"Organe microporeux ayant des vides effilés, orientés
et interconnectés"-La circulation des fluides à travers des systèmes ouvert; et fermés présente de nombreuses applications dans les arts, les sciences et la technologie. Des pompes réciproques mécaniques, des pompes centrifuges, des tubes ondulés, des gradients thermiques et des ventilateurs sent tous couramment employés pour déplacer des fluides. Une application particulière où les systèmes ci-dessus indiqués de circulation sont souvent inutilisables concerne la recherche bactériologique où un ballon stérile a, dans son col, un bouchon ou tampon en
coton ou autre substance poreuse, et l'air ambiant ou autre
gaz peut traverser le coton. Pour de nombreuses réactions
comme des réactions de fermentation., la vitesse à laquelle l'air passe à travers le coton est un facteur important
qui détermine la vitesse à laquelle la réaction a lieu.
Un inconvénient majeur de l'usage d'un tampon en coton dans un ballon stérile à secousses ou vibratoire, est la vitesse très lente de l'échange gazeux à travers le .tampon
en coton. En conséquence, l'échange gazeux à travers le tampon en coton limite la vitesse plutôt que le processus biologique dans le milieu biologique. Des systèmes élaborés de pompage
de gaz stérile ont été développés et utilisés pour augmenter
la vitesse de l'écoulement d'air. Cependant, de tels systèmes sont assez coûteux, difficiles à faire fonctionner et à entretenir et offrent une source de contamination possible.
<EMI ID=1.1>
une pression réduite ou une pression élevée et les réactions sont également mises en oeuvre en présence d'un gaz particulier.
Plus particulièrement, l'écoulement forcé de gaz utilise typiquement des compresseurs mécaniques ou autres dispositifs pouvant donner lieu à des impuretés provoquées
<EMI ID=2.1>
déplacer les gaz dans des conditions très purifiées a rendu la plupart des systèmes mécaniques inutilisables. Par ailleurs.
de nombreux gazre sont pas compatibles avec les matériaux courants
de construction et ne peuvent ainsi être pompés par des
dispositifs traditionnels. De plus également, certains procédés nécessitent des températures élevées ou des températures
réduites. L'étude de systèmes pour la circulation de l'air ou d'autres gaz est rendue encore plus difficile par la présence de ces conditions.
Avant que les gaz utilisés ou générés dans des traitements industriels puissent être évacués vers l'atmosphère, ils doivent, selon la loi, être dépollués des substances nuisibles. Une grande partie du prix du procédé de dépollution provient du prix du déplacement physique des gaz à travers
des systèmes complexes.
Le mouvement de solvants et solutés à travers des membranes semi-perméables a été étudié de façon intensive.
Le phénomène de l'osmose inverse à travers une membrane est utilisé dans le dessalement de l'eau de mer et autres procédés de purification de liquides.
Quand une solution U d'un soluté X dans un solvant
Y, est placée d'un coté d'une membrane semi-perméable M,
qui est perméable au solvant Y mais imperméable au soluté X
et que le solvant pur Y est placé de l'autre côté de la membrane semi-perméable M, alors une pression osmotique
<EMI ID=3.1>
Po - cRT ( 1 )
dans laquelle "c" est la concentration molaire du soluté X
dans la soutien U ; R est la constante universelle des gaz
et T est la température absolue. Cette équation pour la pression osmotique a été proposée par Vanit Hoff en 1887.
Dans le modèle ci-dessus, quand la solution U et
le solvant pur Y exercent la même pression hydrostatique
<EMI ID=4.1>
la membrane est nulle et la pression osmotique P , générée
<EMI ID=5.1>
contenant le solvant pur à travers la membrane semi-perméable vers le côté contenant la solution U du soluté X dans le
<EMI ID=6.1>
<EMI ID=7.1>
est nulle.
Dans le modèle ci-dessus, si une différence de
<EMI ID=8.1>
solution U, telle que Pe soit supérieure à la pression osmotique P , alors le solvant pur Y s'écoule en direction inverse,
à partir du coté de la solution U de la membrane semi-perméable vers le côté du solvant pur. Une application pratique à grande échelle de cela est faite dans l'osmose inverse où on obtient
<EMI ID=9.1>
semi-perméable, perméable à l'eau mais imperméable au sel.
Une relation très générale, caractéristique des phénomènes
de transport en général pendant des phénomènes thermodynamiques irréversibles, pour des flux, des forces et leurs coefficients phénomonologiques a été développée par L. Onsager.
Dans de* nombreux cas, en souhaite déplacer un fluide
(que ce soit un gaz ou une solution) où il n'y a pas de différence de concentration à travers le trajet d'écoulement.
<EMI ID=10.1>
Un système est ainsi nécessaire, déplaçant les fluides
où il n'y a pas de changement de concentration ou de composition le long du trajet d'écoulement.
C'est ainsi un objet de la présente invention de
procurer un organe microporeux, simple à utiliser, peu coûteux
<EMI ID=11.1>
de certains fluides à travers lui. Quand cet organe microporeux est installé dans un conduit, une chambre ou autre récipient et que ce conduit, chambre ou autre récipient est rempli de certains fluides, l'organe microporeux sollicite
le fluide pour qu'il s'écoule à travers le conduit, la chambre ou autre récipient.
C'est un autre objet important de la présente invention
<EMI ID=12.1>
pour dépolluer des gaz des fumées de cheminées industrielles.
C'est un autre objet ce l'invention de procurer un organe microporeux sollicitant les gaz qui ne consomme pas d'énergie.
C'est un autre objet important de la présente invention de procurer un organe microporeux sollicitant une solution,
<EMI ID=13.1>
procurer un organe microporeux sollicitant une solution, ne consommant pas d'énergie.
La présente invention concerne un organe microporeux fabriqué en un matériau relativement imperméable au fluide et
1 ayant généralement deux surfaces opposées sous sa forme
la plus simple, comme une feuille ou un tube creux. Entre
les deux surfaces opposées de l'organe microporeux se trouvent de nombreux vides généralement effilés, interconnectés par
des orifices, où sensiblement tous les vides généralement
effilés sont orientés de façon que leurs sommets soient
dirigés vers l'une des surfaces de l'organe microporeux
et sensiblement toutes les bases de ces vides sont dirigées
<EMI ID=14.1> .peut traverser l'organe microporeux uniquement en s'écoulant à travers les vides généralement effilés et les orifices d'interconnexion. En moyenne, toute particule particulière <EMI ID=15.1>
au moins trois vides interconnectés et généralement effilés
lors du passage de la première surface de l'organe microporeux,
à travers lui vers sa seconde surface.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui
va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en élévation fragmentaire et en coupe transversale latérale d'une partie de l'organe microporeux selon la présente invention ;
- la figure 2 est une vue en plan de dessus de la partie de l'organe microporeux de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en plan de dessous. de la partie de l'organe microporeux de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue en élévation latérale en coupe transversale fragmentaire d'une partie d'un organe microporeux selon la présente invention ayant des vides irrégulièrement espacés ;
- la figure 5 est une vue en plan de dessus de la <EMI ID=16.1>
<EMI ID=17.1> partie de l'organe microporeux de la figure 4 ;
- la figure 7 est une vue en élévation latérale en coupe transversale d'un conduit contenant trois organes micro-poreux selon la présente invention ; <EMI ID=18.1> en coupe transversale d'un conduit ayant deux membranes microporeuses et tubulaires selon la présente invention ;
- la figure 9 est une vue en coupe transversale faite <EMI ID=19.1> <EMI ID=20.1> en coupe fragmentaire d'une partie de l'organe microporeux
<EMI ID=21.1>
- la figure 11 est une vue latérale en coupe transversale d'un ballon ayant un conduit avec trois organes microporeux qui y sont placés ; et
- la figure 12 est une vue en élévation latérale en coupe transversale d'un organe micro-poreux monté dans l'un de deux conduits reliant deux réservoirs remplis d'une solution.
La vue en coupe transversale à travers l'organe microporeux 110 de la figure 1 illustre la microstructure
<EMI ID=22.1>
vides 111 généralement effilés sont tous alignés, ainsi leurs sommets sont dirigés vers le côté 4- et leurs bases sont dirigées
<EMI ID=23.1>
orientés 111. Les vides généralemer:-: effilés, tandis qu'ils n'ont pas tous exactement la même taille et la même dimension sont à peu près identiques, et ils sent placés en un agencement
<EMI ID=24.1>
<EMI ID=25.1>
le côté ii, est illustrée sur le figure 3 où le repère 131 indique les ouvertures plus larges dans l'organe microporeux
110,
Le terme "effilé" est destine à inclure des formes
<EMI ID=26.1>
comprennent celles ayant, pour leurs cases, un triangle plan, un rectangle ou autre polygone et peur leurs côtés, plusieurs triangles avec un sommet commun et 1=5 bases formant les côtés de la base. La base du polygone peut avoir un très grand nombre de côtés et peut même être courbée en une partie ou sur tous ses côtés.
<EMI ID=27.1>
<EMI ID=28.1>
découpées d'une seule pièce de feuille où la feuille est perforée., selon un agencement carré uniforme, de trous effiles ayant à peu près la même dimension et la même forme, et avant serrage, les parties effilées sont orientées pour être dirigées
<EMI ID=29.1>
à se trouver les uns au-dessus des autres (le mécanisme
de serrage n'est pas représenté aire figures 1 à 3).
La vue en coupe transversale à travers l'organe microporeux 140 de la figure 4 illustre la microstructure présente dans l'organe microporeux selon 1' invention. Les vides 141 généralement effilés sont coniques et sont tous alignés de
<EMI ID=30.1>
Les vides généralement effilés, tandis que leur dimension
et leur forme ne sont pas exactement identiques, sont cependant à peu près identiques, et sont places en un agencement régulier perpendiculairement aux surfaces de l'organe microporeux
et en un agencement irrégulier parallèlement aux surfaces de l'organe microporeux. La surface supérieure, côté ii, est illustrée sur la figure 5 où le repère 151 indique les
<EMI ID=31.1>
L'organe microporeux représenté sur les figures 4 à 6 peut être formé en serrant trois pièces d'une feuille découpée dans une seule pièce de feuille, la feuille étant perforée
en un agencement statistique par des trous effilés ayant à peu près la même dimension et la même ferme.Dans ce cas, tous
les vides n'interconnecteront pas les deux surfaces.
L'organe microporeux peut être scellé , de façon étanche au gaz, à l'intérieur d'un conduit imperméable au gaz.
<EMI ID=32.1>
sur la figure 7, scellés dans un conduit 171. Les trois organes
170 de la figure 7 sont orientés de façon que les sommets
<EMI ID=33.1>
direction générale vers l'orifice de sortie 173, sur la figure 7.
<EMI ID=34.1>
de température et de pression, et si le coefficient de résistance à l'effusion � , défini ci-dessous, de l'unité dans son ensemble, entre l'orifice d'entrée 172 et l'orifice
<EMI ID=35.1>
ce gaz G est sollicité à travers le conduit de l'orifice
172 à l'orifice 173.
<EMI ID=36.1>
peut. être monté dans une chambre étanche au gaz 180 cornue
cela est illustré sur la figure 8. Les orifices d'entrée du
gaz G sont illustrés en 181 et les orifices de sortie correspondants en 182. Deux tubes concentriques de l'organe microporeux 183 et 184 sont orientés de façon que les sonnets des vides généralement pyramidaux soient dirigés vers l'extérieur à partir de l'axe central des tubes et ils sont scellés .de façon étanche au gaz dans cette chambre.
Une autre vue en coupe transversale de la chambre illustrée sur la figure 8 est représentée à la figure 9.
<EMI ID=37.1>
comme étant supporté par deux organes grossiers 201 en verre poreux. L'usage de trois organes microporeux montés dans
un conduit comme cela est représenté sur la figure 7, est illustré sur la figure 11 où on les emploie dans le col d'un
<EMI ID=38.1>
organes microporeux montés dans le conduit 301. Un tampon de-coton 302 maintient le conduit 301 en place et maintient la stérilité. L'air entre en 303, est sollicité à travers le conduit 301 par les organes microporeux, passe dans le ballon puis il sort en 304.
Un organe microporeux monté dans un conduit faisant partie d'un système de circulation d'une solution est représenté à la figure 12. Deux réservoirs, 400 et 401 sont connectés par deux conduits 404 et 406, et un organe microporeux 405 est scellé, de façon étanche à la solution, dans le conduit 404 de façon que sensiblement tous les sommets
des vides généralement pyramidaux traversant l'organe microporeux soient dirigés vers le réservoir 401. Les réservoirs
400 et 401 et les conduits 404 et 406 sont remplis d'une solu-
<EMI ID=39.1> /1 nulle, la solution U est sollicitée à travers l'organe micro- poreux 405 et ainsi la solution U est mise en circulation entre les deux réservoirs dans les directions indiquées par les flèches.
Si les solutions 402 et 403 dans les réservoirs 400
<EMI ID=40.1>
différentes, l'unité représentée à la figure 12 agirait comme un dispositif de transfert de chaleur, transférant efficacement
la chaleur du réservoir le plus chaud au réservoir le plus
froid. De tels dispositifs de transfert de chaleur trouvent
un usage intensif dans diverses technologies comme l'énergie nucléaire et l'industrie de traitement chimique.
L'organe microporeux, traversé de nombreux vides généralement effilés et séquentiellement interconnectés,
où essentiellement tous les vides généralement effilés ont
la même orientation et sont alignés, peut être formé selon une grande variété de formes selon les nécessités spécifiques
d'une application particulière. La présente invention,
comme on l'a décrit ci-dessus, est destinée à couvrir
seulement la structure microscopique de base formant l'organe microporeux, et non pas toute forme ou configuration spécifique dans laquelle l'organe microporeux peut être fabriqué. Ainsi, l'organe microporeux pourrait, entre autres,avoir la forme
d'une feuille mince, d'une plaque, d'une tige, d'un tube creux, d'un tube fermé à une extrémité, d'une sphère creuse ou d'une boite creuse, pour ne mentionner que quelques unes des formes possibles.
Il est envisagé que, tandis que trois vides effilés généralement séquentielle ment connectés peuvent être utilisés
dans certains cas, on en emploiera en général un nombre bien plus important comme 50, 700, 40 000 ou même 10 000 000. Dans
tous les cas, une majorité sensible des sommets des vides généralement effilés est dirigée vers l'une des surfaces
de l'organe microporeux et les bases correspondantes des vides généralement effilés sont dirigées vers la surface opposée
de l'organe microporeux.
Il est de plus envisagé que deux organes microporeux
ou plus puissent être utilisés en série afin d'augmenter ainsi l'effet d'un organe microporeux par addition d'organes micro-poreux supplémentaires.
L'organe microporeux a une épaisseur supérieure à
<EMI ID=41.1>
Les dimensions des vides généralement effilés constituent une partie importante de l'invention. La distance moyenne à travers la base du vide généralement effilé
<EMI ID=42.1>
moyen au sommet du vide généralement effile est supérieur
<EMI ID=43.1>
à travers les orifices interconnectant les vides généralement <EMI ID=44.1>
Dans la moyenne, chaque vide généralement effilé aura au moins
2 et moins de 16 orifices l'interconnectant avec d'autres vides généralement effilés.
La densité moyenne des pores asymétriques à travers l'organe microporeux est supérieure à environ 10 par cm <2>
et elle n'est limitée que par la perte de l'intégrité
structurelle du côté haut. Des densités de l'ordre de 1014 par
cm2 sont envisagées. ' . L'organe microporeux selon l'invention peut être fabriqué en une grande variété de matériaux comme, sans limitation, des matières plastiques comme du polyméthylméthacrylate,
du nylon, du polyéthylène, du polypropylène et du polycarbonate; des métaux comme du fer, de l'or, de l'argent, du nickel,
du tungstène, et du cuivre ; des composés inorganiques comme le verre, la céramique, les oxydes métalliques ; et de la cellulose
et diverses celluloses modifiées.
Exemple 1
Un organe microporeux du type précédent fut fabriqué
à partir de trois feuilles de filtre en polycarbonate de 47mm,du type actuellement vendu par Nuclepore Corporation,
<EMI ID=45.1>
et sont traversées d'environ 6x10[deg.] pores par centimètre carré, Iles pores circulaires ayant un diamètre moyen de l'ordre de 0,15 p. Les feuilles ci-dessus de polycarbonate furent attaquées de façon asymétrique par une solution aqueuse normale à 6,25 de soude contenant 0,05 % (base volume/volume) de l'agent tensio-actif vendu sous la dénomination commerciale
<EMI ID=46.1>
Mïchigan, U.S.A., pendant une période juste de 5 mn sur une seule surface du filtre et à une température de 40[deg.]C. Les membranes furent alors lavées avec de l'eau pour les débarrassas de la soude et séchées. Trois de ces filtres attaqués de
façon asymétrique furent empilés, lesuns au-dessus des autres
de façon que la conicité des trous soit dirigée dans la même direction. La pile de filtres fut alors placée entre les
faces de deux disques en verre fritté fabriqués par Corning
<EMI ID=47.1>
leur . catalogue sous le 39.535, avec des disques frittes
60M. Les deux disques en verre fritté avec la pile orientée de filtres entre eux .furent fixés solidement l'un à l'autre au moyen de trois bandes en métal. La surface des disques
en verre fritté s'étendant au-delà de la pile des filtres
et les bords de la pile des filtres furent scellés de façon étanche au fluide par trois couches d'un ciment commercial
du type époxy et on laissa durcir totalement après chaque. couche.
Exemple 2.
Un organe micro-poreux du type ci-dessus fut fabriqué
à partir de 5 feuilles dé filtre de polycarbonate de 47 mm du type actuellement vendu par Nuclepore Corporation, Pleasanton, Californie, U.S.A., sous la désignation de produit
<EMI ID=48.1>
traversées d'environ 6x10[deg.] pores par centimètre carré, les pores de forme circulaire ayant en moyenne un diamètre de
<EMI ID=49.1>
furent attaqués de façon asymétrique par une solution aqueuse normale à 6,25 de soude contenant 0,05 % (base volume/volume) de l'agent tensio-actif vendu sous la dénomination commerciale Dowfax 21A, fabriqué par Dow Chemical Company,Midland, Michigan,. U.S.A. pendant une période juste de 5 mn sur une seule surface du. filtre et à une température de 40[deg.]C. Le ,filtre attaqué fut alors lavé avec de l'eau pour le débarrasser
<EMI ID=50.1>
asymétrique furent empilés, les uns au dessus des autres de façon que les conicité des-trous soient toutes dirigées dans le même sens. La pile de filtres attaqués fut alors fermement serrée pour former l'organe microporeux ci-dessus au moyen de dispositifs de serrage. On peut citer, comme exemples de
<EMI ID=51.1>
et vendus dans leur catalogue Lab-30 Pages 36 et. 37 et identifiés sous le nom de Plastic Filter Holder Stock
n[deg.] 420.400 et Stainless Steel In-Line Holder, 47 mm, produit n[deg.] 421.700.
Il est envisagé que l'organe microporeux selon l'invention puisse être fabriqué de particules microscopiques de
<EMI ID=52.1>
ci-dessous décrit.
<EMI ID=53.1>
pyramidale requises peuvent être trouvées dans la nature
comme le savent bien ceux qui sont compétents dans l'art
de la minéralogie et de la microscopie et de la cristallographie
<EMI ID=54.1>
solution. Certaines des substances qui sont connues comme se cristallisant en particules de forme pyramidale sont le chlorure de tétraéthyl-ammonium, le fluorure mono-hydraté d'argent, le sulfate de lithium-potassium, le tétrathionate
<EMI ID=55.1>
graphie" par P. Groth, publié à Leipzig, Allemagne, par Wilhelm Engelmann en 1905. De plus, des cristaux en forme pyramidale sont indiqués comme oxyde de zinc dans "Crystals",
<EMI ID=56.1> 1
page 95, et zincite (oxyde de zinc) dans "Dana�s Manual
<EMI ID=57.1>
Pour certaines applications on peut penser qu'il sera , souhaitable que l'organe microporeux soit fabriqué en d'autres matériaux ayant des propriétés physiques et chimiques tout
à fait différentes, de plus, les raisons d'économie joueront un rôle clef dans le choix du matériau et de la méthode de fabrication. Le moulage a été une méthode utilisée pendant un certain temps pour la production d'un grand nombre de configu- rations uniformes. On pense par conséquent qu'un moulage sera une méthode importante utilisée pour la fabrication des particules requises généralement de forme pyramidale.
Le procédé en deux étapes pour la fabrication de l'organe microporeux ci-dessus noté se compose de :
a) les particules microscopiques généralement de forme pyramidale sont librement placées en une couche, épaisse de <EMI ID=58.1>
vers une surface de la couche et, de façon 'correspondante, qu'une majorité sensible des bases des particules généralement pyramidales soient dirigées vers la seconde surface de la couche.
b) les particules microscopiques de forme pyramidale, orientées et tassées sont fixées ensemble par l'une des méthodes traditionnelles pour maintenir les particules proches les unes des autres et à l'orientation initiale. De -telles techniques comprennent, sans limitation : soudure, pressage, serrage, frittage, collage, scellement et brasage. <EMI ID=59.1>
lement de forme pyramidale décrites ci-dessus en "a" peut être accomplie par l'une des nombreuses techniques connues.
Ces- techniques sont les suivantes, sans limitation : application de champs électriques, ou magnétiques .de façon que l'axe
plus long d'une particule généralement pyramidale soit disposé parallèlement ou perpendiculairement au champ magnétique ou électrique selon que le matériau utilisé est diamagnétique, - paramagnétique ou ferromagnétique ; l'application d'un champ de forces comme par gravitation ou centrifuge, tandis que les particules sont dispersées dans un fluide -visqueux d'une densité différente de celle des particules, ainsi les
particules pyramidales prennent la même orientation générale
en passant dans le fluide visqueux)et dans la couche tassée
des particules pyramidales, les sommets sont généralement dirigés dans une direction et les bases dans la direction opposée.
On a trouvé que quand un organe microporeux approprié,
<EMI ID=60.1>
comme une solution U, une différence de pression de diffusion
<EMI ID=61.1>
opposés de l'organe microporeux. Quand la différence de pression de diffusion Pdd n'est pas exactément équilibrée par la pression externe, Pella solution U traverse l'organe
<EMI ID=62.1>
<EMI ID=63.1>
quand J = 0 et le débit net de la solution sous une différence
<EMI ID=64.1>
utiles pour la caractérisation de l'organe microporeux et la combinaison d'un organe microporeux spécifique avec une
solution spécifique.
Le diamètre moyen des particules du soluté X de la solution U employé dans l'invention est D'au moins 1.3 fois supérieur au diamètre moyen des particules-du solvant Y
<EMI ID=65.1>
moins de 500 fois plus grand que le diamètre moyen des particules du solvant Y de la-solution U.
La concentration du soluté X dans la solution U
<EMI ID=66.1>
à 90 % sur une base poids/poids.
La solution U utilisée dans l'invention peut être une
<EMI ID=67.1>
permettra la diffusion des particules du solvant Y et des
<EMI ID=68.1>
Toute solution, à condition qu'elle réponde aux
<EMI ID=69.1>
restrictions générales ci-dessus indiquées peut être utilisée avec l'organe microporeux selon l'invention.
On peut citer, comme exemples spécifiques de solvants et solutés, utiles comme constituants de la solution employée, à utiliser avec l'organe microporeux selon l'inven- tion, ceux indiqués ci-dessous. Ce groupe n'est donné qu'à titre d'exemple et n'est en aucun cas restrictif.
.Solvants :
Eau
Alcools comme la méthanol et l'éthanol
Hydrocarbures comme l'hexane et le benzène
Ammoniac à l'état liquide.
Solutés :
Sels inorganiques comme le chlorure de sodium ou le sulfate de sodium
Sels organiques comme le benzoate de sodium et le dodécyl-sulfate de sodium
Produits organiques comme le butanol, l'éthylène glycol, le polyéthylène, le sucrose et l'inuline.
L'eau de mer est une solution particulièrement abondante que l'on peut utiliser avec l'organe microporeux selon la présente invention.
<EMI ID=70.1> décrit ici, était placé dans un gradient de pression gazeuse,
<EMI ID=71.1>
l'écoulement gazeux était asymétrique.
Certaines caractéristiques de l'interaction, de l'organe microporeux selon l'invention et d'un gaz G, peuvent être établies par une série d'équations indiquées ci-dessous où :
<EMI ID=72.1>
côté de "ii" de cet organe.
<EMI ID=73.1>
d = épaisseur de l'organe microporeux.
<EMI ID=74.1>
Q = vitesse nette d'écoulement du gaz à travers l'aire
<EMI ID=75.1>
V
<EMI ID=76.1>
microporeux vis-à-vis du gaz spécifié Gdans la seconde direction à partir du côté "ii" de l'organe microporeux
<EMI ID=77.1>
Pii = pression du gaz du côté "ii" de l'organe microporeux.
Quand la pression du gaz est établie de façon que P.
<EMI ID=78.1>
qu!en même temps Pii est maintenue à proximité de zéro Torr
<EMI ID=79.1> .par l'équation de :
<EMI ID=80.1>
et de façon correspondante, quand la pression du gaz est établie de façon que P.. soit la pression du fonctionnement du côté "ii" à T [deg.]K, et qu'en même temps Pi est maintenue
<EMI ID=81.1>
à Pi, Rii est définie par l'équation (3).
<EMI ID=82.1>
Quand, pour un organe microporeux particulier avec un
<EMI ID=83.1>
résistances absolues à l'effusion de l'organe microporeux donné dans les deux directions opposées, calculées à partir des équations (2) et (3), respectivement, ne sont pas égales
<EMI ID=84.1>
(3) respectivement sont égales, alors-la résistance absolue à l'effusion de l'organe microporeux est anisotrope pour
ces conditions opératives spécifiques.
Le coefficient moyen de résistance à l'effusion absolue
de l'organe microporeux, f. est défini par l'équation (4).
<EMI ID=85.1>
\1
<EMI ID=86.1>
Pour un simple organe microporeux donné et un gaz donné à une température et une pression spécifiées, le coefficient moyen de résistance à l'effusion absolue ^ , doit être supérieur à
<EMI ID=87.1>
<EMI ID=88.1>
On peut utiliser, avec l'organe micropcreux. selon. l'invention, une grande variété de gaz et de mélanges de gaz parmi lesquels, sans limitation l'air, l'eau à l'état de vapeur, l'hydrogène, l'hélium, l'argon, l'ammoniac, le dioxyde de soufre, des hydrocarbures comme du méthane, des hydrocarbures perhalogénés comme le tétrafluorométhane et l'octafluorocyclobutane, des hydrocarbures partiellement halogénés comme
<EMI ID=89.1>
La température et la pression du gaz utilisées avec l'organe microporeux selon la présente invention couvrent une très large gamme limitée seulement par-la stabilité chimique
<EMI ID=90.1>
et la valeur du coefficient de résistance à l'effusion absolue, ? , pour le système en question, doit être supérieure à 10-4 et
<EMI ID=91.1>
tionnel à toutes pressions aux températures ne le dégradant pas ou ne le détruisant pas.
Avec des molécules en forme de tiges et des particules du soluté en forme de tiges, l'usage des organes selon la présente invention est particulièrement efficace..- On pense que cela se produit parce que la partie effilée de l'ouverture a tendance à orienter les molécules ou particules et permet leur passage à travers l'organe dans la direction à partir
du côté large de l'ouverture vers son côté étroit.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux
<EMI ID=92.1>
d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en �uvre dans le cadre des revendications qui suivent :
REVENDICATIONS
1. Organe microporeux en un matériau relativement imperméable aux fluides ayant des première et seconde surfaces, traversé de séries nombreuses de vides généralement effilés
et séquentiellement interconnectés, caractérisé en ce que sensiblement tous les vides généralement effilés sont orientés de façon que leurs sommets soie� dirigés vers la première surface 'dudit organe microporeux et que leurs bases soient dirigées vers la seconde surface dudit organe microporeux et ce qu:un fluide, lors de son passage totalement à travers ledit organe' mircoporeux traverse au moins trois et généralement moins d'environ 10.000.000 de vides généralement effilés et connectés en séquence et en ce que ledit organe microporeux a une épaisseur
<EMI ID=93.1>
en ce que la distance moyenne à travers la base de chaque vide
<EMI ID=94.1>
<EMI ID=95.1>
<EMI ID=96.1>
en ce que la distance moyenne à travers les orifices interconnec-
<EMI ID=97.1>
inférieure à environ 100 u, en ce qu'il y a,' en moyenne au moins 2 et moins de 16 orifices interconnectant chaque vide, et en ce que le nombre moyen de pores asymétriques traversant ledit organe microporeux et supérieur à environ 10 par centimètre carré et inférieur à environ 10 14. par centimètre carré .