INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
De plus, lorsque l’on utilise un masque de plongée, si l’on adopte les mesures de dérivation d’entrée et de sortie illustrées sur la , la quantité et l’efficacité de l’air propre inhalé sont aussi importantes que l’efficacité de sortie. La théorie de vide transitoire sous pression négative ci-dessus est liée à l’efficacité de sortie (c'est-à-dire si l’air souillé peut être complètement évacué), mais si le cycle d’entrée suivant peut être davantage amélioré, indubitablement, tout le cycle d’entrée et de sortie du masque doit atteindre un optimum. Du point de vue géométrique, dans la même surface, un rectangle occupe moins d’espace qu’un cercle. Par conséquent, une valve rectangulaire qui pivote sur l’un de ses côtés, est physiquement plus facile à configurer dans un espace limité (par exemple, sur la séparation séparant la poche oculaire et la poche bucco-nasale), par rapport à un clapet de non-retour en forme de champignon circulaire à centre fixe. En outre, la valve rectangulaire peut recevoir l’entrée d’air avec un meilleur angle d’ouverture. La présente invention a déjà un volume interne novateur et petit et si le clapet de non-retour d’entrée pivotant est utilisé pour fournir l’air frais unidirectionnel de la poche oculaire à la poche bucco-nasale, la quantité d’air d’entrée est considérablement augmentée et l’énergie de l’utilisateur est économisée.
Par rapport à l’art antérieur, la valve de purge de la présente invention est manifestement plus efficace pour purger l’eau et l’air hors de la bouche de l’utilisateur. En outre, à nouveau en référence aux figures 5A, 5C et 5D, une pluralité d’orifices 325 (illimités en nombre) sont formés sur la protection 321 du cadre buccal 32, et une ouverture 534 est agencée sur la jupe buccale 53 pour permettre à la pluralité d’orifices 325 d’être au moins partiellement alignés avec l’ouverture 534. Une valve de purge 7 est prise en sandwich entre la pluralité d’orifices 325 et l’ouverture 534, de sorte que l’utilisateur peut utiliser sa bouche pour purger l’eau qui a fui dans le corps 3 et l’air souillé expiré à l’extérieur de la poche bucco-nasale 56 par la partie de jupe 53 et le cadre buccal 32. Et, parce que lorsque la bouche M de l’utilisateur est logée dans la jupe buccale 53 et que la valve de purge 7 correspond sensiblement à et est plus proche de la bouche M de l’utilisateur, l’efficacité de soufflage et d’expiration est considérablement améliorée. La comparaison concernant la relation spatiale relative entre la bouche M de la présente invention et la valve de purge 7 (comme représenté sur la ) et la bouche M du FFSM classique et la valve de purge 5 (comme représenté sur la ) peut clairement montrer le résultat mentionné. De manière davantage préférentelle, dans la présente invention, la valve de purge 7 comprend un siège de valve 71 et une plaque de valve 72 fixée au centre du siège de valve 71. Le siège de valve 71 est couplé par serrage sur une périphérie définissant l’ouverture 534 par des filetages ou plusieurs brides 711 sur l’un de ses côtés, et est fixé sur la protection 321 du cadre buccal 32 au niveau de son autre côté, afin de fixer, de manière fixe, la valve de purge 7 entre la jupe buccale 53 et le cadre buccal 32, comme représenté sur la , obtenant ainsi une excellente stabilité et une excellente rigidité. Contrairement au FFSM classique, on n’a plus besoin de prolonger la taille de la partie de verre vers le bas jusqu’au fond du masque pour installer la valve de purge 5 (voir les figures 1A et 1B) lorsque le volume du masque 1 ne peut pas être réduit.
Sur la base de l’avantage que la valve de purge 7 n’est pas limitée par la position, la taille de la plaque de valve 72 peut être agrandie. De préférence, son diamètre peut être déterminé sur une plage de 23 à 28 millimètres (mm) ou même plus grand, augmentant ainsi considérablement l’efficacité de drainage et de sortie, et il est même possible de prendre la valve de purge 7 en tant que seul passage pour l’expiration. C'est-à-dire que le passage de sortie 58 et le conduit de sortie 42 du tube de respiration 4 peuvent être supprimés. En outre, la direction du dessin que la représente, est très proche de l’état de l’utilisateur qui porte le masque 2 en plongée dans l’eau. A ce moment-là, la poche bucco-nasale 56 présente une forme d’entonnoir, où la pointe de drain de l’entonnoir est l’endroit où la valve de purge 7 est positionnée ; c'est-à-dire que s’il y a de l’eau non voulue qui fuit dans le masque, elle s’accumulera naturellement dans la fixation de valve de purge 7 de la poche bucco-nasale 56 en forme d’entonnoir. L’utilisateur doit uniquement expirer ou souffler par sa bouche légèrement dans l’eau, et l’eau sera purgée, sans avoir besoin de sortir de l’eau ni même de retirer le masque.
Par rapport au FFSM existant, le fait de porter le masque 2 de la présente invention peut être plus simple, sans oppression ni perdre le sentiment d’imperméabilité. De manière spécifique, comme représenté sur la , on prévoit un dispositif de fixation supérieur 81 et un dispositif de fixation inférieur 82. Les deux s’étendent à partir de l’arrière du corps 3, afin de fixer le corps 3 sur le visage de l’utilisateur avec un serrage imperméable à « trois points ». Plus spécifiquement, le dispositif de fixation supérieur 81 a une sangle 811 et deux fixations 812 pour raccorder respectivement deux extrémités de la sangle 811. Les deux fixations 812 sont disposées sur deux côtés opposés du cadre de verre 31, respectivement. La sangle 811 est élastique et/ou ajustable, et chacune des fixations 812 peut avoir n’importe quelle mesure pour être raccordée aux deux extrémités de la sangle 811. La (également sur la ) représente une sangle ajustable 811 avec deux extrémités se raccordant avec les fixations 812 de type à libération rapide, mais ce n’est qu’un exemple, et ne limite pas la manière de raccordement. Le dispositif de fixation inférieur est de préférence au moins partiellement réalisé avec un matériau élastique, s’étendant vers l’arrière depuis le bord arrière 501 de la jupe étanche à l’eau 50, de préférence les deux côtés du bord arrière de la jupe buccale 53 et étant fixé avec le menton ou la mâchoire de l’utilisateur, afin d’améliorer l’imperméabilité à l’eau entre la jupe buccale 53 et la zone près de la bouche M de l’utilisateur. De manière davantage préférentiele, le dispositif de fixation inférieur est une jugulaire ou une mentonnière, qui sera décrite séparément ci-dessous.
Le mode de réalisation concernant le dispositif de fixation inférieur 82 qui est une jugulaire est représenté sur les figures 5A à 5D et 9A à 9C. La jugulaire 820 est raccordée entre les deux côtés de la jupe buccale 53 (ou les deux côtés à la fois de la jupe oculaire 51 et de la jupe buccale 53). Lorsque l’utilisateur porte le masque perméable à l’air 2, la jugulaire 820 peut être élastiquement serrée sur l’utilisateur sur la zone située derrière le menton ou la mâchoire (JB) de l’utilisateur. Les deux extrémités de la jugulaire 820 peuvent être formées dans n’importe quelle position du bord arrière 501 de la jupe étanche à l’eau 50, comme formées de manière solidaire avec les bords arrière de la jupe oculaire 51 et de la jupe buccale 53 ou sont raccordées de manière détachable et/ou ajustable à la jupe buccale 53, de sorte que la longueur et le serrage de la jugulaire 820 peuvent être ajustés comme il se doit. Les figures 9B et 9C représentent l’un des modes de réalisation détachables et ajustables. De manière spécifique, une fixation mâle 823 s’étend à partir de deux côtés de la jupe buccale 53 pour qu’une pluralité de fixations femelles (c'est-à-dire des trous 824) de la jugulaire 825 se mettent en prise avec cette dernière, afin de régler la jugulaire 825 avec le bon serrage et obtenir le but d’ajustement.
Le mode de réalisation concernant le dispositif de fixation inférieur 82 qui est une mentonnière est représenté sur la . La mentonnière 830 s’étend de manière solidaire à partir de l’extrémité inférieure de la jupe oculaire 51 jusqu’aux deux bords arrière de la jupe buccale 53, et s’étend en outre vers l’arrière au fond de la jupe buccale 53. Dans un autre aspect de la configuration générale, la mentonnière 830 est formée de manière solidaire avec le bord arrière 501 de la jupe étanche à l’eau 50. Ce type de mentonnière 820 a une plus petite taille, dans lequel chacun des deux côtés de la jupe buccale 53 est pourvu d’une nervure 831, qui s’étend, de manière continue, vers le bas à partir de la jupe oculaire 51 et va autour du fond de la jupe buccale 53 pour augmenter la capacité de maintien de la mentonnière 830, de sorte que lorsque l’utilisateur porte le masque, la mentonnière 830 s’appuie élastiquement contre le menton ou la mâchoire (JB) de l’utilisateur. Un autre type de mentonnière 850 a une plus grande taille, comme représenté sur la , qui s’étend, de manière continue et vers l’arrière, à partir des deux bords arrière de chacune parmi la jupe oculaire 51 et la jupe buccale 53 et est formée de manière solidaire avec la jupe buccale 53. De manière spécifique, la mentonnière 850 comprend une zone de rembourrage 851 et une zone d’enveloppement 852 entourant la zone de rembourrage 851, dans laquelle la zone d’enveloppement 852 et la jupe buccale 53 ont le même matériau, et la zone de rembourrage 851 a un matériau différent ou une épaisseur différente de la zone d’enveloppement 852. De manière plus détaillée, le matériau de la zone de rembourrage 851 est sélectionné parmi les matériaux comprenant le TPR, le TPU, la silicone, le PVC, le caoutchouc ou leur combinaison, et un matériau ayant une dureté Shore de 10-80 est préférable. En termes d’épaisseur de la zone de rembourrage 851, on recommande que l’épaisseur de la zone de rembourrage 851 soit inférieure à l’épaisseur de la zone environnante 852, et leur différence d’épaisseur est de préférence dans la plage de 0,2 mm à 5 mm, de sorte que lorsque l’utilisateur porte le masque, la zone de rembourrage 851 de la mentonnière 850 s’appuie juste contre le menton ou la mâchoire (JB) de l’utilisateur, augmentant ainsi la résistance à l’eau et le confort à proximité de la bouche de l’utilisateur. On suggère que la surface de la zone de rembourrage 851 puisse être réalisé dans une forme plissée ou ondulée, comme représenté sur la , ou une forme de nid d’abeilles (par exemple la zone de rembourrage 853 sur la ) pour augmenter la friction avec le menton de l’utilisateur, éviter le déplacement pendant l’utilisation, et améliorer les effets d’imperméabilité.
Il est utile de mentionner que les deux côtés de la mentonnière 830 (également de la mentonnière 850) sont raccordés vers le haut au bord arrière de la jupe oculaire 51, ensuite tout le bord arrière 501 de la jupe étanche à l’eau 50 continue à avoir la section transversale en forme de Y, comme représenté sur les figures 5D et 5E. En d’autres termes, toute la partie du corps de masque 3 qui est fixée sur le visage (F) de l’utilisateur forme deux couches de protection imperméable tout le long. C'est-à-dire qu’à la fois la première partie d’ajustement interne 502 et la seconde partie d’ajustement externe 503 sont fixées avec serrage sur le visage de l’utilisateur dans un cercle, où au niveau de la zone inférieure du corps 3, chacun des bords étanches à l’eau 535 (c'est-à-dire le bord plat, voir la ) et 536 (c'est-à-dire le bord incurvé, voir la ) de la jupe buccale 53, sert de première partie d’ajustement 502, et chacune des mentonnières 830 ( ) et 850 ( ) sert de seconde partie d’ajustement 503, ainsi l’effet d’imperméabilité et le confort sont considérablement améliorés.
La technologie à double joint d'étanchéité mentionnée est également applicable au masque de plongée existant recouvrant les yeux et le nez de l’utilisateur. En utilisant ce type de masque de plongée, la zone entre les narines et la lèvre supérieure (c'est-à-dire le dénommé « sillon sous-nasal ») de l’utilisateur prendra souvent l’eau, et la raison réside dans le fait que les lignes faciales dans cette zone sont complexes, la résistance à l’eau est manifestement insuffisante dans cette zone. Une fois que l’eau est entrée dans le masque, elle s’accumule naturellement à l’intérieur de cette zone, et étant donné que cette zone est très proche des narines, cela provoque une extrême nervosité chez l’utilisateur.
En référence maintenant aux figures 12A et 12B représentant la façon dont le double joint d'étanchéité s’applique sur le masque de plongée existant. De manière spécifique, le masque de plongée 90 de la présente invention comprend un cadre de verre 91, une partie de verre transparent 92 et une jupe étanche à l’eau 93, dans lequel la partie de verre transparent 92 correspond au cadre de verre 91 du point de vue de la forme. La jupe étanche à l’eau 93 est formée, de manière solidaire, avec une jupe oculaire 931 et une jupe nasale 932, dans laquelle la jupe oculaire 931 a un cadre de jupe 933 dans sa partie avant, et le cadre de jupe 933 correspond à la partie de verre transparent 92 du point de vue de la forme également. La partie de verre transparent 92 et le cadre de jupe 933 sont conjointement imperméables et encastrés dans le cadre de verre 91 et la jupe nasale 932 fait saillie vers l’avant à partir de la partie médiane à l’extérieur du cadre de verre 31. Lorsque l’utilisateur met le masque de plongée 90, ses yeux et son nez sont respectivement logés dans la jupe oculaire 931 et la jupe nasale 932, et le bord périphérique arrière de la jupe étanche à l’eau 93 est formé de manière continue avec une bague à double joint d'étanchéité 930. Lorsqu’il porte le masque de plongée 90, les yeux et le nez de l’utilisateur sont logés dans la jupe oculaire 931 et la jupe nasale 932, respectivement, et la bague à double joint d'étanchéité 930 est adaptée pour s’appuyer contre le visage d’un utilisateur le long d’une périphérie externe autour des yeux et du nez de l’utilisateur, c'est-à-dire la zone entre les narines et la lèvre supérieure (non représentée) de l’utilisateur. De préférence, la bague à double joint d'étanchéité 930 est formée avec une première partie d’ajustement 935 et une seconde partie d’ajustement 936, qui constitue une section transversale en forme de Y, comme représenté sur la . Lorsque la périphérie arrière de la jupe étanche à l’eau 93 est en contact étroit avec le visage de l’utilisateur, la seconde partie d’ajustement 936 est positionnée au niveau d’une périphérie externe de la première partie d’ajustement 935, formant ainsi une protection à deux couches pour empêcher davantage les fuites d’eau.
De plus, contrairement au FFSM existant dans lequel la partie avant de tout le corps de masque est presque formé avec un verre rigide pour l’ensemble. Dans la présente invention, entre le cadre de verre 31 et le cadre buccal 32, le cadre nasal 33 est également créé, de sorte que la jupe nasale souple 52 peut faire saillie vers l’avant et vers l’extérieur du cadre nasal 33 pour que l’utilisateur réalise l’opération d’égalisation de Frenzel, ce qui aide à équilibrer la pression interne et la pression externe du masque et peut également améliorer l’étanchéité du masque sur le visage de l’utilisateur, en particulier lorsque la bouche, le nez et les yeux sont scellés dans le masque, maintenant ainsi la pression à l’intérieur et à l’extérieur du masque équilibrées, et empêchant également l’entrée de l’eau. En particulier, la jupe nasale 52 comprend une partie d’égalisation 521 et une séparation 522 qui sont séparées par une section du cadre de verre 31. La jupe nasale 52 fait saillie vers l’avant du bord arrière du cadre de verre 31 et a une section transversale en forme de montagne à crête unique, comme représenté sur la . De préférence, la section transversale en forme de montagne à crête unique définit une amplitude (Nh) allant de 20 mm à 30 mm, mesurée d’un creux à son sommet ; ou bien la jupe nasale 52 fait saillie vers l’avant à partir du bord arrière du cadre de verre 31 sur une étendue (Nt) qui dépasse un bord externe du cadre de verre, où l’étendue (Nt) va de 5 mm à 12 mm. La section transversale en forme de montagne à crête unique n’a pas d’arête, la largeur entre les creux est supérieure à sa hauteur (c'est-à-dire l’amplitude), et les deux côtés de la partie d’égalisation 521 sont encastrés de manière étanche par le cadre nasal 33 qui est défini par le cadre de verre 31. Même si elle est soumise à plusieurs mètres sous l’eau à haute pression, elle ne s’affaissera pas, ni ni se déformera ou ne se pincera. Si les supports sont conçus pour être légèrement pliés vers l’arrière, tels que les supports 323 représentés sur les figures 11A et 11B, un plus grand espace d’entrée de doigt (FS) peut être formé pour permettre aux utilisateurs de faire une opération d’égalisation plus rapide et plus pratique. Bien entendu, si l’opération d’égalisation n’est pas prise en considération ou requise, il est également envisageable de réaliser une partie ou la totalité de la jupe nasale 52 avec des matériaux rigides.
D’autres tests de corrosion plus sévères ont été effectués, toujours dans le but d’améliorer la durée de vie des systèmes électrochimiques intégrant les substrats (S) fonctionnalisés. Dans ces tests, la durée est portée à 1h et le potentiel à 1,4 V et 1,6 V (versus ref(Ag/AgCl)). Ces tests sévères ont été réalisés sur différents substrats (S) ayant reçu des couches de carbone de différentes épaisseurs et comportant ou non une sous-couche (SC).
La consommation du carbone dans ces conditions de corrosion est progressive : - les couches de carbone de 20nm et 50nm sont intégralement consommées, et le substrat (S) ou la sous-couche (SC) métallique est mise à nu sur quasiment toute la surface des substrats (S) ; - les couches de 100nm, 160nm, ou 300nm ne sont pas intégralement consommées : la surface testée garde une apparence noire : une certaine épaisseur de dépôt de carbone est toujours présente en surface, ce qui permet de conserver les bonnes propriétés de conduction de surface du revêtement avec une RCI faible.
Il est donc intéressant de déposer une épaisseur de carbone suffisamment importante pour assurer une bonne tenue du traitement à des surpotentiels accidentels pouvant survenir lors de l’utilisation d’une pile, c’est-à-dire avec des conditions d’opération dynamiques (avec un cyclage du potentiel), ou encore un cyclage de démarrage et d’arrêts de la pile (qui entraînent un potentiel cathodique plus important, ou encore la présence d’air mis en contact avec le dihydrogène dans le milieu anodique au démarrage), etc.
Bien entendu, l’épaisseur maximale de la couche de carbone est limitée par le coût du traitement, lié à la durée de dépôt nécessaire.
Le Demandeur s’est ensuite intéressé à la structure et à la composition chimique des dépôts conformes.
En référence à la , on peut observer un dépôt conforme obtenu selon les paramètres suivants : - dépôt sur le substrat (S) d’une sous-couche (SC) de carbone, obtenue en effectuant la pulvérisation magnétron avec une assistance ionique faible, c’est-à-dire que le rapport de flux (φi)/(φn) vaut 0,3 seulement ; - dépôt d’une couche dense (M) de carbone, obtenue en effectuant la pulvérisation magnétron avec une assistance ionique selon l’invention, c’est-à-dire que le rapport de flux (φi)/(φn) vaut 2,5.
Afin de pouvoir réaliser la découpe par faisceau d’ions, une couche de platine (Pt) sous différentes formes est déposée sur la pièce pour la protéger lors de la coupe et est visible sur la , mais cette couche ne rentre pas dans le cadre du procédé.
Sur cet échantillon : - la sous-couche (SC) de carbone au contact du substrat (S) mesure environ 17 nm d’épaisseur ; - la couche de carbone dense (M) déposée sur la sous-couche (SC) mesure environ 98 nm d’épaisseur ; - l’épaisseur totale du dépôt mesure donc environ 115 nm d’épaisseur.
En référence à la , le Demandeur a comparé l’évolution sur 24h de la densité de courant de corrosion mesurée en test potentiostatique à 0,8V (vs. Référence Ag/AgCl) pour deux échantillons ayant reçu une couche de carbone de 100nm déposées avec un rapport de flux de 2,3 correspondant à l’invention. Le premier échantillon a reçu au préalable une sous-couche de carbone (déposée avec un rapport de flux de 0,3), et le deuxième échantillon a reçu au préalable une sous-couche de titane.
Ce test dont la durée est prolongée est un test de vieillissement similaire au test de la , à la différence que dans le cas présent on représente plus spécifiquement l’évolution de la densité de courant en fonction du temps.
On constate que : - le premier échantillon avec sous-couche carbone présente un courant de corrosion faible, et surtout qu’il décroit au cours du temps ; - le deuxième échantillon présente un courant de corrosion un peu plus élevé, mais surtout qui a tendance à croître avec le temps. Ce résultat suggère que la durée de vie du deuxième échantillon sera moins importante que celle du premier échantillon.
Ce test démontre que pour obtenir une durée de vie encore accrue, une sous-couche carbone est préférable à une sous-couche métallique.
.Toutefois, une sous-couche métallique peut présenter des intérêts selon le type de substrat utilisé : - si le substrat (S) est en acier inoxydable, une sous-couche métallique réalisée en titane permet, en cas de dégradation de la couche de matériau (M) à base de carbone, de créer une couche de passivation qui garantit que l’acier inoxydable du substrat (S) ne va pas émettre des cations métalliques dans le système électrochimique ; - si le substrat (S) est en titane, une sous-couche métallique réalisée également en titane peut permettre d’améliorer l’adhérence des revêtements ensuite déposés.
Un mode de réalisation particulier peut donc comprendre : - le substrat (S) ; - une première sous-couche (SC) métallique déposée sur le substrat (S) ; - une seconde sous-couche (SC) à base de carbone déposée sur la première sous-couche (SC) métallique ; - une couche de matériau (M) à base de carbone déposée sur la seconde sous-couche (SC) à base de carbone.
En référence à la , des caractérisations chimiques par analyse par réaction nucléaire (NRA) de couches de matériau (M) déposées sur des substrats en fonction du rapport de flux (φi)/(φn) ont ensuite été effectuées. L’intérêt de ces caractérisations est de pouvoir retrouver, à partir d’une plaque fonctionnalisée par dépôt, si ce dernier a été effectué selon des paramètres conformes à l’invention. D’autres techniques que la NRA existent pour caractériser la teneur en oxygène d’un dépôt : - par exemple la spectrométrie de photoélectrons émis par rayons X, ou « XPS » selon l’acronyme de « X-ray photoelectron spectroscopy » en anglais. Cette technique n’est pas assez précise pour doser de très faibles quantités d’oxygène, et les résultats peuvent être biaisés par l’abrasion ionique ; - ou encore la spectrométrie de masse des ions secondaires, ou « SIMS » selon l’acronyme de « secondary-ion mass spectrometry » en anglais, mais cette technique n’est pas quantitative. Pour ces raisons, le Demandeur a sélectionné la NRA comme technique de dosage fiable et quantitative de l’oxygène dans la couche de carbone.
De manière attendue, la couche de matériau (M) à base de carbone comprend majoritairement du carbone, puisque la cible pulvérisée est à base de carbone. En revanche, le taux d’oxygène résiduel varie en fonction du rapport de flux (φi)/(φn) : - si le bombardement de l’assistance ionique n’est pas suffisant (rapport inférieur à 1,7), l’oxygène n’est pas chassé de la couche de dépôt en croissance. La teneur en oxygène résiduel est donc supérieure ou égale à 1 %at environ. - lorsque le rapport de flux (φi)/(φn) augmente, la teneur en oxygène diminue et semble passer par un minimum au sein de la plage de rapport de flux correspondant à l’invention. - ensuite, lorsque le bombardement de l’assistance ionique est trop important (rapport de flux (φi)/(φn) supérieur à 3,5), on constate que la teneur en oxygène augmente à nouveau. Cela peut s’expliquer par l’apparition de défauts locaux et des liaisons carbone-oxygène, et/ou par la mise à nu locale du substrat (défaut du dépôt, ou contrainte plus élevée du dépôt trop bombardé engendrant une tendance à la délamination locale du dépôt du substrat). Dans ce dernier cas, le substrat se passive, et de l’oxygène se retrouve dans la couche de passivation.