Brevet FR2673257A1 — publié le 19920828

PROCEDE ET INSTALLATION POUR L'ETABLISSEMENT D'UN JOINT ETANCHE AUTOUR D'UN ELEMENT FILTRANT SEPARANT DEUX ENCEINTES A PRESSIONS DIFFERENTES La présente invention est relative au domaine de La filtration de fluides, préférentiellement gazeux, circulant entre deux enceintes dans lesquelles des pressions différentes règnent. L'invention vise, plus spécifiquement, le montage des éléments filtrants dans des canalisations de filtration de fluides gazeux, entre une zone ou un milieu polLue et une zone ou un milieu filtré qui peut être de stockage, d'utilisation, de consommation ou de transfert. A titre d'application préférée, non exclusive, L'objet de L'invention vise Les installations de filtration d'air en tant que milieu naturel dans lequel séjournent des êtres humains, voire des animaux, que Les milieux concernés soient civils ou militaires. Dans le domaine ci-dessus, il est fréquent, dans de nombreuses applications, de filtrer l'air préalablement à son utilisation en tant que fluide gazeux d'utilisation ou d'environnement, afin de le débarrasser des pollutions diverses qu'il peut véhiculer. En règle générale, il est prévu d'établir une zone amont de préLèvement et une zone aval d'utilisation et d'interposer, entre Les deux, un élément filtrant de toute conception appropriée, dont il convient de pouvoir établir L'étanchéité contre une portée d'appui, afin d'éviter Les fuites. On tente de respecter cette exigence dans Les installations actuelles en interposant, entre l'élément filtrant et une portée d'appui rigide, un ou des joints qui sont, en règLe généra Le, maintenus sous une contrainte de déformation élastique permanente pour constituer un cordon interface s'opposant à toute circulation déviée du fluide entre la zone polluée, dite d'amont, et la zone filtrée, dite d'aval. Malgré Les précautions prises dans le choix des matériaux constitutifs des joints, voire des portées, ainsi que dans Les moyens mis en oeuvre pour maintenir la contrainte de déformation élastique permanente, il est fréquent de constater L'existence de fuites qui, même minimes, peuvent, dans certains cas, avoir des conséquences graves sur le milieu devant être entretenu dans la zone, dite d'aval, à caractère filtré souhaité. Ces fuites peuvent, aussi, découler des diverses opérations d'intervention sur L'éLément filtrant Lors, notamment, de son remplacement ou de son nettoyage. Les moyens qui sont donc mis en oeuvre par la technique antérieure-ne peuvent pas être considérés comme à même de répondre à l'exigence de filtration actuelle qui revêt un caractère strict dans certaines applications, telles que celles de la nécessaire préservation d'une enceinte par rapport à un milieu environnant pollué. Cela est, notamment, le cas pour L'étabLissement de salles blanches qui peuvent être réservées au séjour, aux traitements ou soins de personnes physiques ou, encore, à C'établissement ou au déroulement de procédés industriels pour la fabrication de produits de grande pureté, tels que Les composants électroniques, du type dopés ou non. L'objet de L'invention est de répondre à l'exigence ci-dessus en proposant un nouveau procédé et une nouvelle installation pour l'établissement d'un joint étanche entre une portée d'appui et un élément filtrant séparant deux enceintes à pressions différentes. L'objet de L'invention est de proposer un procédé et une installation d'un prix de revient peu élevé relativement, d'une mise en place simple et pratique et d'une efficacité certaine, quelles que soient Les implantations des organes constitutifs nécessaires à la fonction de circulation et de filtration d'un fluide gazeux entre une#enceinte, dite d'amont, à caractère peu ou prou pollué et une enceinte, dite d'aval, à caractère obligatoirement dépollué. Pour atteindre l'objectif ci-dessus, L'invention a pour objet un procédé caractérisé en ce qu'il consiste à : - disposer, entre La portée et l'élément filtrant, un système de joint double définissant une zone intermédiaire fermée et deux zones latérales, en relation, respectivement, avec L'une et L'autre des enceintes, - établir, dans la zone intermédiaire, une pression différente de celle régnant dans Les enceintes. L'invention a également pour objet une installation d'étanchéité, du type comprenant un élément filtrant séparant une première enceinte, dite d'amont, et une seconde enceinte, dite d'aval, dans laquelle règne une pression supérieure à celle de L'enceinte amont, une telle installation étant caractérisée en ce qu'elle comprend - un système de joint double destiné à coopérer avec la portée avec laquelle il définit une zone intermédiaire fermée et deux zones latérales en relation, respectivement, avec la première et la seconde enceintes, - un fluide gazeux entretenu, dans la zone intermédiaire, à une pression différente de celle régnant dans lesdites enceintes. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de L'invention. La fig. 1 est une représentation schématique d'un circuit de filtration entre un milieu pollué et un milieu filtré. La fig. 2 est une coupe partielle montrant, à plus grande échelle, une proposition de L'invention. Les fig 3 et 4 sont des vues schématiques montrant la mise en oeuvre de L'objet de L'invention dans deux types d'installations possibles. La fig. 1 montre une installation de filtration d'un fluide gazeux, tel que de l'air, entre un milieu A, dit pollué, et un milieu B, dit filtré. L'installation comprend une gaine ou analogue 1 de circulation du fluide gazeux entre Les milieux A et B. Une telle gaine comporte, intérieurement, une portée d'appui 2 pour un élément filtrant 3 qui sépare la gaine 1 en une enceinte 4, dite d'amont, et une enceinte 5, dite d'aval, dans lesquelles règnent des pressions différentes, de telle sorte que le fluide gazeux, tel que de l'air, est amené à circuler, de façon naturelle ou forcée, dans le sens des flèches fl. De manière à garantir l'efficacité de L'éLément filtrant 3, il est prévu d'interposer, à l'interface entre cet élément et la portée 2, un système de joint 6 qui est maintenu sous contrainte d'écrasement relatif par L'intermédiaire de tout moyen approprié et, notamment, d'organes élastiques 7 agissant sur L'éLément filtrant 3 pour presser ce dernier dans le sens de la flèche f2 en direction de la portée d'appui 2. Selon L'invention, le système de joint 6 est constitué, comme cela ressort de la fig. 2, par un joint unique ou par plusieurs joints qui définissent deux Lièvres ou cordons ou bourrelets 8 et 9, déformables élastiquement, en matière compacte ou du type à cellules fermées, en un matériau éLastomère approprié, à même de supporter Les contraintes de compression dans le sens de la flèche f2 contre la portée d'appui 2. Les Lièvres, cordons ou bourrelets 8 et 9 définissent, en coopération avec la portée 2, d'une part, entre ces derniers, une zone Z1, dite intermédiaire, fermée et, d'autre part, deux zones latérales ouvertes Z2 et Z3 qui sont, respectivement, en relation avec Les enceintes 4 et 5. Il est prévu, selon L'invention, de faire régner, dans la zone Z1 et par tout fluide approprié, une pression P1 qui est différente de celles P2 et P3 régnant dans Les enceintes 4 et 5. Une telle présence de fluide sous pression différente est prévue pour éviter toute fuite potentielle ou réelle entre Les enceintes 4 et 5. Pour atteindre cet objectif, selon un premier exemple de mise en oeuvre du procédé et de l'installation, il est prévu de ménager la zone Z1 en tant que capacité complètement fermée dans laquelle est disposée une charge d'un fluide gazeux neutre sous une pression supérieure à la pression la plus élevée des enceintes 4 et 5. La charge de fluide gazeux peut etre introduite dans la capacité Z1 par injection après montage, notamment Lorsque l'élastomère choisi est du type auto-obturable. Selon un développement de L'invention, il est avantageux d'adapter, en relation avec la capacité Z1, un capteur de pression 10 qui est chargé d'apprécier Les variations de pression, naturelles ou accidentelles, dans la capacité Z1, dans le but de déclencher un signal quelconque Lorsque cette pression chute à proximité de la valeur de pression la plus élevée dans L'enceinte 4 ou 5.Le signal émis par le capteur 10 peut être utilisé pour alimenter un avertisseur sonore ou Lumineux ou, encore, pour piloter une installation de réinjection compensatoire de fluide gazeux neutre sous pression à l'intérieur de la capacité Z1 De La sorte, si une fuite intervient dans Le plan du système de joint 6, en relation avec ce dernier ou avec la portée 2, la charge de fluide gazeux neutre, confinée sous pression dans la capacité fermée ZI, s'échappe naturellement en direction de L'enceinte 4 ou de L'enceinte 5 pour préserver toute communication directe entre ces deux enceintes. La fig. 3 montre un autre exemple de mise en oeuvre de L'objet de L'invention, plus particulièrement adapté à une installation dans laquelle la circulation du fluide gazeux, dans le sens de la flèche fl, est assurée par L'intermédiaire d'une turbine ou analogue 11, par exemple constituée par un ventilateur centrifuge. Dans l'exemple dtimplantation selon la fig. 3, L'outre d'aspiration 12 de la turbine 11 est en relation directe avec te milieu A, tandis que la tubulure de refoulement 13 est raccordée à l'enceinte 4. Dans un tel cas, la circulation du fluide s'effectue par soufflage et La pression dans L'enceinte 4 est supérieure à celle dans L'enceinte 5 qui est en relation directe avec le milieu B d'utilisation. Selon L'invention, il est proposé, dans un tel cas, de relier la capacité Z1, par exemple par une canalisation 14, directement à l'ouie d'aspiration 12, de manière à faire régner, dans la capacité Z1, une pression différente de celle des enceintes 4 et 5 et, dans le cas présent, inférieure à celle de L'enceinte 5. En cas de fuite, imputable au système de joint 6 ou à la portée 2, la dépression relative régnant dans La capacité intermédiaire Z1 produit une aspiration, soit à partir de L'enceinte 4, soit à partir de L'enceinte 5, selon celle des Lièvres 8 ou 9 qui se trouve défaillante dans la fonction d'étanchéité. De cette-manière, aucune communication directe ne peut être établie entre Les enceintes 4 et 5 entre lesquelles l'élément filtrant 3 a été implanté pour assumer une fonction de filtration du fluide gazeux en circulation. La fig 4 fait apparaître une variante de réalisation dans laquelle l'installation comprend une turbine ou analogue 15 dont L'ouste d'aspiration 16 est raccordée à L'enceinte 5 et dont la tubulure de refoulement 17 est branchée en relation avec le milieu B. Le milieu A communique directement avec L'enceinte 4. L'implantation de l'installation permet d'assurer la circulation du fluide dans le sens de la flèche f1 par aspiratíon. Une canalisation 18 est établie entre la tubulure de refoulement 17 et la capacité Z1 du système de joint 6. Par un tel montage, la capacité Z1 est maintenue en surpression par rapport aux pressions dans Les enceintes 4 et 5, de sorte que, si une fuite intervient au droit du système de joint 6, du fluide filtré est diffusé, soit dans L'enceinte 4, soit dans L'enceinte 5, sans qu'une communication directe ne puisse être établie entre ces dernières. La fonction de filtration du milieu fluide pollué, par L'intermédiaire de l'élément fiLtrant 3, peut donc intervenir, sans risque de pollution du milieu B. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Procédé pour L'étabLissement d'un joint étanche entre une portée d'appui et un élément filtrant séparant deux enceintes (4 et 5) à pressions différentes, caractérisé en ce qu'il consiste à - disposer, entre la portée (2) et l'éLément filtrant (3), un système de joint double (6) définissant une zone intermédiaire fermée (Z1) et deux zones latérales (Z2 et Z3), en relation, respectivement, avec L'une et L'autre des enceintes, - établir, dans la zone intermédiaire, une pression (P1) différente de celle régnant dans Les enceintes. 2 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on établit La zone intermédiaire (Z1) en tant que capacité fermée, en ce qu'on y fait régner une pression (P1) supérieure à celle la plus forte des deux enceintes (4 et 5) et en ce qu'on mesure, en permanence, la pression dans ladite enceinte pour détecter une éventuelle chute de pression. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on établit la zone intermédiaire (Z1) en tant que capacité fermée, en ce qu'on relie cette capacité à un milieu dans lequel règne une pression différente de celles (P2 et P3) des deux enceintes. 4 - Procédé selon ta revendication 3, caractérisé en ce qu'on relie la capacité à un milieu indépendant des enceintes et dans lequel règne une pression inférieure à la pression la plus basse des enceintes. 5 5 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on relie la capacité à un milieu en relation avec l'enceinte filtrée et dans lequel la pression est supérieure à celle régnant dans l'une et l'autre enceinte. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on relie la capacité à la tubulure de refoulement d'une turbine dont L'aspiration est branchée sur la capacité filtrée. 7 - Installation d'étanchéité entre une portée d'appui (2) et un élément filtrant (3) séparant une première enceinte (4), dite d'amont, et une seconde enceinte (5), dite d'aval, dans laquelle règne une pression différente de celle de L'enceinte d'amont, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un système de joint double (6) destiné à coopérer avec la portée (2) avec laquelle il définit une zone intermédiaire fermée (Z1) et deux zones Latérales (Z2 et Z3) en relation, respectivement, avec la première et la seconde enceintes, - un fluide gazeux entretenu, dans la zone intermédiaire, à une pression différente de celle régnant dans lesdites enceintes. 8 - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le système de joint (6) est constitué par un joint à double Lèvre (8 et 9). 9 - Installation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que le système de joint (6) définit, par la coopération entre la portée (2) et Les deux Lièvres (8 et 9), une capacité fermée (Z1) munie d'un capteur de pression (10) et renfermant une charge fluide sous une pression supérieure à celle la plus forte des deux enceintes. 10 - Installation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que Le système de joint (6) définit, par la coopération entre la portée (2) et Les deux Lièvres (8 et 9), une capacité (Z1) reliée à un milieu dans lequel règne une pression différente de celle des enceintes. 11 - Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que la capacité (Z1) est reliée en permanence à L'oui d'aspiration (12) d'une turbine ou analogue (11) dont La tubulure de refoulement (13) est raccordée à L'enceinte d'amont (4). 12 - Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que la capacité (Z1) est reliée en permanence à la tubulure de refoulement (17) d'une turbine ou analogue (15) dont l'orifice d'aspiration (16) est raccordé à L'enceinte (5), dite d'aval.