Brevet FR2320648A1 — publié le 19770304

ta présente invention concerne unippareil générateur d'ions négatifs atmosphèriques destiné au traitement de l'air des locaux domestiques,professionnels,ou Industriels,dans un but hygiènique et thérapeutique. Parmi les appareils existants dans le Commerce ,la plupart sont basés sur l'utilisation de l'effet corona (Emission de charges électriques par une pointe métallique portée à un poten tiel-négatif de quelques milliers de volts ) ou sur l'effet Lénard ( production de micro-gouttelettes ionisées par pulvérisation d'eau au moyen de divers systèmes purement mécaniques. L'effet corona présente l'inconvénient de produire de petites quantités d'ozone et d'oxydes d'azote trés nocifs pour le système respiratoire. L'effet Lénard produit une ionation relativement faible par rapport à la quantité d'eau pulvérisée. Tandis que dans la présente invention,les ions négatifs sont produits par micro-nébulisation d'eau à l'extrémité d'un tube capillaire par le seul effet électrostatique d'un potentiel négatif de quelques milliers de volts appliqué directement à la masse d'eau contenue dans le tube capillaire. Il est également possible d'utiliser,à la place du tube capil- la ire un tube terminé par une extrémité en verre fritté ou autre matériau poreux. Ce procédé permet ainsi une puissance d'émission de charges électriques atmosphèriques comparable à celle de effet corona ( et même un peu supérieure ) en lui ajoutant l'intêrêt biologique de l'utilisation de liteau ( pure ou additionnée de divers adjuvents ) comte vecteur de charges électriques tout en supprimant les inconvénients respectifs de l'effet corona et de l'effet Lénard classiques. FONCTIONNE1;ENT . On remplit d'eau l'ens#ble du dispositif au moyen de l'entonnoir (7) qui est maintenu à un niveau sensiblement plus élevé (par exemple de 20cm à 1 métre,sans que ces valeurs sont limitatives ) que l'orifice capillaire (2). L'eau est ainsi forcée par une faible pression au travers de cet orifice capillaire et forme lentement une gouttelette d'cnvi- ron 1 mm de diamétre qui s 'écoule lentement et ensuite sur la paroi extérieure du tube en matière plastique On envoie alors une tension électrique négative dans le système par l'intermédiaire de l'électrode (4). Si l'on fait croitre progrsssivement cette tension on constate qu'à une certaine valeur de potentiel,la gouttelette formée par l'orifice capillaire (2) se trouve ejectée et ne se réforme plus .A partir de ce moment, il se produit à l'orifice capillaire une nébulisation d'eau extrémement fine (12) invisible à l'oeil nu mais trés nettement détectée en approchant le visage à une trentaine de centimétres au dessus de l'orifice capillaire ou en approchant une surface de verre à quelques centim#res. D'autre part,l'énission de charges électriques est aisément mise en évidence au moyen d'un détecteur approp##é à plusieurs centimètres au-dessus de l'orifice capillaire. REMARQUES : (a) Il existe une tension limite pour l'amorçage du phénomène de nébulisation électrostatique qui débute au moment où la gouttelette de 1 mm est éjéctée du sommet du tube capillaire. (b) Cette tension d'anorçage s'abaisse quand on augmente la hauteur de l'entonnoir au dessus de l'orifice capillaire ( augmentation de la pression hydrostatique ) par exemple, si cette hauteur s'élève de 20 à 60 cm environ ,la tension d'amorçage s'abaisse aproximativement de 12000 a 8000 volts, mais l'intensité de l'émission ionique s'abaisse consécutivement. (c) Un détecteur d'ions placé au voisinage de l'orifice capillaire permet de constater que l'intensité du flux ionique émis par ce système est supérieure d'environ 30 à 50 9/ d'une pointe métallique portée au même potentiel. (d) I1 est utile d'aJouter à l'eau une trés petite quantité (D,1 à 0,01 % ) d'un produit tensio-actif non toxique pour facilitér le passage de l'eau dans le tube capillaire et sa nébulisation . (e) Aucune trace d'ozone eu d'oxyde d'azote n'est détectée dans le voisinage immédiat de l'orifice capillaire émissif. Bien entendu les dessins représentés et décrits,ne sont donnés ju'à titre schématique indicatif non limitatif et sont sujets à de nombreuses variantes,de réalisations et d'applications comme produit Industriel nouveau. La figure - 1 - représente le schéma de principe du dispositif expérimental à un seul tube capillaire (1) La Figure - 2 - représente l'appareil vu en coupe pro@rement dit ,comportant plusieurs tubes capillaires (1). Ces tubes capillaires multiples (1) permettent d'augmenterla puissance de l'appareil. Ces tubes capillaires peuvent titre disposés en couronne dans un boitier (16) en plastique de forme extérieure cylindrique galbée dont la hauteur et le diamétre seraient voisins de 20 cm.Le boitier (16) doit comporter trois compartiments superposés contenant un transformateur (5) alimenté par le secteur en 110 ou 220 volts (13) La tension fournie en sortie peut titre par exemple,de 10 à 12000 volts sans que cela soit limitatif.Ce courant haute tension est redressé par un montage de diodes convenables (au Silicium ou autre ),permettant de récu- perer les deux polarités du courant alternatif sur chacun des deux piles positif et négatif afin que la tension moyenne effectuée du courant redressé soit égale à la tension alternative fournie par le secondaire (10) du transformateur.Conformément au principe du fonctionnement décrit précédemment,c'est le psle négatif qui est utilisé pour le phénomène de nébulisation (12). Le ptîe positif meut être laissé à l'air libre ou de préférence relié à la masse directement ou par l'intermédiaire d'une résistance de 2 à 10 méghoms. Ce contact avec la masse permet de favoriser l'apport de charges négatives dans le circuit,et l'interposition d'une résistance de quelques mégohms constitue une sécurité tant pour le transformateur que pour l'utilisateur en cas de contact accidentel avec les pointes capillaires émissives. Le boitier peut comporter,sur sa paroi latérale et au niveau du compartiment inférieur,quelques orifices en forme de trous circulaires (15) ou de fentes parallèles pour l'évacuation des quelques calories dégagées par le transformateur. Le compartiment intermédiaire (3) est isolé hermétiquement du compartiment inférieur,mais le fond de ce coci-artiment intcrmé- diare est traversé par une électrode (4) reliée au pale négatif du courant redressé (10), Sur la paroi supérieure de ce comparti- ment sont adaptés les tubes capillaires (l),prés de la périphérie de cette caroi,en position verticale ou légèrement inclinée. Au centre de cette paroi est adapté,en position verticale un tube creux rigide en matière plastique (6') d'un diamétre voisin de lem,par exemple,et d'unc hauteur de l'ordre de 30 cm. Ce tube est équipé,prés de sa base,d'un robinet en matière plastique (14) et sa partit supérieure est largement évasée cn forme d'entonnoir (7) pour former réservoir,lequel est recouvert d'un couvercle (11) percé d'un petit orifice pour la libre communication avec l'atmosphère. Ce tube et son entonnoir permettent à la fois le remplissage d'eau du compartiment (3) inter médiaire porteur des tubes capillaires (1) et l'application de la légère pression hydrostatique nécessaire pour le bon fonctionnement de llappareil. Le robinet (14) permet d'interrompre la circulation de l'eau lorsque l'appareil ne fonctionne pas. Le compartiment supérieur est en fait un carter de protection (16) destiné à éviter dans toute la mesure du possible un contact extérieur avec les pointes capillaires émissives sans gênêr r la libre dispersion de l'aérosol ionisé (12). La Figure - 3 - représente vu en plan l'appareil montrant les tubes capillaires (2) placés en couronne. La Figure - 4 - représente vu en perspective l'appareil proprement dit Dans une variante de réalisation la légère pression nécessaire pour forcer le passage de l'eau dans les tubes capillaires pour rait autre fournie par compression d'air au moyen d'une trés petite pompe à membrane Fille ne devrait fonctionner que pendant une brève période,au moment au branchement de l'appareil,le débit d'eau nébulisée étant tout à fait islinime . Elle pourrait être logée dans le m?me compartiment que le transformateur. Cette pompe permettrait de supprimer le tube de remplissage central et de réaliser ainsi un appareil qui compact, moyennant une conception convenable du réservoir d'eau et de la carrosserie, pourrait fonctionner dans toutes les positions,par exemple, @osé sur un meuble,accroché à un mur ou au plafond. L'invention sera bien comprise en se référant à la description et aux dessins annéxés à titre d'exemple,mais elle peut varier de forme, de matière, dc dimensions,sans tue soit altéré le prin- cipe de l'invention. Le bu tant de rester dans le. cadre de l'idée nouvelle,objet de ce présent brevet. EVE ND ICT IONS - - Dispositif de production d'ions atmosphèriques négatifs ou éventuellement positifs,caractérisé par le fait que ces ions sont produits par micro-nébulisation de l'eau ou de toutes solutions aqueuses ( par exemple : eau addi tionnée d'une trés petite quantité d'un produit tensio actif non toxique ) par le seul effet électrostatique d'un potentiel électrique négatif ou positif de quelques milliers de volts,par exemple : de 8000 à 12000 volts sans que celà soit limitatif,appliqué directement à l'eau nébulisée sortant lentement ou rapidement de l'extrémité d'un tube capillaire en matériau isolant ou conducteur d'un diamétre intérieur de l'ordre de 0,01 à 0,1 mm sans que celà soit limitatif.Ce dispositif réalise en fait une combinaison de l'effet corona et de l'effet Lénard en cumulant les avantages de ces deux effets ( puissance d'ionisation et efficacité biologique ) tout en évitant leurs inconvénients respectifs , ( émission d'ozone et faible puissance d'ioni sation ). 2 - Dispositif selon la revendication - 1 - Caractérisé par le fait que la réserve d'eau destinée à l'alimentation des tubes capillaires est maintenue sous unelégère pression par l'effet d'un dispositif hydrostatique ou par l'action d'une petite pompe à air à membrane avec vibreur,ou de tout autre type de pompe a air. 30 - Dispositif selon les revendications - 1 - et - 2 - Caract- risé par le fait que les tubes capillaires peuvent titre remplacés par des tubes terminés par une extrémité en vErre fritté ou autre matériau poreux.