Brevet FR3004131A1 — publié le 20141010

Appareil de nettoyage et désinfection des surfaces intégrant un système de gestion électronique. La présente invention concerne un appareil de nettoyage et de désinfection à vapeur d'eau utilisé pour le nettoyage/désinfection des sols et surfaces. Il est connu divers appareils de nettoyage et désinfection utilisant de la vapeur d'eau pour le nettoyage et la désinfection. En général, les appareils connus de l'art antérieur produisent une vapeur d'eau à une température donnée qui est fixe, pas très précise et qu'il n'est pas possible de modifier. Cette température de vapeur d'eau dans l'enceinte de chauffage est ajustée par un pressostat réglé en usine. La température de la vapeur d'eau qui est en relation directe avec la pression dans l'enceinte de chauffage est donc fixe et surtout très approximative, elle est gérée par un pressostat « calibré » en usine. Pour rappel le pressostat est un dispositif détectant le dépassement d'une valeur prédéterminée, de la pression d'un fluide ou gaz. Il permet d'envoyer une information électrique indiquant que la pression pour laquelle il a été calibré en usine est atteinte ou non, il ne mesure en aucun cas en temps réel la pression qui lui est soumise. Ce procédé de régulation de pression dans l'enceinte de chauffage ne permet pas de régler l'une des grandeurs physique caractérisant la vapeur de façon fiable et précise sachant que les pressostats sont calibrés à une valeur avec une tolérance d'écart supérieur ou inférieur à la valeur seuil prédéterminée. L'efficacité de l'action désinfectante de la vapeur d'eau étant lié à la température de cette même - vapeur d'eau, il est important de pouvoir réguler et ajuster la température ( une des grandeurs physiques caractérisant la vapeur d'eau) en fonction des objectifs de désinfection ou de nettoyage à atteindre. La température est importante car directement liée a l'efficacité désinfectante, cette même 25 efficacité étant définie par des normes de désinfection d'où l'intérêt de pouvoir reprogrammer cette grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau afin de s'adapter à ces normes. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Les avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement au vu de la description ci-après 30 et des dessins annexés dans lesquels : Figure 1: vue d'ensemble du système intérieur du nettoyeur vapeur sans son carter de protection, châssis ou toute autre fonction parallèle ( par exemple aspiration ou adjonction de chimie avec la vapeur après l'organe de commande de sortie de la vapeur) Figure 2 : vue de coté de l'enceinte de chauffage 35 La présente invention porte sur un appareil de nettoyage et désinfection des surfaces à la vapeur d'eau caractérisé en ce qu'il comprend : - une enceinte de chauffage (1) - un moyen de chauffage pour chauffer l'eau contenue dans l'enceinte de chauffage,(2) -une conduite vapeur raccordée à la chaudière et adaptée pour canaliser la vapeur et comprenant au moins un organe de projection de vapeur. -une unité électronique de commande adaptée pour commander les moyens de chauffage en fonction des signaux de sorte que la dite grandeur physique atteigne ou dépasse un seuil 5 prédéterminé. (5) Dans une forme de réalisation, la présente invention porte sur un appareil de nettoyage et désinfection des surfaces à la vapeur d'eau selon l'invention caractérisé en ce que le capteur est un capteur adaptée pour émettre un signal représentatif de la température dans l'enceinte de chauffage. ( par exemple une sonde de température) 10 La présente invention porte sur un appareil de nettoyage et désinfection des surfaces à la vapeur d'eau selon l'invention caractérisé en ce que le capteur est un capteur adapté pour émettre un signal représentatif de la pression dans l'enceinte de chauffage. ( par exemple une sonde de pression) Dans une forme de réalisation de l'invention, l'appareil de nettoyage et désinfection des surfaces à la vapeur d'eau est caractérisé en ce que l'unité électronique de commande recueillant les signaux est 15 adaptée pour alimenter le moyen de chauffage comprenant au moins une résistance électrique. Un objectif de la présente invention est de réguler la grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau au moyen d'un capteur adapté pour émettre des signaux représentatifs d'une grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau en analysant la grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau très précisément dans l'enceinte de chauffage en temps réel, ce capteur géré par une unité de 20 commande électronique permettra une reprogrammation et un réglage précis et très fiable des -seuils minimum et maximum des conditions optimales d'utilisation ( par exemple plage d'application potentiellement définie par une norme de désinfection stipulant clairement et précisément la température minimum avant toute éventuelle mise en sécurité du nettoyeur vapeur si celle-ci est atteinte en phase d'utilisation ainsi que la température d'utilisation pour obtenir une désinfection ). 25 Dans une forme de réalisation de la présente invention , l'appareil de nettoyage et de désinfection des surfaces à la vapeur d'eau est muni de capteur(s) adaptés pour émettre un signal représentatif de la température dans l'enceinte de chauffage et /ou pour émettre un signal représentatif de la pression dans l'enceinte de chauffage. De plus pour une plus grande souplesse et une meilleure gestion des données que recueillera 30 l'appareil de nettoyage et de désinfection des surfaces à la vapeur d'eau sera muni d'une mémoire adaptée pour enregistrer plusieurs signaux représentatifs de la grandeur physique caractérisant la vapeur. Dans une forme de réalisation de l'invention, l'appareil de nettoyage et de désinfection des surfaces à la vapeur d'eau est caractérisé en ce qu'il comprend en outre une mémoire adaptée pour 35 enregistrer plusieurs signaux représentatifs de la grandeur physique caractérisant la vapeur. Dans une forme de réalisation de l'invention, l'appareil de nettoyage et désinfection des surfaces à la vapeur d'eau est caractérisé en ce l'unité électronique de commande permette une reprogrammation du seuil minimal prédéterminé ainsi que du seuil maximal prédéterminé. Ce procédé permet de pouvoir modifier très facilement la grandeur physique caractérisant la vapeur 40 d'eau et de pouvoir également avoir plusieurs niveaux de grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau disponible. La modification de cette grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau peut s'effectuer par des niveaux préalablement définis et actionnables par un commutateur ou une manipulation spécifique sur la machine ou sur l'unité de commande électronique. La possibilité d'avoir plusieurs niveaux de grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau est importante pour l'obtention de bons résultats de désinfection sur les germes et microorganismes. La souplesse de gestion de l'unité de commande électronique permet également de couper l'émission de vapeur d'eau (par blocage de l'alimentation de l'électrovanne vapeur par exemple) lorsque la grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau recueillie par le capteur adapté pour émettre des signaux représentatifs d'une grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau n'est pas suffisante (donnée suggérée par une norme de désinfection actuelle ou future) permettant d'assurer l'opérateur de l'efficacité de l'opération de nettoyage /désinfection. L'unité de commande électronique gère le remplissage de l'enceinte de chauffage (1), le niveau d'eau à l'intérieur de l'enceinte de chauffage, les moyens de chauffage de l'enceinte de chauffage (2), la température ou pression dans l'enceinte de chauffage, la commande de sortie vapeur ( par exemple électrovanne ( 6)), la coupure de la sortie vapeur en cas de donnée caractérisant la vapeur d'eau trop faible pour assurer une désinfection efficace. Cette gestion électronique de la donnée caractérisant la vapeur d'eau par le capteur adapté pour 15 émettre des signaux représentatifs d'une grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau dans l'enceinte de chauffage et par une unité de commande électronique est inédite pour les appareils de nettoyage et désinfection vapeur, qu'ils soient à usage professionnel et/ou grand public. Afin d'assurer une sécurité optimale et dans une forme de réalisation de l'invention , 20 l'appareil de nettoyage et désinfection des surfaces à la vapeur d'eau est muni d'une soupape - de sécurité (8) qui est réglable. La nécessité de nettoyer et de désinfecter de nombreuses surfaces dans les hôpitaux engendre la mise en place du bio-nettoyage (nettoyage et désinfection simultanés). Cette méthode utilise des détergents désinfectants chimiques dont les inconvénients ne sont apparus qu'à long terme. L'utilisation intensive de ces produits laisse apparaître quelques limites en termes : -d'efficacité : ces solutions doivent être appliquées sur des surfaces dépourvues de poussières. Pour être actives sur les micro-organismes, elles doivent être étalées en une couche mince devant être laissée suffisamment longtemps pour agir. En séchant sur place, les détergents désinfectants engendrent petit à petit la formation de pellicules. Ces films peuvent, à la longue, servir d'habitat à des micro-organismes pathogènes. Ils créent un sur-encrassement des surfaces, lesquelles deviennent « collantes » ; -de coût. -d'écologie (rejet dans l'environnement de molécules chimiques). Dans ces conditions, le bio-nettoyage par utilisation de vapeur d'eau apparaît comme une solution alternative intéressante. Utilisations et recommandations Depuis son introduction dans les hôpitaux, il y a une douzaine d'années, les indications de la méthode vapeur se sont élargies. D'abord réservée aux surfaces très encrassées, elle a ensuite été utilisée pour l'entretien des chambres à la sortie du patient. Puis les nettoyeurs vapeur ont fait leur apparition dans les blocs opératoires pour l'entretien de fin de programme. L'utilisation de ces appareils s'est également répandue dans les cuisines pour l'entretien des chariots repas et des autres matériels. Des applications plus ciblées ont été décrites : entretien des pousse-seringues, des incubateurs en réanimation médicales ; ces dispositifs étant réputés difficiles à nettoyer du fait de la présence de matériaux non adaptés (polycarbonate) à certains désinfectants chimiques. Il est à noter l'économie d'eau très importante générée dans cette utilisation. Les recommandations des différents centres de coordination de la lutte contre les infections nosocomiales (C.Clin), notamment le C.Clin Sud-Est, mentionnent les nettoyeurs vapeur pour les « entretiens de fond ou périodiques ». Le C.Clin Sud-Ouest recommande également l'utilisation de cette méthode pour l'entretien des blocs opératoires. La Société française d'hygiène hospitalière a, quant à elle, reconnue et validée cette méthode « qui répond, en termes d'efficacité détergente et désinfectante, aux exigences requises pour la désinfection des sols et des surfaces ». Afin de répondre aux exigences de résultat sur la désinfection,dans une forme de réalisation de l'invention, porte encore sur un procédé de nettoyage et de désinfection des surfaces à la vapeur d'eau, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : Etape 1 vaporiser de l'eau dans une enceinte de chauffage au moyen de moyen de chauffage. Etape 2 émettre au moyen d'un capteur un signal représentatif d'une grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau. Etape 3 commander les moyens de chauffage de sorte que la grandeur physique dépasse le seuil minimal prédéterminé. Etape 4 canaliser dans une conduite reliée à l'enceinte et moyen de chauffage la vapeur en mettant en oeuvre au moins un organe de projection de vapeur. Dans une forme de réalisation de l'invention, l'appareil de nettoyage et désinfection des surfaces à la vapeur d'eau, selon l'étape de vaporisation (1), la vaporisation consiste à placer la vapeur d'eau à une température comprise entre 100°C et 230°C. - Dans une forme de réalisation de l'invention, l'appareil de nettoyage et désinfection des surfaces à la vapeur d'eau, selon l'étape de vaporisation (1), la vaporisation consiste à placer la vapeur d'eau à une pression comprise entre 1 bars et 20 bars.20 Rappel de quelques propriétés physiques de la vapeur d'eau Pouvoir de dissolubilité L'eau pure (H20), pratiquement inexistante sur terre, est un solvant redoutable. En traversant les couches géologiques, elle se charge de nombreux matériaux dissous. Les plus abondants sont les sels de calcium, de magnésium, la silice, le fer le cuivre. Plus elle se charge de ces solides dissous, moins elle est agressive. La vapeur d'eau exempte de sels minéraux est donc un gaz au pouvoir nettoyant très important qui, de plus, ne conduit pas l'électricité. Relation pression/température La température de vaporisation de l'eau augmente lorsque la pression augmente. Cette relation est très précise : à 1 bar, la température d'ébullition est de 100 °C, et l'on peut estimer (à l'aide d'une formule) la pression en fonction de la température. Par exemple, sous une pression de 6 bars, la température d'ébullition est de 158 °C ; elle est de 143°C pour 4 bars, de 151 °C pour 5 bars, de 164 °C pour 7 bars et de 179 °C pour 10 bars. La vapeur d'eau étant de l'eau à l'état gazeux, elle est compressible : plus la pression augmente, plus le volume occupé diminue : à 10 bars, le volume occupé est approximativement 10 fois plus petit qu'à 1 bar. Propriétés thermiques de l'eau La transformation d'un litre d'eau en vapeur nécessite une quantité importante d'énergie appelée chaleur latente (cette dernière se différencie de la chaleur sensible, qui ne provoque qu'une variation de température du corps sans en changer l'état physique). Le changement d'état d'un litre d'eau en vapeur nécessite cinq fois plus d'énergie que pour élever sa température de 0 à 100 °C. « Rien ne se perd, rien ne se crée mais tout se transformeAN2 » : le phénomène est réversible et la transformation de vapeur en eau ne se fait qu'à condition de transmettre cette même quantité d'énergie à un autre corps qui se réchauffe (la surface nettoyée à la vapeur par exemple). 2- Maxime attribuée à LAVOISIER, reformulation d'une phrase d'ANAXAGORE DE CLAZOMÈNES : « Rien ne naît ni ne périt, mais des choses déjà existantes se combinent, puis se séparent de nouveau. » Source Wikipédia. Titre de la vapeur saturée Le titre permet d'exprimer le taux d'humidité de la vapeur saturée. De l'eau à l'état de fines gouttelettes peut être entraînée dans le courant de vapeur à la sortie de la chaudière. Plus la vapeur saturée est humide, moins elle est intéressante d'un point de vue énergétique. Le titre est toujours compris entre 0 et 1. La vapeur saturée est dite humide quand son titre est inférieur à 1. Une vapeur saturée humide contient moins de chaleur latente qu'une vapeur saturée sèche. Si le titre est de 0,95, la vapeur contient 5,0 % d'eau (elle ne contient donc que 95 % d'énergie). Figure 1 : vue d'ensemble du système intérieur du nettoyeur vapeur sans son carter de protection, châssis ou toute autre fonction parallèle ( par exemple aspiration ou adjonction de chimie avec la vapeur après l'organe de commande de sortie de la vapeur) Figure 2 : vue de coté de l'enceinte de chauffage Descriptif : Le flotteur 16 de niveau d'eau réservoir 15 permet d'actionner la pompe de remplissage 13.Le flotteur d'eau niveau d'eau chaudière 3 détecte un manque d'eau dans l'enceinte de chauffage) la pompe 13 se met en marche, une fois le niveau d'eau mini dans l'enceinte de chauffage est atteint la pompe 13 se coupe. L'unité de commande électronique 5 actionne les moyens de chauffe 2 jusqu'à ce que le capteur adapté pour émettre des signaux représentatifs d'une grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau 4 coupe les moyens de chauffe une fois que la température maxi programmée est atteinte. L'électrovanne 6 peut être ensuite actionnée par l'opérateur, tant que la température relevée par la sonde 4 dans la chaudière reste dans la plage d'application programmée dans l'automate. Si la température dans la chaudière 1 relevée par la sonde 4 est inférieure à la température mini programmée dans l'automate 5, la sortie vapeur est coupée et la résistance 2 chauffe à nouveau afin d'atteindre la température maximale programmée. Une fois le seuil de la température mini dépassé l'opérateur peut à nouveau actionner la sortie vapeur. Une commande spécifique positionnée sur la machine permettra à l'opérateur après l'avoir actionné de bénéficier d'une vapeur avec une grandeur physique spécifiquement paramétrée dans l'unité de commande électronique, servant comme d'une fonction booster ou pour une tache spécifique dont la grandeur physique spécifique de la vapeur paramétré assurera le résultat recherché par l'opérateur. Légende figure 1 et 2 : 1 : Enceinte de chauffage 2 : Un moyen de chauffage pour chauffer l'eau contenue dans l'enceinte de chauffage 3 : Flotteur de niveau d'eau chaudière 4 : Un capteur adapté pour émettre des signaux représentatifs d'une grandeur physique caractérisant la vapeur d'eau 5 : Une unité électronique de commande adaptée pour commander les moyens de chauffage 10 6 : Electrovanne avec régulateur de débit intégré 7 : Vanne anti-retour 8 : Vanne de sécurité surpression réglable 9 : Thermique de sécurité : Durite entre pompe de remplissage et chaudière 15 11 : Vanne anti-retour avec trop plein 12 : Support pompe 13 : Pompe de remplissage 50/60hz 14 : Durite reliant le réservoir à la pompe de remplissage : Réservoir d'eau propre alimentant la chaudière 20 16 : Flotteur de niveau d'eau réservoir 17 : Vanne ou écrou de vidange enceinte de chauffage.