Brevet FR2957915A1 — publié le 20110930

La présente invention a pour objet un dispositif de traitement magnétique de fluides, en particulier de l'eau et de ses solutions et surtout d'élimination magnétique d'impuretés présentes dans le flux d'un fluide de circulation, généralement dans des systèmes de chauffage et de refroidissement et de modification magnétique de ses propriétés physico-chimiques. Différentes structures de dispositifs de filtration magnétique ou de modification des propriétés magnétiques de fluides y compris de l'eau et de ses solutions avec l'utilisation d'aimants permanents annulaires et/ou cylindriques situés directement dans le flux de fluide de circulation sont connues et mises en oeuvre. En général, la structure de ces dispositifs est basée sur le principe que le flux de fluide qui s'écoule est d'habitude orienté à la surface cylindrique des aimants, tandis que la surface de base est d'habitude adaptée à des fins de montage en sections/piles appropriées. De la description du brevet polonais no 114283 est connue la structure d'un dispositif de traitement de fluides par un champ magnétique, qui est muni d'un ensemble d'aimants annulaires, séparés par des épanouissements polaires sous forme d'anneaux ferromagnétiques. Ces aimants sont suspendus dans une enveloppe sous forme d'un corps cylindrique ferromagnétique autour d'un cylindre ferromagnétique axial. Le brevet polonais no 165816 décrit la structure d'un dispositif d'épuration d'eau sous forme d'un réservoir fermé, cylindrique, au sein duquel, sous un filtre paramagnétique est située une pièce magnétique verticale composée d'aimants annulaires, fixés sur une structure de support paramagnétique. Une paroi paramagnétique verticale, s'étendant au moins jusqu'à la moitié de la hauteur de la pièce magnétique, est située avant la tubulure d'échappement du dispositif. La description polonaise du droit de protection no 63527 présente la structure d'un décanteur magnétique, comprenant un corps recouvert d'un couvercle, qui est muni dans sa partie supérieure d'une tubulure d'admission et d'échappement. Ces tubulures sont situées radialement à l'opposé. Dans la partie centrale du corps se trouve un insert, muni de cellules, auxquelles sont fixés des aimants permanents. La structure des dispositifs ci-dessus est liée au mode de construction de structures labyrinthes et à leur forme pour le flux de fluide qui s'écoule dans un champ magnétique axial et symétrique afin d'obtenir des conditions optimales de modification des propriétés magnétique du fluide, ou à l'emplacement d'une pile/des piles magnétiques à l'intérieur du dispositif et éventuellement à leur orientation réciproque afin d'augmenter l'efficacité du processus de filtration magnétique. La présente invention a pour objet un dispositif de traitement magnétique de fluides, en particulier de l'eau, muni d'un corps recouvert par un couvercle démontable, d'une tubulure d'admission et d'échappement ainsi que d'une pile d'aimants annulaires permanents. L'essence de l'invention consiste en ce que dans la partie médiane d'un corps externe est fixé un corps interne ouvert du haut et qu'entre ces corps se trouve une chambre d'écoulement annulaire, primaire. Une tubulure d'admission et une tubulure d'échappement sont fixées à cette chambre, dans sa partie inférieure, le rapport du diamètre de la tubulure d'admission et du corps externe étant de 0,25 à 0,35. À la surface externe du corps interne est fixée une ossature, avec un ensemble d'aimants, constituant une pile magnétique, composée d'aimants annulaires permanents, formant au moins deux paires d'épanouissements polaires N et S à polarisation opposée, chacune de ces paires étant tournée par rapport à la précédente de 90°. Préférentiellement, la tubulure d'échappement constitue le prolongement du corps interne et son diamètre est égal au diamètre de ce corps. Dans le dispositif selon l'invention, une chambre externe démontable dans laquelle se trouve un filtre, de manière préférée, à fentes, est fixée au couvercle du dispositif, à l'aide d'une bride. La solution de construction selon l'invention, grâce à un champ magnétique adapté et orienté de manière appropriée en corrélation avec une vitesse appropriée et la direction d'écoulement du flux de fluide dans le champ magnétique présente de nombreux avantages, car elle rend possible le traitement magnétique du fluide jusqu'à un niveau qui permet son écoulement par des surfaces d'échange de chaleur sans y laisser de dépôts superflus. L'orientation réciproque des aimants garantit une multiplicité des sens des lignes de force du champ magnétique agissant sur le flux de fluide, proportionnellement au nombre de paires d'aimants annulaires et une multiplicité des inversions de magnétisation au nombre de deux fois le nombre de paires d'aimants annulaires mises en oeuvre. Dans la solution selon l'invention, il y a une filtration quant à des particules ferromagnétiques et d'autres impuretés paramagnétiques ou diamagnétiques qui se forment à leur surface sous forme d'agglomérés, en général de carbonates de calcium, du flux de fluide. L'objet de l'invention est présenté à l'aide de modes de mise en oeuvre dans les dessins, parmi lesquels la fig. 1 présente une vue en coupe longitudinale du dispositif selon le premier mode de mise en oeuvre de l'invention, dans l'axe des tubulures de raccordement, la fig. 2 - une vue en coupe du dispositif tel que sur la fig. 1, selon un second mode de mise en oeuvre de l'invention, la fig. 3 - une vue en coupe longitudinale du dispositif selon le second mode de mise en oeuvre, perpendiculaire à l'axe des tubulures de raccordement et la fig. 4 - une vue en coupe transversale du dispositif selon l'invention. Tel que présenté sur la fig. 1, le dispositif de traitement magnétique des fluides, et en particulier un filtre- activateur magnétique selon l'invention, se compose d'un corps cylindrique externe 1 portant dans sa partie supérieure une bride 2, sur laquelle est monté un couvercle 3 de raccord rapide ensemble avec une tubulure d'évacuation de l'air 4. Dans la partie médiane du corps externe 1, d'un diamètre Dn, est encastré un corps interne 7 d'un diamètre dn, formant au sein du dispositif une chambre annulaire d'écoulement 1' du fluide traité, visible également sur la fig.4. Le rapport des diamètres dn / Dn est compris dans l'intervalle de 0,25-0,35. Dans la partie inférieure, le corps externe 1 est muni d'une tubulure d'admission 5 qui s'étend radialement et d'une tubulure d'échappement 6 coaxiale à la tubulure d'admission 5, constituant le prolongement respectif du corps interne 7, ainsi que d'une tubulure d'évacuation 8. Le diamètre de la tubulure d'admission 5 est égal au diamètre du corps interne 7. La partie de base du corps interne 7, ouverte dans la structure du côté du corps externe 1, est munie d'une ossature 9, montée à sa surface externe de façon démontable et coaxiale au corps externe 1, qui constitue avec les aimants annulaires permanents 10 qui y sont orientés de façon appropriée et y sont fixés de manière stable, une pile magnétique axiale rapidement démontable. Cette pile se compose d'aimants annulaires permanents 10, formant au moins deux paires d'épanouissements polaires à polarisation opposée N et S, dont chacune est tournée par rapport à la précédente d'un angle de 90°. Elle a une surface maximale de sorption de dépôts dans des « pièges magnétiques » PM formés par les aimants annulaires permanents 10 orientés réciproquement comme ci-dessus, fixés sur l'ossature de support diamagnétique 9 de la pile magnétique. Les fig. 2 et 3 présentent le second mode de mise en oeuvre de l'invention, selon lequel la chambre externe 13 ensemble avec la tubulure d'évacuation de l'air 14 est fixée par un raccord rapide à la bride 3, par l'intermédiaire de la bride 11. La chambre externe 13 constitue un équipement complémentaire seulement en situation d'une mise en oeuvre optionnelle au sein du filtre-activateur, du filtre à fentes 12, monté à l'entrée du fluide vers le corps interne cylindrique 7. L'invention associe deux procédés, c'est à dire la filtration et l'activation magnétique sur la voie d'écoulement de circulation du fluide à partir de la tubulure d'admission 5 à travers la chambre 1' de son fond vers le haut dans le sens de l'entrée dans la chambre 7 et ensuite dans le sens opposé, du haut vers le bas dans le corps interne 7 vers la tubulure d'échappement 6. Le fluide dans la chambre annulaire 1' est soumis au processus de filtration magnétique dont les produits sont retenus dans les pièges magnétiques PM, grâce à une vitesse d'écoulement du fluide appropriée Vd au niveau des éléments magnétiques annnulaires permanents 10 orientés selon l'invention. Le fluide, après avoir traversé toute la hauteur de la pile magnétique, s'écoule vers le corps interne diamagnétique 7. Dans la solution présentée sur la fig. 2, le fluide s'écoule à travers le filtre à fentes 12, en y changeant son sens d'écoulement pour un sens opposé et après le changement de vitesse d'écoulement jusqu'à la valeur Vn il est soumis au processus d'activation magnétique, répétée, proprement dite, dans un champ à lignes de force perpendiculaires au sens de son écoulement, produites par la pile magnétique du processus de filtration antérieurement réalisé, mais sans possibilité d'accumulation de dépôts sur sa surface interne. Les dépôts qui s'accumulent directement sur les aimants 10 et les pièges adiabatiques PM doivent être périodiquement éliminés. L'opération de nettoyage de la pile magnétique est liée à l'ouverture temporaire du dispositif. Après l'enlèvement du couvercle 3, la pile magnétique est enlevée en vue de son rinçage, par exemple avec un flux d'eau de distribution. Après le nettoyage, la pile magnétique est de nouveau fixée sur le corps interne 7, où après une fermeture hermétique du dispositif, à l'aide du couvercle 3, l'exploitation peut continuer. Le mode opératoire est pareil dans la situation où le dispositif est muni à titre supplémentaire d'un filtre à fentes, avec cette différence qu'à la place du couvercle 3 on enlève la chambre 13. Ensuite, le filtre à fentes 12 et la pile magnétique sont démontés dans le corps interne 7, et une fois nettoyés des dépôts, ils sont replacés en l'ordre inverse. Dans la structure du dispositif selon l'invention, la pile magnétique située axialement sur le corps interne 7, remplit en même temps la fonction de filtre magnétique pour le flux de fluide qui s'écoule à l'intérieur de la chambre 1', le flux de fluide amené par la tubulure d'admission 5 vers la chambre 1' et évacué de la chambre 1' par la tubulure d'échappement 6 étant soumis en totalité au processus de filtration magnétique qui consiste en le dépôt libre en premier lieu des particules ferritiques et ensuite des particules qui y cristallisent p.ex. de carbonate de calcium , grâce à une utilisation optimale de la vitesse maximale d'écoulement du flux de fluide Vd = (0,3-0,6) Vgr dans le champ magnétique. Vgr est la vitesse limite d'écoulement du flux dans le champ magnétique, qui, une fois dépassée, n'est plus suivie du phénomène de dépôt de particules ferromagnétiques solides séparées du fluide sur les épanouissements polaires d'un champ magnétique déterminé.15 Revendications1. Dispositif de traitement magnétique de fluides, en particulier de l'eau, muni d'un corps recouvert d'un couvercle démontable, d'une tubulure d'admission et d'une tubulure d'échappement ainsi que d'une pile d'aimants annulaires permanents, caractérisé en ce qu'un corps interne ouvert du haut (7) est fixé dans la partie médiane d'un corps externe (1), qu'entre ces corps se trouve une chambre d'écoulement annulaire (l'), primaire, à laquelle sont raccordées dans la partie inférieure, une tubulure d'admission (5) et une tubulure d'échappement (6), le rapport du diamètre dn de la tubulure d'admission (5) et du diamètre Dn du corps externe (1) étant de 0,25 à 0,35, et en ce qu'une ossature (9) avec un ensemble d'aimants, constituant une pile magnétique, composée d'aimants annulaires permanents (10), formant au moins deux paires d'épanouissements polaires N et S à polarisation opposée, chacune de ces paires étant tournée par rapport à la précédente d'un angle de 90°, est fixée à la surface externe du corps interne (7). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tubulure d'échappement (6) constitue le prolongement du corps interne (7) et que son diamètre est égal au diamètre de ce corps. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une chambre externe (13), dans laquelle se trouve un filtre, de manière préférée, à fentes, est fixée de manière démontable au couvercle (3) du dispositif, à l'aide d'une bride (11).