Brevet FR2848128A1 — publié le 20040611

La présente invention concerne les dispositifs de désembouage de liquides en circulation dans un circuit, en particulier les dispositifs de désembouage des circuits fermés de chauffage. La circulation des eaux de chauffage crée, par la corrosion ou l'érosion mécanique des parois des conduits, des boues qui sont constituées en bonne partie de particules magnétiques. Pour éliminer ces boues magnétiques, une technique connue consiste à interposer sur le circuit de chauffage un dispositif de désembouage 10 constitué par une enceinte fermant un volume dans lequel circule le liquide à désembouer et qui contient un ou plusieurs aimants placés dans le flux du liquide à désembouer. On connaît aussi des dispositifs de désembouage dans lesquels les aimants ne sont pas en contact direct avec le liquide à 15 désembouer. Ils sont alors placés dans des logements verticaux qui sont ménagés dans la paroi de l'enceinte et qui plongent dans le volume délimité par cette dernière de manière à se trouver sur le trajet du liquide à désembouer. Lors de la circulation du liquide, les boues magnétiques viennent se coller sur la paroi de ce logement, 20 du fait qu'elles sont attirées par l'aimant qui y est disposé. Le liquide en circulation en est ainsi débarrassé. L'efficacité d'un tel désembouage décroît rapidement quand l'épaisseur des boues magnétiques accrochées sur la paroi du logement de l'aimant augmente. Les dispositifs de désembouage 25 doivent donc être soumis à des opérations de vidange périodiques pendant lesquelles la circulation du liquide est interrompue. On retire l'aimant de son logement et les boues magnétiques se décollent de la paroi du logement de l'aimant, qui est en matériau amagnétique. Les boues magnétiques sont alors évacuées par un 30 conduit de vidange disposé au fond de l'enceinte du dispositif. Cette opération de vidange s'effectue de manière incomplète, car les boues ont tendance à monter en suivant le mouvement de levage de l'aimant et à s'accumuler dans la partie supérieure de l'enceinte, ce qui réduit l'efficacité du dispositif. Il 5 existe donc la nécessité d'assurer que toutes les boues qui ont été attirées par l'aimant et qui se sont accumulées autour du logement de ce dernier soient bien décrochées de la paroi du logement et tombent au fond de l'enceinte. La présente invention a pour objet un dispositif de 10 désembouage magnétique qui permet de pallier les inconvénients précités. Dans ses modes de mise en oeuvre préférées, elle permet en outre de réaliser un entretien périodique du dispositif sans intervention d'un opérateur. Le dispositif suivant l'invention est notamment remarquable 15 en ce que l'aimant est monté à coulissement dans son logement de manière à pouvoir être relevé et en ce qu'une pièce de butée est fixée à l'intérieur de l'enceinte en travers de la paroi du logement de l'aimant, au-dessus de l'extrémité supérieure de ce dernier. Le déplacement de l'aimant en coulissement dans son logement peut 20 avantageusement s'effectuer jusqu'à ce qu'il se trouve entièrement au-dessus de la butée. De la même manière que dans les dispositifs de l'art antérieur, l'aimant peut être remplacé par plusieurs aimants similaires, qui peuvent être placés dans des logements différents, 25 dont les parois baignent dans le volume de liquide en circulation dans l'enceinte. Grâce aux dispositions spécifiques de l'invention, les boues magnétiques qui ont été attirées par l'aimant et qui se sont accrochées sur la paroi du logement au cours des opérations de 30 désembouage ont tendance à remonter avec l'aimant lorsqu'on le soulève pour l'opération de vidange. Elles viennent ainsi s'accumuler sous la pièce de butée. Lorsque l'aimant est complètement relevé, il se trouve au-dessus de cette pièce de butée et l'ensemble des boues magnétiques accumulées sous la pièce de butéen n'étant plus soumises à l'attraction magnétique, tombent au fond de l'enceinte du dispositif. La pièce de butée est avantageusement en matériau amagnétique, de la manière que la paroi du logement de l'aimant, à 5 laquelle elle est liée. Elle peut notamment être réalisée sous la forme d'un disque, soudé sur la paroi du logement de l'aimant, en particulier si l'on considère les formes de réalisation pratique préférées suivant lesquelles l'aimant est de forme cylindrique, en coulissement axial dans un logement à paroi tubulaire de section 10 circulaire correspondante. Le diamètre extérieur d'un tel disque peut aisément être déterminé de manière à être suffisamment grand pour pouvoir arrêter, quand on relève l'aimant à un niveau supérieur à ce disque constituant l'organe de butée, la quasi- totalité des boues qui ont été extraites du liquide en circulation en fonctionnement et 15 retenues sur la paroi du logement de l'aimant par attraction magnétique. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'aimant est fixé à l'extrémité d'une tige de commande, inapte à exercer un effet d'attraction magnétique sur les boues véhiculées 20 par le liquide à désembouer, qui est montée à coulissement à travers un couvercle de fermeture du logement de l'aimant, et la longueur de l'aimant est sensiblement égale à la moitié de la longueur de son logement. Dans ce cas, la pièce de butée se trouve sensiblement au niveau de la moitié du logement de l'aimant. Grâce 25 à cette disposition, l'ensemble de l'aimant et de sa tige de commande est engagé dans le logement lorsque l'aimant est en position de fonctionnement pour les opérations de désembouage, ce qui limite l'encombrement du dispositif. Un couvercle du logement ou de l'enceinte suffit alors à constituer une butée limitant le 30 mouvement de levée de l'aimant lors de l'opération de vidange. La tige de commande de déplacement de l'aimant en coulissement vertical dans son logement peut constituer une tige de manoeuvre de l'aimant à disposition d'un opérateur humain, mais elle peut aussi, dans d'autres formes de mise en oeuvre de 35 l'invention, constituer une tige de commande à entraîner par un vérin ou des moyens analogues, de manière automatique, à des moments déterminés de cycles d'entretien automatisés. D'autre part, l'invention se traduit au plus simple en un dispositif de désembouage d'installations de chauffage à circulation 5 d'eau de chauffage en provenance d'une chaudière qui comporte un logement d'aimant avec l'aimant associé dans l'axe d'une enceinte verticale cylindrique parcourue par le liquide de chauffage en circulation. Des configurations particulièrement compactes peuvent être obtenues, en faisant circuler le liquide de chauffage de telle 10 sorte qu'il lèche la paroi du logement de l'aimant entre une vanne d'entrée du liquide dans l'enceinte du dispositif de désembouage et une vanne de sortie de cette enceinte, qui sont disposées l'une face à l'autre diamétralement, avantageusement à un niveau se situant au-dessus du disque servant à retenir les boues magnétiques lors 15 des opérations de vidange. Pour les opérations de vidange, l'enceinte du dispositif suivant l'invention peut avantageusement comporter une ouverture de vidange disposée juste au-dessous du logement de l'aimant. De cette manière, lorsque les boues magnétiques sont détachées des 20 parois du logement de l'aimant, elles tombent directement dans l'ouverture de vidange. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif de désembouage suivant l'invention, l'aimant utilisé est constitué en matériau magnétique de nature céramique. Des aimants au néodyme 25 ont l'avantage de pour pouvoir retenir les particules magnétiques de très faibles dimensions. Les diverses dispositions spécifiques de l'invention peuvent s'appliquer, non seulement dans le cas particulièrement appréciable pour sa simplicité o l'aimant est unique, dans un logement unique, 30 de forme cylindrique et orienté verticalement dans l'axe d'un volume d'enceinte lui aussi cylindrique, de manière à ménager autour du logement un espace annulaire pour la circulation du liquide, mais aussi dans tous les cas o les besoins d'une application particulière conduiront à prévoir, par exemple, plusieurs aimants, 35 respectivement en coulissement dans plusieurs logements d'aimants correspondants, dans une même enceinte de circulation du liquide à désembouer. Le ou les aimants peuvent être actionnés de manière automatisée, par exemple au moyen d'un vérin électrique. Ceci 5 permet d'effectuer des opérations de vidange sans nécessiter l'intervention manuelle du personnel d'entretien. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ou les aimants sont actionnés de manière automatique selon un cycle d'entretien périodique du dispositif de désembouage. Ceci permet de 10 réaliser des dispositifs de désembouage totalement automatisés qui ne nécessitent pas d'intervention manuelle, les vannes de commande de la circulation du liquide à désembouer et de l'ouverture de vidange étant également commandées de manière automatique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente, vue de côté en coupe, un dispositif de désembouage conforme à la présente invention dans sa position de 20 travail en fonctionnement normal de désembouage; - et la figure 2 représente le dispositif de la figure 1 dans sa position de vidange. On a représenté sur les figures 1 et 2 un dispositif de désembouage 1 qui peut être utilisé dans toute installation de 25 chauffage à circulation de liquide, ce liquide étant en général de l'eau. Le dispositif de désembouage 1 est disposé dans le circuit de circulation du liquide. Il est constitué d'une enceinte 2 qui est illustrée sous la forme d'une enceinte de section cylindrique et qui comporte une tubulure d'entrée 3 et une tubulure de sortie 4. D'une 30 part sur la tubulure d'entrée, d'autre part sur la tubulure de sortie, il est prévu des vannes, portant respectivement les références 5 et 6, au moyen desquelles on règle le débit de liquide en circulation. Les vannes 5 et 6 peuvent être actionnées manuellement ou mécaniquement. De préférence; on peut prévoir des électrovannes. L'enceinte 2 est fermée, à sa partie supérieure, par un couvercle 9 qui est fixé de manière hermétique, par un mode d'assemblage étanche permanent, par exemple par soudure, sur l'enceinte 2. Ce couvercle 9 présente une ouverture centrale 11 qui 5 débouche dans un logement vertical cylindrique 12 qui est fixé, de manière hermétique, sur la paroi inférieure du couvercle 9 et dont la partie inférieure est fermée. Ce logement 12 est disposé de manière centrale dans l'enceinte 2 de telle sorte qu'il se trouve sur le trajet du flux du liquide à désembouer qui est représenté de manière 10 schématique par les flèches 13 et 14. Les parois du logement 12 sont en matériau amagnétique. L'enceinte 2 comporte, dans sa partie inférieure, sensiblement en-dessous du logement 12, une ouverture de vidange 7 qui est également commandée par une vanne 8, qui est à 15 commande manuelle ou mécanique, et constituée par exemple, de manière préférentielle, par une électrovanne. Dans le logement 12 est disposé un aimant 15 dont le diamètre est déterminé de manière à ce qu'il coulisse librement dans le logement 12 tout en étant le plus proche possible de la paroi de 20 ce logement. La face supérieure de l'aimant 15 porte une tige 16 dont le diamètre est légèrement inférieur à celui de l'ouverture 11 du couvercle 9 de telle manière que la tige 16 puisse coulisser librement dans cette ouverture 11. Le diamètre de l'aimant 15 est nettement plus élevé que le diamètre de la tige 16 et que le 25 diamètre de l'ouverture 11, de telle sorte que le couvercle 9 constitue une butée limitant le déplacement vers le haut de l'aimant dans le logement 12. L'extrémité supérieure de la tige 16 porte une poignée 17 qui permet de relever l'aimant 15 à la main dans le logement 12. Un 30 vérin électrique, schématisé en 18, permet, en variante ou en plus, de commander mécaniquement le relevage de la tige 16, et par suite celui de l'aimant 15 dans le logement 12. Dans le mode de réalisation préféré choisi pour illustrer l'invention, l'aimant 15 est constitué par un barreau cylindrique à 35 aimantation permanente, constitué par des aimants céramiques très puissants recouverts d'une enveloppe en acier inoxydable. Dans le cas o les particules métalliques de la boue magnétique sont très fines (de l'ordre du micron) ou dans le cas o le liquide à désembouer a une grande viscosité, on peut utiliser des barreaux magnétiques constitués d'aimants au néodyme. Conformément à l'invention, on prévoit une pièce de butée 21, qui est fixée sur la paroi extérieure du logement 12, à un niveau qui est légèrement plus haut que la face supérieure de l'aimant 15 lorsqu'il est en position d'utilisation (figure 1). Avantageusement, 10 cette pièce de butée 21 est constituée, comme il est illustré, par un disque annulaire soudé sur la paroi externe du logement 12. La largeur de cette pièce de butée 21 est suffisamment grande pour que l'ensemble des boues magnétiques accumulées qui remontent avec l'aimant lorsque celui-ci passe dans sa position de vidange 15 représentée sur la figure 2 soit maintenu en dessous de cette pièce de butée 21. Cette dernière est avantageusement réalisée en matériau amagnétique. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant. En fonctionnement normal, les deux électrovannes 5 et 6 20 sont ouvertes et le fluide du circuit de chauffage traverse le dispositif de désembouage 1, le flux de ce fluide passant autour du logement 12, dont en particulier une partie dudit fluide passe autour de sa partie inférieure. Les particules magnétiques qui sont transportées par ce fluide sont attirées par l'aimant 15 qui se trouve 25 dans la position de fonctionnement représentée à la figure 1 et elles se déposent sur la paroi extérieure du logement 12. Lorsque l'épaisseur du dépôt est importante, comme cela est représenté sur la figure 1, l'attraction de l'aimant sur les particules magnétiques est très faible et le dispositif de 30 désembouage devient inefficace. Il faut alors effectuer une opération de vidange consistant à éliminer le dépôt de boues magnétiques qui est accroché sur le logement 12 au niveau de l'aimant 15. Cette opération de vidange s'effectue en fermant les vannes 5 et 6 pour arrêter la circulation du liquide. On ouvre ensuite la vanne 8 35 d'évacuation et on soulève l'aimant 15 jusqu'à ce qu'il passe audessus de la pièce de butée 21. Comme cela est schématisé sur la figure 2, les boues magnétiques accrochées sur l'enveloppe 12 ont tendance à remonter avec l'aimant 15 et elles s'accumulent sous la pièce de butée 21. Lorsque l'aimant est suffisamment remonté, il n'y 5 a plus d'attraction sur les boues magnétiques qui sont restées sous la pièce de butée 21 et elles tombent au fond du récipient 2 pour être évacuées par l'ouverture 7. Conformément à des caractéristiques particulièrement avantageuses de l'invention, cette opération de vidange est réalisée 10 de manière automatique à des intervalles réguliers d'entretien. Dans ce cas, les vannes 5, 6 et 8 sont à commande mécanique, automatisée. A cet effet, elles sont constituées, par exemple, par des électrovannes. La procédure de idange automatique se déroule comme 15 suit. Les électrovannes 5 et 6 sont tout d'abord fermées et l'aimant est remonté. On ouvre ensuite l'électrovanne 8 et, après une certaine temporisation, on ouvre également l'électrovanne d'entrée 5, de manière à réaliser un rinçage en entraînant tout le dépôt de boue à l'extérieur de l'enceinte 2. On ferme ensuite les 20 électrovannes 5 et 8, puis on redescend la tige 16 au moyen du vérin électrique 18 pour retrouver la position de fonctionnement de la figure 1. On peut alors ouvrir les deux électrovannes 5 et 6 et reprendre la circulation du fluide de chauffage dans le dispositif de désembouage. Ce dernier est avantageusement en dérivation sur le 25 circuit de chauffage. La hauteur du logement 12 est au moins égale au double de la hauteur de l'aimant 15, de telle sorte que, à l'état de fonctionnement représenté sur la figure 1, la plus grande partie de la tige 16 se trouve dans le logement 12, si bien que l'encombrement 30 de la tige 16 et de sa poignée reste faible. La description qui précède explique clairement comment l'invention procède d'une manière que ne pouvait prédire l'homme de l'art et comment elle permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixés. En particulier, l'invention permet d'assurer que toutes les 35 boues magnétiques qui sont accumulées sur les parois du logement de l'aimant sont bien évacuées par l'orifice de vidange 7. Par ailleurs, l'encombrement de la tige de commande de l'aimant reste faible. Un autre avantage important de l'invention réside dans la 5 possibilité de réaliser un entretien périodique et automatique du dispositif de désembouage sans aucune intervention manuelle. En particulier, l'opération de rinçage obtenue en ouvrant la vanne d'entrée 6 pendant la vidange permet d'améliorer l'efficacité de cette dernière. De plus, l'opération de vidange est réalisée sans grattage ou action mécanique, et elle n'entraîne donc aucune usure. Il ressort néanmoins de ce qui précède que l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre qui ont été spécifiquement décrits dans le courant des exemples ci-dessus et qu'elle s'étend au 15 contraire à toute variante passant par le biais de moyens équivalents. En particulier, on peut prévoir d'autres moyens de levage mécanique de la tige 16 ainsi que d'autres formes et dispositions du logement 12 dans l'enceinte 2. REVENDICATIONS 1. Dispositif de désembouage magnétique (1), constitué d'une enceinte (2), fermant un volume de circulation du liquide à désembouer, et d'un aimant (15), disposé à l'extérieur de ladite 5 enceinte (2) dans un logement vertical (12) dont les parois sont en matériau amagnétique et qui se trouve dans le trajet (13, 14) du flux du liquide à désembouer, caractérisé en ce que ledit aimant (15) est monté à coulissement dans son logement (12) de manière à pouvoir être relevé à un niveau supérieur à celui d'une 10 pièce de butée (21) qui est fixée à l'intérieur de l'enceinte (2) en travers de la paroi du logement dudit aimant (15). 2. Dispositif de désembouage magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce de butée (21) est en matériau amagnétique. 3. Dispositif de désembouage suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce de butée (21) a la forme d'un disque autour dudit logement de l'aimant, réalisé sous forme cylindrique. 4. Dispositif de désembouage selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit aimant (15) est fixé à l'extrémité d'une tige (16)de commande, inapte à exercer un effet d'attraction magnétique sur les boues véhiculées par le liquide à désembouer, qui est montée à coulissement à travers un couvercle (9) de fermeture du logement (12) de l'aimant, et en ce 25 que la longueur de ce dernier est sensiblement égale à la moitié de la longueur de son logement (12). 5. Dispositif de désembouage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce il que l'enceinte (2) comporte une ouverture de vidange (7) disposée au-dessous du logement (12) de l'aimant. 6. Dispositif de désembouage magnétique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'enceinte (2) comporte une 5 vanne d'entrée (3), une vanne de sortie (4) et une vanne de commande (8) de l'ouverture de vidange (7), et en ce que les trois vannes (5, 6 et 8) sont constituées par des électrovannes. 7. Dispositif de désembouage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 10 que ledit aimant (15) et son logement sont de forme cylindrique et disposés verticalement dans l'axe de ladite enceinte, celle-ci étant également cylindrique, de manière à ménager autour du logement de l'aimant un espace annulaire de circulation du liquide. 8. Dispositif de désembouage magnétique selon la 15 revendication 7, caractérisé en ce que ledit aimant est actionné mécaniquement, et avantageusement au moyen d'un vérin électrique (18). 9. Dispositif de désembouage magnétique selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit aimant (15) est 20 actionné de manière automatique selon un cycle d'entretien périodique du dispositif de désembouage (1). 10. Dispositif de désembouage magnétique selon la revendication 9, en combinaison avec la revendication 6, caractérisé en ce que, pour la vidange du dispositif, il est prévu 25 des moyens automatiques pour fermer les électrovannes d'entrée (5) et de sortie (6), soulever l'aimant (15), et ouvrir l'électrovanne (8) de commande de vidange, et pour, après une certaine temporisation, ouvrir l'électrovanne d'entrée (6).