Brevet FR2588662A1 — publié le 19870417

La présente invention concerne des perfectionne- ments à la collecte des poussières et elle concerne plus particulièrement un échantillonneur de poussières, porté par le personnel et convenant pour collecter la poussière 5. aéroportée sur les lieux de travail. L'échantillonnage de la poussière aéroportée, dans le but d'assurer l'hygiène de l'environnement, a donné lieu à des développements très divers. Un procédé consiste à essayer de concevoir un échantillonneur qui, en air calme ou mobile, présente une efficacité d'aspiration égale à l'unité pour tous les diamètres aérodynamiques de particu- les que l'on trouve; cela peut être considéré comme étant la "poussière totale vraie". Dans le cas des échantillon- neurs qui sont portés par des membres du personnel pour étudier la poussièreauxquels ces personnes sont exposées, le rendement d'un échantillonneur porté par les personnes peut être établi en comparant directement la concentration massique de chaque fraction de diamètre aérodynamique de particules de poussière aéroportée collectée par l'échantil- lonneur quand il est monté sur un mannequin de pleine taille exposé à de la poussière dans une soufflerie, avec la poussière collectée par la bouche du mannequin. Si l'on peut obtenir un rapport de collecte égal à environ un sur l'ensemble de l'intervalle des diamètres aérodynamiques inspirés par le corps humain, l'échantillonneur peut être déclaré bien correspondre au concept d'inspirabilité de la "poussière totale". Nous nous référons à notre demande de brevet (demande de brevet GB-A-2 158 233) qui introduit le con- cept d'une unité filtrante amovible comportant une entrée présentant une lèvre périphérique ou un bourrelet en sail- lie. Notre demande antérieure concerne, cependant, un échantillonneur statique qui compense l'effet du mouvement d'un être humain par la rotation constante de la tête d'échantil- lonnage. Un échantillonneur pour le personnel est cependant porté constamment par un utilisateur et est ainsi exposé essentiellement aux mêmes conditions que cet utilisateur. La présente invention fournit un échantillonneur de poussière totale, porté par une personne, pour indiquer la poussière totale inspirable, cet échantillonneur compre- nant un corps, une entrée de gaz munie d'une lèvre ou bour- 5. relet et dont l'efficacité d'aspiration est approximative- ment égale à l'unité, cette entrée faisant saillie par rapport au corps de l'échantillonneur, un filtre amovible au sein du corps et qui est capable de collecter toutes les particules de la poussière respirable dans un échantil- lon de gaz traversant l'échantillonneur, et une sortie de gaz pouvant être reliée de manière étanche à un dispositif d'aspiration de gaz, de sorte qu'unoéchantillon de gaz contenant de la poussière peut être aspiré à travers l'entrée et à travers le filtre pour obtenir le dépôt de la poussière sur ce filtre. Des échantillonneurs préférés ont un corps muni d'un orifice à travers lequel fait sail- lie l'entrée munie de son bourrelet ou lèvre. De préférence, le filtre est monté de manière amovible au sein d'une unité filtrante que l'on peut reti- rer du corps, et l'unité filtrante comporte une sortie de gaz. De préférence, le corps incorpore une chambre avec laquelle la sortie de gaz de l'unité filtrante commu- nique de manière étanche, la chambre ayant un tube de sor- tie auquel une pompe à gaz peut être reliée. De préférence, le corps a une forme fondamentalement cylindrique, avec un orifice central dans une de ses faces planes. Commodé- ment, le corps comporte des éléments permettant de le fixer au vêtement ou à l'équipement porté par un utilisateur; ces éléments peuvent comprendre une plaque de base montée sur une autre face plane d'une tête cylindrique d'échantil- lonnage. De préférence, l'entrée à bourrelet fait saillie de 1 à 2 mm à travers l'orifice et a une forme cylindrique; des formes de réalisation que l'on préfère encore davantage ont un bord externe en biseau. L'entrée a commodément envi- ron 15 mm de diamètre interne quand on utilise une pompe pour échantillonneur porté par des personnes, actionnée par une pile ou batterie classique et capable de fonction- ner à un débit de 2 l/min.D'autres dimensions et/ou formes d'entrées peuvent s'avérer souhaitables dans des essais, 54 si l'on utilise des débits de gaz plus ou moins grands, et des essais de routine peuvent établir si une dimension', et une forme particulières de l'entrée assurent l'effica- cité requise d'aspiration à un débit particulier de gaz.- De préférence, le filtre a la forme d'une casset- te incorporant l'entrée et portant au sein de la cassette le milieu filtrant. Commodément, la cassette peut permettre le remplacement du milieu filtrant., Une forme de.cassette pour le filtre permet de peser toute la poussière qui entre; si l'on ne devait peser que le milieu filtrant pour indi- quer la poussière collectée, la poussière qui adhère aux parois intérieures de la cassette serait négligée, et il y aurait aussi un risque d'altération accidentel de la poussière collectée. Le milieu filtrant lui-même n'a pas une importance fondamentale, à la condition qu'il soit capable de collecter toutes les particules de poussière dans l'application d'échantillonnage particulière ("pous- sière" inclut la matière particulaire et fibreuse, d'ori- gine naturelle ou créée par l'être humain); des milieux filtrants convenbles sont disponibles dans le commerce. L'échantillonneur peut être construit en des matériaux convenables pour le rôle à joue.; par exemple, il peut être en alliage d'aluminium ou en laiton pour servir dans des mines souterraines de charbon. L'invention sera maintenant décrite par référence aux dessins d'accompagnement sur lesquels: la figure 1 est une vue latérala éclatée d'une forme de réalisation d'un échantillonneur pour le personnel, selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective de l'échan- tillonneur de la figure I; et la figure 3 est un graphique du rapport de collec- te en fonction du diamètre aérodynamique, en micromlètres, des particules de poussière pour différentes vitesses de vent dans une soufflerie d'essai, pour l'échantillonneur des figures 1 et 2. En se référant aux figures 1 et 2, on voit que l'échantillonneur comporte un corps I formé d'un cylindre 2 partiellement fileté monté sur une plaque de base 3. Un tube 4 de sortie de gaz communique avec l'intérieur du cylindre. Un joint torique 5 en caoutchouc synthétique repose sur un épaulement du sommet du cylindre, et est en contact étanche, à l'état assemblé, avec l'épaulement infé- rieur d'une cassette filtrante 6. La cassette comprend une partie inférieure annulaire 7 qui communique avec l'inté- rieur du cylindre 2, un disque 8 en papier filtre, placé de préférence sur un support formé d'une fine grille métal- lique (non représentée), une fine rondelle 9 en PTFE (poly- tétrafluoréthylène), et un dessus 10 de cassette. La cas- sette peut être assemblée de n'importe quelle manière con- venable, le dessus de cette cassette emprisonnant la ron- delle et le filtre dans la partie inférieure par un ajus- tage avec frottement ou par un mécanisme de blocage à baïonnette ou par n'importe quel autre procédé convenable. Le dessus de cassette comporte une partie cylindrique supé- rieure 11 qui joue le rôle d'entrée à bourrelet de la cas- sette filtrante. Un cylindre 12 en PTFE repose sur l'épaulement inférieur du sommet de la cassette et transfère la pression provenant d'un capuchon filets 13 en prise avec le filetage du cylindre 2. Le capuchon possède un orifice central 14 dans lequel fait saillie, à l'état assemblé, environ 1,5 mm de l'entrée 11 à bourrelet. Lorsque le capuchon 13 est vissé, de façon appropriée en étant uniquEment serré à la main, sur le corps de l'échantillonneur, le dessus de la cassette est pressé en contact étanche avec la rondelle 9 en PFTE, et la partie inférieure 7 de la cassette est pressée en contact étanche avec le joint:orique 5 et le corps de l'échantillonneur. En service, une cassette filtrante est préalable- ment pesée.dans des conditions normalisées et, si néces- saire, conservée dans un récipient fermé de façon étanche et numéroté ou un dispositif analogue. Un échantillonneur est assemblé et fixé à la boutonnière de l'habit d'un uti- 5. lisateur, de manière que l'entrée munie d'un bourrelet soit tournée vers l'extérieur,et une pompe classique pour échan- tillonneur individuel (non représentée) est reliée au tube 4 de sortie de gaz. A la fin de la journée ou de la période de travail, ou à un autre moment déterminé à l'avance d'échantillonnage, l'échantillonneur peut être démonté et la cassette pesée à nouveau. Dans cette forme de réalisation de l'échantillonneurde l'invention, toute la poussière collectée au sein de la cassette filtrante est à considérer comme poussière inspirable totale et est donc incluse dans le poids total.de la poussière. Si on le désire, on peut récupérer, par lavage ou brossage, la poussière déposée sur les parois internes et la soumettre à une étude plus détaillée. En se référant à la figure 3, onr. peut voir que l'échantillonneur prototype montre un rapport moyen de collecte sur un large intervalle de diamè:res de particules, qui est voisin de la valeur égale à l'unité d'un échantil- lonneur idéal pour les personnes. On ne pense pas qu'un échantillonneur connu quelconque pour les personnes soit capable de résultats équivalents et, de façon générale, les échantillonneurs existant dans le commerce montrent une variation considérable par rapport à une valeur égale à l'unité, en particulier pour des diamètres assez grands de particules. REVENDICATIONS 1. Echantillonneur de poussière totale pour les personnes, comprenant un corps entourant un filtre, une entrée de l'air dans le corps et une sortie de l'air pou- vant être reliée à un dispositif de pompage et permettant à l'air contenant de la poussière d'être aspiré à travers l'entrée de manière que cette poussière se dépose sur le filtre, échantillonneur caractérisé en ce que l'entrée présente une efficacité d'aspiration approximativement égale à l'unité, choisit une fraction inspirable de pous- sière et consiste en un orifice présentant un bourrelet (11) faisant saillie de la surface du corps (2,13). 2. Echantillonneur de poussière selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le corps (2,13) présente un orifice (14) à travers lequel. l'entrée (11) munie d'un bourrelet fait saillie. 3. Echantillonneur de poussière selon la reven- dication 1 ou 2, caractérisé en ce que le filtre (8) est monté dans une cassette (6) qui englobe l'entrée (11) à bourrelet. 4. Echantillonneur de poussière selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps (2,13) est essentiellement cylindrique et en ce que l'entrée (11) à bourrelet fait saillie de la face plane du cylindre.