Brevet FR2262423A1 — publié le 19750919

L'invention est relative à des perfectionnements apportés à un dispositif générateur d'ions négatifs à partir d'une atmos phère gazeuse. Elle concerne plus particulièrement un tel dispositif propre à engendrer des ions négatifs à partir de l'air atmosphérique. De nombreuses expériences faites par des médecins ait montré que l'ionisation atmosphérique jouait un rôle non négligeable dans le fonctionnement de l'organisme humain. On a constaté, en particulier, qu'il était important de disposer d'une atmosphère dans laquelle la quantité d'ions négatifs est supérieure à la quantité d'ions positifs. On connaît déjà un dispositif générateur d'ions négatifs qui comporte un ensemble de pointes métalliques et un organe métallique disposé autour de cette pointe. Dans ce dispositif connu, un générateur de haute tension dispose d'une première borne de potentiel de signe donné (en général négatif) qui est reliée aux pointes métalliques et d'une seconde borne portée au potentiel de signe opposé (positif en général) et qui est connectée audit organe métallique. Lors du fonctionnement de ce générateur de haute tension, il apparaît une ',effluve" entre la pointe portée à un potentiel négatif et l'organe métallique porté à un potentiel positif. Cette effluve a la forme d'une couronne lumineuse tout autour de la pointe ; pour cette raison on dénomme un tel phénomène effet couronne".Une telle couronne est composée d'électrons. Ledit dispositif connu comporte, enfin, des moyens - en général un ventilateur - qui permettent de produire, autour des pointes, un courant d'air qui a la direction de ces pointes et qui permet de diriger lesdits électrons en avant des pointes. Ce sont ces électrons évacués par ce courant d'air qui vont permettre d'ioniser les atomes gazeux de l'atmosphère, essentiellement les atomes d'oxygène. Ce dispositif connu produit une quantité limitée d'ions négatifs. En outre, il doit être nettoyé fréquemment car les poussières atmosphériques se déposent facilement sur les pointes et l'organe métallique et, de cette manière, la production d'électrons est réduite. En outre, les pointes portées à un potentiel élevé se trouvent souvent à portée de~la main ce qui présente, bien entendu, des dangers pour l'utilisateur d'un tel dispositif. Enfin, si l'on désire produire une quantité élevée d'ions négatifs il faut utiliser un ventilateur puissant et coÛteux, L'invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus et, en particulier, de permettre la réalisation d'un tel dispositif générateur d'ions négatifs qui, avec un ventilateur de puissance relativement faible, engendre une quantité importante d'ions négatifs.Un autre but de l'invention est de permettre d'enfermer un générateur d'ions négatifs du susdit genre dans un boîtier sans en affecter ses performances. Le dispositif générateur d'ions négatifs à parte d'une atmosphère gazeuse et du type susmentionné - ce dispositif comportant au moins une pointe métallique,- un organe métallique disposé autour de cette pointe, des moyens générateurs de tension élevée dont la première borne, de potentiel de signe donné, est reliée à ladite pointe et dont la seconde borne, de potentiel de signe opposé à celui de la première borne, est connectée audit organe métallique, la pointe et l'organe métalliques étant agencés de telle manière que, lors du fonctionnement des moyens générateurs de tension élevée, une couronne d'électrons soit engendrée entre ladite pointe et ledit organe et, des moyens pour produire un premier courant du gaz de ladite atmosphère ayant sensiblement la direction et le sens de la pointe, le débit de ce premier courant de gaz ayant une valeur suffisante pour entrainer au moins une partie dudit courant d'électrons en avant de la pointe - est caractérisé, selon l'invention, en ce qu'il comporte des moyens pour produire un second courant du gaz de ladite atmosphère dans la région qui se trouve en avant de ladite pointe, ce second courant ayant une direction oblique ou perpendiculaire à la direction du premier courant et un débit supérieur au débit dudit premier courant. De préférence, ledit organe métallique est une plaque perforée dont le nombre d'ouvertures est au moins égal au nombre de pointes métalliques, ladite (ou lesdites) pointe (s) étant disposée (s) dans ces ouvertures. Avantageusement tous les éléments du dispositif générateur conforme à l'invention sont enfermés dans -un boîtier, de préférence métallique, séparé en une première et une seconde parties par ledit organe métallique, les moyens pour produire le premier courant de gaz comprenant un premier ventilateur disposé dans la première partie, et les moyens pour produire le second courant de gaz comportant un second ventilateur disposé dans la seconde partie du côté dudit organe où se trouve l'avant de la pointe, la seconde partie du boîtier comprenant une ouverture de sortie pour les ions négatifs. D'autres dispositions, caractéristiques et avantages de l'invention apparattront plus clairement à la lecture de la description du mode de réalisation préféré de l'invention, cette description étant faite en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels - la f#igure 1 représente, de façon schématique, un dispositif générateur conforme à l'invention et, - la figure 2 illustre un dispositif de détection de l'effet couronne, conforme à l'invention, pour le dispositif générateur représenté sur la figure 1. Dans le mode de réalisation du dispositif générateur d'ions négatifs, conforme à l'invention, qui est représenté sur la figure 1, on prévoit un ensemble de pointes métalliques 1, 2 et 3 qui sont toutes connectées à un même fil conducteur 4 qui est relié lui-meme, par un autre conducteur 5, à la borne négative (-) 6 d'un générateur 7 d'une haute tension continue. Les pointes 1, 2 et 3 sont, dans l'exemple, toutes parallèles entre elles. Chacune des pointes 1, 2 et 3 est disposée dans des ouvertures correspondantes la, 2a et 3a d'une plaque métallique perforée 8 qui est reliée électriquement, par l'intermédiaire d'un conducteur 9, à la seconde borne 10 du générateur 7. Cette seconde borne 10 est la borne positive (+) du générateur 7. Dans l'exemple les directions des pointes sont telles'qu'elles sont perpendiculaires au plan de la plaque 8. Le dispositif générateur représenté sur la figure 1, comporte, en outre, un premier ventilateur Il qui est disposé du premier côté 8a de la plaque 8. Le second côté 8b de la plaque 8 est celui par où dépassent les pointes 1, 2 et 3.(leurs parties avant). Du côté 8b de la plaque 8 se trouve un second ventilateur 12 qui est propre à engendrer un courant d'air ayant la direction de la flèche F. En d'autres termes ce courant d'air a, dans l'exemple, une direction parallèle au plan de la plaque 8 et est donc perpendiculaire aux directions des pointes 1, 2 et 3. En outre, ce ventilateur 12 est disposé de telle manière que lesdites pointes 1, 2 et 3 se trouvent en avant dudit ventilateur par rapport ad courant d'air qu'il engendre. Tous les éléments du dispositif générateur sont enfermés dans un boîtier 13 qui est séparé en deux parties ou enceintes 13a et 13b par la plaque 8. La première partie 13a contient le ventilateur 11, le générateur 7 et les extrémités des pointes qui sont reliées audit générateur. La seconde partie 13b de ce boîtier 13 contient le ventilateur 12 et les extrémités avants desdites pointes 1, 2 et 3. Cette partie 13b du boîtier 13 comporte une ouverture ou fenêtre 14 se trouvant à l'opposé du ventilateur 12 en avant de celui-ci (par rapport à la direction du courant d'air qu'il engendre) et aù-delà des pointes 1, 2 et 3. Dans l'exemple le générateur 7 comprend un transformateur d'isolement 15 dont le primaire est relié au réseau d'alimentation en énergie électrique (non représenté - courant alternatif) et dont le secondaire est connecté à un montage classique à diodes et condensateurs (non montrés) qui permet de redresser la tension fournie par le réseau alternatif - par 11 intermédiaire du transfrmateur 15 et d'élever cette tension à une valeur de l'ordre de plusieurs kilovolts. Dans le mode de réalisation représenté 1e##f#i#ntilateurs 11 et 12 sont identiques et installés sur une même paroi da boîtier 13. Enfin, le boîtier 13, métallique dans l'exemple, et la plaque 8 sont mis à la masse. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif générateur représenté sur la figure 1. Lorsque le générateur 7 est sous tension, ctest-à-dire lorsqu'un potentiel négatif de valeur élevée apparaît sur la borne 6, il apparait une différence de potentiel correspondante entre les extrémités des pointes 1, 2 et 3 et la partie de la plaque 8 qui les entoure. Cette différence de potentiel provoque l'apparition de couronnes d'électrons circulant entre les extrémités des pointes et les bords des ouvertures correspondantes de la plaque 8. Ces couronnes d'électrons sont représentées par les lignes 16 en trait interrompu sur la figure 1. Comme la partie 13a du boîtier 13 constitue une enceinte pratiquement fermée, le courant d'air produit par le ventilateur 11 s'échappe de cette enceinte par les ouvertures la, 2a, et 3a vers la partie 13b du boîtier 13 avec sensiblement la direction des pointes 1, 2 et 3 La direction et le sens de ce courant d'air sont représentés par les flèches f sur la figure 1. Ce courant d'air entraîne les électrons des couronnes 16 vers l'intérieur de l'enceinte 13b et ces électrons ainsi entraînés ionisent des atomes gazeux contenus dans cette enceinte 13b, notamment les atomes d'oxygène, et les ions créés de cette manière sont entraînes par le courant d'air engendré par le ventilateur 12 vers l'ouverture 14. Il est à noter que le couran#t d'air provoqué par leventila- teur 12, et représenté par les flèches F, doit avoir un débit sensiblement supérieur au courant d'air représenté par les flèches f afin que les ions négatifs soient effectivement évacués par l'ouverture 14 et n'atteignent pas la paroi 17, de la partie 13b du boîtier 17 métallique et mise à la masse, ceux-ci seraient neutralisés. La disposition, conforme à l'invention, selon laquelle on prévoit un ventilateur 12 pour évacuer les ions négatifs est particulièrement avantageuse. L'inventeur a, en effet, constaté que la quantité d'ions négatifs ainsi produite est très importante, de l'ordre de quatre fois supérieure à la quantité d'ions négatifs qui pourrait être produite par un générateur qui ne comporterait pas ledit ventilateur 12 et la partie 13b du boîtier 13. En outre, le courant d'air produit par le ventilateur 12 empêche que des poussières se déposent sur les pointes et sur la plaque 8. En d'autres termes, le dispositif conforme à l'invention ne s'encrasse pas du fait même de sa construction. Enfin, l'enceinte 13b empêche que les pointes 1, 2 et 3 soient en contact avec ltextérieur et ainsi il n'y a pas de danger pour les utilisateurs du dispositif conforme à l'invention. L'invention n'est, bien entendu, pas limitée au mode de rea- lisation qui a été décrit en relation avec la figure 1. En particulier, le dispositif générateur conforme à l'invention n'est pas limité au nombre d'ouvertures de la plaque 8 et de pointes représenté sur cette figure. On va maintenant décrire, en relation avec la figure 27 une autre disposition de l'invention qui permet, dans un générateur du type de celui représenté sur la figure 1, de constater si l'effet couronne apparaît entre les pointes et la plaque métallique 8. Cette figure 2 illustre donc un dispositif de détection qui comporte essentiellement un condensateur 20 dont une armature est reliée à la plaque 8 par l'intermédiaire d'une résistance 21 et dont l'autre armature est reliée à un élément 22 qui se trouve au voisinage d'une pointe (1) dans l'espace où apparaît normalement l'effet couronne. Cet élément 22 n'est en contact ni avec la plaque 8 ni avec la pointe 1. Aux bornes de ce condensateur 20, c'est-à-dire en parallèle sur celui-ci est disposée une lampe néon 23. Cette lampe néon 23 est solidaire du boîtier 13, à l'extérieur de celui-ci. Le fonctionnement de ce dispositif représenté sur la figure 2 est le suivant. Quand il se produit un effet couronne autour de la pointe 1 le condensateur 20 se charge et dès que la charge de ce condensateur a atteint un certain seuil, celui-ci se décharge dans la lampe 23 qui devient conductrice et émet un rayonnement lumineux. Dès que le condensateur 20 est déchargé la lampe 23 ne conduit plus et n'émet plus de rayonnement. On voit ainsi que la lampe 23 émet un rayonnement lumineux clignotant quand l'effet couronne est produit autour des pointes et, donc, quand le dispositif générateur fonctionne. Le dispositif générateur que l'on vient de décrire en relation avec les figures 1 et 2 peut se prêter à de nombreuses applications. A titre d'exemple, on citera l'application d'un tel générateur d'ions négatifs dans le domaine de la climatisation des bureaux ; en effet, la quantité d'ions négatifs dans un bureau climatisé est en général faible car l'air introduit dans un bureau doté d'un appareil. de climatisation passe à travers ledit appareil et dans cet appareil, les ions négatifs de l'atmosphère extérieur sont neutralisés en grande partie. On citera - également à titre d'exemple - l'application du générateur d'ions négatifs au domaine médical, notamment pour le traitement de l'asthme. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de'réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif générateur d'ions négatifs à partir d'une atmosphère gazeuse, ce dispositif comportant au moins une pointe métallique, un organe métallique disposé autour de cette pointe, des moyens générateurs d'une tension élevée dont la première borne, de potentiel de signe donné, est reliée à ladite pointe et dont la seconde borne, de potentiel de signe opposé à celui de la première, est connectée audit organe métallique, la pointe et l'organe métalliques étant agencés de telle manière que, lors du fonctionnement des moyens générateurs d'une tension élevée, une couronne d'électrons soit engendrée entre ladite pointe et ledit organe et, des moyens pour produire un premier courant du gaz de ladite atmosphère ayant sensiblement la direction et le sens de la pointe, le débit de ce premier courant de gaz ayant une valeur suffisante pour entraîner au moins une partie dudit courant d'élec#trons en avant de la pointe, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour produire un second courant du gaz de ladite atmosphère en avant de la pointe, ce second courant ayant une direction oblique ou perpendiculaire à la direction du premier courant et un débit supérieur au débit dudit premier courant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe métallique est une plaque perforée dont le nombre d'ouvertures est au moins égal au nombre de pointes métalliques, lesdites pointes étant disposées dans ces ouvertures. 3. Dispositif selon lune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que tous ses éléments sont enfermés dans un boîtier séparé en une première et une seconde parties par ledit organe, les moyens pour produire le premier courant de gaz, comprenant un premier ventilateur disposé dans la première partie et les moyens pour produire le second courant de gaz comportant un second ventilateur disposé dans la seconde partie du côté dudit organe où se trouve l'avant de la pointe, ladite seconde partie du boîtier comprenant une ouverture de sortie pour les ions négatifs 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier et le second ventilateurs sont identiques et disposés sur une même paroi de fond du boîtier. 5. Dispositif selon lune quelconque des revendicatiops précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détection de la production de ladite couronne d1 électrons. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de détection comprennent un condensateur dont la première armature est connectée audit organe et dont la seconde armature est reliée à un élément propre à recueillir le courant de ladite couronne d'électrons. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de conductivité à seuil disposé aux bornes dudit condensateur et propre à décharger ledit condensateur lorsque la charge de ce dernier a atteint un seuil déterminé.