Brevet FR3126881A1 — publié le 20230317

Dispositif émetteur de lumière Dispositif émetteur d’un rayonnement lumineux comprenant : - au moins un dispositif émetteur de lumière apte à générer un rayonnement lumineux comprenant au moins une partie de l’énergie rayonnée dans une gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm ; - au moins un réflecteur qui permet d’orienter les rayons lumineux dans la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm dans une direction préférentielle appelée axe optique - au moins un dispositif mécanique réglable pouvant interrompre tout ou partie du rayonnement dans la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm et situé sur le trajet de ces rayons ; - au moins une grille constituée de lamelles solides recouvertes d’un traitement optique absorbant plus de 95% des rayons dans la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm, ces lamelles étant disposées de manière à limiter l’angle de sortie des rayons ; - un dispositif de réglage permettant de corriger le positionnement horizontal et vertical du système par l’utilisation de plus de 2 vis de pression appuyant sur une pièce mobile et située entre le dispositif et le support ; - le faisceau germicide est émis de haut en bas et ce dernier est renvoyé avec un angle ; FIGURES Dispositif de décontamination à angle L’invention se rapporte à un dispositif émetteur de rayonnement UV-C permettant la décontamination de l’air en présence de personne. L’action germicide des rayonnements UV-C est connue depuis 1877 par messieurs Downes et Blunt, ( Downes, A. and Blunt, T. (1877) The Influence of Light upon the Development of Bacteria. Nature, 16, 218 ) qui ont montré l’action germicide des rayons UV sur des bactéries, action fonction de la dose et de la longueur d’onde utilisées. L’utilisation des UV-C est un moyen efficace de lutte contre la contamination des surfaces, de l’eau ou encore de l’air et constitue une alternative sans produits chimiques à d’autres méthodes de décontamination, comme par exemple l’utilisation de chlore, ozone... L'utilisation du rayonnement UV germicide (en anglais, Germicidal UV, GUV) est un outil important qui peut réduire à la fois la propagation par contact et la transmission par voies aériennes d'agents infectieux (tels que les bactéries et les virus). Les GUV opèrent dans la gamme de longueurs d’onde des UV-C (200 nm - 280 nm), avec une utilisation courante de la raie du mercure à 254 nm, et sont appliqués avec succès et en toute sécurité, depuis plus de 80 ans. Cependant, les GUV doivent être utilisés en connaissance de cause et en accordant une attention particulière aux doses et à la sécurité. La dangerosité des rayonnements UV-C est avérée, avec pour principaux effets des brulures de la peau (érythème) ainsi que des yeux (photokératite). Les doses journalières d’exposition des personnes sont fixées par les directives européennes, retranscrites en droit national. Ainsi, la valeur limite d’exposition aux rayonnements artificiels UV-C est de 30J/m²/jour correspond à 0,2µW/cm 2 pour une occupation de plus de 8 heures, à la longueur d’onde de 254nm. Les rayonnements UV-C ont été utilisés de manière efficace depuis des décennies pour décontaminer l’air, notamment pour lutter contre la tuberculose. Les systèmes utilisés étaient des dispositifs sans contrôle optique qui visaient à irradier des pièces de grande hauteur, avec des plafonds à plus 3m. Ce type de systèmes, ainsi que d’autres plus récents envoyant les UV-C de manière plus orientée, ne permettent pas de maitriser la direction ou l’intensité du flux UV-C délivré ce qui les rends par conséquent non adaptés aux petits volumes . D’autres systèmes de traitement de l’air existent également, basés sur des techniques de filtration et utilisent, par exemple, des filtres HEPA. Il est nécessaire de remplacer fréquemment ces filtres. Ces types de dispositifs ont également l’inconvénient d’être bruyant. Dans ce contexte, la présente invention vise donc à proposer une solution alternative de décontamination de l’air en présence de personne grâce aux UV-C, exempt des inconvénients listés ci-dessus. En particulier, la présente invention vise à proposer une nouvelle solution pour : La bonne installation du système : grâce à un élément permettant l’appui et le réglage sur la surface d’applique Le réglage aisé du système : Possibilité de réglage optique de l’horizontalité sans démontage du système. Le réglage de la puissance du rayonnement : possibilité de régler la quantité d’UV-C délivrée par le dispositif L’utilisation dans des pièces de faible hauteur de plafond, grâce à une optique particulière. Traiter à 360° ou en certaines zones de la pièce grâce à une optique Avoir la possibilité d’émettre uniquement la longueur d’onde germicide UV-C, sans émission de lumière visible. En outre, la présente invention vise également à proposer une solution simple dont l’installation ainsi que le réglage se font simplement, sans nécessiter de redémontrer le dispositif. Un autre objectif de l’invention est de proposer une solution moins encombrante, moins énergivore, non bruyante, non visible, sans émission d’ozone et compatible avec une installation dans une pièce de faible hauteur de plafond ( L’invention a ainsi pour objet un dispositif émetteur d’un rayonnement lumineux visible et/ou non visible, comprenant au moins un dispositif émetteur d’UV et un boitier installé dans un sous-plafond ou au plafond. Le dispositif de décontamination est apte à générer un rayonnement UV-C, comprend des éléments de réglages ainsi qu’une optique permettant de concentrer le rayonnement dans une géométrie particulière. Selon l’invention, le dispositif de réglage permet de régler la position du système en condition d’utilisation sans avoir besoin de le démonter. Ce réglage est rendu possible grâce à des vis de pression accessibles sans démonter le dispositif qui prennent appui sur un support et garantissent le bon positionnement du dispositif. L’invention dispose d’un interrupteur de coupure électrique permettant l’intervention sur le dispositif ainsi qu’un système de détection de présence de la zone germicide. Un signal sonore et/ou lumineux prévient de la présence dans la zone germicide. Ainsi, la solution de l’invention consiste en un dispositif permettant la décontamination de l’air, dans des pièces de faible hauteur de plafond ( L’une des particularités de l’invention est que l’émission UV-C se fait perpendiculairement (du haut vers le bas de la pièce) au plafond et est réfléchie par un système optique qui renvoie le faisceau germicide avec un angle. Dans la position standard du système, cet angle renvoie le faisceau de manière contrôlée, parallèlement au plafond. Le système est cependant réglable ce qui permet, si besoin, d’orienter le faisceau germicide en fonction de la géométrie de la zone à traiter, comme par exemple l’inclinaison du plafond…. Outre ce réglage d’angle par rapport au plafond, le système permet également un réglage de la zone d’action du faisceau germicide au plus proche des besoins afin d’orienter l’intensité germicide en fonction d’éventuels obstacles ou besoins. Par défaut, le dispositif est réglé sur une émission du faisceau germicide à 360° et permet de traiter jusqu’à 4 zones distinctes de 90°. Un système d’accessoire permet de répondre à des besoins supérieurs en termes de nombres des zones différentes à traiter. A titre d’exemple, un accessoire permet de traiter une pièce en 8 zones différentes, chacune des zones couvrant 45° de la pièce. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend Une source lumineuse émettant au moins une partie de sa puissance lumineuse dans la bande de fréquence 200nm à 300nm Une électronique de pilotage de la source si nécessaire, cette source pouvant être pilotée de manière à faire varier la puissance optique du dispositif dans la bande de fréquence 200nm à 300nm, dans les autres bandes optiques ou dans une combinaison des bandes. Un réflecteur permettant de limiter l’angle d’émission et de rabattre les faisceaux lumineux en grande partie dans une direction préférentielle, perpendiculaire au plafond. Ce réflecteur peut-être soit de type métallique, soit de type dichroïque avec une réflexion dans la bande des 200nm à 300nm, et laissant passer les longueurs d’onde non désirées. Le réflecteur de type dichroïque a pour avantage de concentrer le faisceau UV-C sans augmenter l’intensité des longueurs d’onde non désirées dans la direction préférentielle. Une lame mobile permettant d’intercepter une partie variable du rayonnement en sortie du réflecteur. Idéalement la lame a une position d’interception minimale et plusieurs positions d’interception indexées. La lame mobile possède un traitement de surface capable d’absorber au moins 97% du rayonnement optique dans la bande 200nm à 300nm. Idéalement, la position de ce volet est réglable depuis l’extérieur de l’appareil. Un condenseur optique, facultatif, tel qu’une lentille, installé en sortie du réflecteur et/ou de la lame mobile, permettant de concentrer le faisceau optique dans la direction préférentielle. Un filtre facultatif permettant de sélectionner uniquement les longueurs d’ondes germicide (200nm à 300nm). Ce filtre peut être absorbant dans une bande non désirée, ou dichroïque, réfléchissant les longueurs d’onde non voulues et transmettant les longueurs d’ondes dans la bande 200nm à 300nm Une grille composée de lames métalliques, plastiques ou de tout autre matériau rigide, capable de recevoir un traitement de surface capable d’absorber au moins 95% du rayonnement optique. Cette grille peut être composée de lamelles horizontales et/ou verticales et/ou orientées, par exemple d’un assemblage de lamelles horizontales et verticales, d’un nid d’abeille ou de toutes autres structures permettant de limiter angulairement le cône d’émission de la lumière. Une lame, facultative, optiquement transparente ou quasi transparente dans la gamme de longueurs d’ondes de 200nm à 300nm, permettant de créer une étanchéité du dispositif tout en permettant la sortie des rayons germicides. Un boitier permettant le maintien mécanique de l’ensemble des éléments ci-dessus, l’étanchéité à la lumière sur toutes ses faces sauf sur une ou plusieurs faces servant à l’émission orientée des rayonnements sur le dispositif de renvoi d’angle. Ce boitier comprend également plus de 2 vis de pression permettant le réglage géométrique de la position du boitier vis-à-vis de son support, afin de pouvoir régler finement le positionnement du faisceau germicide par rapport à la position désirée vis-à-vis du plan de référence. Un miroir spéculaire ou dichroïque permettant de faire une rotation de l’axe optique Une plaque, facultative, (élément secondaire) permettant à la fois un montage et un positionnement aisé, ainsi qu’un réglage de l’horizontalité du dispositif et une protection du support par rapport à la détérioration possible par les vis de pression. Un interrupteur permettant de couper l’émission optique sans s’exposer au rayonnement. Un voyant, facultatif, permettant de vérifier l’émission dans la bande de 200nm à 300nm. Ce voyant est situé sur une des parties visibles du dispositif et permet de vérifier l’émission dans la bande de 200nm à 300nm sans s’exposer aux rayons dans cette bande. Ce voyant peut être piloté par un système électronique de détection d’émission dans la bande de 200nm à 300nm ou par une fenêtre absorbant l’émission dans la bande de 200nm à 300nm et laissant passer l’émission de la source dans la bande visible si elle existe, ou bien par un dispositif absorbant les rayons dans la bande de 200nm à 300nm et réémettant dans la bande visible. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif précédent comprend également un dispositif permettant le brassage de l’air. Ce brassage peut être entièrement externe (l’air brassé ne rentre pas dans le dispositif) ou bien peut permettre de faire circuler l’air de la pièce à l’intérieur du dispositif. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif précédent comprend un dispositif permettant de détecter le passage d’un être à sang chaud dans la zone germicide et de couper l’émission lumineuse. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif précédent comprend un détecteur de présence, permettant d’allumer le dispositif en présence de personnes sous la zone germicide et de le couper lorsque l’espace est inoccupé. Ce dispositif peut comprendre une temporisation à l’allumage et/ou à l’extinction. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif comprend un capteur permettant de calculer la dose reçue en un point donné sur une durée de temps programmée, ce dispositif pouvant être mobile et/ou en liaison sans fil avec le dispositif. En cas de dépassement de la dose maximale admissible, le dispositif coupe ou adapte l’émission UV et peut prévenir l’utilisateur de la coupure de la source UV. Globalement, le procédé de fabrication du dispositif émetteur de rayonnement UV-C décrit ci-avant peut comprendre : un boitier de protection de la source UV-C une source UV-C une électronique de pilotage programmable ou non un système optique spécifique de contrôle du faisceau germicide un système de réglage fin du flux de sortie des rayonnements un système de filtres permettant d’éliminer une partie du spectre optique hors gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm une lame d’étanchéité (optionnelle) un système optique de renvoi d’angle, permettant le réglage de l’horizontalité du faisceau germicide ainsi que la distribution angulaire du flux germicide un système de positionnement du système permettant un réglage par l’extérieur un interrupteur de contrôle et maintenance un système de brassage renforcé de l’air (optionnel) un système de détection de présence dans la zone germicide (optionnel) un système de détection de présence dans la pièce (optionnel) un dispositif de mesure de dose permettant d’éteindre le dispositif ou d’adapter le flux s’il y a risque de surexposition (optionnel) D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la est une vue en coupe d’une représentation schématique d’un dispositif germicide destiné à être installé dans un plafond, selon un autre mode de réalisation de l’invention qui permet une émission à 360°; la est une vue en coupe d’une représentation schématique d’un dispositif germicide destiné à être installé dans un plafond, selon un mode de réalisation de l’invention qui permet une émission orientée ; la est une représentation schématique d’une grille selon un mode de réalisation; la est une représentation schématique d’une grille selon un autre mode de réalisation; On notera que dans ces figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou analogues et les différentes structures ne sont pas à l’échelle. Par ailleurs, seuls les éléments indispensables à la compréhension de l’invention sont représentés sur ces figures pour des raisons de clarté. Dispositif émetteur d’un rayonnement lumineux comprenant : - au moins un dispositif émetteur de lumière (3) apte à générer un rayonnement lumineux comprenant au moins une partie de l’énergie rayonnée dans une gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm ; - au moins un réflecteur (2) qui permet d’orienter les rayons lumineux dans la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm dans une direction préférentielle appelée axe optique - au moins un dispositif mécanique (5) réglable pouvant interrompre tout ou partie du rayonnement dans la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm et situé sur le trajet de ces rayons ; - au moins une grille (8) constituée de lamelles solides (7) recouvertes d’un traitement optique absorbant plus de 95% des rayons, ces lamelles étant disposées de manière à limiter l’angle de sortie des rayons ; - un dispositif de réglage permettant de corriger le positionnement horizontal et vertical du système par l’utilisation de plus de 2 vis de pression appuyant sur une pièce mobile et située entre le dispositif et le support ; - le faisceau germicide est émis de haut en bas et ce dernier est renvoyé avec un angle ; Dispositif selon la revendication 1, comprenant sur le trajet optique un filtre (9) permettant d’éliminer tout ou partie du rayonnement lumineux hors de la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm ; Dispositif selon la revendication 1, comprenant sur le trajet optique un condenseur (6) supplémentaire permettant de réduire la divergence du rayonnement dans la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm ; Dispositif selon la revendication 1, comprenant un détecteur de présence ou de mouvement dont la zone de détection est limitée à la zone germicide, et permettant de couper l’émission et ou la moduler dans la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm en cas de détection. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un détecteur de présence ou de mouvement détectant la présence dans la pièce ou une partie de celle-ci, et permettant de couper l’émission dans la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm lorsque la pièce ou une partie de celle-ci est inoccupée, cette coupure pouvant être temporisée à l’allumage et/ou à l’extinction. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un détecteur de dose sensible à la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm et situé dans une position représentative de l’exposition des personnes présente, ce détecteur pouvant ordonner la coupure de l’émission dans la gamme de longueurs d’onde de 200nm à 300nm lorsque la dose reçue par le détecteur dépasse la consigne programmée pendant le laps de temps programmé.