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Dispositif pour mélanger de l'air à une colonne de fluide sous pre ssi on en circulation.
On sait que l'eau domestique, tout comme l'eau industriel - le, peut être améliorée par un mél ange avec de l' air ; cet air détermine une auto-oxydation de l'eau qui, dans beaucoup de cas, présente des avantagescertains. Ainsi, l'eau domestique mélangée à l'air a plus de saveur ; est plus douce et donne plus de mousse aux solutions savonneuses.
Le but fondamen- . tal de l'invention est de permettre à volonté, sans frais et automatiquement, une aération, c'est-à-dire un mélange avec l'air, de l'eau d'une conduite sous pression, étant entendu que l'invention s'applique également à tout autre fluide traversant sous pression une conduite quelconque, l'air mélangé à cette eau ou à ce fluide étant de l'air ambiant.
essentiellement, le dispositif conforme à l'invention com - prend la combinaison d'une entrée d'air vers la conduite ou la colonne de fluide sous pression, et d'un moyen, en aval de cette
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entrée, pour forcer l'air entraîné à se mélanger au fluide sous pression, la section de la conduite, à l'endroit de l'entrée d'air, et la section de la conduite, immédiatement en aval de cette entrée, étant plus grandes que la section totale libre de passage du fluide sous pression immédiatement en amont de cette entrée.
Le ou les passages d'entrée d'air peuvent être formés par une couronne de trous ou fentes pratiquées dans la paroi de la conduite, ou par une interruption de la paroi, soit alors que la partie d'amont aille en se rétrécissant, et pénètre éven tuellement dans la partie d'aval, soit que cette dernière pré sente un évasement à son entrée, soit encore que la partie d'amont soit d'un diamètre plus petit que la partie d'aval. par le passage du fluide eous pression, à vitesse normale ou à vitesse artificiellement accélérée, il se crée un appel d'air au travers des dites fentes ou trous, et cet air est en traîné par et mélangé au fluide sous pression dans la conduite d'aval, pourvue éventuellement à cet effet d'un ou plusieurs diviseurs ou chicanes.
Ce procédé est réalisable de diverses manières, et permet, pour certaines applications telles que les installations d'adoucissement de l'eau, une simplification notable de ces installa- tions.
A titre d'exemples non limitatifs, on a représenté, au dessin annexé : fig.l une coupe axiale d'un dispositif d'aérage de l'eau d'une conduite ménagère, fig.2 à 5 diverses variantes schématiques de réalisation, fig. 6 la vue schématique d'une installation (ménagère ou autre) pour le traitement de fluides, par exemple d'adoucissement d'eau et fig.7 la coupe à plu s grande échelle, du dispositif d'aéra- ge de la fie.6,
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fig.8 est une variante de la fig.6.
A la fig.l, 1 est une conduite d'eau sous pression par exemple, et 2 un robinet de distribution d'un type quelconque.
Sur le bout du robinet est raccordée une pièce tubulaire 3 ; l'assemblage se fait de toute manière voulue, pourvu qu'il Y ait éta.nchéité, et, dans l'exemple, il est réalisé par un rac cord spécial connu 4 à auto-serrage. La pièce tubulaire est fermée intérieurement par une cloison transversale 5, percée de trous 6 dont le but est de diviser le courant d'eau pour augmenter la surface de contact entre l'eau et l'air ; la section totale des trous 6 est plus petite que celle de la sec tion d'écoulement du bout de robinet. En aval de la paroi 5, la paroi latérale du tube 3 est percée d'une couronne de trous 7, le diamètre de cette couronne étant nécessairement plus grand que le diamètre de la section totale des trous 6.
Le fonctionnement se comprend immédiatement.
9 désigne schématiquement deux tamis ou diviseurs quelconques dans le but de créer une ou plusieurs chambres et assurer l'homogénéité du mélange avant la sortie .
La paroi 5 peut présenter une section totale de passage égale à celle de la conduite d'aval (fig.5). De même, les trous7 peuvent être remplacés par une interruption complète de la paroi tubulaire, comme c'est le cas aux fig.2 à 5. Dans la fig.2, leconduit d'aval 20, plus 1 arge que le conduit d'amont, se termine en face de celui-ci, par une partie conver= gente-divergente 21 ; dans la fig.5, le dispositif est multiple, et comporte plusieurs couronnes étagées d'admission d'air ; dans la fig.4, qui correspond à la fig.5, lesdeux conduits d'amont et d'aval sont réunis par un collier ou des brides23 permettant lepassage de l'air.
En se reportant aux fig. 6 et 7, 10 désigne un appareil ou réservoir connu destiné à adoucir l'eau qui le traverse ; ce
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système adoucisseur est évidemment de tout type quelconque.
L'usage de ces appareilsse répand de plus en plus dans l'éco- nomie domestique ; on les relie simplement au bout d'un robinet distributeur 11 de la conduite 12 d' eau dure. jusqu'ici cependant, ces installations présentaient un inconvénient : la liaison entre le réservoir 10 adoucisseur et le robinet de ser.. vice il se fait par un tuyau flexible de caoutchouc 14 et, entre ce flexible et le robinet il, on doit intercaler un robinet à 3 voies, par la manoeuvre duquel l'eau venant de il est, ou envoyée à travers l'adoucisseur pour sortir par 15, ou détournée par le robinet à 3 voies, pour être utilisée telle quelle sans adoucissage.
Ces robinets à 3 voies sont de fabrication relativement coûteuse et ils ne sont pas toujours très étanches ; de plus, ils provoquent des mouvements du raccord en caoutchouc. conformément à l'invention, le robinet à 3 voies est supprimé et remplacé par un simple robinet de passage 16 directement monté sur l'adouci sseur 10. Au robinet 11, on raccorde le dispo- aitif représenté à la fig.7, qui correspond à celui de la fig.l, avec cette différence que les fentes ou trous d'air sont formés dans une chambre circulaire se terminant par un ajutage 18. A la fig.7, la paroi 5 est supprimée, à titre d.e variante ; le conduit convergent 17 s'ouvre dans un conduit divergent 19 qui est rvccordé au flexible 14 raccordé lui-même au robinet 16.
Entre les deux conduits 17-19 subsiste une couronne libre 13 communiquant avec le bout 18 pour l'entrée de l'air aspiré par la colonne de liquide. Les deux robinets 11 et 16 étant ouverts, l'eau passe par le réservoir 10 où elle arrive chargée d'air ; le robinet 16 étant fermé, l'eau sort par 18 à l'état dur. pour la même appl icati on on peut prévoir le di spositif de la fig.8 qui permet non seulement d'envoyer du fluide aéré vers l'adoucisseur 10, mais encore d'obtenir directement de l'eau aérée quand le robinet 16 est fermé.
Dans ce dispositif de la
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fig.8, dont le raccord en caoutchouc 25 se monte directement sur le bout du robinet 11, le conduit d'amenée de l'eau sous pression 26, débouche dans une chambre 27 ouverte, d'une part sur l'aju- tage 28 et fermée d'autre part sur l'ajutage 29. Le premier aju- tage destiné à recevoir le flexible 14, est pourvu d'une paroi 30 perforée (correspondant à la paroi 5 de la fig.l ) et de trousd'entrée d'air 31 s'ouvrant dans l'ajutage 29. Ce dernier est intérieurement en forme de cônes convergent-divergent, avec couronne de trous d'entrée d'air 32 à l'endroit de réunion des cônes. La partie divergente de cet ajutage est munie de diviseurs 33.
Les deux robinets 11 et 16 étant ouverts, le liquide tend à passer par le conduit de moindre résistance, donc le conduit 14 ; de ce fait, il se crée une forte aspiration en 29, l'air passant par les trous 32 et de là par les trous 31 . Si le robinet il seul est ouvert, le liquide sort par 31 et 29 en entraînant de l'air par les trous 32.
Dans le dispositif de la fig.6, on peut prévoir, au bout 18, un tube 34 en caoutchouc très souple que l'on monte sur ce bout quand, pour des raisons spéciales, il n'est pas désirable que le fluide passant au travers de 10 soit mélangé à de l'air ; grâce au vide créé en 18 par le passage du fluide vers 14, ce flexible se ferme automatiquement (voir fig.7).
On comprend que les exemples donnés ne sont nullement limi- tatifs et n' ont pour but que de montrer l'application du procé- dé à des cas généraux ; tout ce qui a été exposé pour les con-' duites d'eau s'applique aux conduites de fluide sous pression, en circulation continue ou intermittente.
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Device for mixing air with a column of fluid under circulating pressure.
We know that domestic water, like industrial water, can be improved by mixing it with air; this air causes an auto-oxidation of the water which, in many cases, presents certain advantages. Thus, domestic water mixed with air has more flavor; is softer and gives more lather to soapy solutions.
The fundamental goal. tal of the invention is to allow at will, without charge and automatically, aeration, that is to say a mixture with air, of water from a pressurized pipe, it being understood that the invention also applies to any other fluid passing through any pipe under pressure, the air mixed with this water or with this fluid being ambient air.
essentially, the device according to the invention comprises the combination of an air inlet to the pipe or the column of pressurized fluid, and of a means, downstream of this
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inlet, to force the entrained air to mix with the pressurized fluid, the section of the pipe, at the location of the air inlet, and the section of the pipe, immediately downstream of this inlet, being more larger than the total free passage section of the pressurized fluid immediately upstream of this inlet.
The air inlet passage (s) may be formed by a ring of holes or slits made in the wall of the pipe, or by an interruption in the wall, either while the upstream part narrows, and possibly penetrates into the downstream part, either because the latter has a flaring at its entrance, or else the upstream part is of a smaller diameter than the downstream part. by the passage of the pressurized fluid, at normal speed or at an artificially accelerated speed, a call for air is created through said slots or holes, and this air is dragged by and mixed with the pressurized fluid in the pipe d 'downstream, optionally provided for this purpose with one or more dividers or baffles.
This process can be carried out in various ways, and allows, for certain applications such as water softening installations, a significant simplification of these installations.
By way of non-limiting examples, there is shown in the accompanying drawing: fig.l an axial section of a device for aerating the water of a household pipe, fig.2 to 5 various schematic embodiments, fig. 6 is a schematic view of an installation (household or other) for the treatment of fluids, for example water softening, and fig.7 a cross-section on a larger scale, of the aeration device of the fie. 6,
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fig.8 is a variant of fig.6.
In fig.l, 1 is a pressurized water pipe for example, and 2 a dispensing valve of any type.
On the end of the tap is connected a tubular part 3; the assembly is carried out in any desired manner, provided there is éta.nchéité, and, in the example, it is carried out by a special known self-tightening connector 4. The tubular part is closed internally by a transverse partition 5, pierced with holes 6, the purpose of which is to divide the stream of water to increase the contact surface between the water and the air; the total section of the holes 6 is smaller than that of the flow section of the valve end. Downstream of the wall 5, the side wall of the tube 3 is pierced with a ring of holes 7, the diameter of this ring being necessarily greater than the diameter of the total section of the holes 6.
The operation is immediately understood.
9 schematically designates any two screens or dividers for the purpose of creating one or more chambers and ensuring the homogeneity of the mixture before the outlet.
The wall 5 may have a total passage section equal to that of the downstream pipe (fig.5). Likewise, the holes7 can be replaced by a complete interruption of the tubular wall, as is the case in fig. 2 to 5. In fig. 2, the downstream duct 20, more 1 arge than the duct of upstream, ends in front of it, by a convergent-divergent part 21; in fig.5, the device is multiple, and comprises several stepped air intake rings; in fig.4, which corresponds to fig.5, the two upstream and downstream ducts are joined by a collar or flanges23 allowing the passage of air.
Referring to fig. 6 and 7, 10 denotes a known apparatus or reservoir intended to soften the water which passes through it; this
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softener system is obviously of any type.
The use of these devices is spreading more and more in the domestic economy; they are simply connected to the end of a distributor valve 11 of the pipe 12 for hard water. Until now, however, these installations have had a drawback: the connection between the softening tank 10 and the service valve is made by a flexible rubber hose 14 and, between this flexible and the valve 11, it is necessary to insert a 3-way tap, by the operation of which the water coming from it is, or sent through the softener to exit by 15, or diverted by the 3-way tap, to be used as is without softening.
These 3-way valves are relatively expensive to manufacture and they are not always very tight; moreover, they cause movements of the rubber fitting. in accordance with the invention, the 3-way valve is omitted and replaced by a simple through valve 16 directly mounted on the softener 10. The valve 11 is connected to the device shown in FIG. 7, which corresponds to that of fig.l, with the difference that the slots or air holes are formed in a circular chamber ending in a nozzle 18. In fig.7, the wall 5 is omitted, as a variant; the converging conduit 17 opens into a divergent conduit 19 which is rvccordé to the flexible 14 itself connected to the tap 16.
Between the two conduits 17-19 there remains a free ring 13 communicating with the end 18 for the entry of the air sucked by the liquid column. The two taps 11 and 16 being open, the water passes through the tank 10 where it arrives charged with air; the tap 16 being closed, the water leaves through 18 in the hard state. for the same appl icati one can provide the device of fig. 8 which not only allows to send aerated fluid to the softener 10, but also to obtain aerated water directly when the tap 16 is closed .
In this device of the
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fig. 8, the rubber connection 25 of which is mounted directly on the end of the tap 11, the pressurized water supply pipe 26, opens into an open chamber 27, on the one hand on the fitting 28 and closed on the other hand on the nozzle 29. The first nozzle intended to receive the flexible pipe 14 is provided with a perforated wall 30 (corresponding to the wall 5 of FIG. 1) and with inlet holes air 31 opening into the nozzle 29. The latter is internally in the form of converging-divergent cones, with a crown of air inlet holes 32 where the cones meet. The divergent part of this nozzle is provided with dividers 33.
The two taps 11 and 16 being open, the liquid tends to pass through the conduit of least resistance, therefore the conduit 14; as a result, a strong suction is created at 29, the air passing through the holes 32 and thence through the holes 31. If the tap is only open, the liquid leaves through 31 and 29 entraining air through holes 32.
In the device of FIG. 6, it is possible to provide, at the end 18, a very flexible rubber tube 34 which is mounted on this end when, for special reasons, it is not desirable for the fluid passing to the end. through 10 is mixed with air; thanks to the vacuum created in 18 by the passage of the fluid to 14, this hose closes automatically (see fig. 7).
It will be understood that the examples given are in no way limiting and are intended only to show the application of the procedure to general cases; all that has been discussed for water lines applies to pressurized, continuous or intermittent fluid lines.