WO2000074188A1 - Dispositif generateur d'ions - Google Patents

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WO2000074188A1
WO2000074188A1 PCT/FR2000/001477 FR0001477W WO0074188A1 WO 2000074188 A1 WO2000074188 A1 WO 2000074188A1 FR 0001477 W FR0001477 W FR 0001477W WO 0074188 A1 WO0074188 A1 WO 0074188A1
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needle
ions
room
sheath
needles
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PCT/FR2000/001477
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English (en)
Inventor
Joël MERCIER
Original Assignee
Genie Et Environnement
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Publication date
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Priority to AU52282/00A priority patent/AU5228200A/en
Priority to US09/926,654 priority patent/US6735830B1/en
Priority to JP2001500381A priority patent/JP2003501788A/ja
Priority to DE60034040T priority patent/DE60034040T2/de
Priority to BR0011587-8A priority patent/BR0011587A/pt
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere

Definitions

  • the present invention relates to electronic devices of the "ion generator" type. These devices make it possible to maintain a certain ion density (for example of negative oxygen ions in the air) inside an enclosure or a room, in order to regain the salubrity of the place object of the ionic diffusion.
  • a certain ion density for example of negative oxygen ions in the air
  • One application of the invention relates to the maintenance, inside any enclosure or any closed or semi-open room, with an aeration and / or ventilation system, of a certain ion density, for example in ions negative oxygen in the air, in order to restore the healthiness of the place object of the controlled ionic diffusion.
  • Such an ion generating device is known from document WO96 / 02966.
  • the structure of this known device essentially comprises:
  • this second sub-assembly consisting of a power supply unit delivering, between an output S and a common ground M a high voltage of the order of 4 to 5 kV, under an impedance of the order of a hundred Mohms ; this second sub-assembly supplies said electronic optics with the high voltage necessary for ionic production.
  • the electronic optical structure comprises the following elements, schematically represented in FIG. 1.
  • a first plate 2 made of insulating material, cancels any electronic emission (effluvage) towards the rear of the device.
  • a second conductive plate 4 carries on its rear face emissive "points" such as the point 6.
  • a third insulating plate 8, integral with the plate 4, is located in front of the latter.
  • Points 6 are constituted by long, thin needles, made of stainless metal (Ag), and have a free end (emissive) with a radius of a few micrometers.
  • An adaptive electronic emission structure consists of a dielectric "sheath" 10, and of a double conical structure 12 integral with the sheath, made of the same insulating material as the latter.
  • This adaptive structure also includes an internal planar structure (plate 14), integral with the conical structure, located in the extension thereof, and made of the same insulating material. It is fixed on the outer wall 22 of the box containing the device.
  • a composite plate system 16, 18 has an insulating inner face 18, and an upper face 16, conductive and connected to ground.
  • a hole 20 ensures the passage of the sheath and the emitting needle.
  • a last plate 22 constitutes a housing containing the device.
  • a “leakage” resistance 24 symbolizes the real resistance of the plate 16 responsible for draining the charges taken from the local space charge resulting from the electronic emission of the spikes.
  • the plate 16 carried by the insulating plate 18, is connected to ground (zero potential), and the emissive needles are sheathed with dielectric.
  • the zero equipotential is imposed by the field plate 16, its distribution depending on the position and the length of the needles, as well as on the characteristics of the dielectric sheath and of its distal cone 26. Because of the high relative permittivity of the sheath and of its distal cone, the "lowering" of the zero equipotential is practically done on the outer surface of said sheath.
  • Such a device operates at a voltage of less than 4.5 kV.
  • the known devices also have fairly low ionic yields after some time of use. In particular, after several uses, they prove to be little capable of efficiently producing oxygen ions.
  • the electrical connection between the plates 16 and 22 is made using an electric wire, and therefore additional connections, which complicates the device and its manufacture. These connections also create a deficiency in high voltage power, and do not prevent losses or static charges. The device cannot therefore really ensure a quality ionic production and a dispersion of the ionic flux in the atmosphere. In these known devices, ring effluvial effects are also manifested.
  • Such a device also does not allow to create a real insulation and a real seal, because of the external supplies and resistances necessary for its operation.
  • sheath structure 20, integral with the cone 12, itself integral with the plates 14, is complex to produce industrially.
  • a plasma zone extends very widely at the outlet of the emissive points. This is due to the production of various peroxides, dangerous to human or animal health, such as NO x , and which, in addition, will, by a process of attraction and screen, favor the reduction of ionic emission. desired.
  • the values of the electric fields in the two existing devices referred to above are very random in the vicinity of the emissive point.
  • the known devices do not allow adaptation to various environments or premises. If a given device is installed in a room, there is no way to modify the ion production according to the occupation of the local, whether human occupation or the environment constituted by the furniture or the coverings on the walls of the local. No system also allows ion production to be adapted according to the location of the room. However, the needs are not the same depending on whether the premises are located, for example, in an urban agglomeration or in the countryside.
  • the known devices do not make it possible to produce a device having a number of emissive tips or needles greater than a few units. At best, the known devices have less than twenty needles.
  • the invention firstly relates to an ion generator device in a gaseous or atmospheric medium, comprising:
  • one or more needles having a body and an emissive end
  • the composite material includes an unsaturated polyester, reinforced with glass fibers.
  • Such a material can have a resistivity substantially equal to or equal to 10 12 ohms, m while the document WO96 / 02966 recommends using a material with resistivity greater than or equal to 10 15 ohms.
  • the choice of this material also eliminates the need to produce a conical distal structure in the vicinity of the end of each needle, integral with the sheathing, as well as the need to produce a conical proximal structure on the side of the emissive end of each needle.
  • the production of the ion generator device (positive or negative) is therefore greatly facilitated, and the drawdown of the lines of zero potential along the sheath is ensured without the presence of conical structures.
  • the sheath produced around the needle is for example of cylindrical shape, with no conical part at the end.
  • the composite material can comprise glass in a proportion of between 50% and 90% by total weight of the material. It may also contain mica.
  • the needles can be made of titanium or platinum or a compound of titanium and platinum, or silver, or, stainless steel, or brass, or nickel or an alloy of these materials.
  • the means for applying a tension between two parts of the body of each needle comprise for example a first and a second plate, situated at two different heights along each sheath, and means making it possible to apply a high tension between these two plates.
  • An electrical supply device can be incorporated on one of these plates.
  • the connections of the ionizer device to the outside are reduced, which reduces all the same the problems of micro-drafts of air or leakage from the outside to the inside of the device, and therefore the problems mentioned above. above in the introduction.
  • one of the plates integrates the assembly constituted by the high-voltage supply and the electronic means making it possible to apply this voltage along the body of each needle.
  • each needle can be surrounded by a sheath, the sheaths being joined two by two. This promotes mechanical maintenance of the needles and also avoids instabilities in ionic production, as well as production of parasitic compounds
  • the sheaths can thus be coupled two by two using a plate made of a material identical to that of the sheaths, the two sheaths and the plate being formed in one piece. This gives a very advantageous structure from the point of view. of industrial manufacturing
  • the invention also relates to a device for regulating a loniser device, further comprising means for regulating the tension applied between the two parts of the body of each needle, for example from a transformer or from a transmitter - regulator, thus the device offers the possibility of exercising a control of the ionic diffusion.
  • the recording device can advantageously be of the type described above in the context of the present invention
  • the voltage regulation means include means for measuring a quantity of ions produced by the device, means for comparing this quantity of ions produced with a theoretical quantity required, and means for making vary the applied voltage depending on the result of the comparison of the quantity of ions produced and the quantity of ions required
  • the theoretical quantity of ions required can be determined from a corrected volume, taking into account the actual volume of the room in which the ion generating device is installed, as well as the content of the room and / or its environment.
  • a user can regulate the operation of a loniser device as a function of the environment thereof, for example human occupation and / or the furnishings and / or coatings on the walls of the premises, or again depending on the location of the room
  • Such regulation can also be automatic, and this on an ad hoc or regular basis over time.
  • the means for varying the applied voltage can be automatic means, or manual means.
  • the invention also provides an ion detector comprising:
  • - switching means for switching the means for signaling the presence of ions as a function of the quantity of ions picked up by the means for picking up ions.
  • the switching means comprise for example a transistor biased by a voltage source when there is switching.
  • This detector can be used with the voltage regulation means described above.
  • FIG. 1 shows the structure of a device of the prior art
  • FIG. 2 shows the structure of a device according to the invention
  • FIG. 3A and 3B show the structure of an emissive needle that can be used in the context of a device according to the invention
  • FIG. 4 shows the structure of a pair of needles made integral
  • FIG. 5 shows the general structure of a device according to the invention, with its housing - Figure 6 shows the diagram of an electrical device incorporated in a device according to the invention
  • FIG. 7 represents the diagram of a control system of an ionizing device
  • FIG. 8 represents a circuit of an ion measuring device
  • This device comprises a needle, or point, emitting 40, essentially made of a noble material.
  • This needle is preferably made of titanium, or platinum, or a compound of these two materials.
  • a stainless metal or alternatively silver, stainless steel, brass or nickel, or an alloy of these materials for example a brass-nickel or Silver-stainless alloy.
  • it is titanium or platinum or a platinum-titanium mixture which ensures the best performance of the device, as will be explained below.
  • This needle has a cylindrical part 40-1, extended by a conical end 40-2
  • cladding 42 made of a composite material based on unsaturated polyester, reinforced with glass fibers
  • Such a material may also comprise chlorophta resin that This material is formed for example by pultrusion
  • the material of the sheath 42 contains, for example, a glass content of between 50 and 80% by weight of the composite material Its resistivity is approximately equal to 1 0 12 ohms.m
  • Dielectric materials with resistivity between 10 4 ohms.m and 10 14 ohms m or between 10 4 ohms.m and 10 16 ohms.m can also be used It is also possible to add, to the basic composition of the cladding, mineral materials such as Mica, which reinforce the dielectric properties.
  • the needle-cladding assembly is associated with means making it possible to establish an intense electric field at the end of the needle, or making it possible to establish a potential difference along the needle, the field or the difference of potential being sufficient to allow the production of electrons by the emissive point.
  • these means which make it possible to establish an intense electric field at the end of the needle, or which make it possible to establish a potential difference along the needle, comprise first and second plates 44, 46 between which an appropriate potential difference is established.
  • the sheath 42 of composite material then makes it possible, in combination with the two plates 44, 46, to establish an appropriate tension along the body of the emissive needle. It ensures a controllable and modifiable electric field, of very high value, at the free end of each tip. The lowering of the equipotential is almost done on the outer surface of the sheath. This results in increased ion flux and a large reduction in the plasma confinement zone. In addition, emissions of peroxide-type products are reduced (ozone production to less than 1 part per billion).
  • platinum or titanium needles, or a mixture of platinum and titanium is particularly advantageous, since it allows to reach an optimum electric field, for a given supply voltage.
  • the electronic flux emitted is reinforced and the yield of ionic production improved.
  • the emissive needle 40 is fixed to the base plate 44 by welding 50 or crimping or by any other equivalent means making it possible to firmly hold the needle 40 on this plate.
  • FIG. 3A An example of a needle shape that can be used is illustrated in Figure 3A.
  • This needle comprises a cylindrical body 40-1, a conical end 40-2, and a fixing lug 41, for example also of cylindrical shape, and of diameter less than the diameter of the body 40-1.
  • a corresponding hole 47 of diameter substantially equal to the diameter of the lug 41, is made in the plate 44.
  • the lug protrudes from the plate, for example by about 2 mm , in order to be able to produce a quality weld, allowing the needle to be held firmly.
  • This weld 50 is shown in broken lines in Figure 3B.
  • the plate 44 is then itself taken between the inner face 43 of the cylinder constituting the body 40-1 and the weld 50, on the other side of the plate 44.
  • the welding can be carried out by passing the plate 44 for supporting the needles to the wave.
  • the welding can be carried out by passing the plate 44 for supporting the needles to the wave.
  • any fixing means will also preferably provide, and for the same reasons, these firm holding functions, without friction or possible displacement, or even without possible air circulation, or even without mechanical effort.
  • the emissive tips can be covered with a gold film (shown in black in Figure 2), which strengthens the ability of the tip and the sheath to eliminate disturbing phenomena such as production of electrostatic charges, electromagnetic disturbances and the production of all peroxides or other toxic products
  • This gold film can also be applied to the entire body of the needle.
  • the gold film, at the end 40-2 of the tip, the choices of the materials constituting the needle 40 and the sheathing 42 ensure electrical conductivity and ionic productivity without disturbance, and without crown effect.
  • the device can produce a very large ionic flux, continuously and stable
  • the reference 48 designates, in FIG. 2, a wall of a housing in which all the needles, their sheathing, and the plates 44, 46 can be incorporated.
  • an opening 52 is made, for example of conical shape, housing the end 40-2 of the emissive point
  • the box can rest on the upper face 54 of the cladding 42
  • the invention does not require the implementation of 'a plate such as plate 14 (see Figure 1), made of the same material as the sheath 10 and secured to the conical structure 12 and the sheath 10
  • This need in the device of the prior art, a integral assembly complex to produce, imposes a very strong manufacturing constraint
  • the device according to the invention because no solidarity is necessary between the outer plate or wall 48 of the housing and the sheath 42, makes it possible to simplify assembly of the device This gain in assembly is all the more noticeable as the number of emissive tips is high
  • the device according to the invention therefore brings a considerable simplification
  • the device is therefore, here again, simplified. Its safety is improved, since this eliminates the presence of an electrical conductor, which is very appreciable in an environment of high or very high voltages. Indeed, such a conductor is at the origin of various phenomena, in particular of electrical disturbance, which reduce the process of ionic production.
  • the emitting needles / tips have a length of the order of 18 mm to 32 mm, for example 30 mm.
  • An average length of 24 mm is suitable in industrial implementation for a consumer product, for example in for an application to motor vehicles.
  • the average diameter of each needle may be 1 mm, but may vary, depending on the needs of industrial production, between 0.8 and 1.8 mm or 2mm.
  • the needles are subjected, directly and without wired devices, to a high voltage supply of 4.3 to 6 kV.
  • the emissive part of the conical section 40-2 is covered with a gold film and has a length of between 2 mm and 2.5 mm. According to an example, this part 40-2 has a length of 5.8 mm and is covered of a gold film over a length of 2.4 mm.
  • the tip tip has a radius of a few micrometers.
  • the sheath 42 has for example an outside diameter of 6 mm. This sheath allows the passage of the needles 40 into its central cylindrical orifice. Preferably, this passage is effected by force, in order to avoid any friction when the needle is in position, any mechanical effect, and any passage of air creating phenomena. disturbing and electrostatic.
  • the needle is preferably introduced into the sheath so as to avoid any passage of air between the sheath and the body 40-1 of the needle, which makes it possible to improve the ionic production, and in particular avoid the production of peroxides (NO x in particular).
  • the plate 48 of the housing about 2.5 mm thick has for example an aperture of half-angle at the top substantially equal to 30 °, and of average depth 8 mm, but which can also be between 3 mm (or 5 mm ) and 15 mm.
  • a specific adhesive can be used to seal and insulate the needle in the sheath 42.
  • the first plate 44 is for example of composite material.
  • the material used is completely integrated into this first plate and has a thickness of between 0.8 mm to 1.5 mm, the whole having a thickness of between approximately 1.5 mm and 2 mm. It cancels any fading emission towards the rear of the device.
  • the second plate is for example made of a composite material whose inner face is insulating and the upper face is conductive and connected to ground (zero potential of so!).
  • the sheaths of composite material are assembled two by two, by means of a plate 60 made of the same material as the sheaths.
  • the two sheaths and the plate are formed in one piece. This structure makes it possible to strengthen the mechanical retention of the needles, and to ensure a constant distance between them. The stability of the emitted electron flux is improved, and the possibility of friction or displacement, even very small, is thus further reduced.
  • the electronic supply of the device according to the invention can be a conventional supply, of the type described in document WO96 / 02966.
  • the device according to the invention can operate at a voltage greater than 12 kV, for example between 6 kV and 12 kV, for industrial applications requiring high powers
  • a voltage less than 6 kV may be sufficient, for example a voltage between 4 , 3 kV and 6 kV, or even less than 4.3 kV, for example 4.2 kV
  • the electronic part and the needles are supplied directly, uniformly and permanently, which provides an equal high voltage emission over the entire device.
  • a single control diode can then be integrated into the shell and the housing 48.
  • the voltage source therefore supplies a single plate, which accommodates the entire device and the electronic equipment.
  • This integration ensures very good isolation as well as very good security of the device with respect to its external environment, since it requires only a connection to the outside, for example by a "jack" type plug, integrated. also makes it possible to eliminate the presence of a wire element between the two plates, and to reduce the emission and the diffusion of static charges It therefore contributes to a much better ionic production Finally, it makes it possible to reduce the size of the whole device, so the contact surfaces with the atmosphere
  • the contact with the sector can be made in a uniform way by monoblocks with European Union standards, integrating different types of voltages (from 6 to 380 V) and by adapting to different voltages and powers (for example from 40 to 60 Hz).
  • the source thus integrated may include any number of emissive needles.
  • FIG. 6 An example of a circuit developed to ensure this integration of the high voltage on one of the plates 44, 46 is given in FIG. 6.
  • This circuit comprises a filter 70, an oscillating circuit 76, a transformer 78, and a set 80 of multiplier stages of tension.
  • 72 and 74 respectively designate a power supply control circuit 72 and a voltage regulation (for example: 5 V) at the transformer primary.
  • the multiplier assembly 80 is shown diagrammatically on the plate 46, the other electronic components integrated on this plate not being represented.
  • the plate 46 is then an electronic card, the plate 44 being a needle support plate.
  • the lower plate 44 supports the whole of the electronic card as well as the non-emissive bases of the needles, fixed for example by welding, and the sheaths of the needles.
  • the second plate 46 is then distant, for example, at least 10 mm, and at most 14 mm, from the plate 44, and provides enhanced stability of the coaxial cladding, and therefore of the diffusion of the electrons emitted by the emissive point 40-2 of the needles 40.
  • the face looking at the first plate 44 is treated to make it insulating. It strengthens the mechanical retention of the cladding, supporting needles / emissive points.
  • This second plate 46 is for example made of a composite material whose inner face is insulating and the upper face is conductive and connected to ground (zero potential of the ground).
  • the electronic components used on the plate or power supply board can be of the CM type.
  • S. Components for Surface Mount.
  • the plate, on which the voltage source and the electronic components are integrated, may have been immersed in a qualified and normative bath for fixing the electronic assembly.
  • the whole of the reception box of the electronic device, of the electronic support cards and of the emissive points / needles, is preferably made of a material which is very weakly conductive, from the electrical point of view, and which produces low static charges, for example a material plastic, free of all metallic traces.
  • the material will preferably have a minimum resistivity of 10 4 ohm.m, for example 10 12 ohm. m.
  • the resistivity of this material is preferably between 10 4 and 10 12 ohm. m.
  • the material chosen can be an ABS polyamide K6 or ABS polycarbonate material. It can be treated with anti-ultraviolet and / or anti-static additives, for example by adding filler either talc (more than 40%) or glass, or Mica, or a product of mineral origin . Preferably, a material will be retained whose resistance to temperature is greater than or equal to 120 ° C.
  • the entire housing can be treated indoors using a so-called "antistatic" paint to reduce the electrical phenomena producing static charges, elements that are highly disturbing in the context of diffusion and isotropic ion emission d '' an intense flow of charges of one and / or the other sign, without emission of toxic compounds, under a voltage of moderate value.
  • the material of the housing can also be treated with additives giving it antistatic properties. Additional treatment with anti-static paint is no longer necessary.
  • the housing is preferably made of pultruded composite material.
  • the housing 51 can consist of two shells which can be assembled using two screw wells 56 (of which only one is shown in FIG. 5).
  • This box can also ensure the maintenance of electronic cards and support for point / emissive needles.
  • the two wells 56 of the same material as the two shells of the housing itself, can accommodate two screws 58, themselves made preferably of a plastic material. After closing, the screws are inaccessible and the wells can be closed, for example by labeling. Again, this closure eliminates a possible source of air micro-circulation, the effects of which have already been explained above.
  • the screws may have a length of 2.5 to 3 mm, the assembly wells 56 having a depth of about 5.8 mm to 6.5 mm.
  • the division of the housing into two separate shells, machined in an assembly section and assembled by screws as described above is compatible with an industrial embodiment.
  • the device can be provided with a grid 53 or a slot which allows the electronic flow to pass and provides a protective function.
  • This grid or this slot is preferably integrated into the housing 51, as illustrated in FIG. 5, and made of the same material. It also makes it possible to reduce the air flows in the direct vicinity of the emissive end 40 - 2 of the tip 40, which makes it possible to further reduce the possible production of compounds of the peroxide type.
  • This collector can for example accommodate filters that can be changed or cleaned or self-cleaning filters.
  • the ionizing device according to the invention by the design of the sheathing, of the needles, of their assembly, and by the design of the housing, makes it possible to bring the number of needles to 24 or more (for example: 48, 96 or 192 tips ). Thus, it is much easier to process large volumes, with, in addition, a quality ionic emission, without creation of peroxide compounds, or influx of static charges.
  • the ionic diffusion obtained from an ionizer device, and in particular from a device according to the invention, as described above, can be checked using a d 'ions which ensures a measurement, punctual or integrated, by secondary connection, for example using a connection integrated in the device.
  • a corrected total volume of the premises is calculated, taking into account not only the actual volume of the premises, but also one or more parameters among which:
  • V, V p + (1 + P / 100) + A
  • V p represents the actual physical volume of the room or room (length x width x height).
  • V t is obtained in m 3 .
  • each of the coefficients expressed above adds a certain volume to the real physical volume V p .
  • the ion generating apparatus produces a certain quantity of ions, adapted to a certain volume, according to the applied voltage. This data is for example provided by the manufacturer of the ionizer. In the following is given an example in which an ionic emission of 4,000,000,000,000 negative ions / second makes it possible to treat on average a volume of approximately 80 to 100 m 3 of air.
  • V tl After calculating V tl it is possible to vary the applied voltage, therefore the volume of ions actually produced, to adapt the production to environmental conditions.
  • FIG. 7 An example of a regulation system is illustrated in FIG. 7.
  • the reference 81 designates an ionizer device comprising one or more emissive tips 85, 86, 87.
  • the calculations described above can be carried out separately, for example on a microcomputer 96 with the necessary calculation program; it can also be carried out remotely, the calculation program being loaded on a server 90 to which the user connects via a network 98. Finally, it can also be carried out directly by a microprocessor
  • V t V t and, optionally, P or A.
  • the user supplies either the microcomputer 96 or the device 94 with the data on the various parameters, either in the form of answers to questions, or directly in the form of quantitative parameters; in the latter case, the user then already has at his disposal, in the form of a table, or in a memory space of the microcomputer 96, the above data.
  • the device 94 then performs the comparison of the data supplied by the ion meter 82 with the required volume of ions, itself deduced from V t and emits, depending on the result of this comparison, a voltage comparison signal.
  • the device incorporates for example a variator acting, among other things, at the base of the emitting needles / tips. It can be either a push button with 3 positions corresponding to maximum, intermediate, minimum use, or a wheel without encryption having the same function. There can also be adaptation and incorporation at the level of the primary transformer, or integration of a transistor intended for this use.
  • ionizers are arranged in the same room and, depending on the result of the comparison, one or more additional ionizers are activated, or else stopped.
  • the user calculates, for example using the microcomputer 96, the volume V t and himself modifies, by hand, the operating voltage of the ionizer or the number of ionizers operating.
  • the ionic production power can be modulated according to the needs of the user, for example from data supplied by the manufacturer of the device.
  • FIG. 8 An example of an ion meter which can be used as a meter 81 is illustrated in FIG. 8. It comprises three transistors 100, 102, 104, three resistors 106, 108, 110, an antenna 112 (used as a sensor), a diode 114 (LED), a switch 126.
  • the ions accumulate on the antenna, causing a minimal negative current 11 passing through the base of the transistor 100.
  • a capacitor
  • resistor 106 forms with resistor 106 an RC network which eliminates any rapid fluctuation.
  • the transistor 100 switches on. There is connection of the negative terminal of the battery 120 on the base of the transistor
  • the base of transistor 104 is associated with the positive terminal of the battery. When 104 is polarized, its collector is in series with the current limiting resistor 108 and potentiometer 110, causing conduction.
  • a counter 122 indicates (non-linearly) the relative level of the ion flux, while the diode 114 (in series with the transmitter of 104) lights up to indicate the presence of ions.
  • the circuit is enclosed in a plastic casing (for example in composite ABS obtained by pultrusion) loaded with talc or mica up to 45%.
  • a 1.25 cm wide aluminum strip is attached to the side of the case and is connected to the circuit at the junction of the capacitor 116 and to the positive terminal of the battery 120.
  • This aluminum strip serves as a point of ground to the circuit. It can also be replaced by a link to a fixed earth point.
  • the device described above detects negative ions. By reversing the polarity of the transistors (NPN becomes PNP and vice versa), it can detect positive ions.
  • the transistors 100, 102 are standard PN 2907 PNP model transistors
  • the transistor 106 is a standard PN 2222 NPN model
  • the resistors 106 and 108 have respective values of
  • potentiometer 110 has a value of 5000
  • the capacitor 116 has a value of 470 pF
  • the battery 120 is a radio battery of 9 V.
  • the switch 126 is attached to the potentiometer 110. It is also possible to use a potentiometer provided with a switch.
  • the ion meter as just described makes it possible to detect the presence of ions in the air or the atmosphere and indicates their relative rate.
  • This ion meter can be used to regulate ionic production as illustrated in figure 7. It also makes it possible to check ionic leaks or to test static charges (for example on clothing or neon tubes or plastic containers) and can therefore be used independently of the circuit in Figure 7.
  • the device according to the invention makes it possible to restore the ionic balance and to restore the healthiness of a place or a site.
  • Examples of particularly advantageous applications relate to the food industry (livestock farming of all kinds) or food preservation (refrigerators and refrigerated cabinets fixed or mobile, portable or not).
  • the invention applies in particular in the field of vacuum preservation, replacing chlorine treatments, as well as in the field of product preservation in general. It applies in particular to the conservation of so-called "4 ⁇ m ⁇ category" products, fish products, canned fish and seafood.
  • applications relate to the air conditioning, ventilation and ventilation sectors in horizontal or vertical, centralized or individual residential sites, in office sites and platforms, IT platforms, clean rooms, public or private hospitals, pharmaceutical sites, gray and white airlocks in industrial, pharmaceutical, hospital (public or private) environments, and in general in any laboratory, any nursery or children's home retirement.
  • ions while avoiding any creation or any production of various compounds of the peroxide type, of an aggressive nature for all human life, in a closed or semi-open environment, and / or production or emission of a toxic nature for all human life, in a closed or semi-open enclosure, such as ozone (O 3 ) or nitrogen oxide (NO x ) or carbon monoxide or other derivatives.
  • O 3 ozone
  • NO x nitrogen oxide
  • the regulation process implemented in combination with the device according to the invention makes it possible to restore the ionic balance and to restore the healthiness of any place thanks to the evaluation of the necessary ionic emission, as a function of the installation of the apparatuses, in order to treat the air of the site or of the enclosure equipped with the device according to the invention.
  • Example I A first example relates to a study of the efficiency of the ionizer in a gray airlock for filling men (this is a unit of the pharmaceutical industry).
  • the device used in accordance with the description above, has an ionic emission of 4,000,000,000,000 negative ions / second, making it possible to treat on average 80-100 m 3 of air.
  • the device was placed in the men's gray airlock. Strong microbial air contamination had been noted in this airlock for several weeks.
  • Particulate checks are carried out with a METONE 217 particle counter, serial number 92 22 51 47 MM, equipped with an isokinetic probe. The controls are carried out during the activity period. This applies to particulate checks.
  • bacteriological checks were carried out. These are general air and surface controls (sinks and floors). They were carried out in the same way as routine samples during the operation of the device, and with an RCS for general air and agar type 'count-tact' for surfaces.
  • a drop in the particulate activity was noted during the operation of the apparatus: on approximately 150 measurements, the activity passes, for the particles with 0.5 micrometers, from 674 to 120 on average; for particles at 5 micrometers, from 19 to 6 on average. So there is: - an 82% decrease in activity for particles larger than 0.5 micrometers
  • the maximum number of particles counted before the use of the ionisate is 15,543 for particles of size greater than or equal to 0.5 micrometers. It is 201 for particles larger than or equal to 5 micrometers.
  • a sharp drop in microbial contamination of general air is observed: we go from an average of 660 germs / m 3 to around 130 germs / m 3 , a decrease of 80%.
  • The% of measurement above the limits, for the general air of the gray airlock, goes from 68.5% to 20%.
  • the ionizing device according to the invention is effective in reducing the particulate activity and the contamination of the general air, even if it does not completely eliminate them. Described above for a pharmaceutical production unit, it can just as easily be applied, and just as advantageously, to a computer equipment room. Example II.
  • This example concerns the effect of an ionizer in a delivery room.
  • the treated volume is 1200 m3 and 7 devices according to the invention were installed in the room.
  • the controls were carried out by a bio-hygienist technician, when the room was at rest and out of any human presence, on April 9, 1998 (day D0 before installation of the equipment) and on April 10 and 11, 1998 (respectively days J1 and J2)
  • the particle counting device used is of the "MET ONE" type
  • the device used was of the "SAMPL'AIR" type, with a flow rate of 100 liters / minute and a sampling time of 10 minutes. This device was also installed at the central point of the room.
  • This example concerns the air treatment of a box which houses a sport and racing horse.
  • a racehorse lives more than 20 hours a day in his box, which is an accommodation of about 3.5 meters by 3 meters of floor space. In principle, it is cleaned every day, early in the morning, and it is a place where a lot of dust and germs are concentrated.
  • the negative ions strengthen the tone of the hair cells of the bronchi and bronchioles. They also appear to increase the resistance of the alveolar cells.
  • the device according to the invention can also intervene very effectively in the habitat of any animal, and in particular chickens, ducks, turkeys, or rabbits.
  • the invention therefore also relates to an animal cabin provided with an ionizer device as described above, for example a cage made of plastic (or polymer or composite) material provided with such an ionizer, for example for chickens, or ducks, or turkeys, or rabbits, or other small animals (dogs, cats, ).
  • an ionizer device as described above, for example a cage made of plastic (or polymer or composite) material provided with such an ionizer, for example for chickens, or ducks, or turkeys, or rabbits, or other small animals (dogs, cats, ).
  • This example relates to the treatment of air in the environment of pig breeding, the air treatment being carried out by an ionizing device according to the invention.
  • the measurement operations were carried out on two pig-breeding and fattening pigsty sites.
  • the second site concerns a weekly production work cycle. Each week, there are projections, parturitions, and weanings which are carried out at 21 days.
  • This second type of production does not allow the results obtained in other rooms to be compared at the same time; they can only be compared with the results obtained on past tapes, at the same stages of production.
  • Air treatment ramps, or devices according to the invention were installed on August 31, 1998, in the pig breeding maternity. The operation was completed on September 28, 1998.
  • the nursery is also equipped with devices according to the invention. We could see an improvement in the atmosphere and a reduction in odors.
  • the nursery room was equipped on October 7, 1998, and the animals entered it on October 8 or 9, 1998.
  • the results relate to 528 piglets, weaned at 27 days.
  • This example relates to the use of ionizing devices according to the invention in the food industry.
  • tests carried out suggest that ionizing devices do not act on surfaces.
  • This room simulates a food production workshop with its own characteristics: - flow of people and materials, - presence of numerous stainless steel equipment,
  • the tests were carried out with ionizers according to the invention, the monitoring of the microbial load being carried out by control on a Petri dish (with a non-selective medium of PCA type).
  • a week of beats, without an ionizing device in operation, is established before each modification of the study conditions.
  • the ionizers were placed in the same place, on the wall, opposite to an extractor hood.
  • This example concerns the use of ionizing devices according to the invention, and the emission of negative ions, for the conservation of fresh fish.
  • An ionizer according to the invention was introduced into a refrigeration enclosure (enclosure 1) maintained at 4 ° C. and with an average humidity of 75%. The ionizer was installed one day before the start of the tests.
  • a first test (chemical test) was carried out.
  • the kit used (“Fresh tester FTP II” (FT302), brand TRANSIA) allows to know the state of freshness of the fish. This kit measures the total quantity K of ATP degradation products: H X R + H x
  • H X R + H X represents the amount of Inosine (H ⁇ R) and hypoxanthine (H X ) resulting from the decomposition of ATP (Adenosine triphosphate).
  • the denominator is successively the amounts of ATP, adenosine diphosphate (ADP), adenosine monophosphate (AMP) and inosine mono-phosphate (IMP), as well as the quantities H ⁇ R and H x .
  • K is inversely proportional to the state of freshness of the fish.
  • the kit comes in the form of a test strip tube, a vial of extraction buffer and a K reading chart.
  • a sample of dorsal muscle of a fish to be tested, skin-free is taken, to which an amount of buffer is added. From the mixture obtained, an extract is produced, in which a test strip can be dipped.
  • the pieces of sardines from enclosure 1 are 10 to 25% less degraded than those from enclosure 2.
  • the smelt pieces from enclosure 2 are 10 to 20% more degraded than those from enclosure 1.
  • a second test was carried out.
  • the number of ionizers to use and the production flow of negative ions to use depends on the volume of the storage enclosure and the mass of fish to be kept.
  • the invention therefore also relates to a method of storing food, in which the food is kept in an enclosure provided with one or more ionizing devices according to the invention.
  • ionizing devices according to the invention.
  • the bagging technique used has consisted of passing the goods through a tunnel, or chain, and treating them with chlorinated products for storage. Then the food is bagged under vacuum.
  • a treatment with oxygen ions O advantageously replaces the treatments with chlorinated products.
  • the foodstuffs are therefore transported on a carpet or by a transport chain to a tunnel where ionizing devices according to the invention are installed.
  • the production of ions O " can be regulated there by a system such as that described above in connection with FIG. 7. Then the bagging operations take place, as they are currently known.

Abstract

L'invention concerne un dispositif générateur d'ions en milieu gazeux, qui comporte une ou plusieurs aiguilles (40), présentant un corps (40-1) et une extrémité émissive (40-2), une gaine (42) en matériau composite comportant un polyester insaturé, renforcé de fibres de verre, qui entoure le corps (40-1) de chaque aiguille, des moyens (44, 46, 80) pour appliquer une tension entre deux parties du corps de chaque aiguille.

Description

Titre de l'invention Dispositif Générateur d'ions
Domaine technique et art antérieur
La présente invention concerne les dispositifs électroniques du type "générateurs d'ions". Ces dispositifs permettent de maintenir à l'intérieur d'une enceinte ou d'un local une certaine densité ionique (par exemple d'ions Oxygène négatifs dans l'air), afin de retrouver la salubrité du lieu objet de la diffusion ionique.
Une application de l'invention concerne le maintien, à l'intérieur de toute enceinte ou de tout local fermé ou semi-ouvert, avec un système d'aération et/ou de ventilation, d'une certaine densité ionique, par exemple en ions oxygène négatifs dans l'air, afin de restaurer la salubrité du lieu objet de la diffusion ionique contrôlée.
Un tel dispositif générateur d'ions est connu du document WO96/02966.
La structure de ce dispositif connu comporte essentiellement:
- un premier sous-ensemble constitué par un système d'optique électronique,
- un second sous-ensemble constitué par un bloc d'alimentation délivrant, entre une sortie S et une masse commune M une haute tension de l'ordre de 4 à 5 kV, sous une impédance de l'ordre d'une centaine de Mohms; ce second sous-ensemble fournit à ladite optique électronique la haute tension nécessaire à la production ionique.
De manière plus détaillée, la structure d'optique électronique comporte les éléments suivants, schematiquement représentés sur la fig.1. Une première plaque 2, en matériau isolant, annule toute émission électronique (effluvage) vers l'arrière du dispositif.
Une deuxième plaque 4 conductrice, porte sur sa face arrière des "pointes" émissives telles que la pointe 6. Une troisième plaque 8 isolante, solidaire de la plaque 4, est située en avant de celle-ci.
Des "pointes" 6 sont constituées par des aiguilles longues, minces, en métal inoxydable (Ag), et présentent une extrémité libre (émissive) avec un rayon de quelques micromètres.
Une structure adaptative d'émission électronique est constituée d'une "gaine" diélectrique 10, et d'une double structure conique 12 solidaire de la gaine, faite du même matériau isolant que celle-ci. Cette structure adaptative comporte aussi une structure plane interne (plaque 14), solidaire de la structure conique, située dans le prolongement de celle-ci, et faite du même matériau isolant. Elle vient se fixer sur la paroi extérieure 22 du boîtier renfermant le dispositif.
Un système de plaques composites 16, 18 présente une face intérieure isolante 18, et une face supérieure 16, conductrice et connectée à la masse. Un trou 20 assure le passage de la gaine et de l'aiguille émettrice. Une dernière plaque 22 constitue un boîtier renfermant le dispositif.
Elle est faite d'un matériau très faiblement conducteur, et elle est connectée à la plaque 16 conductrice. Une résistance 24 de "fuite" symbolise la résistance réelle de la plaque 16 chargée d'écouler les charges prélevées sur la charge d'espace locale résultant de l'émission électronique des pointes.
Dans ce dispositif, la plaque 16, portée par la plaque isolante 18, est connectée à la masse (potentiel zéro), et les aiguilles émissives sont gainées de diélectrique.
L'équipotentielle zéro est imposée par la plaque de champ 16, sa distribution dépendant de la position et de la longueur des aiguilles, ainsi que des caractéristiques de la gaine diélectrique et de son cône distal 26. A cause de la permittivité relative élevée de la gaine et de son cône distal, le "rabattement" de l'équipotentielle zéro se fait pratiquement sur la surface extérieure de ladite gaine.
Ainsi est en principe assurée la présence d'un champ électrique de valeur maximum très élevée au niveau de l'extrémité libre de l'aiguille.
Un tel dispositif fonctionne sous une tension inférieure à 4,5 kV.
Il existe aussi des dispositifs fonctionnant avec une tension comprise entre 6 et 12 kV.
Tous ces dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients.
Tout d'abord, ils sont limités dans leurs performances et ne permettent pas d'assurer la pérennité et la cohérence de la production ionique. En particulier, ils ne permettent pas de faire circuler, de façon constante, un flux ionique négatif dans le site ou l'enceinte à traiter. Ils ne permettent pas, non plus, d'assurer et de prolonger le flux ionique, ainsi que la diffusion ionique, dans la totalité de l'enceinte ou du local à traiter, et ne sont pas non plus très fiables en ce qui concerne la réelle production ionique.
Les dispositifs connus ont par ailleurs des rendements ioniques assez faibles après quelque temps d'utilisation. En particulier, après plusieurs utilisations, ils se révèlent peu capables de produire efficacement des ions oxygène.
Ceux travaillant à une tension supérieure à 6 kV sont dangereux, par l'agressivité et ta toxicité des produits peroxydants qu'ils produisent, tels que l'ozone ou les oxyde d'azote. Ils induisent également des flux électrostatiques. De plus, l'utilisation de tensions trop élevées est très difficile à contrôler ou à maîtriser, et est donc très dangereuse dans sa mise en œuvre courante.
Ceux qui fonctionnent à tension inférieure ou égale à 4200 volts, et notamment ceux du type décrit ci-dessus en liaison avec la figure 1 , mettent en œuvre des procédés d'alimentation électrique, et de fabrication, qui tendent à créer un système cohérent d'alimentation et de création de flux ionique.
Mais, quel que soit leur système ou procédé de protection existant jusqu'à ce jour, ils ne permettent pas d'éviter la création de frottements, ainsi que la diffusion et l'existence, dans le boîtier, de circulations d'air, créant ainsi des charges statiques et/ou favorisant la formation de composés de type peroxydes. Or, les charges statiques réduisent l'efficacité de la masse ionique créée.
Ces dispositifs n'assurent pas, non plus, une cohérence et une stabilité des aiguilles émissives, ni une production par aiguille qui soit cohérente, régulière et contrôlable, en vue de produire des flux ioniques qui auront une durée de vie suffisante pour traiter normalement et durablement un lieu visé ou identifié.
Le dispositif décrit dans le document WO96/02966 nécessite, en outre, une ouverture conique 28 qui permet un contact tactile, dangereux dans certaines applications, notamment dans le domaine automobile ou dans les crèches d'enfants.
Par ailleurs, la liaison électrique entre les plaques 16 et 22 est faite à l'aide d'un fil électrique, et donc de connexions supplémentaires, ce qui complique le dispositif et sa fabrication. Ces connexions créent en outre une déficience d'alimentation haute tension, et ne permettent pas d'empêcher les pertes ou les charges statiques. Le dispositif ne peut donc pas réellement assurer une production ionique de qualité et une dispersion du flux ionique dans l'atmosphère. Dans ces dispositifs connus, des effets d'effluvage couronne se manifestent également Ces effets se traduisent par un dépôt de polluants dans la zone 30 en "V" constituée par le cône distal 26 et l'ouverture conique 28 Cette zone est au contact de l'atmosphère et des flux d'air qui y circulent, d'où la création de composés parasites de type peroxydes ou autres Les effets d'effluvage empêchent les dispositifs connus de fonctionner efficacement Finalement, ce type de dispositif n'offre pas de solution efficace et pérenne au traitement de l'enceinte visée, et à la restauration de la salubrité du lieu.
Un tel dispositif ne permet en outre pas de créer une réelle isolation et une réelle étanchéité, du fait des alimentations et résistances extérieures nécessaires à son fonctionnement.
Enfin, la structure de gaine 20, solidaire du cône 12, lui-même solidaire des plaques 14, est complexe à réaliser industriellement.
Dans les deux cas, une zone de plasma s'étend très largement en sortie des pointes émissives. Il y a là cause d'une production de divers peroxydes, dangereux pour la santé humaine ou animale, tels que NOx, et qui de surcroît vont, par un processus d'attraction et d'écran, favoriser la réduction d'émission ionique souhaitée.
De plus, les valeurs des champs électriques dans les deux dispositifs existants visés ci-dessus sont très aléatoires au voisinage de la pointe émissive.
Afin de favoriser la diffusion, la dispersion et la circulation ionique, certains dispositifs intègrent un ventilateur de propulsion, il en résulte un système coûteux, qui génère une surconsommation d'énergie, et qui est la cause de dérangements sonores. Par ailleurs, un tel système brasse l'air en créant l'agglutination de poussières sur les pales des ventilateurs ou du système de propulsion, qui augmentent les phénomènes de frottement de l'air, ce qui densifie les perturbations électrostatiques, causes de la diminution de l'émission du flux ionique dans l'enceinte ou le volume à traiter.
Selon un autre aspect, les dispositifs connus ne permettent pas une adaptation à des environnements ou à des locaux variés. Si un dispositif donné est installé dans un local, aucun moyen ne permet de modifier la production ionique en fonction de l'occupation du local, qu'il s'agisse de l'occupation humaine ou de l'environnement constitué par l'ameublement ou les revêtements sur les parois du local. Aucun système ne permet non plus d'adapter la production ionique en fonction du lieu où se trouve le local. Or les besoins ne sont pas les mêmes selon que le local se situe, par exemple, dans une agglomération urbaine ou à la campagne.
Enfin, les dispositifs connus ne permettent pas de réaliser un dispositif ayant un nombre de pointes ou aiguilles émissives supérieur à quelques unités. Au mieux, les dispositifs connus ont moins d'une vingtaine d'aiguilles.
Exposé de l'invention.
L'invention a tout d'abord pour objet un dispositif générateur d'ions en milieu gazeux ou atmosphérique, comportant:
- une ou plusieurs aiguilles, présentant un corps et une extrémité émissive
- une gaine en matériau composite, qui entoure le corps de chaque aiguille - des moyens pour appliquer une tension entre deux parties du corps de chaque aiguille.
Le matériau composite comporte un polyester insaturé, renforcé de fibres de verre.
L'utilisation d'un tel matériau composite en tant que matériau de gainage apporte une nette amélioration du point de vue de l'émission électronique et de la production ionique obtenues.
Un tel matériau peut avoir une résistivité sensiblement égale ou égale à 1012 ohms, m alors que le document WO96/02966 préconise d'utiliser un matériau de résistivité supérieure ou égale à 1015 ohms.m. Le choix de ce matériau supprime en outre la nécessité de réaliser une structure distale conique au voisinage de l'extrémité de chaque aiguille, solidaire du gainage, ainsi que la nécessité de réaliser une structure proximale conique du côté de l'extrémité émissive de chaque aiguille.
La réalisation du dispositif générateur d'ions (positifs ou négatifs) est donc grandement facilitée, et le rabattement des lignes de potentiel zéro le long de la gaine est assuré sans la présence de structures coniques.
La gaine réalisée autour de l'aiguille est par exemple de forme cylindrique, sans partie conique à l'extrémité. Le matériau composite peut comporter du verre en proportion comprise entre 50% et 90 % en poids total du matériau. Il peut en outre comporter du mica.
Les aiguilles peuvent être en titane ou en platine ou en un composé de titane et de platine, ou en argent, ou, en inox, ou en laiton, ou en nickel ou en un alliage de ces matériaux.
Les moyens pour appliquer une tension entre deux parties du corps de chaque aiguille comportent par exemple une première et une seconde plaques, situées à deux hauteurs différentes le long de chaque gaine, et des moyens permettant d'appliquer une haute tension entre ces deux plaques.
Un dispositif d'alimentation électrique peut être incorporé sur une de ces plaques. Ainsi, les connexions du dispositif ioniseur vers l'extérieur sont réduites, ce qui réduit d'autant les problèmes de micro-courants d'air ou de fuite de l'extérieur vers l'intérieur du dispositif, et donc les problèmes mentionnés ci-dessus dans l'introduction.
Selon un mode de réalisation, une des plaques intègre l'ensemble constitué par l'alimentation haute-tension et les moyens électroniques permettant d'appliquer cette tension le long du corps de chaque aiguille.
Selon un autre mode particulier de réalisation, pour un dispositif comportant une pluralité d'aiguilles, chaque aiguille peut être entourée d'une gaine, les gaines étant solidarisées deux par deux. Ceci favorise le maintien mécanique des aiguilles et évite également des instabilités dans la production ionique, de même que des productions de composés parasites
Les gaines peuvent ainsi être couplées deux par deux à l'aide d'une plaque en un matériau identique à celui des gaines, les deux gaines et la plaque étant formées d'un seul bloc On obtient alors une structure très avantageuse du point de vue de la fabrication industrielle
Selon un autre aspect, l'invention a également pour objet un dispositif de régulation d'un dispositif loniseur, comportant en outre des moyens de régulation de la tension appliquée entre les deux parties du corps de chaque aiguille, par exemple à partir d'un transformateur ou à partir d'un transmetteur - régulateur, ainsi le dispositif offre la possibilité d'exercer un contrôle de la diffusion ionique. Le dispositif loniseur peut avantageusement être du type décrit ci- dessus dans le cadre de la présente invention
Selon un mode particulier de réalisation, les moyens de régulation de la tension comportent des moyens pour mesurer une quantité d'ions produite par le dispositif, des moyens pour comparer cette quantité d'ions produite à une quantité théorique nécessaire, et des moyens pour faire varier la tension appliquée en fonction du résultat de la comparaison de la quantité d'ions produite et de la quantité d'ions nécessaire
La quantité d'ions théorique nécessaire peut être déterminée à partir d'un volume corrigé, prenant en compte le volume réel du local dans lequel le dispositif générateur d'ions est installé, ainsi que le contenu du local et/ou son environnement
Ainsi, un utilisateur peut réguler le fonctionnement d'un dispositif loniseur en fonction de l'environnement de celui-ci, par exemple de l'occupation humaine et/ou de l'ameublement et/ou des revêtements sur les parois du local, ou encore en fonction du eu où se trouve le local Une telle régulation peut également être automatique, et ceci de manière ponctuelle ou régulière dans le temps.
Les moyens pour faire varier la tension appliquée peuvent être des moyens automatiques, ou manuels. L'invention propose également un détecteur d'ions comportant:
- des moyens pour capter des ions ou une quantité d'ions dans une atmosphère,
- des moyens de signalisation de la présence d'ions
- des moyens de commutation, pour commuter les moyens de signalisation de la présence d'ions en fonction de la quantité d'ions captée par les moyens pour capter des ions.
Les moyens de commutation comportent par exemple un transistor polarisé par une source de tension lorsqu'il y a commutation.
Ce détecteur peut être utilisé avec les moyens de régulation de tension décrits ci-dessus.
Brève description des figures
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre. Cette description porte sur les exemples de réalisation, donnés à titre explicatif et non limitatif, en se référant à des dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1 représente la structure d'un dispositif de l'art antérieur
- la figure 2 représente la structure d'un dispositif selon l'invention
- les figures 3A et 3B représentent la structure d'une aiguille émissive pouvant être utilisée dans le cadre d'un dispositif selon l'invention
- la figure 4 représente la structure d'un couple d'aiguilles rendues solidaires
- la figure 5 représente la structure générale d'un dispositif selon l'invention, avec son boîtier - la figure 6 représente le schéma d'un dispositif électrique incorporé dans un dispositif selon l'invention
- la figure 7 représente le schéma d'un système de contrôle d'un dispositif ioniseur - la figure 8 représente un circuit d'un dispositif mesureur d'ions
Description détaillée de modes de réalisation
Un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention va être expliqué, en liaison avec la figure 2. Ce dispositif comporte une aiguille, ou pointe, émettnce 40, essentiellement constituée d'un matériau noble. Cette aiguille est de préférence en titane, ou en platine, ou en un composé de ces deux matériaux
On peut aussi utiliser un métal inoxydable ou bien encore de l'argent, de l'inox, du laiton ou du nickel, ou un alliage de ces matériaux, par exemple en alliage laiton-nickel ou Argent-inox. C'est cependant le titane ou le platine ou un mélange platine-titane qui assure les meilleures performances du dispositif, comme on l'expliquera ci-dessous
Cette aiguille comporte une partie cylindrique 40-1 , prolongée par une extrémité conique 40-2
Elle est insérée dans un gainage 42, en matériau composite à base de polyester insaturé, renforcé de fibres de verre
Un tel matériau peut en outre comporter de la résine chlorophta que Ce matériau est formé par exemple par pultrusion
Le matériau de la gaine 42 contient, par exemple, un taux de verre compris entre 50 et 80% en poids du matériau composite Sa résistivité est environ égale à 1 012 ohms.m
Des caractéristiques physiques, mécaniques et électriques de ce matériau sont rassemblées à titre indicatif dans le tableau I suivant, respectivement pour des barres et tiges pleines et pour des profilés Les caractéristiques de résistivité sont obtenues par exemple par méthode ASTM D257.
Les caractéristiques indiquées pourront varier en fonction des applications ou réalisations envisagées.
Figure imgf000014_0001
Tableau I
Des matériaux diélectriques, de résistivité comprise entre 104 ohms.m et 1014 ohms m ou entre entre 104 ohms.m et 1016 ohms.m peuvent également être utilisés On peut également ajouter, à la composition de base du gainage, des matériaux minéraux comme le Mica, qui en renforcent les propriétés diélectriques.
L'ensemble aiguille-gainage est associé à des moyens permettant d'établir un champ électrique intense à l'extrémité de l'aiguille, ou permettant d'établir une différence de potentiel le long de l'aiguille, le champ ou la différence de potentiel étant suffisant(e) pour permettre la production d'électrons par la pointe émissive.
Le rabattement des lignes de potentiel zéro le long du gainage 42 est assuré sans la présence de structures coniques
De préférence, ces moyens, qui permettent d'établir un champ électrique intense à l'extrémité de l'aiguille, ou qui permettent d'établir une différence de potentiel le long de l'aiguille, comportent une première et une deuxième plaques 44, 46 entre lesquelles une différence de potentiel appropriée est établie.
La gaine 42 en matériau composite permet alors, en combinaison avec les deux plaques 44, 46, d'établir une tension appropriée le long du corps de l'aiguille émissive. Elle permet d'assurer un champ électrique contrôlable et modifiable, de valeur très élevée, à l'extrémité libre de chaque pointe. Le rabattement de l'équipotentielle se fait quasiment sur la surface externe de la gaine. Il en résulte un flux ionique accru et une forte réduction de la zone de confinement du plasma. Par ailleurs, les émissions de produits de type peroxydes sont réduites (production d'ozone à moins de 1 partie pour un milliard).
La combinaison de la gaine en matériau composite tel que défini ci
- dessus, et d'aiguilles en platine ou titane, ou en un mélange de platine et de titane, est particulièrement avantageuse, puisqu'elle permet d'atteindre un champ électrique optimum, pour une tension d'alimentation donnée. Ainsi, le flux électronique émis se trouve renforcé et le rendement de production ionique amélioré.
De plus, le flux obtenu est émis de manière pérenne et stable.
Enfin, le choix de cette combinaison de matériaux réduit sensiblement la production de composés de type peroxydes ou d'autres composés parasites ou toxiques, ainsi que les effets couronnes (effluvage) latéraux.
L'aiguille émissive 40 est fixée sur la plaque de base 44 par soudure 50 ou sertissage ou par tout autre moyen équivalent permettant d'assurer un maintien ferme de l'aiguille 40 sur cette plaque.
Un exemple d'une forme d'aiguille pouvant être utilisée est illustré sur la figure 3A. Cette aiguille comporte un corps cylindrique 40-1 , une extrémité conique 40-2, et un ergot de fixation 41 , par exemple de forme également cylindrique, et de diamètre inférieur au diamètre du corps 40-1 .
Un trou correspondant 47, de diamètre sensiblement égal au diamètre de l'ergot 41 , est pratiqué dans la plaque 44. Lorsque l'aiguille est positionnée dans le trou 47, l'ergot dépasse de la plaque, par exemple d'environ 2 mm, afin de pouvoir réaliser une soudure de qualité, permettant de maintenir l'aiguille de manière ferme. Cette soudure 50 est représentée en traits interrompus sur la figure 3B. La plaque 44 est alors elle-même prise entre la face intérieure 43 du cylindre constitutif du corps 40-1 et la soudure 50, de l'autre côté de la plaque 44.
Un tel maintien ferme assure non seulement une stabilité de l'aiguille, et donc des directions d'émission électronique, mais évite également toute circulation de micro-courants d'air ou d'atmosphère qui favoriserait la création d'espèces nocives, par exemple de peroxydes. Un maintien ferme permet également, en complément de la qualité intrinsèque de la conception du gainage, d'éviter tout frottement, créateur de charges électrostatiques qui perturbent le bon fonctionnement du dispositif Ainsi, la soudure a pour fonction non seulement de maintenir l'aiguille, mais aussi d'isoler et de rendre étanche l'intérieur du dispositif par rapport à d'éventuelles circulations d'air
La soudure peut être réalisée en passant la plaque 44 de support des aiguilles à la vague Ainsi une soudure plus homogène est obtenue, et, en outre, la possibilité de rupture des points de soudure est réduite
D'une manière générale, tout moyen de fixation assurera également, de préférence, et pour les mêmes raisons, ces fonctions de maintien ferme, sans frottement ou déplacement possible, ou encore sans circulation d'air possible, ou encore sans effort mécanique.
En ce qui concerne les efforts mécaniques, ceux-ci peuvent en effet se répercuter dans tout le dispositif et son boîtier, et donc résulter en des micro-fuites laissant passer des courants ou des circulations d'air ou en des frottements qui créent des charges statiques Les courants d'air ou les frottements, même très faibles, sont sources de perturbation dans la production ionique du dispositif En particulier, les circulations d'air favorisent la production de composés peroxydes et entraînent la création de charges statiques qui viennent gêner la qualité et l'importance du flux ionique
En leur extrémité 40-2, les pointes émissives peuvent être recouvertes d'un film d'or (représenté en noir sur la figure 2), qui renforce l'aptitude de la pointe et de la gaine à éliminer les phénomènes perturbants tels que la production de charges électrostatiques, les perturbations électromagnétiques et la production de tous peroxydes ou autres produits toxiques Ce film d'or peut aussi être appliqué à l'ensemble du corps de l'aiguille.
Le film d'or, à l'extrémité 40-2 de la pointe, les choix des matériaux constitutifs de l'aiguille 40 et du gainage 42 permettent d'assurer une conductibilité électrique et une productivité ionique sans perturbation, et sans effet de couronne latéral
Ainsi le dispositif peut produire un flux ionique très important, de façon continue et stable
La référence 48 désigne, sur la figure 2, une paroi d'un boîtier dans lequel l'ensemble des aiguilles, de leur gainage, et des plaques 44, 46 peut être incorpore Dans la paroi 48 est pratiquée une ouverture 52, par exemple de forme conique, formant logement de l'extrémité 40-2 de la pointe émissive
Comme on l'observe sur la figure 2, le boîtier peut s'appuyer sur la face supérieure 54 du gainage 42 Mais, à la différence du dispositif décrit dans le document WO96/02966, l'invention ne nécessite pas la mise en œuvre d'une plaque telle que la plaque 14 (voir la figure 1 ), constituée du même matériau que la gaine 10 et solidaire de la structure conique 12 et de la gaine 10 Cette nécessité, dans le dispositif de l'art antérieur, d'un ensemble solidaire complexe à réaliser, impose une contrainte très forte de fabrication Le dispositif selon l'invention, du fait qu'aucune solidarité n'est nécessaire entre la plaque extérieure ou paroi 48 du boîtier et la gaine 42, permet de simplifier l'assemblage du dispositif Ce gain en assemblage est d'autant plus sensible que le nombre de pointes émissives est élevé Le dispositif selon l'invention apporte donc une simplification considérable
De plus, les propriétés électriques résultant du choix du matériau de la gaine 42 et de l'aiguille 40 ne nécessitent aucunement une connexion par l'intermédiaire d'une résistance extérieure, du type de la résistance 24 de la figure 1. Le dispositif se trouve donc, là encore, simplifié. Sa sécurité en est améliorée, puisqu'ainsi est éliminée la présence d'un conducteur électrique, ce qui est très appréciable dans un environnement de hautes ou de très hautes tensions. En effet un tel conducteur est à l'origine de divers phénomènes, notamment de perturbation électrique, qui réduisent le processus de production ionique.
Selon un exemple de réalisation, les aiguilles/pointes émissives ont une longueur de l'ordre de 18 mm à 32 mm, par exemple 30 mm. Une longueur moyenne de 24 mm convient dans la mise en œuvre industrielle pour un produit de grande consommation, par exemple dans pour une application à des véhicules automobiles Le diamètre moyen de chaque aiguille peut être de 1 mm, mais peut varier, selon les besoins de production industrielle, entre 0,8 et 1 ,8 mm ou 2mm.
Les aiguilles sont soumises, directement et sans dispositifs filaires, à une alimentation en haute tension de 4,3 à 6 kV. La partie émissive de la section conique 40-2, est couverte d'un film or et a une longueur comprise entre 2 mm et 2,5 mm Selon un exemple cette partie 40-2 a une longueur de 5,8 mm et est couverte d'un film d'or sur une longueur de 2,4 mm. L'extrémité de la pointe a un rayon de quelques micromètres.
La gaine 42 a par exemple un diamètre extérieur de 6 mm. Cette gaine autorise le passage des aiguilles 40 dans son orifice cylindrique central De préférence, ce passage se fait à force, afin d'éviter tout frottement lorsque l'aiguille est en position, tout effet mécanique, et tout passage d'air créateur de phénomènes perturbants et électrostatiques.
De manière générale, l'aiguille est de préférence introduite dans la gaine de manière à éviter tout passage d'air entre la gaine et le corps 40- 1 de l'aiguille, ce qui permet d'améliorer la production ionique, et en particulier d'éviter la production de peroxydes (NOx notamment). La plaque 48 du boîtier, d'épaisseur environ 2,5 mm a par exemple une ouverture de demi-angle au sommet sensiblement égal à 30°, et de profondeur moyenne 8 mm, mais pouvant aussi être comprise entre 3 mm (ou 5 mm) et 15 mm.
Une colle spécifique peut être utilisée pour obturer et isoler l'aiguille dans la gaine 42.
La première plaque 44 est par exemple en matériau composite.
Elle comporte une face isolante et a par exemple une épaisseur totale de 1 ,5 mm. Le matériau utilisé est totalement intégré dans cette première plaque et a une épaisseur comprise entre 0,8 mm à 1 ,5 mm, le tout ayant une épaisseur comprise entre environ 1 ,5 mm et 2 mm. Elle annule toute émission d'effluvage vers l'arrière du dispositif.
La deuxième plaque est par exemple constituée d'un matériau composite dont la face intérieure est isolante et la face supérieure est conductrice et connectée à la masse (potentiel zéro du so!).
Selon un mode de réalisation, illustré sur la figure 4, les gaines en matériau composite sont assemblées deux par deux, par l'intermédiaire d'une plaque 60 constituée du même matériau que les gaines. Pratiquement, les deux gaines et la plaque sont formées d'un seul bloc. Cette structure permet de renforcer le maintien mécanique des aiguilles, et d'assurer une distance constante entre elles. La stabilité des flux d'électrons émis s'en trouve améliorée, et la possibilité de frottements ou de déplacements, même très faibles, est ainsi encore réduite. L'alimentation électronique du dispositif selon l'invention peut être une alimentation classique, du type de celle décrite dans le document WO96/02966.
D'une manière générale, le dispositif selon l'invention peut fonctionner sous une tension supérieure à 12 kV, par exemple comprise entre 6 kV et 12 kV, pour des applications industrielles nécessitant de fortes puissances Pour d'autres applications, en particulier domestiques ou de type grand public (afin notamment de réduire les composés peroxydes et les phénomènes de création d'ozone dans des proportions inférieures ou égales à 0,01 ppm), une tension inférieure à 6 kV pourra être suffisante, par exemple une tension comprise entre 4,3 kV et 6 kV, ou encore inférieure à 4,3 kV, par exemple 4,2 kV
Selon un mode de réalisation particulier, on peut fixer, sur l'une des plaques 44, 46, l'alimentation haute tension, ainsi que l'ensemble des composants électroniques permettant une alimentation directe de cette plaque.
Ainsi, la partie électronique et les aiguilles sont alimentées directement, de manière uniforme et permanente, ce qui procure une émission de haute tension égale sur l'ensemble du dispositif. Une seule diode de contrôle peut alors être intégrée dans la coque et le boîtier 48.
La source de tension alimente donc une seule et même plaque, qui accueille l'ensemble du dispositif et de l'appareillage électronique
Cette intégration assure un très bon isolement ainsi qu'une très bonne sécurité du dispositif par rapport à son environnement extérieur, puisqu'elle ne nécessite qu'une connexion vers l'extérieur, par exemple par une prise de type "jack", intégrée Elle permet également de supprimer la présence d'un élément filaire entre les deux plaques, et de réduire l'émission et la diffusion de charges statiques Elle contribue donc à une bien meilleure production ionique Enfin, elle permet de réduire la taille de l'ensemble du dispositif, donc les surfaces de contact avec l'atmosphère Le contact avec le secteur peut se faire de façon uniforme par des monoblocs aux normes de l'union européenne, intégrant différents types de tensions (de 6 à 380 V) et en s'adaptant à différentes tensions et puissances (par exemple de 40 à 60 Hz).. La source ainsi intégrée peut comporter un nombre quelconque d'aiguilles émissives.
Un exemple de circuit développé pour assurer cette intégration de la haute tension sur une des plaques 44, 46 est donné en figure 6. Ce circuit comporte un filtre 70, un circuit oscillant 76, un transformateur 78, et un ensemble 80 d'étages multiplicateurs de la tension. Les références
72 et 74 désignent respectivement un circuit 72 de commande de l'alimentation et une régulation de tension (par exemple : 5 V) au primaire du transformateur.
Selon un exemple de réalisation, le dispositif est alimenté par une tension source extérieure comprise entre environ 10 V et 25 V, le transformateur fournit une tension d'environ V1 =200V, et l'ensemble multiplicateur délivre une tension V2 d'environ 5 kV.
Sur la figure 2, l'ensemble multiplicateur 80 est représenté schematiquement sur la plaque 46, les autres composants électroniques intégrés sur cette plaque n'étant pas représentés. La plaque 46 est alors une carte électronique, la plaque 44 étant une plaque de support des aiguilles.
Selon un autre exemple, la plaque inférieure 44 supporte l'ensemble de la carte électronique ainsi que les bases non émissives des aiguilles, fixées par exemple par soudure, et les gainages des aiguilles.
C'est ce mode de réalisation qui est préféré, par rapport à celui dans lequel le dispositif électronique est réalisé sur la plaque 46.
La seconde plaque 46, est alors distante, par exemple, au minimum de 10 mm, et au maximum de 14 mm, de la plaque 44, et assure une stabilité renforcée du gainage coaxial, et donc de la diffusion des électrons émis par la pointe émissive 40-2 des aiguilles 40. La face regardant la première plaque 44 est traitée pour la rendre isolante. Elle renforce la maintien mécanique du gainage, support des aiguilles/pointes émissives. Cette deuxième plaque 46 est par exemple constituée d'un matériau composite dont la face intérieure est isolante et la face supérieure est conductrice et connectée à la masse (potentiel zéro du sol).
Les composants électroniques utilisés sur la plaque ou carte d'alimentation peuvent être de type CM. S. (Composants pour Montage en Surface).
La plaque, sur laquelle la source de tension et les composants électroniques sont intégrés, peut avoir été plongée dans un bain qualifié et normatif de fixation de l'ensemble électronique.
L'ensemble du boîtier d'accueil du dispositif électronique, des cartes support électronique et des pointes/aiguilles émissives, est de préférence en un matériau très faiblement conducteur, du point de vue électrique, et faiblement producteur de charges statiques, par exemple un matériau plastique, déchargé de toute trace métallique.
Pour une utilisation humaine ou animale de forte proximité, le matériau aura de préférence une résistivité minimale de 104ohm.m, par exemple 1012 ohm. m.
D'une manière générale, la résistivité de ce matériau est de préférence comprise entre 104 et 1012 ohm. m.
Le matériau choisi peut être un matériau ABS polyamide K6 ou ABS polycarbonate. Il peut être traité avec des additifs anti-ultraviolets et/ou anti-statiques, par exemple par ajout en charge soit de talc (à plus de 40%) ou de verre, ou de Mica, ou d'un produit d'origine minérale. De préférence, un matériau sera retenu dont la tenue à la température est supérieure ou égale à 120°C. L'ensemble du boîtier peut être traité en intérieur à l'aide d'une peinture dite "antistatique" permettant de réduire les phénomènes électriques producteurs de charges statiques, éléments fortement perturbants dans le cadre de la diffusion et de l'émission ionique isotrope d'un flux intense de charges de l'un et/ou de l'autre signe, sans émission de composés toxiques, sous une tension de valeur modérée.
Le matériau constitutif du boîtier peut aussi être traité à l'aide d'additifs lui conférant des propriétés antistatiques. Le traitement additionnel à l'aide d'une peinture antistatique n'est alors plus nécessaire.
Pour les ioniseurs comportant un nombre important de pointes émissives (par exemple: plus de 24 pointes), le boîtier est de préférence réalisé en matériau composite pultrudé.
Comme illustré sur la figure 5 le boîtier 51 peut être constitué de deux coques qui peuvent être assemblées à l'aide de deux puits 56 de vis (dont un seul est représenté sur la figure 5).
Ce boîtier peut aussi assurer le maintien des cartes électroniques et le support des aiguilles pointes/émissives. Les deux puits 56, du même matériau que les deux coques du boîtier lui-même, peuvent accueillir deux vis 58, réalisées elles - mêmes de préférence en un matériau plastique. Après fermeture, les vis sont inaccessibles et les puits peuvent être obturés par exemple par un étiquetage. Là encore, cette obturation permet de supprimer une source possible de micro-circulations d'air, dont les effets ont déjà été expliqués ci-dessus.
A titre d'exemple, les vis peuvent avoir une longueur de 2,5 à 3 mm, les puits d'assemblage 56 ayant une profondeur d'environ 5,8 mm à 6,5 mm.
La division du boîtier en deux coques distinctes, usinées selon un pan de montage et assemblées par des vis comme décrit ci-dessus est compatible avec une réalisation industrielle. Le dispositif peut être muni d'une grille 53 ou d'une fente qui laisse passer le flux électronique et assure une fonction de protection. Cette grille ou cette fente est de préférence intégrée au boîtier 51 , comme illustré sur la figure 5, et constituée du même matériau. Elle permet en outre de réduire les circulations d'air au voisinage direct de l'extrémité émissive 40 - 2 de la pointe 40, ce qui permet de réduire encore la production éventuelle de composés de type peroxydes.
Il peut être prévu de rajoutrer sur le boîtier un collecteur de sédimentation de toutes les poussières, et/ou germes et/ou particules se déposant par précipitation ou sédimentation du fait de l'action de l'ioniseur. Ce collecteur peut par exemple acceuillir des filtres que l'on peut changer ou nettoyer ou des filtres autonettoyants.
Le dispositif ioniseur selon l'invention, par la conception du gainage, des aiguilles, de leur assemblage, et par la conception du boîtier, permet de porter le nombre d'aiguilles à 24 ou plus (par exemple: 48, 96 ou 192 pointes). Ainsi, il est beaucoup plus aisé de traiter des grands volumes, avec, en outre, une émission ionique de qualité, sans création de composés peroxydes, ni afflux de charges statiques.
Selon un autre aspect de l'invention, la diffusion ionique obtenue d'un dispositif ioniseur, et en particulier d'un dispositif selon l'invention, tel que décrit ci-dessus, peut être contrôlée à l'aide d'un testeur d'ions qui permet d'assurer une mesure, ponctuelle ou intégrée, par branchement secondaire, par exemple à l'aide d'une connexion intégrée dans le dispositif.
Par ailleurs, pour une installation donnée dans un local, avec un environnement donné, on peut calculer le volume théorique nécessaire d'ions à produire. A cette fin, on calcule un volume total corrigé du local, en prenant en compte non seulement le volume réel du local, mais aussi un ou plusieurs paramètres parmi lesquels:
- la nature du sol (Ns) et/ou du plafond (Np), et/ou des murs du local (Nm); et/ou
- la présence, ou non, d'un système de climatisation (CI), et/ou de ventilation (V), et/ou de chauffage (Ch); et/ou
- la présence de meubles (M); et/ou
- la situation géographique (S) du local; et/ou
- la présence, dans le local, de photocopieur(s) et/ou d'appareil(s) de télévision (T) et/ou de Minitel (Mi) et/ou d'ordinateur(s) (O) et/ou de chaîne haute-fidélité (Hf) et/ou de système(s) de transmission/réception de type "fac-similé" (F), et/ou
- la présence, dans le local, de personnes (Pe) et/ou d'animaux; on peut également distinguer suivant que les personnes fument (Fu), ou pas.
Selon un exemple de réalisation, on peut prendre les formules suivantes:
P= Ns + Np + Nm + Cl + V + Ch + M + S (1 )
A= T + O + Hf + F + 6 x Pe + 6Fu (2)
où les divers paramètres ont les valeurs données dans les tableaux ci-dessous.
Nature du sol
Figure imgf000026_0001
Ns = 0 Autre
Tableau II
Nature du Plafond
Figure imgf000027_0002
Tableau ILT
Nature des Murs
Figure imgf000027_0003
Tableau IV
Climatisation
Figure imgf000027_0004
Tableau V
Ventilation
Figure imgf000027_0001
00/7
26
V = 25 Oui
Tableau VI
Télévision et/ou Photocopieurs
Figure imgf000028_0001
Tableau VTI
Ordinateur
Figure imgf000028_0002
Tableau vπi
Minitel
Figure imgf000028_0003
Tableau IX
Figure imgf000028_0004
Tableau X Nature des Meubles
Figure imgf000029_0001
Tableau XI
Situation de l'Environnement
Figure imgf000030_0001
Tableau xπ
Nombres de Personnes
Figure imgf000030_0002
Tableau XHI
Après avoir appliqué les formules (1 ) et (2) ci-dessus, le volume total corrigé se calcule selon la formule:
V, = Vp + (1 +P/100) + A
où Vp représente le volume physique réel de la pièce ou du local (longueur x largeur x hauteur).
En exprimant Vp en m3, Vt est obtenue en m3. En fait, chacun des coefficients exprimés ci-dessus ajoute un certain volume au volume physique réel Vp. Par exemple, la présence d'une climatisation nécessite de rajouter 25/100 = 0,25 m3 à Vp, tandis que la présence d'une personne nécessite de rajouter 6 m3 à Vp. Le calcul de Vt exprime donc un volume corrigé. L'appareil générateur d'ions produit une certaine quantité d'ions, adaptée à un certain volume, en fonction de la tension appliquée. Cette donnée est par exemple fournie par le constructeur de l'ioniseur. Dans la suite est donné un exemple dans lequel une émission ionique de 4 000 000 000 000 d'ions négatifs/secondes permet de traiter en moyenne un volume d'environ 80 à 100 m3 d'air.
Après calcul de Vtl il est possible de faire varier la tension appliquée, donc le volume d'ions réellement produits, pour adapter la production aux conditions de l'environnement.
Un exemple de système de régulation est illustré en figure 7. Sur cette figure, la référence 81 désigne un dispositif ioniseur comportant une ou plusieurs pointes émissives 85, 86, 87. Les calculs décrits ci-dessus peuvent être effectués séparément, par exemple sur un micro-ordinateur portable 96 muni du programme de calcul nécessaire; il peut être aussi effectué à distance, le programme de calcul étant chargé sur un serveur 90 auquel l'utilisateur se connecte par un réseau 98. Enfin, il peut aussi être réalisé directement par un microprocesseur
94 conçu et programmé spécifiquement pour calculer Vt et, éventuellement, P ou A.
Dans tous les cas, l'utilisateur fournit, soit au micro-ordinateur 96, soit au dispositif 94 les données sur les différents paramètres, soit sous la forme de réponses à des questions, soit directement sous la forme de paramètres quantitatifs; dans ce dernier cas, l'utilisateur a alors déjà à sa disposition, sous forme de tableau, ou dans un espace mémoire du microordinateur 96, les données ci-dessus.
Le dispositif 94 effectue alors la comparaison des données fournies par le mesureur d'ions 82 avec le volume d'ions nécessaire, lui-même déduit de Vt et émet, en fonction du résultat de cette comparaison, un signal de comparaison de la tension. Le dispositif incorpore par exemple un variateur agissant, entre autres, à la base des aiguilles/pointes émissives. Il peut s'agir soit d'un bouton poussoir avec 3 positions correspondant à l'utilisation maximale, intermédiaire, minimale, ou d'une molette sans chiffrage ayant la même fonction. Il peut aussi y avoir adaptation et incorporation au niveau du transformateur primaire, ou intégration d'un transistor destiné à cet usage.
Selon une variante, plusieurs ioniseurs individuels sont disposés dans le même local et, en fonction du résultat de la comparaison, un ou plusieurs ioniseurs en plus sont activés, ou bien arrêtés.
Enfin, selon un autre mode de réalisation, l'utilisateur calcule, par exemple à l'aide du micro-ordinateur 96, le volume Vt et modifie lui-même, à la main, la tension de fonctionnement de l'ioniseur ou le nombre d'ioniseurs fonctionnant. Ainsi, la puissance de production ionique peut être modulée en fonction des besoins de l'utilisateur, par exemple à partir de données fournies par le fabricant du dispositif.
Un exemple de mesureur d'ions pouvant être utilisé en tant que mesureur 81 est illustré sur la figure 8. Il comporte trois transistors 100, 102, 104, trois résistances 106, 108, 110, une antenne 112 (utilisée comme capteur), une diode 114 (LED), un interrupteur 126.
Les ions s'accumulent sur l'antenne, provoquant un courant 11 négatif minime passant dans la base du transistor 100. Un condensateur
116 forme avec la résistance 106 un réseau RC qui permet d'éliminer toute fluctuation rapide.
Lorsque 11 est assez important, le transistor 100 s'enclenche. Il y a connexion de la borne négative de la pile 120 sur la base du transistor
102, qui devient polarisé et conduit à son tour.
La base du transistor 104 est associée à la borne positive de la pile. Lorsque 104 est polarisé, son collecteur est en série avec la résistance limitatrice de courant 108 et le potentiomètre 110, provoquant une conduction.
Par l'enclenchement de 108, un compteur 122 (par exemple un compteur de 100 mA) indique (de manière non linéaire) le niveau relatif du flux d'ions, alors que la diode 114 (en série avec l'émetteur de 104) s'allume pour indiquer la présence d'ions.
Afin d'éviter toute production de charges statiques, le circuit est enfermé dans un boîtier plastique (par exemple en ABS composite obtenu par pultrusion) chargé de talc ou de mica jusqu'à 45%. Une bande en aluminium de 1 ,25 cm de largeur est fixée sur le côté du boîtier, et elle est connectée au circuit à la jonction du condensateur 116 et à la borne positive de la pile 120. Cette bande d'aluminium sert de point de masse au circuit. Elle peut aussi être remplacée par une liaison à un point de terre fixe. Le dispositif décrit ci-dessus détecte les ions négatifs. En inversant la polarité des transistors (NPN devient PNP et vice - versa), il peut détecter les ions positifs.
A titre d'exemple les transistors 100, 102, sont des transistors modèles PN 2907 PNP standard, le transistor 106 est un modèle PN 2222 NPN standard, les résistances 106 et 108 ont des valeurs respectives de
100 Mohms et 10000 Ohms, le potentiomètre 110 a une valeur de 5000
Ohms, le condensateur 116 a une valeur de 470 pF, la pile 120 est une pile radio de 9 V.
L'interrupteur 126 est adossé au potentiomètre 110. On peut également utiliser un potentiomètre muni d'un interrupteur.
Le mesureur d'ions tel qu'il vient d'être décrit permet de détecter la présence d'ions dans l'air ou l'atmosphère et indique leur taux relatif.
Ce mesureur d'ions peut être utilisé pour réguler une production ionique comme illlustré sur la figure 7. Il permet également de vérifier des fuites ioniques ou de tester des charges statiques (par exemple sur des vêtements ou des tubes au néon ou des containers en plastique) et peut donc être utilisé indépendamment du circuit de la figure 7.
Le dispositif selon l'invention permet de restaurer l'équilibre ionique et de restaurer la salubrité d'un lieu ou d'un site.
Il peut s'appliquer à des domaines très divers, et notamment domestiques, ou industriels.
Des exemples d'applications particulièrement avantageuses concernent l'industrie agro-alimentaire (élevage de toute nature) ou la conservation alimentaire (réfrigérateurs et armoires réfrigérées fixes ou mobiles, portables ou non). L'invention s'applique en particulier dans le domaine de la conservation sous vide, en remplacement des traitements par le chlore, ainsi que dans le domaine de la conservation des produits en général. Elle s'applique notamment à la conservation des produits dits de "4βmβ catégorie", des produits de la pisciculture, de conserve de poissons et des produits de la mer.
D'autres exemples d'applications concernent les secteurs de la climatisation, de la ventilation, et de l'aération dans les sites d'habitation horizontaux ou verticaux, centralisés ou individuels, dans les sites et plateaux de bureaux, les plateaux informatiques, les salles blanches, les lieux hospitaliers publics ou privés, les sites pharmaceutiques, les sas gris et blancs en milieu industriel, pharmaceutique, hospitalier (public ou privé), et d'une manière générale dans tout laboratoire, toute crèche d'enfants ou maison de retraite.
Il trouve également application aux véhicules de transport terrestre, aérien, ferroviaire ou maritime. Il convient d'ajouter les applications concernant directement la vie humaine et animale, afin de traiter les affections respiratoires, ou allergiques, d'origine atmosphérique, ou autres. Il permet également de traiter les problèmes et phénomènes liés aux infections, à la silice quartzeuse, à l'amiante, aux acariens, aux distributions, par voies atmosphériques directes ou indirectes, d'émissions bactériennes ou virales.
Il permet également de traiter ou d'avoir une influence sur les phénomènes liés aux perturbations de charges statiques ou de champs électromagnétiques.
On peut également, grâce au dispositif selon l'invention, produire des ions en évitant toute création ou toute production de divers composés de type peroxydes, de nature agressive pour toute vie humaine, en milieu fermé ou semi-ouvert, et/ou production ou émission de nature toxique pour toute vie humaine, en enceinte fermée ou semi-ouverte, telles que l'ozone (O3) ou l'oxyde d'azote (NOx) ou l'oxyde de carbone ou autres dérivés.
Par ailleurs, le procédé de régulation mis en œuvre en combinaison avec le dispositif selon l'invention permet de restaurer l'équilibre ionique et de restaurer la salubrité de tout lieu grâce à l'évaluation de l'émission ionique nécessaire, en fonction de l'installation des appareils, en vue de traiter l'air du site ou de l'enceinte équipée du dispositif selon l'invention.
En particulier, on peut ainsi assurer la distribution homogène et/ou localisée, selon une commande manuelle ou à distance, de façon continue ou intermittente, d'une manière isotrope quasi parfaite, et selon une prédétermination et une production ionique estimée et calculée, en vue de restaurer la salubrité atmosphérique de l'air du lieu visé. Des exemples d'applications plus détaillés vont êtres donnés ci- dessous.
Exemple I. Un premier exemple concerne une étude de l'efficacité du ioniseur dans un sas gris des hommes du remplissage (il s'agit d'une unité de l'industrie pharmaceutique).
Le dispositif utilisé, conforme à la description ci-dessus, présente une émission ionique de 4 000 000 000 000 d'ions négatifs/secondes, permettant de traiter en moyenne 80-100 m3 d'air.
L'appareil a été placé dans le sas gris des hommes du remplissage. Une forte contamination microbienne de l'air avait été notée dans ce sas, depuis plusieurs semaines.
Des contrôles ont été effectués avant la mise en place de l'ioniseur, de même qu'en cours d'utilisation de l'ioniseur.
Les contrôles particulaires sont effectués avec un compteur de particules de type METONE 217, N° de série 92 22 51 47 MM, équipé d'une sonde isocinétique. Les contrôles sont effectués en période d'activité. Ceci vaut pour les contrôles particulaires. Par ailleurs, des contrôles bactériologiques ont été réalisés. Ce sont des contrôles de l'air général et des surfaces (lavabos et sols). Ils ont été effectués de la même manière que des prélèvements de routine durant le fonctionnement de l'appareil, et avec un RCS pour l'air général et des géloses de type 'count-tact' pour les surfaces.
En ce qui concerne les résultats particulaires, la comparaison des moyennes faites permet d'établir que les résultats sont significatifs.
Une baisse de l'activité particulaire a été notée durant le fonctionnement de l'appareil: sur environ 150 mesures, l'activité passe, pour les particules à 0,5 micromètres, de 674 à 120 en moyenne; pour les particules à 5 micromètres, de 19 à 6 en moyenne. Il y a donc: - une diminution d'activité de 82% pour les particules de taille supérieure à 0,5 micromètres
- de 68% pour les particules de taille supérieure à 5 micromètres.
De plus, on observe que le maximum de particules dénombrés avant l'utilisation du ionisât est de 15 543 pour les particules de taille supérieure ou égale à 0,5 micromètres. Il est de 201 pour les particules de taille supérieure ou égale à 5 micromètres.
Ces maxima, avec fonctionnement du ioniseur, ne sont plus que de:
- 2022 pour des particules supérieures à 0,5 micromètres
- 112 pour des particules supérieures à 5 micromètres. Il y a donc bien une diminution de l'activité particulaire.
En ce qui concerne les résultats bactériologiques, là encore, la comparaison des moyennes permet d'établir que les résultats sont significatifs.
Une forte baisse de la contamination microbienne de l'air général est observée: on passe d'une moyenne de 660 germes/m3 à environ 130 germes/m3, soit une diminution de 80%.
Le % de mesure supérieur aux limites, pour l'air général du sas gris, passe de 68,5% à 20%.
Il semble que la contamination microbienne soit fortement diminuée lorsque l'appareil est en fonctionnement.
Par conséquent, le dispositif ioniseur selon l'invention est efficace pour réduire l'activité particulaire et la contamination de l'air général, même s'il ne les élimine pas complètement. Décrit ci-dessus pour une unité de production pharmaceutique, il peut aussi bien s'appliquer, et de manière toute aussi avantageuse, à une salle d'équipement informatique. Exemple II.
Cet exemple concerne l'effet d'un ioniseur dans une salle d'accouchement.
Le volume traité est de 1200 m3 et 7 dispositifs selon l'invention étaient installés dans la salle.
Les contrôles ont été réalisés par une technicienne bio-hygiéniste, lorsque la salle était au repos et en dehors de toute présence humaine, le 9 avril 1998 (jour J0 avant mise en place du matériel) et les 10 et 11 avril 1998 (respectivement jours J1 et J2)
L'appareil de comptage de particules utilisé est de type "MET ONE
227", avec un débit de 2,8 litres/minutes, et une durée de prélèvement d'une minute. Cet appareil était installé au point central de la salle.
Pour les mesures d'aéro bio-contamination, l'appareil utilisé était de type "SAMPL'AIR", avec un débit de 100 litres/minutes et une durée de prélèvement de 10 minutes. Cet appareil était lui aussi installé au point central de la salle.
Les résultats de comptage de particules, de contrôle micro- biologiques des surfaces et d'aéro bio-contamination, sont donnés respectivement dans les tableaux ci-dessous.
Figure imgf000038_0001
0/74188 37
Figure imgf000039_0001
Tableau XIV
Figure imgf000040_0001
Tableau XV
Figure imgf000040_0002
Tableau XVI
Les résultats à J1et J2 montrent une nette diminution:
- du taux particulaire
- et du nombre de P.N.C./m3
Les résultats à J2 concernant la contamination des surfaces ne permettent pas de confirmer ces conclusions. En effet, on ne sait pas si les prélèvements ont été réalisés dans les mêmes conditions de bionettoyage.
Exemple III.
Cet exemple concerne le traitement de l'air d'un box qui loge un cheval de sport et de course. Un cheval de course vit plus de 20 heures par jour dans son box, qui est un logement d'environ 3,5 mètres sur 3 mètres de surface au sol. Il est en principe nettoyé tous les jours, tôt le matin, et c'est un lieu où se concentrent beaucoup de poussières et de germes.
Plusieurs chevaux présentant des troubles différents ont été placés à l'intérieur d'un box muni d'ioniseurs tels que décrits ci-dessus. Plus précisément, des exemples vont être donnés concernant des chevaux présentant une toux persistantes, des symptômes d'epistaxis, et des symptômes de méforme.
Tout d'abord, trois chevaux présentant une toux persistante au sortir de leur box, le matin, ont été observés. Ces animaux avaient déjà reçu toutes les médications habituellement employées en pareil cas. Ils étaient tous trois vaccinés contre la grippe équiπe et la rhino-pneumonie, plus fréquemment que ne l'impose le Code des Courses et les posologies indiquées par les laboratoires. II a été constaté que, lorsqu'un appareil selon l'invention est utilisé dans un box, la toux disparaît et que, trois semaines après, les symptômes cliniques ont totalement disparu.
Lorsque les appareils ont dû être arrêtés, afin d'effectuer des prélèvements de poussières fixées sur les aiguilles, le symptôme de toux est réapparu en quelques jours. Puis, il a de nouveau disparu lorsque l'animal a été remis en présence de l'appareil.
En ce qui concerne les symptômes d' epistaxis, il semble que les ions négatifs renforcent la tonicité des cellules ciliées des bronches et bronchioles. Il semble également qu'ils accroissent la résistance des cellules alvéolaires.
On a constaté une régression et une disparition des phénomènes hémorragiques, dus à la fragilité des cellules alvéolaires, sur un cheval qui avait été placé, pour sa toux, en présence de l'appareil.
Pour l'étude du comportement, un étalon parfaitement sain, mais claustrophobe, a été maintenu dans un box en présence de l'appareil selon l'invention. Habituellement, l'animal présentait depuis longtemps des manifestations d'agitations permanentes dans son box.
En quelques semaines, le comportement de l'étalon a été notoirement amélioré. Il a cessé de s'agiter dans son box. Le même constat a pu être fait pour des chevaux d'entraînement sous traitement.
En ce qui concerne le forme des chevaux, on a pu constater, de manière ponctuelle, une amélioration des performances des chevaux de course.
Les différentes observations rapportées ci-dessus montrent qu'un dispositif selon l'invention peut intervenir, de manière très efficace, dans l'habitat du cheval. On peut aussi l'appliquer avantageusement à une voiture de transport d'un animal tel que le cheval.
D'une manière générale, le dispositif selon l'invention peut également intervenir de manière très efficace dans l'habitat de tout animal, et en particulier des poulets, des canards, des dindes, ou des lapins.
L'invention concerne donc également un habitacle d'animal muni d'un dispositif ioniseur tel que décrit ci-dessus, par exemple une cage en matériau plastique (ou polymère ou composite) munie d'un tel ioniseur, par exemple pour des poulets, ou des canards, ou des dindes, ou des lapins, ou d'autres petits animaux (chiens, chats, ...).
Exemple IV.
Cet exemple concerne le traitement de l'air dans le milieu de l'élevage des porcs, le traitement de l'air étant effectué par un dispositif ioniseur selon l'invention.
Les opérations de mesure ont été menées sur deux sites de porcherie de naisseur-engraisseur.
Sur le premier site, le cycle de production est basé sur trois semaines:
- une première semaine de saillie des truies
- une seconde semaine de mise bas des truies
- et une troisième semaine de sevrage des porcelets, à 28 jours. Ce type de production permet de comparer les résultats obtenus dans une salle traitée, à ceux obtenus dans une salle non traitée de la même bande.
Le deuxième site concerne un cycle de travail de la production se faisant à la semaine. Chaque semaine, il y a des saillies, des mises bas, et des sevrages qui s'effectuent à 21 jours.
Ce second type de production ne permet pas de comparer les résultats obtenus à d'autres salles au même moment, ils ne peuvent être comparés qu'aux résultats obtenus sur les bandes passées, aux mêmes stades de production. Premier site de production:
Des rampes de traitement de l'air, ou dispositifs selon l'invention, ont été installés le 31 août 1998, dans la maternité d'élevage des porcs. L'opération a été achevée le 28 septembre 1998.
L'ambiance de la salle semble meilleure, mais aucun résultat sanitaire notoire n'a pu être imputé au traitement en cours.
La nurserie est elle aussi équipée de dispositifs selon l'invention. On a pu constater une amélioration de l'ambiance et une diminution des odeurs.
Les résultats techniques directs sont bons, puisqu'on a pu constater un gain important de poids sur une durée courte, d'à peine 21 jours, et ceci pendant une période très sensible (sevrage, abandon de la mère, changement de contexte, ...).
La différence avec les chiffres des quatre bandes précédentes témoignent de l'importance des écarts, puisqu'on a pu constater un gain de poids total, par porcelet, de 810g et un gain de poids moyen quotidien (GMQ), par animal, de 49g. Par ailleurs, on a pu constater une diminution des toux, des éternuements, ce qui laisse présager un meilleur état sanitaire et une meilleure capacité respiratoire.
Dans la phase de post-sevrage, sur 146 porcelets, on a pu constater un poids moyen de sortie de 34,430kg, pour un âge moyen de 74,9 jours et un GMQ de 519g. L'appréciation de l'éleveur sur la tenue qualitative du lot est bonne: il n'y a pas de disparité dans le lot,
- les cochons sont homogènes,
- et ils ont une croissance régulière. Les résultats des différents essais sont résumés dans le tableau comparatif XVII ci-dessous.
Figure imgf000046_0001
Tableau XVπ
Deuxième site de production
Dans cette deuxième exploitation une maternité a été équipée de dispositifs ioniseurs le 1er septembre 1998, et les truies y sont entrées le 3 septembre 1998. Il y avait des salles traitées par ionisation (avec 23 truies par salle) et des salles non traitées (avec 24 truies par salle).
Les résultats techniques sont rassemblés dans le tableau XVIII ci- dessous.
Tableau XVIII
Du point de vue sanitaire, rien ne peut être signalé, qui permet de constater une modification particulière attribuable au traitement de l'air.
La salle de la nurserie a été équipée le 7 octobre 1998, et les animaux y sont entrés le 8 ou le 9 octobre 1998. Les résultats portent sur 528 porcelets, sevrés à 27 jours.
Les résultats techniques sont contenus dans le tableau XIX ci- dessous.
Figure imgf000047_0002
Tableau XIX
Du point de vue sanitaire, rien n'est à signaler en ce qui concerne les toux et les éternuements.
Les éléments rassemblés ne semblent pas suffisants pour dégager une tendance ou une interprétation significative.
Une seconde opération de mesure a été effectuée sur la nurserie, le 27 octobre 1998.
Il a été enlevé de la salle traitée les résultats d'une case qui regroupe les plus petits de la bande. En effet, le caractère spécifique de cette case pénaliserait les résultats globaux établis sur 11 cases standardisées.
Les résultats techniques sont rassemblés dans le tableau XX ci- dessous.
Figure imgf000048_0001
Tableau XX
Plus de diarrhées grises ont été constatées dans la salle traitée que dans la salle témoin, sans explications particulières (l'alimentation et la température étant la même). Sans ces quelques cas supplémentaires, une meilleure différence de G.M.Q aura sans doute été constatée. Du point de vue technique, on retrouve pratiquement les mêmes très bons résultats que ceux obtenus dans la première exploitation.
Les tests effectués dans les deux exploitations permettent de constater, en situation d'élevage, l'intérêt de traiter l'air par ionisation. D'une manière générale, on constate une meilleure ambiance dans les salles traitées: il y a moins de facteurs polluants pour les animaux, mais aussi pour les éleveurs et le personnel qui y travaillent.
Exemple V.
Cet exemple concerne l'utilisation des dispositifs ioniseurs selon l'invention dans l'industrie agro-alimentaire.
Les principaux axes d'études ont porté sur 3 applications potentielles des ioniseurs en industrie agro-alimentaire:
- décontamination d'ambiance
- décontamination de surfaces - stockage des denrées alimentaires.
En matière de décontamination des surfaces, les tests effectués laissent penser que les dispositifs ioniseurs n'agissent pas sur les surfaces. En ce qui concerne la décontamination d'ambiance, des tests ont été réalisés dans une salle de préparation de denrées alimentaires d'un volume de 80 m3.
Cette salle simule un atelier de production alimentaire avec ses caractéristiques propres: - flux de personnes et de matières, - présence de nombreux équipements en inox,
- phase de nettoyage et de désinfection.
Les essais ont été menés avec des ioniseurs selon l'invention, le suivi de la charge microbienne étant réalisé par contrôle sur boîte de Pétri (avec un milieu non sélectif de type PCA).
Des tests préliminaires ont été réalisés dans le local, sans dispositif ioniseur. La charge microbienne augmente très significativement au cours des périodes d'activité. Cet accroissement de la contamination semble plus particulièrement lié:
- au nombre d'opérateurs travaillant dans l'atelier,
- aux matières premières travaillées,
- au flux de main-d'œuvre de matière,
- aux conditions environnementales (température ou humidité). Une première série d'essais a permis de tester l'efficacité de 1 à 4 ioniseurs dans le local.
Une semaine de battements, sans dispositif ioniseur en fonctionnement, est instaurée avant chaque modification des conditions d'études. Les ioniseurs ont été placés au même endroit, sur le mur, à l'opposé d'une hotte d'aspiration.
Les résultats sont rassemblés dans le tableau XXI ci-dessous.
Figure imgf000050_0001
Figure imgf000051_0001
Pour les semaines 1 à 2 et 3 à 4, aucune différence témoin/essai n'est à noter.
Pour les semaines 5 et 6, on constate une tendance à une réduction plus rapide de la charge après activité.
Un effet très limité des dispositifs ioniseurs est constaté sur la charge microbienne. Hors activité, on peut constater une tendance de baisse plus rapide de la contamination d'ambiance. Une accumulation de particules formant un dépôt noir est également constatée autour des dispositifs ioniseurs. Une deuxième série de tests a été réalisée. Au cours de cette série de tests, la disposition des dispositifs ioniseurs a été modifiée: ceux-ci ont été placés sur les murs du local. On a pu alors constater qu'il y avait un effet de captation de microparticules dans l'air, mais aucun effet bactéricide n'a pu être mis en évidence.
En matière de stockage des denrées alimentaires, des tests ont été réalisés sur des aliments stockés dans une enceinte à +4°C, avec et sans dispositif ioniseur.
On a pu constater une meilleure stabilité de la couleur de la viande de bœuf, mesurée au chromamètre Minolta. Une meilleure stabilité de la couleur a également été constatée pour certains fruits (bananes, tomates), et ceci sur une durée de 72 heures.
Le pH de la tomate conservée sous atmosphère ionisée semble également stabilisé.
Exemple VI
Cet exemple concerne l'utilisation de dispositifs ioniseurs selon l'invention, et de l'émission d'ions négatifs, pour la conservation du poisson frais.
Les tests ont été effectués sur des sardines et des éperlans.
Un ioniseur selon l'invention a été introduit dans une enceinte frigorifique (enceinte 1 ) maintenue à 4°C et avec une humidité moyenne de 75%. L'ioniseur a été installé une journée avant le début des essais.
Une autre enceinte frigorifique (enceinte 2), de même volume et maintenue dans les mêmes conditions de température et d'humidité n'était pas munie d'un dispositif ioniseur.
Dix poissons ont été utilisés pour les tests. Ils ont été achetés juste avant l'expérience, conservés dans la glace puis coupés en deux.
Une moitié de chaque poisson a ensuite été placée dans l'enceinte 1 et l'autre dans l'enceinte 2. Les moitiés de poisson ont ainsi été conservées pendant 5 jours, sans intervention.
Un premier test (test chimique) a été réalisé.
Le kit utilisé ("Fresh tester FTP II" (FT302), de marque TRANSIA) permet de connaître l'état de fraîcheur du poisson. Ce kit permet de mesurer la quantité totale K des produits de dégradation de l'ATP : HXR + Hx
K(%) = lOO
ATP + ADP + AMP + MP + HXR + X
Au numérateur de cette expression, HXR+HX représente la quantité d'Inosine (H^R) et d'hypoxanthine (HX) résultant de la décomposition de l'ATP (Adenosine triphosphate). Au dénominateur, on trouve successivement les quantités d'ATP, d'adénosine diphosphate (ADP), d'adénosine monophosphate (AMP) et d'inosine mono-phosphate (IMP), ainsi que les quantités H^R et Hx.
K est inversement proportionnel à l'état de fraîcheur du poisson.
Le kit se présente sous la forme d'un tube de bandelette-tests, d'un flacon de tampon d'extraction et d'une abaque de lecture de K. Un échantillon de muscle dorsal d'un poisson à tester, exempt de peau, est prélevé, auquel une quantité de tampon est ajoutée. A partir du mélange obtenu, un extrait est réalisé, dans lequel une bandelette-test peut être trempée.
Les tests réalisés sur les poissons stockés de la manière décrite ci- dessus montrent un ralentissement de la dégradation des poissons de l'enceinte 1.
En particulier, les morceaux de sardines de l'enceinte 1 sont 10 à 25% moins dégradées que ceux de l'enceinte 2.
Les morceaux d'éperlans de l'enceinte 2 sont 10 à 20% plus dégradés que ceux de l'enceinte 1. Un deuxième test (test sensoriel) a été réalisé.
Il est plus subjectif, mais on constate clairement que les poissons conservés sous ionisation sont dans un meilleur état général (meilleur aspect, odeur moins forte, texture plus fraîche, dessèchement et durcissement des chairs nettement moins prononcés).
Ces tests montrent que la conservation de poisson frais, ou de produits de la mer en général, peut être améliorée en utilisant un dispositif ioniseur selon l'invention.
Le nombre d'ioniseurs à utiliser et le flux de production d'ions négatifs à utiliser dépendent du volume de l'enceinte de stockage et de la masse des poissons à conserver.
L'invention concerne donc également un procédé de stockage d'aliments, dans lequel l'aliment est conservé dans une enceinte munie d'un ou de plusieurs dispositifs ioniseurs selon l'invention. En particulier, on peut réaliser des armoires ou des armoires réfrigérées, ou des chambres froides, ou des réfrigérateurs, ou des vitrines ou des vitrines réfrigérées munies d'un dispositif ioniseur, de préférence d'un dispositif ioniseur selon l'invention.
Exemple VII
Selon l'invention on peut également appliquer un dispositif tel que décrit ci-dessus à la production de denrées ensachées sous vide.
Jusqu'à présent, la technique d'ensachage utilisée consiste à faire passer les denrées dans un tunnel, ou chaîne, et à les traiter avec des produits chlorés en vue de leur conservation. Puis les denrées sont ensachés sous vide.
Selon l'invention, un traitement par ions oxygène O" remplace avantageusement les traitements par produits chlorés.
Les denrées sont donc acheminées sur un tapis ou par une chaîne d'acheminement vers un tunnel où sont installés des dispositifs ioniseurs selon l'invention. La production d'ions O" peut y être régulée par un système tel que celui décrit ci-dessus en liaison avec la figure 7. Puis ont lieu les opérations d'ensachage, telles qu'elles sont actuellement connues.

Claims

Revendications
1. Dispositif générateur d'ions en milieu gazeux, caractérisé en ce qu'il comporte:
- une ou plusieurs aiguilles (40, 85, 86, 87), présentant un corps (40 - 1) et une extrémité émissive (40 - 2)
- une gaine (42) en matériau composite comportant un polyester insaturé, renforcé de fibres de verre, qui entoure le corps (40 - 1) de chaque aiguille - des moyens (44, 46, 70, 72, 74, 76, 78, 80) pour appliquer une tension entre deux parties du corps de chaque aiguille.
2. Dispositif selon la revendication 1 , la gaine (42) étant de forme extérieure cylindrique.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, une ou plusieurs aiguilles étant en titane ou en platine ou en un composé de titane et de platine, ou en argent, ou en inox, ou en laiton, ou en nickel ou en un alliage de ces matériaux.
4. Dispositif générateur d'ions en milieu gazeux, caractérisé en ce qu'il comporte:
- une ou plusieurs aiguilles (40, 85, 86, 87), présentant un corps (40-1 ) et une extrémité émissive (40 - 2), chaque aiguille étant en titane ou en platine ou en un composé de titane et de platine, - une gaine (42) en matériau composite comportant un polyester insaturé, renforcé de fibres de verre, qui entoure le corps (40 - 1 ) de chaque aiguille
- des moyens (44, 46, 70, 72, 74, 76, 78, 80) pour appliquer une tension entre deux parties du corps de chaque aiguille.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, chaque extrémité émissive (40 - 2) étant recouverte d'un film d'or.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, le matériau composite comportant du verre en proportion comprise entre 50% et 90 % en poids total du matériau.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, le matériau composite comportant en outre du mica.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, chaque aiguille (40) étant maintenue fermement dans la gaine (42) qui l'entoure, sans possibilité de frottement ou de déplacement.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, les moyens pour appliquer une tension entre deux parties du corps de chaque aiguille comportant une première et une seconde plaques (44, 46), situées à deux hauteurs différentes le long de chaque gaine en matériau composite, et des moyens (70, 72, 74, 76, 78, 80) permettant d'appliquer une haute tension entre ces deux plaques.
10. Dispositif selon la revendication 9, l'une des deux plaques (44) formant support pour chaque aiguille (40), qui est maintenue de manière ferme, sans possibilité de frottements.
11. Dispositif selon la revendication 10, l'une des deux plaques étant munie d'une source haute tension intégrée (70, 72, 74, 76, 78, 80).
12. Dispositif selon la revendication 11 , la source haute tension intégrée comportant des moyens pour produire une première tension (V1 ), et des moyens pour multiplier cette première tension afin d'obtenir la haute tension souhaitée (V2).
13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, la source haute tension étant réalisée avec des composants C.M.S.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, comportant une pluralité d'aiguilles, chaque aiguille étant entourée d'une gaine, les gaines étant solidarisées deux par deux.
15. Dispositif selon la revendication 14, les gaines étant couplées deux par deux à l'aide d'une plaque (60) en un matériau identique à celui des gaines.
16. Dispositif selon la revendication 15, les deux gaines et la plaque étant formées d'un seul bloc.
17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16, ce dispositif étant incorporé dans un boîtier (51 ) en matériau plastique.
18. Dispositif selon la revendication 17, le matériau plastique étant déchargé de toute trace métallique.
19. Dispositif selon l'une des revendications 17 ou 18, le matériau ayant une résistivité comprise entre 104 et 1012 ohm.m.
20. Dispositif selon l'une des revendications 17 à 19, l'intérieur du boîtier étant traité par une peinture antistatique.
21. Dispositif selon l'une des revendications 17 à 19, le matériau constitutif du boîtier étant traité à l'aide d'additifs lui conférant des propriétés antistatiques.
22. Dispositif selon l'une des revendications 17 à 21, le boîtier comportant deux coques, et des puits de vis (56).
23. Dispositif selon la revendication 22, comportant en outre des moyens pour obturer les puits de vis (56) après assemblage des deux coques.
24. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 23, comportant en outre des moyens (82, 94) de régulation de la tension appliquée entre les deux parties du corps de chaque aiguille.
25. Dispositif selon la revendication 24, les moyens de régulation de la tension comportant des moyens (82) pour mesurer une quantité d'ions produite par le dispositif, des moyens (94) pour comparer cette quantité d'ions produite à une quantité théorique nécessaire, et des moyens pour faire varier la tension appliquée en fonction du résultat de la comparaison de la quantité d'ions produite et de la quantité d'ions nécessaire.
26. Dispositif selon la revendication 25, la quantité d'ions théorique nécessaire étant déterminée à partir d'un volume corrigé, prenant en compte le volume réel du local dans lequel le dispositif générateur d'ions est installé, ainsi que le contenu du local et/ou son environnement.
27. Dispositif selon les revendications 24 ou 25, les moyens pour faire varier la tension appliquée étant des moyens automatiques, ou manuels.
28. Dispositif selon l'une des revendications 24 à 27, comportant un détecteur d'ions comportant lui - même :
- des moyens (112) pour capter des ions ou une quantité d'ions dans une atmosphère,
- des moyens (1 14, 122) de signalisation de la présence d'ions - des moyens (100 -1 10) de commutation, pour commuter les moyens de signalisation de la présence d'ions en fonction de la quantité d'ions captée par les moyens (112) pour capter des ions.
29. Dispositif selon la revendication 28, les moyens de commutation (100 - 1 10) comportant un transistor (104) polarisé par une source de tension lorsqu'il y a commutation.
30. Utilisation d'un ou plusieurs dispositifs ioniseurs selon l'une des revendications 1 à 29 pour la fabrication d'un habitacle, fixe ou mobile, pour animal.
31. Utilisation d'un ou plusieurs dispositifs ioniseurs selon l'une des revendications 1 à 29 pour la réalisation d'une cage pour animal.
32. Utilisation selon la revendication 32, la cage étant en matière plastique ou en matériau polymère composite.
33. Utilisation d'un réceptacle muni d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 29 pour la réalisation d'un dispositif de stockage de denrées alimentaires.
34. Utilisation selon la revendication 33, le réceptacle étant un réfrigérateur, ou une armoire réfrigérée ou une vitrine.
35. Utilisation d'un dispositif d'ionisation selon l'une des revendications 1 à 29, pour réaliser un dispositif de transport.
36. Utilisation selon la revendication 35, le dispositif de transport étant un véhicule automobile ou ferroviaire ou aéronautique.
37. Procédé d'ensachage sous vide de denrées alimentaires, comportant les étapes suivantes:
- produire un ou plusieurs flux d'ions oxygène négatifs à l'aide d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 29
- soumettre les denrées à ensacher à ce flux d'ions
- ensacher les denrées alimentaires sous vide.
38. Procédé de stockage de denrées alimentaires, dans lequel on entrepose les denrées dans un local équipé d'un dispositif ioniseur selon l'une des revendications 1 à 29, et en ce que l'on produit un flux d'ions négatifs à l'aide de ce dispositif ioniseur.
39. Procédé de stockage de denrées alimentaires selon la revendication 38, les denrées étant de la viande ou du poisson ou des légumes.
40. Procédé de traitement de l'atmosphère d'un local, dans lequel on met en œuvre un dispositif selon l'une des revendications 1 à 29.
41. Procédé selon la revendication 40, le local étant un sas gris ou blanc, ou une salle blanche, ou une salle d'ordinateurs ou munie d'équipements informatiques ou électroniques, ou une salle d'hôpital.
42. Procédé selon la revendication 40, le local étant une zone d'élevage animal.
43. Procédé selon la revendication 40, le local étant une zone ou un atelier de production alimentaire.
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