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DISPOSITIF DE SEPARATION DYNAMIQUE DE DEUX ZONES
DESCRIPTION
Domaine technique
L'invention concerne un dispositif permet-
tant d'assurer la séparation dynamique d'au moins deux
zones dans lesquelles règnent des ambiances différen-
tes, pour permettre le transfert à grande cadence
d'objets ou de produits d'une zone à l'autre, sans en
rompre le confinement.
Le procédé selon l'invention peut être
utilisé dans de nombreux secteurs industriels.
Ainsi, ce procédé s'applique à toutes les
industries (agro-alimentaires, médicales, biotechnolo-
gies, hautes technologies, nucléaires, chimiques, etc.)
dans lesquelles il est nécessaire de maintenir des
ambiances différentes dans des zones communiquant entre
elles pour permettre le passage fréquent d'objets ou de
produits. Le terme "ambiance" désigne notamment les
conditions aérauliques, les concentrations gazeuse et
particulaire, la température, l'hygrométrie, etc..
Etat de la technique
I1 existe actuellement deux types de solu-
tions pour assurer la séparation dynamique de deux
zones communiquant entre elles afin, par exemple, de
_ permettre l'entrée et la sortie d'objets . la protec-
tion par ventilation et la protection par rideau d'air.
La protection par ventilation consiste à
créer artificiellernent une différence de pression entre
les deux zones, pour que la pression régnant dans une
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zone à protéger soit supérieure à la pression qui règne
à l'intérieur d'une 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 l'ouverture d'accès à cette
zone. Dans le cas inverse où il s'agit de protéger le
personnel et l'environnement situé 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 l'ouverture 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, sur-
tout en situation dite "d'effractions", c'est-à-dire
lorsque des objets sont transférés 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 contami-
nante 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 fonctionnement
particulièrement important. Enfin, cette technique de
protection par ventilation n'assure qu'une protection à
sens unique, c'est-à-dire qu'elle n'agit que lorsque
les transferts de contamination ne sont possibles que
dans un seul sens.
La technique de protection par rideau d'air
consiste à injecter simultanément, dans 1a zone de
séparation par laquelle les deux zones communiquent, un
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ou plusieurs jets d'air propres, adjacents et de même
sens, qui forment une porte fictive entre la zone à
protéger et la zone contaminante.
Conformément à la théorie des jets plans
turbulents, il est rappelé qu'un jet d'air plan se
décompose en deux zones distinctes . une zone de tran
sition (ou zone de coeur) et une zone de développement.
La zone de transition correspond à la par
tie centrale du jet, appuyée sur la buse par laquelle
l'air propre est injecté. Dans cette zone, dans
laquelle aucun mélange entre l'air injecté et l'air
présent de part et d'autre du jet ne se produit, le
vecteur vitesse est constant. En section selon un plan
perpendiculaire au plan de la zone de séparation, la
largeur de la zone de transition diminue progressive-
ment en s'éloignant de la buse. Cette zone de transi-
tion sera appelée "dard" dans la suite du texte.
La zone de développement du jet est la
partie 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-
pement, est appelé "induction". Un jet d'air induit
ainsi, sur chacune de ses faces, un débit d'air qui dé-
pend notamment du débit d'injection du jet considéré.
Dans les documents FR-A-2 530 163 et
FR-A-2 652 520, il est proposé d'utiliser un rideau
d'air pour séparer une zone polluée et une zone propre.
Dans les deux cas, le rideau d'air est formé de deux
jets d'air propre adjacents et de même sens. De façon
plus précise, la séparation dynamique est assurée par
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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 propre. I1 a pour fonction de stabiliser le
jet lent, par un effet d'aspiration qui plaque ce der-
nier contre le jet rapide.
Dans ces documents, il est précisé que le
dard du jet lent est suffisamment long pour recouvrir
toute ouverture lorsque la largeur de la buse d'injec
tion du jet lent est au moins égale à 1/6ème de la
hauteur de l'ouverture à protéger.
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 propre à protéger. I1 est pré
cisé que cet air propre de ventilation doit être
injecté à un débit sensiblement égal au débit induit
par la face du jet rapide qui est en contact avec l'air
propre de ventilation.
Par ailleurs, dans le document FR-A-
2 659 782, il est proposé d'adjoindre un troisième jet
d'air propre relativement lent, aux deux jets d'air
propre utilisés dans les documents FR-A-2 530 163 et
FR-A-2 652 520, afin que le jet rapide se trouve situé
entre deux jets lents adjacents et de même sens. Le
débit d'injection de l'air propre de ventilation à
l'intérieur de la zone à protéger est alors considéra-
blement diminué, 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. De plus, le confinement dynamique est assuré
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dans les deux sens, ce qui n' était pas le cas dans les
documents précédents.
On connaît aussi, du document WO-A
96 29011, une installation dans laquelle une chambre,
5 où règne une atmosphère confinée, communique avec une
même atmosphère extérieure par une ou deux ouvertures,
auxquelles sont associés des rideaux de gaz. Chaque
rideau de gaz est formé d'un jet lent soutenu par un
jet rapide, comme dans les documents FR-A-2 530 163 et
FR-A-2 652 520. La chambre permet le traitement de
produits en continu, grâce à l'injection d'un réactif à
l'intérieur. Les produits passent de l'atmosphère
extérieure dans l'atmosphère confinée de la chambre,
pour y être traités, avant de ressortir dans
l'atmosphère extérieure.
En dépit des améliorations apportées à la
technique du rideau d'air par ces différents documents,
le problème du transfert à grande cadence d'objets ou
de produits entre deux zones dans lesquelles règnent
des ambiances différentes, sans rupture du confinement,
n'est résolu de façon satisfaisante par aucun disposi-
tif connu, notamment dans le cas où il existe un risque
de contamination croisée entre les deux zones.
Exposé de l'invention
L'invention a précisément pour objet un
dispositif de séparation dynamique d'au moins deux
zones dans lesquelles règnent des ambiances différen-
- tes, autorisant le transfert à grande cadence d'objets
ou de produits entre ces zones, sans en rompre le
confinement, y compris dans le cas où il existe un ris
que de contamination croisée entre les deux zones.
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Conformément à l'invention, ce résultat est
obtenu au moyen d'un dispositif de séparation dynamique
d'au moins deux zones dans lesquelles règnent des
ambiances différentes, caractérisé par le fait qu'il
comprend .
- au moins une zone tampon, à atmosphère contrôlée, au
travers de laquelle les zones à séparer communi-
quent ;
- des moyens de confinement dynamique interposés entre
chaque paire de zones communiquantes adjacentes, pour
créer entre ces zones un rideau d'air comprenant un
premier jet d'air propre relativement lent, qui
comporte un dard obturant totalement la communication
entre les zones, et un deuxième jet d'air propre
relativement rapide, de même sens que le premier jet
et adjacent à celui-ci, du côté de la zone tampon.
L'expression "à atmosphère contrôlée"
signifie que toutes les caractéristiques de l'air pré
sent dans la zone tampon, telles que la température,
l'hygrométrie, les conditions aérauliques, les concen
trations gazeuse et particulaire, etc. sont contrôlées.
L'expression "zones communiquantes adjacen-
tes" désigne, dans l'ensemble constitué par les zones à
séparer et par la ou les zones tampons, chaque groupe
de deux zones qui communiquent directement l'une avec
l'autre. Ainsi, dans le cas où le dispositif comprend
une seule zone tampon placée entre deux zones à sépa-
rer, il existe deux paires de zones communiquantes
adjacentes, formées chacune de la zone tampon unique et
de l'une des zones à séparer. Lorsque plusieurs zones
tampons sont prévues, il existe au moins une autre
paire de zones communiquantes adjacentes formée de deux
zones tampons.
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L'aménagement d'une ou plusieurs zones
tampons entre les zones à séparer, ainsi que l'agence-
ment de rideaux d'air formés d'au moins deux jets d'air
propre entre les zones communiquantes adjacentes, auto-
s risent le transfert d'objets ou de produits à grande
cadence, tout en évitant que des contaminants présents
dans l'une quelconque des zones à ambiance contrôlée ne
parviennent jusqu'à l'autre zone à ambiance contrôlée,
et inversement. Chaque zone tampon joue ainsi le rôle
d'un sas dynamique entre les zones à séparer.
De préférence, les moyens de confinement
dynamique, qui sont interposés entre chaque paire de
zones communiquantes adjacentes, sont tels que, dans
chaque rideau d'air, le deuxième jet (rapide) est
injecté à un débit tel que le débit d'air induit par la
face du deuxième jet en contact avec le premier jet
(lent) soit inférieur ou, de préférence, sensiblement
égal à la moitié du débit d'injection du premier jet.
Dans une forme de réalisation particulière,
ces moyens de confinement dynamique sont tels que cha
que rideau d'air comprend un troisième jet relativement
lent, de même sens que le premier et le deuxième jets
et adjacent au deuxième jet (rapide), du côté de la
zone tampon. Ce troisième jet comporte alors un dard
qui obture totalement la communication entre les zones
et il est injecté à un débit sensiblement égal au débit
d'injection du premier jet, afin que les débits d'air
induits par les faces du deuxième jet respectivement en
contact avec le premier et le troisième jets soient
inférieurs ou, de préférence, sensiblement égaux à la
moitié des débits d'injection de ceux-ci.
Dans la pratique, chacun des moyens de
confinement dynamique comprend au moins deux buses
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adjacentes d'alimentation en air et une bouche de
reprise faisant face aux buses d'alimentation et
situées dans un plan parallèle à celles-ci. Les buses
d'alimentation et les bouches de reprise sont avanta-
geusement situées dans le prolongement respectif des
parois supërieure et inférieure de la zone tampon.
Afin d'améliorer encore le comportement du
dispositif, notamment en situation d'effractions au
travers des rideaux d'air, la zone tampon comprend de
préférence une ventilation, telle qu'un plafond
soufflant, associée à des moyens d'injection délivrant
de l'air propre dans cette zone. Le débit de ces moyens
d'injection est alors au moins égal à la somme des
débits d'air induits par chacune des faces des jets des
rideaux d'air en contact avec la zone tampon. De plus,
le débit des moyens d'injection est tel qu'il assure
une vitesse minimale de 0,1 m/s, rapportée aux surfaces
des plans des extrémités de la zone tampon.
Dans ce cas, la zone tampon peut aussi
comprendre une bouche d'aspiration répartie sur toute
sa paroi inférieure. Le débit des moyens d'injection
est alors au moins égal à la somme du débit d'air
aspiré par la bouche d'aspiration et du débit d'air
induit par chacune des faces des jets des rideaux d'air
en contact avec la zone tampon. De plus, le débit des
moyens d'injection doit toujours assurer une vitesse
minimale de 0,1 m/s, rapportée aux surfaces des plans
des extrémités de la zone tampon. Cet agencement
correspond notamment au cas où la zone tampon est
utilisée pour effectuer une opération élémentaire
(dosage, conditionnement, etc.) sur les objets ou les
produits transférés entre les zones à séparer.
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Dans ce dernier cas, plusieurs zones tam-
pons peuvent être placées en série entre les zones à
séparer. Les rideaux d'air interposés entre deux zones
. tampons sont alors délimités par des parois latérales
de largeur égale à la largeur des buses adjacentes
d'alimentation en air.
Par ailleurs, quel que soit le nombre des
zones tampons qui équipent le dispositif, les rideaux
d'air qui sont interposés entre une zone tampon et
l'une des zones à séparer sont délimités par des parois
latérales de largeur au moins égale à l'épaisseur maxi-
male de ces rideaux d'air.
Brève description des dessins
On décrira à présent, à titre d'exemples
non limitatifs, différents modes de réalisation de
l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans
lesquels .
- la figure 1 est une vue en perspective,
qui illustre de façon schématique l'utilisation d'une
zone tampon unique pour assurer la communication entre
deux zones à ambiances contrôlées, au travers de deux
rideaux d'air formés chacun de deux jets d'air propre
adjacents, selon un premier mode de réalisation de
l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective
comparable à la figure 1, qui illustre le cas où chacun
des rideaux d' air est formé de trois jets d' air propre
adjacents, selon un deuxième mode de réalisation de
l'invention ; et
- la figure 3 est une vue en perspective,
qui illustre schématiquement l'utilisation de plusieurs
zones tampons en série entre deux zones à ambiances
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contrôlées, avec interposition d'un rideau d'air entre
chaque paire de zones communiquantes adjacentes.
Exposé détaillé de différents modes de réalisation
5 Sux la figure 1, on a désigné respective-
ment par les références l0a et 10b deux zones dans
lesquelles règnent des ambiances différentes et entre
lesquelles on désire pouvoir transférer à grande
vitesse des objets ou des produits, au moins dans un
10 sens. Dans l'ensemble du texte, ces zones l0a et lOb
sont appelées "zones à séparer" ou "zones à ambiances
contrôlées". On supposera par exemple, de façon non
limitative, que des objets ou des produits doivent être
transférés à grande cadence de la zone l0a vers la zone
lOb.
Les zones l0a et lOb sont délimitées par
des parois étanches (non représentées) et il y règne
des ambiances différentes, c'est-à-dire que l'une au
moins des caractéristiques que constituent notamment
les concentrations gazeuse et particulaire, les condi-
tions aérauliques, la température, l'hygrométrie, etc.
est différente d'une zone à l'autre.
Conformément à l'invention, on relie les
zones l0a et 10b par au moins un dispositif de sépara
tion dynamique qui comprend, dans 1e mode réalisation
représenté sur la figure l, une zone tampon 12 au tra-
vers de laquelle les zones l0a et lOb communiquent.
Plus précisément, la zone tampon 12 est une zone à
atmosphère contrôlée, c'est-à-dire une zone dans
laquelle différents paramètres tels que la concentra-
tions gazeuse et particulaire, les conditions aérauli-
ques, la température, l'hygrométrie, etc. sont contrô-
lés.
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Le dispositif de séparation dynamique selon
l'invention comprend de plus des moyens de confinement
dynamique, désignés de façon générale par les référen-
ces 14a et 14b sur la figure 1, qui sont interposés
respectivement entre la zone l0a et la zone tampon 12
et entre la zone tampon 12 et la zone lOb, c'est-à-dire
entre chaque paire de zones communiquantes adjacentes
de l'installation.
Les moyens de confinement dynamique 14a
crëent un premier rideau d'air 16a entre la zone l0a et
la zone tampon 12. De façon comparable, les moyens de
confinement dynamique 14b créent un deuxième rideau
d'air 16b entre la zone tampon 12 et la zone lOb à
ambiance contrôlée.
Comme l'illustre schématiquement la figure
l, la zone tampon 12 est délimitée par des parois étan-
ches, de façon à former un couloir horizontal de
section rectangulaire, qui débouche par ses extrémités
respectivement dans la zone l0a et dans la zone 10b au
travers des rideaux d'air 16a et 16b créés par les
moyens de confinement dynamique 14a et 14b.
La paroi supérieure horizontale de la zone
tampon 12 forme un plafond soufflant 18. Ce plafond
soufflant 18 est associé à des moyens d'injection ou de
ventilation (non représentés) qui délivrent de l'air
propre dans la zone tampon 12, à un débit déterminé.
Comme on le verra par la suite, ce débit dépend des
caractéristiques des rideaux d'air 16a et 16b et de la
présence éventuelle d'une bouche d'aspiration dans la
zone tampon 12.
Dans la forme de réalisation représentée
sur la figure l, la paroi inférieure horizontale 20 de
la zone tampon 12 forme un plan de travail. En
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variante, une bouche d'aspiration peut être répartie
sur toute cette paroi inférieure 20, de façon à repren-
dre une partie du flux d'air de ventilation injecté
dans la zone tampon 12 par le plafond soufflant 18.
En plus de sa paroi supérieure horizontale
formant le plafond soufflant 18 et de sa paroi infé-
rieure horizontale 20, la zone tampon 12 est délimitée
par deux parois latérales 22, orientées verticalement,
parallèlement au plan de la figure 1.
Les moyens de confinement dynamique 19a et
14b sont placés dans le prolongement des parois étan-
ches qui délimitent la zone tampon 12, de façon à for-
mer les rideaux d' air 16a et 16b lorsque ces moyens de
confinement sont mis en oeuvre.
De façon plus précise, dans la forme de
réalisation illustrée sur la figure l, les moyens de
confinement dynamique 14a et 14b sont conçus pour créer
des rideaux d'air 16a et 16b formés chacun de deux jets
d'air propre adjacents et de même sens. A cet effet,
les moyens de confinement dynamique 19a comprennent
deux buses d'alimentation en air 24a et 26a, qui
s'étendent transversalement sur toute la largeur de la
zone tampon 12, dans le prolongement du plafond souf-
flant 18, du côté de la zone 10a. De façon comparable,
les moyens de confinement dynamique 14b comprennent
deux buses d'alimentation en air 24b et 26b, qui
s'étendent transversalement sur toute la largeur de la
zone tampon 12, dans le prolongement du plafond souf-
flant 18 du côté de la zone lOb. Toutes les buses
d'alimentation en air 24a, 26a, 24b et 26b débouchent
dans un même plan horizontal, situé dans le prolonge-
ment de la face inférieure du plafond soufflant 28.
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Les moyens de confinement dynamique 14a
comprennent de plus une bouche de reprise horizontale
28a, disposée en face des buses d'alimentation en air
24a et 26a et s'étendant sur toute 1a largeur de la
zone tampon 12, dans le prolongement de sa paroi infé-
rieure 20. De façon similaire, les moyens de confine-
ment dynamique 14b comprennent une bouche de reprise
horizontale 28b placée en dessous des buses d'alimenta-
tion en air 24b et 26b et s'étendant sur toute la
largeur de la zone tampon 12, dans le prolongement de
sa paroi inférieure 20.
Chacun des moyens de confinement dynamique
14a et 14b comprend de plus des moyens (non représen-
tés) permettant d' injecter de l' air à une vitesse et à
un débit contrôlés, respectivement par les buses d'ali-
mentation en air 24a et 26a et par les buses d' alimen-
tation en air 29b et 26b, ainsi que des moyens (non re-
présentés) permettant d'aspirer, respectivement au
travers des bouches de reprise 28a et 28b la totalité
des débits d'air injectés par les buses et des débits
d'air induits.
Comme l'illustre schématiquement la figure
l, les parois latérales étanches 22 qui délimitent la
zone tampon 12 se prolongent au-delà des extrémités de
cette zone sur une longueur au moins égale à l'épais-
seur maximale des rideaux d' air 16a et 16b, de façon à
éviter toute rupture de confinement sur les bords laté-
raux des rideaux d'air.
Comme on l'a déjà indiqué, le mode de réa
lisation de la figure 1 correspond au cas où chacun des
rideaux d'air 16a et 16b est formé de deux jets d'air
propre adjacents et de même sens. Les deux rideaux
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d'air 16a et 16b présentent des caractéristiques iden-
tiques qui vont à présent être décrites plus en détail.
Lorsque les moyens de confinement dynamique
14a et 14b sont mis en oeuvre, chacune des buses d'ali
mentation en air 24a et 24b délivre un jet d'air propre
relativement lent, dont seuls les dards 30a et 30b sont
représentés. Par ailleurs, chacune des buses d'alimen-
tation en air 26a et 26b, qui sont disposées du côté du
plafond soufflant 18 par rapport aux buses 24a et 24b
délivre un jet d'air propre relativement rapide par
rapport aux jets délivrés par les buses 24a et 24b.
Seuls les dards 32a et 32b de ces jets relativement
rapides sont illustrés sur la figure 1. Pour simpli-
fier, les jets relativement lents et relativement rapi-
des sont appelés respectivement "jets lents" et "jets
rapides" dans la suite du texte.
Étant donné que les buses d'alimentation en
air, 24a, 26a, 24b et 26b s' étendent sur toute la lar-
geur de la zone tampon 12, les rideaux d'air 16a et
16b, s'étendent également sur toute la largeur de la
zone tampon, entre les parois latérales 22 de celle-ci.
Comme on l'a illustré schématiquement sur
la figure 1, chacun des jets lents injectés par les
buses 24a et 24b est dimensionné afin que son dard 30a,
30b couvre toute la section de la zone tampon, aux
extrémités de celle-ci qui débouchent respectivement
dans les zones 10a et 10b. Ce résultat est obtenu en
faisant en sorte que la portée, ou longueur, des dards
30a et 30b soit au moins égale à la hauteur de la zone
tampon 12. A cet effet, la fente d'injection de chacune
des buses 24a et 24b présente, parallèlement au plan de
la figure, une largeur au moins égale à 1/6ème et, de
préférence à 1/5ème de la hauteur de la zone tampon 12.
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Par ailleurs, de façon à éviter au maximum
les turbulences et pour des raisons économiques, la
vitesse de chacun des jets lents émis par les buses 29a
et 24b est fixée avantageusement à 0,5 m/s. Du fait que
5 la longueur des dards 30a et 30b des jets lents est au
moins égale à la hauteur de la zone tampon 12 et que
ces jets sont relativement lents, les filets d'air
suivent le contour des objets ou des produits qui
passent au travers des rideaux d'air 16a et 16b, sans
10 rupture du confinement.
La faible vitesse des jets lents injectés
par les buses 24 et 24b a cependant pour conséquence
que ces jets, s'ils étaient seuls, risqueraient d'être
déstabilisés par les perturbations aérauliques ou
15 mécaniques qui peuvent se produire près des rideaux
d'air, entraînant ainsi la rupture du confinement des
zones 10a et lOb. C' est pourquoi l' on adjoint à chacun
des jets lents les jets rapides injectés par les buses
26a et 26b. La plus grande vitesse de ces jets rapides
permet d'assurer la stabilité des jets lents et, par
conséquent, d'améliorer l'efficacité du confinement des
zones l0a et lOb en situation d'effractions au travers
des barrières dynamiques formées par chacun des rideaux
d'air 16a et 16b. A titre d'exemple nullement
limitatif, la largeur de chacune des buses
d'alimentation en air 26a et 26b des jets rapides peut
être égale à environ 1/40ème de celle des buses d' ali-
mentation en air 24a et 24b des jets lents.
De préférence, afin d'optimiser l'effet
barrière assuré par les rideaux d'air 16a et 16b, le
débit d'injection de chacun des jets rapides, par les
buses 26a et 26b est réglé afin que le débit d'air
induit par les faces de ces jets rapides qui sont en
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contact avec les jets lents, injectés par les buses 24a
et 24b, soit inférieur ou, de préférence, sensiblement
égal à la moitié du débit d'injection de ces jets
lents.
Comme on l'a déjà noté, les bouches de
reprise 28a et 28b assurent la récupération de tout
l'air soufflë par les buses d'alimentation sous
lesquelles elles sont placées, et de tout l'air
entraîné par chacun des rideaux d'air 16a et 16b. Dans
la pratique, l'air récupéré par les grilles de reprise
28a et 28b peut être épuré par des moyens d'épuration
spécifiques (non représentés) avant d'être recyclés
vers les buses d'alimentation en air 24a, 26a; 24b,
26b. L'excédent d'air est alors rejeté à l'extérieur
après une seconde épuration spécifique.
Il est à noter que l'orientation horizon-
tale des buses d'alimentation en air, qui détermine une
orientation verticale des rideaux d'air, ainsi que la
disposition horizontale des bouches de reprise en face
des rideaux d'air, permettent d'optimiser l'effet bar-
rière obtenu à l' aide de chacun des moyens de confine-
ment dynamique 19a et 14b.
Par ailleurs, la ventilation interne de la
zone tampon 12 assurée par le plafond soufflant 18 per
met d'obtenir un effet épurateur dans cette zone. Cet
effet épurateur contribue à l'efficacité de la sépara-
tion dynamique des zones l0a et lOb, notamment en cas
de transfert à grande cadence d'objets ou de produits
entre ces deux zones.
De façon plus précise, dans la forme de
réalisation de la figure 1 dans laquelle chacun des
rideaux d'air 16a et 16b est formé de deux jets adja-
cents et de même sens, le débit d'injection d'air
__ _ _.____..._T ~ _ .._..... _..
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propre de ventilation dans la zone tampon 12, par le
plafond soufflant 18, est au moins égal au débit d'air
induit par les jets rapides délivrés par les buses 26a
et 26b, sur les faces de ces jets rapides qui sont en
contact avec la zone tampon 12. De plus, l'air propre
de ventilation est injecté dans la zone tampon 12, au
travers du plafond soufflant 18, à une vitesse telle
que la vitesse de l'air rapportée aux surfaces des
plans des extrémités de la zone tampon 12 qui débou-
chent dans les zones l0a et lOb, soit au moins égale à
0,1 m/s.
I1 est à noter par ailleurs que les carac-
téristiques physiques (température, humidité relative,
concentrations gazeuse et particulaire, etc.) sont
contrôlées par des moyens appropriés (non représentés),
de façon â établir et à maintenir une atmosphère déter
minée dans la zone tampon 12. Cette atmosphère peut
être identique à celle qui règne dans l'une des deux
zones l0a et lOb ou différente de celles-ci, selon
l'application considérée.
Chacune des bouches de reprise 28a et 28b
présente une largeur sensiblement égale à la largeur
cumulée des buses d'alimentation en air 29a et 26a ;
24b et 26b respectivement. Cette largeur peut toutefois
étre modulée, notamment pour tenir compte de certaines
conditions aérauliques régnant dans les zones l0a et
lOb, tendant à dévier de la verticale les jets formant
les rideaux d'air 16a et 16b. Ainsi, il est souhaitable
de diminuer la largeur de la bouche de reprise corres-
pondante, vers l'intérieur de la zone tampon 12, lors-
que les jets formant le rideau d'air ont tendance à
être déviés vers l'extérieur de cette zone. A l'in-
verse, la largeur de la bouche de reprise doit être
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augmentée vers l'intérieur de la zone tampon 12 lorsque
les jets formant le rideau d'air ont tendance à être
déviés vers l'intérieur de cette zone.
La figure 2 illustre un deuxième mode de
réalisation de l'invention, qui diffère essentiellement
du mode de réalisation de la figure 1 par le fait que
chacun des rideaux d'air, désignés par les références
16'a et 16'b, comporte alors trois jets d'air propre
adjacents et de même sens.
A cet effet, chacun des moyens de confine-
ment dynamique, désignés par les références 14'a et
14'b, comprend respectivement, en plus des buses d'ali-
mentation en air 24a, 26a et 24b, 26b, une troisième
buse d'alimentation 34a et 34b, adjacente respective-
ment aux buses 26a et 26b du côté du plafond soufflant
18. De façon plus précise, les buses 34a et 34b s'éten-
dent sur toute la largeur de la zone tampon 12 et leur
sortie est disposée dans le même plan horizontal que
celle des autres buses 29a, 26a; 24b, 26b, c'est-à-dire
dans un plan horizontal confondu avec celui de la face
inférieure du plafond soufflant 18.
Lorsque les moyens de confinement dynamique
14'a et 14'b sont mis en oeuvre, chacune des buses
d'alimentation en air 34a, 34b délivre un troisième jet
d'air propre, relativement lent par rapport aux jets
rapides émis.par les buses 26a et 26b, entre ce jet
rapide et la zone tampon 12. Les dards de ces troisiè-
mes jets sont illustrés en 36a et 36b sur la figure 2.
Les dimensions des buses 34a et 34b sont
choisies afin que les dards 36a et 36b des troisièmes
jets de chacun des rideaux d'air 16'a et 16'b recou
vrent toute la section de la zone tampon 12. A cet
effet, la fente inférieure de chacune des buses 39a et
.. _......_.. .~~ __ _
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34b présente, en section parallèlement au plan de la
figure 2, une largeur au moins égale à 1/6ème et, de
préférence, à 1/5ème de la hauteur de la zone tampon
12. Dans la pratique, les largeurs des buses 24a, 34a
et 24b, et 34b sont les mêmes.
Dans le deuxième mode de réalisation de
l'invention illustré sur la figure 2, le débit d'injec-
tion des jets lents délivrés par les buses 34a et 34b
est réglé de façon à être sensiblement égal au débit
d'injection des jets lents délivrés par les buses 24a
et 24b. Ainsi, les débits d'air induits par les faces
des jets rapides émis. par les buses 26a et 26b, respec-
tivement en contact avec chacun des jets lents du
rideau d'air correspondant, sont inférieurs ou, de
préférence sensiblement égaux à la moitié des débits
d'injection de ces jets lents.
Comme on l'a également illustré sur la
figure 2, la largeur de chacune des bouches de reprise
28'a et 28'b est adaptée à la largeur des rideaux d'air
16'a et 16'b, afin d'être sensiblement égale à la lar-
geur cumulée des buses formant ces rideaux d'air. Bien
entendu, cette largeur peut être modulée comme on l'a
décrit précédemment en référence à la figure l, lorsque
les conditions aérauliques régnant dans au moins l'une
des zones l0a et lOb tendent à faire dévier les rideaux
d'air par rapport à la verticale.
La deuxième forme de réalisation qui vient
d'être décrite brièvement en se référant à la figure 2
permet d'assurer un confinement dynamique dans les deux
sens entre la zone tampon 12 et chacune des zones l0a
et lOb. De plus, le débit d'injection de l'air propre
de ventilation par le plafond soufflant 18 peut être
considérablement diminué. En effet, le débit d'injec-
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tion de l' air par le plafond soufflant 18 est alors au
moins égal aux débits d' air induits par les jets lents
émis par les buses d'injection 34a et 34b, sur les
faces de ces jets qui sont en contact avec la zone
5 tampon 12 et il est tel qu'il assure une vitesse
minimale de 0,1 m/s, rapportée aux surfaces des plans
des extrémités de la zone tampon.
Dans les modes de réalisation décrits pré
cédemment en se référant aux figures 1 et 2, la zone
10 tampon 12 est une zone passive, dans laquelle aucune
opération n'est effectuée sur les objets ou les pro-
duits qui sont transférés entre les zones l0a et lOb.
Dans d'autres modes de réalisation de l'in-
vention, la zone tampon 12 est une zone active,
15 c'est-à-dire qu'elle est utilisée pour effectuer une
opération élémentaire (dosage, conditionnement, etc.)
sur les objets ou les produits transférés entre les
zones l0a et 10b.
L'architecture du dispositif de séparation
20 dynamique est alors identique à celui qui a été décrit
précédemment en se référant aux figures 1 et 2. Toute
fois, une bouche d'aspiration est répartie sur toute la
paroi inférieure 20 de la zone tampon 12. La vitesse
d'aspiration au travers de cette bouche d'aspiration
varie par exemple entre environ 0,1 m/s et environ
0,2 m/s. Le débit d'alimentation de la ventilation
interne, au travers du plafond soufflant 18 est alors
plus important et, au moins égal à la somme des débits
d'air induits par chacune des faces des, rideaux d'air
en contact avec la zone tampon 12 et du débit d'aspira-
tion au travers de la bouche d'aspiration.
De plus, il convient de s'assurer que ce
débit d'alimentation de la ventilation interne
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correspond à une vitesse minimale de 0,1 m/s, rapportée
aux surfaces des plans des extrémités de la zone
tampon.
I1 est à noter que les débits de ventila-
s tion par le plafond soufflant 18 et de reprise par la
bouche d'aspiration peuvent être plus importants. Tou-
tefois, le coût de fonctionnement de l'installation est
alors plus élevé.
Comme on l'a représenté schématiquement sur
la figure 3, plusieurs opérations élémentaires succes
sives (dosage, conditionnement, etc.) peuvent être
effectuées entre les zones l0a et 10b, lors du trans
fert des objets ou des produits. Dans ce cas, le dispo
sitif de séparation dynamique selon l'invention
comprend plusieurs zones tampons 12, agencées en série,
au travers desquelles les zones 10a et lOb communi-
quent . Chacune des zones tampons 12 présente alors des
caractéristiques analogues à celles qui ont été décri-
tes précédemment, et notamment un plafond soufflant 18
et une bouche d'aspiration 20' lui faisant face.
Dans ce cas, des moyens de confinement
dynamique désignés par les références 14a, 14b et 19c
sont interposés entre chaque paire de zones communi-
quantes adjacentes. Plus précisément, les moyens de
confinement dynamique 14a sont interposés entre la zone
10a et la zone tampon 12 qui débouche dans la zone 10a,
les moyens de confinement dynamique 14c sont interposés
entre chaque paire de zones tampons 12 adjacentes et
les moyens de confinement dynamique 14b sont interposés
entre la zone lOb et la zone tampon 12 qui débouche
dans cette zone tampon.
Les moyens de confinement dynamique 14a,
14b et 14c sont identiques les uns aux autres et ils
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peuvent être réalisés selon le cas de la manière
décrite précédemment en se référant à la figure 1 ou de
la manière décrite précédemment en se référant à la
figure 2.
Comme on l' a décrit précédemment, les
rideaux d'air formés par les moyens de confinement
dynamique 14a et 19b, qui séparent les zones l0a et lOb
sont délimités latéralement par les parois latérales 22
des zones tampons considérés, qui se prolongent dans
les zones 10a et lOb, de façon à présenter une largeur
au moins égale à l'épaisseur maximale des rideaux d'air
considérés.
En revanche, les rideaux d'air formés par
les moyens de confinement dynamique 14c qui séparent
deux zones tampons 12 consécutives sont délimités laté-
ralement par des prolongements des parois latérales 22
de ces zones tampons, sur une largeur égale à la lar-
geur des buses d'alimentation formant ces rideaux
d'air.
Comme on l'a illustré à titre d'exemple
dans le cas de la zone tampon 12 centrale sur la figure
3, il est à noter qu' une même zone tampon peut assurer
la séparation dynamique de plus de deux zones 10a, lOb
et 10c. Dans ce cas, une ou plusieurs ouvertures sont
formées dans au moins l'une des parois latérales 22 de
la zone tampon considérée et chacune des ouvertures est
contrôlée par des moyens de confinement dynamique 14d
dont les caractéristiques sont analogues à celles des
moyens de confinement dynamique 24a et 14b sur la
figure 1 ou des moyens de confinement dynamique 19'a et
14'b sur la figure 2.
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