CA2259455C - Procede et dispositif de protection d'un plan de travail - Google Patents

Procede et dispositif de protection d'un plan de travail Download PDF

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/16Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by purification, e.g. by filtering; by sterilisation; by ozonisation
    • F24F3/163Clean air work stations, i.e. selected areas within a space which filtered air is passed

Abstract

The work surface to be protected (1) is cleared and accessible both from above (102) and at least on one side, called the free side (100). The method is characterised in that clean air is continuously blown above the work surface (1) from the side (101) opposite the free side (100), in the form of a substantially horizontal flux that sweeps across the work surface (1), towards the free side (100), and which has a speed gradient such that the upper layer - or top stream - (V1) has a speed substantially greater than the air flowing in the proximity of the top surface (10) of the work surface (1); the totality or the main part of the flux is drawn from the free side (100), by means of a suction vent (20) extending along and immediately adjacent to the edge (10b) of the work surface (1). The invention is useful for protecting a fixed or mobile surface supporting various articles sensitive to the contamination of the ambient air. Le plan de travail à protéger (1) est dégagé et accessible à la fois sur le dessus (102) et sur au moins un côté, appelé côté libre (100). Le procédé est remarquable par le fait qu'on insuffle en continu de l'air propre au-dessus du plan de travail (1) à partir du côté (101) opposé au côté libre (100), sous la forme d'un flux sensiblement horizontal qui balaie le plan de travail (1) transversalement, en direction du côté libre (100), et qui présente un gradient de vitesses tel que la couc he supérieure - ou veine haute - (V1) ait une vitesse sensiblement plus grande que celle de l'air circulant au voisinage de la face supérieure (10) du plan de travail (1); on aspire en continu la totalité ou la majeure partie du flux par le côté libre (100), au moyen d'une bouche d'aspiration (20) s'étendant le long et à proximité immédiate du bord (10b) du plan de travail (1). Protection d'un plan fixe ou mobile supportant des articles variés sensibles à la contamination de l'atmosphère ambiante.

Description

PROCEDE ET I>ISPOSITIF DE PROTECTION D'UN PLAN DE TRAVAIL
La présente invention concerne la protection rapprochée d'un plan de travail horizontal au moyen d'un flux d'air propre.
L'invention vise à ia fois un procédé et un dispositif réalisant une telle protection.
L'invention se rapporte plus précisément à la protection d'un plan de travail qui est dégagé, et par conséquent accessible, à la fois sur le dessus et sur au moins un côté, appelé côté libre, d~~ ce plan de travail.
Le problème. de la protection de postes de travail contre la contamination due à l'air ambiant se pose dans dif~(~érentes branches de l'industrie, notamment dans l'industrie alimentaire, auprès des artisans et industriels des métiers de la bouche (bouchers, charcutiers par exemple), dans les industries pharmaceutique, chimique, microbiologique, aéronautique, dans Ie domaine hospitalier et chirurgical, dans les laboratoires, dans les applications militaires, voire domestiques.
En fait, sont concernés tous les domaines d'application dans lesquels la qualité du ou des produits traités à un poste de travail doit être préservée ou maintenue quel que soit la pollution de l'atmosphère environnante.
En général, Four protéger le plan de travail, on installe celui-ci à
l'intérieur d'une salle stérile - appelée salle blanche - dans laquelle l'air est filtré
et traité de manière à
présenter un niveau de propreté donné.
L'inconvénie-nt principal de cette solution est la difficulté de maintenir une qualité dc l'air dans un volt:.me important à des conditions économiques acceptables. Un autre inconvénient est lié au fait que le personnel doit être revêtu d'une tenue spéciale, elle-même stérile, dont la propreté est difficile à maintenir irréprochable et à contrôler, et dont le port est fastidieux. )rie plus malgré cette tenue spéciale, les personnels et matériels ?5 présents dans la salle de travail peuvent être sources de pollution de l'air.
La technique de la protection rapprochée permet d'apporter une solution à
ce problème..
Elle consiste à baigner le plan de travail, ainsi que les objets portés par celui-ci, dans une atmosphère d'air propre en mouvement, qui est constamment 30 renouvelé.
Le plan de tr<zvail est ainsi protégé par un bouclier d'air propre qui met les objets à l'abri de la contamination extérieure, bien que le reste de la pièce dans laquelle se trouve le plan de travail contienne un air susceptible d'être pollué, le personnel affecté aux tâches concernant lesdits objets pouvant par conséquent être soumis à des contraintes hygiéniques moins strictes.
Ce plan dc travail peut être un plateau fixe, sur lequel sont placés des articles devant subir un traitement ou être soumis à une opération quelconque, soit manuelle, soit automatisée.
11 peut également consister en un transporteur, par exemple un tapis mobile, qui amène successivement des articles à traiter au poste de travail, et les en évacue ensuite, lorsque l'opération est terminée.
A titre d'exemple, les articles sont par exemple des récipients qui sont transportés à la queue leu leu par le W pis mobile, et dont le remplissage s'effectue par une tête distributrice disposée dans la zone protégée, de telle sorte que le produit de remplis sage soit exempt de toute contamination.
L'état de la technique en la matière peut être illustré par les documents FR-.a-1 X57 56? et EP-A-0 375 343.
IS Le document FR-A-1 ?57 56? a pour objet un dispositif pour maintenir une atmosphère avant des caractéristiques déterminées dans une chambre ouverte d'un côté.
Cette chambre possède un plancher constituant une surface de travail horizontale au-dessus de laquelle circule un tlux d'air propre.
?0 La chambre est ouverte sur l'un seulement de ses côtés, accessible à un opérateur, et ce côté est parcouru par un second flux d'air propre, qui affecte la forme d'un rideau approximativement vertical, dirigé de haut en bas.
L'air est aspire au niveau du bord avant (côté ouvert de la chambre) de la surface de travail et est recyclé via un dispositif de régénération d'atmosphère, de sorte ?5 que son trajet se fait en circuit ferme.
Le flux d'air horizontal, qui traverse l'intérieur de la chambre, présente une distribution des vitesses à peu près constante sur toute la hauteur de la chambre ; la valeur de la vitesse est indépendante de la hauteur du point considéré par rapport à fa suri~ace de travail.
30 Un inconvénient majeur du dispositif décrit dans le FR-A-1 ?57 56?
résulte du rait que la chambre est délimitée vers le haut par un plafond, ce qui limite considérablement l'accessibilité au plan de travail.
Ceci pose des difficultés en particulier lorsque l'opération de traitement des articles portés ou transportés par ledit plan de travail nécessite la mise en oeuvre de 35 machines, ou autres matériels, surplombant (e plan de travail.

C'est le cas par exemple pour des machines dc distribution et/ou de dosage servant à remplir des récipients transportés par un tapis mobile, en vue de leur remplis-sage dans la zone de protection rapprochée.
Le dispositif qui fait l'objet du document EP-A-0 375 343 comprend un plan de travail horizontal qui est dégagé à la fois sur le dessus et sur l'un de ses côtés.
Un ventilateur disposé sous le plan de travail, à la sortie duquel se trouve un filtre, génère de l'air sous pression dans un caisson débouchant dans une chambre distributrice située sur le côté non ouvert du plan de travail.
Cette chambre produit un double f7w, à savoir un tlw horizontal passant au-dessus du plan de travail, et un tlw mufti-directionnel formé d'une pluralité de petits jets produits par des trous fermés dans les différentes cloisons de la chambre.
Des ~~uides en forme d'arc de cylindre garnissant l'intérieur de cette chambre assurent la dcviation de l'air provenant du caisson pour produire le flw horizontal précité.
Si ce dispositif connu présente l'avantage de son accessibilité à la fois par l'un des côtés du plan de tra;~ail et par le haut, il présente néanmoins l'inconvénient que la distribution des vitesses du 11w horizontal, au-dessus du plan de travail, est constante.
Or, il apparaît qu'une distribution de ce genre ne permet pa_s une protection parfaite des articles placé; sur Ie plan de travail. Il résulte d'essais réalisés par les ?0 demandeurs qu'il est souhaitable, au contraire, de prévoir un gradient dc vitesses, dont la valeur doit être croissante en fonction de l'écartement par rapport au plan de travail. Une protection particulièrement efficace est obtenue lorsque l'air propre se déplace à faible vitesse, voire quasiment immobile, à protimité du plan de travail, tandis qu'au contraire la couche supérieure du ilw possède une vitesse relativement élevée.
'?5 La présente invention a pour objectif de pallier ces inconvénients en proposant un procédé et un dispositif de protection rapprochée qui, tout en permettant une bonne accessibilité au plan de travail, assure une protection parfaite des articles placées sur ce plan de travail.
Le procédé de protection rapprochée objet de l'invention, qui vise à
30 protéger, au moyen d'un hlux d'air propre, un plan de travail horizontal dégagé et accessible â 1a fois sur le dessus et sur au moins un côté, appelé côté libre, est rcmarqua-ble par ie fait que - on insuffle en continu de l'air propre au-dessus du plan de travail à partir du côté opposé audit côté libre, et appelé côté amont, sous la Dorme d'un fiu~
sensible-35 ment horizontal qui balaie le plan de travail transversalement, en direction du côté libre, et qui présente un gradient de 'vitesses tel que la couche supérieure - ou veine haute - ait une vitesse sensiblement plus grande que celle de l'air circulant au voisinage de la face supérieure du plan de travail ;
- on aspire en continu la totalité ou la majeure partie du flux par le côté
libre, au moyen d'une bouche d'aspiration s'étendant le long et à proximité
immédiate du bord du plan de travail.
Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques additionnelles possibles - on recycle l'air recueilli par ladite bouche d'aspiration, cet air étant réinsufflé du côté amont après filtration ou autre épuration ;
- le plan de travail est un plateau fixe ;
- le plan de travail est un transporteur.
L'invention a égaiement pour objet un dispositif de protection rapprochée d'un plan de travail horizontal au moyen d'un flux d'air propre, dans lequel le plan de travail est dégagé et accessible à la f-ois sur le dessus et sur au moins un côté, appelé côté
libre.
Ce dispositif est remarquable par le fait qu'il comporte - des moyens pour insuffler de l'air propre en continu au-dessus du plan de travail à partir du côté opposé audit côté libre, et appelé côté amont, sous la forme d'un flux sensiblement horizontal qui balaie le plan de travail transversalement, en direction du ?0 côté libre, et qui présente un gradient de vitesses tel que la couche supérieure - ou veine haute - ait une vitesse sensiblement plus grande que celle de l'air circulant au voisinage de la face supérieure du plan de travail ;
- une bouche d'aspiration s'étendant le long et à proximité immédiate du bord du plan de travail ;
?5 - des moyens d'aspiration branchés à ladite bouche.
Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques additionnelles, non limitatives - un générateur unique de ilux tel qu'un ventilateur (ou un groupe de ventilateurs juxtaposés), assure l'insufflation de l'air propre côté amont et son aspiration 30 côté libre, une partie au moins du flux étant recyclée par un trajet en circuit fermé ;
- l'insufflation d'air est réalisée au moyen d'un générateur de flux, tel qu'un ventilateur en aval duquel est disposé au moins un filtre, ou autre moyen d'épu-ration.
- l'insufflation d'air est réalisée au moyen d'un générateur de flux, tel 35 qu'un ventilateur, qui est situé en-dessous du plan de travail, et produit un flux sensible-ment horizontal qui est dévié à 180° au niveau du côté amont par un guide tubulaire de forme serai-cylindrique, ou approximativement serai-cylindrique ;

- lesdits moyens d'insufflation d'air comprennent un conduit vertical, ou approximativement vertical, disposé du côté amont, dont l'extrémité basse est branchée à
un générateur de flux d'air tel qu'un ventilateur, tandis que son extrémité
haute débouche, sensiblement au niveau du plan de travail, dans un guide tubulaire en forme de quart de 5 cylindre, ou approximativernent en forme de quart de cylindre, apte à dévier le flux pour lui donner une direction sen~ciblement horizontale ;
- ledit conduit vertical, ou approximativement vertical, est muni intérieure-ment d'au moins un déflecteur formant un angle aigu par rapport à la verticale, et apte à
dévier une partie du flux '.'ers l'extérieur (par rapport audit plan de travail) afin de constituer ladite veine haute ;
- le conduit est pourvu de plusieurs déflecteurs, qui sont constituées par des plaques planes juxtaposées disposées en éventail, dc manière à diverger du bas vers le haut ;
- la plaque dé:flectrice la plus intérieure (par rapport audit plan de travail est sensiblement verticale ;
- ledit guide o.ubulaire est garni intérieurement d'au moins un déflecteur en forme d'arc de cylindre, coaxial au guide ;
- lesdits moyens d'insufflation d'air sont munis d'une partie en débord, formant visière, qui surplombe la zone amont du plan de travail et est adaptée pour rabattre légèrement vers le bas la veine haute ;
- ladite bouche d'aspiration est subdivisée en deux bouches d'aspiration secondaires : l'une supérieure, apte à capter le flux d'air correspondant à la veine haute et à le laisser passer sans - ou pratiquement sans - perte de charge, l'autre inférieure, apte à
freiner le flux situé sous la veine haute, par exemple au moyen d'un étranglement ;
?5 - le plan de travail est un plateau fixe ;
- le plan de travail est un transporteur.
Par le terme "transporteur" on entendra aussi bien un transporteur unique qu'un groupe de deux ou ~~lus de deux transporteurs disposés côte-à-côte, par exemple plusieurs tapis contigus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre, ainsi que des dessins annexés, qui en représentent, à simple titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation préférés.
- la figure I est une yue schématique, coupée par un plan vertical transversal, d'un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à
l'invention, le plan de coupe étant référencé I-I sur la figure 2.
la figure ? est une vue de dessus du dispositif de la figure 1 ;

_ b - la figure 3 est une vue schématique, analogue à la figure 1, d'un second mode de réalisation du dispositif ;
- la figure 4 est un schéma montrant un troisième mode de réalisation, également coupé par un plan vertical transversal ;
- les figures 5 et 6 sont des schémas, respectivement en perspective et en coupe, par un plan vertical transversal, d'une partie du système d'insufflation et de déviation d'air susceptible d'équiper les dispositifs ;
- les figures 7 et 8 sont des schémas, respectivement en perspective et en coupe transversale, d'un quatrième mode de réalisation possible du dispositif ;
- la figure 9 est une courbe représentative d'une possibilité de variation de la vitesse au sein du flux d'air propre au-dessus du plan de travail, en fonction de la distance du point de mesure par rapport à ce plan ;
- les 1 figures 10 et 1 1 sont des schémas en perspective montrant deux transporteurs susceptibles d'être associés à un dispositif conforme à
l'invention ;
1~ - les figures 1?, 13 et 14 sont des illustrations montrant la configuration des flux d'air dans trois dispositifs de géométrie différente, les représentations résultant de simulations faites par ordinateur, l'appréciation des vitesses se faisant en référence à
une échelle de gris, qui va du plus clair au plus foncé, dans le sens des vitesses croissan-tes.
?0 Sur les figures 1 et ? qui représentent un premier mode de réalisation possible du dispositif, on a désigné par la référence 1 un plan de travail qui, en l'occu-rrence, est un plateau horizontal Cixe, de forme rectangulaire, supporté par un piètement 11 posé ou fixé au sol S.
La face supérieure 10 du plan de travail est destinée à recevoir des articles ?5 devant être soumis à une manipulation etlou à un traitement quelconque qui doivent s'opérer dans une atmosphère propre.
Un article, en l'occurrence un flacon, a été représenté et référencê A sur les figures.
On a désigné par les références l0a et lOb les bords longitudinaux du 30 plateau 10. Ceux-ci ont de préférence un profil arrondi (sans arêtes vives).
Ses bords transversaux lOc se trouvent en appui contre une paire de cloisons transversales 12 qui s'étendent vers le haut sur une certaine hauteur par rapport au niveau du plan de travail 1.
Sous le plateau 1 est installé un caisson ?.
35 I1 s'agit d'un conduit tubulaire s'étendant sous la totalité du plateau 1, et assurant une communication transversale d'un côté à l'autre du dispositif.

WO 97/49955 PCT/FItt97/01106 _ 7 Le caisson ? est filé au plateau 1 et/ou au piètement 11 par des organes appropriés, non représentés.
Dans ce cais~;on est installé un système 4 de génération d'un flux d'air, consistant en un ou plusieurs; ventilateurs) électriques) aptes à aspirer de l'air à l'entrée ''0 du caisson, côté bord 10~~, pour l'insuffler de l'autre côté, du côté du bord 10x.
La portion d'entrée d'air ?0 du caisson possède une section plus faible que la portion principale ?? qui r.°çoit le générateur 4.
Cette portion ?0 constitue une bouche d'aspiration située sous le plateau 1, juste à proximité du rebord lOb. L.a transition entre la portion rétrécie ?0 et la portion principale ?? se tait par l'intormédiaire d'une portion divergente ? 1.
Du côté opposé, la portion principale ?? débouche dans un guide semi-cylindrique 3, dont le rayon correspond à la hauteur de la portion ??, et dont l'are de révolution se situe à l'emplacement du bord 10x.
Le guide 3, dont la paroi intérieure est référencée 30, débouche au-dessus du plateau 1, à l'aplomb du lord 10x.
Bien entendi.i, le caisson '' et le guide 3 sont fermês sur leurs côtés transversaux, par des parois transversales appropriées.
A l'intérieur de la portion de caisson ??, en aval du générateur 4, est monté un dispositif d'épuration ou de filtration d'air 5, composé par exemple d'un ou de ?0 plusieurs tampons filtrants.
Les éléments filtrants sont de type connu, adaptés pour retenir les impuretés ou particules se tr~~uvant dans l'air fourni par le générateur 4.
La composition et la porosité de ces éléments sont choisis en fonction de l'application, et notamment en fonction du degré de propreté requis.
Le fonctionnement du dispositif est illustré sur la figure 1, des flèches symbolisant le trajet de l'air destiné à protéger le flacon A se trouvant sur le plan de frayai I.
La longueur des différentes flèches a été choisie de telle manière qu'elle soit approximativement proportionnelle à la vitesse du flux d'air à l'endroit considéré.
30 Le dispositif représenté sur les figures 1 et ? constitue un poste de travail pour une personne (non représentée) affectée à une certaine tâche sur l'article A, cette personne se plaçant sur le côté dégagé du dispositif, référencé 100, côté qui correspond au bord lOb.
On appelera conventionnellement ce côté 100 "côté libre".
35 L'autre côté, référencé 101, où se trouve le guide 3 sera appelé "côté
amont", par référence au sens de déplacement du flux d'air propre au-dessus du plan de travail.

_ 8 Enfin, l'espace au-dessus du plan de travail, qui est égaiement dégagé, est référencé 10?.
Les espaces 100 et 10? étant dégagés et accessibles, l'opérateur peut se placer sans difficulté à proximité du plan de travail, y manipuler les articles à traiter, et peut faire intervenir différents instruments ou matériels, par exemple des dispositifs de remplissage mobiles situés dans l'espace supérieur 10?.
Le générateur 4 ayant été mis en marche, il va aspirer en continu un fiw d'air par la bouche ?0, comme symbolisé par la flèche a.
Après filtration, le !lw d'air sort du caisson ?, comme symbolisé par les tlèches b, et est dévié à 180° à l'intërieur du guide semi-cylindrique 3.
A l'intérieur du guide 3, on observe, par suite de l'effet d'inertie, une variation des vitesses en direction radiale.
A l'issue du retournement du 11w, en sortie du guide 3, la veine exté-rieure, qtll devient la veine supérieure - ou veine haute - V 1 , possède une vitesse nettement plus grande que le reste du flux.
Cette veine a été matérialisée par des hachures croisées sur la figure 1, tandis que le reste du flux, ou veine inférieure, est référencé V~.
Au sein de la veine V~ on observe un gradient des vitesses, celle-ci étant très faible, voire nulle, au voisinage de la face 10, pour croître progressivement vers le ?0 haut, jusqu'à la veine V t .
Le rayon du guide 3, qui détermine la hauteur du flux d'air fourni par le Fluide au-dessus du plan de travail, est choisi de préférence en fonction de la hauteur des articles A considérés, de telle manière que ces articles baignent dans le flux inférieur V~.
Dans le mode de réalisation des figures 1 et ?, l'axe de révolution du guide ?5 semi-cylindrique 3 côincide sensiblement avec le bord 10a. Bien entendu, celte disposi-tion n'est pas obligatoire. La position de l'axe pourrait être décalée, vers le haut ou vers ic bas, et le rayon modifié pour ajuster l'intensité des vitesses de V~ et de V
1.
La veine haute V 1 joue le rôle d'un bouclier en forme de voûte qui protège tout l'espace se trouvant au-dessus de la surface 10, qu'il met à l'abri des pollutions de 30 l'air ambiant, se trouvant dans l'espace supérieur ouvert 10? et sur le côté ouvert 100.
Les particules de contamination éventuellement présentes qui arrivent à
proximité de Ia veine V1 sont immédiatement emportées par ce flux, et transfêrées à
grande vitesse vers le côté libre 100.
Sur les côtés transversaux, la protection est assurée par les cloisons fi~:es 35 12.
Les flux d'air de la veine inférieure V~ et de la veine haute V t sont respectivement symbolisés par les flèches d et e.

_ q Ces deux flux se rejoignent du côté aval, au-delà du bord libre lOb, et une partie au moins du 11u x global contourne vers le bas le bord lOb - comme symbolisé par les flèches f - pour pénétrer dans la bouche ?0. Ce contournement est favorisé
par la forme arrondie du bord l Ob.
L'air est ainsi recyclé, au moins dans sa plus grande partie ; comme il s'agit d'air pratiquement propre, ou en grande partie propre, l'encrassement des éléments filtrants se fait lentement.
Cette circulation d'air se fait de manière continue, tant qu'il v a des articles à protéger sur le plan de travail.
Grâce aux cloisons transversales 1?, l'écoulement du taux d'air propre au-dessus du plan de travail n'est pas perturbé, ou n'est pratiquement pas perturbé, au voisinage des côtés transversaux l Oc du plan de travail.
Bien entendu, il est souhaitable que l'opérateur ait les mains protégées par des gants stériles et que to.~t instrument ou appareillage introduit dans l'espace protégé
soit parfaitement propre.
Mais la nature de l'écoulement généré favorise l'évacuation immédiate des polluants qui pourraient être introduits par une telle effraction.
Dans le deuxième mode de réalisation représenté à la figure 3, les éléments identiques ou similaires à ceux du premier mode de réalisation ont été
affectés des mêmes ?0 signes de référence.
I1 s'agit d'une variante démunie de parois latérales et donc adaptée à un plan de travail se prolongeant au-delà des côtés référencés lOc dans le premier mode de réalisation, en particulier sous forme d'un transporteur (plan de travail mobile).
Le dispositif illustré à ia figure 3 comprend un plan de travail 1 qui est ?5 constitué non pas par un pl;zteau fixe, mais par un transporteur, et plus précisément par le brin supérieur - ou brin "aller" 13 - d'un tapis sans fin mobile.
De manière usuelle, le brin retour, désigné 13', s'étend sous le brin aller i3.
Ces deux brins 13, 13' sont supportés de manière bien connue par des 30 moyens de guidage appropriés tels que de rouleaux d'appui rotatifs 14, 14'.
Des moyens d'entraînement appropriés permettent de déplacer le lapis, soit en continu, soit pas à pas.
Le brin supé rieur 13 transporte des objets, par exemple des flacons A.
Ces objets doivent être soumis, à un stade de leur cheminement, à un 35 traitement quelconque - par exemple à un remplissage - dans un espace qui doit être protégé de la contamination de l'air ambiant.

Le dispositif selon l'invention est donc installé sur la trajectoire du transporteur, af in d'assurer la protection d'une portion de celui-ci.
Comme on le comprend aisément à la simple observation de la figure 3, la présence des deux brins 14 et 14' l'un au-dessus de l'autre occupe sous le plan de travail 1 un espace relativement important, qui empêche l'insW (lation du générateur de flux d'air immédiatement en-dessous du plan de travail.
Un agencement identique à celui du premier mode de réalisation (figures 1 et?) n'est donc pas transposable dans cette configuration.
Dans ce second mode de réalisation, la bouche d'aspiration ?0, à l'entrée 10 du caisson ?, a son ouverture dirigée horizontalement, en regard de l'espace situé juste au-dessus du plan de travail 1.
Cette bouche d'aspiration ?0 est recourbée vers le bas, suivant un quart de cylindre, pour se raccorder à une portion tubulaire verticale ?00 s'étendant le long du côté
l i bre 100.
La tubulure ?00 se raccorde elle-même à des parues de caisson '~ 1 et ??
qui sont similaires à celles du premier mode de réalisation, et qui sont installées en-dessous du brin de tapis retour 13' et de ses rouleaux d'appui 14', à
proximité du sol S.
C'est dans cette portion ?? qu'est monté Ie générateur 4, composé d'un ou de plusieurs ventilateurs.
?0 Via un coude à angle droit ?3, le caisson ?? débouche lui-même dans une tubulure, ou cheminée, verticale 6 disposée sur le côté amont 101.
Enfin la tubulure 6 se raccorde, dans sa partie supérieure, à un guide 7 en forme de quart de cylindre qui débouche à proximité du plan de travail 1, côté
amont.
Un ou plusieurs filtres) 5 est (sont) montés) à la sortie du ou des ?5 ventilateurs 4, par exemple à ia base de la cheminée 6.
A la différence du premier mode de réalisation précédemment décrit, le guide 7 qui canalise le flux d'air propre à son entrée au-dessus du plan de travail dévie l'air seulement sur un quart de circonférence (90°) Les essais réalisés par les demandeurs ont montré que cette valeur d'angle 30 était insuffisante, à elle seule, pour assurer une distribution convenable des vitesses au sein du flux d'air propre généré au-dessus du plan de travail.
En effet, le gradient des vitesses est tel qu'il n'v a pas une différence importante entre les vitesses mesurées dans la veine haute V 1 et dans le reste du flux Vo.
C'est pourquoi, afin d'obtenir une augmentation franche des distributions 35 de vitesses en partie haute du îlux, il est prévu dans ce mode de réalisation de.garnir la cheminée verticale 6 d'une série de déflecteurs 60.

Il s'agit de l;~mes planes dont les grandes faces sont parallèles aux bords longitudinaux du plan de travail 1, c'est-à-dire aux rives latérales du tapis 13.
Dans ie mode de réaiisation illustré sur les figures 3, 5 et 6, il est prévu une série de trois déflecteurs 60. Le déflecteur intérieur - c'est-à-dire tourné vers le plan de travail -, référencé 60a, sur les figures 5 et 6 est une plaque plane verticale.
La plaque e:cterne référencée 60c sur cette même figure, est composée d'une zone inférieure verticale, de hauteur limitée, sa partie principale faisant un angle aigu par rapport à la verticale, de direction dirigée vers le haut et vers l'extérieur.
Le déflectet:r intermédiaire 60b est une plaque également inclinée par rapport à la verticale, dans le même sens que le déflecteur 60c, mais avec un angle plus faible.
La série de déflecteurs 60 présente donc, vue de c8té (figure 6) l'allure générale des membrures d'un éventail qui diverge vers le haut, c'est-à-dire vers l'aval si on considère le déplacement de l'air dans la cheminée 6.
IS L'observation des figures ~ et 6 permet de bien comprendre le rôle de ces déflecteurs.
On a désigne par les (lèches F le débit d'air à la base de la cheminée 6.
Après avoir traversé un filtre qui, en l'occurrence, est composé de deux éléments filtrants superposa Sa et Sb, une grande partie de l'air va se trouver interceptée ?0 et aiguillée vers l'extérieur par le déflecteur 60c, comme symbolisé par les flèches I.
Au contraire, le courant d'air le plus intérieur, à droite du déflecteur interne 60a sur la figure 6, n'est pa:~ du tout dévié, et son cheminement est purement vertical.
Dans les zones comprises entre les détlecleurs 60a et 60b d'une part, et 60b et 60c d'autre part, le flux d'air est dévié de plus en plus vers l'extérieur, comme ?5 symbolisé par les flèches G et H.
A l'entrée du guide 7 en forme de quart de cylindre, à la base de celui-ci, on a donc un débit d'air progressivement croissant de l'intérieur vers l'extérieur du quart de cylindre.
Comme illustré sur les figures, le guide 7 est égaiement garni intérieure-30 ment d'un ensemble de trois déflecteurs 70.
Sur les figures 5 et 6 le déflecteur intérieur est affecté de l'indice a, le déflecteur intermédiaire de l'indice b et le déflecteur extérieur de l'indice c.
Ces déflecteurs sont des plaques cintrées, en forme d'arc de cylindre coaxiales au Quide 7.
35 Le déflecteur 70a est positionné de manière à canaliser le flux vertical F
le plus intérieur, pour lui donner une orientation horizontale (flèche F').

1?
Entre les détlecteurs 70a et 70b est canalisée la majeure partie du flux d'air provenant de l'espace situé entre les déflecteurs 60a et 60b (flèche G'), tandis que les déflecteurs 70b et 70c canalisent entre eux la majeure partie du courant d'air provenant d'entre les déflecteurs 60b et 60c (flèches H').
Enfin, le courant d'air I, de plus grande vitesse, qui circule à proximité de la paroi interne 60 de la cheminée 6, après avoir été canalisé par le déflecteur 60c est guidé dans le canal formé par la paroi interne du guide 7 et le déflecteur le plus externe 70c.
C'est dans cet espace que le courant d'air a la vitesse la plus grande, symbolisé par la flèche l', c'est ce courant d'air qui va constituer la veine haute Vt , visualisée par des hachures sur la figure 3 La présence des déflecteurs cintrés à l'intérieur du guide 7 est indispensa-ble lorsque, comme c'est le cas dans le second mode de réalisation, le dispositif ne comporte pas de cloisons transversales délimitant l'espace protégé dans la direction longitudinale - comme c'était le cas avec les cloisons I? du premier mode de réalisation -.
En effet ces déflecteurs, en donnant au flux d'air une direction sensible-ment horizontale, empêchent la formation d'une zone dépressionnaire à l'entrée et à
proximité du plan de travail, qui aurait pour effet d'aspirer de l'air ambiant par les côtés transversaux ouverts du plan de travail.
?0 II est certain que de telles cloisons ne peuvent être prévues lorsque le plan de travail consiste en un transporteur, car les cloisons empêcheraient le passage des articles transportés.
Il va de soi que des déflecteurs arqués similaires peuvent être prévus également à l'intérieur du guide serai-cylindrique 3 du dispositif des figures 1 et ?, que le ?5 dispositif possède ou non des cloisons transversales 1?.
Le fonctionnement du dispositif faisant l'objet du second mode de réalisation de la figure 3 est tout à fait similaire à celui du premier mode de réalisation, l'air étant en majeure partie recyclée après balayage du plan de travail, par aspiration à
travers la bouche 20, passage dans le ventilateur 4 et dans le filtre 5, déviation et 30 canalisation dans la cheminée 6 et le guide 7.
Dans la variante de la figure 4, l'air n'est pas recyclé.
Le générateur - par exemple ventilateur - 41 aspire l'air ambiant pour le propulser après filtration ou épuration, via un caisson 8, au-dessus du plan de travail 1.
De l'autre côté la bouche d'aspiration 20 est connectée, via un conduit?, à
35 un aspirateur 40 distinct du ventilateur 41.
Dans le mode de réalisation illustré, le caisson 8 est disposé du côté amont du plan de travail 1 - lequel peut être soit un plateau fixe, soit un transporteur -Le ventilateur 41 se trouve à la base du caisson.
En partie basse le caisson possède une portion évasée 81 qui débouche vers le haut dans un conduit 8a sensiblement vertical se prolongeant par un guide approximativement en quart de cylindre 8b.
Un déflecteur intérieur, composé d'une partie plane 800a s'étendant obliquement vers le haut et vers l'extérieur et se prolongeant, dans le guide 8b, par une portion en forme d'arc de cylindre 800b, coaxiale à la paroi du guide 8b, assure la distribution correcte des vitesses au-dessus du plan de travail.
Comme dans les modes de réalisation précédents, le flux d' air est composé
d' une veine haute V 1, de vitesse élevée, qui protège une veine inférieure de vitesses réduites V. Les dimensions du dispositif selon l'invention seront bien entendu adaptées à
l'application concernée, et en particulier à la dimension des articles à
traiter.
A titre purerr.~ent indicatif, on peut donner comme exemples de dimensions les valeurs suivantes - largeur du ylan de travail (c'est-à-dire distance entre les bords l0a et lOb) entre 0,3 mètre et 2 mètres ;
- longueur de la zone protégée (c' est-à-dire distance en direction longitudi-nale) entre 0,3 mètre et 3 m~ares ;
- hauteur du flux d'air propre en sortie du guide 3, 7 ou 8b : entre 0,25 mètre et 0,7 mètre.
Le débit d'air généré par le (ou les) ventilateurs) sera bien entendu directement dépendant de ces dimensions, ainsi que la vitesse de circulation du flw.
Le quatrième: mode de réalisation illustré sur les figures 7 et 8 comporte un système d'insufflation d'air 6, 7 analogue à celui des figures 5 et 6, et les mêmes ?5 références ont été utilisées pour y désigner les éléments identiques ou similaires.
On notera cependant que le guide 7 qui canalise l'air au-dessus du plan de travail 1 se prolonge en sortie par une partie en débord - ou visière 71 - qui surplombe la zone de bordure amont du plan 1 et est légèrement inclinée vers le bas par rapport à
l' horizontale.
La fonction de cette visière 71 est de rabattre légèrement vers le bas la veine haute V 1 pour l'orienter vers le haut de la bouche d'aspiration 20 et dc réduire les fuites d'air au-dessus de cette bouche.
A l' intérieur de la tubulure d' aspiration 200 sont montées une cloison 24 et un élément ralentisseur de flux 25.
3~ L~z cloison 2~~1 est disposée en partie haute de la tubulure 200, à
proximité
de sa paroi externe. La forme de la cloison 24 est similaire à celle de la portion de la paroi externe en regard de laquelle elle est située, ces deux éléments formant un canal dont la WO 97!49955 PCT/FR97/01106 partie supérieure forme un quart-de-cercle et dont la partie inférieure est rectiligne et vertical e.
L'élément 25 est fixé contre la paroi interne de la tubulure 200. Il comporte, du haut vers le bas, une face supérieure 250 formant un dièdre convergent avec la portion inférieure de la cloison ?4, une face verticale ?51 sensiblement dans le prolongement de cette portion, et une face divergente ?5?.
Les éléments 24 et 25 subdivisent la bouche d'aspiration ?0 en deux bouches secondaires, l' une supérieure et externe 20b de section constante et l'autre inférieure et interne 20a de section décroissante jusqu'à un étranglement situé au niveau de la zone de sortie de la bouche 20b.
Cet arrangement a pour intérêt de créer dans la tubulure d'aspiration 200 une répartition verticale de vitesse homologue de celle que l'on a créé du côté soufflant.
L'aspiration par la bouche ?0 se fait avec une vitesse d'air supérieure dans sa partie haute.
La veine V t de forte vitesse se trouve stabilisée et sa tendance à se soulever sous l'effet de perturbations extérieures (courants d'air), ou à se rabattre vers le plan de travail, se trouve réduite. En effet, la bouche secondaire supérieure ?Ob, dans laquelle l'écoulement d'air est direct (sans perte de charge) capte la quasi-totalité de la veine haute V 1. Au contraire, le ralentissement du flux dans la bouche ?Oa forme un ?0 matelas d' air qui empêche la veine haute V 1 de se rabattre vers le bas.
Ce mode de réalisation est particulièrement recommandé iorsqu' il n'y a pas .
de cloisons transversales (référencées I? sur les figures 1 et ?) bordant les côtés (référencés 10c) du plan de travail.
Il permet de réduire sensiblement la pénétration d' air extérieur qui peut se ?5 produire sur ces côtés. Des essais effectués par comptage de particules ont montré, en effet, que de l'air pollué peut pénétrer par un côté lOc, mais qu'il est rapidement canalisê
vers la bouche d'aspiration 20. II ne peut donc altérer la zone propre que sur une faible profondeur.
La présence de la visière 71 et des éléments ?4, 25 a pour effet dc limiter et 30 de stabiliser cette profondeur.
Ces dispositions sont bien entendu applicables aussi bien avec un plan de travail 1 sous forme de plateau fixe que sous forme de transporteur, et que le flux d'air soit produit en circuit fermé (figures 1 et 3) ou ouvert (figure 4).
La figure 9 montre, à simple titre d'exemple, une répartition possible des 35 vitesses au-dessus du plan de travail dans la zone centrale de celui-ci, au sein d'un flw d' air propre avant une hauteur de 0,30 m. L' air extérieur est supposé
immobile.

La courbe d.e la figure 9 représente en abscisse la distance (hauteur) X , en mètre, du point de mesure vnar rapport à la face supérieure du plan de travail.
En ordonnés est représentée la vitesse v en mètres par seconde.
On constate qu'entre la hauteur 0 et la hauteur 0, I7 m environ, la vitesse 5 croît progressivement jusqu'à une valeur de l'ordre de 0,6 m/s environ.
Celte plage correspond à la veine de faible vitesse Vo.
L'augmenta.tion de la vitesse est ensuite plus faible ; on atteint un pallier et la vitesse de l'air est à peu près constante, de valeur voisine de 0,8 m/s, dans la zone de hauteur comprise entre 0,18 et 0,?5 m.
10 C'est cette Filage qui correspond approximativement à la veine V t .
La vitesse chute ensuite brusquement, pour devenir proche de zéro à une hauteur de 0,30 m, là où se retrouve l'air ambiant pollué.
Le schéma de ia figure 10 représente une installation pour déposer des produits de nappage sur i.me base qui est déplacée en continu au moyen d'un tapis 15 transporteur 13.
L'avance du transporteur est référencée Dt , tandis que l'outil de dépose du nappage est référencé 90.
A titre indicatif, le transporteur I3 a une largeur de I,5 m et une vitesse d'avance de 5 à 10 m/mn.
?0 Le transporteur passe à l'intérieur d'une zone protégée au moyen d'un dispositif conforme à l'invention, dont le contour est schématisé par un trait interrompu, et qui est désigné D.
L'installation illustrée à la figure 11 comprend un transporteur à tapis mobile I3, dont l'avance se: fait pas à pas, comme symbolisé par la flèche D~
.
?5 Le tapis 13 transporte des barquettes thermoformées B destinées à recevoir un produit, par exemple un produit alimentaire, qui est fourni par des outils de dosage ou de remplissage manuel 91.
Chaque outil 91 est affecté à une barquette, celle-ci étant transportée suivant des rangées adjacentes par le tapis 13.
30 Le dispositif de protection rapprochée D est installé au niveau des outils 91.
Les représentations illustrées aux figures 12 à 14 se rapportent à des écoulements modélisés, calculés par ordinateur.
L'entrée d'air dans le guide se fait suivant une répartition uniforme des 35 vitesses, la valeur de la vitesse étant E.
En certains points de l'écoulement sont représentées des flèches blanches, dont la longueur est proportionnelle à l'intensité de vitesse.

De plus, en dehors des flèches, la répartition des vitesses est figurée par une gradation de gris, allant du plus clair au plus foncé dans le sens de l'augmentation de la vitesse. La valeur de la vitesse est donnée par l'échelle figurant sur le dessin.
La schématisation de la figure 12 correspond à une configuration analogue à celle du premier mode de réalisation, utilisant un guide semi-cylindrique.
La hauteur du flux en sortie du guide est de 0,30 m ; la largeur du plan de travail 1 est de 0,60 m ; l'épaisseur du plan de travail est de 6 cm ; la hauteur de la bouche d'aspiration est de 9 cm.
Le dessin permet de constater l'existence d'un espace quasiment statique (gris clair) au-dessus du plan de travail et de visualiser la veine haute, de grande vitesse (gris très fonçé) qui forme un bouclier surplombant le plan de travail et entourant le bord libre jusqu'à la bouche d'aspiration.
Les représentations des figures 13 et 14 se rapportent à des dispositifs similaires au second mode de réalisation (figure 3).
Ces deux vues permettent de distinguer les veines hautes et basses, respectivement de ton foncé (grande vitesse) et de ton clair (vitesse faible).
Les dessins des figures 13 et 14 sont à des échelles différentes, la hauteur du flux produit par le guide, côté amont du plan de travail, étant la même dans les deux cas, à savoir égale à 0,30 m.
Dans la modélisation de la figure 13, la largeur du plan de travail est de 0,60 m alors que dans celle de la figure 14 elle est de 1,20 m.
Le dispositif conforme à l'invention n'est pas obligatoirement associé à
une opération de traitement des articles supportés ou transportés par ie plan de travail.
Ainsi, l'invention peut également être mise en oeuvre pour équiper une installation de transfert simple, d'un lieu à un autre, de produits sensibles, de sorte que les produits transportés soient à l'abri dc l'environnement extérieur, éventuellement pollué.
Lorsqu'on a affaire à un traitement des articles, les applications possibles sont très vastes.
Ainsi, comme exemple d'application, on peut citer le transfert des bouteilles entre un poste de décolletage et un poste de remplissage au moyen d'un liquide sensible à la contamination.
Comme application utilisant un plan de travail fine, dans lequel une salle blanche serait un équipement surdimensionné, on peut citer - les cabinets dentaires, le dispositif pouvant sen~ir à maintenir stériles des instruments orthodontiques posés sur un support ;
- les blocs opératoires, pour la protection du champ opératoiré du patient ;

- les métiers de bouche, pour la protection de la table où l'artisan prépare et conditionne ses plats ;
- les laboratoires des industries agro-alimentaires, de micro-biologie, de micro-électronique, de traitement ou de montage de composants opto- etlou acousto électroniques, dans lesquels il faut protéger des produits de la contamination particulaire ;
- des applications domestiques variées, par exemple pour protéger une personne contre le pollen e1, les poussières, ou pour protéger des zones de préparation de lentilles de contact.

Claims (18)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme suit:
1. Procédé de protection rapprochée d'un plan de travail horizontal (1) au moyen d'un flux d'air propre, ce plan de travail (1) étant dégagé et accessible à la fois sur le dessus (102) et sur au moins un côté, appelé côté libre (100), selon lequel:
- on insuffle en continu de Pair propre au-dessus du plan de travail (1) à
partir du côté (101) opposé audit coté libre (100), et appelé côté amont, sous la forme d'un flux sensiblement horizontal qui balaie le plan de travail (1) moyen, en direction du côté libre (100), et qui présente un gradient de vitesses tel que la couche supérieure - ou veine haute - (V1) ait une vitesse sensiblement plus grande que celle de l'air circulant au voisinage de la face supérieure (10) du plan de travail (1);
- on aspire en continu la totalité ou la majeure partie du flux par le côté
libre (100), au moyen d'une bouche d'aspiration (20) s'étendant le long et à
proximité immédiate du bord (10b) du plan de travail (1).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on recycle l'air recueilli par ladite bouche d'aspiration (20), cet air étant moyen du côté
amont (101) après filtration.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le plan de travail (1) est un plateau fixe.
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le plan de travail (1) est un transporteur (12).
5. Dispositif de protection rapprochée d'un plan de travail horizontal (1) au moyen d'un flux d'air propre, dans lequel le plan de travail est dégagé et accessible à la fois sur le dessus (102) et sur au moins un côté, appelé côté libre (100), caractérisé
par le fait qu'il comporte:
- des moyens (2, 4; 41, 3) pour insuffler de l'air propre en continu au-dessus du plan de travail (1) à partir du côté (101) opposé audit côté libre (100), et appelé côte amont, sous la forme d'un flux sensiblement horizontal qui balaie le plan de travail (1) transversalement, en direction du côté libre (100), et qui présente un gradient de vitesses tel que la couche supérieure -ou veine haute - (V1) ait une vitesse sensiblement plus grande que celle de l'air circulant au voisinage de la face supérieure (10) du plan de travail (1);
- une bouche d'aspiration (20) s'étendant le long et à proximité immédiate du bord (10b) du plan de travail;
- des moyens d'aspiration (4; 100) branchés à ladite bouche (20).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'un générateur unique de flux (4), assure l'insufflation de l'air propre côté amont (101) et son aspiration côté libre (100), une partie au moins du flux étant recyclée par un trajet en circuit fermé.
7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que l'insufflation d'air est réalisée au moyen d'un générateur de flux (4), en aval duquel est disposé
au moins un filtre (5).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que l'insufflation d'air est réalisée au moyen d un générateur de flux (4), qui est situé en-dessous du plan de travail (1), et produit un flux sensiblement horizontal qui est dévié à 180° au niveau du côté amont (101) par un guide tubulaire (3) de forme semi-cylindrique, ou approximativement semi-cylindrique.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'insufflation d'air comprennent un conduit vertical, ou approximativement vertical (6; 8a) disposé du côté amont (101), dont l'extrémité
basse est branchée à un générateur de flux d'air (4; 41), tandis que son extrémité
haute débouche, sensiblement au niveau du plan de travail (1), dans un guide tubulaire (70; 8b) en forme de quart de cylindre, ou approximativement en forme de quart de cylindre, apte à dévier le flux pour lui donner une direction sensiblement horizontale.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé
par le fait que le générateur de flux (4) est un ventilateur.
11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait que ledit conduit vertical, ou approximativement vertical (6; 8a) est muni intérieurement d'au moins un déflecteur (60; 800) formant un angle aigu par rapport à la verticale, et apte à dévier une partie du flux vers l'extérieur afin de constituer ladite veine haute (V1).
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le conduit (6;
8a) est pourvu de plusieurs déflecteurs (60), qui sont constituées par des plaques planes juxtaposées disposées en éventail, de manière à diverger du bas vers le haut.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la plaque déflectrice (60) la plus intérieure est sensiblement verticale.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé
par le fait que ledit guide tubulaire (3; 7; 8b) est garni intérieurement d'au moins un déflecteur (70; 800b).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 14, caractérisé
par le fait que lesdits moyens d'insufflation d'air sont munis d'une partie (71) en débord, formant visière, qui surplombe la zone amont du plan de travail (1) et est adaptée pour rabattre légèrement vers le bas la veine haute (V1).
16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 15, caractérisé
par le fait que ladite bouche d'aspiration (20) est subdivisée en deux bouches d'aspiration secondaires: l'une supérieure (20b), apte à capter le flux d'air correspondant à
la veine haute (V1) et à le laisser passer sans perte de charge, ou pratiquement sans perte de charge, l'autre inférieure (20a), apte à freiner le flux (V0) situé
sous la veine haute.
17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 16, caractérisé
par le fait que le plan de travail (1) est un plateau fixe.
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 16, caractérisé
par le fait que le plan de travail (1) est un transporteur (12).
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