ITBS970036A1 - DEVICE FOR THE ELIMINATION OF ENCRUSTATIONS AND LIMESCALE DEPOSITS IN WATER SYSTEMS PIPES AND EQUIPMENT CONNECTED THERETO - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I 0 N E D E S C R I Z I 0 N E
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: "DISPOSITIVO PER L'ELIMINAZIONE DI INCROSTAZIONI E DEPOSITI CALCAREI IN TUBAZIONI, IMPIANTI IDRICI ED APPARECCHIATURE COLLEGATE AGLI STESSI" attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled: "DEVICE FOR THE ELIMINATION OF SCALES AND CALCAREOUS DEPOSITS IN PIPES, WATER SYSTEMS AND EQUIPMENT CONNECTED TO THE SAME"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per l'eliminazione di incrostazioni e depositi calcarei in tubazioni, impianti idrici ed apparecchiature collegate agli stessi del tipo comprendente mezzi generatori di campi magnetici agenti su un flusso d'acqua sottoposta a trattamento . The present invention relates to a device for eliminating scale and limescale deposits in pipes, water systems and equipment connected thereto, of the type comprising means for generating magnetic fields acting on a flow of water subjected to treatment.
Come è noto, incrostazioni e depositi calcarei costituiscono uno dei principali problemi che si presentano nelle tubazioni idriche, negli impianti e nelle apparecchiature sia civili che industriali attraversati da flussi d'acqua poiché ne riducono, talvolta in misura inaccettabile, la funzionalità e/o il rendimento. As is known, scale and limestone deposits are one of the main problems that occur in water pipes, in civil and industrial systems and equipment crossed by water flows since they reduce, sometimes to an unacceptable extent, the functionality and / or the yield.
Il fenomeno dei depositi calcarei, connesso alla durezza dell'acqua, è determinato dalla trasformazione di carbonati e cloruri di calcio e magnesio ed altri sali, normalmente disciolti nell'acqua, in forme cristalline dure, ad esempio aragonite rombica, che tendono a depositarsi in misura vistosamente crescente al l 'aumentare della temperatura dell'acqua ostruendo ed incrostando progressi vamente tubazioni e condotti. The phenomenon of calcareous deposits, connected to the hardness of the water, is determined by the transformation of carbonates and chlorides of calcium and magnesium and other salts, normally dissolved in water, into hard crystalline forms, for example rhombic aragonite, which tend to deposit in it dramatically increases as the water temperature increases, progressively obstructing and encrusting pipes and ducts.
Per contrastare la formazione di depositi calcarei sono noti dispositivi ed apparecchiature basati sul trattamento dell'acqua mediante campi magnetici. To counteract the formation of limestone deposits, devices and equipment based on the treatment of water by means of magnetic fields are known.
Tali dispositivi possono essere ad alimentazione elettrica, cioè dotati di componenti elettrici e/o elettronici in grado di generare campi elettromagnetici ad alta intensità, oppure senza alcuna alimentazione elettrica, ossia costituiti da magneti permanenti capaci di produrre campi magnetici anch'essi ad alta intensità. These devices can be electrically powered, i.e. equipped with electrical and / or electronic components capable of generating high intensity electromagnetic fields, or without any electrical power supply, i.e. consisting of permanent magnets capable of producing high intensity magnetic fields.
La tecnica nota sopra citata ha tuttavia portato, nella maggioranza dei casi, ad eliminare solo molto parzialmente o addirittura per nulla il problema di depositi ed incrostazioni ed ha provocato in pratica un diffuso discredito sulla possibilità di un impiego efficace dei campi magnetici in tale settore applicativo. The aforementioned known technique has however led, in most cases, to eliminate only very partially or even not at all the problem of deposits and encrustations and has in practice caused widespread discredit on the possibility of an effective use of magnetic fields in this application sector. .
Sussiste pertanto irrisolto il problema tecnico di una sostanziale riduzione od eliminazione di depositi calcarei mediante l'uso di dispositivi basati sulla generazione di campi magnetici. The technical problem of a substantial reduction or elimination of calcareous deposits through the use of devices based on the generation of magnetic fields therefore remains unsolved.
In questa situazione, il compito tecnico posto alla base della presente invenzione è ideare un dispositivo che superi i limiti sopra citati e consenta di inibire con la massima efficacia ed affidabilità la formazione di incrostazioni e depositi calcarei. In this situation, the technical task underlying the present invention is to devise a device which overcomes the aforementioned limits and allows the formation of scale and limestone deposits to be inhibited with maximum effectiveness and reliability.
Nell'ambito di detto compito tecnico è un importante scopo dell'invenzione ideare un dispositivo di costo contenuto e che, una volta installato, non richieda per il suo funzionamento alcun tipo di intervento. Il compito tecnico precisato e lo scopo specificato sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo per l’eliminazione di incrostazioni e depositi calcarei che si caratterizza per il fatto di comprendere mezzi catalizzatori costituiti almeno in parte da ioni metallici, detti mezzi catalizzatori essendo associati a detti mezzi generatori di campi magnetici in modo atto ad essere lambiti dal flusso d ’acqua. Within the scope of said technical task, it is an important object of the invention to devise a device of low cost and which, once installed, does not require any type of intervention for its operation. The specified technical task and the specified purpose are substantially achieved by a device for the elimination of incrustations and calcareous deposits which is characterized in that it comprises catalyst means consisting at least in part of metal ions, said catalyst means being associated with said generating means of magnetic fields in such a way as to be lapped by the flow of water.
Viene ora riportata, a titolo di esempio indicativo e non limitativo, la descrizione di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di un dispositivo per l'eliminazione di incrostazioni e depositi calcarei secondo l'invenzione, illustrate negli uniti disegni, nei quali: By way of indicative and non-limiting example, the description of some preferred, but not exclusive, embodiments of a device for the elimination of incrustations and limestone deposits according to the invention, illustrated in the accompanying drawings, in which :
- la fig. 1 mostra una prima forma di esecuzione del corpo di supporto del dispositivo; - fig. 1 shows a first embodiment of the support body of the device;
la fig. 2 illustra una sezione secondo il piano 11-11 di fig. 1; fig. 2 shows a section on the plane 11-11 of fig. 1;
- la fig. 3 evidenzia ùna sezione secondo il piano 111—111 del corpo di supporto di fig. 2; - fig. 3 shows a section along the plane 111-111 of the support body of fig. 2;
la fig. 4 presenta una sezione secondo il piano IV-IV del corpo di supporto di fig. 2; fig. 4 shows a section along the plane IV-IV of the support body of fig. 2;
- la fig. 5 riporta in sezione una seconda forma di esecuzione del corpo di supporto del dispositivo· la fig. 6 schematizza una vista dall’alto del corpo di supporto di fig. 5; - fig. 5 shows in section a second embodiment of the support body of the device; fig. 6 schematizes a top view of the support body of fig. 5;
- la fig. 7 è una sezione secondo il piano VII-VII di fig. 6; - fig. 7 is a section on the VII-VII plane of fig. 6;
la figura 8 è una sezione trasversale di una variante realizzativa della seconda forma di esecuzione del trovato; Figure 8 is a cross section of a variant embodiment of the second embodiment of the invention;
le figg. 9 e 10 rappresentano due forme di esecuzione di mezzi catalizzatori impiegabili vantaggiosamente con un corpo di supporto di fig. 5; e figs. 9 and 10 show two embodiments of catalyst means that can be advantageously used with a support body of fig. 5; And
la fig. 11 rappresenta schematicamente una linea in cui è impiegato il dispositivo in oggetto. fig. 11 schematically represents a line in which the device in question is used.
Con riferimento alle figure citate, il dispositivo secondo l'invenzione è globalmente indicato con il numero 1. With reference to the aforementioned figures, the device according to the invention is globally indicated with the number 1.
Esso comprende mezzi generatori di campi magnetici 2 definiti da una coppia di magneti permanenti, di conformazione piastriforme, atti a generare un campo magnetico di intensità almeno pari a 0,35 Tesla. It comprises means for generating magnetic fields 2 defined by a pair of permanent magnets, having a plate-like conformation, capable of generating a magnetic field with an intensity of at least 0.35 Tesla.
Originalmente, ai magneti permanenti 2 sono associati mezzi catalizzatori 3 costituiti da un materiale in cui sono presenti almeno in parte ioni metallici, e più precisamente ioni ferro bi e trivalenti, in grado di essere lambiti dal flusso d'acqua su cui contemporaneamente agisce il campo magnetico generato dagli stessi magneti permanenti 2 . Originally, the permanent magnets 2 are associated with catalyst means 3 consisting of a material in which at least partly metal ions are present, and more precisely bi and trivalent iron ions, capable of being lapped by the flow of water on which the field acts at the same time. magnetic generated by the same permanent magnets 2.
Il dispositivo 1 comprende inoltre un corpo di supporto 4, sostanzialmente di conformazione tubolare, atto all'accoppiamento con una tubazione in modo da essere attraversato dal flusso d'acqua convogliato in quest'ultimo. The device 1 also comprises a support body 4, substantially tubular in shape, suitable for coupling with a pipe so as to be crossed by the flow of water conveyed therein.
Internamente al corpo di supporto 4 sono alloggiati sia i mezzi catalizzatori 3 che i magneti permanenti 2. Questi ultimi sono mantenuti bloccati e distanziati reciprocamente da sedi di impegno 5, definite da nervature longitudinali che si espandono in posizione diametralmente opposta all'interno del corpo di supporto 4. In pratica, i magneti permanenti 2 sono inseriti forzatamente tra le nervature 5 e la superficie interna 4a del corpo di supporto 4. Inside the support body 4 both the catalyst means 3 and the permanent magnets 2 are housed. The latter are kept blocked and mutually spaced by engagement seats 5, defined by longitudinal ribs which expand in a diametrically opposite position inside the body of support 4. In practice, the permanent magnets 2 are forcibly inserted between the ribs 5 and the internal surface 4a of the support body 4.
In una prima forma di esecuzione, illustrata nelle figg. 1, 2, 3 e 4, T1 corpo di supporto 4 è sostanzialmente definito da un tratto di tubo presentante esternamente attacchi filettati 4b per l'impegno ad entrambe le estremità con altrettante tubazioni dotate di filettatura. In a first embodiment, illustrated in figs. 1, 2, 3 and 4, T1 supporting body 4 is substantially defined by a portion of pipe having externally threaded connections 4b for engagement at both ends with the same number of pipes provided with threads.
In una seconda forma di esecuzione, evidenziata nelle figg. 5, 6, 7 e 8 il corpo di supporto 4 presenta una conformazione sostanzialmente a contenitore con una grande apertura 4c su una prima base ed una piccola apertura 4d su una seconda base. Tale conformazione di presta a collegamenti con un tubo di piccolo diametro in corrispondenza dell'apertura 4d e con un condotto di diametro maggiore in corrispondenza dell'apertura 4c. In a second embodiment, shown in figs. 5, 6, 7 and 8, the support body 4 has a substantially container-like conformation with a large opening 4c on a first base and a small opening 4d on a second base. This conformation lends itself to connections with a small diameter pipe at the opening 4d and with a larger diameter duct at the opening 4c.
I mezzi catalizzatori 3, purché contengano ioni bi e trivalenti, possono essere sagomati secondo conformazioni diverse, anche in accordo al corpo di supporto 4. Ad esempio, è possibile prevedere l'impiego di mezzi catalizzatori 3 costituiti da due corpi piani 3a solidali ai magneti permanenti 2 ed interposti tra questi ultimi e la superficie interna 4a del corpo di supporto 4 (vedere fig. 2). The catalyst means 3, provided that they contain bi and trivalent ions, can be shaped according to different conformations, also in accordance with the support body 4. For example, it is possible to provide for the use of catalyst means 3 consisting of two flat bodies 3a integral with the magnets permanent 2 and interposed between the latter and the internal surface 4a of the support body 4 (see Fig. 2).
Oppure i mezzi catalizzatori 3 possono essere formati da elementi ad elevata superficie di scambio, ad esempio costituiti da un corpo poroso 3b presentante una molteplicità di forellini ed attraversabile dal flusso d'acqua (vedere fig. 9). Oppure ancora, si può prevedere un contenitore a rete 3c in cui è inserito materiale granulare 3d presentante gli ioni ferro bi e trivalenti ed attraversabile dal flusso d'acqua (vedere fig. 10). Queste ultime due forme realizzative dei mezzi catalizzatori vanno disposte a monte o a valle dei magneti permanenti 2 e si prestano ad essere collocate sul fondo del corpo di supporto nella sua forma a contenitore (vedere fig. 7) ed essere cosi bloccate dall'inserimento nello stesso contenitore dei magneti permanenti 2. Or the catalyst means 3 can be formed by elements with a large exchange surface, for example constituted by a porous body 3b having a plurality of small holes which can be crossed by the flow of water (see Fig. 9). Or again, it is possible to provide a mesh container 3c in which granular material 3d presenting the bi and trivalent iron ions and which can be crossed by the flow of water is inserted (see Fig. 10). The latter two embodiments of the catalyst means are to be arranged upstream or downstream of the permanent magnets 2 and are suitable for being placed on the bottom of the support body in its container shape (see Fig. 7) and thus be blocked from being inserted therein. permanent magnet container 2.
Vantaggiosamente, si possono prevedere dispositivi secondo l'invenzione composti da due unità uguali, simili a quelle sopra illustrate, disposte in successione lungo il flusso dell'acqua da trattare, ad esempio a valle di un riscaldatore 6 e di un apparecchio di filtraggio 7, in modo da accrescere notevolmente l'efficacia dell'azione di contrasto alla formazione di depositi calcarei di ogni singola unità. Advantageously, devices according to the invention can be provided consisting of two identical units, similar to those illustrated above, arranged in succession along the flow of the water to be treated, for example downstream of a heater 6 and of a filtering apparatus 7, in order to significantly increase the effectiveness of the action to combat the formation of limestone deposits of each individual unit.
Il funzionamento di un dispositivo per l'eliminazione di incrostazioni e depositi calcarei, sopra descritto in senso prevalentemente strutturale, è il seguente. The operation of a device for the elimination of incrustations and calcareous deposits, described above in a predominantly structural sense, is as follows.
Da prove di laboratorio, risulta che i campi magnetici generati dai magneti permanenti ed agenti sul flusso d'acqua che attraversa il corpo di supporto 4, in presenza dei mezzi catalizzatori a base di ioni ferro bi e trivalenti o di ioni di altri metalli lambiti dallo stesso flusso d'acqua, favoriscono le trasformazioni polimorfe di calcite ed aragonite producendo od incrementando la formazione di un isomorfo monometrico della calcite termodinamicamente instabile che rimane in sospensione e non aderisce alle pareti di tubazioni ed apparecchiature evitando depositi compatti soprattutto sulle superfici soggette a riscaldamento . From laboratory tests, it appears that the magnetic fields generated by the permanent magnets and acting on the flow of water that passes through the support body 4, in the presence of the catalyst means based on bi and trivalent iron ions or ions of other metals lapped by the same flow of water, favor the polymorphic transformations of calcite and aragonite by producing or increasing the formation of a monometric isomorph of thermodynamically unstable calcite which remains in suspension and does not adhere to the walls of pipes and equipment, avoiding compact deposits especially on surfaces subject to heating.
In pratica, i mezzi catalizzatori modificano la struttura ionica delle molecole dei sali calcarei presenti nell'acqua in modo che risultino maggiormente ricettive all'azione di trasformazione della struttura cristallina svolta dal campo magnetico, con la formazione di ioni complessi aggregati da ioni ferro bi e trivalenti. In practice, the catalyst means modify the ionic structure of the molecules of the calcareous salts present in the water so that they are more receptive to the transformation action of the crystalline structure carried out by the magnetic field, with the formation of complex ions aggregated by iron bi and iron ions. trivalent.
La funzione catalitica risulta particolarmente efficace grazie al riciclo degli ioni ferro-ferrici ricatturati dal campo magnetico chiuso che. così agisce in modo continuo e perpendicolare al flusso dell'acqua trattata non mutandone le qualità organolettiche. The catalytic function is particularly effective thanks to the recycling of iron-ferric ions recaptured by the closed magnetic field. thus it acts continuously and perpendicular to the flow of the treated water, not changing its organoleptic qualities.
Il fenomeno perdura a lungo nell'acqua anche a notevole distanza dal campo magnetico attraversato e decade molto lentamente. The phenomenon persists for a long time in the water even at a considerable distance from the magnetic field crossed and decays very slowly.
E' stato anche dimostrato sperimentalmente che la diretta esposizione dei magneti a temperature superiori a 400° C ne impedisce permanentemente il funzionamento, mentre temperature degli stessi attorno ai 120° C ne riducono l'efficacia per circa il 20%, ma solo in modo reversibile. It has also been experimentally demonstrated that direct exposure of magnets to temperatures above 400 ° C permanently prevents their operation, while temperatures around 120 ° C reduce their effectiveness by about 20%, but only in a reversible way. .
Dopo il passaggio attraverso i mezzi generatori di campi magnetici, gli eventuali incrementi di temperatura dell'acqua, di qualsiasi entità essi siano, non producono alcuna riduzione dell'efficacia del dispositivo. After passing through the magnetic field generating means, any increases in water temperature, of whatever magnitude, do not produce any reduction in the effectiveness of the device.
L'invenzione consegue importanti vantaggi. The invention achieves important advantages.
Innanzi tutto l'efficacia e l'affidabilità del dispositivo nella trasformazione della struttura cristallina di calcite ed aragonite e quindi nella riduzione od eliminazione dei depositi calcarei è indipendente dal tipo di acqua ed in particolare dal grado di acidità della stessa. First of all, the effectiveness and reliability of the device in the transformation of the crystalline structure of calcite and aragonite and therefore in the reduction or elimination of calcareous deposits is independent of the type of water and in particular of the degree of acidity of the same.
Inoltre, l'acqua trattata dal dispositivo secondo il trovato mantiene inalterate tutte le caratteristiche chimico-fisiche e, a differenza di quella ottenuta con apparecchi noti come "addolcitori", rimane perfettamente potabile ed adeguata alle norme sanitarie vigenti. Furthermore, the water treated by the device according to the invention maintains all the chemical-physical characteristics unaltered and, unlike that obtained with apparatus known as "softeners", remains perfectly drinkable and adequate to the sanitary standards in force.
Infine, il dispositivo risulta applicabile a tubazioni idriche di qualsiasi materiale sia esso metallico o plastico. Finally, the device can be applied to water pipes of any material, be it metal or plastic.
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