Brevet FR2664758A1 — publié le 19920117

Générateur d'ions négatifs perfectionné La présente invention se rapporte à un générateur d'ions négatifs comprenant au moins une électrode en forme de pointe reliée à une source d'alimentation électrique à très haute tension et une plaque métallique reliée à la masse, s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe de la pointe et offrant une ouverture centrée sur cet axe. On sait que les générateurs de ce genre ont la propriété de dispenser à leurs utilisateurs, grâce au flux d'ions négatifs qu'ils produisent, une action bienfaisante capable d'atténuer leur nervosité et d'effacer leur fatigue, ainsi que de pallier les effets de la pollution ambiante, de manière à leur faire recouvrer bien-être et pleine forme. La présente invention a pour but d'améliorer l'efficacité de tels générateurs en augmentant, de façon simple, leur rendement de production d'ions négatifs. Ce but est atteint selon l'invention en prévoyant que la pointe, ou chacune des pointes si le générateur en comporte plusieurs, dépasse du plan de la plaque métallique sur une certaine longueur. Avantageusement, cette longueur de dépassement est d'au moins 10 mm, et de préférence d'au moins 15 mm. On a en effet constaté qu'une telle disposition augmentait le rendement du générateur d'ions de 20 à 40 % environ, toutes choses restant égales par ailleurs. Afin de diriger plus efficacement les ions produits par le générateur vers la zone utile, située en avant de la pointe, on peut entourer la portion en dépassement de celle-ci d'un canon tubulaire coaxial de matière électriquement isolante, accolé par une extrémité à la plaque métallique, le contour de sa section droite coïncidant avec le contour (par exemple circulaire) de l'ouverture de ladite plaque, ce canon s'étendant de préférence sur une longueur égale à la longueur de dépassement de la pointe. On peut prévoir, dans le même but, un moyen de ventilation pour souffler, de derrière la pointe, un flux d'air passant à travers l'ouverture de la plaque métallique suivant la direction de la pointe. En général, pour obtenir le niveau d'ionisation souhaité, le générateur d'ions comprendra non pas une seule électrode, mais une batterie d'électrodes en forme de pointe, disposées parallèlement entre elles avec un certain espacement et identiquement agencées conformément à l'une ou à plusieurs des caractéristiques énoncées plus haut. Devant une telle batterie d'électrodes pourra être placée une grille de protection électriquement isolante, la disposition de canons autour des pointes présentant alors un intérêt particulier pour éviter la destruction des ions par la grille protectrice. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, d'exemple de réalisation non limitatifs. La figure 1 représente schématiquement, en perspective, la batterie de pointes formant les électrodes, associées à une plaque de masse, d'un générateur d'ions selon l'invention. La figure 2 représente une coupe de l'objet de la figure 1 par le plan passant par les pointes. La figure 3 est une représentation graphique montrant l'influence, sur le rendement du générateur, du degré de dépassement des pointes par rapport à la plaque de masse. Les figures 4 et 5 représentent, à la manière des figures 1 et 2, une variante de réalisation comportant des canons isolants placés autour des pointes. La figure 6 est une représentation graphique montrant l'influence des canons isolants sur le rendement du générateur. On voit sur la figure 1 l'ensemble d'électrodes d'un générateur d'ions négatifs, constituées par des pointes métalliques 1 identiques, de même orientation, fixées avec un certain espacement mutuel à une barre conductrice d'alimentation 2. Cette barre est reliée au pôle négatif d'une source de très haute tension (THT) 3, dont le pôle positif est relié à la masse du générateur, ainsi qu'une plaque métallique 4 percée d'ouvertures circulaires 5 centrées sur les pointes 1, le plan de la plaque 4 étant perpendiculaire à la direction commune des pointes 1. Le diamètre 0 des ouvertures 5 et l'écartement entre la plaque 4 et la barre d'alimentation 2 sont choisis en fonction du niveau de THT que l'ensemble doit supporter (de l'ordre de 20 mm pour une THT de 5 à 10 kV). Comme cela ressort en particulier des figures 1 et 2, les pointes 1 traversent les ouvertures 5 de la plaque 4 et se prolongent au delà de celles-ci sur une longueur d. On a constaté que la valeur de cette longueur de dépassement d influait sur l'efficacité du générateur, c'est-à-dire sur le nombre N d'ions par cm3 qu'il produit. Pour évaluer cette influence, on a placé, face à l'extrémité des pointes 1, à une distance D, dans la zone utile située en avant du générateur, un appareil de mesure 6 indiquant la densité d'ions à l'endroit où il est placé, et on a fait varier la longueur de dépassement d des pointes 1 en maintenant constante la distance D précitée. Les résultats obtenus avec une maquette ne comportant qu'une seule pointe 1 se traduisent par la courbe de la 3 figure 3 donnant le nombre N d'ions par cm3 en fonction de la longueur de dépassement d. Cette courbe a été établie de la manière suivante : on a mesuré la quantité N pour différentes valeurs de la longueur d en utilisant, pour chaque valeur donnée à d, plusieurs valeurs de THT, échelonnées de 3 à 5 kV. On a fait la moyenne des valeurs de N ainsi obtenues pour une même valeur de d, puis on a calculé la moyenne glissante de ces valeurs moyennes de N sur des intervalles de d égaux à 5 mm. C'est cette moyenne glissante que représente la courbe de la figure 3. Cette courbe montre que la valeur du nombre N d'ions par cm augmente d'abord quand d croît de O à 15 mm, puis varie dans d'étroites limites en formant une sorte de palier. On constate que la valeur de N croit d'environ 20 % quand le dépassement d varie de O (pas de dépassement) à 10 mm, puis encore de 20 % environ lorsque d passe de 10 mm à 15 mm. Il est donc avantageux de faire dépasser les pointes 1, par rapport à la plaque de masse 4, d'au moins 10 mm et, de préférence, d'au moins 15 mm. Comme le montrent Les figues 4 et 5, on peut prévoir, autour de la partie en dépassement de chacune des pointes 1, un canon 7 formé d'une pièce tubulaire en matériau électriquement isolant, de longueur égale à la longueur de dépassement d des pointes et de diamètre égal à celui des ouvertures 5 de la plaque de masse 4, chaque canon 7 entourant coaxialement la pointe 1 respective. L'usage de tels canons 7 est avantageux lorsque le générateur d'ions est muni, en avant des pointes 1, d'une grille protectrice 8 destinée à empêcher tout contact dangereux avec les pointes, portées à un potentiel électrique élevé en fonctionnement. L'intérêt des canons 7 ressort des courbes de la figure 6, représentant le nombre N d'ions par cm3 mesuré par l'appareil 6 en fonction de la valeur de THT utilisée, dans différentes configurations. La courbe C1 est relative à la configuration sans grille 8 ni canons 7 (cas des figures 1 et 2). La courbe C2 montre l'effet désastreux de la présence d'une grille 8 sans canons 7, dO à l'action destructrice de la grille sur les ions qui viennent la frapper. La courbe C3 illustre l'effet bénéfique des canons 7, qui compensent pratiquement l'influence néfaste de la grille 8. Les courbes C1 à C3 correspondent au cas où le générateur fonctionne sans ventilation. Un dispositif de ventilation peut aussi être utilisé, qui souffle un flux d'air S traversant les ouvertures 5 de la plaque 4 suivant la direction longitudinale des pointes 1 pour entraîner les ions créés vers l'avant du générateur (où l'on place l'appareil 6 de mesure de la densité d'ionisation). Dans ce dernier cas, l'action bénéfique des canons 7 est encore plus nette, comme le montrent les courbes C4 et C5 relevées avec ventilation, la première correspondant à la configuration des figures 1 et 2 sans grille 8 ni canons 7, et la deuxième à la configuration de la figure 5 avec grille 8 et canons 7. L'important écart de cas deux courbes est à comparer avec celui, pratiquement négligeable, des courbes C1 et C3 relevées dans les mêmes conditions, mais sans ventilation. Revendications 1. Générateur d'ions négatifs comprenant au moins une électrode en forme de pointe reliée à une source d'alimentation électrique à très haute tension et une plaque métallique reliée à la masse, s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe de la pointe et offrant une ouverture centrée sur cet axe, caractérisé par le fait que la pointe (1) dépasse du plan de la plaque métallique (4) sur une certaine longueur (d). 2. Générateur d'ions selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la longueur de dépassement (d) de la pointe (1) est d'au moins 10 mm. 3. Générateur d'ions selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la longueur de dépassement (d) de la pointe (1) est d'au moins 15 mm. 4. Générateur d'ions selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la portion en dépassement de la pointe (1) est entourée coaxialement d'un canon tubulaire (7) de matière électriquement isolante, accolé par une extrémité à la plaque métallique (4), le contour de sa section droite coïncidant avec celui de l'ouverture (5) de ladite plaque. 5. Générateur d'ions selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le canon (7) s'étend sur une longueur égale à la longueur de dépassement (d) de la pointe (1). 6. Générateur d'ions selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que l'ouverture (5) de la plaque métallique (4) et la section droite du canon (7) sont de forme circulaire. 7. Générateur d'ions selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caracérisé par le fait qu'un moyen de ventilation est prévu, qui souffle, de derrière la pointe, un flux d'air (S) passant à travers l'ouverture (5) de la plaque métallique (4) suivant la direction de la pointe (1). 8. Générateur d'ions, caractérisé par le fait qu'il comprend une batterie d'électrodes en forme de pointe (1), disposées parallèlement entre elles avec un certain espacement et identiquement agencées conformément à l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Générateur d'ions selon la revendication 8, caractérisé par le fait que devant la batterie d'électrodes (1) est placée une grille de protection (8) électriquement isolante.