EP4184068A1 - Installation de protection vis-à-vis de polluants présents dans l'air au sein d'un bâtiment industriel - Google Patents

Installation de protection vis-à-vis de polluants présents dans l'air au sein d'un bâtiment industriel Download PDF

Info

Publication number
EP4184068A1
EP4184068A1 EP22208872.6A EP22208872A EP4184068A1 EP 4184068 A1 EP4184068 A1 EP 4184068A1 EP 22208872 A EP22208872 A EP 22208872A EP 4184068 A1 EP4184068 A1 EP 4184068A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
enclosure
air
operators
building
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22208872.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Ophélie OUVRIER-BONNAZ
Arnaud Jay
Hélène SZMYTKA
Sébastien AUFFRET
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.)
Renault SAS
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Renault SAS
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Renault SAS, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP4184068A1 publication Critical patent/EP4184068A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • 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
    • F24F3/167—Clean rooms, i.e. enclosed spaces in which a uniform flow of filtered air is distributed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F24F2110/12—Temperature of the outside air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2120/00—Control inputs relating to users or occupants
    • F24F2120/10—Occupancy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2130/00—Control inputs relating to environmental factors not covered by group F24F2110/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/12—Details or features not otherwise provided for transportable
    • F24F2221/125—Details or features not otherwise provided for transportable mounted on wheels

Definitions

  • the present invention relates to installations and methods for protecting operators within an industrial building, such as a factory, against pollutants present in the air within it.
  • Requirement WO01/31261 thus describes an enclosure for defining a working environment, comprising four vertical uprights carrying a roof and each incorporating a fan, in order to put the enclosure under overpressure or underpressure, depending on whether it is appropriate to prevent the arrival of pollutants in the enclosure or, on the contrary, to prevent them from leaving the enclosure in an uncontrolled manner.
  • Filtration means can be provided depending on the use made of the enclosure.
  • the invention makes it possible to delimit within the enclosure a volume of air of hygienic quality (without pollutants or with a controlled dosage), in which one or more operators will be required to carry out tasks during their working day.
  • This volume can be delimited by at least one flexible and/or rigid separating wall of the enclosure.
  • the invention makes it possible to control the air flows in the enclosure, the quality of the air and the heat exchanges, while retaining the benefit of a centralized treatment of the air intended for the enclosures, which makes it possible to to do this, use equipment optimized for its energy consumption and the quality of the air produced.
  • the enclosure can, if desired, be equipped with no means of filtration, nor with any means of thermal conditioning of the air, or even with any fan, which makes it possible to reduce its cost and weight, and thus facilitate its possible mobility within the building. It suffices in the invention to have a fresh air outlet close to the enclosure, and to connect to it.
  • the invention makes it possible to ventilate just enough around the operators to greatly reduce the volume of air treated, while improving the quality of the air breathed by the operators, by creating a kind of "comfort bubble" around each operator or group of operators present in the building.
  • the invention is advantageously implemented with several enclosures, all powered by the same centralized air treatment unit.
  • the installation can comprise several protective enclosures within which one or more operators can move, each of these enclosures comprising a roof and at least one dividing wall between the roof and the ground, the air coming from the connection to the centralized air handling unit being delivered inside each of the enclosures to protect the operator(s) from surrounding pollutants.
  • the speakers can be used in a fixed position or be mobile.
  • a mobile enclosure can be set up in the immediate vicinity of a machine to carry out maintenance operations, then once these have been carried out, be moved to another location to carry out maintenance operations there, for example on a other machine.
  • at least one of said enclosures is preferably removable, and can in particular be mounted on wheels allowing it to be moved easily from one location to another within the building.
  • the invention allows a modular containment, providing great flexibility of implementation, and particularly suitable for welding processes.
  • the network making it possible to bring good quality air to each enclosure may comprise at least one part which is flexible to facilitate its installation and ensure flexibility from a positioning point of view in the building of each enclosure.
  • the enclosure can carry a vertical rigid duct, which is connected at its upper end to a flexible duct, connected to the centralized processing unit.
  • the installation comprises at least one air flow adjustment means controlled by a control circuit, associated with each protective enclosure, this adjustment means preferably being a motorized adjustment damper, for example placed at the level of the connection of the enclosure which brings the air coming from the processing unit centralized. It is thus possible to control the flow of air sent to each enclosure as a function of the needs, for example of the number of operators present, which makes it possible to process only the quantity of air required.
  • At least one of the enclosures may comprise at least one detector for detecting the presence and/or the number of operators present in the enclosure.
  • the control circuit can then be arranged in such a way that the adjustment of the flow is carried out according to the detection of the presence of at least one operator in the enclosure and/or of the number of operators therein. In the absence of operators, the flow may be minimal, and in the presence of at least one operator, the air flow injected into the enclosure may be greater.
  • the control of the fresh air flow sent into an enclosure can also depend, for example, on the level of exchange of the interior volume of the enclosure with the outside, and in particular on the open or closed state of at least one door of access to the enclosure or to an area, for example a workshop, with which the enclosure communicates, or the anticipation of the change of state of this door.
  • the enclosure is arranged in front of a zone provided with an access door, in particular with the presence of a seal at the interface between the enclosure and the surround of the access door, and the circuit of control is arranged such that the adjustment of the air flow is carried out at least according to the open or closed state of the access door, or a command to open or close the door.
  • the aforementioned joint is for example an inflatable joint.
  • the flow rate can be maximum. Also, when a door open command is detected, the flow can be increased before the door opening begins. When a closure is detected, the flow can be maintained until it is completely closed, before then being reduced.
  • the enclosure is arranged to distribute the air inside the latter according to a laminar flow, in particular through an air distribution grid arranged under the roof of the enclosure. It is thus possible to improve the comfort of the operators moving inside, by avoiding any feeling of a cold draft in cold weather.
  • the installation may include a partial recycling circuit for the air sent inside the enclosure. This can make it possible to limit the quantity of fresh air sent to the enclosure. This recycling can be done using a passive circuit allowing air recirculation and/or using at least one fan producing forced recirculation of part of the air in the enclosure.
  • the enclosure may comprise above the aforementioned distribution grid a compartment in which a mixture takes place between the fresh air and the recycled air.
  • the aforementioned dividing wall can be of any type, for example a stretched canvas.
  • the enclosure may comprise means making it possible to ensure a separation at the level of an access between the interior of the enclosure and the environment outside the enclosure, for example a physical mobile element such as a slatted curtain or a rolling shutter, or any other system such as an air curtain, making it possible to limit air exchanges between the air zone inside the enclosure and that outside.
  • a physical mobile element such as a slatted curtain or a rolling shutter, or any other system such as an air curtain, making it possible to limit air exchanges between the air zone inside the enclosure and that outside.
  • the enclosure can thus have the general shape of an arch, with a roof and dividing side walls, and front and rear accesses each provided with an air curtain.
  • the latter is for example generated by a tangential fan arranged on the roof of the enclosure.
  • the building having at least one centralized air treatment unit, arranged to deliver air of predefined quality, for example at several outlets distributed in the building, a process in which the air delivered to at least one protective enclosure is distributed within which the operator(s) can move, the air flow delivered into the enclosure preferably taking place between 1V/ h and 50 V/h, where V denotes the interior volume of the enclosure.
  • the air delivered by two separate connections is distributed to at least two respective enclosures.
  • the method may include the detection of the presence of at least one operator in the or each enclosure, and the air flow rate in this or each enclosure can be adjusted as a function of the result of this detection.
  • the bit rate can be adjusted in binary mode depending on whether the enclosure is occupied or not; it is however possible to carry out finer control of the enclosure, taking into account the number of operators present in the latter; thus, the method may include the steps consisting in detecting the number of operators present in the or each enclosure and in adjusting the air flow in this or each enclosure as a function of the number of operators thus detected.
  • the airflow may depend on other parameters, and the method comprises for example the step consisting in adjusting the airflow distributed in the enclosure according to the open or closed state of an access door adjoining the enclosure or the anticipation of its change of state; ; in particular, it is possible to increase the flow of air injected into the enclosure in the event of opening of the door or when the opening of the door is anticipated, or even condition the increase in the flow on the opening of the door and to the simultaneous presence of operators in the enclosure.
  • the operation of the aforementioned air curtain, or its operating mode can be subject to the detection of a state of the door or of a command to open or close the latter.
  • the air curtain can be established in a steady state before the opening of the access door so as to effectively prevent the entry of pollutants.
  • the method can then include the detection of a command to open the access door, and condition its opening on the activation of the means making it possible to generate the air curtain, in particular the fan or fans used to produce it. , and preferably for a period sufficient for the establishment of the steady state. Only then is the door opened.
  • the method may comprise the detection of a command to close the door, and condition the stopping of the air curtain to the complete closing of the door, by means of a time delay or a complete closing detector of the door.
  • This flow can also be adjusted according to a measurement of pollutants inside the enclosure, and/or the nature of the process zone adjoining the enclosure, the flow of fresh air injected being greater than the measured concentration of pollutants is high and/or the adjoining process zone releases pollutants.
  • the installation 1 shown schematically in figure 1 , comprises a centralized air treatment unit 2 (also called an air treatment unit or CTA), which takes the air from outside a building and treats it so that it presents the desired qualities, particularly in terms of air and thermal quality, before distributing it inside the building.
  • a centralized air treatment unit 2 also called an air treatment unit or CTA
  • CTA air treatment unit
  • the unit 2 can heat or cool the air, humidify it or dehumidify it, and filter it to remove, for example, pollutants such as pollen or dust.
  • the unit 2 is known per se and comprises a blower for sucking air from the outside and injecting it into a network 3 of ducts extending within the building, at least as far as enclosures 10 according to the invention.
  • the air delivered by the unit 2 is qualified as fresh air, being normally free of the pollutants potentially released into the air within the building, or these being in a controlled quantity.
  • the network 3 may comprise one or more main conduits 4, and branches 5, themselves communicating by connections 6 with the enclosures 10.
  • at least part of the network, preferably part of the connections 6, is made up by flexible ducts, offering greater freedom in the positioning of the loudspeakers.
  • the network 3 can also include outputs awaiting connection to an enclosure, provided with removable shutters, or closed by a motorized damper.
  • two production lines L have been shown extending at least partially within the building, for example motor vehicle assembly lines, where welding operations are carried out.
  • Enclosures 10 according to the invention are associated with these production lines, and allow, for example, operators to access the lines to bring parts there or carry out maintenance operations.
  • Each enclosure 10 may comprise, as can be seen in the figure 4 , a roof 63 and a dividing wall 65, which is preferably vertical, and can be constituted by a transparent stretched fabric.
  • the dividing wall is traversed, for example frontally, by a first opening defining an access 57 allowing an operator to enter the enclosure 10.
  • the latter may comprise on the opposite side a second opening defining a rear access, allowing access to L production line.
  • the enclosure can thus have the general shape of an arch, arranged in front of the access opening to the production line L.
  • the production line L may include, as illustrated in the figure 4 And 5 , workshops delimited by vertical partitions 70, crossed by openings provided with doors 80 communicating with the enclosures 10. These doors 80 are for example sectional doors.
  • Each enclosure 10 may include a seal (not shown) interposed between it and the partition 70 of the workshop, for example an inflatable seal or an elastic concertina seal, so as to limit air leaks at the interface between both.
  • the front access 57 can be permanently open, but preferably is provided with a rolling shutter or a slatted curtain 55, as illustrated in the figure 4 , allowing some containment of the air inside the containment and reducing uncontrolled exchanges of air masses with the exterior of the containment.
  • the front and/or rear accesses to the enclosure may, as a variant, comprise air curtains ensuring air separation.
  • Each fresh air supply connection 6 can be in the form of a vertical duct 66, as illustrated in the figure 4 , for example rigid or flexible, preferably flexible for the modularity that this provides.
  • This conduit 66 can be connected at its upper end to a conduit of the network 3, for example a flexible conduit.
  • the installation 1 advantageously comprises a system for regulating the flow of fresh air injected into the enclosures 10, so as to limit the flow of fresh air injected into a given enclosure in the absence of operators in the latter and/ or adapt the injected air flow according to certain parameters, for example increase the fresh air flow when this is made necessary by the presence of a greater number of operators or by the opening of a communication the enclosure with the environment outside the enclosure in the building, as specified below.
  • the control system may comprise, as shown, motorized dampers 20 making it possible to adjust the flow rate injected into the enclosures.
  • These registers are controlled by control means 23, represented very schematically on the figure 1 , which can operate autonomously at the level of an enclosure or be centralized.
  • the system comprises for example one or more detectors 21, in particular a detector 21 for each enclosure, of at least one condition prevailing in the enclosure, as will be detailed below, and the associated electronic or computer system generates the necessary signals.
  • each connection 6 through which an enclosure communicates with the unit 2 comprises a motorized damper 20 making it possible to adjust the flow of air circulating in this connection.
  • register 20f may also be one or more registers to balance the air flows between the different connections 6; by way of example, such a register 20f has been represented on the figure 1 , associated with a pressure sensor 21f. This register 20f is for example controlled so as to balance the air pressures on arrival in the enclosures 10 connected to the same branch 5.
  • the air can be distributed within an enclosure 10 from the ceiling thereof, as illustrated.
  • the air is distributed in a laminar manner over the major part of the surface of the ceiling, in particular in its central region, for example through a distribution grid 39, and possibly also in the form of an air curtain with a speed higher at the level of access to the enclosure with the exterior and with the production line.
  • distribution grid includes any wall provided with passages for air, in the form of openings, porosities and/or blowing nozzles for example.
  • the distribution grid 39 is made in such a way as to distribute the air while limiting the turbulence and the associated noise.
  • Fans 32 for example of the tangential type, carried for example by the roof 63 of the enclosure, can be provided to locally accelerate the air in order to generate the aforementioned air curtains, preferably directed downwards, these curtains being emitted from exit slots overhanging said ports.
  • These fans can be housed in casings 61 and 62 carried by the roof 63 of the enclosure, visible on the figure 4 .
  • the air curtains thus generated make it possible to ensure an aeraulic separation of the volume inside the enclosure with the outside thereof, at the access level.
  • a certain recirculation of the air in the enclosure is organized, in order to reduce the consumption of fresh air supplied by the processing unit 2.
  • the enclosure 10 may comprise, as in example A of the picture 2 , a recirculation duct 30 and a fan 31 connected to this duct.
  • the conduit 30 opens for example at the base of the enclosure, as illustrated, by at least one inlet, and the fan 31 makes it possible to suck the air into the enclosure from this inlet and to deliver it into a compartment 38 located above grid 39.
  • the fresh air is brought by the processing unit 2 into this compartment 38, where it can mix with the air sucked into the enclosure by the fan 31, before being redistributed by the distribution grid 39 and the fans 32.
  • the conduit 30 is preferably outside the enclosure.
  • the inlet of the recirculation duct 30 no longer opens at the base of the enclosure 10 on its vertical wall, but in a compartment 35 extending under a floor 36 of the enclosure.
  • the floor 36 is for example formed of a grid, allowing the air to circulate.
  • the registers 20a and 20c respectively supply the fans 32 intended to generate the air curtains in line with the two access points of the enclosure.
  • the register 20b makes it possible to control the flow of new air arriving in the compartment 38 located above the distribution grid 39.
  • control of the injected flow, and/or the starting of the recirculation fans and/or the generation of air curtains can depend on the activity within the enclosure and/or on the open or closed state of the access between the enclosure and the workshop and between the enclosure and the rest of the building.
  • the enclosure can also be equipped with a local heating or air conditioning and/or humidity control system, making it possible to control the temperature and/or the humidity of the air injected into the enclosure, to ensure optimal comfort for operators located inside, for example depending on the season.
  • Control can be carried out as mentioned above differently depending on whether or not there is a loading door communicating with the containment, i.e. access to the workshop with the potentially polluted from the enclosure which can assume an open or closed state.
  • the control system can thus be coupled with the loading doors present on the automated lines which make it possible to isolate the operator, in charge of supplying the production line with parts to be processed, from the production line, a place of danger. mechanical (movement of parts, crushing, tearing) and source of pollution (welding points in particular).
  • control of the fresh air flow supplied takes place for example according to the detection in step 104 of the presence or not of operators in the enclosure.
  • the fresh air supply can be zero or reduced to a minimum, which was materialized by block 106.
  • the fresh air supply is carried out with a sufficient flow rate to guarantee the desired air quality.
  • the number of operators present in the enclosure is determined in step 105, so as to adapt the flow rate to this number, which is materialized by block 107. This makes it possible to limit the consumption of 'New air.
  • step 100 of detecting the state of the loading door the open state is detected, it is possible to determine in step 101 whether or not there are operators in the enclosure.
  • control system can include a maximum ventilation mode called "Boost", automatically activated in the presence of operators when the loading door is opened, in order to avoid any return of pollutant from the production line to the bubble. of comfort provided by the enclosure.
  • Boost maximum ventilation mode
  • the injected air flow can be reduced compared to the previous case, which is materialized by the block 103. As a variant, it remains maximum.
  • the enclosure can be mounted on wheels or skids or on a pluggable platform, in order to be able to be easily transported from one location to another in the building, for example to carry out occasional maintenance operations.
  • the dividing walls of the enclosure can be rigid, even rigid in certain parts and flexible in others.
  • the enclosure can be tied temporarily or permanently to the structure of the building.
  • the enclosure is not intimately linked to the structure of the building to facilitate its movement, depending on production constraints and changes in the production chain. production.
  • There is thus a modular system which is particularly flexible in its implementation, which can easily be deployed or moved between different areas of a building, as required, and which is particularly suitable for the evacuation of pollutants generated during welding.
  • the enclosure may include a lighting control system depending on the presence of the operators.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Ventilation (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

Installation (1) de protection d'opérateurs vis-à-vis de polluants présents dans l'air au sein d'un bâtiment industriel, notamment de polluants issus d'une ligne de production (L) abritée par le bâtiment, cette installation comportant :- au moins une unité de traitement d'air centralisée (2), agencée pour délivrer de l'air de qualité prédéfinie au niveau de plusieurs branchements (6) disposés au sein du bâtiment,au moins une enceinte de protection (10) au sein de laquelle peuvent évoluer un ou plusieurs opérateurs, raccordée à l'un desdits branchements (6), cette enceinte comportant un toit (63) et au moins une paroi séparatrice (65) entre le toit et le sol, l'air provenant du raccordement à l'unité de traitement d'air centralisée étant délivré à l'intérieur de l'enceinte pour protéger le ou les opérateurs des polluants environnants.

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne les installations et procédés de protection d'opérateurs au sein d'un bâtiment industriel, tel qu'une usine, vis-à-vis de polluants présents dans l'air au sein de celui-ci.
    • Technique antérieure
  • Dans le secteur industriel, les process mis en jeu sur les chaînes de production sont parfois sources de polluants.
  • C'est le cas notamment des ateliers de tôlerie de l'industrie automobile, qui sont générateurs de pollution aux points de soudure. Bien que l'automatisation de ces chaînes de production soit croissante et que le nombre d'opérateurs se réduise, il reste néanmoins nécessaire de garantir une bonne qualité de l'air.
  • Dans les chaines de production dégageant des polluants, les systèmes de ventilation visant à améliorer la qualité de l'air ont été régulièrement améliorés pour répondre aux contraintes réglementaires du code de travail, qui vise de plus en plus à préserver la santé des employés. Aujourd'hui, dans le secteur des ateliers de tôlerie de l'industrie automobile, le système de ventilation globale par déplacement d'air est le plus fréquent et a remplacé le principe de dilution majoritairement présent auparavant. L'air est injecté dans les zones de circulation, pour passer auprès des opérateurs, avant de « s'engouffrer » dans les zones sources de pollution puis d'être naturellement dirigé vers des extracteurs situés en toiture du bâtiment. L'idée est que l'air que respire les opérateurs soit l'air injecté par les diffuseurs et une fois l'air vicié par les polluants, celui-ci est évacué sans repasser à proximité des opérateurs.
  • A ce système de ventilation globale viennent s'ajouter des systèmes de ventilation spécifiques dans certains cas et pour les zones très polluées, avec des systèmes d'extraction directement intégrés aux équipements sources de polluants ou à proximité quand il y a des opérateurs.
  • On voit de plus apparaître des systèmes de cantonnement des zones les plus fortement polluées pour mieux guider le flux d'air pollué vers la sortie et s'assurer qu'il ne parvient pas aux opérateurs.
  • Dans tous les cas, le dimensionnement du système de ventilation global est grandement proportionnel au volume à traiter et non dépendant du nombre d'opérateurs concernés. Etant donné que bien souvent les chaînes de production se trouvent dans de grands espaces représentant des volumes d'air conséquents, allant jusqu'à plusieurs centaines de milliers de mètres cubes, la ventilation de tels espaces implique donc de brasser de grandes quantités d'air.
  • Afin de garantir un minimum de confort pour les opérateurs et parfois préserver les équipements dans les climats extrêmes, il est souvent nécessaire de chauffer ou de rafraichir l'air amené depuis l'extérieur. Ceci engendre une consommation d'énergie importante, en raison des grands volumes d'air qu'il faut déplacer et traiter thermiquement.
  • La réduction du nombre d'opérateurs n'engendre ainsi pas de baisse des consommations, car l'ensemble des espaces continue à être traité, les consommations étant proportionnelles au volume des espaces et non au nombre d'opérateurs présents dans ceux-ci.
  • De nombreux brevets portent, d'une part sur des systèmes intégrant ponctuellement des systèmes de captation de polluants sur des équipements spécifiques tels que les pistolets à souder et, d'autre part, sur le cantonnement des espaces de travail.
  • La demande WO01/31261 décrit ainsi une enceinte pour définir un environnement de travail, comportant quatre montants verticaux portant un toit et intégrant chacun un ventilateur, afin de mettre l'enceinte en surpression ou en dépression, selon qu'il convient de prévenir l'arrivée de polluants dans l'enceinte ou au contraire d'éviter qu'ils ne quittent l'enceinte de façon non maîtrisée. Des moyens de filtration peuvent être prévus en fonction de l'utilisation qui est faite de l'enceinte.
  • Une telle enceinte n'est pas entièrement satisfaisante pour plusieurs raisons.
  • Tout d'abord, la présence des ventilateurs dans les montants génère du bruit à proximité des opérateurs ; de plus, lorsque l'on cherche à prévoir des moyens de filtration de l'air, afin d'assurer que l'air injecté dans l'enceinte est sain, la puissance des ventilateurs doit être augmentée, ce qui accroît l'encombrement des montants et leur poids. L'enceinte devient alors plus difficilement déplaçable au sein du bâtiment dans lequel elle est présente. Enfin, dans certains cas, il est nécessaire de traiter thermiquement l'air, ce qui ajoute encore au coût, à l'encombrement et au poids de l'enceinte. Le fonctionnement des ventilateurs peut également engendrer une consommation électrique relativement élevée.
    • Exposé de l'invention
  • Il demeure par conséquent un besoin pour garantir aux opérateurs la qualité d'air requise, tout en réduisant les consommations énergétiques pour ce faire.
  • Il existe également un intérêt pour bénéficier d'une solution relativement économique, facile à déployer au sein d'un environnement industriel et compatible avec un pilotage différencié selon les zones.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention répond à tout ou partie de ces besoins en proposant une installation de protection d'opérateurs vis-à-vis de polluants présents dans l'air au sein d'un bâtiment industriel, notamment de polluants issus d'une ligne de production abritée par le bâtiment, tels que des polluants générés au sein d'ateliers de tôlerie comme ceux du domaine de l'industrie automobile, cette installation comportant :
    • au moins une unité de traitement d'air centralisée, agencée pour délivrer de l'air de qualité prédéfinie au niveau de plusieurs branchements disposés au sein du bâtiment,
    • au moins une enceinte de protection au sein de laquelle peuvent évoluer un ou plusieurs opérateurs, raccordée à l'un desdits branchements, cette enceinte comportant un toit et au moins une paroi séparatrice entre le toit et le sol, l'air provenant du raccordement à l'unité de traitement d'air centralisée étant délivré à l'intérieur de l'enceinte pour protéger le ou les opérateurs des polluants environnants.
  • L'invention permet de délimiter au sein de l'enceinte un volume d'air de qualité hygiénique (sans polluants ou avec un dosage contrôlé), dans lequel un ou plusieurs opérateurs seront amenés à effectuer des tâches au cours de leur journée de travail. Ce volume peut être délimité par au moins une paroi séparatrice souple et/ou rigide de l'enceinte.
  • L'invention permet de maîtriser les flux d'air dans l'enceinte, la qualité de l'air et les échanges thermiques, tout en gardant le bénéfice d'un traitement centralisé de l'air destiné aux enceintes, ce qui permet d'utiliser pour ce faire des équipements optimisés pour leur consommation énergétique et la qualité de l'air produit.
  • L'enceinte peut si on le souhaite n'être équipée d'aucun moyen de filtration, ni d'aucun moyen de conditionnement thermique de l'air, voire d'aucun ventilateur, ce qui permet de réduire son coût et son poids, et ainsi de faciliter sa mobilité éventuelle au sein du bâtiment. Il suffit dans l'invention de disposer d'une sortie d'air neuf à proximité de l'enceinte, et de s'y raccorder.
  • L'invention permet de ventiler au juste nécessaire autour des opérateurs pour réduire fortement le volume d'air traité, tout en améliorant la qualité de l'air respiré par les opérateurs, en créant en quelque sorte une « bulle de confort » autour de chaque opérateur ou groupe d'opérateurs présents dans le bâtiment.
  • L'invention est avantageusement mise en œuvre avec plusieurs enceintes, toutes alimentées par la même unité de traitement d'air centralisée. Ainsi, l'installation peut comporter plusieurs enceintes de protection au sein desquelles peuvent évoluer un ou plusieurs opérateurs, chacune de ces enceintes comportant un toit et au moins une paroi séparatrice entre le toit et le sol, l'air provenant du raccordement à l'unité de traitement d'air centralisée étant délivré à l'intérieur de chacune des enceintes pour protéger le ou les opérateurs des polluants environnants.
  • Les enceintes peuvent être utilisées à poste fixe ou être mobiles. Par exemple, une enceinte mobile peut être mise en place à proximité immédiate d'une machine pour effectuer des opérations de maintenance, puis une fois celles-ci effectuées, être déplacée à un autre endroit pour y effectuer par exemple des opérations de maintenance sur une autre machine. Ainsi, au moins l'une desdites enceintes est de préférence amovible, et peut notamment être montée sur des roues permettant de la déplacer facilement d'un emplacement à l'autre au sein du bâtiment. L'invention permet un cantonnement modulable, apportant une grande flexibilité de mise en œuvre, et particulièrement adapté à des procédés de soudage.
  • Le réseau permettant d'amener de l'air de bonne qualité à chaque enceinte peut comporter au moins une partie qui est souple pour faciliter son implantation et assurer une flexibilité d'un point de vue positionnement dans le bâtiment de chaque enceinte. L'enceinte peut porter un conduit rigide vertical, qui se raccorde à son extrémité supérieure à un conduit flexible, relié à l'unité de traitement centralisée.
  • De préférence, l'installation comporte au moins un moyen de réglage de débit d'air contrôlé par un circuit de commande, associé à chaque enceinte de protection, ce moyen de réglage étant de préférence un registre de réglage motorisé, par exemple disposé au niveau du branchement de l'enceinte qui amène l'air provenant de l'unité de traitement centralisée. On peut ainsi contrôler le débit d'air envoyé dans chaque enceinte en fonction des besoins, par exemple du nombre d'opérateurs présents, ce qui permet de ne traiter que la quantité d'air requise.
  • L'une au moins des enceintes peut comporter au moins un détecteur pour détecter la présence et/ou le nombre d'opérateurs présents dans l'enceinte. Le circuit de commande peut alors être agencé de telle sorte que le réglage du débit s'effectue en fonction de la détection de la présence d'au moins un opérateur dans l'enceinte et/ou du nombre d'opérateurs dans celle-ci. En l'absence d'opérateurs, le débit peut être minimal, et en présence d'au moins un opérateur, le débit d'air injecté dans l'enceinte peut être plus important.
  • Le pilotage du débit d'air neuf envoyé dans une enceinte peut également dépendre par exemple du niveau d'échange du volume intérieur de l'enceinte avec l'extérieur, et notamment de l'état ouvert ou fermé d'au moins une porte d'accès à l'enceinte ou à une zone, par exemple un atelier, avec lequel l'enceinte communique, ou de l'anticipation du changement d'état de cette porte.
  • Par exemple, l'enceinte est disposée devant une zone pourvue d'une porte d'accès, notamment avec présence d'un joint à l'interface entre l'enceinte et l'entourage de la porte d'accès, et le circuit de commande est agencé de telle sorte que le réglage du débit d'air s'effectue au moins en fonction de l'état ouvert ou fermé de la porte d'accès, ou d'une commande d'ouverture ou de fermeture de la porte.
  • Le joint précité est par exemple un joint gonflable.
  • Lorsque la porte d'accès est ouverte, et qu'il y a au moins un opérateur présent dans l'enceinte, le débit peut être maximal. De même, lorsqu'une commande d'ouverture de la porte est détectée, le débit peut être augmenté avant que l'ouverture de la porte ne commence. Lorsqu'une fermeture est détectée, le débit peut être maintenu jusqu'à la fermeture complète de celle-ci, avant d'être ensuite diminué.
  • De préférence, l'enceinte est agencée pour distribuer l'air à l'intérieur de celle-ci selon un flux laminaire, notamment au travers d'une grille de distribution d'air disposée sous le toit de l'enceinte. On peut améliorer ainsi le confort des opérateurs évoluant à l'intérieur, en évitant toute sensation de courant d'air froid en période froide.
  • L'installation peut comporter un circuit de recyclage partiel de l'air envoyé à l'intérieur de l'enceinte. Cela peut permettre de limiter la quantité d'air neuf envoyé à l'enceinte. Ce recyclage peut se faire grâce à un circuit passif permettant une recirculation de l'air et/ou grâce à au moins un ventilateur produisant une recirculation forcée d'une partie de l'air de l'enceinte. L'enceinte peut comporter au-dessus de la grille de distribution précitée un compartiment où s'effectue un mélange entre l'air neuf et l'air recyclé.
  • La paroi séparatrice précitée peut être de tout type, par exemple une toile tendue.
  • L'enceinte peut comporter des moyens permettant d'assurer une séparation au niveau d'un accès entre l'intérieur de l'enceinte et l'environnement extérieur à l'enceinte, par exemple un élément mobile physique tel que rideau à lamelles ou un volet roulant, ou tout autre système tel qu'un rideau d'air, permettant de limiter les échanges aérauliques entre la zone d'air à l'intérieur de l'enceinte et celle à l'extérieur.
  • L'enceinte peut ainsi présenter une forme générale d'arche, avec un toit et des parois latérales séparatrices, et des accès frontal et arrière muni chacun d'un rideau d'air. Ce dernier est par exemple généré par un ventilateur tangentiel disposé sur le toit de l'enceinte. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de protection d'un ou plusieurs opérateurs au sein d'un bâtiment industriel vis-à-vis de polluants éventuels présents dans l'air au sein de ce bâtiment, notamment de polluants issus d'une ligne de production abritée par le bâtiment, le bâtiment disposant d'au moins une unité de traitement d'air centralisée, agencée pour délivrer de l'air de qualité prédéfinie, par exemple au niveau de plusieurs sorties réparties dans le bâtiment, procédé dans lequel on distribue l'air délivré à au moins une enceinte de protection au sein de laquelle peuvent évoluer le ou les opérateurs, le débit d'air délivré dans l'enceinte s'effectuant de préférence entre 1V/h et 50 V/h, où V désigne le volume intérieur de l'enceinte.
  • Selon une mise en œuvre préférée du procédé, on distribue l'air délivré par deux branchements distincts à au moins deux enceintes respectives.
  • Le procédé peut comporter la détection de la présence d'au moins un opérateur dans la ou chaque enceinte, et l'on peut régler le débit d'air dans cette ou chaque enceinte en fonction du résultat de cette détection.
  • Le réglage du débit peut s'effectuer de façon binaire selon que l'enceinte est occupée ou non ; il est toutefois possible d'effectuer un pilotage plus fin de l'enceinte, tenant compte du nombre d'opérateurs présents dans celle-ci ; ainsi, le procédé peut comporter les étapes consistant à détecter le nombre d'opérateurs présents dans la ou chaque enceinte et à régler le débit d'air dans cette ou chaque enceinte en fonction du nombre d'opérateurs ainsi détectés.
  • Le débit d'air peut dépendre d'autres paramètres, et le procédé comporte par exemple l'étape consistant à régler le débit d'air distribué dans l'enceinte en fonction de l'état ouvert ou fermé d'une porte d'accès attenante à l'enceinte ou de l'anticipation de son changement d'état ; ; en particulier, on peut augmenter le débit d'air injecté dans l'enceinte en cas d'ouverture de la porte ou lorsque l'ouverture de la porte est anticipée, voire conditionner l'augmentation du débit à l'ouverture de la porte et à la présence simultanée d'opérateurs dans l'enceinte.
  • Le fonctionnement du rideau d'air précité, ou son régime de fonctionnement, peut être assujetti à la détection d'un état de la porte ou d'une commande d'ouverture ou de fermeture de celle-ci.
  • Ainsi, le rideau d'air peut être établi en régime stationnaire avant l'ouverture de la porte d'accès de manière à empêcher efficacement l'entrée des polluants.
  • Le procédé peut alors comporter la détection d'une commande d'ouverture de la porte d'accès, et conditionner son ouverture à la mise en marche des moyens permettant de générer le rideau d'air, notamment le ou les ventilateurs servant à le produire, et de préférence pendant une durée suffisante pour l'établissement du régime stationnaire. Ensuite seulement, on déclenche l'ouverture de la porte.
  • Le procédé peut comporter la détection d'une commande de fermeture de la porte, et conditionner l'arrêt du rideau d'air à la fermeture complète de la porte, par le biais d'une temporisation ou d'un détecteur de fermeture complète de la porte.
  • On peut aussi régler le débit d'air distribué dans l'enceinte en fonction de la température à l'extérieur de l'enceinte dans le bâtiment, notamment en réduisant le débit pour éviter en période froide le ressenti d'un courant d'air froid par les opérateurs et en l'augmentant en période chaude pour rafraîchir les opérateurs.
  • On peut encore régler ce débit en fonction d'une mesure de polluants à l'intérieur de l'enceinte, et/ou de la nature de la zone process accolée à l'enceinte, le débit d'air neuf injecté étant d'autant plus grand que la concentration mesurée de polluants est grande et/ou que la zone process accolée dégage des polluants.
    • Brève description des dessins
  • L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
    • [Fig 1] la figure 1 est une vue schématique et partielle d'un exemple d'installation selon l'invention,
    • [Fig 2] la figure 2 illustre différentes possibilités de circulation d'air dans une enceinte,
    • [Fig 3] la figure 3 illustre différentes possibilités d'amenée d'air dans une enceinte,
    • [Fig 4] la figure 4 est une vue en perspective, partielle et schématique, d'une enceinte associée à un accès à une ligne de production,
    • [Fig 5] la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, avec enlèvement d'une partie de l'enceinte faisant apparaître la porte d'accès à la ligne de production, et
    • [Fig 6] la figure 6 illustre de manière schématique un algorithme de pilotage de du débit d'air injecté dans une enceinte.
    Description détaillée
  • L'installation 1 selon l'invention, représentée schématiquement à la figure 1, comporte une unité de traitement d'air centralisée 2 (encore appelée centrale de traitement de l'air ou CTA), qui prélève l'air à l'extérieur d'un bâtiment et le traite de manière à ce qu'il présente les qualités recherchées, sur le plan de la qualité de l'air et thermique notamment, avant de le distribuer à l'intérieur du bâtiment.
  • L'unité 2 peut réchauffer ou refroidir l'air, l'humidifier ou le déshumidifier, et le filtrer pour enlever par exemple des polluants tels que des pollens ou poussières.
  • L'unité 2 est connue en elle-même et comporte une soufflante pour aspirer l'air à l'extérieur et l'injecter dans un réseau 3 de gaines s'étendant au sein du bâtiment, au moins jusqu'à des enceintes 10 selon l'invention.
  • L'air délivré par l'unité 2 est qualifié d'air neuf, étant normalement vierge des polluants potentiellement libérés dans l'air au sein du bâtiment, ou ceux-ci étant en quantité contrôlée. Le réseau 3 peut comporter un ou plusieurs conduits principaux 4, et des ramifications 5, communiquant elles-mêmes par des branchements 6 avec les enceintes 10. De préférence, au moins une partie du réseau, de préférence une partie des branchements 6, est constituée par des conduits flexibles, offrant une plus grande liberté dans le positionnement des enceintes.
  • Le réseau 3 peut également comporter des sorties en attente de raccordement à une enceinte, munies d'obturateurs amovibles, ou fermées par un registre motorisé.
  • Sur la figure 1, on a représenté deux lignes de production L s'étendant au moins partiellement au sein du bâtiment, par exemple des lignes d'assemblage de véhicules automobiles, où des opérations de soudure sont réalisées.
  • Des enceintes 10 selon l'invention sont associées à ces lignes de production, et permettent par exemple à des opérateurs d'accéder aux lignes pour y apporter des pièces ou effectuer des opérations de maintenance.
  • Chaque enceinte 10 peut comporter, comme on peut le voir sur la figure 4, un toit 63 et une paroi séparatrice 65, qui est de préférence verticale, et peut être constituée par une toile tendue transparente.
  • La paroi séparatrice est traversée, par exemple frontalement, par une première ouverture définissant un accès 57 permettant à un opérateur de pénétrer dans l'enceinte 10. Cette dernière peut comporter du côté opposé une deuxième ouverture définissant un accès arrière, permettant d'accéder à la ligne de production L.
  • L'enceinte peut ainsi présenter la forme générale d'une arche, disposée en avant de l'ouverture d'accès à la ligne de production L.
  • La ligne de production L peut comporter, comme illustré sur les figures 4 et 5, des ateliers délimités par des cloisons verticales 70, traversées par des ouvertures munies de portes 80 communicant avec les enceintes 10. Ces portes 80 sont par exemple des portes sectionnelles. Chaque enceinte 10 peut comporter un joint (non représenté) s'interposant entre elle et la cloison 70 de l'atelier, par exemple un joint gonflable ou un joint accordéon élastique, de manière à limiter les fuites d'air à l'interface entre les deux.
  • L'accès avant 57 peut être ouvert en permanence, mais de préférence est muni d'un volet roulant ou d'un rideau à lames 55, comme illustré sur la figure 4, permettant un certain confinement de l'air à l'intérieur de l'enceinte et réduisant les échanges non contrôlés de masses d'air avec l'extérieur de l'enceinte.
  • Les accès avant et/ou arrière de l'enceinte peuvent en variante comporter des rideaux d'air assurant une séparation aéraulique.
  • Chaque branchement 6 d'amenée d'air neuf peut être sous la forme d'un conduit vertical 66, comme illustré sur la figure 4, par exemple rigide ou souple, de préférence souple pour la modularité que cela apporte. Ce conduit 66 peut être raccordé à son extrémité supérieure à un conduit du réseau 3, par exemple un conduit flexible.
  • L'installation 1 comporte avantageusement un système de régulation du débit d'air neuf injecté dans les enceintes 10, de manière à limiter le débit d'air neuf injecté dans une enceinte donnée en l'absence d'opérateurs dans celle-ci et/ou adapter le débit d'air injecté en fonction de certains paramètres, par exemple augmenter le débit d'air neuf lorsque cela est rendu nécessaire par la présence d'un plus grand nombre d'opérateurs ou par l'ouverture d'une communication de l'enceinte avec l'environnement extérieur à l'enceinte dans le bâtiment, comme cela est précisé plus loin.
  • Le système de régulation peut comporter, comme illustré, des registres motorisés 20 permettant de régler le débit injecté dans les enceintes. Ces registres sont pilotés par des moyens de commande 23, représentés très schématiquement sur la figure 1 , qui peuvent fonctionner de manière autonome au niveau d'une enceinte ou être centralisés.
  • Le système comporte par exemple un ou plusieurs détecteurs 21, notamment un détecteur 21 pour chaque enceinte, d'au moins une condition régnant dans l'enceinte, comme cela sera détaillé ci-après, et le système électronique ou informatique associé génère les signaux nécessaires au contrôle des équipements agissant sur le débit ou une propriété de l'air, notamment un signal de pilotage du ou des registres motorisés.
  • Dans l'exemple illustré sur la figure 1, chaque branchement 6 par lequel une enceinte communique avec l'unité 2 comporte un registre motorisé 20 permettant de régler le débit d'air circulant dans ce branchement.
  • Il peut également exister un ou plusieurs registres pour équilibrer les flux d'air entre les différents branchements 6 ; à titre d'exemple, on a représenté un tel registre 20f sur la figure 1, associé à un capteur de pression 21f. Ce registre 20f est par exemple commandé de manière à équilibrer les pressions d'air à l'arrivée dans les enceintes 10 reliées à une même branche 5.
  • On va maintenant décrire, en se référant aux figures 2 et 3, différentes possibilités de distribution de l'air au sein d'une enceinte et de recirculation de celui-ci.
  • L'air peut être distribué au sein d'une enceinte 10 depuis le plafond de celle-ci, comme illustré.
  • De préférence, l'air est distribué de manière laminaire sur la majeure partie de la surface du plafond, notamment dans sa région centrale, par exemple à travers une grille de distribution 39, et éventuellement aussi sous forme de rideau d'air avec une vitesse plus élevée au niveau des accès de l'enceinte avec l'extérieur et avec la ligne de production.
  • On donne ici un sens large à « grille de distribution », et cette expression inclut toute paroi pourvue de passages pour l'air, sous forme d'ajours, de porosités et/ou de buses de soufflage par exemple. De préférence, la grille de distribution 39 est réalisée de manière à distribuer l'air en limitant les turbulences et le bruit associé.
  • Des ventilateurs 32, par exemple du type tangentiel, portés par exemple par le toit 63 de l'enceinte, peuvent être prévus pour accélérer localement l'air afin de générer les rideaux d'air précités, de préférence dirigés vers le bas, ces rideaux étant émis depuis des fentes de sortie surplombant lesdits accès. Ces ventilateurs peuvent être logés dans des carters 61 et 62 portés par le toit 63 de l'enceinte, visibles sur la figure 4. Les rideaux d'air ainsi générés permettent d'assurer une séparation aéraulique du volume intérieur à l'enceinte avec l'extérieur à celle-ci, au niveau des accès.
  • De préférence, une certaine recirculation de l'air dans l'enceinte est organisée, afin de réduire la consommation d'air neuf apporté par l'unité de traitement 2.
  • L'enceinte 10 peut comporter, comme dans l'exemple A de la figure 2, un conduit de recirculation 30 et un ventilateur 31 connecté à ce conduit.
  • Le conduit 30 débouche par exemple à la base de l'enceinte, comme illustré, par au moins une entrée, et le ventilateur 31 permet d'aspirer l'air dans l'enceinte depuis cette entrée et de le délivrer dans un compartiment 38 situé au-dessus de la grille 39.
  • L'air neuf est apporté par l'unité de traitement 2 dans ce compartiment 38, où il peut se mélanger à l'air aspiré dans l'enceinte par le ventilateur 31, avant d'être redistribué par la grille de distribution 39 et les ventilateurs 32.
  • Le conduit 30 est de préférence extérieur à l'enceinte.
  • Dans l'exemple B de la figure 2, l'entrée du conduit de recirculation 30 ne débouche plus à la base de l'enceinte 10 sur sa paroi verticale, mais dans un compartiment 35 s'étendant sous un plancher 36 de l'enceinte. Le plancher 36 est par exemple formé d'une grille, permettant à l'air de circuler.
  • Dans l'exemple C de la figure 2, aucune recirculation de l'air n'est prévue, et l'air injecté dans l'enceinte s'écoule à travers des sorties 37 ménagées par exemple à la base des parois latérales de l'enceinte.
  • Dans l'exemple D de la figure 3, on a illustré la possibilité de prévoir plusieurs arrivées d'air neuf associées à une enceinte.
  • On a par exemple, comme illustré, trois arrivées associées à des registres respectifs 20a, 20b et 20c. Les registres 20a et 20c alimentent respectivement les ventilateurs 32 destinés à générer les rideaux d'air au droit des deux accès de l'enceinte. Le registre 20b permet de contrôler le débit d'air neuf arrivant dans le compartiment 38 situé au-dessus de la grille de distribution 39.
  • Dans l'exemple E, les ventilateurs 32 et le compartiment 38 sont alimentés au travers d'un même registre 20.
  • Le contrôle du débit injecté, et/ou la mise en marche des ventilateurs de recirculation et/ou de génération de rideaux d'air peut dépendre de l'activité au sein de l'enceinte et/ou de l'état ouvert ou fermé des accès entre l'enceinte et l'atelier et entre l'enceinte et le reste du bâtiment.
  • L'enceinte peut encore être équipée d'un système local de chauffage ou de climatisation et/ou de contrôle de l'humidité, permettant de contrôler la température et/ou l'humidité de l'air injecté dans l'enceinte, pour assurer un confort optimal aux opérateurs situés à l'intérieur, par exemple selon les saisons.
  • L'installation peut ainsi comporter, de manière générale, un système de pilotage et/ou de contrôle du fonctionnement des registres et/ou des ventilateurs et/ou autres appareils de conditionnement de l'air, agissant sur un ou plusieurs des paramètres suivants :
    • o le débit d'air neuf injecté, qui est de préférence contrôlé en fonction du taux d'occupation de l'enceinte,
      • ▪ soit à partir d'un planning horaire en fonction des heures travaillées,
      • ▪ soit grâce à un système de détection de mouvement permettant d'enclencher ou de moduler la ventilation de l'enceinte en fonction de l'occupation,
      • ▪ soit un système par imagerie thermique ou tout autre système permettant d'identifier le nombre d'opérateurs présents dans l'enceinte,
      • ▪ soit à partir de l'information délivrée par au moins un capteur d'une grandeur physique caractéristique d'une occupation, comme par exemple le taux de CO2,
      • ▪ soit par tout autre système permettant de réguler le débit d'air au juste nécessaire de la santé des opérateurs, et/ou une combinaison de ces moyens,
    • o la vitesse de l'air ressentie par les opérateurs, qui peut se faire par le contrôle des entrées d'air et/ou d'un jeu de buses adaptées, l'objectif étant soit de minimiser le ressenti de courant d'air en période dite froide, soit à l'inverse de maximiser ce ressenti de courant d'air afin de pouvoir bénéficier d'une sensation de frais (encore appelée « cooling effect » en anglais) en période chaude, c'est-à-dire pouvoir mettre une température d'air plus élevée sans modifier la température ressentie par l'opérateur, et éviter ainsi des charges de climatisation,
    • o la température de l'air et /ou l'humidité de l'air injecté dans l'enceinte, pour améliorer le confort thermique et hydrique de l'usager (ce contrôle pourra s'effectuer à l'aide d'un algorithme basé sur le confort adaptatif et/ou le diagramme de Givoni pour maximiser le confort de l'opérateur tout en minimisant les consommations énergétiques).
  • A titre d'exemple de pilotage du débit d'air injecté, on va décrire en référence à la figure 6 un algorithme qui peut être mis en œuvre dans un automate local associé à une enceinte, ou à un niveau plus général, au sein d'un automate associé à plusieurs enceintes.
  • Le pilotage peut s'effectuer comme mentionné plus haut différemment en fonction de la présence ou non d'une porte de chargement communiquant avec l'enceinte, c'est-à-dire d'un accès à l'atelier à l'atmosphère potentiellement polluée depuis l'enceinte pouvant prendre un état ouvert ou fermé.
  • Le système de commande pourra ainsi être couplé avec les portes de chargement présentes sur les lignes automatisées qui permettent d'isoler l'opérateur, en charge d'approvisionner la chaine de production en pièces à traiter, de la ligne de production, lieu de dangers mécaniques (mouvements de pièces, écrasement, arrachement) et source de pollution (points de soudure notamment).
  • En l'absence de porte de chargement, l'accès entre l'atelier et l'enceinte est ouvert en permanence.
  • Dans ce cas, le pilotage du débit d'air neuf apporté s'effectue par exemple en fonction de la détection à l'étape 104 de la présence d'opérateurs ou non dans l'enceinte.
  • En l'absence d'opérateurs, l'apport d'air neuf peut être nul ou réduit à un minimum, ce qui a été matérialisé par le bloc 106.
  • En présence d'opérateurs, l'apport d'air neuf s'effectue avec un débit suffisant pour garantir la qualité d'air recherché. De préférence, comme illustré, on détermine à l'étape 105 le nombre d'opérateurs présents dans l'enceinte, de manière à adapter le débit à ce nombre, ce qui est matérialisé par le bloc 107. Cela permet de limiter la consommation d'air neuf.
  • Si à l'étape 100 de détection de l'état de la porte de chargement, l'état ouvert est détecté, on peut déterminer à l'étape 101 la présence ou non d'opérateurs dans l'enceinte.
  • En présence d'opérateurs, le débit d'air injecté dans l'enceinte est maximal, ce qui est matérialisé par le bloc 102, de façon à maintenir l'enceinte sous une légère surpression limitant l'entrée de contaminants dans celle-ci, et garantissant aux opérateurs la qualité d'air recherchée. Ainsi le système de pilotage peut comporter un mode de ventilation maximal dit « Boost », enclenché automatiquement en présence d'opérateurs à l'ouverture de la porte de chargement, afin d'éviter tout retour de polluant de la ligne de production vers la bulle de confort fournie par l'enceinte.
  • En l'absence d'opérateurs, le débit d'air injecté peut être réduit par rapport au cas précédent, ce qui est matérialisé par le bloc 103. En variante, il reste maximal.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits.
  • Par exemple, l'enceinte peut être montée sur des roues ou patins ou sur une plateforme brochable, afin de pouvoir être facilement transportée d'un emplacement à un autre du bâtiment, par exemple pour effectuer des opérations de maintenance ponctuelles.
  • Les parois séparatrices de l'enceinte peuvent être rigides, voire rigides dans certaines parties et souples dans d'autres.
  • L'enceinte peut être liée de manière provisoire ou définitive à la structure du bâtiment. De préférence, l'enceinte est non intimement liée à la structure du bâtiment pour en faciliter le déplacement, en fonction des contraintes de production et des évolutions de la chaîne de production. On dispose ainsi d'un système modulaire particulièrement flexible dans sa mise en œuvre, pouvant facilement être déployé ou déplacé entre différentes zones d'un bâtiment, selon les besoins, et convenant tout particulièrement à l'évacuation de polluants générés lors de soudures.
  • Il est également possible de munir l'enceinte d'un système local de traitement de l'air en complément de l'apport d'air neuf provenant de l'unité centralisée 2.
  • L'enceinte peut comporter un système de contrôle de l'éclairage en fonction de la présence des opérateurs.

Claims (15)

  1. Installation (1) de protection d'opérateurs vis-à-vis de polluants présents dans l'air au sein d'un bâtiment industriel, notamment de polluants issus d'une ligne de production (L) abritée par le bâtiment, cette installation comportant :
    - au moins une unité de traitement d'air centralisée (2), agencée pour délivrer de l'air de qualité prédéfinie au niveau de plusieurs branchements (6) disposés au sein du bâtiment,
    - au moins une enceinte de protection (10) au sein de laquelle peuvent évoluer un ou plusieurs opérateurs, raccordée à l'un desdits branchements (6), cette enceinte comportant un toit (63) et au moins une paroi séparatrice (65) entre le toit et le sol, l'air provenant du raccordement à l'unité de traitement d'air centralisée étant délivré à l'intérieur de l'enceinte pour protéger le ou les opérateurs des polluants environnants.
  2. Installation selon la revendication 1, comportant plusieurs enceintes de protection (10) au sein desquelles peuvent évoluer un ou plusieurs opérateurs, chacune de ces enceintes comportant un toit (63) et au moins une paroi séparatrice (65) entre le toit et le sol, l'air provenant du raccordement à l'unité de traitement d'air centralisée étant délivré à l'intérieur de chacune des enceintes pour protéger le ou les opérateurs des polluants environnants.
  3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, au moins l'une desdites enceintes (10) étant amovible, notamment montée sur des roues permettant de la déplacer d'un emplacement à l'autre au sein du bâtiment.
  4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins un moyen de réglage de débit d'air contrôlé par un circuit de commande (23), associé à chaque enceinte de protection, ce moyen de réglage étant de préférence un registre de réglage (20) motorisé.
  5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'une au moins des enceintes comportant au moins un détecteur pour détecter la présence et/ou le nombre d'opérateurs présents dans l'enceinte.
  6. Installation selon les revendications 4 et 5, le circuit de commande étant agencé de telle sorte que le réglage du débit s'effectue en fonction de la détection de la présence d'au moins un opérateur dans l'enceinte et/ou du nombre d'opérateurs dans celle-ci.
  7. Installation selon la revendication 4 et éventuellement l'une quelconque des autres revendications précédentes, l'enceinte étant disposée devant une zone pourvue d'une porte d'accès (80), de préférence avec présence d'un joint à l'interface entre l'enceinte et l'entourage de la porte d'accès (80), le circuit de commande étant agencé de telle sorte que le réglage du débit d'air s'effectue au moins en fonction de l'état ouvert ou fermé de la porte d'accès (80) ou de l'anticipation de son changement d'état.
  8. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'enceinte étant agencée pour distribuer l'air à l'intérieur de celle-ci selon un flux laminaire, notamment au travers d'une grille de distribution d'air (39) disposée sous le toit de l'enceinte.
  9. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un circuit de recyclage partiel (30, 31) de l'air envoyé à l'intérieur de l'enceinte.
  10. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un réseau (3, 5, 6) pour amener l'air de l'unité de traitement centralisée (2) à la ou aux enceintes, ce réseau comportant au moins une conduite flexible.
  11. Procédé de protection d'un ou plusieurs opérateurs au sein d'un bâtiment industriel vis-à-vis de polluants éventuels présents dans l'air au sein de ce bâtiment, notamment de polluants issus d'une ligne de production (L) abritée par le bâtiment, le bâtiment disposant d'au moins une unité de traitement d'air centralisée (2), agencée pour délivrer de l'air de qualité prédéfinie,
    procédé dans lequel on distribue l'air ainsi délivré à au moins une enceinte de protection au sein de laquelle peuvent évoluer le ou les opérateurs, le débit d'air délivré dans l'enceinte s'effectuant de préférence entre 1V/h et 50 V/h, où V désigne le volume intérieur de l'enceinte.
  12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel on distribue l'air délivré par deux branchements distincts (6) à au moins deux enceintes respectives.
  13. Procédé selon l'une des revendications 11 et 12, dans lequel on détecte la présence d'au moins un opérateur dans la ou chaque enceinte (10) et l'on règle le débit d'air dans cette ou chaque enceinte en fonction du résultat de cette détection, procédé dans lequel on détecte de préférence le nombre d'opérateurs présents dans la ou chaque enceinte et l'on règle le débit d'air dans cette ou chaque enceinte en fonction du nombre d'opérateurs ainsi détectés.
  14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel on règle le débit d'air distribué dans l'enceinte en fonction de l'état ouvert ou fermé d'une porte d'accès (80) attenante à l'enceinte, ou de l'anticipation de son état ouvert ou fermé, et dans lequel de préférence on augmente le débit à l'ouverture de la porte ou lorsque l'on anticipe l'ouverture de la porte.
  15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel on règle le débit d'air distribué dans l'enceinte en fonction de la température à l'extérieur de l'enceinte dans le bâtiment, notamment en réduisant le débit pour éviter en période froide le ressenti d'un courant d'air froid par les opérateurs et en l'augmentant en période chaude pour rafraîchir les opérateurs.
EP22208872.6A 2021-11-22 2022-11-22 Installation de protection vis-à-vis de polluants présents dans l'air au sein d'un bâtiment industriel Pending EP4184068A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2112313A FR3129460B1 (fr) 2021-11-22 2021-11-22 Installation de protection vis-à-vis de polluants présents dans l’air au sein d’un bâtiment industriel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4184068A1 true EP4184068A1 (fr) 2023-05-24

Family

ID=79831064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22208872.6A Pending EP4184068A1 (fr) 2021-11-22 2022-11-22 Installation de protection vis-à-vis de polluants présents dans l'air au sein d'un bâtiment industriel

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4184068A1 (fr)
FR (1) FR3129460B1 (fr)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4804392A (en) * 1987-09-17 1989-02-14 Spengler Charles W Clean air facility
US5152814A (en) * 1991-02-01 1992-10-06 Component Systems, Inc. Apparatus for isolating contagious respiratory hospital patients
US5314377A (en) * 1992-10-05 1994-05-24 Airo Clean Inc. Clean air isolation enclosure
WO2001031261A1 (fr) 1999-10-29 2001-05-03 Mobiroom Aktiebolag Salle a environnement de travail
US20040058637A1 (en) * 2002-09-19 2004-03-25 Laiti Peter J. Environmental control unit, and air handling systems and methods using same
US20160223220A1 (en) * 2015-01-31 2016-08-04 Carpe Diem Technologies, Inc. System for maintaining a pollutant controlled workspace
GB2551714A (en) * 2016-06-27 2018-01-03 Energy Efficiency Consultancy Group Ltd Cleanroom control system and method
EP3477215A1 (fr) * 2017-10-24 2019-05-01 André Amphoux Système de gestion d'unités de ventilation
JP2019199985A (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 株式会社竹中工務店 高気密性施設の気流制御システム及び気流制御方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4804392A (en) * 1987-09-17 1989-02-14 Spengler Charles W Clean air facility
US5152814A (en) * 1991-02-01 1992-10-06 Component Systems, Inc. Apparatus for isolating contagious respiratory hospital patients
US5314377A (en) * 1992-10-05 1994-05-24 Airo Clean Inc. Clean air isolation enclosure
WO2001031261A1 (fr) 1999-10-29 2001-05-03 Mobiroom Aktiebolag Salle a environnement de travail
US20040058637A1 (en) * 2002-09-19 2004-03-25 Laiti Peter J. Environmental control unit, and air handling systems and methods using same
US20160223220A1 (en) * 2015-01-31 2016-08-04 Carpe Diem Technologies, Inc. System for maintaining a pollutant controlled workspace
GB2551714A (en) * 2016-06-27 2018-01-03 Energy Efficiency Consultancy Group Ltd Cleanroom control system and method
EP3477215A1 (fr) * 2017-10-24 2019-05-01 André Amphoux Système de gestion d'unités de ventilation
JP2019199985A (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 株式会社竹中工務店 高気密性施設の気流制御システム及び気流制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR3129460A1 (fr) 2023-05-26
FR3129460B1 (fr) 2024-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6682414B2 (en) Article storage system for a clean room
US7666077B1 (en) Paint booth arrangement and method for directing airflow
EP3445497B1 (fr) Dispositif de rafraichissement d'air pour vehicule et installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation associee
FR2525926A1 (fr) Installation de traitement de surface et procede pour sa ventilation
WO2011086279A1 (fr) Procede et dispositif pour reduire la consommation d'energie d'un centre comportant des equipements energivores.
FR2899319A1 (fr) Dispositif de ventilation et de chauffage aeraulique de locaux
EP4184068A1 (fr) Installation de protection vis-à-vis de polluants présents dans l'air au sein d'un bâtiment industriel
FR2903345A1 (fr) Dispositif de preventilation, de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation d'un habitacle de vehicule, mettant en oeuvre un pulseur et des unites thermoelectriques a effet peltier
KR101650346B1 (ko) 가금류 운반차량의 공기조화장치
EP3205547B1 (fr) Dispositif de climatisation d'une salle, notamment pour passagers d'un vehicule de transport public, presentant un encombrement et une vitesse d'air reduits
JP5035043B2 (ja) 細胞培養施設
EP2132053B1 (fr) Refroidissement d'organes electriques par dérivation d'un flux d'air dans une installation de ventilation pour véhicule
KR101548339B1 (ko) 실내온도에 따라 비례적으로 풍량을 자동 조절하는 고효율 바닥취출장치
JP2001153415A (ja) 換気空調システム及び換気空調方法
KR102077462B1 (ko) 급배기 가변제어를 통한 에너지효율화 공조 장치
FR2865023A1 (fr) Dispositif de regulation de la ventilation d'une piece d'un batiment
KR101631098B1 (ko) 공기조화기능을 가지는 가금류 운반차량의 케이지적재함
FR2954671A1 (fr) Procede et dispositif pour reduire la consommation d'energie d'un centre comportant des equipements energivores.
CN101836046A (zh) 具有预定贮藏气氛的贮藏设备
EP3208172B1 (fr) Système de climatisation d'un habitacle de véhicule ferroviaire et véhicule ferroviaire correspondant
JP2001165494A (ja) 換気空調システム及び換気空調方法
FR2905898A1 (fr) Dispositif de gestion d'une circulation de flux d'air a l'interieur d'une installation de ventilation,de chauffage et/ou de climatisation d'un habitacle de vehicule.
WO2012022877A1 (fr) Système d'activation du transfert thermique d'une extension solaire à un bâtiment attenant et extension solaire equipee d'un tel systeme
EP1882603B1 (fr) Module de mixage et/ou de répartition d'air pour l'aération de zones spécifiques d'un habitacle de véhicule
EP2853823A2 (fr) Système de ventilation paramétrable

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221122

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230530

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20240710