Source: http://www.sumobrain.com/patents/wipo/Air-extraction-device-protecting-people/WO2019185764A1.html
Timestamp: 2019-12-07 11:37:48+00:00
Document Index: 10139763

Matched Legal Cases: ['arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ']

AIR EXTRACTION DEVICE FOR PROTECTING PEOPLE FROM POLLUTANT EMISSIONS - OSMOSE
AIR EXTRACTION DEVICE FOR PROTECTING PEOPLE FROM POLLUTANT EMISSIONS
WIPO Patent Application WO/2019/185764
The invention relates to an air extraction device comprising suction means comprising a suction nozzle (18) situated on a box structure arranged behind a working plane (30), the suction nozzle being connected to an extraction duct, the device comprising blowing means comprising a fan blower connected to a fresh air inlet and a blowing tube (28) containing at least one blowing nozzle (40, 50) provided with an air outlet slot (41, 51), the air exiting the blowing nozzle through the slot in the form of at least one air curtain (5, 6) directed towards the suction nozzle, the blowing tube (28) being situated at the end of an articulated arm (20). According to the main feature of the invention, the articulated arm (20) is mounted in a pivotable manner on the box structure such that when the arm is in a low position, the air curtain separates a breathing zone of the operator positioned in front of the working plane from a handling zone situated on the working plane, such that the movements of the operator while the latter is working in the handling zone do not pass through the air curtain.
JPH07225041 METHOD AND APPARATUS FOR FORMING ARTIFICIAL TORNADO
JP2002333182 GATE DEVICE
MARTINS, Matthieu (20 chemin du Baou, VILLENEUVE LOUBET, 06270, FR)
EP2019/057806
OSMOSE (Les Galeries du Beaumon cidex 202bis RD 2085, ROQUEFORT LES PINS, 06330, FR)
F24F9/00; B08B15/00; F24F3/16; F24F11/38; F24F11/39; F24F13/02; F24F13/06; F24F110/40; F24F110/66
WO2004104482A1 2004-12-02
US3880061A 1975-04-29
US20120297741A1 2012-11-29
US6450879B1 2002-09-17
EP2014365A2 2009-01-14
EP1094280A2 2001-04-25
JPH02290452A 1990-11-30
EP1745866A1 2007-01-24
CN105135589A 2015-12-09
BONNEAU, Florence (174 chemin des Gipières, Mouans Sartoux, 06370, FR)
1. Dispositif d'extraction d'air comprenant des moyens d'aspiration comprenant une buse d'aspiration (18) située sur un caisson (10) agencé à l'arrière d'un plan de travail (30), ladite buse d'aspiration étant reliée à au moins une gaine d'extraction d'air (16), ledit dispositif comprenant des moyens de soufflage comprenant un ventilateur de soufflage relié à une entrée d'air neuf munie d'un filtre (15), les moyens de soufflage comprenant également un tube de soufflage (28) contenant au moins une buse de soufflage (40, 50) munie d'une fente (41, 51) de sortie d'air, l'air sortant de ladite buse de soufflage par ladite fente sous la forme d'au moins un rideau d'air (5, 6) dirigé en direction de ladite buse d'aspiration (18), ledit tube de soufflage (28) étant situé à l'extrémité d'un bras articulé (20),
caractérisé en ce que ledit bras articulé (20) est monté pivotant sur ledit caisson (10) de sorte que lorsque le bras (20) est dans une position basse ledit au moins un rideau d'air (5, 6) sépare une zone de respiration de l'opérateur positionné devant le plan de travail d'une zone de manipulation située sur le plan de travail (30), de façon à ce que ledit au moins un rideau d'air (5, 6) ne soit pas traversé par les mouvements de l'opérateur en train de travailler dans la zone de manipulation.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lorsque ledit bras (20) est dans une position haute il est éloigné du plan de travail de façon à libérer celui-ci, ledit dispositif comprenant des moyens de fonctionnement et d'arrêt des moyens de soufflage ou/et d'aspiration asservis à la position du bras (20), l'arrêt du dispositif étant associé à la position haute du bras et le fonctionnement du dispositif étant associé à la position basse du bras.
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'arrêt du dispositif est réalisé en deux phases, une première phase d'arrêt au cours de laquelle le ventilateur de soufflage est arrêté mais pendant laquelle le débit d' aspiration est maintenu constant et une deuxième phase d'arrêt, un temps T après l'arrêt du ventilateur de soufflage au cours de laquelle le débit d'aspiration est diminué progressivement.
4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel ledit bras comprend un moyen (25, 88) pour maintenir le tube de soufflage (28) à une hauteur minimale du plan de travail (30) lorsque le bras (20) est dans sa position basse de façon à ce que l'opérateur puisse passer ses bras sous ledit tube de soufflage, cette hauteur étant comprise entre 10 cm et 50 cm et de préférence comprise entre 15 cm et 20 cm.
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel ledit moyen pour maintenir le bras (20) à une hauteur minimale de la surface de travail est un pied (25) interchangeable ou télescopique.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la fente (41, 51) de la buse de soufflage (40, 50) a une hauteur H(f,s) comprise entre 1 mm et 5 mm et comprend dans sa longueur un ensemble d'ailettes (41a à 41f) équidistantes de 20 mm.
7. Dispositif selon 1 ' une des revendications précédentes, dans lequel la surface de la section de passage de l'air par la fente (41, 51) de sortie d'air est comprise entre 85% et 95% de la surface de la section de passage d'entrée (29) de l'air dans ledit tube de soufflage (28) et de préférence est égale à 90% de la surface de la section de passage (29).
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant un module de pilotage (61), un module de commandes (42) et un module de contrôle (43), ledit module de pilotage comprenant un automate, une mémoire et une horloge, ledit automate commandant les organes de commande dudit organe de commande tels que les débits de soufflage et d'aspiration des moyens de soufflage et d'aspiration, les modes marche et arrêt du dispositif, un voyant de marche/arrêt et une alarme, en fonction des données reçues des organes de contrôle dudit module de contrôle (43) , les organes de contrôle dudit module de contrôle comprenant un capteur de position du bras (20), deux capteurs de pression différentielle pour la mesure respective de la pression de soufflage et de la dépression d' aspiration et deux capteurs de composés organiques volatiles (C.O.V.) pour la mesure des polluants contenus d'une part dans la zone de respiration et d'autre part en sortie de la buse de soufflage (40, 50) .
9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel ladite gaine d'extraction (16) est reliée à la gaine d'un système centralisé d'extraction d'air, l'automate contrôle la position du registre d'aspiration de la gaine d'extraction centralisée grâce à une liaison électronique par l'intermédiaire d'une interface de connexion (14) et régule le débit d'aspiration en faisant varier la position du registre d'aspiration.
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le débit de soufflage minimal et maximal appelés valeurs de consignes du débit de soufflage dépendent des dimensions du dispositif selon l'invention et en particulier de :
- la distance d'écartement W entre la sortie d'air de la buse de soufflage (40, 50) du tube de soufflage
(28) et la buse d'aspiration (18),
- de la longueur L(f,s) de la fente (41, 51) de sortie d'air de la buse de soufflage (40, 50), et
- de la hauteur H(f,s) de la fente (41, 51), les valeurs de consignes du débit de soufflage étant enregistrées dans la mémoire du module de pilotage.
11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel le débit de soufflage est régulé entre les valeurs de consigne du débit de soufflage grâce au module de pilotage, en fonction des valeurs mesurées par les capteurs de pression différentielle et les capteurs de C.O.V. de façon à ce que l'air en sortie de la fente (41, 51) de la buse de soufflage (40, 50) capte et entraine les polluants vers la buse d'aspiration, la vitesse de l'air minimale dans le rideau d'air est comprise entre 0,5 m / s et 2 m / s.
12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel lorsque la pression de soufflage mesurée ne permet pas d'atteindre le débit minimal de consigne, l'automate dudit module de pilotage (61) envoie un signal d'alarme par l'allumage d'un voyant lumineux (12) indiquant soit la nécessité de remplacer le filtre (15) soit une avarie sur le ventilateur de soufflage.
13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel lorsque le bras (20) est en position basse, le débit d'aspiration est calculé en fonction du débit de soufflage selon un algorithme enregistré dans la mémoire du module de pilotage et exécuté par l'automate de façon à ce que tout l'air soufflé par la buse de soufflage et l'air entrainé soient aspirés par la buse d'aspiration (18), et dans lequel la dépression d'aspiration est mesurée et comparée au débit d'aspiration minimum nécessaire, afin que l'automate dudit module de pilotage (61) envoie un signal d'alarme par l'allumage d'un voyant lumineux (12) en cas d'avarie des moyens d'aspiration.
14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la largeur l(b,a) de la buse d'aspiration (18) est égale à la longueur L(b,s) de la buse de soufflage, la hauteur H (b, a) de la buse d'aspiration étant dimensionnée en fonction de la hauteur H(f,s) de la buse de soufflage et de la distance d'écartement W entre la sortie d'air de la buse de soufflage (40) et la buse d'aspiration (18), ladite buse d'aspiration comprenant deux fentes d'aspiration (68) situées aux bords inférieur et supérieur de la buse d'aspiration (18), ladite buse d' aspiration comprenant un nombre adapté de fentes intermédiaires (66) situées entre les deux fentes (68) en fonction de la hauteur H (b, a) de la buse d'aspiration, sachant que la distance d'écartement E(f,a) entre deux fentes situées côte à côte ne doit pas être supérieure à 50 mm, la surface de passage totale des fentes d'aspiration étant comprise entre 88% et 92% de la surface de passage de la gaine d'extraction (16) .
15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le caisson (10) est fixé sur un châssis (80) coulissant sur des rails de guidage verticaux (84) grâce à des moyens de glissement (82) de façon à s'adapter à un contenant volumineux (90) posé sur le plan de travail (30) .
16. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le caisson est fixé à un châssis inclinable grâce à des moyens mécaniques d'inclinaison.
17. Dispositif selon l'une des revendications précédentes dans lequel la buse de soufflage (41) comporte une pluralité de compartiments (411 à 417) un sur deux étant ouverts tandis que la buse de soufflage (51) comporte une pluralité de compartiments (511 à 517) un sur deux étant fermés .
18. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les deux fentes de sortie d'air 41 et 51 forment entre elles un angle 49 compris entre 60° et 80° et de préférence égal à 70°.
19. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit bras articulé (20) est télescopique de façon à pouvoir éloigner ou rapprocher ledit tube de soufflage (28) dudit caisson (10), la distance d'écartement W entre ladite sortie d'air de ladite buse de soufflage et ladite buse d'aspiration est mesurée par un capteur et fournie audit module de pilotage (61) afin que l'automate dudit organe de pilotage calcule en temps réel les débits de soufflage et d'aspiration nécessaires et envoie les consignes pour ajuster le bon débit du ventilateur de soufflage et le débit de l'air aspiré et extrait .
Dispositif d' extraction d' air pour protéger les personnes des émissions de polluants
La présente invention concerne un dispositif pour protéger les personnes des émissions de gaz qui peuvent être nocives provenant des produits qu'elles manipulent et concerne en particulier un dispositif d'extraction d'air pour protéger les personnes des émissions de polluants.
Nombreux sont les postes de travail où les opérateurs doivent manipuler des produits susceptibles de produire localement des émanations polluantes telles que des fumées ou des vapeurs qui peuvent s'avérer toxiques. Cela concerne les postes de manipulation de produits chimiques tels que les paillasses de laboratoire, les postes de pesée, de mélange et d'agitateur, les zones de stockage temporaire, les postes de soudure électronique, les postes de travail demandant l'utilisation de produits nocifs tels que colle et solvant mais aussi des zones de production. Cela peut concerner également des cuisines industrielles ou individuelles. Les systèmes d'extraction d'air conçus pour les salles de travail dans leur ensemble ne sont pas adaptés dans le cas d'émanations localisées. Il existe des dispositifs conçus pour confiner les émanations toxiques dans une enceinte réduite afin de protéger les personnes positionnées devant. Il s'agit par exemple de hottes d' aspiration ou de sorbonnes d' extraction comprenant une enceinte pourvue d'un écran de protection amovible de façon à ce que l'opérateur puisse manipuler des objets à l'intérieur et fermer l'enceinte lorsqu'il a fini. Un inconvénient de ces dispositifs est qu' ils sont lourds, encombrants et demandent des débits d'extraction d'air importants. De plus ces dispositifs proposent un accès limité de sorte que la liberté de mouvement de l'opérateur est restreinte. De plus cet usage dédié et cet accès limité les rendent peu adaptés ni pratiques pour servir de poste de travail courant en cas de non utilisation de l'aspiration.
Les dispositifs de type push-pull permettent de ne pas surdimensionner les débits d'extraction et de limiter la consommation d'énergie. Ils sont composés d'une ouverture ou buse de soufflage pour souffler l'air et entraîner les vapeurs ou les substances toxiques vers une ouverture ou buse d'aspiration. Par exemple, le document EP1094280 décrit un dispositif pour réduire la concentration de substances nocives dans l'air comprenant un ventilateur, une ouverture de sortie d'air située au bord d'un poste de travail plat et une source d'entrée d'air sur le bord opposé et orientée vers l'ouverture de sortie d'air. La source d'entrée d'air comporte un tube muni d'une série d'ouvertures d'entrée d'air dans la paroi du tube. L'inconvénient d'un tel dispositif est que les débits entrant et sortant ne sont pas adaptés au plus juste en fonction des manipulations pour optimiser la consommation énergétique de l'appareil tout en protégeant les opérateurs de façon optimale. Le dispositif décrit est peu précis pour tous les cas d'utilisation, en effet l'utilisateur place lui-même la source d'entrée d'air et l'ouverture d'entrée d'air pour chaque situation.
Il existe également des dispositifs qui diffusent un rideau d'air de façon à isoler une zone susceptible de contenir des polluants d'une zone d'air pur. Le rideau d'air crée une séparation entre les volumes d'air compris dans ces deux zones de façon à ce qu' ils ne se mélangent pas et ainsi protège la personne située dans la zone d'air pur. Un tel dispositif est décrit par exemple dans le domaine des hottes de cuisine dans le document W02004104482. De même, le document US6450879 décrit un dispositif d'extraction d'air adapté pour les cuisines et comprenant des moyens de soufflage ajustables. L'inconvénient de ces dispositifs est que le rideau d'air créé pour isoler la zone polluée est forcément traversé par le bras ou la main de l'utilisateur lors des manipulations des produits qui se trouvent dans la zone polluée. Le rideau d'air est alors perturbé et de l'air passe d'une zone à l'autre, la protection de la personne n'est plus garantie pendant les moments de manipulations.
C'est pourquoi, le but de l'invention est de pallier aux inconvénients précités en proposant un dispositif permettant l'extraction des substances émises à un poste de travail existant, quelque soit la nature et la concentration des substances, par formation d'un rideau d'air non traversé pendant les manipulations, le dispositif étant en partie mobile de façon à pouvoir libérer le poste de travail.
L'objet de l'invention est donc un dispositif d'extraction d'air comprenant des moyens d'aspiration comprenant une buse d'aspiration située sur un caisson agencé à l'arrière d'un plan de travail, la buse d'aspiration étant reliée à une gaine d'extraction, le dispositif comprenant des moyens de soufflage comprenant un ventilateur de soufflage relié à une entrée d'air neuf munie d'un filtre et un tube de soufflage contenant au moins une buse de soufflage munie d'une fente de sortie d'air, l'air sortant de la buse de soufflage par la fente sous la forme d' au moins un rideau d' air en dirigé en direction de la buse d'aspiration, le tube de soufflage étant situé à l'extrémité d'un bras articulé.
Selon la caractéristique principale de l'invention, le bras articulé est monté pivotant sur le caisson de sorte que lorsque le bras est dans une position basse, le rideau d'air sépare une zone de respiration de l'opérateur positionné devant le plan de travail d'une zone de manipulation située sur le plan de travail, de façon à ce que le rideau d'air ne soit pas traversé par les mouvements de l'opérateur en train de travailler dans la zone de manipulation.
Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels :
La figure 1 représente un schéma général du dispositif selon l'invention en position marche,
La figure 2 représente un schéma général du dispositif selon l'invention en position arrêt,
Les figures 3a et 3b représentent une buse de soufflage,
Les figures 4a et 4b représentent une variante de la buse de soufflage,
La figure 5 représente en coupe le rideau d'air,
La figure 6 représente la buse d'aspiration,
La figure 7 représente un bloc diagramme du dispositif selon l'invention,
La figure 8 représente un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
La figure 9 représente un second autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
La figure 10 représente une coupe du tube de soufflage selon un mode de réalisation avec deux buses de soufflage,
La figure 11 représente le tube de soufflage en perspective selon le mode de réalisation avec deux buses de soufflage,
La figure 12 représente le caisson vu de face selon le mode de réalisation avec deux buses de soufflage, La figure 13 représente le caisson vu de côté selon le mode de réalisation avec deux buses de soufflage.
Le dispositif 1 selon l'invention comprend un caisson
10 et un bras 20 et est illustré sur les figures 1 et 2 selon un mode de réalisation préféré de l'invention dans lequel le caisson 10 est fixe. Le bras 20 est monté pivotant sur le caisson 19 de sorte qu'il est articulé et mobile par rapport au caisson entre deux positions, une position basse illustrée sur la figure 1 et une position haute illustrée sur la figure 2. Le caisson 10 est destiné à être agencé à l'arrière d'un poste de travail de façon à laisser libre la surface de travail 30. Ce poste de travail peut être un poste de manipulation de produits chimiques, un poste de soudure, une cuisine industrielle ou individuelle ou tout autre poste de travail qui nécessite le renouvellement d'air et le captage des polluants pour protéger les personnes. A l'intérieur du caisson 10 sont disposés un plénum d'aspiration et un coffret qui abrite les parties mécaniques et électroniques du dispositif selon l'invention. Cependant, selon une alternative de mise en œuvre du dispositif selon l'invention, les parties mécaniques et électroniques sont rassemblées dans un boitier et déportées du caisson et connectées à lui par une gaine et un câble. Cette alternative présente l'avantage de réduire le bruit dans la pièce où se trouve le caisson et augmente la sécurité de l'installation en éloignant les parties électroniques du dispositif, des différents produits et solvants qui sont émis dans la pièce.
Le plénum d' aspiration débouche sur la face avant du caisson sur une buse d'aspiration 18 plane et munie d'un ensemble de fentes horizontales décrites en détail en référence aux figures 6 et 12. Le caisson comprend au moins une gaine d'extraction 16 dans laquelle l'air entrant par la buse d'aspiration 18 est extrait. L'extraction est assurée soit par le système d'aspiration centralisé de la pièce sur laquelle le dispositif 1 est relié soit par un ventilateur d'extraction situé sur la gaine d'extraction. Dans le cas d'un système d'extraction centralisé, une interface de connexion 14 située sur le caisson ou sur le boitier déporté du caisson, permet la liaison électronique entre le caisson et le registre placé sur la gaine du système d'aspiration centralisé afin de piloter sa position pour contrôler le débit même si le débit d'extraction du système centralisé varie. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'air neuf entre par une entrée d'air située sur le caisson 10, de préférence sur sa face arrière ou sur le boitier déporté. De façon alternative, l'entrée d'air peut être raccordée à une entrée d'air neuf par une gaine. Dans tous les cas, l'entrée d'air dispose d'un filtre 15. Le caisson 10 est raccordé au secteur par une prise 13 pour être alimenté en courant et comprend un voyant lumineux 12 de marche / arrêt et d'alarme.
Le bras 20 comprend principalement un tube coudé composé de deux parties droites, et dont la partie située à l'extrémité a son axe longitudinal parallèle à la buse d'aspiration 18 ; cette partie est appelée tube de soufflage 28. Le bras 20 est relié au caisson 10 par une liaison articulée de façon à être mobile par rapport au caisson pour passer de sa position basse à sa position haute et inversement. Le bras 20 passe d'une position à l'autre par 1 ' actionnement volontaire d'un utilisateur. Le mouvement du bras est accompagné grâce à un moyen mécanique d'assistance du mouvement tel qu'un vérin hydraulique 11 qui permet également de bloquer le bras en position haute telle qu' illustrée sur la figure 2 de façon à éviter qu' il ne tombe. Un ventilateur de soufflage placé dans le caisson 10 ou dans le boitier déporté est relié à l'entrée d'air neuf. L'air soufflé par le ventilateur de soufflage est conduit par une gaine souple jusqu'à l'intérieur du bras 20 et jusqu'au tube de soufflage 28 situé à l'extrémité libre du bras 20. Le tube de soufflage est muni d'au moins une sortie d'air en forme de fente de façon à ce que l'air expulsé du tube de soufflage 28 forme au moins un rideau d'air au dessus du plan de travail 30 dirigé en direction de la buse d'aspiration 18, le rideau d'air étant symbolisé par les flèches et les lignes parallèles 5 sur la figure 1. La gaine souple permet le mouvement du bras 20.
Le bras 20 comprend également des moyens 25 pour maintenir le tube de soufflage 28 à une hauteur du plan de travail 30 supérieure à une hauteur minimale lorsque le bras est dans sa position basse. La hauteur minimale correspond à la hauteur nécessaire pour que l'opérateur positionné devant le plan de travail puisse passer ses bras sous le tube de soufflage 28 du bras 20, soit une hauteur d'au moins 10 cm. La hauteur du bras de soufflage par rapport au plan de travail est comprise entre 10 cm et 50 cm et de préférence entre 15 cm et 20 cm. Par conséquent, le rideau d'air est également éloigné du plan de travail d'une hauteur au moins égale à la hauteur minimale de façon à ce qu' il existe un espace situé entre le plan de travail et le rideau d'air qui permette à l'opérateur de manipuler les produits et les ustensiles nécessaires pour son travail sans avoir à traverser le rideau d'air. En effet, en passant ses bras sous le tube de soufflage 28 il manipule les produits sur le plan de travail en dessous du rideau d'air.
Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le tube de soufflage est maintenu à une hauteur minimale du plan de travail grâce à un pied 25. Le pied 25 peut être interchangeable ou télescopique en longueur entre 10 cm et 50 cm. De façon avantageuse, le bras 20 en position basse du dispositif selon l'invention laisse un espace entre le rideau d'air et le plan de travail non balayé par le flux d'air produit par le rideau d'air, cet espace correspond à une zone de manipulation située sur le plan de travail 30. Cela permet à l'opérateur de travailler dans la zone de manipulation sans perturber le rideau d' air donc en étant protégé contre les émanations de polluants des produits qu'il manipule captés avant d'arriver dans la zone de respiration de l'opérateur située au dessus du rideau d'air.
Lorsque le bras est en position haute comme illustré sur la figure 2, il est éloigné du plan de travail et de l'opérateur de façon à ne pas le gêner, le plan de travail 30 est libéré.
Le dispositif d'extraction 1 selon l'invention comprend des moyens de fonctionnement et d' arrêt des moyens de soufflage et d'aspiration asservis à la position du bras 20, l'arrêt du dispositif étant associé à la position haute du bras et le fonctionnement du dispositif étant associé à la position basse du bras. Ces moyens seront décrits en détail plus loin dans la description.
Le tube de soufflage 28 est illustré en détails sur les figures 3a et 3b. Sur ces figures, les flèches F représentent la direction du flux d'air. Le tube de soufflage 28 a une section de passage 29 par où l'air, en provenance du ventilateur de soufflage, entre dans le tube. Le tube de soufflage 28 contient une buse de soufflage 40 mais peut également en contenir une seconde comme illustré sur les figures 10 et 11. L'air se répartit jusqu'à l'extrémité fermée du tube de soufflage 28, traverse la buse de soufflage 40 avant de sortir par une fente 41 à travers la paroi du tube de soufflage et former un rideau d'air sensiblement centré sur un plan horizontal et au dessus du plan de travail. Afin d'orienter le flux d'air sortant de façon à ce qu' il soit perpendiculaire au tube de soufflage et perpendiculaire à la buse d'aspiration, la fente 41 comprend dans sa longueur une pluralité d'ailettes 41a à 41f délimitant une pluralité de compartiments 411 à 417. De préférence, les ailettes sont équidistantes et séparées d'une distance égale à 20 mm alors que la hauteur de la fente noté H(f,s) est comprise entre 1 mm et 5 mm. La profondeur de la fente 41 notée P(f,s) correspond à la largeur de la buse de soufflage et est comprise entre 15 mm et 50 mm. La profondeur de la fente P(f,s) est proportionnelle à sa hauteur H(f,s) . La longueur de la fente 41 notée L(f,s) correspond à la largeur du rideau d'air.
La surface de la section de passage de l'air par la fente 41 sans compter les ailettes est dimensionnée de façon à être comprise entre 85% et 95% de la surface de la section de passage d'entrée 29 de l'air dans le tube de soufflage 28 et de préférence est égale à 90% de la surface de la section de passage 29. Cela permet de maintenir la pression à l'intérieur du tube de soufflage supérieure à la pression extérieure et d'obtenir une pression équilibrée dans le tube de soufflage 28. Ainsi, la vitesse d'air en sortie de la fente 41 est égale sur toute la largeur de la fente et le rideau d'air est homogène.
Selon les figures 4a et 4b, la buse de soufflage comprend des moyens pour faciliter son insertion dans le tube de soufflage 28 et son remplacement par une autre buse. Ces moyens sont des moyens clipsables tels que des ailettes 52, et 54, et des moyens de retenue 57 et 59. La buse 40 est insérée dans une fente 55 du tube de soufflage 28 jusqu'à ce que les ailettes 52 et 54 soient en butée contre la paroi interne du tube. Les ailettes 57 et 59 sont alors en butée contre la paroi externe du tube de soufflage de façon à ce que la buse soit fixe comme on peut le voir illustré sur la figure 4b. Le dispositif selon l'invention est dimensionné selon la taille du poste de travail. En particulier, ce dimensionnement est réalisé en fonction de la distance d'écartement W entre la sortie d'air du tube de soufflage 28 et la buse d'aspiration 18 et en fonction de la longueur L(f,s) de la fente de sortie d'air de la buse d'aspiration du tube de soufflage 28. Ainsi, le dispositif selon l'invention a l'avantage de s'adapter à tout type et toute taille de postes de travail déjà existant.
En particulier, pour chaque dispositif selon l'invention, un débit minimal de soufflage et un débit maximal de soufflage sont définis. Ces débits dépendent des dimensions du dispositif et en particulier :
- de la distance d'écartement W entre la sortie d'air de la buse de soufflage 40 du tube de soufflage 28 et la buse d'aspiration 18,
- de la longueur L(f,s) de la fente 41 de sortie d'air de la buse de soufflage 40, et
- de la hauteur H(f,s) de la fente 41.
Le débit minimal du ventilateur de soufflage correspondant à une vitesse minimale de l'air en sortie de la fente de soufflage 41 et le débit maximal du ventilateur de soufflage correspond à une vitesse maximale de l'air en sortie de la fente de soufflage 41.
Le débit d'air d'aspiration est déduit puisqu'il dépend directement du débit du ventilateur de soufflage donc de la vitesse de l'air en sortie de la fente de soufflage 41, de la longueur L(f,s) et de la hauteur H(f,s) de la fente de soufflage 41.
Comme on peut le voir illustré sur la figure 5, l'air soufflé sort de la buse de soufflage 40 selon un jet horizontal symbolisé par la flèche F mais entraine du fait de sa vitesse l'air environnant ce qui est symbolisé par les deux traits en pointillés de part et d'autre de la flèche F. De ce fait, l'air entraîné ou induit augmente l'épaisseur du rideau d' air et la quantité d' air déplacé en fonction de la distance parcouru. Les émanations de gaz produits par les manipulations et situés en dessous du rideau d'air dans la zone de manipulation sont captées par le flux d'air en déplacement. Le dispositif est dimensionné de façon à ce que tout l'air soufflé par la buse de soufflage et l'air entrainé (induit) sont aspirés par la buse d'aspiration.
La buse d'aspiration est dimensionnée en fonction du débit d'aspiration calculé. La buse d'aspiration comprend au moins deux fentes horizontales 68 parallèles entre elles et situées aux bords inférieur et supérieur de la buse d'aspiration 18 comme illustré sur la figure 6. La largeur l(b,a) de la buse d'aspiration est de préférence au minimum égale à la longueur L(f,s) de la fente de soufflage 41 de la buse de soufflage 40.
La hauteur H (b, a) de la buse d'aspiration est dimensionnée en fonction de la hauteur H(f,s) de la buse de soufflage 40 et de l'écartement W entre la sortie d'air de la buse de soufflage et la buse d'aspiration 18. Selon la hauteur H (b, a), la buse comprend des fentes intermédiaires 66 situées entre les fentes 68. Le nombre de ces fentes intermédiaires est adapté à la hauteur H (b, a) de la buse d'aspiration, sachant que la distance d'écartement E(f,a) entre deux fentes situées côte à côte ne doit pas être supérieure à 50 mm.
Ainsi, lorsque les deux fentes d'extrémités 68 sont écartées d'une distance E(f,a) supérieure à 50 mm, la buse d'aspiration comprend au moins une fente intermédiaire 66.
Les fentes d'aspiration 66 et 68 peuvent être continues comme illustrées sur la figure 6 ou bien discontinues comme illustrées sur les figures 1 et 2 sans sortir du cadre de l'invention. La surface de passage des fentes étant comprise entre 88% et 92% et de préférence égale à 90% de la surface de passage de la gaine 16, la gaine 16 est dimensionnée en fonction des dimensions de la buse d'aspiration. La réduction de la surface de passage des fente par rapport à celle de la gaine entraîne une perte de charge qui permet d'équilibrer les vitesses d'air au travers des fentes d'aspiration sur toute la largeur l(b,a) de la buse.
Selon le diagramme de la figure 7, le caisson 10 comprend un module de pilotage 61, un module de commandes 42 et un module de contrôle 43. Le module de pilotage comprend un automate programmable, une mémoire et une horloge. Le module de pilotage reçoit des données d'entrée des différents organes de contrôle du module de contrôle. Ces données sont issues de deux capteurs de pression différentielle, de deux capteurs de composés organiques volatiles (C.O.V.), d'un capteur de position du bras qui détecte sa position haute ou basse, de la position du registre d'aspiration si le caisson est branché à une gaine d'extraction centralisée. Selon les valeurs des données d'entrée, l'organe de pilotage envoie des ordres aux différents organes de commandes du module de commande 42. Les organes de commandes comprennent les modes marche et arrêt du dispositif, le débit du ventilateur de soufflage, le débit de l'air aspiré et extrait, un voyant marche / arrêt et une alarme. Les différents organes des modules du caisson sont alimentés grâce à une alimentation externe. Une interface de communication de préférence déportée du caisson permet d'envoyer de communiquer avec le module de pilotage par une liaison sans fil grâce à un émetteur récepteur radiofréquence (RF) .
Le premier capteur de pression différentielle est situé dans le caisson et mesure la différence de pression entre l'extérieur et l'air contenu dans le plénum d'aspiration du caisson 10, la valeur mesurée correspond à la dépression d'aspiration. Le second capteur de pression différentielle est situé à la sortie du ventilateur de soufflage dans le tube 20. Ce capteur de pression différentielle permet, grâce à deux mesures de pression le long du tube de déduire la pression de soufflage et grâce au coefficient de perte de charge du tube entre les deux mesures, on peut en déduire le débit de soufflage.
Les deux capteurs de composés organiques volatiles (C.O.V.) servent à mesurer les polluants contenus d'une part dans la zone de respiration et d' autre part en sortie de la buse de soufflage 40.
Au démarrage du dispositif d'extraction d'air 1 selon l'invention, le ventilateur de soufflage se met en route afin que le débit de soufflage soit constant et égal à sa valeur minimale de consigne réglée en usine et afin que la vitesse de l'air minimale dans le rideau d'air soit supérieure ou égale à 0,5 m / s. En effet, les valeurs minimales et maximales du débit de soufflage, appelées valeurs de consigne du débit de soufflage sont enregistrées dans la mémoire du module de pilotage.
Le débit de soufflage de consigne est maintenu grâce à la mesure de la pression de soufflage même si le filtre 15 est encrassé. Cependant, lorsque le débit de consigne n'est pas atteint, l'automate du module de pilotage 61 envoie un signal d'alarme par exemple par l'allumage d'un voyant lumineux 12. Ainsi, le voyant d'alarme indique soit la nécessité de remplacer le filtre 15 soit une avarie sur le ventilateur .
Le débit d'aspiration nécessaire au bon fonctionnement du dispositif est directement proportionnel au débit de soufflage selon un algorithme enregistré dans la mémoire du module de pilotage et exécuté par l'automate. Cet algorithme, en fonction des valeurs de consigne du débit de soufflage, calcule le débit d'aspiration à atteindre pour que tout l'air soufflé par la buse de soufflage et l'air entraîné soient aspirés par la buse d'aspiration.
La dépression d'aspiration est mesurée et comparée au débit d'aspiration minimum nécessaire. Si ce débit n'est pas atteint, l'automate du module de pilotage 61 envoie un signal d'alarme par l'allumage d'un voyant lumineux 12 indiquant une avarie des moyens d'aspiration.
Au cours du fonctionnement du dispositif, le débit d' air d' aspiration est régulé grâce à la mesure de la dépression d'aspiration. Pour cela l'automate agit différemment selon l'installation. En effet, si la gaine d'extraction d'air est reliée à la gaine d'un système centralisée d'extraction d'air, l'automate contrôle la position du registre d'aspiration de la gaine d'extraction centralisée grâce à une liaison électronique par l'intermédiaire d'une interface de connexion 14 située sur le caisson et régule le débit d'aspiration en faisant varier la position du registre d'aspiration.
S'il n'est pas possible de relier la gaine d'extraction à une aspiration centralisée, le dispositif d'extraction d'air selon l'invention contient un second ventilateur et dans ce cas l'automate régule le débit d'aspiration de ce ventilateur .
D'autre part, la vitesse de l'air en sortie de la fente de soufflage 41 est régulée en fonction de la mesure des capteurs de COV qui mesurent une pollution relative entre l'air neuf expulsé par le dispositif et l'air situé dans la zone de respiration de l'opérateur, c'est à dire la zone située au dessus du rideau d'air. Dés que de la pollution est détectée, la vitesse de l'air en sortie de la fente de soufflage est augmentée de façon à ce que l'air capte et entraine les polluants vers la buse d'aspiration. Le débit d'aspiration est également augmenté. Lorsque le débit de soufflage atteint sa valeur maximale, la vitesse de l'air minimale dans le rideau d'air est supérieure ou égale à 2 m / s .
Les modes fonctionnement et arrêt du dispositif d'extraction selon l'invention sont asservis à la position du bras. Grâce à un capteur de position situé dans le bras ou au niveau de son articulation, un ordre est donné à l'automate en fonction de la position du bras. Lorsque le bras est en position haute, le dispositif d'extraction est à l'arrêt tandis que lorsque le bras est en position basse, le dispositif est en marche. Le mode en fonctionnement signifie que le soufflage et l'aspiration fonctionnent et le mode à l'arrêt signifie qu'ils ne fonctionnent pas ou qu'ils sont dans la phase d'arrêt.
Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le mode en fonctionnement est commandé par l'automate dés que le bras commence à se déplacer de sa position haute vers sa position basse, ce qui met en route de façon simultanée le soufflage et l'aspiration. Ceci permet au débit nominal de s'établir le temps que le bras passe de sa position haute à sa position basse. De même, dés qu'un mouvement est donné au bras pour le passer de sa position basse à sa position haute, l'arrêt du dispositif est commandé par l'automate. L'arrêt du dispositif peut se faire en deux phases, une première phase d'arrêt au cours de laquelle le ventilateur de soufflage est arrêté mais pendant laquelle le débit d' aspiration est maintenu constant et une deuxième phase d'arrêt un temps T après l'arrêt du ventilateur de soufflage au cours de la quelle le débit d'aspiration est diminué progressivement. Le temps T est calculé en fonction du débit de soufflage au moment de l'arrêt et de la concentration en polluants mesurés par les capteurs de C.O.V.
Selon une alternative de fonctionnement, le dispositif peut continuer d'aspirer quand le bras est en position haute, comme une hotte classique en aspirant à un débit prédéfini afin de remplacer par exemple le système d'extraction d'air de la pièce. Ainsi, en position haute le débit d' aspiration ne dépend plus de la valeur du débit de soufflage et n'est pas nul de façon à renouveler l'air de la pièce dans laquelle le dispositif est installé. Le dispositif se met à fonctionner normalement comme décrit dans la description lorsque le bras est déplacé en position basse .
De façon avantageuse, le dispositif selon l'invention propose un dispositif dont l'arrêt total ou partiel associé à la remontée du bras 20 permet d'économiser de l'énergie. De plus l'arrêt étant associé à la libération du plan de travail, le geste est intuitif.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le caisson 10 n'est pas fixe mais mobile le long de rails de guidage 84 comme illustré sur les figures 8 et 9. Selon ce mode, le caisson 10 est fixé à un châssis 80 monté sur des moyens de glissement 82 le long des rails de guidage 84 verticaux. Le mouvement du châssis est réalisé grâce à un moyen mécanique de type vérin 86 ou poulie ou ressort avec contre poids. La gaine d'extraction 16 est flexible de façon à pouvoir suivre les montées et descentes du caisson. Le caisson peut être ainsi positionné à différentes hauteurs le long du rail de guidage en fonction de l'utilisation, par exemple pour s'adapter à un contenant de produits polluants volumineux 90.
Selon un autre mode de réalisation illustré sur la figure 9, le caisson 10 est fixé sur un châssis inclinable de façon à incliner le caisson et le bras. L'inclinaison est réalisée grâce à des moyens mécaniques tels qu'un vérin non représenté sur la figure. La position du tube de soufflage 28 est plus basse et plus ergonomique selon les utilisations . Dans les deux modes de réalisation des figures 8 et 9, le mouvement du caisson peut se faire manuellement ou par communication filaire ou encore par communication sans fil. Selon un mode de communication sans fil, une interface de communication sans fil communique avec l'automate du module de pilotage grâce à un émetteur récepteur radiofréquence RF tels qu'illustré sur la figure 7. De cette façon l'ordre demandé par l'utilisateur de monter, descendre ou incliner le caisson est transmis à l'automate qui commande les moyens mécaniques de montée/descente tel que le vérin 86 et les moyens mécaniques d'inclinaison.
Selon les modes de réalisation illustrés sur les figures 8 et 9, le tube de soufflage 28 est maintenu à une hauteur minimale du plan de travail grâce à un support 88. D'autres moyens pourraient être utilisés tels qu'un câble sans sortir du cadre de l'invention. Le but principal étant de maintenir le tube de soufflage 28 à une hauteur du plan de travail supérieure à une hauteur minimale lorsque le bras est dans sa position basse. La hauteur minimale correspond à la hauteur nécessaire pour que l'opérateur positionné devant le plan de travail puisse passer ses bras sous le tube de soufflage 28 du bras 20, soit une hauteur d'au moins 10 cm. La hauteur du tube de soufflage par rapport au plan de travail est comprise entre 10 cm et 50 cm et de préférence entre 15 cm et 20 cm. Par conséquent, le rideau d'air est également éloigné du plan de travail d'une hauteur au moins égale à la hauteur minimale de façon à ce qu' il existe un espace de manipulation situé entre le plan de travail et le rideau d'air qui permette à l'opérateur de manipuler les produits et les ustensiles nécessaires pour son travail sans avoir à traverser le rideau d'air. En effet, en passant ses bras sous le tube de soufflage 28 il manipule les produits sur le plan de travail en dessous du rideau d'air. Les deux modes de réalisations illustrés sur les figures 8 et 9 peuvent se cumuler de façon à ce que le caisson soit à la fois inclinable et réglable en hauteur.
Selon une alternative de réalisation illustrée sur les figures 10 à 13, le tube de soufflage 28 comprend une seconde buse de soufflage 50 muni d'une sortie d'air en forme de fente 51. L'air expulsé par la fente 41 de la première buse 40 forme un premier rideau d'air 5 sensiblement horizontal car centré sur un plan horizontal comme décrit précédemment, tandis que l'air expulsé par la seconde buse 50 forme un second rideau d'air 6 centré sur un plan oblique, l'angle 49 entre les deux fentes de sortie d'air 41 et 51 étant compris entre 60° et 80° et de préférence égal à 70°.
En référence à la figure 11, les deux fentes 41 et 51 comportent respectivement des compartiments 411 à 417 et 511 à 517. Comme pour la fente 41, les compartiments de la fente 51 sont séparés par des ailettes non représentées sur les figures. Les dimensions de la fente 51 et de ses ailettes sont identiques à celles de la fente 41. Afin de maintenir la pression à l'intérieur du tube de soufflage supérieure à la pression extérieure et d'obtenir une pression équilibrée dans le tube de soufflage 28, le rapport entre la surface de passage de l'air par les fentes 41 et 51 est maintenue entre 85% et 95% de la surface de la section de passage d'entrée de l'air dans le tube de soufflage 28 en bouchant un compartiment sur deux dans les fente 41 et 51. Par exemple, pour la fente 41, les compartiments paires 412, 414, et 416 sont ouverts et laissent passer l'air et les compartiments impairs 411, 413, 415 et 417 sont fermés tandis que pour la fente 51 les compartiments paires 512, 514, et 516 sont fermés et les compartiments impairs 511, 513, 515 et 517 sont ouverts et laissent passer l'air et laissent passer l'air ou inversement. Le décalage des compartiments ouverts / fermés entre les deux buses permet d' homogénéiser les rideaux d'air.
La surface de la section de passage de l'air par les fentes 41 et 51 sans compter les ailettes est de préférence égale à 90% de la surface de la section de passage d'entrée de l'air dans le tube de soufflage 28.
Le caisson 10 est représenté de face sur la figure 12. Il comprend une buse d'aspiration 18, au moins une gaine d'extraction d'air 16, une entrée d'air munie d'un filtre 15 et du tube de soufflages 28. Le caisson 10 comprend sur sa paroi avant une buse d'aspiration 18 comprenant deux zones 181 et 182 de fentes d'aspiration. Le caisson est agencé par exemple à l'arrière d'un plan de travail de façon à ce que la buse d'aspiration soit face au plan de travail. La surface de passage des fentes d'aspiration de la buse d'aspiration 18 avec deux zones de fentes est deux fois plus importante que la surface de passage des fentes d'aspiration du dispositif selon l'invention avec une seule zone de fentes et un seul rideau d'air illustré sur les figures 1, 2, 5 et 6.
Pour que la surface de passage totale des fentes d'aspiration soit comprise entre 88% et 92% de la surface de passage de la gaine d'extraction d'air 16, la surface de passage de la gaine d'extraction d'air 16 est augmenté dans le cas du dispositif selon l'invention avec deux rideaux d'air. Pour cela, soit le diamètre de la gaine 16 est augmenté, soit une seconde gaine d'extraction est ajoutée.
Comme on peut le voir sur la figure 13, qui représente une vue de côté du caisson 10, l'air sortant par les fentes 41 et 51 des deux buses de soufflage 40 et 50 situées à l'extrémité 28 du bras articulé 20, forme deux rideaux d'air 5 et 6 dirigés vers la buse d'aspiration 18. En particulier, le premier rideau d'air horizontal 5 est dirigé en direction de la zone inférieure 182 de la buse d'aspiration 18 tandis que le second rideau d'air oblique 6 est dirigé en direction de la zone supérieure 181 de la buse d'aspiration 18.
Pour le dispositif selon l'invention à deux rideaux d'air, un débit minimal de soufflage et un débit maximal de soufflage sont également définis. Ces débits dépendent des dimensions du dispositif et en particulier :
- de la distance d'écartement W entre la sortie d'air 41 et 51 de la buse de soufflage 40 et 50 du tube de soufflage 28 et la buse d'aspiration 18,
- de la longueur L(f,s) de la fente 41 et 51 de sortie d'air de la buse de soufflage 40 et 50, et
- de la hauteur H(f,s) de la fente 41 et 51.
Cette alternative à deux rideaux d' air présente l'avantage pour l'opérateur de pouvoir travailler avec des contenants ou du matériel de hauteurs différentes sans risque d'inhaler de vapeurs toxiques.
Une variante de réalisation du dispositif selon l'invention avec un ou deux rideaux d'air consiste à munir le dispositif d'un bras articulé 20 télescopique de façon à pouvoir éloigner ou rapprocher le tube de soufflage 28 du caisson 10, selon l'usage. Un organe de contrôle de type capteur de proximité mesure la distance d'écartement W entre la sortie d'air de la buse de soufflage et la buse d'aspiration. Cette mesure est fournie en temps réel au module de pilotage 61. Selon la valeur mesurée, l'automate de l'organe de pilotage calcule en temps réel les débits de soufflage et d'aspiration nécessaires et envoie les consignes pour ajuster le bon débit du ventilateur de soufflage et le débit de l'air aspiré et extrait.
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