Brevet FR2577543A1 — publié le 19860822

DISPOSITIF POUR LE TRAITEMENT DE L'EAU CONTENANT DU CARBONATE DE CALCIUM La présente invention concerne un dispositif pour le traitement de l'eau contenant du carbonate de calcium, ce traitement à faire circuler cette eau selon une trajectoire hélicoïdale à travers un champ magnétique crée par une colonne d'aimants permanents de forme cylindrique, séparés les uns des autres par des plots en fer doux et superposés de telle manière que leurs pôles adjacents soient de mme nature, ces aimants étant logés à l'intérieur d'un premier élément tubulaire, en un matériau électriquement isolant, ce dispositif comportant un second élément tubulaire coaxial au premier, agencé de manière à ménager un espace annulaire entre le premier et le second élément tubulaire. On connaît déjà divers dispositifs de ce type ayant tous pour but d'effectuer un traitement de l'eau, évitant ainsi un dépôt de tartre sur les parois intérieures des conduits et des réservoirs ou sur les résistances chauffantes des générateurs d'eau chaude. On sait que l'une des conditions à remplir pour que le dispositif fonctionne efficacement, est que l'eau circule autour du la colonne d'aimants permanents, en suivant une trajectoire hélicoïdale à faible pas, afin de permettre aux aimants d'agir (Forces de Lorentz) sur les ions en solution, et de les concentrer dans les zones toriques correspondant à leurs charges. Les colloïdes de carbonate de calcium, de charges positives, se recouvriront d'ions négatifs dans les zones ad hoc, et leurs répulsions électrostatiques s'affaibliront au point qu'ils pourront s'agglomérer, et former des germes de cristallisation dans la veine fluide, sans se déposer sur les parois des canalisations. Tous les systèmes connus ont recouru à des artifices du type chicanes pour provoquer l'écoulement hélicoïdal. Un inconvénient apparait cependant dans toutes ces réalisations : les caractéristiques de l'écoulement ne sont pas les mmes à faible et à fort régime. L'effi- tacite des systèmes de l'art antérieur est strictement liée au régime d'utilisation, c'est-à-dire au débit de l'eau circulant dans les conduits qui est, bien entendu, extrmement variable dans les installations domestiques. De ce fait, l'efficacité des systèmes connus est souvent aléatoire. La présente invention se propose de pallier cet inconvénient en réalisant un dispositif dont l'efficacité reste constante, indépendante du régime d'écoulement de l'eau dans les conduits des installations domestiques ou industrielles. Dans ce but, le dispositif selon l'invention, tel que mentionne en préambule, comporte également deux embouts respectivements montés aux deux extrémités des deux éléments tubulaires, agencés de telle manière qu'ils maintiennent, simultanément ces deux éléments tubulaires dans leurs positions respectives, ces embouts comportant chacun un alésage central et au moins une ouverture latérale faisant communiquer l'ale- sage central avec ledit espace annulaire. Selon un mode de réalisation préféré, l'embout d'entrée comporte deux ouvertures latérales débouchant sensiblement tangentiellement dans l'alésage central. Les projections sur un plan perpendiculaire à l'axe du dispositif des axes des deux ouvertures latérales de l'embout d'entrée forment de préférence entre elles un angle compris entre 60' et 80 . L'axe de l'une des ouvertures latérales de l'embout d'entrée forme avantageusement un angle au moins approximativement égal à 90 par rapport au l'axe du dispositif, alors que l'axe de l'autre ouverture forme de préférence un angle inférieur à 90 avec l'axe du dispositif. De cette manière, lorsque le dispositif est monté verticalement, l'une des ouvertures de l'embout d'entrée 4met un jet sensiblement horizontal alors que l'autre ouverture 6met un jet légèrement incliné par rapport au plan horizontal, afin d'induire une trajectoire hélicoïdale à relativement faible pas. A cet effet, les ouvertures latérales de 1'embout d'entrée sont orientées de telle manière que la trajectoire hélicoïdale de l'eau dans ledit espace annulaire forme avec l'axe du dispositif un angle compris de préférence entre 5 et 35 . Cet angle est avantageusement au moins approximativement égal à 15 . Selon une autre forme de réalisation particulièrement avantageuse, l'embout d'entrée comporte une ouverture latérale qui communique avec un tube hélicoïdal monté dans l'espace annulaire, ce tube étant enroule autour de l'élément tubulaire central. Selon une généralisation de cette réalisation, l'embout d'entrée comporte plusieurs ouvertures latérales et chacune de ces ouvertures communique avec un tube hélicoïdal monté dans l'espace annulaire, ce tube étant enroulé autour de l'élément tubulaire central. Afin que l'eau circule selon une trajectoire hélicoïdale à faible pas, chaque tronçon de tube hélicoïdal enroulé autour de l'élément tubulaire central forme avec l'axe du dispositif un angle compris 5 et 35 et de préférence au moins égal à 15 . La hauteur des plots en fer doux, est avantageusement inférieure ou égale à la hauteur des aimants permanents. Dans la pratique, la hauteur minimale est de préférence égale à 0,1 mm. Le diamètre de ces plots est de préférence égal qu légèrement supérieur à celui des aimants permanents. Pour assurer la circulation de l'eau selon une trajectoire hélicoïdale, il peut tre avantageux de prévoir une piece cylindrique moulée remplissant l'espace annulaire ménagé entre les deux éléments tubulaires intérieur et extérieur, cette pièce comportant au moins une gorge périphérique hélicoïdale usinée ou moulée dans l'épaisseur de sa paroi. En outre, cette pièce pourrait tre réalisée par moulage éventuellement suivi d'un usinage, en plusieurs éléments, par exemple en deux demi-coquilles semi-cylindriques. La présente invention et ses principales caractéristiques seront mieux comprises en référence à la description d'exemples de réalisation et du dessin annexé dans lequel : La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'une forme de réalisation préférée du dispositif selon l'invention, La figure 2 représente une vue partielle en élévation de l'embout d'entrée du dispositif selon l'invention, La figure 3 représente une vue de dessous de l'embout d'entrée de la figure 2, La figure 4 représente une vue partielle en élévation de l'embout de sortie du dispositif de la figure 1, La figure 5 représente une vue de dessus de 1'embout de sortie illustré par la figure 4, La figure 6 représente une vue partielle en coupe d'une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention, La figure 7 représente une vue partielle en coupe d'une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention. En référence à la figure 1, le dispositif illustre comporte essentiellement un premier élément tubulaire intérieur 10, un second élément tubulaire extérieur 11, monté coaxialement par rapport à l'élément tubulaire intérieur 1Q, un embout d'entrée 12 et un embout de sortie 13. L'élément tubulaire intérieur 10 est constitué par un tronçon de tube cylindrique réalisé de préférence en matière synthétique, contenant une série d'aimants permanents 14 superposés, séparés par des plots 15 en fer doux et retenus latéralement à l'intérieur du tube par deux Joints toriques 16 et 17. On notera que l'élément tubulaire intérieur 10 présente une paroi extérieure parfaitement lisse, exempte de toutes protubérances ou chicanes. L'élément tubulaire extérieur 11 a un diamètre supérieur à celui de l'élément tubulaire intérieur 10 et est disposé autour de ce dernier de telle manière qu'un espace annulaire 18 soit ménagé entre la paroi extérieure de élément tubulaire intérieur 10 et la paroi intérieure de l'élément tubulaire extérieur 11. La paroi Intérieure de élément tubulaire extérieur 11 est également lisse et ne présente ni protubérances ni chicanes. L'embout d'entrée 12 et l'embout de sortie 13 ont une forme générale identique. L'embout d'entrée comporte un alésage central 19 et un premier rétrécissement 20 dont la paroi extérieure est filetée pour permettre la fixation de l'élément tubulaire extérieur 11 dont le tronçon d'extrémité présente une zone intérieure filetée. De façon similaire, l'embout de sortie 13 comporte également un alésage central 21 et une zone de section rétrécie 22, filetée pour permettre la fixation par vissage de l'autre extrémité de l'élément tubulaire extérieur 11. L'embout d'entrée 12 comporte à son extrémité orientée vers l'intérieur du dispositif une rainure circulaire 23 destinée à la mise en place de l'extrémité de l'élément tubulaire intérieur 10. De façon similaire l'embout de sortie 13 comporte à son extrémité orientee vers l'intérieur du dispositif une rainure annulaire 24 conçue pour recevoir l'autre extrémité de l'élément tubulaire intérieur 10. Lorsque les deux embouts d'entrée et de sortie sont vissés sur l'élé- ment tubulaire extérieur, l'élément tubulaire intérieur est maintenu en position grâce auxdites rainures 23 et 24. L'embout d'entrée illustré par les figures 2 et 3 comporte deux ouvertures latérales 30 et 31 destinées à faire communiquer l'alésage central 19 avec l'espace annulaire 18. Ces deux ouvertures qui débouchent sensiblement tangentiellement dans l'alésage central 19 sont décalées angulairement en projection sur un mme plan horizontal et en hauteur, le dispositif étant monte verticalement. L'axe AA' forme avec l'axe ZZ'du dispositif un angle sensiblement égal à 90 . En revanche l'axe BB'forme avec l'axe ZZ'du dispositif un angle inférieur à 90 . Cette manière de procéder permet, comme mentionné précédemment, d'induire une circulation en spirale de faible pas autour de la colonne des aimants. L'embout de sortie illustré par les figures 4 et 5, comporte avantageusement trois ou quatre ouvertures 32 régulièrement réparties autour de la périphérie d'une section de diamètre rétréci. Cette distribution permet une évacuation rapide et efficace de l'eau ayant traversée le dispositif. La figure 6 illustre une autre forme de réalisation dans laquelle la trajectoire hélicoïdale est obtenue en faisant circuler l'eau à travers un tube 40 enroulé autour de l'élément tubulaire central 10. L'enroulement obtenu est logé dans l'espace annulaire 18 ménagé entre la paroi extérieure de l'élément tubulaire intérieur 10 et la paroi intérieure de l'élément tubulaire extérieur 11. Ce tube est enroulé de telle façon que chaque tronçon du tube hélicoïdal forme avec un plan horizontal, le dispositif étant monté verticalement, un angle compris entre 5 et 35 et de préférence au moins approximativement égalà 15. Dans ce cas, les embouts d'entrée et de sortie ne comportent chacun qu'une seule ouverture qui communique respectivement avec l'en- tube et la sortie du tube 40. Selon une autre variante (non représentée), plusieurs tubes, dont le nombre pourrait atteindre douze, sont enroulés régulièrement autour de l'élément tubulaire central 10. Dans ce cas chacun des embouts d'en- trée et de sortie comporte un nombre d'ouvertures suffisant pour communiquer respectivement avec les entrées et les sorties de chacun des tubes enroulés dans l'espace annulaire. Bien entendu, la forme et les dimensions des embouts devraient tre adaptées en conséquence.- La figure 7 illustre une autre forme de réalisation dans laquelle une pièce cylindrique moulée 50 remplit espace annulaire 18 situé entre l'élément tubulaire intérieur 10 et l'élément tubulaire extérieur 11. Cette pièce cylindrique moulée 50, réalisée d'une pièce ou en plusieurs éléments assembles, par exemple deux demi-coquilles semicylindriques, est de préférence réalisée en une matière synthétique. Une ou plusieurs gorges périphériques 51 de forme hélicoïdale sont ménagées à la périphérie de la pièce cylindrique 50. Cette gorge peut avoir une section transversale semi-cylindrique, carrée, en forme de V etc. Elle est soit formée par usinage, soit par moulage dans l'épaisseur de la paroi de ladite pièce cylindrique moulée 50. Le nombre des gorges peut tre quelconque, de préférence compris entre une et douze. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites mais peut subir différentes modifications et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. Revendications 1. Dispositif pour le traitement de l'eau contenant du carbonate de calcium, ce traitement consistant à faire circuler cette eau selon une trajectoire hélicoïdale, à travers un champ magnétique crée par une colonne d'aimants permanents de forme cylindrique, séparés les uns des autres par des plots en fer doux et superposés de telle manière que leurs piles adjacents soient de mme nature, ces aimants étant logés à l'intérieur d'un premier élément tubulaire en un matériau électrique- ment isolant, ce dispositif comportant un second élément tubulaire coaxial au premier agencé de manière à ménager un espace annulaire entre le premier et le second élément tubulaire, caractérisé en ce que ce dispositif comporte également deux embouts (12, 13) respectivement montés aux deux extrémités des deux éléments tubulaires (10,11), agencés de telle manière qu'ils maintiennent simultanément ces deux éléments tubulaires dans leurs positions respectives, ces embouts comportant un alésage central (19,21) et au moins une ouverture latérale (30 et/ou 31,32) faisant communiquer l'alésage central avec ledit espace annulaire (18). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embout d'entrée (12) comporte deux ouvertures latérales (30,31) débouchant sensiblement tangentiellement dans l'alésage central (19). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les projections sur un plan perpendiculaire à l'axe (ZZ') du dispositif, des axes (AA', BB') des deux ouvertures latérales (30,31) de l'embout d'entrée (12) forment entre elles un angle compris entre 60 et 80 . 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe (AAt) de l'une (30) des ouvertures latérales de 1'embout d'entrée (19) forme un angle au moins approximativement égal à 90 par rapport à l'axe (ZZ') du dispositif, alors que l'axe (BB') de l'autre (31) ouverture forme avec l'axe (ZZ') du dispositif un angle inférieur à 90 . 5. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les ouvertures latérales (30,31) de l'embout d'entrée (12) sont orientées de telle manière que la trajectoire hélicoïdale de l'eau dans ledit espace annulaire (18) forme avec l'axe (ZZ') du dispositif un angle compris entre 5 et 35 . 6. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les ouvertures latérales (30,31) de l'embout d'entrée (12) sont orientées de telle manière que la trajectoire hélicoïdale de l'eau dans ledit espace annulaire (18) forme avec l'axe (ZZ') du dispositif un angle au moins approximativement égal à 15 . 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embout d'entrée (12) comporte une ouverture latérale et en ce que cette ouverture communique avec un tube hélicoïdal (40) montée dans l'espace annulaire ka8), ce tube étant enroulé autour de l'élément tubulaire central (10). 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embout d'entrée comporte plusieurs ouvertures latérales et en ce que chacune de ces ouvertures communique avec un tube hélicoïdal (41, 42, 43) monte dans l'espace annulaire (18), ces tubes étant enroulés autour de l'élément tubulaire central (10). 9. Dispositif selon les revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que chaque tronçon de tube hélicoïdal forme avec l'axe (ZZ') du dispositif un angle compris entre 5 et 35 et de préférence au moins approximativement égal à 15 . 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur des plots en fer doux (15) est au plus égale à la hauteur des aimants permanents. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre des plots en fer doux (15) est au moins égal au diamètre des aimants permanents (14). 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce cylindrique moulée (50) remplissant 1'espace annulaire (18) ménage entre l'élément tubulaire intérieur (10) et l'élément tubulaire extérieur (11), cette pièce (50) comportant à sa surface périphérique, au moins une gorge hélicoïdale (51) usinée ou moulée dans l'épaisseur de sa paroi--. 13. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite pièce cylindrique moulée (50) est réalisée en plusieurs éléments.