<B>Appareil d'ionisation.</B> La présente invention a pour objet un appareil d'ionisation tel, par exemple, que ceux utilisés pour la climatisation de l'air ou pour .le dépoussiérage, et comportant une électrode d'ionisation et une source de ten sion électrique dont un pôle est. relié à ladite électrode.
Les appareils de ce type, actuellement en usage, fonctionnent avec des tensions conti nues considérables, de l'ordre de plusieurs milliers ou même de plusieurs dizaines de milliers de volts. De ce fait, ils sont dange reux, doivent être extrêmement bien isolés. et protégés de façon à empêcher qu'on ne puisse entrer accidentellement en contact avec des parties sous tension. Ils ne peuvent être ma= nipulés, installés ou transportés que par des hommes du métier.
Le danger pouvant résulter de chocs ou de secousses électriques est dû à la tension relativement élevée que nécessite une ionisa tion satisfaisante. Ce danger peut être sup primé si l'on utilise une source de tension telle qu'un contact accidentel avec une partie quelconque d'un être vivant équivale, pour cette source, à un court-circuit, et si le cou rant de court-circuit ou le courant de dé charge que cette source est capable de débiter est inférieur au courant minimum dangereux pour les humains, soit à 100,u A environ.
La présente invention vise à fournir un appa reil d'ionisation de ce type ne présentant pas de danger pour les êtres humains. L'appareil d'ionisation selon la présente invention est caractérisé par ime source de tension pour porter l'électrode d'ionisation à un potentiel de 1000 volts au moins,
.consti tuée par un générateur haute fréquence ali mentant l'électrode d'ionisation par l'inter médiaire d'un transformateur élévateur de tension dont le secondaire détermine prati quement la fréquence de la tension produite par ce générateur, la disposition. étant telle que l'électrode et toute autre partie du cir cuit à haute tension de l'appareil puissent être touchées sans danger, et en ce que des moyens sont prévus pour entraîner le milieu ionisé loin de l'électrode d'ionisation.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'ap pareil objet de l'invention; dans ce dessin: La fig. 1 est une élévation en coupe longi tudinale -de la première forme d'exécution destinée à l'ionisation de l'air.
La fig. 2 est une élévation en coupe longi tudinale de la deuxième forme d'exécution servant au dépoussiérage de l'air.
La fig. 3 est le schéma électrique d'une source de haute tension utilisable dans les deux formes d'exécution précédentes.
L'appareil représenté à la fig. 1 comprend une boîte 1 surmontée d'un canal en forme de tunnel 2 et renfermant une source de haute tension. Celle-ci est montée sur un châssis 4 et comprend un générateur; le tube oscillateur 3 de ce générateur et le châssis 4 sont seuls représentés. Le condensateur 5 est chargé par un redresseur que comporte .le circuit secon daire d'in transformateur élévateur de ten sion du générateur. Le potentiel du condensa teur est transmis à l'électrode d'ionisation 6 à travers une résistance de protection 7.
Le canal 2 renferme, d'une part, un moteur élec trique 8 qui entraîne un ventilateur 9 et, d'autre part, l'électrode d'ionisation 6 qui se termine par une pointe dirigée vers la sortie de l'air. Le schéma électrique de la source de haute tension est représenté à la fig. 3. Cette source se compose -d'un oscillateur et d'un redresseur.
Le transformateur 7.3 alimente les filaments de chauffage du tube oscillateur 3 et .du tube redresseur 14. L'interrupteur 15 sert à mettre l'installation en service ou hors service et peut également couper le -courant alimentant le moteur d'un ventilateur ou de tout autre moyen électrique prévu pour en traîner le milieu ionisé loin de l'électrode d'ionisation. L'oscillateur est -de conception bien connue et n'a été représenté qu'à titre d'indication.
Il présente une particularité, c'est que l'anode du tube 3 et sa grille-écran sont alimentées directement en courant alter natif par le réseau de distribution auquel l'appareil est raccordé. Dans l'exemple repré senté, l'anode est alimentée en série, à travers l'enroulement primaire 21 du transformateur 20 et une résistance 26. La grille-écran est reliée à la cathode par un condensateur 16 qui est un court-circuit pour les tensions de haute fréquence et qui présente une impé dance très élevée à la fréquence du réseau.
La grille est excitée par l'enroulement 23 du transformateur 20 auquel elle est reliée par le condensateur 18, tandis qu'elle est reliée à la cathode à travers la résistance de fuite 24.
Le secondaire 22 du transformateur 20 est relié, d'une part, au condensateur 5 et à une borne de sortie ou isolateur de passage et, d'autre part, à l'anode du tube redresseur 14. La cathode de ce tube et l'autre électrode du condensateur 5 sont reliées, d'une part, à la masse de l'appareil et,,d'lautre part, au réseau de distribution à travers une résistance 25 shuntée par un condensateur 19.
La fréquence des oscillations produites par l'oscillateur est pratiquement déterminée par le circuit oscil lant formé par le secondaire 2.\? du transfor mateur, par sa capacité répartie et par .la capacité anode-cathode du tube redresseur 14. Le couplage entre primaire 21 et secondaire 22 du transformateur 20 est très serré et il est encore renforcé par un noyau de fer divisé. Le couplage de l'enroulement d'excitation 23 aux autres enroulements du transformateur est moins énergique et le rôle du condensateur 17 est de faciliter et de contrôler l'entretien des oscillations.
Si l'on touche une partie du circuit secondaire du transformateur 20, par tie qui se trouve sous tension par rapport à la masse, la charge que l'on introduit ainsi dans le circuit est telle que le tube 3 cesse instantanément d'osciller à la fréquence de ce :circuit et que la tension aux bornes de celui-ci tombe à une valeur très faible et inoffensive. Le tube 3 pourra. conti nuer à osciller, mais à une fréquence beau coup plus élevée, très mal transmise par le transformateur 20.
Le fonctionnement de l'appareil repré senté en fig. 1 est le suivant: L'électrode 6 est portée à un potentiel con tinu de 5000 volts environ par rapport à la masse de l'appareil. L'air entraîné par le ven tilateur 9 circule autour de cette électrode. L'air contient toujours suffisamment de par ticules susceptibles d'être ionisées, en parti culier des particules d'eau, pour qu'il soit su perflu d'injecter de telles particules dans l'as piration du ventilateur, à condition, toutefois, de porter l'électrode 6 à un potentiel suffi samment élevé.
Ces particules en suspension dans l'air s'ionisent au contact de l'électrode 6 et sont ensuite chassées loin de celle-ci par la circulation d'air et dispersées dans le cou rant d'air sortant de l'appareil par les tour billons formés par les parois terminales 10 du canal 2.
L'appareil représenté à la fig. 2 comprend une boîte 1', surmontant un canal de circu- lationd'air 2. La boîte 1' renferme la source de haute tension 3-4 qui porte les électrodes de dépoussiérage 6' et une des électrodes d'un condensateur 5 à un potentiel de 20 000 volts environ par rapport à la masse de l'appareil.
Le canal, dont les parois sont en matière iso lante, renferme un moteur électrique 8 qui en traîne un ventilateur 9, les électrodes de dé poussiérage 6' qui se terminent toutes par des pointes dirigées vers la sortie de l'air, des plaques de dépoussiérage 11 reliées à la masse de l'appareil et des plaques de répulsion 12 reliées aux électrodes 6'. "Une porte (non re présentée) forme une des parois latérales du canal et permet de sortir les plaques 11-12 pour les nettoyer. Les plaques 11 peuvent comporter des rebords et être nettoyées au fur et à mesure par une circulation d'eau s'écoulant en larges nappes sur toute leur sur face.
Le ventilateur provoque une circulation d'air à l'intérieur du canal. Les poussières en suspension dans l'air se chargent sous l'in fluence (lu champ électrique élevé régnant au voisinage des pointes 6', elles sont ensuite attirées par les plaques conductrices 11, de polarité opposée, sur lesquelles elles se dépo sent en cédant leur charge électrique.- Les caractéristiques principales de la source de haute tension de l'appareil de la fig. 2 et dont le schéma est représenté en fig. 3 sont sa grande simplicité et.
une excel lente stabilité de l'oscillateur qui permet de l'alimenter en tension alternative. On fait ainsi l'économie d'un redresseur d'alimenta tion et., grâce au couplage serré entre pri maire et secondaire 22 du transformateur 20 qui est constitué par une seule galette plate disposée autour du primaire et coaxialement à celui-ci, et à la présence du tube redresseur 14 qui amortit le. circuit secondaire, le ré glage du condensateur 17 n'est nullement cri tique.
La tension haute fréquence produite par l'oscillateur est transformée en tension con tinue de forme pulsatoire par le tube redres seur 14. Le condensateur 5 améliore énormé ment le rendement de l'appareil en se char geant à la. tension de crête de cette tension de forme pulsatoire et en transformant ainsi cette tension en une tension continue prati quement constante. Etant donné la fréquence élevée des oscillations, un condensateur de très faible capacité, dont_la décharge est ab solument inoffensive, est suffisant.
Le couplage entre primaire et secondaire du transformateur 20 peut être choisi de telle façon. que la tension secondaire obtenue en fonctionnement normal soit voisine de la tension maximum qu'on peut obtenir avec le rapport de transformation adopté, c'est-à-dire que ce couplage soit voisin du couplage cri tique. La tension secondaire élevée obtenue est due à la résonance du circuit secondaire dont l'impédance :de résonance peut être très éle vée. L'excitation de l'oscillateur pourrait aussi être effectuée à :l'aide d'un troisième en roulement du transformateur 20.
Utilisée dans l'appareil représenté en fig. 1, la source de haute tension dont le schéma est représenté en fig. 3 a donné d'excellents résultats. Sa consommation était de 15 watts environ et elle fournissait une tension maximum de 7000 volts continus.
Les valeurs des éléments utilisés :dans cette forme :d'exécution particulière étaient les sui vantes Tube 3 EBL 21 Tube 14 2 X 2 Transformateur <B>13:</B> primaire: 220 volts, 50 périodes, secondaire: 2,5 et 6,3 volts. Transformateur 20: primaire 21: 30 spires fil de Litz 20 X 0,07 mm. Emaillé secondaire 22: 500 spires de même fil de Litz excitation 23: 40 spires de même fil de Litz.
Condensateurs: 5 20 p F. 16<B>10000</B> p F. 17 2000 p F. 18 100 p F. 19 10000 p F.
Résistances :<B>100000</B> ohms 25 1 mégohm 26 500 ohms.
Le ventilateur 9 des appareils représentés aux fig. 1 et 2 sert à empêcher la formation d'ale charge spatiale, stationnaire autour de l'électrode d'ionisation, qui réduirait dans de grandes proportions la production de parti cules ionisées. Ce ventilateur pourrait être remplacé par d'autres moyens favorisant la circulation des particules ionisées loin de l'électrode d'ionisation. On pourrait, par exemple, utiliser à cet effet un champ électri que continu attirant ott repoussant les parti cules ionisées loin de l'électrode d'ionisation ou un dispositif favorisant une circulation naturelle telle qu'elle entraîne le milieu ionisé loin -de l'électrode d'ionisation.
Un tel dispo sitif pourrait utiliser des différences de tem pérature et .de densité produites, par exem ple, par un appareil de .chauffage; alternati vement, l'appareil d'ionisation pourrait aussi produire de telles différences, par exemple en chauffant localement le milieu traité.
Les appareils décrits sont très efficaces et parfaitement silencieux, leur maniement est extrêmement simple et ne comporte aucun danger. Les tubes utilisés sont très peu char gés et peuvent, dans ces conditions, assurer le fonctionnement de la source à haute tension pendant plusieurs milliers d'heures. Le ven tilateur et son moteur sont très accessibles et leur entretien et leur contrôle périodiques peuvent être effectués sans démonter l'âppa- reil.