MXPA99005329A - Proceso para la separacion dinamica de dos zonas por medio de una cortina de aire limpio - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para la separación dinámica de una zona contaminada y una zona que se va a proteger, comunicadas entre sí, al menos a través de una zona de separación, este proceso comprende los siguientes pasos:un primer chorro de aire limpio, relativamente lento que se inyecta en la zona de separación, en un primer flujo de inyección, que comprende una lengua capaz de cubrir toda la zona de separación;un segundo chorro de aire limpio relativamente rápido que se inyecta al mismo tiempo en la zona de separación en un segundo flujo de inyección, adyacente a y en la misma dirección del primer chorro, entre la zona que se va a proteger y el primer chorro;este proceso se caracteriza por el hecho de que el segundo chorro de inyección se ajusta de forma tal que el flujo de aire inducido por la superficie del segundo chorro, en contacto con el primer chorro, no es mayor que, aproximadamente la mitad del primer flujo de inyección.

Description

PROCESO PARA LA SEPARACIÓN DINÁMICA DE DOS ZONAS POR MEDIO DE UNA CORTINA DE AIRE LIMPIO Técnica La presente invención se relaciona con un proceso para la separación dinámica de una zona contaminada y una zona protegida, comunicadas entre sí por lo menos a través de una zona de separación, mediante una cortina de aire limpio obtenida al inyectar al menos dos chorros de aire limpio adyacentes a una zona de separación en la misma dirección. El proceso de acuerdo con la invención se puede usar en muchos sectores industriales. Un primer tipo de industrias relacionadas con este proceso incluye todas las industrias (procesamiento de alimentos, médicos, biotecnologías, alta tecnología, etc.), en la cual se necesita evitar que la atmósfera en una zona de trabajo dada se contamine por el aire del ambiente que porta contaminación térmica, microbial, partículas y/o gases. Otro tipo de industrias relacionadas con el proceso de acuerdo con la invención incluye las industrias (nuclear, química, médica, etc.) en la que se debe proteger, tanto al hombre co o al ambiente, de productos tóxicos o peligrosos colocados dentro de un recinto confinado. Técnica más avanzada Actualmente, hay dos tipos de soluciones para la separación dinámica de dos zonas comunicadas entre sí. a través de una o más zonas de separación, por ejemplo para permitir que los objetos entren y salgan; estos dos tipos son la protección por ventilación y la protección por cortina de aire. La protección por ventilación consiste en crear artificialmente una diferencia de presión entre dos zonas de forma que la presión en la zona que se va a proteger es mayor que la presión dentro de la zona contaminada. Así, si la zona que se va a proteger contiene un producto que se pudiera contaminar por el aire en el ambiente, se inyecta un flujo laminar en la zona que se va a proteger de forma que sople hacia fuera a través de la zona de separación. En el caso opuesto, en el cual se necesita proteger tanto al personal como al ambiente fuera del espacio contaminado, se logra un confinamiento dinámico mediante la ventilación usando la extracción en este espacio contaminado. En cada caso, una norma empírica impone un mínimo de aire ventilado con una velocidad de 0.5 m/s en el plano de una zona de separación a través de la cual las dos zonas se comunican, con el objetivo de evitar que se transfiera la contaminación desde una zona que se va a proteger. Sin embargo, la eficiencia de esta técnica de protección por ventilación no es perfecta, particularmente en la situación denominada de "infracciones", en otras palabras cuando los objetos se transfieren a través de la zona de separación insertada entre las dos zonas. Además, este tipo de protección hace necesario procesar y controlar toda la zona que se va a proteger de la atmósfera externa o de toda la zona contaminada. Cuando la zona que se va a procesar y controlar es amplia o grande, esto ocasiona una inversión particularmente alta así como costos de operación. Finalmente, esta técnica de protección por ventilación solamente proporciona protección en una dirección, es decir solamente es útil cuando la transferencia de contaminación solamente es posible en una dirección. La técnica de protección por cortina de aire consiste en inyectar, simultáneamente, uno o varios chorros de aire limpio, en la misma dirección, en la zona de separación entre las dos zonas, que forma una puerta inmaterial entre la zona que se va a proteger y la zona contaminada. Se debe notar que, de acuerdo con la teoría de chorros planos turbulentos, un chorro de aire plano está compuesto de dos zonas separadas; una zona de transición (o zona central) y una zona de desarrollo. La zona de transición corresponde a una parte central del chorro adyacente a la boquilla en la cual el vector de velocidad es constante. Esta zona corresponde a la parte del chorro en el cual no hay mezcla entre el aire inyectado y el aire en cada lado del chorro. Considerando un corte transversal a través del plano perpendicular hacia el plano de la zona de separación, el ancho de la zona de transición se reduce gradualmente a medida que aumenta la distancia desde la boquilla. Esta es la razón por la cual, en el texto, esta zona de transición se denomina "lengua". La zona de desarrollo del chorro es la parte de este chorro localizado fuera de la zona de transición. En esta zona de desarrollo del chorro, el aire exterior entra por la acción del flujo del chorro. Esto da como resultado variaciones en el vector de velocidad y la mezcla del aire. En aire que entra en ambos lados del chorro dentro de esta zona de desarrollo se denomina "inducción". Así, un chorro de aire induce un flujo de aire en cada una de las caras, lo que particularmente depende del flujo de inyección del chorro considerado. El documento JP-B-36 7228 propone la producción de una cortina de aire mediante la inyección simultánea de tres chorros de aire adyacentes en la zona de separación y en la misma dirección. Más precisamente, se inyecta un chorro de aire relativamente rápido entre dos chorros de aire relativamente lentos. Se supone, que esta disposición proporciona un confinamiento más eficiente que el de chorro de aire simple, debido a que el aire de entrada, mezclado por el chorro central, se contamina sólo ligeramente, y se origina a partir de chorros de aire relativamente lentos, inyectados en cada lado del chorro de aire central. Sin embargo, este documento no considera la longitud de las lenguas de cada chorro de aire, ni sus flujos de inyección, de forma que la eficiencia de este confinamiento no es muy precisa. El documento FR-A-2 530 163 propone el control de un confinamiento en una sala, contaminada con una abertura, mediante la inyección de una cortina de aire en este, la cual consta de dos chorros de aire limpio, adyacentes que soplan en la misma dirección. Más precisamente, la separación dinámica se proporciona mediante un primer chorro relativamente lento (denominado "chorro lento"), para lo cual la lengua cubre la abertura completamente. EL segundo chorro (denominado "chorro rápido") es más rápido que el chorro lento y se instala entre el chorro rápido y la zona que se va a proteger. Su función es la de estabilizar el chorro lento por medio de un efecto de succión que pone en contacto este chorro lento con el chorro rápido. El documento FR-A-2 530 163 describe que la lengua del chorro lento se lo suficientemente larga para cubrir toda la abertura cuando el ancho de la boquilla de inyección para este chorro lento es, al menos igual a un sexto de la altura de la abertura que se va a proteger. También se describe que los flujos de inyección de los dos chorros de aire deben ser de forma tal que el flujo de aire inducido por la superficie del chorro rápido, que está en contacto con el chorro lento, es aproximadamente igual al flujo de inyección a través del chorro lento . El documento FR-A-2 652 520 sugiere el uso de una cortina de aire para proteger o evitar que una zona de trabajo limpia, con una abertura, se contamine con el aire del ambiente. Las características principales de la cortina de aire son similares a las características descritas en el documento FR-A-2 530 163. También se especifica que, la velocidad de inyección del chorro lento debe ser del orden de 0.4 m/s ó 0.5 m/s. También se especifica que, los chorros se deben emitir de forma tal que la superficie externa del chorro rápido alcance el límite del plano de la abertura-Debido a los ángulos de expansión del chorro, esto da como resultado un ángulo de aproximadamente 12° entre el plano medio de los chorros y el plano de la abertura. El documento FR-A-2 652 520 también proporcionar la inyección simultánea de aire de ventilación limpio a una temperatura adaptada a los requerimientos, dentro de la zona de trabajo que se va a proteger. Este documento declara que este aire de ventilación limpio se debe inyectar a un flujo aproximadamente igual al flujo inducido por la superficie del chorro rápido que está en contacto con el aire de ventilación limpio.

Además, el documento FR-A-2 652 520 también indica que la rejilla de entrada, a través de la cual se recuperan los dos chorros, se coloca fuera de la abertura y por debajo de la estación o lugar de trabajo, de forma que se puede controlar la ventilación en la zona contaminada. Además, las dos paredes laterales que delimitan la abertura se extienden hacia fuera por encima de una distancia al menos igual al grosor de la cortina de aire. El documento FR-A-2 659 782 propone agregar un tercer chorro de aire, relativamente lento, en los dos chorros de aire limpio descritos en el documento FR-A-2 530 163, de forma que el chorro rápido de aire limpio se coloca entre los dos chorros lentos de aire adyacentes y en la misma dirección. Con este arreglo, en que usan las características principales descritas en los documentos FR-A-2 530 163 y FR-A-2 652 520, se reduce considerablemente la inyección de aire de ventilación, limpio, dentro de la zona que se va a proteger. Además, se proporciona un confinamiento dinámico en ambas direcciones, que no era el caso en los documentos anteriores . La reducción en el flujo de inyección del aire de ventilación limpio dentro de la zona que se va a proteger es el resultado de que la inducción en esta zona se obtiene gracias a la zona de desarrollo de uno de los chorros lentos y no a la zona de desarrollo del chorro rápido como era el caso de la cortina de aire con dos chorros. A pesar de las mejoras hechas a la técnica de la cortina de aire en estos documentos,~ los experimentos y las simulaciones hechas por los solicitantes, han demostrado que la eficiencia del confinamiento obtenida con los dispositivos de la cortina de aire descritos en los documentos FR-A-2 530 163, FR-A-2 659 782 se pueden mejorar considerablemente, en particular en situaciones de infracción. Descripción de la Invención El propósito de la invención es un proceso para la separación dinámica de dos zonas comunicadas entre sí, a través de al menos una zona de separación usando una cortina de aire, cuyo principio es similar al principio descrito en los documentos FR-A-2 530 163, FR-A-2 652 520 y FR-A-2 659 782, pero para el cual la eficiencia del confinamiento se mejora significativamente, en particular en situaciones de infracción. De acuerdo con la invención, este resultado se logra por medio de un proceso para la separación dinámica de una zona contaminada y una zona que se va a proteger, comunicadas entre sí, al menos a través de una zona de separación, este proceso comprende los siguientes pasos: - un primer chorro de aire limpio, relativamente lento, se inyecta en la zona de separación en un primer flujo de inyección, que comprende una lengua capaz de cubrir toda la zona de separación; - un segundo chorro de aire limpio relativamente rápido que se inyecta al mismo tiempo, en la zona de separación, en un segundo flujo de inyección, adyacente y en la misma dirección que el primer chorro, entre la zona que se va a proteger y el primer chorro; Este proceso se caracteriza por el hecho de que el segundo flujo de inyección se ajusta de forma que el flujo de aire inducido por la superficie del segundo chorro en contacto con el primer chorro no es mayor que, aproximadamente la mitad del primer flujo de inyección. Los solicitantes han descubierto y verificado por medio de experimentos y por cálculos, que todas estas características son esenciales para obtener un "efecto barrera" entre las dos zonas, en otras palabras, que la lengua efectivamente cubra toda la zona de separación. Si la inducción en la superficie del chorro rápido creado por el flujo soplado a chorro es muy alta, se puede considerar que la lengua del chorro lento se consume demasiado, con la consecuencia de que se reduce la longitud del chorro lento; por consiguiente, la cobertura de la abertura protegida no es perfecta (el cual es el caso de todos los documentos de acuerdo con la técnica anterior) . Por otra parte, si el flujo de chorro rápido es muy lento, no se maximiza la estabilización del chorro lento por la inducción de la superficie del chorro rápido en contacto con el chorro lento. Esta es la razón por la cual los solicitantes han determinado que es esencial que el flujo de aire inducido por la superficie del segundo chorro (rápido) en contacto con el primer chorro (lento) sea menor que, o preferiblemente casi igual a la mitad del flujo de inyección del primer chorro, y no igual a todo el flujo de inyección como se describe en los documentos FR-A-2 530 163, FR-A-2 652 520 y FR-A-2 659 782. La cortina de aire puede proporcionar un confinamiento dinámico en cualquier dirección si se agrega un tercer chorro relativamente lento a los dos primeros chorros. En este caso, se inyecta un tercer chorro de aire limpio, relativamente lento, en la zona de separación en un tercer flujo de inyección adyacentes al segundo chorro y en la misma dirección que el primer y segundo chorros, ente la zona que se va a proteger y el segundo chorro. El tercer chorro comprende una lengua capaz de cubrir toda la zona de separación. Luego, se ajusta el tercer flujo de inyección, de forma que los flujos de aire inducidos por las superficies del segundo chorro en contacto con el primer y tercer chorros, respectivamente, no sean mayores a, aproximadamente la mitad del primer y tercer flujos de inyección. Debido a estas características, el tercer chorro cubre, efectivamente toda la zona de separación.

Preferiblemente, el aire limpio de ventilación se inyecta de forma simultánea dentro de la zona que se va a proteger en un flujo de inyección al menos igual al flujo de aire inducido por el segundo o tercer chorro (dependiendo de si la cortina de aire tiene dos o tres chorros), en la superficie del chorro en contacto con el aire limpio de la ventilación. Los solicitantes han descubierto que estas características pueden ofrecer un "efecto purificador" en la zona que se va a proteger, particularmente en situaciones de infracción a través de la cortina de aire. Con el objetivo de optimizar el efecto purificador, y sin considerar el número de chorros usados para formar la cortina de aire, es ventajoso inyectar aire limpio de ventilación a una velocidad tal que la velocidad del aire limpio de ventilación dividido por el área plana de la zona de separación sea al menos igual a 0.1 m/s. Si se usa ventilación interna, el aire limpio de ventilación se inyecta por encima de la pared posterior o superior de la zona que se va a proteger, hacia la zona de separación. Por lo tanto, la pared a través de la cual se inyecta el aire limpio de ventilación está paralela o aproximadamente perpendicular al plano de la zona de separación.

Si también se requiere el control de la temperatura dentro de la zona que se va a proteger, se inyecta aire limpio de ventilación a una temperatura regulada. Con el objetivo de optimizar el efecto barrera proporcionado por la cortina de aire, todos los chorros de aire se inyectan, preferiblemente, en direcciones aproximadamente paralelas al plano de la zona de separación. Además, ventajosamente, todos los chorros de aire limpio se recuperan por medio de una entrada colocada delante de las boquillas de inyección de estos chorros, en un plano aproximadamente perpendicular a la dirección de los chorros de aire limpio. El efecto de barrera proporcionado por la cortina de aire también se puede mejorar al extender las paredes laterales de las aberturas, colocadas en cada lado de los chorros de aire limpio, de forma tal que se extiendan hacia la zona contaminada a una distancia al menos igual al grosor máximo de los chorros . Breve descripción de los dibujos A continuación describiremos dos formas de realización de la invención como ejemplos, sin carácter limitante, con referencia a los dibujos anexos, en que: - la figura e es una vista en perspectiva que ilustra la protección de una zona de trabajo limpia por medio de una cortina de aire compuesta de dos chorros de aire adyacentes de acuerdo con la primera forma de realización del proceso de acuerdo con la invención; y - la figura 2 es una vista en perspectiva similar a la figura 1, en que se ilustra en diagrama la protección de una zona de trabajo limpia por medio de una cortina de aire compuesta de tres chorros de aire adyacentes de acuerdo con la segunda forma de realización del proceso de la invención. Descripción detallada de dos formas de realización La zona que se va a proteger y la zona contaminada se marcan con las referencias 10 y 12 respectivamente en la figura 1. En la forma de realización que se muestra, la zona que se va a proteger 10 se compone de un espacio limpio específico para la estación de trabajo y la zona contaminada 12 incluye todo fuera de esta estación. Este espacio externo forma una fuente de contaminación térmica, de partículas, gaseosa y/o microbial del espacio específico para la estación de trabajo. La estación de trabajo que forma la zona que se va a proteger 10, se delimita por paredes en todas direcciones, excepto hacia la derecha, como se muestra en la figura 1, Más precisamente, la superficie de la estación de trabajo que se orienta hacia la derecha en la figura 1, forma una zona de separación que consta de una abertura 11, a través de la cual la zona de protección que se va a proteger 10 se comunica con la zona externa contaminada 12. Esta abertura 11 se puede usar, por ejemplo, para permitir la toma de objetos dentro y fuera de la zona que se va a proteger 10, y para la manipulación, cuando sea necesaria, dentro de esta zona, desde fuera de la zona contaminada 12. Note que esta ilustración es simplemente de una forma de realización ejemplo y de ninguna forma tiene carácter limitante, ya que las zonas 10 y 12 se pueden comunicar entre sí a través de una o más zonas de separación con orientaciones arbitrarias que no se materializan necesariamente en las aberturas, sin salir del objetivo o marco de la invención. En particular, en una forma de realización que no se muestra, la zona que se va a proteger es una banda transportadora que se mueve a lo largo de un recorrido lineal, circular o a lo ancho, y la zona de separación, entre la zona contaminada y la zona que se va a proteger, se extiende longitudinalmente a lo largo del recorrido de la banda transportadora. Con el objetivo de preservar la separación dinámica entre las zonas 10 y 12 a pesar de la presencia de la abertura 11, se forma una cortina de aire permanente 14 en esta abertura cuando se usa la instalación. En la forma de realización que se muestra, por medio de un diagrama, en la figura 1, esta cortina de aire 14 se forma al inyectar dos chorros de aire limpio, adyacentes, de manera simultánea en la misma dirección. Más precisamente, el primer chorro de aire limpio, relativamente lento se inyecta en la abertura 11 (de la cual solamente se muestra la lengua 16) y in segundo chorro de aire limpio también se inyecta en la abertura 11, el cual es relativamente rápido comparado con el primer chorro (del cual solamente se muestra la lengua) . El segundo chorro se inyecta entre el primer chorro y la zona que se va a proteger 10. Para simplificar, en el resto del texto, el primer y segundo chorros se denominan "chorro lento" y chorro rápido" respectivamente . El chorro lento y el chorro rápido se inyectan en la aber-tura 11 por medio de boquillas adyacentes 20 y 22 respectivamente. En la forma de realización que se muestra, la abertura es rectangular y comprende dos bordes horizontales y dos bordes verticales (y en una manera que no se considera limitante) , las boquillas de inyección 20 y 22 se extienden en toda la longitud del borde superior de la abertura 11 de forma tal que la cortina de aire 14 se forma en todo el ancho de la abertura 11. Luego, los dos chorros que forman la cortina de aire 14 se recuperan completamente a través de una entrada simple 24 que se extienden a lo largo del borde inferior de la abertura y por toda la longitud de este borde. Los bordes verticales de la abertura 11 se materializan por medio de las dos paredes 26 localizadas a cada lado de los dos chorros que forman la cortina de aire 14. Estas dos paredes laterales 26 se extienden en la zona contaminada 12 a una distancia al menos igual al grosor máximo de los chorros. Como se muestra en el diagrama de la figura 1, el chorro lento inyectado a través de la boquilla 10 tiene un tamaño tal que la lengua 16 cubre todo el plano de la abertura 11 que se va a proteger. Este resultado se obtiene mediante los pasos de toma para asegurar que el rango, o longitud de la lengua 16 sea, al menos, igual a la altura de la abertura 11. En consecuencia, el ancho de la boquilla 20, paralela al plano de la figura 1, es al menos igual a 1/6 y preferiblemente a un 1/5 de la altura de la abertura 11 que se va a proteger. Así, y solamente como ejemplo, el ancho de la boquilla 20 será de al menos 0.20 para una abertura de 1 metro de alto. Además, con el objetivo de minimizar la turbulencia así como por razones económicas, la velocidad de salida del chorro lento desde la boquilla 20 se fija a 0.5 m/s. Ya que la longitud de la lengua 16 del chorro lento es al menos igual a la altura de la abertura que se va a proteger y este chorro es relativamente lento, el flujo de los chorros de aire alrededor de los objetos que pasa a través de la cortina de aire 14 sin romper el confinamiento.

Sin embargo, la velocidad baja del chorro lento inyectado por la boquilla 20 trae como consecuencia que el chorro, si se usa sólo, se puede desestabilizar por las alteraciones mecánicas o por aire qué pueden ocurrir cerca de la cortina de aire, por lo que se rompe el confinamiento de la estación de trabajo. Esta es la razón por la cual el chorro rápido inyectado por medio de la boquilla 22 se inyecta cerca del chorro lento, a una velocidad mayor con el objetivo de estabilizar el primer chorro y en consecuencia mejorar la eficiencia del confinamiento en situaciones de infracción a través de la barrera dinámica formada por la cortina de aire 14. Como un ejemplo, que no tiene la intención de limitar la invención, el ancho o amplitud de la boquilla 22, a través de la cual, se inyecta el chorro rápido, puede ser al menos igual 1/40 del ancho de la boquilla 20, la cual es igual a 0.005 m en el ejemplo que se describe. Con el objetivo de optimizar el efecto de barrera proporcionado por la combinación de los dos chorros, los solicitantes han determinado que el flujo de inyección del chorro rápido, inyectado a través de la boquilla 22, se debe ajustar de forma tal que el flujo de aire inducido por la superficie de este chorro rápido, que está en contacto con el chorro lento inyectado a través de la boquilla 20, es menor que, o de manera preferida, aproximadamente igual a la mitad del flujo de inyección de este chorro lento. Los experimentos y simulaciones han demostrado que estas características mejoran significativamente el efecto de barrera en comparación con la técnica anterior, en que el flujo del chorro rápido se ajusta de forma tal que el flujo de aire inducido por la superficie de este chorro rápido, en contacto con el chorro lento, es aproximadamente igual al flujo de inyección del chorro lento. Como un ejemplo, que no tiene la intención de limitar la invención, si el flujo de soplo del chorro lento inyectado a través de la boquilla 22 es de 360 m3/h, el flujo de soplo del chorro rápido inyectado a través de la boquilla 22 debe ser de, aproximadamente 42 m3/h. Este valor se debe comparar con el valor de aproximadamente 84 m3/ recomendado en la técnica anterior. Con el objetivo de recuperar todo el aire que se sopla a través de las boquillas 20 y 22, así como el aire que entra por medio de la cortina de aire 14, la entrada 24 se comunica con un medio de succión (que no se muestra) con un tamaño apropiado para este propósito. En la práctica, el aire recuperado de la entrada 24 se limpia por medio de un mecanismo de limpieza especial (que no se muestra) antes de que se recicle hacia las boquillas de inyección 20 y 22. Luego, el exceso de aire se libera hacia el exterior después de una segunda limpieza especial.

En el ejemplo numérico dado anteriormente, el flujo del aire succionado a través de la entrada 24 es de 825 m3/h. Los solicitantes también han determinado que el efecto _de la barrera además se optimiza cuando cada uno de los dos chorros se inyecta a lo largo de una dirección aproximadamente paralela al plano vertical de la abertura 11, y cuando la entrada 24 está perpendicular a esta dirección. En otras palabras, se desea que los orificios de salida desde las boquillas 20 y 22 se ubiquen en el mismo plano horizontal y que la entrada 24 se debe colocar debajo de las boquillas 20 y 22 en otro plano horizontal. Además, el efecto purificador de la zona que se va a proteger 10 se obtiene al proporcionar una ventilación interna en esta zona y respetando el flujo de inyección definido para esta ventilación interna. Este efecto de purificación agregado al efecto de barrera proporcionado por la cortina de aire 14, mejora significativamente la eficiencia del confinamiento, particularmente en situaciones de infracción. Más especialmente, en la forma de realización que se muestra en la figura 1, que se relaciona con la cortina de aire 14 compuesta de dos chorros adyacentes en la misma dirección, el flujo de aire, limpio, de inyección 'dentro de la zona que se va a proteger 10 es igual al flujo de aire inducido por el chorro rápido inyectado a través de la boquilla 22, en la superficie de este chorro rápido, que está en contacto con el aire de ventilación limpio, en otras palabras en la superficie del chorro rápido que se orienta hacia la zona que se va a proteger 10. Además, el aire de ventilación limpio se inyecta a una velocidad tal que la velocidad de este aire dividido por el área del plano de la abertura 11 es al menos igual a 0.1 m/s. En la forma de realización que se ilustra, por medio de un diagrama, en la Figura 1, el aire limpio de ventilación se inyecta en la zona que se va a proteger 10 a través de una rejilla de entrada de soplo 28 que se extiende por toda la pared posterior de la zona que se va a proteger, en otras palabras, en toda la pared de la zona de trabajo que se orienta hacia la abertura 11 y yace paralela al plano vertical de esta abertura. La rejilla de entrada 28 a través del cual el aire de ventilación limpio se inyecta, está localizada en la parte izquierda de la Figura 1. En la forma de realización ya mencionada (que no se muestra) de acuerdo con la cual, la zona que se va a proteger es una banda transportadora que se mueve a lo largo de un recorrido dado, la pared, en la cual el aire de ventilación limpio forma el flujo purificador inyectado, está en la superficie superior de la zona que se va a proteger. Esta superficie está orientada hacia el transportador y luego está aproximadamente perpendicular al plano de la zona de separación. Cuando la temperatura dentro de la zona que se va a proteger 10 se tiene que mantener a un valor uniforme, el aire limpio de ventilación se inyecta a través de la rejilla de entrada 28 a una temperatura regulada. En consecuencia, los medios para la regulación de temperatura como un intercambiador de calor, (que no se muestra) se coloca en el circuito de ventilación en el lado corriente arriba de la rejilla de entrada del soplador 28. En el ejemplo, que no tiene la intensión de limitar, que se mencionó anteriormente, el flujo de soplo para la ventilación interna es de 360 m3/h. Los experimentos y simulaciones han mostrado que, si se respetan las características descritas anteriormente, las eficiencias del confinamiento es de 10 a 100 veces mayor que la eficiencia posible que se obtiene con la técnica anterior. De esta forma, con las características que se describen anteriormente, la eficiencia del confinamiento de una barrera dinámica definida como el promedio de la concentración de los contaminantes en partícula o gaseosos, en la zona contaminada, en relación con la concentración de los mismos contaminantes en la zona que se va a proteger, puede alcanzar valores de entre 104 y 10d.

La figura 2 muestra una segunda forma de realización del proceso de acuerdo con la invención. Esta segunda forma de realización usa las mismas características principales descritas anteriormente con referencia a la figura 1, y además muestra el tercer chorro relativamente lento entre el chorro rápido y la zona que se va a proteger. Esta es la razón por la cual los elementos de instalación ilustrado en la figura 2 son iguales a los elementos en la instalación descrita anteriormente con referencia a la figura 1, por lo que se utilizan los mismo números de referencia y no se describirá de forma detallada. Así, la figura 2 muestra la zona que se va a proteger 10, la zona contaminada 12, la abertura 11, las boquillas 20 y 22 a través de las cuales se inyecta el chorro lento y el chorro rápido, respectivamente, las lenguas respectivas que se ilustran como número 16 y 18, las paredes laterales 26 de la abertura 11 y la rejilla de entrada para el soplo 218 proporcionar la ventilación interna de la zona que se va a proteger 10. * La cortina de aire, en este caso, indicada por la referencia 14', también comprende un tercer chorro de aire limpio, relativamente lento con respecto al chorro rápido, que sale a través de la boquilla 30 adyacente a la boquilla 22 entre el chorro rápido y la zona que se va a proteger 10, de forma que está adyacente al chorro rápido y en la misma dirección que los otros chorros. La lengua de este tercer chorro se ilustra como 32 en la figura 2. Las dimensiones de la boquilla 30 se seleccionan de forma tal que la lengua 32 del tercer chorro cubra toda la abertura. En consecuencia, la boquilla 30 se extiende en toda la longitud del borde superior de la abertura 11, como las boquillas 20 y 22, y el ancho de estas boquillas 30 al menos es igual a 1/6 y preferiblemente a 1/5 de la altura de la abertura 11. En la práctica, los anchos de las boquillas 20 y 30 son las mismos, por ejemplo 0.20 m, en el caso de que la ilustración numérica dada, sin carácter limitante, con referencia a la figura 1. En la segunda forma de realización del proceso de acuerdo con la invención, el flujo de inyección del chorro lento que sale a través de la boquilla 30 se ajusta de forma tal que este flujo es aproximadamente igual al flujo de inyección de chorro lento que sale a través de la boquilla 20. Así, los flujos de aire inducidos por las superficies del chorro rápido, que sale a través de la boquilla 22, en contacto con cada uno de los chorros lento, son menores o preferiblemente iguales a la mitad de los flujos de inyección de estos chorros lentos. Como se ilustra en la figura 2, se nota que el ancho de la rejilla de entrada, en este caso indicado con la referencia 24', se adapta al ancho de la cortina de aire de forma que todos los chorros se pueden recuperar a través de la rejilla de entrada 24'. Más precisamente, la rejilla de entrada 24' para la cortina de aire 14' formada por tres chorros, es más amplia que la rejilla de entrada 24 de la cortina de aire 14 formada por dos chorros. El uso de una cortina de aire 14' formada por tres chorros adyacentes en la misma dirección proporciona una separación dinámica eficiente de las dos zonas en ambas direcciones . Además, en la segunda forma de realización que se ilustra en la figura 2, la presencia de otro chorro lento entre el chorro rápido y la zona que se va a proteger 10, puede reducir el flujo de inyección de la ventilación interna comparada con la primera forma de realización. El flujo de inyección de aire de ventilación limpio a través de la rejilla de entrada del soplador 28 es igual a la mitad del flujo de aire inducido por medio del chorro lento emitido a través de la boquilla 30 en la superficie de este tercer chorro que está en contacto con el aire limpio de ventilación. En el ejemplo numérico dado anteriormente, el flujo de inyección desde cada uno de los chorros lentos es de 360 m3/h, el flujo del soplador de la ventilación interna es de 360 m3/h, y el flujo de succión en la rejilla de entrada 24' es de 1185 m3/h.

Como en la primera forma de realización de la invención, los tres chorros se inyectan, preferiblemente, en direcciones paralelas al plano de la abertura 11 y la rejilla de entrada se coloca debajo de las boquillas de inyección 20, 22 y 30, y está perpendicular a este plano. Además, la velocidad a la cual el aire de ventilación se inyecta en la zona que se va a proteger 10 es ventajosamente igual a 0.1 m/s . Las eficiencias del confinamiento obtenido en la segunda forma de realización de la invención, ilustrada en la figura 2, son similares a las eficiencias del confinamiento dadas en el caso de la primera forma de realización descrita anteriormente con referencia a la figura 1. Se debe notar que se puede hacer muchas modificaciones a las instalaciones descritas, son salirse del objetivo o marco de la invención. Estas modificaciones primeramente relacionadas con las aplicaciones, que son muchas y se relacionan en todos los casos en los que sea necesario hacer una separación térmica y dinámica entre dos ambiente con diferentes concentraciones de gases, partículas y/o de bacterias (un ambiente limpio y otro ambiente contaminado, y posiblemente a diferentes temperaturas), mientras permiten que los objetos pasen desde una zona 'a la otra sin que la zona limpia se contamine. Los ejemplo de estas aplicaciones son proteger estaciones de trabajo para el procesamiento de alimentos, medicinas, biotecnologías o alta tecnología, presentadores para la distribución de productos sensible, etc. Las posibles modificaciones también se relacionan con la forma, orientación y número de zonas de separación a través de las cuales las dos zonas se comunican y la selección de los bordes de la zona de separación en las boquillas de inyección y la ubicación de la rejilla de entrada, que puede ser diferente a la presentación descrita anteriormente .

Claims (14)

1. Reivindicaciones 1. Un proceso para la separación dinámica de una zona contaminada y una zona que se va a proteger, comunicadas entre sí, al menos a través de una zona de separación, este proceso comprende los siguientes pasos: - un primer chorro de aire limpio, relativamente lento que se inyecta en la zona de separación, en un primer flujo de inyección, que comprende una lengua capaz de cubrir toda la zona de separación; - un segundo chorro de aire limpio relativamente rápido que se inyecta al mismo tiempo en la zona de separación en un segundo flujo de inyección, adyacente a y en la misma dirección del primer chorro, entre la zona que se va a proteger y el primer chorro; este proceso se caracteriza por el hecho de que el segundo chorro de inyección se ajusta de forma tal que el flujo de aire inducido por la superficie del segundo chorro, en contacto con el primer chorro, no es mayor que, aproximadamente la mitad del primer flujo de inyección.
2. 2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en que el segundo flujo de inyección se ajusta de forma tal que el flujo de aire inducido por la superficie del segundo chorro, en contacto con el primer chorro, es igual a, aproximadamente la mitad del primer flujo de inyección.
3. 3. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en que el aire de ventilación, limpio, se inyecta, simultáneamente dentro de la zona que se va a proteger, a un flujo de inyección que, al menos, es igual al flujo de aire inducido por el segundo chorro, cuya superficie está en contacto con el aire de ventilación limpio.
4. 4. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en que el tercer chorro relativamente lento, se inyecta en la zona de separación a un tercer promedio de inyección, adyacentes al segundo chorro y en la misma dirección que el primer y segundo chorros, entre la zona que se va a proteger y el segundo chorro, el tercer chorro comprende una lengua capaz de cubrir toda la zona de separación y el tercer flujo de inyección se ajusta de forma que es aproximadamente igual al primer flujo de inyección, de manera que los flujos de aire inducidos por las superficies del segundo chorro en contacto con el primer y tercer chorros, respectivamente, no son mayores a, aproximadamente, la mitad del primer y tercer flujos de inyección.
5. 5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en que el tercer flujo de inyección se ajusta de forma que los flujos de aire inducidos por las superficies del segundo chorro en contacto con el primer y tercer chorros, respectivamente, que son casi iguales a la mitad del primer y tercer flujos de inyección.
6. 6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, que se caracteriza porque el aire limpio de ventilación se inyecta, simultáneamente dentro de la zona que se va a proteger, en un flujo de inyección al menos igual al flujo de aire inducido por el tercer chorro de aire en la superficie del flujo de aire en contacto con el aire limpio de ventilación..
7. 7. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 y 6, que se caracteriza porque el aire limpio de ventilación se inyecta a una velocidad tal que la velocidad de este aire limpio de ventilación dividido por el área del plano de la zona de separación es, al menos, igual a 0.1 m/s.
8. 8. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3, 6 y 7, que se caracteriza porque el aire limpio de ventilación se inyecta en toda la superficie de la pared de la zona que se va a proteger, en la dirección de la zona de separación.
9. 9. El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, que se caracteriza porque la pared en la cual se inyecta el aire limpio de ventilación es la pared posterior de la zona que se va a proteger, la cual es paralela al plano de la zona de separación.
10. 10. El proceso de acuerdo con la reivindicación 8, que se caracteriza porque la pared en la cual se inyecta el aire limpio de ventilación está en la parte superior de la zona que se va a proteger, con una posición aproximadamente perpendicular al plano de la zona de separación.
11. 11. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 3 y 6, a la 10, que se caracteriza por que se regula la temperatura del aire limpio de ventilación.
12. 12. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque los chorros de aire limpios se inyectan en direcciones aproximadamente paralelas al plano de la zona de separación.
13. 13. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque los chorros de aire limpio se recuperan a través de una rejilla de entrada instalada y orientada hacia las boquillas de inyección a través de las cuales se inyectan los chorros y localizadas en un plano aproximadamente perpendicular a la dirección de los chorros de aire limpio.
14. 14. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque la zona de separación se une por las paredes laterales colocadas a cada lado de los chorros de aire limpio extendiéndose hacia la zona contaminada a una distancia, al menos igual, al grosor máximo de los chorros.