INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La batterie alimentant chaque système de désinfection 1 est recherchable et fournit une tension de 12 volts et délivre 4 watt-heure, ce qui permet au système 1 de fonctionner pendant 8 heures avant de recharger la batterie. De manière avantageuse, le masque 12 peut comprendre une prise type USB relié aux moyens de contrôle et de commande pour permettre de connecter un chargeur externe et de recharger les batteries des deux systèmes 1.
La coque interne 13 comprend également, au niveau de chaque ouverture 31 dans laquelle est logée le système de désinfection considéré 1, une paire de glissières 30 ménagées de part et d’autre de ladite ouverture 31 pour permettre l’insertion d’un filtre interchangeable 11 devant la turbine 9 et la sortie 4 du moyen de circulation d’air (figures 5a à 5c). Le filtre 11 a pour effet d’encore améliorer la filtration de l’air circulant ou ayant circulé dans le conduit 5. Le filtre 11 est par exemple du type N95, et est donc conformé pour filtrer 95% des particules en suspension dans l’air. Les filtres 11 répondent en outre aux norme de protection des gaz trioxygène, et permettent d’empêcher l’exposition de l’utilisateur à l’ozone généré par le fonctionnement des LEDS UV 6.
Le générateur d’ions 17 a également une taille adaptée au système 1 intégré dans le masque 12 ( ), et délivre une puissance de l’ordre de 10 millions de P.C.S/cm 3 (c’est-à-dire le nombre d'ions d'air contenus par cm 3 ). Le générateur d’ions 17 permet ainsi de traiter l’air au niveau du collecteur 3 et de le débarrasser de près de 90 % des particules nocives. Dans le mode de réalisation représenté sur la , seul l’un des systèmes 1 est muni d’un générateur d’ions 17.
De manière particulièrement avantageuse, le sens de rotation de la turbine 9 de l’un des systèmes de désinfection 1 permet la circulation d’air de l’intérieur vers l’extérieur du masque 12, tandis que le sens de rotation de la turbine 9 de l’autre système 1 assure une circulation de l’air de l’extérieur vers l’intérieur du masque 12. Ainsi, non seulement le masque 12 permet de désinfecter l’air extérieur pénétrant dans le masque 12, mais il permet également de désinfecter l’air expiré par l’utilisateur. Une personne malade portant le masque de l’invention expirera donc un air désinfecté, ce qui permet d’éviter la propagation des maladies respiratoires notamment.
Dans un exemple, la largeur Lrg du premier élément conducteur de grille 101 est comprise entre 0,4 et 0,8 micromètres.
Dans l’exemple de la , le transistor 10 comprend en outre une première portion de canal 103. Autrement dit, le canal du transistor 10 est formé par la première portion de canal 103. La première portion de canal 103 est enterrée dans le substrat 25 et s’étend par exemple au niveau d’au moins une première face latérale 101a du premier élément conducteur de grille 101. La face latérale 101a est par exemple approximativement orientée de sorte qu’une normale à la face latérale 101a soit parallèle à la première face du substrat 25. Le terme « enterrée » signifie que la première portion de canal 103 s’étend en profondeur dans le substrat. En d’autres termes, la première portion de canal 103 forme une structure tridimensionnelle ayant la forme approximative d’un rectangle ou d’un carré dont deux faces sont parallèles à la première face du substrat et à une longueur du premier élément conducteur de grille 101. La hauteur de cette forme de rectangle est, par exemple, égale à une hauteur du premier élément conducteur de grille 101. Dans un exemple, la forme globale de la première portion de canal 103 est similaire à celle du premier élément conducteur de grille 101.
Dans un exemple, la première portion de canal 103 présente un premier type de dopage P avec une concentration en dopants comprise entre 7 19 et 2 20 cm -3 . Cependant, la personne du métier pourra modifier, d’après ses connaissances, les différents types de dopage, choisis par exemple en fonction du type de dopage du substrat 25. Des dopants tels que l’aluminium, le bore, le gallium ou encore l’indium peuvent être par exemple utilisés en dopants P pour un substrat en silicium.
Dans l’exemple de la d'une structure ayant deux tranchées 102, 107, et où le premier élément conducteur de grille 101 est agencé dans la première et la deuxième tranchée 107, la première portion de canal 103 s’étend par exemple au moins entre la première tranchée 102 et la deuxième tranchée 107. La première portion de canal 103 peut en outre s’étendre, par exemple, de façon similaire par rapport à la première face 101a, au niveau d’au moins une deuxième face latérale 101b du premier élément conducteur de grille 101. Cela permet d’augmenter encore la conduction du canal pour faciliter l’étape de claquage de l’oxyde de la capacité 30.
Dans un exemple, le substrat 25 est dopé selon un premier type de dopage P. Dans un autre exemple, le substrat 25 est dopé selon un deuxième type de dopage N. Dans la suite de la description, on prend pour exemple le cas d'un substrat de type N. Cependant, la personne du métier pourra modifier, d’après ses connaissances, les différents types de dopage en fonction du type de dopage du substrat 25 choisi. Le substrat 25 peut être formé avec du silicium, du germanium, un carbure comme du SiC, un nitrure comme du GaN ou un autre semiconducteur connu de la personne du métier. Des dopants tels que le phosphore ou l’antimoine peuvent être utilisés pour le dopage N pour le silicium.
Dans l’exemple de la , le transistor 10 comprend au moins une portion de polarisation de canal 106, correspondant au contact de substrat, et agencée pour être en contact avec la première portion de canal 103. Un ou des contacts 106a agencés en surface du substrat 25 permettent de polariser la portion de polarisation de canal 106 avec le potentiel V s /V B (les deux contacts étant court-circuités).
Plusieurs portions de polarisation de canal 106 peuvent être formées si la première portion de canal 103 est agencée à plusieurs endroits comme illustré sur l’exemple de la .
Dans un exemple, la portion de polarisation de canal 106 est formée selon le premier type de dopage P avec une concentration en dopants qui est par exemple supérieure à une concentration en dopants de la première portion de canal 103.
Dans un exemple, la portion de polarisation de canal 106 a une concentration en dopants comprise entre 1 17 et 5 17 atomes.cm -3 .
Dans un exemple, la portion de polarisation de canal 106 est séparée du premier élément conducteur de grille 101 par la première couche d’isolant 104.
Dans l’exemple de la , le transistor 10 comprend une source 108 formée dans le substrat 25 et agencée en contact avec la première portion de canal 103. Plusieurs sources 108 peuvent être formées si la première portion de canal 103 est agencée en plusieurs endroits comme sur l’exemple de la .
Dans un exemple, la source 108 est formée selon le deuxième type de dopage N. La concentration en dopants de la source est, dans un exemple, supérieure à celle du substrat 25.
Dans l’exemple de la , la source 108 est séparée du premier élément conducteur de grille 101 par la première couche d’isolant 104.
Dans un exemple, un ou des contacts 108a, agencés en surface du substrat 25, permettent d’appliquer le potentiel V S à la source 108.
Dans l’exemple de la , les différentes portions de polarisation de canal 106 d’un même transistor 10 peuvent être connectées entre elles par une piste conductrice 106c.
Dans l’exemple de la , les différentes sources 108 d’un même transistor 10 peuvent être connectées entre elles par une piste conductrice 108c.
L’invention a ainsi pour objet de proposer un système de traitement et de désinfection de l’air plus efficace et plus sécuritaire.
À cet effet, l’invention vise un système de traitement d’air comprenant un boitier dans lequel sont ménagés un moyen de circulation d’air comportant au moins une entrée d’air, au moins une sortie d’air et au moins un conduit de circulation d’air, des moyens d’irradiation ultraviolette ménagés en vis-à-vis de la paroi du conduit de circulation d’air, et des moyens de contrôle et de commande desdits moyens d’irradiation, caractérisé en ce que le conduit de circulation comprend au moins une partie repliée en arc de cercle et/ou deux segments consécutifs formant un angle non plat entre eux.
Le système peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : Le système comprend au moins une pièce réfléchissante ménagée dans le conduit de circulation d’air, laquelle pièce réfléchissante est réalisée en matériau adapté pour réfléchir à l'intérieur dudit conduit les radiations ultraviolettes émises par les moyens d’irradiation. Le moyen de circulation d’air comprend au moins une turbine ménagée au niveau d’une extrémité du conduit de circulation et qui est pilotée par les moyens de contrôle et de commande. Le moyen de circulation comprend un capteur de débit d’air circulant dans le conduit, et en ce que les moyens de contrôle et de commande sont configurés pour adapter la vitesse de la turbine en fonction de la valeur de débit renvoyée par le capteur audit moyens de contrôle et de commande. Le conduit de circulation est enroulé en spirale autour de la turbine. Le conduit de circulation est un tube de section parallélépipédique. La paroi du boitier est opaque aux radiations ultraviolettes. Le système comprend au moins un filtre ménagé en entrée et/ou en sortie du moyen de circulation d’air. Le système comprend un générateur d’ions ménagé au niveau de l’entrée du moyen de circulation d’air.
L’invention vise également un masque de protection sanitaire comprenant deux coques superposées et une sangle d’attache, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un système de traitement d’air entre les deux coques, lequel système comprend un boitier dont les parois sont opaques au rayonnement ultraviolet et dans lequel sont ménagés un moyen de circulation d’air comportant au moins une entrée d’air, au moins une sortie d’air et au moins un conduit de circulation d’air, des moyens d’irradiation ultraviolette ménagés en vis-à-vis de la paroi dudit conduit de circulation d’air, et des moyens de contrôle et de commande desdits moyens d’irradiation, et en ce que le conduit de circulation comprend au moins une partie repliée en arc de cercle et/ou deux segments consécutifs formant un angle non plat entre eux.
Le masque peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : Le masque comprend deux systèmes de traitement d’air chacun muni d’une turbine ménagée au niveau d’une extrémité du conduit de circulation et pilotée par les moyens de contrôle et de commande, la turbine de l’un des systèmes étant configurée pour accompagner le flux d’air inspiré depuis l’extérieur vers l’intérieur du masque, et la turbine de l’autre système étant configurée pour accompagner le flux d’air expirée depuis l’intérieur vers l’extérieur du masque. Le masque comprend un interrupteur de sécurité ménagé dans des moyens de liaison amovible de la sangle et configurée pour couper l’alimentation du système de traitement lorsque les moyens de liaison sont ouverts.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées :
La représente une vue de face du boitier du système de désinfection.
La représente une vue en coupe longitudinale du système de la .
La représente une vue en coupe transversale du système de la .
La représente une vue en perspective de l’intérieur du masque de l’invention.
La représente une vue de face d’un filtre.
La représente une vue de face du système de l’invention muni du filtre de la .
La représente une vue de face du système de l’invention dépourvu du filtre de la .
La représente une vue en perspective de l’extérieur du masque de l’invention.
La représente une vue de dessus en coupe transversale du masque de la .
La représente une vue schématique du générateur d’ions.
Il est tout d’abord précisé que sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l’une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure.
Il est également précisé que les figures représentent essentiellement un mode de réalisation de l’objet de l’invention mais qu’il peut exister d’autres modes de réalisation qui répondent à la définition de l’invention.
L’invention concerne un système de traitement et de désinfection de l’air par irradiation ultraviolette et sans diffusion de produits chimiques.
Par désinfection de l’air, on entend traitement germicide par irradiation ultraviolette visant à éliminer près de 99,9 % des virus et bactéries présents dans l’air ou dans les gouttelettes en suspension dans l’air dans un espace confiné, et en particulier par irradiation ultraviolette de classe C dont la longueur d’ondes est comprise entre 230 et 280 nanomètres, et préférentiellement de l’ordre de 254 nanomètres, l’efficacité germicide des UVC étant optimale à cette dernière longueur d’ondes.
Selon l’invention et en référence aux à 3, le système de désinfection 1, ou « module », comprend un boitier 2 réalisé dans un matériau opaque au rayonnement ultraviolet, par exemple en polychlorure de vinyle, pour éviter que tout rayonnement ultraviolet s’échappe en dehors dudit boitier 2. Ceci permet de sécuriser totalement les individus qui se trouve à proximité du système de désinfection 1 en état de fonctionnement.
Ce boitier 2, avantageusement de forme parallélépipédique et préférentiellement en forme de pavé droit, comprend deux parois opposées respectivement nommées paroi supérieure 18 et paroi inférieure 19 dans la suite de la description, ainsi que quatre parois latérales 20, les parois latérales 20 étant solidaires de la paroi inférieure 19. Le boitier comprend en outre une plaque 22 parallèle aux deux parois supérieure 18 et inférieure 19 et solidaire des parois latérales 20.
La paroi supérieure 18 est solidarisée à la plaque 22 par l’intermédiaire de moyens de solidarisation comprenant par exemple des vis et des entretoise 21 taraudées solidaires de la plaque 22, lesquelles entretoises 21 ont en outre comme fonction de maintenir la paroi supérieure 18 et la plaque 22 à distance et parallèle entre elles.
La paroi supérieure 18 comprend une ouverture traversante 27 ménagée au niveau de l’un des bords de ladite paroi 18, laquelle ouverture 27 débouche, comme cela sera précisé ultérieurement, dans un espace du boitier 2 formant un collecteur d’air 3, c’est-à-dire une entrée d’air à désinfecter 3 à l’intérieur du système de désinfection 1. De manière avantageuse, le boitier 2 comprend une grille 23 de maillage déterminée et qui recouvre l’entrée d’air à désinfecter 3. De la sorte, l’entrée dans le boitier 2 de toute particule solide dont la taille est supérieure au maillage de la grille 23 est évitée.
Le module de désinfection 1 comprend une turbine 9 – ou ventilateur – solidaire de la plaque 22 et logée dans une ouverture traversante 24 ménagée dans la paroi inférieure 19 du boitier 2. Cette ouverture 24 épouse la forme du châssis de la turbine 9 et est préférentiellement ménagée au centre de la paroi inférieure 19. Par ailleurs, le module 1 comprend un conduit de circulation d’air 5 formé par un tube souple enroulé en spirale dans le boitier 2 et solidarisé à la plaque 22 ( ). Ce tube 5 comprend une extrémité 25 ménagée au niveau du collecteur d’air 3 et une extrémité opposée 26 ménagée au niveau de la turbine 9. Le collecteur d’air 3, le tube souple 5 et la turbine 9 forment un moyen de circulation d’air du système 1 de l’invention.
Le sens de circulation de l’air dans le conduit 5 dépend du sens de rotation de la turbine 9. Lorsque le système 1 désinfecte l’air extérieur, le sens de rotation de la turbine 9 est tel que la turbine 9 forme la sortie 4 du moyen de circulation et le collecteur d’air 3 forme l’entrée d’air. Les figures 2 et 3 illustre le sens de circulation du flux d’air F dans le module 1 dans ce cas précis. A l’inverse, lorsque le sens de rotation de la turbine est inversé, le collecteur d’air devient la sortie du moyen de circulation, et la turbine devient l’entrée dudit moyen de circulation.
De manière à faciliter la disposition du tube 5 dans le système de désinfection 1, le tube 5 présente une section parallélépipédique, préférentiellement carrée, et est logé dans une empreinte ménagées sur la surface interne de la paroi supérieure 18. Par ailleurs, la surface externe du tube 5 peut également être solidarisée à la surface interne de la paroi supérieure 18 par tout moyen connu.
Le système de désinfection 1 comprend également des moyens d’irradiation ultraviolettes sous la forme d’une pluralité de diodes électroluminescentes 6 – ci-après nommées LED UV – émettant dans l’ultraviolet de classe C, et préférentiellement à une longueur d’ondes de 254 nanomètres. Ces LEDS UV 6 sont serties dans des ouvertures ménagées dans la paroi supérieure 18 et disposées en vis-à-vis de la paroi du tube en spirale 5. Avantageusement, les LEDS UV 6 sont réparties de manière uniforme le long du tube 5.
La conformation en spirale du tube 5 augmente la distance parcourue par l’air circulant dans le tube 5 et augmente de fait le temps de désinfection de l’air dans le tube 5 par le rayonnement ultraviolet. Par ailleurs, pour augmenter le trajet optique du rayonnement UV dans le tube 5 et ainsi encore y améliorer la désinfection de l’air, le système 1 comprend des pièces réfléchissantes 8 qui sont ménagées dans le conduit de circulation 5 et qui sont réalisées dans un matériau adapté pour réfléchir le rayonnement ultraviolet. En outre, la surface interne de la paroi supérieure 18 est recouverte d’une telle pièce réfléchissante 8 pour encore augmenter le trajet optique du rayonnement ultraviolet dans le conduit de circulation 5.
Pour alimenter en énergie les différents éléments du système de désinfection 1, ce dernier comprend une batterie qui est avantageusement recouverte d’un film de protection métallique empêchant ou réduisant fortement la diffusion des ondes émises par la batterie. De manière alternative, le système de désinfection 1 comprend des moyens d’alimentation électrique prévus pour être branchés au réseau électrique domestique.
Le système de désinfection 1 comprend également des moyens de contrôle et de commande 7 reliées électriquement aux LEDS UV 6, à la batterie et à la turbine 9. Ces moyens de contrôle et de commande 7 sont par exemple une carte électronique programmable intégrée dans le boitier 2 et solidarisée à l’une de ses parois 19. De manière alternative, les moyens de contrôle et de commande 7 peuvent être extérieurs au boitier 2.
De manière à encore améliorer le traitement de l’air, le système 1 peut comprendre un générateur d’ions 17 ménagé dans le boitier 2 à proximité du collecteur d’air 3, lequel générateur est relié électriquement aux moyens de contrôle et de commande 7. Alternativement, le générateur d’ion 17 peut être extérieur au boitier 2. Ce générateur d’ions 17 permet de traiter l’air au niveau de l’extrémité 25 du tube 5, à proximité du collecteur d’air 3.
est une vue schématique d’un exemple du dispositif de génération d’au moins une impulsion dans le moyen infrarouge selon la présente divulgation ;
représente un exemple de la dépendance en longueur d’onde du retard optique introduit par une lame duale selon la présente divulgation ;
est une vue schématique d’un mode de réalisation du dispositif de génération d’au moins une impulsion dans le moyen infrarouge selon l’invention ;
représente schématiquement le principe de réglage du dispositif de génération d’au moins une impulsion dans le moyen infrarouge dans l‘exemple de la ;
représente les projections des composantes spectrales de la densité spectrale de la source du dispositif de génération d’au moins une impulsion dans le moyen infrarouge suivant les axes propres du cristal non linéaire du dispositif de génération d’au moins une impulsion dans le moyen infrarouge ;
est un exemple de courbe de densité spectrale d’une impulsion dans le moyen infrarouge générée par le dispositif de génération selon la présente divulgation ;
représente schématiquement le principe d’amplification d’une impulsion dans le moyen infrarouge dans le mode de réalisation de la ;
représente une variante de lame duale selon l’invention ;
illustre une deuxième variante comprenant un ou plusieurs amplificateurs paramétriques optiques en cascade et une lame retardatrice complémentaire en amont de chaque amplificateur paramétrique optique supplémentaire ;
illustre une troisième variante comprenant un ou plusieurs amplificateurs paramétriques optiques en cascade et une lame retardatrice complémentaire en amont de chaque amplificateur paramétrique optique supplémentaire ;
illustre une quatrième variante comprenant un ou plusieurs amplificateurs paramétriques optiques en cascade et une lame retardatrice complémentaire en amont de chaque amplificateur paramétrique optique supplémentaire. Dispositif
La illustre schématiquement le dispositif de génération d’au moins une impulsion dans l’infrarouge moyen 1 selon l’invention. Le dispositif 1 de génération d’au moins une impulsion dans l’infrarouge moyen selon l’invention comprend une source optique 2, un cristal optique non linéaire 3, et une lame retardatrice 42. Par la suite, le cristal optique non linéaire 3 sera désigné par « cristal non linéaire 3 ». La source optique 2, le cristal non linéaire 3 et la lame 42 sont alignés selon un axe optique d’alignement D. La source optique 2 est placée en amont de l’axe d’alignement D. Le cristal non linéaire 3 est placé en aval de la source optique 2 et la lame retardatrice 42 est placée en aval du cristal non linéaire 3.
La source optique émet au moins une impulsion source de longueur d’onde comprise entre 0.4 microns et 2.5 microns, de préférence entre 0.7 microns et 2.5 microns, comprenant une première composante spectrale de longueur d’onde λ 1 et une seconde composante spectrale de longueur d’onde λ 2 . Par exemple, la source peut être un amplificateur à fibre dopée à l’Ytterbium délivrant des impulsions source à une longueur d’onde centrale de 1030 nm, de durée inférieure à13 fs, d’énergie 160 microjoules et à une fréquence de répétition de 250 kHz, qui sont les caractéristiques spécifiques du produit Tangerine couplé à un module de compression temporelle Compress-50 de la société Amplitude. Dans cet exemple, la longueur d’onde λ 1 est égale à 900 nm et la longueur d’onde λ 2 est égale à 1120 nm.
Pour générer une composante spectrale λ 3 dans le MIR proche, en éloignant spectralement les composantes spectrales λ 1 et λ 2 , le spectre de la source optique 2 peut être élargi en réalisant une compression temporelle des impulsions source.
Par exemple, l’amplificateur à fibre dopée à l’Ytterbium précédemment évoqué peut être couplé à un dispositif de compression non linéaire d’impulsions à deux étages. Les impulsions source sont envoyées vers un premier étage de compression non linéaire comprenant un tube capillaire de longueur 1 m et rempli avec du Xénon à une pression de 2,5 bar. A la sortie du tube capillaire, le faisceau d’impulsions est par exemple collimaté et envoyé vers une paire de miroirs dispersifs introduisant une dispersion du retard de groupe (« group delay dispersion » en anglais) de -1600 fs 2 . Le retard de groupe (« group delay » en anglais) est défini par la dérivée de la phase spectrale, c’est-à-dire la phase du champ électrique dans le domaine fréquentiel, par rapport à la fréquence angulaire. La dispersion du retard de groupe est définie par la dérivée du retard de groupe par rapport à la fréquence angulaire. Les impulsions intermédiaires émergeant des miroirs dispersifs présentent alors chacune une durée de 30 fs.