Brevet FR2824387A1 — publié le 20021108

basse de chaque élément. La présente invention conceme un dispositif autonome à suspension permettant de réaliser un faisceau d'air ultra propre à flux laminaire horizontal. De nombreux secteurs d'activités tels la micro électronique, les laboratoires pharmaceutiques, I'agroalimentaire, I'aérospatial, les hôpitaux... sont confrontés aux risques de contamination ou de blocontamination. La contamination est la conséquence de la présence d'un élément indésirable dans une matière ou sur une surface; elle entrane une perturbation d'ordre qualitatif dans une opération de production industrielle et des conséquences importantes sur le plan économique. La biocontamination est la conséquence de l'introduction de micro organismes dans la fabrication ou le conditionnement de produits alimentaires ou dans la plaie ouverte du malade lors d'une opération chirurgicale, elle constitue un risque important pour la santé des personnes. En milieu hospitalier, les infections nosocomiales représentent un danger pour les malades et un coût important pour la société. Parmi les facteurs de contamination ou de biocontamination, I'air constitue un vecteur non négligeable. Pour se prémunir contre les risques de contamination particulaire ou biologique par l'air, de plus en plus d'opérations de production industrielle se sont développées dans des zones ou des enceintes à contamination contrôlée. Ces opérations impliquent également la ma^'trise de la température et de l'hygrométrie de l'air. Ces enceintes sont désignées sous appellation de salles blanches ou de salles propres; elles sont caractérisées ou classées par leur niveau de propreté selon des normes nationales ou internationales et selon les concentrations numériques des particules en suspension dans l'air dans un volume défini. La propreté de l'air d'une salle blanche ou d'une salle propre est réalisée au moyen d'un procédé de traitement d'air. Ce procédé permet de filtrer l'air selon le niveau de propreté demandé, d'assurer la température et I'hygrométrie de l'air ainsi que la mise en surpression de la salle. Ce procédé est réalisé à partir d'un appareil de traitement d'air courant comportant au moins un ventilateur, un batterie de refroidissement, une batterie de chauffage et une filtration des fines particules. L'air est généralement diffusé par faux plafond comportant une filtration des très fines particules. L'air est repris soit par faux plancher perforé soit par des ouvertures situées en bas de parois. Les enjeux économiques et l'évolution des technologies conduisent à accro^'tre la protection contre les risques de contamination ou de biocontamination dans les procédés de production industrielle ou dans les zones à risques infectieux. Ces technologies requièrent un niveau de propreté de l'air que les salles blanches ou les salles propres actuelles ne peuvent atteindre: en effet, le niveau de propreté de la salle étant obtenu par dilution des particules de poussières dans un volume d'air propre à diffusion laminaire, il faudrait de plus en plus d'air propre pour éliminer de plus en plus de particules de poussières. Mais le volume d'air propre diffusé dans une salle sous flux laminaire est limité à une vitesse de diffusion de 0,45m/s maximum pour préserver la laminarité du flux. Une vitesse plus élevée produirait des turbulences d'air. L'impossibilité d'accrotre le volume d'air propre sans accro^'tre la vitesse d'air et donc de provoquer des turbulences néfastes aux objectifs recherchés limite i'accroissement de propreté des salles selon les procédés actuels. La réalisation d'amblances ultra propres, la conception de procédés plus performants pour réduire les risques de contamination ou de blocontamination, passent par des actions proches des outils de production, de conditionnement ou des plaies des malades. Plutôt que de traiter des surfaces importantes, il s'agit de traiter uniquement les zones sensibles aux risques et de constituer ainsi des mini environnements ultra propres. Le procédé d' ultra propreté de l'air par mini envi ronnement peut être à système ouvert ou fermé. Dans le cadre de la présente invention, il s'agit d'un mini environnement ouvert. Il est courant de trouver sur le marché, des systèmes fermés tels des postes autonomes de diffusion d'air propre intégrés à une tabie de travail. Ces postes sont le plus souvent utilisés en laboratoires pour des petits travaux d'analyses qui ne nécessitent pas un air ultra propre. Il existe également sur le marché, des postes autonomes de diffusion d'air propre à flux vertical montés sur pieds; mais ces dispositifs ne sont pas adaptés à la production industrielle du fait de leurs conceptions et de leurs performances trop limitées. Le dispositif selon l'invention permet de réaliser un faisceau d'air à flux laminaire horizontal pour constituer un mini environnement ultra propre ouvert, autonome, sans aucun matériel ou accessoire au sol. Ce dispositif est adaptable à toutes situations de production, d'intervention, de conditionnement, ou de contrôle et dont les caractéristiques physiques de l'air, tant en propreté, que température ou hygrométrie, sont matrisables. Il permet à une ou plusieurs personnes d'opérer dans un flux d'air ultra propre sans obstacle matériei et à la température et l'hygrométrie de l'air souhaité. Le faisceau d'air ultra propre est réalisé à partir d'un circuit court et d'un système de traitement d'air autonome fonctionnant en recyclage; il est généralement horizontal et situé à une distance utile du sol selon son utilisation; il n'est en contact avec aucun élément d'architecture. Ce dispositif permet d'accrotre les performances de travail en milieu ultra propre et de réduire les coûts de production. Le faisceau d'air ultra propre à flux laminaire horizontal est réalisé à partir d'un circuit en boucle, ouvert sur le champ d' application. L'air est prélevé dans i'amblance, sous l'action d'une unité de traitement d'air, par un caisson filtrant suspendu à un tube qui sert de conduit d'air, et relié à l'aspiration de l'unité de traitement d' air. Après traitement, I'air est envoyé par un dispositif similaire à un caisson de diffusion contenant un système de filtration. Le faisceau d'air est produit par le filtre à très fines particules constitué de multiples cannelures permettant de diffuser un flux laminaire à une vitesse établie en fonction de la distance qui sépare le plan de diffusion d'air du plan d'aspiration d'air situés dans le même axe. Les dimensions des filtres situés à la diffusion et à l'aspiration d'air sont identiques. Les vitesses de diffusion et d'aspiration d'air sont similaires. La section du faisceau d'air est peu différente de celles des filtres situés à la diffusion et à l'aspiration d'air. Selon une forme particulière, le dispositif selon l'invention peut être réalisé de la façon suivante: Dans le sens de l'air et à partir de son aspiration, le circuit peut comporter: - Un caisson d'aspiration d'air avec un filtre interchangeable permettant d'éliminer les fines particules de poussières et de protéger la propreté du circuit. - Une colonne rigide pouvant se fixer en plafond, supportant le caisson d'aspiration d'air et formant conduit pour la circulation de l'air aspiré. - Un conduit reliant la colonne de l'air aspiré à l'unité de traitement d'air. - Une unité de traitement d'air comportant en particulier les équipements permettant d'assurer la circulation, ie refroidissement, et l'humidification de l'air. - Un caisson de diffusion d'air avec filtre interchangeable permettant d'éliminer les très fines particules de poussières et de produire un faisceau d'air ultra propre. - Une colonne rigide pouvant se fixer en plafond, supportant le caisson de diffusion d'air et formant conduit pour la circulation de i'air soufflé. - Un conduit reliant la colonne de l'air soufflé à l'unité de traitement d'air. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente le dispositif de l'invention en coupe selon un plan vertical. La figure 2 représente le dispositif de l'invention vu de dessus en coupe horizontale. La figure 3 représente une vue partielle du dispositif de l'invention sur la surface de sortie d'air du faisceau. La figure 4 représente une vue partielle du dispositif de l'invention sur la surface de reprise d'air du faisceau. La figure 5 représente le dispositif de l'invention vue de dessus. - 4 La figure 6 représente une variante de ce dispositif selon la figure 3. La figure 7 représente une autre variante de ce dispositif de l'invention. La figure 8 représente une autre variante de ce dispositif de l' invention. La figure 9 représente une variante d'installation du dispositif de l'invention. La figure 10 représente la vue de dessus du dispositif selon la figure 9. En référence à ces dessins et selon les figures 1- 2 - 3 - 4 et 5, le dispositif comporte un filtre (2) dont la fonction est de filtrer les très fines particules de poussières et d'assurer la laminarité de l'air au soufflage. Ce filtre (2) est monté dans un caisson étanche à l'air (3). Une trappe (4) étanche, située sur l'arrière du caisson (3) permet le montage et le démontage du filtre (2). Un joint (5) compressible par des dispositifs (6) assure l'étanchéité entre le filtre (2) et le caisson (3). Le volume du caisson (3) communique avec un tube (7) situé sur sa face supérieure et monté verticalement avec la fonction de le maintenir en suspension depuis un plafond (27) et d'assurer la circulation de l'air par l'intermédiaire de l'orifice (8). Le tube (7) sur son extrémité opposée au caisson (3), est fermé, et dispose d'une pièce (9) pour sa fixation en plafond et d'une ouverture latérale intermédiaire (10) pour le raccordement d'un autre conduit (11) ayant la fonction de prolonger la circulation de l'air entre le tube (7) et l'unité de traitement d'air (12). L'unité de traitement d'air (12) regroupe dans un caisson (13) les équipements suivants: un dispositif de correction acoustique (14), un échangeur (15) alimenté en eau froide, un moto ventilateur (16), un dispositif de correction acoustique (17), une rampe (18) d'humidification. Le caisson (13) est isolé du caisson extérieur (19). Un filtre (20) dont la fonction est de filtrer les fines particuies de poussières et de préserver la propreté du circuit d'air. Ce filtre (20) de mêmes dimensions que le filtre (2), est monté dans un caisson étanche à l'air (21). Une trappe (22) étanche, située sur l'arrière du caisson (21) permet le montage et le démontage du filtre (20). Un joint (5) compressible par des dispositifs (6) assure l'étanchéité entre le filtre (20) et le caisson (21). Le volume du caisson (21) communique avec un tube (23) situé sur sa face supérieure et monté verticalement avec la fonction de le maintenir en suspension depuis un plafond et d'assurer la circulation de l'air par l'intermédiaire de i'orifice (24). Le tobe (23) sur son extrémité opposée au caisson (21), est fermé et dispose d'une pièce (9) pour sa fixation en plafond (27) et d'une ouverture latérale intermédiaire (25) pour le raccordement d'un autre conduit (26) ayant la fonction de prolonger la circulation de l'air entre le tube (23) et l'unité de traitement d'air (12). Le caisson (21) est situé dans l'axe du caisson (3). L'air sortant du caisson (3) à une certaine vitesse et repris par le caisson (21) à la même vitesse, constitue le faisceau d' air uitra propre (1). Selon une variante illustrée en 6, les caissons (3) et (21) peuvent être raccordés à 1 ou plusieurs tubes en (7) ou (23) Selon une variante illustrée en 7, le caisson (3) peut recevoir une ou plusieurs lampes (28) ayant une action anti bactérienne. Selon une conception illustrée en 8, les tubes (7) ou (23) peuvent être équipés de plateaux (29) réglables en hauteur ou en orientation pour servir de support à des appareils. Selon une variante illustrée en 9 et en 10, I'unité de traitement d'air (12) peut être située au dessus d'un plafond. Les tobes (7) et (23) traversent alors le plafond pour un raccordement identique au dispositif initial illustré en 1. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux opérations de production en milieu ultra propre en mini environnement et en particulier pour les productions de mémoires dans le secteur de l'électronique, pour la production de supports informatiques, pour la fabrication de matériel spatial, pour la production d'horlogerie de haute précision, pour la production de micromécanique... Le dispositif selon l'invention est aussi destiné à la production et au conditionnement des produits agro alimentaire, à la production de produits stériles... Le dispositif selon l'invention est particulièrement bien adapté aux salles d'opérations dans la cadre de la protection du champ opératoire dans les interventions chirurgicales... - 6 REVENDICATIONS 1) Dispositif autonome à suspension permettant de réaliser un faisceau d'air ultra propre à flux laminaire horizontal (1) au moyen d'un filtre (2) monté dans un caisson étanche (3) et à partir d'une unité de traitement d'air (12) placée en amont du caisson(3). Ce faisceau d'air(1) est repris par un autre filtre (20) de mêmes dimensions que le filtre (2), monté dans un caisson étanche (21) et situé dans l'axe du caisson(3). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les caissons filtrants (3) et (21) sont suspendus à des tubes (7) et (23). 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le caisson (3) et (21) communiquent respectivement avec les tubes (7) et (23) pour la circulation de 1 0 I'air. 4) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que les tubes (7) et (23) servent de supports d'installation en plafond aux caissons (3) et (21) ) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisé en ce que les tubes (7) et (23) communiquent avec une unité de traitement d'air (12). 6) Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 caractérisé en ce que les caissons (3) et (21) contenant respectivement un filtre (2) et un filtre (20) constituent les extrémités d'un même circuit. 7) Dispositif selon l'ensemble des revendications caractérisé en ce que les fiitres (2) et (20) sont constitués de canaux fins parallèles créant un faisceau d'air à