Brevet FR2130721A1 — publié le 19721103

-i- 213G721 L'invention se rapporte à un système de ventilation pour un endroit clos, en particulier - mais non exclusivement - pour une chambre ventilée. Ainsi que cela est bien connu, une chambre ventilée offre 5 un poste de travail sûr où le travail peut être exécuté alors que l'air s'éloigne de l'opérateur de façon que les fumées ou les particules dangereuses nées de l'exécution du travail soient évacuées en toute sécurité loin de l'opérateur. La nécessité d'une amélioration de ce dispositif s'est trouvée accrue par suite du perfection-10 nement des techniques modernes, particulièrement dans les domaines de la fabrication des semi-conducteurs et de la production ainsi que de la recherche et du développement pharmaceutiques. Les chambres ventilées classiques aspirent l'air depuis le fond de la chambre en éloignant ainsi de l'opérateur qui se tient 15 devant l'ouverture frontale de la chambre, toutes les fumées qui peuvent se produire. Les chambres classiaues à air pur fournissent cet air pur depuis le fond ou la partie supérieure de la chambre mais les particules de poussière ont ainsi tendance à se diriger vers l'opérateur. 20 On a essayé, auparavant, de combiner l'entrée de l'air pur avec 1'aspiration des fumêes et particules, généralement en ménageant une arrivée d'air pur à la partie supérieure de la chambre et en procédant à 1'aspiration à travers un treillage ou des perforations situés à la partie inférieure de la chambre. Cet arran-25 gement a également été utilisé pour permettre une certaine recirculation de 1'air dans les chambres à air pur simples. Les arrangements connus mentionnés ci-dessus présentent un certain nombre d'inconvénients parmi lesquels les plus importants sont les suivants : 30 a) la mise en place d'un appareil sur le treillage ou sur la surface de travail perforée perturbe sévèrement le passage du flux d'air à travers l'aspirateur placé dessous et affecte défavorablement l'équilibre entre l'arrivée d'air et l'aspiration ; b) il est très peu commode de travailler sur un treillage 35 ou une surface perforée car lorsque de petits objets tombent ils peuvent passer à travers le treillage ou les perforations et il peut être difficile de les récupérer dans le système d'aspiration par gaine ; c) les gaz très légers qui se produisent dans la chambre ont 72 10616 -2- 2130721 tendance à s'élever et à s'opposer au flux d'air descendant. La même chose est vraie pour les gaz lourds quand la direction du flux d'air est inversée. L'objet de la présente invention est d'offrir un système de 5 ventilation pour un espace clos sans qu'on ait à subir les inconvénients exposés ci-dessus. L'invention consiste en un système de ventilation pour un espace clos ayant, sur un côté, unè ouverture à travers laquelle un opérateur peut travailler sur un appareil posé sur la partie 10 inférieure de l'enceinte, ce système étant caractérisé par l'installation dans une paroi de l'enceinte d'un dispositif amenant de l'air sur l'un des côtés de l'ouverture et, dans l'autre paroi, d'un dispositif évacuant l'air depuis l'autre côté de l'ouverture, les dispositifs d'arrivée et de sortie d'air étant tels qu'ils 15 provoquent un débit d'air uniforme sur l'ensemble de la surface ou d'une partie importante de la surface de chacun des dits côtés, et par l'installation de dispositifs provoquant l'écoulement de l'air insufflé hors des conduites d'arrivée, de dispositifs provoquant 1'écoulement de 1'air évacué dans les conduites de sortie, 20 et de dispositifs grâce auxquels les débits d'air relatifs à l'entrée et à la sortie peuvent être réglés pour être égaux à un débit déterminé à l'avance ou pour être différents de ce dernier. L'invention consiste, en outre, en un système de ventilation comme indiqué au paragraphe précédent dans lequel les dispositifs 25 provoquant l'écoulement de l'air à l'arrivée et à la sortie comt£en— nent respectivement un ventilateur, une chambre de compression ou de dépression et un filtre contigu à la paroi de l'enceinte construit de façon à produire un flux d'air laminaire sur toute la surface de la dite paroi. 30 L'invention consiste, de plus, en un svstème de ventilation comme indiqué ci-dessus dans lequel l'enceinte a la forme d'une chambre ventilée ayant un cadran mobile ou des portes qui peuvent être fermés entre l'opérateur et la surface de travail de la chambre. 35 Dans les croquis ci-annexés, qui montrent, à titre d'exem ple seulement, une incorporation de l'invention, la figure I est un shéma en coupe d'une chambre ventilée, tandis que la figure 2 est un schéma en plan de cette chambre ventilée. L'air entre dans le système de ventilation par le dessus en 40 suivant une direction de haut en bas comme indiqué par la flèche 72 10616 -3- 2130721 et son écoulement est provoqué par un ventilateur, de préférence de type centrifuge, d'une façon bien connue par les spécialistes ; l'air passe ensuite à travers un avant-filtre A dans une chambre de compression B et de là, par l'intermédiaire d'un dispositif d' 5 arrivée d'air comprenant un filtre C d'écoulement laminaire à 1' entrée, dans l'enceinte D. De l'enceinte D l'air est aspiré, oar l'intermédiaire d'un dispositif de sortie d'air comprenant un système d'aspiration à vitesse constante G, dans une chambre de dépression H par le ventilateur de sortie et sort en se dirigeant 10 vers le haut comme indiqué par la flèche. Quand les débits d'air au dispositif d'arrivée C et au dispositif de sortie G sont égaux ou sensiblement égaux, l'air s'écoule de façon laminaire comme indicrué par les flèches horizontales, c'est-à-dire que le débit de l'air est le même sur toute la 15 surface des sections transversales perpendiculaires à la direction du flux. En conséquence, l'air se déplace sans turbulence et passe de façon uniforme autour des objets interposés et limite à une petite zone toute turbulence que ces derniers peuvent produire. 20 La mise en place d'objets à l'intérieur de l'enceinte n'in terrompt pas de manière appréciable l'écoulement uniforme de 1' air à travers la chambre. Sur la figure 2, on peut voir que la surface inférieure de l'enceinte est divisée en deux zones, la surface de travail D et 25 une partie L qui est faite inclinée de manière à empêcher cette zone d'être utilisée pour le travail et qui normalement est à 1' extérieur de la ligne délimitée par un cadre mobile ou des portes pour fermer la surface de travail D. Un rideau d'air, indicrué par les deux flèches horizontales est prévu pour passer de l'autre cô-30 té de l'ouverture au dessus de la surface inclinée. L'air est alimenté par la chambre de compression B et aspiré à travers la chambre de dépression H. En faisant varier la résistance relative du filtre C de deux manières différentes, on peut faire varier la vitesse relative de l'air dans l'espace de travail D et le rideau 35 d'air L. Le dispositif G d'aspiration à vitesse constante peut comprendre des déflecteurs qui peuvent être mobiles et que l'on peut régler pour fournir les débits relatifs d'écoulement souhaités entre l'air de l'espace de travail D et le rideau d'air L. 40 La figure I montre une gaine K permettant un écoulement en 72 10616 -4- 2130721 tre la chambre de compression B et la chambre de dépression H et qui peut être pourvue d'une ouverture permettant de contrôler le débit de l'écoulement entre ces deux chambres suivant l'équilibre des pressions d'admission et d'aspiration, lequel peut être détec-5 té par un détecteur électrique, par exemple un thermistor. On peut aussi, pour l'équilibre de l'admission et de l'aspiration, mettre en place des détecteurs électriques séparés contre le filtre d'entrée et le dispositif d'aspiration à vitesse constante et ainsi comparer les résultats et surveiller les différences de débit. 10 - On peut ainsi soit régler le débit manuellement ou bien le faire régler automatiquement. Une compensation correcte entre les systèmes d'admission et d'aspiration empêche que l'air pollué de l'extérieur de l'enceinte ne puisse v pénétrer et que toute fumée ou particule produites dans la chambre ne puissent atteindre 11at-15 mosphère extérieure. Puisque le fait d'assurer la sécurité des opérateurs par 1' aspiration des émanations est fréquemment la caractéristique la plus importante des chambres à air pur, on peut juger préférable d'aspirer une quantité d'air légèrement supérieure à celle fournie 20 par le système d'admission. Un trait marquant du rideau d'air est que tout air supplémentaire demandé par le système d'aspiration à l'intérieur de la chambre provient du rideau d'air et qu'aucun air pollué provenant de la pièce n'entre dans la chambre. Les gaz quelconques qui sont particulièrement légers ou particulièrement lourds 25 peuvent s'élever ou descendre à l'intérieur de la chambre sans affecter le flux d'air laminaire général. Ces gaz ne peuvent aller au-delà du plafond plein ou de la surface de travail pleine et sont automatiquement transportés par le flux d'air laminaire vers le système d'aspiration. 30 Si une turbulence quelconque est créée par le déplacement d' un appareil ou le mouvement des bras de l'opérateur, l'air turbulent est rapidement évacué vers les gaines d'aspiration. Les émanations ou particules quelconques allant sur le devant de la chambre dans une turbulence d'air sont absorbées par le rideau d'air 35 externe et transportées vers le système d'aspiration. C'est une caractéristique de ce système que le rideau d'air peut avoir une vitesse plus élevée que la circulation générale d'air dans la chambre. Par exemple, pour une vitesse de 30,48 m à la minute à l'intérieur de la chambre, une vitesse du rideau d'air de 60,96 m à 40 la minute est généralement considérée comme convenable. 72 10616 -5- 2130721 Il doit être entendu que la description ci-dessus n'est faite qu'à titre d'exemple seulement et que des détails pour la mise en oeuvre de l'invention peuvent varier sans aue l'on s'écarte du domaine de 1'invention 72 10616 -6- 2130721 REVENDICATIONS 1 - Système de ventilation pour un espace clos ayant, sur un côté, une ouverture à travers laquelle un opérateur peut travailler sur un appareil posé sur la partie inférieure de l'enceinte, ce système étant caractérisé par l'installation dans une paroi 5 de l'enceinte d'un dispositif amenant de l'air sur l'un des côtés de l'ouverture et, dans l'autre paroi, d'un dispositif évacuant l'air depuis l'autre côté de l'ouverture, les dispositifs d'arrivée et de sortie d'air étant tels qu'ils provoquent un débit d'air uniforme sur l'ensemble de la surface ou d'une partie importante 10 de la surface de chacun des dits côtés, et par l'installation de dispositifs provoquant l'écoulement de l'air insufflé hors des conduites d'arrivée, de dispositifs provoquant l'écoulement de 1' air évacué dans les conduites de sortie, et de dispositifs grâce auxquels les débits d'air relatifs à l'entrée et à la sortie peu-15 vent être réglés pour être égaux à un débit déterminé à l'avance ou pour être différents de ce dernier. 2 - Système de ventilation selon la revendication I dans lequel les dispositifs provoquant l'écoulement de l'air à l'arrivée et à la sortie comprennent- Tespëctîvément"un ventilateur, une cham- 20 bre de compression ou de dépression et un filtre contigu à la paroi de l'enceinte construit de façon à produire un flux d'air laminaire sur toute la surface de ladite paroi. 3 - Système de ventilation selon les revendications I et 2 dans lequel l'enceinte est une chambre ventilée ayant un cadran 25 mobile ou des portes qui peuvent être fermés entre l'opérateur et la surface de travail de la chambre. 4 - Système de ventilation selon la revendication I dans lequel la surface de base, le plafond et la paroi de fond de l'enceinte ne présentent pas de perforations. 30 5 - Système de ventilation selon la revendication 3 dans le quel il y a deux surfaces de base, une surface de base à l'intérieur de l'autre côté du cadre mobile ou de la porte et qui est horizontale et une surface de base à l'extérieur du cadre mobile ou de la porte qui est inclinée pourempêcher d'être utilisée comme sur-35 face de travail. 6 - Système de ventilation selon la revendication 5 dans lequel des dispositifs d'admission d'air et de sortie d'air sont prévus dans les côtés de l'enceinte au-dessus de la surface de base 72 10616 -7- 2130721 inclinée pour fournir un rideau d'air ayant un flux laminaire de 1'autre côté de 1'ouverture. 7 - Système de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, muni de dispositifs détecteurs du débit d' 5 air associés avec les dispositifs d'admission d'air et de sortie d'air pour indiquer les débits d'air relatifs afin de permettre de les régler, soit pour les rendre égaux, soit pour leur donner une différence déterminée à l'avance, comme souhaité. 8 - Système de ventilation selon 1'une quelconque des reven-10 dications I à 6, muni de dispositifs détecteurs du débit d'air associé avec les dispositifs d'admission d'air et de sortie d'air pour régler automatiquement les dispositifs provoquant le débit d'air afin d'obtenir une égalité ou une différence prédéterminée dans les débits des dispositifs respectifs.