Propriété Intellectuelle
Pour l’invention de ce système portable de désinfection à l’ozone, une demande internationale de brevet (PCT) a été publiée le 10 mai 2024 sous la référence WO2024/094712A1. Ce document est visible dans les bases internationales, comme Google Patents, Espacenet ou Patentscope. Le rapport de recherche internationale indique que les 11 revendications présentent un caractère de nouveauté, d’activité inventive, et de possibilité d’applications industrielles, et n’a cité aucun document pertinent d’art antérieur.
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Cette demande internationale a été effectuée sous priorité de la demande française initiale FR2211491 en date du 4 novembre 2022, publiée sous la référence FR3132639A1 le 18 aout 2023.
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1ventive ne prévoit pas d’exploiter directement cette invention, et se propose d’en céder la totalité des droits de propriété intellectuelle : FR3132639A1 et WO2024/094712A1, ainsi que les possibles extensions internationales (contact).
Principe
Ce système portable de désinfection permet d’aseptiser par exposition directe une surface grâce aux propriétés germicides des UV-C. A certaines longueurs d’ondes ces UV-C produisent aussi de l’ozone qui est un gaz ayant un pouvoir désinfectant, désinsectisant et désodorisant, le système portable tire profit de cette caractéristique en poussant l’air enrichi en ozone vers la zone à traiter (effet piston), lui permettant d’effectuer un traitement « en profondeur » de la surface, en particulier si celle-ci est de nature fibreuse ou poreuse.
Les rayons UV-C sont efficaces pour lutter contre un large éventail de micro-organismes pathogènes, mais présentent aussi l’inconvénient de pouvoir endommager les tissus vivants, il faut donc éviter que des parties du corps humain soient exposées à ce rayonnement dangereux pour la peau et les yeux. De cette contrainte, la solution retenue consiste à cantonner le rayonnement UV-C dans une enceinte close.
Ce principe aboutit à l’utilisation d’une enceinte de rayonnement devant être plaquée sur la surface à traiter. Une ouverture à la base de l’enceinte permet grâce à un mécanisme de coulisseau d’expulser l’air enrichi en ozone vers la surface, tout en exposant la partie superficielle de la surface aux UV-C.
Au même titre que les UV-C, à certaines concentrations l’ozone peut générer des troubles pour les être vivants. Toutefois il faut remarquer que dès que le système portable de désinfection est soulevé de la surface à traiter ou déplacé, l’air enrichi avec un certain taux d’ozone dans l’espace constitué entre le coulisseau et la surface n’est plus cantonné et peut donc s’étendre dans un volume beaucoup plus large, diminuant ainsi significativement sa concentration dans l’air ambiant où il disparaitra rapidement (voir section suivante : ozone). Malgré tout il reste conseillé à l’opérateur de se comporter avec prudence, de se protéger, et de travailler dans un environnement ventilé.
Il suffit donc à l’opérateur de positionner le système portable au-dessus de la zone à traiter, et lorsque l’air à l’intérieur est estimé suffisamment enrichi en ozone, de presser sur la poignée qui agit comme un piston pour que l’air ozoné pénètre dans les interstices de la surface :
La remontée du coulisseau dans le système s’effectue par un mécanisme de rappel de type ressort. Un clapet (verrouillé lorsque l’enceinte est en surpression) laisse passer l’air pendant la remontée du coulisseau, évitant ainsi l’aspiration de l’air enrichi d’ozone préalablement « injecté dans la profondeur » de la surface.
Dans le cas où il s’avère que l’efficacité du traitement augmente avec la température, il serait judicieux d’utiliser le clapet pour introduire de l’air chaud que le système enrichira d’ozone, ou de placer des résistantes chauffantes dans l’enceinte..
Ozone (propriétés, génération, contraintes)
L’utilisation d’ozone est une méthode connue de désinfection et de traitement des mauvaises odeurs. Comme les UV-C, l’ozone s’avère être un germicide très efficace contre les bactéries et les virus, mais étant un gaz, permet de s’infiltrer dans l’épaisseur de la surface non directement exposée aux UV-C (cas des matières poreuses ou fibreuses). L’ozone a aussi la capacité de neutraliser les composés organiques, sources de mauvaises odeurs et donc d’agir comme méthode de désodorisation.
Il est possible d’enrichir l’air ambiant avec de l’ozone généré par un rayonnement UV-C à 185 nm de longueur d’onde. Les molécules d’oxygène « O2 » sont alors scindées par le rayonnement pour se recombiner en molécules « O3 » (ozone), cet ozone est instable et se retransforme rapidement en oxygène « O2 » .
Sources UV-C
Certaines sources de rayonnement UV-C peuvent avoir un fonctionnement qui se dégrade suite à de fréquentes opérations d’allumages / extinctions. Avec de telles sources, lorsque l’appareil portable est soulevé par l’opérateur, il est préférable d’utiliser un cache mécanique pour interrompre la propagation des UV-C au lieu de mettre la source hors tension. Par exemple un mécanisme d’obturation de l’ouverture de la base de l’appareil constitué de volets capables de basculer rapidement peut être utilisé.
Toutefois l’extinction complète des sources UV-C reste possible lors des mises en arrêt volontaires, ou lors de cas d’urgence.
Détecteurs de contact
Afin de minimiser les risques pour l’utilisateur, la génération des UV-C doit s’effectuer dans une enceinte close. Des capteurs sont placés autour de l’appareil (typiquement aux 4 coins) pour vérifier que le système repose entièrement sur la surface à traiter; dans le cas contraire il est nécessaire d’éteindre la source UV-C car le rayonnement pourrait alors se propager à l’extérieur de l’appareil.
Indicateurs
Des indicateurs sonores ou visuels (LEDs) permettent d’informer l’utilisateur durant les opérations de l’appareil :
- abaissement possible du coulisseau car le taux d’ozone dans l’enceinte est estimé suffisant,
- alerte car le coulisseau n’a pas été abaissé malgré l’indication précédente,
- remontée possible du coulisseau car l’air enrichi d’ozone a été évacué,
- alerte car le coulisseau n’a pas été remonté malgré l’indication précédente,
- …
Synthèse des avantages
- Système portable de faible encombrement pour la désinfection de surfaces,
- Traitement sans utilisation de produits chimiques liquides,
- Réduction des risques pour la santé (le système est plaqué sur la surface à traiter, empêchant la propagation des rayonnements UV-C hors de l’enceinte close),
- Traitement externe de la surface par exposition directe aux UV-C, et en profondeur (matériaux poreux ou fibreux) par génération d’air enrichi à l’ozone (désinfection, désinsectisation et désodorisation),
- Minimisation des opérations d’allumages / extinctions (cache mécanique) afin d’éviter l’altération du fonctionnement de certaines sources UV-C,
- Possibilité d’utiliser de l’air avec certaines caractéristiques, par exemple haute température pour une meilleure efficacité du traitement,
- Opération possible dans des espaces réduits grâce à l’utilisation d’un tuyau fixé dans l’embout de l’appareil, et par où s’échappe l’air ozoné sous pression.
Exemples d’applications (liste non exhaustive)
Un tel système portable de désinfection a toute son utilité dans le milieu médical et hospitalier, ainsi que dans le secteur de l’hôtellerie, mais aussi dans des lieux fréquentés (dortoirs, salles de sports, …) ou à la maison :
- Désinfection de parties de revêtements de sol poreux ou fibreux (parquets, tapis, tatamis, moquettes, …),
- Désodorisations localisées de planchers d’habitation suite à des mictions / déjections d’animaux de compagnie, ou suite à des traces d’humidité,
- Désinfection / désodorisation de lits, civières, matelas, coussins, fauteuils, …
- Traitement anti-insectes par les trous d’un matériau infecté,
- …