Brevet FR2681317A1 — publié le 19930319

DISPOSITIF POUR LE CONDITIONNEMENT DE L'EAU La présente invention se rapporte à un dispositif pour le conditionnement de l'eau au moyen d'un champ magnétique, ainsi qu'à une station de traitement comprenant ce dispositif. On sait que certaines eaux, dites eaux dures, contiennent une quantité excessive de calcaire qui peut les rendre impropres à la consommation et aux usages domestiques et industriels. Ces eaux doivent donc être traitées de façon à en éliminer l'excès de calcaire, susceptible de précipiter sous forme de tartre, notamment lorsque l'eau subit des cycles de réchauffage et de refroidissement, ou à en neutraliser les effets. Un tel traitement s'impose notamment lorsque l'eau est destinée à une chaudière ou à une installation de chauffage. I1 existe plusieurs procédés de traitement appelés communément "détartrage", "anti-tartre" ou encore "adoucissement" qui visent à éliminer le calcium présent, à le neutraliser ou à le précipiter, c'est-à-dire le rendre insoluble, avant que l'eau ne soit utilisée. Les procédés d'adoucissement de nature physique ou chimique, sont basés sur l'échange d'ions calcium avec d'autres ions, le sodium par exemple, à l'aide de résine échangeuse d'ions. Ils présentent leurs avantages mais aussi leurs inconvénients propres. Les procédés consistant à éliminer le tartre par insolubilisation de celui-ci nécessitent habituellement l'adjonction d'additifs qui altèrent une eau qui, par ailleurs, peut être d'une bonne qualité. En outre, inconvénient plus particulièrement lié aux utilisations industrielles et domestiques, ces additifs peuvent s'avérer corrosifs ou faciliter la corrosion. On connaît enfin des procédés et dispositifs pour le traitement de l'eau au moyen d'un champ magnétique, dont le principe est relativement simple. En effet, une eau d'une dureté permanente moyenne produit un dépôt de calcaire sous une forme cristalline qui rend celui-ci particulièrement dur et tenace et difficile, voire impossible à éliminer même par des moyens chimiques. Sous l'influence d'un traitement magnétique, la nature du précipité calcaire est modifiée, ainsi que la géométrie et la dimension des grains du précipité. Ces deux facteurs en diminuent fortement la compacité, rendant celui-ci plus facilement entraînable et éliminable. En outre, la quantité de précipité est généralement plus importante, ce qui réduit d'autant l'épaisseur du dépôt calcaire sur les parois. Sur ces questions, on pourra avantageusement consulter l'article de M. FERREUX, F. REMY et A. VIDONNE, T.S.M.-L'EAU 86 (4), avril 1991, pages 201-203. Si le principe est simple, la mise en oeuvre du traitement de l'eau au moyen d'un champ magnétique est relativement délicate. A ce titre, il convient de signaler le dispositif décrit dans les exposés d'invention WO 86/04 887 et EP-0 119 368, dans lequel l'eau circule dans l'unité de traitement magnétique selon un trajet hélicoïdal. La présente invention concerne un dispositif où l'eau circule également selon un trajet hélicoïdal, et est caractérisée en ce qu'il comprend, placé en amont de l'unité de traitement, des moyens permettant de réguler le débit d'entrée de l'eau dans cette unité. De préférence, le dispositif comprend, placé en amont de l'unité de traitement, un filtre et de préférence aussi, les moyens de régulation de débit sont placés en amont du filtre. On s'est en effet aperçu que la plage de travail de l'unité de traitement, ou détartreur, était relativement étroite et très souvent incompatible avec les variations de débit d'un réseau d'alimentation d'eau, débit pouvant être, même dans les conditions idéales de pression stable, fort différent selon les diamètres des tuyauteries et les pointes d'utilisation. L'invention remédie à ces inconvénients et garantit que l'unité de traitement va toujours travailler à l'intérieur de sa plage nominale, c'est-à-dire traiter efficacement l'eau qui y passe. L'invention sera mieux comprise en référence au dessin annexé, figure unique, donné à titre d'exemple non limitatif. La figure unique représente une station complète pour le conditionnement de l'eau au moyen d'un champ magnétique, station dans laquelle on retrouve une unité de traitement selon l'invention. Cette unité 7 traite l'eau qui y circule par des moyens magnétiques et assure une précipitation cristalline plus amorphe, moins cohérente, comme indiqué plus haut. Comme on le voit d'après les flèches qui indiquent le sens de la circulation de l'eau, celle-ci suit un trajet hélicoïdal. Selon l'invention, cette unité 7 est munie d'un régulateur d'écoulement 2 du type comprenant par exemple une valve souple, un ajutage et un logement usiné adapté. L'ajutage régule le flux d'eau à pression stable, la vanne souple qui peut être en forme d'anneau en caoutchouc synthétique, affine le flux en fonction des variations de pression et l'usinage guide le mouvement de l'anneau au cours de son fonctionnement dynamique. Le régulateur permet par exemple de garantir une stabilité d'écoulement à + 10 % de précision pour une variation de pression comprise entre 2 et 12 bars. De préférence, le régulateur 2 est placé avant le filtre 3 dont le rôle est de rendre l'eau aussi exempte que possible de particules en suspension. En effet, l'effet du champ magnétique induit est d'augmenter l'agitation moléculaire pour agir sur des paramètres physiques tels que la viscosité, la tension de surface et bien sûr la cinétique de cristallisation. Les particules en suspension provoqueraient des phénomènes d'écran et nécessiteraient d'augmenter sensiblement le potentiel du champ magnétique. Ce potentiel est d'ailleurs proportionnel à l'intensité du champ, à la vitesse de déplacement et à la conductivité du fluide et cet effet maximum pour un angle d'intersection de l'ordre de 900 pris entre les lignes de force du champ et la direction d'écoulement du fluide. D'oû un intérêt supplémentaire à avoir un mouvement hélicoïdal de l'eau. Le filtre 3 qui retient les particules peut aussi assurer une réduction bactérienne ; il peut être manuel ou automatique, à tamis fixes ou mobiles, à cartouches jetables ou nettoyables, à rinçage par contrecourant ou à racleurs rotatifs. Une cuve transparente 5 permet de contrôler visuellement l'état du milieu filtré et une purge d'air 6 assure un dégazage correct lors du remplissage de la station. Une unité 1 de mesure de la pression est prévue en amont, à l'entrée de la station, qui permet de mesurer la pression d'entrée et une unité 1 de mesure de la pression permet également de mesurer la pression à la sortie de la station, après traitement. La différence entre les deux pressions permet de déterminer la perte de charge dans le système, et par voie de conséquence l'état du filtre. Ces deux unités de mesures de la pression 1 et 1' peuvent être manuelles ou automatiques, avec ou sans alarme. La station comprend également des moyens de protection visant à prévenir une pollution éventuelle en cas de disfonctionnement. Ainsi, on prévoit des vannes d'arrêt 10 et 10 en amont, respectivement, en aval et un clapet anti-retour 8 en amont de la première vanne d'arrêt 10, avec un robinet de soutirage correspondant 9. Les vannes d'arrêt 10 et 10' peuvent également servir à isoler la station pour permettre son démontage et son entretien. L'eau peut alors circuler dans une dérivation du type by-pass, étant bien entendu que l'eau circule dans le by-pass n'est pas une eau traitée. Ces vannes d'arrêt et d'isolement 10 et 10' peuvent être de nature diverse, par exemple à boisseau sphérique, à opercules simple ou double, à sièges droits ou obliques ou encore à papillon. Enfin, pour permettre l'installation et le démontage rapide, la station est équipée de raccords de montage rapides 11 permettant le raccordement sur des tuyauteries en plastique rigide, en galvanisé ou en cuivre. Ces raccords sont de préférence du type permettant l'usage par des professionnels, mais également par des non professionnels sur les réseaux sanitaires existants, sans outillages spécifiques. Comme telle, la station qui réalise un traitement magnétohydrodynamique de l'eau, est une station autonome. En variante non représentée, la station est asservie ou gérée par les unités de mesure de la pression 1 et 1' au moyen de relais électriques et/ou pneumatiques. Si par exemple la différence entre les deux pressions sort d'une valeur de consigne, les vannes d'arrêt 10 et 10' se ferment et l'eau est alors envoyée dans le by-pass. La station est mise hors service et le ou les filtres passent alors en phase de nettoyage, par exemple par lavage à contre-courant, à l'aide de tuyauterie et robineterie appropriées, actionnées automatiquement. Après nettoyage et rinçage des filtres, les vannes d'arrêt 10 et 10' s'ouvrent à nouveau et rétablissent le passage de l'eau dans la station. Le passage en cycle de nettoyage des filtres (mise hors service de la station) peut être suivi par une alarme sonore ou visuelle. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le conditionnement de l'eau au moyen d'un champ magnétique, comprenant une unité de traitement (7) magnétique dans laquelle l'eau circule selon un trajet hélicoïdal, caractérisé en ce qu'il comprend, placés en amont de l'unité de traitement, des moyens (2) permettant de réguler le débit d'entrée de l'eau dans cette unité (7). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre (3), placé en amont de l'unité de traitement. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de régulation de débit (2) sont placés en amont du filtre (3). 4. Station de conditionnement de l'eau, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3 qui coopère avec, d'amont en aval - en amont de l'unité de traitement (7), respectivement en amont du filtre (3), une unité (1) de mesure de la pression, un clapet anti-retour (8), une vanne d'arrêt (10) et une purge d'air (6), et - en aval de l'unité de traitement (7), une unité (1') de mesure de la pression et une vanne d'arrêt (10').