Brevet FR2690511A1 — publié le 19931029

La présente invention concerne un dispositif d'apport d'air respirable notamment pour espaces confinés. L'apport d'air respirable à proximité d'une personne opérant dans un local clos a jusqu'à présent été résolu par l'utilisation d'un masque à adduction d'air relié à une source d'air extérieure. Une telle solution présente une gêne corporelle et des contraintes du point de vue mobilité non négligeables. En outre la ventilation du local n'est pas assurée, ce qui peut s'avérer nécessaire dans certains cas. I1 a également été proposé d'installer des systèmes fixes tel que "l'installation d'aération de grands espaces clos tels que étables" du brevet FR 2283400 réalisant l'aération individuelle, par un courant d'air de durée limitée et réglable, de chaque aire de la salle au moyen de bras rotatifs munis de buses de sortie d'air, bras reliés par l'intermédiaire de gaines à un aérateur puisant l'air à l'extérieur de l'espace clos. L'installation dans une paroi du local de "ventilateurs d'intérieur aspirant de l'air frais et expulsant simultanément de l'air vicié, notamment avec fermeture intermédiaire" décrits par exemple dans le brevet FR 1528640 a aussi été proposée. Néanmoins ces types de systèmes sont fixes, encombrants et longs à installer, inconvénients considérables surtout dans le cas d'une utilisation dans des espaces confinés, exigus et difficiles d'accès ou alors dans des locaux où un apport d'air respirable n'est qu'occasionnellement nécessaire. De plus dans le cas des ventilateurs, ceux-ci sont sources de turbulences d'air assez désagréables. L'invention a pour but de résoudre ces inconvénients en proposant un dispositif d'apport d'air constitué d'un ensemble portable de mise en place aisée diffusant de l'air respirable à proximité d'un individu exerçant dans un local clos. L'invention atteint son but grace à un dispositif d'apport d'air respirable, notamment pour espaces confinés, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un ensemble portable comportant une entrée d'air sous pression vers des moyens de réduction sonore de celui-ci, et des moyens de diffusion de l'air. Selon un mode de réalisation, l'ensemble portable est constitué de deux corps creux communicants, le premier corps comportant l'entrée d'air sous pression reliée aux moyens de réduction sonore, le second comportant les moyens de diffusion de l'air. Selon ce mode de réalisation les moyens de réduction sonore contenus dans le premier corps de forme cylindrique sont constitués par une chambre de dépression reliée à l'entrée d'air par un tube et délimitée par un manchon communiquant par une de ses extrémités avec le second corps, le manchon étant entouré d'un matériau isolant acoustique. L'isolant acoustique est avantageusement constitué par la superposition de deux couches concentriques, l'une d'elles placée au contact du manchon étant réalisée en mousse de polyuréthanne et l'autre couche en fibre minérale du type laine de verre ou laine de roche. Toujours selon ce mode de réalisation le second corps cylindrique comportant un diffuseur d'air dans sa partie terminale, contient une chambre de détente communiquant avec la chambre de dépression du premier corps, la chambre de détente étant munie de moyens de filtration de l'air sous pression. Les moyens de filtration de l'air sous pression sont préférentiellement constitués par la superposition radiale de trois éléments filtrants respectivement constitués d'un filtre absorbant d'huile séparé par une rondelle en caoutchouc d'un filtre épurateur et d'un filtre dépoussiéreur, ce dernier étant placé à l'entrée du diffuseur. Le diffuseur d'air est, avantageusement constitué par la partie terminale perforée de la paroi du second corps contenant une mousse souple du type polyuréthanne. De manière avantageuse, les trois filtres sont maintenus dans le second corps par la compression d'un ressort conique, s'appuyant sur une bague fixée sur la paroi interne du premier corps et recouvrant l'isolant acoustique, contre des butées pratiquées sur la paroi interne du second corps au moyen d'un disque métallique perforé. Le tube, défini précédemment, et solidarisé par l'une de ses extrémités à l'entrée d'air, est courbé vers l'intérieur de la chambre de dépression. Préférentiellement le premier corps comporte un feutre, une couche en laine de verre et un joint en néoprène intercalés radialement entre l'extrémité fermée du manchon et le fond du premier corps. Selon une variante de réalisation, les deux corps sont solidarisés de façon étanche par une rondelle en néoprène et des vis de fixation, ces deux corps pouvant être désolidarisés pour permettre le changement des moyens de filtration. Le dispositif peut également être avantageusement muni d'un moyen de préhension constitué d'un poignée fixée par soudage sur la paroi externe du premier corps. Un tel dispositif de par sa compacité et son faible poids présente l'avantage de pouvoir être facilement déplacé dans un espace aux dimensions réduites tout en laissant l'accès de celui-ci libre en permanence. Sa mise en place près de l'opérateur se fait très rapidement. De plus de par sa conception, l'afflux d'air neuf contrôlé est bien réparti ce qui permet à l'opérateur de travailler à proximité du diffuseur sans gêne en absence de turbulences et de niveau sonore importants de l'air diffusé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture suivante de la description détaillée d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention et au vu de la figure 1 annexée qui est une coupe longitudinale du dispositif selon l'invention. Sous le signe de référence 1 de la figure 1 on a représenté en coupe longitudinale un ensemble portable, exemple de réalisation possible du dispositif d'apport d'air respirable. De forme cylindrique, cet ensemble portable 1 est constitué de deux corps creux communicants, le premier corps 3 en tôle comportant une entrée d'air sous pression 2 reliée à des moyens de réduction sonore de celui-ci, le second corps 4 comportant les moyens de diffusion de l'air. Dans le premier corps 3 sont matérialisés les moyens de réduction sonore sous forme d'une chambre de dépression 5 connectée à l'entrée d'air 2 par un tube 6 et délimitée par un manchon 7 en métal déployé communiquant par une de ses extrémités avec le second corps 4. Entre le manchon 7 et la paroi de l'ensemble portable 1 sont superposés concentriquement deux couches d'un matériau isolant acoustique, la première 8 placée au contact du manchon 7 étant réalisée en mousse de polyuréthanne, la seconde 9 l'étant en fibre minérale du type laine de verre. Entre l'extrémité fermée 24 du manchon 7 et le fond 25 du premier corps 3, fond qui forme socle de l'ensemble portable 1 sont intercalés radialement un feutre de laine 21, une couche en laine de verre et un joint 23 en néoprène. Le fond en tôle 25 est visé sur le périmètre d'un anneau métallique soudé au premier corps 3, le joint néoprène 23 étant également appliqué entre l'anneau métallique et le fond 25. Le tube 6 est solidarisé par l'une de ses extrémités à l'entrée d'air 2 positionnée dans la moitié du premier corps 3 en communication avec le second corps 4. I1 est courbé vers l'intérieur de la chambre de dépression 5, jusqu'à son autre extrémité biseautée ce qui permet une répartition idéale de l'air sous pression arrivant dans la chambre de dépression 5. Un régulateur de débit 26, par exemple un manomètre, est placé en amont de l'entrée d'air sous pression 2 pour contrôler la pression d'air et donc le volume d'air renouvelé dans l'espace confiné. En outre, une bague 18 recouvre les deux couches d'isolant acoustique 8 et 9 au niveau de l'extrémité ouverte du manchon 7. Ainsi lors d'une alimentation en air comprimé dont la pression peut atteindre 7.105 Pa, les moyens de réduction sonore permettent de maintenir le niveau sonore à des valeurs supportables ne dépassant pas les 70 décibels. Sur ce premier corps 3 est également fixé par soudage une poignée 29 servant de moyen de préhension pour l'ensemble portable 1. A ce premier corps 3 est solidarisé le second corps 4 de façon étanche par une rondelle 27 en néoprène établissant le contact entre deux anneaux métalliques soudés respectivement sur chacun des corps 3 et 4, des vis de fixation 28 appliquées sur le périmètre des anneaux venant solidariser les deux corps. La désolidarisation est bien sûr possible dans le but de changer les moyens de filtration, par exemple, ou pour toute autre opération de maintenance. Concernant le second corps 4 cylindrique, il comporte un diffuseur d'air 10 dans sa partie terminale, et contient une chambre de détente 11 communiquant avec la chambre de dépression 5 du premier corps, la chambre de détente 11 étant munie de moyens de filtration de l'air sous pression. Selon des variantes possibles, la chambre de détente 11 peut ou non se prolonger sur une section du premier corps 3. Les moyens de filtration de l'air sous pression contenus dans la chambre de détente 11 sont destinés à éliminer toute impureté de l'air sous pression par exemple les gouttelettes d'huile qui proviendraient d'un compresseur d'alimentation en air sous pression. Ils sont constitués par la superposition radiale de trois éléments filtrants respectivement, un filtre absorbant d'huile 12 séparé par une rondelle 15 en caoutchouc d'un filtre épurateur de charbon actif 13 et d'un filtre de feutre dépoussiéreur 14. Ce dernier filtre est placé à l'entrée du diffuseur 10. Ces trois filtres 12, 13, 14 sont maintenus dans le second corps 4 par la compression d'un ressort conique 17 s'appuyant sur la bague 18 fixée à la paroi interne du premier corps 3 et recouvrant les couches concentriques d'isolant acoustique 8, 9. La compression des filtres par ce ressort se fait contre des butées 19 pratiquées sur la paroi interne du second corps 4 au moyen d'un disque métallique perforé 20. Dans le cas de la réalisation présente, le ressort conique 17 est logé dans la section de prolongement de la chambre de détente 12 dans le premier corps 3. Le diffuseur d'air est quant à lui constitué par la partie terminale perforée 10 de la paroi du second corps 4 contenant une mousse souple 16 du type polyuréthanne. I1 peut ainsi diffuser de façon omnidirectionnelle 214 m3/h d'air filtré avec une alimentation d'air sous pression de 7 x 105 Pa sans turbulence gênant l'opérateur. Une telle réalisation présente les dimensions caractéristiques suivantes - hauteur totale : 410 mm - hauteur du premier corps 3 : 182 mm - hauteur du second corps 4 : 222,5 mm - hauteur du diffuseur d'air 10 : 133 mm - diamètre de l'élément portable 1 : 160 mm - diamètre du manchon 7 : 40 mm. Le poids total de l'ensemble portable 1 est de 2,6 Kg. Sa maintenance est relativement aisée, ne nécessitant qu'un changement de filtres toutes les 150 heures environ. Bien entendu, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple de réalisation décrit sans sortir du cadre de l'invention. Quant à son application il est bien évidemment possible de ventiler toutes sortes d'espaces dont par exemple des locaux soumis à des températures élevées. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'apport d'air respirable, notamment pour espaces confinés, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un ensemble portable (1) comportant une entrée d'air sous pression (2) vers des moyens de réduction sonore de celui-ci, et des moyens de diffusion de l'air. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble portable est constitué de deux corps creux communicants, le premier corps (3) comportant l'entrée d'air sous pression (2) reliée aux moyens de réduction sonore, le second (4) comportant les moyens de diffusion de l'air. 3 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les moyens de réduction sonore contenus dans le premier corps (3) de forme cylindrique sont constitués par une chambre de dépression (5) reliée à l'entrée d'air (2) par un tube (6) et délimitée par un manchon (7) communiquant par une de ses extrémités avec le second corps (4), le manchon étant entouré d'un matériau isolant acoustique. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'isolant acoustique est constitué par la superposition de deux couches concentriques, l'une d'elles (8) placée en contact du manchon (7) étant réalisée en mousse de polyuréthanne et l'autre couche (9) en fibre minérale du type laine de verre ou laine de roche. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second corps (4) cylindrique comportant un diffuseur d'air (10) dans sa partie terminale, contient une chambre de détente (11) communiquant avec la chambre de dépression (5) du-premier corps (3), la chambre de détente étant munie de moyens de filtration de l'air sous pression. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de filtration de l'air sous pression sont définis par la superposition radiale de trois éléments filtrants respectivement constitués d'un filtre absorbant d'huile (12) séparé par une rondelle (15) en caoutchouc d'un filtre épurateur (13) et d'un filtre dépoussiéreur (14), ce dernier étant placé à l'entrée du diffuseur (10). 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le diffuseur d'air est constitué par la partie terminale perforée (10) de la paroi du second corps contenant une mousse souple (16) du type polyuréthanne. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les trois filtres (12, 13, 14) sont maintenus dans le second corps par la compression d'un ressort conique (17), s'appuyant sur une bague (18) fixée sur la paroi interne du premier corps (3) et recouvrant l'isolant acoustique (8, 9), contre des butées (19) pratiquées sur la paroi interne du second corps au moyen d'un disque métallique perforé (20). 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tube (6) solidarisé par l'une de ses extrémités à l'entrée d'air (2), est courbé vers l'intérieur de la chambre de dépression (5). 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier corps (3) comporte un feutre (21), une couche (22) en laine de verre et un joint (23) en néoprène intercalés radialement entre l'extrémité fermée (24) du manchon (7) et le fond (25) du premier corps. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un régulateur de débit (26) de l'air sous pression placé en amont de l'entrée d'air sous pression (2). 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les deux corps (3) et (4) sont solidarisés de façon étanche par une rondelle (27) en néoprène et des vis de fixation (28), ces deux corps pouvant être désolidarisés pour permettre le changement des moyens de filtration. 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est muni d'un moyen de préhension constitué d'un poignée (29) fixée par soudage sur la paroi externe du premier corps.