Brevet FR3113838A1 — publié le 20220311

Système de désinfection de l’air et de surfaces dans un bâtiment comprenant une pluralité de sources d’irradiation germinicides équipées de LED UV-C (20) disposés sur le plafond de l’espace de désinfection ainsi qu’au moins un capteur de présence (22) détectant une présence vivante dans ledit espace d’irradiation et commandant l’arrêt de l’irradiation en cas de présence dans ladite zone caractérisé en ce que chacune desdites sources d’irradiation ainsi que ledit détecteur de présence sont raccordés par un câble Ethernet assurant simultanément l’alimentation électrique et la transmission des données, le système comportant en outre un commutateur PoE équipé d’un injecteur Power over Ethernet, relié à chacune desdites sources d’irradiation (20). Système de désinfection de l’air et de surfaces dans un bâtiment Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine des procédés et des dispositifs pour la stérilisation et la désinfection bactériennes, fongiques et / ou virales, et est plus particulièrement dirigée vers un procédé et un dispositif pour désinfecter des pièces et des zones fermées similaires, ainsi que pour la désinfection de surfaces, par exemple de véhicules, de chariots de supermarché, d’articles entrant ou sortant d’une zone logistique. Elle concerne plus particulièrement le domaine des systèmes de désinfection UV-C par irradiation germicide ultraviolette et proche ultraviolette. L'irradiation germicide ultraviolette est une méthode de désinfection qui utilise la lumière ultraviolette (UV-C) de courte longueur d'onde pour tuer ou inactiver les micro-organismes. Le mécanisme par lequel les UV-C désactive les micro-organismes est basé sur la dénaturation des acides nucléiques et de leur ADN, les laissant incapables d'exécuter des fonctions cellulaires vitales. L'administration du rayonnement UV-C est de plus en plus largement adoptée comme moyen efficace et fiable de désinfection de surface, par rapport à l'utilisation d'agents de nettoyage chimiques seuls. L'efficacité de l'irradiation germicide UV-C dépend de facteurs tels que la durée pendant laquelle un micro-organisme est exposé aux UV-C, l'intensité et la longueur d'onde du rayonnement UV-C ou la présence de particules qui peuvent protéger les micro-organismes des UV. Dans les applications de désinfection de l'air et des surfaces, l'efficacité UV est estimée en calculant la dose UV à délivrer à la population microbienne. L'UV-C est une longueur d'onde de lumière à haute fréquence dans la bande ultraviolette et s'est avéré être le type de lumière ultraviolette le plus bactéricide. Les UV-C ont des longueurs d'onde d'environ 240 nm à 280 nm. La source d’irradiation est constituée par des LED UV-C utilisant des semi-conducteurs pour émettre de la lumière entre 240 nm et 280 nm. L'émission de longueur d'onde est accordable en ajustant le matériau du semi-conducteur. L'utilisation de LED qui émettent une longueur d'onde plus précisément réglée sur la longueur d'onde germicide maximale entraîne une plus grande désactivation des microbes par ampère de puissance, une maximisation de la désactivation microbienne pour la production disponible, pas d'ozone et aucune dégradation des matériaux plastiques. État de la technique On connaît dans l’état de la technique la demande de brevet FR3063014 décrivant un dispositif de désinfection des surfaces et de l'air intérieur de diverses installations au moyen d'éléments UV émettant de la lumière ultraviolette. Le dispositif comprend un ou plusieurs éléments détecteurs disposés pour observer l'installation et pour informer une unité de commande de la présence d'un humain ou d'un animal dans l'installation. L'unité de commande est disposée pour activer les éléments UV afin d'émettre un rayonnement UV désinfectant lorsqu'il n'y a aucun être humain ou animal détectable par l'élément détecteur dans l'installation et pour couper les éléments UV lorsqu'il y a au moins un humain ou un animal détecté par l'élément détecteur dans l'installation. Cette solution est complexe à installer car elle nécessite le pilotage de chacun des éléments UV par une centrale de commande, impliquant la mise en place d’un réseau informatique. On connaît aussi le brevet américain US10556025B2 décrivant un système d'irradiation germicide hybrides à position fixe pour l'irradiation germicide aux ultraviolets. Une pluralité d'émetteurs peut être couplée à un boîtier sensiblement rectangulaire configuré pour être couplé à un luminaire commercial standard. Une seconde pluralité d'émetteurs peut être couplée au boîtier sensiblement rectangulaire. La première pluralité d'émetteurs et la seconde pluralité d'émetteurs peuvent fonctionner pour émettre un rayonnement UV-C à une longueur d'onde d'environ 265 nanomètres et un rayonnement proche UV à une longueur d'onde d'environ 405 nanomètres respectivement. Les capteurs UV-C mesurent la quantité d’UV-C ou proche UV-C reçue par une surface cible. La demande de brevet US20120305787 décrit un autre exemple système de désinfection de surface comprenant une pluralité d'ensembles émetteurs de lumière UV-C portables indépendamment contrôlables, et une station de commande pour commander à distance la pluralité d'ensembles d'éclairage. La station de commande comprend une station d'accueil pour stocker et transporter les ensembles. Chaque ensemble comprend une lampe UV-C tubulaire montée sur une unité de base portable qui comprend des composants électroniques pour générer de l'énergie vers la lampe, détecter le mouvement dans la pièce à stériliser, détecter les niveaux de fluence et pour l'alarme sonore, et pour la communication sans fil avec le poste de commande qui est situé à l'extérieur de la pièce pendant le fonctionnement du système. Inconvénients de l’art antérieur Les solutions de l’art antérieur nécessitent la mise en place d’un câblage électrique pour l’alimentation électrique des LED. Ces LED fonctionnent généralement en basse tension (5 V typiquement) alors que les réseaux électriques dans les bâtiments sont des réseaux moyenne tension (220 V). De plus, le pilotage de ces LED nécessite un câblage ou une liaison radiofréquence fiable pour garantir que les LED ne soient pas en fonction lors de la présence d’une personne humaine ou d’un animal, et soient bien activées lors des périodes de désinfection. La détection de présence nécessite également des capteurs qui doivent être alimentés électriquement, ainsi qu’une liaison numérique ou analogique pour la transmission d’informations à une centrale. La mise en place dans un bâtiment, surtout ancien, s’avère dont extrêmement complexe. Solution apportée par l’invention Afin de remédier à ces inconvénients, l’invention concerne selon son acception la plus générale un système de désinfection de l’air et de surfaces dans un bâtiment comprenant une pluralité de sources d’irradiation germinicides équipées de LED UV-C disposés sur le plafond de l’espace de désinfection ainsi qu’au moins un capteur de présence détectant une présence vivante dans ledit espace d’irradiation et commandant l’arrêt de l’irradiation en cas de présence dans ladite zone caractérisé en ce que chacune desdites sources d’irradiation ainsi que ledit détecteur de présence sont raccordés par un câble Ethernet assurant simultanément l’alimentation électrique et la transmission des données, le système comportant en outre un commutateur PoE équipé d’un injecteur Power over Ethernet, relié à chacune desdites sources d’irradiation. Avantageusement, il comprend en outre au moins un indicateur visuel ou sonore de l’état desdites sources d’irradiation relié audit commutateur par un câble unique pour l’alimentation et la transmission de signaux numériques. Selon une variante, il comprend des moyens d’activation à distance desdites sources d’irradiation. Selon une autre variante chacune desdites sources d’irradiation est associée à une source lumineuse émettant dans le spectre visible, par exemple une LED émettant une lumière colorée. Description détaillée d’un exemple non limitatif de réalisation la représente un exemple d’équipement d’une salle de classe avec un système selon l’invention. La représente une vue d’implantation du système selon l’invention dans une salle de classe équipée de lampes d’éclairage (10), de sources (20) d’irradiation germinicides équipées de LED UV-C, ainsi que de panneaux de signalisation (21). L’ensemble est piloté par une unité de commande (30) reliée à chacun des équipements précités par un seul câble assurant le transport d’une tension d’alimentation basse tension inferieure à 60 Volts DC ainsi que de paquets numérique au protocole IP (Internet Protocol) selon un format permettant d’adresser individuellement chacun des équipements tout en utilisant un câblage unique. Les équipements sont branchés sur le câble unique par un connecteur de type RJ45. Les LED sont pilotées via un courant cyclique à une fréquence comprise entre 100 Hz et quelques dizaines KHz, selon le mode « Modulation par largeur d'impulsions » (en anglais PWM-Pulse Width Modulation). Pour une surface d’environ 50 m² (soit la moyenne d’une classe ou d’un espace de travail de 4 bureaux), un seul switch (30) est nécessaire. Chaque dispositif UVC (20) couvre une surface de désinfection d’environ 9m². Dans l’exemple décrit, six dispositifs UVC (20) permettent d’atteindre un bon facteur de recouvrement et désinfecter toutes les surfaces. L’utilisation des UVC est sans danger pour l’environnement mais doit répondre à un certain nombre de précautions. Les UVC peuvent provoquer des brûlures au niveau de la peau et peuvent, comme lorsque l’on regarde le soleil directement pendant plusieurs minutes, provoquer des dommages aux yeux (cornées et rétines). Le système UVC doit donc être utilisé lorsque les locaux sont inoccupés. Il ne doit pas y avoir d’organismes vivants (y compris de plantes) pendant le fonctionnement des LED UVC. Le système désinfecte l’air et les surfaces entre 20 minutes et en 5 heures d'exposition en fonction de la distance à une puissance qui détruit les germes (99.9% des virus et des bactéries), mais avec un impact moindre sur la peau si une personne était malencontreusement exposée. Pour plus de sécurité, des capteurs (22) sont installés conjointement avec les LED UVC pour détecter la présence d’une personne dans la zone. En cas de détection de présence, le système coupe automatiquement l’alimentation des LED UVC. Comme les LED UVC ne sont pas visible en fonctionnement, le dispositif est équipé de LED de couleur qui émettent une lumière bleue-violette caractéristique. La présence de cette lumière bleue-violette est un témoin de fonctionnement reconnaissable immédiatement. L’apposition d'autocollants sur les portes des pièces est recommandée pour prévenir que la zone est équipée de LED UVC. Il peut être judicieux de baisser les stores pour éviter la pollution lumineuse si la désinfection est effectuée la nuit. Il sera en outre possible de prévoir un dispositif lumineux dans le couloir au-dessus de la porte d’entrée de la pièce pour annoncer le mode désinfection UV avec un éclairage rouge. La puissance des rayonnement UVC est inversement proportionnelle au carré de la distance. Ce qui signifie qu’au-delà de 6m, la puissance est négligeable. Il n’y a aucun risque pour une personne passant à proximité d’une classe vitrée (de plus, la majorité des vitres filtres les UV). Le système est couplé au logiciel de gestion technique et énergétique du bâtiment. Les dispositifs UVC sont connectés, pilotables et monitorés. La communication IP est chiffrée, évitant toute malversation extérieure. Afin de commander les équipements hétérogènes sur le même réseau, l’unité de commande (30) fonctionne en mode DLT (en anglais Digital Load Transformation) consistant à transmettre à chacun des équipements (10, 20) une information numérique de variation codée. Un appareil de commande (en anglais Control Unit) injecte sur la ligne d'alimentation l'information à transmettre, par exemple une valeur de luminosité, l'information superposée à la tension d'alimentation est décodée dans le dispositif et provoque une action correspondante (par exemple réglage de luminosité). Le mode DLT permet des fonctions de commande supplémentaires en utilisant des appareils de commande et lampes équipés en conséquence, comme l'attribution à des groupes ou le réglage de la température de couleur. La gestion des plannings d’utilisation des LED UVC est confiée au logiciel. Les utilisateurs agréés peuvent ainsi modifier les plannings de fonctionnement des LED UVC, zone par zone depuis une connexion locale au système (page web sécurisée + authentification à deux facteurs) ou à distance (sur demande d’ouverture sécurisée). Le système est connecté au central pour la maintenance et la supervision. En outre, les zones de traitement en UVC étant aussi protégées via des capteurs, il sera possible de remonter des alertes automatiquement aux gestionnaires en cas de détection de présence anormale. – Système de désinfection de l’air et de surfaces dans un bâtiment comprenant une pluralité de sources d’irradiation germinicides équipées de LED UV-C (20) disposés sur le plafond de l’espace de désinfection ainsi qu’au moins un capteur de présence (22) détectant une présence vivante dans ledit espace d’irradiation et commandant l’arrêt de l’irradiation en cas de présence dans ladite zone caractérisé en ce que chacune desdites sources d’irradiation ainsi que ledit détecteur de présence sont raccordés par un câble Ethernet assurant simultanément l’alimentation électrique et la transmission des données, le système comportant en outre un commutateur PoE équipé d’un injecteur Power over Ethernet, relié à chacune desdites sources d’irradiation (20). - Système de désinfection de l’air et de surfaces selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un indicateur visuel ou sonore de l’état desdites sources d’irradiation, relié audit commutateur par un câble unique pour l’alimentation et la transmission de signaux numériques. - Système de désinfection de l’air et de surfaces selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comprend des moyens d’activation à distance desdites sources d’irradiation (20). - Système de désinfection de l’air et de surfaces selon la revendication 1 caractérisé en ce que chacune desdites sources d’irradiation (20) est associée à une source lumineuse émettant dans le spectre visible.