Brevet FR3076341A1 — publié le 20190705

/12/2017 1 La prosente invention concerne les technologies qui sont appliquees pour traiter un carburant a base d'hydrocarbures en amont d'une chambre de combustion comme il en existe couramment dans les moteurs a explosion. Plus procisoment, elle concerne les technologies qui dans ces circonstances exploitent un champ magnotique pour amoliorer les conditions de combustion du carburant dans ladite chambre, avec le double objectif d'augmenter le taux de combustion et de roduire la presence de suies dans les gaz d'ochappement. II n'est pas nouveau de chercher a amoliorer les conditions de combustion d'un carburant a base d'hydrocarbures en amont d'une chambre de combustion en milieu oxygene en soumettant le carburant a un champ magnotique. Differents documents d'art anterieur docrivent des dispositifs d'aimantation a monter sur les conduites qui vehiculent le carburant jusqu'a la chambre de combustion dans laquelle il est admis en mélange avec le comburant oxygene, generalement de fair. Pour des dispositifs autonomes, comme il est souhaitable par exemple quand it s'agit d'equiper un moteur de vehicule automobile ou une chaudiere domestique, le champ magnotique y est cree par des aimants permanents qu'un support adapte maintient au plus pres du circuit de carburant, au plus pres aussi de son admission dans la chambre de combustion. Le principe de fonctionnement de ces dispositifs repose sur ('action du champ magnotique sur les liaisons chimiques existant entre les atomes qui composent les molecules du carburant. On vise notamment a modifier l'etat de spin des atomes d'hydrogene impliquos dans les liaisons internes aux macromolecules constituant le carburant afin de degager les groupements qui encombrent les liaisons carbone-carbone des chaines hydrocarbure. On estime pouvoir ainsi detruire les amas 29/12/2017 2 moloculaires et faciliter en consequence recces aux atomes de carbone eux-memes pour l'oxygene comburant avec lequel le carburant ainsi traito est m is en presence dans la chambre de combustion. 5 La prosente invention propose d'exploiter le meme principe de base dans un dispositif de conception specifique qui fonctionne suivant un mode d'application du champ magnotique autre que ceux qui ont oto envisages a ce jour. Pour I'essentiel, le 10 dispositif comporte une pluralito d'aimants permanents qui sont disposes repartis autour d'un conduit central de circulation du carburant et qui sont polarises individuellement en direction radiale dudit conduit. Suivant des modes de realisation prefores, le dispositif 15 prosente une ou plusieurs des caracteristiques qui se retrouvent, combinees ensemble, dans une variante qui sera docrite en detail plus loin. On y observe la presence d'aimants regroupes en series d'au moins deux aimants de longueur differentes s'etendant a la 20 suite l'un de l'autre le long de chacune de plusieurs generatrices du conduit de circulation du conduit, le cas ed.-leant parallelement a l'axe central de ce dernier. Les aimants successifs sont distincts les uns des autres dans leurs effets magnetiques, ce pour quoi ils sont physiquement separes par un intercalaire en materiau de 25 blindage magnetique interpose entre aimants mitoyens. Autour du conduit vehiculant le carburant, les memes aimants se repartissent suivant une symetrie de revolution au moins d'ordre trois, qui est illustroe par une repartition quadrangulaire. Au plus simple, en vue notamment d'une 30 construction facile a mettre en oeuvre a faible coOt, les intercalaires de separation entre aimants successifs dans le sens longitudinal du conduit se disposent dans un meme plan de section droite autour du conduit. II semble toutefois que dans les applications 29/12/2017 3 demandant de privilogier l'efficacito physico-chimique du traitement, et tout specialement la reduction des suies, on peut avoir plus interet a repartir les aimants differemment, en docalant axialement la position des elements en serie d'une generatrice a 5 l'autre dans leur repartition annulaire. Une telle disposition, pour des aimants individuellement polarises en direction radiale comme le requiert ('invention, conduit par exemple a appliquer au pourtour du conduit central un champ magnotique marquant des maxima d'intensito docrivant des courbes en holice autour et le long du 10 conduit central. Les documents d'art anterieur ne divulguent rien d'analogue. Tout au contraire, ils preconisent en general de creer le champ magnotique appliqué au carburant au moyen de simples barreaux a aimantation longitudinale, polarises parallelement a 15 l'axe du conduit central vehiculant le carburant. Dans un systeme de construction plus complexe, le brevet americain US 2 124 045 met une exigence essentielle a ce que dans le carburant, le pole Sud soit vers aval de la circulation et le pole Nord vers l'amont. Son propos majeur reste d'imposer du mieux possible un champ 20 magnotique uniforme en travers du trajet du carburant, dans toute la section transversale du conduit. II en otait déjà de meme du brevet americain US 4 572 045, qui pour cela proposait une disposition asymetrique en section, avec un aimant unique polarise transversalement de maniere a appliquer un champ diametral 25 constamment Nord-Sud d'un bord a l'autre du conduit de carburant. On citera encore le document EP 0 689 869 qui, entre ('entree et la sortie de son dispositif, divise le flux de carburant en veines multiples qui sont individuellement exposees a un champ magnotique cree par des aimants a polarisation longitudinale, 30 l'objectif otant la encore d'uniformiser l'intensito du champ magnotique sur la section de passage globale du carburant. La prosente invention se positionne a l'encontre de toute cette pratique connue des gens de métier, en s'affranchissant du besoin d'une telle uniformite. En utilisant des aimants a polarisation radiale en disposition rayonnante autour du conduit de 29/12/2017 4 carburant, on accepte que la veine centrale du flux de carburant soit soumise a des champs magnetiques de signes contraires. Et loin d'être prejudiciable aux conditions de la combustion ulterieure, it semblerait plutot que cela permette une meilleure exploitation 5 des effets locaux du champ magnetique, lequel presente une intensite maximale en peripherie tout autour du conduit central. Les resultats observes laissent penser qu'a l'echelle des macromolecules it y aurait un effet de migration des atomes d'hydrogene excites par inversion de spin d'un groupe substituant a l'autre et 10 d'une molecule d'hydrocarbure a l'autre, avec pour consequence une destruction des amas entretenue de proche en proche au sein du flux de carburant. Dans les modes de mise en oeuvre de l'invention preferes suivant l'invention, les aimants utilises sont avantageusement 15 chacun sous forme d'un barreau de section rectangulaire (etant entendu qu'une section carree est un cas particulier de section rectangulaire) qui sont disposes en symetrie circulaire, au moins d'ordre ternaire comme on l'a deja indique, et par exemple au nombre de quatre autour du conduit. Entre les barreaux l'espace 20 annulaire autour du conduit central est occupe par un corps en materiau amagnetique qui constitue le support de montage des barreaux aimantes. Les differents barreaux y sont inseres dans des logements menages pour les recevoir. Pour la commodite de la construction, les barreaux se succedant le long du conduit central 25 se disposent en ligne l'un apres l'autre dans une meme rainure creusee dans la matiere du corps support dans laquelle ils se glissent par coulissement a partir de l'une des extremites longitudinales du support annulaire. L'ensemble est contenu dans une enveloppe tubulaire exterieure. 30 Suivant d'autres particularites secondaires de l'invention, les barreaux aimantes sont disposes dans des goulottes en materiau magnetiquement isolant a section en U avec lesquelles ils sont inseres dans la rainure receptrice du support. Elles ont pour effet de concentrer le champ magnetique en direction du carburant 35 circulant dans le conduit central. Des intercalaires isolants sont 29/12/2017 5 ogalement utilises pour separer deux aimants se succodant dans la meme rainure du support. On comprend que de cette maniere chaque aimant est recouvert d'une enveloppe de blindage motallique qui lui est propre, a ('exception de la face du barreau qui 5 se situe en regard du conduit central. L'invention sera maintenant plus completement docrite dans le cadre d'un mode de realisation particulier du dispositif de traitement d'un carburant a base d'hydrocarbures sur son parcours 10 en amont d'une chambre de combustion en presence d'oxygene, en faisant reference aux figures des dessins joints, dans lesquels : - la figure 1 reprosente le dispositif complet, vu de l'exterieur en perspective et avec arrachement partiel du tube enveloppe externe ; 15 - la figure 2 est une representation schematique, en coupe de section droite de la partie interne du dispositif, le tube enveloppe externe otant enleve ; - et la figure 3 reprosente schematiquement le dispositif dans une coupe longitudinale suivant un plan de coupe diametral a 20 travers deux series d'aimants opposees. Le dispositif ici choisi pour illustrer ('invention dans un cas particulier d'application est concu tel qu'il puisse constituer un troncon de conduite sur une durite d'alimentation d'un moteur de voiture mais it doit etre clair que le meme dispositif pourrait 25 s'utiliser a ('entree d'injection de carburant dans tout systeme provoquant sa combustion. Dans tous les cas it se monte sur le conduit d'alimentation en carburant en amont mais le plus proche possible de la chambre de combustion. Le carburant considers est a base d'hydrocarbures et sa combustion s'opere au moyen 30 d'oxygene apporto sous forme d'air ambiant. Le dispositif comprend un corps annulaire 1 en matiere plastique, amagnotique, destine a recevoir les aimants, qui se dispose entre deux tubes coaxiaux, parmi lesquels le tube interne 2 29/12/2017 6 constitue le conduit de circulation du carburant tandis que le tube externe 3, avantageusement fait d'un alliage d'aluminium, constitue l'enveloppe exterieure enfermant les aimants. Aux deux extromites du dispositif, les deux tubes sont 5 rendus solidaires par des flasques 4 et 5 qui portent des raccords 6 et 7 (figure 1) servant au branchement du dispositif sur la conduite de carburant, avec connexion otanche au niveau du tube interne 1. Pour constituer les logements recevant les aimants, le corps support 1 prosente quatre rainures 10, creusees dans sa 10 masse depuis sa surface poriphorique externe, qui sont regulierement reparties en distribution circulaire a intervalles angulaires ogaux. Elles s'etendent ainsi le long du conduit central de carburant, materialise par le tube interne 1, suivant quatre generatrices a 90 degros l'une de l'autre. 15 Dans chacune prennent place trois aimants a la suite l'un de l'autre dans la direction longitudinales. Dans chaque serie de trois aimants, l'aimant median est plus court que les deux aimants qui l'encadrent. A titre d'exemple, l'aimant median 12 de la figure 3 prosente une longueur de 40 mm entre deux aimants latoraux 11 et 20 13 de 60 mm de longueur. Provoir ainsi des longueurs differentes pour les aimants qui se succedent le long du conduit de carburant est apparu particulierement benefique pour la reduction du taux de suies dans les produits resultant des reactions de combustion (qui devraient etre faits idealement d'air chargé de vapeur d'eau). 25 Sur la figure 3 on voit les trois aimants successifs en serie dans une rainure du corps support 1, ainsi que les trois aimants en serie 14, 15, 16, qui leur sont diametralement opposes. Sur la coupe transversale de la figure 2, on voit mieux la distribution en symetrie circulaire, ou symetrie de revolution autour de l'axe 30 central, entre les quatre aimants medians 12,18,15,17, situos dans des rainures differentes du corps support 1. Conformement a ('invention, les aimants sont tous des barreaux polarises transversalement et ils sont positionnos avec 29/12/2017 7 leur direction d'aimantation orientoe radialement, dans une disposition rayonnante autour du conduit central (tube 1) d'un aimant a l'autre. Dans la realisation specifiquement docrite ici la face du barreau polarisoe Sud est du cote poriphorique exterieur et 5 la face polarisoe Nord opposoe est du cote interieur, en regard du conduit central, ce qui correspondant a une polarisation Sud-Nord centripete. Comme il est illustre sur la figure 3, des intercalaires 8 magnotiquement isolants sont interposes entre les aimants 10 successifs 11 et 12 et 12 et 13 dans chaque rainure 10 du support. Et il se voit tant de la figure 2 que de la figure 3, que chaque barreau d'aimant est recouvert d'un capot isolant 19, qui est realise sous la forme d'une goulotte a section en U en materiau de blindage magnotique. 15 Les materiaux utilises pour constituer les differents elements du dispositif, a savoir en particulier les aimants, le cors support 1, les intercalaires 8 et les capots 19, sont solectionnes suivant des criteres en eux-memes classiques, le cas ed.-leant comme il est explique dans les documents d'art anterieur cites en 20 debut du present texte. L'efficacito du traitement auquel le carburant passant dans le tube 1 est soumis se traduit par une amelioration des conditions de combustion qui a oto demontree par des tests d'opacito sur les gaz en sortie de combustion, avant toute filtration. 25 L'indice mesure passe de la valeur 3,97 a la valeur 2,49, ce qui tomoigne d'une reduction nettement meilleure que ce que l'on aurait attendu d'une diminution des suies simplement concomitante a une amelioration du taux de combustion déjà meilleure que dans les conditions de traitement du carburant appliquoe par les 30 dispositifs de l'art anterieur. A titre comparatif dans les tests rapportos ici, un dispositif connu a aimants polarises longitudinalement par rapport au flux de carburant a conduit a une valeur d'indice de 3,40. REVENDICATIONS1. Dispositif de traitement d'un carburant a base d'hydrocarbures alimentant une chambre combustion en milieu oxygene, comportant des moyens de creation d'un champ magnotique dans un conduit de circulation du carburant (2), dans lequel lesdits moyens comportent une pluralito d'aimants permanents (12 a 19) s'etendant chacun le long dudit conduit qui sont repartis en disposition rayonnante autour dudit conduit et individuellement polarises en direction radiale dudit conduit. 2. Dispositif suivant la revendication 1 dans lequel lesdits aimants sont individuellement orientos a polarisation centripete Sud-Nord vers ledit conduit (2). 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdits aimants sont disposes autour dudit conduit (2) suivant une distribution de symetrie de revolution les uns par rapport aux autres, au moins d'ordre trois de preference. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 a 3 dans lequel lesdits aimants sont realises sous forme de barreaux s'etendant chacun le long d'une generatrice dudit conduit. 5. Dispositif suivant la revendication 4 dans lequel lesdits aimants sont realises sous forme de barreaux repartis autour dudit conduit le long de plusieurs generatrices, au moins deux barreaux de longueurs differentes (11, 12) otant disposes a la suite l'un de l'autre le long d'une meme generatrice. 9 6. Dispositif suivant la revendication 4 ou 5 dans lequel lesdits barreaux sont loges dans des rainures receptrices (10) menagees dans un corps support annulaire (1) entourant ledit conduit (2). 5 7. Dispositif suivant la revendication 6 dans lequel lesdites rainures (10) sont creusees exterieurement dans la masse dudit corps (1). 8. Dispositif suivant la revendication 6 dans chacune desdites rainures (10) it est dispose trois aimants 10 en serie comprenant un aimant median (12) de plus courte longueur entre deux aimants lateraux (11 et 13) de plus grande longueur. 9. Dispositif suivant Tune quelconque des revendications precedentes dans lequel lesdits aimants sont individuellement 15 enveloPpes d'un materiau de blindage magnetique a ('exception de leur face en regard dudit conduit (2).