Brevet FR2662029A1 — publié le 19911115

Cette invention se rapporte à un générateur à effet Corona comprenant un boîtier relié à la terre, dans lequel sont insérées des électrodesplateau alternativement en céramique et métalliques espacées entre elles d'une distance appropriée pour former à l'intérieur du boîtier un canal fermé double, caractérisé en ce que l'électrode-plateau haute tension se compose d'une plaque prise en sandwich entre deux plaques isolantes de plus grande largeur De plus, la plaque s'étend vers l'extérieur de l'électrode-plateau haute tension pour la relier à un fil d'application de la tension électrique L'électrode de haute tension et le fil de liaison sont protégés par un matériau isolant de façon à éviter tout choc électrique En outre, la plaque isolante présente une surface supérieure d'au moins 150 % à celle de l'électrode métallique, alors que la surface de la plaque reliée à la terre est supérieure d'au moins 150 % à celle de la plaque en céramique. En conséquence, un tel système permet un refroidissement efficace de la zone de plasma, tandis que la chaleur de dissipation électrique est évacuée facilement de sa plus grande surface de refroidissement par l'intermédiaire d'air ou d'eau de refroidissement. On a trouvé que les générateurs à effet Corona utilisaient principalement des électrodes haute tension pour produire un champ électrique de façon à accélérer les électrons qui ionisent alors l'air ou l'oxygène les traversant L'effet Corona est principalement utilisé pour épurer l'air, pour ioniser les molécules de gaz ou d'oxygène et pour produire de l'ozone dans sa remarquable aptitude d'application aux traitements de désinfection de l'air et de l'eau. Les générateurs à effet Corona les plus communément utilisés seront illustrés par les figures qui suivent: 1 la figure 6 représente un générateur conventionnel à effet Corona qui est composé d'un filet métallique 41 relié à la terre et d'un fil haute tension 4 inclus dans cet ensemble; 2 la figure 7 illustre un autre type de générateur à effet Corona de l'état antérieur de la technique, comprenant un fil haute tension 5 et une plaque métallique 51 reliée à la terre constituant un générateur à effet Corona de type planaire et radial; 3 la figure 8 représente un autre générateur à effet Corona de l'état antérieur de la technique comprenant un élément d'isolation 62 monté en sandwich entre deux électrodes plateau 6 et 61. 4 la figure 9 représente un autre générateur supplé- mentaire de l'état antérieur de la technique, qui est constitué d'une pluralité de barres métalliques 7, disposées sur le matériau isolant 72 et l'électrode 71, de façon à engendrer un effet Corona dans un nombre de zones. la figure 10 montre encore un autre générateur à effet Corona de l'état antérieur de la technique qui comprend deux électrodes 81 et 82 incluses dans un matériau isolant 83. Ceci rend possible un fonctionnement à tension réduite inférieure à 10 Kv et permet, en combinaison avec des électrodes de plus grande surface et résistance mécanique, d'utiliser les hautes fréquences et des intensités importantes, en bénéficiant d'un refroidissement suffisant par rapport à la plupart des ioniseurs communément utilisés. Cette invention se rapporte à un générateur perfectionné à effet corona. L'un des premiers objets de la présente invention est de procurer des électrodes-plateau conçues et de forme compacte qui peuvent produire une ionisation constante et éventuellement dispersée. Un autre objet de la présente invention consiste à fournir un générateur qui présente de bonnes aptitudes à dissiper la chaleur. Egalement un autre objet de la présente invention consiste à fournir un générateur réalisable soit dans un moule simple, soit dans un moule multiple. D'autres objets ainsi que le fond de la présente invention et une compréhension totale seront obtenus par des personnes normalement qualifiées du métier, à la lecture de la description détaillée ci- après du mode de réalisation préféré ainsi que des dessins accompagnants dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un générateur à effet corona, multicanaux selon la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective d'une électrode-plateau haute tension du générateur corona; la figure 3 est une vue en perspective d'une simple plaque reliée à la terre du générateur à effet corona; la figure 4 est une vue en perspective d'une plaque multiple reliée à la terre du générateur à effet corona; la figure 5 est une vue du fonctionnement de la présente invention; les figures 6 à 10 illustrent la structure des géné- rateurs à effet corona selon l'état de la technique. En référence aux dessins et en particulier à la figure 1, le générateur à effet corona selon la présente invention comprend un boîtier 1 multicanaux relié à la terre dans lequel sont montées alternativement des électrodes plateaux 2 haute tension et des plaques 11 reliées à la terre, espacées entre elles d'une distance appropriée de façon à former des canaux doubles pour chaque passage 3 Une haute tension est appliquée entre les électrodes haute tension 2 du type plateau et la plaque de terre 11 Un champ électromagnétique est ainsi généré, ayant pour conséquence l'ionisation de l'air passant au travers et provoquant ainsi un refroidissement additionnel autre que le refroidissement de surface du boîtier à électrodes. Cependant, la présente invention est caractérisée par sa haute conductivité thermique et la structure de son électrode plateau haute tension 2 et la plaque de terre 3. Comme représenté par la figure 2, l'électrode haute tension 2 est composée d'une électrode plateau 21 prise en sandwich entre deux plaques isolantes 22 et 23 en céramique de plus grande surface L'électrode plateau 21 s'étend vers un coin de l'électrode haute tension 2 pour se relier à un fil 211, à travers lequel la haute tension peut être appliquée L'autre partie de l'électrode haute tension 2 et le point de connexion du fil sont scellés par un matériau isolant 24 (non représenté) de façon à éviter tout choc électrique De plus, la surface des plaques isolantes 22 et 23 est d'au moins 150 % plus importante que celle de l'électrode-plateau métallique 21 La proportion rela- tive entre la surface de la plaque isolante et l'élec- trode plateau dépend de la puissance effective appliquée. En se référant à la figure 3, la plaque de terre 11 peut être un élément du type bottier présentant une ouverture poinçonnée 111 à chacune de ses extrémités pour le fixer dans une position particulière La surface de la plaque de terre 11 est au moins 150 % plus importante que celle de la plaque de céramique 22 de façon à augmenter la conductivité thermique de l'électrode de terre 11 Le raccord d'isolation sert de bloc de scellement pour les deux faces du boîtier relié à la terre dans lequel les références llb et lic sont utilisées principalement pour les connexions aux orifices d'entrée et de sortie du gaz et lld pour la connexion au fil haute tension. De plus, la plaque de terre 11 peut être transformée en une chambre 12 multiple présentant un point de fixation 121 à chacune de ses extrémités. Etant donné que la conductivité d'un corps est directement proportionnelle, au coefficient de conductivité, à la surface A et à la température T et inversement proportionnelle à l'épaisseur de ce corps, la surface de la plaque de terre il est choisie au moins 150 % plus importante que celle de l'électrode haute tension 2 alors que la surface des plaques isolantes 22 et 23 est choisie au moins à 150 % supérieure à celle de l'électrode métallique plateau 21 En conséquence, la chaleur produite par le champ électromagnétique peut même être bien transmise à toute la structure permettant ainsi d'augmenter le taux d'ionisation. Lorsque le gaz traverse les passages 3 de la présente invention, l'air est ionisé par le champ électromagnétique généré entre les électrodes plateaux haute tension 2 et les plaques de terre 11. Le présent système peut également être utilisé pour produire de l'ozone L'ozone se décomposant à une température supérieure à 70 'C, le fonctionnement à haute température ne se produira pas en raison de la bonne conductivité et du refroidissement suffisant. Bien que la présente invention ait été décrite avec un certain degré de particularité, on comprendra qu'elle n'a été effectuée qu'à titre d'exemple et que les multiples modifications de détail dans la construction, la combinaison et l'arrangement des parties peuvent être utilisées sans pour autant s'éloigner de l'esprit et de la portée de l'invention ci-après revendiquée. REVENDICATION 1 Générateur à effet corona comprenant un boîtier mis à la terre dans lequel sont insérées des électrodes plateaux haute tension du type céramique- métal en sandwich et une simple ou une pluralité de plaques de terre espacées l'une de l'autre par une distance appropriée de façon à former des passages multicanaux, caractérisé en ce que l'électrode haute tension ( 2) se compose d'une électrode-plateau ( 21) prise en sandwich entre deux plaques isolantes ( 22 et 23) de plus grande surface, ladite électrode-plateau ( 21) s'étendant jusqu'à une connexion ( 211) de l'électrode haute tension pour relier le fil d'application de la haute tension, lesdites plaques isolantes ( 22, 23) présentant une surface d'au moins % supérieure à celle l'électrode plateau métallique ( 2) et en ce que la surface de la plaque de terre ( 11) est au moins 150 % supérieure à celle du plateau de céramique, cette structure étant conçue pour permettre son fonctionnement à voltage réduit inférieur à 10 KV permettant l'utilisation de la haute fréquence et une ionisation de haute intensité avec un refroidissement suffisant par air ou eau.