DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

[001] La présente invention concerne en particulier un dispositif d’inactivation ou de destruction rapide de germes, bactéries, virus, virus à enveloppe dont celui de la Covid-19, contaminant toutes les surfaces d'objets. Elle vise également un procédé d’inactivation ou de destruction de germes, bactéries et virus mis en œuvre dans ce dispositif.

ETAT DE LA TECHNIQUE

[002] La pandémie de Covid-19 a exacerbé la nécessité ou le besoin de contrôler la non- contamination des surfaces des objets par des germes, bactéries ou des virus. En outre, leur persistance sur les surfaces, dans différentes conditions, peut être source d'inquiétudes, voire de phobies, liées à la manipulation d'objets ayant circulé au sein de la population, dans les sphères privée ou professionnelle, qu'il s'agisse de courriers, de biens manufacturiers ou alimentaires.

[003] Une étude bibliographique de travaux internationaux sur la problématique de la persistance du virus SARS-CoV-2 sur les surfaces montre que ce virus peut rester présent et/ou virulent (capable de détruire des cellules eucaryotes maintenues en culture) durant un temps significatif, dépendant fortement du type de matériaux et de l'état de surface. Les durées observées vont de quelques heures sur le papier et le cuivre à 7 jours sur les masques, et les surfaces lisses comme le plastique ou l'inox (voir le tableau 1).

[004] Tableau 1 : persistance du virus SARS-CoV-2 sur différents types de surfaces

[005] [Tableau 1]

[006] Le principe de précaution conduit ainsi nombre de secteurs à envisager de mettre en quarantaine les objets plusieurs jours avant toute manipulation, ce qui peut éventuellement se concevoir pour un particulier, mais devient difficile pour un industriel ou toute autre entreprise ou établissement, en raison des frais et retards liés à cette mise à l’écart des objets d’une chaine de production ou d’un circuit logistique. Il y a donc une très forte demande socio-économique pour une procédure ou un dispositif sûr et efficace permettant d’inactiver ou de détruire des germes, bactéries, virus, virus à enveloppe dont le virus SARS-CoV-2 de surfaces et objets, et ainsi d'éviter une période de non accessibilité des objets du fait de leur mise en quarantaine.

[007] On connaît des procédures faisant appel à un traitement chimique par solvant, dont le principe s'appuie principalement sur l'application d'un stress oxydatif qui déstabilise la structure des molécules biologiques en général dont celles constitutives des germes, bactéries, virus, virus à enveloppe. Cependant, ces procédures sont inapplicables à la plupart des objets.

[008] Les technologies évoquées pour le SARS-CoV-2 sont dans leur grande majorité des technologies redéployées à partir du secteur de la purification de l'air, voire de l'eau. Ces technologies font essentiellement appel à l'irradiation par un rayonnement ultraviolet centré sur une longueur d’onde de 254 nanomètres.

[009] Or les technologies proposées présentent certains défauts qui, dans nombre de cas, rendent les dispositifs inopérants pour l'inactivation du virus SARS-CoV-2 ; on citera par exemple : une fluence mal évaluée, sous-estimée, mal contrôlée, des dispositifs sous-dimensionnés n'éclairant pas toutes les faces des objets, des dispositifs souvent dangereux nécessitant un personnel qualifié et un équipement de protection dédié, un taux de destruction visé de 90% des virus, ce qui est inacceptable pour un virus aussi dangereux que le SARS-CoV-2, les dispositifs redéployés à partir du secteur de la santé sont très onéreux, et, surtout, l'inadéquation des ultraviolets pour traiter les surfaces poreuses, qui délimitent la vaste majorité des objets manufacturés.

[0010] En conséquence, la grande majorité des dispositifs prétendant inactiver le SARS-CoV- 2 sont d'un usage délicat -voire dangereux-, d'une part au niveau manipulation, et d'autre part si l’usager pense que ce virus est inactivé (non virulent) par ces dispositifs, et sont totalement inadaptés à la plupart des surfaces contaminés d'objets de la vie courante et de la vie professionnelle dès lors qu'il y a ombrage ou que la surface est poreuse.

[0011] L’invention vise à pallier ces problèmes en proposant un dispositif d’inactivation ou de destruction de germes, bactéries, virus, virus à enveloppe dont celui de la Covid-19 efficace, ou plus efficient tout en proposant une utilisation aisée et sécurisante. OBJET DE L’INVENTION

[0012] À cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose un dispositif d’inactivation ou destruction de germes, bactéries, virus, virus à enveloppe dont celui de la Covid-19, contaminant des surfaces d'au moins un objet à traiter, le dispositif comprenant une enceinte agencée pour recevoir au moins un objet à traiter, caractérisé en ce qu’il comprend en outre : des moyens chauffants agencés pour chauffer l’air présent dans le volume délimité par l’enceinte, au moins un ventilateur agencé pour mettre en mouvement l’air chauffé, des lampes émettant des rayons ultraviolets du type C (UV-C), des moyens de réflexion agencés pour réfléchir les rayons ultraviolets et la chaleur, des moyens de régulations des résistances et des lampes.

[0013] Le dispositif selon la présente invention permet en particulier de détruire l’enveloppe des virus et ainsi de rendre les virus non virulents. L’action conjuguée d'un rayonnement ultraviolet situé dans la gamme de longueurs d’onde indiquée au point [0021] ci-dessus et de la chaleur au-dessus de 65 degrés Celsius, permet de traiter toute surface, qu'elle soit poreuse et ombrée ou pas, au contraire des technologies ne faisant appel qu'aux ultraviolets. De plus, l'altération de la structure biochimique des protéines et lipides de surface et des acides nucléiques dont l'ARN (acide ribonucléique) des germes, bactéries, virus, virus à enveloppe par la chaleur (affaiblissement des liaisons chimiques, diffusion et agitation thermique) rend encore plus destructrice l'action des UV, au travers d'un effet synergique entre ces deux sources d'énergie.

[0014] Pour ce qui précède et/ou pour la suite de la description, on entend par rayon ou faisceau ultraviolet, un rayon ultraviolet du type C présentant une longueur d’onde comprise entre 200 et 300 nanomètres, en particulier un faisceau présentant une longueur d’onde comprise entre 250 et 270 nanomètres qui a un effet germicide.

[0015] Selon un mode de réalisation, les moyens chauffants sont des résistances chauffantes. Les moyens chauffants sont agencés pour chauffer l’enceinte du dispositif à une température comprise entre 65 et 75 degrés. Ces valeurs sont choisies pour détruire la charge virale sans toutefois altérer l'objet, objet dont la nature conditionne la fragilité et la résistance aux UV et à la température. De préférence, les moyens chauffants sont agencés pour chauffer l’enceinte du dispositif et atteindre la température de consigne en deux minutes. Par exemple, la puissance des résistances électriques générant la chaleur est de 1 000 Watts.

[0016] De préférence, les moyens chauffants sont disposés sur la paroi de fond du dispositif. Selon un mode de réalisation, une ouverture est pratiquée sur la paroi de fond du dispositif. Par exemple, le dispositif comprend un bac thermique comprenant un compartiment en aluminium vissé sous l’enceinte, qui intègre les moyens chauffant, de préférence les résistances thermiques et les ventilateurs.

[0017] De préférence, les lampes sont agencées pour émettre des rayons ultraviolets présentant une longueur d’onde de 254 nanomètres.

[0018] De manière préférentielle, les lampes sont agencées pour générer une irradiance comprise entre 4 et 6 mW/cm ² .

[0019] De préférence, les lampes sont agencées pour émettre leur puissance maximale en deux minutes.

[0020] Par exemple, les lampes émettant les rayons ultraviolets sont des lampes de type LED. [0021] De préférence, chaque lampe est disposée le long d’une arête de l’enceinte.

[0022] De préférence, au moins une lampe est disposée sur une face interne du dispositif. Selon un mode de réalisation, pouvant être combiné avec le précédent, au moins une lampe est disposée le long d’une arête.

[0023] Selon un exemple de réalisation, les lampes sont disposées sur les arêtes, au milieu de sole et au plafond de l'enceinte. Les lampes sont choisies de façon à irradier toutes les faces de l’au moins un objet à traiter avec une irradiance accrue par rapport à l’art antérieur.

[0024] Par exemple, l’irradiance est estimée de façon conservatrice à 4,5 mW/cm ² pour la face supérieure d'une surface horizontale localisée au milieu de l'enceinte, sans intégrer l'irradiance sur la longueur des tubes et sans considérer les flux réfléchis. Pour ce niveau d'irradiance, la gamme de fluence de 10 à 1440 mJ/cm ² est atteinte pour des temps de 2 secondes à 4,5 minutes respectivement.

[0025] De préférence, les extrémités des lampes sont superposées. [0026] Selon un exemple, il est prévu deux lampes par arête, les deux lampes étant disposées l’une derrière l’autre le long de l’arête. Les deux lampes s’étendent sensiblement parallèlement l’une par rapport à l’autre et le long de la même direction.

[0027] Selon une variante, les deux lampes s’étendent sensiblement parallèlement l’une par rapport à l’autre et le long de deux directions distinctes espacées de quelques millimètres à quelques centimètres. Les lampes sont disposées sensiblement l’une derrière l’autre mais les extrémités en vis-à-vis se superposent partiellement. Pour rendre plus aisé le changement de lampes et pour éviter des zones d'éclairement mortes en jonction de lampes, les lampes en tandem sont positionnées en superposition partielle.

[0028] Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comprend seize lampes UV-C. De préférence, la puissance de chaque lampe est de 36 Watt, dont 12 Watt de puissance irradiante. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend seize lampes générant une puissance de 576 Watt, pour une puissance irradiante de 192 Watt, de manière à assurer une mise en œuvre rapide des traitements pour un coût abordable et une disponibilité commerciale sécurisée.

[0029] Les moyens de réflexion permettent de réfléchir le rayonnement UV-C produit par les lampes UV-C et le rayonnement Infrarouge (IR) émis par les résistances thermiques lors de la décontamination des objets. Ces surfaces réfléchissantes contribuent fortement à l'homogénéisation de l'irradiance UV-C et de la température dans l'enceinte. Les moyens de réflexion pourront aussi être appelés déflecteurs ou réflecteurs ou con vecteurs.

[0030] Selon un premier mode de réalisation des moyens de réflexion, au moins une paroi du dispositif présente une surface interne réfléchissante, de préférence en aluminium. La surface interne en aluminium présente un effet miroir. De préférence, l’aluminium est poli. Par exemple, la surface interne en aluminium présente une surface lisse ou martelée.

[0031] Selon un deuxième mode de réalisation, les moyens de réflexion comprennent des éléments distincts des parois du dispositif. Ils sont disposés entre les parois et les lampes. De préférence, ils présentent la forme de panneaux concaves entourant et/ou portant les lampes.

[0032] Selon un mode de réalisation, le déflecteur supérieur, placé en-dessous de la paroi de plafond, est plié pour adopter une forme en « V » au centre duquel sont fixées deux douilles en vis-à-vis recevant chacune une lampe UV-C. Selon un mode de réalisation pouvant être combiné avec le précédent, le déflecteur inférieur, placé au-dessus de la paroi de fond, est plié en V, deux lampes UV-C étant placées de part et d’autre de la pliure en V.

[0033] Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comprend : deux déflecteurs placés verticalement dans les angles des parois latérales de l’enceinte. Les déflecteurs sont façonnés dans une plaque en sandwich de polymère et d'aluminium poli, puis sont fixés sur des goujons vissés dans la structure en profilé d'aluminium. Ils sont équipés à chaque extrémité de douilles support de lampes UV-C et de clips de maintien ; deux déflecteurs placés horizontalement au centre des panneaux latéraux intérieurs ; ils sont façonnés dans une plaque en sandwich de polymère et d'aluminium poli et sont équipés chacun d’une douille support de lampes UV-C et d’un clip de support de lampe. Les deux déflecteurs sont fixés sur les parois latérales par des vis. Ces déflecteurs ont pour but de réfléchir les rayonnements UV-C et IR vers le centre de l'enceinte, et ainsi contribuer à l'homogénéisation de l'irradiance et de la température pour une efficacité optimale du traitement.

[0034] De préférence, la porte du dispositif comprend au moins un moyen de réflexion. Selon un mode de réalisation, la porte comprend deux réflecteurs. Ils sont placés verticalement dans les angles de la porte. Les déflecteurs sont façonnés dans une plaque en sandwich de polymère et d'aluminium poli ; ils sont fixés sur des goujons vissés dans la structure en profilé d'aluminium. Ils sont équipés à chaque extrémité de douilles support de lampes UV-C et de clips de maintien des lampes. De la même façon que précédemment évoqué, les réflecteurs ont pour but de contribuer à l'homogénéisation du rayonnement dans l'enceinte, de façon à ce que tout point, quelles que soient ses coordonnées dans un repère XYZ, d'une surface d'objet, et quelle que soit l'orientation de celle-ci, soit exposé à la même irradiance et à la même température.

[0035] Le dispositif de destruction comprend une structure, dit aussi boîte, présentant une forme parallélépipédique et comprend au moins une porte d’accès à l’enceinte du dispositif, l’au moins une porte pouvant pivoter ou coulisser relativement à la structure. Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif présente, à titre d’exemple non limitatif, les dimensions suivantes : largeur : 70 centimètres, hauteur 100 centimètres, profondeur 84 centimètres. [0036] Selon un mode de réalisation, la structure est réalisée en profilé d'aluminium.

[0037] De préférence, la structure comprend une double paroi, composée en extérieur de plaques en PVC expansé pour ses propriétés particulières, notamment d’isolant thermique, et en intérieur de plaques sandwich en aluminium poli et polypropylène.

[0038] Avantageusement, le dispositif de destruction comprend des blocs d'alimentation et de régulation, et un tableau de commande afin de contrôler et commander l’émission des lampes émettrices de rayons ultraviolet et/ou les résistances source de l’élévation de température à l’intérieur de l’enceinte. Par exemple, le dispositif comprend un ou plusieurs capteurs de rayonnement ultraviolet, en particulier de rayonnement ultraviolet de type C, et un ou plusieurs capteurs ou sondes de température.

[0039] De préférence, le dispositif comprend un panneau de commande.

[0040] Le dispositif peut comprendre un support de F au moins un objet à traiter. Il peut être fixé aux parois latérales ou à la paroi de fond. De préférence, le dispositif comprend une grille, ou un carrousel de manière à recevoir l’au moins un objet à traiter, par exemple des courriers et/ou des colis.

[0041] Selon une variante de réalisation, le dispositif comprend un mécanisme de vibration de l’au moins un objet à traiter. Le mécanisme de vibration est couplé au support de l’au moins un objet à traiter. Ledit mécanisme permet d’éliminer tout effet d'ombrage du rayonnement ultraviolet et ainsi traiter une surface accrue de l’au moins un objet à traiter.

[0042] Le mécanisme de vibration est par exemple fixé à la grille, et est déclenché périodiquement durant le traitement. Il transmet aux objets une petite impulsion latérale permettant d'exposer au rayonnement UV-C les surfaces auparavant écrantées de l'irradiance par les barreaux de la grille.

[0043] Par exemple, le mécanisme de vibration est un électro- aimant.

[0044] Selon une configuration particulière, l’enceinte présente un volume interne de 450 litres afin de recevoir plusieurs objets ou un objet cubique présentant une taille de 70 centimètres de côté. Par exemple, le dispositif de destruction peut recevoir plusieurs colis et/ou courriers.

[0045] Selon d’autres configurations, le dispositif présente un volume compris entre 200 et 300 litres ou entre 1 et 2 mètres cubes. Selon des variantes de réalisation, le dispositif comprend : une enceinte de table, d'un volume de 200 à 300 litres, apte à traiter petits objets, outils et lettres, une enceinte/cabine verticale, d'un volume de 1 à 2 m ³ , apte à traiter vêtements et costumes pour théâtres, plateaux de cinémas, loges d'artistes, un camion/enceinte équipé des cabines précédentes, à louer pour les tournages cinématographiques , une enceinte/cabine verticale de 1 à 2 m ³ , pour traitement de blouses médicales chez les professionnels de santé ou bien chez certains commerçants (coiffeurs, etc.), une enceinte-tunnel, avec tapis roulant ou plateau tournant, à intégrer dans une chaîne de production ou de réception de colis, de courrier, d'outils, de pièces et de composants, de plateaux-repas pour les cantines par exemple, des enceintes de grand volume, apte à traiter des palettes industrielles.

[0046] L'appareil est conçu de façon à être modulable et empilable latéralement et verticalement dans le cas d'un nombre important d'objets à traiter. Les lignes directrices de sa conception et du choix des composants sont : efficacité, coût optimisé, disponibilité et fiabilité des fournisseurs, robustesse, simplicité d'utilisation (pas d'opérateur dédié, pas d’équipement de protection) et de maintenance, industrialisation et mise à l’échelle pour différentes applications optimisés (choix de composants standardisés, fournisseurs stabilisés), sécurité (ouverture de la porte temporisée, autodiagnostic lampes/LED et résistances, etc.).

[0047] Selon un second aspect, l’invention concerne également un procédé de destruction de germes, bactéries, virus, virus à enveloppe dont celui de la Covid-19, contaminant toutes les surfaces d'au moins un objet à traiter, le procédé utilisant un dispositif de destruction selon le premier aspect, le procédé comprenant les étapes suivantes : chauffer le volume d’air présent dans l’enceinte à une température prédéterminée., et émettre des rayons ultraviolets dans l’enceinte.

La température de chauffage du volume d’air peut être avantageusement choisie supérieure à 65 degrés Celsius.

Les rayons ultraviolets émis dans l’enceinte peuvent avantageusement présenter une longueur d’onde comprise entre 250 et 270 nanomètres.

[0048] De préférence, le procédé prévoit une étape de temporisation de l’ouverture du dispositif, en particulier de sa porte. [0049] Selon un mode de réalisation, le temps de traitement total est de préférence de sept minutes, dont deux minutes de chauffage des lampes, pour une éradication totale du virus SARS-CoV-2 sur la plupart des surfaces. Pour un tel traitement, tout point de l'enceinte est soumis à une fluence de 1 440 mJ/cm ² .

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0050] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence aux figures annexées et dans lesquelles :

• La figure 1 illustre de façon schématique un dispositif d’inactivation ou de destruction selon l’invention;

• La figure 2 est un schéma en coupe simplifié d’un dispositif de destruction selon l’invention ;

• La figure 3 représente une vue en perspective d’un mode de réalisation d’une armature du dispositif de destruction selon l’invention ;

• La figure 4 représente une vue en perspective d’une enceinte comprenant des lampes émettant des rayons ultraviolets disposées dans l’enceinte selon un mode de réalisation ;

• La figure 5 représente une vue en perspective d’une enceinte comprenant des lampes émettant des rayons ultraviolets disposées dans l’enceinte selon un mode de réalisation ;

• La figure 6 représente une vue en perspective d’une paroi de fond d’un dispositif de destruction, la paroi étant de forme concave et recevant des moyens chauffants et un ventilateur selon un mode de réalisation.

[0051] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION

[0052] En relation avec les figures 1 et 2, il est décrit un dispositif 1 d’inactivation ou de destruction de germes, bactéries, virus, virus à enveloppe dont celui de la Covid-19, contaminant des surfaces d'au moins un objet à traiter.

[0053] Le dispositif d’inactivation ou de destruction 1 présente la forme d’une boîte 12 parallélépipédique comprenant une structure ou armature 101 comprenant des parois et une porte 11 de manière à réaliser une enceinte 100 fermée apte à recevoir un ou plusieurs objets à traiter 20,21. Les parois de la structure 101 incluent des parois latérales 14,15,17, une paroi de plafond ou supérieure 16 et une paroi de fond ou inférieure 13.

[0054] Des objets à décontaminer sont disposés sur une grille support 18 disposée sur une base 10 de l’enceinte 100.

[0055] En référence aux figures 3 à 5, la structure 101 est agencée pour recevoir et une structure de fond 103 prévue pour recevoir la sole de chauffage et de ventilation une structure mobile 102 pour la porte 11 de l’enceinte 100. Cette structure mobile 102 peut être équipée de réflecteurs optiques pour réfléchir les rayons ultraviolets.

[0056] La structure 101 est aussi agencée pour recevoir sur ses quatre arêtes verticales 40,41,42,43, des ensembles de lampes UV 20.1,20.2,20.5,20.6,..20.n, en référence aux figures 4 et 5. Cette structure 101 est habillée de parois pour constituer l’enceinte 100.

[0057] Le dispositif Icomprend des moyens chauffants 10 agencés pour chauffer l’air présent dans le volume délimité par l’enceinte à une température au moins égale à 65 degrés Celsius, de préférence au moins 70 degrés Celsius. Par exemple, les moyens chauffants sont des résistances électriques 14. En référence aux figures 3 et 6, les moyens chauffants sont fixés sur la paroi de fond 13, dite aussi sole.

[0058] En référence à la figure 6, le dispositif 1 comprend un ventilateur 19 agencé pour mettre en mouvement l’air chauffé. Le ventilateur 19 est placé au-dessus des moyens chauffants 13 près de la paroi de fond 13 du dispositif 1.

[0059] Selon le mode de réalisation décrit, le dispositif 1 comprend seize lampes (qui ne sont pas toutes représentées sur les Figures) émettant des rayons ultraviolets 20 agencées pour émettre un rayonnement ultraviolet de type C, de préférence à une longueur d’onde de 254 nanomètres. Les lampes sont choisies de manière à générer une irradiance comprise entre 4 et 6 mW/cm ² , de préférence entre 4,2 et 4,8 mW/cm ² . En référence aux figures 4 et 5, deux lampes 20.1,20.n en enfilade sont disposées le long de chacune des quatre arêtes verticales, quatre lampes, deux fois deux lampes en enfilade, sont disposées au-dessus de la paroi de fond et deux lampes en enfilade 20.7,20.8 sont disposées au-dessous de la paroi de plafond 16 du dispositif 1. Par ailleurs, deux lampes 20.3,20.4 sont disposées horizontalement au milieu des deux parois latérales 14,15. [0060] Selon un mode de réalisation représenté en figures 2 et 5, le dispositif 1 comprend en outre des moyens de réflexion 30 agencés pour réfléchir les rayons ultraviolets dans l’enceinte du dispositif. Par ailleurs, chaque lampe UV est associée à un panneau de forme concave.

[0061] L’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.