FR2622011A1

FR2622011A1 - BROADCAST COLLECTOR

Info

Publication number: FR2622011A1
Application number: FR8814597A
Authority: FR
Inventors: Kurt Leichnitz
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1987-10-17
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1989-04-21
Also published as: JPH0679021B2; GB8823748D0; JPH01134249A; DE3735307A1; GB2211295B; GB2211295A; DE3735307C2

Abstract

Un collecteur de diffusion, dans lequel les substances à déceler sont collectées dans une couche adsorbante disposée dans un logement ouvert au moins d'un côté et en amont de laquelle est montée une section de stabilisation dont le rapport de la hauteur H à la largeur B est au moins égal à 3, doit être amélioré en vue d'obtenir des dimensions constructives et des propriétés d'emploi avantageuses. Selon l'invention, le logement 1 et la section de stabilisation S sont configurés en forme de canal avec une ligne médiane courbée ou infléchie dans au moins une direction.A diffusion collector, in which the substances to be detected are collected in an adsorbent layer arranged in a housing open at least on one side and upstream of which is mounted a stabilization section whose ratio of the height H to the width B is at least equal to 3, must be improved in order to obtain constructive dimensions and advantageous use properties. According to the invention, the housing 1 and the stabilization section S are configured in the form of a channel with a center line curved or bent in at least one direction.

Description

! Collecteur de diffusion La présente invention concerne un collecteur de! The present invention relates to a distribution manifold.

diffusion, dans lequel les substances à déceler sont collectées dans une couche adsorbante disposée dans un logement ouvert au moins d'un côté et en amont de laquelle est montée une section de stabilisation dont le rapport de la hauteur à la largeur diffusion, in which the substances to be detected are collected in an adsorbent layer arranged in a housing open at least on one side and upstream of which is mounted a stabilization section whose ratio of height to width

est au moins égal à 3.is at least 3.

Pour surveiller des concentrations de substances nocives sur le lieu de travail et autres tâches similaires, on connaît des collecteurs de diffusion, dans lesquels est effectuée, à la fin d'une phase de mesure, soit une évaluation massique des substances à déceler, soit une évaluation colorimétrique. Les substances à déceler, provenant d'une atmosphère ambiante calme ou agitée, se diffusent dans la couche adsorbante en passant par une section de stabilisation qui doit empêcher l'action directe du flux d'air sur la surface de la couche. On obtient ainsi une fixation ou selon le cas une transformation des substances qui forme la base nécessaire pour les déterminations consécutives, par analyse chimique ou optique, des substances, Diffusion collectors are known for monitoring concentrations of harmful substances in the workplace and other similar tasks, in which, at the end of a measurement phase, either a mass evaluation of the substances to be detected or a colorimetric evaluation. The substances to be detected, coming from a calm or agitated ambient atmosphere, diffuse in the adsorbent layer through a stabilization section which must prevent the direct action of the air flow on the surface of the layer. A fixation or a transformation of the substances is thus obtained, which forms the basis necessary for the subsequent determinations, by chemical or optical analysis, of the substances,

selon le degré de décoloration par exemple. depending on the degree of discoloration for example.

Avec des collecteurs de diffusion en forme de plaquettes, il se produit pendant la phase collectrice à partir d'une atmosphère ambiante calme un appauvrissement de la décoloration au milieu de la plaquette, car la couche adsorbante enlève les substances à déceler tellement rapidement de la section de stabilisation que les substances à déceler qui se diffusent latéralement au-dessus du bord de l'ouverture du logement sont amenées préférentiellement dans la région du bord vers la couche de décèlement. Par contre, la région With diffusion collectors in the form of platelets, there occurs during the collecting phase from a calm ambient atmosphere a reduction in the discoloration in the middle of the platelet, because the adsorbent layer removes the substances to be detected so quickly from the section stabilization that the substances to be detected which diffuse laterally above the edge of the opening of the housing are preferably brought into the region of the edge towards the detection layer. However, the region

médiane appauvrie n'est pas suffisamment remplie. depleted median is not sufficiently filled.

Des collecteurs de diffusion connus sont par exemples décrits dans la demande de brevet allemand DE-A 34 45 638, dans le brevet allemand DE-C Known diffusion collectors are for example described in the German patent application DE-A 34 45 638, in the German patent DE-C

12 830, ainsi que dans le modèle d'utilité allemand DE-85 10 497. 12 830, as well as in the German utility model DE-85 10 497.

Un collecteur de diffusion à couche de diffusion de forme annulaire est représenté à la figure 3 du brevet CA-I 157 355. L'écoulement des substances à déceler s'y effectue radialement vers l'extérieur à partir de l'espace central libre recouvert par une membrane, de sorte qu'est produite une zone de décoloration annulaire qui s'agrandit, le diamètre de la limite de A diffusion collector with an annular diffusion layer is shown in FIG. 3 of patent CA-I 157 355. The flow of the substances to be detected takes place radially outward therefrom from the covered central free space by a membrane, so that a zone of annular discoloration which increases, the diameter of the limit of

décoloration augmentant avec le temps d'action. discoloration increasing with time of action.

Dans tous les collecteur de diffusion de ce type, il faut respecter un rapport donné entre la hauteur et la largeur de la section de stabilisation, si l'on veut éviter une action directe indésirable du flux sur la surface de la couche adsorbante. Plusieurs auteurs (cf. par exemple Sheldon R. Coleman, Am. Ind. Hyg. Assoc. I. 44 (9), page 632) ont proposé un rapport de la hauteur à la largeur de la section de stabilisation supérieur à 3. Si un tel rapport est respecté, on obtient, avec les configurations cylindriques non recouvertes connues des collecteurs de diffusion, des hauteurs constructives indésirablement élevées. Avec une configuration en plaquette habituelle d'un diamètre d'environ 4 cm, il faudrait pour respecter ce rapport de la hauteur à la largeur une hauteur de la partie cylindrique de 12 cm. De tels In all diffusion manifolds of this type, a given ratio between the height and the width of the stabilization section must be observed, if one wishes to avoid an undesirable direct action of the flux on the surface of the adsorbent layer. Several authors (cf. for example Sheldon R. Coleman, Am. Ind. Hyg. Assoc. I. 44 (9), page 632) have proposed a ratio of the height to the width of the stabilization section greater than 3. If such a ratio is respected, one obtains, with the uncovered cylindrical configurations known to diffusion manifolds, undesirably high constructive heights. With a usual plate configuration with a diameter of about 4 cm, it would be necessary to respect this ratio of height to width a height of the cylindrical part of 12 cm. Such

collecteurs de diffusion sont difficilement manipulables dans la pratique. Diffusion collectors are difficult to handle in practice.

La présente invention a pour but de fournir un collecteur de diffusion qui permette un dimensionnement avantageux de la section de stabilisation avec dans le même temps une hauteur de construction faible, et par suite une configuration sous la pratique forme de plaquette. En outre, on doit obtenir une structure globale compacte et simple, ainsi qu'un bref temps de réponse The object of the present invention is to provide a diffusion manifold which allows advantageous dimensioning of the stabilization section with at the same time a low construction height, and consequently a configuration in the practical form of a plate. In addition, a compact and simple overall structure must be obtained, as well as a short response time.

du collecteur de diffusion.of the broadcast collector.

Selon l'intention, ce but est atteint par le fait que le logement et la section de stabilisation sont configurés en forme de canal avec une ligne médiane courbée ou infléchie dans au moins une direction. Une telle configuration en canal permet de respecter un rapport avantageux de la hauteur à la largeur de la section de stabilisation, sans que cela doive According to the intention, this object is achieved by the fact that the housing and the stabilization section are configured in the form of a channel with a center line curved or bent in at least one direction. Such a channel configuration makes it possible to respect an advantageous ratio of the height to the width of the stabilization section, without this having to

entraîner une hauteur de construction défavorable. result in an unfavorable construction height.

En outre, la superficie de la couche adsorbante est disposée répartie de telle sorte que, le long de la région de bord, il y a constamment de disponible la quantité de couche adsorbante qui peut être occupée par la subtance à déceler qui se diffuse. Il n'apparait pas de zone d'appauvrissement dans la In addition, the area of the adsorbent layer is arranged distributed so that, along the edge region, there is constantly available the amount of adsorbent layer which can be occupied by the substance to be detected which diffuses. There is no depletion zone in the

région centrale de la couche adsorbante. central region of the adsorbent layer.

La configuration et la disposition géométrique de la section de stabilisation et du logement peuvent être prévues de diverses manières. Il apparaît opportun que le logement en forme de canal et la section de stabilisation soient configurés en un contour fermé, par exemple sous la forme d'un anneau circulaire ou d'un anneau elliptique. Il peut être alors éventuellement avantageux de disposer concentriquement plusieurs parties de The configuration and geometric arrangement of the stabilization section and the housing can be provided in various ways. It appears appropriate that the channel-shaped housing and the stabilization section are configured in a closed contour, for example in the form of a circular ring or an elliptical ring. It may then be advantageously advantageous to have concentrically several parts of

logement en forme de canaux, avec un contour fermé. housing in the form of channels, with a closed contour.

Le logement en forme de canal peut enfin être opportunément constitué The canal-shaped housing can finally be appropriately constituted

de tronçons linéaires, la ligne médiane s'étendant respectivement en zigzag. linear sections, the center line extending respectively in a zigzag.

Une autre forme de réalisation éventuellement avantageuse du canal en Another possibly advantageous embodiment of the channel in

forme de canal présente une allure spirale de la ligne médiane. channel shape has a spiral shape of the midline.

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Dans les deux formes de réalisation, il est avantageux de laisser entre les voies d'écoulement en forme de canaux un écartement suffisant le long In both embodiments, it is advantageous to leave a sufficient spacing along the channel-shaped flow paths.

des parties de paroi en vis-à-vis.facing wall parts.

On peut ici utiliser d'une manière particulièrement avantageuse une couche adsorbante non recouverte. Par "couche adsorbante", on entend les couches réceptrices les plus diverses, charbon actif par exemple, qui permettent une fixation des substances à déceler par adsorption ou absorption, en tirant parti de phénomènes de diffusion ou d'adhérence. On utilisera de préférence du charbon actif et des matières à activité superficielle similaires, qui présentent vis-à-vis des substances nocives à It is possible here to use in a particularly advantageous manner an uncovered adsorbent layer. By "adsorbent layer" is meant the most diverse receptive layers, activated carbon for example, which allow fixing of the substances to be detected by adsorption or absorption, by taking advantage of diffusion or adhesion phenomena. It is preferable to use activated carbon and materials with similar surface activity, which have vis-à-vis substances harmful to

déceler une action aspirante du genre pompe. detect a suction action of the pump type.

Selon un dimensionnement opportun, en présence d'une configuration annulaire circulaire du logement en forme de canal avec un diamètre extérieur inférieur à 100 mm, la différence entre ce diamètre extérieur et le diamètre intérieur du logement en forme de canal se situe entre 5 mm et 40 mm. Si l'on a par exemple besoin, pour déceler de faibles quantités de benzène, d'un taux de collecte de 33 pJg/(ppm. h), on a alors besoin pour un collecteur de diffusion d'une section de 12,8 cm pour la surface de la couche adsorbante. Si l'on fixe le diamètre extérieur du collecteur de diffusion à configurer en forme de plaquette à 51 mm et le diamètre intérieur à 31 mm, on obtient un écartement de 10 mm entre les parois de chambre du logement en forme de canal. Cet écartement détermine la hauteur du collecteur de diffusion. Comme on l'a mentionné plus haut, on a besoin que le rapport de la hauteur à la largeur de la section de stabilisation soit de 3: 1. On obtient ainsi une hauteur de 30 mm, et au total une disposition en forme de According to a suitable dimensioning, in the presence of a circular annular configuration of the channel-shaped housing with an external diameter less than 100 mm, the difference between this external diameter and the internal diameter of the channel-shaped housing is between 5 mm and 40 mm. If, for example, a collection rate of 33 pJg / (ppm. H) is required to detect small amounts of benzene, then a distribution collector with a section of 12.8 is required. cm for the surface of the adsorbent layer. If the outside diameter of the diffusion manifold to be configured in the form of a wafer is fixed at 51 mm and the inside diameter at 31 mm, a spacing of 10 mm is obtained between the chamber walls of the channel-shaped housing. This spacing determines the height of the diffusion manifold. As mentioned above, we need the ratio of the height to the width of the stabilization section to be 3: 1. This gives a height of 30 mm, and in total a provision in the form of

plaquette avec des propriétés d'utilisation favorables. insert with favorable use properties.

L'invention va maintenant être décrite plus en détails à l'aide d'exemples de réalisation représentés sur le dessin annexé, dans lequel: Figure 1 est une vue en coupe selon le diamètre d'un collecteur de diffusion à logement de forme annulaire; Figure 2 est une vue de dessus du collecteur de diffusion représenté à la figure 1; Figure 3 représente une autre configuration possible, à logement rectangulaire; Figure 4 représente un logement réalisé en zig-zag; et The invention will now be described in more detail with the aid of exemplary embodiments shown in the appended drawing, in which: Figure 1 is a sectional view along the diameter of a diffusion manifold with annular housing; Figure 2 is a top view of the diffusion manifold shown in Figure 1; Figure 3 shows another possible configuration, with rectangular housing; Figure 4 shows a housing made in a zig-zag; and

Figure 5 représente un logement réalisé en spirale. Figure 5 shows a housing made in a spiral.

Dans la forme de réalisation des figures I et 2, un collecteur de diffusion présente un logement en matière plastique I dont la configuration en forme de canal est déterminée par une partie de paroi extérieure cylindrique 2 et une partie de paroi intérieure également cylindrique 3. Une partie de fond 4 est formée en une pièce avec ces parties de paroi 2, 3, laquelle présente éventuellement des moyens de fixation en soi connus, tels que des agraphes ou similaires, pour porter le collecteur de diffusion sur un vêtement. Dans le logement en forme de canal formé entre la partie de paroi extérieure 2 et la partie de paroi intérieure 3 est disposée comme couche de fond une couche adsorbante non recouverte 5 de charbon actif, qui est In the embodiment of FIGS. I and 2, a diffusion manifold has a plastic housing I, the configuration of which in the form of a channel is determined by a cylindrical outer wall part 2 and an equally cylindrical inner wall part 3. A bottom part 4 is formed in one piece with these wall parts 2, 3, which optionally has fixing means known per se, such as staples or the like, for carrying the diffusion collector on a garment. In the channel-shaped housing formed between the outer wall part 2 and the inner wall part 3 is arranged as a base layer an adsorbent layer 5 not covered with activated carbon, which is

ensuite analysée selon un processus de laboratoire. La ligne médiane uni- then analyzed according to a laboratory process. The central midline

formément courbée est désignée M. Dans le logement en forme de canal, une section de stabilisation S est configurée au-dessus de la couche adsorbante 5, le rapport de la hauteur H à formally curved is designated M. In the channel-shaped housing, a stabilization section S is configured above the adsorbent layer 5, the ratio of the height H to

la largeur B étant égal à 3, comme on l'a exposé plus haut. the width B being equal to 3, as explained above.

La figure 3 présente une forme de réalisation dont la structure est similaire à celle des figures 1 et 2, si ce n'est que le collecteur de diffusion présente une configuration rectangulaire du logement en forme de canal 1. La Figure 3 shows an embodiment whose structure is similar to that of Figures 1 and 2, except that the diffusion manifold has a rectangular configuration of the channel-shaped housing 1. The

ligne médiane M1 s'étend ici selon un rectangle. median line M1 here extends in a rectangle.

La figure 4 représente une configuration en zigzag du logement en FIG. 4 represents a zigzag configuration of the housing in

forme de canal 1, la ligne médiane M2 s'étendant elle-aussi en zigzag. form of channel 1, the center line M2 also extending in a zigzag.

La figure 5 représente une configuration en spirale du logement en FIG. 5 represents a spiral configuration of the housing in

forme de canal 1, avec une ligne médiane M3 également en forme de spirale. shape of channel 1, with a center line M3 also in the form of a spiral.

De tels collecteurs de diffusion peuvent être utilisés, avec un remplis- Such broadcast collectors can be used, with a filling

sage de charbon actif, par exemple pour déterminer la présence d'acétone, de sage of activated carbon, for example to determine the presence of acetone,

benzène ou de particules d'(ortho-)xylène dans l'air. benzene or (ortho-) xylene particles in the air.

Il est éventuellement opportun que la face de fond de la partie de fond 4 du logement en forme de canal I soit perforée, de manière à pouvoir, avant l'analyse chimique consécutive de la couche adsorbante, amener de la vapeur It may be appropriate for the bottom face of the bottom part 4 of the channel-shaped housing I to be perforated, so that, before the subsequent chemical analysis of the adsorbent layer, it can bring steam

d'eau pour expulser les particules fixées par adhérence. of water to expel the particles fixed by adhesion.

Bien que la forme de réalisation avec couche adsorbante à découvert à la surface constitue la configuration préférentielle, il peut, pour des applications données, être avantageux de recouvrir la surface d'une membrane ou autre film protecteur perméable à la substance à déceler. L'utilisation de la couche adsorbante ouverte présente l'avantage de supprimer les inconvénients engendrés par la membrane en matière de dépendance à la Although the embodiment with an adsorbent layer exposed at the surface constitutes the preferred configuration, it may, for given applications, be advantageous to cover the surface with a membrane or other protective film permeable to the substance to be detected. The use of the open adsorbent layer has the advantage of eliminating the disadvantages caused by the membrane in terms of dependence on the

température, de temps de réponse accru et similaires. temperature, increased response time and the like.

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Claims

1. Diffusion collector, in which the substances to be detected are collected in an adsorbent layer arranged in a housing open at least on one side and upstream of which is mounted a stabilization section whose ratio of height to width is at least equal to 3, characterized in that the housing (1) and the stabilization section (S) are configured in the form of a channel with a center line (M, Mi, M2, M3)

curved or bent in at least one direction.

2. Diffusion collector according to claim 1, characterized in that the channel-shaped housing (1) and the stabilization section (S)

form a closed contour.

3. Diffusion collector according to claim 2, characterized in that the channel-shaped housing (1) and the stabilization section (S)

have an annular shape.

4. Diffusion collector according to claim 2, characterized in that several housing parts (1) in the form of channels are arranged

concentrically with a closed outline.

5. Diffusion collector according to claim 1, characterized in that

that the channel-shaped housing is made up of linear sections.

6. Diffusion collector according to claim 1, characterized in that the channel-shaped housing has sections with alternating curvature

of the midline.

7. Diffusion collector according to claim 1, characterized in that an uncoated adsorbent layer is disposed in the housing in

channel shape.

8. Diffusion collector according to claim 3, characterized in that, in the presence of an outside diameter less than 100 mm, the difference between the outside diameter and the inside diameter of the shaped housing

channel (I) is between 5 mm and 40 mm.