FR2713720A1

FR2713720A1 - Rotor for use in a centrifugal air pump

Info

Publication number: FR2713720A1
Application number: FR9314989A
Authority: FR
Inventors: Chevalier Philippe
Original assignee: AIR STRATEGIE; Unir
Current assignee: AIR STRATEGIE; Unir
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-06-16
Anticipated expiration: 2013-12-14
Also published as: FR2713720B1

Abstract

A centrifugal air pump has a rotor (100) which turns about its central axis (X). Air is sucked in to its central cavity (112) and passes through at least one internal radial canal (101) of constant cross section in its body. The canals connect the central cavity and the rim (103) of the rotor.

Description

La présente invention concerne un rotor de pompe à air centrifuge et plus particulièrement, mais non exclusivement, un rotor destiné à équiper un dispositif portable de contrôle microbiologique de l'air. The present invention relates to a centrifugal air pump rotor and more particularly, but not exclusively, a rotor intended to equip a portable device for microbiological air control.

On a proposé des dispositifs portables de contrôle microbiologique de l'air comprenant une pompe à air centrifuge pour aspirer de l'air ambiant à travers un tamis. Une boîte de Pétri est disposée en regard du tamis de sorte que les poussières contenues dans l'air ambiant et entraînées par les jets d'air traversant les perforations du tamis sont projetées sur le milieu nutritif de la boîte. Après aspiration d'un volume déterminé d'air ambiant, la boîte de
Pétri est retirée et placée dans une étuve pour que les micro-organismes présents sur les poussières déposées sur le milieu nutritif développent des colonies qui sont ensuite comptabilisées afin de calculer la concentration volumique de micro-organismes dans l'air ambiant prélevé.Portable microbiological air control devices have been proposed including a centrifugal air pump for sucking in ambient air through a screen. A Petri dish is placed opposite the sieve so that the dust contained in the ambient air and entrained by the air jets passing through the perforations of the sieve are projected onto the nutritive medium of the dish. After suction of a determined volume of ambient air, the
Petri dish is removed and placed in an oven so that the microorganisms present on the dust deposited on the nutrient medium develop colonies which are then counted in order to calculate the volume concentration of microorganisms in the ambient air sampled.

D'une façon générale, plus le diamètre des perforations du tamis est petit, plus les jets issus de ces perforations sont fins et leur turbulence réduite, de sorte que leur aptitude à projeter des poussières de petite taille sur le milieu nutritif de la boîte de Pétri augmente. Toutefois, la perte de charge à la traversée du tamis augmente lorsque le diamètre des perforations diminue, de sorte que le diamètre minimum possible pour ces dernières dépend de la valeur de la dépression que l'on peut atteindre en aval du tamis, au moyen de la pompe à air centrifuge. L'obtention d'une dépression élevée ne présente pas de problème particulier pour les dispositifs de contrôle non portables, non soumis à des exigences de légèreté et d'autonomie. n en va toutefois autrement pour les dispositifs portables connus. In general, the smaller the diameter of the perforations in the sieve, the finer the jets from these perforations and their turbulence reduced, so that their ability to project small dust onto the nutritive medium of the can Petri increases. However, the pressure drop across the screen increases when the diameter of the perforations decreases, so that the minimum possible diameter for the latter depends on the value of the vacuum which can be reached downstream of the screen, by means of the centrifugal air pump. Obtaining a high vacuum does not present any particular problem for non-portable control devices, which are not subject to lightness and autonomy requirements. However, this is not the case for known portable devices.

Les pompes à air centrifuges utilisées dans les dispositifs portables de contrôle microbiologique connus comprennent des rotors hélicoides ou centrifuges à "action", du type connu dit 'cage d'écureuil". Ces rotors produisent un débit d'air élevé lorsqutentrainés en rotation à une vitesse de quelques milliers de tours par minute. En contrepartie, la dépression obtenue en amont est faible, et on ne peut pas l'accroltre en augmentant la vitesse de rotation sous peine d'éclatement de la structure sous l'action des forces centrifuges. Finalement, la dépression que l'on obtient avec ces pompes à air connues n'est pas suffisante pour autoriser l'emploi d'un tamis dont le diamètre des perforations serait suffisamment faible pour permettre la collection de poussières de petite taille. Ces dispositifs portables connus ne permettent donc pas de collecter la totalité des poussières présentes dans un volume d'air donné, de sorte que la concentration en micro-organismes qui est calculée après mise à l'étuve de la boite de Pétri ne correspond pas à la réalité. Centrifugal air pumps used in known portable microbiological control devices include helical or "action" centrifugal rotors, of the known type known as "squirrel cage". These rotors produce a high air flow when rotated at one speed of a few thousand revolutions per minute In return, the vacuum obtained upstream is low, and it cannot be increased by increasing the speed of rotation under penalty of bursting of the structure under the action of centrifugal forces. Finally, the vacuum that is obtained with these known air pumps is not sufficient to authorize the use of a sieve, the diameter of the perforations of which would be small enough to allow the collection of small dust. known therefore do not collect all of the dust present in a given volume of air, so that the concentration of microorganisms which is calculated after placing the Petri dish in the oven does not correspond to reality.

On a proposé, dans le but de collecter des poussières dont la taille est comprise entre 2 et 5 rm, des dispositifs ne comportant pas de tamis mais un tambour perforé, entraîné en rotation en synchronisme avec une hélice placée en son centre. Cette dernière aspire l'air ambiant dans le tambour et le force au travers des perforations de celuin. Un support en forme de ruban, imprégné d'un milieu nutritif, est placé sur la périphérie externe du tambour pour être entraîné en rotation avec ce dernier. 1l reçoit les jets d'air s'échappant des perforations du tambour et collecte les poussières entraînées par ceux-ci. Ces dispositifs connus présentent l'inconvénient de ne pas utiliser de boîte de Pétri standard, mais un support spécifique et coûteux. It has been proposed, for the purpose of collecting dust whose size is between 2 and 5 rm, devices not comprising a sieve but a perforated drum, driven in rotation in synchronism with a propeller placed in its center. The latter sucks the ambient air in the drum and forces it through the perforations of celuin. A support in the form of a ribbon, impregnated with a nutritive medium, is placed on the external periphery of the drum to be driven in rotation with the latter. It receives the air jets escaping from the perforations of the drum and collects the dust entrained by them. These known devices have the disadvantage of not using a standard Petri dish, but a specific and expensive support.

La présente invention vise à réaliser une pompe à air centrifuge perfectionnée, apte à produire une dépression importante et dont l'emploi dans un dispositif portable de contrôle microbiologique de l'air rend possible la collection de poussières de petite taille, en utilisant un ou plusieurs tamis montés en cascade et une ou plusieurs boîtes de Pétri standard. The present invention aims to achieve an improved centrifugal air pump, capable of producing a significant vacuum and whose use in a portable device for microbiological air control makes it possible to collect small dust, using one or more cascaded sieves and one or more standard petri dishes.

La présente invention y parvient par le fait que le rotor de la pompe comporte une cavité centrale d'aspiration et au moins un canal radial interne formé dans le corps du rotor, de section sensiblement constante, communiquant à une extrémité avec ladite cavité centrale et débouchant à l'autre extrémité sur la périphérie du rotor. The present invention achieves this by the fact that the pump rotor has a central suction cavity and at least one internal radial channel formed in the rotor body, of substantially constant section, communicating at one end with said central cavity and opening out. at the other end on the periphery of the rotor.

Le rotor selon l'invention permet d'obtenir une forte dépression, autorisant l'utilisation d'un tamis dont les perforations présentent un diamètre suffisamment faible pour la collection de poussières de taille extrêmement réduite, typiquement égale à 1 crm, sur le milieu nutritif d'une boîte de Pétri standard, disposée de façon à recevoir les jets d'air s'échappant des perforations du tamiL
L'invention a ainsi pour objet un dispositif portable de contrôle d'un air chargé en poussières, comportant des moyens de collection pour recueillir lesdites poussières et des moyens d'aspiration pour forcer l'air au travers desdits moyens de collection, caractérisé en ce que lesdits moyens d'aspiration comprennent un rotor conforme à l'invention.The rotor according to the invention makes it possible to obtain a high vacuum, allowing the use of a sieve whose perforations have a sufficiently small diameter for the collection of dust of extremely reduced size, typically equal to 1 cm, on the nutritive medium. a standard Petri dish, arranged to receive the air jets escaping from the perforations of the tamiL
The subject of the invention is therefore a portable device for controlling an air loaded with dust, comprising collection means for collecting said dust and suction means for forcing air through said collection means, characterized in that that said suction means comprise a rotor according to the invention.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, et à l'examen du dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue, en coupe axiale, d'un dispositif de contrôle
microbiologique de l'air équipé d'un rotor de pompe à air centrifuge
conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale du rotor représenté isolément, - la figure 3 est une vue selon la flèche III de la figure 2 du rotor.Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows, of a non-limiting exemplary embodiment of the invention, and on examining the appended drawing in which: - Figure 1 is a view, in axial section, of a control device
microbiological air equipped with a centrifugal air pump rotor
according to the invention, - Figure 2 is an axial sectional view of the rotor shown in isolation, - Figure 3 is a view along arrow III of Figure 2 of the rotor.

On a représenté sur la figure 1 un dispositif portable de contrôle microbiologique de l'air 1, équipé d'un rotor de pompe à air centrifuge conforme à l'invention. Le dispositif 1 comporte un corps 20 tubulaire, formant poignée et à l'intérieur duquel est placée une source d'énergie électrique 23, constituée de piles ou d'accumulateurs. Un moteur électrique 21, alimenté par la source d'énergie électrique 23, est disposé à l'intérieur du corps 20 et il est fixé d'un côté d'un disque de support 11, rapporté au moyen d'une bride 22, sur une tranche d'extrémité du corps 20. Le disque de support 11 présente un alésage central 14 pour le passage de l'arbre 24 du moteur 21, sur lequel est monté un rotor 100 conforme à l'invention, destiné à être entraîné en rotation par le moteur 21 autour d'un axe de rotation X. Le disque de support 11 comporte une pluralité d'alésages 18 non équirépartis autour de l'axe X, afin de réduire le bruit de raie. Ces alésages sont placés de préférence sur le plus grand diamètre possible. FIG. 1 shows a portable microbiological air control device 1, equipped with a centrifugal air pump rotor according to the invention. The device 1 comprises a tubular body 20, forming a handle and inside which is placed a source of electrical energy 23, consisting of batteries or accumulators. An electric motor 21, powered by the electric power source 23, is disposed inside the body 20 and it is fixed on one side of a support disc 11, attached by means of a flange 22, on an end edge of the body 20. The support disc 11 has a central bore 14 for the passage of the shaft 24 of the motor 21, on which is mounted a rotor 100 according to the invention, intended to be driven in rotation by the motor 21 around an axis of rotation X. The support disc 11 has a plurality of bores 18 not equally distributed around the axis X, in order to reduce the line noise. These bores are preferably placed on the largest possible diameter.

Un couvercle 12 est rapporté sur le disque de support 11 du côté opposé au corps 20 pour former un carter de pompe 10 à l'intérieur 13 duquel évolue le rotor 100. Le couvercle 12 comporte une paroi de fond 1 2a plane et circulaire s'étendant perpendiculairement à l'axe X, alésée en son centre pour définir un passage 15 d'admission d'air dans le carter 10, et prolongée axialement à sa périphérie par une jupe 12b cylindrique de révolution autour de l'axe X, s'ajustant par son bord libre 1 2c sur un épaulement périphérique 1 la du disque de support 11. On peut sans sortir du cadre de l'invention réaliser le carter avec une forme non symétrique de révolution, qui peut être classiquement en forme de spirale comme il est d'usage de le faire pour les ventilateurs et les compresseurs centrifuges. Dans ce cas les alésages 18 ne sont pas, bien entendu, nécessaires. Un tel dispositif en spirale bien connu de l'homme de l'art, n'est pas décrit ici. A cover 12 is attached to the support disc 11 on the side opposite the body 20 to form a pump casing 10 inside 13 of which the rotor 100 moves. The cover 12 has a bottom wall 1 2a which is flat and circular s' extending perpendicular to the axis X, bored in its center to define an air intake passage 15 in the casing 10, and extended axially at its periphery by a cylindrical skirt 12b of revolution around the axis X, s' adjusting by its free edge 1 2c on a peripheral shoulder 1 the of the support disc 11. It is possible without departing from the scope of the invention to produce the casing with a non-symmetrical shape of revolution, which can conventionally be in the form of a spiral as it it is customary to do this for fans and centrifugal compressors. In this case the bores 18 are not, of course, necessary. Such a spiral device well known to those skilled in the art, is not described here.

Dans l'exemple de réalisation décrit, le dispositif 1 comporte deux étages de collection de particules traversés en série par l'air ambiant, aspiré par la pompe à air centrifuge située en aval. In the embodiment described, the device 1 comprises two stages of collection of particles crossed in series by the ambient air, sucked in by the centrifugal air pump located downstream.

Le premier étage de collection comporte une couronne 30a qui présente une paroi cylindrique de révolution autour de l'axe X, s'élargissant à ses extrémités axiales pour former des brides 3 la et 32a, dans lesquelles sont logés des joints toriques respectifs 201 et 202. La couronne 30a comporte à sa base des extensions 36a dirigées radialement vers l'intérieur, au nombre de trois dans l'exemple de réalisation décrit, équiréparties autour de l'axe X et dont on n'aperçoit qu'une seule d'entre elles sur la coupe axiale de la figure 1. Ces extensions 36a présentent des épaulements 35a destinés au montage, à l'intérieur de la couronne 30a, d'une boîte de Pétri 60a connue en elle-même. The first collection stage comprises a crown 30a which has a cylindrical wall of revolution around the axis X, widening at its axial ends to form flanges 3a and 32a, in which are housed respective O-rings 201 and 202 The crown 30a has at its base extensions 36a directed radially inwards, three in number in the embodiment described, equally distributed around the axis X and of which only one of them can be seen. they on the axial section of Figure 1. These extensions 36a have shoulders 35a intended for mounting, inside the crown 30a, a Petri dish 60a known in itself.

Un tamis 40a, dont le fond est constitué par une plaque circulaire perforée 41a, est monté sur la couronne 30a, les perforations 42a de la plaque 41a se situant en regard, et à faible distance, du fond de la boîte de Pétri 60a sur lequel est déposé un milieu nutritif. La plaque perforée 41a est supportée à sa périphérie par une paroi 44a cylindrique de révolution autour de l'axe X, s'étendant axialement en éloignement de la boîte 60a et prolongée radialement vers l'extérieur à son extrémité supérieure par une bride épaulée 43a, s'ajustant de façon étanche sur la bride 31a de la couronne 30a avec pincement du joint torique 201.A screen 40a, the bottom of which consists of a perforated circular plate 41a, is mounted on the crown 30a, the perforations 42a of the plate 41a being located opposite, and at a short distance, from the bottom of the Petri dish 60a on which a nutrient medium is deposited. The perforated plate 41a is supported at its periphery by a cylindrical wall 44a of revolution around the axis X, extending axially away from the box 60a and extended radially outwards at its upper end by a shouldered flange 43a, fitting tightly on the flange 31a of the crown 30a with pinching of the O-ring 201.

Un couvercle 80 est monté sur le tamis 40a, du côté opposé à la couronne 30a. Ce couvercle 80 se présente sous la forme d'un disque centré sur l'axe X, traversé en son centre par un perçage 81 prolongé extérieurement par un embout 82. Ce dernier s'étend axialement du côté opposé au tamis 40a et il est destiné au montage sur le dispositif 1 d'une tête de prélèvement isocinétique, comme cela sera précisé dans la suite. Le couvercle 80 présente du côté du tamis 40a un épaulement périphérique s'ajustant de façon étanche sur la bride épaulée 43a, avec pincement d'un joint torique 200 logé dans une rainure annulaire du couvercle 80. A cover 80 is mounted on the screen 40a, on the side opposite to the crown 30a. This cover 80 is in the form of a disc centered on the axis X, crossed in its center by a bore 81 extended externally by a nozzle 82. The latter extends axially on the side opposite the screen 40a and it is intended when mounting an isokinetic sampling head on device 1, as will be explained below. The cover 80 has, on the side of the screen 40a, a peripheral shoulder which fits tightly on the shouldered flange 43a, with an O-ring 200 pinched in an annular groove in the cover 80.

Le couvercle 80 est retenu sur le tamis 40a par trois ressorts 90 travaillant en traction, dont un seul est représenté sur la figure 1, accrochés à une extrémité au couvercle 80 et à l'autre extrémité à des crochets respectifs 12a solidaires du couvercle 12, les axes des ressorts 90 étant parallèles à l'axe X et équirépartis autour de ce dernier. The cover 80 is retained on the screen 40a by three springs 90 working in traction, only one of which is shown in FIG. 1, hooked at one end to the cover 80 and at the other end to respective hooks 12a secured to the cover 12, the axes of the springs 90 being parallel to the axis X and equally distributed around the latter.

Un deuxième étage de collection, comprenant une couronne 30b identique à la couronne 30a, est disposé en aval du premier étage et en amont de la pompe à air centrifuge. La couronne 30b ne sera pas décrite à nouveau en détail, les parties semblables à celles de la couronne 30a portant les mêmes références numériques, affectées d'un b à la place d'un a La couronne 30b s'ajuste de façon étanche par sa bride 32b sur un épaulement annulaire de la paroi 12a du couvercle 12, avec pincement d'un joint torique 204 logé dans la bride 32b. Une boîte de Pétri 60b identique à la boîte de Pétri 60a est maintenue en place sur des épaulements 35b d'extensions 36b de la couronne 30b, en regard d'un tamis 40b. Ce dernier présente une forme identique au tamis 40a, hormis les perforations 42b de sa plaque perforée 41b, qui peuvent présenter une disposition et un diamètre différents. Ainsi, dans l'exemple décrit, les perforations 42b présentent un diamètre inférieur à celui des perforations 42a du tamis 40a, en vue de collecter sur la boite 60b les poussières dont la taille est la plus faible. Le tamis 40b s'applique de façon étanche par une bride épaulée 43b entre la bride 32a (avec pincement du joint torique 202) et la bride 31b (avec pincement du joint torique 203). A second collection stage, comprising a crown 30b identical to the crown 30a, is arranged downstream of the first stage and upstream of the centrifugal air pump. The crown 30b will not be described again in detail, the parts similar to those of the crown 30a bearing the same numerical references, assigned a b in place of a The crown 30b is adjusted in a leaktight manner by its flange 32b on an annular shoulder of the wall 12a of the cover 12, with an O-ring 204 pinched in the flange 32b. A Petri dish 60b identical to the Petri dish 60a is held in place on shoulders 35b of extensions 36b of the crown 30b, opposite a sieve 40b. The latter has an identical shape to the screen 40a, except for the perforations 42b of its perforated plate 41b, which may have a different arrangement and diameter. Thus, in the example described, the perforations 42b have a diameter smaller than that of the perforations 42a of the screen 40a, with a view to collecting on the box 60b the dust whose size is the smallest. The screen 40b is applied sealingly by a shouldered flange 43b between the flange 32a (with pinching of the O-ring 202) and the flange 31b (with pinching of the O-ring 203).

L'empilement constitué par le couvercle 80, le tamis 40a, la couronne 30a, le tamis 40b et la couronne 30b est maintenu en place sur le couvercle 12 par l'action des ressorts 90.The stack formed by the cover 80, the screen 40a, the ring 30a, the screen 40b and the ring 30b is held in place on the cover 12 by the action of the springs 90.

Les perforations 42b ont typiquement un diamètre compris entre 0,2 et 0,5 mm, et celles de l'étage précédent, 42a, entre 0,4 et 1 mm. Ces valeurs ne sont pas limitatives. Elles sont déterminées en utilisant les lois connues de la physique de l'impaction, en fonction des caractéristiques que l'on cherche à obtenir. The perforations 42b typically have a diameter between 0.2 and 0.5 mm, and those of the previous stage, 42a, between 0.4 and 1 mm. These values are not limiting. They are determined using the known laws of the physics of impaction, according to the characteristics which one seeks to obtain.

On a représenté isolément sur les figures 2 et 3 le rotor 100. Celui-ci présente un corps 102 discoïde, centré sur l'axe X, délimité radialement par une tranche 104 cylindrique de révolution autour de l'axe X. Le corps 102 est parcouru intérieurement par six canaux radiaux 101, d'axes perpendiculaires à l'axe X, débouchant chacun à une extrémité 106 dans une cavité centrale d'aspiration 112 du corps 102 et à l'autre extrémité 103 sur la tranche 104 de celui-ci. La cavité centrale 112 est constituée par un lamage débouchant sur une face frontale du corps 102, dont le fond 107 est traversé par un alésage 108, d'axe X, débouchant sur l'autre face frontale du corps 102 et dans lequel est engagé à force l'arbre 24 du moteur 21. La cavité centrale 112 est bordée par une paroi 105 cylindrique de révolution autour de l'axe X, formant saillie sur la face frontale du corps 102 opposée à l'alésage 108 et destinée à s'engager dans l'alésage 15 du couvercle 12. FIGS. 2 and 3 show the rotor 100 in isolation. It has a discoid body 102, centered on the axis X, delimited radially by a cylindrical slice 104 of revolution around the axis X. The body 102 is internally traversed by six radial channels 101, with axes perpendicular to the X axis, each opening at one end 106 in a central suction cavity 112 of the body 102 and at the other end 103 on the edge 104 of the latter . The central cavity 112 is formed by a countersink opening on a front face of the body 102, the bottom 107 of which is crossed by a bore 108, of axis X, opening on the other front face of the body 102 and in which is engaged to forces the shaft 24 of the motor 21. The central cavity 112 is bordered by a cylindrical wall 105 of revolution around the axis X, projecting from the front face of the body 102 opposite the bore 108 and intended to engage in the bore 15 of the cover 12.

Dans l'exemple de réalisation décrit, les canaux radiaux 101 sont au nombre de six et sont équirépartis autour de l'axe X. On peut, bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, réaliser un nombre différent de canaux, de préférence compris entre 2 et 12, avec une répartition non-régulière de ceux-ci autour de l'axe X de façon à réduire le bruit de fonctionnement de la pompe en évitant la naissance d'un bruit de raie. In the embodiment described, the radial channels 101 are six in number and are equally distributed around the axis X. It is, of course, without departing from the scope of the invention, producing a different number of channels, preferably between 2 and 12, with a non-regular distribution of these around the axis X so as to reduce the operating noise of the pump by avoiding the creation of a line noise.

Chaque canal 101 présente une section constante circulaire centrée sur un rayon et il est avantageusement obtenu par un alésage du corps 102, à partir de sa tranche 104, jusqu'à la cavité 112. Le diamètre de la cavité 112 est avantageusement compris entre 0,1 et 0,8 fois le diamètre externe du corps 102. Dans l'exemple décrit, le diamètre de la cavité 112 vaut environ le quart du diamètre externe du corps 102, égal à 80 mm. A titre indicatif, l'épaisseur du corps 102, mesurée sur sa tranche 104, vaut 9 mm et le diamètre des canaux 101 vaut 5 mm. Each channel 101 has a constant circular section centered on a radius and it is advantageously obtained by a bore of the body 102, from its edge 104, up to the cavity 112. The diameter of the cavity 112 is advantageously between 0, 1 and 0.8 times the external diameter of the body 102. In the example described, the diameter of the cavity 112 is approximately one quarter of the external diameter of the body 102, equal to 80 mm. As an indication, the thickness of the body 102, measured on its edge 104, is 9 mm and the diameter of the channels 101 is 5 mm.

Le fonctionnement du dispositif 1 est le suivant. The operation of the device 1 is as follows.

Le moteur 21 est alimenté par la source d'énergie électrique 23 pour entraîner le rotor 100 en rotation autour de l'axe X, à une vitesse de préférence constante et déterminée par l'utilisateur au moyen d'un dispositif de commande connu en lui-même. 1l peut s'agir par exemple d'un dispositif de régulation de la vitesse mettant en oeuvre une variation de contraste de la surface du rotor, lue par une cellule photo-électrique. L'utilisateur peut ainsi, en programmant le dispositif de régulation, jouer sur la vitesse du rotor et régler le débit de la pompe à une valeur souhaitée. The motor 21 is powered by the electric power source 23 to drive the rotor 100 in rotation around the axis X, at a speed preferably constant and determined by the user by means of a control device known in it -even. This can for example be a speed regulation device implementing a variation in contrast of the surface of the rotor, read by a photoelectric cell. The user can thus, by programming the regulation device, play on the speed of the rotor and adjust the flow rate of the pump to a desired value.

La vitesse du rotor 100 est avantageusement comprise entre 6000 et 40 000 tours par minute, créant une dépression supérieure ou égale à 4 000
Pascals entre l'extérieur et l'intérieur 13 du carter 10. De préférence, le débit d'aspiration est compris entre 10 et 1 000 litres par minutie.The speed of the rotor 100 is advantageously between 6000 and 40,000 revolutions per minute, creating a depression greater than or equal to 4,000
Pascals between the outside and the inside 13 of the casing 10. Preferably, the suction flow is between 10 and 1000 liters per minute.

On veillera de préférence à ce que la vitesse radiale de l'air dans les canaux 101, qui dépend du nombre et de la section de ces derniers, soit inférieure ou égale à la moitié de la vitesse tangentielle périphérique du rotor, de façon à ce que le dernier évolue selon un régime aérodynamique favorable, tant sur le plan des performances que du rendement énergétique. It will preferably be ensured that the radial speed of the air in the channels 101, which depends on the number and the section of the latter, is less than or equal to half of the peripheral tangential speed of the rotor, so that that the latter evolves according to a favorable aerodynamic regime, both in terms of performance and energy efficiency.

L'air ambiant, chargé de poussières, est aspiré selon la flèche Ee à l'intérieur du premier étage de collection. n traverse les perforations 42a du tamis 40a pour donner naissance à une pluralité de jets jl orientés parallèlement à l'axe X vers le fond de la boite de Pétri 60a, entraînant avec eux les poussières dont les plus grosses sont retenues par le milieu nutritif de la boîte après impact sur celui-ci. The ambient air, laden with dust, is sucked in according to the arrow Ee inside the first collection stage. n crosses the perforations 42a of the sieve 40a to give rise to a plurality of jets jl oriented parallel to the axis X towards the bottom of the Petri dish 60a, carrying with them the dust, the largest of which is retained by the nutritive medium of the box after impact on it.

Après traversée du tamis 40a, l'air s'écoule selon la flèche E1 dans l'espace annulaire ménagé entre le montant de la boite 60a et la surface radialement interne de la couronne 30a, vers le tamis 40b. L'air s'écoule à travers les perforations 42b de celui-ci en formant une pluralité de jets i2 orientés parallèlement à l'axe X vers le fond de la boîte de Pétri 60b, et en entraînant avec eux les poussières non déjà retenues par le premier étage. Le diamètre des perforations 42b, inférieur au diamètre des perforations 42a, permet de collecter sur la boite 40b des poussières de taille réduite, typiquement égale à 1 sm. After crossing the screen 40a, the air flows along the arrow E1 in the annular space formed between the upright of the box 60a and the radially internal surface of the crown 30a, towards the screen 40b. The air flows through the perforations 42b thereof, forming a plurality of jets i2 oriented parallel to the axis X towards the bottom of the Petri dish 60b, and carrying with them the dust not already retained by the first floor. The diameter of the perforations 42b, less than the diameter of the perforations 42a, makes it possible to collect on the box 40b dust of reduced size, typically equal to 1 sm.

L'air sortant du tamis 40b s'écoule selon la flèche E2 dans l'espace annulaire compris entre le montant de la boite 60b et la surface radialement interne de la couronne 30b, sous l'effet de la dépression créée par le rotor 100. L'air pénètre dans la cavité centrale 112 en traversant de l'alésage 15 du couvercle 12. On veillera bien entendu à ménager un jeu radial réduit entre la paroi 105 et l'alésage 15. Le cas échéant, on peut proposer de rapporter sur le rotor 100 ou sur le couvercle 12 une lèvre d'étanchéité destinée à améliorer l'étanchéité entre la cavité centrale 112 et l'extérieur du carter 10. The air leaving the screen 40b flows along the arrow E2 in the annular space between the upright of the box 60b and the radially internal surface of the crown 30b, under the effect of the vacuum created by the rotor 100. The air enters the central cavity 112 through the bore 15 of the cover 12. It will of course be careful to provide a reduced radial clearance between the wall 105 and the bore 15. If necessary, it can be proposed to report on the rotor 100 or on the cover 12 a sealing lip intended to improve the sealing between the central cavity 112 and the outside of the casing 10.

L'air éjecté des canaux radiaux 101 à l'intérieur 13 du carter 10 quitte ce dernier par les alésages 18, en balayant le corps 20 et refroidissant ainsi le moteur 21. The air ejected from the radial channels 101 inside the casing 10 leaves the latter through the bores 18, by sweeping the body 20 and thus cooling the motor 21.

L'embout 82 est, si nécessaire, équipé d'une tête de prélèvement isocinétique constituée par un tube pouvant être coudé, de diamètre déterminé, permettant d'effectuer un prélèvement d'air dans un écoulement dont la vitesse est connue, par exemple de l'air circulant à l'intérieur d'une gaine de ventilation. Les têtes de prélèvement isocinétiques sont connues en elles-mêmes et n'ont donc pas été représentées. The nozzle 82 is, if necessary, equipped with an isokinetic sampling head constituted by a tube which can be bent, of determined diameter, making it possible to sample air in a flow whose speed is known, for example of the air circulating inside a ventilation duct. Isokinetic sampling heads are known in themselves and have therefore not been shown.

Le rotor selon l'invention permet d'obtenir une dépression élevée avec un rendement énergétique avantageux, donc avec une faible consommation électrique du moteur, conférant par conséquent au dispositif une autonomie importante. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit. On peut notamment équiper le dispositif d'un seul étage de collection ou d'un ou plusieurs étages de collection supplémentaires, et l'équiper également d'un ou plusieurs étages d'aspiration supplémentaires, comprenant chacun un rotor conforme à l'invention. The rotor according to the invention makes it possible to obtain a high vacuum with an advantageous energy efficiency, therefore with a low electrical consumption of the engine, consequently conferring on the device a significant autonomy. The invention is not limited to the embodiment described. One can in particular equip the device with a single collection stage or with one or more additional collection stages, and also equip it with one or more additional suction stages, each comprising a rotor according to the invention.

Dans une variante de réalisation, le dispositif est équipé d'un gicleur sonique, connu en lui-même, monté sur l'entrée de l'alésage 15 du couvercle 12, dont la propriété est, une fois amorcé, d'être traversé par un débit d'air constant, quelle que soit la dépression régnant en aval. Il n'est alors plus nécessaire de réguler avec une grande précision la vitesse de rotation du moteur pour aspirer l'air avec un débit constant. In an alternative embodiment, the device is equipped with a sonic nozzle, known in itself, mounted on the inlet of the bore 15 of the cover 12, the property of which is, once started, to be crossed by a constant air flow, whatever the depression prevailing downstream. It is then no longer necessary to regulate the speed of rotation of the motor with great precision in order to suck in air with a constant flow rate.

On peut remplacer bien entendu les ressorts 90 par tout moyen de fixation équivalent connu de l'homme de métier. The springs 90 can of course be replaced by any equivalent fixing means known to those skilled in the art.

Finalement, le rotor de pompe selon l'invention peut équiper tout appareil portable nécessitant la création d'une dépression importante. n trouve ainsi une autre application, par exemple, dans un compteur de particules pour aspirer l'air ambiant au travers d'une chambre équipée de moyens de détection et de comptage des particules. Finally, the pump rotor according to the invention can equip any portable device requiring the creation of a significant vacuum. There is thus another application, for example, in a particle counter for sucking in ambient air through a chamber equipped with means for detecting and counting particles.

Claims

1 / Rotor of a centrifugal air pump, capable of being driven in rotation about an axis of rotation (X), characterized in that it comprises a central suction cavity (112) and at least one internal radial channel ( 101) of substantially constant section, formed in the body of the rotor, communicating at one end (106) with said central cavity and opening at the other end (103) at the periphery of the rotor.

2 / Rotor according to claim 1, characterized in that it is in one piece.

3 / Rotor according to one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises between two and twelve internal radial channels (101), preferably six.

4 / Rotor according to claim 3, characterized in that said internal radial channels (101) open at locations irregularly distributed on the periphery of the rotor.

5 / Rotor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the central cavity (112) is cylindrical of revolution around said axis of rotation (X) and has a diameter between 0.1 and 0.8 times the external radial diameter of the rotor.

6 / rotor according to claim 5, characterized in that the central cavity (112) is formed by a countersink opening on a front face of the rotor.

7 / Rotor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the internal radial channel (s) (101) have a circular section, each centered on a radius.

8 / Centrifugal air pump, characterized in that it comprises a rotor according to any one of the preceding claims, and a motor (21) capable of driving it in rotation at a speed of between 6000 and 40,000 rpm .

9 / Pump according to claim 8, characterized in that the air flow sucked by the rotor is between 10 and 1000 liters / min.

10 / Portable device (1) for controlling an air loaded with dust, comprising collection means for collecting said dust and means for sucking air through said collection means, characterized in that it is equipped with 'an air pump according to one of claims 8 and 9.