Développement d'une veste de refroidissement individuelle adaptée au travail en mines profondes

Résumé

L’industrie minière est une des plus importantes industries au monde. Avec l’augmentation de la profondeur des niveaux d’exploitation, les mineurs font face à des environnements de travail plus sévères en température et humidité ambiantes conduisant à l’augmentation du risque des accidents de travail et à la diminution de la productivité. Plusieurs chercheurs ont validé l’efficacité des vestes de refroidissement individuelles à réduire la contrainte thermique engendrée par les travailleurs soumis à des conditions climatiques extrêmes. Malheureusement, les spécifications des vestes de refroidissements existantes, au niveau de leurs autonomies, leurs masses, leurs compatibilités avec les équipements de protections des mineurs et leurs efficacités dans un environnement chaud et presque saturé en humidité, les rendent incompatibles à la réalité de travail dans les mines profondes. De ce fait, l’objectif principal de ce projet de recherche est de développer une veste de refroidissement adaptée à cet environnement extrême. Le prototype développé assiste le corps du mineur à évacuer l’excès de sueur accumulée, en créant un micro-environnement au-dessous de la veste, favorable à l’évaporation de la sueur. Pour générer ce micro-environnement, une détente atmosphérique de dioxyde de carbone comprimé est utilisée pour refroidir et déshumidifier un débit d’air constant. Ce prototype possède une autonomie de 90 minutes et pèse 5,1 kg. Il est capable de fournir une énergie de refroidissement maximum de 184 Wh pour les 40 premières minutes de fonctionnement suivi d’un refroidissement maximal de 57 Wh pour les 50 dernières minutes. L’effet du port de ce prototype de refroidissement sur les ressentis et les réponses physiologiques des êtres humains a été validé par une étude comprenant 19 sujets en conditions simulées. Les résultats et les analyses ont montré l’efficacité de ce prototype de refroidissement à réduire la contrainte thermique des sujets humains. Des modifications significatives des paramètres physiologiques au niveau de la température auriculaire, de la fréquence cardiaque, ainsi qu’au niveau des ressentis d’effort physique, du confort thermique, du bien-être et de l’humidité au niveau de la peau des sujets, ont été mesurées. Finalement, afin de poursuivre le développement de ce prototype vers sa phase de précommercialisation, plusieurs recommandations et modifications sont suggérées, au niveau de l’autonomie, de l’ergonomie, du fonctionnement et lu contrôle du système de refroidissement.

Date	11 déc. 2018
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Stéphane Hallé (Directeur(-trice))