NL9200372A

NL9200372A - Equipment for inhibition of lime-scale formation or lime deposition in water pipes

Info

Publication number: NL9200372A
Application number: NL9200372A
Authority: NL
Original assignee: Hermanus Jacobus Koster
Priority date: 1992-01-29
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1993-08-16
Also published as: NL192956B; NL192956C

Abstract

Equipment for the inhibition of limescale formation/lime deposition in pipes or similar in which a supply device (1) supplies an electrical signal by means of cables (2) to coils/transmitters (4) which surround the pipe (3) with opposing windings, (annoted ''+'' and ''-''). The supply device (1) operates in a pref. frequency range of 3-6 kHz. The frequency is automatically varied in pref. steps of e.g., 50 Hz. In practice the waveform is varied in block waves to form an approximately sinusoidal wave - triangular waveforms are also used. The varying electromagnetic field generated in the pipe acts to maintain the calcium and iron particles in the water in the pipe (3) in suspension and prevent their deposition. The number of coils/transmitters (4) required is dependent on the thickness of the pipe (3) and the flow rate of the water in the pipe (3). The coils (4) can be substituted by or combined with transformers placed in close contact with the pipe (3) - the open secondary windings of which generate the required electromagnetic field.

Description

Inrichting voor verhindering van kalkafzettingLimescale prevention device

De uitvinding betreft een inrichting voor verhindering van kalkafzetting voorzien van een voedingsbron voor het tijdens bedrijf opwekken van een elektrisch signaal, dat via tenminste één kabel, aan tenminste één, om een door vloeistof doorstroomd voorwerp gewikkelde antenne wordt toegevoerd en althans binnen de vloeistof een elektromagnetisch veld opwekt.The invention relates to a device for preventing lime scale deposition, provided with a power source for generating an electrical signal during operation, which is supplied via at least one cable to at least one antenna wound around an object flowing through liquid and, at least within the liquid, an electromagnetic field.

Een dergelijke inrichting is bekend uit het Belgische octrooischrift 901.884. In de praktijk blijkt deze bekende inrichting niet tot nauwelijks te funktioneren. Daarom is het een doel van de onderhavige uitvinding om een inrichting voor het verhinderen van kalkafzetting van de bovengenoemde soort te verschaffen, waarin daadwerkelijk kalkafzetting substantieel wordt tegen gegaan.Such a device is known from Belgian patent 901,884. In practice, this known device appears to function barely, if at all. Therefore, it is an object of the present invention to provide an apparatus for preventing lime deposition of the above-mentioned type, in which lime deposition is actually substantially prevented.

Dit doel wordt bereikt met een inrichting volgens de uitvinding die het kenmerk heeft, dat de voedingsbron is voorzien van middelen om het signaal tijdens bedrijf een frekwentie-spektrum te verschaffen, dat althans een signifikant gedeelte in de frekwentieband tussen 3 en 6 kHz heeft en waarbij de aktuele golfvorm voortdurend op automatische wijze verandert.This object is achieved with a device according to the invention, characterized in that the power source is provided with means for providing the signal with a frequency spectrum during operation, which at least has a significant part in the frequency band between 3 and 6 kHz and wherein the current waveform changes continuously automatically.

Andere uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn in de overige konklusies beschreven.Other embodiments of the invention are described in the other claims.

Voordelen van de uitvinding zijn, dat de kalk- en ijzerstruk-tuur van de behandelde vloeistof, die bijvoorbeeld water is, door elektromagnetische signalen zodanig wordt veranderd, dat een afzetting bij lage, normale, dan wel hoge temperatuur wordt voorkomen, zonder dat de chemische samenstelling van de vloeistof wordt veranderd. Met de inrichting volgens de uitvinding wordt slechts de fysische struktuur van het water veranderd. Kalk- en ijzerdeeltjes in een waterleiding slaan bijvoorbeeld niet langer neer, maar worden fysisch zo gedestabiliseerd, dat zij als kleine losse deeltjes met de waterstroom worden meegevoerd. Voorts kan de inrichting eenvoudig worden toegepast zonder dat de vloeistofstroom wordt gehinderd, en zonder dat ingrijpende veranderingen aan bestaande installaties moeten worden aangebracht. Tevens kunnen reeds van een kalkafzetting voorziene installaties met de inrichting volgens de uitvinding worden gezuiverd.Advantages of the invention are that the lime and iron structure of the treated liquid, which is for instance water, is changed by electromagnetic signals in such a way that a deposition at low, normal or high temperature is prevented, without the chemical fluid composition is changed. With the device according to the invention, only the physical structure of the water is changed. Lime and iron particles in a water pipe, for example, no longer precipitate, but are physically destabilized in such a way that they are carried along as small loose particles with the water flow. Furthermore, the device can be easily applied without hindering the flow of liquid and without having to make drastic changes to existing installations. Plants already provided with lime scale can also be purified with the device according to the invention.

De uitvinding zal aan de hand van een tekening worden toegelicht, die slechts dient ter illustratie en niet in beperkende zin dient te worden opgevat. Daarin tonen: fig. 1 een antikalkinrichting volgens de uitvinding; fig. 2 een alternatieve antikalkinrichting volgens de uitvinding; fig. 3 een voorbeeld van het frekwentiespektrum van in de uitvinding toegepaste signalen.The invention will be elucidated on the basis of a drawing, which is only illustrative and should not be construed in a limiting sense. In the drawing: Fig. 1 shows an anti-scale device according to the invention; Fig. 2 shows an alternative anti-scale device according to the invention; Fig. 3 shows an example of the frequency spectrum of signals used in the invention.

Pig. 1 toont een voedingsbron 1, die elektrische signalen opwekt,--die via kabels 2 naar als spoelen om een leiding 3 aangebrachte antennes 4 worden gevoerd. De als spoelen aangebrachte antennes 4 zijn afwisselend met tegengestelde spoed om de leiding 3 gewikkeld, hetgeen met "+" en tekens in fig. 1 is aangegeven.Pig. 1 shows a power source 1, which generates electrical signals, which are fed via cables 2 to antennas 4 arranged as coils around a conduit 3. The antennas 4 arranged as coils are alternately wound around the lead 3 with opposite pitch, which is indicated by "+" and characters in FIG.

Om een goede werking van de inrichting te verzekeren blijkt, dat de voedingsbron middelen dient te omvatten, die ervoor zorgen dat opgewekte elektrische signalen een frekwentiespektrum hebben, waarin tenminste een substantieel gedeelte een frekwentie in het gebied van 3-6 kHz heeft, zoals in fig. 3 nader is geïllustreerd. Bovendien is het verloop van het signaal als funktie van de tijd niet konstant, maar wisselt de precieze frekwentie-inhoud voortdurend, en wel met een frekwentie van bijvoorbeeld 50 Hz. In de praktijk varieert de golfvorm van het door de voedingsbron 1 opgewekte signaal voortdurend van bijna blokgolven tot bijna sinusoïde vormen. Deze voortdurende verandering vindt automatisch plaats. Ook driehoekachtige spanningsvormen komen, voor. Voorts wisselt niet alleen de frekwentie van het signaal, maar ook de amplitude. Dit is vooral dan van belang indien de waterdoorvoer wisselend is, hetgeen in de meeste toepassingen het geval zal zijn.In order to ensure proper operation of the device, it appears that the power source must comprise means which ensure that generated electrical signals have a frequency spectrum in which at least a substantial part has a frequency in the range of 3-6 kHz, as shown in FIG. 3 is further illustrated. In addition, the course of the signal as a function of time is not constant, but the precise frequency content changes continuously, with a frequency of, for example, 50 Hz. In practice, the waveform of the signal generated by the power source 1 continuously varies from near square waves to near sinusoidal shapes. This continuous change takes place automatically. Triangular-like stresses also occur. Furthermore, not only the frequency of the signal varies, but also the amplitude. This is especially important if the water flow is variable, which will be the case in most applications.

De voeding van de apparatuur wordt verzorgd door een (niet getoonde) gelijkrichter, die de wisselspanning van het net omvormt in een gelijkspanning. Deze gelijkrichter is in zijn geheel ingebouwd in een, eveneens niet getoonde netstekker-behuizing. De netspanning en de apparatuur zijn galvanisch door middel van een transformator gescheiden.The equipment is powered by a rectifier (not shown), which converts the AC voltage of the network into a DC voltage. This rectifier is completely built into a mains plug housing (not shown). The mains voltage and the equipment are galvanically isolated by means of a transformer.

In fig. 1 zijn bij wijze van voorbeeld 6 spoelvormige antennes 4 getekend. Dit aantal hangt af van de dikte van de leiding 3 en de hoeveelheid waterdoorvoer.Fig. 1 shows coil-shaped antennas 4 by way of example 6. This number depends on the thickness of the pipe 3 and the amount of water passage.

In fig. 2 wordt een variant op de inrichting volgens de uitvinding getoond. In de daarin getoonde inrichting zijn geen spoelvormi-ge antennes 4 om de leiding 3 gewikkeld, maar zijn zo dicht mogelijk tegen de leiding 3 één of meer transformatoren 5 geplaatst. Door de transformatoren 5 wordt via hun open gehouden sekundaire windingen (dat wil zeggen dat zij niet met verdere elementen zijn verbonden) een elektromagnetisch veld opgewekt, 'dat zich onder meer binnen de leiding 3 uitstrekt en daar dezelfde werking heeft als het door de inrichting van fig. 1 opgewekte veld. De voedingsbron 1 in fig. 2 wekt weer dezelfde signalen op als de voedingsbron 1 van fig. 1. Met de inrichting van fig. 2 worden opgewekte signalen met een relatief geringe spanning van bijvoorbeeld 12 v omhoog getransformeerd naar bijvoorbeeld 280 V. Waarden tot 800 V zijn echter mogelijk, terwijl in sommige toepassingen met waarden van 2000 V suksesvolle resultaten zijn bereikt. De noodzakelijke spanning aan de klemmen van de secundaire winding van de transformatoren hangt onder meer af van de diameter van de leiding 3.Fig. 2 shows a variant of the device according to the invention. In the device shown therein no coil-shaped antennas 4 are wound around the line 3, but one or more transformers 5 are placed as close as possible to the line 3. The transformers 5 generate an electromagnetic field via their secondary windings (that is to say that they are not connected to further elements), which extends, inter alia, within the line 3 and has the same effect there as that produced by the device. Fig. 1 generated field. The power source 1 in Fig. 2 again generates the same signals as the power source 1 in Fig. 1. With the device of Fig. 2, generated signals with a relatively low voltage of, for example, 12 v are transformed upwards to, for example, 280 V. Values up to 800 V are possible, however, in some applications with values of 2000 V successful results have been achieved. The necessary voltage at the terminals of the secondary winding of the transformers depends, among other things, on the diameter of the line 3.

Het is ook mogelijk de inrichtingen van fig. 1 en 2 te kombi-neren, in die zin, dat de sekundaire windingen van de transformatoren 5 van de inrichting van fig. 2 met als spoelen om de leiding 3 gewikkelde antennes 4 worden verbonden, zodat op de antennes 4 een hogere spanning wordt aangeboden.It is also possible to combine the devices of FIGS. 1 and 2 in that the secondary windings of the transformers 5 of the device of FIG. 2 are connected to antennas 4 wound around the conduit 3, so that a higher voltage is applied to the antennas 4.

De inrichting volgens de uitvinding is niet beperkt tot de in de figuren beschreven uitvoeringsvorm. In het bijzonder is de inrichting ook effektief bij andere vloeistoffen dan water.The device according to the invention is not limited to the embodiment described in the figures. In particular, the device is also effective with liquids other than water.

Claims

An apparatus for preventing limescale deposition provided with a power source for generating an electrical signal during operation, which is supplied via at least one cable to at least one antenna wound around an object flowing through liquid and which generates an electromagnetic field at least within the liquid, characterized in that the power source is provided with means to provide the signal with a frequency spectrum during operation, which has at least a significant portion in the frequency band between 3 and 6 kHz and wherein the current waveform changes continuously, automatically.

2. Limescale prevention device provided with a power source for generating an electrical signal during operation, which is converted via converting means into an electromagnetic field, which extends at least within an object flowing through liquid, characterized in that the converting means consist of one or more transformers and the power source is provided with means for providing the signal with a frequency spectrum during operation, which has at least a significant portion in the frequency band between 3 and 6 kHz and wherein the current waveform is continuously, automatically changes.

3. Limescale prevention device provided with a power source for generating an electrical signal during operation, which is converted via conversion means into an electromagnetic field, which extends at least within an object flowing through a liquid, said conversion means at least around the object wound antenna means, characterized in that the converting means further comprise one or more transformers and in that the power source is provided with means to provide the signal with a frequency spectrum during operation, which is at least a significant part in the frequency band between 3 and 6 kHz and the current waveform changes continuously, automatically.

4. A device as claimed in Claim 1, 2 or 3, characterized in that the means for automatic change of the current waveform change the waveform with a frequency of at least substantially 50 Hz.