EP0944802B1 - Method for dynamic separation into two zones with a screen of clean air - Google Patents
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- EP0944802B1 EP0944802B1 EP97951278A EP97951278A EP0944802B1 EP 0944802 B1 EP0944802 B1 EP 0944802B1 EP 97951278 A EP97951278 A EP 97951278A EP 97951278 A EP97951278 A EP 97951278A EP 0944802 B1 EP0944802 B1 EP 0944802B1
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- F24F2009/007—Use of air currents for screening, e.g. air curtains using more than one jet or band in the air curtain
Definitions
- the invention relates to a method for ensure the dynamic separation of a contaminating zone and an area to be protected, communicating between them by at least one separation zone, by means of a clean air curtain obtained by injecting into the separation area at least two clean air jets adjacent and in the same direction.
- the method according to the invention can be used in many industrial sectors.
- a first family of industries concerned by this process includes all industries (agrifood, medical, biotechnology, high technology, etc.), in which it is necessary prevent the atmosphere in a given work area either contaminated by ambient air, carrying a thermal, microbial, particulate contamination and / or gas.
- Another family of industries concerned by the process according to the invention includes industries (nuclear, chemical, medical, etc.) in which man and his environment must be protected vis-à-vis toxic or dangerous products placed inside a containment.
- Ventilation protection consists of artificially create a pressure difference between the two zones, so that the pressure in the area to be protected is greater than the prevailing pressure inside the contaminating zone. So in the case where the area to be protected contains a product susceptible to be contaminated by the ambient air, we inject into the zone to protect a laminar flow which blows towards outside through the separation zone. In the opposite case where it is a question of protecting the personnel and the environment located outside a space contaminated, dynamic containment is ensured by using exhaust ventilation in this contaminated space. In either case, a rule empirical imposes a minimum speed of ventilated air 0.5 m / s, in the plane of the separation zone by which the two zones communicate, in order to avoid the transfer of contamination to the area to be protected.
- this protection technique ventilation is not perfect, especially in a so-called "break-in" situation, that is to say when objects are transferred across the separation zone interposed between the two zones.
- this type of protection requires treating and check, as appropriate, the entire area suitable for protect from the outside atmosphere contaminant or the entire contaminated area. When the area to be treated and controlled is large dimensions, this entails a cost of equipment and particularly important functioning.
- this ventilation protection technique only provides one-way protection, that is, it does not act only when contamination transfers are not only possible in one direction.
- the air curtain protection technique consists of injecting simultaneously, in the area of separation by which the two zones communicate, a or several jets of clean air, adjacent and likewise meaning, which form a fictitious gate between the area to protect and the contaminating area.
- a plane air jet is breaks down into two distinct zones: a transition zone (or heart zone) and a development zone.
- the transition zone corresponds to the part jet center, supported on the nozzle, in which the velocity vector is constant. This area corresponds to the part of the jet in which no mixture enters the injected air and the air present on either side of the jet does not occur. In section along a perpendicular plane in terms of the separation zone, the width of the transition zone gradually decreases in moving away from the nozzle. For this reason, this area transition will be called "dart" in the rest of the text.
- the jet development area is the part of the latter located outside the area of transition. In this jet development area, the outside air is entrained by the flow of the jet. This results in variations in the velocity vector and by air mixing. Air entrainment by the two faces of the jet, in this development zone, is called "induction". An induced air jet thus, on each of its faces, an air flow which depends in particular on the injection rate of the jet in question.
- JP-B-36 7228 it was proposed create an air curtain by simultaneously injecting in the separation zone three adjacent air jets and in the same sense. More specifically, an air jet relatively fast is injected between two air jets relatively slow. This arrangement is supposed to ensure more efficient containment than a single air jet, by the fact that the air entrained and stirred by the jet central is slightly contaminated air from relatively slow jets injected on both sides of this central air jet.
- the dart of the slow jet is long enough to cover the entire opening when the width of the injection nozzle of this slow jet is at least equal to 1 / 6th of the height of the opening to be protected. It is also indicated that the injection rates of the two air jets must be such that the induced air flow by the face of the rapid jet which is in contact with the slow jet is substantially equal to the injection rate of this last.
- the rework grid by which we recover the two jets is arranged outside from the opening, and below the workstation, so as to control the ventilation of the area contaminated.
- the two side walls which delimit the opening are extended outwards over a distance at least equal to the thickness of the curtain of air.
- the subject of the invention is precisely a process of dynamic separation of two communicating zones between them by at least one separation zone, using an air curtain, the principle of which is comparable to that described in the documents FR-A-2 530 163, FR-A-2 652 520 and FR-A-2 659 782, but whose containment efficiency is appreciably improved, especially in the event of break-ins.
- Air curtain can provide containment dynamic in either direction, if we add on the first two jets a third relatively slow.
- the third jet includes a dart capable of covering the whole separation zone.
- clean ventilation air is injected into the an entire rear or upper wall of the area to protect, towards the separation zone.
- the wall through which clean air is injected ventilation is therefore oriented parallel or substantially perpendicular to the plane of the area of separation.
- all clean air jets are preferably injected in directions substantially parallel to the plane of the area of separation.
- optimization of the barrier effect provided by the air curtain can also be obtained by extending the side walls of the opening, located on both sides of the clean air jets, so that they extend to the contaminating area over a distance at least equal to the maximum thickness of the jets.
- the zone 10 to be protected consists of the interior space clean of a work station and the contaminating area 12 is constituted by the space outside this workplace.
- This outdoor space is a source of thermal, particulate contamination, gaseous and / or microbial vis-à-vis the interior space of the work station.
- zone 10 to protect is delimited by watertight walls in all directions except to the right considering Figure 1. More specifically, the face of the workstation turned to the right in Figure 1 forms a separation zone, constituted by an opening 11, by which zone 10 to be protected communicates with the contaminating external zone 12. This opening 11 is intended, for example, to allow entry and exit of objects in zone 10 to be protected, as well as possible handling within this area, from the contaminating outdoor area 12. It is note that this illustration is only a example of implementation, in no way limiting, the zones 10 and 12 can communicate through one or more zones of separation of any orientations and which are not not necessarily materialized by openings, without departing from the scope of the invention.
- the separation zone between the contaminating zone and the zone to be protected extends longitudinally along the path of said conveyor.
- an air curtain 14 is permanently formed in this opening when the installation is used.
- this air curtain 14 is formed by injecting simultaneously in the opening two air jets own adjacent and the same direction.
- a first jet of clean air relatively slow, of which only the sting 16 is represented
- a second jet of clean air relatively fast compared to on the first draft, of which only the sting 18 is represented.
- the second jet is injected between the first jet and zone 10 to be protected.
- the first jet and the second jet are respectively called “jet slow "and” rapid jet "in the rest of the text.
- the injection nozzles 20 and 22 extend over the entire length of the top edge of the opening 11, so that the air curtain 14 is formed over the entire width thereof. Both jets forming the air curtain 14 are then recovered in all by a single rework grid 24 which extends along the bottom edge of the opening and over the entire length of this edge.
- the vertical edges of the opening 11, are materialized by two side walls 26, located on either side of the two jets forming the air curtain 14. These two side walls 26 extend into contaminating zone 12 over a distance at least equal to the maximum thickness of the jets.
- the slow jet, injected by the nozzle 20 is dimensioned so that its dart 16 covers the entire plane of the opening 11 to be protected.
- This result is obtained by ensuring that the range, or length, of the dart 16 is at least equal to the height of the opening 11.
- the width of the nozzle 20, parallel to the plane of FIG. 1 is at least 1/6 th and preferably 1/5 th of the height of the opening 11 to be protected.
- the width of the nozzle 20 will be at least 0.20 m.
- the speed of the slow jet emitted by the nozzle 20 is advantageously fixed at 0.5 m / s. Because the length of the stinger 16 of the slow jet is at least equal to the height of the opening to protect and that this jet is relatively slow, the air streams follow the outline of passing objects through the air curtain 14, without breaking the confinement.
- the width of the nozzle 22 by which the rapid jet is injected can be equal to approximately 1/40 th of the width of the nozzle 20, which corresponds to 0.005 m in the example described.
- this characteristic led to a noticeable improvement of the barrier effect compared to the prior art, in which the rapid jet flow is adjusted so that the air flow induced by the face of this rapid jet in contact with the slow jet, i.e. substantially equal to slow jet injection rate.
- blowing rate of the slow jet injected through the nozzle 22 is 360 m 3 / h
- the blowing rate of the fast jet injected through the nozzle 22 must be around 42 m 3 / h. This latter value is to be compared with the value of approximately 84 m 3 / h recommended in the prior art.
- the return grille 24 communicates with suction means (not shown), designed for this purpose.
- suction means not shown
- the air recovered by the return grille 24 is advantageously purified by specific purification means (not shown) before being recycled to the nozzles 20 and 22. The excess air is then rejected outside after a second specific purification.
- the air suction flow rate through the intake grille 24 is 825 m 3 / h.
- the barrier effect is further optimized when each of the two jets is injected in a substantially direction parallel to the vertical plane of the opening 11 and when the return grid 24 is perpendicular to this direction.
- a purifying effect on the area 10 to be protected is obtained by ensuring ventilation internal of this zone and respecting a flow injection determined for this internal ventilation.
- This purifying effect added to the barrier effect provided by air curtain 14, significantly improves efficiency containment, especially in the event of break-ins.
- the injection rate of clean ventilation air at the interior of zone 10 to be protected is at least equal at the air flow induced by the rapid jet, injected by the nozzle 22, on the face of this rapid jet which is in contact with clean ventilation air, i.e. on the face of the rapid jet facing zone 10 to protect.
- clean ventilation air is injected at a speed such as the speed of this air, related to the surface of the plane of the opening 11 either at least equal to 0.1 m / s.
- the injection of air clean ventilation inside zone 10 to protect is effected by a blast grille 28 which extends over the entire rear wall of the area to protect, i.e. over the entire wall of the area working facing opening 11 and oriented parallel to the vertical plane thereof.
- Grid supply air 28 through which clean air is injected ventilation is located on the left considering Figure 1.
- the wall through which air is injected clean ventilation forming the purifying flow is the upper wall of the area to be protected. This wall is arranged opposite the conveyor and oriented then substantially perpendicular to the plane of the area of separation.
- temperature regulation means such as a heat exchanger (not shown), are placed in the ventilation circuit, upstream of the discharge grille 28.
- the blowing rate of the internal ventilation is 360 m 3 / h.
- the confinement efficiency of a dynamic barrier being defined as the ratio of the concentration of pollutants, particulate or gaseous, in the contaminating zone to the concentration of the same pollutants in the zone to be protected, the characteristics described above make it possible to achieve containment efficiencies between 10 4 and 10 6 .
- the air curtain designated in this case by the reference 14 ', further includes a third air jet clean, relatively slow compared to the fast jet, which is emitted by a nozzle 30 adjacent to the nozzle 22, between the fast jet and the zone 10 to be protected, so to be adjacent to the rapid jet and in the same direction as the other jets.
- the sting of this third jet is illustrated at 32 in Figure 2.
- the dimensions of the nozzle 30 are chosen so that the dart 32 of the third jet covers the entire opening.
- the nozzle 30 extends, like the nozzles 20 and 22, over the entire length of the upper edge of the opening 11, and the width of this nozzle 30 is at least equal to 1/6 th and, from preferably, 1/5 th of the height of the opening 11.
- the widths of the nozzles 20 and 30 are the same and, for example, 0.20 m in the case of the digital illustration given above. , without limitation, with reference to FIG. 1.
- the injection rate is adjusted of the slow jet delivered by the nozzle 30, so that this flow rate is substantially equal to the injection flow rate of the slow jet delivered by the nozzle 20.
- the flow rates of air induced by the faces of the fast jet, emitted by the nozzle 22, respectively in contact with each of the jets slow are lower or, preferably, substantially equal to half the injection rates of these jets slow.
- the width of the return grille is adapted to the width air curtain, so that all jets are recovered by this 24 'grid. More specifically, the grille 24 'for the return of the air curtain 14' formed of three jets, is wider than the rework grid 24 the air curtain 14, formed of two jets.
- the presence of a another slow jet, between the fast jet and zone 10 to protect reduces the injection rate of the internal ventilation compared to the first form of Implementation.
- the air injection rate clean ventilation through the supply grille 28 is then at least equal to the air flow induced by the jet slow emitted by nozzle 30, on the face of this third jet which is in contact with clean ventilation air.
- the injection rate of each of the slow jets is 360 m 3 / h
- the blowing rate of the internal ventilation is 360 m 3 / h
- the suction rate of the grid 24 'recovery is 1185 m 3 / h.
- the three jets are preferably injected in directions parallel to the plane of opening 11 and the return grid is placed in below the injection nozzles 20, 22 and 30 and oriented perpendicular to this plane.
- the speed to which ventilation air is injected into the zone 10 to be protected is advantageously at least equal to 0.1 m / s.
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Abstract
Description
L'invention concerne un procédé permettant d'assurer la séparation dynamique d'une zone contaminante et d'une zone à protéger, communiquant entre elles par au moins une zone de séparation, au moyen d'un rideau d'air propre obtenu en injectant dans la zone de séparation au moins deux jets d'air propre adjacents et de même sens.The invention relates to a method for ensure the dynamic separation of a contaminating zone and an area to be protected, communicating between them by at least one separation zone, by means of a clean air curtain obtained by injecting into the separation area at least two clean air jets adjacent and in the same direction.
Le procédé selon l'invention peut être utilisé dans de nombreux secteurs industriels.The method according to the invention can be used in many industrial sectors.
Une première famille d'industries concernée par ce procédé inclut toutes les industries (agroalimentaires, médicales, biotechnologies, hautes technologies, etc.), dans lesquelles il est nécessaire d'empêcher que l'atmosphère d'une zone de travail donnée soit contaminée par l'air ambiant, porteur d'une contamination thermique, microbienne, particulaire et/ou gazeuse.A first family of industries concerned by this process includes all industries (agrifood, medical, biotechnology, high technology, etc.), in which it is necessary prevent the atmosphere in a given work area either contaminated by ambient air, carrying a thermal, microbial, particulate contamination and / or gas.
Une autre famille d'industries concernée par le procédé selon l'invention inclut les industries (nucléaires, chimiques, médicales, etc.) dans lesquelles l'homme et son environnement doivent être protégés vis-à-vis de produits toxiques ou dangereux placés à l'intérieur d'une enceinte de confinement.Another family of industries concerned by the process according to the invention includes industries (nuclear, chemical, medical, etc.) in which man and his environment must be protected vis-à-vis toxic or dangerous products placed inside a containment.
Il existe actuellement deux types de solutions pour assurer la séparation dynamique de deux zones communiquant entre elles par une ou plusieurs zones de séparation afin, par exemple, de permettre l'entrée et la sortie d'objets : la protection par ventilation et la protection par rideau d'air.There are currently two types of solutions to ensure the dynamic separation of two zones communicating with each other by one or more separation zones in order, for example, to allow entry and exit of objects: protection by ventilation and air curtain protection.
La protection par ventilation consiste à créer artificiellement une différence de pression entre les deux zones, pour que la pression régnant dans la zone à protéger soit supérieure à la pression qui règne à l'intérieur de la zone contaminante. Ainsi, dans le cas où la zone à protéger contient un produit susceptible d'être contaminé par l'air ambiant, on injecte dans la zone à protéger un flux laminaire qui souffle vers l'extérieur au travers de la zone de séparation. Dans le cas inverse où il s'agit de protéger le personnel et l'environnement situés à l'extérieur d'un espace contaminé, le confinement dynamique est assuré en mettant en oeuvre une ventilation d'extraction dans cet espace contaminé. Dans l'un et l'autre cas, une règle empirique impose une vitesse minimale de l'air ventilé de 0,5 m/s, dans le plan de la zone de séparation par laquelle les deux zones communiquent, afin d'éviter le transfert de la contamination dans la zone à protéger.Ventilation protection consists of artificially create a pressure difference between the two zones, so that the pressure in the area to be protected is greater than the prevailing pressure inside the contaminating zone. So in the case where the area to be protected contains a product susceptible to be contaminated by the ambient air, we inject into the zone to protect a laminar flow which blows towards outside through the separation zone. In the opposite case where it is a question of protecting the personnel and the environment located outside a space contaminated, dynamic containment is ensured by using exhaust ventilation in this contaminated space. In either case, a rule empirical imposes a minimum speed of ventilated air 0.5 m / s, in the plane of the separation zone by which the two zones communicate, in order to avoid the transfer of contamination to the area to be protected.
L'efficacité de cette technique de protection par ventilation n'est cependant pas parfaite, surtout en situation dite "d'effractions", c'est-à-dire lorsque des objets sont transférés au travers de la zone de séparation interposée entre les deux zones. De plus, ce type de protection impose de traiter et de contrôler, selon le cas, toute la zone propre à protéger vis-à-vis de l'atmosphère extérieure contaminante ou toute la zone contaminée. Lorsque la zone à traiter et à contrôler est de grandes dimensions, cela entraíne un coût d'équipement et de fonctionnement particulièrement important. Enfin, cette technique de protection par ventilation n'assure qu'une protection à sens unique, c'est-à-dire qu'elle n'agit que lorsque les transferts de contamination ne sont possibles que dans un seul sens.The effectiveness of this protection technique ventilation is not perfect, especially in a so-called "break-in" situation, that is to say when objects are transferred across the separation zone interposed between the two zones. Of more, this type of protection requires treating and check, as appropriate, the entire area suitable for protect from the outside atmosphere contaminant or the entire contaminated area. When the area to be treated and controlled is large dimensions, this entails a cost of equipment and particularly important functioning. Finally, this ventilation protection technique only provides one-way protection, that is, it does not act only when contamination transfers are not only possible in one direction.
La technique de protection par rideau d'air consiste à injecter simultanément, dans la zone de séparation par laquelle les deux zones communiquent, un ou plusieurs jets d'air propre, adjacents et de même sens, qui forment une porte fictive entre la zone à protéger et la zone contaminante.The air curtain protection technique consists of injecting simultaneously, in the area of separation by which the two zones communicate, a or several jets of clean air, adjacent and likewise meaning, which form a fictitious gate between the area to protect and the contaminating area.
Conformément à la théorie des jets plans turbulents, il est rappelé qu'un jet d'air plan se décompose en deux zones distinctes : une zone de transition (ou zone de coeur) et une zone de développement.According to the theory of jet planes turbulent, it is recalled that a plane air jet is breaks down into two distinct zones: a transition zone (or heart zone) and a development zone.
La zone de transition correspond à la partie centrale du jet, appuyée sur la buse, dans laquelle le vecteur vitesse est constant. Cette zone correspond à la partie du jet dans laquelle aucun mélange entre l'air injecté et l'air présent de part et d'autre du jet ne se produit. En section selon un plan perpendiculaire au plan de la zone de séparation, la largeur de la zone de transition diminue progressivement en s'éloignant de la buse. Pour cette raison, cette zone de transition sera appelée "dard" dans la suite du texte.The transition zone corresponds to the part jet center, supported on the nozzle, in which the velocity vector is constant. This area corresponds to the part of the jet in which no mixture enters the injected air and the air present on either side of the jet does not occur. In section along a perpendicular plane in terms of the separation zone, the width of the transition zone gradually decreases in moving away from the nozzle. For this reason, this area transition will be called "dart" in the rest of the text.
La zone de développement du jet est la partie de ce dernier située à l'extérieur de la zone de transition. Dans cette zone de développement du jet, l'air extérieur est entraíné par l'écoulement du jet. Cela se traduit par des variations du vecteur vitesse et par un brassage de l'air. L'entraínement de l'air par les deux faces du jet, dans cette zone de développement, est appelé "induction". Un jet d'air induit ainsi, sur chacune de ses faces, un débit d'air qui dépend notamment du débit d'injection du jet considéré.The jet development area is the part of the latter located outside the area of transition. In this jet development area, the outside air is entrained by the flow of the jet. This results in variations in the velocity vector and by air mixing. Air entrainment by the two faces of the jet, in this development zone, is called "induction". An induced air jet thus, on each of its faces, an air flow which depends in particular on the injection rate of the jet in question.
Dans le document JP-B-36 7228, on a proposé de réaliser un rideau d'air en injectant simultanément dans la zone de séparation trois jets d'air adjacents et de même sens. Plus précisément, un jet d'air relativement rapide est injecté entre deux jets d'air relativement lents. Cet agencement est supposé assurer un confinement plus efficace qu'un jet d'air unique, par le fait que l'air entraíné et brassé par le jet central est de l'air faiblement contaminé, provenant des jets relativement lents injectés de part et d'autre de ce jet d'air central.In JP-B-36 7228, it was proposed create an air curtain by simultaneously injecting in the separation zone three adjacent air jets and in the same sense. More specifically, an air jet relatively fast is injected between two air jets relatively slow. This arrangement is supposed to ensure more efficient containment than a single air jet, by the fact that the air entrained and stirred by the jet central is slightly contaminated air from relatively slow jets injected on both sides of this central air jet.
Cependant, ce document ne tient compte ni de la longueur des dards de chacun des jets, ni de leurs débits d'injection, de sorte que l'efficacité du confinement est très aléatoire.However, this document does not take into account or the length of the darts of each jet, or their injection rates, so that the efficiency of the confinement is very random.
Dans le document FR-A-2 530 163, il est proposé d'assurer le confinement d'un local pollué, comportant une ouverture, en injectant dans celle-ci un rideau d'air formé de deux jets d'air propre adjacents et de même sens. De façon plus précise, la séparation dynamique est assurée par un premier jet relativement lent (appelé "jet lent"), dont le dard recouvre en totalité l'ouverture. Le deuxième jet (appelé "jet rapide"), relativement rapide par rapport au jet lent, est installé entre le jet lent et la zone à protéger. Il a pour fonction de stabiliser le jet lent, par un effet d'aspiration qui plaque ce jet lent contre le jet rapide.In document FR-A-2 530 163, it is proposed to ensure the containment of a polluted room, having an opening, by injecting therein a air curtain formed by two adjacent clean air jets and in the same sense. More specifically, the separation dynamic is ensured by a relatively first draft slow (called "slow jet"), the sting of which covers in the whole opening. The second jet (called "jet fast "), relatively fast compared to the slow jet, is installed between the slow jet and the area to be protected. Its function is to stabilize the slow jet, by a suction effect which presses this slow jet against the jet fast.
Dans ce document FR-A-2 530 163, il est précisé que le dard du jet lent est suffisamment long pour recouvrir toute l'ouverture lorsque la largeur de la buse d'injection de ce jet lent est au moins égale à 1/6ème de la hauteur de l'ouverture à protéger. Il est également indiqué que les débits d'injection des deux jets d'air doivent être tels que le débit d'air induit par la face du jet rapide qui est en contact avec le jet lent soit sensiblement égal au débit d'injection de ce dernier.In this document FR-A-2 530 163, it is clarified that the dart of the slow jet is long enough to cover the entire opening when the width of the injection nozzle of this slow jet is at least equal to 1 / 6th of the height of the opening to be protected. It is also indicated that the injection rates of the two air jets must be such that the induced air flow by the face of the rapid jet which is in contact with the slow jet is substantially equal to the injection rate of this last.
Dans le document FR-A-2 652 520, il est proposé d'utiliser un rideau d'air pour protéger une zone de travail propre, munie d'une ouverture, vis-à-vis du milieu extérieur contaminant. Les principales caractéristiques du rideau d'air sont comparables à celles qui sont décrites dans le document FR-A-2 530 163. Il est précisé en outre que la vitesse d'injection du jet lent doit être de l'ordre de 0,4 m/s ou 0,5 m/s. Il est également précisé que les jets sont émis de façon à ce que la face externe du jet rapide arrive en limite du plan de l'ouverture. Compte tenu des angles d'expansion des jets, cela se traduit par un angle d'environ 12° entre le plan médian des jets et le plan de l'ouverture.In document FR-A-2 652 520, it is offered to use an air curtain to protect a clean work area, with an opening, opposite contaminating external environment. The main characteristics of the air curtain are comparable to those described in document FR-A-2 530 163. It is further specified that the speed slow jet injection should be around 0.4 m / s or 0.5 m / s. It is also specified that the jets are emitted so that the outer face of the rapid jet arrives at the limit of the plane of the opening. Considering expansion angles of the jets, this results in a angle of approximately 12 ° between the median plane of the jets and the plan of the opening.
Dans le document FR-A-2 652 520, il est aussi proposé d'injecter simultanément de l'air propre de ventilation, à une température adaptée aux besoins, à l'intérieur de la zone de travail à protéger. Il est indiqué que cet air propre de ventilation doit être injecté à un débit sensiblement égal au débit induit par la face du jet rapide qui est en contact avec l'air propre de ventilation.In document FR-A-2 652 520, it is also proposed to simultaneously inject clean air ventilation, at a temperature adapted to the needs, inside the work area to be protected. It is indicated that this clean ventilation air should be injected at a flow rate substantially equal to the induced flow rate by the face of the rapid jet which is in contact with air clean ventilation.
Par ailleurs, il est aussi indiqué dans le document FR-A-2 652 520 que la grille de reprise par laquelle on récupère les deux jets est disposée à l'extérieur de l'ouverture, et au-dessous du poste de travail, de façon à contrôler la ventilation de la zone contaminée. En outre, les deux parois latérales qui délimitent l'ouverture sont prolongées vers l'extérieur sur une distance au moins égale à l'épaisseur du rideau d'air.Furthermore, it is also indicated in the document FR-A-2 652 520 that the rework grid by which we recover the two jets is arranged outside from the opening, and below the workstation, so as to control the ventilation of the area contaminated. In addition, the two side walls which delimit the opening are extended outwards over a distance at least equal to the thickness of the curtain of air.
Dans le document FR-A-2 659 782, il est proposé d'adjoindre aux deux jets d'air propre décrits dans le document FR-A-2 530 163 un troisième jet d'air propre relativement lent, afin que le jet d'air rapide se trouve situé entre deux jets lents adjacents et de même sens.In document FR-A-2 659 782, it is proposed to add to the two clean air jets described in document FR-A-2 530 163 a third air jet clean relatively slow, so the fast air jet is located between two adjacent slow jets and Same direction.
Dans cet agencement, qui reprend les principales caractéristiques des documents FR-A- 2 530 163 et FR-A-2 652 520, le débit d'injection de l'air propre de ventilation à l'intérieur de la zone à protéger est considérablement diminué. De plus, le confinement dynamique est assuré dans les deux sens, ce qui n'était pas le cas dans les documents précédents.In this arrangement, which incorporates the main characteristics of documents FR-A- 2 530 163 and FR-A-2 652 520, the injection rate of clean air ventilation inside the area to be protected is considerably decreased. In addition, dynamic containment is insured in both directions, which was not the case in previous documents.
La réduction du débit d'injection de l'air propre de ventilation à l'intérieur de la zone à protéger découle du fait que l'induction dans cette zone est produite par la zone de développement de l'un des jets lents et non plus par la zone de développement du jet rapide comme dans le cas d'un rideau d'air à deux jets.Reducing the air injection rate clean ventilation inside the area to be protected follows from the fact that the induction in this zone is produced by the development area of one of the jets slow and no longer by the jet development zone fast as in the case of an air curtain with two jets.
En dépit des améliorations apportées à la technique du rideau d'air par ces différents documents, des expériences et des simulations faites par les demandeurs ont montré que l'efficacité du confinement obtenu avec les dispositifs à rideau d'air décrits dans les documents FR-A-2 530 163, FR-A-2 652 520 et FR-A-2 659 782 restait très perfectible, notamment en situation d'effractions. Despite improvements to the air curtain technique by these different documents, experiments and simulations made by applicants have shown that the effectiveness of containment obtained with the air curtain devices described in documents FR-A-2 530 163, FR-A-2 652 520 and FR-A-2 659,782 remained very perfectible, especially in situation of break-ins.
L'invention a précisément pour objet un procédé de séparation dynamique de deux zones communiquant entre elles par au moins une zone de séparation, utilisant un rideau d'air dont le principe est comparable à celui qui est décrit dans les documents FR-A-2 530 163, FR-A-2 652 520 et FR-A-2 659 782 , mais dont l'efficacité de confinement est sensiblement améliorée, notamment en situation d'effractions.The subject of the invention is precisely a process of dynamic separation of two communicating zones between them by at least one separation zone, using an air curtain, the principle of which is comparable to that described in the documents FR-A-2 530 163, FR-A-2 652 520 and FR-A-2 659 782, but whose containment efficiency is appreciably improved, especially in the event of break-ins.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un procédé de séparation dynamique d'une zone contaminante et d'une zone à protéger, communiquant entre elles par au moins une zone de séparation, ce procédé comprenant les étapes suivantes :
- on injecte dans ladite zone de séparation, à un premier débit d'injection, un premier jet d'air propre relativement lent, comprenant un dard apte à recouvrir toute la zone de séparation ;
- on injecte simultanément dans la zone de séparation, à un deuxième débit d'injection, un deuxième jet d'air propre relativement rapide, adjacent au premier jet et de même sens que celui-ci, entre la zone à protéger et le premier jet ;
- a relatively slow first jet of clean air is injected into said separation zone, at a first injection rate, comprising a dart capable of covering the entire separation zone;
- a relatively fast second jet of clean air is injected simultaneously into the separation zone, at a second injection rate, adjacent to the first jet and in the same direction as the latter, between the zone to be protected and the first jet;
Les demandeurs ont découvert et vérifié, par l'expérience et par le calcul, que toutes ces caractéristiques sont indispensables à l'obtention d'un "effet barrière" entre les deux zones, c'est-à-dire pour que le dard recouvre effectivement toute la zone de séparation.The applicants have discovered and verified, by experience and by calculation, that all these characteristics are essential for obtaining a "barrier effect" between the two zones, ie so that the sting actually covers the entire area of seperation.
En effet, si l'induction de la face du jet rapide, créée par le débit de soufflage de celui-ci, est trop importante, on peut considérer qu'il y a surconsommation du dard du jet lent et cela a pour conséquence une diminution de la longueur du jet lent ; de ce fait, la couverture de l'ouverture à protéger est imparfaite (cas de tous les documents de l'art antérieur) . En revanche, si le débit du jet rapide est trop faible, la stabilisation du jet lent par induction de la face du jet rapide en contact avec le jet lent n'est pas maximale. C'est pourquoi, les demandeurs ont établi qu'il est essentiel que le débit d'air induit par la face du deuxième jet (rapide) en contact avec le premier jet (lent) soit inférieur ou, de préférence, sensiblement égal à la moitié du débit d'injection de ce premier jet et non égal à la totalité de ce débit d'injection, comme l'enseignent les documents FR-A-2 530 163, FR-A- 89 12861 et FR-A-2 659 782.Indeed, if the induction of the face of the jet fast, created by the blowing rate thereof, is too important, we can consider that there is overconsumption of the slow jet sting and this has consequently a decrease in the length of the slow jet; therefore, the cover of the opening to be protected is imperfect (case of all art documents previous). On the other hand, if the speed of the fast jet is too weak, stabilization of the slow jet by induction of the face of the fast jet in contact with the slow jet is not maximum. Therefore, the applicants have established that it is essential that the induced air flow by the face of the second (fast) jet in contact with the first jet (slow) either lower or, preferably, substantially equal to half the injection rate of this first jet and not equal to the totality of this flow injection, as the documents teach FR-A-2 530 163, FR-A- 89 12861 and FR-A-2 659 782.
Le rideau d'air peut assurer un confinement dynamique dans l'un et l'autre sens, si l'on adjoint aux deux premiers jets un troisième jet relativement lent. Dans ce cas, on injecte dans la zone de séparation, à un troisième débit d'injection, un troisième jet d'air propre relativement lent, adjacent au deuxième jet et de même sens que les premier et deuxième jets, entre la zone à protéger et le deuxième jet. Le troisième jet comprend un dard apte à recouvrir toute la zone de séparation. On règle alors le troisième débit d'injection pour qu'il soit sensiblement égal au premier débit d'injection, afin que les débits d'air induits par les faces du deuxième jet respectivement en contact avec le premier et le troisième jets soient au plus sensiblement égaux à la moitié des premier et troisième débits d'injection. Grâce à ces caractéristiques, le troisième jet recouvre, effectivement, toute la zone de séparation.Air curtain can provide containment dynamic in either direction, if we add on the first two jets a third relatively slow. In this case, we inject into the separation, at a third injection rate, a third relatively slow clean air stream, adjacent on the second roll and in the same direction as the first and second jet, between the area to be protected and the second jet. The third jet includes a dart capable of covering the whole separation zone. We then set the third injection rate so that it is substantially equal to the first injection rate, so that the air flows induced by the faces of the second jet respectively in contact with the first and the third jets are at most substantially equal to the half of the first and third injection rates. Thanks to these features, the third jet effectively covers the entire separation zone.
De préférence, on injecte simultanément de l'air propre de ventilation à l'intérieur de la zone à protéger, à un débit d'injection au moins égal au débit d'air induit par le deuxième ou le troisième jet (selon que le rideau d'air comprend deux ou trois jets), sur la face de celui-ci en contact avec l'air propre de ventilation. Les demandeurs ont découvert que cette caractéristique permet d'obtenir un "effet épurateur" dans la zone à protéger, notamment en situation d'effractions au travers du rideau d'air.Preferably, simultaneously injected clean ventilation air inside the area to be protect, at an injection rate at least equal to the rate air induced by the second or third jet (depending on that the air curtain includes two or three jets), on the face of it in contact with the clean air of ventilation. The plaintiffs have discovered that this characteristic allows to obtain a "purifying effect" in the area to be protected, especially in the event of break-ins through the air curtain.
Afin d'optimiser l'effet épurateur et quel que soit le nombre de jets formant le rideau d'air, on injecte avantageusement l'air propre de ventilation à une vitesse telle que la vitesse de cet air propre de ventilation, rapportée à la surface du plan de la zone de séparation, soit au moins égale à 0,1 m/s.In order to optimize the purifying effect and what whatever the number of jets forming the air curtain, we advantageously injects clean ventilation air to a speed such as the speed of this clean air of ventilation, related to the area plan surface separation, at least equal to 0.1 m / s.
Dans le cas où une ventilation interne est utilisée, on injecte l'air propre de ventilation sur la totalité d'une paroi arrière ou supérieure de la zone à protéger, en direction de la zone de séparation. La paroi par laquelle est injecté l'air propre de ventilation est donc orientée parallèlement ou sensiblement perpendiculairement au plan de la zone de séparation.In case internal ventilation is used, clean ventilation air is injected into the an entire rear or upper wall of the area to protect, towards the separation zone. The wall through which clean air is injected ventilation is therefore oriented parallel or substantially perpendicular to the plane of the area of separation.
Si l'on désire en outre maítriser la température à l'intérieur de la zone protégée, on injecte l'air propre de ventilation à une température régulée. If you also want to control the temperature inside the protected area, we inject clean ventilation air at a regulated temperature.
Afin d'optimiser encore l'effet barrière procuré par le rideau d'air, tous les jets d'air propre sont de préférence injectés selon des directions sensiblement parallèles au plan de la zone de séparation. De plus, on récupère avantageusement tous les jets d'air propre par une grille de reprise installée en face des buses d'injection de ces jets et située dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction des jets d'air propre.To further optimize the barrier effect provided by the air curtain, all clean air jets are preferably injected in directions substantially parallel to the plane of the area of separation. In addition, we advantageously recover all clean air jets through a return grille installed opposite the injection nozzles of these jets and located in a plane substantially perpendicular to the direction of clean air jets.
Une optimisation de l'effet barrière procurée par le rideau d'air peut aussi être obtenue en prolongeant les parois latérales de l'ouverture, situées de part et d'autre des jets d'air propre, afin qu'elles s'étendent vers la zone contaminante sur une distance au moins égale à l'épaisseur maximale des jets.Optimization of the barrier effect provided by the air curtain can also be obtained by extending the side walls of the opening, located on both sides of the clean air jets, so that they extend to the contaminating area over a distance at least equal to the maximum thickness of the jets.
On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes de mise en oeuvre de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective, qui illustre de façon schématique la protection d'une zone de travail propre au moyen d'un rideau d'air formé de deux jets d'air adjacents, selon une première forme de mise en oeuvre du procédé de l'invention ; et
- la figure 2 est une vue en perspective comparable à la figure 1, qui illustre schématiquement la protection d'une zone de travail propre au moyen d'un rideau d'air formée de trois jets d'air adjacents, selon une deuxième forme de mise en oeuvre du procédé de l'invention.
- Figure 1 is a perspective view, which schematically illustrates the protection of a clean work area by means of an air curtain formed of two adjacent air jets, according to a first embodiment of the method of the invention; and
- Figure 2 is a perspective view comparable to Figure 1, which schematically illustrates the protection of a clean work area by means of an air curtain formed of three adjacent air jets, according to a second form of setting implementing the method of the invention.
Sur la figure 1, on a désigné respectivement
par les références 10 et 12 une zone à protéger et
une zone contaminante.In Figure 1, we have respectively designated
by
Dans la forme de réalisation représentée,
la zone 10 à protéger est constituée par l'espace intérieur
propre d'un poste de travail et la zone contaminante
12 est constituée par l'espace extérieur à ce
poste de travail. Cet espace extérieur constitue une
source de contamination thermique, particulaire,
gazeuse et/ou microbienne vis-à-vis de l'espace intérieur
du poste de travail.In the embodiment shown,
the
Le poste de travail qui forme la zone 10 à
protéger est délimité par des parois étanches dans toutes
les directions, sauf vers la droite en considérant
la figure 1. Plus précisément, la face du poste de travail
tournée vers la droite sur la figure 1 forme une
zone de séparation, constituée par une ouverture 11,
par laquelle la zone 10 à protéger communique avec la
zone extérieure contaminante 12. Cette ouverture 11 est
destinée, par exemple, à permettre l'entrée et la
sortie d'objets dans la zone 10 à protéger, ainsi que
des manutentions éventuelles à l'intérieur de cette
zone, depuis la zone extérieure contaminante 12. Il est
à noter que cette illustration ne constitue qu'un
exemple de réalisation, nullement limitatif, les zones
10 et 12 pouvant communiquer par une ou plusieurs zones
de séparation d'orientations quelconques et qui ne sont
pas nécessairement matérialisées par des ouvertures,
sans sortir du cadre de l'invention.The workstation that forms
En particulier, dans un mode de réalisation non représenté, selon lequel la zone à protéger est un convoyeur en défilement suivant un trajet en ligne, circulaire ou encore sinueux, la zone de séparation entre la zone contaminante et la zone à protéger s'étend longitudinalement le long du trajet dudit convoyeur.In particular, in one embodiment not shown, according to which the area to be protected is a conveyor running along a line path, circular or even winding, the separation zone between the contaminating zone and the zone to be protected extends longitudinally along the path of said conveyor.
Afin de préserver la séparation dynamique
des zones 10 et 12 malgré la présence de l'ouverture
11, un rideau d'air 14 est formé en permanence dans
cette ouverture lorsque l'installation est utilisée.
Dans la forme de réalisation illustrée schématiquement
sur la figure 1, ce rideau d'air 14 est formé en injectant
simultanément dans l'ouverture deux jets d'air
propre adjacents et de même sens.In order to preserve
De façon plus précise, on injecte dans
l'ouverture 11 un premier jet d'air propre, relativement
lent, dont seul le dard 16 est représenté, et un
deuxième jet d'air propre, relativement rapide par rapport
au premier jet, dont seul le dard 18 est représenté.
Le deuxième jet est injecté entre le premier jet
et la zone 10 à protéger. Pour simplifier, le premier
jet et le deuxième jet sont appelés respectivement "jet
lent" et "jet rapide" dans la suite du texte.More precisely, we inject into
opening 11 a first jet of clean air, relatively
slow, of which only the
Les injections du jet lent et du jet rapide
dans l'ouverture 11 sont faites respectivement par des
buses juxtaposées 20 et 22.Slow jet and fast jet injections
in the
Dans la forme de réalisation représentée,
dans laquelle l'ouverture est rectangulaire et comporte
deux bords horizontaux et deux bords verticaux, et de
façon non limitative, les buses d'injection 20 et 22
s'étendent sur toute la longueur du bord supérieur de
l'ouverture 11, de telle sorte que le rideau d'air 14
soit formé sur toute la largeur de celle-ci. Les deux
jets formant le rideau d'air 14 sont alors récupérés en
totalité par une grille de reprise unique 24 qui
s'étend le long du bord inférieur de l'ouverture et sur
toute la longueur de ce bord. Les bords verticaux de
l'ouverture 11, sont matérialisés par deux parois latérales
26, situées de part et d'autre des deux jets formant
le rideau d'air 14. Ces deux parois latérales 26
se prolongent dans la zone contaminante 12 sur une distance
au moins égale à l'épaisseur maximale des jets.In the embodiment shown,
in which the opening is rectangular and has
two horizontal edges and two vertical edges, and
without limitation, the
Comme on l'a illustré schématiquement sur
la figure 1, le jet lent, injecté par la buse 20, est
dimensionné afin que son dard 16 couvre la totalité du
plan de l'ouverture 11 à protéger. Ce résultat est
obtenu en faisant en sorte que la portée, ou longueur,
du dard 16 soit au moins égale à la hauteur de l'ouverture
11. A cet effet, la largeur de la buse 20, parallèlement
au plan de la figure 1, est au moins égale à
1/6ème et, de préférence, à 1/5ème de la hauteur de
l'ouverture 11 à protéger. Ainsi, et uniquement à titre
d'exemple, pour une ouverture de 1 m de haut, la largeur
de la buse 20 sera d'au moins 0,20 m.As illustrated schematically in Figure 1, the slow jet, injected by the
Par ailleurs, de façon à éviter au maximum
les turbulences et pour des raisons économiques, la
vitesse du jet lent émis par la buse 20 est fixée avantageusement
à 0,5 m/s. Du fait que la longueur du dard
16 du jet lent est au moins égale à la hauteur de l'ouverture
à protéger et que ce jet est relativement lent,
les filets d'air suivent le contour des objets qui passent
au travers du rideau d'air 14, sans rupture du
confinement.In addition, in order to avoid as much as possible
turbulence and for economic reasons the
speed of the slow jet emitted by the
La faible vitesse du jet lent injecté par
la buse 20 a cependant pour conséquence que ce jet,
s'il était seul, risquerait d'être déstabilisé par les
perturbations aérauliques ou mécaniques qui peuvent se
produire près du rideau d'air, entraínant ainsi la rupture
du confinement du poste de travail. C'est pourquoi
l'on adjoint au jet lent le jet rapide injecté par la
buse 22 et dont la plus grande vitesse permet d'assurer
la stabilité du premier jet et, par conséquent, d'améliorer
l'efficacité du confinement en situation d'effractions
au travers de la barrière dynamique formée
par le rideau d'air 14. A titre d'exemple nullement
limitatif, la largeur de la buse 22 par laquelle est
injecté le jet rapide peut être égale à environ 1/40ème
de la largeur de la buse 20, ce qui correspond à
0,005 m dans l'exemple décrit.The low speed of the slow jet injected by the
Afin d'optimiser l'effet barrière assuré
par l'association des deux jets, les demandeurs ont
établi que le débit d'injection du jet rapide, injecté
par la buse 22, doit être réglé afin que le débit d'air
induit par la face de ce jet rapide qui est en contact
avec le jet lent, injecté par la buse 20, soit
inférieur ou, de préférence, sensiblement égal à la
moitié du débit d'injection de ce jet lent. Des
expériences et des simulations ont montré que cette
caractéristique conduisait à une amélioration notable
de l'effet barrière par rapport à l'art antérieur, dans
lequel le débit du jet rapide est réglé afin que le
débit d'air induit par la face de ce jet rapide en
contact avec le jet lent, soit sensiblement égal au
débit d'injection du jet lent.In order to optimize the barrier effect guaranteed
by the combination of the two jets, the applicants
established that the injection rate of the fast jet, injected
via
A titre d'illustration nullement limitative,
si le débit de soufflage du jet lent injecté par
la buse 22 est de 360 m3/h, le débit de soufflage du
jet rapide, injecté par la buse 22, doit être d'environ
42 m3/h. Cette dernière valeur est à comparer à la
valeur de 84 m3/h environ préconisée dans l'art antérieur.By way of illustration, which is in no way limitative, if the blowing rate of the slow jet injected through the
Afin d'assurer la récupération de tout
l'air soufflé par les buses 20 et 22 et de l'air
entraíné par le rideau d'air 14, la grille de reprise
24 communique avec des moyens d'aspiration (non représentés),
dimensionnés à cet effet. Dans la pratique,
l'air récupéré par la grille de reprise 24 est avantageusement
épuré par des moyens d'épuration spécifiques
(non représentés) avant d'être recyclé vers les buses
d'injection 20 et 22. L'excédent d'air est alors rejeté
à l'extérieur après une seconde épuration spécifique.In order to ensure the recovery of everything
the air blown by
Dans l'exemple numérique donné précédemment,
le débit d'aspiration de l'air par la grille de
reprise 24 est de 825 m3/h.In the digital example given above, the air suction flow rate through the
Les demandeurs ont également établi que
l'effet barrière est encore optimisé lorsque chacun des
deux jets est injecté selon une direction sensiblement
parallèle au plan vertical de l'ouverture 11 et lorsque
la grille de reprise 24 est perpendiculaire à cette
direction. En d'autres termes, il est souhaitable que
les orifices de sortie des buses 20 et 22 soient
situées dans un même plan horizontal et que la grille
de reprise 24 soit située en dessous des buses 20 et 22
dans un autre plan horizontal.The applicants also established that
the barrier effect is further optimized when each of the
two jets is injected in a substantially direction
parallel to the vertical plane of the
Par ailleurs, un effet épurateur de la zone
10 à protéger est obtenu en assurant une ventilation
interne de cette zone et en respectant un débit
d'injection déterminé pour cette ventilation interne.
Cet effet épurateur, ajouté à l'effet barrière procuré
par le rideau d'air 14, améliore sensiblement l'efficacité
du confinement, notamment en situation d'effractions. In addition, a purifying effect on the
De façon plus précise, dans la forme de
réalisation de la figure 1 qui concerne un rideau d'air
14 formé de deux jets adjacents et de même sens, le
débit d'injection de l'air propre de ventilation à
l'intérieur de la zone 10 à protéger est au moins égal
au débit d'air induit par le jet rapide, injecté par la
buse 22, sur la face de ce jet rapide qui est en
contact avec l'air propre de ventilation, c'est-à-dire
sur la face du jet rapide tournée vers la zone 10 à
protéger. De plus, l'air propre de ventilation est
injecté à une vitesse telle que la vitesse de cet air,
rapportée à la surface du plan de l'ouverture 11 soit
au moins égale à 0,1 m/s.More specifically, in the form of
embodiment of Figure 1 which relates to an
Dans la forme de réalisation illustrée
schématiquement sur la figure 1, l'injection de l'air
propre de ventilation à l'intérieur de la zone 10 à
protéger s'effectue par une grille de soufflage 28 qui
s'étend sur la totalité de la paroi arrière de la zone
à protéger, c'est-à-dire sur toute la paroi de la zone
de travail faisant face à l'ouverture 11 et orientée
parallèlement au plan vertical de celle-ci. La grille
de soufflage 28 par laquelle est injecté l'air propre
de ventilation est située sur la gauche en considérant
la figure 1.In the illustrated embodiment
schematically in Figure 1, the injection of air
clean ventilation inside
Dans un mode de réalisation (non représenté) déjà mentionné, selon lequel la zone à protéger est un convoyeur en défilement suivant un trajet donné, la paroi par laquelle est injecté l'air propre de ventilation formant le flux épurateur, est la paroi supérieure de la zone à protéger. Cette paroi est disposée en regard du convoyeur et orientée alors sensiblement perpendiculairement au plan de la zone de séparation.In one embodiment (not already mentioned), according to which the area to protect is a moving conveyor following a given path, the wall through which air is injected clean ventilation forming the purifying flow, is the upper wall of the area to be protected. This wall is arranged opposite the conveyor and oriented then substantially perpendicular to the plane of the area of separation.
Lorsque la température qui règne dans la
zone 10 à protéger doit être maintenue à une valeur
uniforme déterminée, l'air propre de ventilation est
injecté par la grille de soufflage 28 à une température
régulée. A cet effet, des moyens de régulation de température,
tels qu'un échangeur de chaleur (non représenté),
sont placés dans le circuit de ventilation, en
amont de la grille de soufflage 28.When the temperature in the
Dans l'exemple non limitatif décrit précédemment, le débit de soufflage de la ventilation interne est de 360 m3/h.In the nonlimiting example described above, the blowing rate of the internal ventilation is 360 m 3 / h.
Des expérimentations et des simulations ont
montré que le respect des caractéristiques qui viennent
d'être décrites garantit des efficacités de confinement
10 à 100 fois meilleures que celles qui sont obtenues
selon l'art antérieur. Ainsi, l'efficacité de confinement
d'une barrière dynamique étant définie comme le
rapport de la concentration en polluants, particulaires
ou gazeux, dans la zone contaminante à la concentration
des mêmes polluants dans la zone à protéger, les caractéristiques
sus décrites permettent d'atteindre des
efficacités de confinement comprises entre 104 et 106.Experiments and simulations have shown that compliance with the characteristics which have just been described guarantees
Sur la figure 2, on a illustré une deuxième forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cette deuxième forme de mise en oeuvre reprend, pour l'essentiel, les caractéristiques décrites précédemment en se référant à la figure 1, en ajoutant un troisième jet, relativement lent, entre le jet rapide et la zone à protéger. Pour cette raison, les éléments de l'installation illustrée sur la figure 2 qui sont identiques à ceux de l'installation décrite précédemment en se référant à la figure 1 sont désignés par les mêmes chiffres de référence et il n'en sera pas fait de description détaillée.In Figure 2, a second illustrated form of implementation of the method according to the invention. This second form of implementation resumes, for the essentials, the characteristics described above referring to figure 1, adding a third relatively slow jet between the fast jet and the area to protect. For this reason, the elements of the installation illustrated in Figure 2 which are identical to those of the installation described above in se referring to figure 1 are designated by the same reference figures and no description will be given detailed.
Ainsi, on reconnaít sur la figure 2 la zone
10 à protéger, la zone contaminante 12, l'ouverture 11,
les buses 20 et 22 par lesquelles sont respectivement
injectés le jet lent et le jet rapide dont les dards
respectifs sont illustrés en 16 et 18, les parois latérales
26 de l'ouverture 11 et la grille de soufflage 28
assurant la ventilation interne de la zone 10 à protéger.Thus, we recognize in Figure 2 the
Le rideau d'air, désigné dans ce cas par la
référence 14', comprend en outre un troisième jet d'air
propre, relativement lent par rapport au jet rapide,
qui est émis par une buse 30 adjacente à la buse 22,
entre le jet rapide et la zone 10 à protéger, de façon
à être adjacent au jet rapide et de même sens que les
autres jets. Le dard de ce troisième jet est illustré
en 32 sur la figure 2.The air curtain, designated in this case by the
reference 14 ', further includes a third air jet
clean, relatively slow compared to the fast jet,
which is emitted by a
Les dimensions de la buse 30 sont choisies
afin que le dard 32 du troisième jet recouvre toute
l'ouverture. A cet effet, la buse 30 s'étend, comme les
buses 20 et 22, sur toute la longueur du bord supérieur
de l'ouverture 11, et la largeur de cette buse 30 est
au moins égale à 1/6ème et , de préférence, à 1/5ème de
la hauteur de l'ouverture 11. Dans la pratique, les
largeurs des buses 20 et 30 sont les mêmes et, par
exemple, de 0,20 m dans le cas de l'illustration numérique
données précédemment, de façon non limitative, en
se référant à la figure 1.The dimensions of the
Dans la deuxième forme de mise en oeuvre du
procédé selon l'invention, on règle le débit d'injection
du jet lent délivré par la buse 30, afin que ce
débit soit sensiblement égal au débit d'injection du
jet lent délivré par la buse 20. Ainsi, les débits
d'air induits par les faces du jet rapide, émis par la
buse 22, respectivement en contact avec chacun des jets
lents, sont inférieurs ou, de préférence, sensiblement
égaux à la moitié des débits d'injection de ces jets
lents.In the second form of implementation of the
method according to the invention, the injection rate is adjusted
of the slow jet delivered by the
Comme l'illustre la figure 2, il est à
noter que la largeur de la grille de reprise, désignée
dans ce cas par la référence 24', est adaptée à la largeur
du rideau d'air, afin que tous les jets soient
récupérés par cette grille 24'. Plus précisément, la
grille 24' de reprise du rideau d'air 14' formé de
trois jets, est plus large que la grille 24 de reprise
du rideau d'air 14, formé de deux jets.As illustrated in Figure 2, it is
note that the width of the return grille, designated
in this case by the reference 24 ', is adapted to the width
air curtain, so that all jets are
recovered by this 24 'grid. More specifically, the
grille 24 'for the return of the air curtain 14' formed of
three jets, is wider than the
L'utilisation d'un rideau d'air 14' formé de trois jets adjacents et de même sens permet une séparation dynamique efficace des deux zones dans l'un et l'autre sens.The use of a 14 'air curtain formed of three adjacent jets and in the same direction allows a effective dynamic separation of the two zones in one and the other direction.
De plus, dans la deuxième forme de mise en
oeuvre illustrée sur la figure 2, la présence d'un
autre jet lent, entre le jet rapide et la zone 10 à
protéger, permet de diminuer le débit d'injection de la
ventilation interne par rapport à la première forme de
mise en oeuvre. En effet, le débit d'injection de l'air
propre de ventilation par la grille de soufflage 28 est
alors au moins égal au débit d'air induit par le jet
lent émis par la buse 30, sur la face de ce troisième
jet qui est en contact avec l'air propre de ventilation.In addition, in the second form of implementation
work illustrated in Figure 2, the presence of a
another slow jet, between the fast jet and
Dans l'exemple numérique donné précédemment, le débit d'injection de chacun des jets lents est de 360 m3/h, le débit de soufflage de la ventilation interne est de 360 m3/h et le débit d'aspiration de la grille de reprise 24' est de 1185 m3/h.In the digital example given above, the injection rate of each of the slow jets is 360 m 3 / h, the blowing rate of the internal ventilation is 360 m 3 / h and the suction rate of the grid 24 'recovery is 1185 m 3 / h.
Comme dans la première forme de mise en
oeuvre de l'invention, les trois jets sont, de préférence,
injectés dans des directions parallèles au plan
de l'ouverture 11 et la grille de reprise est placée en
dessous des buses d'injection 20, 22 et 30 et orientée
perpendiculairement à ce plan. Par ailleurs, la vitesse
à laquelle l'air de ventilation est injecté dans la
zone 10 à protéger est avantageusement au moins égale à
0,1 m/s.As in the first form of implementation
work of the invention, the three jets are preferably
injected in directions parallel to the plane
of opening 11 and the return grid is placed in
below the
Les efficacités de confinement obtenues dans la deuxième forme de mise en oeuvre de l'invention, illustrée sur la figure 2, sont comparables à celles qui ont été données dans le cas de la première forme de mise en oeuvre, décrite précédemment en référence à la figure 1.The containment efficiencies obtained in the second embodiment of the invention, illustrated in Figure 2, are comparable to those that were given in the case of the first form of implementation, described previously with reference in Figure 1.
Il est à noter que de nombreuses modifications peuvent être effectuées sur les installations décrites, sans sortir du cadre de l'invention.It should be noted that many modifications can be performed on facilities described, without departing from the scope of the invention.
Ces modifications concernent en premier lieu les applications, qui sont nombreuses et concernent tous les cas dans lesquels il est nécessaire d'assurer la séparation thermique et dynamique de deux ambiances à concentrations gazeuses, particulaires et/ou bactériologiques différentes (une ambiance propre et l'autre contaminée, ainsi qu'à une température pouvant être différente), tout en permettant le passage répété d'objets d'une zone vers l'autre, sans que la zone propre ne devienne contaminée. Des exemples de ces applications sont la protection de postes de travail agro-alimentaire, médical, biotechnologique ou à hautes technologies, de présentoirs pour la distribution de produits sensibles, etc..These changes relate first place the applications, which are numerous and concern all cases in which it is necessary to ensure the thermal and dynamic separation of two atmospheres with gas concentrations, particulate and / or different bacteriological (a clean atmosphere and the other contaminated, as well as at a temperature be different), while allowing the passage repeated objects from one area to another, without the clean area does not become contaminated. Examples of these applications are the protection of workstations food, medical, biotechnology or high technologies, displays for the distribution of sensitive products, etc.
Les modifications possibles concernent aussi la forme, l'orientation et le nombre des zones de séparation par lesquelles les deux zones communiquent, ainsi que le choix des bords de la zone de séparation sur lesquels sont implantées les buses d'injection et la grille de reprise, qui peuvent être différents de ceux qui ont été décrits.Possible modifications concern also the shape, orientation and number of areas of separation by which the two zones communicate, as well as the choice of the edges of the separation zone on which the injection nozzles are installed and the rework grid, which may be different from those that have been described.
Claims (14)
- Process for dynamic separation of a contaminating zone (12) and a zone to be protected (10), communicating with each other through at least one separation zone (11), this process comprising the following steps:a first relatively slow clean air jet is injected into the said separation zone (11) at a first injection flow, comprising a tongue (16) capable of covering the entire separation zone;a second relatively fast clean air jet is injected at the same time into the separation zone (11) at a second injection flow, adjacent to and in the same direction as the first jet, between the zone to be protected (10) and the first jet;
- Process according to claim 1, in which the second injection flow is adjusted so that the air flow induced by the surface of the second jet in contact with the first jet is equal to approximately half of the first injection flow.
- Process according to either of claims 1 and 2, in which clean ventilation air is injected simultaneously inside the zone to be protected (10) at an injection flow equal to at least the air flow induced by the second jet, the surface of which is in contact with clean ventilation air.
- Process according to either of claims 1 and 2, in which a third relatively slow jet is injected into the separation zone (11) at a third injection rate, adjacent to the second jet and in the same direction as the first and second jets, between the zone to be protected (10) and the second jet, the third jet comprising a tongue (32) capable of covering the entire separation zone (11), and the third injection flow is adjusted so that it is approximately equal to the first injection flow, such that the air flows induced by the surfaces of the second jet in contact with the first and the third jets respectively, are not more than approximately half the first and third injection flows.
- Process according to claim 4, in which the third injection flow is adjusted such that the air flows induced by the surfaces of the second jet in contact with the first and third jets respectively are equal to approximately half of the first and third injection flows.
- Process according to either of claims 4 and 5, characterized in that clean ventilation air is injected simultaneously inside the zone to be protected (10), at an injection flow equal to at least the air flow induced by the third jet on the surface of the air flow in contact with the clean ventilation air.
- Process according to any one of claims 3 and 6, characterized in that clean ventilation air is injected at a speed such that the speed of this clean ventilation air divided by the area of the plane of the separation zone (11) is equal to at least 0.1 m/s.
- Process according to any one of claims 3, 6 and 7, characterized in that clean ventilation air is injected over the entire surface of a wall of the zone to be protected (10), in the direction of the separation zone (11).
- Process according to claim 8, characterized in that the wall on which the clean ventilation air is injected is the rear wall of the zone to be protected (10), which is parallel to the plane of the separation zone (11).
- Process according to claim 8, characterized in that the wall on which the clean ventilation air is injected is the top of the zone to be protected (10), laid out approximately perpendicular to the plane of the separation zone (11).
- Process according to any one of claims 3 and 6 to 10, characterized in that the temperature of the clean ventilation air is regulated.
- Process according to any one of the previous claims, characterized in that all clean air jets are injected in directions approximately parallel to the plane of the separation zone (11).
- Process according to any one of the previous claims, characterized in that all clean air jets are recovered through an intake grille (24, 24') installed facing the injection nozzles (20, 22, 30) through which the said jets are injected and located in a plane approximately perpendicular to the direction of the clean air jets.
- Process according to any one of the previous claims, characterized in that the separation zone (11) is bounded by side walls (26) located on each side of the clean air jets extending towards the contaminating zone (12) over a distance equal to at least the maximum thickness of the jets.
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