Brevet FR2522791A1 — publié le 19830909

L'invention s'applique spécialement au contrôle fonctionnel des pressuriseurs conditionneurs d'air notamment pour cabines de travail en atmosphère polluée. De tels appareils sont utilisés entre autres pour la protection des personnes contre des produits solides, liquides ou gazeux que l'on rencontre par exemple dans les travaux agricoles en particulier les produits de traitement des sols ou des cultures. L'invention trouve en conséquence une application préférée aux cabines de conduite de tracteurs agricoles Un appareil particulièrement bien adapté aux cabines de véhicules tracteurs est décrit dans la demande de brevet France no 8104471 du 6 Mars 1981. Le dispositif de contrôle selon l'invention est plus spéciale- ment adapté à un tel appareil mais non exclusivement dès l'instant que l'on souhaite donner à l'utilisateur des moyens de contrôle combinés lui Indiquant à tout moment le degré d'efficacité du fonctionnement du pressuriseur conditionneur d'air qui équipe sa cabine de travail ou de conduite Il convient de rappeler que les appareils pressuriseurs sont équipés d'un préfiltre, d'au moins un filtre physique et d'un filtre chimique, l'air de pressurisation est fourni par un turbo-ventilateur à débit réglable qui alimente en air pulsé la cabine d'utilisation. é"G Il est apparu, dans des appareils pressurisateurs conditionneurs d'air, que l'efficacité de la filtration est fonction de plusieurs facteurs dont deux essentiels Ces deux factures sont d'une part, la différence de pression relative régnant entre le milieu exté- rieur à la cabine et son milieu intérieur Le milieu extérieur est le milieu o règne un taux de nocivité important (pulvérisation, saupoudrage) , le milieu intérieur étant le milieu que l'on veut protéger Cette différence de pression est assurée par une mise en pression (ou pressurisation) de la cabine grâce au moto ventilateur de l'appareil L'écart de pression peut être faible, de l'ordre de 1 à quelques milli- mètres d'eau Cette légère surpression fera barrière à l'entrée des produits nocifs à l'intérieur de la cabine, 2 2 i 522791 d'autre part, l'état des filtres (préfiltre, filtre physique et filtre chimique). Trois phénomènes peuvent affecter l'efficacité de la filtration, à savoir: le colmatage des fil tres physiques: le rôle principal du préfiltre et du filtre physique est d'assurer une retenue physique des particules en suspension dans l'air En effet, ces particules sont le support primordial des vapeurs et produits nocifs Il est donc compréhensible qu'en jouant leur rôle, ces filtres vont se charger en particules et, au fur et à mesure, se colmater Le colmatage induit d'ailleurs un autre effet; les filtres, surchargés de particules commencent à les relâcher et ces particules pénètrent à l'intérieur de la cabine. L'efficacité de la filtration est alors nulle. la saturation du filtre chimique: le filtre chimique constitué de charbons actifs et d'un support a pour propriété de retenir les constituants orga- niques des vapeurs et aérosols nocifs grâce au phénomène d'absorption Néanmobs la capacité de rétention en poids moléculaire de ces agents chimiques est limitée et proportionnelle au poids de charbons actifs Le pouvoir de rétention de la cellule décrite au brevet France 8004471 se situe entre 260 et 350 grammes Au delà, le pouvoir chute rapidement et la filtration chimique devient pratiquement nulle Il est donc important de connaître en permanence, pour des appareils du genre en question, l'état de ce filtre chimique, l'état du ou des filtres mécaniques, mais aussi connaître et régler le débit d'air en fonction du pouvoir filtrant des filtres tout en maintenant le minimum nécessaire de pressurisation dans la cabine. La présente invention répond à ces différents impératifs Elle concerne à cet effet un équipement de contrôle pour pressuriseurs conditionneurs d'air de cabines de travail en atmosphère polluée, appareil du genre comprenant un ou plusieurs filtres physiques, au moins un filtre chimique, un turbo ventilateur de préférence à plusieurs allures de débit pour pulser l'air filtré dans une cabine de travail, équipement caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, un pressostat différentiel possédant une prise de pression en cabine et une prise de pression hors cabine, ce pressostat alimentant en cabine un témoin de pressurisation, d'autre part, un compteur d'impulsions associé à un pont diviseur comprenant autant de rapports que le groupe turbo ventilateur possède d'allures de débit, ce compteur affichant, en temps corrigé, le temps d'utilisation efficace du filtre chimique en fonction des allures de débit du turbo ventilateur, d'autre part encore, un détecteur de toxicité comprenant, sur un support remplaçable situé sur le trajet de l'air pulsé en cabine, de préférence plusieurs pastilles de réactif révélant, par changement de couleur, à partir d'un certain seuil, la présence de corps chimiques polluants Grâce à cette disposition d'ensemble, l'occupant d'une cabine connait à tout moment l'état de pressurisation et par suite l'état de colmatage des filtres mécaniques ou les pertes anormales de pressions dues à des fuites acciden- telles Il connaît la durée d'efficacité du filtre chimique, il détecte une éventuelle toxicité de l'air pulsé en cabine et peut, à tout moment, en fonction du degré de pollution extérieur choisir la vitesse de débit d'air la plus économique et la plus appropriée pour assurer le fonctionnement efficace du pressuriseur conditionneur d'air. Suivant une disposition de l'invention, le témoin de pressurisa- tion, le compteur d'utilisation du filtre chimique et le détecteur de toxicité sont regroupés de préférence en sabine sur le diffuseur du pressuriseur conditionneur d'air. Suivant une autre disposition de l'invention, le détecteur de toxicité se présente sous forme d'une carte enfichable dans un porte carte exposé au courant d'air circulant dans le diffuseur de l'appareil pressuriseur conditionneur d'air, ladite carte comprenant de préférence une pastille ammoniaque détectant la présence d'insecticides phosphores, une pastille chlore détectant la présence d'insecticides et herbicides chlorés, une pastille hydracide détectant la présence d'herbicides nitrés et une pastille hydrogène sulfuré détectant la présence de fongicides. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode d'exécution de l'invention donné ici à titre d'exemple et montré dans les dessins joints dans lesquels: 252279 V 1 La figure 1 est une vue en perspective d'un appareil pressu- riseur conditionneur d'air comprenant un équipement de contrôle selon l'invention La figure 2 est une vue en plan d'un détecteur de toxicité La figure 3 est une vue en coupe transversale selon 3-3 de la figure 1 montrant le détecteur de toxicité en place sur le diffuseur d'air de l'appareil La figure 4 est un schéma électrique de l'équipement de contrôle. Dans l'exemple d'exécution de la figure 1, le pressuriseur conditionneur d'air 10 comporte un diffuseur d'air traité 24 disposé en cabine alimenté par le groupe turbo ventilateur 19 Sur le diffuseur 24 sont regroupés les différents organes de contrôle de fonction du pressuriseur conditionneur d'air. L'équipement de contrôle comporte tout d'abord un pressostat différentiel 25 dont le seuil est de 3 millimètres de colonne d'eau à l'enclenche- ment et de 2 millimètres de colonne d'eau au déclenchement. Cela signifie qu'il sera indispensable, à la mise en route, d'assurer une pressurisation d'au moins 3 millimètres de colonne d'eau dans la cabine d'utilisation pour que le pressostat 25 déclenche Dans ce cas, le pressostat 25 alimente un témoin de fonctionnement 26 qui, lorsqu'il sera allumé, sera le signe d'une présence de pressurisation d'au moins 2 millimètres de colonne d'eau dans la cabine d'utilisation La prise de pression différentielle s'effectue d'une part par un conduit 27 dont l'ouverture débouche à l'extérieur du caisson 12 de l'appareil pressuriseur conditionneur d'air, d'autre part par un conduit 28 dont l'orifice débouche dans la cabine de travail Grace à cette première disposition, on peut relever en cabine les défaillances de la pressurisation Ces défaillances peuvent être dues soit au colmatage des filtres 16,17 ce qui se traduit par une insuffisance de débit d'air Il suffit alors de nettoyer les filtres physiques et de remplacer s'il y a lieu le filtre chimique, soit l'étanchéité de la cabine est défaillante auquel cas il suffira d'en améliorer le calfeutrage. L'équipement comporte par ailleurs un compteur d'impulsions 29 permettant de contrôler le volume d'air débité par l'appareil. Le compteur 29 est un compteur d'impulsions dont la base de 2522791 temps est fournie par une bobine ou un quartz Ace compteur est associé un diviseur électronique 30, dans l'exemple représenté à 3 rapports correspondant aux trois positions du commutateur 31 du turbo ventilateur 19. Les débits d'air correspondant aux trois vitesses de ventilation ont été relevés de manière à donner au pont diviseur 30 le ratio des débits d'air. Le tableau ci-dessous indique un choix préféré des ratios utilisés Lors des essais d'endurance du pressuriseur conditionneur d'air le temps ou le seuil de toxicité a été relevé Les temps étant connus pour les trois vitesses du turbo ventilateur 19 le pont diviseur 30 pernet d'afficher sur le compteur 29 un temps corrigé en fonction des allures de débit du turbo ventilateur. Ce dispositif permet à tout moment de connaître l'état de la cellule à charbon actif 17. Le compteur de temps d'utilisation de la cellule de filtration chimique et le témoin de pressurisation de la cabine sont avantageusement complétés par un détecteur de toxicité 32 se présentant sous forme d'une carte enfichable dans un porte carte 33 exposé au courant d'air circulant dans le diffuseur 24 de l'appareil pressuriseur conditionneur d'air La carte enfichable 32 comporte des pastilles de réactif respectivement A, B, C, D, réagissant par changement de couleur à l'ensemble des produits utilisés pour le traitement des cultures. Le détecteur de toxicité s'est révélé particulièrement utile car dans certains cas, pour différentes causes, le taux de toxicité peut être dépassé en cabine sans que pour autant les temps de maintenance des filtres soient atteints Ces causes sont multiples et l'on peut citer par exemple: erreur dans le dosage du traitement effectué conditions atmosphériques difficiles accident de cabine (pressurisation non assurée) Vitesse Débit d'air moyen Ratio du diviseur 1 210 m 3/h 1 2 140 m 3/h 0, 7 3 100 m 3/h 0, 5 6 2522791 Dans tous ces cas le niveau de toxicité peut être donc atteint en cabine sans que pour autant l'occupant ne s'en rende compte. Le détecteur de toxicité a donc pour r 8 le d'indiquer les dépas- sements de seuil normalisé notamment les normes OSHA. Le tableau ci-dessous résume les produits auxquels réagissent ces pastilles La détection du dispositif est continue La pastille commencera à changer de teinte dès que le taux de toxicité du tableau 2 sera atteint Cette teinte s'accentuera pour virer au foncé si aucune mesure n'est prise Dans l'exemple choisi il a été nécessaire de prévoir quatre pastilles car si l'une de celles-ci est sensible au produit réactif choisi elle est par contre indifférente à la nature de tout autre produit Par exemple, une pastille dont le réactif est le chlore ne changera pas de couleur si elle est parcourue par de l'ammoniaque Le détecteur de toxicité porte sur la carte 32 la couleur d'origine (neutre) et la couleur à laquelle virera celle-ci lorsqu'elle sera soumise au réactif Ces mentions permettent de visualiser à tout moment le début d'un changement de teinte parfois difficile à cerner. Le code des couleurs est le suivant: Pastille Couleur d'origine Couleur au seuil de toxicité A -jaune bleu B blanc jaune C blanc jaune D blancbrun La carte 32 ou réglette sera changée dès que l'une des pastilles aura viré de teinte. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples d'exé- cution ci-dessus décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes sans pour autant sortir du cadre des revendications annexées. Réactif taux pesticide ammoniaque 25 ppm insecticides phosphorés chlore 1 ppm insecticides et herbicides hydracide 1 ppm herbicides nitrés hydrogène sulfuré 5 Pi W I fongicides 1 2522791 V REVENDICATIONS 1) Equipement de contrôle pour pressuriseurs conditionneurs d'air de cabines de travail en atmosphère polluée, appareil du genre comprenant un ou plusieurs filtres physiques 16, au moins un filtre chimique 17, un turbo ventilateur 19 de préférence à plusieurs allures de débit pour pulser l'air filtré dans une cabine de travail, équipement caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, un pressostat différentiel 25 possédant une prise de pression 28 en cabine et une prise de pression 27 hors cabine, ce pressostat ali- mentant en cabine un témoin de pressurisation 26, d'autre part, un compteur d'impulsions associé à un pont diviseur 30 compre- nant autant de rapports que le groupe turbo ventilateur possède d'allures de débit, ce compteur affichant, en temps corrigé, le temps d'utilisation efficace du filtre chimique 17 en fonction des allures de débit du turbo ventilateur 19, d'autre part encore, un détecteur de toxicité 32 comprenant, sur un support rempla- çable situé sur le trajet de l'air pulsé en cabine, plusieurs pastilles A, B,C,D, de réactif révélant, par changement de couleur, à partir d'un certain seuil la présence de corps chimiques polluants. 2) Equipement de contrôle selon la revendication 1 caractérisé en ce que le témoin de pressurisation 26, le compteur d'utilisation 29 du filtre chimique 17 et le détecteur de toxicité 32 sont regroupés de préférence en cabine sur le diffuseur 24 du pressuriseur conditionneur d'air. 3) Equipement de contrôle selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le pressostat 25 est couplé au commutateur 31 commandant les différentes allures de débit du turbo ventilateur 19. 4) Equipement de contrôle selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que le détecteur de toxicité 32 se présente sous 1 2522791 forme d'une carte enfichable dans un porte carte 33 exposé au courant d'air circulant dans le diffuseur 24 de l'appareil pressuriseur conditionneur d'air, ladite carte comprenant de préférence une pastille ammoniaque A détectant la présence d'in- secticides phosphores, une pastille chlore B détectant la présence d'insecticides et herbicides chlorés, une pastille hydracide C détectant la présence d'herbicides nitrés et une pastille hydrogène sulfuré D détectant la présence de fongicides. ) Pressuriseur conditionneur d'air 10 pour cabines de travail en atmosphère polluée caractérisé en ce qu'il comporte un équipement de contrôle de fonction selon l'une quelconques des revendications 1 à 4.