Brevet FR2564005A1 — publié le 19851115

L'invention concerne un dispositif de traitement d'un fluide, par ionisation, notamment un fluide combustible, I'un des domaines d'application privilégié de l'invention étant le traitement d'un carburant avant son admission dans un moteur 3 combustion interne. On sait que le fait de soumettre un fluide combustible à un champ électrique élevé avant son admission dans un moteur à combustion interne se traduit par une diminution de la proportion d'imbrulés dans les gaz d'échappement et par un meilleur rendement, donc une diminution de la consommation. On a ainsi proposé un dispositif de traitement comprenant une chambre cylindrique où sont définies deux électrodes, I'un axiale ayant la forme d'une tige et l'autre constituée par la paroi interne métallique de ladite chambre. Une haute tension est appliquée entre les deux électrodes. Ce dispositif peut en particulier être connecté dans le circuit d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne, par exemple en amont du carburtateur dans un moteur à essence ou de la pompe d'injection dans un moteur Diesel. L'invention vise un perfectionnement de ce type d'appareil, permettant d'améliorer sensiblement les résultats. Dans cet esprit, I'invention concerne essentiellement un dispositif de traitement d'un fluide du type comportant une enceinte de circulation dans laquelle est défini un passage annulaire pour ledit fluide, situé entre deux électrodes coaxiales et des moyens pour appliquer une haute tension entre les deux électrodes, caractérisé en ce que au moins l'une des électrodes est matérialisée par un enroulement conducteur en spirale. Selon un mode de réalisation possible, les deux électrodes sont constituées par des enroulements de fil conducteur en spirale respectifs et coaxiaux; le pas des enroulements étant sensiblement identique. De plus, de façor connue en soi, I'enceinte de circulation est remplie de particules diélectriques, notamment des billes de verre. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description qui va suivre d'un dispositif conforme 9 son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé dans lequel: - La figure unique représenté une vue schématique en coupe longitudinale d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention. En se référant au dessin, le dispositif de traitement de fluide comporte une enceinte isolante et étanche 11 approximativement cylindrique dans laquelle est défini un manchon interne 12, axial, ouvert à une extrémité 13 et fermé à son autre extrémité 14 située dans l'enceinte 11. L'intérieur du manchon 12 est ainsi isolé du reste de l'enceinte dans laquelle un double passage annulaire se trouve défini grace à un conduit axial 15 entourant la plus grande partie du manchon 12. Ce conduit axial se prolonge au delà de la paroi d'extrémité transversale 16 de l'enceinte il pour définir un embout de raccordement 17 formant ltentrée (ou la sortie) du fluide à traiter. L'autre extrémité 18 du conduit 15 débouche dans l'enceinte isolante 11 au voisinage de son autre paroi d'extrémité 23.Ce conduit axial matérialise donc dans l'enceinte Il un premier passage annulaire 19 de section relativement faible, défini entre la paroi externe du manchon 12 et la paroi interne du conduit 15 et un second passage annulaire 20 de section plus importante, défini entre la paroi externe du conduit 15 et la paroi interne de l'enceinte il elle-même. Un autre embout de raccordement 21 pour la sortie (ou l'entrée) du fluide à traiter est défini radialement dans l'enceinte 11, au voisinage de sa paroi d'extrémité 16. Le passage annulaire 20 dans lequel s'effectue l'essentiel du traitement est rempli de petites billes de verre 22, ce qui améliore l'efficacité du dispositif. Les effets dus à la présence de telles particules diélectriques dans la zone de traitement ont été décrits dans des publications antérieures, comme par exemple le brevet français n02 489 423. La paroi transversale 23 de l'enceinte 11 qui fait face à l'extrémité 18 du conduit 15 a une surface interne approximativement tronconique pour éviter la formation de poches d'air à cet endroit.Dans l'exemple dicrit, L'enceinte 11 est en verre mais on peut réaliser l'ensemble de la structure décrite cidessus dans n'importe quel matériau diélectrique convenable. Pour créer un champ électrique élevé dans l'enceinte 11, deux électrodes sont prévues, l'une 25 étant logée à l'intérieur du manchon 12 et l'autre 26 à l'extérieur de l'enceinte 11 elle-meme. Selon une particularité importante de l'invention, au moins l'une des électrodes 25,26 est matérialisée par un enroulement en spirale d'un fil conducteur, par exemple du tungstène. De préférence et selon l'exemple représenté, les deux électrodes sont constituées par des enroulements respectifs en spirale ayant sensiblement le même pas.L'électrode 25 située dans le manchon 12 est enroulé sur un noyau isolant 28, par exemple en céramique ou en polytetrafluorétylène. Ce noyau isolant comporte avantageusement une gorge hélicordale à sa surface externe (non représentée) et le fil conducteur constituant l'électrode 25 est logé dans cette gorge. Les deux électrodes sont destinées à etre reliées aux deux poles d'une source de haute tension quelconque (non représentée) continue ou alternative, pour créer le champ élevé précité dans l'enceinte 11. Un blindage métallique, non représenté, peut être disposé autour de l'électrode 26. On a constaté que la forme spiralée des électrodes 25 et/ou 26 renforçait sensiblement l'efficacité du traitement notamment chaque fois que celui-ci était appliqué à un hydrocarbure, en vue de réduire la consommation de carburant dans un moteur à combustion interne. Le dispositif qui vient d'être décrit peut faire l'objet de nombreuses variantes sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, si on désire augmenter le trajet du fluide dans l'enceinte 11, il est possible de prévoir un ou plusieurs conduits axiaux supplémentaires (analogues au conduit 15) avec des diamètres différents. Chaque conduit serait ainsi relié par une extrémité à l'une ou l'autre des parois transversales de l'enceinte isolante 11 et déboucherait librement à son autre extrémité dans ladite enceinte, cet agencement définissant ainsi une sorte de labyrinthe de circulation du fluide à l'intérieur de l'enceinte 11. Par ailleurs, il est possible de remplacer les fils conducteurs des électrodes par des métallisations sur support isolant. Ainsi, l'électrode interne pourrait être réalisée en métallisant la surface du noyau isolant 28 et en pratiquant ensuite un filetage sur le noyau métallisé, l'opération de filetage découpant automatiquement la métallisation en une spirale. Le même processus pourrait être appliqué pour réaliser l'électrode 26 à partir d'un manchon de matériau isolant d'un diamètre correspondant à celui de l'enceinte 11, métallisé intérieurement puis taraudé. La métallisation pourrait aussi être opérée après la matérialisation du pas de vis à la surface du support isolant corrspondant à condition de ne métalliser que les parties siallantes du filetage. C'est dire que l'invention couvre tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. 1. Dispositif de traitement d'un fluide du type comportant une enceinte de circulation (11) dans laquelle est défini un passage annulaire (20) pour ledit fluide situé entre deux électrodes coaxiales et des moyens pour appliquer une haute tension entre les deux électrodes, caractérisé en ce qu'au moins l'une des électrodes !25,96) est matérialisée par un enroulement conducteur en spirale. 2. Dispositif de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux électrodes (25, 26) sont constituées par des enroulements de fil conducteur en spirale respectifs, ayant sensiblement le même pas. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'au moins l'une des électrodes est matérialisée par un filetage pratiqué a la surface d'un support isolant et métallisé dans ses parties saillantes. 4. Dispositif de traitement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte isolante (11) approximativement cylindrique, munie d'un manchon interne (12) dont l'intérieur est isolé dudit passage annulaire, ouvert à une extrémité (13) et dans lequel est installée l'une (25) desdites électrodes. 5. Dispositif de traitement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'électrode (25) située dans ledit manchon interne est enroulé sur un noyau isolant (28), par exemple en céramique ou en polytetrafluorétylène. 6. Dispositif de traitement selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit noyau isolant (28) comporte une gorge hélicoldale å sa surface externe, dans laquelle est logé un fil conducteur constituant l'électrode (23) correspondante. 7. Dispositif de traitement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite enceinte isolante (I1) comporte un conduit axial (15) entourant la plus grande partie dudit manchon interne (12), en ce que l'une des extrémités de ce conduit axial communique avec ou est conformé en un embout de raccordement (17) pour la circulation dudit fluide et en ce que l'autre extrémité (18) de ce conduit débouche dans ladite enceinte isolante. 8. Dispositif de traitement selon la revendication 7, caractérisé en ce que la paroi transversale (23) de ladite enceinte isolante qui fait face é ladite autre extrémité (18) dudit conduit axial a une surface interne approximativement tronconique. 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par un ou plusieurs conduits axiaux supplémentaires de diamètres différents, chacun étant relié par une extrémité à l'une ou l'autre des parois transversales (16, 18) de ladite enceinte isolante et débouchant librement à son autre extrémité dans ladite enceinte (11), pour définir avec le premier conduit axial cité (15) un labyrinthe de circulation dudit fluide. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, de façon connue en soi, au moins une partie de ladite enceinte de circulation est remplie de particules diélectriques, par exemple des billes de verre (22).