Dispositif pour le traitement d'un liquide La présente invention est relative à un dispositif pour le traitement d'un liquide au moyen d'un champ magné tique présentant au moins un passage pour le liquide à traiter et des moyens produisant sur une partie dudit passage un champ magnétique dont les lignes de force sont sensiblement perpendiculaires à la direction longi tudinale du passage.
De tels dispositifs sont utilisés pour le traitement de liquides dormant lieu à la formation d'incrustations cal- caires ainsi que pour diminuer l'effet corrosif de liquides en général.
Le conditionnement magnétique de liquides est d'ail leurs déjà connu :de longue date, notamment selon les procédés appliqués au moyen des dispositifs inventés par le titulaire et notamment au moyen des dispositifs selon les brevets suisses No 254544 du 24.9.1946 et No 286121 du 8.12.1949 au nom du titulaire.
Toutefois, dans les dispositifs connus, les champs magnétiques sont réalisés soit par des solénoïdes ali mentés en courant alternatif ou continu soit par des aimants permanents d'une conception plus au moins classique, .par exemple par des aimants droits, cylin driques ou semi-cylindriques.
Le présent brevet au contraire se rapporte en pre mier lieu à un .dispositif dune conception toute nou velle permettant une économie de matériel et de main- d'oeuvre tout en garantissant de meilleurs résultats.
A cet effet, les moyens produisant le champ magné tique sont constitués de deux aimants s'étendant paral lèlement dans le sens longitudinal du passage, présentant dans leur milieu des saillies dirigées l'une vers l'autre constituant des pôles de nom .opposé et à leurs deux extrémités des pôles qui, ;
pour un même aimant, sont de nom opposé à celui de la saillie de cet aimant.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'in vention, les aimants sont mutuellement en contact par des pattes constituant les pôles des extrémités. Une forme de réalisation du dispositif pour le traite ment d'un liquide selon l'invention est décrite ci-après à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels La fig. 1 est une vue en coupe verticale longitu dinale d'une paire d'aimants appartenant à un dispositif pour le traitement d'un liquide selon l'invention.
La fig. 2 est une vue en plan d'un des aimants selon la fi-. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe d'une série de paires d'aimants selon les figures précédentes, ces aimants étant représentés comme ils se présentent dans un dispositif pour le traitement d'un liquide selon l'invention ; la coupe correspond à la ligne III-III de la fig. 1.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Un dispositif pour le traitement de liquides au moyen de lignes de force de champs magnétiques, dans le but de diminuer l'effet corrosif du liquide .et d'empêcher que ce dernier donne lieu à la formation d'incrustations calcaires, peut être constitué d'une paire d'aimants per manents du genre de la paire d'aimants représentés à la fig. 1.
Comme il sera décrit ci-après, un dispositif peut comporter tout un assemblage de paires d'aimants, comme il a été représenté à la fig. 3.
Chaque aimant de la paire représentée à la fig. 1 est constitué d'un corps magnétique s'étendant essen tiellement dans un sens longitudinal, parallèle à l'écou lement du liquide.
L'aimant supérieur a été désigné par la référence 1, tandis que l'aimant inférieur a été désigné par la réfé rence 2. Chaque aimant présente un pôle de même nom à ses deux extrémités ,et comporte entre ces deux extré mités une partie faisant saillie constituant pôle de nom opposé.
L'aimant inférieur 2 présente un pôle nord à ses deux extrémités .et un pâle sud au milieu sous forme d'une partie faisant saillie. L'aimant supérieur 1 pré- sente un pôle sud aux deux extrémités et un pôle nord au milieu sous forme d'une partie faisant saillie. Les pôles des extrémités des aimants 1 et 2 sont d'un nom différent, de sorte que les corps 1 et 2 s'attirent et que les deux aimants sont maintenus ensemble par l'attrac tion magnétique..
Cette attraction magnétique est exer cée non seulement par les extrémités des aimants mais également par les saillies vu que chaque extrémité d'un aimant est en contact avec une extrémité de l'autre aimant constituant pôle de nom différent et que la saillie d'un aimant se trouve en face d'une saillie de l'autre aimant constituant pôle de nom différent.
Les extrémités se présentent sous forme de pattes 3 et 4. Ces pattes se touchent par des surfaces planes. La hauteur des pattes 3 et 4 dépasse la hauteur des saillies 5 et 6. de sorte que, lorsque les aimants sont placés l'un contre l'autre, les pattes 3 et 4 se touchant, il reste un passage libre entre les saillies 5 et 6. La distance entre les saillies 5 et 6 est cependant sensiblement inférieure à la distance entre les aimants 1 et 2 aux autres endroits, à l'exception cependant des surfaces de contact des pattes 3 et 4.
Toutefois, entre les paires de pattes 3-4, un passage important demeure libre pour le liquide.
II va de soi que les lignes de force des champs magnétiques se situent pratiquement entièrement à l'inté rieur des aimants, à l'exception de la petite distance que ces lignes ont à parcourir entre les saillies 5 et 6. L'entrefer à cet endroit est donc très étroit, de sorte que le flux magnétique peut être très concentré dans cet entrefer. Le champ magnétique est ainsi utilisé à environ 1000/o, ce qui signifie un gain de l'ordre de 30% de matière magnétique par rapport aux constructions clas siques.
A l'endroit de l'entrefer, c'est-à-dire entre les sail lies 5 et 6. les lignes de force du champ magnétique désignées par 7 sont à peu près perpendiculaires aux filets liquides qui sont parallèles aux flèches 8 indiquant le sens d'écoulement du liquide.
Il est à remarquer qu'en pratique une paire d'ai mants, telle que représentée à la fig. 1, ou une série de paires identiques, est disposée à l'intérieur d'une con duite entourant les aimants disposés les uns contre les autres. Cette conduite sert uniquement à maintenir les aimants en place et ne joue aucun rôle en ce qui con cerne l'intensité des champs magnétiques. Cette con duite n'a pas été représentée aux figures. Elle est de pré férence en matière non ferromagnétique.
Le liquide traversant le dispositif dans le sens des flèches 8 trouve un passage d'une surface suffisante entre les paires de pattes 3-4 ; ce passage reste suffisant entre les aimants 1 et 2 après les paires de pattes et devient d'une surface beaucoup plus limitée entre les saillies 5 et 6.
Comme la paire d'aimants est symétrique par rap port au plan transversal passant par les saillies 5-6, le passage du liquide qui a passé entre les saillies 5 et 6 devient de nouveau d'une surface plus grande, de sorte que le passage complet entre les deux aimants présente la forme d'un venturi. la distance minimale se présentant à l'endroit de l'entrefer, où le champ magnétique est le plus puissant, c'est-à-dire entre les saillies 5 et 6.
La vitesse du liquide est donc maximale dans l'entrefer, ce qui est très avantageux, vu que l'efficacité du condition nement magnétique dépend d'une part de la. valeur du champ et d'autre part de la vitesse du liquide. La faible surface de passage à l'endroit de l'entrefer provoque une vitesse rapide et la faible distance entre les deux saillies formant pôles de nom opposé produit une forte concen- tration de flux magnétique. La forme de venturi réduit la résistance hydraulique au minimum.
Grâce à la vitesse de passage très grande, les impu retés, par exemple les oxydes de fer, sont entraînées par le liquide et sont donc en quelque sorte soufflées en dehors de l'appareil 1, de sorte qu'il y a moins de danger d'obstruction du dispositif dans l'entrefer magnétique.
Tous ces avantages permettent d'employer des ai mants standards pour le conditionnement de différents liquides, alors que précédemment, pour des raisons tech nologiques, il était nécessaire de choisir les aimants en fonction du champ magnétique nécessaire, lui-même choisi en fonction de la constitution électrolytique du liquide à traiter.
La fig. 3 démontre plus particulièrement comment ,n peut réaliser une batterie de paires d'aimants; cha que paire d'aimants joue le même rôle déjà décrit ci- dessus. Il résulte plus particulièrement de la fig. 3 que les aimants qui sont placés dos à dos et qui appartien nent à deux paires différentes, par exemple les aimants 9 et 10, ont des pôles de même nom à leurs extrémités et donc également au milieu.
C'est ainsi que les aimants 9 et 10 ont des pôles nord à leurs extrémités et un pôle sud au milieu. Les paires d'aimants étant ainsi montées dos à dos à polarité égale, le flux magnétique est davan tage dirigé vers les entrefers, puisqu'il ne peut s'échapper nulle part et qu'il est attiré dans l'entrefer.
Quoique les aimants décrits ci-dessus présentent en coupe transversale une forme rectangulaire, ils pour raient avoir n'importe quelle forme géométrique, de préférence cette forme doit se prêter à un assemblage parfait dans le sens de l'assemblage représenté à la fig. 3, mais cette condition n'est pas nécessaire lorsqu'il s'agit d'aimants qui sont disposés par paire individuelle à l'intérieur d'un tube.
Pour réaliser les pièces 1, 2, 9 et 10 du dispositif décrit, on peut utiliser n'importe quelle matière suscep tible de garder une aimantation permanente-et d'être façonnée à la forme voulue. On pourra, par exemple, utiliser des matières ferromagnétiques à haute réma nence façonnées par frittage, et, le cas échéant, section nées ensuite à la longueur voulue.
Dans ces pièces, les pôles nécessaires seront produits par une aimantation appropriée.
Device for the treatment of a liquid The present invention relates to a device for the treatment of a liquid by means of a magnetic field having at least one passage for the liquid to be treated and means producing on part of said passage a magnetic field whose lines of force are substantially perpendicular to the longitudinal direction of the passage.
Such devices are used for the treatment of dormant liquids leading to the formation of scale deposits as well as for reducing the corrosive effect of liquids in general.
The magnetic packaging of liquids is moreover already known: for a long time, in particular according to the processes applied by means of devices invented by the holder and in particular by means of devices according to Swiss patents No 254544 of 24.9.1946 and No 286121 of 8.12.1949 in the name of the holder.
However, in known devices, the magnetic fields are produced either by solenoids supplied with alternating or direct current or by permanent magnets of a more or less conventional design, for example by straight, cylindrical or semi-cylindrical magnets. cylindrical.
The present patent on the contrary relates in the first place to a device of a completely new conception allowing a saving of material and labor while guaranteeing better results.
For this purpose, the means producing the magnetic field consist of two magnets extending parallel in the longitudinal direction of the passage, having in their middle projections directed towards one another constituting poles of opposite name and. at both ends of the poles which,;
for the same magnet, are of opposite name to that of the projection of this magnet.
In an advantageous embodiment of the invention, the magnets are in contact with each other by lugs constituting the poles of the ends. One embodiment of the device for the treatment of a liquid according to the invention is described below by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a longitudinal vertical sectional view of a pair of magnets belonging to a device for treating a liquid according to the invention.
Fig. 2 is a plan view of one of the magnets according to fi-. 1.
Fig. 3 is a sectional view of a series of pairs of magnets according to the preceding figures, these magnets being shown as they appear in a device for the treatment of a liquid according to the invention; the section corresponds to line III-III of FIG. 1.
In the various figures, the same reference notations designate identical elements.
A device for the treatment of liquids by means of lines of force of magnetic fields, in order to reduce the corrosive effect of the liquid and to prevent the latter from giving rise to the formation of calcareous encrustation, can consist of 'a pair of permanent magnets of the kind of the pair of magnets shown in FIG. 1.
As will be described below, a device can comprise a whole assembly of pairs of magnets, as has been shown in FIG. 3.
Each magnet of the pair shown in fig. 1 consists of a magnetic body extending essentially in a longitudinal direction, parallel to the flow of the liquid.
The upper magnet has been designated by the reference 1, while the lower magnet has been designated by the reference 2. Each magnet has a pole of the same name at its two ends, and has a part between these two ends. protrusion constituting pole of opposite name.
The lower magnet 2 has a north pole at its two ends. And a south pole in the middle in the form of a protruding part. The upper magnet 1 has a south pole at both ends and a north pole in the middle as a protruding part. The poles of the ends of magnets 1 and 2 are of a different name, so that bodies 1 and 2 attract each other and the two magnets are held together by the magnetic attraction.
This magnetic attraction is exerted not only by the ends of the magnets but also by the projections since each end of a magnet is in contact with one end of the other magnet constituting a pole of different name and that the projection of a magnet is in front of a protrusion of the other magnet constituting pole of different name.
The ends are in the form of tabs 3 and 4. These tabs touch each other by flat surfaces. The height of the legs 3 and 4 exceeds the height of the protrusions 5 and 6 so that when the magnets are placed against each other, the legs 3 and 4 touching each other, a free passage remains between the protrusions 5 and 6. The distance between the projections 5 and 6 is however appreciably less than the distance between the magnets 1 and 2 at the other places, except however for the contact surfaces of the legs 3 and 4.
However, between the pairs of legs 3-4, a large passage remains free for the liquid.
It goes without saying that the lines of force of the magnetic fields lie practically entirely inside the magnets, with the exception of the small distance which these lines have to cover between the projections 5 and 6. The air gap at this place is therefore very narrow, so that the magnetic flux can be very concentrated in this air gap. The magnetic field is thus used at approximately 1000 / o, which means a gain of the order of 30% of magnetic material compared to conventional constructions.
At the location of the air gap, that is to say between the sail lies 5 and 6. the lines of force of the magnetic field designated by 7 are roughly perpendicular to the liquid streams which are parallel to the arrows 8 indicating the direction of liquid flow.
It should be noted that in practice a pair of magnets, such as shown in FIG. 1, or a series of identical pairs, is arranged inside a duct surrounding the magnets arranged against each other. This pipe is only used to hold the magnets in place and does not play any role in the strength of the magnetic fields. This conduit has not been shown in the figures. It is preferably made of non-ferromagnetic material.
The liquid passing through the device in the direction of the arrows 8 finds a passage of sufficient surface between the pairs of legs 3-4; this passage remains sufficient between the magnets 1 and 2 after the pairs of legs and becomes of a much more limited area between the projections 5 and 6.
As the pair of magnets is symmetrical with respect to the transverse plane passing through the protrusions 5-6, the passage of the liquid which has passed between the protrusions 5 and 6 again becomes of a larger area, so that the passage complete between the two magnets has the shape of a venturi. the minimum distance occurring at the location of the air gap, where the magnetic field is the strongest, that is to say between the projections 5 and 6.
The speed of the liquid is therefore maximum in the air gap, which is very advantageous, since the efficiency of the magnetic conditioning depends on the one hand on the. value of the field and on the other hand the speed of the liquid. The small passage surface at the location of the air gap causes a rapid speed and the small distance between the two protrusions forming the opposite name poles produces a high concentration of magnetic flux. The venturi shape reduces hydraulic resistance to a minimum.
Thanks to the very high flow speed, impurities, for example iron oxides, are entrained by the liquid and are therefore somehow blown out of the device 1, so that there is less danger obstruction of the device in the magnetic air gap.
All these advantages make it possible to use standard magnets for the conditioning of different liquids, whereas previously, for technological reasons, it was necessary to choose the magnets according to the necessary magnetic field, itself chosen according to the electrolytic constitution of the liquid to be treated.
Fig. 3 shows more particularly how n can produce a battery of pairs of magnets; each pair of magnets plays the same role already described above. It results more particularly from FIG. 3 that the magnets which are placed back to back and which belong to two different pairs, for example magnets 9 and 10, have poles of the same name at their ends and therefore also in the middle.
This is how magnets 9 and 10 have north poles at their ends and a south pole in the middle. The pairs of magnets being thus mounted back to back with equal polarity, the magnetic flux is more directed towards the air gaps, since it cannot escape anywhere and is attracted into the air gap.
Although the magnets described above have a rectangular shape in cross section, they could have any geometric shape, preferably this shape should lend itself to perfect assembly in the direction of assembly shown in FIG. 3, but this condition is not necessary in the case of magnets which are arranged in individual pairs inside a tube.
To make parts 1, 2, 9 and 10 of the device described, one can use any material capable of retaining permanent magnetization and of being shaped into the desired shape. It is possible, for example, to use high-remanence ferromagnetic materials shaped by sintering, and, where appropriate, section subsequently formed to the desired length.
In these parts, the necessary poles will be produced by suitable magnetization.