Brevet FR2251520A1 — publié le 19750613

L'invention concerne un générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets destiné notamment à la désodorisation et à la désinfection des véhicules automobiles. On connaît déjà des générateurs d'ozone et de rayonnements ultra-violets comportant une lampe à rayonnements ultra-violets transformant l'oxygène en ozone. Cette émission de rayonnements ultraviolets et cette transformation allotropique de l'oxygène en ozone sont partîculierement intéressantes,car les propriétés de désodorisation et de désinfection de l'ozone sont bien connues. les lampes à rayonnements ultra-violets utilisées couramment sont alimentées en tension alternative à partir du secteur. Cette disposition implique que ces dispositifs sont utilisables ailleurs qu'a l'intérieur de bâti- ments desservis par les compagnies de distribution d'électricité, Or, il est courant que des générateurs d'ozone et de rayonnements ultra-violets soient utiles en des lieux où l'on ne dispose par exemple que d'une batterie d1accumulateurs. C'est notamment le cas dans les véhicules automobiles. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et aussi de fournir un générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets, qui puisse être facilement fixé par exemple sur un véhicule automobile, qui soit d'un maniement aisé, qui soit économique et peu encombrant, et pour lequel les échanges en gaz et en rayonnements avec le milieu extérieur seraient obtenus simplement. A cet effet, l'invention concerne un générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets, du type comportant une lampe à rayonnements ultra-violets alimentés en tasse tension, caractérisé en ce que la basse tension alimentant la lampe a rayonnements ultra-violets est une tension de sortie alternative produite par une alimentation ellemême alimentée par une tension d'entrée continue du type basse-tension, la basse-tension alternative de sortie de ltali- mentation étant prélevée aux bornes d'une bobine électromagnétique de cette alimentation et appliquée à la lampe par l'intermédiaire d'un composant passif formant ballast, la basse tension continue d'entrée étant appliquée à l'alimentation, et plus précisément à sa bobine électromagnétique, par un point milieu réalisé sur celle-c-I, ltensemele du générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets, composé de la lampe à rayonnements ultra-violets, de son ballast, et de son alimentation, étant solidaire d'un coffret semblable à un coffret de récepteur de radiodiffusion o-w véhicule automobile, ce coffret étant muni d'organes destinés aux échanges en gaz et en rayonnements avec l'extérieur, d'organes de commande et de signalisation, organes de dissipation de chaleur, et d'organes de liaison électrique avec une source telle qu'une batterie d'accumulateurs délivrant la basse tension continue d'entrée de l'alimentation. Cette disposition permet d'obtenir un générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets particulièrement bien adapté à l'utilisation sur un véhicule automobile. Selon une caractéristique de l'invention, le circuit électronique comporte deux ponts comportant chacun un composant actif et une branche de circuit à composants passifs, chaque pont étant muni d'une diode Zener, par exemple dans la partie de la branche de circuit à composants passifs reliée d'une part a l'électrode de sortie du composant actif et, d'autre part, à l'électrode de commande dudit composant actif. Cette mesure permet de limiter les suroscillations parasites en dessous d'une valeur limite. Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes destinés aux échanges en gaz et en rayonnements avec l'extérieur et réalisés sur le coffret comportent à proximité de la lampe a ultra-violets, sur une face du coffret tournée vers l'intérieur du lieu d'utilisation, une ouverture munie de moyens destinés a protéger mécaniquement la lampe et à la cacher au regard des utilisateurs,afin d'éviter à ceux-ci les effets néfastes des rayonnements ultraviolets, et sur une autre face du coffret, au moins un orifice destiné à faciliter les échanges d'air et d'ozone entre le générateur et le lieu d'utilisation. Cette disposition permet d'obtenir un générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets d'un fonction- nement particulièrement efficace et cela sans risque de désagrément pour l'utilisateur. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation représenté schéma tiquement dans les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente le schéma électronique de principe du montage - la figure 2 représente une 'rae en perspective du schéma d'implantatio des éléments sur leur coffret. L'élément produisant les rayonnements ultra-violets et, par conséquent, l'ozone est une lampe 1 à décharge dans la vapeur de mercure à très basse pression. Cette lampe i est reliée a un montage d'alimentation, d'une part, directement et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un ballast 2, tel qu'une résistance ou un condensateur destiné à la stabilisation du courant dans la lampe i et dont la valeur doit être choisie de façon à limiter le courant dans cette lampe i à une intensité déterminée. La lampe i est connue en soi, son ampoule étant réalisée en un verre spécial transparent aux rayonnements ultra-violets de courte longueur d'onde. Le filament de cette lampe i est activé au moyen d'une matière émissive permettant, grace à la chaleur dégagée lors de la mise sous tension, l'évaporation du mercure et la formation d'un arc entre les deux arrivées de courant. Sa durée de vie moyenne est de l'ordre de 4 000 heures. Les points de l'alimentation qui sont reliés au circuit d'utilisation décrit ci-dessus sont pris sur les électrodes de sortie de deux composants actifs, par exemple sur les collecteurs 31, 41 de deux transistors 3, 4. Les deux composants actifs ont chacun une électrode de référence, par exemple les émetteurs 32, 42, des deux transistors 3, 4. Ces deux émetteurs 32, 42 sont ici reliés directement, mais ils pouraient l t être par des résistances et leur point commun est mis à la masse du montage, ctest-à-dire relié à la borne de masse de la batterie du véhicule sur lequel le générateur d'osone et de rayonnements ultra-violets est monté. Les deux composants actifs possèdent aussi une électrode de commande, par exemple la base 33, 43 des transistors 3, 4, chacune de ces deux électrodes de commande étant reliée à l'électrode de sortie de l'autre composant actif par l'intermédiaire d'un composant passif, tel que respectivement les résistances 5, 6. Par ailleurs, chaque composant actif forme une branche d'un pont dont l'autre branche est constituée ae composants actifs reliés en série. Ici, chaque branche de composants passifs est formée d'une résistance 7, 8, reliée à une diode Zener 9, 10, elle-même reliée à une autre résistance 11, 12.L'une des extrémités de es branches est connectée à l'électrode de sortie du composant actif correspondant, ctest-à-dire ici au collecteur 31, 4 des transistors 3, 4 l'autre extrémité de la branche du pont étant reliée à la masse du montage, de telle manière que les. anodes des diodes amener 9, 10. soient du côté de la masse du montage lorsque les composants actifs sont des transistors NPN montés en "émetteur eommun". Dans ces condit-ions, le point commun à la diode Zener 9, 10, et à la résistance 11, 12. correspondante, est relié à l'électrode de commande de son composant actif respectif, en lloccurence la base 33, 43 des transistors 3, 4. Les électrodes de sortie des composants actifs, c'est-à-dire les collecteurs 31, 41 des transistors 3, 4 sont reliées,d'une part,aux bornes d'une bobine électromagnétique i3 et, d'autre part, a la charge, constituée par la lampe i à rayonnements ultra-violets en série avec son ballast 2. La bobine électromagnétique 13 possède un point milieu relié à une résistance 14 de limitation, branchée au pôle positif de la batterie d'accumulateurs du véhicule, dans le cas où la borne négative de cette batterie est reliée à la masse dudit véhicule. Le montage comporte aussi un interrupteur 15, destiné la mise sous tension et hors tension de l'ensemble, un voyant lumineux 16 destiné à indiquer lorsque le montage est en fonctionnement, et des organes de liaison électrique, tels qu'un cordon 17 à deux conducteurs en cuivre, sous gaine thermoplastique, muni de cosses. L'ensemble du montage est solidaire d'un coffret ayant la forme d'un coffret de récepteur de radiodiffusion pour véhicule automobile, l'interrupteur 15 et le voyant lumineux 16 étant placés sur la face avant de ce coffret, à la portée de l'utilisateur, les transistors 3, 4 étant fixés sur la paroi arrière 18, métallique, du coffret, de telle manière que cette paroi 18 serve de radiateur, afin de favo riser le transfert vers le milieu ambiant de la puissance dissipée au collecteur des transistors. La lampe à rayonnements ultra-violets étant placée à l'intérieur du coffret, la face avant de ce coffret est munie d'une ouverture 193 destinée à favoriser la transmission des rayonnements ultra-violets vers l'exté- rieur du coffret. et les échanges gazeux avec le milieu ambiant. Néanmoins, afin d'éviter aux utilisateurs les effets néfastes pour la vue des rayonnements ultraviolets et de façon que ces utilisateurs ne puissent voir la lampe proprement dite, cette ouverture i9 est munie de moyens tels que des barretes 20 formant claires-voies. Ces barrettes 20 ont aussi pour -effet de protéger mécaniquement la lampe I des agents extérieurs. Le coffret est muni aussi, sur une autre face, d'une ou plusieurs autres ouvertures 21, destinées à faciliter les échanges d'air et d'ozone entre le générateur et le lieu d'utilisation. Enfin, le coffret comporte des moyens de fixation permettant de le fixer, par exemple par l'intermédiaire d'un berceau de récepteur de radio-diffusion, à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule automobile. Lors de la mise sous tension du générateur, le montage électronique fonctionne en multivibrateur astable, les deux demi-enroulements de la bobine électromagné- tique constituant les charges de collecteurs. Le multivibrateur peut ainsi engendrer une tension de 24 volts sous forme de signaux de forme carrée à la fréquence de 50 Hz. A cause de la présente de la bobine élec tremagnétique, l'onde constituée de signaux carrés a tendance a se superposer d'oscillations parasites. Les ensembles formés par les résistances 7, 8 et les diodes Zener 9, 10, reliés d'une part aux collecteurs 31, 41, et d'autre part aux bases 33 43 de chaque transistor 3, 4, limitent ces suroscillations à une valeur de 28 volts crête. Le boîtier, conçu pour l'adaptation facile à tous les types de véhicules automobiles, permet, par ses ouvertures 19, 21, une bonne évacuation de l'ozone, gaz plus lourd que l'air, et une bonne diffusion à l'intérieur du véhicule. Les barrettes 20, formant réflecteurs, réalisées sur la face avant de l'appareil, permettent d'obte niriun rayonnement indirect, et d'agir sur le plus grand volume d'air possible. Grâce à l'agsncement particulier du coffret, l'air irradié se renouvelle par convexion naturelle. Cette convexion naturelle suffit à amener l'air dans la zone de rayonnements de la lampe à ultra-violets. La stérilisation de l'air est ainsi possible pendant la présence des passages. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets, du type comportant une lampe (i) à rayonnements ultra-violets alimentée en basse tension, générateur caractérisé en ce que la basse tension alimentant la lampe (1) à rayonnements ultra-violets est une tension de sortie alternative produite par une alimentation elle-même alimentée par une tension d'entrée continue du type basse-tension, la basse-tension alternative de sortie de l'alimentation étant prélevée aux bornes d'une bobine électromagnétique (13) de cette alimentation et appliquée à la lampe (1) par l'inter- médiaire d'un composant passif formant ballast (2), la basse-tension continue d'entrée étant appliquée à l'alimentation, et plus précisément à sa bobine électromagnétique (13), par un point milieu réalisé sur celle-ci, l'ensemble du générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets, composé de la lampe (1) à rayonnements ultra-violets, de son ballast (2) et de son alimentation, étant solidaire d'un coffret Bembpa- blè à un coffret de récepteur de radio-diffusion pour véhicule automobile, ce coffret étant muni d'organes destinés aux échanges en gaz et en rayonnements avec l'extérieur, d'organes de commande et-de signalisation, d'organes de dissipation de chaleur, et d'organes de liaison électrique (17) avec une source telle qu'une batterie d'accumulateurs délivrant la basse tension continue d'entrée de l'alimentation. 20) Générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation comporte au moins deux composants actifs munis respectivement d'au moins trois électrodes, notamment une électrode de référence, reliée à la masse du montage éventuellement par l'intermédiaire d'un composant passif, une électrode de commande, et une électrode de sortie, chaque composant actif étant placé dans une branche d'un pont, un circuit à composants passifs constituant l'autre branche du pont, cette branche à composants passifs étant reliée, d'une part, à la masse du montage, et, d'autre part, à l'électrode de sortie du composant actif, un point de la branche du circuit à composants passifs étant relié à l'électrode de commande du composant actif. 30) Générateur d'ozone et de-rayonne ments ultra-violets selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque pont comportant le composant actif et la branche de circuit à composants passifs comporte une diode Zener (9, 10),par exemple dans la partie de la branche de circuit à composants passifs reliée, d'une part,à l'élec- trode de sortie du composant actif et, d'autre part, à l'é- lectrode de commande dudit composant actif. 40) Générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'électrode de commande de chaque composant actif est reliée à l'électrode de sortie de l'autre composant actif. 50) Générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'électrode de commande de chaque composant actif est reliée à ltélectrode de sortie de l'autre composant actif par un composant passif tel qu'une résistance (5, 6). 60) Générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le montage d'alimentation est symétrique. 70) Générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les composants actifs sont des transistors (3, 4) dont 11 électrode de commande est la base (33, 43). 80) Générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les organes (19, 20, 21) destinés aux échanges en gaz et en rayonnements avec l'extérieur et réalisés sur le coffret comportent, à proximité de la lampe à ultra-violets, sur une face du coffret tournée vers 1'inté- rieur du lieu d'utilisation, une ouverture (19) munie de moyens (20) destinés à protéger mécaniquement la lampe et à la cacher au regard des utilisateurs afin~d'éviter à ceux-ci les effets néfastes des rayonnements ultra-violets, et sur une autre face du coffret, au moins un orifice (21) destinée à faciliter les échanges d'air -et d'ozone entre le générateur et le lieu d'utilisation. 90) Générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les organes de commande et de signalisation comportent un interrupteur (15) et un voyant lumineux (16) de fonctionnement placés sur une face du coffret, les organes de dissipation de chaleur étant reliés thermiquement aux régions de dissipation calorifique des composants actifs du montage et étant constitués par une face (18) métallique du coffret. 100) Générateur d'ozone et de rayonnements ultra-violets selon l'une quelconque des revendications i à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de fixation permettant de le fixer, par exemple par l'intermédiaire d'un berceau de récepteur de radiodiffusion, sur un véhicule automobile.