CA1162714A - Dispositif sono-actinique de nettoyage et d'aseptisation - Google Patents
Dispositif sono-actinique de nettoyage et d'aseptisationInfo
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Abstract
La présente invention est du domaine du nettoyage des petits instruments nécessitant entre deux usages un nettoyage soigné et quelques fois même une stérilisation. Un procédé conforme à l'invention consiste à mettre simultanément en oeuvre des ultrasons et un rayon ultra-violet dans un bain contenant un objet à nettoyer. Un appareil pour mettre en oeuvre ce procédé comprend principalement une cuve métallique incluant un couvercle articule sur un bord de la cuve. Sous le couvercle, formant un réflecteur, est située une lampe à rayons ultra-violets constituant une source de lumière actinique; au voisinage de la lampe un orifice pratique dans le réflecteur permet l'introduction au moyen d'un ventilateur d'un courant d'air ambiant. Les objets à nettoyer supportés dans un panier baignent dans un liquide qui est agite par un générateur d'ultrasons. Le dispositif est en outre pourvu d'un dispositif automatique de remplissage, de déclenchement des ultrasons, de vidange et de séchage. Un tel appareil s'applique au nettoyage d'instruments de chirurgie générale, de chirurgie dentaire, de laboratoire, au nettoyage des pièces mécaniques, des pièces d'horlogerie, des bijoux et d'autres objets semblables.
Description
~ 1 La presente invention est du domaine du nettoyage des petits instrumen-ts tels que de chirurgie, de den-tisterie, de 'Laboratoire~ de cuisine~ etc.O~ qu1 necessitent en-tre deux usa~es un nettoyage ~oi(,Jné ~t quelquefo-is mème une sté-rilisation.
On connaLt depuls un passe recent des dispositifs de nettoyage utilisant une vib ation ultrasonore , ces dispositifs sont constitues d~ufle manière ~enerale ~ar une cuve sur le fond ou les parois de laquelle est appllque un ~ene~
rateur d'ultrasons tel quià quartz piezo-é'Lectr1que ou à ma(3neto~
striction. Les objets à nettoyer soni places dans la cuve conte nant un liquide qui peut etre suivant ie cas de l~eau additîonne~
de detergent ou un solvant organique. On sait que les vibr~t1ons ultrasonores engendrent a l'echelle microscopique au seîn du 11-~I quide des zones de compression et de depression qui sollicltent mecaniquement, à l'echelle microscopique certes, mais de façvn ;~ violente les objets contenus dans le liquide. ~e phénomèrle est connu sous le nom de cavitation. Les corps etrarlgers ~résents SL~
les surfaces à nettoyer sont alors arraches et disperses dans Le ll~uide Dans le cas d'outi'llage a UsaCJe Inedica~
ou scientifique, les objets ainsi nettoyés sont souverlt soufnls aseptisation, soit nar ~assage dans un four ou une etuvet soiL
par trempa~fe dans un liquide ase~tisant~ soi oar exrJosition dans une enceinte à des radiations actiniques tel'Les que les rayons ultraviolets.
L'operation d'aseptisation consecutive au nettoyage par ultraso~, à moins qu'elLe ne soit du mode à ste~
rilisation par etuvage, peut ne ~as etre toujours efficace , ain-si~ si les objets nettoyés comnortent des cavites~les souillures ~résentes dans le liquide consecutivement a 14action des ultra-sons se logeront dans ces cavités ou elles seront a l~abri de l'action bactéricide des ultraviolets ou de l'agent chimîque uti-lisé pour l'ase tisation.
Un autre inconvénient de la façon de fai-re sus décrite réside dans les manipulations successive~ des ~b-Jets pour leur faire subir les différentes opérations de nettoya~
ge et d'ase~tisation.
.
, ~62~
Le but de la presente invention est de proposer un dispositif permet-tant au praticien de disposer d'outils propres et aseptises apres les avoir abandonnes un certain temps-dans le dispositi~, les opérations du praticien se limitant a deposer les outils dans le dispositiE, à en-clencher un programme de nettoyage et à les en retirer lorsqu'il en a besoin et après que le programme de nettoyage ait ete execute.
Un dispositi~ remplissant ce but met en oeuvre, selon l'invention, un procede consistant à produire dans le liquide dans lequel baignent les obiets à nettoyer, tels que des ustensiles chirurgicaux, scientifiques, culinaires, etc... une agitation ultrasonore et simultanement à irradier le liquide au moyen d'une lumière actinique telle que rayons ultraviolets~
Il resulte de cette ~açon de faire que les par-ticules de souillures contaminees par les bacteries sont arrachees de leur support protecteur que constituent les cavités des objets a nettoyer, pour etre dispersees dans le liquide où elles sont exposees au rayonnement actinique et de ce fait detruites.
Plus particulièrement, la presente invention pro-pose un procede de nettoyage et d'aseptisation d'objets disposes dans une cuve contenant un liquide de nettoyage.
Ce procede est caracterise en ce que l~'on produit dans le liquide une agitation ultrasonore et que simultanement on .
irradie ce liquide au moyen dlun rayonnement actinique, d'où il resulte que des souillures contaminees sont arra-chees desdits objets pour etre dispersees dans le liquide où des bacteries presentes dans les souillures contaminees sont exposees au rayonnement actinique et de ce ~ait de-truites/ et d'où il resulte ~inalement que le nettoyage est un nettoyage aseptisant.
Selon une autre caracteristique generale secon-daire du procede, les objets à nettoyer sont gardes cons-tamment exposes au rayonnement actinique après le retrait ' . .
On connaLt depuls un passe recent des dispositifs de nettoyage utilisant une vib ation ultrasonore , ces dispositifs sont constitues d~ufle manière ~enerale ~ar une cuve sur le fond ou les parois de laquelle est appllque un ~ene~
rateur d'ultrasons tel quià quartz piezo-é'Lectr1que ou à ma(3neto~
striction. Les objets à nettoyer soni places dans la cuve conte nant un liquide qui peut etre suivant ie cas de l~eau additîonne~
de detergent ou un solvant organique. On sait que les vibr~t1ons ultrasonores engendrent a l'echelle microscopique au seîn du 11-~I quide des zones de compression et de depression qui sollicltent mecaniquement, à l'echelle microscopique certes, mais de façvn ;~ violente les objets contenus dans le liquide. ~e phénomèrle est connu sous le nom de cavitation. Les corps etrarlgers ~résents SL~
les surfaces à nettoyer sont alors arraches et disperses dans Le ll~uide Dans le cas d'outi'llage a UsaCJe Inedica~
ou scientifique, les objets ainsi nettoyés sont souverlt soufnls aseptisation, soit nar ~assage dans un four ou une etuvet soiL
par trempa~fe dans un liquide ase~tisant~ soi oar exrJosition dans une enceinte à des radiations actiniques tel'Les que les rayons ultraviolets.
L'operation d'aseptisation consecutive au nettoyage par ultraso~, à moins qu'elLe ne soit du mode à ste~
rilisation par etuvage, peut ne ~as etre toujours efficace , ain-si~ si les objets nettoyés comnortent des cavites~les souillures ~résentes dans le liquide consecutivement a 14action des ultra-sons se logeront dans ces cavités ou elles seront a l~abri de l'action bactéricide des ultraviolets ou de l'agent chimîque uti-lisé pour l'ase tisation.
Un autre inconvénient de la façon de fai-re sus décrite réside dans les manipulations successive~ des ~b-Jets pour leur faire subir les différentes opérations de nettoya~
ge et d'ase~tisation.
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, ~62~
Le but de la presente invention est de proposer un dispositif permet-tant au praticien de disposer d'outils propres et aseptises apres les avoir abandonnes un certain temps-dans le dispositi~, les opérations du praticien se limitant a deposer les outils dans le dispositiE, à en-clencher un programme de nettoyage et à les en retirer lorsqu'il en a besoin et après que le programme de nettoyage ait ete execute.
Un dispositi~ remplissant ce but met en oeuvre, selon l'invention, un procede consistant à produire dans le liquide dans lequel baignent les obiets à nettoyer, tels que des ustensiles chirurgicaux, scientifiques, culinaires, etc... une agitation ultrasonore et simultanement à irradier le liquide au moyen d'une lumière actinique telle que rayons ultraviolets~
Il resulte de cette ~açon de faire que les par-ticules de souillures contaminees par les bacteries sont arrachees de leur support protecteur que constituent les cavités des objets a nettoyer, pour etre dispersees dans le liquide où elles sont exposees au rayonnement actinique et de ce fait detruites.
Plus particulièrement, la presente invention pro-pose un procede de nettoyage et d'aseptisation d'objets disposes dans une cuve contenant un liquide de nettoyage.
Ce procede est caracterise en ce que l~'on produit dans le liquide une agitation ultrasonore et que simultanement on .
irradie ce liquide au moyen dlun rayonnement actinique, d'où il resulte que des souillures contaminees sont arra-chees desdits objets pour etre dispersees dans le liquide où des bacteries presentes dans les souillures contaminees sont exposees au rayonnement actinique et de ce ~ait de-truites/ et d'où il resulte ~inalement que le nettoyage est un nettoyage aseptisant.
Selon une autre caracteristique generale secon-daire du procede, les objets à nettoyer sont gardes cons-tamment exposes au rayonnement actinique après le retrait ' . .
- 2 -- ,B .... :
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1~6~9L4 du liquide jusqu'a leur utilisation.
Il doit etre bien compris que l'action simul-tanee des ultrasons et des rayons ultraviolets n'est pas équivalente a leur utilisation successive; en effet l'agi-tation microscopique du liquide entraIne au bout d'un certain temps.une agitation macroscopique qui a pour efet : d'amener les bacteries extraites par les agitations micros copiques dans le champ d'irradiation ultraviolette; ainsi dans son resultat l'action des ul,traviolets pourrait etre equiva~ente a.l'agitation d'un liquide a~ant par lui-meme un effet bactericide; mais on sait aussi que les agents chimiques hactericides, tels que le chlore ou les produits.
çhlores, peuvent avoir une action nefaste sur les surfaces de ces petits outlls medicaux ou scientifiques.
La presente invention a egalement pour objet un dispositif de nettoyage et d'aseptisation d'objets caracte-rise en ce qu'il comprend pour agir en combinaison:
une cuve destinee a contenir un liquide de .
nettoyage;
un generateur d'ultrasons pour produire dans le liquide de la cuve une agitation ultrasonore;
. une source de rayonnement actinique pour irradier le liquide avec une radiation ultra-violette simultanement : ~ a l'agitation ultrasonore; et : 25 des moyens pour soutenir au sein du liquide les . objets à nettoyer.
, Selon une autre caracteristique d'un tel dispo-. .. . . . .
source de rayonnement actinique est situee sous un cou-vercle formant reflecteur dispose au-dessus de la cuve.
Selon une caracteris-tique secondaire, le disposi-tif comprend un moyen de chauffage du liquide qui peut être avantageusement une resistance collee à la cuve au moyen d'un elastomère au silicone et de preference sur une face exterieure de la cuve.
Selon une autre caracteristi~ue secondaire, le dispositif comprend des moyens pour remplir la cuve de liquide, des moyens pour, ladite cuve etant pleine, y etablir une circulation macroscopique du liquide et des moyens pour vider ladite cuve de son liquide.
Selon une autre caracteristique secondaire, le ' dispositif de l'invention comprend'des moyens pour in-troduire de l'air ambiant sous le couvercle de la cuve au voisinage de la source de rayonnement actinique, l'air introduit etan-t destine au sechage des objets nettoyes et etant lui-même soumis à l'action aseptisante du rayonnement.
Selon une autre caracteristique secondaire de l'invention, le dispositif comprend des moyens de programma-tion des-tines à commander les operations suivantes, apres mise sous tension de llappareil, fermeture du couvercle et commande manuelle du depart du cycle:
- activation des moyens de remplissage,'des moyens de chau~-fage, de-la source de rayonnement et du ventilateur d'air ambiant, et du ventilateur de refroidissement, '' - après une duree determinee dl, -inhibition des moyens de remplissage et simultanement activation du generateur d'ul-trasons, - après une duree determinee d2, inhibition du generateur d'ultrasons, activation des moyens de vidange, - après une duree déterminee d3, inhibition des moyens de vidange, et'inhibition du'ventilateur de refroidissemen-t, - apres une duree determinee _~ consecutive à l'inhibi-tion .. j '' :
~ - . , ' ' ' . , ~ , . .
11~62~1~
desdits moyens de vidange, inhibition de la source de rayonnement et du ventilateur d'air ambiant, le système retrouvant alors son état initial.
La source de rayonnemen-t et le ventilateur d'air ambiant peuvent avantageusement être reactives pour une nouvelle duree determinee d4 par la fermeture du couvercle et être inhibes par l'ouverture de celui-ci; il resulte de cette disposition d'une part une securite à l'egard des ris-ques d'electrocution lies à`la relativement haute tension presente dans la source de rayonnement lorsqu'elle es-t activee, et d'au-tre part qu'une periode de sterilisation de l'air suit une introduction d'air ambian-t non sterile consecutive à l'ouverture du couvercle.
La presente invention sera mieux comprise, des details en relevant apparaltront et des variantes de reali-sation en seront donnees à la description qui va en être faite en relation avec les figures des planches annexees dans les~uelles :
La fig. 1 est une representation schematique du dispositif de l'invention comprenant l'ensemble des moyens pour assurer son fonctionnement automatique, La fig. 2 est un diagramme onctions/temps La fig. 3 est une representation cavalière ecor-chée d'une variante d'exécutlon du dispositif de l'invention, et La fig.l4 est une illustration schematique d'une -variante du mode de remplissage et de vidange.
Sur la ig. 1 un dispositif de l'invention est constitue principalement d'une cuve métallique 1 et d'un - 30 couvercle 2 articuIé sur un bord 3 de la cuve. Sous le cou-vercle 2, formant réflecteur, dont la courbure peut être cylindrique ou parabolique, ou de tou~e autre orme per-mettant la concentration du rayonnement dans la cuve sous-jacente, est situee une rampe 4 a rayons uItraviolets ~_ 4 _ .
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. ~71~
constituant la source de lumiare actinique. Au voisinage de la rampe 4 un orifice 5 pratiqué dans le réflecteur permet l'introduction au moyen d'un ventilateur 6 et en di, rection de la rampe 4, d'un courant d'air ambiant qui sera évacué par l'interstice entre.la cuve et le couvercle.
Dans la cuve 1 un panier 7 est suspendu au sein du liquide 8 qui peut êtrè de l'eau naturelle, distillée ou demineralisée; des objets tels.que symbolises en 9 et destines à être nettoyes sont places dans le panier.
Sur la face exterieure du.fond de la cuve est rapporte le generateur d'ultrasons qui se compose d'une plaque d'aluminium 10 collée contre le fond de la cuve et destinée à proteger le cristal piezo-electrique et à adapter 'sa requence à la frequence de raisonnance de la cuve, d'une rondelle 11 collee sur la plaque 10 et formant un isolant thermique, et du transducteur 12 colle sur la rondelle 11 et constitue par un quartz piézo élec~rique et ses électro~
des; avantageusement la colle utilisée pour ces collages est une colle cyanoacrylique.
Sur la face extérieure d'une paroi de la cuve est rapportée par collage au moyen d'un elastomere au silicone t ' une resistance chauffante 13 destinee ~ chauffer le liquide à t~avers les parois de la cuve; la resistance 13 est sous .. .: : ~ . -............................................... .
.- ~ ~ . .
.
. :
dépendance d'un régulateur l3l qui ~rend son informatiorl de mar-che-arrêt 132 sur un capteur convenablement situé sur la cuve au voisinage de la résistance 130 Les movens de remplissage, de circulation et de vidan~e comprennent Ull circuit tubulaire 14 débouchant d'une part en un point bas l5 de la cuve, et diautre part en un point l6 situé sur une paroi latQrale au voisinage du fond , sur le cir-~ cuit est montee une pompe 17 principalement destinée à faire cir~
culer le liquide dans la cuve , la pompe l7 est. du type "~osltif"
c'est a dire qu'elle n;admet ~as, ~ ltarret~ le passa~e du liqui-de , en amont de la pompe on a effectue sur le circult 14 un r,re~
mier piquage l8 qui ~ travers une premiere electro-vanne 19 con--~, duit a un eaout 20D Avantageusement le piqua~e 18 est situe en position verticale au-dessous du circuit 14 de façon à permettre . la chute par gravite et le niegeage des souillures denses entraï-; nées dans le circuit , selon une variante d'exécution non repr~--: sentee, ce piquage 18 est conforme en cSrclone de facon a accen~
tuer le phenomene de piègeage par gravité~ En ava1 de la pompe ur second piqua~e 21 conduit~ a travers une seconde ëlet:ro-v~nne 22 à une reserve de liquide 2~. Une conduitede trop p.Le.Ln 24 dQbou-chant au voisina~e du bord su~erieur de ld cuve est rellée au conduit d'é~out en aval de 12 électro-~anne l~. Le dispositif com-porte aussi un oscillateur 28 dont la ~OnCtiQri est de produire une tension electrique oscillante de fréquence propre a entralrler en : vibration le transducteur 12 , il comprend encore~un ventilateur 29 destine à refroidir par de l~air pulse pris à l'exterieur~ les oraanes de puissance tels,par exemple,que le transducteur et ~:
; l'oscillateur ; le circuit comprerld encore un detecteur, tel ; qu'un microrupteur I L S, de osition ouverte tfermeture du cir-:1 30 cuit) ou fermee du couvercle 2.
~ Le fonctionnement automatique d'un dis-'~ positif de l'invention, tel qu'il va etre décrit maintenantJest assure par un programmateur 26 qui est de préference du t~e a . circuitslogiqu~ integres~onctionnant selon le mode sequentiel à
partir d'une base de tem.s ~ui peut 8tre solt un oscillateur à
~: : cristal, soit toute autre source de frequence reguliere telle par I exemple que la fréquence du secteur ; le pro~rammteur pourrait , ~
. :
, ! ' . : - : .. ; , , .. . .
`ffil~l~
etre aussi du type électro-mecanique mais avec comme inconvenient une moins grande souplesse,,de réglageO
Le programmateur 26 agit sur ies organes operateurs du dispositif te~s que moteur~ resistance~ oscillateur, electro-aimant etc..O ,~a~ Llintermediaire d'un eta~e de puissance 27 constitue par exemple de m ~ o-relais electro-magnetiques. Le programmateur 26 aussi bien quë l~etage de puissance 27 reçoivent l'energie necessaire ~ leur ronctionnement sous forme de tension électrique appropriee~d?une `ooite dlalimentatior. 25 ~ui est elle~
meme reliee au secteur a Iravers un interrupteur general 30.
Les lignes figurees en tiret sur la fig.l representent les 1iaisons electriques soit de commande~
de puissance,entre le programmateur, l'etage de puissance et les divers organes opérateurs ; l'état de tensîon de ces Lignes est du type binaire et il est dit soit active tsous tension), SOlt inhibé (hors tension).
On a represente sur le diagramme de la fig.2 les etats de chacune des lignes de la fig.l, pris dU fur et a mesure du deroulement du cycle de fonctiorlnernetlt j SU.L ce dia gramme les interventions manuelles, ou encore indeoendantes ~u cycle de fonctionnement~ sont renresentëes par des flèches en tirets surmontées de la lettre ~.
On pourra maintenant sulvre le deroule-ment d'un cycle de fonctionnement en se reportant aux fig.l et 2n La oremière o~eration, la cuve etant sup~osee contenir des objets à nettoyer et le coilvercle etant ferme, consiste ~ mettre le dis~
positif sous tension au moyen de l~interruoteur 30, puis à ini-~, tier le cycle en appuyant sur un poussoir 31 , l~apparition d~une tension au bord du poussoir 31 entra;ne sîmultanement le passage en etat active des lignes 33 et 37, c'est ~ dire que l'electro-vanne 22 est ouverte ce qui permet le passage du liquide 23 de la reserve dans la cuve et que la rampe ~ est allumêe et le ven-tilateur 6 mis en marche , le passage de la liane à l~etat active déclenche un comptage de duree dl predetermîne~j cette duree cor~
` , respond à la duree estimee de remplîssage de 1~ cuve 1 , le ter~
me de ce comptage provoque le retour de la ligne 33 à l'etat inhibe, et de ce fait la ~ermeture de l'electro-vanne 22,et si~
; multanement fait passer a l~etat active les li~nes 34 et 35 ; le ., .
~. ~, ^ .
: I , ...... . . , ~ - , :
.
:
passage ~ l'etat activé de la ligne 34 a pour effet de mettre en chauEfage la résistance 13 t~ le passage a l'etat activé de la li-gne 35 a nour effet de mettre en marche simultanëment ia nompe 17 l'oscillateur 28 et le ventilateur 29 le ~assa~e de la ligne 35 à l'etat activé a e~alement pour effet de declencher un second comptage de duree prédéterminee d2 le cerme de ce comotage ~ro-voque simultanement le retour de la ligne 34 à l'état inhibe et le passage de la lign-e 36 a l'état activé la duree d~ prëdeter-minee est la duree estimee necessaire our le nettoyage et liasepr tisation des objets par l'action combinëe des ondes uitra~sonores et des rayons ultra-violets. Le passage de la liyne 36 à l;état active declenche un troisieme comr)tage de duree prédétermlnée d3 dont le terme fixe le retour de la ligne 36 a 1 11 ëtat inhibe l'état activé de la ligne 36 correspond à 1 r ouverture de l~elec-tro-vanne 19 et la duree d3 est celle estimée nécessaire a la Vl-dange de la cuve. Le passage 3 llétat inhibé de la ligne ~6 a aussi pour effet de déclencher un quatrieme comptage de duree prédeterminee d4 dont le terme rovo~ue le retour ~ etat inhi-bé de la ligne 37, c'est à dire provoque l~arret cl'e~nission de la rampe 4 et l'arret du ventilateur 6~ ~ ce dernier stade les objets sont en principe secs et aseptises, s-ils vnt ete conve~
nablement disposes, et sont environnes d'un air lui meme aseptisë
le maintien en fonctionnement pendant la duree d4 de la ramr~e, consécutivement ~ la vidange de la cuve, a rermls ~ l'air qui d remplacé le liquide dans la cuve de subir l'aseptisation par les rayons ultra-violets.
Il est prévu que si le couvercle vient être soulevé, par exemple ~our permettre le retrait d`un objet de ~- la cuve, (passage de la li~ne 32 a l'état activë)la fermeture du couvercle (retour de la ligne 32 a l~etat inhihé) re~lace pour une nouvelle durée d4 la ligne 37 ~ l'etat activé. La cuve ne se ra à nouveau remplie pour un nouveau cycle de fonctionnement qu~a-près une nouvelle impulsion donnée au houton poussoir 31.
Sur la fig.3 on a represente un disposi-tif de l'invention dans une de ses formes particuliares d~execu-~ tion r la représentation etant incomplete en ce ~ul concerne les ; or~anes opérateurs~et etant écorchée en ce qui concerne les elé-~ ments~de carcasse et de cuverie , les éléments de cette figure 1 .-~ 7 : .,: . . ~
qui se retrouvent dans la reprèsentation schematlque de la fig.lfi~urent avec les mêmes réferences. Ainsi le réflecteur 2 est encastrë dans un boitier de couvercle 40 , le réflecteur est per-çe d'une pluralite d~orifices 5 situés au voisinage dé la rampe 4 et de préférence ~uste au-dessus d'elle , dans l'espace compris ~- entre le boitier de couvercle et le reflecteur se trouve le ven-tilateur 6 qui prélève de llair à l~exterieur et force son passa-ge ~ travers les orifices 5r La cuve 1 comporte,collee ~ la face ex-terieure de sa base~la rondelle dlaluminium 10 sur laquelle estlui-même colle le transducteur 12. La cuve 1 est su~portee par un boitier de co~rercle 41 lui-m8me supporte par un socle ~ , ~j dans l'espace com~ris entre la cuve~ le boitier de couvercle et le socle se trouvent ~lacés les différents organes operaieurs et de commande tels que, représentes ~ur la ~igure, le ventilateur ; de refroidissement 29 et la pompe 170 Avanta~eusement le socle le boitier de couvercle et le boitier de cuve svnt réalisés en résine olyester armée de fibres de verre.
Dans une autre forme d'exécution non représentée sur les figures, le couvercle et S011 ~oitier de cou~
~` vercle sont supportés ~ la manière d'un bràs de potence par ur.
mât tubulaire planté dans llun des bords lateraux du boitifsr de cuve ; le mat peut simultanément cou~isser verticalement dans son logement et tourner autour de son axeO Le mouvemen~ vertical i ~ du mat peut être avantageusement assisté nar un contre-poidsou ; ~ un ressort. Dans cette forme d~exécution les organes de commande ; `
et l'étage de puissance sont 10(3és dans le boitier de couvercle~
le mat servant aussi de galn~e ~ la Eois pour le passage des li-gnes de puissance et pour le passa~e de l'air du boitier de cuve au hoitier de couvercle puis au voisinage de la ~ampe~
Sur la fig.4 un dispositif 50 de liin ventlon d'un type quelconque est pourvu d'un circuit de liquide particulier notamment destiné ~ assurer le remplissage de la cu~
ve depuis un réservoir 51 situé ~ous une paillasse 56 et dien assurer la vidange dans un autre réservoir ~2 situe lui aussi sous la ~aillasse 56. Une telle disposition sera utile lorsque ' le liquide de nettoyage étant un llquide dlun certain prix, ~el ,, qu~'alcool, solvant organique, etc.. , on desirera recupérer ce~
,, lui-ci en vue de son recvclage apras traitement~ ~uivant cette c:
~ 8 ~ ~
~iZ7~ ~
.
dispositionr les electro-vannes de la fi~.l sont remplacees res-pectivement par des pom~es positives 53 et ~4 tandis qu~une ~om-pe SS a la meme situation et joue le meme rôle que la pom~e 17 de la fig.l , bien entendu dans cette dispositionelles ne peuvent avoir, pas plus que la pom~e et les electro~vannes de la fiq.l d'etat actif ~imultane~ il doit etre aussl comprls que la hau~
teur d'aspiration et de refoulement de la ~ompe 54 sera suffisan-te pour assurer la montee du liquide de la reserve ~1 jusqula la cuve.
Bien que des exemples de realisation aient ete donnes, tant de modes de fonctionnement ~ue de confor-mations de rëalisationl il doit etre compris que la ~portée de la presente invention n'est ~as reduite a ces exemPles mais qu~elle s'etend ~ l'ensemble du cham~ defini par les caracteristiques revendiquées qui suivent.
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~ ' , .J~
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1~6~9L4 du liquide jusqu'a leur utilisation.
Il doit etre bien compris que l'action simul-tanee des ultrasons et des rayons ultraviolets n'est pas équivalente a leur utilisation successive; en effet l'agi-tation microscopique du liquide entraIne au bout d'un certain temps.une agitation macroscopique qui a pour efet : d'amener les bacteries extraites par les agitations micros copiques dans le champ d'irradiation ultraviolette; ainsi dans son resultat l'action des ul,traviolets pourrait etre equiva~ente a.l'agitation d'un liquide a~ant par lui-meme un effet bactericide; mais on sait aussi que les agents chimiques hactericides, tels que le chlore ou les produits.
çhlores, peuvent avoir une action nefaste sur les surfaces de ces petits outlls medicaux ou scientifiques.
La presente invention a egalement pour objet un dispositif de nettoyage et d'aseptisation d'objets caracte-rise en ce qu'il comprend pour agir en combinaison:
une cuve destinee a contenir un liquide de .
nettoyage;
un generateur d'ultrasons pour produire dans le liquide de la cuve une agitation ultrasonore;
. une source de rayonnement actinique pour irradier le liquide avec une radiation ultra-violette simultanement : ~ a l'agitation ultrasonore; et : 25 des moyens pour soutenir au sein du liquide les . objets à nettoyer.
, Selon une autre caracteristique d'un tel dispo-. .. . . . .
source de rayonnement actinique est situee sous un cou-vercle formant reflecteur dispose au-dessus de la cuve.
Selon une caracteris-tique secondaire, le disposi-tif comprend un moyen de chauffage du liquide qui peut être avantageusement une resistance collee à la cuve au moyen d'un elastomère au silicone et de preference sur une face exterieure de la cuve.
Selon une autre caracteristi~ue secondaire, le dispositif comprend des moyens pour remplir la cuve de liquide, des moyens pour, ladite cuve etant pleine, y etablir une circulation macroscopique du liquide et des moyens pour vider ladite cuve de son liquide.
Selon une autre caracteristique secondaire, le ' dispositif de l'invention comprend'des moyens pour in-troduire de l'air ambiant sous le couvercle de la cuve au voisinage de la source de rayonnement actinique, l'air introduit etan-t destine au sechage des objets nettoyes et etant lui-même soumis à l'action aseptisante du rayonnement.
Selon une autre caracteristique secondaire de l'invention, le dispositif comprend des moyens de programma-tion des-tines à commander les operations suivantes, apres mise sous tension de llappareil, fermeture du couvercle et commande manuelle du depart du cycle:
- activation des moyens de remplissage,'des moyens de chau~-fage, de-la source de rayonnement et du ventilateur d'air ambiant, et du ventilateur de refroidissement, '' - après une duree determinee dl, -inhibition des moyens de remplissage et simultanement activation du generateur d'ul-trasons, - après une duree determinee d2, inhibition du generateur d'ultrasons, activation des moyens de vidange, - après une duree déterminee d3, inhibition des moyens de vidange, et'inhibition du'ventilateur de refroidissemen-t, - apres une duree determinee _~ consecutive à l'inhibi-tion .. j '' :
~ - . , ' ' ' . , ~ , . .
11~62~1~
desdits moyens de vidange, inhibition de la source de rayonnement et du ventilateur d'air ambiant, le système retrouvant alors son état initial.
La source de rayonnemen-t et le ventilateur d'air ambiant peuvent avantageusement être reactives pour une nouvelle duree determinee d4 par la fermeture du couvercle et être inhibes par l'ouverture de celui-ci; il resulte de cette disposition d'une part une securite à l'egard des ris-ques d'electrocution lies à`la relativement haute tension presente dans la source de rayonnement lorsqu'elle es-t activee, et d'au-tre part qu'une periode de sterilisation de l'air suit une introduction d'air ambian-t non sterile consecutive à l'ouverture du couvercle.
La presente invention sera mieux comprise, des details en relevant apparaltront et des variantes de reali-sation en seront donnees à la description qui va en être faite en relation avec les figures des planches annexees dans les~uelles :
La fig. 1 est une representation schematique du dispositif de l'invention comprenant l'ensemble des moyens pour assurer son fonctionnement automatique, La fig. 2 est un diagramme onctions/temps La fig. 3 est une representation cavalière ecor-chée d'une variante d'exécutlon du dispositif de l'invention, et La fig.l4 est une illustration schematique d'une -variante du mode de remplissage et de vidange.
Sur la ig. 1 un dispositif de l'invention est constitue principalement d'une cuve métallique 1 et d'un - 30 couvercle 2 articuIé sur un bord 3 de la cuve. Sous le cou-vercle 2, formant réflecteur, dont la courbure peut être cylindrique ou parabolique, ou de tou~e autre orme per-mettant la concentration du rayonnement dans la cuve sous-jacente, est situee une rampe 4 a rayons uItraviolets ~_ 4 _ .
~ -:
~- ~.. . . .
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. ~71~
constituant la source de lumiare actinique. Au voisinage de la rampe 4 un orifice 5 pratiqué dans le réflecteur permet l'introduction au moyen d'un ventilateur 6 et en di, rection de la rampe 4, d'un courant d'air ambiant qui sera évacué par l'interstice entre.la cuve et le couvercle.
Dans la cuve 1 un panier 7 est suspendu au sein du liquide 8 qui peut êtrè de l'eau naturelle, distillée ou demineralisée; des objets tels.que symbolises en 9 et destines à être nettoyes sont places dans le panier.
Sur la face exterieure du.fond de la cuve est rapporte le generateur d'ultrasons qui se compose d'une plaque d'aluminium 10 collée contre le fond de la cuve et destinée à proteger le cristal piezo-electrique et à adapter 'sa requence à la frequence de raisonnance de la cuve, d'une rondelle 11 collee sur la plaque 10 et formant un isolant thermique, et du transducteur 12 colle sur la rondelle 11 et constitue par un quartz piézo élec~rique et ses électro~
des; avantageusement la colle utilisée pour ces collages est une colle cyanoacrylique.
Sur la face extérieure d'une paroi de la cuve est rapportée par collage au moyen d'un elastomere au silicone t ' une resistance chauffante 13 destinee ~ chauffer le liquide à t~avers les parois de la cuve; la resistance 13 est sous .. .: : ~ . -............................................... .
.- ~ ~ . .
.
. :
dépendance d'un régulateur l3l qui ~rend son informatiorl de mar-che-arrêt 132 sur un capteur convenablement situé sur la cuve au voisinage de la résistance 130 Les movens de remplissage, de circulation et de vidan~e comprennent Ull circuit tubulaire 14 débouchant d'une part en un point bas l5 de la cuve, et diautre part en un point l6 situé sur une paroi latQrale au voisinage du fond , sur le cir-~ cuit est montee une pompe 17 principalement destinée à faire cir~
culer le liquide dans la cuve , la pompe l7 est. du type "~osltif"
c'est a dire qu'elle n;admet ~as, ~ ltarret~ le passa~e du liqui-de , en amont de la pompe on a effectue sur le circult 14 un r,re~
mier piquage l8 qui ~ travers une premiere electro-vanne 19 con--~, duit a un eaout 20D Avantageusement le piqua~e 18 est situe en position verticale au-dessous du circuit 14 de façon à permettre . la chute par gravite et le niegeage des souillures denses entraï-; nées dans le circuit , selon une variante d'exécution non repr~--: sentee, ce piquage 18 est conforme en cSrclone de facon a accen~
tuer le phenomene de piègeage par gravité~ En ava1 de la pompe ur second piqua~e 21 conduit~ a travers une seconde ëlet:ro-v~nne 22 à une reserve de liquide 2~. Une conduitede trop p.Le.Ln 24 dQbou-chant au voisina~e du bord su~erieur de ld cuve est rellée au conduit d'é~out en aval de 12 électro-~anne l~. Le dispositif com-porte aussi un oscillateur 28 dont la ~OnCtiQri est de produire une tension electrique oscillante de fréquence propre a entralrler en : vibration le transducteur 12 , il comprend encore~un ventilateur 29 destine à refroidir par de l~air pulse pris à l'exterieur~ les oraanes de puissance tels,par exemple,que le transducteur et ~:
; l'oscillateur ; le circuit comprerld encore un detecteur, tel ; qu'un microrupteur I L S, de osition ouverte tfermeture du cir-:1 30 cuit) ou fermee du couvercle 2.
~ Le fonctionnement automatique d'un dis-'~ positif de l'invention, tel qu'il va etre décrit maintenantJest assure par un programmateur 26 qui est de préference du t~e a . circuitslogiqu~ integres~onctionnant selon le mode sequentiel à
partir d'une base de tem.s ~ui peut 8tre solt un oscillateur à
~: : cristal, soit toute autre source de frequence reguliere telle par I exemple que la fréquence du secteur ; le pro~rammteur pourrait , ~
. :
, ! ' . : - : .. ; , , .. . .
`ffil~l~
etre aussi du type électro-mecanique mais avec comme inconvenient une moins grande souplesse,,de réglageO
Le programmateur 26 agit sur ies organes operateurs du dispositif te~s que moteur~ resistance~ oscillateur, electro-aimant etc..O ,~a~ Llintermediaire d'un eta~e de puissance 27 constitue par exemple de m ~ o-relais electro-magnetiques. Le programmateur 26 aussi bien quë l~etage de puissance 27 reçoivent l'energie necessaire ~ leur ronctionnement sous forme de tension électrique appropriee~d?une `ooite dlalimentatior. 25 ~ui est elle~
meme reliee au secteur a Iravers un interrupteur general 30.
Les lignes figurees en tiret sur la fig.l representent les 1iaisons electriques soit de commande~
de puissance,entre le programmateur, l'etage de puissance et les divers organes opérateurs ; l'état de tensîon de ces Lignes est du type binaire et il est dit soit active tsous tension), SOlt inhibé (hors tension).
On a represente sur le diagramme de la fig.2 les etats de chacune des lignes de la fig.l, pris dU fur et a mesure du deroulement du cycle de fonctiorlnernetlt j SU.L ce dia gramme les interventions manuelles, ou encore indeoendantes ~u cycle de fonctionnement~ sont renresentëes par des flèches en tirets surmontées de la lettre ~.
On pourra maintenant sulvre le deroule-ment d'un cycle de fonctionnement en se reportant aux fig.l et 2n La oremière o~eration, la cuve etant sup~osee contenir des objets à nettoyer et le coilvercle etant ferme, consiste ~ mettre le dis~
positif sous tension au moyen de l~interruoteur 30, puis à ini-~, tier le cycle en appuyant sur un poussoir 31 , l~apparition d~une tension au bord du poussoir 31 entra;ne sîmultanement le passage en etat active des lignes 33 et 37, c'est ~ dire que l'electro-vanne 22 est ouverte ce qui permet le passage du liquide 23 de la reserve dans la cuve et que la rampe ~ est allumêe et le ven-tilateur 6 mis en marche , le passage de la liane à l~etat active déclenche un comptage de duree dl predetermîne~j cette duree cor~
` , respond à la duree estimee de remplîssage de 1~ cuve 1 , le ter~
me de ce comptage provoque le retour de la ligne 33 à l'etat inhibe, et de ce fait la ~ermeture de l'electro-vanne 22,et si~
; multanement fait passer a l~etat active les li~nes 34 et 35 ; le ., .
~. ~, ^ .
: I , ...... . . , ~ - , :
.
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passage ~ l'etat activé de la ligne 34 a pour effet de mettre en chauEfage la résistance 13 t~ le passage a l'etat activé de la li-gne 35 a nour effet de mettre en marche simultanëment ia nompe 17 l'oscillateur 28 et le ventilateur 29 le ~assa~e de la ligne 35 à l'etat activé a e~alement pour effet de declencher un second comptage de duree prédéterminee d2 le cerme de ce comotage ~ro-voque simultanement le retour de la ligne 34 à l'état inhibe et le passage de la lign-e 36 a l'état activé la duree d~ prëdeter-minee est la duree estimee necessaire our le nettoyage et liasepr tisation des objets par l'action combinëe des ondes uitra~sonores et des rayons ultra-violets. Le passage de la liyne 36 à l;état active declenche un troisieme comr)tage de duree prédétermlnée d3 dont le terme fixe le retour de la ligne 36 a 1 11 ëtat inhibe l'état activé de la ligne 36 correspond à 1 r ouverture de l~elec-tro-vanne 19 et la duree d3 est celle estimée nécessaire a la Vl-dange de la cuve. Le passage 3 llétat inhibé de la ligne ~6 a aussi pour effet de déclencher un quatrieme comptage de duree prédeterminee d4 dont le terme rovo~ue le retour ~ etat inhi-bé de la ligne 37, c'est à dire provoque l~arret cl'e~nission de la rampe 4 et l'arret du ventilateur 6~ ~ ce dernier stade les objets sont en principe secs et aseptises, s-ils vnt ete conve~
nablement disposes, et sont environnes d'un air lui meme aseptisë
le maintien en fonctionnement pendant la duree d4 de la ramr~e, consécutivement ~ la vidange de la cuve, a rermls ~ l'air qui d remplacé le liquide dans la cuve de subir l'aseptisation par les rayons ultra-violets.
Il est prévu que si le couvercle vient être soulevé, par exemple ~our permettre le retrait d`un objet de ~- la cuve, (passage de la li~ne 32 a l'état activë)la fermeture du couvercle (retour de la ligne 32 a l~etat inhihé) re~lace pour une nouvelle durée d4 la ligne 37 ~ l'etat activé. La cuve ne se ra à nouveau remplie pour un nouveau cycle de fonctionnement qu~a-près une nouvelle impulsion donnée au houton poussoir 31.
Sur la fig.3 on a represente un disposi-tif de l'invention dans une de ses formes particuliares d~execu-~ tion r la représentation etant incomplete en ce ~ul concerne les ; or~anes opérateurs~et etant écorchée en ce qui concerne les elé-~ ments~de carcasse et de cuverie , les éléments de cette figure 1 .-~ 7 : .,: . . ~
qui se retrouvent dans la reprèsentation schematlque de la fig.lfi~urent avec les mêmes réferences. Ainsi le réflecteur 2 est encastrë dans un boitier de couvercle 40 , le réflecteur est per-çe d'une pluralite d~orifices 5 situés au voisinage dé la rampe 4 et de préférence ~uste au-dessus d'elle , dans l'espace compris ~- entre le boitier de couvercle et le reflecteur se trouve le ven-tilateur 6 qui prélève de llair à l~exterieur et force son passa-ge ~ travers les orifices 5r La cuve 1 comporte,collee ~ la face ex-terieure de sa base~la rondelle dlaluminium 10 sur laquelle estlui-même colle le transducteur 12. La cuve 1 est su~portee par un boitier de co~rercle 41 lui-m8me supporte par un socle ~ , ~j dans l'espace com~ris entre la cuve~ le boitier de couvercle et le socle se trouvent ~lacés les différents organes operaieurs et de commande tels que, représentes ~ur la ~igure, le ventilateur ; de refroidissement 29 et la pompe 170 Avanta~eusement le socle le boitier de couvercle et le boitier de cuve svnt réalisés en résine olyester armée de fibres de verre.
Dans une autre forme d'exécution non représentée sur les figures, le couvercle et S011 ~oitier de cou~
~` vercle sont supportés ~ la manière d'un bràs de potence par ur.
mât tubulaire planté dans llun des bords lateraux du boitifsr de cuve ; le mat peut simultanément cou~isser verticalement dans son logement et tourner autour de son axeO Le mouvemen~ vertical i ~ du mat peut être avantageusement assisté nar un contre-poidsou ; ~ un ressort. Dans cette forme d~exécution les organes de commande ; `
et l'étage de puissance sont 10(3és dans le boitier de couvercle~
le mat servant aussi de galn~e ~ la Eois pour le passage des li-gnes de puissance et pour le passa~e de l'air du boitier de cuve au hoitier de couvercle puis au voisinage de la ~ampe~
Sur la fig.4 un dispositif 50 de liin ventlon d'un type quelconque est pourvu d'un circuit de liquide particulier notamment destiné ~ assurer le remplissage de la cu~
ve depuis un réservoir 51 situé ~ous une paillasse 56 et dien assurer la vidange dans un autre réservoir ~2 situe lui aussi sous la ~aillasse 56. Une telle disposition sera utile lorsque ' le liquide de nettoyage étant un llquide dlun certain prix, ~el ,, qu~'alcool, solvant organique, etc.. , on desirera recupérer ce~
,, lui-ci en vue de son recvclage apras traitement~ ~uivant cette c:
~ 8 ~ ~
~iZ7~ ~
.
dispositionr les electro-vannes de la fi~.l sont remplacees res-pectivement par des pom~es positives 53 et ~4 tandis qu~une ~om-pe SS a la meme situation et joue le meme rôle que la pom~e 17 de la fig.l , bien entendu dans cette dispositionelles ne peuvent avoir, pas plus que la pom~e et les electro~vannes de la fiq.l d'etat actif ~imultane~ il doit etre aussl comprls que la hau~
teur d'aspiration et de refoulement de la ~ompe 54 sera suffisan-te pour assurer la montee du liquide de la reserve ~1 jusqula la cuve.
Bien que des exemples de realisation aient ete donnes, tant de modes de fonctionnement ~ue de confor-mations de rëalisationl il doit etre compris que la ~portée de la presente invention n'est ~as reduite a ces exemPles mais qu~elle s'etend ~ l'ensemble du cham~ defini par les caracteristiques revendiquées qui suivent.
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, . .
:
~ ' , .J~
9 ~ , '
Claims (9)
1. Procédé de nettoyage et d'aseptisation d'ob-jets disposés dans une cuve contenant un liquide de nettoyage, caractérisé en ce que l'on produit dans le liquide une agi-tation ultrasonore et que simultanément on irradie ce li-quide au moyen d'un rayonnement actinique, d'où il résulte que des souillures contaminées sont arrachées desdits ob-jets pour être dispersées dans le liquide où des bactéries présentes dans les souillures contaminées sont exposées au rayonnement actinique et de ce fait détruites, d'où il résulte finalement que le nettoyage est un nettoyage aseptisant.
2. Dispositif de nettoyage et d'aseptisation d'objets, caractérisé en ce qu'il comprend pour agir en combinaison:
une cuve destinée à contenir un liquide de nettoyage;
un générateur d'ultrasons pour produire dans le liquide de la cuve une agitation ultrasonore;
une source de rayonnement actinique pour irradier ledit liquide avec une radiation ultraviolette simultané-ment à l'agitation ultrasonore; et des moyens pour soutenir au sein dudit liquide lesdits objets à nettoyer.
une cuve destinée à contenir un liquide de nettoyage;
un générateur d'ultrasons pour produire dans le liquide de la cuve une agitation ultrasonore;
une source de rayonnement actinique pour irradier ledit liquide avec une radiation ultraviolette simultané-ment à l'agitation ultrasonore; et des moyens pour soutenir au sein dudit liquide lesdits objets à nettoyer.
3. Dispositif selon la revendication 2, carac-térisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de chauffage du liquide.
4. Dispositif selon la revendication 3, carac-térisé en ce que ledit moyen de chauffage du liquide est une résistance collée à la cuve au moyen d'un élastomère au silicone.
5. Dispositif selon la revendication 2, carac-térisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour remplir ladite cuve de liquide de nettoyage, des moyens pour, la-dite cuve étant pleine de liquide, y établir une circula-tion macroscopique du liquide, et des moyens pour vider ladite cuve de son liquide.
6. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la cuve comprend un couvercle,caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour introduire de l'air ambiant sous le couvercle de ladite cuve au voisinage de ladite source de rayonnement actinique, l'air ambiant étant destiné à un séchage des objets nettoyés et étant lui-même soumis à une action aseptisante du rayonnement actinique.
7. Dispositif selon la revendication 2, carac-térisé en ce que ladite source de rayonnement actinique est constituée par une lampe à rayons ultra-violets.
8. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la cuve comprend un couvercle, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de chauffage du liquide, des moyens pour remplir la cuve de liquide de nettoyage, des moyens pour, la cuve étant pleine de liquide, y établir une circu-lation macroscopique du liquide, des moyens de vidange du liquide de la cuve, des moyens comprenant un ventilateur pour introduire de l'air ambiant sous le couvercle de la cuve au voisinage de ladite source de rayonnement actinique, l'air ambiant étant destiné au séchage des objets nettoyés et étant lui-même soumis à une action aseptisante du rayon-nement actinique, un ventilateur de refroidissement destiné
à refroidir en outre ledit générateur d'ultrasons, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de programmation comprenant:
des moyens pour activer les moyens de remplis-sage, le moyen de chauffage, la source de rayonnement actinique, le ventilateur d'air ambiant de séchage, et le ventilateur de refroidissement;
des moyens pour inhiber, après une première durée déterminée, les moyens de remplissage et simultanément activer le générateur d'ultrasons;
des moyens pour inhiber, après une deuxième durée déterminée, le générateur d'ultrasons et activer les moyens de vidange;
des moyens pour inhiber, après une troisième durée déterminée, les moyens de vidange et le ventilateur de refroidissement; et des moyens pour inhiber, après une quatrième durée déterminée consécutive à l'inhibition desdits moyens de vidange, la source de rayonnement actinique et le ven-tilateur d'air ambiant de séchage, le dispositif retrouvant alors son état initial.
à refroidir en outre ledit générateur d'ultrasons, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de programmation comprenant:
des moyens pour activer les moyens de remplis-sage, le moyen de chauffage, la source de rayonnement actinique, le ventilateur d'air ambiant de séchage, et le ventilateur de refroidissement;
des moyens pour inhiber, après une première durée déterminée, les moyens de remplissage et simultanément activer le générateur d'ultrasons;
des moyens pour inhiber, après une deuxième durée déterminée, le générateur d'ultrasons et activer les moyens de vidange;
des moyens pour inhiber, après une troisième durée déterminée, les moyens de vidange et le ventilateur de refroidissement; et des moyens pour inhiber, après une quatrième durée déterminée consécutive à l'inhibition desdits moyens de vidange, la source de rayonnement actinique et le ven-tilateur d'air ambiant de séchage, le dispositif retrouvant alors son état initial.
9. Dispositif selon la revendication 2, carac-térisé en ce que ledit générateur d'ultrasons comprend une plaque d'aluminium collée contre le fond de la cuve, une rondelle d'isolation thermique collée contre la plaque et un quartz piézo-électrique colle contre cette rondelle.
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|---|---|---|---|
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| US6016821A (en) | 1996-09-24 | 2000-01-25 | Puskas; William L. | Systems and methods for ultrasonically processing delicate parts |
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