FR3041082B1

FR3041082B1 - Dispositif de gestion d'une installation d'extraction d'air et de desenfumage et son procede de fonctionnement

Info

Publication number: FR3041082B1
Application number: FR1558506A
Authority: FR
Inventors: Jean-Luc Masson
Original assignee: Alvene
Current assignee: Alvene
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2019-08-09
Anticipated expiration: 2035-09-11
Also published as: FR3041082A1

Abstract

Dispositif de gestion de l'extraction d'air et de désenfumage, (2 à 5), comprenant au moins une unité (9 à 13) d'extraction d'air et de désenfumage associée audit poste de travail (2 à 5). Il comprend en outre une unité (21) de commande adaptée pour commander au moins une unité (9 à 13) d'extraction d'air et de désenfumage, ladite unité (21) de commande étant associée à au moins un capteur (14 à 17), de type capteur optique, placé entre le poste de travail (2 à 5) et l'unité (9 à 13) d'extraction d'air et de désenfumage, ledit capteur (14 à 17) étant propre à détecter la présence d'éléments perturbant la transmission de la lumière entre le poste de travail (2 à 5) et l'unité (9 à 13) d'extraction d'air, la présence desdits éléments nécessitant au moins une extraction de l'air. L'invention concerne également un procédé de fonctionnement.

Description

DISPOSITIF DE GESTION D’UNE INSTALLATION D’EXTRACTION D’AIR ET DE

DESENFUMAGE ET SON PROCEDE DE FONCTIONNEMENT

La présente invention concerne un dispositif de gestion d’une installation d’extraction d’air et de désenfumage et son procédé de fonctionnement. L’invention est particulièrement destinée, mais non exclusivement, à une installation à usage collectif ou industriel. A titre d’exemples non limitatifs, on peut citer des cuisines collectives ou de restaurant, des laveries, des laboratoires et, d’une manière plus générale, tout type de locaux, industriels ou non, dans lesquels une ou plusieurs activités, différentes ou non, nécessitent à un moment donné d’extraire l’air et/ou des fumées.

Ici, le terme fumée doit être compris comme désignant autant des fumées issues de la combustion d’un produit ou d’un matériau que des vapeurs générées par une réaction d’un produit ou d’un matériau avec un autre élément. En d’autres termes, il s’agit ici de désigner par le terme fumée la présence de particules dans l’air, quelle qu’en soit l’origine, la quantité et/ou la nature.

Dans de tels locaux, plusieurs postes de travail sont généralement présents. Chacun des postes peut nécessiter des besoins particuliers en termes d’extraction d’air et/ou de désenfumage. Il s’avère que la plupart des installations d’extraction d’air et/ou de désenfumage existantes fonctionnent selon différents réglages, automatiques ou prédéfinis, mais de façon similaire pour tous les postes de travail. Par ailleurs, il est fréquent que le fonctionnement de telles installations soit de type tout ou rien. En d’autres termes, lorsque ces installations d’extraction fonctionnent, c’est généralement à la puissance maximale et elles ne différencient pas les activités au sein d’un même local. Un tel mode de fonctionnement n’est pas optimal en termes de coûts de fonctionnement et de maintenance.

On connaît par EP-A-2 767 775 une installation d’extraction de fumées comportant des sous-ensembles d’extraction. Chacun de ces sous-ensembles peut avoir un mode de fonctionnement prédéfini. Si une telle installation permet d’avoir des modes d’extraction des fumées différents selon chaque sous-ensemble, il n’en demeure pas moins qu’il s’agit d’une installation qui ne s’adapte pas en permanence à l’activité du poste de travail associé à un sous-ensemble. Or, les postes de travail d’un même local ne sont pas tous en fonctionnement en même temps et, qui plus est, chaque poste en fonctionnement n’est pas forcément utilisé toujours de manière similaire. En d’autres termes, en fonction de chaque poste de travail et de son activité, les besoins en extraction d’air et/ou en désenfumage sont différents et variables. L’invention vise plus particulièrement à remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de gestion de l’extraction d’air et de désenfumage qui s’adapte non seulement au type de poste de travail mais également au fonctionnement et au besoin spécifique de celui-ci, en termes d’extraction d’air et/ou de désenfumage et cela à tout moment, selon l’activité du poste de travail. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de gestion de l’extraction d’air et de désenfumage, d’au moins un poste de travail, comprenant au moins une unité d’extraction d’air et de désenfumage associée audit poste de travail, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une unité de commande adaptée pour commander au moins une unité d’extraction d’air et de désenfumage, ladite unité de commande étant associée à au moins un capteur, de type capteur optique, placé entre le poste de travail et l’unité d’extraction d’air et de désenfumage, ledit capteur étant propre à détecter la présence d’éléments perturbant la transmission de la lumière entre le poste de travail et l’unité d’extraction d’air, la présence desdits éléments nécessitant au moins une extraction de l’air.

Un tel dispositif permet d’extraire, en fonction de l’émission de particules et/ou de fumée au niveau de chaque poste, l’air et/ou la fumée. Un tel dispositif divise le local en autant de zones d’extraction d’air et de désenfumage qu’il y a de postes de travail ou, au moins, qu’il y a de groupes de postes de travail différents. Il est ainsi possible de n’extraire l’air que sur les postes en fonctionnement qui le nécessitent.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel dispositif peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - Il comprend en outre au moins un autre capteur, placé entre le poste de travail et l’unité d’extraction d’air et de désenfumage, d’une caractéristique physico-chimique représentative d’une émission de fumée ou de vapeur et/ou d’un état du poste de travail nécessitant une extraction d’air. - L’autre capteur est un capteur de température ou d’hygrométrie. - Une unité de commande gère plus d’une unité d’extraction d’air et de désenfumage. - L’unité de commande est adaptée pour déclencher une action autre que l’extraction de l’air et/ou le désenfumage, par exemple, la fermeture de l’alimentation en gaz ou l’extinction de l’éclairage. L’invention concerne également un procédé de fonctionnement d’un dispositif conforme à l’une des caractéristiques précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes: -a) définir au moins un seuil d’au moins un paramètre physico-chimique représentatif de la nécessité d’extraire l’air au-dessus d’un poste de travail donné, ledit paramètre étant mesuré par au moins un capteur optique, - b) induire, par une unité de commande, la mise en marche d’au moins une unité d’extraction d’air et de désenfumage, selon le paramètre mesuré par le capteur et en fonction du seuil prédéfini à l’étape a), -c) arrêter, à l’aide de l’unité de commande, le fonctionnement d’au moins une unité d’extraction d’air et de désenfumage lorsque le paramètre mesuré par le capteur atteint une valeur prédéfinie à l’étape a) en dessous de laquelle l’extraction d’air n’est pas nécessaire.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel procédé peut comprendre une ou plusieurs des étapes suivantes: - lors de l’étape a), les seuils sont prédéfinis d’origine, sans intervention de l’utilisateur. L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description de plusieurs modes de réalisation de l’invention, donnée à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins suivants dans lesquels: - La figure 1 est un diagramme simplifié illustrant un dispositif de gestion de plusieurs unités d’extraction d’air et de désenfumage dans un local abritant plusieurs postes de travail.

La figure 1 illustre un local de travail 1 équipé de plusieurs postes de travail 2 à 5. En l’espèce, le local 1 est une représentation simplifiée d’une cuisine professionnelle, telle la cuisine d’un restaurant ou une cuisine collective. On conçoit qu’un tel local peut être un local de type laboratoire, chimique, pharmaceutique ou d’électronique, une salle blanche, une laverie, un local de soudure, une cabine de peinture ou autres. D’une manière générale, l’invention trouvera son application pour tout local dans lequel sont réalisés des travaux nécessitant, pour la sécurité et/ou le confort et/ou l’hygiène des opérateurs et/ou la qualité des produits fabriqués, d’extraire l’air du local au niveau du poste de travail et/ou de ventiler, donc de renouveler l’air du local.

Ici quatre postes de travail 2 à 5 sont représentés, étant entendu que leur nombre peut être inférieur ou supérieur à quatre. Par poste de travail, on désigne au moins une machine permettant d’effectuer un travail donné. En d’autres termes, un poste de travail peut comprendre plusieurs machines permettant de réaliser, ensemble, un type de travail. Ces postes de travail 2 à 5 sont ainsi regroupés en zones. Ici trois zones sont référencées 6 à 8 et correspondent à différents types de travail. A titre d’exemple, comme illustré à la figure 1, si le local est une cuisine, il peut comporter une zone de travail 6 comprenant deux postes de travail 2 et 3 de type friteuse, une zone de travail 7 avec un poste de travail 4 de cuisson au four et une zone de travail 8 avec un poste de travail 5 de cuisson sur feu ouvert, par exemple sur une gazinière. Chacun de ces postes 2 à 5 peut comprendre plusieurs appareils, par exemple plusieurs friteuses, plusieurs fours.

Chaque poste de travail est pourvu d’au moins une unité d’extraction d’air et de désenfumage. Ici, les postes 2 à 4 ont chacun, respectivement, une unité d’extraction 9, 10, 11. De par sa taille et/ou ses besoins en extraction, le poste de travail 5 comprend deux unités d’extraction 12 et 13. On conçoit que le nombre d’unités d’extraction associées à un poste de travail peut être différent de ceux décrits. Dans tous les cas, ce nombre est adapté aux besoins en extraction et/ou en renouvellement d’air du poste. De même, en variante, une unité d’extraction peut être associée à deux postes de travail voisins.

Une telle unité d’extraction 9 à 13 est connue en soi. Elle assure l’extraction de l’air depuis l’intérieur du local, au-dessus du poste de travail, et le rejette à l’extérieur, si besoin après filtration. Elle assure également le renouvellement de l’air, en compensation de l’extraction. De telles unités assurent également, de manière connue en soi, le désenfumage du local. Ces unités 9 à 13 comprennent, entre autres, un extracteur/ventilateur, un conduit d’amenée de l’air de l’intérieur à l’extérieur du local, un organe de collecte de l’air équipé de volets réglables ainsi que des modules de commande correspondants. Ces éléments étant connus en soi, ils ne sont pas décrits et illustrés.

Les unités 9 à 13 sont positionnées au-dessus des postes de travail 2 à 5, de sorte à collecter l’air situé dans l’espace au-dessus du poste de travail, cela sans gêner le ou les utilisateur(s) du poste de travail.

Au moins un capteur optique 14 à 16 est associé à chaque unité d’extraction 9 à 11. Ici, un seul capteur optique 17 est associé aux deux unités d’extraction 12 et 13. De tels capteurs 14 à 17 sont, avantageusement, de type capteur optique à infrarouge. Comme cela est représenté schématiquement, ils comportent un émetteur et un récepteur définissant entre eux une barrière optique. En variante, il s’agit de capteurs optiques de type laser rouge. On conçoit que plusieurs types de capteurs optiques peuvent être employés dans un même local ou pour une zone de travail comportant différents postes de travail, voire pour un même poste de travail comprenant plusieurs appareils.

Ces capteurs optiques sont adaptés pour détecter tout obstacle, donc toute particule gênant la transmission optique d’une taille minimale voisine de 250 micromètres. Ce capteur optique est donc placé de sorte à détecter toute variation ou perturbation de la transmission de la lumière entre le poste de travail et l’unité d’extraction. En variante non illustrée, selon le nombre d’appareils présents dans le poste de travail et/ou selon la configuration de ce dernier, le nombre et/ou l’emplacement des capteurs optiques sont différents.

Ainsi, le dispositif objet de l’invention comporte une barrière optique à même de détecter tout type d’obstacle ou de perturbation à la transmission de la lumière entre l’émetteur et le récepteur, à savoir des gouttelettes, des particules ou d’autres éléments présents dans l’espace situé entre les unités d’extraction 9 à 13 et les postes de travail 2 à 5. En d’autres termes, toute émission de fumée ou de vapeur est détectée.

De manière avantageuse, mais non obligatoire, au moins un autre capteur 18 ou 19 d’une caractéristique physico-chimique représentative d’une émission de fumée ou de vapeur et/ou d’un état du poste de travail nécessitant une extraction d’air est associé à une unité d’extraction 9 à 13, cette dernière étant déjà associée à au moins un capteur optique 14 à 17. A titre d’exemples non limitatifs, on peut citer un capteur de température, un capteur d’hygrométrie, une ou des sonde(s) de détection d’un ou de gaz donné(s) tels que le monoxyde de carbone, l’ammoniac, ou encore de certaines radiations.

Chaque capteur optique 14 à 17 et, éventuellement, au moins un capteur 18, 19 d’une autre caractéristique, est associé ici, par une liaison filaire, ici repérée par la référence 20, ou, en variante, non filaire connue en soi, à une unité de commande 21 d’au moins une unité d’extraction 9 à 13, en l’espèce au moins celle associée à au moins un capteur 14 à 19.

En d'autres termes, si chaque unité d’extraction peut, en variante non illustrée, avoir son unité de commande, il s’avère plus intéressant pour des locaux ayant plusieurs postes de travail, donc équipés de plusieurs unités d’extraction, que ces dernières soient gérées par une seule unité de commande 21. En variante, il est possible de prévoir une seconde unité de commande principale reliée par son propre réseau, filaire ou non, aux unités d’extraction, ceci afin d’avoir une solution de secours en cas de défaillance de l’unité de commande principale. Une unité de commande 21, telle que celle décrite est à même de gérer entre une et plusieurs unités d’extraction auxquelles elle est reliée par, ici une liaison filaire 22, étant entendu que cette liaison peut être non filaire.

Ainsi, grâce à l’invention, chaque unité d’extraction 9 à 13 est pourvue d’au moins un moyen de détection 14 à 19 adapté pour détecter au moins une situation nécessitant une action sur le fonctionnement d’au moins une des unités d’extraction 9 à 13. Une telle action est générée et commandée par une unité de commande 21.

Une telle action peut être la mise en marche de l’unité d’extraction, par exemple à différents régimes de puissance d’extraction par ouverture d’un ou de plusieurs volets, une modification des paramètres de fonctionnement ou encore l’arrêt de l’unité d’extraction ou la mise en configuration de désenfumage. L’unité de commande 21 est, avantageusement, pourvue d’une interface de communication avec au moins un utilisateur. Ce dernier peut ainsi paramétrer certaines commandes, pour au moins certains postes de travail et/ou unités d’extraction et/ou zones de travail. Ainsi, via par exemple un écran tactile, non illustré et connu en soi, l’utilisateur peut choisir plusieurs modes de fonctionnement du dispositif. Outre un bouton et/ou une touche tactile permettant l’arrêt ou la mise en marche de l’unité de commande 21, l’utilisateur a le choix entre un fonctionnement automatique, semi-automatique ou manuel c’est-à-dire une marche forcée du dispositif. Dans ce cas, l’utilisateur impose un fonctionnement donné à l’unité d’extraction, cela quels que soient les paramètres collectés par le ou les capteur(s) 14 à 19. Par exemple, pour des raisons de sécurité, l’utilisateur peut ouvrir en grand les volets de sortie de l’air et induire un fonctionnement à puissance maximale des extracteurs pour réaliser un désenfumage.

De manière similaire, en mode semi-automatique, l’unité centrale de commande 21 impose un mode de fonctionnement prédéfini, par exemple un désenfumage maximal à partir d’un seuil donné de particules ou de fumées et/ou de température détecté par au moins un capteur 14 à 19. On conçoit que des valeurs de seuil, minimal et/ou maximal, peuvent être définies au préalable, en usine, sans intervention de l’utilisateur. L’utilisateur peut également choisir de désactiver l’une ou l’autre des unités d’extraction en fonction de l’activité du poste de travail correspondant, par exemple, pour effectuer certaines opérations de maintenance sur l’unité d’extraction ou sur le poste de travail.

On conçoit que certains modes de fonctionnement ne sont pas modifiables. Il s’agit par exemple de tout fonctionnement de l’unité d’extraction nécessaire en cas d’incendie ou de présence d’un gaz toxique. Dans ces cas, le désenfumage est mis en œuvre le plus rapidement et le plus complètement possible par l’unité de commande 21 qui interdit toute intervention manuelle sur le fonctionnement du dispositif.

Avantageusement, une telle unité de commande 21 est associée à une alarme, sonore et/ou visuelle et/ou à l’envoi d’un message d’alerte. De même, d’autres actions dites de sécurité peuvent être associées au désenfumage afin de préserver la sécurité des biens et des personnes. A titre d’exemples non limitatifs on peut citer la coupure d’alimentation en gaz, l’arrêt d’appareils électriques.

Pour obtenir une gestion optimale, c’est-à-dire associer autant que faire se peut pour chaque unité d’extraction 9 à 13 une consommation énergétique minimale et une efficacité maximale d’extraction et de ventilation, l’invention propose, globalement, deux modes de fonctionnement.

Soit l’unité de commande 21 intègre des paramètres de fonctionnement propres à chaque unité d’extraction et réglés d’origine, soit, selon les paramètres collectés par le ou les capteur(s) 14 à 19 associé(s) à l’unité d’extraction 9 à 13, l’unité de commande 21 adapte les paramètres de fonctionnement. Une telle adaptation peut être réalisée, de façon connue en soi, par apprentissage ou par choix à partir d’une liste de paramètres préétablis. Dans ces modes de fonctionnement, la possibilité d’action de l’utilisateur est minimale. Le fonctionnement automatique est privilégié et l’intervention de l’utilisateur est exceptionnelle et limitée.

Dans un autre mode de fonctionnement, en particulier lorsqu’un capteur 18 ou 19 autre qu’optique, par exemple de température et/ou d’hygrométrie, est associé à l’unité d’extraction 9 à 13, un mode semi-automatique est prévu. Dans ce cas, l’utilisateur a la possibilité de régler lui-même certains paramètres, y compris lorsque ceux-ci ont été prédéfinis d’origine. En d’autres termes, des températures de consigne, haute et basse, et/ou des valeurs minimale et maximale d’hygrométrie sont introduites par l’utilisateur dans l’unité de commande 21, en complément des données préétablies.

On conçoit que l’utilisateur peut agir directement sur l’unité de commande 21 ou à distance, par de moyens connus, filaires ou non, par exemple via une télécommande à infrarouge, via une connexion internet ou un smartphone.

Dans un autre mode de réalisation, l’unité de commande 21 est distante du local de travail. Elle est alors installée dans un lieu de commandement d’un ou plusieurs dispositifs installés dans un ou plusieurs locaux de travail. L’unité de commande peut même être dans un centre de maintenance distant du local de travail. L’unité de commande peut être pourvue de moyens de commande d’autres actions, par exemple le déclenchement d’un contrôle périodique de l’état des capteurs et/ou de certains éléments de l’unité d’extraction, la fermeture de l’alimentation en gaz de certains postes de travail, l’extinction de la lumière en cas d’inactivité de l’ensemble des postes de travail.

Un mode de fonctionnement du dispositif est maintenant décrit. Dans une première étape, on définit au moins un seuil, minimal ou maximal, d’au moins un paramètre physico-chimique représentatif de la nécessité d’extraire l’air au-dessus d’un poste de travail donné. Ici, il convient de comprendre que la définition du seuil peut se faire sur site, par exemple par l’utilisateur, ou en usine, préalablement au montage du dispositif. Le paramètre est mesuré par au moins un capteur optique 14 à 17, voire associé à la mesure d’un autre paramètre au moyen d’un autre capteur 18, 19 non optique.

Ensuite, une fois le dispositif en fonctionnement, il sera possible d’induire, par une unité de commande 21, la mise en marche d’au moins une unité 9 à 13 d’extraction d’air et/ou de désenfumage, selon le paramètre mesuré par le capteur 14 à 19 et en fonction du seuil prédéfini à l’étape précédente.

Enfin, l’unité de commande 21 assure l’arrêt d’au moins une unité 9 à 13 d’extraction d’air et de désenfumage lorsqu’au moins le paramètre physico-chimique mesuré par le capteur 14 à 19 atteint une valeur prédéfinie à l’étape initiale en dessous de laquelle l’extraction d’air n’est pas nécessaire. En d’autres termes, en dessous du seuil minimal, il y a arrêt de l’extraction de l’air.

Claims

REVENDICATIONS

1, - Dispositif de gestion de l’extraction d’air et de désenfumage, d’au moins un poste de travail (2 à 5), comprenant au moins une unité (9 à 13) d’extraction d’air et de désenfumage associée audit poste de travail (2 à 5), comprenant en outre une unité (21) de commande adaptée pour commander au moins une unité (9 à 13) d’extraction d’air et de désenfumage, ladite unité (21) de commande étant associée à au moins un capteur (14 à 17), de type capteur optique, placé entre le poste de travail (2 à 5) et l’unité (9 à 13) d’extraction d’air et de désenfumage, ledit capteur (14 à 17) étant propre à détecter la présence d’éléments perturbant la transmission de la lumière entre le poste de travail (2 à 5) et l’unité (9 à 13) d’extraction d’air, la présence desdits éléments nécessitant au moins une extraction de l’air, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un autre capteur (18,19), placé entre le poste de travail (2 à 5) et l’unité (9 à 13) d’extraction d’air et de désenfumage, d’une caractéristique physico-chimique représentative d’une émission de fumée ou de vapeur et/ou d’un état du poste de travail (2 à 5) nécessitant une extraction d’air, ledit autre capteur (18, 19) étant un capteur de température ou d’hygrométrie et en ce qu’une unité (21) de commande gère plus d’une unité (9 à 13) d’extraction d’air et de désenfumage associés à des postes de travail (2 à 5) situés dans un local (1), ladite unité (21) de commande étant adaptée pour déclencher une action autre que l’extraction de l’air et/ou le désenfumage, par exemple, la fermeture de l’alimentation en gaz ou l’extinction de l’éclairage.
2. - Procédé de fonctionnement d’un dispositif conforme à l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes: - -a) définir au moins un seuil d’au moins un paramètre physico-chimique représentatif de la nécessité d’extraire l’air au-dessus d’un poste de travail (2 à 5) donné, ledit paramètre étant mesuré par au moins un capteur optique (14 à 17), - - b) induire, par une unité de commande, la mise en marche d’au moins une unité (9 à 13) d’extraction d’air et de désenfumage, selon le paramètre mesuré par le capteur et en fonction du seuil prédéfini à l’étape a), - -c) arrêter, à l’aide de l’unité (21) de commande, le fonctionnement d’au moins une unité (9 à 13) d’extraction d’air et de désenfumage lorsque le paramètre mesuré par le capteur (14 à 17) atteint une valeur prédéfinie à l’étape a) en dessous de laquelle l’extraction d’air n’est pas nécessaire.
3,- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lors de l’étape a), les seuils sont prédéfinis d’origine, sans intervention de l’utilisateur.