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PROCEDE DE SEPARATION DYNAMIQUE DE DEUX ZONES PAR UN
RIDEAU D'AIR PROPRE.
DESCRIPTION
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Domaine technique
L'invention concerne un procédé permettant
d'assurer la séparation dynamique d'une zone contami-
nante et d'une zone à protéger, communiquant entre
elles par au moins une zone de séparation, au moyen
d'un rideau d'air propre obtenu en injectant dans la
zone de séparation au moins deux jets d'air propre
adjacents et de même sens.
Le procédé selon l'invention peut être uti -
lisé dans de nombreux secteurs industriels.
Une première famille d'industries concernée
par ce procédé inclut toutes les industries (agro-
alimentaires, médicales, biotechnologies, hautes tech-
nologies, etc.), dans lesquelles il est nécessaire
d'empêcher que l'atmosphère d'une zone de travail don-
née soit contaminée par l'air ambiant, porteur d'une
contamination thermique, microbienne, particulaire
et/ou gazeuse.
Une autre famille d'industries concernée
par le procédé selon l'invention inclut les industries
(nucléaires, chimiques, médicales, etc.) dans lesquel
les l'homme et son environnement doivent être protégés
vis-à-vis de produits toxiques ou dangereux placés à
l'intérieur d'une enceinte de confinement.
Etat de la technique
Il existe actuellement deux types de solu-
tions pour assurer la séparation dynamique de deux
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zones communiquant entre elles par une ou plusieurs
zones de séparation afin, par exemple, de permettre
l'entrëe et la sortie d'objets . la protection par
ventilation et la protection par rideau d'air.
La protection par ventilation consiste à
créer artificiellement une différence de pression entre
les deux zones, pour que la pression régnant dans la
zone à protéger soit supérieure à la pression qui règne
à l'intérieur de la zone contaminante. Ainsi, dans le
cas où la zone à protéger contient un produit suscepti-
ble d'être contaminé par l'air ambiant, on injecte dans
la zone à protéger un flux laminaire qui souffle vers
l'extérieur au travers de la zone de séparation. Dans
le cas inverse où il s'agit de protéger le personnel et
i5 l'environnement situés à l'extérieur d'un espace
contaminé, le confinement dynamique est assuré en
mettant en oeuvre une ventilation d'extraction dans cet
espace contaminé. Dans l'un et l'autre cas, une règle
empirique impose une vitesse minimale de l'air ventilé
de 0,5 m/s, dans le plan de la zone de séparation par
laquelle les deux zones communiquent, afin d'éviter le
transfert de la contamination dans la zone à protéger.
L'efficacité de cette technique de protec
tion par ventilation n'est cependant pas parfaite,
surtout en situation dite "d'effractions", c'est-à-dire
lorsque des objets sont transfêrés au travers de la
zone de séparation interposée entre les deux zones. De
plus, ce type de protection impose de traiter et de
contrôler, selon le cas, toute la zone propre à
protéger vis-à-vis de l'atmosphère extérieure
contaminante ou toute la zone contaminée. Lorsque la
zone à traiter et à contrôler est de grandes
dimensions, cela entraîne un coût d'équipement et de
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fonctionnement particulièrement important. Enfin, cette
technique de protection par ventilation n'assure qu'une
' protection sens unique, c'est--dire qu'elle n'agit
que lorsque les transferts de contamination ne sont
' S possibles que dans un seul sens.
La technique de protection par rideau d'air
consiste injecter simultanment, dans la zone de
sparation par laquelle les deux zones communiquent, un
ou plusieurs jets d'air propre, adjacents et de mme
sens, qui forment une porte fictive entre la zone
protger et la zone contaminante.
Conformment la thorie des jets plans
turbulents, il est rappel qu'un jet d'air plan se
dcompose en deux zones distinctes . une zone de tran-
sition (ou zone de coeur) et une zone de dveloppement.
La zone de transition correspond la par-
tie centrale du jet, appuye sur la buse, dans laquelle
le vecteur vitesse est constant. Cette zone correspond
la partie du jet dans laquelle aucun mlange entre
l'air inject et l'air prsent de part et d'autre du
. jet ne se produit. En section selon un plan perpendicu-
laire au plan de la zone de sparation, la largeur de
la zone de transition diminue progressivement en
s'loignant de la buse. Pour cette raison, cette zone
de transition sera appele "dard" dans la suite du
texte.
La zone de développement du jet est la par-
tie de ce dernier située à l'extérieur de la zone de
transition. Dans cette zone de développement du jet,
l'air extérieur est entraîné par l'écoulement du jet.
Cela se traduit par des variations du vecteur vitesse
et par un brassage de l'air. L'entraînement de l'air
par les deux faces du jet, dans cette zone de dévelop-
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pement, est appelé "induction". Un jet d'air induit
ainsi, sur châcune de ses faces, un débit d'air qui
dépend notamment du débit d'injection du jet considéré.
Dans le document JP-B-36 7228, on a proposé
de réaliser un rideau d'air en injectant simultanément
dans la zone de séparation trois jets d'air adjacents
et de même sens. Plus précisément, un jet d'air
relativement rapide est injecté entre deux jets d'air
relativement lents. Cet agencement est supposé assurer
un confinement plus efficace qu'un jet d'air unique,
par le fait que l'air entraîné et brassé par le jet
central est de l'air faiblement contaminé, provenant
des jets relativement lents injectés de part et d'autre
de ce jet d'air central.
Cependant, ce document ne tient compte ni
de la longueur des dards de chacun des jets, ni de
leurs débits d'injection, de sorte que l'efficacité du
confinement est très aléatoire.
Dans le document FR-A-2 530 163, iI est
proposé d'assurer le confinement d'un local pollué,
comportant une ouverture, en injectant dans celle-ci un
rideau d'air formé de deux jets d'air propre adjacents
et de même sens. De façon plus précise, la séparation
dynamique est assurée par un premier jet relativement
lent (appelé "jet lent"), dont le dard recouvre en
totalité l'ouverture. Le deuxième jet (appelé "jet
rapide") , relativement rapide par rapport au jet lent,
est installé entre le jet lent et la zone à protéger.
I1 a pour fonction de stabiliser le jet lent, par un
effet d'aspiration qui plaquë ce jet lent contre le jet
rapide.
Dans ce document FR-A-2 530 163, il est
précisé que le dard du jet lent est suffisamment long
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pour recouvrir toute l'ouverture lorsque la largeur de
la buse d'injection de ce jet lent est au moins égale à
1/6ème de la hauteur de l' ouverture à protéger. I1 est
également indiqué que les débits d'injection des deux
5 jets d'air doivent être tels que le débit d'air induit
par la face du jet rapide qui est en contact avec le
jet lent soit sensiblement égal au débit d'injection de
ce dernier.
Dans le document FR-A-2 652 520, il est
proposé d'utiliser un rideau d'air pour protéger une
zone de travail propre, munie d'une ouverture, vis-à-
vis du milieu extérieur contaminant. Les principales
caractéristiques du rideau d'air sont comparables à
celles qui sont décrites dans le document FR-A-
2 530 163. Il est précisé en outre que la vitesse
d'injection du jet lent doit être de l'ordre de 0,4 m/s
ou 0,5 m/s. I1 est également précisé que les jets sont
émis de façon à ce que la face externe du jet rapide
arrive en limite du plan de l'ouverture. Compte tenu
des angles d'expansion des jets, cela se traduit par un
angle d'environ 12° entre le plan médian des jets et le
plan de l'ouverture.
Dans le document FR-A-2 652 520, il est
aussi proposé d'injecter simultanément de l'air propre
de ventilation, à une température adaptée aux besoins,
à l'intérieur de la zone de travail à protéger. I1 est
indiqué que cet air propre de ventilation doit être
injecté à un débit sensiblement ëgal au débit induit
par la face du jet rapide qui est en contact avec l'air
propre de ventilation.
Par ailleurs, il est aussi indiqué dans le
document FR-A-2 652 520 que la grille de reprise par
laquelle on récupère les deux jets est disposée à l'ex-
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térieur de l'ouverture, et au-dessous du poste de tra-
vail, de façon à contrôler la ventilation de la zone
contaminée. En outre, les deux parois latérales qui
délimitent l'ouverture sont prolongées vers l'extérieur
sur une distance au moins égale à l'épaisseur du rideau
d'air.
Dans le document FR-A-2 659 782, il est
proposé d' adj oindre aux deux j ets d' air propre décrits
dans le document FR-A-2 530 163 un troisième jet d'air
propre relativement lent, afin que le jet d'air rapide
se trouve situë entre deux jets lents adjacents et de
même sens.
Dans cet agencement, gui reprend les prin-
cipales caractéristiques des documents FR-A- 2 530 163
et FR-A-2 652 520, le débit d'injection de l'air propre
de ventilation à l'intérieur de la zone à protéger est
considérablement diminué. De plus, le confinement dyna-
mique est assuré dans les deux sens, ce qui n'était pas
le cas dans les documents précédents.
La réduction du débit d'injection de l'air
propre de ventilation à l'intérieur de la zone à proté-
ger découle du fait que l'induction dans cette zone est
produite par la zone de développement de l'un des jets
lents et non plus par la zone de développement du jet
rapide comme dans le cas d'un rideau d'air à deux jets.
En dépit des améliorations apportées à la
technique du rideau d'air par ces différents documents,
des expériences et des simulations faites par les
demandeurs ont montré que l'efficacité du confinement
obtenu avec les dispositifs à rideau d'air décrits dans
les documents FR-A-2 530 153, FR-A-2 652 520 et FR-A-
2 659 782 restait très perfectible, notamment en situa-
tion d'effractions.
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Exposé de l'invention
L'invention a précisément pour objet un
' procédé de séparation dynamique de deux zones communi
quant entre elles par au moins une zone de séparation,
' S utilisant un rideau d'air dont le principe est
comparable à celui qui est décrit dans les documents
FR-A-2 530 163, FR-A-2 652 520 et FR-A-2 659 782 , mais
dont l'efficacité de confinement est sensiblement
améliorée, notamment en situation d'effractions.
Conformément à l'invention, ce résultat est
obtenu au moyen d'un procédé de séparation dynamique
d'une zone contaminante et d'une zone à protéger,
communiquant entre elles par au moins une zone de
séparation, ce procédé comprenant les étapes
suivantes .
- on injecte dans ladite zone de séparation, à un
premier débit d'injection, un premier jet d'air
propre relativement lent, comprenant un dard apte à
recouvrir toute la zone de séparation ;
- on injecte simultanément dans la zone de séparation,
à un deuxième débit d'injection, un deuxième jet
d'air propre relativement rapide, adjacent au premier
jet et de même sens que celui-ci, entre la zone à
protéger et le premier jet ;
ce procédé étant caractérisé par le fait qu'on règle le
deuxième débit d'injection, afin que le débit d'air
induit par la face du deuxième jet en contact avec le
premier jet, soit au plus sensiblement égal à la moitié
du premier débit d'injection.
Les demandeurs ont découvert et vérifié,
- par l'expérience et par le calcul, que toutes ces
caractéristiques sont indispensables à l'obtention d'un
"effet barrière" entre les deux zones, c'est-à-dire
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pour que le dard recouvre effectivement toute la zone
de séparation.
En effet, si l'induction de la face du jet
rapide, créée par le débit de soufflage de celui-ci,
est trop importante, on peut considérer qu'il y a
surconsommation du dard du jet lent et cela a pour
conséquence une diminution de la longueur du jet lent ;
de ce fait, la couverture de l'ouverture à protéger est
imparfaite (cas de tous les documents de l'art
antérieur) . En revanche, si le débit du jet rapide est
trop faible, la stabilisation du jet lent par induction
de la face du jet rapide en contact avec le jet lent
n'est pas maximale. C'est pourquoi, les demandeurs ont
établi qu'il est essentiel que le débit d'air induit
par la face du deuxième jet (rapide) en contact avec le
premier jet (lent) soit inférieur ou, de préférence,
sensiblement égal à la moitié du débit d'injection de
ce premier jet et non égal à la totalité de ce débit
d'injection, comme l'enseignent les documents
FR-A-2 530 163, FR-A- 89 12861 et FR-A-2 659 782.
Le rideau d'air peut assurer un confinement
dynamique dans l'un et l'autre sens, si l'on adjoint
aux deux premiers jets un troisième jet relativement
lent. Dans ce cas, on injecte dans la zone de
séparation, à un troisième débit d'injection, un
troisième jet d'air propre relativement lent, adjacent
au deuxième jet et de même sens que les premier et
deuxième jets, entre la zone à protéger et le deuxième
jet. Le troisième jet comprend un dard apte à recouvrir
toute la zone de séparation. On règle alors le
troisième débit d'injection pour qu'il soit
sensiblement ëgal au premier débit d'injection, afin
que les débits d'air induits par les faces du deuxième
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jet respectivement en contact avec le premier et le
troisième jets soient au plus sensiblement égaux à la
moitié des premier et troisième débits d'injection.
Grâce à ces caractéristiques, le troisième jet
S recouvre, effectivement, toute la zone de séparation.
De préférence, on injecte simultanëment de
l'air propre de ventilation à l'intérieur de la zone à
protéger, à un débit d'injection au moins égal au débit
d'air induit par le deuxième ou le troisième jet (selon
que le rideau d'air comprend deux ou trois jets), sur
la face de celui-ci en contact avec l'air propre de
ventilation. Les demandeurs ont découvert que cette
caractéristique permet d'obtenir un "effet épurateur"
dans la zone à protéger, notamment en situation d'ef-
fractions au travers du rideau d'air.
Afin d'optimiser l'effet épurateur et quel
que soit le nombre de jets formant le rideau d'air, on
injecte avantageusement l'air propre de ventilation à
une vitesse telle que la vitesse de cet air propre de
ventilation, rapportée à la surface du plan de la zone
de séparation, soit au moins égale à 0,1 m/s.
Dans le cas où une ventilation interne est
utilisée, on injecte l'air propre de ventilation sur la
totalité d'une paroi arrière ou supérieure de la zone à
protéger, en direction de la zone de séparation. La
paroi par laquelle est injecté l'air propre de
ventilation est donc orientée parallèlement ou
sensiblement perpendiculairement au plan de la zone de
séparation.
Si l'on désire en outre maîtriser la tempé-
. rature à l'intérieur de la zone protégée, on injecte
l'air propre de ventilation à une température régulée.
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Afin d'optimiser encore l'effet barrière
procuré par le rideau d'air, tous les jets d'air propre
sont de préférence injectés selon des directions
sensiblement parallèles au plan de la zone de
séparation. De plus, on récupère avantageusement tous
les jets d'air propre par une grille de reprise
installée en face des buses d'injection de ces jets et
située dans un plan sensiblement perpendiculaire à la
direction des jets d'air propre.
üne optimisation de l'effet barrière procu-
rée par le rideau d'air peut aussi être obtenue en pro-
longeant les parois latérales de l'ouverture, situées
de part et d'autre des jets d'air propre, afin qu'elles
s'étendent vers la zone contaminante sur une distance
au moins égale à l'épaisseur maximale des jets.
Brève description des dessins
On décrira à présent, à titre d'exemples
non limitatifs, deux formes de mise en oeuvre de l' in
vention, en se référant aux dessins annexés, dans
lesquels .
- la figure 1 est une vue en perspective,
qui illustre de façon schématique la protection d'une
zone de travail propre au moyen d'un rideau d'air formé
de deux jets d'air adjacents, selon une première forme
de mise en oeuvre du procédé de l'invention ; et
- la figure 2 est une vue en perspective
comparable à la figure 1, qui illustre schématiquement
la protection d'une zone de travail propre au moyen
d'un rideau d'air formée de trois jets d'air adjacents,
selon une deuxième forme de mise en oeuvre du procédé
de l'invention.
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Exposé détaillé de deux formes de mise en oenvre
Sur la figure 1, on a désigné respective-
ment par les références 10 et 12 une zone à protéger et
une zone contaminante.
Dans la forme de réalisation représentée,
la zone 10 à protéger est constituée par l'espace inté-
rieur propre d'un poste de travail et la zone contami-
nante 12 est constituée par l'espace extérieur à ce
poste de travail. Cet espace extérieur constitue une
source de contamination thermique, particulaire,
gazeuse et/ou microbienne vis-à-vis de l'espace inté-
rieur du poste de travail.
Le poste de travail qui forme la zone 10 à
protéger est délimité par des parois étanches dans tou
tes les directions, sauf vers la droite en considérant
la figure 1. Plus précisément, la face du poste de tra-
vail tournée vers la droite sur la figure 1 forme une
zone de séparation, constituée par une ouverture 11,
par laquelle la zone 10 à protéger communique avec la
zone extérieure contaminante 12. Cette ouverture 11 est
destinée, par exemple, à permettre l'entrée et la
sortie d'objets dans la zone 10 à protéger, ainsi que
des manutentions éventuelles à l'intérieur de cette
zone, depuis la zone extérieure contaminante 12. I1 est
à noter que cette illustration ne constitue qu'un
exemple de réalisation, nullement limitatif, les zones
10 et 12 pouvant communiquer par une ou plusieurs zones
de séparation d'orientations quelconques et qui ne sont
pas nécessairement matérialisées par des ouvertures,
sans sortir du cadre de l'invention.
En particulier, dans un mode de réalisation
non reprësentê, selon lequel la zone à protéger est un
convoyeur en défilement suivant un trajet en ligne,
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circulaire ou encore sinueux, la zone de séparation
entre la zone contaminante et la zone à protéger
s'étend longitudinalement le long du trajet dudit
convoyeur.
Afin de préserver la séparation dynamique
des zones IO et 12 malgré la présence de l'ouverture
11, un rideau d'air I4 est formé en permanence dans
cette ouverture lorsque l'installation est utilisée.
Dans la forme de réalisation illustrée schématiquement
sur la figure 1, ce rideau d'air 14 est formé en injec-
tant simultanément dans l'ouverture deux jets d'air
propre adjacents et de même sens.
De façon plus précise, on injecte dans
l'ouverture 11 un premier jet d'air propre, relative
ment lent, dont seul le dard 16 est représenté, et un
deuxième jet d'air propre, relativement rapide par rap-
port au premier jet, dont seul le dard 18 est repré-
senté. Le deuxième jet est injecté entre le premier jet
et la zone 10 à protéger. Pour simplifier, le premier
jet et le deuxième jet sont appelés respectivement "jet
lent" et "jet rapide" dans la suite du texte.
Les injections du jet lent et du jet rapide
dans l'ouverture 11 sont faites respectivement par des
buses juxtaposêes 20 et 22.
Dans la forme de réalisation représentée,
dans laquelle l'ouverture est rectangulaire et comporte
deux bords horizontaux et deux bords verticaux, et de
façon non limitative, les buses d'injection 20 et 22
s'étendent sur toute la longueur du bord supérieur de
l'ouverture 11, de telle sorte que le rideau d'air 14
soit formé sur toute la largeur de celle-ci. Les deux
jets formant le rideau d'air 14 sont alors récupérés en
totalité par une grille de reprise unique 24 qui
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s'étend le long du bord infërieur de l'ouverture et sur
toute la longueur de ce bord. Les bords verticaux de
l'ouverture 11, sont matérialisés par deux parois laté-
rales 26, situées de part et d'autre des deux jets for-
tuant le rideau d'air 14. Ces deux parois latérales 26
se prolongent dans la zone contaminante 12 sur une dis-
tance au moins égale à l'épaisseur maximale des jets.
Comme on l'a illustré schématiquement sur
la figure 1, le jet lent, injecté par la buse 20, est
dimensionné afin que son dard 16 couvre la totalité du
plan de l'ouverture 11 à protéger. Ce résultat est
obtenu en faisant en sorte que la portée, ou longueur,
du dard 16 soit au moins égale à la hauteur de l'ouver-
ture 11. A cet effet, la largeur de la buse 20, paral-
lèlement au plan de la figure 1, est au moins égale à
1/6ème et, de préférence, à 1/5ème de la hauteur de
l'ouverture 11 à protéger. Ainsi, et uniquement à titre
d'exemple, pour une ouverture de 1 m de haut, la lar-
geur de la buse 20 sera d'au moins 0,20 m.
Par ailleurs, de façon à éviter au maximum
les turbulences et pour des raisons économiques, la
vitesse du jet lent émis par la buse 20 est fixée avan-
tageusement à 0,5 m/s. Du fait que la longueur du dard
16 du jet lent est au moins égale à la hauteur de l'ou-
verture à protéger et que ce jet est relativement lent,
les filets d'air suivent le contour des objets qui pas-
sent au travers du rideau d'air 14, sans rupture du
confinement.
La faible vitesse du jet lent injecté par
la buse 20 a cependant pour conséquence que ce jet,
s'il était seul, risquerait d'être déstabilisé par les
perturbations aérauliques ou mécaniques qui peuvent se
produire près du rideau d'air, entrainant ainsi la rup-
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ture du confinement du poste de travail. C'est pourquoi
l'on adjoint au jet lent le jet rapide injecté par la
buse 22 et dont la plus grande vitesse permet d'assurer
la stabilité du premier jet et, par conséquent, d'amé-
liorer l'efficacité du confinement en situation d'ef-
fractions au travers de la barrière dynamique formée
par le rideau d'air 14. A titre d'exemple nullement
limitatif, la largeur de la buse 22 par laquelle est
injecté le jet rapide peut être égale à environ 1/40eme
de la largeur de la buse 20, ce qui correspond à
0,005 m dans l'exemple décrit.
Afin d'optimiser l'effet barrière assuré
par l'association des deux jets, les demandeurs ont
établi que le débit d'injection du jet rapide, injecté
par 1a buse 22, doit être réglé afin que le débit d'air
induit par la face de ce jet rapide qui est en contact
avec le jet lent, injecté par la buse 20, soit
inférieur ou, de préférence, sensiblement égal à la
moitié du débit d'injection de ce jet lent. Des
expériences et des simulations ont montré que cette
caractéristique conduisait à une amélioration notable
de l'effet barrière par rapport à l'art antérieur, dans
lequel le débit du jet rapide est réglé afin que le
dëbit d'air induit par la face de ce jet rapide en
contact avec le jet lent, soit sensiblement égal au
débit d'injection du jet lent.
A titre d'illustration nullement limita-
tive, si le débit de soufflage du jet lent injecté par
la buse 22 est de 360 m3/h, le débit de soufflaae du
jet rapide, injecté par la buse 22, doit être d'environ
42 m3/h. Cette dernière valeur est à comparer à la
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valeur de 89 m3/h environ préconisée dans l'art anté-
rieur.
' Afin d'assurer la récupération de tout
l'air soufflé par les buses 20 et 22 et de l'air
entrainé par le rideau d'air 14, la grille de reprise
24 communique avec des moyens d'aspiration (non repré-
sentés), dimensionnés à cet effet. Dans la pratique,
l'air récupéré par la grille de reprise 24 est avanta-
geusement épuré par des moyens d'épuration spécifiques
(non représentés) avant d'être recyclé vers les buses
d'injection 20 et 22. L'excédent d'air est alors rejeté
à l'extérieur après une seconde épuration spécifique.
Dans l'exemple numérique donné précédem
ment, le débit d'aspiration de l'air par la grille de
reprise 29 est de 825 m3/h.
Les demandeurs ont également établi que
l'effet barrière est encore optimisé lorsque chacun des
deux jets est injecté selon une direction sensiblement
parallèle au plan vertical de l'ouverture 11 et lorsque
la grille de reprise 24 est perpendiculaire à cette
direction. En d'autres termes, il est souhaitable que
les orifices de sortie des buses 20 et 22 soient
situées dans un même plan horizontal et que la grille
de reprise 29 soit située en dessous des buses 20 et 22
dans un autre plan horizontal.
Par ailleurs, un effet épurateur de la zone
10 à protéger est obtenu en assurant une ventilation
interne de cette zone et en respectant un débit
d'injection déterminê pour cette ventilation interne.
Cet effet épurateur, ajouté à l'effet barrière procuré
par le rideau d'air 14, améliore sensiblement l'effica-
cité du confinement, notamment en situation d'effrac-
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' 16
tions.
De façon plus précise, dans la forme de
réalisation de la figure Z qui concerne un rideau d'air
19 formé de deux jets adjacents et de même sens, le
débit d'injection de l'air propre de ventilation à
l' intérieur de la zone 10 à protéger est au moins ëgal
au débit d'air induit par le jet rapide, injecté par la
buse 22, sur la face de ce jet rapide qui est en
contact avec l'air propre de ventilation, c'est-à-dire
sur la face du jet rapide tournée vers la zone 10 à
protéger. De plus, l'air propre de ventilation est
injecté à une vitesse telle que la vitesse de cet air,
rapportée à la surface du plan de l'ouverture 11 soit
au moins égale à 0,1 m/s.
Dans la forme de réalisation illustrée
schématiquement sur la figure 1, l'injection de l'air
propre de ventilation à l'intérieur de la zone 10 à
protéger s'effectue par une grille de soufflage 28 qui
s' étend sur la totalité de la paroi arrière de la zone
à protéger, c' est-à-dire sur toute la paroi de la zone
de travail faisant face à l'ouverture 11 et orientée
parallèlement au plan vertical de celle-ci. La grille
de soufflage 28 par laquelle est injecté l'air propre
de ventilation est située sur la gauche en considérant
la figure 1.
Dans un mode de réalisation (non
représenté) déjà mentionné, selon lequel la zone à
protéger est un convoyeur en défilement suivant un
trajet donné, la paroi par laquelle est injecté l'air
propre de ventilation formant le flux épurateur, est la
paroi supérieure de la zone à protéger. Cette paroi est
disposée en regard du convoyeur et orientée alors
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sensiblement perpendiculairement au plan de la zone de
sêparation.
Lorsque la température qui règne dans la
zone 10 à protéger doit être maintenue à une valeur
uniforme déterminée, l'air propre de ventilation est
injecté par la grille de soufflage 28 à une température
régulée. A cet effet, des moyens de régulation de tem-
pérature, tels qu'un échangeur de chaleur (non repré-
senté), sont placés dans le circuit de ventilation, en
amont de la grille de soufflage 28.
Dans l'exemple non limitatif décrit précé-
demment, le débit de soufflage de la ventilation
interne est de 360 m3/h.
Des expérimentations et des simulations ont
montré que le respect des caractéristiques qui viennent
d'être décrites garantit des efficacités de confinement
10 à 100 fois meilleures que celles qui sont obtenues
selon l'art antérieur. Ainsi, l'efficacité de confine-
ment d'une barrière dynamique étant définie comme le
rapport de la concentration en polluants, particulaires
ou gazeux, dans la zone contaminante à la concentration
des mêmes polluants dans la zone à protéger, les carac-
téristiques sus décrites permettent d'atteindre des
efficacités de confinement comprises entre 109 et 106.
Sur la figure 2, on a illustré une deuxième
forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Cette deuxième forme de mise en oeuvre reprend, pour
l'essentiel, les caractéristiques dêcrites précédemment
" en se référant à la figure 1, en ajoutant un troisième
jet, relativement lent, entre le jet rapide et la zone
à protéger. Pour cette raison, les éléments de l'ins
tallation illustrée sur la figure 2 qui sont identiques
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à ceux de l'installation décrite précédemment en se
référant à la figure 1 sont désignés par Ies mêmes
chiffres de référence et il n'en sera pas fait de des-
cription détaillée.
Ainsi, on reconnaît sur la figure 2 la zone
à protéger, la zone contaminante 12, l'ouverture 11,
les buses 20 et 22 par lesquelles sont respectivement
injectés le jet lent et le jet rapide dont les dards
respectifs sont illustrés en 16 et 18, les parois laté-
10 rates 26 de l'ouverture 11 et la grille de soufflage 28
assurant la ventilation interne de la zone 10 à proté-
ger.
Le rideau d'air, désigné dans ce cas par la
réfërence 14', comprend en outre un troisième jet d'air
propre, relativement lent par rapport au jet rapide,
qui est émis par une buse 30 adjacente à la buse 22,
entre le j et rapide et la zone 10 à protéger, de façon
à être adjacent au jet rapide et de même sens que les
autres jets. Le dard de ce troisième jet est illustré
en 32 sur la figure 2.
Les dimensions de la buse 30 sont choisies
afin que le dard 32 du troisième jet recouvre toute
l'ouverture. A cet effet, la buse 30 s'étend, comme les
buses 20 et 22, sur toute la longueur du bord supérieur
de l'ouverture 11, et la largeur de cette buse 30 est
au moins égale à 1/6eme et , de préférence, à 1/5eme de
la hauteur de l'ouverture 11. Dans la pratique, les
largeurs des buses 20 et 30 sont les mémes et, par
exemple, de 0,20 m dans le cas de l'illustration numé-
rique données précédemment, de façon non limitative, en
se référant à la figure 1.
Dans la deuxième forme de mise en oeuvre du
procédé selon l'invention, on règle le débit d'injec-
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tion du jet lent délivré par la buse 30, afin que ce
débit soit sensiblement égal au débit d'injection du
jet lent délivré par la buse 20. Ainsi, les débits
d'air induits par les faces du jet rapide, émis par la
buse 22, respectivement en contact avec chacun des jets
lents, sont inférieurs ou, de préférence, sensiblement
égaux à la moitié des débits d'injection de ces jets
lents.
Comme l'illustre la figure 2, il est à
noter que la largeur de la grille de reprise, désignée
dans ce cas par la référence 29', est adaptée à la lar-
geur du rideau d'air, afin que tous les jets soient
récupérés par cette grille 24'. Plus précisément, la
grille 24' de reprise du rideau d'air 19' formé de
trois jets, est plus large que la grille 24 de reprise
du rideau d'air 14, formé de deux jets.
L'utilisation d'un rideau d'air 14' formé
de trois jets adjacents et de même sens permet une
séparation dynamique efficace des deux zones dans l'un
et l'autre sens.
De plus, dans la deuxième forme de mise en
oeuvre illustrée sur la figure 2, la présence d'un
autre jet lent, entre le jet rapide et la zone 10 à
protéger, permet de diminuer le débit d'injection de la
ventilation interne par rapport à la première forme de
mise en oeuvre. En effet, le débit d'injection de l'air
propre de ventilation par la grille de soufflage 28 est
alors au moins égal au débit d'air induit par le jet
lent émis par la buse 30, sur la face de ce troisième
jet qui est en contact avec l'air propre de ventila-
tion.
Dans l'exemple numérique donné prëcédem-
ment, le débit d'injection de chacun des jets lents est
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de 360 m3/h, le débit de soufflage de la ventilation
interne est de 360 m3/h et le débit d'aspiration de la
grille de reprise 24' est de 1185 m3/h.
Comme dans la première forme de mise en
oeuvre de l'invention, les trois jets sont, de préfé
rence, injectés dans des directions parallèles au plan
de l'ouverture 11 et la grille de reprise est placée en
dessous des buses d' in j ection 20, 22 et 30 et orientée
perpendiculairement à ce plan. Par ailleurs, la vitesse
à laquelle l'air de ventilation est injecté dans la
zone 10 à protéger est avantageusement au moins égale à
0, 1 m/s .
Les efficacités de confinement obtenues
dans la deuxième forme de mise en oeuvre de l'inven-
25 tion, illustrée sur la figure 2, sont comparables à
celles qui ont ëté données dans le cas de la première
forme de mise en oeuvre, décrite précédemment en réfé-
rence à la figure 1.
I1 est à noter que de nombreuses modifica
tions peuvent être effectuées sur les installations
décrites, sans sortir du cadre de l'invention.
Ces modifications concernent en premier
lieu les applications, qui sont nombreuses et concer-
nent tous les cas dans lesquels il est nécessaire d'as-
surer la séparation thermique et dynamique de deux
ambiances à concentrations gazeuses, particulaires
et/ou bactériologiques différentes (une ambiance propre
et l'autre contaminée, ainsi qu'à une température pou-
vant être différente), tout en permettant le passage
répété d'objets d'une zone vers l'autre, sans que la
zone propre ne devienne contaminée. Des exemples de ces
applications sont la protection de postes de travail
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agro-alimentaire, médical, biotechnologique ou à hautes
technologies, de présentoirs pour la distribution de
' produits sensibles, etc..
Les modifications possibles concernent
aussi la forme, l'orientation et le nombre des zones de
séparation par lesquelles les deux zones communiquent,
ainsi que le choix des bords de la zone de séparation
sur lesquels sont implantées les buses d'injection et
la grille de reprise, qui peuvent être différents de
ceux qui ont été décrits.
