DE1648879A1 - Vorrichtung zur Luftueberwachung,insbesondere hinsichtlich ihres Aerosolgehaltes - Google Patents

Vorrichtung zur Luftueberwachung,insbesondere hinsichtlich ihres Aerosolgehaltes

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DE1648879A1
DE1648879A1 DE19671648879 DE1648879A DE1648879A1 DE 1648879 A1 DE1648879 A1 DE 1648879A1 DE 19671648879 DE19671648879 DE 19671648879 DE 1648879 A DE1648879 A DE 1648879A DE 1648879 A1 DE1648879 A1 DE 1648879A1
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aerosol
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DE19671648879
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Lucien Fitoussi
Rapnouil Michel Lafont
Jean Roynette
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Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Compagnie Francaise Thomson Houston SA
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    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
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Description

Patentanwälte
D!pl.~lH';. ?-Boetz u. 410-1/5.o4ip"(l;3. ' ■ . " 2.1967
Dipl.-π ^- Umprecht - 1R/QQ7Q München 22, Steinsdorfstr. 10 I O H O O / ^
Commissariat ä 1*Energie Atomique, F a r i s (Prankreich)
und
COMPAGNIE FRANCAISE THOMSON HOUSTON - HOTCHKISS BRANDT,
.Par i s (Frankreich)
Vorrichtung zur Luftüberwachung* insbesondere hinsichtlich ihres Aerosolgehaltes
Die Erfindung bezieht sich auf.eine Vorrichtung zur Luft- bzw. Gaaüberwachungj, insbesondere von Atemluft hinsichtlich ihres Aerosolgehaltes mit einem Gehäuse, in dem eine Turbine untergebracht ist zum Einsaugen von Luft durch einen Kreir; | lauf bzw. Üraliuf mit ζ «Blindest einer Einlaßöffnung mit einem Filter für die zu bestimmende Verunreinigung und Insbesondere zum Zurückhalten von AeiOsoltellchen und einer Auslaßöffnung für die Abgjabe dar gefilterten Luft.
Sie »urde insbesondere für die Aerosol-Probenahme s?ur
Bestimmung der Konzentration der in feindTisperser Form in der Atmosphäre enthaltenen Teilchen entwickelt und speziell für dlο Überprüfung der Atemluft von Lebewesen mit Hilfe eines
MO-B.2175-3-NÖB (Q)
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handlichens tragbaren Gerätes, jedoch sind auch andere Aus*·*· führungsarten und andere Anwendungszweeke denkbar.
Für die Kontrolle der Atemluft einer Person bzw. eines Lebewesens ist es besonders vorteilhaft, wenn die dafür vorgesehene Vorrichtung direkt in die Atmungszone eingebracht werden kann. Die üblicherweise bisher für eine solche Luftüberwachung verwendeten tragbaren Vorrichtungen sind zu groS9 daß sie insgesamt in die Atmungszone eingebracht werden könnten. Daher enthalten sie eine Art Kopfstück für die Probenahme, das beispielsweise am Kragen der Kleidung der zu Überwachenden Person. befestigt werden kann und das dann im allgemeinen über eine Schlauchleitung aus Kunststoff oder plastischem Material mit einem größeren Gehäuse verbunden 1st, in dem ein Motor und eine Turbine zum Ansaugen von. Luft untergebracht sind.
Die Verwendung einer solchen Schlauchleitung für die. Verbindung des Entnahme kopfes mit dem Gehäuse für Motor und Ansaugturbine kann Fehler oder Pannen verursachen sowie Leckverluste an Luft, die lesu Meßfehlern führen. Darüberhinaus müssen diese'Geräte eine Vorrichtung zur Messung des Durchsatzes der angesaugten Luft enthalten; die nicht nur zur Vergrößerung und Komplizierung des Gerätes beitragen, sondern eine Quelle zusätzlicher Fehler bilden^ insbesondere wenn die Frobennahme über lange Zeiten hinweg fortgesetzt werden soll.
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Durch öle Erfindung können die vorgenannten Mangel der bekannten Vorrichtungen vermieden werden und insbesondere, kann auf eine Einrichtung zur Messung des Durchsatzes verzichtet und Leckmöglichkeiten durch Vereinigung der Gesamtheit der Apparatur in einem einzigen Gehäuse ausgeschaltet werden·
Die zu diesem Zweck gemäß der Erfindung vorgesehene ä
Vorrichtung der eingangs genannten Art ist daduroh gekennzeichnet, daä der gesamte Kreislauf in dem Gehäuse untergebracht istj zwischen dessen Einlaßöffnung und Auslaßöffnung sine Düse im Strömungsweg der Luft bzw. des Gases angeordnet 1st und daß ein Motor mit der Turbine verbunden lst9 der sie mit einer solchen Geschwindigkeit antreibt, daß in der Düse ständig eine SehällgeschwlndigfceltsstrÖnmng aufrechterhalten wird« .
Sie umfaßt also im Innern ein und desselben Gehäuses g
den gesamten Kreislauf bzw» Leitungszug bestehend aus zumindest einer Einlaßöffnung mit einem Aerosolfilter (zum Zurückhalten der. Aerosolteilchen), einer automatisch einen konstanten Durchsatz gewährleistenden Düse, einer Ansaugturbine und zumindest einer Auslaßöffnung zur Abgabe der gefilterten Luft In die Atmosphäre; Motor und Stromversorgung sind vorzugsweise ebenfalls innerhalb des Gehäuses montiert*
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung bildet Insbesondere
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in ihrer bevorzugten AusfUhrungeform ein kompaktes Ganzes von geringerem Gewicht und Baumbedarf als die bekannten Vorrichtungen. Die Verwendung eines Aneaugsysteras «it Schallgeschwindigkeitsdüse ermöglicht die Aufrechterhaltung eines konstanten Luft- bzw. Gasdurchsatzes und mithin kann auf mechanische Organe zur Bestimmung des von der Probenahme erfaßten Volumens, wie sie in bekannten Vorrichtungen vorgesehen sind, verziohtet werden.
Weiter können gemäß der Erfindung durch Verzicht auf die in bekannten Vorrichtungen benutzten Verbindungsleitungen eine Leckgefahr und andere mechanische Störungen vermieden werden, da das Aerosolfilter in unmittelbarer Nachbarschaft zur Ansaugturbine angeordnet 1st.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können Mittel zum Naohweis der vom Filter zurückgehaltenen Aerosolmenge vorgesehen sein, die vorzugsweise abnehmbar bzw. entfernbar sind. Diese Mittel sind vorzugsweise so gestaltet, daß sie bei Verwendung zusammen mit dem Gehäuse einen Alarm auslösen, wenn die zurückgehaltene Aerosolmenge einen bestimmten Schwellwert überschreitet.
Im übrigen sind am Gehäuse zweckmäSigerweise Mittel vorgesehen zur Befestigung desselben an der Kleidung der zu überwachenden Person und/oder an Irgendeiner Oberfläche.
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Nachfolgend werden als Beispiele ausgewählt· besondere AusfUhrungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung ssur Erläuterung Ihrer Merkmale und wesentlichen Vorteile beschrieben. Die Beschreibung bezieht sich auf die angefügten Zeichnungen,
Flg. 1 und 2, die zwei Varianten der erfindungsgemäöen Vorrichtung zeigen.
Die In Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 1 aus Leichtmetall oder Kunststoff, in dem die wesentlichen Elemente untergebracht sind: Sine Turbine 2 und ihr Antriebsmotor 3, mit dessen Welle sie fest verbunden ist, sowie ein Filter *t und eine Schallgeschwindigkeitsdüse 5. Mit Hilfe der vom Motor angetriebenen Turbine kann Luft bzw. Gas aus der umgebenden Atmosphäre durch das Filter Ί- und die Düse 5 angesaugt werden.
Das Filter Jf ist in diesem besonderen fall ein Papierfilter, das am oberen Ende der Vorrichtung durch einen Kreisring 6 aus Kunststoff bzw. plastischem Material festgehalten wird. Dieser Ring greift über das Ende des Gehäuses 1 über und umschließt den Wulst oder Flansch 3, wodurch eine sichere Festlegung des Filters 4· unter gleichzeitiger Abdichtung seiner Randzonen erreicht werden kann. Durch die zentrale Öffnung 9 wird Luft durch die Turbine 2 angesaugt.
Diese strömt durch die Schallgeschwindigkeitsdüse 5, mit
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deren Hilfe der konstante Durchsatz aufrechterhalten werden kann, wobei der Motor 3 derart vorgesehen wird» daA er die Turbine 2 mit einer solchen Geschwindigkeit antreibt» daß der Luftdurchsatz ständig dem Auftreten einer Schallgeschwind! gkeit se trönmng in der Düse 5 entspricht.
Das Gehäuse 1 besitzt seitliche Öffnungen IO oberhalb des Motors, durch welche die Luft wieder in die Atmosphäre entlassen wird.
Der untere Teil des Gehäuses 1 enthält Mittel oder eine Energiequelle 11 für die elektrische Versorgung des Motors 3, wie Zellen oder Batterien, wiederaufladbare Akkumulatoren usw. Man verwendet beispielsweise Quecksilberzellen, wenn die Vorrichtung eine große Betriebsunabhängigkeit aufweisen soll· Das untere Ende des Gehäuses 1 wird durch einen aufgeschraubten Boden 12 beispielsweise durch eine Vierteldrehung verschlossen, der die Inbetriebnahme des Motors steuert. Die beschriebene Vorrichtung kann sowohl als tragbares Gerät als auch in ortsfester Form verwendet werden*
Das Gehäuse 1 ist außen mit einem Klemmhaken oder einer Spange 13 versehen, mit deren Hilfe es beispielsweise an der Tasche eines Kleidungsstückes oder an einem Gürtel oder Riemen befestigt werden kann. Wenn die Vorrichtung zur Überwachung der Atemluft von Personen verwendet wird, soll sie vorzugsweise in die Atemzone selbst eingebracht werden»
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damit die untersuchte luft (hineichtltch der Aerosolkonzentration) soweit wie möglich der eingeatneten Luft entspricht·
In übrigen ist an der Außenseite des Gehäuses 1 ein Haft« magnet befestigte der die Form einer kleinen Hatte 14 haben kann oder beispielsweise durch einen entsprechenden Kreisring gebildet wird und mit dessen Hilfe die Vorrichtung an gewöhnlichen metallischen (ferromagnetische^ Oberflächen befestigt werden· kann.
Im einen wie In dem anderen Balle wird das Papierfilter für die Bestimmung der zurückgehaltenen Teilchen der Vorrichtung periodisch entnommen und durch ein neues Filter ersetzt.
GemäB einer Abwandlung kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung so vorgesehen SeIn5 daS sie jederzeit die vom Filter zurückgehaltene Aerosolmenge anzeigt. Fig. 2 zeigt ein Beispiel für eine solche Ausgestaltung. Die gezeigte Vorrichtung wird für die Bestimmung von radioaktiven Aerosolen in der g
Atmosphäre von Laboratorien und kerntechnischen Anlagen verwendet.
Diese Vorrichtung umfaßt wie die bereits anhand von Flg. beschriebene ein Gehäuse 1* mit einer Turbine 2* zum Ansaugen der luft durch ein Filter Jt*s von dem radioaktive (und natürlich auch andere) Aerosolteilchen zurückgehalten werden und eine Sohallgesohwlndlgkeltsduse 5*· einen Motor 3* für den
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Antrieb der Turbine und Mittel 11' für die elektrische Versorgung des Motorß·
Die angesaugte Luft wird durch die Öffnungen 10* In Gehäuse wieder in die Atmosphäre entlassen» Sie tritt duroh die Öffnungen 16 in einen dem oberen Teil des Gehäuses 1' angepaßten Meßkopf 17 ein. In dem besonderen beschriebenen Fall 1st dieser MeSköpf fest mit dem Hing 6' verbunden» der die Fixierung des Filters ^* am oberen Ende des Gehäuses gewährleistet·
Der Meßkopf 1? umfaßt einen angeschlossenen Detektor (detecteur a Jonction) 18 für die Strahlung, die von den auf dem Papierfilter zurückgehaltenen Teilchen ausgesandt wird. Sr enthält im übrigen eine elektronische Anordnung 19 für die Zählung der vom Detektor gelieferten Impulse und eine Vternlampe 2O9 die aufleuchtet, wenn die intensität der vom Detektor empfangenen Strahlung einen vorbestimmten Sohwellwert erreicht·
Dieser Meßkopf kann ebenfalls eine Vorrichtung aufweisen für die ständige Anzeige der Intensität der vom Detektor nachgewiesenen Strahlung, d.h. der auf dem !tellerfilter fixierten ^Menge* radioaktiven Aerosols·
Die in Flg. 2 gezeigte Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch im unteren Bereich des Gehäuses durch weitere Zusätze gegenüber der in Fig· 1 gezeigten Ausführung«- form abgewandelt sein· Gemäß der speziell dargestellten Aus-
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führungsform 1st das Gehäuse i * nach unten verlängert und diese Verlängerung kann beispielsweise Zellen für die Versorgung des elektrischen Motors 3 enthalten zur Erhöhung der Unabhängigkeit der Vorrichtung oder aber Mittel zum Anschluß an ein elektrisches Netz* In diesem falle wird die Inbetriebnahme und Abschaltung des Motors 3 alt Hilfe eines seitlichen Schalters 22 erreicht.
Schließlich umfaßt die Vorrichtung einen Tourenzähler 23, der fortlaufend die Zeit anzeigt* während derer die Vorrieh· tung im Betrieb 1st.
Selbstverständlich 1st die Erfindung nicht auf die besonderen beschriebenen AusfUhrungsformen beschränktf sie umfaßt vielmehr alle im Rahmen der Äquivalenz liegenden Varianten·
Ebenso ist die Erfindung keinesfalls auf den Bereich der Aerosolüberwachung beschränkt, sondern die entwickelte Vorrichtung kann ebenso für den Nachweis von Gasen verwendet werden, beispielsweise von Jod, wofür dann das Filter 4 durch eine Aktivkohlepatrone zum Einfangen der Joddämpfe ersetzt wird. Weiter 1st eine Beschränkung auf den kernteohnlschen Bereich nicht zwingend» sondern die Vorrichtung kann beispielsweise für den Nachwels irgendwelcher chemischen Dämpf® dienen, wobei stan dam 'u&s Aerosolfilter z«B» durch ein mit entsprechenden Heag&ns&isn tes Bipler ersetzt.
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Claims (1)

  1. - ίο
    Patentansprüche
    1. Vorrichtung zur Luft- bzw. Gasüberwachung· insbesondere von Atemluft hinsichtlich ihres Aerosolgehaltes mit einem Gehäuse, in dem eine Turbine untergebracht ist zum Einsaugen von Luft durch einen Kreislauf bzw. Umlauf mit zumindest einer Einlaßöffnung mit einem Filter für die zu bestimmende Verunreinigung und insbesondere zum Zurückhalten von Aerosoltetlchen und einer Ausiaaöffnung für die Abgabe der gefllter ten Luft, dadur.ch gekennzeichnet, daS der gesamte Kreislauf in dem Gehäuse (1) untergebracht ist, zwischen dessen Einlaßöffnung (9) und AuslaSÖffnung (10) eine Düse (15) im Strömungsweg der Luft bzw. des Gases angeordnet ist und daß ein Motor (3) mit der Turbine (2) verbunden 1st, der sie mit einer solchen Geschwindigkeit antreibt, daß in der Düse ständig eine Schallgeschwindigkeitsströmung aufrechterhalten wird.
    2 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (3) innerhalb des Gehäuses (1) direkt unterhalb der Äuslaßöffnung(en) angeordnet 1st und die Turbine (2) auf seiner nach oben herausragenden starren Welle sitzt.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch «Ine alt äem Gehäuse (1) feet verbundene Energiequelle (Ä) für die elektrische Versorgung des Motors (3).
    1 0 9 8 2 A / 1 3 9 4 8AD ORIGINAL
    b, Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mit dem Gehäuse (1) fest verbundene Mittel (1?) für den Jfechweis der auf dem Filter (4·) zurückgehaltenen
    Aerosolmen.ge.
    5» Vorrichtung nach Anspruch b, gekennzeichnet durch ein Alarmsystem (20), das durch die Kachweismittel (17) ausgelöst wird, wenn die vom Filter zurückgehaltene Aerosolmenge einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt.
    6. Vorrichtung nach den Ansprüchen k oder 5t dadurch gekennzeichnet, daß die Nachweismittel (1?) einen Detektor (18)
    für die von radioaktiven Aerosolteilchen ausgesandte Strahlung umfassen.
    109824/1394 Q
    Leerseite
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