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" Procédé et appareil pour faire le vide "
La présente invention se rapporte à un procédé pour faire le vide dans une enceinte, suivant lequel on fait diffuser le gaz de l'enceinte à vider dans une vapeur gé.. néralement facilement condensable et se détendant dans un espace ou règne un vide préparatoire maintenu par une pom- pe, dite pompe préparatoire ou pompe primaire.
Par diffusion, il faut comprendre le phénomène sui- vant lequel un gaz passe dans un seul sens à travers une vapeur qui se détend à la sortie d'un ajutage, cette va- peur étant soumise à une certaine condensation après sa sortie de l'ajutage susdit.
Jusqu'à présent, on a condensé totalement la vapeur susdite dans le diffuseur même où le tube qui le prolonge, de façon que la pompe préparatoire n'aspire que le gaz à évacuer. La très faible différence de pression que peut créer la diffusion de part et d'autre de la zône de con- densation présente le gaz à extraire sous très faible
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pression à la pompe préparatoire. Celle-ci travaillant gé- néralement dans ces conditions aux environs de son vide limite possède un débit pratiquement nul. On est donc li- mité dans l'obtention du vide par ce procédé*
Suivant l'invention, au lieu de condenser totalement la vapeur susdite, généralement constituée par du mercure, on ne condense cette vapeur dans le diffuseur de la pompe à diffusion, que dans la proportion pour qu'il y ait diffusion.
Le restant de la vapeur non condensée coneient grâcà à la diffusion le gaz à extraire. Le mélange de la vapeur non condensée et du gaz à évacuer se trouvant sous pression notable est extrait avec facilité par la pompe préparatoire. La pompe préparatoire peut dans ces condi- tions extraire le gaz dont la pression partielle peut être excessivement minime.
Ce procédé peut donc s'expliquer de la façon suivan- te : une pompe telle que la pompe préparatoire ne pouvant plus, ou du moins ne pouvant plus que très difficilement extraire un gaz d'une enceinte à cause de la pression trop faible régnant dans celle-ci, on mélange à ce gaz un autre gaz dont on peut se débarasser facilement par la suite.
Ce mélange a comme effet de donner lieu à une pression' totale suffisante pour permettre à la pompe préparatoire de fonctionner dans de bonnes conditions. On peut ainsi éliminer complètement le premier gaz.
Un appareil pour la réalisation du procédé suivant l'invention présente donc comme particularité essentielle qu'il ne produit pas de condensation de la vapeur entre la sortie de la pompe à diffusion et l'endroit où la pompe préparatoire débouche dans l'appareil. Il est donc avan- tageux que ce dernier endroit soit à faible distance de la sortie de la pompe à diffusion, de façon à empêcher
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toute condensation prématurée.
La pompe préparatoire est constituée de préférence par un éjecteur disposéà l'intérieur de la pompe à dif- fusion et dont le col est situé à faible distance de la sortie de celle-ci. De cette façon, la vapeur non conden- sée entraîne le gaz à évacuer vers le col de l'éjecteur à une vitesse légèrement inférieure à celle de la veine gazeuse qui traverse l'éjecteur. Le gaz à évacuer est donc entraîné beaucoup plus facilement par le jet gazeux sortant de l'éjecteur que s'il était immobile autour de celui-ci. Cette vapeur non condensée se présente au col de l'éjecteur avec une pression notable qui facilite l'éjection et empêche l'éjecteur de se désamorcer. En ou- tre, le vide réalisé par celui-ci est d'autant meilleur que son débit est plus grand.
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'in- vention, l'éjecteur est connecté directement à la source de vapeur et présente des orifices débouchant dans la pom- pe à diffusion disposée autour de lui.
La présente invention se rapporte également à une construction d'appareil à faire le vide comprenant plu- sieurs pompes à diffusion disposées en série. Suivant l'invention, l'appareil comporte une conduite d'amenée de vapeur et une paroi froide coaxiales entre lesquelles les tubes de diffusion de chaque pompe sont disposés les uns à la suite des autres, ooaxialement à la dite condui- te d'amenée de vapeur et à la dite paroi froide.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins an- nexés au présent mémoire et qui représentent schématique- ment, deux formes de réalisation de l'invention.
Figure 1 est une coupe axiale à travers un appareil
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pour la réalisation du procédé suivant l'invention.
Figure 2 est une coupe axialeà travers un appareil suivant l'invention comportant plusieurs pompes à diffu sion disposées en série.
On voit à la figure 1 un récipient 2 contenant du mercure. Ce récipient est chauffé par une source de cha- leur quelconque non représentée. Les vapeurs de mercure passent dans un tube 2a entouré d'une matière calorifu- ge 3.
Au tube 2a est connecté directement un éjecteur 4.
Cet éjecteur est pourvu de trous 4a débouchant dans un tube 5 entourant l'éjecteur 4 et disposé de préférence con- centriquement à cet éjecteur 4.. Ce tube 5 est disposé dans un récipient 6 qui est en communication avec l'enceinte à vider 7 et qui, avec une paroi 8 constitue un réfrigé- rant traversé par de l'eau amenée par exemple par une con- duite 8a et évacuée par une conduite 8b. Le tube 5 et la paroi froide 6- constituent ensemble la pompe à diffusion.
La vapeur de mercure qui passe par les trous 4a su- bit ue première détente et circule entre 1.'éjecteur 4 et le tube 5. A la sortie 5a de celui-ci, elle subit une deuxième détente et se condense au contact de la paroi du récipient 6. Cette condensation n'est cependant que par- tielle. Elle est suffisante pour provoquer la diffusion du gaz qui se trouve entre le tube 5 et la paroi du ré- cipient 6. La distance entre la sortie 5a du tube 5 et le col 4b de l'éjecteur 4 est faible, de façon que la con- densation de la vapeur de mercure ne soit que partielle.
L'éjecteur 4 est donc alimenté non seulement par du. gaz à évacuer, mais en même temps par une notable partie de la vapeur,de mercure qui a traverse les trous 4a. Après que la vapeur de mercure chargée de gaz s'est mélangée à
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celle de mercure sortant de l'éjecteur, on effectue la condensation totale de cette vapeur. Le mercure liquéfié repasse dans la chaudière 2 par l'intermédiaire d'un si- phon tandis que le gaz s'échappe par une conduite 10.
Il est évident que la condensation partielle de la vapeur de mercure entre la sortie du tube 5 et le col 4b de l'éjecteur pourrait être réalisée en tenant compte d'autres facteurs que la surface de contact de cette va- peur avec le réfrigérant susdit. On pourrait par exemple imaginer un refroidissement moins énergique de la paroi 6 entre la sortie 5a du tube 5 et le col 4b de l'éjecteur.
On pourrait également agir sur le débit de vapeur de mer- cure passant par les trous 4a.
L'appareil suivant l'invention permet la réalisation de vides de l'ordre du dix-millionième de millimètre de mercure tout en employant des tubes cylindriques.
On peut évidemment employer plusieurs pompes à diffu- sion en série afin d'obtenir un vide très grand. Dans ce cas, les différentes pompes à diffusion sont avantageuse- ment disposées comme représenté à la figure 2. La conduite d'amenée de vapeur est pourvue à différents niveaux de trous 2b analogues aux trous 4a de la figure 1. Ces trous sont entourés de tubes 5. Coaxiàlement à la conduite d'amenée 2a et aux différentes tubes de diffusion 5 est disposée une paroi froide 6. Celle-ci est refroidie par un réfrigérant circulant entre elle et la paroi 8. Cette construction se caractérise comme on s'en rend compte aisément par sa grande simplicité.
Cette simplicité reste la même si l'arrivée de va- peur est l'extérieur des tubes 5 et si le réfrigérant est à l'intérieur de ceux-ci. Quelle que soit la forme de réa- lisation adoptée, il va de soi que ces différentes pompes
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à diffusion peuvent être, mais ne doivent pas nécessaire- ment être, suivies d'une pompe primaire aspirant simulta- nément le gaz à extraire et la vapeur sortant d'une ou de plusieurs d'entre elles.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusive- ment limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la for- me, la disposition et la constitution des éléments inter- venant dans sa réalisation sans sortir de la portée du présent brevet.
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R E V E N Ç A T 0 .'¯' S
1.- Procédé pour faire le vide dans une enceinte sui- vant lequel on fait diffuser le gaz de l'enceinte à vider dans une vapeur généralement facilement condensable et se détendant dans un espace où règne un vide préparatoire maintenu par une pompe, caractérisé en ce qu'on aspire par la pompe qui effectue le vide préparatoire, non seulement le gaz à extraire qui a diffusé dans la pompe à diffusion, mais également une quantité notable de vapeur.