WO1995025598A1 - Electrofiltre epurateur ioniseur en milieu gazeux, de grande puissance, a configuration de champ electrique de haute densite - Google Patents

Electrofiltre epurateur ioniseur en milieu gazeux, de grande puissance, a configuration de champ electrique de haute densite Download PDF

Info

Publication number
WO1995025598A1
WO1995025598A1 PCT/FR1995/000365 FR9500365W WO9525598A1 WO 1995025598 A1 WO1995025598 A1 WO 1995025598A1 FR 9500365 W FR9500365 W FR 9500365W WO 9525598 A1 WO9525598 A1 WO 9525598A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wires
flanges
involve
positioning
assembly
Prior art date
Application number
PCT/FR1995/000365
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Dollet
Original Assignee
Christian Dollet
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Christian Dollet filed Critical Christian Dollet
Publication of WO1995025598A1 publication Critical patent/WO1995025598A1/fr

Links

Classifications

    • 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
    • B03C3/019—Post-treatment of gases
    • 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
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/06—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by presence of stationary tube electrodes
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to electronic devices of the "electrical dust collectors or electrostatic precipitators" type, making it possible, inside an enclosure or a room, to limit the quantity of solid, liquid or gaseous bodies constituting air pollution, in a strictly determined proportion, in the absence of any production of ozone or nitrogen oxides.
  • Known devices of this kind are essentially based on the charge of dust which takes place in a first stage, called ionization, and their precipitation is caused by an electric field between two planar electrodes, located in the second stage.
  • the existing electrostatic precipitators involve a multiplicity of mechanical components which require relatively large labor for their assembly. As a result, the price is relatively high and can only be reduced with difficulty; - the electrical and mechanical constraints relating to the plate system impose a very large volume of the device;
  • the prior ionization of the particles requires, due to the distance from the collector plates, an intense current which exceeds the activation threshold of the ozone molecule, occurring in the vicinity of 5 kV;
  • the ionizer electrofilter according to the invention allows these drawbacks to be completely avoided and these defects to be eliminated. It therefore offers a miniaturized electrostatic ionizer whose design, extremely simple, allows industrial manufacturing at high production rates, with a minimum of manpower and at very low cost.
  • the invention relates to an ionizing purifying electrostatic precipitator in a confined gaseous medium or in a free or confined atmosphere, with a simplified structure and at low cost price, this electrostatic precipitator comprising a very high direct or pulsating voltage source constituting a first sub-assembly and a set of tabular cells constituting the impurity collecting assembly, electrically connected to the first sub-assembly for its supply of electrical energy, and a device for emitting negative ions, this device for purifying air constituting an electronic block for acceleration, focusing, filtering and ionization of air and comprising electron-emitting wires arranged coaxially in each cell of the tubular structure creating, with the wires, the electric field necessary for emission negative ion, electrostatic precipitator characterized in that it comprises:
  • a tubular structure either monobloc, or constituted by the assembly of identical flanges in insulating material, totally or partially metallized, connected to the ground by its conductive part, each flange being made up of double-sided imprints of half-cylinders and having fixing means, positioning means, mechanical tensioning means for the wires, means for isolating the wires and means for electrical connection of the wires with the power supply.
  • This device thus comprises a set of tubular cells, structured in a honeycomb structure, collecting ionized impurities through the coaxial wires passing through each of them, thus ensuring the presence of a very intense electric field inside the cells and an almost complete diffusion of the emitted electrons, thus allowing the use of moderate voltages (of around 4.5 kV, far below the ozone production threshold). Also, this device allows the implementation of a number of wire cells as high as necessary, while the presence of the wire positioning device hardly reduces the space charge. In addition, a built-in fan ensures a mathematically definable flow and efficiency. Finally, the end of the wires generates a peak effect ensuring the ionization of the air, at the outlet of the purification device.
  • the device according to the invention therefore makes it possible to ensure the purification, emission, diffusion and ionization of an air flow free of any impurity (filtering from 95 to 99.99%), without having to resort to voltages higher than 4.5 kV, and by the same while respecting the requirement of complete absence of toxic compounds (Ozone, nitrogen oxides) when the device is intended for domestic, hygienic or therapeutic applications.
  • This monobloc purification and ionization cell because of its reduced size and its very simple embodiments, has an extremely low cost price and is satisfied with an absolutely non-restrictive maintenance: the device is easily cleaned in a standard dishwasher or by any other domestic process.
  • the wires can be replaced by a single piece obtained by cutting a metal strip, thus allowing the direct production of a set of correctly positioned wires, electrically connected to each other via of a frame or frames obtained from the strip.
  • This wire structure can integrate mechanical tensioning means of the wires.
  • the wires can be replaced by a single wire carrying out the complete journey, the use of several wires being justified only by the intuitive ease of realization in this configuration.
  • the wire positioning device can consist of two external insulating flanges with openings allowing free passage of air through the tubular structure, with wire positioning notches, arranged so that the wires are positioned coaxially by relation to the cell, while limiting the loss of space charge.
  • the flanges can integrate a series of fastening pads and wire tensioners, ensuring minimum mechanical tension of the wires.
  • the end flanges may, for purely aesthetic reasons, only incorporate semi-cylindrical impressions on one side.
  • the positioning and fixing function of the flanges between them can be ensured by conical studs molded in the plastic material, and carrying out the bonding-welding of the two flanges, by polymerizing by friction during assembly.
  • a metal rod or plate, integral with the flange, can provide the electrical connection of each of the sets of wires, as well as the connection with the power source.
  • a conductive plate can be fixed integrally to the flanges while making electrical contact of the tubular structure with the power source.
  • the flanges may include spring tabs forming wire tensioners or extenders.
  • the wires can be terminated by a fixing ring, or by a spring, or by both, or by any other device allowing the positioning, the maintenance, the tension or the fixing of the wires.
  • the wires can be inserted into grooves structuring the upper face of the flanges.
  • the wire fixing studs can be integrated into an articulated rule making it possible to tension the wires, then to lock the rule in this position by means of a plate insertable in the flanges. When this plate is conductive, it provides the electrical connection of the wires with the power source.
  • the tubular structure can be made of molded plastic to then receive a surface metallization treatment or by injection or extrusion of conductive material, or by a combination of these technologies.
  • An isolation means between the tubular structure and the wire structure allows an embodiment according to the invention.
  • a particular embodiment makes it possible to mold a single piece corresponding to the tubular structure integrating the different functions of the flanges; selective metallization of the structure leads to an embodiment in accordance with the invention.
  • the structure can be produced on the basis of hexagonal tubular cells offering the largest collection surface, such an example, which is not limiting, does not in any way exhaust the invention, the honeycomb structure being able to be produced on the basis of cells cylindrical, polygonal, etc. by any process whatsoever, the only constraint being that the wall of the tube is conductive and that the system has all the characteristics specific to the new device described.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of the electrostatic precipitator, in prismatic configuration, corresponding in the embodiment incorporating the flanges consisting of semi-cylindrical impressions, in the form of three parts made of molded plastic, such an example, without limitation, in no way exhausts the invention which can be produced in a cylindrical, polygonal configuration, etc. having all the characteristics specific to the new device described;
  • - Figure 2 is a schematic exploded view of a part of the purification and ionization cell of an ionizing electrostatic precipitator according to the invention
  • - Figure 3 is a schematic perspective view of the electrostatic precipitator, in a prismatic configuration, corresponding to the embodiment incorporating the outer insulating flanges, in the form of three parts made of molded plastic, such an example, not limiting, n ' in no way exhausts the invention which can be produced in a cylindrical, polygonal configuration, etc., having all the characteristics specific to the new device described;
  • - Figure 4 is a schematic axial sectional view of the purification cell of an electrostatic precipitator according to the invention
  • - Figure 5 corresponds to a partial view of an insulating flange showing the details of a possible embodiment of the articulated rule and the studs for fixing the wires;
  • FIG. 6 shows a detailed enlargement of the device terminated by notches, for positioning the wires coaxially with the cell and shows the large openings which allow the free passage of air through the cells.
  • the device which is the subject of the invention comprises a very high voltage supply source (1) for the purification cell; a tubular structure (2) constituted by the assembly of flanges (5), partially or fully conductive, integrates a wire structure, systematically interposed between two flanges.
  • Two insulating flanges (4) both identical, constitute the ends of the tubular structure. Each cell thus created is crossed coaxially by the emitting wires (3) of the wire structure.
  • flanges allow the fixing and positioning of the wire structure by means of studs (8) passing through the armatures (6) of the wire structure and fitting into openings (9), ensuring the positioning of the wires coaxially. compared to cells.
  • the armatures (6) of the wire structure integrates cutouts (7) in the form of a leaf spring ensuring minimum mechanical tension to the wires (3).
  • Means for fixing the flanges to one another ensure assembly in the form of a finished homogeneous product.
  • a conductive device (10), fixed to the flanges (4) and (5), guarantees the electrical contact of each wired assembly with the power source;
  • FIG. 2 represents an exploded view of the electronic configuration intended to ensure the complete diffusion into the atmosphere, of the electrons emitted by the wires (3).
  • the wire-cylinder-tip assembly therefore constitutes an electronic assembly ensuring the production, acceleration and spatial diffusion of the electrons extracted from the metal of said wires under conditions close to the theoretical forecast.
  • the drawing in Figure 3 refers to the configuration incorporating two insulating flanges
  • the purification cell will have the dimensions of a prism of approximately L110 x H80 x D80 cm, composed of 12 flanges of 7 cavities, the assembly making it possible to obtain 77 cells of 9 mm diameter, made of injected plastic, partially metallized or incorporating an extruded metal core, to define a conductive tube.
  • the wire structure is sandwiched between two flanges.
  • Each cell thus created is crossed axially by a stainless steel wire with a diameter of 100 microns, resulting from the cutting of a strip of the same thickness.
  • This cutout incorporates two frames ensuring the positioning and the electrical connection of each wire.
  • One end of the wire structure ends in the form of spikes 5 mm in length, arranged in slight recess relative to the orifice of the tube.
  • All the wires will be brought to the potential of around -4.5 kV, while the tubular cells will be brought to the "zero" potential (mass, soil, etc.).
  • a small fan with variable speed drive will adjust the air flow through the purification cell, and thus precisely determine the performance of the device.
  • the assembly by juxtaposition of several of these cells makes it possible to produce a device offering higher performance and / or flow rates.
  • a first example of application is given by the implementation of the device that is the subject of the invention in places subject to atmospheric pollution (cafes, hotels, restaurants, nightclubs ...) by dust or smoke (tobacco or other) : the use in such atmospheres of an electrostatic filter allows a "cleaning" of said atmospheres by electrostatic precipitation of pollutants on the walls of each cell which then serve as sensors.
  • a second example of application is given by the implementation of the Patent in the fields of ventilation or air conditioning where the small dimensions of the product are taken advantage of, allowing its integration into the ventilation or air conditioning ducts which supply clean rooms in hospitals, laboratories dealing with high technology (electronic circuits, biotechnology, etc.), or simply inside the cabin of a vehicle, at the outlet of ventilation or air conditioning.
  • a third example of application is given by the implementation of the device object of the

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

L'invention concerne un électrofiltre ioniseur de type fil-cylindre, miniaturisé et à très faible prix de revient, permettant d'assurer l'épuration, l'émission, la diffusion et l'ionisation d'un flux d'air exempt de toute impureté (filtrage de 95 à 99,99 %), sans avoir recours à des tensions élevées et en respectant l'exigence d'absence complète de composés toxiques (ozone, oxydes d'azote). Il est constitué d'une alimentation (1) relié à un ensemble de cellules tubulaires (2) dont chaque cellule est traversée coaxialement par un fil émissif d'électrons. Des flasques isolants (4 et 5), partiellement métallisés métallisés, assurent le passage de l'air et le positionnement des fils. Un dispositif conducteur (10) est fixé aux flasques (4 et 5) afin d'assurer la liaison électrique des fils avec l'alimentation (1). Les extrémités des fils situés du côté où l'air sort épuré, sont terminés sous forme de pointes coaxiales à la cellule, et positionnés de sorte que l'air épuré soit ionisé. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la dépollution des atmosphères confinées.

Description

"Electrofiltre épurateur ioniseur en milieu gazeux, de grande puissance, à configuration de champ électrique de haute densité."
La présente invention concerne les appareils électroniques du type "dépoussiéreurs électriques ou électrofiltres" permettant, à l'intérieur d'une enceinte ou d'un local, de limiter la quantité de corps solides, liquides ou gazeux constituants la pollution de l'air, dans une proportion strictement déterminée, en l'absence de toute production d'ozone ou d'oxydes d'azote.
Les dispositifs connus de ce genre reposent essentiellement sur la charge des poussières qui s'effectue dans un premier étage, dit d'ionisation, et leur précipitation est provoquée par un champ électrique entre deux électrodes planes, situé dans le second étage.
Etant donné l'état actuel de la technique et la niture des problèmes les plus couramment rencontrés dans l'industrie, les appareils existants so essentiellement du type à plaques, avec ionisation préalable. Ils comportent un ou plusieurs champs en série, les champs étant des zones mécaniquement et électriquement indépendantes les unes des autres mais regroupées dans un même caisson. L'assemblage des différentes plaques est assuré par un robuste châssis disposant de colonnes entretoises permettant le positionnement et la liaison électrique des plaques. Des ouvertures usinées dans les plaques permettent de réaliser un montage par lequel chaque plaque est à un potentiel différent de ses deux proches voisines.
Ces dispositifs présentent ainsi plusieurs défauts fondamentaux qui en limitent les performances et l'intérêt, en particulier dans les domaines grand public :
- les électrofiltres existants font intervenir une multiplicité de composants mécaniques qui exigent pour leur assemblage une main d'oeuvre relativement importante. De ce fait, le prix est relativement élevé et ne peut être que difficilement réduit ; - les contraintes électriques et mécaniques relatives au système par plaques imposent un volume très important de l'appareil ;
- la géométrie des plaques génère un défaut de bord, pénalisant pour le rendement global de l'appareil ;
- le besoin de rigidité nécessite des plaques d'épaisseur conséquente, qui consomment un courant important et génèrent de l'ozone ;
- l'ionisation préalable des particules nécessite, en raison de l'éloignement des plaques collectrices, un courant intense qui dépasse le seuil d'activation de la molécule d'ozone, survenant au voisinage de 5 kV ;
- l'ionisation s'effectue classiquement par fils, montés sur un cadre, composant un ensemble très volumineux et très fragile ;
- cette ionisation, dans une telle configuration, génère une émission électronique dans toutes les directions, et pas seulement via les plaques collectrices, réduisant considérablement le flux émis et diffusé via les plaques ; - le nettoyage des fils émetteurs et des plaques collectrices est une opération délicate et contraignante en raison du volume et de la configuration de ces sous-ensembles ;
- ces architectures nécessitent des alimentations puissantes et volumineuses générant des tensions comprises entre 8 kV et 16 kV.
L'électrofiltre ioniseur suivant l'invention permet d'éviter totalement ces inconvénients et de supprimer ces défauts. Elle propose donc un électrofiltre ioniseur miniaturisé dont la conception, extrêmement simple, autorise une fabrication industrielle à cadences de production élevées, avec un minimum de main d'oeuvre et à très bas prix de revient.
D'une façon plus précise, l'invention concerne un électrofiltre épurateur ioniseur en milieu gazeux confiné ou en atmosphère libre ou confinée, à structure simplifiée et à bas prix de revient, cet électrofiltre comprenant une source de très haute tension continue ou pulsatoire constituant un premier sous-ensemble et un ensemble de cellules tabulaires constituant l'ensemble collecteur d'impuretés, reliés électriquement au premier sous-ensemble pour son alimentation en énergie électrique, et un dispositif d'émission d'ions négatifs, ce dispositif d'épuration d'air constituant un bloc électronique d'accélération, focalisation, filtrage et ionisation de l'air et comportant des fils émissifs d'électrons disposés coaxialement dans chaque cellule de la structure tubulaire créant, avec les fils, le champ électrique nécessaire à l'émission d'ions négatifs, électrofiltre caractérisé en ce qu'il comprend :
- une structure tubulaire, soit monobloc, soit constituée par l'assemblage de flasques identiques en matière isolante, totalement ou partiellement métallisés, reliée au sol par sa partie conductrice, chaque flasque étant constitué d'empreintes recto-verso de demi-cylindres et disposant de moyens de fixation, de moyens de positionnement, de moyens de tension mécanique des fils, de moyens d'isolement des fils et de moyens de connexion électrique des fils avec l'alimentation.
- des fils émissifs très fins reliés au pôle négatif de la source de très haute tension, disposant de moyens de liaison entre eux et de moyens de positionnement, de fixation et de tension mécanique par rapport aux flasques de la structure tubulaire.
- les extrémités des fils situés du côté où l'air sort épuré, sont terminés sous forme de pointes coaxiales à la cellule, et positionnés de sorte que l'air épuré soit ionisé.
- deux flasques isolant extérieurs, largement ajourés sur leur face supérieure, disposant de moyens de fixation, de moyens de positionnement, de moyens de tension mécanique et de moyens d'alimentation électrique des fils.
Ce dispositif comporte ainsi un ensemble de cellules tubulaires, structurées en nid d'abeilles, collectrices des impuretés ionisées par l'intermédiaire des fils coaxiaux traversant chacune d'elles, assurant ainsi la présence d'un champ électrique très intense à l'intérieur des cellules et une diffusion quasi complète des électrons émis, permettant ainsi l'usage de tensions modérées (d'environ 4,5 kV, très inférieure au seuil de production de l'ozone). Egalement, ce dispositif permet la mise en oeuvre d'un nombre de cellules-fil aussi élevé que nécessaire, tandis que la présence du dispositif de positionnement des fils ne diminue presque pas la charge d'espace. De plus, un ventilateur incorporé assure à l'ensemble un débit et une efficacité mathématiquement définissable. Enfin, l'extrémité des fils génère un effet de pointe assurant l'ionisation de ï'air, en sortie du dispositif d'épuration. Le dispositif selon Invention permet donc d'assurer l'épuration, l'émission, la diffusion et l'ionisation d'un flux d'air exempt de toute impureté (filtrage de 95 à 99,99 %), sans avoir recours à des tensions supérieures à 4,5 kV, et par la même en respectant l'exigence d'absence complète de composés toxiques (Ozone, oxydes d'Azote) lorsque le dispositif est destiné à des applications domestique, hygiénique ou thérapeutique.
Il en résulte une amélioration décisive de l'électrofiltre en ce qui concerne la performance
(pouvoir d'épuration), ainsi que la sécurité d'utilisation (faibles tensions et courants, flasques de protection des fils), et volume très réduit par optimisation en structure nid d'abeilles (de 4 à 5 fois moins volumineux qu'une architecture à plaques), ces paramètres cessant dorénavant d'être contradictoires.
Cette cellule d'épuration et d'ionisation monobloc, en raison de sa taille réduite et de ses modes de réalisation très simples, a un prix de revient extrêmement faible et se contente d'un entretien absolument pas contraignant : le dispositif se nettoie facilement dans un lave- vaisselle standard ou par tout autre procédé domestique.
Selon des modes particuliers de réalisation : - les fils peuvent être remplacés par une seule et unique pièce obtenue par découpe d'un feuillard métallique, permettant ainsi la réalisation directe d'un ensemble de fils correctement positionnés, reliés électriquement entre eux par l'intermédiaire d'un cadre ou d'armatures obtenues à partir du feuillard. Cette structure filaire peut intégrer des moyens de tension mécanique des fils. - les fils peuvent être remplacés par un seul et unique fil effectuant le parcours complet, l'utilisation de plusieurs fils n'étant justifié que par l'intuitive facilité de réalisation dans cette configuration.
- le dispositif de positionnement des fils peut être constitué par deux flasques isolants extérieurs avec des ouvertures laissant libre passage de l'air au travers de la structure tubulaire, avec des encoches de positionnement du fil, arrangées de sorte que les fils soient positionnés coaxialement par rapport à la cellule, tout en limitant la perte de charge d'espace.
- les flasques peuvent intégrer une série de plots d'attaches et tendeurs de fils, assurant une tension mécanique minimum des fils.
- les flasques des extrémités peuvent, dans un souci purement esthétique, n'intégrer d'empreintes demi-cylindrique que sur une seule face. - la fonction de positionnement et fixation des flasques entre eux peut être assurée par des plots coniques moulés dans la matière plastique, et réalisant le collage-soudure des deux flasques, en polymérisant par frottement au montage.
- une tige ou une plaque, métallique, solidaire du flasque, peut assurer la liaison électrique de chacun des ensembles de fils, ainsi que la connexion avec la source d'alimentation.
- une plaque conductrice peut être fixée solidairement aux flasques tout en effectuant le contact électrique de la structure tubulaire avec la source d'alimentation. - les flasques peuvent comporter des languettes ressort formant des tendeurs ou extenseurs de fils.
- les fils peuvent être terminés par un anneau de fixation, ou par un ressort, ou par les deux, ou par tout autre dispositif permettant le positionnement, le maintien, la tension ou la fixation des fils.
- les fils peuvent être insérés dans des rainures structurant la face supérieure des flasques.
- les plots de fixation des fils peuvent être intégrés à une règle articulée permettant de tendre les fils, puis de verrouiller la règle dans cette position par l'intermédiaire d'une plaque insérable dans les flasques. Lorsque cette plaque est conductrice, elle assure la liaison électrique des fils avec la source d'alimentation.
- la structure tubulaire peut être réalisée en matière plastique moulée pour ensuite recevoir un traitement de métallisation superficiel ou par injection ou extrusion de matière conductrice, ou par combinaison de ces technologies. Un moyen d'isolement entre la structure tubulaire et la structure filaire permet une réalisation conforme à l'invention. Un mode de réalisation particulier permet de mouler une seule pièce correspondant à la structure tubulaire intégrant les différentes fonctions des flasques; une métallisation sélective de la structure conduit à une réalisation conforme à l'invention.
- la structure peut être réalisée sur la base de cellules tubulaires hexagonales offrant la plus grande surface de collection, un tel exemple, non limitatif, n'épuise nullement l'invention, la structure nid d'abeilles pouvant être réalisée sur la base de cellules cylindriques, polygonales, etc.. par quelque procédé que ce soit, la seule contrainte étant que la paroi du tube soit conductrice et que le système possède l'ensemble des caractéristiques propres au nouveau dispositif décrit.
Deux modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés représentant respectivement : - la figure 1 est une vue en perspective schématique de l'électrofiltre, en configuration prismatique, correspondant au mode de réalisation intégrant les flasques constitué d'empreintes demi-cylindriques, sous forme de trois pièces réalisables en matière plastique moulée, un tel exemple, non limitatif, n'épuise nullement l'invention qui peut être réalisée en configuration cylindrique, polygonale, etc.. possédant l'ensemble des caractéristiques propres au nouveau dispositif décrit ;
- la figure 2 est une vue éclatée schématique d'une partie de la cellule d'épuration et d'ionisation d'un électrofiltre ioniseur selon l'invention; - la figure 3 est une vue en perspective schématique de l'électrofiltre, en configuration prismatique, correspondant au mode de réalisation intégrant les flasques isolant extérieurs, sous forme de trois pièces réalisables en matière plastique moulée, un tel exemple, non limitatif, n'épuise nullement l'invention qui peut être réalisée en configuration cylindrique, polygonale, etc.. possédant l'ensemble des caractéristiques propres au nouveau dispositif décrit ;
- la figure 4 est une vue en coupe axiale schématique de la cellule d'épuration d'un électrofiltre selon l'invention; - la figure 5 correspond à une vue partielle d'un flasque isolant montrant les détails d'une réalisation possible de la règle articulée et des plots de fixation des fils;
- la figure 6 représente un agrandissement détaillé du dispositif terminé par des encoches, permettant de positionner les fils coaxialement à la cellule et montre les larges ouvertures qui laissent le libre passage de l'air au travers des cellules.
En référence à ces dessins, le dispositif objet de l'invention comporte une source d'alimentation (1) en très haute tension de la cellule d'épuration; une structure tubulaire (2) constituée par l'assemblage de flasques (5), partiellement ou entièrement conducteurs, intègre une structure filaire, intercalée systématiquement entre deux flasques.
Deux flasques isolants (4), tous deux identiques, constituent les extrémités de la structure tubulaire. Chaque cellule ainsi créée est traversée coaxialement par les fils émetteurs (3) de la structure filaire.
Ces flasques permettent la fixation et le positionnement de la structure filaire par l'intermédiaire de plots (8) traversant les armatures (6) de la structure filaire et s'insérant dans des ouvertures (9), assurant le positionnement des fils de manière coaxiale par rapport aux cellules. Les armatures (6) de la structure filaire intègre des découpes (7) en forme de lame ressort assurant une tension mécanique minimum aux fils (3).
Des moyens de fixation des flasques entre eux assurent l'assemblage sous forme d'un produit homogène fini.
Un dispositif conducteur (10), fixé aux flasques (4) et (5), garantit le contact électrique de chaque ensemble filaire avec la source d'alimentation;
Le dessin de la figure 2 représente une vue éclatée de la configuration électronique destinée à assurer la complète diffusion dans l'atmosphère, des électrons émis par les fils (3).
L'ensemble fil-cylindre-pointe constitue donc un ensemble électronique assurant la production, l'accélération et la diffusion spatiale des électrons extraits du métal desdits fils dans des conditions proches de la prévision théorique. Le dessin de la figure 3 fait référence à la configuration intégrant deux flasques isolants
(11) et (12), tous deux identiques (réduction des prix de revient), largement ajourés sur leur face supérieure et assurant le positionnement des fils de manière coaxiale par rapport aux cellules, par l'intermédiaire d'encoches (17) définissant physiquement l'axe de la cellule. Ces flasques permettent la fixation des extrémités des fils par l'intermédiaire de plots (16) positionnés sur une règle articulée (13); des rainures (15) à la surface supérieure des flasques permettent le guidage et le positionnement du fil en garantissant un parfait isolement électrique avec la structure tubulaire. Un dispositif conducteur (14), fixé aux flasques (11) et/ou (12), maintient les fils (3) en tension mécanique en verrouillant la règle (13) et garantit le contact électrique de chaque fil avec la source d'alimentation; A titre d'exemple non limitatif, la cellule d'épuration aura les dimensions d'un prisme d'environ L110 x H80 x P80 cm, composé de 12 flasques de 7 empreintes, l'assemblage permettant d'obtenir 77 alvéoles de 9 mm de diamètre, réalisée en matière plastique injectée, partiellement métallisée ou intégrant un noyau métallique extrudé, afin de définir un tube conducteur.
La structure filaire est prise en sandwich entre deux flasques.
Chaque alvéole ainsi crée est traversée axialement par un fil d'acier inoxydable de diamètre 100 microns, issu de la découpe d'un feuillard de même épaisseur.
Cette découpe intègre deux armatures assurant le positionnement et la liaison électrique de chaque fil. Une extrémité de la structure filaire se termine sous forme de pointes de 5 mm de longueur, disposées en léger retrait par rapport à l'orifice du tube.
L'ensemble des fils sera porté au potentiel d'environ -4,5 kV, alors que les alvéoles tubulaires seront portées au potentiel "zéro" (masse, sol, etc.).
Un petit ventilateur avec variateur de vitesse permettra d'ajuster le débit d'air traversant la cellule d'épuration, et ainsi déterminer précisément les performances du dispositif. L'assemblage par juxtaposition de plusieurs de ces cellules permet de réaliser un appareil offrant des performances et/ou débits supérieurs.
Un premier exemple d'application est donné par la mise en oeuvre du dispositif objet de l'invention dans les lieux sujets à pollution atmosphérique (cafés, hôtels, restaurants, discothèques...) par les poussières ou les fumées (tabac ou autres) : l'utilisation dans de telles atmosphères d'un électrofiltre permet un "nettoyage" des dites atmosphères par précipitation électrostatique des polluants sur les parois de chaque cellule qui servent alors de capteurs.
Un deuxième exemple d'application est donné par la mise en oeuvre du Brevet dans les domaines de l'aération ou de la climatisation où sont mises à profit les faibles dimensions du produit, permettent son intégration dans les gaines d'aération ou de climatisation qui alimentent les salles blanches des hôpitaux, des laboratoires traitant des hautes technologies (circuits électroniques, biotechniques, etc.), ou tout simplement à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule, en sortie d'aération ou de climatisation.. Un troisième exemple d'application est donné par la mise en oeuvre du dispositif objet du
Brevet dans le domaine biothérapique où sont mises à profit les propriétés connues de la molécule d'oxygène ionisée négativement dans un air pur et exempt de contaminant.
Ces exemples d'application n'épuisent nullement l'invention qui peut être utilisée en toutes circonstances exigeant l'épuration, la filtration et l'ionisation parfaite de l'air, en vue d'une qualité associée à une absence complète de production de composés toxiques que sont l'ozone et les oxydes d'azote.

Claims

REVENDICATIONS
1) Electrofiltre épurateur ioniseur en milieu gazeux confiné ou en atmosphère libre ou confinée, à structure simplifiée et à bas prix de revient, cet électrofiltre comprenant une source de très haute tension continue ou pulsatoire (1) constituant un premier sous-ensemble et un ensemble de cellules tabulaires (2) constituant l'ensemble collecteur d'impuretés, reliés électriquement au premier sous-ensemble pour son alimentation en énergie électrique, et un dispositif d'émission d'ions négatifs, ce dispositif d'épuration d'air constituant un bloc électronique d'accélération, focalisation, filtrage et ionisation de l'air et comportant des fils (3) émissifs d'électron 'isposés coaxialement dans chaque cellule de la structure tubulaire créant, avec les fils, le champ eiectrique nécessaire à l'émission d'ions négatifs, électrofiltre caractérisé en ce qu'il comprend :
- une structure tubulaire (2) constituée par l'assemblage de flasques identiques (5) en matière isolante, partiellement métallisés, reliée au sol par sa partie conductrice, chaque flasque étant constitué d'empreintes recto-verso de demi-cylindres et disposant de moyens de fixation (8), de moyens de positionnement (8) et (9), de moyens de tension mécanique (7) des fils et de moyens de connexion électrique (10) des fils (3) avec l'alimentation.
- des fils émissifs (3) très fins reliés au pôle négatif de la source de très haute tension, disposant de moyens de liaison (6) entre eux et de moyens de positionnement, de fixation et de tension mécanique par rapport aux flasques de la structure tubulaire.
- les extrémités des fils situés du côté où l'air sort épuré, sont terminés sous forme de pointes coaxiales à la cellule, et positionnés de : rte que l'air épuré soit ionisé.
2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation des fils (3) consistent en des moyens d'accrochage des fils (3) sur des armatures (6).
3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens de positionnement des fils (3) font intervenir des plots (8) permettant le guidage à la surface des flasques (4) et/ou (5), des armatures (6) intégrant les fils (3).
4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens de positionnement des fils (3) font intervenir des encoches (9) recevant les plots (8), permettant le positionnement des armatures (6), donc le guidage des fils (3) coaxialement à chaque cellule de la structure (2). 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens de tension mécanique des fils (3) font intervenir des armatures (6) intégrant des ouvertures (7) en forme de ressort à lame, s'appuyant sur les plots (8).
6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens de tension mécanique des fils (3) font intervenir, à la surface des flasques (4) et (5), des languettes ressort formant des tendeurs ou extenseurs des fils (3).
7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation électrique des fils (3) font intervenir un dispositif conducteur (10), fixé aux flasques (4) et/ou (5), s'appuyant sur les extrémités des armatures (6) garantissant le contact électrique de chaque fil (3) avec la source d'alimentation.
8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la structure tubulaire (2) est réalisée sur la base de cellules tubulaires cylindriques. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation des fils (3) consistent en des moyens de soudage des fils (3) sur des armatures (6).
10) Electrofiltre épurateur en milieu gazeux confiné ou en atmosphère libre ou confinée, à structure simplifiée et à bas prix de revient, cet électrofiltre comprenant une source de très haute tension continue ou pulsatoire (1) constituant un premier sous-ensemble et un ensemble de cellules tubulaires (2) constituant l'ensemble collecteur d'impuretés, reliés électriquement au premier sous-ensemble pour son alimentation en énergie électrique, et un dispositif d'émission d'ions négatifs, ce dispositif d'épuration d'air constituant un bloc électronique d'accélération, focalisation et filtrage de l'air et comportant des fils (3) émissifs d'électrons disposés coaxialement dans chaque cellule de la structure tubulaire créant, avec les fils, le champ électrique nécessaire à l'émission d'ions négatifs, électrofiltre constitué d'une structure tubulaire (2) en matériau conducteur et reliée au sol, des fils émissifs (3) très fins reliés au pôle négatif de la source de très haute tension, des moyens de fixation (16), des moyens de positionnement (15) et (17), des moyens de tension mécanique (13) et des moyens d'alimentation électrique (14) des fils (3) étant en outre prévus, caractérisé en ce qu'il comprend deux flasques isolant extérieurs (11) et (12) largement ajourés sur leur face supérieure et que lesdits moyens de fixation des fils (3) sont situés sur la règle (13), que lesdits moyens de positionnement des fils (3) font intervenir des encoches (17) permettant le guidage des fils (3) coaxialement à chaque cellule de la structure tubulaire (2), que lesdits moyens de tension mécanique des fils (3) font intervenir une règle (13), articulée sur les flasques (11) et (12) par l'intermédiaire d'une charnière plastique, complété par des moyens de verrouillage faisant intervenir un dispositif (14) fixé aux flasques (11) et (12).
11) Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation des fils (3) consistent en des moyens d'accrochage des fils (3) sur des plots (16).
12) Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que lesdits moyens de positionnement des fils (3) font intervenir des rainures (15) permettant leur guidage à la surface des flasques (11) et (12).
13) Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que lesdits moyens de tension mécanique des fils (3) font intervenir, à la surface des flasques (11) et (12), des languettes ressort formant des tendeurs ou extenseurs des fils (3). 14) Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation électrique des fils (3) font intervenir un dispositif conducteur (14), fixé aux flasques (11) et/ou (12), maintenant la règle articulée (13) pour que les fils (3) soient en tension mécanique et garantissent le contact électrique de chaque fil avec la source d'alimentation. 15) Dispositif selon la revendication 10 caractérisé en ce que la structure tubulaire est réalisée sur la base de cellules tubulaires polygonales.
PCT/FR1995/000365 1994-03-24 1995-03-24 Electrofiltre epurateur ioniseur en milieu gazeux, de grande puissance, a configuration de champ electrique de haute densite WO1995025598A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9403453A FR2717711A1 (fr) 1994-03-24 1994-03-24 Electrofiltre épurateur ioniseur en milieu gazeux, de grande puissance, à configuration de champ électrique de haute densité.
FR94/03453 1994-03-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1995025598A1 true WO1995025598A1 (fr) 1995-09-28

Family

ID=9461379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1995/000365 WO1995025598A1 (fr) 1994-03-24 1995-03-24 Electrofiltre epurateur ioniseur en milieu gazeux, de grande puissance, a configuration de champ electrique de haute densite

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2717711A1 (fr)
WO (1) WO1995025598A1 (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011115228A1 (de) * 2011-09-28 2013-03-28 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Halterung mit mindestens einer Elektrode
CN104772216A (zh) * 2015-04-20 2015-07-15 上海电机学院 静电式笔记本电脑防尘器
CN105665142A (zh) * 2016-03-23 2016-06-15 北京上派环境科技有限公司 一种使用柱状介电电泳电极的平板式空气过滤器
CN105728192A (zh) * 2016-03-23 2016-07-06 北京上派环境科技有限公司 一种使用柱状介电电泳电极的道路烟尘净化器
CN105817322A (zh) * 2016-03-23 2016-08-03 北京上派环境科技有限公司 一种使用柱状介电电泳电极的工业除尘设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE374833C (de) * 1920-08-28 1923-04-28 Aeg Einrichtung zum Reinigen von Gasen oder Daempfen auf elektrischem Wege
DE425274C (de) * 1923-09-15 1926-02-15 Siemens Schuckertwerke G M B H Elektrische Niederschlagseinrichtung mit roehrenfoermigen Niederschlagselektroden und linearen parallelen Spruehelektroden
GB462637A (en) * 1936-06-10 1937-03-12 Bolidens Gruv Ab Improvements in and relating to the arrangement of electrode wires or threads in electrical gas purifiers and similar apparatus
DE2000768A1 (de) * 1970-01-09 1971-07-22 Simon Fa Karl Verfahren und Einrichtung zum Abscheiden von Kuechenduensten aus Luft
GB2045647A (en) * 1979-03-28 1980-11-05 Burgess Mfg Air Cleaners Ltd Ionizing devices
DE2920813A1 (de) * 1979-05-23 1980-12-04 Rolf Fichtlscherer Elektronisches luftreinigungs- und ionisiergeraet
JPS61462A (ja) * 1984-06-13 1986-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 静電集塵機
EP0379760A1 (fr) * 1989-01-26 1990-08-01 Univerzita Komenskeho Dispositif pour réduire continuellement la concentration de monoxyde de carbone et d'autres émissions nocives
DE3927569A1 (de) * 1989-08-21 1991-02-28 Fritz Egger Gmbh Elektroabscheider zum abscheiden von schwebstoffen aus gasen

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE374833C (de) * 1920-08-28 1923-04-28 Aeg Einrichtung zum Reinigen von Gasen oder Daempfen auf elektrischem Wege
DE425274C (de) * 1923-09-15 1926-02-15 Siemens Schuckertwerke G M B H Elektrische Niederschlagseinrichtung mit roehrenfoermigen Niederschlagselektroden und linearen parallelen Spruehelektroden
GB462637A (en) * 1936-06-10 1937-03-12 Bolidens Gruv Ab Improvements in and relating to the arrangement of electrode wires or threads in electrical gas purifiers and similar apparatus
DE2000768A1 (de) * 1970-01-09 1971-07-22 Simon Fa Karl Verfahren und Einrichtung zum Abscheiden von Kuechenduensten aus Luft
GB2045647A (en) * 1979-03-28 1980-11-05 Burgess Mfg Air Cleaners Ltd Ionizing devices
DE2920813A1 (de) * 1979-05-23 1980-12-04 Rolf Fichtlscherer Elektronisches luftreinigungs- und ionisiergeraet
JPS61462A (ja) * 1984-06-13 1986-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 静電集塵機
EP0379760A1 (fr) * 1989-01-26 1990-08-01 Univerzita Komenskeho Dispositif pour réduire continuellement la concentration de monoxyde de carbone et d'autres émissions nocives
DE3927569A1 (de) * 1989-08-21 1991-02-28 Fritz Egger Gmbh Elektroabscheider zum abscheiden von schwebstoffen aus gasen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 139 (C - 348) 22 May 1986 (1986-05-22) *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011115228A1 (de) * 2011-09-28 2013-03-28 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Halterung mit mindestens einer Elektrode
US9217356B2 (en) 2011-09-28 2015-12-22 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Mounting having at least one electrode and exhaust line device having at least one mounting
CN104772216A (zh) * 2015-04-20 2015-07-15 上海电机学院 静电式笔记本电脑防尘器
CN105665142A (zh) * 2016-03-23 2016-06-15 北京上派环境科技有限公司 一种使用柱状介电电泳电极的平板式空气过滤器
CN105728192A (zh) * 2016-03-23 2016-07-06 北京上派环境科技有限公司 一种使用柱状介电电泳电极的道路烟尘净化器
CN105817322A (zh) * 2016-03-23 2016-08-03 北京上派环境科技有限公司 一种使用柱状介电电泳电极的工业除尘设备

Also Published As

Publication number Publication date
FR2717711A1 (fr) 1995-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7601205B2 (en) Carbon nanotubes as low voltage field emission sources for particle precipitators
WO2002049767A1 (fr) Dispositif electrostatique d'emission ionique en air
EP1764156A2 (fr) Dispositif d'ionisation de particules véhiculées dans un flux d'air, pour une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation notamment
FR2483806A1 (fr) Dispositif electrostatique de filtration d'air a rendement eleve
EP2564933B1 (fr) Dispositif de collecte électrostatique de particules en suspension dans un milieu gazeux
EP1738817A1 (fr) Dispositif de traitement de gaz par catalyse, notamment pour hotte de filtration
WO1995025598A1 (fr) Electrofiltre epurateur ioniseur en milieu gazeux, de grande puissance, a configuration de champ electrique de haute densite
FR2685156A1 (fr) Transducteur electroacoustique, et enceinte acoustique comportant au moins un tel transducteur.
JP2001121033A (ja) 電気集塵装置
WO2008107598A1 (fr) Dispositif de filtre electrostatique pour la capture et la destruction de particules de suie contenues dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion
JP2005518931A (ja) 電極の取付け
FR2716636A1 (fr) Electrofiltre épurateur en milieu gazeux, de grande puissance, à configuration de champ électrique de haute densité.
WO2003100226A1 (fr) Dispositif et procede de filtrage de gaz d'echappement charges de particules
WO2020084138A1 (fr) Nouveau dispositif d'epuration d'air par plasma
EP1674160B1 (fr) Filtre à particules pour le traitement de gaz d'échappement issus d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile et procédé de filtrage de gaz d'échappement correspondant
EP4045170A1 (fr) Dispositif de filtration électronique de particules
WO2019243715A1 (fr) Dispositif de purification d'un milieu gazeux chargé de particules
FR2927550A1 (fr) Dispositif de filtration electrostatique au moyen de sites emissifs optimises.
FR2864143A1 (fr) Systeme de filtration electrostatique pour les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne
EP1544427B1 (fr) Système de filtration électrostatique pour les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne
JP4492286B2 (ja) 排気浄化装置
FR2652009A1 (fr) Dispositif electrostatique d'elimination des polluants et biocontaminants atmospheriques par ionisation negative prealable de l'air et capture complete des particules chargees.
EP3787798A1 (fr) Systeme de collecte electrostatique de particules ou de micro-organismes
FR2893864A1 (fr) Dispositif de collecte par precipitation electrostatique de particules chargees et vehiculees dans un flux d'air.
FR2755882A1 (fr) Electrofiltre muni d'une electrode emissive tubulaire

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA