Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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L'invention a pour objet un dispositif de
prelèvement selectif selon une coupure yranulometrique de
poussi~res en suspension dans un milieu gazeux, tel que
l'atmosphère.
On connait, notamment par le brevet français
2 039 560, des dispositifS de prélèvement de poussières en
suspension dans l'air, comportant un équipage rotatiE cons-
titué par un rotor épais construit en un matériau perméable
à l'air, comportant un canal central d'amenée présentant une
ouverture centrale d'aspiration et solidaire en rotation d'un
plateau support imperméable à l'air, ledit équipage tournant
à grande vitesse à l'intérieur d'une chambre circulaire
de prélèvement munie d'un conduit central d'aspiration coaxial
à l'équipage tournant et d'au moins un orifice d'évacuation
périphérique.
Le but d'un tel appareil est de prélever dans
l'atmosphère des poussières aux fins d'examen et d'analyse.
Un tel appareil opère donc un prélèvement global, à l'excep-
tion des seules poussières trop fines pour être retenues
par le matériau perméable, généralement une mousse à pores
communicants. Or, il arrive, dans le contrôle du risque
respiratoire d'exposition aux poussières, qu'il soit impor-
tant de mesurer, d'une part , l'empoussiérage total corres-
pondant à l'appréciation de l'inconfort, et, d'autre part,
le taux des seules poussières susceptibles de parvenir jusqu'
aux alvéoles pulmonaires, correspondant à l'appréciation
de la nocivité. On admet généralement que la coupure opère
par filtration naturelle par les voies respiratoires supé-
rieures (nez, bouche, trachée, bronches) se situe aux
environs de 5 ~1.
Le but de l'invention est de proposer un nouvel
appareil de prélèvement permettant de mesurer d'une part
la concentration atmosphérique en poussières inférieures
à 5 ~ et d'autre part, la concentration atmosphérique
totale en poussières, ou, ce qui revient au même, la concen-
tration en poussières supérieures à 5 ~ .
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Le but de l'invention est atteint, dans un
appareil du type rappelé precedemment, par le fait que le
conduit central d'aspiration est un conduit annulaire de
diamètre intérieur sensiblement plus grand que l'ouverture
d'aspiration du canal central d'amenee du rotor épais et
l'equipage rstatif comprend un bo~tier circulaire coaxial
de captation recouvrant, au moins partiellement, le rotor
epais, à l'exception de l'ouverture centrale dlaspiration,
et présentant, du c8te du conduit annulaire, une ouverture
circulaire, de diamère au moins egal au diametre exterieur
du conduit annulaire.
Par l'adaptation mutuelle des diamètres et de
la vitesse de rotation des organes de l'appareil, on obtient
ainsi une première retenue des poussiares superieures à
5 ~ (ou à toute autre valeur choisie) dans le boitier
circulaire où elles sont retenues d'abord par impact sur le
fond du boitier circulaire, où elles re~oivent par frot-
tement une impulsion centrifuge les dirigeant vers le pour-
tour circulaire du bo~tier, o~ elles sont finalement retenues
par force centrifuge. Par contre, les filets d'air entrai-
nent les poussières inferieures ~ 5 ~ dans le cana]. central
d'amenee du rotor epais, ou elles sont retenues comme il est
connu en soi.
Il est avantageux que la face du boitier recou-
~rant, au moins partiellement le rotor epais, comporte une
ouverture centrale circulaire de diamètre sensiblement plus
petit que le diamètre du canal central d'amenee du rotor
epais, ladite ouverture centrale constituant ouverture du
canal central d'amenee du rotor epais.
Il-est egalement avantageux que le conduit
central annulaire d'aspiration, constitue par un tube muni
d'un bulbe central, debouche dans le boitier circulaire vis-
~-vis de l'ouverture centrale dont est munie la face de ce
boitier recouvrant le rotor epais.
D'autres caracteristiques et avantages ressorti-
ront de la description, donnee ci-après uniquement ~ titre
d'exemple, d'un mode de réalisation de l'invention. On se
reportera à cet effet au dessin annexé, dans lequel la
figure unique représente, schématiquement, en coupe axiale,
un appareil conforme à l'invention.
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25~;Z
L'appareil comporte un boîtier 1 de forme
generale circulaire, d'axe 2. A l'interieur du boitier 1
est logé un moteur 3, dont l'arbre de sortie 4, d'axe 2,
entraine un plateau d'entraînement 5 entrainant magnétique-
ment en rotation une coupelle 6, dont le fond etanche et
ri~ide constitue plateau de support pour un anneau 7 épais :~
de mousse à pores ouverts, par exemple en polyuréthane,
comportant un canal central d'amenée 8 ayant une ouverture
9 tournée vers un conduit central d'aspiration 10 disposé
axialement dans le boftier 1. Le rotor, dont le bâti est
constitué par la coupelle 6 portant l'anneau de mousse 7,
tourne dans une chambre .annulaire 11 prevue à la partie
superieure du bo~tier 1. Le boitier 1 comporte, en outre,
comme il est connu en soi, des events 12 d'evacuation peri-
`~ pherique pour l'air ayant traverse l'appareil. Par une
ouverture 25 à la base du boitier 1, passe un cable 24 ~.
d'alimentation du moteur 3 au moyen de deux conducteurs
electriques 23.
Le conduit central d'aspiration 10 comporte
un bulbe central 13, delimitant un conduit annulaire 14entre le bulbe 13 et la paroi interne du conduit 10.
La coupelle 6 reçoit, par dessus l'.anneau de
mousse 7, un boitier circulaire 15 dont le fond ferme la
coupelle en la recouvrant à la manière d'un couvercle. Le
fond du boitier 15 comporte des events 16 pour l'évacuation
de l'air aspiré dans le rotor. Ces events 16 pourraient,
tout aussi bien, etre prevus dans les parois latérales de
la coupelle 6. Mais le fcnd du boitier 14 comporte, confor-
mement à l'invention, une ouverture circulaire centrale 17,
de diamètre sensiblement plus petit que le diam~tre du canal
d'amenée 8 de l'anneau de mousse 7. Cette ouverture 17
sert donc d'ouvertures du canal 8. Le diamètre extérieur du
bulbe 13 est supérieur à celui de l'ouverture circulaire
centrale 16. Le boitier 15 comporte, en outre, du coté du
conduit annulaire 14, une autre ouverture circulaire 18 de
diamètre au moins égal au diamètre extérieur du conduit
annulaire1l,c'est-à-dire du diamètre intérieur du conduit 10.
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Pour une plus grande compacité de llappareil,
le conduit central annulaire 14 debouche directement
l'interieur du boitier 15, par l'ouverture 18 vis-~-vis de
l'ouverture 17.
Pour permettre le demontage de l'appareil et
la récuperation des poussières prelevees dans le boitier et
dans le rotor épais ainsi que le changement de celui-ci, la
chambre ll est constituee par l'assemblage d'un support
20 sur lequel est fixé demontable un chapeau 21 en concor-
10 dance de forme, mais avec jeu, avec le rotor constitué par
l'ensemble 6, 7, 15 et comportant le canal 10 avec son bulbe
13 ainsi que les évents 12 d'evacuation d'air aspiré.
La rotation à grande vitesse (7000 à 10000 t/mn)
produit, ~ mage d'un ventilateur, la dépression nécessaire
l'aspiration de l'air.
L'air poussiéreux aspiré par le conduit annu-
laire 14 pënètre dans le boitier 15 sous forme d'une lame
annulaire, est devié ensuite vers l'ouverture centrale d'as-
piration 17, traverse le filtre 7 en mousse de polyuréthane,
20 ressort par les évents périphériques 16 et retourne ~
l'atmosphère par les évents périphériques du bo~tier 1.
Les plus grosses particules "non respirables"
ne sont pas déviées vers l'ouverture centrale 17. Elles
quittent par inertie la lame dlair annulaire déviée pour se `
diriger vers le fond du boItier 15 où elles sont soumises
~ deux mécanismes : un effet d'impact et un effet de réen-
trainement par llécoulement torique, tourbillonnaire dû ~ r
la rotation de celle-ci. Elles sont ensuite projetées sur la
paroi périphérique interne du boitier o~ elles sont fixées
30 sous l'effet de la force centrifuge.
Les particules respirables suivent les filets
d'air et pénètrent dans la coupelle 6 contenant le filtre 7
en mousse de polyu~éthane o~ elles sont captées.
La mesure s'effectue ensuite en pesant separement
la coupelle 6 contenant la mousse 7 et sc:n boItier 15. Par
difference de poids avant et après prelèvement la première
donne le poids de poussières respirables collectees et le
second celui des plus grosses poussières. Connaissant le
volume filtre, on en deduit les concentrations respectives
au lieu de prelèvement.
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C'est ainsi qu'avec un appareil, dont la
coupelle 6 a un diamètre de 35 mm et ayant une vitesse de
rotation de 8000 tr/mn avec un débit de 600 l/h on obtient
un niveau moyen de coupure de 3 ~. En prélevant dans l'air
des poussières de charbon en suspension, on obtient un taux
de collecte de 70 % de poussières normalement arrêtées
par les voies respiratoires supérieures de l'homme et de
30 % des poussières qui pénètrent normalement dans les
alveoles pulmonaires et s'y déposent.
D'autres règlages sont. possibles en modifiant la ;~-~
vitesse de rotation ou les calibres des orifices d'entrée
ou de sortie.
Suivant une version, l'appareil peut etre adapté
à l'homme et porté par lui pendant son poste de travail en
tant que capteur individuel de prélèvement de poussières,
compte tenu de ses dimensions réduites, de son faible poids
et de sa robustesse éprouvée.
Suivant une autre version, il peut être utilisé
pour la mesure de la pollution particulaire de l'air ambiant
avec séparation des poussières respirables de celles qui
sont normalement arretées par les voies respiratoires
supérieures.
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