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FR2667256A1 - Dispositif pour eliminer le givre forme en surface d'une paroi, notamment d'une fenetre optique ou radioelectrique. - Google Patents

Dispositif pour eliminer le givre forme en surface d'une paroi, notamment d'une fenetre optique ou radioelectrique. Download PDF

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FR2667256A1
FR2667256A1 FR9012128A FR9012128A FR2667256A1 FR 2667256 A1 FR2667256 A1 FR 2667256A1 FR 9012128 A FR9012128 A FR 9012128A FR 9012128 A FR9012128 A FR 9012128A FR 2667256 A1 FR2667256 A1 FR 2667256A1
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Broussoux Dominique
Colonna Ceccaldi Michel
Leclerc Pierre
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Thales SA
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Thomson CSF SA
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Abstract

Ce dispositif comprend: un matériau piézoélectrique (10) présentant une surface active vibrante coopérant mécaniquement avec la paroi à dégivrer, et des moyens de polarisation de ce matériau piézoélectrique, comprenant une source de tension alternative (21) et des électrodes conductrices ou semiconductrices (20, 20') placées en contact avec ce matériau selon une géométrie propre à engendrer au sein de celui-ci une onde acoustique présentant une direction de vibration orientée longitudinalement (1, 2) et/ou transversalement (3) à ladite surface à dégivrer, et l'amplitude de cette vibration étant suffisante pour, respectivement, décoller et/ou briser le dépôt de givre formé sur ladite surface. Le matériau piézoélectrique (10) est de préférence un polymère ferroélectrique. Les électrodes (20, 20') sont de préférence conformées en une couche mince déposée en surface du matériau piézoélectrique.

Description

Dispositif pour éliminer le givre formé en surface d'une paroi, notamment
d'une fenêtre optique ou radioélectrique
La présente invention concerne un dispositif pour élimi-
ner le givre formé en surface d'une paroi. On décrira principalement la présente invention dans
une application au dégivrage d'une fenêtre optique ou radioélectri-
que (par exemple la fenêtre d'un radôme), mais comme on le com-
prendra aisément une telle application n'a aucun caractère limitatif et de très nombreuses applications au dégivrage d'autres types de parois, en particulier en aéronautique, peuvent être envisagées sans
sortir du cadre de l'invention.
Essentiellement, lorsqu'il s'agit d'éliminer un dépôt de givre formé sur une surface, outre l'utilisation de composés à base d'agents hydrophobes, le moyen le plus couramment utilisé consiste à souffler de l'air chaud sur la paroi à dégivrer, ou à chauffer celle-ci par effet Joule à l'aide de fils métalliques déposés à la surface de
cette paroi ou noyés au sein de celle-ci.
L'inconvénient majeur d'un tel système réside dans le fait que le fil chauffant ne chauffe en fait que la partie la plus proche
du fil, car, dans la quasi-totalité des cas, le matériau de la paroi pré-
sente une faible conductivité thermique, comme cela est typique-
ment le cas avec les fenêtres en verre, qu'il s'agisse de verre minéral
ou organique.
Cet inconvénient est accentué par le rapport défavorable qui existe en général entre le diamètre du fil et l'espacement entre deux fils consécutifs, ce rapport devant cependant être le plus petit possible dans le cas o la paroi est une fenêtre, afin de minimiser les
perturbations que pourrait introduire le système de chauffage.
Un autre inconvénient réside dans l'importance des pertes thermiques par conduction et par rayonnement sur les faces
avant et arrière de la paroi à dégivrer, ce qui nécessite une puis-
sance électrique supplémentaire pour compenser ces pertes.
En outre, le chauffage n'est pas instantané et nécessite pour une bonne efficacité un temps de mise à l'équilibre qui est de
plus en plus long au fur et à mesure que l'on s'écarte de la tempéra-
ture de fusion de la glace.
En outre, dans le cas o la paroi est une fenêtre radio-
électrique telle qu'une fenêtre de radôme, un certain nombre de contraintes viennent s'ajouter, notamment le fait que, pour ne pas perturber l'onde émise par le radar protégé par le radôme, les fils métalliques doivent être, d'une part, déposés perpendiculairement à
la polarisation de l'onde émise ce qui limite le choix de la polari-
sation et, d'autre part, espacés entre eux d'une distance A déter-
minée par une relation connue de l'homme de l'art (Proceedings of the IRE, Vol 49, 1961, pp 427-447), de l'ordre de 8 mm environ
pour un radar fonctionnant à 4 G Hz au travers d'une fenêtre.
Cette dernière contrainte impose ainsi d'adapter le sys-
tème de dégivrage à la fréquence de fonctionnement du radar cou-
vert par le radôme, ce qui limite sévèrement les possibilités de choix
des caractéristiques de ce dernier.
Enfin, pour assurer une fiabilité maximale, tout particu-
lièrement dans le cas d'un radar, il sera nécessaire de prévoir pour le système de dégivrage une source d'énergie secourue Compte tenu de la puissance importante nécessaire au dégivrage (on estime que, pour une fenêtre de 4 m 2 correspondant à la surface d'un radôme de radar au sol émettant à 4 GI Iz, il est nécessaire d'apporter environ 2 à 3 k W par m 2, soit à 8 à 12 k W pour la fenêtre), ceci amène à des
installations dont le coût et l'encombrement deviennent prohibitifs.
L'un des buts de l'invention est de proposer un dispositif
qui pallie l'ensemble de ces inconvénients, grâce à un système utili-
sant non plus l'effet Joule, mais les vibrations mécaniques produites
par des émetteurs acoustiques, notamment des émetteurs acousti-
ques à base de polymères ferroélectriques, déposés dans l'emplace-
ment de la fenêtre du radôme.
L'intérêt majeur de cette technique réside dans le fait que l'effet est mécanique, et donc ne nécessite pas de temps de
chauffe ni de fonctionnement permanent (un fonctionnement inter-
mittent suffira), ce qui est un avantage considérable quant à la con-
sommation énergétique.
Par ailleurs, on verra que l'invention permet de réaliser
des parois dont la totalité de la surface est active (et non plus seule-
ment active localement, comme dans le cas des fils chauffants), ce
qui aura pour conséquence d'accroître considérablement le rende-
ment de transformation de puissance électrique en puissance acous-
tique, et donc l'efficacité finale du système.
On verra également que l'on peut, grâce à l'invention,
réaliser une fenêtre radioélectrique transparente aux ondes hyper-
fréquences quelle que soit la fréquence deémission du radar, et ne nécessitant donc à ce titre aucune adaptation particulière pour une fréquence donnée, à la différence des systèmes de dégivrage à fils
chauffants de l'art antérieur.
Enfin, on verra que l'invention peut être adaptée aussi bien à des parois planes qu'à des parois de formes différentes, par exemple ondulées ou alternativement ondulées et planes, selon une structure permettant d'amplifier encore la déformation mécanique
produite par l'onde acoustique, et donc l'efficacité du système.
A cet effet, plus précisément, le dispositif de l'invention comprend: un matériau piézoélectrique présentant une surface active vibrante coopérant mécaniquement avec la paroi à dégivrer, et
des moyens de polarisation de ce matériau piézoélec-
trique, comprenant une source de tension alternative et des électrodes conductrices ou semiconductrices
placées en contact avec ce matériau selon une géomé-
trie propre à engendrer au sein de celui-ci une onde acoustique présentant une direction de vibration orientée longitudinalement et/ou transversalement à
ladite surface à dégivrer, et l'amplitude de cette vibra-
tion étant suffisante pour, respectivement, décoller
et/ou briser le dépôt de givre formé sur ladite surface.
Très avantageusement, le matériau piézoélectrique est un polymère ferroélectrique, notamment un polymère du groupe comprenant le PVF 2, le PVF 2-Tr FE, le PVDCN-V Ac, le PVF 2-TFE et les mélanges de ces polymères entre eux et/ou avec du PMMA ou PEMA. Très avantageusement également, lesdites électrodes peuvent être conformées en une couche mince déposée en surface du matériau piézoélectrique, le matériau de ces électrodes et l'épaisseur de la couche étant alors choisis de manière que les électrodes, d'une part, présentent une conductivité propre à assurer le transfert au matériau piézoélectrique de la tension électrique d'excitation et, d'autre part, soient essentiellement transparentes aux longueurs d'onde du rayonnement optique ou radioélectrique devant traverser
la fenêtre.
Dans ce cas, le matériau des électrodes est alors de préfé-
rence un matériau du groupe comprenant l'oxyde d'étain-indium résistif, les polymères conducteurs dans une matrice, le silicium
amorphe hydrogéné et les polyimides chargés en sels organiques.
Dans un premier mode de réalisation, le matériau piézoé-
lectrique est autosupporté et forme ladite paroi à dégivrer.
Dans un second mode de réalisation, il est conformé en un film rapporté sur une autre matériau formant le corps de ladite
paroi à dégivrer.
Dans un troisième mode de réalisation, la paroi est une paroi ondulée comportant une alternance de zones de forte courbure et de faible courbure, la polarisation étant appliquée aux zones de faible courbure de cette paroi Les zones successives recevant une polarisation reçoivent alors de préférence des polarisations de sens
respectifs opposés, et la rigidité mécanique des zones de faible cour-
bure de la paroi est supérieure à celle des zones de forte courbure.
Dans un quatrième mode de réalisation, le matériau pié-
zoélectrique est conformé en un fil allongé pourvu d'électrodes coaxi-
ales propres, une pluralité des ces fils étant noyé dans une matrice
d'un matériau formant le corps de ladite paroi.
Dans un cinquième mode de réalisation, le matériau pié-
zoélectrique est conformé en une pluralité d'éléments interposés entre un rebord périphérique de ladite paroi et un cadre support de
montage de celle-ci.
Dans tous les cas, la source de tension alternative peut être modulée de manière à produire une émission intermittente, et on peut prévoir en outre, en surface de ladite paroi à dégivrer, une
couche de matériau hydrophobe réduisant en cet endroit la mouilla-
bilité de l'eau. On va maintenant décrire des modes de réalisation de
l'invention en référence aux figures annexées.
Sur toutes ces figures, les mêmes références numériques
désignent des éléments fonctionnellement semblables.
La figure 1 est une vue en coupe schématique illustrant
le principe de mise en oeuvre de l'invention.
La figure 2 est une vue perspective d'un premier mode de
réalisation de l'invention.
La figure 3 est une vue en coupe de la fenêtre correspon-
dant au mode de réalisation de la figure 2.
La figure 4 est une vue en coupe, homologue de celle de
la figure 3, d'un second mode de réalisation de l'invention.
La figure 5 illustre un troisième mode de réalisation, uti-
lisant une paroi ondulée permettant d'amplifier les déformations
produites par les émissions acoustiques.
La figure 6 est une vue de détail de l'une des régions cou-
dées de la paroi de la figure 5.
La figure 7 est une vue en plan correspondant à la figure
6, montrant l'amplitude et le sens des différentes déformations pro-
duites au sein de la paroi.
La figure 8 illustre un quatrième mode de réalisation, dans lequel la surface active plane est remplacée par des surfaces cylindriques correspondant à des fils piézoélectriques moulés dans
une matrice constituant la paroi.
La figure 9 montre, en coupe, le détail de l'un des fils pié-
zoélectriques de la figure 8.
La figure 10 illustre un cinquième mode de réalisation,
dans lequel les éléments piézoélectriques servent d'éléments d'ex-
citation d'une membrane en matériau souple.
Essentiellement, l'invention consiste à utiliser les vibra-
tions mécaniques obtenues par l'excitation, à l'aide de tensions élec-
triques alternatives, d'émetteurs acoustiques à base de films de polymères ferroélectriques tels que le polyfluorure de vinylidène ou
PVF 2, le poly(fluorure de vinylidènex-trifluoroéthylèneilx) ou PVF 2-
Tr FE, le poly(cyanure de vinylidène 50-acétate de viny 150) ou
PVDCN-V Ac, ou le poly(fluorure de vinylidènex-tétrafluoroéthy-
lènelx) ou PVF 2-TFE ou les mélanges avec du poly(méthyl) ou (éthyl) de méthacrylate (PMMA ou PEMA) de ces polymères ou bien
encore de mélanges entre eux.
La structure peut être par exemple celle illustrée figure
1, dans laquelle la fenêtre 10 est constituée par le matériau ferroé-
lectrique lui-même, en surface duquel on a déposé de part et d'autre des électrodes 20, 20 ' permettant d'appliquer une polarisation appropriée à ce matériau sous l'effet d'une tension alternative à la
fréquence de résonance propre, produite par une source 21, de ma-
nière à contraindre le matériau et à briser le film de glace G formé
en surface de celui-ci.
Les films de polymères ferroélectriques envisagés ici, dans leur structure polaire non centrosymétrique obtenue après polarisation électrique, présentent des propriétés piézoélectriques et, de ce fait, l'application d'une tension électrique aux électrodes déposées sur leurs faces génère un déplacement AX 1/Xi (avec i = 1, 2 ou 3, indices correspondant respectivement aux directions dans le plan (i = 1, 2) et selon l'épaisseur (i = 3), reportées sur les figures 1 et 2) tel que: AX/Xi/ = d 3 i E 3,
E 3 étant le champ électrique dans la direction perpen-
diculaire associé à la tension V appliquée sur le film, et d 3 i étant le coefficient piézoélectrique dans la direction
de déplacement i.
D'une façon générale, le mode de vibration dans la direc-
tion i se définit par sa fréquence de résonance: fr = ( 1/2 L) lC Pii/pl 1/2, C Pl étant la constante élastique du polymère (de l'ordre de 5 109 N/m 2) selon la direction i, p étant la densité du polymère (de l'ordre de 1,7 g/cm 3), et L étant une dimension qui peut être l'épaisseur (lmm) OU
la longueur ( 1 à 2 m).
Avec les valeurs numériques données par exemple ci-des-
sus,valeurs qui sont appropriées à la mise en oeuvre de l'invention, en mode transversal une bande de 1 m de long vibrera autour de Hz et en mode longitudinal une bande de 1 mn d'épaisseur
vibrera autour de 106 Hz.
Le déplacement longitudinal (direction ii = 33) ou trans-
versal (direction ii = 11) engendré par l'application d'un champ élec-
trique selon la direction i = 3 de 107 V/m (soit 10000 V sur 1 mm d'épaisseur) sera:
A Xi Xi = d 3 i E 3.
Ainsi, pour d 31 = 20 10-12 m/V, on aura un déplacement
relatif AX 1/X 1 = 2 10-4, et pour d 33 = 30 10-12 m/V, on aura un dépla-
cement relatif AX 3/X 3 = 3 10-4.
Si le film est recouvert rigidement en surface par un film de glace de constante élastique isotrope Cg > 5 1012 N/m 2, la contrainte asl générée dans le film de glace le long de la direction i = 1 est, selon la loi de Hoocke: 511 = Cg AX 1/X 1 > 109 N/m 2 dans la
glace, soit une force de 2000 N sur un film de glace de 10 min d'épais-
seur et de 20 cm de large ce qui brise ce film de glace.
Pour appliquer cette contrainte à la fréquence de réso-
nance la puissance électrique nécessaire est: Pélectrique = Pabsorbée + Pélastique/k 31 ' la puissance absorbée étant négligeable à ces fréquences et k 31, coefficient de couplage électromécanique, étant égal à 0,2
(avec k 33 = 0,3).
L'énergie élastique est alors: W = 1/2 V c P 11 (AX 1/X 1)2 5 10-3 J. Avec les valeurs V = I L e = 0,2 x 1 x 10-3 = 2 10-4 m 3, C Pll = 1 109 N/m 2 et AX 1/X 1 = 104, il vient:
Pélectrique = Wc /k 231 200 W avec f = 250 Hz et oe = 2 Mf.
Soit, rapportée à la surface, une puissance électrique
relative de 1 k W/m 2 environ.
Avec ce type d'excitation en mode transverse, le film de
glace en formation rompt.
Si ron applique simultanément une excitation en mode d'épaisseur, les fragments du film de glace ainsi brisé pourront alors
se décoller de la paroi.
La puissance électrique en mode longitudinal, correspon-
dant à ce deuxième mode d'excitation, s'exprime sous la forme: Pélectrique = Pabsorbée + Pacoustique + Préflechie En effet, à haute fréquence les surfaces qui vibrent sont importantes puisque le déplacement a lieu selon la normale aux faces avant et arrière du film et les impédances des milieux avant et
arrière (air en arrière, glace ou eau en avant) deviennent impor-
tantes eu égard au phénomènes de propagation (face avant) et de réflexion (face arrière) De plus, à des fréquences de l'ordre de 106 à 107 Hz, la puissance absorbée s'exprime sous la forme:
Pabsorbée = o W 2 %e O r E 2 tg 5.
Avec les valeurs numériques er = 5, Eo = 107 V/m, tg ô = 0,1 et Co = 106 rd/s, on obtient une énergie absorbée par seconde: Pabsorbée 108 W/m 3, soit une énergie absorbée par cycle:
Qabsorbée 10 J/m 3.
Ceci entraînera une élévation de température par cycle d'environ (la capacité calorifique Cv étant de l'ordre de 2,4 106 J/m 3 K): AT = Qabsorbée/Cv 10-5 K,
soit une valeur tout à fait négligeable.
Ce type de fonctionnement est basé sur des trains
d'impulsions électriques de fréquence fo égale à la fréquence de réso-
nance et modulés à la fréquence Q 2 (typiquement 10 à 100 Hz), ce qui
réduit considérablement la puissance moyenne du système.
La puissance électrique moyenne totale en mode longitu-
dinal est alors, pour = 100 Hz et pour un volume de 2 10-4 m 3: P /k 2 Pélectrique = Pabsorbée + Pélastique 33 + Préfléchie Avec des valeurs numériques de: Pabsorbée = quelques watts, k 2 Pélastique/k 33 10 W/0,1 30 W et Préfléchie 0,5 (Pélastique/k 33) 15 W,
on aboutit à une puissance Pélectrique = 50 W environ.
La puissance totale est alors, par mètre carré d'émetteur acoustique, de l'ordre de 250 W. En résumé, l'invention permet donc: en premier lieu, d'exciter les plaques en déformation selon la longueur ou la largeur (directions 1 ou 2), et en second lieu, d'exciter les plaques en déformation
selon l'épaisseur (direction 3).
Les deux modes peuvent être appliqués simultanément
et de ce fait accroissent l'efficacité du système.
La structure peut être par exemple celle illustrée figures
2 et 3, dans laquelle la fenêtre 10 est constituée par un matériau fer-
roélectrique lui-même, en surface duquel on a déposé de part et
d'autre des électrodes 20, 20 ' permettant d'appliquer une polarisa-
tion appropriée à ce matériau sous l'effet d'une tension alternative à la fréquence de résonance propre, produite par une source 21, de manière à contraindre le matériau et à briser le film de glace G
formé en surface de celui-ci.
Les " polymères ferroélectriques ", qui sont ici utilisés de façon avantageuse (mais non limitative) sont des polymères ayant la propriété de présenter une transition de phase avec la température
(température de Curie), et de présenter également un cycle d'hysté-
résis Ces matériaux, connus en tant que tels, présentent des carac-
téristiques de piézoélectricité (utilisées dans la présente invention)
ainsi que de pyroélectricité.
Ce matériau piézoélectrique se présentant généralement sous forme de film, pour réaliser la fenêtre 10 qui doit présenter une
épaisseur suffisante, on peut procéder par juxtaposition d'une plura-
lité de films, par exemple de 1 x 0,2 x 0,001 m 3, actuellement dispo-
nibles et réalisés selon des techniques connues de l'homme du métier. La paroi autosupportée ainsi obtenue est alors recouverte sur ses faces avant et arrière par les électrodes 20 et 20 ', qui doivent être suffisamment conductrices ( 10-6 à 10-5 Qï 1 cm 1) pour transférer la tension électrique d'excitation, mais suffisamment minces et peu
conductrices pour être transparentes, notamment pour être transpa-
rentes aux ondes hyperfréquences dans le cas d'une fenêtre de radôme. On peut utiliser pour ces électrodes des matériaux tels que de l'ITO (Indium-Tin Oxide: oxyde d'indium et d'étain) résistif, un polymère conducteur (polypyrrole, polyaniline, polythiophène par exemple) dans une matrice (de PMMA par exemple) du silicium
amorphe hydrogéné, ou encore un polyimide chargé en sels organi-
ques tel que le tétracyanoquinodiméthane (TCNQ) associé au tétra-
thiofulvalène (TITF).
Cette couche conductrice peut être soit évaporée sous vide par les méthodes standard connues pour l'ITO et le silicium amorphe, soit déposée par collage d'un film polymère préalablement préparé. Par ailleurs, afin d'appliquer la tension sur toutes les parties de l'électrode, on peut prévoir des fils ou des lignes minces
conductrices 22, 22 ' espacés de A (longueur d'onde dans le diélectri-
que) qui peuvent être de petits films rubans de cuivre ou d'alumi-
nium collés ou évaporés ou, dans le cas de films polymères semicon-
ducteurs déposés, gravés par graphitisation laser, technique connue
de l'homme de l'art.
On peut en outre, comme illustré sur la figure 3, prévoir une fine couche 30 de matériau hydrophobe, c'est-à-dire non polaire, de type en lui-même connu et commercialement disponible, pour diminuer la mouillabilité de l'eau en surface et accroître ainsi la
résistance du système aux agressions atmosphériques.
Sur la figure 4, on a représenté un second mode de réali-
sation dans laquelle le film vibrant 10, pourvu de ses électrodes semiconductrices 20, 20 ' et des fils d'alimentation 22, 22 'de cellesci, n'est plus autosupporté mais collé sur un support 40 constituant la fenêtre proprement dite, par exemple en un matériau organique tel
qu'un polyéthylène, un polyuréthane ou un polycarbonate.
Sur les figures 5 à 7, on a illustré un troisième mode de réalisation, dans lequel on cherche à créer une structure de fenêtre
non plus plane mais ondulée, permettant de créer des zones à défor-
mation amplifiée.
Le matériau piézoélectrique 10 est ainsi conformé en une pluralité de zones de faible courbure 11, l' réunies par des zones de
forte courbure 12,12 '.
Les électrodes de polarisation sont configurées de ma- nière que les zones faiblement courbées 11, 11 ' soient polarisées, en
laissant les zones fortement courbées 12, 12 ' non polarisées.
En outre, on alternera le sens de la polarisation entre une zone polarisée 11 et la zone polarisée adjacente 11 ' Ceci aura pour effet d'amplifier la déformation puisque, comme on peut le voir par exemple sur la figure 7, la zone 11 ', polarisée positivement, va se dilater pendant que la zone 11, polarisée négativement, va se contracter. Cet effet peut être encore accru si l'on donne aux zones faiblement coudées une rigidité supérieure aux zones fortement courbées, c'est-à-dire si les zones 11, 11 ' sont souples, et les zones 12,
12 ' rigides.
Ceci peut être réalisé à partir de copolymères ferroélec-
triques de PVF 2, tel le PVF 2-Tr FE, qui seront moulés et pressés dans la forme désirée, avec une souplesse mécanique importante
obtenue par trempe à partir de la fusion.
Puis, en polarisant les zones 11, 11 ' faiblement courbées, on pourra induire sous un champ électrique intense (supérieur à 1 MV/m) un accroissement important de la cristallinité, qui passera de l'ordre de 30-40 % à 90 %, ceci se traduisant par une diminution
notable de la souplesse, ce qui permettra d'obtenir la structure vou-
lue présentant une hétérogénéité d'élasticité d'une zone à la sui-
vante. Dans un quatrième mode de réalisation, illustré figures 8 et 9, on remplace la surface active plane des exemples précédents
par des surfaces cylindriques en forme de fils piézoélectriques mou-
lés dans une matrice polymère 40 constituant la fenêtre du radôme.
Bien entendu, dans une application à une fenêtre de radôme l'espa-
cement I entre chaque fil sera choisi en fonction de la fréquence de
fonctionnement du radar.
Les fils piézoélectriques sont constitués, comme on peut
le voir figure 9, d'une âme métallique 23 enrobée du matériau ferro-
électrique 10, l'ensemble étant gainé par un matériau conducteur 24
constituant la surface active du fil, propre à transmettre les vibra-
tions du matériau 10 à la masse 40 au sein de laquelle ils se trouve noyé. Dans un cinquième mode de réalisation, présenté figure , les éléments piézoélectriques 10 servent d'éléments d'excitation
d'une membrane en matériau souple 40 constituant la paroi à dégi-
vrer.
Cette membrane souple, qui peut être en polychlorure de vinyle, en polyéthylène, en polycarbonate ou en une autre matière
plastique commerciale, pourra être excitée en mode de vibration lon-
gitudinale à des fréquences comprises entre 100 Hz et 20 k Hz, selon les dimensions des éléments piézoélectriques 10, qui fonctionnent à
leur fréquence de résonance.
Ces éléments 10 sont placés à cet effet sur deux côtés lon-
gitudinaux opposés de la membrane 40 et reliés à un cadre support
rigide 50, l'autre extrémité étant reliée à la membrane 40, par exem-
ple par collage en 13.
Pour amplifier la déformation, on peut éventuellement réaliser les zones collées sous forme ondulée (comme dans le cas du mode de réalisation des figures 5 et 7), et l'on peut également, par exemple, exciter positivement les éléments piézoélectriques de la
rangée située sur l'un des côtés de la membrane et exciter négative-
ment ceux situés de l'autre côté, ceci afin d'amplifier la déformation de la membrane (la flèche référencée a indique la direction et le sens
de la contrainte obtenue dans ce cas).
* Enfin, on peut encore exciter les divers éléments piézoé-
lectriques simultanément, séquentiellement ou dans un ordre aléa-
toire et/ou en un nombre aléatoires, afin d'obtenir des déformations non homogènes de la membrane, dont l'efficacité du dégivrage sera
encore accrue.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1 Un dispositif pour éliminer le givre (G) formé à la sur-
face d'une paroi, notamment à la surface d'une fenêtre optique ou radioélectrique, caractérisé en ce qu'il comprend:
un matériau piézoélectrique ( 10) présentant une sur-
face active vibrante coopérant mécaniquement avec la paroi à dégivrer, et
des moyens de polarisation de ce matériau piézoélec-
trique, comprenant une source de tension alternative
( 21) et des électrodes conductrices ou semiconduc-
trices ( 20, 20 '; 23, 24) placées en contact avec ce maté-
riau selon une géométrie propre à engendrer au sein
de celui-ci une onde acoustique présentant une direc-
tion de vibration orientée longitudinalement ( 1, 2) et/ou transversalement ( 3) à ladite surface à dégivrer, et l'amplitude de cette vibration étant suffisante pour, respectivement, décoller et/ou briser le dépôt de givre
formé sur ladite surface.
2 Le dispositif de la revendication 1, dans lequel le maté-
riau piézoélectrique ( 10) est un polymère ferroélectrique.
3 Le dispositif de la revendication 1, dans lequel le poly-
mère ferroélectrique ( 10) est un polymère du groupe comprenant le PVF 2, le PVF 2-Tr FE, le PVDCN-V Ac, le PVF 2-TFE et les mélanges
de ces polymères entre eux et/ou avec du PMMA ou PEMA.
4 Le dispositif de la revendication 1, dans lequel lesdites électrodes ( 20, 20 ') sont conformées en une couche mince déposée en surface du matériau piézoélectrique, le matériau de ces électrodes et l'épaisseur de la couche étant choisis de manière que les électrodes,
d'une part, présentent une conductivité propre à assurer le trans-
fert au matériau piézoélectrique de la tension électrique d'excitation et, d'autre part, soient essentiellement transparentes aux longueurs d'onde du rayonnement optique ou radioélectrique devant traverser
la fenêtre.
Le dispositif de la revendication 1, dans lequel ledit matériau des électrodes est un matériau du groupe comprenant l'oxyde d'étain-indium résistif, les polymères conducteurs dans une matrice, le silicium amorphe hydrogéné et les polyimides chargés en
sels organiques.
6 Le dispositif de la revendication 1, dans lequel ledit matériau piézoélectrique ( 10) est autosupporté et forme ladite paroi
à dégivrer.
7 Le dispositif de la revendication 1, dans lequel ledit matériau piézoélectrique ( 10) est conformé en un film rapporté sur
une autre matériau ( 40) formant le corps de ladite paroi à dégivrer.
8 Le dispositif de la revendication 1, dans lequel ladite paroi est une paroi ondulée comportant une alternance de zones de forte courbure et de faible courbure, la polarisation étant appliquée
aux zones de faible courbure ( 11, 11 ') de cette paroi.
9 Le dispositif de la revendication 8, dans lequel les zones successives ( 11; 11 ') recevant une polarisation reçoivent des
polarisations de sens respectifs opposés.
Le dispositif de la revendication 8, dans lequel la rigi-
dité mécanique des zones de faible courbure ( 11, 11 ') de la paroi est
supérieure à celle des zones de forte courbure ( 12,12 ').
11 Le dispositif de la revendication 1, dans lequel le matériau piézoélectrique ( 10) est conformé en un fil allongé pourvu d'électrodes coaxiales ( 23, 24) propres, une pluralité des ces fils étant noyé dans une matrice d'un matériau ( 40) formant le corps de
ladite paroi.
12 Le dispositif de la revendication 1, dans lequel le
matériau piézoélectrique ( 10) est conformé en une pluralité d'élé-
ments interposés entre un rebord périphérique de ladite paroi ( 40)
et un cadre support ( 50) de montage de celle-ci.
13 Le dispositif de la revendication 1, dans lequel la source de tension alternative est modulée de manière à produire une
émission intermittente.
14 Le dispositif de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, en surface de ladite paroi à dégivrer,, une couche de matériau hydrophobe ( 30) réduisant en cet endroit la
mouillabilité de l'eau.
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