Filtre germicide UV-C

Propriété Intellectuelle

Pour l’invention de ce filtre germicide, 1ventive a obtenu de l’INPI la délivrance d’un brevet en France publié sous la référence FR3115697B1. Ce brevet est visible dans les bases internationales, comme Google Patents, Espacenet ou Patentscope.

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Ce brevet est aussi publié par l’OMPI (Organisation Mondiale de la Propriété Intellectuelle) sous la référence WO2022/258531A1.

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1ventive ne prévoit pas d’exploiter directement cette invention, et se propose de céder la totalité des droits de propriété intellectuelle du brevet FR3115697B1 (contact).

Principe

Ce filtre germicide permet d’aseptiser un volume de gaz en le fragmentant en segments, en isolant physiquement chaque segment des autres segments, en exposant chaque segment à un rayonnement UV-C pour le désinfecter, puis en libérant chaque segment ainsi exposé. Toutes les opérations de ce filtre germicide sont séquentielles et exécutées en « mode pipeline » pour assurer un flux gazeux continu en sortie. Cette invention permet de traiter un flux circulant dans une direction donnée, ou alternativement deux flux de directions opposées.

La désinfection est opérée par l’exposition à un rayonnement ultraviolet de courte longueur d’onde également appelé UV-C, qui est approprié pour inactiver des micro-organismes (virus, bactéries, …). Chaque segment de gaz est désinfecté aux UV-C dans une alvéole, uniquement lorsque les orifices de cette alvéole sont fermés :

  • assurant ainsi la maîtrise de la dose UV-C (volume de gaz traité, et durée de désinfection) appliquée à chaque molécule de gaz du segment,
  • empêchant ainsi la propagation du rayonnement UV-C en dehors de l’alvéole, car les UV-C sont nocifs pour les cellules humaines.

Note : le brevet mentionne que bien que l’invention ait été plus particulièrement décrite dans le cadre d’un boîtier comportant quatre alvéoles, l’invention s’applique de la même manière pour au moins deux alvéoles. En conséquence, si nécessaire pour l’application, le nombre d’alvéoles peut donc être supérieur à quatre.

Utilisation du filtre germicide pour le traitement d’un flux d’air :

Ce filtre germicide utilisé en mode monodirectionnel permet de renouveler l’air d’un climatiseur, d’un habitacle, d’une enceinte, d’un local, … en insufflant de l’air désinfecté, ou en extrayant de l’air contaminé. Afin de s’adapter à la configuration, les paramètres du filtre peuvent être ajustés pour traiter sans à-coups le débit d’air requis : nombre d’alvéoles, volume des alvéoles, cadence de segmentation, puissance du rayonnement des UV-C, … l’opération s’effectuant en toute sécurité pour le voisinage du filtre.

Utilisation du filtre germicide avec un masque respiratoire :

Ce filtre germicide utilisé en association avec un masque de protection constitue un équipement individuel permettant de désinfecter l’air alternativement inhalé et expiré par l’utilisateur :

Le cycle respiratoire humain dure environ 4 à 5 secondes partagées approximativement en 1/3 pour l’inhalation et 2/3 pour l’expiration. En fait, au cours de la période d’inhalation il y a une dépression aspirant l’air, puis un bref moment d’équilibre sans mouvement d’air, suivi par une période d’expiration pendant laquelle il y a une surpression alentour provoquée par l’air expulsé des poumons, cette expiration d’air s’atténuant progressivement et se prolongeant par une pause sans mouvement d’air avant le démarrage d’un nouveau cycle. Le volume d’air aspiré ou expiré est d’environ 500 cm3 toutes les 2 secondes.

Dans l’exemple présenté ci-dessus la cadence de séquencement des opérations du filtre est de 500 ms, la dépression provoquée par une inhalation de 1,5 s réassemble trois segments d’air désinfecté aspirés successivement depuis trois alvéoles, puis la surpression générée lors de l’expiration de 2,5 s pousse l’air expiré vers cinq alvéoles successivement ouvertes afin d’y désinfecter (après fermeture) le flux d’air fragmenté. Cet exemple est présenté à des fins de simplification du principe de fonctionnement, car il n’y a aucune raison pour que le séquencement du filtre et la respiration soient synchrones et en phase. En pratique, le début d’inhalation et le début d’expiration peuvent apparaître à des moments différents des opérations du filtre :

– Début d’inhalation :

Le début d’inhalation peut intervenir simultanément avec l’ouverture de l’alvéole X vers l’utilisateur (cas 2), l’utilisateur inhale alors la totalité de l’air qui a été préalablement stérilisé dans l’alvéole. Dans le cas 1 où l’inhalation a débuté avec une autre alvéole avant l’ouverture de l’alvéole X, l’inhalation continue avec l’alvéole X de façon similaire au cas 2. Si l’inhalation débute tardivement après l’ouverture de l’alvéole X (cas 3), le contenu de l’alvéole est alors essentiellement constitué d’air préalablement stérilisé puisqu’elle n’a pas encore été vidée (l’expiration précédente s’achève par une pause sans mouvement d’air précédée d’une atténuation progressive).

– Début d’expiration :

Le début d’expiration peut intervenir simultanément avec l’ouverture de l’alvéole Y vers l’utilisateur (cas 2), l’utilisateur remplit alors l’alvéole avec de l’air expiré, le contenu de l’alvéole sera ensuite stérilisé avant rejet vers l’extérieur. Dans le cas 1 où l’expiration a débuté avant l’ouverture de l’alvéole Y, alors l’expiration continue avec l’alvéole Y de façon similaire au cas 2. Si l’expiration débute tardivement après l’ouverture de l’alvéole (cas 3), l’alvéole est alors quasiment vide d’air puisque c’est la fin de l’inhalation précédente suivie d’un bref moment d’équilibre sans mouvement d’air.

La synchronisation entre la respiration de l’utilisateur et le séquencement des opérations du filtre n’est donc pas indispensable, de plus le filtre germicide est compatible avec différents rythmes de respiration. Dans l’exemple ci-dessous l’utilisateur respire à une cadence quatre fois plus rapide :

Le degré d’inactivation des micro-organismes en un endroit est directement lié à la dose d’UV-C appliquée. Cette dose UV-C est le produit de la puissance de la source UV-C par le temps d’exposition [T] et suit une loi inverse du carré de la distance à la source UV-C. En d’autres termes, l’efficacité des UV-C augmente significativement tandis que la distance à la source diminue. Il est donc possible d’améliorer l’efficacité de la désinfection en augmentant la puissance de rayonnement des UV-C, ou en élevant pour chaque alvéole la durée d’exposition des segments d’air aux UV-C et en réduisant le volume de chaque alvéole, en contrepartie il sera nécessaire d’augmenter le nombre d’alvéoles et d’adapter le séquencement des opérations.

Un tel filtre basé sur un rayonnement UV-C centré sur la longueur d’onde 254 nm possède des propriétés germicides tout en ne produisant pas d’ozone pouvant causer des problèmes respiratoires. Non seulement le rayonnement UV-C à 254 nm permet de désinfecter l’air qui le traverse, mais il possède aussi la propriété de décomposer l’ozone (O3) pour le reconvertir en oxygène (O2). Un masque respiratoire équipé de ce filtre pourra tout aussi bien être utilisé pour protéger l’utilisateur et son entourage dans un contexte de décontamination de germes, que pour évoluer dans un environnement où il s’avère nécessaire de réduire la concentration d’ozone dans l’air respiré.

Aspect économique

Un masque de protection équipé d’un filtre germicide UV-C est plus onéreux à l’unité qu’un simple masque jetable. Une comparaison objective des coûts doit s’effectuer sur une longue période : un utilisateur professionnel doit utiliser quotidiennement au minimum deux masques jetables, alors qu’un masque comportant un filtre germicide UV-C est réutilisable, et à chaque fois sans limite de durée puisque la désinfection est continue. Au fil du temps l’investissement dans un masque à filtre germicide devient économiquement plus rentable pour l’utilisateur que l’utilisation de masques jetables et constitue en outre une démarche écoresponsable.

Synthèse des avantages

  • Filtre germicide capable de traiter un flux gazeux circulant dans une direction donnée, ou alternativement deux flux de directions opposées,
  • Fluidité de la circulation gazeuse à travers le filtre (à tout moment une alvéole est ouverte en entrée, ainsi qu’en sortie),
  • Minimisation des risques pour la santé (UV-C appliqués uniquement en alvéole close),
  • Appauvrissement de l’ozone dans l’air lors du transit dans le filtre,
  • Dans le cas d’utilisation avec un masque :
    • compatible avec différents rythmes de respiration,
    • protection de l’utilisateur et de son entourage (traitement de l’air inhalé et expiré),
  • Filtre configurable (puissance de radiation des UV-C,, nombre et volume des alvéoles, cadence de séquencement des opérations de segmentation).
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9. Indivisibilité

Le fait que l’une quelconque des conditions soit ou devienne illégale ou inapplicable n’affectera en aucune façon la validité ou l’applicabilité des autres stipulations des conditions.,

10. Règlement des différents

La conclusion, l’interprétation et la validité des présentes conditions sont régies par la loi française, quel que soit le pays d’origine de l’utilisateur ou le pays depuis lequel l’utilisateur accède à 1ventive et nonobstant les principes de conflits de lois.

Dans l’hypothèse où un différend portant sur la validité, l’exécution ou l’interprétation des présentes conditions serait porté devant les juridictions civiles, il sera soumis à la compétence exclusive des tribunaux de Rennes auquel il est fait expressément attribution de compétence, même en cas de référé ou de pluralité de défendeurs.

L’utilisateur est informé qu’il peut en tout état de cause recourir à une médiation conventionnelle ou à tout mode alternatif de règlement des différends (conciliation par exemple) en cas de contestation.

11. Durée d'applicabilité

Les présentes conditions d’utilisation sont conclues pour une durée indéterminée, l’utilisateur est tenu de les respecter à compter du début de son utilisation des services.

1ventive se réserve la possibilité de modifier ce document à tout moment et sans préavis. Les utilisateurs seront informés de chaque mise à jour du document.

Avantages à obtenir des droits de Propriété Intellectuelle :

  • gagner du temps et de l'argent :
    - Développer soi-même une nouvelle technologie est long, alors pourquoi ne pas utiliser une technologie appropriée déjà disponible afin de réduire les délais de mise sur le marché ?
    - Développer une nouvelle technologie nécessite des compétences et des investissements, mais les résultats sont aléatoires. Pourquoi ne pas utiliser une technologie intéressante prête à l'emploi et qui ne nécessite pas de développements coûteux ?
    - Pour éviter de contrefaire un brevet existant, ne pourrait-il pas être plus avantageux d'obtenir les droits d'utilisation de cette Propriété Intellectuelle que de développer une autre technologie contournant ce brevet ?
  • accès à de nouveaux marchés :
    - Obtenir le droit d'utiliser des inventions brevetées permet aux produits d'évoluer rapidement et de gagner de nouvelles parts de marché,
    - Les brevets permettent l'utilisation exclusive des inventions sur une zone géographique dédiée, l'obtention des droits d'utilisation réduit le risque de produits concurrents identiques.
  • perception d'une entreprise dynamique et innovante :
    - Les produits intégrant des brevets sont considérés comme des innovations et apportent une image attractive.

L'utilisation des droits de Propriété Intellectuelle doit être considérée de la même manière que l'utilisation de composants électroniques ou mécaniques d'un fournisseur, c'est une opération gagnant-gagnant entre les inventeurs et les utilisateurs des droits des brevets. 1ventive est ouverte à la négociation de la cession de ses brevets, ou à la concession de licences d'utilisation des technologies.