Brevet FR2653033A1 — publié le 19910419

La présente invention à pour objet un procédé de traitement magné tique de produits,des dispositifs pour sa mise en oeuvre et les produits ainsi traités. Il est connu dans l'art antérieur que des produits même divers sont modifiés dans certains champs magnétiques,qu'il sagisse de produits chargés électriquement comme des solutions ionisées ou de produits relativement neutres comme des microorganismes en milieu fluide. Parmi les innombrables variétés d'actions exercées il est bien connu que les champs magnétiques agissent sur les par ticules non électriquement neutres et conséquamment sur les courants électriques.C'est la base même de nombreux appareillages et de nombreuses machines et en particulier des machines tournantes électriques. IU. est également connu que de tels champs agissent sur des milieux fluides (gazeux,liquides,fluides supercritiques, masses pulvérulentes à caractére fluide,lits fluidisés, etc...) Généralement on utilise des champs magnétiques ou électriques ( voir électrostatiques) pour modifier ou induire des charges et créer des déviations, séparations ou autres phénoménes physiques ou mécaniques. On sait également que les champs agissent sur des corps neutres et en particulier sur des composés ou des organismes qui se chargent ou se modifient. Mais jusqu'à présent ce type d'action a généralement fait appel à des champs constants et on n'a pas utilisé des champs magnétiques pour induire des phénoménes et en particulier des phénoménes ondulatoires. Or , il s'est avéré expérimentalement que l'on obtenait des actif ons importantes aussi bien avec des basses fréquences qu'avec des fréquences trés élevées (ondes centimétriques par exemple) ce qui est bien entendu inapplicable silmultanément. La présente invention a donc pour but de proposer un procédé et des dispositifs de mise en oeuvre permettant la conjugaison de ces deux types d'actions jusqu'à présent inconciliables par utile isation du déplacement relatif des particules à traiter et d'un champ alternatif Dans ce qui suit et pour fixer les idées,on considérera que le champ est fixe dans l'espace et les particules mobiles,étant entendu que c'est le déplacement relatif qui compte et que l'on pourait déplacer le champ et/ou les particules.Par ailleurs,on appellera ci-aprés particules tous éléments physiques chargés ou non,allant de la gamme des particules élémentaires de la matiére aux particules visibles (poussiéres,poudres,microorganismes,etc; Ceci inclut donc aussi bien des éléctrons que des ions ou des microbes que des bactéries. Pour parvenir à concilier les deux types d'action ci dessus mentionnées,on recourt à des dispositifs créant un champ magnétique alterné dans l'espace mais constant,les dispositifs supports pouvant comme on l'a mentionné ci dessus,être immobiles dans l'espace ou non. Ces dispositifs permettent ainsi de créer des champs magnétiques alternés mais constants et fixes par rapport à leur support.Pour ce faire,la présente invention a pour obJet des dispositifs constitués par des supports de matériaux magnétiques disposés le long de ligneselles memes disposées dans une ou plusieurs surfaces et ces matériaux magnétiques présentant des polarités alternées d'une ligne à la suivante.Ces lignes et surfaces,de préférence ne se croisent pas pour assurer une alternance de polarité d'une ligne à l'autre ou d'une surface à l'autre. Si un tel support et des particules(au';sens défini ci-dessus) se trouvent en mouvement relatif,les particules sont soumises à un champ dont la longueur d'onde est liée directement à la distance entre lignes de même polarité,mais par ailleurs la vitesse reliai tive peut soumettre les dîtes particules à des phénoménes magnétiques dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse relative L'expérience a montré que les actions des champs à ondes centimétriques etVdes champs à fréquences plus élevées pouvaient ainsi se conjuguer. Il est évident que l'action est d'autant plus importante que les particules se déplacent selon des angles plus proches de l'angle droit par rapport aux lignes de matériaux magnétiques. La présente invention a également pour objet des supports amagnétiques et isolants électriquement de préférence en polyméres que l'on charge avec des particules aimantées(au sens général du terme) constituant des micro ou mini aimants.De préférence les supports présentent l'aspect général de feuilles ou péllicules et les lignes sont paralléles,les particules magnétiques étant orientées orthogonalement au plan de la feuille et à polarités alternées d'une ligne à la suivante Le procédé conforme à l'invention consiste donc essentiellement à faire circuler les particules (au sens plus haut défini) de préférence le long des dites feuilles ou péllicules et orthogonalement aux lignes,ce qui les soumet au champ magnétique alterné créé par le support et les petits aimants qu'il contient.0n peut d'ailleurs concevoir que les aimants peuvent être permanents ou peuvent être en matériaux magnétiques par exemple ferromagnétiques existés par tous moyens adéquats,tels que des circuits et en particulier des spires parcourues par des courants électriques. On peut fixer les supports magnétiques ainsi constitués sur des surfaces rigides,métalliques ou non,qui peuvent être planes,cylindriques,coniques ou plus généralement réglées pour simplifier la pose,étant entendu que la circulation(relative) entre particules et support doit être telle que les particules se déplacent de préférence comme il a été dit ci-dessus le long des supports et orthogonalement aux lignes de microaimants L'expérience a montré comme le souligneront les exemples ci-dessous que les dispositifs et procédés conformes à l'invention ont des effets importants sur les milieux fluides et en particulier Iiquides,et en particulier sur les solutions et leurs ions ou sur les microorganismes que l'on peut ainsi stériliser. Pour mieux faire comprendre les caracteristiques techniques et les avantages de la présente invention,on va en décrire des modes de réalisation étant bien entendu que ceux-ci ne sont pas limitatifs quant à leur mode de mise en oeuvre et aux applications qu'on peut en faire On se reportera aux figures suivantes qui représentent schémati# quement La figure 1 une vue en perspective sur un dispositif plat~,)confor- ne åinvention; La figure 2 une vue en perspective sur un dispositif cylindrique conforme à l'invention; La figure 3 une variante de la figure 2; Les figures 4 des dispositifs vus en plan,conformes à l'invention pour un écoulement central au percé dans un plan,un cône ou une pyramide (sommets en bas); La figure 5 une vue perspective d'une conduite à plaques radiales conforme à l'invention; ; W figure 6 une coupe sur une batterie de plaques paralléles#conf- me à l'invention dans un bac de décantation. Exemple 1 La feuille,pél0bsulelldu nappe 1,de préférence en polymére isolant et amagnétique présente des lignes ou bandes alternées 2 chargées de petits aimants orientés alternativement NS/SN comme représenté sur la figure. Si des particules 4circulent dans un support fluide le long de la surface de la feuille l,de préférence orthogonalement aux lignes 2,elles rencontrent alternativement des polarités dont la demi-longueur d'onde 3 correspond à l'intervalle entre lignes successives de polarités opposées et la longueur d'onde au double de cet intervalle c'est à dire à la distance entre lignes de même polarité. Comme on l'a souligné plus haut,le déplacement relatiF particules 4 par rapport à la feuille 1 soumet les particules à des alternants ces dans le temps dont la fréquence augmente avec la vitesse relate Si par exemple,on place une feuille ou nappe telle que 1 sur une surface en pente,les lignes 2 étant horizontales et les fluides jou ] exemple de l'eau ,qui peuvent s'y deverser s'écoulant selon la ligne de plus grande pente (fléche de la figure 1) ,on constate que les conduites que l'on place en aval pour la descente des eaux ne-s'entartrent pratiquement pas et dans certains cas se détartrent (si elles étaient préalablement entartrées). Exemple 2 ; La feuille,péllicule ou nappe de la figure 1 est montée dans un tube,les lignes d'åimantation étant le long des cercles de section droite.La feuille peut être fixée dans le tube par tout moyen adéquat Si l'on fait circuler de l'eau dans le tube,onconstate une diminution considérable de la tendance à l'entartrage. Exemple 3: On fixe le dispositif de la figure 2 non directement sur la surface interne d'un tube 5 mais concentriquement par tout moyen adéquat. La surface active de la nappe est ainsi doublée ainsi que l'effet correspondant. Dans les trois exemples ci-dessus,on a constaté expérimentalement en plus du détartrage mentionné,une variation de la viscosité de l'eau qui aprés traitement conforme à l'invention,présente une fluidité accrue et par exemple une réduction sensible de la durée de chauffage nécessaire pour parvenir à l'ébullition t de 20 à 30 % plus réduite) Par ailleurs on a également constaté une stérilisation bactérien ne importante Exemples 4 Une évacuation centrale dans un plan,un cône ou une pyramide (sommet vers le bas) peuvent donner lieu (fig. 4 en plans) à des dispositions diverses. A la fig. 4a on utilise des nappes à lignes paralléles(ici au nombre de 4) de sorte que l'écoulement est transversal(voir les fléches).Il en va de meme avec les lignes d'aimantation concentriques autour du trou central de la figure 4b. Si l'écoulement est tourbillonnaire,on peut utiliser (figure 4c.)des lignes radiales (fig. 4c.) ou même spirales pour être les plus possible orthogonales aux lignes d'écoulement (fig. 4d.) Exemple 5 On peut également utiliser des feuilles ou plaques conformes à 1'invention que l'on utilise en batteries. La figure 5 représente une conduite dans laquelle sont montées radialement des plaques ou feuilles rigides dont les lignes aimantées sont transversales. Cette disposition augmente considérablement la surface active et augmente d'autant les éffets. On notera que les plaques radiales peuvent être diamétrales ou ne s'étendre que partiellement à partir de la périphérie et laisser le centre de la conduite dégagé. Exemple 6: Toujours en batteries,on peut monter des plaques paralléles dans un bac de décantation A la figure 6 ,le bac de décantation 10 présente une arrivée 11, d'eau à traiter,une cloison haute 12 divisant le bacs10 en deux parties et laissant passer l'eau en partie basse,des lames con formes à l'invention étant montées parallélement dans la partie aval du bac,leurs lignes aimantées étant de préférance horizontales. La sortie de l!eau traitée se fait en partie haute en 14 et les boues récupérées en 15 en partie basse. Les résultats obtr tenus expérimentalement avec les décanteurs sont particulier e- ment éfficaces. Exemple 7: On a obtenu des résultats équivalents avec des dispositifs tels ceux de la figure 7 où l'on retrouve avec les memes références des éléments constitutifs de la figure 6. Ici les plaques conformes à l'invention sont constituées par un ou plusieurs cônesl3' superposés et/ou juxtaposés. On a pu expérimentalement utiliser de tels dispositits dans tous les cas où l'entartrage est une gêne (machines à laver,machines à café p-ar exemple) on a pu également constater une amélioration sensible des résultats dans tous les domaines de l'agriculture où l'on emploie l'eau distribuée par le réseau et où le traitement préalable conforme à l'invention apporte une amélioration import ante de la qualité de l'eau,avec les résultats qui en découlent en ce notamment une vitesse de croissance acrue et une meilleure vivacité des plantes.Il en va de même dans des domaines techniques tres différents comme par exemple en construction où la prise ,la qualité et les propriétés mécaniques du béton,du plâtre ou de nombreux types de mortiers se trouvent améliorées par l'utilisa-;;' tion d'eau traitée conformément à laiprésbnte invention. On a déjà souligné plus haut la stérilisation de microorganismes ce qui bien entendu diminue les éffets pathogénes des eaux traitées conformément à la présente invention. On soulignera. enfin que dans tous les exemples cités on fait circuler les fluides à traiter sur des dispositifs fixes. Il est également possible d'augmenter la vitesse relative entre fluides chargés de particules et dispositifs,par exemple en faisant tourner dans le fluiderdes dispositifs plats,cylindriques ou coniques conformes à l'invention dont les lignes. aimantées sont des génératrices. Il est évident que leslignes d'aimantation dont on fait etat à plusieurs reprises ci-dessus ne sont pas (sur le plan de la réalisation du dipositif et de son fonctionnement) à comprendre au sens stricte de la définition d'une ligne en geométrie mais comme des bandes de largeur dépendante de la fabrication du dispositif et/ou de la qualité de traitement recherchée,en ce notamment la fréquence et l'amplitude des effets induits sur les partcules:Ia traiter. Revendications. 1) Dispositif de traitement magnétique de fluides caractérisé par le fait qu'il est constitué par une ou plusieures surfaces constituées par un support présentant des lignes d'aimantation succéssives à polarités alternées, le fluide à traiter de le dispositif étant en mouvement relatif tel que le fluide stécoule sur les surfaces selon des lignes d'écoulement sensiblement orthogonales aux lignes d'aimantation. 2)Procédé de traitement magnétique de fluides caractérisé par le fait que l'on fait circuler en mouvement relatif le fluide à traiter sur des dispositifs selon la revendication 1. 3)Fluides caractérisés par le fait qu'ils sont traités à l'eaide du dispositif selon la revendication 1 et du procédé selon la revendication2 4)Application du dispositif et procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'elle est dans le domaine du traitement des eaux. 5)Application du dispositif et du procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'elle est dans le domaine de la stérilisation des microorganismes. 6)Procédé suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les lignes d'aimantation ont chacune une largeur appropriée à la qualité de traitement souhaitée. On entend par largeur le segment continu de même polarité d'aimantation parcouru par le fluide à traiter. 7)Procédé suivant les revendications 1, 2 et 6 caractérisé en ce que l'on ajuste la vitesse de déplacement relative du fluide à traiter à la qualité de traitement souhaitée. 8)Procédé suivant les revendications 1, 2, 6 et 7 caractérisé en ce que la largeur des lignes d'aimentation et la vitesse relative de déplacement des particules ou du fluide à traiter déterminent la fréquence et la longueur d'ondulation auquelles sont soumises les particules et donc la qalité du traitement.