EP3043916A1 - Collecteur electrostatique - Google Patents

Collecteur electrostatique

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EP3043916A1
EP3043916A1 EP14766689.5A EP14766689A EP3043916A1 EP 3043916 A1 EP3043916 A1 EP 3043916A1 EP 14766689 A EP14766689 A EP 14766689A EP 3043916 A1 EP3043916 A1 EP 3043916A1
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EP
European Patent Office
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electrode
guide
opening
electrostatic collector
fastener
Prior art date
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EP14766689.5A
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Jean-Maxime Roux
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/41—Ionising-electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B03C3/45—Collecting-electrodes
    • B03C3/49—Collecting-electrodes tubular
    • 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
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/28—Parts being easily removable for cleaning purposes

Definitions

  • the present invention relates to a device for electrostatically collecting particles suspended in a gaseous medium, commonly called electrostatic collector or electrofilter.
  • the present invention relates more particularly to such a device comprising an interchangeable electrode.
  • Electrostatic or electrofilter collectors commonly referred to by the acronym ESP (Electrostatic Precipitator) are used to collect particles suspended in a gaseous medium, for example ambient air. They thus make it possible to purify the gaseous medium and possibly to analyze the collected particles.
  • ESP Electrostatic Precipitator
  • An electrostatic collector comprises two electrodes arranged close to each other.
  • One of the two electrodes commonly called the discharge electrode, is polarized.
  • the other electrode commonly referred to as a counter-electrode or collection electrode, is generally connected to ground.
  • a high electric field is induced between the two electrodes under the effect of the potential difference applied between the two electrodes.
  • the electric field ionizes the gas volume between the two electrodes, creating a sheath or ring of ionized gas around the discharge electrode. This phenomenon is called corona discharge.
  • the gas containing the particles to be separated which is passed between the discharge electrode and the counter electrode then passes through an ion stream and the particles to be separated are ionized in turn. Under the effect of electrostatic forces, the charged particles thus created are attracted by the counter-electrode on which they are collected.
  • Discharge electrodes are generally tip-shaped or wire-shaped.
  • Electrostatic collectors have a high efficiency, especially for the collection of submicron particles. Nevertheless, their performance decreases as and when they are used because of a change in the surface of the discharge electrode. Roux et al., "Investigation of a new electrostatic sampler for biological concentrating and non-biological aerosol particles", Aerosol Science and Technology, vol. 47, No. 5, p. 463-471, 2013, describes such a phenomenon.
  • the discharge electrode is usually carried at very high voltages of several thousand to several tens of thousands of volts, which are dangerous.
  • the positioning of the discharge electrode sometimes requires high accuracy.
  • the discharge electrode must be able to be maintained in a fixed position relative to the counter-electrode, and this whatever the orientation of the electrostatic collector.
  • the present invention aims in particular to solve these problems.
  • the present invention relates to an electrostatic collector comprising a collection chamber, delimited by a tubular wall oriented along a first axis, and a support for holding an electrode in the collection chamber and removing an electrode from the collection chamber.
  • the first fixing element is intended to electrically connect the electrode to a polarization source (or voltage source).
  • the first fixing element is able to extend in the guide at least until the opening.
  • the first fastening element comprises a perforated moving part, comprising a cavity intended to receive the electrode, and a return means.
  • the support further comprises a pin which is fixed transversely to the guide and is disposed through the cavity of the perforated part.
  • the second fastener may be a push button.
  • the first fastener may be a screw.
  • An advantage of an electrostatic collector of the type described above is that the electrode can be positioned with high precision in the collection chamber.
  • the guide and the perforated part make it possible to maintain the discharge electrode in a vertical orientation in the collection chamber, thanks to three bearing zones.
  • the first fastener may be stainless steel.
  • the second fastener may be a thermoplastic polymer, for example a material selected from the group consisting of nylon, polyvinylidene fluoride and polyetheretherketone.
  • the opening of the guide may have a diameter of between 0.2 mm and
  • the present invention also relates to a use of an electrostatic collector comprising a collection chamber, delimited by a tubular wall oriented along a first axis, and a support comprising a guide, traversing transversely the collection chamber, the first and second ends of which are fixed to the wall, the guide having a through opening, whose longitudinal axis is oriented along the first axis, configured to receive an electrode; a first attachment member, having at least one electrically conductive portion, for extending at least partially in the guide, from the first end to the opening; and a second attachment member, having at least one electrically insulating portion, for translational movement in the guide from the second end toward the opening and the opening toward the second end.
  • the second attachment member is passed from an open position to a closed position, so as to maintain the electrode in said opening.
  • the second attachment member is passed from a closed position to an open position to release the electrode from said opening.
  • the electrostatic collector is positioned so that the first axis is oriented vertically.
  • the first fastening element extends in the guide at least until the opening.
  • the second attachment member is moved to the second end of the guide, and the electrode is positioned through said opening.
  • the second fastener is then moved toward the aperture so that the electrode is held between the first and second fasteners.
  • the second attachment member is moved toward the second end of the guide so that the second attachment member is not in contact with the electrode.
  • the second fastener is moved to the second end of the guide so that the second fastener is not in contact with the first electrode.
  • the second electrode is then disposed in said opening in place of the first electrode by pushing the first electrode out of said opening. Then the second fastener is moved to said opening, so that the second electrode is held by the first and second fasteners.
  • An advantage of an electrostatic collector of the type described above lies in the fact that an electrode can be handled safely by a user without risk to high voltages. An electrode can be placed in the electrostatic collector, removed from the electrostatic collector or replaced by another electrode safely.
  • the first fastening element comprises a perforated moving part, comprising a cavity intended to receive the electrode, and a return means.
  • the second attachment member is moved toward the opening to communicate the cavity with the opening, and the electrode is positioned within the opening and at the same time. inside the cavity.
  • the second fastening element is then moved towards the second end of the guide, so that the electrode is in contact with a surface of the perforated part and with a first and a second surface of the guide, and held between the perforated part and the guide.
  • the second attachment member is moved toward the opening so that the cavity communicates with the opening.
  • the second attachment member is moved toward the opening to communicate the cavity with the opening.
  • the second electrode is then placed in the opening in place of the first electrode by pushing the first electrode out of said opening.
  • the second fastening element is moved towards the second end of the guide, so that the second electrode is in contact with a surface of the perforated part and with a first and a second surface of the guide, and held between the perforated part and the guide.
  • the support further comprises a pin which is fixed transversely to the guide and is disposed through the cavity of the perforated part.
  • a first fastening element 22, for example a screw, is intended to be arranged at least partly inside the guide 13, and to extend from the first end 14 of the guide 13 at least until the opening 15.
  • the first fastening element 22 may also extend partly outside the guide 13, on the side of the first end 14.
  • a second fastening element 24, for example a screw, is intended to be inserted into the guide 13 from the second end 16 of the guide.
  • the second fastening element 24 is adapted to move in translation from the second end 16 towards the opening 15 and from the opening 15 towards the second end 16. In other words, the second fastening element 24 is able to slide in the guide 13, between the opening 15 and the second end 16.
  • the second fastening element 24 is preferably of sufficient length so that, when inserted into the guide 13 to the opening 15, a portion opens the outside of the guide 13, through the second end 16, to be accessible to the user by a gripping means 28.
  • the gripping means 28 is located in the portion of the second fastening element 24 opening from the guide 13.
  • the guide 13 and the fasteners 22 and 24 form a support 12 for holding the discharge electrode 19 in the collection chamber.
  • the support 12 also makes it possible to release the discharge electrode 19 so that it can be removed from the collection chamber.
  • the discharge electrode 19 can thus be cleaned or other discharge electrode may be held in the holder 12 in place of the electrode 19.
  • the second attachment member 24 is adapted to move from a closed position, where the electrode is held in the opening 15 of the guide 13, in an open position, where the electrode is released from the opening 15.
  • the first attachment member 22 is also for electrically connecting the discharge electrode 19 to a voltage source located outside the collection chamber, for biasing the discharge electrode.
  • the first fastening element 22 comprises at least one electrically conductive part.
  • the first fastener 22 is for example a metal material, preferably stainless steel. It is able to be connected to a voltage source, not shown. Since the discharge electrode is intended to be polarized at voltages of several thousand to several tens of thousands of volts, the first fixing element 22 is protected, for example by a housing or an insulating housing (not shown), so that the user does not have direct access to this element.
  • a protective wall 26 at least partially covers the outer surface of the wall 1 of the collection chamber, on the side of the second end 16 of the guide 13 accessible to the user. This results in enhanced protection of the user against high voltages.
  • FIG. 1A shows the electrostatic collector when the second fastener 24 is in the closed position.
  • An electrode 19 is positioned vertically inside the opening 15 of the guide 13, and in contact with the fastening elements 22 and 24.
  • Each fastening element 22, 24 bears on a portion of the periphery of the electrode, the two bearing forces thus hold the electrode, which is clamped between the fastening elements 22 and 24, in the support 12.
  • FIG. 1B shows the electrostatic collector when the second fastening element 24 is in the open position, which makes it possible to release the discharge electrode 19 and remove it from the collection chamber, for example to clean it or to change it. electrode.
  • the second fixing element 24 is no longer in contact with the electrode 19 which falls under the effect of gravity (FIG. 1B represents an intermediate position).
  • a method for setting up and removing a discharge electrode of an electrostatic collector of the type illustrated in FIGS. 1A-1B is described below. Placement of a discharge electrode in the collection chamber.
  • the second fastener 24 is in the open position.
  • the electrode 19, still held by the tool, is positioned through the opening 15 of the guide 13.
  • the second fastener 24 is then passed from the open position to the closed position.
  • the second fastening element 24 is moved in the guide 13, from the second end 16 to the opening 15, so that the electrode 19 is in contact with the fastening elements 22 and 24.
  • the second fastening element 24 is brought closer to the electrode 19 until it is sufficiently held between the fasteners 22 and 24 to remain in place when the tool is removed.
  • the tool is then removed from the collection chamber, the discharge electrode 19 being held between the fasteners 22 and 24. Removal of a discharge electrode from the collection chamber.
  • the second fastener 24 is passed from the closed position to the open position.
  • the second fastener 24 is moved in the guide 13, from the opening 15 to the second end 16, so as to be no longer in contact with the electrode 19.
  • the electrode 19 falls under the effect of gravity .
  • the electrode 19 may not fall of itself under the effect of gravity.
  • the embodiment described below of a method for removing a discharge electrode from an electrostatic collector as illustrated in FIGS. 1A-1B will be preferred. Such a method makes it possible to remove a discharge electrode from an electrostatic collector while replacing it with another discharge electrode.
  • a guide 13 has a through opening 15 configured to receive a discharge electrode 19.
  • the first fastening element 52 comprises a perforated moving part 56 and a return means 58, for example a spring.
  • the perforated moving part 56 is disposed in the guide 13 between the return means 58 and the second fixing element 54.
  • the first fixing element 52 makes it possible to electrically connect the discharge electrode 19 to a source of polarization.
  • the first fastener 52 comprises an electrically conductive material, for example a metallic material, preferably stainless steel, so as to provide electrical contact between the discharge electrode 19 and a voltage source, not shown.
  • the first fastener 52 is not directly accessible to the user. It is for example surrounded by a housing.
  • the second fastener 54 comprises an electrical insulating material and is accessible to the user.
  • the second fastener 54 may be a thermoplastic polymer, for example nylon or PVDF or PEEK.
  • FIG 3A shows the electrostatic collector when the push button 54 is left free (closed position).
  • An electrode 19 is positioned vertically within the opening 15 of the guide 13 and passes through the cavity 57 of the part 56. Due to the action of the spring 58, the inner surface 59 of the cavity 57 is supported against the electrode 19, the latter then leaning on the inner surface of the opening 15 of the guide 13. It is then understood that the electrode is held against the first fixing element 52 (and more precisely against the inner surface 59 of the openwork piece 56) and against the inner surface of the opening 15 of the guide 13. Note that the inner surface of the opening 15 has an upstream surface 60 and a downstream surface 61, on either side of the longitudinal axis which extends the guide 13. The electrode 19 is held in the support 42, between the perforated part 56 and the guide 13, thanks to the three bearing zones 59, 60 and 61.
  • Fig. 3B shows the electrostatic collector when the push button 54 is depressed (open position), thereby releasing the discharge electrode 19 and removing it from the collection chamber.
  • the push button 54 exerts pressure on the perforated moving part 56.
  • the spring 58 is compressed and the perforated moving part 56 moves towards the first end 14.
  • the perforated part 56 and the spring 58 are chosen so that when the button push 54 is depressed, the cavity 57 of the part 56 communicates with the opening 15 of the guide 13.
  • the first fastening element 52 and the second fastening element 54 are integral with each other.
  • FIGS. 3A-3B A method for setting up and removing a discharge electrode of an electrostatic collector of the type illustrated in FIGS. 3A-3B is described below.
  • the push button 54 is depressed, which makes it possible to communicate the cavity 57 of the part 56 with the opening 15 of the guide 13.
  • the electrode 19, still held by the tool, is positioned inside the opening 15 of the guide 13 and passes through the cavity 57 of the part 56.
  • the pushbutton 54 is left free so that the part 56 exerts a pressure on the electrode 19 which is then pushed against the guide 13.
  • the electrode 19 is held in the support 42, between the perforated part 56 and the guide 13.
  • the tool is then removed from the collection chamber, the discharge electrode 19 being held between the perforated part 56 and the guide 13 by the three bearing zones 59, 60 and 61.
  • the electrode 19 may not fall off. itself under the effect of gravity.
  • another electrode of discharge held by a non-conductive tool, to push the electrode 19 of its housing. It will be possible to remove the discharge electrode of the electrostatic collector while replacing it with another electrode.
  • An advantage of an electrostatic collector of the type described in connection with FIGS. 3A-3B lies in the fact that a discharge electrode can be handled safely by a user, without risk vis-à-vis high voltages. .
  • a discharge electrode can be placed in the electrostatic collector, removed from the electrostatic collector or replaced by another discharge electrode in complete safety.
  • Figs. 5A and 5B are sectional views schematically showing an alternative embodiment of the electrostatic collector of Figs. 3A-3B, respectively when a discharge electrode is held in the collection chamber and when removed from the chamber. collection.
  • the elements common with those of the electrostatic collector of FIGS. 3A-3B bear the same references and are not described again below.
  • Figs. 6A and 6B are top views respectively corresponding to Figs. 5A and 5B, with only some of the elements of Figs. 5A-5B shown in Figs. 6A-6B.
  • a support 72 including a guide 13 and fasteners 52 and 54, maintains a discharge electrode 19 in the collection chamber.
  • the holder 72 also releases the discharge electrode 19 so that it can be removed from the collection chamber, for example to be cleaned or to be replaced by another electrode.
  • FIGS. 5A and 6A show the electrostatic collector when the pushbutton 54 is left free (closed position), a discharge electrode 19 being held in the support 72.
  • the pin 75 is at a distance from the discharge electrode 19 and at distance from the push button 54.
  • Figs. 5B and 6B show the electrostatic collector when the push button 54 is depressed (open position), thereby releasing the discharge electrode 19 and removing it from the collection chamber.
  • the push button 54 is in contact with the pin 75.
  • the pin 75 also forms a stop in rotation of the perforated part 56 during the transition from the closed position to the open position and vice versa. This results in a precise positioning of the discharge electrode 19 in the opening 15 of the guide 13 in the closed position.

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  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

Collecteur électrostatique comprenant une chambre de collecte (3), délimitée par une paroi tubulaire (1), et un support (12) permettant de maintenir une électrode (19) dans la chambre de collecte et de la retirer de la chambre de collecte, le support comportant un guide (13), traversant transversalement la chambre de collecte, dont les première (14) et seconde (16) extrémités sont fixées à la paroi, le guide comportant une ouverture traversante (15) configurée pour recevoir l'électrode; un premier élément de fixation (22), comportant au moins une partie électriquement conductrice, destiné à s'étendre au moins en partie dans le guide, de la première extrémité (14) vers l'ouverture (15); et un second élément de fixation (24), comportant au moins une partie électriquement isolante, destiné à se déplacer en translation dans le guide de la seconde extrémité (16) vers l'ouverture (15) et de l'ouverture vers la seconde extrémité.

Description

COLLECTEUR ELECTROSTATIQUE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un dispositif de collecte électrostatique de particules en suspension dans un milieu gazeux, couramment appelé collecteur électrostatique ou électrofiltre. La présente invention concerne plus particulièrement un tel dispositif comportant une électrode interchangeable.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
La détection et l'analyse des particules présentes dans l'air ambiant constituent une préoccupation actuelle majeure, que ce soit pour la surveillance de la qualité de l'air, pour protéger les populations d'agents pathogènes aéroportés (légionnelles, grippe, etc.) ou pour des enjeux de sécurité (détection d'attaques biologiques).
Des collecteurs électrostatiques ou électrofiltres, couramment désignés par l'acronyme d'origine anglo-saxonne ESP (« Electrostatic Precipitator »), permettent de collecter des particules en suspension dans un milieu gazeux, par exemple l'air ambiant. Ils permettent ainsi de purifier le milieu gazeux et éventuellement d'analyser les particules collectées.
Un collecteur électrostatique comprend deux électrodes disposées à proximité l'une de l'autre. Une des deux électrodes, couramment appelée électrode de décharge, est polarisée. L'autre électrode, couramment appelée contre-électrode ou électrode de collecte, est généralement reliée à la masse.
Un champ électrique élevé est induit entre les deux électrodes sous l'effet de la différence de potentiel appliquée entre les deux électrodes. Le champ électrique ionise le volume de gaz situé entre les deux électrodes, créant une gaine ou couronne de gaz ionisé située autour de l'électrode de décharge. Ce phénomène est appelé décharge couronne. Le gaz contenant les particules à séparer que l'on fait transiter entre l'électrode de décharge et la contre-électrode traverse alors un flux d'ions et les particules à séparer sont ionisées à leur tour. Sous l'effet des forces électrostatiques, les particules chargées ainsi créées sont attirées par la contre-électrode sur laquelle elles sont collectées.
Le champ électrique requis pour générer le phénomène de décharge couronne étant très élevé, de plusieurs milliers à plusieurs dizaines de milliers de volts par centimètre au voisinage de l'électrode de décharge, les électrodes de décharge présentent généralement un très faible rayon de courbure. Les électrodes de décharge sont généralement en forme de pointe ou de fil.
Les collecteurs électrostatiques présentent une efficacité élevée, notamment pour la collecte de particules submicroniques. Néanmoins, leurs performances diminuent au fur et à mesure de leur utilisation à cause d'une évolution de la surface de l'électrode de décharge. Le document Roux et al., « investigation of a new electrostatic sampler for concentrating biological and non biological aérosol particles », Aérosol Science and Technology, vol. 47, n° 5, p. 463-471, 2013, décrit un tel phénomène.
Il convient alors de nettoyer ou de changer régulièrement l'électrode de décharge. Or, l'électrode de décharge est habituellement portée à des tensions très élevées, de plusieurs milliers à plusieurs dizaines de milliers de volts, qui sont dangereuses.
En outre, le positionnement de l'électrode de décharge requiert parfois une précision élevée. De plus, l'électrode de décharge doit pouvoir être maintenue selon une position fixe par rapport à la contre-électrode, et cela quelle que soit l'orientation du collecteur électrostatique.
II se pose donc le problème de pouvoir remplacer une électrode d'un collecteur électrostatique par une autre électrode en toute sécurité.
Il se pose également le problème de pouvoir positionner une électrode dans un collecteur électrostatique avec une précision élevée, et de maintenir l'électrode dans sa position quelle que soit l'orientation du collecteur électrostatique. EXPOSÉ DE L'INVENTION
La présente invention vise notamment à résoudre ces problèmes.
La présente invention concerne un collecteur électrostatique comprenant une chambre de collecte, délimitée par une paroi tubulaire orientée selon un premier axe, et un support permettant de maintenir une électrode dans la chambre de collecte et de retirer une électrode de la chambre de collecte.
Le support comporte un guide, traversant transversalement la chambre de collecte, dont les première et seconde extrémités sont fixées à la paroi, le guide comportant une ouverture traversante, dont l'axe longitudinal est orienté selon le premier axe, configurée pour recevoir l'électrode. Le support comporte en outre un premier élément de fixation, comportant au moins une partie électriquement conductrice, destiné à s'étendre au moins en partie dans le guide, de la première extrémité vers l'ouverture, et un second élément de fixation, comportant au moins une partie électriquement isolante, destiné à se déplacer en translation dans le guide de la seconde extrémité vers l'ouverture et de l'ouverture vers la seconde extrémité.
Le second élément de fixation est apte à passer d'une position fermée, où l'électrode est maintenue dans ladite ouverture, à une position ouverte, où l'électrode est libérée de ladite ouverture.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier élément de fixation est destiné à relier électriquement l'électrode à une source de polarisation (ou source de tension).
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier élément de fixation est apte à s'étendre dans le guide au moins jusqu'à l'ouverture.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, lorsque le second élément de fixation est en position fermée, l'électrode est maintenue, à travers l'ouverture, entre les premier et second éléments de fixation, et, lorsque le second élément de fixation est en position ouverte, le second élément de fixation n'est pas en contact avec l'électrode.
Les premier et second éléments de fixation peuvent être des vis. Un avantage d'un collecteur électrostatique du type de celui décrit ci- dessus réside dans le fait que l'électrode peut être positionnée avec une précision élevée dans la chambre de collecte. Le guide et les premier et second éléments de fixation permettent de maintenir l'électrode de décharge selon une position fixe dans la chambre de collecte, et en particulier par rapport à la paroi tubulaire.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier élément de fixation comporte une pièce mobile ajourée, comportant une cavité destinée à recevoir l'électrode, et un moyen de rappel.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, lorsque le second élément de fixation est en position fermée, l'électrode est maintenue dans l'ouverture et dans la cavité de la pièce ajourée, le moyen de rappel appliquant une surface de la pièce ajourée contre l'électrode, une première et une seconde surfaces du guide s'appuyant contre l'électrode. Lorsque le second élément de fixation est en position ouverte, le moyen de rappel est comprimé, ce qui déplace la pièce mobile ajourée vers la première extrémité de sorte que la cavité de la pièce ajourée communique avec l'ouverture.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier élément de fixation et le second élément de fixation sont solidaires l'un de l'autre.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le support comporte en outre une goupille qui est fixée transversalement au guide et est disposée au travers de la cavité de la pièce ajourée.
Le second élément de fixation peut être un bouton poussoir.
Le premier élément de fixation peut être une vis.
Le moyen de rappel peut être un ressort.
Un avantage d'un collecteur électrostatique du type de celui décrit ci- dessus réside dans le fait que l'électrode peut être positionnée avec une précision élevée dans la chambre de collecte. Le guide et la pièce ajourée permettent de maintenir l'électrode de décharge selon une orientation verticale dans la chambre de collecte, grâce à trois zones d'appui.
Le premier élément de fixation peut être en acier inoxydable. Le second élément de fixation peut être en un polymère thermoplastique, par exemple en un matériau choisi dans le groupe comprenant le nylon, le polyfluorure de vinylidène et le polyétheréthercétone.
L'ouverture du guide peut avoir un diamètre compris entre 0,2 mm et
2,5 voire 5 mm.
La présente invention concerne également une utilisation d'un collecteur électrostatique comprenant une chambre de collecte, délimitée par une paroi tubulaire orientée selon un premier axe, et un support comportant un guide, traversant transversalement la chambre de collecte, dont les première et seconde extrémités sont fixées à la paroi, le guide comportant une ouverture traversante, dont l'axe longitudinal est orienté selon le premier axe, configurée pour recevoir une électrode ; un premier élément de fixation, comportant au moins une partie électriquement conductrice, destiné à s'étendre au moins en partie dans le guide, de la première extrémité vers l'ouverture ; et un second élément de fixation, comportant au moins une partie électriquement isolante, destiné à se déplacer en translation dans le guide de la seconde extrémité vers l'ouverture et de l'ouverture vers la seconde extrémité. Pour maintenir une électrode dans la chambre de collecte, on fait passer le second élément de fixation d'une position ouverte à une position fermée, de façon à maintenir l'électrode dans ladite ouverture. Pour retirer une électrode de la chambre de collecte, on fait passer le second élément de fixation d'une position fermée à une position ouverte, de façon à libérer l'électrode de ladite ouverture.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le collecteur électrostatique est positionné de sorte que le premier axe soit orienté verticalement.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier élément de fixation s'étend dans le guide au moins jusqu'à l'ouverture.
Pour maintenir une électrode dans la chambre de collecte, on déplace le second élément de fixation vers la seconde extrémité du guide, puis on positionne l'électrode à travers ladite ouverture. On déplace ensuite le second élément de fixation vers l'ouverture, de façon que l'électrode soit maintenue entre les premier et second éléments de fixation. Pour retirer une électrode de la chambre de collecte, on déplace le second élément de fixation vers la seconde extrémité du guide de façon que le second élément de fixation ne soit pas en contact avec l'électrode.
Pour remplacer une première électrode maintenue dans la chambre de collecte par une deuxième électrode, on déplace le second élément de fixation vers la seconde extrémité du guide de façon que le second élément de fixation ne soit pas en contact avec la première électrode. On dispose ensuite la deuxième électrode dans ladite ouverture à la place de la première électrode en poussant la première électrode hors de ladite ouverture. Puis on déplace le second élément de fixation vers ladite ouverture, de façon que la deuxième électrode soit maintenue par les premier et second éléments de fixation.
Un avantage d'un collecteur électrostatique du type de celui décrit ci- dessus réside dans le fait qu'une électrode peut être manipulée en toute sécurité par un utilisateur, sans risque vis-à-vis des hautes tensions. Une électrode peut être mise en place dans le collecteur électrostatique, retirée du collecteur électrostatique ou remplacée par une autre électrode en toute sécurité.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le premier élément de fixation comporte une pièce mobile ajourée, comportant une cavité destinée à recevoir l'électrode, et un moyen de rappel.
Pour maintenir une électrode dans la chambre de collecte, on déplace le second élément de fixation vers l'ouverture de façon à faire communiquer la cavité avec l'ouverture, puis on positionne l'électrode à l'intérieur de l'ouverture et à l'intérieur de la cavité. On déplace ensuite le second élément de fixation vers la seconde extrémité du guide, de sorte que l'électrode soit en contact avec une surface de la pièce ajourée et avec une première et une seconde surfaces du guide, et maintenue entre la pièce ajourée et le guide.
Pour retirer une électrode de la chambre de collecte, on déplace le second élément de fixation vers l'ouverture de sorte que la cavité communique avec l'ouverture. Pour remplacer une première électrode maintenue dans la chambre de collecte par une deuxième électrode, on déplace le second élément de fixation vers l'ouverture de façon à faire communiquer la cavité avec l'ouverture. On dispose ensuite la deuxième électrode da ns l'ouverture à la place de la première électrode en poussant la première électrode hors de ladite ouverture. Puis on déplace le second élément de fixation vers la seconde extrémité du guide, de sorte que la deuxième électrode soit en contact avec une surface de la pièce ajourée et avec une première et une seconde surfaces du guide, et maintenue entre la pièce ajourée et le guide.
Un avantage d'un collecteur électrostatique du type de celui décrit ci- dessus réside dans le fait qu'une électrode peut être manipulée en toute sécurité par un utilisateur, sans risque vis-à-vis des hautes tensions. Une électrode peut être mise en place dans le collecteur électrostatique, retirée du collecteur électrostatique ou remplacée par une autre électrode en toute sécurité.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le support comporte en outre une goupille qui est fixée transversalement au guide et est disposée au travers de la cavité de la pièce ajourée. Lorsque le second élément de fixation passe de la position fermée à la position ouverte, le second élément de fixation s'appuie contre une surface de la goupille, ce qui stoppe le mouvement de translation du second élément de fixation de la seconde extrémité du guide vers l'ouverture. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description suiva nte et en référence aux dessins annexés, donnés à titre uniquement illustratif et nullement limitatifs.
Les figures 1A et 1B sont des vues en coupe représentant de façon schématique un exemple de réalisation d'un collecteur électrostatique, respectivement lorsqu'une électrode de décharge est maintenue dans la chambre de collecte et lorsqu'elle est libérée de la chambre de collecte.
La figure 2 est une vue de dessus correspondant aux figures 1A-1B. Les figures 3A et 3B sont des vues en coupe représentant de façon schématique un autre exemple de réalisation d'un collecteur électrostatique, respectivement lorsqu'une électrode de décharge est maintenue dans la chambre de collecte et lorsqu'elle est libérée de la chambre de collecte.
Les figures 4A et 4B sont des vues de dessus représentant de façon schématique deux variantes de réalisation d'une partie du collecteur électrostatique des figures 3A-3B.
Les figures 5A-5B sont des vues en coupe représentant de façon schématique une variante de réalisation du collecteur électrostatique des figures 3A-3B.
Les figures 6A-6B sont des vues de dessus correspondant aux figures 5A-5B.
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
La description qui suit prend comme exemple la collecte de particules en suspension dans l'air. Bien entendu, l'invention s'applique à la collecte de particules en suspension dans tout milieu gazeux.
Les figures 1A et 1B sont des vues en coupe représentant de façon schématique un collecteur électrostatique selon l'invention, respectivement lorsqu'une électrode de décharge est maintenue dans la chambre de collecte et lorsqu'une électrode de décharge est retirée de la chambre de collecte. La figure 2 est une vue de dessus correspondant aux figures 1A-1B, certains seulement des éléments des figures 1A-1B étant représentés en figure 2.
Une paroi tubulaire 1 délimite une chambre de collecte 3. L'axe longitudinal de la paroi 1 est orienté selon l'axe z. La paroi 1 peut être un cylindre de révolution, comme cela est représenté en figure 2. La paroi 1 est de préférence en un matériau isolant électrique. En fonctionnement, le collecteur électrostatique est destiné à être orienté de sorte que l'axe z corresponde à la direction verticale ou à une direction inclinée par rapport à la verticale. La paroi 1 comprend une extrémité amont et une extrémité aval délimitant respectivement une entrée 5 et une sortie 7 de la chambre de collecte. Les termes « amont », « aval » et « entrée », « sortie » sont considérés par rapport au sens de l'écoulement de l'air dans le collecteur électrostatique, symbolisé par des flèches 9. L'air s'écoule de l'amont vers l'aval, de l'entrée 5 vers la sortie 7 du collecteur électrostatique.
Une électrode de collecte 11, par exemple cylindrique, est disposée à l'intérieur de la chambre de collecte 3, en contact avec la paroi 1. Comme cela est représenté en figures 1A-1B, l'électrode de collecte 11 s'étend par exemple sur une partie seulement de la paroi 1. Selon une alternative, l'électrode de collecte 11 peut recouvrir entièrement la surface interne de la paroi 1 de la chambre de collecte. De manière avantageuse, dans le cas où l'électrode de collecte 11 ne recouvre pas entièrement la surface interne de la paroi 1, le diamètre intérieur de l'électrode de collecte 11 est sensiblement égal au diamètre intérieur de la paroi 1 pour réduire les discontinuités de diamètre de la chambre de collecte sur le trajet de l'écoulement de l'air. L'électrode de collecte 11 est destinée à former la surface de collecte des particules. Elle est par exemple destinée à être reliée à la masse.
Un guide 13, par exemple un tube, dont les deux extrémités 14, 16 sont fixées à la paroi 1, traverse transversalement la chambre de collecte. L'axe longitudinal du guide 13 est orienté perpendiculairement à l'axe longitudinal selon lequel s'étend la paroi tubulaire 1 (axe z).
Le guide 13 est de préférence en un matériau isolant. Le guide 13 comprend une ouverture traversante 15, par exemple cylindrique, dont l'axe longitudinal est parallèle à l'axe z. L'ouverture 15 du guide 13 est configurée pour recevoir une électrode de décharge 19. Le guide 13 est par exemple disposé dans la chambre de collecte de sorte que l'électrode de décharge 19 soit située en amont de l'électrode de collecte 11, comme cela est représenté en figures 1A-1B.
L'électrode de décharge 19 est par exemple en forme de pointe. L'électrode de décharge 19 peut également être un tube capillaire. Dans ce cas, en cours d'utilisation, la pointe de l'électrode de décharge est constituée par une goutte de liquide présente à l'extrémité aval du tube capillaire. Un exemple d'un collecteur électrostatique comprenant une telle électrode de décharge est décrit dans la demande de brevet FR 12 53945.
A titre d'exemple de dimensions, la longueur du guide 13, correspondant au diamètre intérieur de la paroi tubulaire 1, peut être comprise entre 1 et 10 cm. L'ouverture 15 a par exemple un diamètre de l'ordre de 0,2 mm à 2,5 voire 5 mm. L'électrode de décharge 19 a par exemple un diamètre moyen compris entre 100 μιη et 5 mm.
Des éléments de fixation 22 et 24 sont destinés à maintenir l'électrode de décharge 19 dans l'ouverture 15 du guide 13.
Un premier élément de fixation 22, par exemple une vis, est destiné à être disposé au moins en partie à l'intérieur du guide 13, et à s'étendre de la première extrémité 14 du guide 13 au moins jusqu'à l'ouverture 15. Le premier élément de fixation 22 peut également s'étendre en partie à l'extérieur du guide 13, du côté de la première extrémité 14. Un second élément de fixation 24, par exemple une vis, est destiné à être inséré dans le guide 13 à partir de la seconde extrémité 16 du guide. Le second élément de fixation 24 est adapté à se déplacer en translation de la seconde extrémité 16 vers l'ouverture 15 et de l'ouverture 15 vers la seconde extrémité 16. Autrement dit, le second élément de fixation 24 est apte à coulisser dans le guide 13, entre l'ouverture 15 et la seconde extrémité 16. Le second élément de fixation 24 a de préférence une longueur suffisante pour que, lorsqu'il est inséré dans le guide 13 jusqu'à l'ouverture 15, une partie débouche de l'extérieur du guide 13, à travers la seconde extrémité 16, pour être accessible à l'utilisateur par un moyen de préhension 28. Le moyen de préhension 28 est situé dans la partie du second élément de fixation 24 débouchant du guide 13.
Le guide 13 et les éléments de fixation 22 et 24 forment un support 12 permettant de maintenir l'électrode de décharge 19 dans la chambre de collecte. Le support 12 permet également de libérer l'électrode de décharge 19 pour qu'elle puisse être retirée de la chambre de collecte. L'électrode de décharge 19 peut ainsi être nettoyée ou une autre électrode de décharge peut être maintenue dans le support 12 à la place de l'électrode 19. Le second élément de fixation 24 est apte à passer d'une position fermée, où l'électrode est maintenue dans l'ouverture 15 du guide 13, à une position ouverte, où l'électrode est libérée de l'ouverture 15.
Le premier élément de fixation 22 est également destiné à relier électriquement l'électrode de décharge 19 à une source de tension située à l'extérieur de la chambre de collecte, afin de polariser l'électrode de décharge. Le premier élément de fixation 22 comporte au moins une partie électriquement conductrice. Le premier élément de fixation 22 est par exemple en un matériau métallique, de préférence en acier inoxydable. Il est apte à être raccordé à une source de tension, non représentée. L'électrode de décharge étant destinée à être polarisée à des tensions de plusieurs milliers à plusieurs dizaines de milliers de volts, le premier élément de fixation 22 est protégé, par un exemple par un carter ou un boîtier isolant (non représenté), afin que l'utilisateur n'ait pas accès directement à cet élément.
Le second élément de fixation 24 comporte un matériau isolant électrique et est accessible à l'utilisateur. Ainsi, le second élément de fixation 24 agit en tant qu'isolant électrique entre l'électrode de décharge 19 et le moyen de préhension 28. Le second élément de fixation 24 peut être en un polymère thermoplastique, par exemple en nylon ou en polyfluorure de vinylidène (couramment désigné par l'acronyme PVDF) ou en polyétheréthercétone (couramment désigné par l'acronyme PEEK).
Eventuellement, une paroi de protection 26 recouvre au moins partiellement la surface extérieure de la paroi 1 de la chambre de collecte, du côté de la seconde extrémité 16 du guide 13 accessible à l'utilisateur. Il en résulte une protection renforcée de l'utilisateur vis-à-vis des hautes tensions.
La figure 1A représente le collecteur électrostatique lorsque le second élément de fixation 24 est en position fermée. Une électrode 19 est positionnée verticalement à l'intérieur de l'ouverture 15 du guide 13, et en contact avec les éléments de fixation 22 et 24. Chaque élément de fixation 22, 24 appuie sur une portion de la périphérie de l'électrode, les deux forces d'appui maintenant ainsi l'électrode, qui est pincée entre les éléments de fixation 22 et 24, dans le support 12. La figure 1B représente le collecteur électrostatique lorsque le second élément de fixation 24 est en position ouverte, ce qui permet de libérer l'électrode de décharge 19 et de la retirer de la chambre de collecte, par exemple pour la nettoyer ou pour changer d'électrode. Le second élément de fixation 24 n'est plus en contact avec l'électrode 19 qui tombe sous l'effet de la gravité (la figure 1B représente une position intermédiaire).
Un avantage d'un collecteur électrostatique du type de celui décrit ci- dessus réside dans le fait que l'électrode de décharge peut être positionnée avec une précision élevée dans la chambre de collecte. Le guide 13 et les éléments de fixation 22, 24 permettent de maintenir l'électrode de décharge selon une orientation verticale dans la chambre de collecte.
Un procédé permettant de mettre en place et de retirer une électrode de décharge d'un collecteur électrostatique du type de celui illustré en figures 1A-1B est décrit ci-dessous. Mise en place d'une électrode de décharge dans la chambre de collecte.
Le second élément de fixation 24 est en position ouverte.
Une électrode de décharge 19, maintenue par un outil, notamment non conducteur, par exemple une pince, est introduite dans la chambre de collecte 3 par l'entrée 5.
L'électrode 19, toujours maintenue par l'outil, est positionnée à travers l'ouverture 15 du guide 13. On fait alors passer le second élément de fixation 24 de la position ouverte à la position fermée. Le second élément de fixation 24 est déplacé dans le guide 13, de la seconde extrémité 16 jusqu'à l'ouverture 15, de façon que l'électrode 19 soit en contact avec les éléments de fixation 22 et 24. Le second élément de fixation 24 est rapproché de l'électrode 19 jusqu'à ce qu'elle soit suffisamment maintenue entre les éléments de fixation 22 et 24 pour rester en place lorsque l'outil est retiré. L'outil est alors être retiré de la chambre de collecte, l'électrode de décharge 19 étant maintenue entre les éléments de fixation 22 et 24. Retrait d'une électrode de décharge de la chambre de collecte.
Pour retirer l'électrode de décharge 19 de la chambre de collecte, on fait passer le second élément de fixation 24 de la position fermée à la position ouverte. Le second élément de fixation 24 est déplacé dans le guide 13, de l'ouverture 15 vers la seconde extrémité 16, de façon à ne plus être en contact avec l'électrode 19. L'électrode 19 tombe sous l'effet de la gravité.
Dans le cas où l'ouverture 15 du guide 13 a un diamètre proche du diamètre moyen de l'électrode 19, l'électrode 19 peut ne pas tomber d'elle-même sous l'effet de la gravité. Dans ce cas, on préférera le mode de réalisation décrit ci-dessous d'un procédé permettant de retirer une électrode de décharge d'un collecteur électrostatique tel qu'illustré en figures 1A-1B. Un tel procédé permet de retirer une électrode de décharge d'un collecteur électrostatique tout en la remplaçant par une autre électrode de décharge.
Considérons qu'une électrode de décharge 19 est en place dans la chambre de collecte, maintenue par les éléments de fixation 22 et 24, comme illustré en figure 1A.
Une autre électrode de décharge, appelée électrode de remplacement, maintenue par un outil non conducteur, par exemple une pince, est introduite dans la chambre de collecte 3, par l'entrée 5.
Le moyen de fixation 24 est déplacé dans le guide 13 vers la seconde extrémité 16 de façon à ne plus être en contact avec l'électrode 19. L'électrode de remplacement, maintenue par l'outil, est utilisée pour pousser l'électrode 19 de son logement. Elle est disposée à la place de l'électrode 19, dans l'ouverture 15 du guide 13. Le second élément de fixation 24 est alors rapproché de l'électrode de remplacement de sorte qu'elle soit maintenue par les éléments de fixation 22 et 24. L'outil peut alors être retiré de la chambre de collecte. L'électrode 19, une fois délogée, tombe sous l'effet de la gravité et sort de la chambre de collecte par la sortie 7.
Un avantage d'un collecteur électrostatique du type de celui décrit ci-dessus réside dans le fait qu'une électrode de décharge peut être manipulée en toute sécurité par un utilisateur, sans risque vis-à-vis des hautes tensions. Une électrode de décharge peut être mise en place dans le collecteur électrostatique, retirée du collecteur électrostatique ou remplacée par une autre électrode de décharge en toute sécurité.
Les figures 3A et 3B sont des vues en coupe représentant de façon schématique un autre mode de réalisation d'un collecteur électrostatique selon l'invention, respectivement lorsqu'une électrode de décharge est maintenue dans la chambre de collecte et lorsqu'une électrode de décharge est retirée de la chambre de collecte. Les éléments communs avec ceux du collecteur électrostatique des figures 1A-1B portent les mêmes références et ne sont pas décrits à nouveau ci-après.
Comme dans le mode de réalisation des figures 1A-1B, un guide 13 comporte une ouverture traversante 15 configurée pour recevoir une électrode de décharge 19.
Un premier élément de fixation 52, par exemple une vis, est disposé au moins en partie à l'intérieur du guide 13 et s'étend de la première extrémité 14 vers la seconde extrémité 16 du guide 13. Le premier élément de fixation 52 peut également s'étendre en partie à l'extérieur du guide 13, du côté de la première extrémité 14.
Un second élément de fixation 54, par exemple un bouton poussoir, est destiné à être inséré dans le guide 13, de la seconde extrémité 16 du guide vers l'ouverture 15. Le second élément de fixation 54 est adapté à se déplacer en translation dans le guide 13, de la seconde extrémité 16 vers l'ouverture 15 et de l'ouverture 15 vers la seconde extrémité 16.
Le premier élément de fixation 52 comporte une pièce mobile ajourée 56 et un moyen de rappel 58, par exemple un ressort. La pièce mobile ajourée 56 est disposée dans le guide 13 entre le moyen de rappel 58 et le second élément de fixation 54.
Le guide 13 et les éléments de fixation 52 et 54 forment un support 42 permettant de maintenir l'électrode de décharge 19 dans la chambre de collecte. Le support 42 permet également de libérer l'électrode de décharge 19 pour qu'elle puisse être retirée de la chambre de collecte, par exemple pour être nettoyée ou pour être remplacée par une autre électrode. Le second élément de fixation 54 est apte à passer d'une position fermée, où l'électrode est maintenue dans l'ouverture 15 du guide 13, à une position ouverte, où l'électrode est libérée de l'ouverture 15.
Le premier élément de fixation 52 permet de relier électriquement l'électrode de décharge 19 à une source de polarisation. Le premier élément de fixation 52 comporte un matériau conducteur électrique, par exemple un matériau métallique, de préférence de l'acier inoxydable, de façon à assurer un contact électrique entre l'électrode de décharge 19 et une source de tension, non représentée. Comme dans le mode de réalisation des figures 1A-1B, le premier élément de fixation 52 n'est pas directement accessible à l'utilisateur. Il est par exemple entouré par un carter.
De même que dans le mode de réalisation précédent, le second élément de fixation 54 comporte un matériau isolant électrique et est accessible à l'utilisateur. Le second élément de fixation 54 peut être en un polymère thermoplastique, par exemple en nylon ou en PVDF ou en PEEK.
La figure 4A est une vue de dessus illustrant de façon schématique un exemple de réalisation de la pièce ajourée 56. La pièce ajourée 56 comporte une cavité 57 à travers laquelle l'électrode de décharge 19 peut s'étendre, l'électrode venant s'appuyer contre la surface interne 59 de la pièce ajourée 56, cette surface interne s'étendant avantageusement perpendiculairement à l'axe longitudinal du guide 13. La cavité 57 peut être un trou oblong ou, de préférence, une fente.
La figure 4B est une vue de dessus illustrant de façon schématique une variante de réalisation de la pièce ajourée 56, plus facile à usiner. La fente 57 est réalisée dans la pièce 56 de sorte qu'elle forme une ouverture débouchant sur l'extérieur de la pièce 56. La pièce 56 comprend dans ce cas une portion principale 56a et deux branches 56b et 56c qui s'étendent depuis la portion principale parallèlement à l'axe longitudinal du guide 13 lorsque la pièce 56 est introduite dans le guide 13. Les extrémités 56'b et 56'c des branches 56b et 56c sont destinées à venir en appui contre l'extrémité du second élément de fixation 54 qui est tournée vers l'ouverture 15.
A titre d'exemple de dimensions, la longueur du guide 13, correspondant au diamètre intérieur de la paroi tubulaire 1, peut être comprise entre environ 1 cm et environ 10 cm. L'ouverture 15 a par exemple un diamètre de l'ordre de 0,2 mm à 3 voire 5 mm. L'électrode de décharge 19 a par exemple un diamètre moyen compris entre environ 100 μιη et environ 5 mm. La cavité 57 de la pièce 56 a par exemple une largeur comprise entre environ 0,2 mm et environ 3 voire 5 mm.
La figure 3A représente le collecteur électrostatique lorsque le bouton poussoir 54 est laissé libre (position fermée). Une électrode 19 est positionnée verticalement à l'intérieur de l'ouverture 15 du guide 13 et traverse la cavité 57 de la pièce 56. Du fait de l'action du ressort 58, la surface interne 59 de la cavité 57 s'appuie contre l'électrode 19, cette dernière s'appuyant alors sur la surface interne de l'ouverture 15 du guide 13. On comprend alors que l'électrode est maintenue contre le premier élément de fixation 52 (et plus précisément contre la surface interne 59 de la pièce ajourée 56) et contre la surface interne de l'ouverture 15 du guide 13. On note que la surface interne de l'ouverture 15 comporte une surface amont 60 et une surface aval 61, de part et d'autre de l'axe longitudinal selon lequel s'étend le guide 13. L'électrode 19 est maintenue dans le support 42, entre la pièce ajourée 56 et le guide 13, grâce aux trois zones d'appui 59, 60 et 61.
La figure 3B représente le collecteur électrostatique lorsque le bouton poussoir 54 est enfoncé (position ouverte), ce qui permet de libérer l'électrode de décharge 19 et de la retirer de la chambre de collecte. Le bouton poussoir 54 exerce une pression sur la pièce mobile ajourée 56. Le ressort 58 est comprimé et la pièce mobile ajourée 56 se déplace vers la première extrémité 14. La pièce ajourée 56 et le ressort 58 sont choisis de sorte que, lorsque le bouton poussoir 54 est enfoncé, la cavité 57 de la pièce 56 communique avec l'ouverture 15 du guide 13. L'électrode 19, qui n'est plus maintenue entre la pièce 56 et le guide 13, tombe sous l'effet de la gravité.
Selon une variante du collecteur électrostatique décrit en relation avec les figures 3A-3B, le premier élément de fixation 52 et le second élément de fixation 54 sont solidaires l'un de l'autre.
Un avantage d'un collecteur électrostatique du type de celui décrit en relation avec les figures 3A-3B réside dans le fait que l'électrode de décharge peut être positionnée avec une précision élevée dans la chambre de collecte. Le guide 13 et la pièce ajourée 56 permettent de maintenir l'électrode de décharge selon une orientation verticale dans la chambre de collecte, grâce à trois zones d'appui.
Un procédé permettant de mettre en place et de retirer une électrode de décharge d'un collecteur électrostatique du type de celui illustré en figures 3A-3B est décrit ci-dessous.
Mise en place d'une électrode de décharge dans la chambre de collecte.
Le bouton poussoir 54 est enfoncé, ce qui permet de faire communiquer la cavité 57 de la pièce 56 avec l'ouverture 15 du guide 13.
Une électrode de décharge 19, maintenue par un outil non conducteur, par exemple une pince, est introduite dans la chambre de collecte 3 par l'entrée 5.
L'électrode 19, toujours maintenue par l'outil, est positionnée à l'intérieur de l'ouverture 15 du guide 13 et traverse la cavité 57 de la pièce 56. Pour maintenir l'électrode 19 dans le support 42, le bouton poussoir 54 est laissé libre de sorte que la pièce 56 exerce une pression sur l'électrode 19 qui est alors poussée contre le guide 13. L'électrode 19 est maintenue dans le support 42, entre la pièce ajourée 56 et le guide 13.
L'outil est alors retiré de la chambre de collecte, l'électrode de décharge 19 étant maintenue entre la pièce ajourée 56 et le guide 13 par les trois zones d'appui 59, 60 et 61.
Retrait d'une électrode de décharge de la chambre de collecte.
Pour retirer l'électrode de décharge 19 de la chambre de collecte, le bouton poussoir 54 est enfoncé. Le ressort 58 est comprimé, ce qui déplace la pièce mobile ajourée 56 vers la première extrémité 14 et permet de faire communiquer la cavité 57 de la pièce 56 avec l'ouverture 15 du guide 13. L'électrode 19 n'est plus maintenue entre la pièce ajourée 56 et le guide 13 car la zone d'appui correspondant à la surface 59 de la pièce 56 a disparu. L'électrode 19 tombe sous l'effet de la gravité.
Dans le cas où l'ouverture 15 du guide 13 et/ou la cavité 57 de la pièce ajourée 56 a un diamètre (ou une largeur) proche du diamètre moyen de l'électrode 19, l'électrode 19 peut ne pas tomber d'elle-même sous l'effet de la gravité. Dans ce cas, comme dans le mode de réalisation des figures 1A-1B, on utilisera une autre électrode de décharge, maintenue par un outil non conducteur, pour pousser l'électrode 19 de son logement. On pourra ainsi retirer l'électrode de décharge du collecteur électrostatique tout en la remplaçant par une autre électrode.
Un avantage d'un collecteur électrostatique du type de celui décrit en relation avec les figures 3A-3B réside dans le fait qu'une électrode de décharge peut être manipulée en toute sécurité par un utilisateur, sans risque vis-à-vis des hautes tensions. Une électrode de décharge peut être mise en place dans le collecteur électrostatique, retirée du collecteur électrostatique ou remplacée par une autre électrode de décharge en toute sécurité.
Les figures 5A et 5B sont des vues en coupe représentant de façon schématique une variante de réalisation du collecteur électrostatique des figures 3A-3B, respectivement lorsqu'une électrode de décharge est maintenue dans la chambre de collecte et lorsqu'elle est retirée de la chambre de collecte. Les éléments communs avec ceux du collecteur électrostatique des figures 3A-3B portent les mêmes références et ne sont pas décrits à nouveau ci-après. Les figures 6A et 6B sont des vues de dessus correspondant respectivement aux figures 5A et 5B, seulement certains des éléments des figures 5A-5B étant représentés en figures 6A-6B.
Un support 72, comprenant un guide 13 et des éléments de fixation 52 et 54, permet de maintenir une électrode de décharge 19 dans la chambre de collecte. Le support 72 permet également de libérer l'électrode de décharge 19 pour qu'elle puisse être retirée de la chambre de collecte, par exemple pour être nettoyée ou pour être remplacée par une autre électrode.
Le support 72 comprend en outre une goupille 75 qui est fixée à la partie amont 13a et à la partie aval 13b du guide 13 et traverse transversalement le guide 13. La goupille 75 est disposée entre la seconde extrémité 16 du guide 13 et l'ouverture 15, au travers de la cavité 57 de la pièce ajourée 56.
La goupille 75 est destinée à former une butée en translation pour le bouton poussoir 54, lorsqu'il est déplacé de la seconde extrémité 16 vers l'ouverture 15 du guide 13. Les figures 5A et 6A représentent le collecteur électrostatique lorsque le bouton poussoir 54 est laissé libre (position fermée), une électrode de décharge 19 étant maintenue dans le support 72. La goupille 75 se trouve à distance de l'électrode de décharge 19 et à distance du bouton poussoir 54.
Les figures 5B et 6B représentent le collecteur électrostatique lorsque le bouton poussoir 54 est enfoncé (position ouverte), ce qui permet de libérer l'électrode de décharge 19 et de la retirer de la chambre de collecte. Le bouton poussoir 54 est en contact avec la goupille 75.
Lorsqu'on passe de la position fermée (figures 5A et 6A) à la position ouverte (figures 5B et 6B), c'est-à-dire lorsqu'on appuie sur le bouton poussoir pour libérer l'électrode de décharge 19, le bouton poussoir 54 vient s'appuyer contre une surface de la goupille 75 ce qui stoppe le mouvement de translation du bouton poussoir 54 de la seconde extrémité 16 du guide vers l'ouverture 15.
En outre, la goupille 75 forme également une butée en rotation de la pièce ajourée 56 lors du passage de la position fermée à la position ouverte et inversement. Il en résulte un positionnement précis de l'électrode de décharge 19 dans l'ouverture 15 du guide 13 en position fermée.

Claims

REVENDICATIONS
1. Collecteur électrostatique comprenant une chambre de collecte (3), délimitée par une paroi tubulaire (1) orientée selon un premier axe (z), et un support (12, 42, 72) permettant de maintenir une électrode (19) dans la chambre de collecte et de retirer une électrode (19) de la chambre de collecte, le support comportant :
un guide (13), traversant transversalement la chambre de collecte, dont les première (14) et seconde (16) extrémités sont fixées à la paroi, le guide comportant une ouverture traversante (15), dont l'axe longitudinal est orienté selon le premier axe, configurée pour recevoir l'électrode ;
un premier élément de fixation (22, 52), comportant au moins une partie électriquement conductrice, destiné à s'étendre au moins en partie dans le guide, de la première extrémité (14) vers l'ouverture (15) ; et
un second élément de fixation (24, 54), comportant au moins une partie électriquement isolante, destiné à se déplacer en translation dans le guide de la seconde extrémité (16) vers l'ouverture (15) et de l'ouverture vers la seconde extrémité, le second élément de fixation étant apte à passer d'une position fermée, où l'électrode est maintenue dans ladite ouverture, à une position ouverte, où l'électrode est libérée de ladite ouverture.
2. Collecteur électrostatique selon la revendication 1, dans lequel le premier élément de fixation (22, 52) est destiné à relier électriquement l'électrode (19) à une source de polarisation.
3. Collecteur électrostatique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier élément de fixation (22) est apte à s'étendre dans le guide (13) au moins jusqu'à l'ouverture (15).
4. Collecteur électrostatique selon la revendication 3, dans lequel lorsque le second élément de fixation (24) est en position fermée, l'électrode (19) est maintenue, à travers l'ouverture (15), entre les premier (22) et second (24) éléments de fixation ; et
lorsque le second élément de fixation (24) est en position ouverte, le second élément de fixation n'est pas en contact avec l'électrode (19).
5. Collecteur électrostatique selon la revendication 3 ou 4, dans lequel les premier (22) et second (24) éléments de fixation sont des vis.
6. Collecteur électrostatique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier élément de fixation (52) comporte une pièce mobile ajourée (56), comportant une cavité (57) destinée à recevoir l'électrode (19), et un moyen de rappel (58).
7. Collecteur électrostatique selon la revendication 6, dans lequel : lorsque le second élément de fixation (54) est en position fermée, l'électrode (19) est maintenue dans l'ouverture (15) et dans la cavité (57) de la pièce ajourée (56), le moyen de rappel (58) appliquant une surface (59) de la pièce ajourée (56) contre l'électrode, une première (60) et une seconde (61) surfaces du guide (13) s'appuyant contre l'électrode ; et
lorsque le second élément de fixation (54) est en position ouverte, le moyen de rappel (58) est comprimé, ce qui déplace la pièce mobile ajourée (56) vers la première extrémité (14) de sorte que la cavité (57) de la pièce ajourée (56) communique avec l'ouverture (15).
8. Collecteur électrostatique selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le premier élément de fixation (52) et le second élément de fixation (54) sont solidaires l'un de l'autre.
9. Collecteur électrostatique selon l'une des revendications 6 à 8, dans lequel le support (72) comporte en outre une goupille (75) qui est fixée transversalement au guide (13) et est disposée au travers de la cavité (57) de la pièce ajourée (56).
10. Collecteur électrostatique selon l'une des revendications 6 à 9, dans lequel le second élément de fixation (54) est un bouton poussoir.
11. Collecteur électrostatique selon l'une des revendications 6 à 10, dans lequel le premier élément de fixation (52) est une vis.
12. Collecteur électrostatique selon l'une des revendications 6 à 11, dans lequel le moyen de rappel (58) est un ressort.
13. Collecteur électrostatique selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel le premier élément de fixation (22, 52) est en acier inoxydable.
14. Collecteur électrostatique selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel le second élément de fixation (24, 54) est en un polymère thermoplastique.
15. Collecteur électrostatique selon la revendication 14, dans lequel le second élément de fixation (24, 54) est en un matériau choisi dans le groupe comprenant le nylon, le polyfluorure de vinylidène et le polyétheréthercétone.
16. Collecteur électrostatique selon l'une des revendications 1 à 15, dans lequel l'ouverture (15) du guide (13) a un diamètre compris entre 0,2 mm et 2,5 mm.
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