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La présente invention est relative à un appareil pour provoquer et maintenir une différence de pression entre des espaces en communication, conte- nant des agents gazeux, en particulier une pompe à vide ou un joint moléculaire.
Pour provoquer et maintenir des différences de pression, on utilise généralement des pompes à jet de vapeur, des pompes à air moléculaire, et d'au- tres appareils de même nature. L'invention se distingue de ces appareils connus, servant au même but, par l'utilisation d'un stator et d'au moins un rotor disposé concentriquement, tournant à grande vitesse périphérique, un de ces éléments au moins étant pourvu de rainures conçues à la manière d'un filetage. A l'aide d'un appareillage de l'espèce, on peut, sans grands frais, maintenir une différence de pression entre deux espaces contenant des agents gazeux, c'est-à-dire les ren- dre étanches l'un par rapport à l'autre, ou provoquer une différence de pression, c'est-à-dire pomper des agents gazeux hors d'un espace.
Grâce à l'appareillage conforme à l'invention, il est possible de maintenir entre deux espaces un rap- port très élevé de pression; ainsi par exemple, dans le cas de gaz lourds, ce rapport peut être amené sans plus à une valeur de 1/1000 ou plus haut encore.
Suivant l'invention, la production et le maintien de la différence de pression peut avoir lieu en deux phases successives, une phase préliminaire ayant lieu à une faible vitesse périphérique du rotor à pression plus élevée, et la deuxième phase à une vitesse périphérique plus élevée du rotor. Etant don- né que la pression élevée dans ce cas est protégée par les parties du rotor de la deuxième phase animées d'un mouvement rapide, les pertes par frottement sont sensiblement diminuées.
Suivant l'invention, la prise ainsi que la conduite des agents ga- zeux a lieu, dans le cas de l'appareillage conforme à l'invention, au moyen de tubes, dont les ouvertures situées en dehors de l'axe de rotation sont dirigées à l'encontre du sens de rotation du contenu du rotor. En ceci, on utilise pour l'évacuation, la pression dynamique des gaz, les quantités prélevées étant régla- bles par un dimensionnage approprié des sections de passage et de la longueur des tubes de prise.
D'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention sont exposés de plus près à l'appui de la formule d'exécution de l'invention, repré- sentée aux plans d'accompagnement.
La figure 1 représente une coupe par l'appareillage, passant par l'axe de rotation du rotor, et la figure 2 une coupe perpendiculairement par rap- port à cet axe de rotation.
Dans le cas de la formule d'exécution représentée, il s'agit de pro- voquer respectivement de maintenir une différence de pression entre les espaces 1, 2 et 3. L'espace 1 est en communication avec l'espace 2 par une ouverture cen- trale 5 pratiquée dans une paroi de séparation 4. A cette ouverture 5 se raccor- de une tubulure 6, qui est pourvue à sa face extérieure de rainures 7 à la manière d'un filetage. Sous cette tubulure est disposé un rotor 8, dont le montage et la commande ne sont pas représentés en détail. Ce rotor tourne à une grande vi- tesse périphérique, par exemple supérieure à 330 m/sec. Une douille 9 est rac- cordée au rotor. Lors de la rotation du rotor, du gaz passe continuellement de l'espace 2 à l'intérieur du rotor, par cette douille 9 et la tubulure 6.
Une deuxième disposition pour provoquer ou maintenir le vide est formée par la paroi extérieure du rotor 8 en rotation et un corps de stator 10, qui est pourvu inté- rieurement de rainures 11 conçues à la manière d'un filetage.
Le rotor étant arrêté, la pression à l'intérieur de tout le système s'équilibre. Si le rotor est mis en rotation, l'agent gazeux est mis en mouvement par suite de l'action du rotor avec ses 'pas de vis 7 et 10, ce qui provoque une différence de pression, qui ou bien maintient un vide élevé dans l'espace 3, ou bien peut servir à pousser les gaz de manière continue.
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L'évacuation des gaz arrivant dans l'espace intérieur du rotor 8 a lieu de préférence par des tubes, dont les ouvertures situées à l'extérieur de l'axe de rotation sont dirigées à l'encontre du sens de rotation du contenu gazeux entraîné par le rotor. La figure 2 représente la conception de ces tubes 12 et 13 en forme de crochets, qui sont de préférence disposés de manière fixe dans l'es- pace intérieur du rotor. Il convient de veiller dans chaque cas à ce que l'inter- valle entre les parties en rotation et les parties fixes soit aussi faible que possible. La première phase constituée par les parties 7 et 9 fonctionne à faible vitesse à pression élevée, de telle sorte que la pression extérieure élevée est protégée par les parties du rotor 8 animées d'un'mouvement rapide, ce qui réduit sensiblement les pertes par frottement.
L'appareillage conforme à l'invention est particulièrement approprié à des centrifuges à grande vitesse, où a lieu dans l'espace intérieur du rotor une séparation des gaz avec des constituants de poids différents. Il convient toutefois aussi comme pompe à vide pour le transport de gaz de toutes espèces, particulièrement de gaz très lourds.
REVENDICATIONS.
1. Appareil pour povoquer et maintenir une différence de pression entre des espaces communiquant entre eux et contenant des agents gazeux, parti- culièrement une pompe à vide ou un joint moléculaire, caractérisé par un stator au moins et un rotor au moins disposé concentriquement, tournant à grande vites- se périphérique, un de ces éléments au moins étant pourvu de rainures conçues à la manière d'un filetage.
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The present invention relates to an apparatus for causing and maintaining a pressure difference between spaces in communication, containing gaseous agents, in particular a vacuum pump or a molecular seal.
To induce and maintain pressure differences, steam jet pumps, molecular air pumps, and the like are generally used. The invention differs from these known devices, serving the same purpose, by the use of a stator and at least one rotor arranged concentrically, rotating at high peripheral speed, at least one of these elements being provided with designed grooves. like a thread. With the aid of an apparatus of the kind, it is possible, without great expense, to maintain a pressure difference between two spaces containing gaseous agents, that is to say to make them airtight with respect to each other. to the other, or cause a pressure difference, i.e. pumping gaseous agents out of a space.
Thanks to the apparatus according to the invention, it is possible to maintain a very high pressure ratio between two spaces; thus, for example, in the case of heavy gases, this ratio can be brought without more to a value of 1/1000 or even higher.
According to the invention, the production and maintenance of the pressure difference can take place in two successive phases, a preliminary phase taking place at a low peripheral speed of the rotor at higher pressure, and the second phase at a higher peripheral speed. of the rotor. Since the high pressure in this case is protected by the rapidly moving parts of the second phase rotor, the friction losses are significantly reduced.
According to the invention, the setting as well as the conduct of the gaseous agents takes place, in the case of the apparatus according to the invention, by means of tubes, the openings of which situated outside the axis of rotation are directed against the direction of rotation of the rotor contents. In this, for the evacuation, the dynamic pressure of the gases is used, the quantities withdrawn being adjustable by an appropriate dimensioning of the passage sections and of the length of the intake tubes.
Other details, characteristics and advantages of the invention are set out more closely in support of the embodiment of the invention, shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 represents a section through the apparatus, passing through the axis of rotation of the rotor, and FIG. 2 a section perpendicularly with respect to this axis of rotation.
In the case of the execution formula shown, it is a question of causing respectively to maintain a pressure difference between spaces 1, 2 and 3. Space 1 is in communication with space 2 by an opening central 5 formed in a partition wall 4. A pipe 6 is connected to this opening 5, which is provided on its outer face with grooves 7 in the manner of a thread. Under this pipe is arranged a rotor 8, the assembly and control of which are not shown in detail. This rotor rotates at a high peripheral speed, for example greater than 330 m / sec. A sleeve 9 is connected to the rotor. During the rotation of the rotor, gas passes continuously from the space 2 inside the rotor, through this sleeve 9 and the tube 6.
A second arrangement for creating or maintaining the vacuum is formed by the outer wall of the rotating rotor 8 and a stator body 10, which is internally provided with grooves 11 designed in the manner of a thread.
With the rotor stopped, the pressure inside the entire system is balanced. If the rotor is rotated, the gaseous agent is set in motion as a result of the action of the rotor with its threads 7 and 10, which causes a pressure difference, which or else maintains a high vacuum in the rotor. space 3, or else can be used to push the gas continuously.
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The evacuation of the gases arriving in the interior space of the rotor 8 takes place preferably by tubes, the openings of which located outside the axis of rotation are directed against the direction of rotation of the entrained gas content. by the rotor. Figure 2 shows the design of such hook-shaped tubes 12 and 13, which are preferably fixedly disposed in the interior space of the rotor. In each case, care should be taken to ensure that the gap between rotating parts and fixed parts is as small as possible. The first phase constituted by the parts 7 and 9 operates at low speed at high pressure, so that the high external pressure is protected by the parts of the rotor 8 animated by a rapid movement, which significantly reduces the friction losses. .
The apparatus according to the invention is particularly suitable for high speed centrifuges, where a separation of the gases with constituents of different weight takes place in the interior of the rotor. However, it is also suitable as a vacuum pump for the transport of gases of all kinds, especially very heavy gases.
CLAIMS.
1. Apparatus for causing and maintaining a pressure difference between spaces communicating with each other and containing gaseous agents, in particular a vacuum pump or a molecular seal, characterized by at least one stator and at least one rotor arranged concentrically, rotating at high peripheral speed, at least one of these elements being provided with grooves designed in the manner of a thread.