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Title:
DEVICE FOR THE CONTROLLED DISCHARGE OF ELECTROSTATIC ENERGY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1987/007997
Kind Code:
A1
Abstract:
The disclosed device eliminates while avoiding any unpleasant feeling all the electrostatic charges accumulated in current life, on one self or in objects of ordinary use. It is comprised of a casing made of insulating material, of reduced size in order to hold it easily in the hollow of the hand. It has a very high electric resistance. Said resistance is connected by one of its ends to a metal piece in contact with the hand and by its other end to a finger-shaped electrode intended to direct the discharge towards a conducting body.

Inventors:
MIGNERON SERGE (FR)
CARREL ALIX (FR)
Application Number:
PCT/FR1987/000239
Publication Date:
December 30, 1987
Filing Date:
June 22, 1987
Export Citation:
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Assignee:
MIGNERON SERGE (FR)
CARREL ALIX (FR)
International Classes:
H05F3/02; (IPC1-7): H05F3/02
Foreign References:
DE2621672A11977-12-01
US4570200A1986-02-11
US3780345A1973-12-18
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Dispositif destiné à permettre l'évacuation de charges électrostatiques accumulées soit par le corps humain, soit par un corps avec lequel celuici peut entrer en contact et carac¬ térisé en ce qu'il est constitué : 5 par un corps (1) fait d'une matière isolante, par deux pièces métalliques (2) et (3) positionnées en extré¬ mités de l'axe le plus long du corps (1) et pouvant assurer respectivement un contact avec le corps humain et un contact avec un objet conducteur ou isolant et chargé, 0 par une résistance (4) incorporée dans le corps (1) et relié à chacune des pièces (2) et (3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les dimensions respectives de la résistance (4) et du corps (1) permettent d'éviter l'effet de contournement de ,5 l'étincelle à. partir du corps humain en contact avec la pièce de contact (2) alors que la pièce de contact (3) est reliée à un corps conducteur à la terre ou isolant et chargé.
2. Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le corps (1) est obtenu par moulage d'une matière 0 plastique isolante enrobant l'ensemble constitué par la résis¬ tance (4) et les parties des pièces (2) et (3) devant être intégrées dans le corps (1) .
3. Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le corps (1) a une structure tubulaire dans laquelle 5 est incluse la résistance (4) et les parties des pièces métalli¬ ques (2) et (3) devant y être intégrées.
4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les parties des pièces de contact (2) et (3) devant être intégrées dans le corps (1) comportent un relief annulaire 0 en saillie Dispositif selon les revendications 1 3 et 4 carac¬ térisé en ce que les pièces de contact (2) et (3) sont percées dans leur axe d'un trou correspondant au diamètre des soies de 35 la résistance. FEUILLE DE REMPLACEMENT 7) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les parties des pièces de contact (2) et (3) insérées dans le •' corps (1) sont filetées.
5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les parties des pièces de contact (2) et (3) insérées dans le corps (1) sont creusées et munies de quatre fentes et présente un relief annulaire extérieur en saillie.
6. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les parties des pièces de contact (2) et (3) devant être insérées dans le corps (1) présentent une surface extérieurelisse λi .10) Dispositif selon les revendications 4 6 7 8 et 9 caractérisé en ce que un ressort à compression disposé entre l'une des pièces de contact (2) ou (3) et la résistance (4) démunie de. ses soies assure la liaison électrique entre les éléments conducteurs de l'appareil. '/ LACEMENT.
Description:
DISPOSITIF DE DECHARGE CONTROLEE D'ENE&felE ELECTROSTATIQUE

.La présente invention concerne, un dispositif simple per¬ mettant d'évacuer les charges électrostatiques dont peuvent se trouver porteurs des personnes ou certains corps.

Certaines conditions de la vie moderne comme l'emploi de matières synthétiques dans l'habillement, et l'aménagement des locaux, certaines peintures utilisées pour ' les carrosseries .. d'automobiles, 'et particulièrement sous des climats sec, ou dans- des locaux climatisés ou à ambiance surchauffée accentuent ce phénomène d'accumulation de charges électrostatiques.. La charge ainsi accumulée peut atteindre 300 picofarads sous un potentiel de 10 à 15 Kilovolts. L'énergie libérée au contact avec une masse métallique reliée à. la terre est parfois de quelques dizaines de millijoules.

On sait que dans les cas ou ce phénomène peut devenir dangereux (explosion,- geste fatal en salle d'opération) des procédés radicaux sont mis en oeuvre mais ces techniques sont • tro . compliquées et co teuses pour être employées darrs notre ..-cadre ' de vie habituel, * -

*" - Le dispositif simple et peu onéreux décrit ci-après permet l'évacuation de l'électricité statique dont est chargée une personne vers un corps conducteur en réduisant le courant d'é¬ c ange jusqu-à le rendre indolore»

Réciproquement cet appareil va permettre l'écoulement d'une charge portée par un objet, à travers le corps d'une perso entrant en contact avec cet objet, par l'intermédiaire du dispo sitif, et sans les désagréments habituels dûs à la décharge rapi

Dans ces deux cas le dispositif permet une égalisation des potentiels entre les porteurs de charges et éventuellement la décharge d'un corps à travers un autre relié à. la terre et ceci, avec un courant inférieur au seuil de sensibilité du corps humain soit 20 milli-ampêres environ.

. Le cas fréquent d'une automobile qui s'est déplacée dans un air sec est un exemple d'application de la décharge d'un objet à travers le corps humain. Le frottement continu de l'air 5 sur certaines peintures- de la carrosserie- alors que l'automobil est isolée de la terre par les pneus engendre une charge élec¬ trostatique importante. Le conducteur qui, descendu à terre, , retourne à son véhicule en touchant une poignée de porte ou en

introduisant une clef dans la serrure de cette porte, provo-* quera la décharge ayec ou non les désagréments connus selon qu'il ne pourra pas ou qu'il pourra user du dispositif décrit dans les lignes suivantes. La charge accumulée par le corps humain est susceptible de provoquer une décharge brutale, avec étincelle, de 5 à 10 Kilovolts ; le niveau de 10 Kilovolts a été retenu pour les mesures et la mise au point du dispositif.

L'étincelle lors de la décharge est de 2 mm environ pour des différences de potentiel comprises entre 5 et 10 KV. Cette valeur qui dépend des conditions de température, de degré hygrométrique et de la forme des électrodes paraît-être un minimum. Elle reste une indication précieuse sur le plan pratiqu pour déterminer les conditions de décharge. Le dispositif est composé (fig. 1) d'un corps en matière -isolante (1) qui contient une résistance (4) de haute valeur ohmique (200.M- ) qui est elle même rej.iée ' â des pièces de - ; contact C2 et C3) intégrées ' en partie dans le corps (1) . C'est en tenant entre les doigts, l'une des pièces de contact (2) de l'appareil et en mettant l'autre pièce (3) en contact avec un corps conducteur à la terre telle une huisserie métallique de porte que l'utilisateur se débarrasse sans dêsa- . gré ent de la charge électrostatique dont il est porteur.

La longueur relative de l'appareil ainsi que celle de la résistance employée, doivent être telles que l'effet de contour- nement à l'intérieur du corps isolant Cl) comme dans l'air extérieur soit évité.

Dans les conditions d'électrisation les plus aïgues la distance minimum dans 1'air entre le corps humain chargé et un corps conducteur à. la terre doit être de 15 à 20 mm pour que la décharge disruptive soit évitée.

De même, à. l'intérieur de l'appareil, l'emploi d'une résis¬ tance cylindrique d'un modèle standard et d'une longueur de quelques 25 mm environ permet d'éviter le contournement de l'étincelle d'une soie à l'autre sans autre précaution d'enro¬ bage ou d' nduction.

Ce sont ces considérations qui ont conduit à la réalisation

FEUILLE DE REMPLACEMENT

d'un appareil pouvant rester de-dimensions modestes tout en assurant sa fonction isolante. *

La partie (2) de l'appareil devant être saisie par la main a une forme et une disposition qui assurent une prise facile et un contact quasi systématique entre la main et cette partie conductrice de l'appareil ; elle sera, par exemple, plus longue, que son homologue opposée (3)

L'appareil peut être obtenu par moulage à chaud de matières plastiques isolantes enveloppant d'une part la résistance (4) et ses fils de liaison (soies) et d'autre part les parties des pièces de contact (2) et (3) devant être intégrées au corps (1) voir fig. 1.

Les pièces de contact (2) et (3) en embouts sont percées dans leur axe à. un diamètre correspondant à celui des soies de la résistance ; la pièce (2) ayant un trou borgne (5) pour permettre éventuellement le perçage d'un trou (6) perpendiculair - à ^ l'axe et destiné à recevoir un anneau.

Les so es seront alors.reliées aux pièces de contact; par soudure, celles-ci comporteront une gorge annulaire d'encrage dans la matière moulée (7) fig.l.

L'appareil peut être également obtenu en utilisant une structure tubulaire (Fig 2) constituant le corps (1) dans laquelle est insérée la résistance (4) . Les pièces de contact considérées ici comme des embouts sont montées ' aux deux extré- mités du corps et assujetties à celui-ci selon les méthodes suivantes :

- a) - ajustage cylindrique et montage en force avec collage facultatif (.fig. 2)

- b) - montage par filetage (9) Cfig. 3) - c) - montage par encliquetage (.10 fig. 3 associé ou non â un jonc circulaire (12)

Dans ces trois modes de montage, la liaison électrique peut être assurée, soit par introduction des soies de la résis¬ tance dans les embouts et soudure (8) fig. J., comme il est décri précédemment, soit par l'effet d'un ressort à. compression (12) fig. 3, interpos entre l'un des embouts et l'une des extrémités de la résistance dont les soies auront été éliminées- (voir fig.

E REMP ACEMENT

Il apparaît à l'évidence que ces techniques de fabrication permettent de faire varier la forme de l'appareil : cylindrique, ronde ou applatie, ovoïde, parallèlépipédique, etc..

Le choix des modes de montage pourra dépendre de l'utilisa- tion secondaire qui sera faite de l'appareil, par exemple : corps de porte-clefs, tournevis, etc..» Ces exemples montrent que l'appareil peut-être diffusé dans un large public sous la forme d'un objet connu et d'usage banal tout en restant d'une manipulation facile et d'un coût raisonnable» Le caractère simple et économique du dispositif résulte r

- a) - du fait que l'appareil est constitué d'une résistance unique de haute valeur (200 M ) , d'une fabrication standard, et que son inclusion dans un corps isolant de forme simple et de dimensions réduites permet un usage banalisé dans toutes les circonstances»

-- b) - du fait que c'est la personne risquant d'être incommodée par la décharge qui accomplit le geste -nécessaire d'utilisation de l'appareil tout en étant elle-même le corps chargé ou le corps conducteur.

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