Brevet FR2343351A1 — publié le 19770930

La présente invention concerne un dispositif de protection électrique d'un élément de décharge d'un générateur d'ozone au moyen d'un coupe-circuit b fusible placé sur l'alimentation en courant d'une couche conductrice reauvrant une paroi diélectrique. L'ozone est normalement produit par décharge électrique à haute tension dans un générateur d'ozone. Ce générateur présente un ou plusieurs éléments de décharge multitubulaires en verre ou en céramique qui sont reveAtus intérieurement d'une couche conduc trice et qui sont placés dans des contre-électrodes et concentriquement à celles-ci avec une faible distance entre leurs parois respectives. Quand un élément de décharge se rompt par exemple par suite du vieillissement, le passage direct de courant de l'intérieur de l'élément de décharge à la contreélectrode produit un court-circuit.Pour empêcher la mise hors service de tout le gdnd- rateur d'ozone lorsqu'un tel court-circuit touche l'un des éléments de décharge, on sait munir ehacun des éléments de décharge d'un coupe-circuit qui, en cas de court-circuit coupe sélectivement 1'é- cément de décharge touché (Demande de brevet allemand UTAS 1 085 860). Dans le cas de ce générateur d'ozone connu, le coupecircuit est placé entièrement à l'intérieur de l'élément de décharge et fait par conséquent partie intégrante de celui-ci. La réunion du coupe-circuit et de l'élément de décharge nécessite des formes de construction et des techniques de fabrication relativement compliquées. Ce système connu ne permet pas d'équiper des éléments de décharge existants avec des coupe-circuit. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif du type ci-dessus indiqué qui soit susceptible d'entre fabriqué à peu de frais, présente une construction simple, permette un remplacement facile du coupe-circuit et enfin permette le montage de coupe-circuit sur des installations non prévues à ltorigine pour en être équipées. Pour résoudre ce problème, il est prévu selon l'invention, de placer le coupe-circuit dans une enveloppe tubulaire en matériau non conducteur et résistant à l'ozone, qui est fermée à l'une au moins de ses extrémités par un capuchon amovible traversé par un conducteur de connexion du coupe-circuit. Le montage d'une enveloppe tubulaire destinée à recevoir le coupe-circuit permet de remplacer facilement celui-ci en cas de fusion. Aucune modification, par rapport aux systèmes actuelle ment utilisés n'est nécessaire en ce qui concerne la forme de construction des éléments de décharge. L'enveloppe forme en quelque sorte une partie du dispositif de contact qui sert de manière usuelle à appliquer le potentiel d'électrode au revêtement intérieur des éléments de décharge. Il est en principe posslble d'uti- liser un tube fermé d'un seul côté, dont l'extrémité extérieure est obturée par un capuchon. On peut cependant aussi prendre un tube ouvert aux deux extrémités qu'on ferme avec deux capuchons. Les capuchons peuvent être réalisés en un matériau non conducteur résistant à l'ozone tandis que l'enveloppe tubulaire doit être réalisée en un matériau non conducteur. Il est avantageux que l'enveloppe tubulaire passe dans un anneau-support fermant l'élément de décharge et soit maintenu par ledit anneau. Une fixation séparée de l'enveloppe tubulaire n'est plus ainsi nécessaire, car le deuxième point d'appui est constitué par l'élément de contact voisin, qui transmet le potentiel électrique au revetement intérieur de l'élément de décharge. Dans une réalisation avantageuse de l'invention, l'axe de l'élément de contact traverse le capuchon situé à l'intérieur de l'élément de décharge et reçoit un ressort hélicoïdal qui assure la pression de contact nécessaire sur le coupe-circuit à haute tension. L'élément de contact forme un ensemble rigide avec l'enveloppe tubulaire. De lui partent à peu près radialement des fils élastiques ou des bandes qui ont en premier lieu pour fonction de réaliser le contact électrique avec la couche conductrice, et qui, d'autre part, assurent le centrage sur l'axe de l'élément de décharge de l'ensemble constitué par l'élément de contact et par l'enveloppe tubulaire. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le coupe-circuit est maintenu élastiquement par ses faces frontales opposées sans aucun autre appui. Le coupe-circuit est ainsi centré dans l'enveloppe tubulaire et ne touche pas sa paroi. I1 est soumis à une légère poussée axiale qui lui est appliquée par un ressort exerçant d'une façon appropriée une poussée vers l'extérieur. Ce mode de fixation du coupe-circuit présente l'avantage qu'en cas de pénétration de saleté et d'humidité, la résistance aux courants de fuite est améliorée et le risque de shuntage du coupe-circuit est réduit. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire ci-après, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un élément de décharge tubulaire équipé d'un dispositif de protection de l'in invention - la figure 2 est une vue de face d'un élément de contact prévu pour le branchement de conducteurs extérieurs. L'élément de décharge 3 représenté sur la figure 1 est constitué d'un tube en verre fermé d'un côté et revetu intdrieure- ment d'une couche conductrice 4. Cet élément de décharge est placé dans la contre-électrode refroidie 1 et concentriquement à celle-ci, pour former entre eux un espace de décharge annulaire uniforme 2. Le potentiel électrique est appliqué b la couche conductrice 4 par un élément de contact 5 d'où partent par exemple une pluralité de fils minces élastiques 21 qui viennent en contact avec la couche 4. Le diamètre du faisceau de fils est choisi de façon qu'on ait un bon contact avec la couche conductrice grace à un léger recourbement de l'extrémité des fils dt à la pression de contact. A l'extrémité ouverte de l'élément de décharge 3 est placé un anneau-support 12. Cet anneau-support présente un orifice central qui est traversé par l'enveloppe tubulaire 10 et qui assure le maintien de cette dernière. L'extrémité arrière de ltenveloppe tubulaire est fermée par un capuchon à vis 8 et son extrémité avant par un capuchon à vis 22. Ces capuchons sont vissés sur l'enveloppe tubulaire à la manière des écrous-chapeaux. Le capuchon 8 présente un trou central dans lequel passe l'axe de l'élément de contact 5. Ce dernier s'appuie sur le bord de ce trou par un collet, et sa partie filetée 6 pénètre dans l'enveloppe tubulaire 10. Une rondelle et un écrou 7 sont placés sur la partie filetée de l'élément de contact 5, de sorte que celui-ci est lié rigidement au capuchon 8. La partie filetée 6 fait saillie hors de l'écrou 7 et sert à centrer un ressort hélicordal 9 qui est vissé sur cette partie filetée et dont l'extrémité libre s'appuie sur la face frontale du coupe-circuit à fusible 11. La face frontale opposée de ce coupe-circuit 11 s'appuie sur l'extrémité d'une vis 17 qui traverse un trou central pratiqué dans le capuchon 22 et qui est fixée rigidement à ce capuchon par des écrous 14 et 15. Etant donné que l'axe 5 qui porte les fils élastiques 21 est fixé d'une façon amovible sur l'enveloppe tubulaire 10 et sur le capuchon 8, il est possible de monter un élément de contact correspondant au type de générateur d'ozone utilisé. Cela vaut également pour le coupe-circuit 11 L'enveloppe du coupe-circuit. est par principe utilisable sans changement avec les différents types de générateurs d'ozone qui se distinguent habituellement par la forme des éléments de décharge, étant donné que les pièces accessoires peuvent être adaptées à chaque type particulier. Pour des raisons d'équilibre, l'enveloppe tubulaire 10 est non pas centrée dans l'anneau-support 12 mais déportée vers l'intérieur de l'élément de décharge 3, de sorte que l'ensemble formé par l'enveloppe tubulaire 10 et par la tige de contact 5 est tenu en deux points, d'une part par des fils 21, et, d'autre part, par le bouchon 12. Pour changer le coupe-circuit 11, on dévisse le capuchon 22 de l'enveloppe tubulaire ; on peut ensuite enlever facilement le coupe-circuit, que le ressort hdlieoidal 9 pousse vers l'avant. I1 convient que tous les matériaux des éléments décrits soient résistants à l'ozone. Il est avantageux de prévoir un trou d'aération 13 dans le bouchon 12 et un trou d'aération 23 dans l'enveloppe tubulaire à l'extérieur de l'élément de décharge 3. Etant donné que l'intérieur de l'élément de décharge ainsi que l'intérieur de l'enveloppe tubulaire sont aérés, i1 n'y a pas besoin d'éléments d'étanchéité sur les capuchons, aux trous de passage prévus pour les tiges de contact 5 et 17. La plaquette de connexion 18 qui est serrée entre la tête de vis 17 et l'écrou 15 est représentée de face sur la figure 2. Elle comporte une ouverture 19 destinée au passage de la vis 17 et deux barrettes de connexion 20 qui sont utilisées pour créer une liaison conductrice des éléments de décharge entre eux et/ou avec la source de haute tension. Les barrettes de connexion 20 peuvent aussi porter des broches. R E V L LJZJL~ > I - Dispositif de protection électrique d'un élément de décharge d'un générateur d'ozone au moyen d'un coupe-circuit à fusible placé sur l'alimentation en courant d'une couche conductrice recouvrant une paroi diélectrique, caractérisé par le fait que le coupe-circuit est placé dans une enveloppe tubulaire en matériau non conducteur et résistant à l'ozone, qui est fermée à l'une au moins de ses extrémités par un capuchon amovible traversé par un conducteur de connexion du coupe-circuit. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que 1 tenveloppe tubulaire passe dans un anneau-support fermant l'élément de décharge et est maintenu par ledit anneau. 3 - Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2a caractérisé par le fait que l'anneau-support comporte un trou d'aération. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'élément de contact qui relie une extrémité du coupe-circuit à des fils élastiques qui s'appuient élastiquement sur la couche conductrice de l'éliment de décharge, traverse un capuchon disposé à l'intérieur de 1 'élément de décharge. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le coupe-circuit est maintenu élastiquement par ses faces frontales opposées sans aucun autre appui. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le capuchon extérieur est traversé par un boulon à l'extrémité extérieure duquel est fixée une plaquette de contact servant à assurer la connexion de conducteurs électriques. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'enveloppe tubulaire comporte à l'extérieur de l'élément de décharge un trou d'aération.