Brevet FR3072891A1 — publié le 20190503

loniseur équipé d'un accélérateur de flux ionique notamment pour la protection contre les moustiques L'invention a trait au domaine des ioniseurs. Les ioniseurs sont couramment employés pour purifier l'air. Le principe, assez simple, repose sur l'effet corona : une (ou plusieurs) électrode(s) reliée(s) à une source de haute tension (et faible intensité) électrique provoque(nt) l'ionisation du milieu environnant, accompagnée de décharges électriques. En pratique, l'électrode peut être formée (au moins à une extrémité libre) de filaments très fins (par ex. en fibre de verre ou de carbone, traités pour être conducteurs de l'électricité). Ces filaments sont placés dans un flux d'air généré par une soufflerie, qui emporte les ions. Les ions se couplent aux particules en suspension dans l'air, qu'en alourdissant ils contribuent à plaquer au sol. Un ioniseur typique employant exploitant cette technologie est décrit dans le brevet américain US5268009. Il a récemment été découvert qu'un ioniseur peut contribuer à éloigner les insectes (et notamment les diptères) habituellement attirés par les odeurs corporelles (notamment les moustiques femelles). En effet, ces odeurs corporelles sont portées par des particules (notamment la transpiration) qu'il s'avère possible de plaquer au sol par couplage aux ions issus d'un ionisateur. En d'autres termes, il est possible au moyen d'un ioniseur de désodoriser en permanence l'individu (ou l'animal) exposé aux insectes (notamment aux moustiques). Rendu en quelque sorte invisible à ceux-ci, l'individu (ou l'animal) se trouve protégé de leurs piqûres (ou morsures). Des ioniseurs ont été proposés pour le port au cou ou au poignet. Leur portée est toutefois limitée et ne peut protéger plusieurs individus simultanément. Pour augmenter la portée d'un ioniseur, le plus simple est d'augmenter la puissance de la soufflerie. Mais il en résulte une augmentation de la consommation électrique de l'ioniseur, incompatible notamment avec une utilisation prolongée en nomade ou dans des régions dépourvues d'alimentation électrique sur secteur. 2 Un premier objectif de l'invention est par conséquent de proposer un ioniseur dont la portée soit accrue, tout en présentant une consommation électrique modérée. Un deuxième objectif de l'invention est de proposer un ioniseur 5 permettant de diffuser des ions dans un volume important, notamment aux fins de rendre, dans ce volume, les individus invisibles au sens olfactif des insectes et notamment des moustiques. A cet effet, il est proposé un dispositif d'ionisation d'air (ioniseur), qui comprend un boîtier et, dans ce boîtier : 10 Une soufflerie, qui inclut un rotor pour générer un flux d'air pulsé et un conduit d'échappement pour canaliser ce flux ; Un dispositif de production d'ions, qui comprend : - Un générateur de haute tension électrique ; - Au moins une électrode raccordée au générateur et dont une 15 extrémité libre, formée d'un bouquet de filaments en matériau conducteur, s'étend au droit du conduit d'échappement pour y libérer des ions par effet Corona ; Un diffuseur pourvu : - D'une tubulure qui s'étend dans le prolongement du conduit 20 d'échappement et délimite une chambre de compression, et - D'un divergent qui prolonge la tubulure et comprend une série de canaux qui s'étendent depuis une face interne du divergent jouxtant la chambre de compression jusqu'à une face externe opposée. 25 Le diffuseur a pour effet d'accélérer le flux d'air qui le traverse, au bénéfice de la portée (et donc de l'efficacité) de l'ioniseur. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison. Ainsi, par exemple : Les canaux vont en s'écartant les uns des autres depuis la face 30 interne du divergent jusqu'à sa face externe. Chaque canal va en se rétrécissant depuis la face interne du divergent jusqu'à sa face externe. L'ioniseur comprend une bague métallique entourant l'extrémité libre de l'électrode. 3 La bague métallique présente une portion évasée (de forme notamment conique ou pyramidale) qui entoure le bouquet de filaments de l'électrode. La bague métallique est sertie sur l'électrode. 5 La bague métallique est réalisée en cuivre. La bague métallique est argentée en surface. Le boîtier comprend une embase et un couvercle pourvu de perforations au moins au droit du diffuseur. L'ioniseur comprend une carte électronique de commande pourvue 10 d'un interrupteur d'ouverture ou de fermeture d'un circuit électrique d'alimentation du générateur, et le boîtier est pourvu d'un bouton poussoir couplé à l'interrupteur. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en 15 référence aux dessins annexés dans lesquels : - la FIG.1 est une vue en perspective éclatée montrant un dispositif d'ionisation d'air ; la FIG.2 est une vue en perspective éclatée montrant une soufflerie et son diffuseur associé ; 20 - la FIG.3 est une vue en arraché partiel, montrant la soufflerie et son diffuseur assemblés ; la FIG.4 est une vue en coupe de la soufflerie et du diffuseur, selon le plan de coupe IV-IV de la FIG.3 ; la FIG.5 est une vue en coupe selon le plan V-V de la FIG.4 ; 25 - la FIG.6 est une vue en arraché partiel montrant le dispositif d'ionisation assemblé. Sur la FIG.1 est représenté un dispositif d'ionisation d'air, ci-après plus simplement appelé ioniseur 1. Cet ioniseur 1 est conçu pour produire un ou plusieurs flux d'ions pulsés, destinés à s'associer à des 30 particules en suspension dans l'air de charge électrique opposée. Les molécules (ou groupes de molécules) formé(e)s par l'association des ions pulsés et des particules sont lourd(e)s et, sous l'effet de leur poids, se trouvent plaqué(e)s au sol. L'ioniseur 1 est avantageusement conçu pour générer des ions 35 négatifs (anions), typiquement des ions CO3-. Nous verrons ci-après comment. 4 L'ioniseur 1 comprend, en premier lieu, un boîtier 2. Dans l'exemple illustré, le boîtier 2 comprend une embase 3 et un couvercle 4. L'embase 3 peut reposer sur un support (par ex. une table), être 5 accrochée à un mur ou une cloison (pose en applique), ou encore être accrochée à un plafond (pose en plafonnier). Dans l'exemple illustré, l'embase 3 est à contour sensiblement carré (aux coins de préférence arrondis). Le couvercle 4 est avantageusement pyramidal, à base 10 complémentaire du contour de l'embase 3. Ensemble, l'embase 3 et le couvercle 4 définissent un volume 5 interne dans lequel sont disposés divers composants de l'ioniseur 1. Le couvercle 4 est pourvu de perforations 6. Ces perforations 6 sont destinées à permettre le passage de l'air au travers du couvercle 15 4. L'ioniseur 1 comprend, en deuxième lieu, au moins une soufflerie 7. Cette soufflerie 7 comprend un rotor 8 pour générer un flux d'air pulsé, et un conduit 9 d'échappement pour canaliser ce flux. Dans l'exemple illustré, la soufflerie 7 se présente sous forme d'un 20 ventilateur. La soufflerie 7 comprend, dans ce cas, un caisson 10 (ici cylindrique) dans lequel le rotor 8 est monté pivotant. Le caisson 10 porte un stator (non représenté) alimenté en courant, et conçu pour générer un champ magnétique tournant entraînant le rotor 8 en rotation. Dans l'exemple illustré, le rotor 8 comprend un arbre 11 et une 25 pluralité d'ailettes 12 périphériques solidaires de l'arbre 11 et qui, lors de la rotation du rotor 8, génèrent le flux d'air. Selon un mode préféré de réalisation illustré sur la FIG.1, l'ioniseur 1 comprend deux souffleries 7. Les souffleries 7 sont par ex. montées dos-à-dos, c'est-à-dire que les flux générés sont pulsés dans des 30 directions opposées. Comme illustré notamment sur la FIG.1, le caisson 10 est pourvu d'une entrée d'air (ici formée par une ouverture 13 à l'aplomb du rotor 8). Le conduit 9 d'échappement est ici formé par une ouverture 35 pratiquée sur un côté du caisson 10. Dans l'exemple illustré, le conduit 9 d'échappement est à section rectangulaire (ou carrée) mais il pourrait être à section circulaire ou ovale. 5 L'ioniseur 1 comprend, en troisième lieu, un dispositif 14 de production d'ions, qui comprend : - Un générateur 15 de haute tension électrique ; - Au moins une électrode 16 raccordée au générateur 15 et 5 dont une extrémité 16 libre, formée d'un bouquet de filaments 18 en matériau conducteur, s'étend dans le conduit 9 d'échappement pour y libérer des ions par effet corona. Le générateur 15 de haute tension est raccordé à une source de tension électrique (par ex. une batterie, une pile, ou le secteur - via un 10 transformateur). Le générateur 15 est conçu pour produire de l'électricité à haute tension (plusieurs milliers de volts, voire plusieurs dizaines de milliers de volts) et faible intensité (quelques milliampères, voire quelques microampères). Dans l'exemple illustré, où l'ioniseur 1 comprend deux souffleries 15 7, le dispositif 14 de production d'ions comprend deux électrodes 16, chacune associée à une soufflerie 7. Chaque électrode 16 comprend un conducteur 19 raccordé au générateur. Pour minimiser les pertes, le conducteur 19 est, sur une partie au moins de sa longueur, entouré d'une gaine 20 (par ex. dans 20 un polymère isolant souple). Comme cela est bien visible sur la FIG.2 et sur la FIG.3, l'extrémité 16 libre de l'électrode (c'est-à-dire le bouquet de filaments 18) est dénudée. Les filaments 18 peuvent constituer ensemble le conducteur 19 sur toute sa longueur, ou ne former qu'une partie du conducteur 19 en étant 25 raccordées à un fil (par ex. métallique) lui-même relié au générateur 15. Comme on le voit sur la FIG.1 et sur la FIG.5, l'ioniseur 1 comprend, en quatrième lieu, une électronique de commande, sous forme d'une carte 21 de circuits intégrés incluant des composants électroniques et formant un circuit électrique d'alimentation du 30 générateur 15. Dans l'exemple illustré, la carte 21 comprend un transformateur 22, conçu pour générer une tension moyenne (de l'ordre de 12 V) destinée à alimenter les autres composants et à être fournie au générateur 15 de haute tension. 35 La carte 21 comprend également des borniers 23, sur lesquels sont branchés des conducteurs 24 électriques d'alimentation du générateur 15, ainsi que des conducteurs 25 électriques d'alimentation de la (ou de 6 chaque) soufflerie 7. Plus précisément, ces derniers conducteurs 25 électriques sont raccordés au stator de chaque soufflerie 7. La mise en route de l'ioniseur 1 peut être commandée à distance, par ex. au moyen d'une télécommande (à infrarouge ou à 5 radiofréquences), ou au moyen d'un interrupteur distant monté sur un circuit électrique d'alimentation de l'ioniseur 1. La mise en route de l'ioniseur 1 peut également être effectuée par action directe sur celui-ci. Ainsi, selon un mode de réalisation illustré sur les FIG.1 et FIG.5, la carte 21 est pourvue d'un interrupteur 26 10 d'ouverture ou de fermeture du circuit électrique d'alimentation du générateur 15. Cet interrupteur 26 comprend par ex. une tige 27 montée en translation entre une position haute dans laquelle le circuit est ouvert (le générateur 15 et chaque soufflerie 7 étant alors privés 15 d'alimentation électrique) et une position basse dans laquelle le circuit est fermé (le générateur 15 et chaque soufflerie 7 étant alors alimentés électriquement). D'un point de vue architectural, comme illustré sur la FIG.1 et sur la FIG.5, le générateur 15 est monté sur une paroi 18 de fond de 20 l'embase 3. La (ou chaque) soufflerie 7 est montée sur une platine 29 (réalisée par ex. dans une matière plastique). Cette platine 29 est fixée sur l'embase 3. Dans l'exemple illustré, la platine 29 est montée sur des cheminées 30 qui font saillie de la paroi 28 de fond de l'embase 3. La fixation de la platine 29 sur les cheminées 30 est par ex. réalisée au 25 moyen de vis 31. Comme illustré sur la FIG.1, chaque soufflerie 7 est emboîtée dans un logement 32 complémentaire formé en saillie sur la platine 29. La fixation de chaque soufflerie 7 sur la platine 29 est par ex. réalisée au moyen de vis. 30 Selon un mode préféré de réalisation illustré sur la FIG.1 et sur la FIG.5, la carte 21 électronique est montée par-dessus la (ou les) soufflerie(s). A cet effet, la carte 21 est montée sur des pions 33 qui font saillie de la platine 29. La fixation de la carte 21 sur les pions 33 est par ex. réalisée au moyen de vis 34. 35 Dans l'exemple illustré, le couvercle 4 se présente sous forme d'une pyramide tronquée et est surmonté d'un cache 35, de forme par ex. hémisphérique. 7 Un interstice 36 est avantageusement prévu entre le pourtour du cache 35 et le couvercle 4. Cet interstice 36 peut, d'abord, former une entrée d'air pour alimenter en air frais la (ou les) soufflerie(s) 7. 5 L'interstice 36 peut, ensuite, former un passage pour la lumière émise par un témoin lumineux de marche de l'ioniseur 1, par ex. une diode 37 électroluminescente (DEL ou LED) montée sur la carte 21 électronique de commande. Selon un mode de réalisation préféré illustré sur les FIG.1 et 10 FIG.5, dans lequel la mise en route de l'ioniseur 1 est effectuée par une action manuelle directe sur celui-ci, le cache 35 forme un bouton poussoir couplé à l'interrupteur 26. L'actionnement du cache 35 (par simple appui du doigt ou de la main) permet, par l'intermédiaire de la tige 27 de l'interrupteur 26, d'ouvrir ou de fermer le circuit électrique 15 d'alimentation du générateur 15 et de la (des) soufflerie(s). Selon un mode de réalisation illustré sur la FIG.5, le cache 35 est emmanché à force sur la tige 27, qui en assure ainsi le support. En fonctionnement, le (ou chaque) rotor 8 génère un flux d'air pulsé au travers du conduit 9 d'échappement. Les filaments 18 de 20 l'électrode 16 (alimentée en haute tension par le générateur 15) génèrent des décharges électriques (effet corona) accompagnées d'une production d'ions en grande quantité. Ces ions sont emportés par le flux d'air et éjectés hors de l'ioniseur 1 au travers des perforations 6 du couvercle 4. 25 Pour augmenter la portée de l'ioniseur 1, c'est-à-dire la distance à laquelle les ions sont projetés, l'ioniseur 1 comprend, en cinquième lieu, et pour chaque soufflerie 7, un diffuseur 38. Ce diffuseur 38 est pourvu : - D'une tubulure 39 qui s'étend dans le prolongement du 30 conduit 9 d'échappement et délimite une chambre 40 de compression, et - D'un divergent 41 qui prolonge la tubulure 39 et comprend une série de canaux 42 qui s'étendent depuis une face 43 interne du divergent 41 jouxtant la chambre 40 de 35 compression jusqu'à une face 44 externe opposée. Dans l'exemple illustré, le diffuseur 38 est une pièce monobloc, de préférence réalisée dans une matière plastique. 8 La tubulure 39 présente une section identique ou complémentaire du conduit 9 d'échappement. Dans l'exemple illustré, la tubulure 39 est ainsi à section rectangulaire (ou carrée). Le diffuseur 38 peut être fixé directement sur le caisson 10 de la 5 soufflerie 7. Dans l'exemple illustré, le diffuseur 38 est pourvu d'un embout 45 mâle qui fait saillie de la tubulure pour venir s'emboîter à force (ou avec encliquetage) dans le conduit 9 d'échappement. Comme illustré sur la FIG.2, le diffuseur 38 et/ou la soufflerie 7 est (sont) pourvue(s) d'une échancrure 46 pour permettre le montage 10 (FIG.2) et le passage (FIG.3) de l'électrode 16, de manière que le bouquet de filaments 18 s'étende au droit du conduit 9 d'échappement. Dans l'exemple illustré, le diffuseur 38 et le caisson 10 de la soufflerie 7 sont tous deux pourvus d'échancrures 46 complémentaires qui, une fois le diffuseur 38 monté sur le caisson 10, forment conjointement une 15 ouverture 47 au travers de laquelle passe l'électrode 16, dont les filaments 18 s'étendent ainsi à la jonction entre le conduit 9 d'échappement et la tubulure 39. Dans l'exemple illustré (cf. notamment FIG.3), les canaux 42 sont au nombre de neuf, mais ce nombre n'est qu'illustratif. Les canaux 42 20 pourraient être moins nombreux, ou plus nombreux. Les canaux 42 vont de préférence en s'écartant les uns des autres depuis la face 43 interne du divergent 41 jusqu'à sa face 44 externe. La somme des sections de passage des canaux 42 est inférieure à la section de passage du conduit 9 d'échappement (et de la tubulure 39). 25 Par conséquent, l'air est comprimé dans la chambre 40 de compression, en amont et au voisinage de la face 43 interne du divergent 41. Il en découle que la vitesse de déplacement de l'air (chargé d'ions) est supérieure dans les canaux 42 à la vitesse de déplacement de l'air dans le conduit 9 d'échappement (l'écoulement de l'air est illustré par 30 des flèches blanches sur la FIG.5). En d'autres termes, le diffuseur 38 procure, dans le divergent 41, une accélération du flux d'air entrant par la face 43 interne. Il en résulte que les ions sont projetés hors de l'ioniseur 1 à une distance supérieure à la distance à laquelle ils seraient projetés sans le 35 diffuseur 38. La portée (et donc l'efficacité) de l'ioniseur 1 s'en trouve accrue. 9 En outre, selon un mode préféré de réalisation, chaque canal 42 va en se rétrécissant depuis la face 43 interne du divergent 41 jusqu'à sa face 44 externe, ce qui augmente encore l'effet d'accélération du flux et donc la portée de l'ioniseur 1. 5 Les perforations 6 dans le couvercle 4 s'étendent au moins au droit du (ou de chaque) diffuseur 38. On veillera à ce que chaque canal 42 débouche au droit d'une perforation 6, de sorte à minimiser les rebonds du flux d'air sortant. Dans l'exemple illustré, des perforations 6 sont prévues sur toute la surface du couvercle 4. 10 La face 44 externe du divergent s'étend de préférence au plus près du couvercle 4. Selon un mode préféré de réalisation, la face 44 externe du divergent 41 épouse l'intérieur du couvercle 4. Pour augmenter la densité d'ions produits au niveau des filaments 18, l'ioniseur 1 peut comprendre une bague 48 métallique entourant 15 l'extrémité 17 libre de l'électrode 16. Cette bague 48, maintenue à un potentiel nul, forme une masse électrique qui procure un effet de gain en accroissant le nombre de décharges électriques (et donc la formation d'ions) au niveau de l'extrémité 17 libre de l'électrode 16. 20 Selon un mode préféré de réalisation illustré sur les FIG.2 et FIG.3, la bague 48 métallique présente une portion 49 évasée qui entoure le bouquet de filaments 18 de l'électrode 16. Cette portion 49 évasée a pour fonction d'épouser le bouquet de filaments 18, qui ont en effet tendance à s'écarter les uns des autres. Selon un mode de 25 réalisation illustré en trait plein sur la FIG.2, la portion 49 évasée de la bague est conique. Selon un autre mode de réalisation, illustré en pointillés sur la FIG.2, la portion 49 évasée est pyramidale (à base polygonale) et présente un nombre de facettes quelconque (quoique supérieur ou égal à trois). 30 La bague 48 métallique est avantageusement sertie sur l'électrode 16. Comme illustré sur la FIG.3, la bague 48 métallique est de préférence emmanchée dans l'ouverture 47. La bague 48 métallique peut être réalisée en cuivre. En variante, la bague métallique est argentée en surface. Elle peut se présenter sous forme d'une tresse ou 35 d'un REVENDICATIONS1. Dispositif (1) d'ionisation d'air, qui comprend un boîtier (2) et, dans ce boîtier (2) : Une soufflerie (7), qui comprend un rotor (8) pour générer un flux d'air pulsé et un conduit (9) d'échappement pour canaliser ce flux ; Un dispositif (14) de production d'ions, qui comprend : - Un générateur (15) de haute tension électrique ; - Au moins une électrode (16) raccordée au générateur (15) et dont une extrémité (17) libre, formée d'un bouquet de filaments (18) en matériau conducteur, s'étend au droit du conduit (9) d'échappement pour y libérer des ions par effet corona ; Ce dispositif (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre : Un diffuseur (38) pourvu : - D'une tubulure (39) qui s'étend dans le prolongement du conduit (9) d'échappement et délimite une chambre (40) de compression, et - D'un divergent (41) qui prolonge la tubulure (39) et comprend une série de canaux (42) qui s'étendent depuis une face (43) interne du divergent (41) jouxtant la chambre (40) de compression jusqu'à une face (44) externe opposée. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux (42) vont en s'écartant les uns des autres depuis la face (43) interne du divergent (41) jusqu'à sa face (44) externe. 3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chaque canal (42) va en se rétrécissant depuis la face (43) interne du divergent (41) jusqu'à sa face (44) externe. 4. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une bague (48) métallique entourant l'extrémité (17) libre de l'électrode (16). 5. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague (48) métallique présente une portion (49) évasée qui entoure le bouquet de filaments (18) de l'électrode (16). 11 6. Dispositif (1) selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que la bague (48) métallique est sertie sur l'électrode (16). 7. Dispositif (1) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé 5 en ce que la bague (48) métallique est réalisée en cuivre. 8. Dispositif (1) selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la bague (48) métallique est argentée en surface. 9. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (2) comprend une embase (3) et un 10 couvercle (4) pourvu de perforations (6) au moins au droit du diffuseur (38). 10. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une carte (21) électronique de commande pourvue d'un interrupteur (26) d'ouverture ou de fermeture 15 d'un circuit électrique d'alimentation du générateur (15), et en ce que le boîtier (2) est pourvu d'un bouton (35) poussoir couplé à l'interrupteur (26).