Brevet FR2605246A1 — publié le 19880422

La présente invention concerne une enceinte à flux laminaire. Ùne telle enceinte est destinée notamment, à la manipulation d'échantillons biologiques ou à la fabrication de composants électroniques. On sait depuis longtemps que l'air joue un rôle primordial en tant que véhicule de particules telles que les poussières et les germes. Or, il existe des domaines de la technique où des manipulations doivent être effectuées dans un milieu sterile ou dépourvu de polluants particulaires. C'est le cas, par exemple, dans le domaine de la recherche fondamentale, pour les cultures cellulaires, dans l'industrie pharmaceutique pour le contrôle de la qualité des préparations et également en électronique pour la fabrication ou l'assemblage de composants miniaturisés, dans l'industrie horlogère pour l'assemblage de pièces de micro-mécanique. Parfois, on souhaite travailler, en même temps, dans un milieu propre, et s'isoler des émanations de produits nuisibles et dangereux. C'est souvent le cas dans le domaine de la biologie où l'on est amené à manipuler des préparations qui peuvent être rapidement polluées par l'air ambiant et/ou qui peuvent dégager des substances nuisibles pour le manipulateur. Afin de remédier à ces problèmes on propose depuis quelques années des hottes à flux laminaire. Dans ce type de hottes, le flux laminaire exerce son action sur toute la section du volume à protéger et repousse devant lui la totalité des aérosols en suspension, comme le ferait un gros piston dans un cylindre. Les brevets FR-A-2 347 115 et US-A-3 986 597 sont deux illustrations de ce type de dispositif. Le premier décrit une sorbonne de sécurité qui présente un volume de travail parcouru par un écoulement d'air laminaire unidirectionnel, auquel se mêle l'air ambiant pénétrant dans la sorbonne par une ouverture d'accès. Le second concerne une hotte à flux laminaire avec recyclage, et assainissement de l'air par des filtres. On classe ces hottes dans deux catégories principales: les hottes à flux laminaire horizontal et les hottes à flux laminaire vertical. Les premières sont utilisées dans tous les cas où la protection de l'objet à manipuler est à assurer, sans que ses émanations soient nocives pour l'opérateur. Elles trouvent leur emploi, par exemple, dans les iaboratoires de recherche, pour les cultures cellulaires et les préparations de milieux non pathogènes. Les secondes sont utilisées dans tous les cas où il convient d'éviter les interactions entre l'opérateur et le produit manipulé. Cependant, en théorie, on ne peut plus parler de flux laminaire à partir du moment où un élément quelconque pénètre dans la hotte. En effet, tout objet fixe ou en mouvement, présent dans le volume de travail, est un perturbateur de flux, susceptible de provoquer des phénomènes d'inductions ou d'être lui-même générateur de particules contaminantes. Ce phénomène est de première importance pour des travaux qui doivent être réalisés dans des conditions de parfaites stérilité et propreté. Par ailleurs, du fait du volume relativement restreint de la hotte, le plan de travail est souvent encombré par des objets dont on a épisodiquement besoin au cours de la manipulation. Cela peut avoir pour conséquence des mauvaises conditions de manipulations et des accidents indésirables, tels que la contamination biologique ou la pollution particulaire du produit ou objets manipulés. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précités, en proposant un dispositif approprié, simple et peu coûteux. L'enceinte à flux laminaire selon la présente invention est destinée notamment à la manipulation d'échantillons biologiques ou la fabrication de composants électroniques. Au moins l'une de ses faces est partiellement ouverte sur le volume de travail et cette enceinte comporte des moyens permettant d'assurer la circulation d'un flux laminaire d'air dépoussiéré stérile. Selon une caractéristique principale, l'enceinte selon la présente invention est équipée, au moins sur l'une de ses faces latérales, d'un caisson disposé entièrement à l'extérieur de ladite enceinte, avec laquelle il communique par une porte à fermeture étanche. Selon une caractéristique particulière de réalisation de l'invention, ladite porte présente un axe de pivotement parallèle à la direction du flux laminaire. Selon une autre caractéristique, le caisson comporte en outre au moins une seconde porte à fermeture étanche qui communique avec l'extérieur de l'enceinte. Selon une autre caractéristique, le caisson comporte en outre un moyen de stérilisation. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, d'exemples non limitatifs de réalisation, faite en regard de dessins annexés dans lesquels: La figure 1 représente, partiellement, une coupe transversale d'une hotte à flux laminaire lorizontal, dans laquelle est présent un objet. Les figures 2.1 et 2.2 représentent des vues partielles d'une enceinte à flux laminaire horizontal équipée d'un caisson, respectivement en position fermée et ouverte. Les figures 3.1 et 3.2 représentent des vues partielles d'une enceinte à flux laminaire vertical équipée d'un caisson, respectivement en position fermée et ouverte. La figure 4 représente un caisson équipé, sur sa face supérieure d'une seconde porte. La figure 1 illustre, partiellement, une coupe transversale d'une hotte à flux laminaire horizontal 10 dans laquelle est présent un objet 11. Le flux laminaire horizontal est matérialisé par des flèches en traits pleins 12. L'objet 11 gêne la progression d'une partie du flux d'air vers l'extérieur ce qui provoque, en amont et en aval de celui-ci des tourbilons perturbateurs 13 et 13'. Ces tourbillons peuvent provoquer à leur tour des phénomènes d'inductions de l'air non stérile provenant de l'extérieur de la hotte, dont l'écoulement est matérialisé ici par des flèches en traits pointillés 14. Cet air est chargé de particules 15 qui viennent polluer l'objet Il et s'évacue ensuite vers l'extérieur de la hotte, entraîné par le flux laminaire. Ce phénomène est tout à fait indésirable lorsque l'on veut travailler dans un milieu stérile. Aussi, la présente invention se propose d'apporter une solution à ce problème. Les figures 2.1 et 2.2 représentent des vues partielles d'une enceinte à flux laminaire horizontal équipée d'un caisson 20 selon la présente invention. Le caisson 20 a une forme générale parallélépipédique. Ce caisson est fixé à l'une des parois latérales de l'enceinte 21 de telle façon que celui-ci se trouve entièrement à l'extérieur de l'enceinte. I1 est avantageusement réalisé en acier inoxydable. Les moyens de fixation utilisés ici sont ceux généralement connus de l'homme de métier. Le caisson 20 et l'enceinte 21 communiquent entre eux par l'intermédiaire d'une porte 22. Cette porte est équipée de charnières 23 et d'un levier de fermeture de type "quart de tour" 24. Bien entendu, d'autres moyens permettant l'ouverture et la fermeture de la porte peuvent convenir. La porte 22 est avantageusement réalisée en verre de sécurité. Un joint en caoutchouc 27 permet d'assurer l'étanchéité entre le caisson et l'enceinte. Ces figures montrent que quelle que soit la position de la porte, l'axe de pivotement 25 de celle-ci est toujours parallèle à la direction du flux d'air. Ainsi, lorsque la porte est ouverte, seul le chant de celle-ci s'oppose à la circulation laminaire de l'air. De cette façon, l'écoulement d'air se trouve très peu perturbé, limitant ainsi des effets d'induction indésirables. De plus, le caisson peut être avantageusement équipé de vérins à ressort 26 qui permettent de maintenir la porte 22 en position ouverte. De la même façon, une enceinte à flux laminaire vertical peut aussi être équipée d'au moins un tel caisson. Les figures 3.1 et 3.2 en illustrent une réalisation. L'enceinte 30 comporte une vitre frontale 31 qui peut être au moins partiellement ouverte pour accéder au volume de travail. Dans cet exemple de réalisation, la porte 32 s'ouvre sur le côté, de telle façon que l'axe de pivotement 33 de la porte soit parallèle à l'écoulement de l'air dans l'enceinte. De cette manière, on oppose uniquement le chant de la porte à l'écoulement de l'air, qui, en conséquence, est très peu perturbé. Dans - un autre mode de réalisation de ce dispositif (non représenté ici), le caisson peut être équipé d'une porte coulissante, dont le mouvement d'ouverture s'effectue vers le haut. Il est alors prévu des moyens permettant de maintenir la porte en position ouverte. Les caissons décrits dans les paragraphes précédents pourront servir, lors de manipulations, de volumes de stockage. En effet, lorsqu'un manipulateur a besoin d'un objet seulement pendant une partie de son expérience ou de son travail, il lui est alors possible de placer momentanément cet objet dans le caisson selon la présente invention. L'ouverture de la porte, pour pouvoir accéder au volume intérieur, ne provoque alors qu'une faible perturbation du flux laminaire d'air. On évite ainsi des erreurs de manipulations ou des accidents malencontreux qui pourraient être occasionnés par la présence, sur le plan de travail, d'objets non indispensables. Cependant, lors d'une telle utilisation, l'atmosphère à l'intérieur du caisson n'est pas toujours stérile et en conséquence l'objet qui s'y trouve stocké devient une source contaminante dès qu'il est introduit dans l'enceinte. C'est pourquoi, selon une variante de réalisation de l'invention, le caisson comporte, en outre un moyen de stérilisation. Ce moyen de stérilisation peut être, par exemple, une source de rayonnement ultraviolet, ou une atmosphère de gaz germicide tel que du formaldéhyde. On réalise ainsi urz continuité de zone stérile entre le caisson et l'enceinte. Dans le cas où le moyen de stérilisation est une source de rayonnement ultra-violet, on prendra soin de placer un interrupteur à l'extérieur de l'enceinte. Toutefois, il peut être utile de pouvoir accéder au caisson directement par l'extérieur de l'enceinte, par exemple pour enlever un objet qui s'y trouve, ou au contraire en introduire un autre, sans toutefois perturber la manipulation. C'est pourquoi, selon un mode particulier de réalisation de l'invention, illustré à la figure 4, le caisson 40 (représenté ici, seul, c'est-à-dire non fixé à une enceinte) comporte une seconde porte 41 (ou "porte extérieure"). Lorsque ce caisson est fixé à une enceinte, la porte 41 se trouve totalement à l'extérieur de celle-ci. Le caisson illustré ici est bien entendu destiné à être fixé sur une enceinte à flux laminaire vertical, mais il est clair qu'un tel caisson peut équiper une enceinte à -flux laminaire horizontal à condition que la porte "principale" 42 possède un axe de rotation parallèle au flux d'air.Comme le montre la figure 4, la seconde porte 41 est placée sur la face supérieure du caisson 40. Cette réalisation a pour avantage de ne pas occasionner d'encombrement supplémentaire, lorsque la porte est ouverte, comme le montrent les flèches 43. Dans l'exemple représenté ici, la porte 41 est fixée sur la face supérieure du caisson mais il est évident que celle-ci pourrait se trouver sur une face latérale ou sur la face arrière. Un tel caisson, lorsqu'il est équipé d'un moyen de stérilisation tel que décrit précédemment, est, de cette façon, assimilable à un sas de stérilisation. Un objet, se trouvant à l'air ambiant est alors introduit par la porte "extérieure" 41 à l'intérieur du caisson 40 où il subit une stérilisation puis est ensuite introduit, selon les besoins du manipulateur, à l'intérieur de l'enceinte. De même, lorsque cet objet a été en contact lors de la manipulation avec des micro-organismes à tendance pathogène, on le fait transiter par le caisson 40 où il subit une décontamination biologique avant de sortir à l'air libre où il pourra être utilisé sans danger. REVENDICATIONS 1/ Enceinte à flux laminaire (21), destinée notamment à la manipulation d'échantillons biologiques ou à la fabrication de composants électroniques, dont l'une au moins des faces est au moins partiellement ouverte sur le volume de travail et comportant des moyens permettant d'assurer la circulation d'un flux laminaire d'air dépoussiéré stérile, caractérisée en ce que, au moins l'une des parois latérales de ladite enceinte est équipée d'un caisson (20) disposé entièrement à l'extérieur de ladite enceinte, avec laquelle il communique par une porte à fermeture étanche (22). 2/ Enceinte selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite porte présente un axe de pivotement (25) parallèle à la direction du flux laminaire. 3/ Enceinte selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le caisson comporte en outre, au moins une seconde porte à fermeture étanche qui communique avec l'extérieur de l'enceinte. 4/ Enceinte selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le caisson comporte en outre un moyen de stérilisation. 5/ Enceinte selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit moyen de stérilisation comporte une source de rayonnement ultra-violet. 6/ Enceinte selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit moyen de stérilisation comporte une atmosphère de gaz germicide. 7/ Enceinte selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit gaz germicide contient du formaldéhyde. 8/ Enceinte selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit caisson est réalisé en acier inoxydable. 9/ Enceinte selon l'une des revendications I à 8, caractérisée en ce que la ou lesdites portes à fermeture étanche sont réalisées en verre de sécurité.