Brevet FR2804032A1 — publié le 20010727

La qualité de l'air ambiant intérieur et extérieur, notamment en milieu urbain, s'est dégradée depuis quelques décennies, au point de provoquer un problème majeur pour les personnes souffrant d'insuffisance respiratoires en particulier. La présente invention concerne un dispositif de purification de l'air ambiant inspiré et expiré par l'être humain, notamment avec le piégeage des particules solides microniques ou submicroniques, par une barrière humide bactériostatique et bactéricide engendrée, en milieu aqueux ionisé, par la greffe d'un catalyseur métallique sur des fibres tissées ou non tissées à structure micro-poreuse, afin de ramener à des teneurs acceptables par l'organisme humain la concentration en particules et en micro-organismes dans l'air ambiant inspiré. On connaît divers dispositifs de réduction de concentration en particules solides dans l'air ambiant, notamment par filtration particulaire, cette technique ne pouvant efficacement réduire la concentration en micro-organismes présente dans l'air inspiré, de par la taille des pores qui ne peuvent être réduits au delà d'une certaine limite afin de ne pas engendrer une perte de charge trop importante directement liée aux pressions d'inspiration et d'expiration pulmonaires. De tels dispositifs n'ont rien de commun avec l'objet de la présente invention. On connaît aussi, par la demande de brevet N FR 2 758 728 - A1 (N d'enregistrement national 97 01183), un dispositif de traitement de l'air ambiant basé sur la filtration particulaire associée à de la poudre de charbon végétal imprégné de produits chimiques qui serait bactéricide. En opposition totale avec cet état de la technique, dont l'efficacité reste hypothétique, la présente invention fournit un dispositif de purification de l'air ambiant inspiré et expiré, dont le fonctionnement est basé sur le piégeage des particules solides en milieu aqueux contenant de l'oxygène naissant engendré, dans le même milieu aqueux, par la greffe d'un catalyseur métallique destiné à réduire la flore bactérienne, en adéquation avec les critères sanitaires humains ou animaliers. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de purification de l'air ambiant inspiré et expiré, qui comprend essentiellement un support fibreux souple tissé ou non tissé hydrophile juxtaposé face à face avec un ou plusieurs supports fibreux tissés ou non tissés à structure micro-poreuse du type du tissu de carbone, de préférence hydrophile afin de retenir une phase aqueuse, ce dernier ayant subit la greffe d'un catalyseur métallique engendrant en milieu aqueux la production in-situ d'oxygène naissant bactéricide. La configuration des strates du support fibreux souple tissé ou non tissé hydrophile avec les supports fibreux tissés ou non tissés à structure micro-poreuse du type du tissu de carbone, est réalisée selon le type de matériel à équiper de ce dispositif en vue de réduire la concentration en particules et en flore bactérienne. On réalise ainsi, à titre d'exemple, un dispositif de purification de l'air ambiant inspiré et expiré adapté à un masque facial respiratoire en juxtaposant face à face une ou plusieurs strates, selon la texture du tissu réalisé, de supports fibreux tissés ou non tissés à structure micro-poreuse du type du tissu de carbone emprisonnées entre une ou deux strates du support fibreux souple tissé ou non tissé hydrophile servant de réserve d'eau. Selon un mode de réalisation de l'invention, les strates des deux composés fibreux précités sont fixés ensemble par leur périphérie à une structure de masque facial déjà existante ou réalisée pour être adaptée à un visage humain selon les tailles définies par la profession. Le masque ainsi équipé de son dispositif de purification de l'air ambiant inspiré, est humidifié par de l'eau du type potable. A l'inspiration, l'air traverse le dispositif en se chargeant d'humidité, cette dernière constituant un piège à particules solides qui se déposent dans la ou les premières strates de supports fibreux, la vapeur d'eau inspirée ayant abandonnée les organiques dans la structure micro-poreuse et présentant alors un caractère bactériostatique ou bactéricide selon la concentration de micro-organismes contenue dans l'air ambiant inspiré. A l'expiration, l'air rejeté par les poumons traverse en sens inverse le dispositif fixé au masque de protection faciale, avec à nouveau un traitement bactériostatique ou bactéricide de l'air expulsé. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif adapté à un masque respiratoire facial, et deux configurations de strates de supports fibreux hydrophiles et micro-poreux. Figure 1 est une vue en coupe des strates des supports fibreux comportant en son milieu un support hydrophile servant de réserve d'eau. Figure 2 est une vue en coupe des strates des supports fibreux comportant à l'extérieur de chaque côté un support hydrophile servant de réserve d'eau. Figure 3 est un schéma de principe en vue de profil d'un masque équipé du dispositif de purification de l'air ambiant et positionné sur la face d'un visage humain. Le dispositif de purification de l'air ambiant inspiré et expiré, dont les figures 1 et 2 donnent deux possibilités de configuration, comprend un support fibreux 1 souple, tissé ou non tissé, hydrophile, juxtaposé face à face avec un support fibreux 2 souple, tissé ou non tissé, à structure micro-poreuse, du type du tissu de carbone, de préférence hydrophile afin de retenir une phase aqueuse, ce dernier ayant subit la greffe d'un catalyseur métallique engendrant en milieu aqueux la production in-situ d'oxygène naissant bactéricide. L'air inspiré et expiré traverse l'empilement des strates 3 comme indiqué dans la figure 3. Le masque ainsi équipé de son dispositif stratifié 3 de purification de l'air ambiant inspiré, est humidifié par de l'eau du type potable. A l'inspiration, l'air ambiant 4 traverse le dispositif 3 en se chargeant d'humidité, cette dernière constituant un piège à particules solides qui se déposent sur la ou les premières strates de supports fibreux 1 et 2, selon la configuration de l'empilement adapté au milieu ambiant, la vapeur d'eau inspirée ayant abandonnée les organiques dans la structure micro-poreuse 2 et présentant alors un caractère bactériostatique ou bactéricide, selon la concentration de micro-organismes contenue dans l'air ambiant inspiré, par la production d'oxygène naissant engendré in-situ par la greffe catalytique sur le support fibreux et micro-poreux. A l'expiration, l'air rejeté 5 par les poumons traverse en sens inverse le dispositif 3 fixé au masque de protection faciale, avec à nouveau un traitement bactériostatique ou bactéricide de l'air expulsé 5. Le piégeage des particules solides sur les premières strates 1 et 2 entraîne une perte de charge dans le temps, pouvant gêner l'inspiration 4 et l'expiration 5 de l'air. Cette perte de charge est éliminée par un lavage à l'eau à contre courant des particules solides piégées, sur la face interne du masque respiratoire facial, dans le sens de l'expiration 5, et d'une manière plus générale sur la face de l'empilement des strates opposée à celle du flux de passage de l'air ambiant brut 4 avant traitement sur le dispositif de purification d'air 3, la réhumidification du dispositif permettant de réengendrer la réaction catalytique productrice d'oxygène naissant bactéricide. Le dispositif de purification d'air ambiant inspiré et expiré, précédemment décrit, est applicable entre autres à - la réalisation de masques respiratoires faciaux 3 adpatés au visage de l'être humain, couvrant tout ou partie du visage 6 selon les conditions d'utilisation et du milieu ambiant, jetables ou non, - la purification d'atmosphères confinées en assistance respiratoire en intérieur ou en extérieur. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution du dispositif de purification d'air ambiant inspiré et expiré qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'applications respectant le même principe. Ainsi, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention en remplaçant les support fibreux tissés ou non tissés par des matériaux rigides, qu'ils soient du règne minéral ou organique, permettant la greffe du catalyseur métallique, engendrant la production d'oxygène naissant en milieu aqueux, sur le support micro-poreux, et avec un caractère hydrophile pour le support servant de réserve d'eau, ces matériaux restant perméable à l'air. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de purification d'air ambiant inspiré ou expiré par l'être humain ou l'animal, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement un support fibreux (1) souple, à structure tissée ou non tissée, hydrophile, juxtaposé face à face avec un support fibreux (2) souple, à structure tissée ou non tissée micro-poreuse, du type du tissu de carbone, de préférence hydrophile afin de retenir une phase aqueuse, ce dernier ayant subit la greffe d'un catalyseur métallique engendrant en milieu aqueux ionisé la production in-situ d'oxygène naissant bactéricide. 2 - Dispositif de purification d'air ambiant inspiré ou expiré par l'être humain ou l'animal selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support fibreux (1) souple, à structure tissée ou non tissée, hydrophile, sert de réserve d'eau pour le piégeage des particules solides et de milieu catalytique pour la production in-situ d'oxygène naissant. 3 - Dispositif de purification d'air ambiant inspiré ou expiré par l'être humain ou l'animal selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support fibreux (2) souple, à structure tissée ou non tissée micro-poreuse, du type du tissu de carbone, comporte une fonction absorbante des organiques contenus dans l'air ambiant. 4 - Dispositif de purification d'air ambiant inspiré ou expiré par l'être humain ou l'animal selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est intégré à une structure de masque respiratoire facial (3) adapté à un visage humain (6), ou à une structure de purification d'atmosphères confinées en assistance respiratoire en intérieur ou en extérieur.