Brevet FR3039434A1 (20170203)
REVENDICATIONS1. Dispositif de collecte (1) de nanoparticules susceptibles d'être présentes dans un aérosol, comprenant : - un conduit (11) sous la forme d'un cylindre creux de révolution autour d'un axe longitudinal (X), le conduit comprenant un orifice d'entrée (17) et un orifice de sortie (18) entre lesquels l'aérosol peut circuler ; - des moyens d'aspiration (18,\n<CLM>\1\tpour faire circuler l'aérosol depuis l'orifice d'entrée jusqu'à l'orifice de sortie; - en aval de l'orifice d'entrée, un chargeur (10) à diffusion d'ions unipolaires comprenant une électrode sous la forme d'un fil (12) qui s'étend le long de l'axe (X) et entouré par une électrode sous la forme d'une grille (14), le chargeur étant adapté pour charger les nanoparticules dans l'espace (15) séparant la grille d'une portion conductrice de paroi intérieure du conduit, par diffusion d'ions unipolaires au travers de la grille; - en aval du chargeur à diffusion, une électrode (22) dite électrode de champ sous la forme d'une plaque circulaire qui s'étend orthogonalement à l'axe (X), et au moins un substrat-plan (24), parallèle à l'électrode de champ, percé dans sa partie centrale d'une ouverture débouchante (240), et comprenant différents anneaux (25) concentriques autour de l'ouverture débouchante, reliés individuellement à au moins un électromètre; la différence de potentiel appliquée entre l'électrode de champ et le substrat étant adaptée pour générer sans effet couronne un champ électrique dans l'espace (21) les séparant et ainsi d'une part laisser passer à travers l'ouverture débouchante les particules de dimension au-delà des nanoparticules et d'autre part collecter les nanoparticules, préalablement chargées par le chargeur à diffusion, par dépôt sur une zone de collecte du substrat-plan définie par les différents anneaux.\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon la revendication 1, comprenant en outre un système (30) adapté pour permettre le chemisage du flux d'aérosol, circulant dans l'espace séparant la grille de la paroi intérieure du conduit, entre deux flux laminaires d'air filtré.\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre, en aval de l'ouverture débouchante (240) du substrat de collecte (24), un filtre (40), de préférence sous la forme d'une membrane filtrante, adaptée pour retenir les particules ayant passé l'ouverture débouchante, le filtre (40) pouvant être relié à un électromètre. 3039434 21\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon la revendication 1 ou 2, comprenant, en aval de l'ouverture débouchante (240) du substrat de collecte (24), un élément (40') consistant en un disque (41) supportant une pointe (42) reliée à une alimentation haute tension pour créer une décharge couronne, de sorte à collecter sur la face inférieure (241) du substrat (24) les 5 particules ayant passé l'ouverture débouchante, par l'intermédiaire d'un champ électrique de collecte imposé entre le substrat (24) et le disque (41).\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon la revendication 1 ou 2, comprenant, en aval de l'ouverture débouchante (240) du substrat de collecte (24), une trappe (50) sous la forme d'un disque percé d'un trou borgne (51) interposé en dessous de l'ouverture (240), de sorte 10 à collecter par impaction inertielle une partie des particules, selon une gamme de dimension donnée, ayant passé l'ouverture débouchante.\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon la revendication 5, les lèvres (52) du trou borgne (51) étant sous la forme d'une pointe, le disque étant relié à une alimentation haute tension pour créer une décharge couronne dans l'espace (53) entre la face inférieure (241) du 15 substrat (24) et les lèvres (52) du trou borgne (51) de sorte à collecter, selon une gamme de dimension donnée, une partie seulement des particules, ayant passé l'ouverture débouchante, de préférence des particules de dimension comprise entre 0,1 et 4 p.m.\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon la revendication 5, comprenant un élément supplémentaire, tel qu'une lame ou un fil sous la forme d'une pointe, le disque étant relié à 20 une alimentation haute tension pour créer une décharge couronne dans l'espace (53) entre la face inférieure (241) ou la face supérieure (242) du substrat (24) et l'élément supplémentaire de sorte à collecter, selon une gamme de dimension donnée, une partie seulement des particules ayant passé l'ouverture débouchante, de préférence des particules de dimension comprise entre 0,1 et 4 p.m. 25\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon l'une des revendications précédentes, les moyens d'aspiration étant constitués par une pompe ou un ventilateur.\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon l'une des revendications 1 à 7, les moyens d'aspiration étant constitués au moins en partie par des actionneurs-plasma (54).\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon l'une des revendications précédentes, 30 l'électrode de champ (21) étant reliée à une alimentation haute tension, de préférence comprise entre 2 et 6kV. 3039434 22\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon l'une des revendications précédentes, la grille (14) étant reliée à une alimentation basse tension, de préférence de l'ordre de 100V.\n<CLM>\1\tDispositif de collecte selon l'une des revendications précédentes, le substrat-plan (24) étant relié au potentiel zéro. 5\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement d'un dispositif de collecte selon l'une des revendications précédentes, comprenant une étape d'émission d'une alarme en cas de dépassement d'une valeur seuil prédéterminée mesurée à l'aide du ou des électromètres reliés aux anneaux concentriques (25) intégrés au substrat de collecte (24).\n<CLM>\1\tUtilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 12 pour 10 collecter tout en les classant des nanoparticules de dimensions différentes.\n<CLM>\1\tUtilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 12 pour évaluer l'exposition individuelle des travailleurs ou des consommateurs aux nanoparticules.\n<CLM>\1\tUtilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 12 pour 15 déterminer une distribution granulométrique d'un aérosol contenant une fraction nanoparticulaire.