EP0906546A1 - Procede et dispositif de protection d'un plan de travail - Google Patents

Procede et dispositif de protection d'un plan de travail

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Publication number
EP0906546A1
EP0906546A1 EP97930559A EP97930559A EP0906546A1 EP 0906546 A1 EP0906546 A1 EP 0906546A1 EP 97930559 A EP97930559 A EP 97930559A EP 97930559 A EP97930559 A EP 97930559A EP 0906546 A1 EP0906546 A1 EP 0906546A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
work surface
flow
free side
upstream side
Prior art date
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Granted
Application number
EP97930559A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0906546B1 (fr
Inventor
Georges Arroyo
Philippe Marchal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UNIR Ultra Propre Nutrition Industrie Recherche
Original Assignee
UNIR Ultra Propre Nutrition Industrie Recherche
Unir
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Filing date
Publication date
Application filed by UNIR Ultra Propre Nutrition Industrie Recherche, Unir filed Critical UNIR Ultra Propre Nutrition Industrie Recherche
Publication of EP0906546A1 publication Critical patent/EP0906546A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0906546B1 publication Critical patent/EP0906546B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-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
    • F24F3/12—Air-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
    • F24F3/16—Air-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
    • F24F3/163—Clean air work stations, i.e. selected areas within a space which filtered air is passed

Definitions

  • the present invention relates to close protection of a ho ⁇ zontal work plan by means of a clean air flow.
  • the invention relates to both a method and a device providing such protection.
  • the invention relates more precisely to the protection of a work surface which is free, and therefore accessible, both on top and on at least one side, called the free side, of this work surface.
  • a clean room - in which the air is filtered and treated so as to present a given level of cleanliness.
  • the main drawback of this solution is the difficulty of maintaining air quality in a large volume at acceptable economic conditions.
  • Another drawback is the fact that the staff must be dressed in a special outfit, itself sté ⁇ le, whose cleanliness is difficult to maintain flawless and to control, and whose wearing is tedious.
  • the personnel and materials present in the work room can be sources of air pollution.
  • the work surface is thus protected by a clean air shield which protects objects from external contamination, although the rest of the room in which the work surface is located contains air likely to be polluted. , the personnel assigned to tasks relating to said objects which may therefore be subject to less strict hygienic constraints.
  • This work plan can be a fixed tray, on which are placed articles to undergo treatment or be subjected to any operation, either manual or automated.
  • It can also consist of a conveyor, for example a movable mat, which successively brings articles to be treated to the work station, and then evacuates them, when the operation is finished.
  • a conveyor for example a movable mat
  • the articles are, for example, containers which are transported in line with the moving conveyor, and the filling of which is effected by a dispensing head arranged in the protected area, so that the product filling is free from contamination.
  • the state of the art in this area can be seen in the documents FR-A- 1 257 562 and EP-A-0 375 343.
  • the document FR-A- 1 257 562 relates to a device for maintaining an atmosphere having characteristics determined in a room open on one side.
  • This room has a floor constituting a horizontal work surface above which flows a stream of clean air.
  • the chamber is open on only one of its sides, accessible to an operator, and this side is traversed by a second stream of clean air, which takes the form of an approximately vertical water, diverged from top to bottom.
  • the air is sucked in at the front edge (side or side of the chamber) of the working surface and is recycled via an atmosphere regeneration device, so that it travels in a closed circuit.
  • the device which is the subject of document EP-A-0 375 343 comprises a horizontal work plan which is exposed both on the top and on one of its sides.
  • This chamber produces a double flow, namely a horizontal flux passing over the work surface, and a multi-directional lux formed of a plurality of small jets produced by holes formed in the various partitions of the chamber
  • Cylinder arc shaped guides lining the interior of this chamber ensure the deflection of the air coming from the box to produce the above-mentioned horizontal flow. If this known device has the advantage of its accessibility at the time by one of the sides of the worktop key from above, it nevertheless has the disadvantage that the distribution of the velocities of the horizontal flow, above the work plan, is constant.
  • the close protection method object of the invention which aims to protect, by means of a f lux of clean air, a horizontal work plan clear and accessible both on the top and on at least one side, called free side, is remarkable :
  • clean air is continuously blown over the worktop from the side opposite to said free side, and called upstream side, in the form of a substantially horizontal flow which sweeps the worktop transversely, towards the free side, and which has a speed gradient such that the upper layer - or upper vein - has a speed significantly greater than that of the air circulating in the vicinity of the upper face of the work surface;
  • the subject of the invention is also a device for close protection of a horizontal work surface by means of a clean air flow, in which the work surface is clear and accessible on the top and on the surface. at least one side, called the free side.
  • This device is remarkable for the fact that it includes:
  • upstream side means for continuously blowing clean air above the work surface from the side opposite to said free side, and called upstream side, in the form of a substantially vertical flow which sweeps the work plane transversely, in the direction of the free side, and which has a speed gradient such that the upper layer - or high layer - has a speed substantially greater than that of the air circulating in the vicinity of the upper face of the work surface,
  • - suction mouth extending along and in the immediate vicinity of the edge of the worktop; - suction means connected to said mouth.
  • a single flow generator such as a fan (or a group of juxtaposed fans), ensures the blowing of clean air upstream side and its suction on the free side, at least part of the flow being recycled by a circuit path closed ;
  • - Insufflation of air is carried out by means of a flow generator, such as a fan downstream of which is disposed at least one filter, or other means of purification.
  • a flow generator such as a fan downstream of which is disposed at least one filter, or other means of purification.
  • a flow generator such as a fan
  • a substantially vertical flow which is deflected at 180 ° to the level on the upstream side by a tubular guide of semi-cylind ⁇ que, or approximately semi-cylind ⁇ que shape
  • Said air blowing means comprise a vertical duct, or approximately vertical, disposed on the upstream side, the lower end of which is connected to an air flow generator such as a fan, while its upper end opens out , substantially at the level of the working plane, in a tubular guide in the form of a quarter cylinder, or approximately in the form of a quarter cylinder, capable of deflecting the flow to give it a substantially horizontal direction;
  • Said vertical duct or approximately vertical, is provided internally with at least one deflector forming an acute angle relative to the vertical, and capable of deflecting part of the flow towards the outside (relative to said working plane) in order to constitute said high vein;
  • the duct is provided with several deflectors, which are constituted by juxtaposed flat plates arranged in a fan, so as to diverge from the bottom to the top;
  • tubular guide is internally lined with at least one deflector in the form of an arc of a cylinder, coaxial with the guide;
  • Said air insufflation means are provided with an overhanging part, forming a visor, which overhangs the upstream area of the work surface and is adapted to fold down the upper vein slightly;
  • suction mouth is subdivided into two secondary suction mouths: the upper one, able to capture the air flow corresponding to the upper vein and to let it pass without - or practically without - pressure drop, l 'other lower, able to brake the ⁇ ux located under the upper vein, for example by means of a constriction; - the worktop is a fixed tray;
  • the work plan is a transporter.
  • transporter is meant both a single transporter and a group of two or more of two transporters arranged side by side, for example several adjoining belts.
  • FIG. 1 is a schematic view, cut by a transverse vertical plane, of a first embodiment of a device according to the invention, the cutting plane being referenced I-I in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a top view of the device of Figure 1;
  • FIG. 3 is a schematic view, similar to Figure 1, of a second embodiment of the device;
  • - Figure 4 is a diagram showing a third embodiment, also cut by a vertical transverse plane
  • - Figures 5 and 6 are diagrams, respectively in perspective and in section, through a transverse vertical plane, of a part of the insufflation and air deflection system capable of equipping the devices;
  • FIGS. 7 and 8 are diagrams, respectively in perspective and in cross section, of a fourth possible embodiment of the device;
  • - Figure 9 is a curve representative of a possibility of variation of the speed within the clean air flow above the work plane, as a function of the distance from the measurement point relative to this plane;
  • FIGS 10 and 1 1 are perspective diagrams showing two carriers capable of being associated with a device according to the invention
  • FIGs 12, 13 and 14 are illustrations showing the configuration of the flow of air in three devices of different geometry, the representations resulting from simulations made by computer, the appreciation of the speeds becoming easier with reference to a gray scale, which goes from the lightest to the darkest, in the direction of the increasing speeds your.
  • Figures 1 and 2 which represent a first possible embodiment of the device, there is designated by reference 1 a work surface which, in this case, is a ho ⁇ zontal t ixed tray, of rectangular shape, supported by a piememcnl S.
  • the upper face 10 of the work surface is intended to receive articles to be subjected to any manipulation and / or treatment which must take place in a clean atmosphere.
  • the longitudinal edges of the plate 10 have been designated by the references 10a and 10b. These preferably have a rounded profile (without sharp edges)
  • transverse edges 10c are in abutment against a pair of transverse partitions 12 which extend upwards over a certain height relative to the level of the work surface 1.
  • a box 2 Under the tray 1 is installed a box 2. It is a tubular conduit extending under the entire tray 1, and ensuring transverse communication from one side to the other of the device.
  • the box 2 is fixed to the plate 1 and / or to the base 1 1 by appropriate members, not shown.
  • a system 4 for generating an air flow consisting of one or more electric fan (s) capable of sucking air at the inlet 20 of the box, edge side 10b, to inject it on the other side, on the edge side 10a.
  • the air inlet portion 20 of the box has a smaller section than the main portion 22 which receives the generator 4.
  • This portion 20 constitutes a suction mouth located under the plate 1, j uste near the rim 10b.
  • the transition between the narrowed portion 20 and the main portion 22 takes place via a divergent portion 21.
  • the main portion 22 opens into a semi-cv lind ⁇ quc guide 3, whose radius corresponds to the height of the portion 22, and whose axis of revolution is located at the location of the edge 10a.
  • the guide 3 whose inner wall is referenced 30, opens above the plate 1, plumb with the edge l dua.
  • box 2 and the guide 3 are closed on their transverse sides, by suitable transverse walls.
  • an air purification or filtration device 5 composed for example of one or more filter pads.
  • the filter elements are of known type, adapted to retain impurities or particles present in the air supplied by the generator 4.
  • composition and porosity of these elements are chosen according to the application, and in particular according to the degree of cleanliness required.
  • the operation of the device is illustrated in FIG. 1, arrows symbolizing the path of the air intended to protect bottle A on the worktop.
  • the length of the various arrows was chosen so that it is approximately proportional to the speed of the air flow at the location considered.
  • the device shown in FIGS. 1 and 2 constitutes a work station for a person (not shown) assigned to a certain task on article A, this person standing on the free side of the device, referenced 100, which side corresponds to the edge 10b.
  • This side 100 will conventionally be called “free side”.
  • the other side, referenced 101, where the guide 3 is located will be called “upstream side”, with reference to the direction of movement of the clean air flow above the work surface.
  • upstream side reference to the direction of movement of the clean air flow above the work surface.
  • the spaces 100 and 102 being clear and accessible, the operator can place himself without difficulty near the work surface, ⁇ manipulate the articles to be treated, and can involve various instruments or materials, for example mobile filling devices located in the upper space 102
  • the generator 4 having been started, it will continuously suck a flow of air through the mouth 20, as symbolized by the arrow a
  • the external vein which becomes the upper vein - or high vein - V j, has a speed significantly greater than the rest of the tlux .
  • the radius of the guide 3 which determines the height of the air flow supplied by the guide above the work surface, is preferably chosen according to the height of the articles A considered, so that these articles bathe in the flowixiel é ⁇ eur V 0
  • the axis of revolution of the semi-cylindrical guide 3 substantially coincides with the boid 10a.
  • this arrangement is not compulsory.
  • the position of the axis could be shifted, up or down, and the radius modified to adjust the intensity of the speeds of V 0 and V j
  • High V i vein acts as a shield f elm vault which protects all the space located above the surf ace 10, that it makes safe from pollution from the ambient air, located in the open upper space 102 and on the open side 100.
  • the contamination particles which may be present and which come near the vein Vi are immediately swept away by this flow, and transferred at high speed to the free side 100.
  • the air flows from the lower vein V 0 and the upper vein V i are respectively symbolized by the arrows d and e These two flows meet on the downstream side, beyond the free edge 10b, and at least part of the overall flow goes down around the edge 10b - as symbolized by the arrows f - to enter the mouth 20.
  • This bypass is f enhanced by the rounded form of the edge 10b.
  • the air is thus recycled, at least for the most part; as it is practically clean air, or for the most part clean, the fouling of the filter elements takes place slowly.
  • This air circulation is continuous, as long as there are articles to protect on the work surface. Thanks to the transverse partitions 12, the flow of the clean air flow over the work surface is not disturbed, or is practically not disturbed, in the vicinity of the transverse sides 10c of the working plane.
  • the device illustrated in Figure 3 comprises a work plan 1 which is constituted not by a fixed plate, but by a conveyor, and more precisely by the upper strand - or strand "go" 13 - of a carpet without l in mobile.
  • the return strand extends under the outward strand 13.
  • the upper strand 13 transports objects, for example bottles A. These objects must be subjected, at some stage of their journey, to any treatment - for example filling - in a space which must be protected from contamination by the 'ambiant air.
  • the device according to the invention is installed on the tra j ectoire carrier, af in the protection of a portion thereof
  • the suction mouth 20, at the entrance of the housing 2 has its opening directed horizontally, facing the space j ust above the worktop 1.
  • This suction port 20 is bent downwardly along a quarter of cvlmdrc, to connect to a portion lubulairc v crticalc 200 extending along the free side 100
  • the tubing 200 connects itself has housing parts 21 and 22 which are similar to those of the first embodiment, and which are installed below the return belt strand 13 'and its support rollers 14', near the ground S.
  • the generator 4 is mounted, composed of one or more fans. Via a right angle bend 23, the box 22 itself opens into a tube, or chimney, vertical 6 disposed on the upstream side 101.
  • the tube 6 is connected, in its supe ⁇ cure part, to a guide 7 in the form of a quarter cylinder which opens out near the work surface 1, upstream side
  • One or more f ⁇ ltrc (s) 5 is (are) monlé (s) at the outlet of the fan or fans 4, for example at the base of the chimney 6.
  • the guide 7 which channels the flow of clean air at its entry above the work surface deflects the air only on a quarter of circumference (90 °)
  • the speed gradient is such that it there is no significant difference between the velocities measured in the high flow V ⁇ and in the rest of the flow V 0 This is why, in order to obtain a frank increase in the speed distributions in the upper part of the flow, it is expected u in this embodiment, lining the vertical chimney 6 with a series of deflectors 60. These are flat blades, the large faces of which are parallel to the longitudinal edges of the work surface 1, that is to say to the lateral edges of the mat 13.
  • a series of three deflectors 60 is provided.
  • the internal deflector - that is to say facing the work surface -, referenced 60a, in the figures 5 and 6 is a vertical plane piac.
  • the external plate referenced 60c in this same figure is composed of a vertical mfé ⁇ eure zone, of limited height, its main part making an acute angle with respect to the vertical, of direction directed upwards and outwards.
  • the intermediate deflector 60b is a plate also inclined with respect to the vertical, in the same direction as the deflector 60c, but with a smaller angle.
  • the series of deflectors 60 therefore presents, seen from the side (FIG. 6) the general appearance of the members of a fan which diverges upwards, that is to say downstream if we consider the displacement of the air in the chimney 6 observation of the IGURES 5 and 6 enables to understand the role of spoilers.
  • the air flow at the base of the chimney 6 has been designated by the arrows F.
  • the guide 7 is also provided with a set of three deflectors 70.
  • the internal deflector is assigned the index a, the intermediate deflector of the index b and the external deflector of the index c.
  • deflectors are curved plates, in the form of an arc of a cylinder coaxial with the guide 7.
  • the deflector 70a is positioned so as to channel the most interior vertical flow F, to give it a horizontal orientation (arrow F ').
  • the deflectors 70a and 70b are channeled the major part of the air flow coming from the space located between the deflectors 60a and 60b (arrow G '), while the deflectors 70b and 70c channel between them the major part of the current d 'air from between deflectors 60b and 60c (arrows H').
  • the stream of air I of higher speed, which circulates near the internal wall 60 of the chimney 6, after having been channeled by the deflector 60c is guided in the channel formed by the internal wall of the guide 7 and the outermost deflector 70c.
  • the operation of the device forming the object of the second embodiment of FIG. 3 is entirely similar to that of the first embodiment, the air being mainly recycled after scanning the work surface, by suction through the mouth 20, passage in the fan 4 and in the filter 5, deflection and channeling in the chimney 6 and the guide 7.
  • the air is not recycled.
  • the generator - for example a fan - 41 sucks in the ambient air to pulp it after filtration or purification, via a box 8, above the work surface 1
  • the suction mouth 20 is connected, via a conduit 2, to a vacuum cleaner 40 separate from the fan 41.
  • the box 8 is arranged on the upstream side of the work surface 1 - which can be either a fixed plate or a conveyor -.
  • the fan 41 is located at the base of the box.
  • the box has a flared portion 81 which opens upwards into a substantially vertical duct 8a extended by a guide approximately in quarter of a cylinder 8b.
  • An internal deflector composed of a flat part 800a extending obliquely upwards and outwards and extending, in the guide 8b, by an arc-shaped portion of cylinder 800b, coaxial with the wall of the guide 8b, ensures the correct speed distribution above the work surface
  • the air flow is composed of a high vein V], of high speed, which protects a lower vein of reduced speeds V
  • V the dimensions of the device according to the invention will of course be adapted to the application concerned, and in particular the size of the articles to be treated
  • the air flow generated by the fan (s) will of course be directly dependent on these dimensions, as well as the speed of circulation of the flow.
  • the fourth embodiment illustrated in FIGS. 7 and 8 comprises an air insufflation system 6, 7 similar to that of Liguria 5 and 6, and the same references have been used to designate therein identical or similar elements.
  • the guide 7 which channels the air above the work surface 1 is extended at the outlet by an overhanging part - or visor 71 - which overhangs the upstream border zone of the plane 1 and is slightly inclined towards the low compared to the ho ⁇ zontale
  • the function of this visor 71 is to slightly fold down the high vein V j to orient it towards the top of the suction mouth 20 and to reduce the air leaks above from that mouth
  • the partition 24 is disposed in the upper part of the pipe 200, near its outer wall.
  • the shape of the partition 24 is similar to that of the portion of the external wall opposite which it is located, these two elements forming a channel whose upper part forms a quarter-dc-ccrcle and whose lower part is rectilinear and vertical.
  • the element 25 is fixed against the internal wall of the tube 200 II comprises, from top to bottom, an upper face 250 forming a dihedral converging with the lower portion of the partition 24, a vertical face 251 substantially in the extension of this portion, and a divergent face 252.
  • the elements 24 and 25 subdivide the suction mouth 20 into two secondary mouths, one upper and external 20b of constant section and the otherêtlé ⁇ cure and internal 2 ⁇ a of decreasing section until a throttle located at the level of the zone of out of the mouth 20b.
  • This arrangement has the advantage of creating in the suction pipe 200 a vertical distribution of speed homologous to that which has been created on the blowing side.
  • the suction by the mouth 20 is done with a higher air speed in its upper part
  • the vein V t of high speed is stabilized and its tendency to rise under the effect of external disturbances (air currents), or to fall back before the work plan, is reduced.
  • the upper secondary mouth 20b in which the air flow is direct (without pressure drop) captures almost all of the upper vein V j.
  • the slowing down of the lux in the mouth 20a forms an air mattress which prevents the upper vein V i from falling back down.
  • Figure 9 shows, simply by way of example, a possible distribution of the speeds above the work surface in the central zone thereof, within a clean air flow having a height of 0 , 30 m.
  • the outside air is assumed to be stationary
  • the curve in FIG. 9 represents the distance (height) X, in meters, from the measurement point in relation to the upper face of the work plane.
  • the ordinate shows the speed v in meters per second.
  • This range corresponds to the low speed vein V 0 .
  • the diagram in FIG. 10 represents an installation for depositing topping products on a base which is moved continuously by means of a conveyor belt 13.
  • the advance of the conveyor is referenced Di, while the tablecloth removal tool is referenced 90.
  • the conveyor 13 has a width of 1.5 m and an advance speed of 5 to 10 m / min.
  • the transporter passes inside a protected area by means of a device in accordance with the invention, the outline of which is shown diagrammatically by a broken line, and which is designated D
  • the installation illustrated in FIG. 11 includes a conveyor belt 13, the advance of which is done step by step, as symbolized by the arrow D 2
  • the belt 13 carries thermoformed trays B intended to receive a product, by example a food product, which is supplied by hand dosing or filling tools 91.
  • Each tool 91 is assigned to a tray, the latter being transported in adjacent rows by the mat 13
  • the close protection device D is installed at the tools
  • FIGS. 12 to 14 relate to modeled flows, calculated by computer
  • the air enters the guide according to a uniform distribution of the speeds, the value of the speed being E.
  • white arrows are represented, the length of which is proportional to the intensity of speed.
  • the distribution of the speeds is represented by a gradation of g ⁇ s, going from the lightest to the darkest in the direction of increasing the speed.
  • the speed value is given by the scale shown on the drawing.
  • the diagram of FIG. 12 corresponds to a configuration similar to that of the first embodiment, using a semi-cyhndric guide.
  • the height of the flow leaving the guide is 0.30 m; the width of the work surface 1 is 0.60 m; the thickness of the worktop is 6 cm; the height of the suction mouth is 9 cm.
  • the drawing makes it possible to note the existence of an almost static space (light gray) above the work plan and to visualize the high vein, of high speed (very dark gray) which forms a butcher overhanging the work plan and surrounding the free edge up to the suction mouth.
  • FIGS. 13 and 14 relate to devices similar to the second embodiment (FIG. 3). These two views make it possible to distinguish the high and low veins, respectively of dark tone (high speed) and light tone (low speed).
  • FIGS. 13 and 14 are on different scales, the height of the flow produced by the guide, upstream side of the work surface, being the same in both cases, namely equal to 0.30 m.
  • the width of the work plan is
  • the device in accordance with the invention is not necessarily associated with a processing operation for articles supported or transported by the work surface.
  • the invention can also be implemented to equip a simple transfer installation, from one hour to another, of sensitive products, so that the products transported are protected from the external environment, possibly polluted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ventilation (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)
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  • Cleaning In General (AREA)
  • Prevention Of Fouling (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE PROTECTION D'UN PLAN DE TRAVAIL
La présente invention concerne la protection rapprochée d 'un plan de travail hoπzontal au moyen d'un flux d'air propre.
L'invention vise à la fois un procédé et un dispositif réalisant une telle protection. L'invention se rapporte plus précisément à ia 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, de ce plan de travail.
Le problème de la protection de postes de travail contre la contamination due à l 'ai r ambiant se pose dans différentes branches de l 'i ndustrie, notamment dans l 'industrie alimentaire, auprès des arlisans et industriels des métiers de la bouche (bouchers, charcutiers par exemple), dans les industries pharmaceutique, chimique, microbiologique, aéronautique, dans le domaine hospi talier et chirurgical , dans les laboratoires, dans les applications mililaires, 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, pour protéger le plan de travail, on installe celui-ci à l'intéπeur 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'inconvénient principal de cette solution est la difficulté de maintenir une qualité de l 'air dans un volume important à des conditions économiques acceptables. Un autre inconvénient est hé au fait que le personnel doit être revêtu d'une tenue spéciale, elle-même stéπle, dont la propreté est difficile à maintenir irréprochable et à contrôler, et dont le port est fastidieux. De plus malgré cette tenue spéciale, les personnels et matériels 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.
Eue 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 renouvelé.
Le plan de travail 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 de 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.
I l peut également consister en un transporteur, par exemple un tapis mobi le, qui amène successivement des articles à traiter au poste de travail, et les en évacue ensuite, lorsque 1 Opération est terminée.
A titre d 'exemple, les articles sont par exemple des réci pients qui sont transportés à la queue leu leu par le tapis mobile, et dont le remplissage s'eflectue 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 il lustre par les documents FR-A- 1 257 562 ct EP-A-0 375 343. Le document FR-A- 1 257 562 a pour objet un dispositif pour maintenir une atmosphère ayant 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. 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 πdeau approximativement vertical, diπgé de haut en bas.
L'air est aspiré au niveau du bord avant (côté ou\ crt de la chambre) de la surl ace de travail et est recyclé via un dispositif de régénération d'atmosphère, de sorte que son trajet se fait en circuit fermé.
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 la suri ace de travail. Un inconvénient majeur du dispositif décπt dans le FR-A- 1 257 562 résulte du fait 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 machines, ou autres matériels, surplombant le plan de travail. C'est le cas par exemple pour des machines de 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 flux, à savoir un tlux horizontal passant au-dessus du plan de travail, et un t lux multi-directionnel formé d 'une pluralité de petits jets produits par des trous f ormés dans les différentes cloisons de la chambre
Des guides en iorme d 'arc de cylindre garnissant l ' intérieur de cette chambre assurent la dév iation de l 'air prov enant du caisson pour produire le tlux horizontal précité. Si ce dispositif connu présente l 'avantage de son accessibilité à la f ois par l 'un des côtés du plan de travail cl par le haut, il présente néanmoins l 'inconvénient que la distribution des v itesses du flux horizontal, au-dessus du plan de travail, est constante.
Or, il apparaît qu'une distribution de ce genre ne permet pas une protection parfaite des articles placés sur ic plan de travail, i l résulte d 'essais réalisés par les demandeurs qu'il est souhaitable, au contraire, de prévoir un gradient de v itesses, dont la \ alcur doit être croissante en lonction de l'écartemcnt par rapport au plan de travail. Une protection particulièrement eff icace est obtenue lorsque l 'ai r propre se déplace à faible \ itesse, v oire quasiment immobile, à proximité du plan de travail , tandis qu'au contraire la couche supérieure du flux possède une vitesse relativ ement élevée. La présente invention a pour objectif de pallier ces inconv énients en proposant un procédé et un dispositif de protection rapprochée qui, tout en permettant une bonne accessibilité au plan de travail, assure une protection parf aite des articles placées sur ce plan de travail.
Le procédé de protection rapprochée objet de l 'invention, qui vise à protéger, au moyen d'un f lux d'air propre, un plan de travail horizontal dégagé et accessible à la fois sur le dessus et sur au moins un côté, appelé côté libre, est remarqua¬ :
- 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 forme d'un flux sensible- ment hoπzontal 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 v oisinage 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 rcinsufflé 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 également pour objet un dispositif de protection rapprochée d' un plan de trav ail horizontal au moyen d'un flux d'air propre, dans lequel le plan de travail est dégagé et accessible a la l ois sur le dessus et sur au moins un côté, appelé côte libre.
Ce dispositif est remarquable par le f ait 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 hoπzontal 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 v eine 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 a proximité immédiate du bord du plan de travail ; - des moyens d'aspiration branchés à ladite bouche.
Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques additionnelles, non limitatives :
- un générateur unique de flux tel qu'un ventilateur (ou un groupe de ventilateurs juxtaposés), assure l'insufflation de l'air propre côté amont et son aspiration 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 qu'un ventilateur, qui est situé en-dessous du plan de travail, et produit un flux sensible¬ ment hoπzontal qui est dévié à 180° au niveau du côté amont par un guide tubulaire de forme semi-cylindπque, ou approximativement semi-cylindπque ; - 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 pian de travail, dans un guide tubulaire 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 ;
- 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 vers l 'extérieur (par rapport audit pian de travail) af in de constituer ladite v eine haute ;
- le conduit est pourvu de plusieurs déflecteurs, qui sont constituées par des plaques planes juxtaposées disposées en éventail, de manière à diverger du bas vers le haut ;
- la plaque déflcctnce la plus intérieure (par rapport audit plan de travail est sensiblement verticale ;
- ledit guide tubulaire est garni intérieurement d'au moins un déflecteur en f orme 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 Ωux situé sous la veine haute, par exemple au moyen d'un étranglement ; - 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 plus 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 1 est une vue schématique, coupée par un pian 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 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1 ; - 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 transv ersal ; - 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 figures 10 et 1 1 sont des schémas en perspective montrant deux transporteurs susceptibles d'être associés a un dispositil conforme à l'inv ention , - les f igures 12, 13 et 14 sont des illustrations montrant la conf iguration des flux d'air dans trois dispositif s de géométπe différente, les représentations résultant de simulations faites par ordinateur, l'appréciation des vitesses se f aisant en référence à une échelle de gris, qui va du plus clair au plus foncé, dans le sens des vitesses croissan¬ tes. Sur les figures 1 et 2 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 hoπzontal t ixe, de forme rectangulaire, supporté par un pièlemcnl S .
La face supérieure 10 du plan de travail est destinée à recevoir des articles devant être soumis à une manipulation et/ou à un traitement quelconque qui doivent s'opérer dans une atmosphère propre.
Un article, en l 'occurrence un flacon, a été représenté et réf érencé A sur les figures.
On a désigné par les références 10a et 10b les bords longitudinaux du plateau 10. Ceux-ci ont de préférence un profil arrondi (sans arêtes vives)
Ses bords transversaux 10c 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 2. II 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. Le caisson 2 est fixé au plateau 1 et/ou au piètement 1 1 par des organes appropπés, non représentés.
Dans ce caisson est installé un système 4 de génération d'un flux d'air, consistant en un ou plusieurs ventιlateur(s) électπque(s) aptes à aspirer de l 'air à l 'entrée 20 du caisson, côté bord 10b, pour l 'insuffler de l 'autre côté, du côté du bord 10a.
La portion d'entrée d'air 20 du caisson possède une section plus faible que la portion principale 22 qui reçoit le générateur 4.
Cette portion 20 constitue une bouche d'aspiration située sous le plateau 1 , juste à proximité du rebord 10b. La transition entre la portion rétrécic 20 et la portion principale 22 se fait par l'intermédiaire d'une portion divergente 21.
Du côté opposé, la portion principale 22 débouche dans un guide semi- cv lindπquc 3, dont le rayon correspond à la hauteur de la portion 22, et dont l 'axe de révolution se situe à l 'emplacement du bord 10a.
Le guide 3, dont la paroi intérieure est référencée 30, débouche au-dessus du plateau 1 , à l 'aplomb du bord lϋa.
Bien entendu, le caisson 2 et le guide 3 sont fermés sur leurs côtés transversaux, par des parois transversales appropriées.
A l 'intérieur de la portion de caisson 22, en aval du générateur 4, est monté un dispositif d'épuration ou de filtration d'air 5, composé par exemple d'un ou de plusieurs tampons filtrants.
Les éléments filtrants sont de type connu, adaptés pour retenir les impuretés ou particules se trouvant 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 f onction 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 travail.
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. Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 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 10b.
On appelera conventionnellementce côté 100 "côté libre". 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. Enfin, l 'espace au-dessus du plan de travail, qui est également dégage, est référencé 102.
Les espaces 100 et 102 étant dégagés et accessibles, l 'opérateur peut se placer sans difficulté à proximité du plan de travail, \ manipuler les articles a traiter, et peut faire interv enir différents instruments ou matéπels, par exemple des dispositif s de remplissage mobiies situés dans l 'espace supérieur 102
Le générateur 4 ayant été mis en marche, il va aspirer en continu un tlux d'air par la bouche 20, comme symbolisé par la flèche a
Après hltration, le f lux d'air sort du caisson 2, comme symbolise par les f lèches b, et est dévié à 180° à l 'intérieur du guide semi-cyiindπque 3
A l 'intérieur du guide 3, on observe, par suite de l 'eff et d'inertie, une v ariation des vitesses en direction radiale.
A l ' issue du retournement du f lux, en sortie du guide 3 , la v eine exté¬ rieure, qui dev ient la v eine supérieure - ou v eine haute - V j , possède une vitesse nettement plus grande que le reste du tlux.
Cette veine a été matérialisée par des hachures croisées sur la f i gure 1 , tandis que le reste du flux, ou v eine inférieure, est référencé V0
Au sein de la veine V0 on observe un gradient des vitesses, celle-ci étant très faible, v oire nulle, au voisinage de la f ace 10, pour croître progressivement v ers le haut, jusqu'à la veine V |
Le rayon du guide 3, qui détermine la hauteur du fl ux d 'air f ourni par le guide au-dessus du plan de travail, est choisi de préf érence en f onction de la hauteur des articles A considérés, de telle manière que ces articles baignent dans le flux înl éπeur V0 Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, l'axe de révolution du guide semi-cylindrique 3 coïncide sensiblement avec le boid 10a. Bien entendu, celte disposi¬ tion n'est pas obligatoire. La position de l'axe pourrait être décalée, vers le haut ou vers le bas, et le rayon modifié pour ajuster l 'intensité des vitesses de V0 et de V j
La veine haute V i joue le rôle d'un bouclier en f orme de voûte qui protège tout l 'espace se trouvant au-dessus de la surf ace 10, qu'il met à l 'abri des pollutions de l'air ambiant, se trouvant dans l'espace supérieur ouvert 102 et sur le côté ouvert 100.
Les particules de contamination éventuellement présentes qui arπvent à proximité de la veine Vi sont immédiatement emportées par ce flux, et transf érées à grande vitesse vers le côté libre 100.
Sur les côtés transversaux, la protection est assurée par les cloisons fixes 12.
Les flux d'air de la veine inférieure V0 et de la veine haute V i sont respectivement symbolisés par les flèches d et e Ces deux flux se rejoignent du côté aval, au-delà du bord libre 10b, et une partie au moins du flux global contourne vers le bas le bord 10b - comme symbolisé par les flèches f - pour pénétrer dans la bouche 20. Ce contournemeni est f avorisé par la f orme arrondie du bord 10b. 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 y a des articles à protéger sur le plan de travail. Grâce aux cloisons transversales 12, l 'écoulement du flux d'air propre au- dessus du plan de travail n 'est pas perturbé, ou n 'est pratiquement pas perturbé, au voisinage des côtés transversaux 10c du pian de travail.
Bien entendu, il est souhaitable que l 'operateur ait les mains protégées par des gants stériles et que tout instrument ou appareillage introduit dans l 'espace protégé soit parfaitement propre
Mais la nature de l 'écoulement généré favorise l'év acuation 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 signes de référence.
Il s'agit d'une variante démunie de parois latérales et donc adaptée à un plan de travail se prolongeant au-delà des côtés réf érencés 10c dans le premier mode de réalisation, en particulier sous forme d'un transporteur (plan de travail mobile).
Le dispositif illustré à la figure 3 comprend un plan de travail 1 qui est constitué non pas par un plateau fixe, mais par un transporteur, et plus précisément par le brin supérieur - ou brin "aller" 13 - d'un tapis sans l in mobile.
De manière usuelle, le brin retour, désigné 13', s'étend sous le brin aller 13.
Ces deux brins 13, 13 ' sont supportés de manière bien connue par des moyens de guidage appropriés tels que de rouleaux d'appui rotatifs 14, 14'.
Des moyens d'entraînement appropriés permettent de déplacer le tapis, soit en continu, soit pas à pas.
Le brin supérieur 13 transporte des objets, par exemple des flacons A. Ces objets doivent être soumis, à un stade de leur cheminement, à un 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 observ ation 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 relativ ement important, qui empêche l'installation du générateur de flux d'air immédiatement en-dessous du plan de travail
Un agencement identique à celui du premier mode de réalisation (f igures 1 et 2) n'est donc pas transposable dans cette configuration
Dans ce second mode de réalisation, la bouche d'aspiration 20, à l 'entrée du caisson 2, a son ouverture dirigée horizontalement, en regard de l 'espace situé juste au-dessus du plan de travail 1.
Cette bouche d'aspiration 20 est recourbée vers le bas, suivant un quart de cvlmdrc, pour se raccorder à une portion lubulairc v crticalc 200 s'étendant le long du côte libre 100 La tubulure 200 se raccorde elle-même a des parties de caisson 21 et 22 qui sont similaires à celles du premiei 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 22 qu'est monte le générateur 4, composé d'un ou de plusieurs ventilateurs. Via un coude a angle droit 23, le caisson 22 débouche lui-même dans une tubulure, ou cheminée, v erticale 6 disposée sur le côté amont 101.
Enfin la tubulure 6 se raccorde, dans sa partie supeπcure, à un guide 7 en f orme de quart de cylindre qui débouche à proximité du plan de travail 1 , côté amont
Un ou plusieurs fιltrc( s) 5 est (sont) monlé(s) à la sortie du ou des ventilateurs 4, par exemple à la 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 était insuf fisante, à elle seule, pour assurer une distribution convenable des v itesses au sein du flux d'air propre généré au-dessus du plan de travail
En effet, le gradient des vitesses est tel qu'il a pas une différence importante entre les vitesses mesurées dans la v eine haute V ι et dans le reste du flux V0 C'est pourquoi, afin d'obtenir une augmentation franche des distributions de vitesses en partie haute du flux, il est prév u dans ce mode de réalisation de garnir la cheminée verticale 6 d'une série de déflecteurs 60. Il s'agit de lames planes dont les grandes f aces sont parallèles aux bords longitudinaux du plan de travail 1, c'est-à-dire aux rives latérales du tapis 13.
Dans le mode de réalisation 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 piaque plane verticale.
La plaque externe référencée 60c sur cette même figure, est composée d'une zone mféπeure verticale, de hauteur limitée, sa partie pnncipale faisant un angle aigu par rapport à la verticale, de direction dirigée vers le haut et vers l 'extérieur.
Le déflecteur intermédiaire 60b est une plaque également inclinée par rapport à la verticale, dans le même sens que le déflecteur 60c, mais av ec un angle plus faible
La série de déflecteurs 60 présente donc, vue de côté (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 L'observation des l igures 5 et 6 permet de bien comprendre le rôle de ces déflecteurs.
On a désigné par les flèches 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 superposés 5a et 5b, une grande partie de l 'air v a se trouver interceptée et aiguillée vers l'extéπeur 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 pas du tout dévié, et son cheminement est purement vertical.
Dans les zones comprises entre les déflecteurs 60a et 60b d'une part, cl 60b et 60c d'autre part, le flux d'air est dévié de plus en plus vers l 'extérieur, comme 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 'e.xtéπeur du quart de cylindre.
Comme illustré sur les figures, le guide 7 est également garni întéπeure- 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 guide 7. Le déflecteur 70a est positionné de manière à canaliser le flux vertical F le plus intérieur, pour lui donner une orientation horizontale (flèche F ') . Entre les déflecteurs 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 I ', c'est ce courant d'air qui va constituer la veine haute V( , 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 12 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 dépressionnairc à l'entrée et à proximité du plan de travail, qui aurait pour effet d'aspuci de l 'air ambiant par les côtés transversaux ouverts du plan de travail. II est certain que de telles cloisons ne peuvent être prévues lorsque le plan de travail consiste en un transporteui , car les cloisons empêcheraient le passage des articles transportés.
I l va de soi que des déf lecteurs arqués similaires peuvent être prévus également à l 'intérieur du guide scmi-cv lindπquc 3 du dispositif des figuies 1 et 2, que le dispositif possède ou non des cloisons transversales 12.
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 v entilateur 4 et dans le filti c 5, déviation et canalisation dans la cheminée 6 et le guide 7.
Dans la variante de la figure 4, l 'air n'est pas recyclé Le générateur - pai exemple ventilateur - 41 aspire l 'air ambiant pour le piopulser 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 2, à 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 distπbution 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] , 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 purement indicatif, on peut donner comme exemples de dimensions les valeurs suivantes . - largeur du plan de travail (c'est-à-dire distance entre les bords 10a et 10b) 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 mètres ;
- 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) ventιlateur(s) sera bien entendu directement dépendant de ces dimensions, ainsi que la vitesse de circulation du flux
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 ligures 5 et 6, et les mêmes 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' hoπzontale La fonction de cette visière 71 est de rabattre légèrement vers le bas la veine haute V j poui l'orienter vers le haut de la bouche d'aspiration 20 et de réduire les fuites d'air au-dessus de cette bouche
A F intérieur de la tubulure d'aspiration 200 sont montées une cloison 24 et un élément ralentisseur de flux 25 La cloison 24 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 partie supérieure f orme un quart-dc-ccrcle et dont la partie inf érieure est rectiligne et verticale.
L' élément 25 est f ixé contre la paroi interne de la tubulure 200 II comporte, du haut vers le bas, une f ace supérieure 250 formant un dièdre convergent avec la portion inf érieure de la cloison 24, une f ace verticale 251 sensiblement dans le prolongement de cette portion, et une face divergente 252.
Les éléments 24 et 25 subdivisent la bouche d' aspiration 20 en deux bouches secondaires, l' une supérieure et externe 20b de section constante et l'autre înléπcure et interne 2ϋa 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 pai la bouche 20 se fait avec une v itesse 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 exténeures (courants d'air), ou a se rabattre veis le plan de travail , se trouve réduite. En ef f et, la bouche secondaire supérieure 20b, dans laquelle l'écoulement d'air est direct (sans perte de charge) capte la quasi -totalité de la veine haute V j . Au contraire, le ralentissement du f lux dans la bouche 20a forme un matelas d'air qui empêche la veine haute V i de se rabattre vers le bas.
Ce mode de réalisation est particulièrement recommandé lorsqu' il n'y a pas de cloisons transversales (réf érencées 12 sur les l igures 1 et 2) bordant les côtés (référencés 10c) du plan de travail
Il permet de réduire sensiblement la pénétration d' air extérieur qui peut se produire sur ces côtés. Des essais eff ectués par comptage de particules ont montré, en ef let, que de l' air pollué peut pénétrer pai un côte 10c, mais qu'il est rapidement canalisé vers la bouche d' aspiration 20. Il ne peut donc altérer la zone propre que sur une faible prof ondeur.
La présence de la v isièic 71 et des éléments 24, 25 a pouι ef f et de limiter et 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'an soit produit en circuit fermé (figures 1 et 3) ou ouvert (f igure 4)
La f igure 9 montre, à simple titre d'exemple, une répartition possible des v itesses au-dessus du plan de travail dans la zone centrale de celui-ci, au sein d' un flux d'air propre ayant une hauteur de 0,30 m. L' air extéπeur est supposé immobile La courbe de la figure 9 représente en abscisse la distance (hauteur) X , en mètre, du point de mesure par rapport à la face supérieure du plan de travail.
En ordonnée est représentée la v itesse v en mètres par seconde.
On constate qu'entre la hauteur 0 et la hauteur 0, 17 m environ, la vitesse croît progressivement jusqu'à une valeur de l 'ordre de 0,6 m/s environ.
Cette plage correspond à la veine de faible vitesse V0.
L'augmentation 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 0,25 m. C'est cette plage qui correspond approximativement à la veine V j .
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 la figure 10 représente une installation pour déposer des produits de nappage sur une base qui est déplacée en continu au moyen d'un tapis transporteur 13.
L'avance du transporteur est référencée Di , tandis que l 'outil de dépose du nappage est référencé 90.
A titre indicatif, le transporteur 13 a une largeur de 1,5 m et une vitesse d'avance de 5 à lO m/mn. Le transporteur passe à l'intérieur d'une zone protégée au moyen d'un dispositif conf orme à l'invention, dont le contour est schématisé par un trait interrompu, et qui est désigné D
L'installation illustrée à la figure 1 1 comprend un transporteur à tapis mobile 13, dont l 'avance se fait pas à pas, comme symbolisé par la flèche D2 Le tapis 13 transporte des barquettes thermof ormées 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 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 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 v itesse De plus, en dehors des flèches, la répartition des vitesses est figurée par une gradation de gπs, 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-cyhndrique.
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 foncé) qui forme un boucher 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 v ues 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 cl 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'inv ention n'est pas obligatoirement associé à une opération de traitement des articles supportés ou transportés par le plan de travail.
Ainsi, l'invention peut également être mise en oeuvre pour équiper une installation de transfert simple, d'un heu à un autre, de produi ts sensibles, de sorte que les produits transportés soient à l'abri de 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 transf ert 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 fixe, dans lequel une salle blanche serait un équipement surdimensionné, on peut citer : - les cabinets dentaires, le dispositif pouvant servir à maintenir stériles des instruments orthodontiques posés sur un support ;
- les blocs opératoires, pour la protection du champ opératoire du patient ; - les métiers de bouche, pour la protection de la table où l 'artisan prépare cl conditionne ses plats ,
- les laboratoires des industries agro-alimentaires, de micro-biologie, de micro-électronique, de traitement ou de montage de composants opto- et/ou acousto- clectroniqucs, dans lesquels il faut protéger des produits de la contamination particulaire ;
- des applications domestiques variées, par exemple pour protéger une personne contre le pollen et les poussières, ou pour protéger des zones de préparation de lentilles de contact

Claims

REVENDICATIONS
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 l'air propre au-dessus du plan de trav ail ( 1) à partir du côté ( 101 ) opposé audit côté libre ( 100), et appelé côté 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 - (V , ) ait une vitesse sensiblement plus grande que celle de l'air circulant au voisinage de la face supéπeure ( 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 réinsufflé du côté amont (101) après filtration, ou autre épuration.
3 . Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé pai le fait que le plan de travail ( 1) est un plateau fixe
4 . Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractéπsé pai le lait 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 côte, 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 côté amont, sous la forme d'un flux sensiblement hoπzontal 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 - (V |) 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 lait qu'un générateur unique de flux (4) tel qu'un ventilateur (ou un groupe de ventilateurs juxtaposés), 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), tel qu'un ventila- teur, en aval duquel est disposé au moins un filtre (5), ou autre moyen d'épuration de l'air
8 . Dispositif selon l' une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que l'insuff lation d'air est réalisée au moyen d' un générateur de flux (4), tel qu' un ventilateur, 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-cyhndnque
9 . Dispositif selon l' une des revendications 5 à 7, caractérisé par le lait que lesdits moyens d' insufflation d'air comprennent un conduit v ertical, ou approximativ e- ment vertical (6 ; 8a) disposé du côté amont ( 101), dont l'extrémité basse est branchée à un générateur de flux d'air (4 ; 41) tel qu'un ventilateur, 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 hoπzontale
1 0. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le f ait que ledit conduit vertical, ou approximativement vertical (6 ; 8a) est muni intérieurement d'au moins un déflecteur (60 ; 800) lormant un angle aigu par rappoi t à la verticale, et apte à dév ter une partie du f lux vers l'extérieur (par rapport audit plan de travail ( 1)) afin de constituer ladite veine haute (V ] )
1 1 . Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le lait 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 divergei du bas vers le haut
1 2. Dispositif selon la revendication 1 1 , caractérisé par le fait que la plaque déflectπce (60) la plus intérieure (par rapport audit plan de travail ( 1 )) est sensiblement verticale.
1 3. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé par le f ait que ledit guide tubulaire (3 , 7 ; 8b) est garni intérieurement d'au moins un déflecteur (70 ; 800b)
14. Dispositif selon l' une des revendications 5 à 13, caracléπsé 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 (Vi )
1 5. Dispositif selon l 'une des revendications 5 à 14, 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 (V ,) 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
1 6. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 15, caractéπsé par le fait que le plan de travail ( 1) est un plateau fixe.
1 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 15, caractéπsé par le fait que le plan de travail ( 1) est un transporteur (12).
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