Brevet FR2298149A1 — publié le 19760813

L'invention se rapporte à l'écologie et concerne r.otaament les phytotrons ou laboratoires destinés à l'étude expérimentale de la croissance des végétaux. Elle peut s'appui quer aussi à des laboratoires d'étude expérimentale des milieux où vivent et se reproduisent des êtres vivante ou organismes autres que des végétaux, par exemple certains insectes. Un laboratoire d'écologie, par exemple un phytotron, comporte en général un ensemble de chambres étanches permettant chacune de réaliser les conditions expérimentales d'un programme d 'études donné, en réglant notamment des paramètres tels que la composition de l'atmosphère, la température, le degré d'humidité, l'éclairement et, pour un phytotron, en réglant l'alimentation des végétaux en solutions nutritives.Cependant, il est pratiquement impossible de construire une chambre de dimensions adaptées à de nombreuses espèces de végétaux ou d'être vivants et permettant de réaliser des conditions d'expérience très différentes. C'est pourquoi, dans l'état actuel de la technique, on est souvent obligé de construire une nouvelle chambre pour pouvoir procéder à une étude exigeant des conditions expérimentales nettement dit- férentes de celles des études déjà effectuées dans le laboratoire. La présente invention élimine cet inconvénient, en permettant de construire des chambres aisément tranaformables. Selon l'invention, il est prévu à cet effet une cellule comprenant un châssis fait d'éléments allongés assemblés rigidement entre eux, par exemple par soudure, pour former les azotes d 'un polyèdre et de préférence d'un parallélépipède rectangle, et dee parois faites de panneaux couvrant les faces du polyèdre et serrés de façon démontable, avec interposition de joints d'étanchéité, contre les éléments formant les cotés de la face correspondante; les panneaux sont pourvus d'équipements destinés à l'exploitation de la chambre, et un au moins de ces panneaux est interchangeable avec un ou plusieurs panneaux de même dimension pourvus d'équipements différents.Des moyens sont en outre prévus pour assembler une quelconque des faces de la cellule avec une face d'une autre cellule semblable, après démontage des panneaux correspondants, par serrage l'un contre l'autre des chSs- sis desdites cellules avec interposition de joints d'étanchéité entre les éléments formant les côtés de ces deux faces. Dans un mode de réalisation, les éléments allongés formant les arêtes du polyèdre sont des profilés comportant @@ A CO. @@ deux bords rabattus l'un vers l'autre à ungle drbit, et sont assemblés de manière que les bords rabattus entourant une face du châssis soient situés dans le plan de cette face. il ebt ainsi possible d'assembler cette face à un dés panneaux ou à une face d'un autre châssis, avec interposition d'un oint d'étanchéité, au moyen de pinces élastiques prenant appui sons les bords rabattus. Les bords rabattus sont avantageusement pourvus de rebords pour maintenir les joints en place. Si les bords rabattus ne sont pas jointifs dans les angles d'une face du châssis, les vides peuvent être garnis par des goussets assu rant la continuité de l'appui offert au joint. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre les avantages de l'invention et l'art de la réaliser, toutes particularités qui ressortent tant des figures que du terte rentrant; bien entendu, dans le cadre de ladite invention. la figure 1 est une vue schématique, en perspective éclatée, d'une cellule selon l'invention. La figure 2 est le schéma de principe d'une chambre A e phytotron comprenant la cellule de la figure 1, vue en coupe @erticale à plus petite échelle. Les figures 3a, 3b et 3c sont des vues en coupe @ransversale de trois types de panneaux de plafond. La figure 4 est une vue en-coupe transversale d'un type de panneau de porte pouvant être utilisé à la place de celui ;v v > représenté sur la figure 2. la figure 5 est une vue en perspective schématique, cncore plus petite échelle, d'une chambre comprenant une seule ellule. Les figures 6, 6a et 6b sont des vues analogues a figure 5, montrant des chambres comprenant deux cellules. Les figures 7 et 7a sont des vues analogues aux flgures 5, 6, 6a et 6b, montrant des chambres comportant quatre tellules. La figure 8 est une vue en perspective agrandie 1 une partie ue l'ossature de la figure 1. La figure 9 montre une partie de la chambre de la gure 7, @@@ de face en élévation à plus grande échelle avec ar Les figures 10 et il sont des vues à encore plus grande échelle de détails de la figure 9. La figure 1 montre schématiquement, en perspective éclatée, une cellule destinée à former une chambre étanche de phytotron et comprenant essentiellement un chassies parallélépi plaque 1 constituant une ossature, et des panneaux qui seront fixés sur cette ossature, au moyen de pinces élastiques non représentées sur la figure 1, pour constituer les parois de la cellule. Le chassais 1 est fait de huit tronçons de profilés qui seront décrits plus loin en regard de la figure 9, assemblés par soudure de manière à former les arêtes d'un hexaèdre ou parallélé- pipède rectangle.Les six faces de cet hexaèdre rectangle peuvent être couvertes respectivement par les six panneaux représentés sur la figure 1, à savoir unanneau inférieur ou plancher 2, un panneau supérieur ou plafond 9, un panneau antérieur ou porte 4, un panneau postérieur ou fond 5 et deux panneaux latéraux ou côtés 6, 7. Dans le mode de réalisation représenté, le plancher 2 comprend un cadre épais 8 formant un socle pour la cellule et une paroi 9 en forme de pyramide très évasée dont le sommet, tourné vers le bas, est percé d'un orifice 10 pouvant être obturé par un bouchon non vu et permettant ltécoulement du liquide d 'ar- rosage quand le bouchon est enlevé. Ce plancher est fait avantageusement en polyester moulé. Le plafond 9 et les côtés 6, 7 sont de simples plaques qui sont faites avantageusement en résine acrylique ou en une résine transparente, telle que le poly-méthacrylate de méthyle.La porte 4 est une plaque en résine transparente pourvue d'un dispositif de manipulation figuré schématiquement en 11, du type appelé "boute à gants11 permettant d'exécuter des manipulations à l'intérieur de la chambre tout en maintenant celle-ci fermée de façon étanche. De tels dispositifs sont bien connus; ils sont employés couramment dans les laboratoires de produits pharmaceutiques; pour cette raison, il ne parait pas utile de les décrire. Le fond 5 comprend ube plaque 12 supportant sur sa face tournée vers l'intérieur de la cellule un bloc de conditionnement 13, qui sera décrit en regard de la figure 2; cette plaque 12 est avantageusement en résine acrylique. Comme on le voit sur la figure 8, chacun des profilés formant le chassie 1 comporte deux ailes perpendiculaires 14, 15 qui constituent un corps de profilé analogue à une cornière et dont chacune est munie à son extrémité d'un bord tombé 16 rabattu à angle droit vers l'autre aile, lui-même muni à son extrémité d'un rebord 17 rabattu à angle droit vers l'extérieur.Chaque trièdre du châssis est formé par l'assemblage de trois profilés 18, 18a, 18b, une aile 14 du profilé 18 étant soudée à une aile 14a du profilé 18a, l'autre aile 15 du profilé 18 étant soudée à une aile 15k du profilé 18b, et l'aile 15a du profilé 18a étant soudée à l'aile -14b du profilé 18b. Dans chaque angle du trièdre est en outre soudé un gousset triangulaire 19 dont la surface extérieure est située exactement dans le plan des deux bords tombés adjacents tels que 16 et 16a. Le montage des panneaux sur le châssis 1 est illus- tré par les figures 9 et 11, qui montrent notamment la fixation d'un panneau de porte 4 sur les quatre profilés 18, 18a, 18c, lad formant la face correspondante de l'hexaèdre, et la fixation d'un panneau latéral 7 sur une face adjacente. Le panneau latéral est vu par la tranche, en 7, avec coupe partielle, sur la figure 9, et le panneau de porte nrest vu que partiellement en 4. L'écartement entre deux côtés opposés tels que 7a et 7b de chaque panneau est sensiblement égal à l'écartement entre les rebords correspondants 17e et 17f de la face du châssis sur laquelle il doit être monté. Chaque panneau tel que 4 ou 7 est fixé au châssis par une pluralité de pinces élastiques 20 qui appuient son bord 21 vers le côté du châssis situé en regard, avec interposition d'un joint torique 22. Comte on le voit sur la figure 11, chaque agrafe 20 prend appui par une de ses branches 20a sur le bord tombé 16e d'un profilé t8e, tandis que l'autre branche-20b appuie sur le bord 21 du panneau en regard et, comme on le voit sur la figure 9, chaque joint torique 22 est appuyé sur les bords tombés tels que 16e ou tels que 16, 16a, 16c et 16d situés sous le panneau et, dans les coins, sur les goussets 19. Le joint torique est ainsi serré entre le; panneau d'une part, les bords tombés et les goussets d'autre part, de sorte que l'assemblage est parfaitement étanche. Pour démonter l'assemblage, il suffit d'enlever les pinces élastiques. La figure 2 montre schématiquement une chambre de phytotron 28 formée par la cellule de la figure 1 et ayant, par exemple, une hauteur et une largeur de 1 mètre et une profondeur de 70 centimètres. L'équipement du phytotron doit permettre de maintenir l'atmosphère à l'intérieur de la chambre à une température oomprise entre +5 C et +40 C avec une tolérance de +0,5 C, et ; une hum iit S relative comprise entre 50 ,% et 70 % avec une tolérance de #3%. L'équipement doit permettre en outre le réglage des débits de gaz à l'entrée et à la sortie de la chambre, et une alimentation automatique en solution nutritive. la chambre 28 est posée sur une table 29, qui peut entre fixe ou mobile. Les paramètres définissant l'atmosphère de la chambre (température, humidité, débits de gaz à l'entrée et à la sortie de la chambre) sont commandés par un dispositif de climatisation comprenant le bloc de conditionnement 13 déjà mentionné, qui est supporté à l'intérieur de la chambre par le panneau de fond 5, et une machinerie figurée schématiquement en 30, qui est placée à ltextérieur de la chambre et reliée au bloc de conditionnement 13 par des canalisations 31 traversant la plaque 12 du panneau de fond.L'alimentation de la chambre en solution nutritive est assurée par un appareil 32, également situé à l'extérieur de la chambre et relié à celle-ci par une canalisation 33 traversant également la plaque 12. le mécanisme 30 et l'appareil 32 sont reliés par des canalisations 34 et 35 à un appareil de régulation 36 qui assure la régulation automatique des paramètres mentionnés ci-dessus et de l'alimentation en solution nutritive. Bien entendu, les canalisations 31 et 33 traversent la plaque 12 du panneau 5 dans des dispositifs de passage étanche de cloison non représentés. Dans le mode de réalisation représenté, le bloc de conditionnement 13 comprend, à la partie inférieure, un ventilateur 23 qui aspire de l'air dans le bloc 13 suivant la flèche 24 et qui le refoule dans la chambre 28 par une bouche de soufflage 25 après l'avoir fait passer sur une résistance électrique chauftante 25a. L'air de la chambre entre suivant la flèche 37 dans me batterie à eau glacée 26 placée à la partie supérieure du bloc de conditionnement t3, et en sort dans ce bloc suivant la flèche 27 pour être de nouveau aspiré par le ventilateur 23. Le bloc de conditionnement 13 comprend aussi dee moyens (non représentés) pour évacuer une partie du ma de la chambre 28 et la remplacer par-du gaz frais, et pour déverser dans la chambre la solution nutritive arrivant par la canalisation 33, ainsi que des capteurs (non représentés) sensibles aux divers paramètres de l'atmosphère de la chambre. La machinerie 30, commandée par l'appareil de régulation 36, comprend un circuit frigorifique non représenté, qui @@@. L@@@ l'e@ glacés alimentan la batterie 26, tous les autres dispositifs (non représentés) capables d'assurer l'alimentation du bloc 13 en énergie électrique et en gaz frais, l'évacuation les gaz prélevés, la commande à distance des électrovannes, et le réglage des divers parsmètres à l'aide des indications des cap teurs, les divers fluides et les commandes électriques passant tant les canalisations 31.L'appareil 32 contient une réserve de solution nutritive et un dispositif de pompage capable de régler, Rous la dépendance ae l'appareil de régulation 36, le débit de solution nutritive introduite dans la chambre 28 par la canalisa tion 33. La réalisation des appareils 32 et 36 et de la machinerie 30, qui ne font d'ailleurs pas partie de l'invention, est également à la portée des techniciens. Les figures 3a, 3b et 3c illustrent schématiquement trois types de panneaux de plafond. éclairants 3a, 3b, 3c équipés de différents appareils d'éclairage et pouvant être montés sur la chambre 28 à la place du panneau 3. Le panneau 3a comprend une pluralite de tubes d'éclairage par fluorescence 38 disposés parallèlement entre une paroi supérieure opaque 39 et une paroi nférieure translucide 40 fixées dans un cadre 41. Le panneau 3b comprend uns pluralité de lampes à vapeur de mercure 42 disposées dans un bottier opaque 43 fermé à sa partie inférieure par une paroi translucide 44 fixée dans un cadre 45.Le panneau 3c est nalogue au panneau , mais les lampes à vapeur de mercure sont remplacées par un tube d'éclairage 46 du type à arc électrique en atmosphère de xénon. Les panneaux de plafond 3a, 3b et 3c per met@ent de réaliser respectivement des éclairements de 20 000, 000 et 80 000 lux au plancher de la chambre. Les dispositifs éclairage sont munis de conducteurs d'alimentation non repréentes. Quand un panneau éclairant est monté sur la chambre 28, la place du panneau 3,------- il peut être allumé et éteint, suivant un programme donné, par l'appareil de régulation 36. la figure 4 montre schématiquement un type de pan @eau de porte 4a pouvant entre monté sur la chambre 28 à la place @u panneau de porte 4. Ce panneau 4a est pourvu dtun sas compor @ant une porte extérieure 48 et une porte intérieure 49 permet @ant d'introduire un objet dans la chambre; pour cela, on place on objet dans le sas à travers la porte extérieure 48, puis on @ fait passer du sas dans la chambre à travers la porte intérieu /en du p@esage d. @s @@@ La figure 5 est une vue schématique en perspective à échelle réduits de la cellule formant la chambre 28.En enle- vant le panneau latéral 7 de cette cellule et le panneau latéral 6 d'une autre cellule identique et en assemblant l'une contre l'autre les faces ainsi découvertes des chassis de ces deux cellules, on obtient la chambre de la figure 6 qui a un volume double avec une hauteur de I mètre, une largeur de 2 mètres et une profondeur de 70 centimètres; cette chambre comporte deux panneaux de fond 5 pourvus d'un bloc de conditionnement, de sorte que les paramètres peuvent étre réglés entre les mimes limites et avec la même précision que ceux de la chambre 28.Si on peut se contenter d'un réglage moins- précis et de limites infériures de température et d'humidité moins basses, on pourra adopter la disposition de la figure 6a, dans laouelle on a enlevé le panneau de porte 4 d'une des cellules et le panneau de fond 5 de l'autre cellule et assemblé l'une contre l'autre les faces ainsi découvertes pour obtenir la chambre de la figure 6a qui a une hauteur et une largeur de t m et une profondeur de 1,40 m et ne comporte qu'un seul bloc de conditi onnement. la figure 6b montre comment on peut obtenir une chambre ayant une hauteur de 2 m, une largeur de 1 m et une profondeur de 70 cm, avec deux blocs de conditionnement, en superposant deux cellules après avoir enlevé le plafond de l'une et le plancher de l'autre. k enlevant les panneaux latéraux 7 de l'en- semble de cellules de la figure 6b et les panneaux latéraux 6 d'un autre ensemble identique et en accolant les faces ainsi découveru tes, on obtient la chambre de la figure 7 qui a un volume quadru- ple de celui de la chambre 28 et quatre blocs de conditionnement, avec une hauteur et une largeur de 2 m et une profondeur de 70 cm. Si on accole au contraire la face antérieure d'un des ensembles à la face postérieure de l'autre après avoir enlevé les panneaux qui couvraient ces faces, on obtient la chambre de la figure 7a qui a une hauteur de 2 m, une largeur de 1 m et une profondeur de 1,40 m et ne comporte que deux blocs de conditionnement; comme celle de la figure 6a, cette chambre de la figure 7a ne permet donc qu'un conditionnement réduit de l'atmosphère. Comme on le voit sur les figures 9 à 11, l'aseem- blage étanche de cellules destinées à former ensemble une seule chambre se fait de façon très simple, à l'aide de pinces élastiques 20 comme pour la fixation des panneaux et en insérant un élément 50 entre deux joints toriques. On voit par exemple sur la figure 10 un profilé en I 50 placé entre deux joints toriques 22B, 22b, les bords tombés en regard 16g, 16h de deux profilés 18g, 18h étant appuyés respectivement sur ces Joints toriques par des pinces élastiques 20. Les ailes des profilés en I 50 sont échancrées aux deux extrémités de ces profilés, de sorte que leurs âmes sont Jointives dans les angles et que les joints toriques 22, 22b sont écrasés sur toute leur longueur entre ces âmes d'une part, les bords tombés tels que 16 , 16h et les goussets 19 d'autre part. L'assemblage est parfaitement étanche et aisément démontable. REVENDICATIONS 1. Chambre étanche pour l'étude expérimentale de 7'écologie et notamment pour phytotron, comprenant - un cassis fait d'éléments allongés assemblés rigidement en tre eux, par exemple par soudure, pour former les arêtes d'un polyèdre et de préférence d'un parallélépipède rectangle, - une pluralité de panneaux propres à couvrir les faces du polyèdre pour former les parois d'une cellule, et des moyens permettant de serrer chacune desdites parois de façon démon table, avec interposition de joints d'étanchéité contre les éléments formant les côtés de la face correspondante du poly èdre, lesdits panneaux étant pourvus d'équipements destinés à ltexploitation de la chambre, et un au moins de ces panneaux étant interchangeable avec un ou plusieurs panneaux de même dimension pourvus d'équipements différents, - et des moyens permettant d'assembler une quelconque desdites faces, dépourvue de panneau, avec une face, également dépour vue de panneau, d'une autre cellule semblable par serrage l'un contre l'autre des châssis deedites cellules avec inter- position de joints d'étanchéité entre les éléments formant les cotés de ces deux faces. 2. Chambre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un au moins des panneaux est pourvu d'un bloc de condi tionnement comprenant des moyens pour faire circuler l'sir de la chambre sur un dispositif de refroidissement et un dispositif de chauffage,et et alimenté en énergie et en fluide par des canalisations passant au travers dudit panneau. 3. Chambre selon la revendication 2, caractérisée en ce que le bloc de conditionnement comprend aussi des moyens pour renouveler l'atmosphère de la chambre, des moyens pour l'ali- mentation en solution nutritive, et des capteurs sensibles aux divers paramètres de la chambre. 4. Chambre selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les éléments allongés sont des profilés comportant chacun un corps et deux bords rabattus l'un vers autre à angle droit, et sont assemblés de manière que les bords rabattus entourant une face du chtssis soient situés dans le plan de cette face. 5. Chambre selon la revendication 4, caractérisée en ce que cette face du châssis est assemblée à un des panneaux du a une face @ un autre châssis, avec interposition d'un joint d'etanchéité, au moyen d'attaches telles que des pinces élastiques prenant appui sur les bords rabattus. 6. Chambre selon la revendication 5, dans laquelle les bord rabattus ne sont pas jointifs dans les angles d'une face du châssis, caractérisée en ce que les vides sont garnis de gous- sets assurant la continuité de l'appui offert au joint. 7. Chambre selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que les bords rabattus sont pourvus de rebords dirigés vers ltextérieur du châssis. 8. Chambre selon une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que le corps des profilés comprend deux ailes perpendiculaires analogues à des ailes de cornière, les bords tombés étant prévus aux extrémités des ailes. 9. Chambre selon une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que les joints d'étanchéité sont des joints toriques. dOe Chambre selon une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que l'assemblage de deux châssis face à ;ee comprend deux joints d'étanchéité disposés de part et d'autre d'une plèce d'appui qui suit le contour des bords tombés bordant lesdites faces, et serrés entre lesdits bords tombés et la pièce l'apui;