FR2729004A1

FR2729004A1 - Fume cupboard with slidable window and extraction fan

Info

Publication number: FR2729004A1
Application number: FR9500021A
Authority: FR
Inventors: Claude Bertaux
Original assignee: ETUDE ET D APPLIC DES THERMOPL
Current assignee: ETUDE ET D APPLIC DES THERMOPL
Priority date: 1995-01-03
Filing date: 1995-01-03
Publication date: 1996-07-05
Also published as: FR2729004B1

Abstract

A laboratory fume cupboard has a vertically slidable front window (6), enabling access to its interior, and a fan (11) which draws the air from it interior at a speed which is automatically controlled by a variable potentiometer (26) actuated directly by a cable (12) linked to the window, so that the fan speed increased progressively as the window opens wider.

Description

La présente invention concerne une installation permettant de faire varier une intensité électrique en fonction de la position d'un élément mobile, l'application de ladite installation au réglage aéraulique d'un système et une hotte aspirante de laboratoire équipée de ladite installation. The present invention relates to an installation making it possible to vary an electrical intensity as a function of the position of a movable element, the application of said installation to the ventilation adjustment of a system and a laboratory extractor hood equipped with said installation.

Les hottes ou enceintes de manipulation de laboratoire définissent un espace fermé par des parois dont l'une forme un panneau de façade, mobile entre une position fermée et une position ouverte et donnant accès à l'intérieur dudit espace. Laboratory manipulation hoods or enclosures define a space closed by walls, one of which forms a front panel, movable between a closed position and an open position and giving access to the interior of said space.

De telles hottes ou enceintes sont équipées d'un ventilateur entraîné par un moteur électrique et adapté à extraire de l'air depuis l'intérieur de l'enceinte vers l'atmosphère ou vers une installation de traitement.Such hoods or enclosures are equipped with a fan driven by an electric motor and adapted to extract air from the interior of the enclosure to the atmosphere or to a treatment installation.

L'intensité de l'aspiration doit être adaptée au degré d'ouverture ou de fermeture du panneau de façade et, pour ce faire, il a été proposé d'équiper le panneau de façade et son cadre de coulissement de contacts de positionnement qui révèlent le degré d'ouverture dudit panneau, et de commander l'intensité de l'extraction de l'air en fonction de ce degré d'ouverture. The intensity of the suction must be adapted to the degree of opening or closing of the front panel and, to do this, it has been proposed to equip the front panel and its sliding frame with positioning contacts which reveal the degree of opening of said panel, and to control the intensity of the extraction of the air as a function of this degree of opening.

Il a été également proposé de déceler ce degré d'ouverture sans contact physique, en ayant recours à des moyens détecteurs de proximité. It has also been proposed to detect this degree of openness without physical contact, by using proximity detection means.

Ces solutions connues sont soit difficiles à mettre en oeuvre, soit peu fiable. These known solutions are either difficult to implement or unreliable.

Il existe donc un besoin en un moyen simple et fiable permettant de faire varier l'intensité de l'extraction de l'air en fonction du degré d'ouverture du panneau de façade, moyen qui, en outre, doit être insensible à l'atmosphère souvent corrosive que l'on rencontre dans les enceintes de manipulation de laboratoire et qui constitue l'une des raisons de manipuler sous hotte aspirante. There is therefore a need for a simple and reliable means making it possible to vary the intensity of the air extraction as a function of the degree of opening of the facade panel, a means which, in addition, must be insensitive to the often corrosive atmosphere that is encountered in laboratory handling chambers and which is one of the reasons for handling under an extractor hood.

Ce but est atteint par l'invention qui propose une installation comportant un capteur mécanique sensible à la position du panneau de façade et qui est adapté à agir, en fonction de cette position, sur la position relative entre le curseur et la résistance d'un potentiomètre, de sorte que la sortie du potentiomètre varie en fonction de la position de du panneau de façade. This object is achieved by the invention which proposes an installation comprising a mechanical sensor sensitive to the position of the front panel and which is adapted to act, as a function of this position, on the relative position between the cursor and the resistance of a potentiometer, so that the output of the potentiometer varies depending on the position of the front panel.

Plus précisément, le capteur mécanique est constitué par un câble dont une extrémité est solidarisée à l'élément mobile, que constitue le panneau de façade, et dont l'autre extrémité est soumise à un moyen de rappel, ledit câble étant enroulé sur une poulie adaptée à tourner autour d'un axe sous l'effet du déroulement ou de l'enroulement du câble, lui-même tributaire du déplacement du panneau mobile, et la rotation de la poulie ayant un effet sur la position relative entre le curseur et la résistance dudit potentiomètre. More specifically, the mechanical sensor consists of a cable, one end of which is secured to the movable element, which constitutes the front panel, and the other end of which is subjected to a return means, said cable being wound on a pulley. adapted to rotate around an axis under the effect of the unwinding or winding of the cable, itself dependent on the movement of the movable panel, and the rotation of the pulley having an effect on the relative position between the cursor and the resistance of said potentiometer.

Le moyen de rappel peut par exemple être un ressort ou un contrepoids. The return means can for example be a spring or a counterweight.

La sortie du potentiomètre alimente le moteur asynchrone du ventilateur, via un variateur de fréquence. The output of the potentiometer supplies the asynchronous fan motor, via a frequency converter.

L'invention étend également sa portée à l'application de l'installation définie ci-dessus au réglage d'une caractéristique aéraulique d'un système. The invention also extends its scope to the application of the installation defined above to the adjustment of a ventilation characteristic of a system.

Elle vise également une hotte aspirante équipée de l'installation selon l'invention. It also relates to an extractor hood equipped with the installation according to the invention.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est un schéma d'ensemble d'une enceinte de manipulation de laboratoire munie d'une installation selon l'invention
- la figure 2 est une vue de profil schématique d'une première forme d'exécution du capteur de l'installation de la figure 1
- la figure 3 montre, en perspective, la configuration du câble du capteur de la figure 2 et le potentiomètre, la poulie étant omise pour la clarté du dessin,
- la figure 4 est une vue prise selon la flèche IV de la figure 2, et
- la figure 5 est une vue en coupe éclatée d'une autre forme d'exécution de capteur utilisable selon l'invention.The invention will be better understood on reading the description below made with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is an overall diagram of a laboratory handling enclosure provided with an installation according to the invention
- Figure 2 is a schematic side view of a first embodiment of the sensor of the installation of Figure 1
- Figure 3 shows, in perspective, the configuration of the sensor cable of Figure 2 and the potentiometer, the pulley being omitted for clarity of the drawing,
FIG. 4 is a view taken along arrow IV of FIG. 2, and
- Figure 5 is an exploded sectional view of another embodiment of sensor used according to the invention.

Si l'on se réfère à la figure 1, on voit une enceinte de manipulation de laboratoire, ou hotte, définie par une paroi supérieure 1, une paroi inférieure 2, une paroi arrière 3, une paroi frontale 4 et deux parois latérales. La paroi frontale 4 comporte une partie fixe 5 et un panneau mobile 6 coulissant, à la manière d'une fenêtre à guillotine, dans un châssis qui dépend des parois latérales, pour plus ou moins ouvrir ou fermer un accès 7 à l'espace intérieur 8 de l'enceinte. A la figure 1, le panneau mobile 6 dégage ledit accès 7 sur une hauteur h. La paroi arrière 3 comporte une ouverture 9 en communication de fluide, selon 10, avec l'aspiration d'un ventilateur 11 entraîné par un moteur électrique et dont l'évacuation est indiquée par la flèche F1. Referring to Figure 1, we see a laboratory handling enclosure, or hood, defined by an upper wall 1, a lower wall 2, a rear wall 3, a front wall 4 and two side walls. The front wall 4 has a fixed part 5 and a movable sliding panel 6, like a sash window, in a frame which depends on the side walls, to more or less open or close an access 7 to the interior space 8 of the enclosure. In FIG. 1, the movable panel 6 releases said access 7 over a height h. The rear wall 3 has an opening 9 in fluid communication, according to 10, with the suction of a fan 11 driven by an electric motor and the evacuation of which is indicated by the arrow F1.

La structure décrite jusqu'ici est classique. The structure described so far is classic.

Selon l'invention, un câble 12 est relié, d'une part, au panneau mobile 6 et, d'autre part, à un capteur 13 qui commande, via un potentiomètre 26 et un variateur de fréquence 15, le moteur du ventilateur 11, le potentiomètre 26 étant relié au variateur 15 selon 28 et le variateur 15 au moteur du ventilateur 11 selon 16. According to the invention, a cable 12 is connected, on the one hand, to the movable panel 6 and, on the other hand, to a sensor 13 which controls, via a potentiometer 26 and a frequency converter 15, the fan motor 11 , the potentiometer 26 being connected to the variator 15 along 28 and the variator 15 to the fan motor 11 along 16.

Dans une première forme d'exécution du capteur représentée aux fig. 2 à 4, le câble 12 comporte une partie de brin 12a qui est réunie au panneau mobile 6 et une partie de brin 12b qui est reliée à un contrepoids 17 en contournant une poulie de renvoi 18. Entre les brins 12a et 12b, le câble 12 forme, dans la gorge 19 d'une poulie 20, plusieurs spires 12', 12" et 12"'. Pour éviter que les spires du câble 12 patinent par rapport au fond de la gorge 19, celui-ci présente une entaille en U 19' dans laquelle est "incrustée" une boule 12c du câble. La poulie 20 est montée rotative sur un axe fixe 21, avec interposition de paliers 22 et 23. La poulie 20 est solidaire d'une pièce 24 coaxiale à l'axe fixe 21 et dans laquelle est bloquée une extrémité d'un axe 25 concentrique à ce même axe 21.L'autre extrémité de l'axe 25 est reliée fonctionnellement au potentiomètre 26 de manière à faire varier la position relative du curseur et de la résistance du potentiomètre en fonction de la rotation de l'axe 25. Le potentiomètre 26 et l'ensemble axes 21,25/poulie 20 sont montés sur un support 27. Le potentiomètre 26 est connecté électriquement, selon 28, au variateur de fréquence 15, lui même connecté, comme indiqué plus haut, selon 16, au moteur du ventilateur 11. In a first embodiment of the sensor shown in FIGS. 2 to 4, the cable 12 comprises a portion of strand 12a which is joined to the movable panel 6 and a portion of strand 12b which is connected to a counterweight 17 bypassing a return pulley 18. Between the strands 12a and 12b, the cable 12 forms, in the groove 19 of a pulley 20, several turns 12 ', 12 "and 12"'. To prevent the turns of the cable 12 from slipping relative to the bottom of the groove 19, the latter has a U-shaped notch 19 ′ in which a ball 12c of the cable is “embedded”. The pulley 20 is rotatably mounted on a fixed axis 21, with interposition of bearings 22 and 23. The pulley 20 is integral with a part 24 coaxial with the fixed axis 21 and in which is blocked one end of a concentric axis 25 to this same axis 21. The other end of the axis 25 is functionally connected to the potentiometer 26 so as to vary the relative position of the cursor and of the resistance of the potentiometer as a function of the rotation of the axis 25. The potentiometer 26 and the axle 21.25 / pulley 20 assembly are mounted on a support 27. The potentiometer 26 is electrically connected, according to 28, to the frequency converter 15, itself connected, as indicated above, along 16, to the motor of the fan 11.

Le fonctionnement de l'installation est le suivant
lorsque l'on ouvre, ou ouvre davantage, le panneau mobile 6 (déplacement selon la flèche Ol de la figure 2), le câble 12 se déplace dans le sens indiqué par les flèches 02 en faisant tourner la poulie 20, et donc l'axe 25, dans un premier sens tel que la résistance du potentiomètre 26 diminue et que ce dernier envoie une intensité de courant I1 au variateur de fréquence 15 qui alimente, de façon correspondante, le moteur du ventilateur 11. Celui-ci aspire l'air extérieur à l'espace 8, au voisinage de l'accès 7, selon les flèches F2 et l'air intérieur à l'espace 8 selon les flèches F3 pour, selon F1 le rejeter à l'atmosphère ou l'envoyer vers une installation de traitement. Plus l'amplitude de la rotation de l'axe 25 est grande, c'est-à-dire plus le panneau 6 est ouvert, plus le moteur est entraîné à vitesse rapide, augmentant corrélativement le débit d'aspiration.The operation of the installation is as follows
when the movable panel 6 is opened, or further opened (movement along the arrow Ol in FIG. 2), the cable 12 moves in the direction indicated by the arrows 02 by rotating the pulley 20, and therefore the axis 25, in a first direction such that the resistance of the potentiometer 26 decreases and that the latter sends a current intensity I1 to the frequency converter 15 which supplies, in a corresponding manner, the motor of the fan 11. The latter sucks in the air outside space 8, in the vicinity of access 7, according to arrows F2 and the air inside space 8 according to arrows F3 so, according to F1, discharge it into the atmosphere or send it to an installation treatment. The greater the amplitude of rotation of the axis 25, that is to say the more the panel 6 is open, the more the motor is driven at high speed, correspondingly increasing the suction flow rate.

Inversement, lorsqu'on referme partiellement ou totalement l'accès 7 à l'espace 8 de l'enceinte, en abaissant le panneau mobile 6, le câble 12 se déplace dans le sens opposé à celui indiqué par les flèches 02 en faisant tourner la poulie 20, et donc l'axe 25, dans un second sens tel que la résistance du potentiomètre 26 augmente et que ce dernier envoie une intensité de courant I2 < I1 au variateur de fréquence 15 qui alimente, de façon correspondante, le moteur du ventilateur 11. Il s'ensuit que le régime du moteur baisse en conséquence. Conversely, when partially or completely closing the access 7 to the space 8 of the enclosure, by lowering the movable panel 6, the cable 12 moves in the opposite direction to that indicated by the arrows 02 by rotating the pulley 20, and therefore the axis 25, in a second direction such that the resistance of the potentiometer 26 increases and that the latter sends a current intensity I2 <I1 to the frequency converter 15 which supplies, in a corresponding manner, the fan motor 11. It follows that the engine speed drops accordingly.

On comprend donc que, par des moyens extrêmement simples, le débit d'aspiration est adapté en continu à la position du panneau 6 et donc au degré d'ouverture de l'accès 7. It is therefore understood that, by extremely simple means, the suction flow is continuously adapted to the position of the panel 6 and therefore to the degree of opening of the access 7.

Pour la simplicité de l'explication, on a tout d'abord décrit une installation utilisant comme moyen de rappel du câble un contrepoids 17. Une solution plus compacte consiste à utiliser un mécanisme à ressort, et plus précisément un mécanisme du type enrouleur de câble à ressort en spirale, tel que celui utilisé dans certaines laisses à chiens. For the simplicity of the explanation, an installation has first been described using a counterweight 17 as a means of returning the cable. A more compact solution consists in using a spring mechanism, and more precisely a mechanism of the cable winder type. with spiral spring, such as that used in some dog leashes.

Un tel mécanisme, illustré à la figure 5 dans laquelle les pièces similaires à celles précédemment décrites seront désignées par les mêmes références, comporte un boîtier formé de deux flasques 29 et 30 emboîtés. Such a mechanism, illustrated in FIG. 5 in which parts similar to those previously described will be designated by the same references, comprises a housing formed by two flanges 29 and 30 fitted together.

L'un de ces flasques 29, dit "premier flasque", est constitué d'une paroi 31 plane, pleine et circulaire depuis laquelle se projette, côté intérieur du boîtier, une paroi cylindrique 32, concentrique à la paroi plane, mais de plus petit diamètre. One of these flanges 29, called "first flange", consists of a flat, full and circular wall 31 from which projects, on the inside of the housing, a cylindrical wall 32, concentric with the flat wall, but moreover small diameter.

L'autre flasque 30, dit "second flasque", est constitué d'une paroi plane circulaire 33 qui présente un passage central 34. La paroi plane 33 est bordée d'une paroi cylindrique périphérique 35 d'une hauteur inférieure à celle de la paroi cylindrique 32 du premier flasque 29. La paroi plane 33 du second flasque 30 est d'un diamètre légèrement supérieur à celui de la paroi cylindrique 32 du premier flasque 29 de façon à permettre l'emboîtement des deux parois cylindriques 35 et 32, emboîtement qui n'affecte qu'une partie de la hauteur de la paroi cylindrique 32 du premier flasque 29 en raison de la différence de hauteur indiquée plus haut. Un orifice de sortie de câble 36 est ménagé dans la partie de paroi périphérique 32 du premier flasque 29 qui reste à découvert après emboîtement. The other flange 30, called "second flange", consists of a circular planar wall 33 which has a central passage 34. The planar wall 33 is bordered by a peripheral cylindrical wall 35 of a height less than that of the cylindrical wall 32 of the first flange 29. The flat wall 33 of the second flange 30 is of a diameter slightly greater than that of the cylindrical wall 32 of the first flange 29 so as to allow the interlocking of the two cylindrical walls 35 and 32, interlocking which affects only part of the height of the cylindrical wall 32 of the first flange 29 due to the difference in height indicated above. A cable outlet orifice 36 is formed in the peripheral wall part 32 of the first flange 29 which remains uncovered after fitting.

Le boîtier que forment les flasques 29 et 30 emboîtés héberge une bobine ou poulie 37 montée rotative autour d'un axe fixe 38 se projetant depuis la face intérieure de la paroi plane 31 du premier flasque 29. Pour ce faire la bobine 37 comporte, d'un côté, un logement circulaire 39 ayant une face ouverte vers l'extérieur de la bobine et une face opposée fermée 40 dans laquelle débouche un passage cylindrique 41 semi-borgne, dit premier passage cylindrique, adapté à recevoir l'extrémité libre dudit axe fixe 38. Par semi-borgne on entend que le fond du premier passage cylindrique 41 présente une lumière circulaire 42. Du côté opposé au logement 39, la bobine 37 comporte une projection 43 présentant un passage cylindrique axial 44, dit second passage cylindrique, débouchant dans ledit premier passage 41 par ladite lumière circulaire 42.La projection 43 revêt la forme d'un moyeu adapté à être reçu dans le passage central 34 du second flasque 30. Le logement 39, les passages cylindriques 41 et 44 et le moyeu 43 sont tous concentriques. The housing formed by the flanges 29 and 30 fitted together accommodates a coil or pulley 37 rotatably mounted around a fixed axis 38 projecting from the inner face of the flat wall 31 of the first flange 29. To do this, the coil 37 comprises, d on one side, a circular housing 39 having an open face towards the outside of the coil and an opposite closed face 40 into which opens a semi-blind cylindrical passage 41, said first cylindrical passage, adapted to receive the free end of said axis fixed 38. By semi-blind means that the bottom of the first cylindrical passage 41 has a circular lumen 42. On the side opposite to the housing 39, the coil 37 has a projection 43 having an axial cylindrical passage 44, called the second cylindrical passage, opening in said first passage 41 through said circular lumen 42. The projection 43 takes the form of a hub adapted to be received in the central passage 34 of the second flange 30. The housing 39 , the cylindrical passages 41 and 44 and the hub 43 are all concentric.

Le logement cylindrique 39 est adapté à recevoir un ressort en spirale 45, autour de l'axe fixe 38. L'une des extrémités du ressort en spirale 45 est bloquée dans la paroi périphérique dudit logement 39 et son autre extrémité est bloquée dans la paroi dudit axe fixe 38, ce blocage des extrémités du ressort n'étant pas représenté. Un câble 12 est enroulé autour de la gorge 46 de la bobine 37, avec une extrémité fixée sur ladite bobine et l'autre extrémité émergeant du boîtier au travers du passage 36 ménagé à cet effet. The cylindrical housing 39 is adapted to receive a spiral spring 45, around the fixed axis 38. One end of the spiral spring 45 is blocked in the peripheral wall of said housing 39 and its other end is blocked in the wall said fixed axis 38, this blocking of the ends of the spring not being shown. A cable 12 is wound around the groove 46 of the coil 37, with one end fixed to said coil and the other end emerging from the housing through the passage 36 provided for this purpose.

Un axe 25, sur lequel est monté rotatif un potentiomètre 26, est bloqué en rotation dans le second passage cylindrique 44 de sorte qu'il tourne avec la bobine 37, elle-même entraînée en rotation, dans un sens, par toute extraction du câble 12 hors du boîtier, et dans l'autre sens par tout rappel exercé par le ressort en spirale 45. An axis 25, on which a potentiometer 26 is rotatably mounted, is locked in rotation in the second cylindrical passage 44 so that it rotates with the coil 37, itself driven in rotation, in one direction, by any extraction of the cable 12 out of the housing, and in the other direction by any return exerted by the spiral spring 45.

Une pièce coudée 47 immobilisée sur l'axe 25 comporte une partie 47' qui balaye la face extérieure de la paroi plane 33 du second flasque 30, balayage qui est limité par les butées que forment les têtes 48 et 49 de deux vis diamétralement opposées réunissant les deux flasques 29 et 30 ensemble. Il s'ensuit que la course du curseur du potentiomètre 26 est limitée de même manière. A bent piece 47 immobilized on the axis 25 has a part 47 'which sweeps the outer face of the flat wall 33 of the second flange 30, scanning which is limited by the stops formed by the heads 48 and 49 of two diametrically opposite screws joining the two flanges 29 and 30 together. It follows that the travel of the cursor of potentiometer 26 is similarly limited.

Une installation utilisant le capteur à ressort en spirale illustrée à la figure 5 fonctionne de la même manière que celle décrite plus haut, utilisant le capteur à contrepoids. An installation using the spiral spring sensor illustrated in FIG. 5 works in the same way as that described above, using the counterweight sensor.

Bien que l'invention ait été décrite en se référant à son application à la ventilation d'une enceinte de laboratoire, il est bien entendu qu'elle peut être appliquée à tout autre domaine où une tension électrique doit être variée en fonction de la position d'un élément mobile. Although the invention has been described with reference to its application to the ventilation of a laboratory enclosure, it is understood that it can be applied to any other field where an electrical voltage must be varied depending on the position of a mobile element.

Claims

1 - Installation making it possible to vary an electrical intensity as a function of the position of a mobile element (6), characterized in that it comprises a mechanical sensor (12,13; 12,37) sensitive to said position and adapted to act as a function of this position, on the relative position between the cursor and the resistance of a potentiometer (26), so that the output of the potentiometer varies according to the position of the movable element (6).

2 - Installation according to claim 1, characterized in that said sensor is constituted by a cable (12) one end of which is secured to said movable element (6) and the other end of which is subjected to a return means (17 45) , said cable (12) being wound on a pulley (20; 37) adapted to rotate around an axis (23; 38) under the effect of the unwinding or winding of the cable (12), itself dependent movement of the movable element (6), the rotation of said pulley having an effect on the relative position between the cursor and the resistance of said potentiometer (26).

3 - Installation according to claim 2, characterized in that the return means is a spring (45).

4 - Installation according to claim 2, characterized in that the return means is a counterweight (17).

5 - Application of the installation according to any one of claims 1 to 4 to the adjustment of an aeraulic characteristic of a system, the output of said potentiometer (26) supplying a fan motor (11) for extracting air .

6 - Extractor hood defining a space (8) closed by walls, one of which forms a front panel 6) movable between a closed position and an open position, and giving access to said space (8), and a fan (11) driven by an electric motor adapted to extract air from said space (8) to the atmosphere or to a treatment installation, characterized in that it is equipped with the installation according to any one of claims 1 to 4, said front panel (6) constituting the movable element of the installation and the outlet of said potentiometer (26) supplying the motor of said fan, whereby the air extraction rate is a function of the degree (h) opening the front panel (6).