PETITES ÉTUVES
étuves et ne comporte pas les accidents (extinction, explosions déréglage, etc.) inhérents à l’emploi du gaz d’éclairage.
C) — Petites étuves
On a construit un grand nombre d’étuves portatives.
Fig. 61.
Étuve de Salomonsen sans régulateur.
1° Étuve Salomonsen. — On pourrait, à la rigueur, si on se contente d'une étuve variant de quelques degrés, en faire construire une très simple, sans régulateur, comme l’indique la figure 61, empruntée à Salomonsen.
Le gaz est remplacé par une veilleuse à huile. Une écuelle est remplie d’eau jusqu’à 2 centimètres du bord (À) ; on verse par dessus une couche d’huile (B) de 2 centimètres sur laquelle on met plusieurs flotteurs (C) avec des mèches à veilleuses
ÉTUVES ET RÉGULATEURS
qu’on changera matin et soir. La distance entre les flammes et le fond de l’étuve servirait à la régulation.
2° Étuve Gay-Lussac. — L’étuve Gay-Lussac est une caisse à doubles parois, portée par*quatre pieds en fer et munie d’une porte vitrée. L’intervalle des deux parois est rempli d’eau ou d’huile. Un thermomètre traverse la paroi supérieure. Le chauffage s’obtient par un bec Bunsen, recevant le gaz d'un régulateur qui plonge dans l’eau.
3d Étuve d’Arsonval. — L’étuve d’Arsonval se compose de deux vases cylindro-coniques concentriques limitant deux cavités : l’une centrale destinée à constituer la chambre, l’autre annulaire remplie d’eau (volant de chaleur). Le couvercle est également à doubles parois et rempli d'eau. Une rampe à gaz circulaire chauffe l’eau à la partie inférieure. La régulation s’obtient par une tubulure latérale, fermée à l'extérieur par une membrane de caoutchouc si on se sert du régulateur à membrane de d’ARsoNVAL ou par un régulateur quelconque plongeant dans l’eau par l’orifice supérieur (régulateur de Chauveau (fig. 65), d’ARLOiNG). L’étuve d’ARsoNVAL, généralement abandonnée, a le grand inconvénient d’avoir une cavité très étroite, nécessitant la superposition des cultures. Il faut la vider pour prendre un ballon placé à la partie inférieure.
La nouvelle étuve de d’Arsonval s’ouvre latéralement par une porte transparente à double verre. Le chauffage du matelas d’eau se fait par deux cheminées métalliques qui traversent le liquide dans toute sa hauteur. Le réglage se fait comme précédemment ou par un régulateur métallique placé à la partie inférieure, permettant de régler l’étuve à des températures très élevées.
Les étuves d’Arsonval seront remplies d ’eaurécemment bouillie , c’est-à-dire privée d air.
4° Chambres chaudes. — Notons encore les chambres chaudes pour cultures sous le microscope , que nous décrirons au chapitre v .
En résumé , nous considérons comme indispensables à posséder trois modèles d’étuves ;
RÉGULATEURS
1° Pour l'ensemble des cultures à -f- 38° : une chambre étuve réglée par un régulateur métallique Roux, ou une étuve-armoire modèle de Roux, ou une armoire électrique.
2 °Pour les cultures sur gélatineà- j-2201 :une étuve Gay-Lussac, par exemple, avec régulateur.
3° Pour des cultures nécessitant des températures spéciales supérieures à -f 38° et très exactes : une ou plusieurs petites étuves avec régulateur ou, mieux, une étuve électrique.
| 2. — Régulateurs
Ces appareils sont indispensables à la régulation automatique des étuves.
A) — Régulateurs de pression
Des variations de pression se produisent journellement dans les conduites de gaz.
Elles peuvent être suffisantes pour troubler le fonctionnement des régulateurs et entraîner l’extinction des brûleurs, ou tout au moins un réglage imparfait. On remédie quelquefois à cet inconvénient en interposant un régulateur de pression entre l’arrivée du gaz et l’appareil de réglage. La figure 62 représente le régulateur Moitessier construit par Wiesnegg. On remplit le réservoir d'eau glycérinée jusqu'à l’affleurement de la petite tubulure latérale gauche. Deux manomètres enregistrent la pression du gaz avant et après la régulation. On règle le second manomètre d’après la pression minima des conduites de la ville.
B) — Thermo-régulateurs
Les modèles en sont extrêmement nombreux. Tous sont basés sur le principe de la dilatation des corps par la chaleur : le corps dilaté rétrécit l’orifice d’arrivée du gaz, ou ferme le courant électrique si l’étuve s’échauffe trop ; lorsque celle-ci se
1 II faut, bien entendu, pour qu’une étuve puisse se régler à -f-22°que la température ambiante ne défasse pas culte température. En été, on placera les étuves à -j- 22° dans un sous-sol; sinon il faudrait installer un appareil réfrigérant à entretien coûteux. On a
ÉTUVES ET RÉGULATEURS
refroidit, il se rétracte et agrandit l’orifice d’arrivée du gaz ou rétablit le courant électrique.
Ainsi s’établit automatiquement le réglage à une température constante.
Fig. 62.
Régulateur de pression Moitessier.
1° Régulateurs à liquides. — Le corps dont la dilatation
opérera le réglage est un liquide.
construit des étuves Schribaux-Roux entourées d’un serpentin de tubes métalliques servant à faire circuler un courant d’eau froide autour des parois, pour abaisser la température ambianle et permettre le réglage à -j- 22°. On trouvera au chapitre xiv (p. 402) une ligure (fig. 178) représentant l’étuve glacière de Miquel destinée à l’analyse des eaux.
RÉGULATEURS
A. Régulateurs directs. — Dans les régulateurs directs, ce corps liquide est le volant de chaleur lui-même.
Le régulateur à membrane d’Arsonval, adapté à l’étuve d’Arsonval premier modèle, en était un exemple. 11 n’est plus employé.
Le régulateur métallique d’Arsonval est un perfectionnement du précédent. Dans le modèle fixe (à eau) la membrane de caoutchouc est remplacée par une lame métallique très mince et le régulateur est situé à la partie inférieure de l’étuve. On a construit un modèle mobile pouvant se fixer à toutes les étuves.
B. Régulateurs indirects. — Le liquide dilatable, enfermé dans un récipient, plonge dans le liquide du volant de chaleur.
Ce liquide peut agir indirectement ou directement sur l’arrivée du gaz.
Beaucoup de régulateurs indirects ont eu successivement la faveur des laboratoires. Ils sont actuellement très délaissés. Nous ne ferons que mentionner les régulateurs de Schloesing, de Raulin qui ne sont plus employés.
Le régulateur Reichert ou Chancel est une heureuse modification de celui de Raulin. Il est peu coûteux. L’arrivée du gaz est réglée par une colonne de mercure dont on peut faire varier la hauteur au moyen d'une vis. Malheureusement la vis cède à la longue, et le réglage esta recommencer.
Le régulateur A. et L. Lumière utilise l’acétate d’amyle.
La partie thermométrique A C (fig. 63), évasé en entonnoir, peut être fermée par un bouchon en verre rodé (K). Le tube branché D E F est fermé par un bouchon de caoutchouc (F), traversé par un tube de verre (H) portant un petit orifice.
On met du mercure en (I), et on remplit d’acétate d’amyle A C D 1. Le gaz de chauffage arrive phr (H) et sort par (G). La partie A D est plongée dans le volant de chaleur de l’étuve. On enlève le bouchon (K) et on allume. Lorsque la température voulue est presque atteinte, on met le bouchon en place. Les oscillations de volume de l’acétate d’amyle obturent ou débouchent l’arrivée du gaz par le tube (H). Si la température obtenue n’est pas assez élevée, on soulève légèrement le bouchon (K). On achève le réglage en montant plus ou moins le tube (H) .
ÉTUVES ET RÉGULATEURS
L'entonnoir (G) doit toujours contenir assez d’acétate d'amyle pour que le bouchon (K) soit noyé.
Le coefficient de dilatation et le point d’ébullition de l'acétate d’amyle étant élevés, le régulateur est très sensible.
On peut régler l’arrivée du gaz au moyen de régulateurs électriques . Le mercure, en se dilatant, prend contact avec un fil qui ferme le circuit. Le courant agit alors sur un électro-aimant qui ferme 1 arrivée du gaz; une veilleuse empêche l’extinction.
La distance entre le mercure et les points du fil sert au réglage.
2° Régulateurs à gaz. — Le corps dilatable est gazeux.
A. Régulateurs a air. — On a employé Y air. Le régulateur de Bohr se compose d’un réservoir rempli d’air, avec son robinet, et d un tube en U dont la seconde branche contient un tube taillé en bec de flûte, et muni d’un orifice de sûreté. Du mercure occupe le fond de FU. On ferme le robinet lorsque la température cherchée est obtenue. Le tube doit être très sec. On peut régler à toutes les températures pourvu qu’elles soient au-dessous du point de fusion du verre.
Régulateur des frères Lumière.
B. Régulateurs a vapeurs sous tension. — Les modifications considérables de la tension des vapeurs aux différentes températures ont servi de base à la construction d’un certain nombres d’excellents régulateurs. Leur sensibilité est incomparablement supérieure à celle des appareils précédents. Ils sont chargés d’un liquide se vaporisant à quelques degrés au-dessous de la température cherchée : on réglera de -f- 30° à + 60° avec de l’éther, de -f 60° à + 100° avec de l’alcool, de + 10°° à
RÉGULATEURS
+ HO0 avec de l’eau distillée, de + 110° à -f- 120° avec une solution de chlorure de calcium. V éther sera donc le liquide le plus fréquemment employé pour les étuves à culture ; les autres liquides sont applicables aux étuves à stérilisation ou à préparation de vaccins.
Le régulateur Rohrbeck est représenté figure 64. Le gaz suit la voie (a, b, c ) à travers le tube ( d ) taillé en bec de flûte à angle très aigu, sauf la petite quantité nécessaire à la veilleuse qui traverse directement l’orifice (e).
Un diagramme de verre (h), en forme d’entonnoir, à extrémité allongée inférieure, plonge dans le mercure. L’éther remplit la chambre {g). Lorsque l’éther se vaporise, le mercure est refoulé jusqu’à la ligne pointillée (i) et ferme en partie l'orifice triangulaire, laissant au gaz un passage de plus en plus étroit. On soulève plus ou moins le tube ( d ) pour le réglage. Ce tube ( d ) peut être en acier et se régler au moyen d’une crémaillère.
Le régulateur Chauveau est le meilleur des régulateurs à tension de vapeur. Il a été imaginé par Chauveau, il y a longtemps. Régulateur de avant tout autre appareil analogue. Le réser- Rohrbeck. voir à mercure est mobile, flexible, et permet donc, sans changer la quantité de mercure introduite, d’exercer sur le liquide vaporisable une pression plus ou moins forte en modifiant le niveau du mercure. Le tube d’arrivée du gaz est ainsi fixe. Le réglage se fait par le niveau plus ou moins élevé de la surface du mercure, et peut se calculer mathématiquement, dès qu’on connaît la température d’ébullition du liquide et la pression exercée sur lui. Il faut pour le régulateur un support extérieur à* l’étuve ; ce sont de simples clous superposés en série verticale plantés sur la paroi externe des étuves armoires : c’est un support métallique vissé aux étuves métalliques. Il va sans dire qu’on
Fig. 64.
ÉTUVES ET RÉGULATEURS
Fig. 65.
Régulateur Chauveau adapté à une étuve Chauveau. Se reporter à la figure 59 qui complète celle-ci.
peut employer les divers liquides vaporisables cités plus haut. L’éther à lui seul est capable de régler toutes les températures, c’est ainsi qu’on arriverait à régler des étuves à des températures inférieures à + 30° avec de l'éther, en faisant de la dépression, mais des rentrées d’air seraient alors difficiles à empêcher.
Pour régler au-dessus de + 50°, l’emploi de l’éther exigerait une trop haute colonne de mercure.
Le régulateur Chauveau, schématisé dans la figure 65, se compose essentiellement de deux pièces en verre reliées par un tube en caoutchouc. La première pièce (A) contient du mercure et le liquide vaporisable (l’éther pour la pratique courante) ; c’est un tube en U qui aura différentes formes suivant l’étuve à régler. 11 aura une forme appropriée pour pénétrer dans l’eau ou l’huile des étuves Gay-Lussac, d’Arsonval, etc., à travers un étroit orifice . 11 aura la forme de la figure 59 (D) pour pénétrer dans la cavité d’une étuve en bois (armoires Pasteur, Roux, Chauveau). Cette première pièce est donc fixée à l’étuve, plongeant dans le volant de
REGULATEURS
chaleur ou dans la cavité intérieure. Elle est reliée, par un tube de caoutchouc (G) assez fort et rempli de mercure, à la seconde pièce, la plus compliquée (B). Le gaz suit le trajet (E, b, H). Un mince tube de caoutchouc muni d’un petit robinet (G) met en rapport les tubulures médianes ; c’est la sauterelle, dont le robinet à moitié ouvert laissera toujours passer assez de gaz pour empêcher l’extinction des brûleurs. On commence par remplir (A) de mercure sans y laisser une seule goutte d’air, et on y introduit 1 ou 2 centimètres cubes d’éther ; on adapte alors le tube (G) et on le remplit de mercure jusqu’à affleurement. On enfonce alors à frottement le tube (B) dans le tube de caoutchouc, et on met de bonnes ligatures. Si on veut faire monter un peu plus le mercure dans le tube (B), il suffit de l’enfoncer davantage dans le tube (G). L’appareil est alors mis en place, la pièce mobile (B), fixée à un support métallique à glissière, ou simplement suspendue à un clou par une forte ficelle (F). Cette hauteur pourrait se calculer ; en pratique on tâtonne jusqu’à ce que la différence de niveau entre les deux surfaces de mercure convienne à la température cherchée.
Une sauterelle comme celle qui est employée dans le régulateur Chauveau est préférable aux petits orifices pratiqués dans le verre des autres régulateurs, car elle peut être réglée.
Le régulateur Pittion est un régulateur Rohrbeck avec adjonction d’une sauterelle entre (a) et (c) remplaçant l’orifice (e).
3° Régulateurs métalliques. — Le corps dilatable est métallique.
A. Régulateurs en U pour les températures moyennes. — Le principe repose sur le fait de l’inégalité de dilatation des métaux par la chaleur.
L’excellent régulateur de Houx est représenté, en place dans l’étuve armoire de Schribaux, figure 58. Schématiquement, (fig. 66) ce régulateur « est formé de deux barres métalliques, l’une en acier (1), l’autre en zinc (2), soudées ensemble sur toute leur longueur et recourbées ensuite en forme d’U (B). Le métal le plus dilatable, le zinc, étant en dehors, toute élévation dans la température tendra à rapprocher les branches,
ÉTUVES ET RÉGULATEURS
et tout abaissement les écartera l’une de l’autre ». Une des branches (la plus éloignée) est fixée à la paroi de l’étuve (A). Une tige (3) ajustée à angle droit sur l’autre branche en suivra tous les mouvements et ira au dehors ouvrir ou obstruer
l’arrivée du gaz allant au brûleur ; elle sortira de l’étuve par une petite ouverture où elle puisse se mouvoir librement. Cette tige est courbée à angle droit après sa sortie de l’étuve et est traversée par une vis (5) qui peut être fixée à un point quelconque de sa course au moyen d'un écrou (4). L’extrémité de cette vis peut être amenée au contact d’une petite soupape qui règle l’écoulement du gaz. Cette soupape est un obturateur conique en laiton (6) qui termine une tige (7) située dans le prolongement de la vis, et ayant traversé le tube de sortie du gaz. Un petit ressort (8) placé dans ce tube maintient l’orifice de sortie fermé tant qu’on n’appuie pas sur l’extrémité de la tige de l'obturateur î(.c’est la position de la figure 66). Si celle-ci est légèrement repoussée, le tube est ouvert, le gaz sort de la petite chambre en verre (C) et se rend au brûleur par le tube qui coutient le ressort à boudin. Une petite ouverture (9), pratiquée dans l’obturateur suffit à maintenir le brûleur en veilleuse. Tout l’appareil extérieur à l'étuve est fixé, à celle-ci en face de l’ouverture qui livre passage à la tige (3) .
RÉGULATEURS
Pour régler l’étuve, on tourne la vis jusqu’à ce que, pressant sur l’extrémité de la tige, elle ouvre largement la soupape, et on allume le brûleur. Lorsque le thermomètre de l’étuve atteint une température inférieure à 0°,5 à celle qu’on veut obtenir, on tourne la vis jusqu’à ce qu’elle effleure l’extrémité de la tige. L’étuve est réglée. Si elle se refroidit, les branches du régulateur s’écartent, et la vis appuyant à nouveau sur la tige ouvre l’arrivée du gaz .
B. Régulateurs pour hautes ou basses tempértures. — Le régulateur de Roux ne peut pas être utilisé pour régler une étuve aux hautes températures (par exemple -f- 110° ou + 115°, pour la fabrication du vaccin du Charbon symptomatique), qui altéreraient les soudures ou même le zinc.
Lequeux l’a modifié pour l’adapter aux étuves à hautes températures (fig. 67) . il a utilisé l’action directe de la dilatation d’un tube unimétallique. Pour ne pas avoir d'effet en sens contraire, le centre de ce tube est occupé par une tige d’acier au nickel ayant un coefficient de dilatation linéaire nul ou presque nul. De cette façon, la dilatation du
tube (A) se trouve totalisée à l'extrémité (B) de la tige d’acier. Gomme cette action est excessivement énergique et indépen-
Régulateur métallique de Roux, à tube.
ÉTUVES ET RÉGULATEURS
dante de l’élasticité du métal, la multiplication du mouvement est possible sur une lame d’acier (D) fortement encastrée dans une plaque (K), de façon à ne perdre aucun des mouvements, par suite d’axes plus ou moins bien ajustés. La lame (D) doit être très rigide et sans aucune articulation.
Lorsque le tube -(A) se dilate, la lame d’acier (D) se rapproche du tube et le piston contenu dans l’appareil (P) se ferme en obstruant en totalité ou en partie l’orifice d’arrivée du gaz.
Le réglage se fait en tournant le bouton molleté (I), de façon à faire appuyer une vis contre la barre (B) en bandant plus ou moins le ressort au moyen de ce bouton et du contre-écrou (Y). On appuie plus ou moins la lame (D) sur la tige du piston suivant l’allure qu’on veut donner au régulateur.
Ce régulateur est également excellent pour les étuves à basse température (étuves à -j- 22° pour cultures sur gélatine ; voir p. 4021.
4° Brûleurs à fermeture automatique. — Tout régulateur, employante gaz comme combustible, doit posséder une sauterelle ou un petit orifice pour empêcher l’extinction des brûleurs. Cet accident est malgré tout possible ; le gaz sort alors en abondance et forme un mélange détonant.
Koch a imaginé des brûleurs à fermeture automatique. Deux lames métalliques, disposées en spirale, touchent la base de la flamme du bec. En s’échauffant, ces lames subissent une torsion ; elles se plient en sens inverse en se refroidissant. Ce dernier mouvement ferme, au moyen d’un levier, un robinet dont est muni le brûleur. Ces brûleurs donnent une sécurité trompeuse, car les ressorts se détrempent rapidement.
Muncke, de Berlin, a imaginé un système de fermeture automatique basé sur les oscillations d’un petit volume de mercure déterminées par la dilatation d’une masse d’air. Un tube thermométrique à grand réservoir, courbé en V en son milieu, est suspendu de manière à pouvoir osciller dans un parcours limité par des buttoirs. Le tube est rempli de façon à basculer du côté du réservoir, à la température ordinaire. Un petit bec à veilleuse chauffe l’air du réservoir ; celui-ci se dilate et chasse
RÉGULATEURS
le mercure du côté opposé ; le tube bascule. Si le bec vient à s’éteindre, l’air retombe à la température ordinaire, le mercure revient dans la branche du réservoir, et le tube, rebasculant dans la position première,* ferme un robinet qui se trouve sur la conduite du gaz.
