FR1465587A

FR1465587A - Piège froid à vanne incorporée pour circuit de vide

Info

Publication number: FR1465587A
Application number: FR40354A
Authority: FR
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1965-11-30
Filing date: 1965-11-30
Publication date: 1967-01-13

Description

Piège froid à vanne incorporée pour circuit de vide.

La présente invention, due à MM. Glande Carrere et Pierre Manfredi de la société de fabrication d'éléments catalytiques, concerne un piège froid à vanne incorporée destiné à être utilisé dans un circuit de vide, utilisable notamment pour relier un ensemble à dégazer (telle qu'une thermobalance) à une pompe à vide secondaire, tout en permettant d'isoler la pompe secondaire. On sait qu'on désigne par le terme ((piège froid un organe maintenu à basse température (en général température d'ébullition d'un gaz permanent tel que l'azote) et imposant à l'écoulement gazeux qui le traverse un trajet en chicane portant à basse température le gaz résiduel aspiré par la pompe.

Jusqu'à présent, on a généralement utilisé un piège froid à grande section de passage et une vanne à passage direct de grand diamètre placés en série : mais la juxtaposition des deux organes conduit à un ensemble de grand encombrement et à un circuit de vide relativement long, d'où présentant des pertes de charges notables. La présente invention vise à la conception d'un piège froid à vanne incorporée pour circuit de vide répondant mieux que les réalisations antérieures aux exigences de la pratique, notamment en ce que son encombrement total n'est que très peu supérieur à celui du piège seul et en ce que la perte de charge qu'il entraîne lorsque la vanne est ouverte est pratiquement identique à celle du piège considéré seul.

Dans ce but, l'invention propose un piège froid à vanne incorporée pour circuit de vide comprenant, dans un boîtier étanche muni d'une conduite de raccordement à un ensemble à évacuer et d'une conduite de raccordement avec une pompe à vide secondaire, conduite munie d'un prolongement faisant saillie à l'intérieur du boîtier, un récipient annulaire alimentable en gaz liquéfié entourant la partie terminale dudit prolongement, un clapet d'étanchéité coopérant avec un siège ménagé sur la face terminale dudit prolongement et un organe de déplacement du clapet vers le siège ou à partir de celui-ci, constitué par une tige sortant du boîtier de façon étanche en traversant le passage central dudit récipient annulaire.

Un mode de réalisation particulier d'un piège suivant l'invention sera maintenant décrit à titre d'exemple non limitatif en se référant à la figure unique qui accompagne la description et montre le piège en coupe suivant un plan passant par son axe.

Le piège A comprend un boîtier étanche cylindrique 2 dans lequel débouchent une conduite latérale 4 de grand diamètre reliée à l'ensemble à évacuer (constitué par exemple par l'enceinte d'une thermo-balance) et une conduite 6 de raccordement avec une pompe 8 à vide secondaire, cette conduite étant munie d'un prolongement 10 coaxial au boîtier 2 et qui fait saillie à l'intérieur de celui-ci. Le boîtier 2 comporte enfin une conduite 12, de plus petit diamètre que la conduite 4, muni d'une vanne d'isolement 14 et qui relie l'intérieur du boîtier à une source de vide primaire non représentée. Une vanne 16 raccorde la pompe à vide secondaire 8 à la conduite 12 entre la vanne 14 et la source de vide primaire.

A l'intérieur du boîtier 2 et coaxialement à celui-ci est monté un récipient annulaire 18 de réception d'un gaz liquéfié, introduit dans le récipient par une tubulure 20 débouchant hors du boîtier. Ce récipient annulaire 18 présente une partie principale délimitant un passage axial 22 de petit diamètre, une partie terminale inférieure 24 entourant la portion terminale du prolongement 10 et coaxial à celui-ci et enfin un tube à double paroi 26 qui fait saillie hors du boîtier 2 en prolongeant le passage 22. La paroi externe du tube 26 présente évidemment une jonction étanche avec la paroi de son trou de passage dans le boîtier 2.

On voit que le récipient annulaire 18 impose au gaz résiduel aspiré par la pompe secondaire 8 un trajet en chicane (indiqué par les flèches f sur la figure) qui donne une grande efficacité au piège.

R faut également noter que le réservoir 18 reste isolé des parois par le vide qui règne à l'intérieur du boîtier 2, ce qui limite les pertes thermiques.

Le piège suivant l'invention comporte une vanne incorporée comprenant un clapet 28 en un matériau d'étanchéité convenable, tel que le poly tétrafinoréthylène, déplaçable axialement pour venir s'appliquer sur un siège 29 constitué par l'arête terminale, convenablement usinée, du prolongement 10 et pour s'en soulever. Le clapet 18 est actionné par une tige cannelée 30 susceptible de se déplacer en translation dans le passage : 22. Un soufflet d'étanchéité 32 assure une jonction étanche entre le tube à double paroi et une embase terminale 34 de la tige 30.

Les déplacements axiaux de la tige 30 sont commandés par un mécanisme comprenant un chapeau moleté 36 fixé sur une bague filetée 38 solidaire du tube à double paroi 26.

Lorsque l'on désire faire le vide dans l'enceinte reliée à la conduite 4, le clapet 28 est soulevé de son siège 29, les vannes 14 et 16 sont ouvertes et on réalise un vide primaire. On ferme ensuite la vanne 14 et l'on met en service la pompe à vide secondaire 8. Les gaz résiduels sont aspirés à travers le piège vers la pompe et l'on voit, d'une part, que le trajet en chicane donne une grande efficacité au piège, d'autre part, que le clapet largement soulevé de son siège n'apporte aucune perte de charge supplémentaire.

Une fois le vide réalisé il suffit de tourner le chapeau moleté 36 pour enfoncer la tige 30 immobilisée en rotation. Le clapet 28 vient s'appliquer sur son siège 29 et l'étanchéité peut être suffisante pour conserver dans le boîtier 2 un vide de 10-6 torr alors que la pompe est mise hors circuit et éventuellement à la pression atmosphérisque
Inversement, lorsque l'opération à effectuer sous vide secondaire est terminée, il est possible en fermant le clapet 28 et la vanne 16 de conserver la pompe à diffusion chaude et sous vide secondaire pendant que l'on procède, par l'intermédiaire de la conduite 12 et de la vanne 14, à des introductions de gaz sec sous pression partielle dans l'enceinte reliée à la conduite 4.

Cette phase de l'opération terminée, on peut, après mise sous vide primaire par l'intermédiaire de la conduite 12 et de la vanne 14, remettre immédiatement en service la pompe à diffusion en fermant la vanne 14 et en ouvrant la vanne 16 et le clapet 28.

L'invention ne se limite évidemment pas au seul mode de mise en oeuvre décrit et il doit être entendu que toute variante de tout ou partie des dispositions décrites restant dans le cadre des équivalences mécaniques est couverte par le présent brevet.

REsna6É
L'invention a pour objet un piège froid à vanne incorporée destiné à être utilisé dans un circuit de vide, utilisable notamment pour relier un ensemble à dégazer (telle qu'une thermobalance) à une pompe à vide secondaire tout en permettant d'isoler la pompe secondaire.

L'invention se caractérise notamment par les points suivants considérés isolément ou en combinaison
10 Le piège comprend, dans un boîtier étanche muni d'une conduite de raccordement à un ensemble à évacuer et d'une conduite de raccordement avec une pompe à vide secondaire, conduite munie d'un prolongement faisant saisie à l'intérieur du boîtier, un récipient annulaire alimentable en gaz liquéfié entourant la partie terminale dudit prolongement, un clapet d'étanchéité coopérant avec un siège ménagé sur la face terminale dudit pro Iongement et des organes de déplacement du clapet vers le siège ou à partir de celui-ei, constitué par une tige sortant du boîtier de façon étanche en traversant le passage central dudit récipient annulaire;
20 Ladite tige est reliée par un soufflet d'étanchéité deformabIe à un prolongement tubulaire dudit récipient qui traverse de façon étanche la paroi du boîtier.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

**ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **. un trajet en chicane (indiqué par les flèches f sur la figure) qui donne une grande efficacité au piège. R faut également noter que le réservoir 18 reste isolé des parois par le vide qui règne à l'intérieur du boîtier 2, ce qui limite les pertes thermiques. Le piège suivant l'invention comporte une vanne incorporée comprenant un clapet 28 en un matériau d'étanchéité convenable, tel que le poly tétrafinoréthylène, déplaçable axialement pour venir s'appliquer sur un siège 29 constitué par l'arête terminale, convenablement usinée, du prolongement 10 et pour s'en soulever. Le clapet 18 est actionné par une tige cannelée 30 susceptible de se déplacer en translation dans le passage : 22. Un soufflet d'étanchéité 32 assure une jonction étanche entre le tube à double paroi et une embase terminale 34 de la tige 30. Les déplacements axiaux de la tige 30 sont commandés par un mécanisme comprenant un chapeau moleté 36 fixé sur une bague filetée 38 solidaire du tube à double paroi 26. Lorsque l'on désire faire le vide dans l'enceinte reliée à la conduite 4, le clapet 28 est soulevé de son siège 29, les vannes 14 et 16 sont ouvertes et on réalise un vide primaire. On ferme ensuite la vanne 14 et l'on met en service la pompe à vide secondaire 8. Les gaz résiduels sont aspirés à travers le piège vers la pompe et l'on voit, d'une part, que le trajet en chicane donne une grande efficacité au piège, d'autre part, que le clapet largement soulevé de son siège n'apporte aucune perte de charge supplémentaire. Une fois le vide réalisé il suffit de tourner le chapeau moleté 36 pour enfoncer la tige 30 immobilisée en rotation. Le clapet 28 vient s'appliquer sur son siège 29 et l'étanchéité peut être suffisante pour conserver dans le boîtier 2 un vide de 10-6 torr alors que la pompe est mise hors circuit et éventuellement à la pression atmosphérisque Inversement, lorsque l'opération à effectuer sous vide secondaire est terminée, il est possible en fermant le clapet 28 et la vanne 16 de conserver la pompe à diffusion chaude et sous vide secondaire pendant que l'on procède, par l'intermédiaire de la conduite 12 et de la vanne 14, à des introductions de gaz sec sous pression partielle dans l'enceinte reliée à la conduite 4. Cette phase de l'opération terminée, on peut, après mise sous vide primaire par l'intermédiaire de la conduite 12 et de la vanne 14, remettre immédiatement en service la pompe à diffusion en fermant la vanne 14 et en ouvrant la vanne 16 et le clapet 28. L'invention ne se limite évidemment pas au seul mode de mise en oeuvre décrit et il doit être entendu que toute variante de tout ou partie des dispositions décrites restant dans le cadre des équivalences mécaniques est couverte par le présent brevet. REsna6É L'invention a pour objet un piège froid à vanne incorporée destiné à être utilisé dans un circuit de vide, utilisable notamment pour relier un ensemble à dégazer (telle qu'une thermobalance) à une pompe à vide secondaire tout en permettant d'isoler la pompe secondaire. L'invention se caractérise notamment par les points suivants considérés isolément ou en combinaison 10 Le piège comprend, dans un boîtier étanche muni d'une conduite de raccordement à un ensemble à évacuer et d'une conduite de raccordement avec une pompe à vide secondaire, conduite munie d'un prolongement faisant saisie à l'intérieur du boîtier, un récipient annulaire alimentable en gaz liquéfié entourant la partie terminale dudit prolongement, un clapet d'étanchéité coopérant avec un siège ménagé sur la face terminale dudit pro Iongement et des organes de déplacement du clapet vers le siège ou à partir de celui-ei, constitué par une tige sortant du boîtier de façon étanche en traversant le passage central dudit récipient annulaire;

20 Ladite tige est reliée par un soufflet d'étanchéité deformabIe à un prolongement tubulaire dudit récipient qui traverse de façon étanche la paroi du boîtier.