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DISPOSITIF DESTINÉ À EMPÊCHER ET/OU ÉLIMINER LA FORMATION
D'INCRUSTATIONS ADHÉRENTES DANS LES CANALISATIONS Ob ; et de l'invention
La présente invention concerne un dispositif appelé "anti-tartre"destiné à empêcher la formation d'incrustations adhérentes, notamment calcaires (tartre) et/ou à éliminer éventuellement le tartre déjà formé dans des canalisations et circuits de distribution de liquides et plus particulièrement d'eau.
Arrière-plan technologique
L'eau de pluie, en traversant les différentes couches du sol, dissout certains minéraux qu'elle rencontre. Cette eau se charge alors entre autres en sels de calcium (Ca), de magnésium (Mg), de sodium (Na),. de fer (Fe), de cuivre (Cu), de zinc (Zn)... rencontrés sous forme de carbonates, sulfates, chlorures, etc... La majeure partie des sels minéraux que l'on retrouve dans les eaux de distribution est généralement constituée par des bicarbonates de calcium et/ou de magnésium sous forme dissoute dans l'eau.
Dans le cas de modifications de température et/ou de pression, le C02 se libère et le bicarbonate se transforme en carbonate qui précipite en formant ainsi des incrustations dures et adhérentes le long des parois des circuits de distribution de l'eau notamment.
La précipitation des différents carbonates se présente sous diverses formes de cristallisations qui dépendent notamment de la nature et des proportions respectives des différents sels minéraux. on sait que les incrustations calcaires dues à la
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précipitation des carbonates de calcium lorsque l'eau est chauffée, provoque de nombreux inconvénients, en particulier la formation d'une couche toujours plus épaisse de tartre dans les canalisations et les appareils, ce qui à terme peut entraîner de coûteuses réparations.
Il se produit également, du fait d'un dépôt de tartre dans les canalisations, des réductions des sections des différentes tuyauteries, et dans certains cas le blocage des vannes et robinets apparaissant dans les différents circuits de distribution. On observe également une diminution du pouvoir calorique des échangeurs de chaleur.
Actuellement, pour adoucir l'eau et/ou la déminéraliser afin d'éviter la présence d'incrustations calcaires dans les tuyauteries, on utilise principalement des dispositifs à résine échangeuse d'ions qui ont pour but de transformer et de maintenir en solution les différents sels de calcium contenus dans l'eau. Ce type de dispositif a pour inconvénient de modifier la nature chimique de l'eau pouvant la rendre dans certains cas impropre à la consommation.
On connaît également des appareils utilisant des cristaux de polyphosphates destinés au traitement des eaux.
Néanmoins les cristaux perdent leur efficacité dès que la température de l'eau dépasse 60 C. De ce fait, de tels appareils ne peuvent être utilisés dans beaucoup d'applications courantes.
Il existe une troisième catégorie de dispositifs appelés conditionneurs électroniques ou magnétiques qui génèrent un champ électro-magnétique destiné à modifier la forme cristalline des différents sels de calcium.
Parmi ceux-ci on peut distinguer : - Les appareils utilisant des aimants permanents ; le-princi- pal inconvénient de tels dispositifs est le fait que le placement de ces aimants nécessite l'ouverture des condui- tes d'eau.
- les appareils dits électroniques composés d'une chambre de traitement contenant une anode et une cathode et dans la- quelle passe l'eau à traiter. Ce dispositif présente également l'inconvénient. de devoir ouvrir les canalisations
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pour placer l'appareil. En outre l'anode et la cathode se détériorent assez rapidement ce qui provoque une diminution du rendement et nécessite donc une surveillance du disposi- tif.
- Les appareils dits à ultra-sons, composés d'un générateur d'ultra-sons et d'une sonde d'émission incorporée dans la conduite. A nouveau il s'agit d'ouvrir les canalisations afin d'y incorporer la sonde d'émission d'ultra-sons.
- Les appareils à induction comprenant un générateur d'ondes électro-magnétiques et des câbles d'induction enroulés de part et d'autre du générateur autour du tuyau constituant la canalisation.
Ces appareils peuvent être à simple induction ou bien être constitués de deux circuits séparés dont l'un est directement raccordé au générateur fournissant les impulsions électriques et dont le circuit secondaire constitue le circuit oscillant. En particulier, ces différents types d'appareils à induction ont été décrits dans les demandes de brevet BE-901 884 et BE-87 00 056.
Ces différents dispositifs présentent l'avantage de ne pas devoir nécessiter l'ouverture des canalisations afin d'y placer les appareils.
Néanmoins tous ces appareils présentent une efficacité assez limitée et en particulier, après une certaine période de fonctionnement, il n'est pas rare d'observer à nouveau un ré-entartrage des conduites.
Une solution à ce problème a été en partie apportée par le document BE-89 00 258. En effet, on a observé que l'onde générée par les différents appareils fonctionnant par induction n'agissait pas directement mais qu'en réalité ce sont les harmoniques engendrées par cette onde de base qui ont le pouvoir de déstabiliser et d'empêcher les incrustations calcaires.
Cependant cette dernière solution n'est pas totalement satisfaisante ; en effet, on a observé que dans certains cas il se produisait encore une ré-incrustation calcaire au bout d'un certain temps de fonctionnement.
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Buts de l'invention
La présente invention vise à fournir un dispositif destiné à éliminer et/ou empêcher les incrustations calcaires dans les canalisations et circuits de distribution de liquides et plus particulièrement de l'eau, en évitant les inconvénients de l'art antérieur.
En particulier, la présente invention vise à fournir un dispositif qui permet d'obtenir des résultats satisfaisants pour de longues périodes de fonctionnement.
Un autre but de l'invention vise à fournir un dispositif qui ne nécessite pas l'ouverture des canalisations pour son placement.
Un autre but complémentaire est de proposer un dispositif qui puisse s'adapter à des débits d'eau variables et dont la nature se modifie également au cours du temps.
Solution proposée par l'invention
La solution apportée par la présente invention repose essentiellement sur la constatation suivante :
Pour de longues périodes de fonctionnement, les appareils à simple ou multiple induction présentent des baisses de rendement et même dans certains cas on observe un ré-entartrage des canalisations.
Ainsi que mentionné précédemment ces phénomènes peuvent être déjà réduits en utilisant des appareils à induction dont la fréquence varie. Néanmoins cette solution n'est pas totalement satisfaisante.
D'autre part, on a remarqué, de manière tout à fait inattendue et surprenante que les phénomènes de ré-entartrage disparaissaient lorsque l'on faisait varier l'amplitude de l'onde électro-magnétique au cours du temps.
Par conséquent, la présente invention concerne un dispositif destiné à éliminer et/ou empêcher les incrustations calcaires dans des circuits de distribution de liquides et notamment d'eau fonctionnant par induction simple ou multiple d'ondes électro-magnétiques au travers des canalisations du circuit caractérisé en ce qu'il comporte un circuit électronique générateur d'ondes dont l'amplitude varie au cours du temps.
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Cette variation peut être continue ou se produire par paliers entre une valeur minimale qui peut être éventuellement nulle et une valeur maximale.
1 La variation périodique de l'amplitude de l'onde électro-magnétique peut être régulière ou irrégulière en fonction des impératifs constitués par la nature et le débit de la composition et la dureté du liquide circulant dans les canalisations mais également en fonction des les conditions extérieures de température et de pression.
De préférence, cette variation de l'amplitude est commandée automatiquement par le générateur. Eventuellement, on peut également envisager une commande manuelle de la variation de l'amplitude.
Selon un mode d'exécution préféré de l'invention, on peut faire varier simultanément la fréquence de l'onde électro-magnétique ou bien créer plusieurs harmoniques dont la fréquence peut elle-même également varier.
En particulier on peut envisager le cas de dispositifs munis de générateurs produisant simultanément deux ou plusieurs ondes de fréquence différente.
Selon un autre mode d'exécution préféré, ces variations de l'amplitude et/ou de la fréquence des ondes électromagnétiques peuvent être asservies par une commande extérieure en fonction entre autres de la température et de la dureté de l'eau.
Brève description des figures - La figure 1 représente une vue schématique du dispositif d'ensemble selon l'invention disposé sur une canalisation.
- La figure 2 représente une vue schématique du générateur d'ondes électro-magnétiques.
Description détaillée d'un mode d'exécution selon l'invention
Dans le mode d'exécution décrit à la figure 1, le générateur d'ondes électro-magnétiques 1 est placé de préférence directement sur la tuyauterie 3.
Deux inducteurs 5 et 7 reliés au générateur 1 sont enroulés sur la tuyauterie 3 de part et d'autre du généra- teur. Les inducteurs sont dans le mode préféré de l'invention
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simplement des câbles conducteurs à spires jointives.
Mais selon d'autres formes d'exécution, les inducteurs peuvent être plus nombreux ou même on peut envisager le cas où un seul inducteur est disposé autour de la tuyauterie.
Selon d'autres variantes d'exécution complémentaires, les inducteurs peuvent être constitués de plaques, souples ou rigides et de préférence de forme cylindrique de manière à pouvoir s'adapter à la tuyauterie.
Bien entendu une combinaison de plusieurs variantes d'exécution décrites précédemment est également envisageable.
La figure 2 représente le générateur 1 d'ondes électro-magnétiques. Ce générateur. est relié à une alimentation de courant alternatif classique de 220 V.
A l'aide d'un transformateur 13 et d'un redresseur 15 de type classique, on transforme le courant alternatif en une alimentation 21 de courant continu de 24 V par exemple.
Un microcontrôleur 17 disposé dans le circuit permet d'obtenir une variation, en particulier par paliers, de l'amplitude des ondes électro-magnétiques générées.
Ce microcontrôleur commande des témoins LED 19 (light emission device) afin de permettre une surveillance du fonctionnement du dispositif.
Le microcontrôleur commande également l'étage de sortie 23 auquel sont reliés les deux inducteurs 5 et 7.
Il est bien entendu que la description qui précède n'est décrite qu'à titre d'illustration et ne limite d'aucune manière la portée de la présente invention.
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DEVICE FOR PREVENTING AND / OR ELIMINATING TRAINING
OF ADHERING INCRUSTATIONS IN PIPES Ob; and invention
The present invention relates to a device called "anti-tartar" intended to prevent the formation of adherent incrustations, in particular limescale (tartar) and / or possibly to eliminate tartar already formed in pipes and circuits for distributing liquids and more particularly at 'water.
Technological background
Rainwater, by crossing the different layers of the soil, dissolves certain minerals it encounters. This water is then charged, inter alia, with calcium (Ca), magnesium (Mg), sodium (Na) salts. iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn) ... encountered in the form of carbonates, sulphates, chlorides, etc ... Most of the mineral salts found in distribution water generally consists of calcium and / or magnesium bicarbonates in dissolved form in water.
In the case of changes in temperature and / or pressure, the C02 is released and the bicarbonate is transformed into carbonate which precipitates, thus forming hard and adherent incrustations along the walls of the water distribution circuits in particular.
The precipitation of the various carbonates occurs in various forms of crystallizations which depend in particular on the nature and the respective proportions of the various mineral salts. we know that limestone encrustations due to
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precipitation of calcium carbonates when the water is heated, causes many drawbacks, in particular the formation of an ever thicker layer of scale in pipes and equipment, which in the long term can lead to costly repairs.
It also occurs, due to a deposit of scale in the pipes, reductions in the sections of the different pipes, and in some cases blockage of the valves and taps appearing in the different distribution circuits. There is also a decrease in the calorific value of the heat exchangers.
Currently, to soften the water and / or demineralize it to avoid the presence of lime scale in the pipes, we mainly use ion exchange resin devices which aim to transform and maintain in solution the different calcium salts in water. This type of device has the drawback of modifying the chemical nature of the water, which can in some cases make it unfit for consumption.
There are also known devices using polyphosphate crystals intended for water treatment.
However, the crystals lose their effectiveness as soon as the water temperature exceeds 60 C. As a result, such devices cannot be used in many common applications.
There is a third category of devices called electronic or magnetic conditioners which generate an electromagnetic field intended to modify the crystalline form of the various calcium salts.
Among these we can distinguish: - Devices using permanent magnets; the main drawback of such devices is the fact that the placement of these magnets requires the opening of the water pipes.
- so-called electronic devices composed of a treatment chamber containing an anode and a cathode and through which the water to be treated passes. This device also has the drawback. having to open the pipes
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to place the device. In addition, the anode and the cathode deteriorate fairly quickly, which causes a reduction in efficiency and therefore requires monitoring of the device.
- The so-called ultrasonic devices, composed of an ultrasonic generator and an emission probe incorporated in the pipe. Again it is a question of opening the pipes in order to incorporate the ultrasound emission probe therein.
- Induction devices comprising an electromagnetic wave generator and induction cables wound on either side of the generator around the pipe constituting the pipeline.
These devices can be simple induction or else consist of two separate circuits, one of which is directly connected to the generator supplying the electrical pulses and whose secondary circuit constitutes the oscillating circuit. In particular, these different types of induction devices have been described in patent applications BE-901 884 and BE-87 00 056.
These various devices have the advantage of not having to require the opening of the pipes in order to place the devices there.
However, all these devices have a fairly limited efficiency and in particular, after a certain period of operation, it is not uncommon to again observe a re-scaling of the pipes.
A solution to this problem has been provided in part by document BE-89 00 258. Indeed, it has been observed that the wave generated by the various devices operating by induction does not act directly but that in reality it is the harmonics generated by this basic wave which have the power to destabilize and prevent limestone incrustations.
However, the latter solution is not entirely satisfactory; indeed, it has been observed that in certain cases there is still a limestone re-encrustation after a certain operating time.
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Aims of the invention
The present invention aims to provide a device intended to eliminate and / or prevent lime scale deposits in the pipes and circuits for distributing liquids and more particularly water, avoiding the drawbacks of the prior art.
In particular, the present invention aims to provide a device which makes it possible to obtain satisfactory results for long periods of operation.
Another object of the invention aims to provide a device which does not require the opening of the pipes for its placement.
Another complementary aim is to propose a device which can adapt to variable water flows and the nature of which also changes over time.
Solution proposed by the invention
The solution provided by the present invention is essentially based on the following observation:
For long periods of operation, single or multiple induction devices exhibit reductions in efficiency and even in some cases a re-scaling of the pipes is observed.
As mentioned previously, these phenomena can already be reduced by using induction devices whose frequency varies. However, this solution is not entirely satisfactory.
On the other hand, it has been noticed, quite unexpectedly and surprisingly, that the phenomena of re-scaling disappear when the amplitude of the electromagnetic wave is varied over time.
Consequently, the present invention relates to a device intended for eliminating and / or preventing lime scale deposits in circuits for the distribution of liquids and in particular water operating by simple or multiple induction of electromagnetic waves through the pipes of the circuit characterized in that it comprises an electronic wave generator circuit whose amplitude varies over time.
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This variation can be continuous or occur in stages between a minimum value which can possibly be zero and a maximum value.
1 The periodic variation of the amplitude of the electromagnetic wave can be regular or irregular depending on the requirements constituted by the nature and the flow of the composition and the hardness of the liquid circulating in the pipes but also according to the conditions of temperature and pressure.
Preferably, this variation of the amplitude is automatically controlled by the generator. Optionally, it is also possible to envisage manual control of the variation of the amplitude.
According to a preferred embodiment of the invention, the frequency of the electromagnetic wave can be varied simultaneously or else several harmonics can be created, the frequency of which can itself also vary.
In particular, it is possible to envisage the case of devices provided with generators simultaneously producing two or more waves of different frequency.
According to another preferred embodiment, these variations in the amplitude and / or the frequency of the electromagnetic waves can be controlled by an external control as a function inter alia of the temperature and the hardness of the water.
Brief description of the figures - Figure 1 shows a schematic view of the overall device according to the invention arranged on a pipe.
- Figure 2 shows a schematic view of the electromagnetic wave generator.
Detailed description of an embodiment according to the invention
In the embodiment described in FIG. 1, the electromagnetic wave generator 1 is preferably placed directly on the piping 3.
Two inductors 5 and 7 connected to the generator 1 are wound on the piping 3 on either side of the generator. The inductors are in the preferred mode of the invention
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simply conductive cables with contiguous turns.
But according to other embodiments, the inductors can be more numerous or even one can envisage the case where a single inductor is arranged around the piping.
According to other complementary alternative embodiments, the inductors can be made of plates, flexible or rigid and preferably of cylindrical shape so as to be able to adapt to the piping.
Of course a combination of several variant embodiments described above is also possible.
FIG. 2 represents the generator 1 of electromagnetic waves. This generator. is connected to a conventional 220 V AC power supply.
Using a transformer 13 and a rectifier 15 of the conventional type, the alternating current is transformed into a supply 21 of direct current of 24 V for example.
A microcontroller 17 placed in the circuit makes it possible to obtain a variation, in particular in stages, of the amplitude of the electromagnetic waves generated.
This microcontroller controls LEDs 19 (light emission device) to allow monitoring of the operation of the device.
The microcontroller also controls the output stage 23 to which the two inductors 5 and 7 are connected.
It is understood that the foregoing description is described only by way of illustration and in no way limits the scope of the present invention.