EP1764156A2 - Dispositif d'ionisation de particules véhiculées dans un flux d'air, pour une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation notamment - Google Patents

Dispositif d'ionisation de particules véhiculées dans un flux d'air, pour une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation notamment Download PDF

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EP1764156A2
EP1764156A2 EP06116729A EP06116729A EP1764156A2 EP 1764156 A2 EP1764156 A2 EP 1764156A2 EP 06116729 A EP06116729 A EP 06116729A EP 06116729 A EP06116729 A EP 06116729A EP 1764156 A2 EP1764156 A2 EP 1764156A2
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EP
European Patent Office
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frame
electrodes
fingers
air flow
conductor cable
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06116729A
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German (de)
English (en)
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EP1764156A3 (fr
Inventor
Frédéric Valeo Systèmes Thermiques R&D Ladrech
Didier Valeo systèmes Thermiques R&D Loup
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/86—Electrode-carrying means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/41—Ionising-electrodes

Definitions

  • the present invention is in the field of apparatus for treating a flow of air flowing through an installation, in particular with a view to subtracting particles that it conveys.
  • This installation is for example a ventilation, heating and / or air conditioning, especially for a motor vehicle.
  • the present invention more particularly relates to a device for ionizing said particles, in order to cause their electrostatic precipitation on a collection device placed downstream of the ionization device of the invention.
  • Organized electrostatic devices are known to retain particles, such as particles of dust, smoke or the like, which are present in a flow of air circulating inside an installation. These devices are for example used to clean the air of a ventilation, heating and / or air conditioning, especially for a motor vehicle.
  • the ionization device comprises at least a pair of electrodes which are connected to the corresponding terminals of a polarized power source.
  • the particles present in the flow of air flowing between the electrodes are ionized from a high voltage discharge, indifferently positive or negative, delivered between the electrodes.
  • the ionized particles are then conveyed by the flow of air to the collection device which is placed downstream of the ionization device, to retain by electrostatic precipitation the previously charged particles.
  • a blower is associated with the ionizer and the collection device to generate the airflow.
  • documents GB2308320 PPFCO LIMITED
  • GB1559629 NISSAN MOTOR
  • JP6166325 ZEXEL CORP and all
  • JP11000576 ZEXEL CORP
  • JP8332411 ZEXEL CORP
  • the electrodes are for one formed into a wire while the other electrode consists of a blade.
  • the electrodes consist of wires oriented orthogonally to the air flow, which are arranged between blades oriented parallel to the air flow.
  • Such ionization devices use a large number of elements whose assembly must be rigorous and precise, especially with regard to the relative positioning of the electrodes. It follows a difficulty of obtaining at a competitive cost of these devices, with a small footprint and a limited number of elements.
  • the object of the present invention is to provide a device for ionizing particles carried in an air flow intended to be placed in the latter upstream of a device for collecting these particles, in particular by electrostatic precipitation or the like. It is more particularly intended to provide such a device, which is compact and structurally simple, to facilitate its industrial implementation and simplify the assembly operations of the elements that compose it.
  • the device of the invention is a particle ionization device conveyed in a flow of air circulating inside an installation, such as a ventilation, heating and / or air conditioning installation.
  • This device comprises at least two electrodes carried by a frame and respectively connected to the corresponding terminals of a polarized power source. Two first adjacent electrodes are disposed on either side of a second electrode which is formed from at least one conductive cable.
  • the conductive cable is hooked on fingers, which are arranged as an elastic member for energizing the conductor cable and which are carried by the frame.
  • the fingers are arranged in flexible strip.
  • the fingers advantageously comprise lateral flanges for supporting the conductor cable, these flanges being in particular provided with at least one retaining lug of the conductive cable and / or at least one notch for receiving the conductive cable.
  • the fingers have on their outer face a flexible median tongue against which the conductor cable bears.
  • Such fingers advantageously constitute positioning and retaining members of the conductive cable with regard to the distance separating two adjacent first electrodes.
  • the conductive cable extends from one edge to the other of the frame by forming at least one loop whose strands each constitute a second electrode. More particularly and according to a first exemplary embodiment, the conductive cables are in plurality and each form a loop closed on itself, which extends from one edge to the other of the chassis. More particularly still and according to a second exemplary embodiment, the conductive cable is successively returned from one edge to the other of the chassis by forming a plurality of open loops.
  • the hooking fingers of at least one end of the loops are preferably assembled on the same support carried by the frame. More particularly, the hooking fingers of the ends of the loops located on the same side of the frame are gathered on a support, the respective supports of the ends of the loops being indifferently distinct or constituting a unitary piece.
  • the support is advantageously attached to the chassis by interlocking, such as inside a first groove that it comprises. According to other forms of support of the support on the frame, this connection is made by welding, clipping, gluing or similar techniques.
  • the first electrodes are each shaped as a blade disposed in its general plane perpendicular to the direction of the air flow, the width of the first electrodes extending parallel to the air flow.
  • the first electrodes are in particular in plurality and are interconnected at their ends by cross members carried by the frame.
  • the first electrodes and the crosspieces advantageously constitute a unitary piece, which can be easily made from a stamped blank, or else by molding.
  • said unitary piece is attached to the frame by interlocking. According to other forms of contribution of the unitary piece to the frame, this contribution is made by welding, clipping, gluing or similar techniques.
  • the crosspieces are also advantageously means for centering said unitary piece on the frame. Said unitary piece is preferably attached to the frame by interlocking the ends of the first electrodes in second grooves formed in the frame.
  • the frame is in particular shaped frame receiving at one of its large faces the support and its other large face the unitary piece.
  • the supports constitute a unitary piece from one to the other of the ends of the loops, the son are likely to be installed on this unitary piece prior to its establishment on the chassis. It follows from these provisions that the mounting of the first electrodes and second electrodes on the frame is simple and fast, from their installation on either side of the frame, to means of an intermediate element on which are respectively assembled the first electrodes and the second electrodes, this intermediate element being formed for the first electrodes by the cross members, and for the second electrodes by the supports.
  • the frame is in particular electrically insulating, and is likely to be integrated into a functional body of the installation, such as a filter for example.
  • the frame is housed inside a frame.
  • This frame is preferably composed of two elementary frames, at least one of which advantageously comprises at least one comb for holding the first electrodes at a separation distance from one another.
  • the comb is more particularly disposed in the middle zone of the first electrodes, to complete their maintenance in position offered by the interlocking of their ends within the second grooves that includes the frame.
  • the frame can be integrated into a functional body of the installation, such as the chassis of a particulate filter, or a device for collecting particles by electrostatic precipitation.
  • the ionization device is capable of being associated with a device for collecting particles by electrostatic precipitation and with a blower generating the air flow, or even with a particulate filter, which are advantageously grouped together in a common housing.
  • the device of the invention is particularly applicable to a main installation of ventilation, heating and / or air conditioning, including equipping a vehicle.
  • the device of the invention is also applicable to an autonomous ventilation, heating and / or air conditioning system, for the air purification of the passenger compartment of a vehicle, separate from a main ventilation installation, heating and / or air conditioning equipping vehicle.
  • a housing (1) houses an electrostatic apparatus (2, 3) for purifying a flow of air (4) flowing therethrough by retention of the particles carried in the air flow (4). , such as particles of dust, smoke or the like.
  • This apparatus (2, 3) comprises an ionization device (2) for electrically charging the particles and a device for collecting (3) the previously charged particles, for example by electrostatic precipitation.
  • the housing (1) has an air inlet (5) and an air outlet (6), and houses a blower (7) for circulating the airflow through the electrostatic apparatus (2,3). (4).
  • the housing (1) is likely to be that of a ventilation system, heating and / or air conditioning, including a motor vehicle.
  • the blower (7) is indifferently that of the installation or an additional blower.
  • the electrostatic apparatus (2, 3) is preferably placed in the air inlet (3) of the installation or in the ventilation system, heating and / or air conditioning, regardless of upstream or downstream of the blower (7).
  • the housing (1) is also likely to be a stand-alone box placed in the passenger compartment of the vehicle to clean the air contained therein.
  • the ionization device (2) comprises electrodes (8, 9) divided into two groups, of which a group of first electrodes (8) and a group of second electrodes (9), which are respectively connected to the corresponding terminals (10, 11) of a polarized power source (12).
  • the particles present in the air flow (4) circulate between the first (8) and the second (9) electrodes which deliver a high voltage discharge, of the Corona type, indifferently positive or negative. This discharge produces ions that collide with the particles and charge them electrically.
  • Each first electrode (8) is shaped as a blade while each second electrode (9) is shaped as a cable.
  • the first electrodes (8) are arranged in their general plane perpendicular to the direction of the air flow (4), the width of the first electrodes (8) extending parallel to the air flow (4), the second electrodes ( 9) being interposed between two adjacent first electrodes (8).
  • the first electrodes (8) are connected to the positive terminal (10) of the power supply source (12) and constitute anodes while the second electrodes (9) are connected to the negative terminal (11) of said source (12) and constitute the cathodes.
  • the wiring of the first (8) and second (9) electrodes is indifferently capable of being reversed so that the first electrodes (8) constitute the cathodes and the second electrodes (9) constitute the anodes.
  • the first (8) and second (9) electrodes are jointly carried by a frame (13) arranged in a frame and are arranged parallel to each other in the general plane of the frame (13). .
  • the frame (13) is disposed in the housing (1) substantially orthogonal to the air flow of so that the latter passes through the interior of the frame (13) where the electrodes (8,9) are arranged.
  • the frame (13) is made by molding an electrically insulating material, plastic material in particular, to prohibit an electrical contact between the first (8) and second (9) electrodes, despite their contribution to a common frame (13).
  • each of the second electrodes (9) consists of a strand of a loop (14) made from the abutment of the free ends of a conductive wire.
  • the loop (14) thus formed comprises two parallel strands each constituting a second electrode (8).
  • the two strands of the same loop (14) are arranged on either side of a first electrode (8) shaped as a blade, so that the arrangement between them first (8) and second (9) electrodes resides in an alternation between a loop strand and a blade.
  • the ends of the loops (14) are hooked on a respective finger (15) which is carried by the frame (13).
  • the hooking fingers (15) of one and the same loop end (14) are gathered on a support (16, 17).
  • the second electrodes (9) are electrically connected to each other via the unitary part, so that the electrical supply of all the second electrodes (9) is made from a connection single electrical supply (18) of any one of the supports (16,17) to the corresponding terminal (11) of the power source (12).
  • the supports (16,17) respectively assigned to one and the other of the loop ends (14) are in relation to one another so as to form a one-piece assembly.
  • the first electrodes (8) are interconnected at their ends by means of a respective cross member (19,20).
  • the first electrodes (8) and the crosspieces (19, 20) are made from an electrically conductive material, especially steel or the like.
  • the first electrodes (8) are electrically connected to each other via crosspieces (19, 20), so that the electrical supply of all the first electrodes (8) is made from a single electrical connection (21) of any of the cross members (19,20) to the corresponding terminal (10) of the power source (12).
  • the first electrodes (8) and crosspieces (19,20) are made from a metal strip (22).
  • the latter (22) is stamped to provide the first electrodes (8) and orient them substantially orthogonally to the crosspieces (19,20).
  • each finger (15) is organized in a flexible U-shaped slat whose lateral wings (23) are oriented towards the recess of the frame (13).
  • Each lateral wing (23) is provided at its distal end (24) with a retaining lug (25) and in the median region of a notch (26), which are intended to hold the corresponding loop strand in position ( 14).
  • a flexible tongue (27) is provided in the middle zone of the finger (15) and on its outer face (28). This flexible tongue (27), against which bears the corresponding end of the loop (14), forms a member for energizing the latter (14).
  • the fingers (15) advantageously constitute positioning members of the second electrodes (9) at a separation distance from one another, which is precise and determined by the gap formed between the distal ends (24) of the lateral wings (23). It follows that the structure of the loop arrangement of the second electrodes (9) and their holding in conformation by fingers (15) gathered on a same support (16, 17) allows a reliable and precise relative positioning of the second electrodes ( 9) from the structural arrangement of the supports (16,17).
  • the support (16, 17) carrying the fingers (15) is fitted inside a first groove (29) formed in the frame (13) and opening to the top face of the latter (13).
  • the support (16, 17) has lateral tabs (30) for positioning on the frame (13) which are oriented orthogonal to its general extension plane.
  • each first electrode (8) is nested within a second groove (31) formed in the frame (13) and opening to the underside of the latter (13). More specifically, the ends of the first electrodes (8) are nested in respective pads (32) that includes the frame (13).
  • Such studs (32) allow precise positioning and easy to make first electrodes (8) on the frame (13) during assembly of said unitary piece (8,19,20) on the latter (13).
  • the two free ends of the cable are secured to one another by crimping (34), or in an equivalent manner by welding or the like.
  • crimping 34
  • Such an operation is advantageously carried out in the workshop prior to assembly of the elements composing the ionization device (2).
  • the supports (16, 17) comprise, in addition to the lateral tabs (30) for positioning, longitudinal tabs (35) intended to be inserted inside the first grooves (29) that the frame (13) comprises.
  • the hooking fingers (15) are carried by the support (16,17) within clearances (36) formed between two longitudinal tabs (35) positioning.
  • the recesses (36) that they comprise are vis-à-vis on windows (37) that includes the frame (13), to arrange in the thickness of the frame (13) an access passage to the hooking fingers (15), and where appropriate facilitate the establishment of son previously closed loop on themselves.
  • the frame (13) is housed inside a frame (38, 39) composed of two elementary frames (38, 39) associated with the one to another by interlocking, clipping, welding or the like.
  • the elementary frames (38, 39) are structurally similar and are made from the molding of an electrically insulating material, in particular a plastic material.
  • the big face of at least one frame element (39) is provided with a protective grid against an unexpected passage of foreign bodies of substantial size inside the ionization device (2), without affecting the free movement of the air.
  • This elementary frame (39) is in particular that located upstream in the air flow (4).
  • the elementary frames (38,39) each comprise a stiffening brace (40).
  • the transverse branch (41) of the spider (40) of the elementary frame (38) disposed near the first electrodes (8) comprises a comb (42) whose teeth are engaged on the latter (8), in order to optimize the maintenance in position of the first electrodes (8) by completing their behavior at their ends by holding in the middle zone.
  • the longitudinal branches (43) of the braces (40) of the elementary frames (38,39) are arranged opposite a stiffening rib (44) that the frame (13) comprises, to minimize obstacles to the passage of the air flow (4) and consequently the aeraulic losses, while stiffening both the elementary frames (38,39) and the frame (13).
  • a first step consists in fitting said unitary piece (8,19,20) gathering the first electrodes (8) inside the second grooves (31) formed in the frame (13), and in particular in the pads (32) that the latter (13) comprises.
  • the sleepers (19,20) advantageously constitute means for centering the first electrodes (8) on the frame (13) to facilitate assembly.
  • a second step consists in fitting the holders (16,17) carrying the fingers (15) inside the first grooves (29) formed in the frame (13).
  • a third step is to hook the ends of the loops (14) on the fingers (15) that comprise the supports (16,17).
  • a fourth step is to return the elementary frame (38) provided with the comb (42) on the frame (13), and to close the device by joining the other elementary frame (39) on the first (38), by interlocking, gluing, welding or the like for example.

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un dispositif d'ionisation (2) de particules véhiculées dans un flux d'air (4), ce dispositif (2) comprenant au moins deux électrodes (8,9) portées par un châssis (13) et respectivement reliées aux bornes correspondantes (10,11) d'une source d'alimentation électrique polarisée (12). Deux premières électrodes adjacentes (8) sont disposées de part et d'autre d'une deuxième électrode (9) qui est formée à partir d'au moins un câble conducteur (14). Ce dernier (14) est crocheté sur des doigts (15) qui sont agencés en organe élastique de mise sous tension du câble conducteur et qui sont portés par le châssis (13).

Description

    Domaine technique de l'invention.
  • La présente invention est du domaine des appareils de traitement d'un flux d'air circulant à travers une installation, en vue notamment d'en soustraire des particules qu'il véhicule. Cette installation est par exemple une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, notamment pour véhicule automobile. La présente invention a plus particulièrement pour objet un dispositif d'ionisation desdites particules, en vue de provoquer leur précipitation électrostatique sur un dispositif de collecte placé en aval du dispositif d'ionisation de l'invention.
    • Etat de la technique.
  • On connaît des appareils électrostatiques organisés pour retenir des particules, telles que des particules de poussière, de fumée ou analogues, qui sont présentes dans un flux d'air circulant à l'intérieur d'une installation. Ces appareils sont par exemple utilisés pour assainir l'air d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, notamment pour véhicule automobile.
  • Parmi ces appareils, on connaît aussi ceux dont l'organisation sépare en deux ensembles distincts un dispositif d'ionisation destiné à charger électriquement les particules présentes dans le flux d'air et un dispositif de collecte par précipitation électrostatique des particules chargées. Le dispositif d'ionisation comporte au moins un couple d'électrodes qui sont reliées aux bornes correspondantes d'une source d'alimentation électrique polarisée. Les particules présentes dans le flux d'air circulant entre les électrodes sont ionisées à partir d'une décharge haute tension, indifféremment positive ou négative, délivrée entre les électrodes. Les particules ionisées sont ensuite véhiculées par le flux d'air vers le dispositif de collecte qui est placé en aval du dispositif d'ionisation, pour retenir par précipitation électrostatique les particules préalablement chargées. Un pulseur est associé au dispositif d'ionisation et au dispositif de collecte pour générer le flux d'air. Par exemple, les documents GB2308320 (PIFCO LIMITED), GB1559629 (NISSAN MOTOR), JP6166325 (ZEXEL CORP and all), JP11000576 (ZEXEL CORP) et JP8332411 (ZEXEL CORP) décrivent de tels appareils, qui présentent l'avantage de séparer en deux ensembles distincts le dispositif d'ionisation et le dispositif de collecte, pour finalement réduire l'encombrement du dispositif d'ionisation et accroître les performances du dispositif de collecte.
  • Selon GB2308320 , les électrodes sont pour l'une conformée en un fil tandis que l'autre électrode est constituée d'une lame. Selon les documents GB1559629 , JP1100576 et JP8332411 , les électrodes sont constituées de fils orientés orthogonalement au flux d'air, qui sont disposés entre des lames orientées parallèlement au flux d'air.
  • De tels dispositifs d'ionisation mettent en oeuvre un nombre conséquent d'éléments dont le montage doit être rigoureux et précis, notamment en ce qui concerne le positionnement relatif des électrodes. Il en découle une difficulté d'obtention à un coût compétitif de ces dispositifs, avec un encombrement réduit et un nombre limité d'éléments.
    • Objet de l'invention.
  • Le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'ionisation de particules véhiculées dans un flux d'air destiné à être placé dans ce dernier en amont d'un dispositif de collecte de ces particules, notamment par précipitation électrostatique ou analogue. Il est plus particulièrement visé de proposer un tel dispositif, qui soit peu encombrant et structurellement simple, pour faciliter sa réalisation industrielle et simplifier les opérations de montage des éléments qui le composent.
  • Le dispositif de l'invention est un dispositif d'ionisation de particules véhiculées dans un flux d'air circulant à l'intérieur d'une installation, telle qu'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation. Ce dispositif comprend au moins deux électrodes portées par un châssis et respectivement reliées aux bornes correspondantes d'une source d'alimentation électrique polarisée. Deux premières électrodes adjacentes sont disposées de part et d'autre d'une deuxième électrode qui est formée à partir d'au moins un câble conducteur.
  • Selon la présente invention, le câble conducteur est crocheté sur des doigts, qui sont agencés en organe élastique de mise sous tension du câble conducteur et qui sont portés par le châssis. Selon un exemple de réalisation, les doigts sont agencés en lamelle flexible.
  • Plus particulièrement, les doigts comportent avantageusement des ailes latérales de prise d'appui du câble conducteur, ces ailes étant notamment pourvues d'au moins un ergot de retenue du câble conducteur et/ou d'au moins une échancrure de réception du câble conducteur. De préférence, les doigts comportent à leur face externe une languette médiane flexible contre laquelle prend appui le câble conducteur. De tels doigts constituent avantageusement des organes de positionnement et de retenue du câble conducteur au regard de la distance séparant deux premières électrodes adjacentes.
  • Selon une forme préférée de réalisation, le câble conducteur s'étend d'un bord à l'autre du châssis en formant au moins une boucle dont les brins constituent chacun une deuxième électrode. Plus particulièrement et selon un premier exemple de réalisation, les câbles conducteurs sont en pluralité et forment chacun une boucle refermée sur elle-même, qui s'étend d'un bord à l'autre du châssis. Plus particulièrement encore et selon un deuxième exemple de réalisation, le câble conducteur est successivement renvoyé d'un bord à l'autre du châssis en formant une pluralité de boucles ouvertes.
  • Les doigts de crochetage d'au moins une même extrémité des boucles sont de préférence rassemblés sur un même support porté par le châssis. Plus particulièrement, les doigts de crochetage des extrémités des boucles situées à un même côté du châssis sont rassemblés sur un support, les supports respectifs des extrémités des boucles étant indifféremment distincts ou constituant une pièce unitaire. Le support est avantageusement rapporté sur le châssis par emboîtement, tel qu'à l'intérieur d'une première saignée que ce dernier comporte. Selon d'autres formes d'apport du support sur le châssis, cette liaison est réalisée par soudage, par clipage, par collage ou techniques analogues.
  • De préférence, les premières électrodes sont chacune conformées en lame disposée dans son plan général perpendiculairement à la direction du flux d'air, la largeur des premières électrodes s'étendant parallèlement au flux d'air. Les premières électrodes sont notamment en pluralité et sont reliées entre elles à leurs extrémités par des traverses portées par le châssis. Les premières électrodes et les traverses constituent avantageusement une pièce unitaire, qui est susceptible d'être aisément réalisée à partir d'un flan embouti, ou encore par moulage. De préférence, ladite pièce unitaire est rapportée sur le châssis par emboîtement. Selon d'autres formes d'apport de la pièce unitaire sur le châssis, cet apport est réalisé par soudage, par clipage, par collage ou techniques analogues. Les traverses constituent en outre avantageusement des moyens de centrage de ladite pièce unitaire sur le châssis. Ladite pièce unitaire est préférentiellement rapportée sur le châssis par emboîtement des extrémités des premières électrodes dans des deuxièmes saignées ménagées dans le châssis.
  • Le châssis est notamment conformé en cadre recevant à l'une de ses grandes faces le support et à son autre grande face la pièce unitaire. Dans le cas où les supports constituent une pièce unitaire de l'une à l'autre des extrémités des boucles, les fils sont susceptibles d'être installés sur cette pièce unitaire préalablement à sa mise en place sur le châssis. Il ressort de ces dispositions que le montage des premières électrodes et des deuxièmes électrodes sur le châssis est simple et rapide, à partir de leur installation de part et d'autre du châssis, au moyen d'un élément intermédiaire sur lequel sont respectivement rassemblés les premières électrodes et les deuxièmes électrodes, cet élément intermédiaire étant formé pour les premières électrodes par les traverses, et pour les deuxièmes électrodes par les supports.
  • Le châssis est notamment électriquement isolant, et est susceptible d'être intégré à un organe fonctionnel de l'installation, tel qu'un filtre par exemple.
  • Selon un autre mode de réalisation, le châssis est logé à l'intérieur d'un cadre. Ce cadre est préférentiellement composé de deux cadres élémentaires, dont l'un au moins comporte avantageusement au moins un peigne de maintien des premières électrodes à une distance de séparation les unes des autres. Le peigne est plus particulièrement disposé en zone médiane des premières électrodes, pour compléter leur maintien en position offert par l'emboîtement de leurs extrémités à l'intérieur des deuxièmes saignées que comporte le châssis. Le cadre est susceptible d'être intégré à un organe fonctionnel de l'installation, tel qu'au châssis d'un filtre à particules, ou d'un dispositif de collecte des particules par précipitation électrostatique.
  • Le dispositif d'ionisation est susceptible d'être associé à un dispositif de collecte des particules par précipitation électrostatique et à un pulseur générateur du flux d'air, voire aussi à un filtre à particules, qui sont avantageusement regroupés dans un boîtier commun.
  • Le dispositif de l'invention est notamment applicable à une installation principale de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, équipant notamment un véhicule. Le dispositif de l'invention est aussi applicable à une installation autonome de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, pour l'assainissement de l'air de l'habitacle d'un véhicule, distincte d'une installation principale de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation équipant de véhicule.
    • Description des figures.
  • La présente invention sera mieux comprise, et des détails en relevant apparaîtront, à la lecture de la description qui va en être faite en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles :
    • La fig.1 est une vue schématique en coupe d'un boîtier logeant un appareil destiné au traitement d'un flux d'air par précipitation électrostatique des particules qu'il véhicule.
    • La fig.2 et la fig.3 sont des vues schématiques respectivement de dessus et de dessous d'un dispositif d'ionisation selon l'invention.
    • La fig.4 est une vue schématique en perspective d'un premier groupe d'électrodes que comprend le dispositif d'ionisation illustré sur les fig.2 et fig.3.
    • La fig.5 illustre un détail de la fig.2 en vue de dessus.
    • Les fig.6 et fig.7 illustrent des détails de la fig.2 en perspective, respectivement en vue de dessus et en vue de côté.
    • La fig.8 est une vue schématique en perspective d'un deuxième groupe d'électrodes que comprend le dispositif d'ionisation illustré sur les fig.2 et fig.3.
    • La fig.9 est une vue schématique en perspective éclatée d'un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention.
  • Sur la fig.1, un boîtier (1) loge un appareil électrostatique (2,3) destiné à assainir un flux d'air (4) circulant à son travers, par rétention des particules véhiculées dans le flux d'air (4), tels que des particules de poussière, de fumée ou analogue. Cet appareil (2,3) comprend un dispositif d'ionisation (2) destiné à charger électriquement les particules et un dispositif de collecte (3) des particules préalablement chargées, par exemple par précipitation électrostatique. Le boîtier (1) comporte une entrée d'air (5) et une sortie d'air (6), et loge un pulseur (7) pour faire circuler à travers l'appareil électrostatique (2,3) le flux d'air (4). Le boîtier (1) est susceptible d'être celui d'une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, d'un véhicule automobile notamment. Dans ce cas, le pulseur (7) est indifféremment celui de l'installation ou un pulseur additionnel. Dans ce cas encore, l'appareil électrostatique (2,3) est préférentiellement placé en entrée d'air (3) de l'installation ou dans l'installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, indifféremment en amont ou en aval du pulseur (7). Le boîtier (1) est aussi susceptible d'être un boîtier autonome placé dans l'habitacle du véhicule pour assainir l'air contenu dans ce dernier.
  • Le dispositif d'ionisation (2) comprend des électrodes (8,9) réparties en deux groupes, dont un groupe de premières électrodes (8) et un groupe de deuxièmes électrodes (9), qui sont respectivement reliées aux bornes correspondantes (10,11) d'une source d'alimentation électrique polarisée (12). Les particules présentes dans le flux d'air (4) circulent entre les premières (8) et les deuxièmes (9) électrodes qui délivrent une décharge haute tension, de type Corona, indifféremment positive ou négative. Cette décharge produit des ions qui entrent en collision avec les particules et les chargent électriquement.
  • Chaque première électrode (8) est conformée en lame tandis que chaque deuxième électrode (9) est conformée en câble. Les premières électrodes (8) sont disposées dans leur plan général perpendiculairement à la direction du flux d'air (4), la largeur des premières électrodes (8) s'étendant parallèlement au flux d'air (4), les deuxièmes électrodes (9) étant interposées entre deux premières électrodes adjacentes (8). Sur l'exemple de réalisation illustré sur la fig.1, les premières électrodes (8) sont reliées à la borne positive (10) de la source d'alimentation électrique (12) et constituent des anodes tandis que les deuxièmes électrodes (9) sont reliées à la borne négative (11) de ladite source (12) et constituent les cathodes. Le câblage des premières (8) et deuxièmes (9) électrodes est indifféremment susceptible d'être inversé de sorte que les premières électrodes (8) constituent les cathodes et que les deuxièmes électrodes (9) constituent les anodes.
  • Sur les fig.2 et fig.3, les premières (8) et deuxièmes (9) électrodes sont conjointement portées par un châssis (13) agencé en cadre et sont disposées parallèlement les unes aux autres dans le plan général du châssis (13). Le châssis (13) est disposé dans le boîtier (1) sensiblement orthogonalement au flux d'air de sorte que ce dernier traverse le volume intérieur du châssis (13) où sont disposées les électrodes (8,9). Le châssis (13) est réalisé par moulage d'un matériau électriquement isolant, matériau plastique notamment, pour interdire un contact électrique entre les premières (8) et deuxièmes (9) électrodes, malgré leur apport sur un châssis commun (13).
  • Sur la fig.2, chacune des deuxièmes électrodes (9) est constituée d'un brin d'une boucle (14) réalisée à partir de l'aboutement des extrémités libres d'un fil conducteur. La boucle (14) ainsi formée comporte deux brins parallèles constituant chacun une deuxième électrode (8). Les deux brins d'une même boucle (14) sont disposés de part et d'autre d'une première électrode (8) conformée en lame, de sorte que l'agencement entre elles des premières (8) et des deuxièmes (9) électrodes réside dans une alternance entre un brin de boucle et une lame.
  • Les extrémités des boucles (14) sont crochetées sur un doigt respectif (15) qui est porté par le châssis (13). Les doigts de crochetage (15) d'une même extrémité de boucle (14) sont rassemblés sur un support (16,17). Chaque support (16,17) et les doigts (15) qu'il porte respectivement constituent une pièce unitaire réalisée à partir d'un matériau électriquement conducteur. Il en résulte que les deuxièmes électrodes (9) sont électriquement en relation entre elles par l'intermédiaire de la pièce unitaire, de sorte que l'alimentation électrique de l'ensemble des deuxièmes électrodes (9) est réalisée à partir d'un raccord électrique unique (18) de l'un quelconque des supports (16,17) à la borne correspondante (11) de la source d'alimentation (12). Selon une autre variante de réalisation, les supports (16,17) respectivement affectés à l'une et à l'autre des extrémités de boucle (14) sont en relation l'un avec l'autre de manière à former un ensemble monobloc.
  • Sur la fig.3, les premières électrodes (8), conformées en lame, sont reliées entre elles à leurs extrémités par l'intermédiaire d'une traverse respective (19,20). Les premières électrodes (8) et les traverses (19,20) sont réalisées à partir d'un matériau électriquement conducteur, acier notamment ou analogue. Les premières électrodes (8) sont électriquement en relation entre elles par l'intermédiaire des traverses (19,20), de sorte que l'alimentation électrique de l'ensemble des premières électrodes (8) est réalisée à partir d'une connexion électrique unique (21) de l'une quelconque des traverses (19,20) à la borne correspondante (10) de la source d'alimentation (12).
  • Sur la fig.4, les premières électrodes (8) et les traverses (19,20) sont réalisées à partir d'un feuillard métallique (22). Ce dernier (22) est embouti pour ménager les premières électrodes (8) et les orienter sensiblement orthogonalement aux traverses (19,20). Les traverses (19,20) et les premières électrodes (8) constituant une pièce unitaire, la précision du positionnement entre elles des premières électrodes (8) se trouve optimisée et obtenue dès la fabrication de ladite pièce unitaire, pour exempter la réalisation d'un tel positionnement lors du montage du dispositif d'ionisation (2).
  • Sur les fig.5 à fig.8, les doigts de crochetage (15) sont élastiquement déformables pour permettre une mise sous tension des boucles (14). Chaque doigt (15) est organisé en une lamelle flexible conformée en U dont les ailes latérales (23) sont orientées vers l'évidement du châssis (13). Chaque aile latérale (23) est pourvue à son extrémité distale (24) d'un ergot de retenue (25) et en zone médiane d'une échancrure (26), qui sont destinés à maintenir en position le brin de la boucle correspondante (14). Une languette flexible (27) est ménagée en zone médiane du doigt (15) et à sa face externe (28). Cette languette flexible (27), contre laquelle prend appui l'extrémité correspondante de la boucle (14), forme un organe de mise sous tension de cette dernière (14). Les doigts (15) constituent avantageusement des organes de positionnement des deuxièmes électrodes (9) à une distance de séparation l'une de l'autre, qui est précise et déterminée par l'écart ménagé entre les extrémités distales (24) des ailes latérales (23). Il en ressort que la structure de l'agencement en boucle des deuxièmes électrodes (9) et leur maintien en conformation par des doigts (15) rassemblés sur un même support (16,17) permet un positionnement relatif fiable et précis des deuxièmes électrodes (9) à partir de l'agencement structurel des supports (16,17).
  • Le support (16,17) porteur des doigts (15) est emboîté à l'intérieur d'une première saignée (29) ménagée dans le châssis (13) et débouchant à la face de dessus de ce dernier (13). Le support (16,17) comporte des pattes latérales (30) de positionnement sur le châssis (13), qui sont orientées orthogonalement à son plan général d'extension. Ces dispositions permettent de réaliser un positionnement précis et aisé du support (16,17) sur le châssis (13), lors de son montage. Le positionnement précis du support (16,17) sur le châssis (13) permet en conséquence un positionnement précis des deuxièmes électrodes (9) par rapport à ce dernier (13).
  • L'extrémité de chaque première électrode (8) est emboîtée à l'intérieur d'une deuxième saignée (31) ménagée dans le châssis (13) et débouchant à la face de dessous de ce dernier (13). Plus précisément, les extrémités des premières électrodes (8) sont emboîtées dans des plots respectifs (32) que comporte le châssis (13). De tels plots (32) permettent un positionnement précis et aisé à réaliser des premières électrodes (8) sur le châssis (13), lors du montage de ladite pièce unitaire (8,19,20) sur ce dernier (13).
  • Deux plots successifs (32) sont séparés l'un de l'autre par un espace (33) laissé libre pour permettre le passage d'une deuxième électrode (9). Il résulte de ces dispositions qu'un tel dispositif d'ionisation (2) présente un encombrement réduit, notamment au regard de son extension axiale dans le flux d'air (4). En effet, dans une même épaisseur du cadre formant le châssis (13), celui-ci loge à la fois ladite pièce unitaire (8,19,20) et les supports (16,17).
  • Il résulte finalement du positionnement précis sur le châssis (13), d'une part des premières électrodes (8) et d'autre part des deuxièmes électrodes (9), un positionnement relatif également précis des électrodes (8,9) entre elles, à partir de simples opérations d'assemblage des supports (16,17) sur le châssis (13) à l'une de ses grandes faces, et de la pièce unitaire (8,19,20) sur le châssis (13) à l'autre de ses grandes faces. Les supports (16,17) d'une part, et les traverses (19,20) d'autre part constituent des éléments intermédiaires sur lesquels sont rassemblés respectivement les deuxièmes électrodes (9) et les premières électrodes (8). Ces dispositions permettent non seulement de positionner précisément et de manière fiable lors de la fabrication des éléments composant le dispositif d'ionisation (2), mais aussi de positionner précisément et de manière fiable les électrodes (8,9) d'un groupe à l'autre à partir de l'assemblage respectif des supports (16,17) et de la pièce intermédiaire sur le châssis (13). La précision d'un tel positionnement permet d'éviter de manière simple des contacts provoquant des décharges électriques inopportunes entre les premières (8) et deuxièmes (9) électrodes et un dysfonctionnement du dispositif d'ionisation (2).
  • Sur les fig.5 et fig.8 plus particulièrement, les deux extrémités libres du câble sont solidarisées l'une avec l'autre par sertissage (34), ou de manière équivalente par soudage ou analogue. Une telle opération est avantageusement réalisée en atelier préalablement à l'assemblage des éléments composant le dispositif d'ionisation (2). Les supports (16,17) comportent, outre les pattes latérales (30) de positionnement, des pattes longitudinales (35) destinées à être insérées à l'intérieur des premières saignées (29) que comporte le châssis (13). Les doigts de crochetage (15) sont portés par le support (16,17) à l'intérieur de dégagements (36) ménagés entre deux pattes longitudinales (35) de positionnement. Après emboîtement des supports (16,17) sur le châssis (13), les dégagements (36) qu'ils comportent sont en vis-à-vis sur des fenêtres (37) que comporte le châssis (13), pour ménager dans l'épaisseur du châssis (13) un passage d'accès aux doigts de crochetage (15), et le cas échéant faciliter la mise en place des fils préalablement refermés en boucle sur eux-mêmes.
  • Selon un autre mode de réalisation de la présente invention illustré sur la fig.9, le châssis (13) est logé à l'intérieur d'un cadre (38,39) composé de deux cadres élémentaires (38,39) associés l'un à l'autre par emboîtement, par clipage, par soudage ou analogue. Les cadres élémentaires (38,39) sont structurellement similaires et sont réalisés à partir du moulage d'un matériau électriquement isolant, matériau plastique notamment. La grande face d'au moins un cadre élémentaire (39) est munie d'une grille de protection à l'encontre d'un passage inopiné de corps étrangers de dimension conséquente à l'intérieur du dispositif d'ionisation (2), sans porter atteinte à la libre circulation de l'air. Ce cadre élémentaire (39) est notamment celui situé en amont dans le flux d'air (4).
  • Les cadres élémentaires (38,39) comportent chacun un croisillon de rigidification (40). La branche transversale (41) du croisillon (40) du cadre élémentaire (38) disposé à proximité des premières électrodes (8) comporte un peigne (42) dont les dents sont en prise sur ces dernières (8), pour optimiser le maintien en position des premières électrodes (8) en complétant leur tenue à leurs extrémités par une tenue en zone médiane. Les branches longitudinales (43) des croisillons (40) des cadres élémentaires (38,39) sont disposées en vis-à-vis d'une nervure de rigidification (44) que comporte le châssis (13), pour minimiser les obstacles au passage du flux d'air (4) et en conséquence les pertes aérauliques, tout en rigidifiant à la fois les cadres élémentaires (38,39) et le châssis (13).
  • Le montage d'un tel dispositif d'ionisation (2) est réalisé à partir d'étapes qui sont peu nombreuses, simples et rapides à réaliser, permettant néanmoins l'obtention d'un tel dispositif d'ionisation (2) qui est fiable et compétitif à produire. Une première étape consiste à emboîter ladite pièce unitaire (8,19,20) rassemblant les premières électrodes (8) à l'intérieur des deuxièmes saignées (31) ménagées dans le châssis (13), et notamment dans les plots (32) que ce dernier (13) comporte. Les traverses (19,20) constituent avantageusement des moyens de centrage des premières électrodes (8) sur le châssis (13) pour en faciliter le montage. Une deuxième étape consiste à emboîter les supports (16,17) porteurs des doigts (15) à l'intérieur des premières saignées (29) ménagées dans le châssis (13). Une troisième étape consiste à crocheter les extrémités des boucles (14) sur les doigts (15) que comportent les supports (16,17). Dans le cas où les deux supports (16,17) sont formés à partir d'une pièce unitaire, il est possible de positionner les boucles (14) sur cette dernière préalablement à son emboîtement sur le châssis (13). Une quatrième étape consiste à rapporter le cadre élémentaire (38) muni du peigne (42) sur le châssis (13), et à refermer le dispositif par jonction de l'autre cadre élémentaire (39) sur le premier (38), par emboîtement, par collage, par soudage ou analogue par exemple.

Claims (22)

  1. Dispositif d'ionisation (2) de particules véhiculées dans un flux d'air (4) circulant à l'intérieur d'une installation, ce dispositif (2) comprenant au moins deux électrodes (8,9) portées par un châssis (13) et respectivement reliées aux bornes correspondantes (10,11) d'une source d'alimentation électrique polarisée (12), deux premières électrodes adjacentes (8) étant disposées de part et d'autre d'une deuxième électrode (9) qui est formée à partir d'au moins un câble conducteur (14), caractérisé en ce que le câble conducteur (14) est crocheté sur des doigts (15) qui sont agencés en organe élastique de mise sous tension du câble conducteur (14) et qui sont portés par le châssis (13).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les doigts (15) sont agencés en lamelle flexible.
  3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les doigts (15) comportent des ailes latérales (23) de prise d'appui du câble conducteur (14).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailes (23) sont pourvues d'un ergot de retenue (25) du câble conducteur (14).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les ailes (23) sont pourvues d'une échancrure (26) de réception du câble conducteur (14).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les doigts (15) comportent à leur face externe (28) une languette médiane flexible (27) contre laquelle prend appui le câble conducteur (14).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les doigts (15) constituent des organes de positionnement et de retenue du câble conducteur (14) au regard de la distance séparant deux premières électrodes adjacentes (8).
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le câble conducteur (14) s'étend d'un bord à l'autre du châssis (13) en formant au moins une boucle dont les brins constituent chacun une deuxième électrode (9).
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les câbles conducteurs (14) sont en pluralité et forment chacun une boucle refermée sur elle-même s'étendant d'un bord à l'autre du châssis (13).
  10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le câble conducteur (14) est successivement renvoyé d'un bord à l'autre du châssis (13) en formant une pluralité de boucles ouvertes.
  11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les doigts (15) de crochetage d'au moins une même extrémité des boucles sont rassemblés sur un même support (16,17) porté par le châssis (13).
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le support (16,17) est rapporté sur le châssis (13) par emboîtement à l'intérieur d'une première saignée (29) que ce dernier (13) comporte.
  13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premières électrodes (8) sont chacune conformées en lame disposée dans son plan général perpendiculairement à la direction du flux d'air (4), la largeur des premières électrodes (8) s'étendant parallèlement au flux d'air (4).
  14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les premières électrodes (8) sont en pluralité et sont reliées entre elles à leurs extrémités par des traverses (19,20) portées par le châssis (13).
  15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les premières électrodes (8) et les traverses (19,20) constituent une pièce unitaire.
  16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le châssis (13) est conformé en cadre recevant à l'une de ses grandes faces le support (16,17) et à son autre grande face la pièce unitaire.
  17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (13) est électriquement isolant.
  18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (13) est intégré à un organe fonctionnel de l'installation.
  19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (13) est logé à l'intérieur d'un cadre (38,39).
  20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est associé à un dispositif de collecte (3) des particules par précipitation électrostatique et à un pulseur (7) générateur du flux d'air (4).
  21. Application d'un dispositif d'ionisation de particules véhiculées dans un flux d'air selon l'une quelconque des revendications précédentes à une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation.
  22. Application d'un dispositif d'ionisation de particules véhiculées dans un flux d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 à une installation autonome de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation pour l'assainissement de l'air de l'habitacle d'un véhicule, distincte d'une installation principale de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation équipant ce véhicule.
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