INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le problème technique de l'invention est donc de trouver comment utiliser un mousseur standard et un rayonnement ultraviolet, typiquement de petites dimensions, inferieur à 60x60x60mm, correspondant aux dimensions généralement disponibles autour des zones de service dans des machines (fontaines à eau) ou des colonnes de service. Ce rayonnement aura pour but de réaliser une désinfection à des doses de rayonnements ultraviolets suffisants et réaliser le traitement dans des conditions de sécurité optimales pour les utilisateurs du point d’eau. De cette manière, un tel dispositif pourra remplacer en lieu et place un mousseur standard afin d’assurer complémentairement la fonction de désinfection et contenir une sécurité intrinsèque lui permettant de fonctionner en toute circonstance sans que l’utilisateur n’en soit affecté.
Pour répondre à ce problème technique, l'invention propose de placer autour de la sortie d’eau constituée par un mousseur standard un tube creux en PTFE muni d’une fente au travers de laquelle le flux UV-C pourra être émis. Ce flux ultraviolet émis dans une chambre étanche par une LED traverse un disque en quartz pour irradier le tube en PTFE, la base du mousseur et dans une moindre mesure expose le voisinage proche de l’orifice de sortie d’un flux UV-C de fuite pouvant dépasser les doses permanentes admissibles de 6 mJ/cm² durant les périodes cumulées de fonctionnement quotidien.
En outre, l’utilisation de matériaux appropriés permettra de ne pas dégrader le flux de la source ultraviolette, les techniques utilisées pour le contrôle du flux seront la réflexion totale sur les surfaces très réfléchissantes du PTFE usiné. La bonne diffusion du quartz vis-à-vis des UV-C sera également mise à profit dans la verrine ronde qui assure l’étanchéité entre la partie interne regroupant le circuit imprimé, la LED et l’électronique et la partie externe qui est traversée par le flux d’eau.
Un soin particulier doit être apporté aux états de surface du PTFE pour optimiser la maitrise du flux ultraviolet et sa bonne diffusion dans tout l’espace potentiellement au contact avec l’eau. La conception de cet espace ne doit pas non plus aménager de recoin ou zone d’ombre susceptible d’empêcher d’atteindre en tout point une irradiance suffisante pour traiter convenablement à log-4 une éventuelle contamination (désinfection à 99.99%). Le but étant de générer des flashs courts, par exemple de 10 secondes, l’irradiance minimale à vérifier sur les zones difficiles d’accès et jusqu’en sortie sera donc de 2mW/cm² pour les Pseudomonas. La dose (en mJ/cm²) étant effectivement obtenue par le produit de l’irradiance (en mW/cm²) par le temps (en secondes)
A cet effet, selon un premier aspect, l’invention décrit une géométrie bien particulière constituée par un tube creux en polytétrafluoroéthylène (PTFE) qui entoure la zone d’écoulement du jet d’eau laminaire entre le mousseur standard et la sortie de l’eau du dispositif avec un diamètre de 15 à 25mm. Le choix du PTFE répond à trois critères indispensables : premièrement cette matière offre une excellente résistance aux rayonnements ultraviolets. Deuxièmement, en usinant cette matière, il est facilement possible d’obtenir à la fois une réflexion totale supérieure à 80% tout en diffusant suffisamment les rayonnements pour irradier uniformément la zone à traiter. Troisièmement, le PTFE est une matière biologiquement neutre et admise au contact de l’eau de boisson. Cette zone d’écoulement est la zone ou les rétro-contaminations peuvent se développer et qui est donc exposée à une source de lumière ultraviolette constituée par une ou plusieurs LED(s) UV-C émettant au travers d’un quartz mince qui sert de barrière d’étanchéité. L’invention se caractérise en ce que ladite zone est irradiée par des ultraviolets provenant d’une ou plusieurs LED UV-C de faible puissance (typiquement moins de 50mW) montée(s) sur une carte électronique dont le support est un circuit imprimé sur aluminium d’au moins 1mm d’épaisseur. De préférence, la longueur d’onde de la (ou des) LED(s) émettant dans l’ultraviolet sera centrée sur 265nm à +/-5nm. Cette longueur d’onde à l’avantage d’avoir l’efficacité maximale sur l’absorption des UV par les nucléotides présents dans l’ADN et l’ARN des organismes à détruire par rapport aux lampes à décharge à 254nm. Le choix de la LED permet de réaliser le dispositif avec des dimensions très réduites, ce que ne permettrait pas une autre technologie de source. Ce choix permet également d’écarter le risque de générer de l’ozone avec une longueur d’onde supérieure à 240nm. Enfin ce choix technologique, outre son intérêt écologique et sa durabilité permet de fonctionner très facilement par intermittence et produit le flux maximal dès sa mise en service. La carte électronique porte la source UV-C et une LED RGB d’état indiquant le mode de fonctionnement dans lequel se trouve le dispositif sous tension.
Au sens de l’invention, cette LED d’état n’a qu’un rôle d’indication pour les utilisateurs afin de visualiser le bon fonctionnement de la désinfection et le rythme des flashs de traitement, étant entendu qu’il n’est pas nécessaire de faire fonctionner en permanence la désinfection.
Pour obtenir l’efficacité aseptique souhaitée, et pour ne pas exposer les utilisateurs à des rayonnements inutiles, l’exposition de la chambre lisse sera irradiée par des flashs courts d’environ 10 secondes. Cette durée a pour avantage de ne pas permettre au circuit imprimé et à la LED UV-C de monter en température pendant le flash. La puissance ultraviolette de la LED est déterminée par le courant qui la traverse et que fournit un régulateur de tension entre 200 et 500mA. Ce courant est ajusté de façon à ce qu’en tout point de la chambre l’irradiance minimale permet d’atteindre la dose visée en 10 secondes. Les sources du marché produisent typiquement de 30 à 50mW de flux ultraviolet dans cette gamme de courant. L’ajustement du courant peut se faire précisément par une étude de simulation photométrique dans l’ultraviolet, mais pourra aussi plus simplement se faire en mesurant le flux de fuite UV-C au niveau de l’orifice de sortie. En effet cette zone est la plus éloignée de la source et ne peut pas être atteinte directement par la LED ultraviolette au travers du quartz. Le quartz mince garanti une bonne transmission lumineuse du spectre ultraviolet et ce au-delà de 90%. Un étalonnage à cet endroit précis par rapport à une valeur supérieure à celle nécessaire pour inactiver la bactérie Pseudomonas pourra ainsi être choisi avec une irradiance de fuite de 3mW/cm² (99.99%). Dans ces conditions, l’aérateur UV-C produira des flashs de 10 secondes capables de désinfecter correctement l’ensemble de la zone de rétro-contaminations potentielles, et ce aussi fréquemment que le risque de contamination le nécessitera. Dans la pratique, un flash toutes les 5 à 15 minutes suffira largement pour empêcher la migration d’organismes pathogènes sur la partie en PTFE qui pourrait servir de vecteur de pénétration vers le mousseur standard. Ces paramètres ainsi dimensionnés permettent de déterminer une durée d’utilisation des sources entre 70 et 250 heures par an environ, ce qui dans les conditions thermiques normales (25°C) permettra de limiter la dépréciation de la source UVC à un maximum de 20% au bout de durées techniques très longues, pouvant dépasser largement 10 années de service. La LED d’état pourra à cet égard indiquer si le cumul des heures de fonctionnement dépasse cette durée technique de dépréciation, en fonction de la LED choisie et l’afficher par un code couleur ou un clignotement particulier.
Selon un second aspect de l’invention, le dispositif contient une ou plusieurs LEDs infrarouges montées sur la carte électronique et destinées à protéger les utilisateurs du dispositif d’une exposition non souhaitable à des rayonnements ultraviolets. L’émission ultraviolette produite par la source et irradiant la zone constituée principalement par le PTFE, est asservie par une boucle de détection infrarouge active en permanence et capable d’empêcher le flux ou de le stopper selon l’état de la LED ultraviolette au moment de l’activation de cette détection. En effet le flux de fuite ultraviolet émis par la partie basse du PTFE peut laisser passer des doses bien supérieures à 6mW/cm² qui nécessitent que des mesures de protection particulières soient prises. De cette manière toute présence dans la partie inferieure située sous l’aérateur UV-C ne présente plus de danger puisque l’émission UV-C est inhibée.
La détection infrarouge peut être réalisée simplement au moyen d’une seule LED passive dont le signal sera traité par l’électronique, et le microcontrôleur en particulier pour déceler le mouvement éventuel d’une main dans le voisinage du dispositif. La réalisation du dispositif, gagnera à utiliser une technologie active permettant de filtrer avantageusement les vrais mouvements à détecter à proximité du dispositif en pouvant mieux contrôler la distance en réglant également le flux de la diode d’émission. La chaine de détection IR (infra rouge) est constituée dans ce cas d’un émetteur infrarouge et d’un récepteur infrarouge fonctionnant à la même fréquence de quelques kilohertz dont l’utilisation va permettre de déceler la présence d’une main ou d’objets dans le voisinage immédiat de l’aérateur UV-C. Cette technologie permet également de ne pas être trop facilement perturbée par des signaux infrarouges parasites ou des sources de chaleur. L’utilisation de ce type de cellules couplées à un microcontrôleur permet de régler la distance de réaction du système et la porter à environ 5 à 10 cm, distance suffisante pour s’écarter suffisamment de la zone d’émission des ultraviolets dont les doses dépassent les 6mJ/cm² en quelques secondes d’exposition unitaire. L’irradiance diminuant comme le carré de la distance, il n’est pas nécessaire de porter la détection de présence au-delà de 10 cm environ. Ainsi ajustée la boucle de détection de présence est capable d’intercepter la présence d’une main ou de tout objet et couper dans un délai court le dispositif de désinfection pendant toute la durée ou la détection sera activée, voire un peu au-delà.
La LED d’état pourra avantageusement indiquer l’interruption du cycle de fonctionnement en affichant une couleur différente ou un clignotement particulier, orange fixe par exemple montrant que le dispositif a détecté un risque et a empêché ou interrompu un cycle de désinfection en cours. De la même manière, cette même LED d’état pourra indiquer par une couleur rouge fixe l’absence de courant dans la LED ou un régime de court-circuit interrompu par le microcontrôleur. Le dispositif pour fonctionner correctement est aussi constitué d’une optique réfractive unique réalisée en PMMA ou en PC et placée devant les composants infrarouges, elle dirige le flux de la diode émettrice infra-rouge et collecte les signaux vers le récepteur, ce composant peut être réalisé en une seule pièce à condition d’éloigner l’émetteur IR du récepteur IR d’au moins 15mm et minimiser la section des ponts optiques entre les deux lentilles afin qu’ils n’agissent pas comme des guides de lumière. Cette optique est également utilisée afin de diffuser la lumière RGB de la LED d’état et fermer le compartiment contenant l’électronique. La photométrie de l’émetteur et du récepteur garantit que la présence d’une main par exemple est détectée à une distance inférieure à 10 centimètres et dans toutes les directions situées sous le dispositif ou l’intensité du flux ultraviolet dépasse les limites d’exposition admissibles. Pour des raisons de taille et faciliter son intégration, l’aérateur UV-C aura son électronique découpée en deux parties distinctes : une première partie constituée des éléments décrits précédemment, c’est-à-dire un circuit imprimé portant la source UV-C, la LED d’état RGB et les émetteurs et récepteurs IR. Une seconde partie, déportée physiquement à moins d’un mètre de l’aérateur UVC comprendra une alimentation AC/DC, et la totalité des composants pour piloter le fonctionnement du dispositif (transformateur, régulateur de tension, microcontrôleur, …)
Cette partie constituant l’alimentation et le contrôle de l’aérateur pourra se présenter soit sous la forme d’une carte à intégrer qui comportera d’autres fonctions, soit dans un circuit imprimé mis en boitier qui permettra d’ajouter l’aérateur dans des machines, des colonnes ou des robinets d’eau qui n’étaient pas conçus initialement pour désinfecter leur(s) sortie(s) d’eau à l’origine.
Une nappe ou des fils souples sont utilisés pour le raccordement des deux parties entre elles, avec ou sans connecteurs rapides.
La manière de réaliser l’invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortent du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif, à l’appui des figures annexées dans lesquelles les figures 1 à 5 représentent : : une vue en coupe du dispositif de la figure suivante : vue de l’aérateur UV-C selon un mode de réalisation de l’invention : une vue en perspective éclatée de la figure précédente : un exemple de mode de fonctionnement des flashs avec mise en sécurité du dispositif : un exemple de réalisation du contrôleur et de son alimentation électronique
Dans la réalisation qui suit, un aérateur UV-C 13 est décrit avec une forme compacte destinée à être installé dans une fontaine de distribution d’eau. Bien entendu, l’invention peut s’adapter à d’autres facteurs de forme d’aérateur UV-C, notamment un aérateur qui aurait une forme plus longiligne afin d’être incorporé dans de la robinetterie ou une colonne de service. Cet aérateur UV-C dispose en partie inférieure de deux vis de fixation, et cette présentation correspond à un mode d’utilisation en encastrement qui laisse apparaitre la LED d’état et l’extrémité du tube en PTFE. L’invention n’est pas limitative à ce mode de pose et pourrait être réalisée avec une autre forme, esthétique par exemple et pourrait venir se poser en applique ou en extrémité d’un robinet ou d’une colonne de service d’eau pour désinfecter la sortie d’eau en prolongeant la géométrie du bec de sortie.
Tel qu’illustré sur la et présenté en éclaté sur la , l’aérateur UV-C 13 présente une forme encastrable obtenue par deux pièces 3 et 5 vissées entre elles par des vis et formant un compartiment étanche. La pièce 3 contient les éléments hydrauliques. En particulier, l’entrée d’eau par le raccord rapide 1 et le mousseur standard 2 destiné à créer un jet laminaire dans le tube en PTFE 8 placé en dessous. La pièce 5 referme ce compartiment étanche contenant le circuit imprimé 4 qui porte la source UV-C 9 et les autres LEDs nécessaires au fonctionnement du dispositif. Un verre en quartz 7 et ses joints d’étanchéité assure la fermeture de ce compartiment par rapport à la pièce en PTFE 8 traversée par le flux d’eau schématisé en . Sur la , cette pièce 8, usinée avec une gorge permet de recevoir un joint torique évitant une contamination par l’extérieure du PTFE qui ne serait pas traitée par le flux ultraviolet germicide. Ce montage par friction permet également le démontage du tube et son détartrage ou son remplacement si besoin.
Essai D Ve Vr forme Hauteur (µm) Diamètre de la base (µm) 26 5 10 10 Pion conique arrondi ayant un diamètre qui diminue dans le sens de la hauteur Pente verticale de 16°. 7 5 27 5 1 10 Colonne lisse de diamètre sensiblement constant se terminant par un toit de forme conique arrondie 48 7 28 5 1 100 Colonne lisse de diamètre sensiblement constant se terminant par un toit plat 42 7 29 10 10 10 Pion conique arrondi ayant un diamètre qui diminue dans le sens de la hauteur. Pente verticale de 26°. 10 12 30 10 100 100 Pas de colonne ni même de pion Dôme aplati 3 11 31 10 1 100 Colonne lisse de diamètre sensiblement constant se terminant par un toit plat 40 13
Des exemples de photos sont donnés en . Figure 6A : D=5µm, figure 6B : D=10 µm.
Exemple 6 : nanoparticules de cuivre – encre commerciale diluée
L'encre commerciale PVnanocell ref (Sycris TM IC50DM-7), dont la composition indiquée par le fournisseur comprend : - des nanoparticules de cuivre (d50 = 50 nm, d90 = 120 nm, déterminés par Multisizer®) enrobées d'une couche de polyvinylpyrrolidone; leur concentration massique est comprise entre 48% et 52% en poids, soit 9,8%vol. - le solvant DGME, est diluée avec du DGME ou DGEE et du glycérol, avec comme proportions volumiques 50:40:10 - encre:DGEE/DGME:glycérol. La fraction volumique ainsi atteinte est de 4,9%vol en nanoparticules de cuivre.
L'approche et le contact sont réalisés comme décrit à l’exemple 1, avec une pipette dont le diamètre de la pointe est de 5 µm. La boucle d’asservissement est désactivée.
Essai Ve Incréments Vr forme Hauteur (µm) Diamètre de la base (µm) 32 0,15 10 nm 20 Colonne lisse de diamètre sensiblement constant se terminant par un toit arrondi 22 µm 7 33 1 1 µm 100 Colonne stratifiée de diamètre sensiblement constant se terminant par un toit plat 20 µm 6
La donne la photo correspondant à l'essai 32.
Exemple comparatif 2 L'encre commerciale PVnanocell ref (Sycris IC50DM-7) dont la composition indiquée par le fournisseur comprend : - des nanoparticules de cuivre (d50 = 50 nm, d90 = 120 nm, déterminés par Multisizer®) enrobées d'une couche de polyvinylpyrrolidone; leur concentration massique est comprise entre 48% et 52% en poids, soit 9,8 %vol. - le solvant DGME, est diluée avec du glycérol à 50-50 en proportions volumiques.
Pour régler la position relative du second tube 18 par rapport au premier tube 16 , l’utilisateur actionne le levier 52 de manière à faire passer l’élément de serrage 51 de la position de serrage à la portion de libération. Dès lors, l’élément de serrage 51 ne serre plus le premier tube 16 sur le second tube 18 . L’utilisateur peut alors déplacer le second tube 18 en translation par rapport au premier tube 16 selon la direction longitudinale Y .
Dans cet exemple non limitatif, tel qu’illustré en , le second tube 18 est déplacé vers la seconde extrémité 16b du premier tube et est donc enfoncé davantage dans le premier tube 16 . Ce réglage permet de baisser la hauteur du guidon 15 de la trottinette.
Lors du déplacement en translation relatif du second tube par rapport au premier tube, l’organe de tirage 32 , montés au second tube, décrit un même mouvement de translation selon la direction longitudinale Y . Comme on le constate en , lors de ce déplacement en translation relatif du second tube par rapport au premier tube, l’organe de tirage 32 se déplace le long premier câble 50 ou encore coulisse le long du premier câble 50 . Le premier câble glisse sur la surface de contact 43 de l’élément de guidage 42 , à l’intérieur du logement 46 de l’organe de tirage 32 .
En conséquence, la tension du premier câble 50 reste sensiblement constante. La trajectoire du premier câble reste en outre sensiblement constante. La trajectoire du premier câble reste sensiblement rectiligne selon la direction longitudinale Y , à l’intérieur du premier tube 16 .
Lors du déplacement relatif du second tube 18 par rapport au premier tube 16 , la tension du premier câble n’est pas modifiée et sensiblement aucun effort de traction n’est exercé sur premier câble 50 , de sorte que le réglage de la position relative du second tube ne génère pas de traction sur l’élément actionnable 26 . Le dispositif de tirage 32 reste en outre en position de repos, étant considéré que le dispositif de commande 60 n’est pas actionné.
Dès lors, l’élément actionnable 26 peut être actionné au moyen du système d’actionnement 30 , comme cela a été détaillé en référence aux figures 1 à 7 .
L’invention permet d’ajuster la position relative du second tube 18 par rapport au premier tube 16 sans compromettre ni interférer sur l’actionnement de l’élément actionnable 26 . Le système d’actionnement 30 garantit un actionnement efficace de l’élément actionnable 26 quelle que soit la position relative du second tube par rapport au premier tube. Le réglage de la position relative du second tube 18 par rapport au premier tube ne génère pas non plus d’actionnement indésirable de l’élément actionnable 26 , garantissant la sécurité de l’utilisateur. L’invention permet donc le montage du dispositif de commande 6 0 sur le second tube 18 , ou sur le guidon 15 solidaire du second tube, sans compromettre l’actionnement de l’élément actionnable 26 ni la sécurité de l’utilisateur. De même, l’actionnement de l’élément actionnable ne compromet pas le réglage de la position du second tube par rapport au premier tube.
En outre, le premier câble 50 peut être disposé dans l’ensemble tubulaire 14 et le premier câble 50 ne forme pas de courbure ou bourrelet lors de la modification de la position relative du second tube 18 par rapport au premier tube 16 .
Ensemble pour bicyclette électrique comprenant un cadre de bicyclette et un support de fixation d’un moteur électrique ou d’un pédalier L'invention se situe dans le domaine des bicyclettes électriques, notamment dans les systèmes de fixation du moteur ou du pédalier à un élément de cadre d'une bicyclette électrique. L'invention concerne donc un support pour un moteur ou pédalier de bicyclette, un cadre apte à recevoir un tel support, et une bicyclette comprenant les deux éléments.
Etat de la technique Une bicyclette à assistance électrique, ou bicyclette électrique, est une bicyclette équipée d'un moteur électrique auxiliaire et d'une batterie rechargeable. Le moteur a pour fonction de fournir un complément au pédalage et est typiquement agencé dans la partie inférieure du cadre au niveau du pédalier de la bicyclette.
Une roue arrière de la bicyclette est entraînée par le moteur à l'aide d'un élément de transmission tel qu’une courroie ou une chaine afin de fournir à la bicyclette la propulsion pour avancer. Le moteur est fixé au cadre de manière permanente démontable, soit directement sur le cadre soit par l’intermédiaire d’un support de fixation tel qu’un support inférieur agencé au niveau de l’axe des pédales. Le support est monté dans une position prédéfinie dans laquelle les pédales sont montés dans une position confortable pour un utilisateur standard. Cependant, les fixations connus pour moteurs pour bicyclette électrique ne permettent pas de réglage de la position du moteur et des pédales en fonction de la morphologie et les préférences de l’utilisateur individuel.
Dans d’autre configurations, le moteur est monté au niveau du moyeu de la roue arrière, et lié à un pédalier par l’intermédiaire de l’élément de transmission.
La illustre un moteur 30 monté sur le cadre 90 d’une bicyclette dans un support 10. Dans un cadre connu, le moteur et son support sont fixes par rapport au cadre. Quand l’élément de transmission est une courroie, un réglage de la tension de la courroie est nécessaire après assemblage afin d’assurer un entraînement fiable sans glissement de la courroie sur le moteur ou la roue arrière.
Un inconvénient du dispositif connu est la difficulté de tendre la courroie 60 après montage du moteur 30. Un tel réglage de tension est effectué par des pièces supplémentaires, par exemple par des pattes arrière coulissantes ou un tendeur amovible. Cependant, de telles pièces rendent le montage du moteur 30 complexe et nuisent à la fiabilité et la robustesse de la bicyclette.
Par ailleurs, de telles pièces doivent être précisément adaptées au moteur et au mode de transmission utilisé, ne permettant pas de remplacer le moteur par d’autres modèles de moteur électrique. Un tel remplacement peut être intéressant lors du montage de la bicyclette afin de proposer une offre plus large de bicyclettes équipées de différents types de moteurs et différents éléments de transmission. Il peut également être intéressant de pouvoir remplacer un moteur d’une bicyclette par un autre moteur ultérieurement, par exemple à l'occasion d'une réparation.
Un but de l’invention est de mettre à disposition un système de fixation du moteur ou du pédalier dans le cadre de la bicyclette permettant un réglage de tension d’un système de transmission tel qu’une courroie après le montage, et de manière que le support de fixation soit facile à monter et à démonter.
montre le schéma de principe d’un dispositif indicateur de sous-gonflage à deux seuils de pression selon l’art antérieur.