Brevet FR2176767A1 — publié le 19731102

L'invention concerne le domaine de la destruction des insectes, des microbes et autres organismes vivants ainsi que des corps étrangers se trouvant dans l'air ambiant, notamment en vue d'une épuration de l'air, pour le débarasser de tous les organismes nuisibles, y compris les poussières et saletés en suspension. La destruction des insectes nuisibles dans les locaux domestiques ou industriels, dans les exploitations agricoles et autres, revêt de nos jours une grande importance. Jusqu'à présent des agents chimiques ou hormonaux sont utilisés à cet effet, mais ils ne présentent pas une efficacité totale h l'égard de tous les insectes ou bien leurs inconvénients sont si graves du point de vue de la pollution qu'il est parfois nécessaire d'y renoncer en raison de leur action secondaire sur l'homme et l'animal. De même, le problème de l'épuration de l'air se pose d'une façon de plus en plus aiguë à l'heure actuelle. Il existe dé de nombreux dispositifs destinés à débarasser l'air de ses corps étrangers nuisibles, sous forme de filtres et de divers dispositifs d'épuration, tels que des filtres mécaniques, appareils électrostatiques, cyclones etc... On a aussi proposé de régénérer un air usé en y introduisant de l'ozone. L'invention a pour objet des moyens non chimiques pour la destruction des insectes. L'invention a également pour objet des moyens simples pour la purification et la stérilisation de l'air en vue de le débarasser de ses microorganismes, microbes ainsi que des fundus, suies, poussières et d'une façon générale de tout corps nuiblble qui se trouve en suspension dans l'air. On sait que l'air ambiant présente une conductibilité, alors même qu'il n1 existe pas de cause ionisante évidente. La conductibilité de l'air atmosphérique dans les couches proches du sol, est due i des porteurs d'électricité qui proviennent de l'ionisation de l'air par la radiation cosmique et par les radiations d"éléments radioactifs. A de basses altitudes, et au-dessus du continent,l'ionisation est due surtout (jusqu' concurrence de 90 %) aux éléments radioactifs en suspension dans l'atmosphère.Une grande partie des porteurs de charge électrique, qui sont créés dans l'atmosphère, sont des ions po sitars et négatifs, pareils à ceux produits lors des décharges électriques dans les gaz ; mais les autres porteurs sont des porteurs d'une forme particulière, étant constitués de -gouttelet- tes d'eau, de poussières, de particules, de suie, etc..., sur lesquels se sont posés les ions. Ces porteurs, en raison de leur masse importante, ont une mobilité réduite (elle est de plusieurs milliers de fois inférieure à celle des ions -ordnaires) et se conservent longtemps sans se rencontrer. L'invention met à profit les phénomènes de conductibilité de l'air ambiant et-d'attraction des insectes parphototropis- me. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement au moins une paire d'écrans ou grilles formés de barres métalliques, parcourus par des courants électriques:, les barres d'une grille étant disposées en alternance par rapport à celles- de l'autre grille, les barres d'une grille étant parcourues par des courants périodiques de haute tension de direction inverse par rapport à celle des courants analogues passant dans les barres de 1'autre écran, lesdits courants créant ainsi des champs électriques et magnétiques. Dans les applications insecticides, le dispositif comporte également des sources lumineuses, en parsticulier des lampes ultra-violettes, attirant les insectes qui sont ensuite détruits sur les écrans métalliques. Dans le cas de l'épuration de l'air, l'appareil comporte des moyens pour assurer une circulation d'air, par exemple un ventilateur d'aspiration. L'air est amené dans un premier compartiment de filtrage, de type connu en soi, par exemple comprenant une couche de charbon actif, puis passe dans un compartiment médian comportant le dispositif de l'invention et enfin dans un troisième compartiment dans lequel l'air purifié est ozonisé de façon connue. Dans une forme de réalisation, les barres métalliques de chaque grille sont disposées parallèlement et sur le mme plan, mais en alternance ou, en d'autres termes, en quiconce. Les barres de chaque grille sont reliées à une source de courant haute-tension alternative-, par exemple un transformateur alimenté en courant alternatif. Elles reçoivent donc alternativement une charge électrique positive ou négative, qui produit des champs électriques et magnétiques au voisinage des grilles. Lorsque l'air à traiter est amené au contact des grilles, les porteurs de charges électriques et les insectes sont attirés par les narres chargées alternativement de signes contraires. Les porteurs de charges (microbes, poussières, suies) se déposent sur les barres et peuvent ainsi astre recueilli,s et éliminés. Lorsqu'un insecte (moustique, mouche, etc...) s'approche de I'écran, il est électrocuté entre les grilles.Tous les insectes sont susceptis bles dtAetre ainsi éliminés : mites, moustiques, mouches, taons, guêpes etc... On notera que les insectes exterminés ne sont pas contaminés par un quelconque agent chimique et peuvent être recueillis et utilisés, par exemple, pour servir à l'alimenta- tion des volailles. Chaque grille est alimentée séparément par une paire de bobines. Le transformateur haute-tension est donc équipé de quatre bobines. Cette disposition est la plus avantageuse pour fournir les champs magnétiques désirés selon l'invention. Selon le but poursuivi, savoir la destruction d'insectes ou meme dtoiseaus, ou encore l'attraction des poussières ou microbes de l'air, l'écartement des barres d'une grille par rapport aux autres barres peut être variable. De même, la tension du courant alternatif appliqué peut varier. La tension d'alimentation est celle d'un courant ordinaire (118 ou 220 volts). Ce courant d'alimentation est transformé en courant haute tension par un transformateur de type quelconque. Une gamme de haute tension cnnvenable comprend les tensions de l'ordre des milliers de volts, par exemple de trois à cinq mille volts. La réalisation préférée consiste en ce que les barres de chaque grille se trouvent sensiblement dans le meme plan. On trouve donc dans ce plan commun une alternance des barres d'une grille et de l'autre. On notera que si l'expression "écran" ou "grille" est utilisée, elle doit être distinguée des grilles classiques, en ce sens que, conformément à l'invention, les barres parallèles de chaque grille n'ont aucun point commun les unes avec les autres et qu'elles n'ont pas non plus de liaison à leurs extrte- mités. Elles sont simplement montées dans un cadre ou chassis métallique constitué par des tiges métalliques de diamètre plus élevé. Les tiges servant de support à une grille n'ont pas de point commun avec celles de l'autre grille. On peut donc utiliser aisément le dispositif de l'invention sans risque de court-circui. Dans son application à la destruction des insectes, le dispositif de l'invention est combiné à des sources lumineuses, et plus shéciaiement de lumière ultraviolette (longueur d'onde inférieure à 3800 A). Pour attirer les insectes, meme à grande distance, l'invention met à profit le phénomène de phototropisme. A c8té des lampes émettant les rayons ultra-violts, le dispositif comporte également des lampes à large spectre de lumière. La photoexcitation exerce sur le système oculaire des insectes une action telle qu'ils sont attirés pa-r le dispositif et qu'ils sont électrocutés lorsqu'ils arrivent au contact des barres des grilles. Grâce à la combinaison de lampes radiantes de longueurs d'onde différentes, on parvient ainsi d'une part à attirer les insectes nocturnes et diurnes et, d'autre part, à éclairer a giorno les locaux. L'invention permet donc de réaliser des appareils d'éclairage insecticides. Pour les besoins pratiques, on peut utiliser deux types de lampes constituées par des tubes au néon. Les premiers tubes fournissent des rayons ultraviolets dont la longueur d'onde va de 3 000 à 3 600 A. Les seconds tubes fournissent des radiations dans la gamme 3 000 - 6 000 A. La proportion relative en nombre des tubes de chaque catégorie peut varier entre 30 et 70 . Dans la pratique, les tubes de chaque catégorie sont présents à raison de 50 % environ, Il faut noter que l'invention permet également de détruire les insectes photophobes, en faisant passer l'air qui les contient au contact d'un dispositif selon l'invention équipé d'au moins deux grilles à haute fréquence. Dans ce cas, il est également avantageux d'associer au dispositif des sources de radiation ultra-violettes dans la gamme de 3 000 à 3 600 A.Il est bon que les verres des tubes lumineux soient, comme il est connu, spécialement conçus pour ne laisser essentiellement passer que les radiations de cette gamme. En vue de la désinfection de l'air, le dispositif selon l'invention, qui comporte au moins une paire de grilles, est prévu à la suite d'un filtre spécial à charbon actif placé à l'entrée de l'air, qui est destiné, ainsi qu'il est connu, à retenir physiquement les petites particules en suspension. Le dispositif peut également comporter des lampes à rayons ultra o violets, émettant dans un spectre dont le pic est à 2 800 A par exemple. Un tel appareil convient pour le traitement de l'air dans des locaux fermes. Une foule de microbes, de virus, de micro-organismes, ainsi que des gaz de toute nature, de la suie, des poussières, etc... évoluent, en effet, dans l'air que l'on respire dans des locaux fermés, notamment dans des salles d'hapital, dans les dispensaires, les salles de spectacle, les classes scolaires, les fabriques, les maisons d'habitation, les étables, écuries, porcheries, basses-cours, etc. Le volume de la circulation d'air dépend évidemment de la puissance des moyens d'aspiration. On peut prévoir aisément des ventilateurs aspirant des quantités d'air de 500 n3/h ou davantage. Selon l'invention, on peut également obtenir, et ce en plein air, la purification d'espaces découverts où l'air est extrêmement pollué dans des villes, des régions industrielles, par suite des gaz d'échappement, des suies et d'autres facteurs qui portent atteinte à l'environnement. On y remédie grâce à un appareil spécial que l'on installe à des carrefours, sur des places publiques et, en général,dans tous les emplacements ouverts. Dans ce cas, l'appareil peut avoir la forme générale d'une tour verticale, dans l'axe de laquelle l'air souillé est aspiré par des moyens d'aspiration puissants, tels que des ventilateurs. Le dispositif de l'invention consiste en un certain nombre de paires de grilles du type ci-dessus, réparties en faisceaux autour de la conduite d'air centrale.L'attrac tion des grilles sur les particules de l'air se conjugue avec la force centrifuge. Les corps les plus lourds se trouvant en suspension dans l'air sont repoussés contre les parois de la tour et sont chassés vers l'extérieur par un tuyau de sortie. Le nettoyage de l'appareil est donc automatique. L'air épuré sort à la partie supérieure de la tour. En variante la conception de l'appareil peut être linéaire, auquel cas les grilles sont montées en ligne dans une conduite munie à une extrémité d'un ventilateur d'aspiration et à l'autre extrémité (entrée de l'air) d'un filtre mécanique à charbon actif. Il est avantageux de prévoir un ozonateur à la sortie de l'air épuré. Ainsi l'air, une fois débarassé des poussières, de la suie et des autres impuretés, est enrichi en oxygène et ionisé négativement pour être envoyé au dehors. A l'aide d'un appareil en forme de tour, on peut obtenir aisément des rendements en air purifié de plusieurs milliers de mètres cubes à l'heure. Il est évidemment possible, en augmentant la puissance des moyens d'aspiration, les dimensions de la tour et le nombre des grilles, de construire des appareilstours ayant des rendements de plusieurs millions de mètres cubes à l'heure. L'invention sera maintenant illustrée, sans tre aucunement limitée par la description suivante, en référence aux dessins annexés sur lesquels Fig. 1 est une vue en élévation avec arrachement partiel d'un dispositif pour la destruction des insectes. Fig. 2 est une vue de détail montrant la disposition des grilles de Fig. 1. Fig. 3 est une vue de caté correspondant à Fig. 2. Fig. 4 montre en perspective un dispositif pour la destruction d'insectes avec une autre disposition relative des grilles et des tubes lumineux. Fig.-5 montre en perspective une variante d'un dispositif analogue à celui de la Fig. 4. Fig. 6 illustre la production de champs électriques et magnétiques au voisinage des barres des grilles. Fig. 7 montre schématiquement une tour pour la désinfection de l'air. Fig. 8 est une coupe horizontale correspondant à la Fig. 7 et montrant la disposition des grilles. Fig. 9 est une coupe schématique d'un appareil pour la désinfection de l'air. Le dispositif montré autre Fig. 1 à 3 comprend essentiellement un chassies ll formé de tôles métalliques. A sa partie supérieure sont prévus les transformateursl haute-tension pour l'alimentation des grilles et les transformateurs 2 pour les tubes lumineux. A la partie inférieure du chassies 11, se trouve un réceptacle 10 ou collecteur pour les insectes détruits. Dans l'exemple choisi, le dispositif comprend quatre tubes 5 à néon. o Deux de ces tubes émettent dans la gamme de 3 000 à 3 600 A et les deux autres dans la gamme de 3 000 à 6 000 A. Les extrémités des tubes 5 sont montées dans des supports 7. La caractéristique essentielle de l'invention réside dans le montage de deux grilles 6, 12 alimentées en haute-tension. Les deux grilles sont constituées de barres d'une épaisseur de 4 mm, distantes de 20 mm. Les extrAemités 6a, 12a de ces barres sont recourbées 9 45" (Fig. 2 et 3) environ et soudées sur deux paires de tiges 3, Da et 4, 4a, respectivement, un peu plus épaisses que les barres et formant ainsi une sorte de cadre. Les tiges 3, 4 et 3a, 4a qui se font vis-à-vis, d'une grille à l'autre, ne se touchent pas, mais grâce à la-courbure des extrémités 6a, 12a des barres, celles-ci se disposent sensiblement dans un meme plan, en alternance d'une grille à l'autre (voir Fig.l avec arrachement partiel). Une fois mise en place, chaque barre est séparée de la barre voisine par une distance de 10 mm. Les extrêmités des tiges support 3, 3a et 4, 4a s'adaptent sur des isolateurs 8 en "Pyrex" qui assurent ainsi la stabilité des grilles. Un cadre extérieur 9 complète la construction du dispositif. L'alimentation de l'appareil se fait par le moyen des transformateurs 1 haute-tension de 4 000 volts, à savoir un transformateur à quatre bobinages, (deux bobinages par grille) de type quelconque connu. Les éléments d'alimentation peuvent évidemment varier.On peut aussi prévoir plusieurs paires de grilles d'un type analogue à celui des grilles formées des barres 6, 12, et les éléments d'alimentation sont prévus en conséquence. De meme le nombre de tubes à néon 5 peut varier selon les besoins. A la Fig. 1, les quatre tubes 5 sont disposés dans un mssme plan vertical derrière les grilles 6, 12 qui sont également réparties dans un meme plan vertical constituant la face avant du dispositif. Toute autre disposition relative des tubes et des grilles pourrait évidemment être adoptée. On a représenté aux Figures 4 et 5 des exemples d'autres dispositifs à grilles et tubes lumineux. La Fig. 4 est une perspective d'un dispositif comportant un châssis 20 en tôle portant des anses 21 d'accrochage. Le dispositif comprend quatre tubes à néon 22, dont l'un 22a est placé derrière les grilles La Figure 4 montre la disposition particulière des grilles 23, 24. Chaque grille, comme dans le cas des Figures 1 à 3, est fixée sur des tiges inférieures et supérieures. On voit à la Figure 4 la paire de tiges inférieures 25, 26 qui sont logées à leurs extrémités dans des isolants 27, 28. La particularité des grilles de la Figure 4 réside dans leur forme coudée, En effet, en partant de la partie supérieure, les barres sont dirigées obliquement vers l'avant puis de nouveau obliquement vers l'arrière avec un coude au niveau du tube 22a.Un nouveau coude est prévu au niveau du tube inférieur 22, les barres passant derrière les tubes pour venir ensuite se fixer respectivement à leurs extrémités inférieures sur les tiges 25, 26. La Figure 5 représente un dispositif qui peut avantageusement être utilisé à l'extérieur. Le dispositif comprend un chassies 30 destiné à être accroché au-dessus du sol à l'aide d'une potence. Le dispositif occupe alors la position verticale représentée aux dessins. Dans l'exemple choisi, le dispo sites comprend deux tubes à néon 31, 32 et une source lumineuse additionnelle 33 qui est prévue simplement pour l'éclairage en extérieur (terrains de camping, stades, parcs, rues etc...). Le dispositif comporte en outre deux grilles à barres alternées 34, 35. Les extrmités des grilles sont fixées sur des paires de tiges latérales 36, 37 et 38, 39. Dans l'exemple choisi, les deux tubes 31, 32 se trouvent derrière les grilles de sorte que celles-ci présentent des coudes. Plus précisément, comme le montre la Figure 5, les barres 34, 35 portent des tiges 36, 37, en s'étendant obliquement vers l'avant pour former un coude au niveau du tube 31, après quoi les barres restent dans un plan sensiblement vertical jusqu'au niveau du tube 32 où elles sont de nouveau coudées pour aboutir obliquement sur les tiges 38, 39. Les moyens prévus pour l'alimentation des barres et des tubes lumineux dans les dispositifs des Figures 4 et5 peuvent Aetre identiques à ceux déjà décrits en référence aux Figures 1 à 3. On notera également qu'à leurs extrémités, les barres sont coudées sur une faible longueur pour se fixer sur les tiges de support. La Figure 6 est un schéma montrant la disposition des champs électriques et magnétiques au voisinage d'une barre d'une grille (affectée du signe -i-) entourée des deux barres adjacentes de l'autre grille (affectéesdu signe -). Les champs magnétiques sont représentés sous forme d'ellipse, en traits pointillés, et les champs électriques sous forme de courbes continues munies de flèches.Cette disposition caractéristique est obtenue grâce au fait que les barres de chaque grille sont alternées et alimentées périodiquement à l'inverse l'une de l'autre. Loraque les transformateurs haute-tension (4 000 volts par exemple) sont alimentés par des courants alternatifs de sec tueurs, 1'alternance des changements de tension dans les grilles est de cinquante fois par seconde Les Figures 7 et 8 illustrent une installation pour la purification de l'air notamment dans des espaces découverts. Comme le représente la Figure 7, l'installation affecte la forme générale d'une tour. L'air pollué est aspiré à la partie inférieure 41 par deux ventilateurs 42, disposés dans l'axe de la tour. L'air purifié sort à la partie supérieure de la tour. Dans l'exemple choisi, la tour comporte quatre systèmesde grilles 43 à 46 répartis verticalement en faisceau autour de son axe. La Figure 8 est une coupe montrant de façon plus précise l'agencement de la Figure 7. On voit un ventilateur 42 et les quatre grilles 43 à 46. La circulation de ltair est matérialisée par les flèches. L'épuration prévue par l'invention se conjugue avec l'action de la force centrifuge. Sous l'effet de cette force, les particules les plus lourdes se trouvant en suspension dans l'air sont chassées contre les parois de la tour 40 et elles sont évacuées par le tuyau 47 qui est prévu à la partie inférieure de la tour. I1 est clair qu'une installation du type représenté aux Figures 7 et 8 peut comporter un nombre quelconque de systèmes de grilles.Chaque système individuel peut autre constitué par un nombre variable de grilles telles que précédemment définies, ctest-a-dire d'unités constituées de barres alternées de chaque espèce. A titre d'exemple, une installation convenable comporte quatre systèmes de grilles équipés. chacun de six grilles unitaires. Le dispositif représenté à la Figure 9 peut Aetre appliqué pour la purification de l'air dans des locaux fermés. La conception de ce dispositif est linéaire, l'air est introduit dans une tubulure 50 à entrée de laquelle est interposé un filtre 51 de charbon actif. Un ventilateur 52 assure la circulation de l'air. Dans l'exemple choisi, la tubulure 50 contient trois systèmes de grilles constitués chacun d'un certain nombre de grilles unitaires. A ces grilles peuvent également être associées des lampes à rayons ultra-violets (sommet du spectre, 2 800 Angströms. I1 suffit de procéder au nettoyage périodique de la.tubulure 50.Le filtre 51 de charbon actif peut aisément astre échangé, Les installations des Figures 7 à 9 peuvent également être complétées par des moyens pour 1 'ozonisation de l'air purifié sortant des grilles.. A cet égard, on notera que les rayons ultra-violets émis par les tubes susceptibles d'être associés aux grilles, peuvent réaliser une oxydation des gaz nocifs mélangés à l'air souillé. L'ozone est alors produit directement par l'appareil pour transformer des gaz tels que CO, H2S et NO en gaz ou en substances non polluants I1 convient de souligner que les appareils et dispositifs décrits ci-dessus ont un caractère purement illustratif . I1 est en effet possible, comme le notera l'homme de l'art, de construire des dispositifs ayant des formes et dimensions différentes ainsi que des nombres et dispositions relatives variables de grilles, dès lors que les caractéristiques essentielles de l'invention sont observées. BEVENDICATIONS 1. Dispositif pour la destruction d'insectes et pour la désinfection de l'air, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement au moins une paire d'écrans ou grilles formés de barres métalliques parcourues par des courants électriques, les barres d'une grille étant disposées en alternance par rapport à celles de l'autre grille, les barres d'une grille étant parcourues par des courants périodiques de haute tension de direction inversè par rapport à celle des courants analogues passant dans les barres de l'autre écran, Lesdits courants créant ainsi des champs électriques et magnétiques. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte également des sources lumineuses en particulier des sources de radiations ultra-violettes. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, en vue de ltépuration de l'air, il comporte des moyens pour assurer une circulation d'air, l'air étant au préalable introduit dans un compartiment de filtrage de type connu, notamment constitué d'une couche de charbon actif, l'air purifié étant complémentairement ozonisé par des tubes ultraviolets associés aux grilles et/ou par des moyens d'ozonisation en eux-mêmes connus. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les barres métalliques de chaque grille sont disposées parallèlement mais en alternance, les barres étant reliées à une source de courant haute-tension alternative de façon qu'elles reçoivent alternativement une charge électrique positive ou négative. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque grille est alimentée séparément par une paire de bobines constituant un transformateur haute-tension et fournissant une tension de trois à cinq mille volts environ. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'écartement des barres d'une grille par rapport aux autres barres est variable. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les barres métalliques de chaque grille sont disposées parallèlement et en alternance dans un mAme plan. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les barres de chaque grille sont disposées parallèlement et en alternance, mais en formant des coudes, en particulier au voisinage des sources lumineuses, selon la disposition de ces dernières par rapport aux grilles. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les grilles sont associées à des tubes au néon, les uns fournissant des rayons ultra-violets dans une gamme de longueur d'onde de 3 000 à 9 600 Angtrbmset les autres des radiations formant un spectre plus large de 3 000 à 6 000 Angströms notamment. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en vue de l'épuration de l'air, il présente la forme générale d'une tour verticale, dans l'axe de laquelle l'air souillé est aspiré de bas en haut par des moyens d'aspiration, un certain nombre de paires de grilles étant réparties en faisceau dans des plans verticaux autour de l'axe de la tour, l'air purifié sortant à la partie supérieure de la tour tandis que les particules contaminant l'air sont évacuées à la partie inférieure de la tour.