CH286622A - Evacuation device for obtaining a high vacuum. - Google Patents

Evacuation device for obtaining a high vacuum.

Info

Publication number
CH286622A
CH286622A CH286622DA CH286622A CH 286622 A CH286622 A CH 286622A CH 286622D A CH286622D A CH 286622DA CH 286622 A CH286622 A CH 286622A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
pump
sub
tubular member
mechanical pump
steam
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Inventor
S A Standard Telephone E Radio
Original Assignee
Standard Telephone & Radio Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Standard Telephone & Radio Sa filed Critical Standard Telephone & Radio Sa
Publication of CH286622A publication Critical patent/CH286622A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F9/00Diffusion pumps
    • F04F9/04Diffusion pumps in combination with fore pumps, e.g. use of isolating valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

  

  Appareil d'évacuation pour l'obtention d'un vide poussé.    La présente invention a pour objet un  appareil d'évacuation pour l'obtention d'un  vide poussé, comprenant une pompe à vapeur  fonctionnant en série avec une pompe méca  nique.  



  Cet appareil est caractérisé selon l'inven  tion en ce que la pompe à vapeur et la pompe  mécanique sont respectivement disposées dans  la partie supérieure et dans la partie infé  rieure d'une enveloppe disposée verticalement  et comprenant au moins une partie de forme  cylindrique.  



  Le dessin représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution de l'appareil selon l'in  vention et quelques variantes de détail de  cette forme d'exécution.  



  Les fig. 1 et 1A montrent une forme d'exé  cution en coupe verticale.  



  Les fig. 2 et 2A montrent des coupes ver  ticales 2-2 et 2A-2A des fig. 1 et 1A.  



  La fig. 2B est -une coupe suivant 2B-2B  de la fig. 1.  



  La fig. 3 est une vue des éléments séparés  de la pompe mécanique de cette forme d'exé  cution.  



  Les fig. 4 à 13 montrent chacune une va  riante de la pompe à vapeur de cette forme  d'exécution.  



  L'appareil représenté aux fig. 1 à 3 com  prend une enveloppe ayant une forme de ré  volution d'axe vertical et présentant une par  tie inférieure constituée par un socle de  forme conique 1 qui contient le moteur élec-    trique 2 et la pompe mécanique indiquée par  la référence générale 3, et porte la pompe à  vapeur indiquée en 4. Le socle 1 comprend  un espace contenant de l'huile dans laquelle  la pompe mécanique est entièrement plongée,  le niveau de l'huile étant toutefois au-dessous  du     moteur    électrique. Le fluide de travail de  la pompe à vapeur est constitué par un mé  lange d'huiles ou autres composés     hydrocar-          burés    volatils.  



  La pompe à vapeur 4 est disposée tout  entière dans la partie supérieure 13 de l'en  veloppe qui est de forme cylindrique et est mu  nie à sa partie supérieure d'une série d'auvents  14 qui servent à commander le courant d'air  à son intérieur. L'ensemble de la pompe à va  peur est monté sur le socle 1 par quatre sup  ports 21, 22, 23 et 24     (fig.    1, 1 A et 2B). .Au  centre du couvercle 15 de la partie cylindri  que est monté un tube d'entrée 17 servant à  relier l'appareil d'évacuation à     un    appareil  quelconque dans lequel on désire faire le vide.  L'extrémité inférieure dudit tube 17 s'ouvre  dans une chambre 640 qui communique direc  tement avec un organe tubulaire vertical 400.

    Ledit organe tubulaire 400, de même que des  organes tubulaires verticaux 420 et 440 cons  tituant respectivement des chambres de con  densation de vapeurs des étages de la pompe  à vapeur et un organe tubulaire 460 communi  quant par l'orifice d'échappement 448 avec  l'organe tubulaire 440, sont entourés par une  chemise 547. De l'eau arrive par     Lin    tube 25      et l'un des supports 22 et 23, qui sont tubu  laires, et, après avoir circulé dans l'espace de  refroidissement formé entre la chemise 547  et les organes tubulaires 400, 420, 440 et 460,  le quitte par l'autre support tubulaire et un  tube 26 formant un serpentin pour refroidir  l'huile dans laquelle baigne la pompe méca  nique.  



  L'air ou autre gaz pénétrant à travers le  tube 17, après avoir traversé la chambre 640  et l'organe tubulaire 400 de haut en bas, est  admis, à travers le canal 401, dans l'extré  mité inférieure de l'organe tubulaire 420 du  premier étage de la pompe à vapeur.  



  Etant donné que l'organe tubulaire 400  est entouré par de l'eau de refroidissement,  la plus grande partie de toute vapeur parve  nant à pénétrer dans l'organe 400 est immé  diatement condensée et, par conséquent, élimi  née. Toutefois, pour réduire encore davan  tage l'éventualité d'un refoulement d'huile, un  élément absorbant 641 formant trappe est dis  posé dans la chambre 640 devant l'ouverture  inférieure du tube 17. Cette trappe couvre  approximativement la moitié de la section de  la chambre d'entrée 640, de façon à recouvrir  entièrement l'extrémité ouverte de l'organe  tubulaire 400, et comprend un boîtier en treil  lis rempli de charbon de bois. Ainsi, toute  l'huile s'échappant de l'organe 400 doit tra  verser tout d'abord le charbon de bois, où elle  est absorbée et éliminée des gaz.

   Du fait que  la trappe 641 ne recouvre que la moitié de la  section de la chambre 640, la vitesse de fonc  tionnement est augmentée, étant donné qu'à  cause de leurs trajets complexes toutes les  molécules de gaz ne traversent pas la trappe,  comme ce serait le cas si cette trappe recou  vrait complètement la section de la chambre.  Par contre, pratiquement, chaque molécule  d'huile ou autre matière de pompage remon  tant. à travers l'organe tubulaire 400 se  heurte au charbon de bois et est absorbée.  



  A l'intérieur du charbon de bois de la  trappe est disposé un élément chauffant 642.  Cet élément chauffant est calculé de manière  à atteindre une     température    de 500  C lors  qu'on     applique    à ses bornes     une    tension de    20 volts. Cette température est suffisamment  élevée pour débarrasser complètement la  trappe de gaz de provenance quelconque.' Un  dispositif non représenté empêche que la ten  sion appliquée à l'élément chauffant dépasse  25 volts, étant donné que si une tension plus  élevée était utilisée, il pourrait se produire  une destruction de l'élément chauffant.  



  On a constaté que la trappe à charbon de  bois de l'appareil décrit est capable d'absorber  toutes les vapeurs d'huile pour une période  d'au moins 34 jours et, selon toute probabilité,  elle est efficace pendant une période plus lon  gue encore. A la fin d'une telle période, on  peut appliquer un chauffage à la trappe pour  en chasser tous les fluides absorbés, après quoi  la trappe est prête à fonctionner pour une  autre période     identique.    Au cours de cette opé  ration, il n'est pas nécessaire de déconnecter  le tube 17 du circuit, mais seulement de l'ob  turer pendant la période de dégazage.  



  On a constaté que l'utilisation de la trappe  641 permet d'obtenir avec l'appareil décrit  un vide atteignant 10-8 mm de mercure, tan  dis que sans cette trappe le vide     n'atteint    que  10-7 mm de mercure.  



  L'arrivée du courant se fait par une tige  de connexion, le retour pouvant se faire par  les parois du boîtier de la trappe. La tige  de connexion traverse avec jeu un bloc  d'acier 645 soudé à la paroi de la chambre  640. Cette tige présente un flasque 647 repo  sant sur ce bloc 645 par l'intermédiaire- dune  rondelle de mica 648, et au-dessus dudit flas  que est placée une autre rondelle de mica  649. Un rebord 644 du bloc 645 rabattu vers  l'intérieur maintient solidement l'assemblage  du flasque 647 et des rondelles de mica en  position. L'espace entre le rebord rabattu 644  et la tige de connexion peut être rempli avec  un vernis convenable et l'ensemble peut être  soumis à une cuisson après montage. On  obtient ainsi un scellement hermétique beau  coup plus solide qu'un scellement au verre  et pouvant supporter une température consi  dérable.  



  Tous les éléments de la pompe à vapeur  sont de préférence d'acier, et sont. assemblés      par brasage. Les extrémités supérieures des  organes tubulaires 420 et 440 que compren  nent les deux étages de la pompe à vapeur  sont fermées par des couvercles 421. Aux extré  mités sont disposées des gouttières annulaires  422 dans lesquelles sont engagés les bords des  couvercles 421, ces bords étant saisis dans la  soudure dont ces gouttières sont partiellement  remplies.  



  Pour     assurer    un scellement plus complet  des éléments, ceux-ci sont revêtus de cuivre  sur toutes leurs surfaces et l'ensemble est en  suite entièrement étamé. Ceci sert, non seule  ment à assurer un scellement étanche au vide,  mais encore à prévenir toute oxydation.  Toutefois, le cas échéant, les éléments de la  pompe à vapeur peuvent être constitués par  une matière résistant à la corrosion, telle que  l'acier chromé.  



  Une chaudière 423 est disposée à l'extré  mité inférieure de l'élément tubulaire 420 et  est chauffée au moyen d'un élément chauf  fant 424 relié à l'aide des connexions 425 à  une source d'alimentation non représentée.  Une tuyère 426 est fixée à la chaudière 423.  Autour de ladite tuyère sont disposées plu  sieurs ailettes 427, soudées par points à la  tuyère et munies de petites perforations 427'  qui permettent le retour de l'huile à l'exté  rieur de la chaudière 423 et, de là, à travers  des ouvertures 423', à l'intérieur de cette  chaudière. Les perforations 427', ménagées  clans les ailettes 427, doivent être suffisam  ment fines pour que l'huile forme un scelle  ment pratiquement étanche au gaz, empêchant  toute traversée des gaz vers la chaudière.  



  La tuyère     -126    est en acier inoxydable con  tenant environ 20 % de     ferrochrome,    cette  matière ayant. été trouvée excellente à cet  effet. Un grand nombre de métaux, par exem  ple le cuivre, offrent une propriété analogue à  l'effet catalytique qui provoque la décompo  sition des huiles ou autres composés     hydro-          carburés    utilisés. On a constaté que les mé  taux contenant un fort pourcentage de chrome  ne présentent aucun effet catalytique et ont,  en outre, la propriété de grouper et d'éliminer  du liquide de travail les résidus d'incrusta-         tion    qui se forment généralement après un  usage prolongé.

   C'est pourquoi, lorsqu'on uti  lise un tel métal, le     fluide    de travail reste  clair et incolore. Aucun autre métal ne pré  sente la même     propriété.    Le verre même, ma  tière assez inerte, n'agit pas de cette manière.  L'élimination desdites substances d'incrusta  tion est     avantageuse,    car elle a pour résultat  que le     point    d'ébullition du liquide dans la  chaudière reste constant au lieu d'augmenter  constamment, comme c'est le cas lorsqu'on  laisse s'accumuler lesdits résidus     d'incrusta-          taon.     



  Le canal d'admission 401 de l'étage à  basse pression est disposé en un point situé  au-dessous de l'ouverture de la tuyère 426.       Lorsque    les huiles de la chaudière 423 sont  vaporisées par le     chauffage,    les vapeurs sont  expulsées dans l'organe tubulaire 420 et ten  dent à se condenser dans cet organe en rai  son de l'effet de refroidissement de l'eau. Le  vide qui règne dans l'organe 420 forme un  isolement thermique autour de la pièce tubu  laire 431     qui    comprend une colonne de frac  tionnement espacée des     parois    de l'organe  tubulaire 420 et disposée dans sa     -partie    supé  rieure.

   Ledit. isolement produit un gradient  uniforme de température dans cette colonne,  la température étant élevée à son extrémité  inférieure et faible à son extrémité supérieure  ou de vidage. Les huiles, ayant une pression  de vaporisation faible, tendent à se condenser  à une température     phis    élevée que les huiles  plus légères à pression de vaporisation plus  élevée et sont refoulées vers la chaudière. Les  huiles à     puis    haute pression de vaporisation  tendent à se condenser en des points de la  pièce 431 correspondant à leur température  de condensation, de sorte que seules les     plais     légères atteignent la partie     supérieure    de la  colonne.

   La condensation desdites huiles plus  légères tend à provoquer leur refoulement  vers la chaudière et lors de leur descente vers  une région plus chaude, elle absorbent la cha  leur libérée par les huiles moins volatiles, de  façon à se vaporiser de nouveau. Ainsi, la  colonne 431, 431' sert de colonne de fraction  nement et maintient séparées les hiles de      pressions de vaporisation différentes, de sorte  qu'un gradient de pression en sens inverse  du gradient de température est établi.  



  La pièce tubulaire 431 est munie d'une  série d'anneaux étagés 431'. Lesdits anneaux  servent à recueillir     une        partie    de la conden  sation qui se forme aux points où ils sont si  tués, due     aux        tourbillons    dans le courant de  vapeurs produits par l'échelonnement des  anneaux 431', ce qui tend à éviter la diffu  sion de vapeurs d'huile vers la chambre 640.  Lesdits anneaux ne sont toutefois pas indis  pensables au fonctionnement de la pompe.  



  Etant donné que les huiles plus volatiles  ont généralement des pressions de vaporisa  tion plus élevées, aine pression de vaporisa  tion plus faible est maintenue dans la partie  inférieure de l'organe tubulaire 420 adjacente  au canal d'entrée à vide poussé.  



  En outre, les vapeurs d'huiles phus vola  tiles condensées sur les anneaux supérieurs  forment un liquide moins visqueux que les  vapeurs d'huiles plus lourdes et, par consé  quent, ce liquide tend lorsqu'il descend vers  la chaudière à entraîner les huiles lourdes ou  graisseuses. Ceci à pour effet de remettre en  service les huiles à faible pression de vapo  risation, de sorte que la pompe maintient une  faible pression après     une    certaine période  d'usage     interrompue.     



  Les gaz entraînés avec le courant de va  peurs sont, de cette manière, amenés vers l'ex  trémité supérieure 430 de l'organe tubulaire  420, puis traversent le canal 430' et descen  dent par un conduit 433, disposé dans l'axe  de la partie cylindrique 13 de l'enveloppe,  d'où ils passent par le canal 434 dans la par  tie inférieure de l'organe tubulaire 440. Au  dessous de l'organe tubulaire 440 est disposée  une chaudière 443 munie d'un élément chauf  fant 444 et d'une tuyère 446. l'agencement  étant le même que pour la chaudière 423 et  la tuyère 426. La tuyère 446 est également  en acier inoxydable au chrome.

   Dans l'organe  440, les gaz sont entraînés vers le haut à tra  vers     une    colonne de     fractionnement,    compre  nant une pièce tubulaire 441 et des anneaux       441',    disposés dans la partie supérieure de    l'organe 440, par les vapeurs projetées par  la tuyère 446, d'une manière analogue à celle  décrite relativement à l'étage basse pression.  A l'extrémité supérieure de l'organe tubulaire  440, les gaz qui ont été entraînés par les  vapeurs sont expulsés à travers     un    canal 448       dans    l'organe     tubulaire    460.

   Les gaz s'écou  lant vers<B>lé</B> bas de cet organe 460 sont encore  refroidis, de sorte que toutes les vapeurs  d'huile ou d'autre matière contenues dans les  dits gaz tendent à se condenser dans cet  organe tubulaire 460. L'extrémité inférieure  de l'organe tubulaire 460 est fermée par une  paroi 461 munie     d'une    ouverture 462 obturée  par une soupape 463. Cette soupape ouvre ou  ferme la communication entre l'organe 460 et  la chambre 464 d'où les gaz s'échappent dans  le tube 465 et sont     entraînés    vers l'admission  342     (fig.    3) de la pompe mécanique 3       (fig.    1).  



  La soupape 463 est commandée par un  régulateur centrifuge 202 entraîné par le mo  teur 2 de façon qu'elle soit fermée chaque fois  que la pompe mécanique ne fonctionne pas à  la vitesse convenable. Le mécanisme de liai  son comprend     un    levier 415 relié à l'organe de  commande 466 de la soupape 463, l'étanchéité  étant assurée par un soufflet métallique 467.  Grâce à cette soupape, la pompe à vapeur est  convenablement isolée lorsque la pompe mé  canique est arrêtée, permettant ainsi tout dé  placement désiré de l'appareil sans inconvé  nient.  



  Un tube 450 en acier ou autre métal, dis  posé à l'intérieur de la partie cylindrique 13  de l'enveloppe, est     fixé    à la chemise 547 à  l'extérieur de celle-ci. A l'intérieur dudit tube  est disposée une tige 451 d'un métal ayant  un coefficient de dilatation différent du mé  tal du tube, par exemple     d'aluminiLUn,    qui est  fixée au tube 450 de manière réglable à l'aide  d'un organe fileté 452.

   La différence de dila  tation entre la tige d'aluminium et le tube  d'acier 450 provoque le fonctionnement de  l'interrupteur de sûreté 453     lorsque    la tem  pérature de l'eau contenue dans l'espace de  refroidissement dépasse une valeur donnée et       ledit    interrupteur coupe l'énergie d'alimenta-      tion des éléments chauffants des chaudières  423 et 443 et peut, le cas échéant, provoquer  en même temps la fermeture d'un autre cir  cuit actionnant une sonnerie d'alarme.  



  Afin de rendre possible le remplacement,  le retrait ou     l'examen    des huiles des chaudiè  res, des tubes 454, fermés à l'une de leurs  extrémités à l'aide de bouchons d'acier 455,  sont montés sur les couvercles 421 et traver  sent la paroi de la chambre 640, de faon que  les bouchons 455 soient accessibles depuis  l'extérieur de cette chambre 640. L'étanchéité  clés joints entre les bouchons 455 et les tubes  454 est assurée par des rondelles métallo  plastiques.  



  Le rotor du moteur électrique 2, qui est  de préférence triphasé, est monté sur le même  arbre 200 que les rotors de la pompe 3. Cet  arbre porte également un rotor 201 de ven  tilateur. Le régulateur centrifuge 202 est dis  posé à l'intérieur du rotor 201. Ce régulateur  actionne le levier 203 et les bielles de liaison  204 et 205 pour faire fonctionner le levier  415 actionnant la soupape 463. Lorsque le  moteur atteint la vitesse d'entraînement con  venable, les extrémités inférieures des masses  du régulateur 202 s'écartent, ce qui abaisse le  levier 203, la soupape 463 s'ouvrant et met  tant en communication la pompe à vapeur  avec l'entrée de la pompe mécanique.  



  Pour éviter la pénétration d'huile du bain  de la pompe mécanique dans le moteur, le ni  veau de l'huile est maintenu à un point infé  rieur au niveau du moteur. Une protection  supplémentaire est assurée à l'aide d'un ca  pot 205 qui entoure entièrement ledit moteur  à l'exception des ouvertures 206 prévues pour  assurer la ventilation. Un presse-étoupe 207  entoure l'arbre200au point où il sort du capot  205 et pénètre dans l'espace du socle 1 dans  lequel fonctionne la pompe mécanique.  



  Les gaz sortant de la pompe à vapeur tra  versent le tube 465 venant de la chambré 464  et sont conduits jusqu'à l'orifice d'admission  341 ménagé dans la plaque de culasse supé  rieure 340 de la pompe à travers le canal  d'admission 342 (fig. 3). Un élément tubu  laire 343 (fig. 3) est relié à la culasse 340 et    s'étend vers le bas de l'appareil. Ledit élément  sert à conduire l'huile de lubrifaction au scel  lement étanehe au vide de la pompe 3.  



  Le premier étage de la pompe mécanique  comprend le rotor annulaire 331 disposé dans  un alésage cylindrique de la plaque     330-du     carter de la pompe. Une palette de commande  332 coulissant dans une fente de la plaque 330  est. en contact avec le rotor 331. Un levier  333 actionné par une extrémité d'un ressort  323 enroulé en hélice maintient ladite pa  lette en contact permanent avec le rotor<B>331.</B>  Le rotor 331 est. entraîné dans le sens indiqué  par la flèche par l'arbre 200 et roule sur la  paroi de l'alésage de la plaque 330 en tour  nant en sens inverse à celui de l'arbre. L'ori  fice d'admission 341 est. disposé en un point.  immédiatement adjacent à. la partie en saillie  de la palette 332.

   Pendant ce mouvement, le  gaz entré par ledit orifice se trouvant. dans  l'espace de travail     délimité    par le rotor et la  paroi de l'alésage est entraîné vers l'orifice  d'échappement. 321.     _    Le rotor annulaire 331  est monté de façon à pouvoir tourner, par  l'intermédiaire d'un roulement à billes 336,  sur un excentrique 335 fixé à l'arbre 200.  



  La plaque médiane 320 présente le canal  d'échappement 321 du premier .étage de la       pompe    3. Ledit canal d'échappement sert éga  lement de canal d'admission pour le second  étage de la pompe. Les faces du rotor 331  servent. de soupapes d'obturation pour les ori  fices d'admission et. d'échappement lorsque le  rotor atteint la position convenant à l'ouver  ture et à la fermeture     desdits    orifices, et la  palette 332 maintient. séparées les sections  d'admission et d'échappement de l'espace de  travail.  



  Les gaz, sortant de l'orifice 341, sont com  primés par le rotor 331 lorsque celui-ci tourne  après la     fermeture    dudit. orifice. Lorsque la  compression a atteint une valeur maximum,  le rotor 331 a atteint une position telle qu'il  découvre     l'orifice    du canal d'échappement 321  et les -gaz sont expulsés sous pression dans  l'étage suivant de la pompe.  



  Le second étage de la pompe comprend un  rotor annulaire 311 roulant sur la paroi la-      térale d'un alésage cylindrique de la plaque  310 du carter de la pompe. Ce rotor est monté  au moyen d'un roulement à billes sur un  excentrique fixé à l'arbre 200 et décalé de  180  par rapport à l'excentrique 335. Une pa  lette 312 coulissant dans une fente de la pla  que 310 est maintenue en contact avec le rotor  311 par un levier 313 actionné par l'autre  extrémité du ressort 323. Les palettes 312, 332  sont décalées angulairement et le ressort 323  disposé entre elles. Cet agencement est possi  ble du fait du décalage des rotors.

   D'autre  part, étant donné que les palettes 332 et 312  se déplacent en sens inverse l'une de l'autre,  la palette 332 étant enfoncée au maximum,  au moment où l'autre palette 312 est à sa posi  tion la plus extérieure, le ressort 323 ne subit  qu'une très faible déformation au cours du  fonctionnement de la pompe. La pompe peut  ainsi     fonctionner    à des vitesses relativement  grandes sans provoquer la fatigue dudit res  sort. La palette 312 joue le même rôle que la  palette 332. Le décalage de 180      permt    d'ob  tenir un équilibre     plus    précis des forces agis  sant sur l'arbre et, par conséquent, on peut  atteindre des vitesses     phis    grandes sans pro  voquer une vibration excessive.  



  L'orifice d'échappement du second étage  de la pompe 3 est représenté en 301. Cet ori  fice conduit, à travers un canal ménagé dans  la plaque de couverture 300, à l'extrémité infé  rieure du tube d'échappement des gaz 302.  Ce tube d'échappement s'étend verticalement  vers le haut à travers     l'huile    dans laquelle  plonge la pompe et son extrémité supérieure  ouverte est située juste au-dessous du niveau  de l'huile. De cette manière, les gaz expulsés  de la pompe traversent     verticalement    -'de bas  en haut le tube 302 jusqu'à un point voisin  de la     surface    de l'huile avant de s'échapper.

    En     établissant    le tube 302 de telle     manière     que les gaz s'échappent en un point proche  de la surface de l'huile, la formation de bulles  et la dissolution de gaz dans l'huile sont ré  duites     ait    minimum. Toutefois, l'évacuation  se produit contre la pression de l'huile, de  sorte que l'air ne peut pénétrer à nouveau    dans la pompe à travers le tube d'échappe  ment.  



       Etant    donné que     lorsque    la pompe fonc  tionne, la pression de l'air dans les chambres  de ladite pompe est considérablement infé  rieure à la pression atmosphérique, il pourrait  se faire que lorsque la pompe est arrêtée,  l'huile à la pression atmosphérique pénètre  dans cette pompe. Pour éviter la pénétration  d'huile dans la pompe, on a disposé une sou  pape comprenant une petite pièce de fibre  maintenue en position par la vis 303 indiquée  en pointillé, de sorte que le canal aboutissant  à l'orifice d'échappement 301 tend à se fer  mer complètement -aussitôt que s'exerce une  pression tendant à faire pénétrer l'huile dans  la pompe.

   Ladite soupape peut laisser entrer  de l'huile lentement dans la pompe au cours  de longues périodes     d'inutilisation,    mais ne  permet pas une pénétration capable de rem  plir rapidement la pompe.  



  Le canal 321 est muni     d'une    ouverture  latérale fermée par une bille 322 maintenue  en position au moyen d'un ressort 325 suffi  samment rigide pour assurer une fermeture  normalement hermétique. Toutefois, sous les  pressions excessives produites lors du démar  rage de la pompe lorsqu'elle est pleine d'huile,  ledit ressort est comprimé et permet l'échap  pement de l'huile à travers l'ouverture 321  dans le réservoir d'huile. De cette manière,  lors du démarrage de la pompe, l'huile est  tout d'abord     expulsée    du cylindre à travers  la soupape 322, après quoi la pompe fonc  tionne pour faire traverser aux gaz les diffé  rents étages et les expulser à travers le  tube 302.  



  On a constaté que les organes de fonc  tionnement de la pompe à vapeur de l'appa  reil décrit ont pour effet de     soiunettre    conti  nuellement les vapeurs condensées à un re  flux, à un lavage et à -une nouvelle évapo  ration et que, d'autre part, par suite de la  grande surface sur laquelle le fractionnement.  peut avoir lieu, l'élimination des gaz, des va  peurs et des résidus légers absorbés en raison  de la décomposition des huiles, est extrême  ment importante. En outre, cette efficacité est      maintenue à un degré élevé pendant de lon  gues périodes de fonctionnement ininter  rompu, par exemple plusieurs mois, ce qui  permet aux éléments ayant les plus faibles  pressions de vaporisation d'intervenir dans le  pompage, pour l'établissement du vide le plus  poussé.  



  On a constaté également que dans la  pompe à vapeur de l'appareil décrit, on pou  vait utilisé des hydrocarbures qui se présen  tent habituellement à l'état solide à la tempé  rature ambiante, à une pression de vaporisa  tion plus faible qu'antérieurement, et cela  sans risquer de provoquer de dépôts de matière  solidifiée risquant d'obturer les passages pour  les gaz et en étant assuré du retour de la ma  tière dans les chaudières. Cet avantage est  dû à l'utilisation des colonnes de fractionne  ment pour la condensation, comme décrit     ci-          dessus.    On pourrait aussi utiliser un mélange  d'hydrocarbures solides et liquides ayant des  pressions de vaporisation plus élevées.  



  Dans ce dernier cas, toutes les molécules  des composantes solides susceptibles de se con  denser à l'extrémité froide de la colonne et,  par conséquent, de s'y accumuler, sont entraî  nées et dissoutes à nouveau par le reflux de  l'huile condensée. En outre, toute partie de       l'huile    condensée tendant à retourner vers la  chaudière est à nouveau évaporée par la cha  leur de condensation de la composante vis  queuse dans la partie inférieure ou chaude  des colonnes décrites. De cette manière, l'effet  de pompage est sensiblement le même que si  l'on utilisait exclusivement les composantes  solides ou les composantes visqueuses, et l'en  gorgement et la perte de matière sont sensi  blement les mêmes que si l'on utilisait exclu  sivement des composantes liquides.  



  Dans la variante de la fig. 4, la pompe à  vapeur comprend une chaudière 41 disposée  à l'extrémité inférieure de la colonne de con  densation 43. La tuyère 42 de la chaudière  s'étend dans la colonne 43 dans laquelle sont  disposés plusieurs plateaux étagés de frac  tionnement 44. Autour de l'extrémité supé  rieure de ladite colonne 43 est disposée une  chemise d'eau de refroidissement 45. Immé-         diatement    au-dessous de ladite chemise 45       (fig.    4) se trouve l'orifice     d'aspiration46.Dans     cette variante, les gaz provenant de     l'appareil     à évacuer forment une chemise isolante au  tour de la colonne 43.

   Lesdits gaz pénètrent  dans ladite colonne en un     point    situé immé  diatement au-dessous de la tuyère 42 et sont  entraînés par les vapeurs vers l'extrémité su  périeure de la colonne, d'où ils sont évacués  par l'ouverture 47.  



  La     fig.    5 représente une variante dans  laquelle, au lieu d'utiliser les gaz aspirés  comme isolement pour la colonne 43 comme à  la     fig.    4, on emploie une matière isolante de  grande qualité, 50, disposée     autour    de-ladite  colonne. Les gaz pénètrent dans l'appareil à  travers le tube d'admission 46 et sont expul  sés en 47, comme dans la     fig.    4.  



  A la     fig.    6, il est représenté une autre  variante analogue à la pompe à vapeur de  l'appareil des     fig.    1 à 3. Dans cette variante,  l'organe tubulaire 43 présente une paroi  creuse dans laquelle circule l'eau de refroi  dissement. Les gaz arrivant à     travers-l'ori-          fice    d'admission 46 sont dirigés vers le bas,  de manière à les faire pénétrer dans l'organe  tubulaire en un     point    situé au-dessous de l'ou  verture de la tuyère 42.  



  La     fig.    7 représente une autre variante  qui permet une plus grande vitesse de pom  page. La tuyère 42 se prolonge vers le haut.       Au-dessus    de ladite tuyère un écran 51 re  foule les vapeurs vers le bas. Ce mouvement des  vapeurs entraîne vers le bas les gaz arrivant à  travers le tube d'admission 46. Lesdits gaz et  lesdites vapeurs passent autour de la surface  extérieure 52 de l'organe tubulaire 43. La  paroi de cet organe tubulaire est creuse et  conduit l'eau de refroidissement. Le refroi  dissement assure la condensation des vapeurs  en un point proche de l'extrémité inférieure  de l'organe tubulaire et une très petite quan  tité desdites vapeurs s'élève au-dessus des  plaques 53 disposées à l'extrémité supérieure  de la chaudière.

   Toutefois, les gaz s'échappent  à travers le tube 47 disposé sur le côté. A  l'extrémité inférieure, les produits très vola  tils pénètrent dans la chambre extérieure 54      autour de la chaudière et servent comme se  cond étage de la pompe, les écrans 53 cons  tituant la tuyère dudit second étage. C'est  seulement dans ce dernier étage de la pompe  qu'il se produit un fractionnement. Les pro  duits très volatils provenant de la chaudière  41 atteignent seuls la partie 54 et, par con  séquent, servent seuls au fonctionnement du  second étage de la pompe. Toutefois, il est  évident qu'étant donné que, dans cette va  riante, il n'y a ni reflux ni lavage des huiles  lourdes par les huiles légères, elle ne peut  être utilisée avec des cires ou autres matières  solides.  



  Dans la variante de la fig. 8, la chaudière  41 est munie d'une longue tuyère 42 et un  écran de rabattement 51 est disposé en face  de l'orifice de cette tuyère. Une matière iso  lante entoure la chaudière, comme indiqué en  60. L'orifice de sortie de la pompe vers les  étages suivants est indiqué en 47 et l'orifice  d'aspiration en 46. Plusieurs plateaux étagés  pour la colonne de fractionnement sont repré  sentés en 44. Cette variante fonctionne comme  une pompe à vapeur à deux étages dans la  quelle l'étage principal à haute pression est  constitué par la colonne de fractionnement.  



  La fig. 9 représente une variante dans la  quelle les gaz arrivant en 46 sont déviés vers  le bas à travers um espace annulaire et sont  amenés     jusque    dans la chambre de fraction  nement. Les vapeurs qui s'élèvent entraînent  le gaz sur toute la     largeur    du dispositif et  ces gaz peuvent s'échapper par le tube 47.  



  Dans la variante de la fig. 10, les gaz  arrivant en 46 sont déviés vers le haut en  même temps que les vapeurs jusqu'aux orga  nes de fractionnement 42'. Le gradient de  température désiré est obtenu à l'aide de dis  positifs d'isolement convenables entourant la  chambre annulaire.    Dans la variante de la fig. 11, la chaudière  et le dispositif de fractionnement sont situés  pratiquement au -même niveau. La sortie du  gaz s'effectue par le bord du dispositif de  fractionnement en 47, ce qui représente une  très grande simplification.    Dans la variante de la fig. 12, qui est  analogue à celle de la fig. 11, le gradient de  température est obtenu en rendant la plaque  de base plus épaisse à son centre et plus  mince sur ses bords, de sorte que le gradient  de température recherché est produit par la  forme de l'élément lui-même.  



  La variante de la     fig.    13 est à deux étages.  Dans cette variante, les vapeurs sont tout  d'abord déviées de manière à s'élever à tra  vers la colonne de fractionnement 60. Les gaz  et les vapeurs plus légères sont ensuite déviés  dans la partie en forme de cuvette 61, de sorte  que l'huile en excès peut être ramenée vers l'ex  térieur de la chaudière 41. Les gaz traversent  cette seconde chambre et sont, expulsés par  l'orifice d'échappement 47.



  Evacuation device for obtaining a high vacuum. The present invention relates to an evacuation apparatus for obtaining a high vacuum, comprising a steam pump operating in series with a mechanical pump.



  This apparatus is characterized according to the invention in that the steam pump and the mechanical pump are respectively arranged in the upper part and in the lower part of a casing arranged vertically and comprising at least one part of cylindrical shape.



  The drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus according to the invention and some variant details of this embodiment.



  Figs. 1 and 1A show a form of execution in vertical section.



  Figs. 2 and 2A show vertical sections 2-2 and 2A-2A of figs. 1 and 1A.



  Fig. 2B is -a section along 2B-2B of FIG. 1.



  Fig. 3 is a view of the separate elements of the mechanical pump of this embodiment.



  Figs. 4 to 13 each show a variant of the steam pump of this embodiment.



  The apparatus shown in Figs. 1 to 3 comprises a casing having a revolving shape with a vertical axis and having a lower part constituted by a conical-shaped base 1 which contains the electric motor 2 and the mechanical pump indicated by the general reference 3, and carries the steam pump indicated at 4. The base 1 comprises a space containing oil in which the mechanical pump is completely immersed, the level of the oil being however below the electric motor. The working fluid of the steam pump consists of a mixture of oils or other volatile hydrocarbon compounds.



  The steam pump 4 is disposed entirely in the upper part 13 of the casing which is cylindrical in shape and is fitted at its upper part with a series of louvers 14 which serve to control the flow of air through it. its interior. The whole of the fear pump is mounted on the base 1 by four supports 21, 22, 23 and 24 (fig. 1, 1A and 2B). .At the center of the cover 15 of the cylindrical part is mounted an inlet tube 17 serving to connect the evacuation apparatus to any apparatus in which it is desired to create a vacuum. The lower end of said tube 17 opens into a chamber 640 which communicates directly with a vertical tubular member 400.

    Said tubular member 400, as well as vertical tubular members 420 and 440 constituting respectively vapor condensation chambers of the stages of the steam pump and a tubular member 460 communicating through the exhaust port 448 with the tubular member 440, are surrounded by a jacket 547. Water arrives through the tube 25 and one of the supports 22 and 23, which are tubular, and, after having circulated in the cooling space formed between the jacket 547 and the tubular members 400, 420, 440 and 460, leaves it through the other tubular support and a tube 26 forming a coil for cooling the oil in which the mechanical pump bathes.



  Air or other gas entering through tube 17, after passing through chamber 640 and tubular member 400 from top to bottom, is admitted, through channel 401, into the lower end of the tubular member. 420 of the first stage of the steam pump.



  Since the tubular member 400 is surrounded by cooling water, most of any vapor that does enter the member 400 is immediately condensed and therefore removed. However, to further reduce the possibility of an oil discharge, an absorbing element 641 forming a trap door is arranged in the chamber 640 in front of the lower opening of the tube 17. This trap covers approximately half of the section of the tube. the inlet chamber 640, so as to entirely cover the open end of the tubular member 400, and comprises a lattice box filled with charcoal. Thus, all the oil escaping from the member 400 must first flow through the charcoal, where it is absorbed and removed from the gases.

   Since the hatch 641 covers only half of the section of the chamber 640, the operating speed is increased, since due to their complex paths not all gas molecules pass through the hatch, as in this case. would be the case if this hatch completely covered the section of the chamber. On the other hand, practically every molecule of oil or other pumping material remon so much. through the tubular member 400 collides with the charcoal and is absorbed.



  Inside the charcoal of the hatch is placed a heating element 642. This heating element is calculated so as to reach a temperature of 500 ° C. when a voltage of 20 volts is applied to its terminals. This temperature is high enough to completely rid the trap of gas from any source. ' A device, not shown, prevents the voltage applied to the heating element exceeding 25 volts, since if a higher voltage were used, destruction of the heating element could occur.



  It has been found that the charcoal trap of the apparatus described is capable of absorbing all oil vapors for a period of at least 34 days and, in all probability, is effective for a longer period. again. At the end of such a period, heating can be applied to the trap door to expel any absorbed fluids therefrom, after which the trap door is ready to operate for another identical period. During this operation, it is not necessary to disconnect the tube 17 from the circuit, but only to plug it during the degassing period.



  It has been found that the use of the trap 641 makes it possible to obtain, with the apparatus described, a vacuum of up to 10-8 mm of mercury, while without this trap, the vacuum only reaches 10-7 mm of mercury.



  The current is supplied by a connection rod, the return being possible through the walls of the hatch box. The connection rod crosses with clearance a block of steel 645 welded to the wall of the chamber 640. This rod has a flange 647 resting on this block 645 by means of a mica washer 648, and above said flange which is placed another mica washer 649. A flange 644 of the block 645 folded inwardly holds the assembly of the flange 647 and the mica washers securely in position. The space between the folded rim 644 and the connecting rod can be filled with a suitable varnish and the assembly can be subjected to baking after assembly. A hermetic seal is thus obtained which is much more solid than a glass seal and which can withstand a considerable temperature.



  All parts of the steam pump are preferably of steel, and are. assembled by brazing. The upper ends of the tubular members 420 and 440 which comprise the two stages of the steam pump are closed by covers 421. At the ends are arranged annular gutters 422 in which the edges of the covers 421 are engaged, these edges being gripped. in the weld with which these gutters are partially filled.



  To ensure a more complete sealing of the elements, they are coated with copper on all their surfaces and the whole is then fully tinned. This serves not only to ensure a vacuum-tight seal, but also to prevent any oxidation. However, where appropriate, the elements of the steam pump may be made of a corrosion resistant material, such as chrome steel.



  A boiler 423 is disposed at the lower end of the tubular member 420 and is heated by means of a heater element 424 connected by means of the connections 425 to a power source not shown. A nozzle 426 is fixed to the boiler 423. Around said nozzle are arranged several fins 427, spot welded to the nozzle and provided with small perforations 427 'which allow the return of the oil to the outside of the boiler. 423 and, from there, through openings 423 ', inside this boiler. The perforations 427 ', made in the fins 427, must be sufficiently thin so that the oil forms a practically gas-tight seal, preventing any passage of the gases to the boiler.



  The -126 nozzle is made of stainless steel containing about 20% ferrochrome, this material having. been found to be excellent for this purpose. A large number of metals, for example copper, exhibit a property analogous to the catalytic effect which causes the decomposition of the oils or other hydrocarbon compounds used. It has been found that the metals containing a high percentage of chromium do not exhibit any catalytic effect and have, moreover, the property of grouping and eliminating from the working liquid the scale residues which generally form after use. extended.

   Therefore, when such a metal is used, the working fluid remains clear and colorless. No other metal has the same property. Glass itself, a rather inert matter, does not act in this way. The removal of said encrusting substances is advantageous, as it results in the boiling point of the liquid in the boiler remaining constant instead of constantly increasing, as is the case when allowing to accumulate said encrusta- tion residues.



  The low pressure stage inlet channel 401 is disposed at a point below the opening of the nozzle 426. When the oils from the boiler 423 are vaporized by the heater, the vapors are expelled into the nozzle. tubular member 420 and tend to condense in this member due to the cooling effect of the water. The vacuum which prevails in the member 420 forms a thermal insulation around the tubular part 431 which comprises a fractionation column spaced from the walls of the tubular member 420 and disposed in its upper part.

   Said. isolation produces a uniform temperature gradient in this column, with the temperature being high at its lower end and low at its upper or dump end. Oils, having a low vaporization pressure, tend to condense at a higher temperature than the lighter oils with a higher vaporization pressure and are discharged to the boiler. The oils with then high vaporization pressure tend to condense at points in part 431 corresponding to their condensation temperature, so that only the light pleasures reach the upper part of the column.

   The condensation of said lighter oils tends to cause them to flow back to the boiler and when they descend to a hotter region, they absorb the heat released by the less volatile oils, so as to vaporize again. Thus, column 431, 431 'serves as a fractionation column and keeps the hils of different vaporization pressures separate, so that a pressure gradient in the opposite direction of the temperature gradient is established.



  The tubular part 431 is provided with a series of stepped rings 431 '. Said rings serve to collect part of the condensation which forms at the points where they are so killed, due to the vortices in the stream of vapors produced by the staggering of the rings 431 ', which tends to avoid the diffusion of vapors oil to chamber 640. Said rings are not, however, essential to the operation of the pump.



  Since more volatile oils generally have higher vaporization pressures, a lower vaporization pressure is maintained in the lower portion of tubular member 420 adjacent to the high vacuum inlet channel.



  In addition, the vapors of phus vola tiles condensed on the upper rings form a less viscous liquid than the vapors of heavier oils and, therefore, this liquid tends as it descends towards the boiler to entrain the heavy oils. or greasy. This has the effect of putting the oils back into service at low vaporization pressure, so that the pump maintains a low pressure after a certain period of interrupted use.



  The gases entrained with the vapor current are, in this way, brought to the upper end 430 of the tubular member 420, then pass through the channel 430 'and descend via a duct 433, arranged in the axis of the cylindrical part 13 of the casing, from which they pass through the channel 434 in the lower part of the tubular member 440. Below the tubular member 440 is arranged a boiler 443 provided with a heating element fant 444 and a nozzle 446. the arrangement being the same as for boiler 423 and nozzle 426. Nozzle 446 is also made of chrome stainless steel.

   In the member 440, the gases are entrained upwards through a fractionation column, comprising a tubular part 441 and rings 441 ', arranged in the upper part of the member 440, by the vapors projected by the nozzle 446, in a manner analogous to that described with respect to the low pressure stage. At the upper end of the tubular member 440, the gases which have been entrained by the vapors are expelled through a channel 448 in the tubular member 460.

   The gases flowing to <B> the </B> bottom of this member 460 are further cooled, so that any vapors of oil or other matter contained in said gases tend to condense in this member tubular 460. The lower end of the tubular member 460 is closed by a wall 461 provided with an opening 462 closed by a valve 463. This valve opens or closes the communication between the member 460 and the chamber 464 from where the gases escape in the tube 465 and are entrained towards the inlet 342 (fig. 3) of the mechanical pump 3 (fig. 1).



  The valve 463 is controlled by a centrifugal governor 202 driven by the motor 2 so that it is closed whenever the mechanical pump is not operating at the proper speed. The linkage mechanism comprises a lever 415 connected to the control member 466 of the valve 463, the sealing being ensured by a metal bellows 467. Thanks to this valve, the steam pump is suitably isolated when the mechanical pump. is stopped, thus allowing any desired movement of the device without inconvenience.



  A tube 450 of steel or other metal, arranged inside the cylindrical part 13 of the casing, is fixed to the jacket 547 on the outside thereof. Inside said tube is disposed a rod 451 of a metal having a coefficient of expansion different from the metal of the tube, for example of aluminiLUn, which is fixed to the tube 450 in an adjustable manner by means of a member. threaded 452.

   The difference in expansion between the aluminum rod and the steel tube 450 causes the operation of the safety switch 453 when the temperature of the water contained in the cooling space exceeds a given value and said switch cuts the power supply to the heating elements of the boilers 423 and 443 and can, if necessary, cause at the same time the closing of another circuit activating an alarm bell.



  In order to make it possible to replace, remove or examine the oils from the boilers, tubes 454, closed at one of their ends using steel plugs 455, are mounted on covers 421 and through feels the wall of the chamber 640, so that the plugs 455 are accessible from the outside of this chamber 640. The key seals between the plugs 455 and the tubes 454 is provided by metal-plastic washers.



  The rotor of the electric motor 2, which is preferably three-phase, is mounted on the same shaft 200 as the rotors of the pump 3. This shaft also carries a rotor 201 of the fan. The centrifugal governor 202 is disposed inside the rotor 201. This governor operates the lever 203 and the connecting rods 204 and 205 to operate the lever 415 operating the valve 463. When the engine reaches the driving speed con Venable, the lower ends of the masses of the regulator 202 move apart, which lowers the lever 203, the valve 463 opening and places both the steam pump in communication with the inlet of the mechanical pump.



  To prevent oil from the mechanical pump bath entering the engine, the oil level is kept lower than the engine level. Additional protection is provided by means of a ca pot 205 which entirely surrounds said motor with the exception of the openings 206 provided to ensure ventilation. A stuffing box 207 surrounds the shaft 200 at the point where it leaves the cover 205 and enters the space of the base 1 in which the mechanical pump operates.



  The gases leaving the steam pump pass through the tube 465 coming from the chamber 464 and are conducted to the inlet port 341 formed in the upper cylinder head plate 340 of the pump through the inlet channel 342 (fig. 3). A tubular element 343 (Fig. 3) is connected to the cylinder head 340 and extends downward from the apparatus. Said element serves to lead the lubricating oil to the sealed seal to the vacuum of the pump 3.



  The first stage of the mechanical pump comprises the annular rotor 331 disposed in a cylindrical bore of the plate 330 of the pump housing. A control pallet 332 sliding in a slot in the plate 330 is. in contact with the rotor 331. A lever 333 actuated by one end of a helically wound spring 323 maintains said paddle in permanent contact with the rotor. <B> 331. </B> The rotor 331 is. driven in the direction indicated by the arrow by the shaft 200 and rolls on the wall of the bore of the plate 330 while rotating in the opposite direction to that of the shaft. Admission opening 341 is. arranged at a point. immediately adjacent to. the protruding part of the pallet 332.

   During this movement, the gas entered through said orifice lying. in the working space delimited by the rotor and the wall of the bore is driven towards the exhaust port. 321. The annular rotor 331 is mounted so as to be able to rotate, by means of a ball bearing 336, on an eccentric 335 fixed to the shaft 200.



  The middle plate 320 presents the exhaust channel 321 of the first stage of the pump 3. Said exhaust channel also serves as an intake channel for the second stage of the pump. The faces of the rotor 331 serve. shut-off valves for the intake ports and. exhaust when the rotor reaches the position suitable for opening and closing said ports, and the pallet 332 maintains. separate the intake and exhaust sections of the workspace.



  The gases leaving the orifice 341 are compressed by the rotor 331 when the latter rotates after said closure. orifice. When the compression has reached a maximum value, the rotor 331 has reached a position such that it discovers the orifice of the exhaust channel 321 and the -gas are expelled under pressure into the next stage of the pump.



  The second stage of the pump comprises an annular rotor 311 rolling on the side wall of a cylindrical bore in the plate 310 of the pump housing. This rotor is mounted by means of a ball bearing on an eccentric fixed to the shaft 200 and offset by 180 with respect to the eccentric 335. A paddle 312 sliding in a slot of the plate 310 is kept in contact. with the rotor 311 by a lever 313 actuated by the other end of the spring 323. The vanes 312, 332 are angularly offset and the spring 323 disposed between them. This arrangement is possible due to the offset of the rotors.

   On the other hand, since the pallets 332 and 312 move in the opposite direction to each other, the pallet 332 being depressed to the maximum, when the other pallet 312 is in its outermost position. , the spring 323 undergoes only a very slight deformation during operation of the pump. The pump can thus operate at relatively high speeds without causing fatigue of said res out. The vane 312 plays the same role as the vane 332. The offset of 180 allows a more precise balance of the forces acting on the shaft to be maintained and, therefore, phis high speeds can be reached without causing vibration. excessive.



  The exhaust port of the second stage of the pump 3 is shown at 301. This port leads, through a channel formed in the cover plate 300, to the lower end of the gas exhaust tube 302. This exhaust tube extends vertically upward through the oil the pump immerses in and its open top end is located just below the oil level. In this way, the gases expelled from the pump pass vertically from the bottom up the tube 302 to a point near the surface of the oil before escaping.

    By setting up tube 302 such that gases escape at a point near the surface of the oil, the formation of bubbles and the dissolution of gas in the oil is minimized. However, evacuation occurs against the pressure of the oil, so that air cannot reenter the pump through the exhaust pipe.



       Since when the pump is running, the air pressure in the chambers of said pump is considerably lower than atmospheric pressure, it could happen that when the pump is stopped, the oil at atmospheric pressure enters the chamber. this pump. To prevent oil from entering the pump, a valve comprising a small piece of fiber held in position by the screw 303 shown in dotted lines, so that the channel leading to the exhaust port 301 tends to close completely -as soon as a pressure is exerted tending to make the oil penetrate into the pump.

   Said valve can allow oil to enter the pump slowly during long periods of non-use, but does not allow penetration capable of quickly filling the pump.



  The channel 321 is provided with a lateral opening closed by a ball 322 held in position by means of a spring 325 sufficiently rigid to ensure a normally hermetic closure. However, under the excessive pressures produced when starting the pump when it is full of oil, said spring is compressed and allows the escape of the oil through the opening 321 into the oil reservoir. In this way, when starting the pump, the oil is first expelled from the cylinder through valve 322, after which the pump operates to pass the gases through the different stages and expel them through the tube. 302.



  It has been found that the operating members of the steam pump of the apparatus described have the effect of continuously sending the condensed vapors to a re-flow, to a washing and to a new evaporation and that, of on the other hand, as a result of the large surface on which the fractionation. can take place, the removal of gases, vapors and light residues absorbed due to the decomposition of the oils is extremely important. Furthermore, this efficiency is maintained at a high degree for long periods of uninterrupted operation, for example several months, which allows the elements with the lower vaporization pressures to intervene in the pumping, for the establishment of the pump. highest vacuum.



  It has also been found that in the steam pump of the apparatus described, it is possible to use hydrocarbons which are usually present in the solid state at room temperature, at a vaporization pressure lower than previously, and this without risking causing deposits of solidified material which could block the passages for the gases and while being assured of the return of the material to the boilers. This advantage is due to the use of fractionation columns for condensation, as described above. One could also use a mixture of solid and liquid hydrocarbons having higher vaporization pressures.



  In the latter case, all the molecules of the solid components liable to condense at the cold end of the column and, consequently, to accumulate there, are entrained and dissolved again by the reflux of the condensed oil. . In addition, any part of the condensed oil tending to return to the boiler is again evaporated by the condensation heat of the viscous component in the lower or hot part of the columns described. In this way, the pumping effect is substantially the same as if one used exclusively the solid components or the viscous components, and the filling and the loss of material are appreciably the same as if one used excluded. sively liquid components.



  In the variant of FIG. 4, the steam pump comprises a boiler 41 arranged at the lower end of the condensing column 43. The nozzle 42 of the boiler extends into the column 43 in which several staged fractionation plates 44 are arranged. at the upper end of said column 43 is arranged a cooling water jacket 45. Immediately below said jacket 45 (fig. 4) is the suction port46. In this variant, the gas from the device to be evacuated form an insulating jacket around column 43.

   Said gases enter said column at a point situated immediately below nozzle 42 and are entrained by the vapors towards the upper end of the column, from where they are discharged through opening 47.



  Fig. 5 shows a variant in which, instead of using the aspirated gases as insulation for the column 43 as in FIG. 4, a high quality insulating material, 50, disposed around said column is employed. The gases enter the apparatus through the inlet tube 46 and are expelled at 47, as in fig. 4.



  In fig. 6, there is shown another variant similar to the steam pump of the apparatus of FIGS. 1 to 3. In this variant, the tubular member 43 has a hollow wall in which the cooling water circulates. The gases arriving through the inlet port 46 are directed downwards so as to make them enter the tubular member at a point below the opening of the nozzle 42.



  Fig. 7 shows another variant which allows a higher pom page speed. The nozzle 42 extends upwards. Above said nozzle, a screen 51 drives the vapors downwards. This movement of the vapors drives the gases arriving through the inlet tube 46 downwards. Said gases and said vapors pass around the outer surface 52 of the tubular member 43. The wall of this tubular member is hollow and leads the tube. 'cooling water. The cooling ensures the condensation of the vapors at a point close to the lower end of the tubular member and a very small quantity of said vapors rises above the plates 53 arranged at the upper end of the boiler.

   However, the gases escape through the tube 47 disposed on the side. At the lower end, the highly volatile products enter the outer chamber 54 around the boiler and serve as the second stage of the pump, the screens 53 constituting the nozzle of said second stage. It is only in this last stage of the pump that a fractionation occurs. The very volatile products coming from the boiler 41 only reach part 54 and, consequently, are used alone for the operation of the second stage of the pump. However, it is obvious that since, in this variant, there is neither reflux nor washing of the heavy oils by the light oils, it cannot be used with waxes or other solid materials.



  In the variant of FIG. 8, the boiler 41 is provided with a long nozzle 42 and a folding screen 51 is arranged opposite the orifice of this nozzle. An insulating material surrounds the boiler, as shown at 60. The outlet of the pump to the next stages is shown at 47 and the suction port at 46. Several stepped trays for the fractionation column are shown. at 44. This variant operates as a two-stage steam pump in which the main high pressure stage is constituted by the fractionation column.



  Fig. 9 shows a variant in which the gases arriving at 46 are deflected downwards through an annular space and are brought into the fractionation chamber. The rising vapors entrain the gas over the entire width of the device and these gases can escape through tube 47.



  In the variant of FIG. 10, the gases arriving at 46 are deflected upwards along with the vapors to the fractionation units 42 '. The desired temperature gradient is obtained using suitable isolation devices surrounding the annular chamber. In the variant of FIG. 11, the boiler and the fractionation device are located practically at the same level. The gas is released from the edge of the fractionation device at 47, which represents a very great simplification. In the variant of FIG. 12, which is similar to that of FIG. 11, the temperature gradient is obtained by making the base plate thicker at its center and thinner at its edges, so that the desired temperature gradient is produced by the shape of the element itself.



  The variant of FIG. 13 is two-story. In this variant, the vapors are first deflected so as to rise through the fractionation column 60. The gases and lighter vapors are then deflected into the bowl-shaped portion 61, so that the The excess oil can be returned to the outside of the boiler 41. The gases pass through this second chamber and are expelled through the exhaust port 47.

 

Claims (1)

REVENDICATION Appareil d'évacuation pour l'obtention d'un vide poussé, comprenant une pompe à vapeur fonctionnant en série avec une pompe mécanique, caractérisé en ce que la pompe à vapeur et la pompe mécanique sont respecti vement disposées dans la partie supérieure et dans la partie inférieure d'une enveloppe dis posée verticalement et comprenant au moins -une partie de forme cylindrique. SOUS-REVENDICATIONS 1. CLAIM Evacuation apparatus for obtaining a high vacuum, comprising a steam pump operating in series with a mechanical pump, characterized in that the steam pump and the mechanical pump are respectively arranged in the upper part and in the the lower part of an envelope disposed vertically and comprising at least -a part of cylindrical shape. SUB-CLAIMS 1. Appareil selon la revendication, carac térisé en ce que la partie supérieure (13) de l'enveloppe dans laquelle est disposée la pompe à vapeur est cylindrique, cette pompe comprenant -une pluralité d'organes tubu laires (400, 420, 440, 460) verticaux. 2. Apparatus according to claim, characterized in that the upper part (13) of the casing in which the steam pump is placed is cylindrical, this pump comprising -a plurality of tubular members (400, 420, 440, 460 ) vertical. 2. Appareil selon la sous-revendieation 1, caractérisé en ce que la pompe à vapeur pré sente deux étages, dont chacun comprend un (420, respectivement 440) desdits oranes tu bulaires verticaux, l'organe tabulaire\ de cha que étage étant disposé au-dessus d'une chau dière (423, respectivement 443) et étant pourvu dans sa partie supérieure d'organes de fractionnement (431, 431', respectivement 441, 441'), deux autres (400, 460) desdits organes tubulaires faisant respectivement communiquer un tube d'entrée (17)- de la pompe à vapeur (4) avec l'extrémité infé rieure de l'organe tubulaire (420) Apparatus according to sub-claim 1, characterized in that the steam pump has two stages, each of which comprises one (420, respectively 440) of said vertical oranes tu bular verticals, the tabular member \ of each stage being arranged at the- above a boiler (423, respectively 443) and being provided in its upper part with fractionation members (431, 431 ', respectively 441, 441'), two others (400, 460) of said tubular members respectively communicating an inlet tube (17) - of the steam pump (4) with the lower end of the tubular member (420) de l'étage à basse pression et l'extrémité supérieure de l'organe tubulaire (440) de l'étage à haute pression avec l'entrée de la pompe mécanique (3), un conduit additionnel (433) disposé dans l'axe de l'enveloppe faisant communi- quer l'extrémité supérieure de l'organe tubu laire (420) de l'étage à basse pression avec l'extrémité inférieure de l'organe tubulaire (440) de l'étage à haute pression. 3. of the low pressure stage and the upper end of the tubular member (440) of the high pressure stage with the inlet of the mechanical pump (3), an additional duct (433) arranged in the axis of the casing communicating the upper end of the tubular member (420) of the low pressure stage with the lower end of the tubular member (440) of the high pressure stage. 3. Appareil selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'entre le tube d'entrée (17) et l'organe tubulaire (400) faisant communi quer ce tube avec l'extrémité inférieure de l'organe tubulaire (420) de l'étage à basse pression est intercalée une chambre (640) contenant une trappe à charbon de bois (641) destinée à empêcher le fluide de travail de la pompe à vapeur de parvenir à ce tube (17) à travers ledit organe tubulaire (400). 4. Appareil selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que ladite trappe à charbon de bois (641) occupe seulement une partie de ladite chambre (640). 5. Appareil selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'un élément chauffant (642) est disposé dans ladite trappe à char bon de bois (641). 6. Apparatus according to sub-claim 2, characterized in that between the inlet tube (17) and the tubular member (400) communicating this tube with the lower end of the tubular member (420) of the interposed at low pressure is a chamber (640) containing a charcoal trap (641) intended to prevent the working fluid of the steam pump from reaching this tube (17) through said tubular member (400) . 4. Apparatus according to sub-claim 3, characterized in that said charcoal trap (641) occupies only a part of said chamber (640). 5. Apparatus according to sub-claim 3, characterized in that a heating element (642) is disposed in said good char hatch (641). 6. Appareil selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'à l'extrémité supérieure de chaque organe tubulaire (420, 440) des étages de la pompe à vapeur est disposé un tube (454) pourvu d'un obturateur et destiné à permettre l'inspection du fluide de travail de cette pompe. 7. Appareil selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que ledit fluide de travail est constitué par au moins une huile. 8. Appareil selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que les chaudières (423, 443) de la pompe à vapeur sont pourvues de tuyères exécutées en acier inoxydable au chrome. 9. Apparatus according to sub-claim 2, characterized in that at the upper end of each tubular member (420, 440) of the stages of the steam pump is arranged a tube (454) provided with a shutter and intended to allow inspecting the working fluid of this pump. 7. Apparatus according to sub-claim 3, characterized in that said working fluid consists of at least one oil. 8. Apparatus according to sub-claim 2, characterized in that the boilers (423, 443) of the steam pump are provided with nozzles made of chrome stainless steel. 9. Appareil selon la sous-revendication 2, caractérisé par des couvercles (421) fermant les extrémités supérieures des organes tubu laires (420, 440) des deux étages de la pompe à vapeur, et maintenus en .place au moyen de soudure. 10. Appareil selon la revendication, carac térisé par -une chemise (547) entourant la pompe à vapeur et formant un espace pour de l'eau de refroidissement, un thermostat (451) disposé entre la partie supérieure (13) de l'enveloppe et cette chemise faisant fonction ner un interrupteur de sûreté (453), lorsque la température de l'eau dans cet espace de refroidissement dépasse une valeur donnée. 11. Apparatus according to sub-claim 2, characterized by covers (421) closing the upper ends of the tubular members (420, 440) of the two stages of the steam pump, and held in place by means of welding. 10. Apparatus according to claim, charac terized by -a jacket (547) surrounding the steam pump and forming a space for cooling water, a thermostat (451) disposed between the upper part (13) of the casing. and this jacket operating a safety switch (453), when the temperature of the water in this cooling space exceeds a given value. 11. Appareil selon la sous-revendication 2, caractérisé par une soupape (453) comman dant la communication entre l'organe tubu laire (460) de décharge de la pompe à vapeur (4) et l'entrée (342) de la pompe mécanique (3), cette soupape étant commandée par un régulateur centrifuge entraîné par -un mo teur (2) d'entraînement de la pompe méca nique, de faon que cette communication ne soit ouverte que lorsque la pompe mécanique fonctionne à une vitesse déterminée. 12. Apparatus according to sub-claim 2, characterized by a valve (453) controlling communication between the tubular discharge member (460) of the steam pump (4) and the inlet (342) of the mechanical pump ( 3), this valve being controlled by a centrifugal regulator driven by a motor (2) for driving the mechanical pump, so that this communication is only open when the mechanical pump operates at a determined speed. 12. Appareil selon la sous-revendication 11, caractérisé en ce que le moteur (2) entraî nant la pompe mécanique (3) est disposé entre la pompe mécanique et la pompe à vapeur (4), l'arbre (200) du moteur et l'arbre de la pompe mécanique étant coaxiaux et le moteur (2) étant disposé comme la pompe (3) dans la partie inférieure (1) constituée par un socle de l'envefoppe. 13. Apparatus according to sub-claim 11, characterized in that the motor (2) driving the mechanical pump (3) is arranged between the mechanical pump and the steam pump (4), the shaft (200) of the motor and the 'shaft of the mechanical pump being coaxial and the motor (2) being arranged like the pump (3) in the lower part (1) constituted by a base of the casing. 13. Appareil selon la sous-revendication 12, caractérisé en ce que la pompe mécanique présente au moins un étage comprenant un rotor annulaire (334) monté de façon à pou voir tourner sur un excentrique (335) fixé à l'arbre (200) de la pompe, ce rotor roulant sur la paroi d'un alésage cylindrique d'un carter de la pompe, et étant en contact avec une palette (332) poussée par un ressort et séparant le côté entrée clé celui de décharge de l'espace de travail délimité par ce rotor et la paroi de l'alésage correspondant. 14. Apparatus according to sub-claim 12, characterized in that the mechanical pump has at least one stage comprising an annular rotor (334) mounted so as to be able to rotate on an eccentric (335) fixed to the shaft (200) of the pump, this rotor rolling on the wall of a cylindrical bore of a pump housing, and being in contact with a pallet (332) pushed by a spring and separating the key entry side from the discharge side of the working space delimited by this rotor and the wall of the corresponding bore. 14. Appareil selon la sous-revendication 13 dans lequel la pompe mécanique présente un deuxième étage comprenant également un ro tor annulaire monté comme le premier, carac térisé en ce que les excentriques sur lesquels sont montés les rotors (334, 311) de ces étages sont décalés l'un par rapport à l'autre d'un angle de 180 . 15. Appareil selon la sous-revendication 14, caractérisé en ce que les palettes (332, 312) associées aux deux rotors sont décalées angulairement et sont actionnées par les extré mités opposées d'un ressort commun (323) enroulé en hélice. 16. Apparatus according to sub-claim 13 in which the mechanical pump has a second stage also comprising an annular rotor mounted like the first, characterized in that the eccentrics on which the rotors (334, 311) of these stages are mounted are offset. to each other at an angle of 180. 15. Apparatus according to sub-claim 14, characterized in that the vanes (332, 312) associated with the two rotors are angularly offset and are actuated by the opposite ends of a common spring (323) wound in a helix. 16. Appareil selon la revendication, carac térisé en ce que la pompe mécanique (3) est disposée dans un espace contenant de l'huile de la partie inférieure (1), constituée par un socle, de l'enveloppe, de façon à être entière ment plongée dans cette huile, l'orifice de dé charge de haute pression (302) de cette pompe mécanique étant disposé de façon à s'ouvrir immédiatement sous la surface de cette huile. 17. Appareil selon les sous-revendications 4à10,15et16. Apparatus according to claim, characterized in that the mechanical pump (3) is arranged in a space containing oil of the lower part (1), consisting of a base, of the casing, so as to be entirely immersed in this oil, the high pressure discharge orifice (302) of this mechanical pump being arranged so as to open immediately below the surface of this oil. 17. Apparatus according to sub-claims 4-10,15et16.
CH286622D 1939-01-12 1947-02-24 Evacuation device for obtaining a high vacuum. CH286622A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US286622XA 1939-01-12 1939-01-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH286622A true CH286622A (en) 1952-10-31

Family

ID=21844720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH286622D CH286622A (en) 1939-01-12 1947-02-24 Evacuation device for obtaining a high vacuum.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH286622A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2493393C (en) Condensing heat exchanger with double bundle of tubes
FR2674446A1 (en) FILTRATION AND COMMUNICATION DEVICE BETWEEN THE ATMOSPHERE AND THE INTERIOR OF A CRANKCASE.
FR2672341A1 (en) FUEL PUMP WITH TWO FLOORS.
CA1219224A (en) Refrigeration device, and cooling element including said device
CH286622A (en) Evacuation device for obtaining a high vacuum.
CH660072A5 (en) LIQUID HEATING SYSTEM.
FR2660321A1 (en) APPARATUS FOR CONVERTING A SYNTHETIC RESIN TO AN OIL.
BE473832A (en)
FR2581162A1 (en) STEAM GENERATOR FOOD WATER HEATER
FR2566102A1 (en) CONDENSING BOILER
FR2722834A1 (en) Circulation and gas removal module for cooling engine of motor vehicle
FR2583651A1 (en) Single-body evaporator for the concentration of at least one liquid product, comprising at least two evaporation sections and evaporation plant comprising such an evaporator
FR2666384A1 (en) Diffusion pump
FR2584617A1 (en) Device for regenerating dry-cleaning solvent
CH154274A (en) Condensing vacuum pump.
FR2538088A1 (en) Heating device e.g. for railway points
FR2661085A1 (en) Automatic deep fryer with closed chamber
CH109977A (en) Refrigerant group.
FR3114623A1 (en) Scroll compressor with oil injection system
CH391074A (en) Device for cooling an electric machine
BE345688A (en)
CH518451A (en) Secondary pumping method to obtain a high vacuum and pump for its implementation
BE526549A (en)
BE605087A (en)
BE549391A (en)