PT82025B - Dispositivo para o condicionamento de agua contendo carbonato de calcio e instalacao compreendendo este dispositivo - Google Patents

Description

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Memária descritiva referente a patente de invenção de GIL3ERT SONNAY, suiço, industrial e comerciante, com domicílio em 6, chemin des Epinoux, CH-1052 LE MONT-SUR-LAUSANNE, SUÍÇA, para: «DISPOSITIVO PARA 0 CONDICIONAMENTO DE AGUA CONTENDO | | CARBONATO DE CÁLCIO E INSTALAÇÃO COMPREENDENDO ESTE j

DISPOSITIVO" I A presente invenção refere-se a um dispositivo ! de condicionamento de água que contém carbonato de cálcio, consistindo este tratamento em fazer circular esta água numa tra-jectéria helicoidal através de um campo magnético criado por j uma coluna de imanes permanentes, separados uns dos outros por j separadores intercalares e sobrepostos de modo tal que os seus polos adjacentes sejam da mesma natureza, estando estes imanes alojados no interior de um primeiro elemento tubular, de um material isolante electricamente, compreendendo o dispositivo um segundo elemento tubular coaxial com o primeiro, disposto de j * maneira tal que fcrma um espaço anular entre o primeiro e o segundo elementos tubulares, refere—se também a uma ins — combinações diversas de vá— A presente invenção talação realizada com o auxílio de rios destes dispositivos. bad original v-~ São já conhecidos diversos dispositivos deste tipo todos eles com a finalidade de efectuar um tratamento da água, evitando assim um depósito de incrustações nas paredes

- A interiores das condutas e dos reservatórios ou nas resistências de aquecimento dos geradores de água quente.

Um destes dispositivos está descrita no pedido de patente europeu publicado com o numero 119 363. Uma coluna de imanes permanentes separados por separadores de ferro macio é envolvida por uma camisa de material isolante, colocada no interior de um elemento tubular metálico. Uma camara de entrada está provida de duas aberturas tangenciais para permitir o escoamento da água através do espaço anular situado entre a camisa e o elemento tubular.

Uma das condiçoes a preencher para que o dispositivo funcione eficazmente é que a água circule em torno da coluna de imanes permanentes, segundo uma trajectória helicoidal de pequeno passo, a fim de permitir que os imanes actuem (forças de Lorantz) nos ioes em solução s os concentrem nas zonas tóricas correspondentes às suas cargas.

Os coioides de carbonato de cálcio, de cargas positivas cobrir-se-ão de ioes negativos nas zonas "ad hoc11 e as suas repulsões electrostáticas diminuirão atá um ponto sm que poderão aglomerar-se e formar germes de cristalização no veio do líquido, sem se depositar nas paredes das canalizações.

Certos sistemas conhecidos recorreram a artifícios do tipo de chicanas para provocar o escoamento helicoidal. Um destes sistemas está descrito na patente americana i\l5 3 923 660. Várias colunas de imanes permanentes são envolvidas por um órgão de guia helicoidal disposto no espaço anular que envolve as colunas de imanes, a fim de forçar a água corrente

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que se pretende condicionar a seguir uma trajactória helicoidal*

Um inconveniente destes sistemas conhecidos é que eles são da construção complicada de modo que são relativamente elevados os custas de montagem.

Um outro inconveniente dos sistemas que nao incluem qualquer drgão de guiamento helicoidal ê que a trajactória do escoamento depende fortemente do caudal. As caracterfsticas do escoamento nao são as mesmas em regime reduzido e em regime inten so »

Dra a eficácia dos sistemas da técnica anterior está estritamente ligada ao regime de utilização, isto á, ao caudal da água que circula nas condutas que á, evidentemente, extremamente variável nas instalações domésticas. Por isso, a eficácia dos sistemas conhecidos é muitas vezes aleatória.

Por outro lado, é sabido que uma impureza qual-! quer numa parede feita de ferro metálico, em contacto com a água, ; i x constitui uma zona anádica que dissolve o metal e dá lugar a formação de hidróxido de ferro II, Fe(0.H)2» na presença de água isenta de ar, e também a formação de hidróxido de ferro III, Fe(QH) 3, na presença de água com ar. Em certas condiçoes, o Fe(0H)2 pode transformar-se em Fe^D^, ou magnetite, que constitui um óxido que forma uma camada muito resistente.

Quando se impede a incrustação do CaCO^ no metal, impede-se a corrosão de se instalar, porque a superfície interior das canalizações é mantida limpa. Por conseguinte, o condicionador magnético actua de maneira indirecta na corrosão.

Sao igualmente conhecidas, de acordo com o diagrama de Pourbaix, descrito por G. Poirier, em "Précis de protec-

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tion cathadique 5.T.E.C.P.A.” (Paris 1962), nas páginas 30 a «Hl 33, as zonas de corrosão e as zonas de passivaçao ou de imunidade do ferro na água.

Sabe-se que é particularmente interessante en- contrarmo-nos nas condições de passivaçao, isto é, na zona de formação dos óxidos protectores (Fe 0 ), se se pretender pre- 2 o tender preservar as canalizações da ferrugem. A presente invenção propõe-se dar remédio a estes inconvenientes, realizando um dispositivo cuja eficácia se mantém sensivelmente constante, independente do regime de escoa-· mento da água nas condutas das instalações domésticas ou industriais, e que permite reunir as condiçoes necessárias para nos colocarmos numa zona de passivaçao.

Para isso, o dispositivo segundo a presente invenção, tal como se menciona no preambulo, compreende igualmente duas ponteiras montadas nas extremidades dos dois elementos tubulares, dispostas de modo tal que mantém simultaneamente estes dois elementos tubulares nas suas posiçoes respectivas. Estas ponteiras compreendem cada uma um furo interior central e pelo menos uma abertura lateral que faz a comunicação do furo central com o referido espaço anular.

Segundo uma forma de realização preferida, a ponteira de entrada compreende duas aberturas laterais que desembocam sensivelmente tangencialpente no furo central. As projec-ções num plano perpendicular ao eixo do dispositivo dos eixos das duas aberturas laterais da ponteira de entrada formam de preferência entre si um ângulo compreendido entre 602 e 0OS. 0 eixo de uma das aberturas laterais da ponteira de entrada forma vantajosamente um ângulo de pelo menos aproximadamente 905 em . relação ao eixo do dispositivo, enquanto o eixo da outra abertu-

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ra forma de preferência um ângulo inferior a 90s com o eixo do dispositivo. Deste modo, quando o dispositivo ê montado verticalmente, uma das aberturas da ponteira de entrada emite um jacto ligeiramente inclinada em relação ao plano horizontal, a fim de provocar uma trajectária helicoidal com um passo relativamente pequeno*

Para isso, as aberturas laterais da ponteira de entrada são orientadas de modD tal que a trajectária helicoidal da água no referido espaço anular forma com o eixo do dispositij-vo um ângulo compreendido de preferência entre 5Ξ e 352. Este j ângulo ê vantajosamente pelo menos aproximadamente igual a 152.i

I A altura dos separadores intercalares e vantajo-j samente inferior ou igual à altura dos imanes permanentes. Na ! prática, a altura mínima é de preferência igual a 0,1 mm. j

I j 0 diâmetro destes separadores é de preferencia i igual ou ligeiramente menor que o dos imanes permanentes. j

I A fim de reunir as condiçoes necessárias para nos colocarmos numa zona de passivaçao, as paredes laterais do espaço anular formado entre o primeira e o segundo elementos tubulares sao vantajosamente isoladas por materiais dieléctri-cos.

Segundo uma forma de realizaçao preferida, o segundo elemento tubular é constituido por um troço de tubo metálico revestido interiormente por uma manga feita de um material dieláctrico* 0 material dieláctrico usado á vantajosamente polipropileno ou politetrafluoretileno.

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Experiências realizadas com diversos condicionadores como os que atrás se definiram, mas tendo dimensões diferentes, mostraram que cada um destes condicionadores apresenta uma gama de funcionamento áptima, no que respeita à obtenção de condições de passivaçao para as canalizações dispostas a juzante Em particular, constatou-se que a velocidade de circulação da água no espaço fechada anular definido pelos referidos primeiro e segundo elementos tubulares ê determinante para conseguir obter as condições de passivaçao. Dra nas instalações domásticas como aliás em certas instalações industriais, o caudal, e portanto a velocidade de circulação nos condicionadores, varia em função das necessidades deste utilizador. A fim de satisfaze r em qualquer in stante as can as siv ação para as cana liz ações dispo st as a juzante, e sej a o ;audal instan tãneo da água na s condutas, ar -se uma instalação c ompásita que p od e compreender do is dos dispositivos de condic ionam en to anteriores s ári e, ou combinados num sá ap arelho, e pelo menos d e c onanc do disposta p or forma a orien tar a água um ou do outro destes dispositi vos, em função do a águ a. dições de p qualquer qu pode realiz pelo menos montados em uma válvula através de caudal dest dois dispôs prolong amen do tuhular, dispositivo

Segundo uma fôrma de realizaçao preferida, os itivos de condicionamento da água estão montados no to um do outro, no interior de um mesmo espaço fecha— e a referida válvula está montada entre estes dois s.

Cada um dos dispositivos de condicionamento compreende um primeiro elemento tubular e um segundo elemento tubular. □ segundo elemento tubular do primeiro dispositivo é vantajosamente ccnstituido pelo referido espaço fechado anterior da instalação e o segundo elemento tubular do segundo dispositivo é 6

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de preferência montado axialmente no interior deste espaço fechado, de modo a definir com ele um segundo espaço anular de secção sensivelmente igual à do espaço anular formado entre os dois elementos tubulares do primeiro dispositivo. A válvula montada entre dois elementos sucessivos montadas no prolongamento um do outro compreende de preferência um elemento central movei axialmente no interior de uma peça fixa solidária com a ponteira de entrada do dispositivo seguinte, e um érgao elástico disposto de modo a impelir o elemento central para uma primeira posição, quando o caudal da água atravás do elemento anterior for inferior a um valor de limiar determinado, e para se comprimir e permitir o deslocamento do elemento central para uma segunda posição, quando o caudal da Igua através do elemento anterior for superior ao referido limiar determinada. alizaçao particular, o hálice. de realização vantajosa, sistema pneumático cons-a formada entre o elemen— formada para receber um érgao elás quando o á tituido po to mével e 5egundo uma forma de re tico compreende uma mola em

Segundo uma outra forma rgão elástico compreender um r uma câmara anular hermátic a peça fixa; esta camara á gás sob pressão* A instalação pode compreender vantajosamente vários, em particular tres, dispositivos montados em série, dispoji tos uns no prolongamento dos outros, coaxialmente no interior do espaço fechado exterior, estando cada um destes dispositivos concebido para que o caudal de água que o atravessa efectivamen·· te e o caudal que circula nos espaço anulares que o envolvem tenham uma soma sensivelmente igual ao caudal medido na entrada do primeiro dispositivo que possui a maior capacidade*

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Segundo um modo de realização, a instalaçao compreende dois dispositivos de condicionamento da agua integrados e o espaço anular formado entre um primeira elemento tubular interior e um segundo elemento tubular exterior compreende dois canais helicoidais de secções diferentes, compreendendo a ponteira de saida um órgão móvel disposto de modo a poder deslocar-se entre uma posição de fecho, na qual o canal helicoidal que tem a maior secção é obturado, e uma posição de abertura, na qual nenhum dos referidos canais está obturado.

Segundo um outro modo de realização, os referidos canais helicoidais são formados na espessura da parede do elemento tubular interior.

Segundo uma forma de realização vantajosa, a instalação compreende dois dispositivos de condicionamento da água integrados e um sistema tubular intermédio disposto entre um elemento tubular interior e um elemento tubular exterior, definindo este elemento tubular intermédio com os outros dois elementos tubulares dois espaços anulares, e a ponteira de j saida compreende um órgão móvel disposto de modo a poder desio-í car-se entre uma posição de fecho, na qual o espaça anular exterior está obturado, e uma posição de abertura, na qual nenhum dos referidos espaços está obturado»

Segundo uma forma de realizaçao particular, a ponteira de saida compreende vantajosamente uma sede cónica e o órgão móvel é constituído por uma válvula equipada com uma ponteira cónica adaptada à referida sede, um canal central provido de aberturas laterais e pelo menos uma gala axial disposta na sua periferia. A presente invenção e as suas características principais serão melhor compreendidas com referencia ã descri-

BAD ORIGINAL - 8 - çao de exemplos de realizaçao e aos desenhos anexos, cujas figuras representara: A fig. 1, uma vista parcial, em corte longitudinal, de uma primeira forma de realização do dispositivo segundo a presente invenção; A fig. 2, uma vista parcial em alçado da ponteira de entrada do dispositivo segundo a presente invenção; A fig, 3, uma vista de baixo da ponteira da fig. 2; A fig. 4, uma vista parcial em alçado da ponteira de saida do dispositivo da fig. 1; A fig. 5, uma vista de cima da ponteira de saida ilustrada na fig. 4; A fig. 6, uma vista em corte longitudinal de uma segunda forma de realização do dispositivo segundo a presente invenção; A fig. 7, esquematicamente uma primeira forma de realização de uma instalação realizada com o auxilio dos dispositivos das fig. 1 a 6; A fig. 8, um modo de realização preferido de uma tal instalaçao; A fig. 9, uma vista de pormenor ampliada de uma válvula de comando montada entre dois condicionadores adjacen-tes da instalaçao; A fig. 10, uma vista de pormenor de uma variante de

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J realização da válvula segundo a fig. 9; A fig. 11, uma vista em corte axial de uma outra forma de realização da instalação segundo a invenção;

As fig. 11A, 113 e 11C, respectivamente, três vistas em corte transversal do dispositivo ilustrada na fig. 11; e A fig, 12, uma vista em corte axial de uma outra forma de realização da instalaçao segundo a presente invenção.

Com referência à fig. 1, o dispositivo ilustrado compreende essencialmente um primeiro elemento tubular interior (10), um segundo elemento tubular (11), montado coaxialmente em relação ao elemento tubular interior (10), uma ponteira de entrada (12) e uma ponteira de saida (13). 0 elemento tubular interior (10) ê constituído por um pedaço de tubo cilíndrico feito de preferência de um material sintático, contendo uma série de imanes permanentes (14) sobrepostos, por exemplo de forma cilíndrica, separados por separadores intercalares (15), por exemplo de ferro macio, e retidos lateralmente no interior do tubo por duas juntas tóricas (lb) e (17). Motar-se-á que o elemento tubular interior (10) apresenta uma parede exterior perfeitamen-f· te lisa, isenta de qualquer protuberância ou chicana susceptível de gerar turbulências incontroladas. 0 elemento tubular exterior (11) tem um diâmetro maior que o do elemento tubular interior (10) e está disposto em torno deste de maneira tal que se forma um espaço anular entre a parede exterior do elemento interior (10) e a parede interior do elemento tubular exterior (11). A parede interior do elemento tubular exterior (11) é também lisa e não apresenta nem protuberâncias nem chicanas, pelas mesmas razoes atrás

BAD ORIGINAL 10 mencionadas A ponteira de entrada (12) e a ponteira de saida (13) tem neste caso uma forma geral idêntica. A ponteira de entrada contém um furo interior central (19) e um primeiro estreitamento (20) cuja parede exterior é roscada para permitir a fi-xaçao do elemento tubular exterior (11) cujo troço de extremidade apresenta uma zona interior roscada. De maneira análoga, a ponteira de saida (13) compreende também um furo interior central (21) e uma zona de secção mais estreita (22), roscada para permitir a fixação, por enroscamento, da outra extremidade do elemento tubular exterior (11). A ponteira de entrada (12) compreende na sua extremidade orientada para o interior do disposi*-tivo uma ranhura circular (23) destinada ao posicionamento da extremidade do elemento tubular interior (10). De maneira análoga, a ponteira de saida (13) compreende na sua extremidade voltada para o interior do dispositivo uma ranhura anular (24) concebida para receber a outra extremidade do elemento tubular interior (10). Quando as duas ponteiras de entrada e de saida são enroscadas no elemento tubular exterior, o elemento tubular interior é mantida na sua posição graças ãs referidas ranhuras (23) e (24) . A ponteira de entrada ilustrada pelas fig. 2 e 3, compreende duas aberturas laterais (30) e (31) destinadas a fazer comunicar o furo interior central (19) com o espaço anular (18). Estas duas aberturas que desembocam sensivelmente tangencialmente no furo interior central (19) estão desfasadas angu-larmente em projecçao num mesmo plano horizontal e em altura, estando o dispositivo montado verticalmente. 0 eixo (AA1) forma com o eixo (ZZr) do dispositivo um angulo sensivelmente igual a 90-. Pelo contrário, o eixo (BB1) forma com α eixo (ZZ’) da dispositivo um ângulo menor que 9D2* Esta construção permite, como atrás se mencionou, produzir uma circulação em espiral 11

BAD ORIGINAL de passo pequeno em torno da coluna dos imanes. A ponteira de saida ilustrada pelas fig. 4 e 5 compreende vantajosamente tras ou quatro aberturas (32) distribuídas uniformemente em torno da periferia de uma secção de diâmetro reduzido. Esta distribuição permite uma evacuação rápida e eficaz da água que atravessou o dispositivo. fig. 6, designar-lementcs do dis-identicos do

Para facilitar a compreensão da -se-ao pelas mesmas referências os diferentes s positivo ilustrado, correspondentes a elementos dispositivo ilustrado na fig. 1» 0 dispositivo de tratamento da água representado por esta figura compreende essencialmente um primeiro elemento tubular interior (10), um segundo elemento tubular exterior (11), montado coaxialmente em relação ao elemento tubular interior (10), uma ponteira de entrada (12) e uma ponteira de saida (13). 0 elemento tubular interior (10) é constituído por um pedaço de tubo cilíndrica que contém uma série de imanes per manentes (14) sobrepostos, separados por separadores intercalares (15) e retidos lateralmente no interior do tubo por duas juntas tóricas (16) e (17). 0 elemento tubular (11) tem um diâmetro maior que o do elemento tubular interior (10) e estl disposto em torno deste último de forma tal que se forma um espaço anular (18) entre a parede exterior do elemento tubular interior (10) e a parede interior do elemento tubular exterior (11). As ponteiras de entrada (12) e de saida (13) são idênticas às da dispositivo representado na fig. 1. 0 primeiro elemento tubular interior (10) é feito de um material dieléctrico tal como, por exemplo, poli-

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propileno ou plitetrafluoretileno ou qualquer outro material dielsctrico semelhante. G elemento tubular exterior (11) é van-tsjosamente constituído por um troço exterior (11a) de tubo metálico, feito por exempla de aço inoxidável, e por uma manga interior (11b), feita com um material dieláctrico tal como, por exemplo, polipropileno ou politetrafluoretileno ou qualquer outra material dielsctrico semelhante. A realização do tubo exterior (11a) por exemplo de aço inoxidável permite assegurar uma blindagem contra as influencias magnáticas exteriores a por conseguinte proteger os imanes permanentes (14) da coluna interior. Em certas realizações poderia encarar-se a hipótese de utilizar um elemento tubular exterior (11) completamente de material dieláctrico.

Diversos ensaios permitiram constatar que, se sa tratar água por meio de um dispositivo deste tipo, isto á, um condicionador magnético cuja camara de tratamento é isolada por dieláctricos de forma tal que a água e os seus componentes, istc é, os coloides s os iões que ela veicula, não estejam em contacto ccm um metal quando sofrem a influencia dos campos megnstico^, obtlm-se condiçoes de passivação para as canalizações dispostas Λ 4·ν a jusante. As consequências directas sao uma boa protecçao que, de acordo com os ensaios, sa prolonga durante vários dias depois da interrupção completa da circulação de água nas canaliza-· çces. A fig. 7 ilustra uma forma de realização particular da instalação segundo a presente invenção, que compreende um námero qualquer, por exemplo tres, de dispositivos (1), (2) e (3) para o tratamento da água que contém carbonato de cálcio, idênticos aos representados pelas fig. 1 e 6. A cada um destes dispositivos está associada uma válvula, respectivamente (la), (2a) e (3a) que pode ser accionada manualmente, ou comandada automaticamente segundo um princípio qualquer conhecido em si,

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50 do caudal (Q ) da água qua circula na conduta da en-

O :rada (4), Este caudal goda por exemplo ssr medido e a xnstsla- : e n t r ?. 1 disposta . or tor ção pcae ser squxpaaa com uma unxaacs υ = πυα.-.··χ ma a comandar a válvula (la) em f u n çao desta caudal,

Cada um dos tres dispositivos (1)» (2) s (3) este dimensionado para trabalhar de maneira óptima numa gama fixada ds caudais. A título de exemplo, o dispositivo ou condicionador (1) á concebido para trabalhar de maneira áptima para caudais superiores a 30 1/min, o dispositivo (2) e concebido para trabalhar de maneira áptima para caudais compreendidos entre 15 e 30 1/min e o dispositivo (3) é concebido para trabalhar para caudais inferiores a 15 l/min.

As válvulas (la), (2a) e (3a) são válvulas de uma via de entrada e duas vias de saída. Quando o caudal de entrada (Q ) for superior a 30 1/min, a água tratada pelo condicionador (1) é dirigida directamente pela válvula (la) para a conduta de saida (5)*

Pelo contrário, cuando o caudal de entrada (Q ) o for inferior a 30 1/min, a válvula (la) selscciona a outra via de saida e dirige a água pretratada para a entrada (6) do segunda condicionador (2).

Se o caudal (Q^) determinado neste ponto se situar na gama de funcionamento óptimo do segundo condicionador, isto á, compreendido entre 15 e 30 1/min, a água á directamente dirigida pela válvula (2a) para a saida (5) da instalaçao*

Se o caudal (Q ) for inferior a 15 1/min, a válvula dirige a água para a entrada (7) do terceiro condicionador (3), onde ela vai ser tratada antes de ser transmitida para a saida (5) da instalação* - 14 - B*n

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£ evidente que um tal condicionamento em andares de tratamento sucessivos poderia ser generalizado. A instalaçao poderia compreender um número maior de condicionadores treoa— Ihando cada um de maneira óptima numa gama de caudais nitidamente delimitada. A fio. 8 ilustra uma forma de realizaçao particularmente vantajosa de uma outra instalaçao de tres andares de tratamento da água. Esta instalaçao compreende um espaço exterior (1QO) que contám os tres dispositivos de tratamento (101), (102) e (103) e duas válvulas de comando 101a) e (102a). Os três dispositivos estão sobrepostos e são coaxiais. 0 dispositivo de condicionamento (101) compreende um primeiro elemento tubular interior (110) contendo uma coluna de imanes (114) separados por separadores intercalares (115) por exemplo de ferro macio, e um segundo elemento tubular exterior (111), que é constituído neste caso pelas paredes do espaço exterior (100). A ponteira de entrada (112) e idêntica ã ponteira de entrada (12) do dispositivo representado pela fig. 1. A ponteira de saida está incorporada na válvula (101a) que será descrita mais em pormenor no seguimento, cem referência às fig. 9 e 10. 0 dispositivo de condicionamento (102) compreende como anteriormente um primeira elemento tubular interior (120), contendo uma coluna de imanes permanentes (124) separadas por separadores intercalares (125) por exemplo de ferro macio, e um segundo elemento tubular exterior (121) que á constituído neste caso pelas paredes de um espaça fechado interior (100')· A ponteira de entrada (122) é incorporada na válvula (101a) e a ponteira de saida á incorporada na válvula (102a). 0 dispositivo de condicionamento (103) compreendi!

BAD ORIGINAL _J - 15 igualmente um primeiro elemento tubular interior (130), contendo uma coluna de imanes (134) saparados por separadores intercalares (135), por exemplo de ferro macio, e um segunde elemento tubular exterior (131), A ponteira de entrada (132) I incorporada na válvula (102a) e a ponteira da saida (133) á incorporada na ponteira de saida geral (113) da instalação. Esta ponteira de saida I idêntica ã ponteira de saida (13) ilustrada na fig. 1·

Ma prática o dispositivo funciona da mesma maneira que o dispositivo ilustrado na fig. 7. Com efeito, á água penetra pela ponteira (112) no sentido da seta (A), atravessa os orifícios (112') abertos nesta ponteira e penetra sob a forma de um fluxo helicoidal ilustrado pela seta (E) na interior do espaço fechado anular (118). 5e o caudal inicial for suficientemente elevado para que a velocidade de circulação da água corresj-ponda ao funcionamento óptima do dispositivo (101), a válvula (101a) mantém-se aberta e permite que a água circule através do segundo espaço anular (128) formado entre o espaço exterior (100) e o espaço interior (100’)> no sentido das setas (C) e 1 atravesse o segundo dispositivo (102) no sentida das setas (D).

Pelo contrário, se o caudal for inferior ao limiar de funcionamento óptimo do dispositivo (101), por exemplo a 30 l/min, a válvula (101a) é fechada e impede a evacuaçao da água pretratada pelo dispositivo (101) através do espaço anular (128). A água é portanto, neste caso, forçada a atravessar o con_ dicionador (102) no sentido das setas (D). A válvula (102a) actua da mesma maneira entre os condicionadores (102) e (103). A fig. 9 ilustra uma forma de realizaçao particularmente vantajosa da válvula (101a) (ou da válvula (102a)). Esta válvula é constituida essencialmente por um elemento fixo (140) tornado solidário com o elemento tubular exterior (111) por um anel de ligaçao (141) e um elemento (142) montado no interior da 16

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peça fixa (140) e mávsl axialmente segundo a ssta dupla (M). lima mela (143) está montada entre a peça (140) e □ elemento mável (142). A peça fixa (140) compreende a ponteira (122) de entrada do segundo andar de condicionador, isto á, do dispositivo (102). Esta ponteira (122) compreende pelo manos um orifício lateral (144) que permite o escoamento da água no sentido da seta (N), sob a forma de um fluxo helicoidal no interior do espaço anular correspondente. Esta peça fixa (140) compreende igualmente a ponteira de saida do condicionador (101) provido de aberturas laterais (145) que permitem o escoamento da água proveniente do espaço anular (118), no sentida da seta (E)*

No estado representado na fig. 9, a pressão exercida pela água circundante no sentido da seta (E) á suficientemente forte para comprimir a mola (143). Por conseguinte, o elemento mável (143) á impelido para cima, o que tem como efeito levar as aberturas radiais (146) do elemento mável (142) a colocar-se em frente das aberturas laterais (147) feitas na peça fixa (14D). Por conseguinte, uma parte do fluxo ilustrado pela seta (P) pode ser evacuado no sentido das setas (R) atravás das aberturas (146) e (147) para o interior da câmara anular definida pela parede exterior da segundo elemento tubular (121) do condicionador (102). Uma outra parte do fluxo ilustrado pela seta (P) á evacuada no sentido da seta (5) para o interior do segundo condicionador (102). 0 exemplo ilustrado corresponde a um caudal inicial superior ao limiar atrás mencionado, que á por exemplo de 30 1/min. A pressão da mala é calculada de modo tal que a válvula se abre, dado que a água já foi tratada pelo condicionador (101). Se o caudal inicial descer abaixo deste limiar, a pressão exercida pela mola (143) faz descer o elemento (142), o que tem como consequência o fecho da válvula e a imposição de o fluxo ilustrado pela seta (P) circular no sentido da seta (S), sendo

BAD ORIGINAL 17 - as aberturas (147) obturadas e impedindo a passagem da ádua no sentido das setas (R). A válvula ilustrada na fig. 1D é do tipo pneumático. A câmara (150) formada entre a peça fixa (140) a o elemento móvel (142) á alimentada através ds uma conduta (151) com í gás sob pressão, cuja pressão ê controlada por um instrumento de medição, por exemplo um manómetro (152). Esta câmara de j í pressão regulável desempenha o mesmo papel que a mola (143) ilustrada na fig. 9. A vantagem do sistema pneumático á permi- ! ~ ! tir uma maior flexibilidade pelo facto de a pressão poder ser ! regulada muito simplesrrvente e o seu valor poder ser controlado | por leitura directa. ! A forma de realização representada na fig. 11 e nas vistas em corte transversal segundo (I-I), (II—II) e (III- j -III) correspondentes respectivamente às fig. 11a, 11b e 11c, j permite assegurar um condicionamento eficaz para duas gamas de | caudais complementares. 0 condicionador (2C0) compreende um j

I primeiro elemento tubular interior (21D), um segundo elemento | tubular exterior (211), montado coaxialmente em relação ao elemento tubular interior (210), uma ponteira de entrada (212) e uma ponteira de saida (213). Contrariamente às realizações re- j presentadas pelas fig. 1 e 6, este condicionador compreende uma| ponteira de saida (213) diferente da ponteira de entrada (212). G elemento tubular interior (210) contém uma série de imanes permanentes (214) sobrepostas, por exemplo com a forma cilíndrica, separados por separadores intercalares (215) feitos por exemplo por ferro macio. 0 espaço anular (21Θ) formado entre a parede interior do elemento tubular exterior (211) e a parede exterior do elemento tubular interior (210) é preenchido por um canal helicoidal duplo constituido por um canal (219) de "grande secção" e um canal (200) denominado de "pequena secção". Na prática, o elemento tubular interior (210) apresenta-se sob a

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BAD ORIGINAL forma da uma via dupla de eixo oco, moldado numa paga ou maquinado, cus está alojada no interior do elemento tubular exterior (211). Gs dois canais (219) e (220) estão ligados por interrr.ádio de aberturas (221) visíveis em especial na fig. 11c no furo interior central da ponteira da entrada (212), o que permite a água a condicionar penetrar nos refsriaos canais no sentido das setas (F) . A ponteira de saida ê constituída por uma peça cilíndrica (222) provida da um furo interior central (223) cujai

I parte inferior se apresenta sob a forma de uma sede cónica i (224). No intarior deste ruro interior está alojada uma válvu- ' / i la móvel (225) representada vista em planta na fig. 11A. Esta j

válvula está provida de um canal central (226) e compreende um J troço de extremidade inferior cónico que se adapta a sede cóni—j ca (224). Quatro golas axiais (227) são formadas na periferia : da válvula (225). Urna abertura lateral (22B) permite esssgurar a comunicação entra o canal de pequena secção (220) e o canal central (226) da válvula móvel (225). i i

Quando o caudal de água a condicionar for inferior a um limiar limite determinado pelo construtor e função nomeadamente do peso da vil vula móvel (225), a ceferida válvula fica apoiada na sede cónica (224). Isso tom por efeito obturar o canal de grande secção (219)«

Quando o caudal da água a condicionar for superior a este limiar limite, a válvula móvel (225) é levantada pela pressão exercida pela água que pode portanto escoar-se pelei golas laterais (227) e atravás das aberturas (229) (ver a fig. 11B) permitindo o escoamento no canal central (226) no sentido do furo interior central (223).

Qualquer que seja o caudal de água a condicionar

040 ORIGINAL 19 a trajectória mantém-se helicoidal em torno da coluna de imanes» 0 elemento tubular interior é realizado num. materral diellctri-j co. A parede interior do elemento tubular exterior á revestida j de uma camada de um material dieláctrico. j

I 0 condicionador (3G0) ilustrado pela fig. 2 com-! preende como o anterior, um primeira elemento tubular interior (310), um segundo elemento tubular (311), montado coaxialmente j no interior do primeiro elemento tubular, uma ponteira de en- I trada (312) e uma ponteira de saida (313). t j 0 elemento tubular interior (31D) contém uma i série de imanes permanentes (314) sobrepostos, separados por j separadores intercalares (315). Entre os dois elementos tubula-j res (310) e (311) está disposto um terceiro elemento tubular intermediário (316) que define com os dois outros elementos dois espaços anulares (317) e (31B) destinados a passagem da água a condicionar. ! ! i A ponteira de entrada (312) compreende uma pon- j teira central (319) e uma ou várias aberturas (320) que permitem o escoamento da água no espaço anular (318), no sentido das setas (H), e uma ou várias aberturas laterais (321) que permitem o escoamento da água no espaço anular (317) no sentido da seta (J).

I A ponteira de saida (313) é sensivelmente idêntica a ponteira de saida (213) do condicionador da fig. 11. No caso do caudal reduzido, obtura o espaço anular exterior (316) e a água condicionada no decurso da sua travessia do espaço anular (317) escoa-se por aberturas laterais (322), no canal central (323) da válvula (324), no sentido da seta (K). i\lo caso de caudal elevado, a válvula mável (324) eleva-se, sob a acção da pressão, e a água pode escoar-se no sentido da seta (1_), por BAD OfllGlNALj - 20 -

Claims (1)

1. gargantes latsrais (325) da válvula movei. For este motivo, qualquer que seja o caudal, a água circula segundo una trajectária helicoidal em torno da co luna de imanes. A única pega movei é a válvula múvel que pode apoiar—se na sua seda cónica ou elevar-sa rr.ais cu menos Sim fun çco da pressão exercida psla água. ϋ sistema s perfeitamente fiável e não compreende qualquer pega delicada. A presente invenção nao ê limita às formas de realizaçao descritas mas pode ser sujeita a modificações diferentes e apresentar-sa soo variantes diversas evidentes para especialista nesta matéria. REIVINDICASSES - lã - Dispositivo para o condicionamento de água contendo carbonato de cálcio, consistindo este condicionamento em fazer circular esta água segunda uma trajectúria helicoidal, através de um campo electrico criado por uma coluna de imanes permanentes, separadas uns dos outros par separadores intercalares e sobrepostos de modo tal que os seus polos adjacentes sejam da mesma natureza, sstando estes imanes alojados no inte rior de um primeiro elemento tubular feito de um material iso- BAD ORIGINAL J - 21 - lante eláctricamente, compreendendo ss i.e dispositivo um sogunco elemento tubular coaxial oom o primeiro, disposto ds tal manei-j ra oue se furma um esoaço anular antrs o primeiro s c segunco j • * I elementos tubulares, caracterizado por o dispositivo comoreendajp também duas ponteiras (la,13) respectivamente montadas nas duas 3xtrernidades dos dois era.mantos ^uoulareo (lu,ll), cuspos de manaira tal cus contem simultaneamente 2o i,ía dois elementos tu— j i bulares nas suas posiçoes raspectivas, compreendendo estas pcn-j teiras um furo interior central (19,21) s pelo manos uma aber-| tura lateral (30 e/ou (31,32)) que faz a comunicação entre o i furo interior central e o referido espaço anular (1B)„ j Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, ca- : racterizado por a ponteira de entrada (12) compreender duas aberturas laterais (30,31) que desembocam numa direcção sensivelmente tangencial no furo interior central (19), por as pro-j ecç oes num plano perpendicular ao eixo (22*) oeste dispositivo, dos eixos (AA1) s (33*) das duas abarturas laterais (30,31) da j ponteira ds entrede (12) rcrmsrsm entre 3i um snnulo nornp reen _ii-* do entre 6C2 3 DG 2 = por c eixo (AA') de uma (30) das aberturas) ^ I laterais da ponteira de er.trada (19) formar um angulo pelo menos aproximadnniente igual a 90s em relaçao ao eixo (z2 1 ) do oisposi-j tivo, enquanto o eixo (B3') da outra (31) abertura forma com o eixo (ZZ1) do dispositivo um 3nçulo menor que 902» - 32 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, ca-ractarizado por as aberturas laterais (30,31) da ponteira de entrada (12) serem orientadas de modo tal que a trajectária helicoidal da agua no interior do referido espaço anular (18) forma com o eixo (ZZr) do dispositivo um ângulo compreendido entre - 22 BAD ORIGINAL j j C ο e 3 5 2 - 4 3 - Dispositivo de acorda com a reivindicação _ 1 sl 9 C — — j ractsrizado par as aberturas 1 atereis (30,31) da ponteira ds sn- trada (12) serem orientadas de tal modo que a trajcctária hei i— coitíal da água no referido esp aço anular (15) forma com o eixo (ZZ*) do dispositivo um ângulo pelo muno3 apro x imadaraante igual a 152 o Dispositivo ds acordo cora a reivindicação 1, ca— racterizedo por a altura dos separadores intercalares (15) ser quando muito semelhante a altura dos imanes permanentes» Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado por o diâmetro dos separadores intarcai res (15) sexi paio menos igual ao diâmetro aos imanes permanentes (14) . ! Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, ca- ί I racterizada por as paredes laterais do espaço anular formado an-j tra o primeiro (10) e o segundo elemento tubular (11) serem iso-j lados por materiais disláctricos» | ί - 8§ - Dispositivo de acordo com o reivindicação 7, ca— raoterizado por o referido segundo elemento tubular (11) ser BAD ORIGINAL - 23 - constituído par um co. troça 03 tubo 51ΪΟ U ΓΠ í7 .aterial dieláctri- - 0 § . — Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, ca- . racterizado por o referido segundo elemento tubular ser consti-tuido por um troço de tubo metálico (lia) revestido intsriormen-4 te por uma manga (11b) feita de um material dieláctrica, j - 10- - i Dispositivo da acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado por o material dieláctrica ser p olip rcp ii eno ou palij-tetrafluaretileno. ' _ íis _ ! I | f ^ j Instalaçao ca condicionamento da agua, caracteri-j zada por oer constituída por pelo menos dois dos referidos dispositivos de condicionamento da água (1,2,3;101,102,103) de acoí do com uma das reivindicações 1 a 11, montados em sárie a calo menos uma válvula de comando (la,2a,3 a;101a,102a) para orientar a água através de um ou outro destas dispositivos, em função do caudal da referida água. - 125 - c Instalaçao de acordo com a reivindicação 11, cara terizada per os dois dispositivos (101,102) de condicionamento da água serem montados no prolongamento um do outro no interior de um mesmo espaço fechado tubular (ICO) e a refarida válvula (101a) estar montada entre estes dois dispositivoso 24 BAD ORIGINAL

   «·ν ^ Instalaçao da acordo com a raivincicaçaa la, na qual c primeiro dispositivo (101) compreende um primeira els-mento tubular (110) e um segundo elemento tubular (111), 3 na qual o segundo dispositivo (102) conpresnds igualmsnte um primeiro elemento tubular (120) e um segundo elemento tubular j (121), caractsrizada por □ segundo elemento tubular (111) do j j primeira dispositivo sar constituído pelo referido espaço fe- j chado exterior (100) da instalaçao, e por α segundo elemento j tubular (121) do segundo dispositivo (102) ser montado coaxial-' mente no interior deste espaço fechado (1DC), de modo a definir; i com ele um segundo espaço anular (128) de secção sensivelmente j igual a do espaço anular (118) formado entre os dois elementos tubulares (110 e 111) do primeiro dispositivo (101). I - 145 _ ~ i Instalaçao de acordo com a reivindicação 11, ca— ! racterizada por a válvula (IGla ou 102a) com,rssn.isr um elemento central (142) móvel axialmente no interior de uma peça fixa ! i (140), solidária com uma ponteira de entrada do disoositivo seguinte (por exemplo (101) ) e um órgão elástico disposto per ! forma a impelir o elemento central (142) para uma primeira posição quando o caudal de água através do elemento anterior (por exemplo (101) ) for inferior a um valor de limiar determinado, e por forma a comprimir e permitir o deslocamento do elemento central (142) para uma segunda posição quando o caudal da água através do elemento anterior for superior ao valer de limiar detarminado. - 15§ - Instalação de acordo com a reivindicação 14, ca-- 25 - bad original

   Instalaçao de acordo ccm 2 reivindicação 14, ca- reotsrizada por 0 6rg ao elástico compreende rum 3 is teme oneumá- tico constituído por ume canara anular Hem ática fo rmad a entre 0 elemento movei (142) e a peça fixa (14Q) estan do esta cama- ra disposta para receb er um gás scb pressão • - 17S i Instalaçao de acorda com a reivindicação 12, qu4 , , . i compreende varias dispositivos roncadas em série uns na pro- j j lançamento das outras, dispostos coaxialmente no interior do espaço fechado exterior (1GG), sendo ceda dispositivo concabidq para que o caudal da água que o atravessou a o caudal de água que circula nos espaços anulares que o envolvam tenham uma soma sensivelmente igual ao caudal na entrada da primeira dispasiti-^ vo» Instalação de acordo com a reivindicação 11, que compreende dois dispositivo ce condicionamento da água integradas, carecterizada por o espaço anular (216) formado entre um primeiro elemento tubular interior (21D) e um segundo elemento tubular exterior (211) compreender dois canais helicoidais (215,220) de secções diferentes, e por a ponteira de saida (213) compreender um orgão mável (225) disposto de modo a podei deslocar-se entre uma posição de fecho na qual o canal helicoidal (215) que tem a maior secção está obturado, e uma posição de abertura na qual nenhum dos referidos canais esta obturado. BAD ORIGINAL Instalaçao da acorda ca,7. a reivindicação la, ca-raoterizada por os referidos canais helicoidais (215,220) saram forradas na aspassura da parada do elemento tabelar interior (210) . - 202 - Instalaçao ds acordo coo a reivindicação 11, que compreenda dois dispositivos de condicionamento de agua integrados, caracterizada por compreender um elemento tubular intermediário (316) disposto entre um elemento tubular interior (310) a um elemento tubuler exterior (311), definindo este ale-manto tubular intermldio (316) com os dois outros slamantos tubulares dois aspaços anulares (317 e 313), a por a ponteira de saida (313) compreender um órgão móvel (325) disposto por forma a podar deslocar-ss entre uma posição da facho na qual o espaço anular exterior (313) está obturado, s uma posição de abertura na a uni nenhum dos espaços rof-eridos está obturado. - 21 - - Instalaçao de acordo com as reivindicações 15 ξ 20, caraoterizada por a ponteira de saida (213,313) compreende] uma sede cónica e por o órgão móvel (225,325) ser constituído por uma válvula provida de uma ponteira cónica adaptada na referida sede, ds um canal central provido de aberturas laterais e de pelo menos uma gola axial disposta na sua parifaria* BAD ORIGINAL j 27 -

   C requerente declara que 35 primeiros pedidas desta patente foram depo sitados em F ranga, em 14 de Fevereiro de 1985, 17 de Abril de 1985 e em 17 de Abril da 1935, sob os n2 3. 85 D223 2, 85 G 5919 e 35 05920, res ρectiv ame nte. Lisboa, 14 da Fevereiro de 1986. C AG LITE OFICIAL

   BAD ORIGINAL 28

   dispesitivc" A invenção refere-se a um dispositivo de conaicio-· j namsnto de água contendo calcáreo e a uma instalaçao realizada com aste dispositivo. i Este dispositivo compreende essencialmente um elej mento tubular interior (10), um elemento exterior (1) e duas oon-j· ji teiras nas extremidades (12) e (13). Estes elementos estão ais- J I: ! postos de maneira tal que se forma um espaço anular (19) entre oj j elemento tubular (10) e o elemento tubular (11). A ponteira ds j : entrada (12) compreende um furo interior central (19) e pela menos uma abertura lateral para fazer comunicar o furo central com o espaço anular (18). A ponteira de saida (13) compreende um fure central (21) e pele menos uma abertura lateral·para recolher a ;! água que circula atravás do espaço anular (13). ;! A ou as aberturas laterais da ponteira de entrada η -steo dispostas de maneira a produzir uma circulação helicoidal da água no espaço anular (10), qualquer que seja o re-ime de

   I ! utilização. BAD ORIGINAL