur du masque, et de le maintenir en place, sans nuire à l'intégrité de ce masque. Il ne se pose pas de question particulière sur l'homologation du dispositif : il suffit que le masque, typiquement un masque jetable par exemple de type FFP2, soit homologué. Bien sûr, ce dispositif peut, le cas échéant, être utilisé sur un autre type de masque, en fonction des situations et des besoins.
Le dispositif est amovible et aisément désolidarisable d'un masque usagé et solidarisable à un nouveau masque, sans outil ni manipulation complexe. Le problème de la faible respirabilité des masques à forte filtration, par exemple FPP2 est ainsi corrigé de façon simple et efficace, sans détérioration ni modification des caractéristiques de filtration et d'étanchéité des masques.
La surface de protection du masque n'est pas altérée, par exemple par un trou, et le masque peut être utilisé avec ou sans le dispositif, en fonction des besoins. Selon un mode de réalisation particulier, ledit second élément magnétique est un anneau métallique.
La forme annulaire permet de faciliter la solidarisation des deux éléments, et correspond à la forme circulaire d'un ventilateur. Dans ce cas, ledit boîtier peut présenter une gorge annulaire dans laquelle ledit anneau peut s'inscrire. Ceci facilite à nouveau l'assemblage, et peut permettre de mieux guider l'air.
Selon un mode de réalisation particulier, ledit boîtier et/ou ledit second élément magnétique est ou porte au moins un aimant permanent. Selon un mode de réalisation particulier, ledit boîtier porte une batterie apte à entraîner ledit ventilateur.
Selon un mode de réalisation particulier, ledit boîtier porte un connecteur externe permettant une connexion électrique à une source d'alimentation électrique. Cette connexion peut permettre de recharger la batterie et/ou de connecter le dispositif à une batterie externe.
Dans ce cas notamment, ledit connecteur peut être relié à ladite source d'alimentation par un câble plat, de façon à ne pas nuire à l'efficacité du masque. Selon les mises en oeuvre, ledit ventilateur peut assurer l'extraction de l'air chaud vicié après respiration et/ou l'aspiration de l'air pur extérieur pour aider la respiration.
Ledit ventilateur peut être placé de façon à se trouver entre ledit masque de protection et la peau de l'utilisateur, de préférence en un emplacement permettant d'assurer une ventilation efficace tout en assurant le confort de l'utilisateur. Notamment, ledit boîtier peut être destiné à être monté sous le menton ou sur un côté dudit masque de protection.
4. Liste des Figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description du mode de réalisation suivant, donnée titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et de la :
[Fig. 1] annexé, présentant schématiquement le principe de l'invention.
Comme illustré sur cette [Fig. 1], le dispositif de l'invention comprend un boîtier 11, par exemple en matière plastique, portant un ventilateur 12 et une portion magnétique 13.
Dans le mode de réalisation illustré, la portion magnétique 13 se présente sous la forme d'une gorge annulaire, apte à coopérer avec un anneau magnétique 14 de même diamètre que la gorge annulaire, de façon à pouvoir s'inscrire dans celle-ci. La présence d'une gorge facilite un auto-centrage de l'anneau, mais n'est cependant pas impérative, l'effet magnétique pouvant être suffisant pour guider et maintenir les deux pièces de part et d'autre du masque.
Selon les modes de réalisation, la portion magnétique 13 et l'anneau 14 sont ou portent respectivement un (ou plusieurs) aimants permanents ou un (ou plusieurs) éléments métalliques aptes à coopérer avec un aimant permanent, ou un ou plusieurs aimants permanents complémentaires.
Dans une variante, la portion magnétique peut être distribuée, par exemple sous la forme de deux, trois ou quatre aimants placés dans le boîtier 11.
Bien que la forme annulaire soit avantageuse, notamment pour sa facilité d'assemblage, d'autres formes peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. Une languette peut être prévue sur l'anneau, pour faciliter son retrait. Ce boîtier peut porter encore une batterie 15 qui peut être rechargée par induction à l'aide d'un chargeur adapté, et/ou par une liaison par câble avec un chargeur ou une batterie externe, un connecteur 16 étant alors prévu sur le boîtier 11. De préférence, dans ce cas, le câble est un câble plat, sous la forme d'une nappe par exemple. Il est également possible de s'affranchir de la présence d'une batterie dans le boîtier, et d'utiliser uniquement une batterie externe, moulée dans du silicone par exemple et le cas échéant adaptée pour être portée confortablement, par exemple autour du cou ou intégrée à une barrette permettant une solidarisation aux liens ou élastiques de maintien du masque, à une branche de lunette ou un vêtement.
Un circuit électronique 17 permet de contrôler le fonctionnement du ventilateur, la batterie...
Un interrupteur peut être prévu sur le boîtier 11, pour mettre en mouvement ou arrêter le ventilateur. En variante, la présence de l'anneau peut faire office d'interrupteur : le ventilateur fonctionne dès que l'anneau est assemblé au boîtier, ou lorsqu'il est dans une certaine position par rapport au boîtier. On peut également prévoir un moyen de réglage de la vitesse du ventilateur. L'interrupteur et/ou le moyen de réglage peuvent également être placés sur le câble de connexion, de façon à pouvoir interagir avec le ventilateur sans toucher ni ôter le masque. Une télécommande peut également être prévue.
La forme du boîtier 11 et des pièces 15 et 17 qu'il contient (représentées de façon décalée pour l'illustration) sont bien sûr adaptables, de façon à minimiser l'encombrement et maximiser le confort et l'ergonomie. Comme illustré sur la figure 1, le masque 18, classiquement un masque de type FFP2, KN95, N95 ou similaire (dont seul une portion de la surface de protection 181 est illustrée) est placé (pris en sandwich) entre le boîtier 11 et l'anneau 13. Dès que ces deux éléments sont rapprochés l'un de l'autre, ils se solidarisent fermement l'un à l'autre, l'anneau venant s'inscrire dans la gorge 12. Le boîtier est ainsi maintenu efficacement sur le masque 18, à l'emplacement souhaité par l'utilisateur (sous le menton, à proximité du nez...), dans une position qui lui convient.
Lorsque le ventilateurtourne, l'air peut circuler au travers de la surface du masque et à l'intérieur de l'anneau. Il est important de noter qu'aucun trou n'a été ménagé dans la surface de protection 181 : le masque conserve son intégrité et son niveau de protection, et peut également être utilisé plus tard sans le dispositif de l'invention, qui est aisément séparable du masque, et peut être ensuite replacé sur un nouveau masque, ou sur le même masque. La portion de la surface de protection prise entre la portion magnétique 13 et l'anneau magnétique 14 assure de façon inchangée la filtration. Le dispositif de l'invention assure une ventilation, mais n'interfère ni ne modifie la filtration.
Le ventilateur 12 peut être, selon les modes de réalisation, poussant et/ou aspirant, et ainsi assurer plusieurs utilisations : - extraction de l'air chaud vicié après respiration ; aspiration de l'air pur extérieur pour aider la respiration ; combinaison de l'extraction et de l'aspiration.
Selon les modes de réalisation, le boîtier peut être interne (placé entre le masque et le visage du porteur) ou externe (placé sur la face extérieure du masque). La version interne présente notamment l'intérêt de la discrétion et de l'absence d'interférences physiques avec des contraintes extérieures (une excroissance sur l'extérieur du masque peut provoquer une gêne physique des mouvements de la tête, des risques de contacts avec l'extérieur, un encrassement...). A contrario, le boîtier peut venir en contact avec la peau du porteur, et le gêner. Le dispositif de l'invention présente ainsi les avantages : d'être totalement indépendant des normes de masque par pays : l'utilisateur utilise les masques existants choisis dans son pays ; d'un montage et d'un démontage aisés en quelques secondes sans détérioration ni modification des spécifications du masque. Le dispositif de l'invention n'altère pas les caractéristiques de protection et de sécurité du masque, mais apporte une amélioration du confort. Il peut donc être mis en œuvre en permanence ou par moment, et une interruption du fonctionnement (batterie déchargée par exemple) ne pose pas de problème, le masque conservant toutes les caractéristiques pour lesquelles il a été homologué.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Dispositif d'aide à la respiration pour masque de protection respiratoire jetable (18) présentant une surface de protection (181), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ventilateur (12) monté dans un boîtier (11) portant au moins un premier élément magnétique (13) apte à coopérer avec au moins un second élément magnétique (14) complémentaire amovible, lesdits premier(s) et second(s) éléments magnétiques étant aptes à être solidarisés, de part et d'autre de ladite surface de protection (181) dudit masque de protection, de façon à permettre une circulation de l'air entraîné par ledit ventilateur (12) au travers de ladite surface de protection (181).
[Revendication 2] Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second élément magnétique est un anneau métallique (14).
[Revendication s] Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit boîtier présente une gorge annulaire (13) dans laquelle ledit anneau peut s'inscrire.
[Revendication 4] Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit boîtier (11) et/ou ledit second élément magnétique (14) est ou porte au moins un aimant permanent.
[Revendication 5] Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit boîtier (11) porte une batterie (15) apte à entraîner ledit ventilateur. [Revendication 6] Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit boîtier (11) porte un connecteur externe (16) permettant une connexion électrique à une source d'alimentation électrique. [Revendication 7] Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit connecteur (16) est relié à ladite source d'alimentation par un câble plat.
[Revendication s] Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit ventilateur (12) assure l'extraction de l'air chaud vicié après respiration et/ou l'aspiration de l'air pur extérieur pour aider la respiration.
[Revendication 9] Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit boîtier (11) est placé de façon à se trouver entre ledit masque de protection et la peau de l'utilisateur.
[Revendication 10] Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit boîtier (11) est destiné à être monté sous le menton ou sur un côté dudit masque de protection.
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