CA1112582A - Dispositif de prelevement selectif de poussieres selon la granulometrie - Google Patents

Dispositif de prelevement selectif de poussieres selon la granulometrie

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CA1112582A CA301,693A CA301693A CA1112582A CA 1112582 A CA1112582 A CA 1112582A CA 301693 A CA301693 A CA 301693A CA 1112582 A CA1112582 A CA 1112582A
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Abstract

DE DIVULGATION L'invention concerne un dispositif de prélèvement sélectif de poussières selon la granulométrie, dans lequel un équipage rotatif est constitué par une coupelle contenant un anneau de mousse poreuse comportant un canal central d'amenée d'air et une ouverture centrale surmontée par un boîtier comportant, vis-à-vis de l'ouverture centrale, une ouverture dans laquelle débouche un conduit annulaire central d'aspiration de diamètre supérieur au diamètre de l'ouverture centrale. Les poussières supérieures à 5 .mu. sont recueillies dans le boîtier, tandis que les plus fines sont recueillies dans la mousse.

Description

zs~z 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 ~ .

lZ5~2 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.

: . , ` ' . , . ' : , '.,;,: ' .' " ' ' ': ' . ' ' . ', '.': . ' '., ' : ;
~ ' ' , ' ..... ... ` ',, '. :'.. ' " .. . ' .,' ': , '' '.. ', ' . ' ' ' "" "; , , .;2582 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.

. . : , ,: ,:,: . , , ,... ,. .:

~ 582 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.

-: . -

Claims (4)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de prélèvement sélectif selon une coupure granulométrique de poussières en suspension dans un milieu gazeux, tel que l'atmosphère, comportant un équipage rotatif constitué par un rotor épais construit en un matériau perméable à l'air comportant un canal central d'amenée pré-sentant 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'as-piration coaxial à l'équipage tournant et d'au moins un orifice d'évacuation périphérique, caractérisé en ce que le conduit central d'aspiration est un conduit annulaire (14) de diamètre intérieur sensiblement plus grand que l'ouverture d'aspiration (17) du canal central d'amenée (8) du rotor épais (7) et l'équipage rotatif (6,7) comprend un boîtier circulaire (15) coaxial de captation recouvrant, au moins partiellement, le rotor épais (7), à l'exception de l'ouver-ture centrale d'aspiration (17), et présentant, du côté
conduit annulaire (14), une ouverture circulaire (18) de diamètre au moins égal au diamètre extérieur de l'orifice annulaire (14).
2. Dispositif de prélèvement selon la revendica-tion 1, caractérisé en ce que la face du boîtier (15) recouvrant, au moins partiellement, le rotor épais (7), comporte une ouverture centrale circulaire (17) de diamètre sensiblement plus petit que le diamètre du canal central d'amenée (8) du rotor épais (7), ladite ouverture centrale (17) constituant ouverture du canal central d'amenée (8) du rotor épais (7).
3. Dispositif de prélèvement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit central annulaire d'as-piration (14) débouche dans le boîtier circulaire (15) vis-à-vis de l'ouverture centrale (17) dont est munie la face de ce boîtier (15) recouvrant le rotor épais (7).
4. Dispositif de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le conduit central annulaire d'aspiration (14) est constitue par un tube (10) muni d'un bulbe central (13).
CA301,693A 1977-04-25 1978-04-21 Dispositif de prelevement selectif de poussieres selon la granulometrie Expired CA1112582A (fr)

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