Brevet FR2081295A1 — publié le 19711203

La présente invention relate un procédé simple et efficace destine exercer une action microbicide rapide et integrale sur les fluides gazeux et en particulier sur ltair, circulant à travers le dispositif sterilisateur, objet de la présente invention. I1 existe évidamment différents systèmes de filtrage et de disposés tifs stérilisateurs à action plus ou moins rapide et d'efficacité plus ou moins grande, parmi lesquels on peut citer parmi les premiers les filtres électro statiques ou mécaniques, les lampes émettrices à rayons ultra-violets parmi les seconds. Toutefois, les premiers sont volumineux, compliques et dtun maniement délicat, lorsqu'on désir obtenir un filtrage vraiment poussé. Quant aux seconds, ils présentent des inconvénients analogues aux premiers. En outre, la sterilisation integrale de ltair traversant une chambre pourvue de lampes b quarz ne peut étire obtenue qu'au bout dXun séjour relativement long ou encore de passage répétés à proximite des sources émettrices de rayons germicides de 2000 à 2800 Angström. Or, il importe fréquemment aucun tel dispositif possède des caractéristiques différentes de celles propres aux systèmes cites. En effet, Itaction germicide exercée par le dispositif doit être totale et dXune sécurité de fonctionnement certaine, La ripidité de lteff et stérilisateur doit entre quasi instantanée sur Irensemble du fluide gazeux traversant le dispositif stérilisateur proprement dit. Ltencombrement du dispositif stérilisateur doit Btre réduit. Ses possibilités dtadaptation doivent être multiples et d'une grande simplicité. Citons à titre d'exemple non limitatif l'adaptation de tels dispositifs sur les appareillages industriels et ménagers existants suivants : a) L'aspirateur de poussières. Les dimensions de cet appareil sont très variables et dépendent du volume drain devant être filtré par une unité de temps. Ltélément filtrant contenu dans ces appareils est en géneral constitué par un sac en tissu, seul ou combiné avecun deuxième sac en papier spécial placé à l'intérieur du sac de tissu. L'effet filtrant peut également être réalises sur des appareils industriels de plus grande dimension, par un système de lavage de lrair dans un bain liquide. Toutefois, aucun de ces dispositifs actuellement connus ntest en mesure rassurer une destruction ou une retenue totale, voire mevme partielle des micro organismes pathogènes aspirés à mEme le sol ou ailleurs.Ces micro organisme s traversent facilement les eléments filtrants cités et sont chassés dans l'atmosphère enyironnante. De ce fait, ces appareils, destinés en principe à rendre salubre les locaux nettoyés, sont en réalité des promoteurs de maladies contagieuses. Cet état de fait prend un caractère particulièrement critique lorsque ces apparei ls sont utilisés dans des hopitaux et autres lieux où sont logés des per sonnes très sensibles aux risques de contagion. b) Un autre exemple d'opération insalubre est constitué par remploi de certains appareils humidificateurs à usage industrielet domestique. I1 stagit là en général d'appareils, dont l'élément actif comprend un ventilateur tournant au-dessus d'une surface liquide ou encore à proximité de corps solides poreux, dont ltexl;rémité inférieure plonge dans une réserve d'eau, cet élément intermédiaire hydrophyle étant destiné à- augmenter la? surface d1évaporation. Or, après quelques jours d'utilisation lteau de réserve ainsi que les éléments capillaires intermédiaires deviennent le siège de colonies microbiennes, qui émettent une odeur particulière caractérisant liteau stagnante insalubre. Il va sans dire que les particules liquides chassées par le ventilateur dans ltatmosphère sous forme d'aérosols entrainent de ces micro organisme s qui viennent ainsi infecter ltatmosphère du local. D'autres exemples du m8me ordre pourraient être cités concernant des appareils d'usage courant, dont lteffet peut être nocif à 12 égard des utilisateurs. La présente invention a pour objet de créer un appareil germicide de faible volume et d'une grande efficacité, qu'il est possible d'adapter facilement aux types dtappareils cités et également à autres, ayant pour mission d'assaini l'atmosphère des locaux par stérilisation totale et instantanée du fluide gazeux, traversant l'élément germicide. Le procédé mis en oeuvre consiste à intercaler sur le parcours du fluide gazeux un élément thermique d'un agencement particulier qui forcera chaque microZorganisme contenu dans le fluide gazeux à traverser une zone de surface déterminée, de faible profondeur, au cours de laquelle le micro-organisme se trouve soumis à une température nécessaire et suffisante pour provoquer sa destruction. La disposition particulière des corps chauffants devra être choisie de manière telle qu'il ne subsiste le moindre passage libre, qui ne fut soumis à cette action germicide immédiate et totale. La forme, la disposition et l'agencement des éléments thermiques à action microbicide peuvent être variés et adaptés à chaque condition particulière d'utilisation. Il en est de même avec la surface de ltélément germe cide, dont la dimension sera adaptée à chaque utilisation particulière. Quant à la température des élements thermiques, elle sera fonction de la vitesse du fluide gazeux à partir d'une température minimum, nécessaire à la destruction des microZorganismes les plus résistants. Les caractéristiques ainsi que divers avantages ressortent de la description qui va suivre : La Fig. 1, représente une coupe longitudinale d'un dispositif thermo-stérili- sateur à action rapide. La Fig. 2, une coupe transversale du même appareil. La Fig. 3, représente une variante d'agencement permettant d'assureur le passage forcé des filets d'air à trav ers les générateurs de température. La Fig. 4, est la vue en plan partielle de ltagencement de la Fig. 3. La Fig. 5, constitue une autre variante de réalisation par rapport aux précédentes. La Fig. 6, est une forme de réalisation ayant un effet analogue aux réalisa tions précédentes, mais dont la particularité réside dans le fait qutil est possible de faire appel à différentes sources de chaleur. Dans les Fig. 1 et 2, une chambre 1 en matière isolante thermos résistante possède Z parois pourvues dtouvertures, 2 et 3, de dimensions et de positions appropriées pour livrer passage au fluide gazeux destiné à subir un traitement de stérilisation. A l'intérieur de cette chambre se trouvent les éléments actifs, constitués par des corps chauffants 4, sous forme de résistances électriques, maintenues à une température nécessaire et suffisante pour assurer dans cet enclos une chaleur telle que ces micro organismes de toute nature traversant cette zone chaude se trouvent détruits instantanément, ltextrême ténuité de leurs dimensions permet de provoquer leur destruction en une fraction de seconde. De ce fait, le fluide gazeux quittant la chambre par les ouvertures 3, est rendu entièrement stérile. La chambre 1 réalise un double but : a) la concentration dtune température telle que la traversée d'un micro-organisme même dans les espaces situées entre les résistances 4, entraine leur destruction immédiate, b) elle supprime pratiquement les déperditions de calories par rayonnement, tout en réduisant les déperditions de nature différente. La vitesse de passage du fluide à travers la chambre 1 peut être élevée, l'effet stérilisateur étant quasi immédiat. Les Fig. 3 et 4 représentent un élément stérilisateur qui ne possède aucun entourage du type précité. Cependant, la conduite du fluide gazeux devra être strictement délimitée par un entourage ou encadrement imperméable, aux dimensions exactes de cet élément à lremplacement mtme de son apposition. Lrensemble comporte des corps chauffants 5, disposés sur une ou plusieurs lignes, ces corps chauffants étant constitués par des résistantes, en forme de spirales, à travers lesquelles le fluide gazeux peut circuler librement. Entre deux grésil. stances contigues, il doit exister obligatoirement un espace libre. Ces passages seront obturés par des corps isolants 6, de forme appropriée, disposés de manière à interdire tout passage direct du fluide gazeux en dehors des espaces libres entre les spirales mêmes de corps chauffants. En cas d'utilisation de résistances de forme rectiligne, les distances entre celles-ci devront être établies de manière à créer une zbne chaude ininterrompue, dont les températures de chaque point de passage seront maintenues au-dessus de la limite critique, à partir de laquelle un micro-organisme pourrait survivre. Les éléments d'obturation 6, peuvent être constitués par au moins une grille en matière isolante thermo-résistante, appliquée contre les résistances et dont les ouvertures coincident avec placement des résistances. La Fig. 5 représente une coupe dtune autre forme de réalisation vue en plan. Les corps chauffants sont disposés en deux rangées, les corps chauffants de la seconde rangée étant placés en quinconce par rapport à la première. Ces corps chauffants peuvent être constitues par des résistances électriques du type figurant sur les dispositifs ci-dessus décrites ou encore par des tubes métalliques lices ou nervurés, à lrintérieur desquels circulent des gaz chauds, de liquides portés à une température élevéeJde la vapeur vive sous pression ou surchauffée, ces éléments étant agencés et disposés de manière à assurer la température minimum requise dans tous les espaces libres entre les corps chauffants, par conduction, par convection ou par rayonnement, tel que tous les micro-organismes contenus dans le fluide gazeux circulant à travers les dits espaces y fussent détruits. Les dimensions de cet élément stérilisateur seront délimitées par un cadre, ou mieux encore, placés à ltintérieur d'une chambre 8, dont deux parois seront pourvues d'ouvertures 9, disposées selon Fig. 5, lorsque les corps chauffants 7, sont ouverts au pasaage du fluide gazeux. Ces ouvertures 9 seront placés face aux espaces libres lorsque les dits corps chauffants sont constitués par des tubes non perméables. La Fig. 6, représente une chambre 10, contenant un dispositif stérilisateur de forme particulière La paroi 10 possède des ouvertutes dtentrée du fluide gazeux. Ces ouvertures de forme et de dimension appropriées comportent des ajutages 11, ayant pour objet de guider le fluide gazeux sur les faces incurvées de corps chauffants 12. Ces corps chauffants peuvent être de section pleine quand il stagit de résistances électriques. Ils seront creux lorsque ces corps chauffants 12 sont alimentés par une source de chaleur autre. Le fluide gazeux, après avoir frôlé les surfaces chaudes, quittent ensuite la chambre à travers les ouvertures 13 de la paroi opposée. Les descriptions de quelques modes d'agencement de ce principe de stérilisation relèvent tous du même procédé consistant à réaliser la destruction totale des micro-organismes contenus dans un fluide gazeux, en particulier lrair chassé par un ventilateur,ou à pression élevée à travers ltélément stérilisateur.Alors que les systèmes en usage actuellement sont d'une efficacité insuffisante, en ne constituant pas une barrière infranchissable pour ces micro-organismes, tels que les filtres mécaniques ou électro stati statiquesq,+le délai drexposition nécessaire à l'élément germicide soit trop long, tel que les rayons ultra violets, soit enfin qu'ils fussent trop encombrants et trop onéreux pour trouver un champ d'utilisation très étendu. Le procédé ci dessus décrit trouve un champ d'utilisation particulière- ment étendu,en premier lieu parmi les types dtappareils cités au début de cet exposé. Un autre champ d'utilisation est constitué par la stérilisation de l'air dans les hopitaux, les salles d'opération2 et-tous autres lieux où doit régner une atmosphère excempte d'éléments pathogènes. Il est évident que la température de l'air traversant l'élément stérilisateur thermique augmente. Dans certains cas cette augmentation est recherchée par exemple dans les appareils humidificateurs. Dans autres, à utilisation limitée, dans un mEme local l'élévation de température qui en résulté est négligeable, t el que les aspirateurs de poussière.Dans d'autres cas elle pourrait être gênante au cours de certaines périodes de l'année. Toutefois, il est facile dSabaisser la température du fluide traité à son niveau initial, ou plus bas encore en plaçant à la sortie du stérilisateur un élément réfrigérateur de petite dimen sion,par exemple à circulation dreau. Cela pourrait être le cas dans une installation de conditionnement drain, alimentant de nombreux locaux. Le stérilisateur ici décrit serait alors combiné avec un filtre mécanique qui le précèderait et serait suivi dlun réfrigérateur entrant en activité pendant les périodes chaudes de l'année. La Fig. 7, représente une forme d'application du procédé de stérilisation à 11 extrémité de la conduite d'air comprimé alimentant des appareils pneumatiquessen air strictement stéril utilisé dans les salles d'opération: 1) représente la chambre d'équilibrage de la pression (6 bars) 2) la chambre de refroidissement de l'air stérilisé 3) le réservoir d'eau 4) la conduite d'alimentation en eau froide 5) la conduite d'écoulement de l'eau chaude 6) l'entrée de l'air comprimé 7) la sortie de l'air stérilisé 8) un déflecteur d'air 9) chambre en matière thermorésistante et diélectrique, dont la disposition des ouvertures d'entrée assure une répartition uniforme de flair dans la dite chambre 10) stérilisateur thermique. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de stérilisation instantanée et totale des fluides gazeux, en particulier de l'air, consistant à faire traverser le fluide pollué à travers un encadrement, englobant l'ensemble des passages du fluide pollué, ou encore une chambre munie de deux parois perméables au fluide gazeux, cet encadrement ou cette chambre étant pourvu d'un agencement perméable aux fluides gazeux constitué par des sources de chaleur agissant par conduction, par convection ou par rayonnement, d'une intensité suffisante pour provoquer la destruction quasi instantanée des micro-organismes traversant cette barrière thermique, celle-ci étant disposée de manière telle que la totalité du fluide traversant l'encadrement ou la chambre soit portée à une température suffisante pour provoquer le résultat visé, ce dispositif pouvant etre précédé par un élément filtrant et suivi d'un élément réfrigérateur. 2. Procédé de stérilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'encadrement ou la chambre entourant l'élément stérilisateur est constitué au moins partiellement en matière thermo-isolante. 3. Procédé de stérilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps chauffants formant l'élément thermostérilisateur sont constitués par des résistances électriques en forme de spirales, ou autres. 4. Procédé de stérilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps chauffants sont constitués par des corps métalliques creux chauffés par un courant électrique ou au moyen d'une source de chaleur différente. 5. Procédé de stérilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps chauffants sont disposés en plusieurs rangées successives. 6. Procédé de stérilisation selon la revendication 1,caractérisé en ce que l'effet microbicide est obtenu par des éléments thermiques émettant également des rayons infra-rougesO 7. Procédé de stérilisation selon la revendication 1,caractérisé en ce que la circulation de l'air à travers l'élément stérilisateur est enclenché par thermostat ou tout autre moyen, dès que l'élément stérilisateur a atteint la température requise pour provoquer l'effet germicide visé. 8. Procédé de stérilisation selon la revendication 1,caractérisé en ce que les corps chauffants sont combinés avec au moins une grille, dont les surfaces étanches en matière isolante obturent les espaces séparant des corps chauffants perméables aux fluides gazeux. 9. Procédé de stérilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les chambres sont formées au moins en partie par des parois en matière diéleciiique, tout en constituant un entourage calorifuge de l'élément stérilisateur. 10. Dispositif germicide selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est incorporé à l'appareil, tel qu'un aspirateur de poussières, ou bien en ce qu'il constitue une chambre de stérilisation indépendante ou extérieure attachée à l'avant ou à l'arrière de l'appareil principal/.