DE581133C - Kondensations- oder Diffusionsvakuumpumpe mit ringfoermigem Strahl - Google Patents

Description

• Kondensations- oder Diffusionsvakuumpumpe mit ringförmigem Strahl Die Erfindung bezieht sich auf Kondensationsvakuumpumpen und bezweckt, an derartigen Pumpen Verbesserungen vorzusehen, durch die sie für das Auspumpen von Vorrichtungen, wie z. B. elektrischen Entladungsröhren, geeigneter gemacht werden, bei denen kein kalter Verdichtungsraum benötigt wird und die höchstmögliche Pumpgeschwindigkeit erforderlich ist.
• Bei jeder Kondensationspumpe, .die mit irgendeinem Betriebsmittel arbeitet, erreicht eine bestimmte Anzahl von Molekülen des Betriebsmitteldampfes bei einer Folge von Zusammenstößen mit anderen Molekülen oder mit dem aufwärts führenden Rohr oder beiden eine Geschwindigkeit in der zu der Massengeschwindigkeit des Dampfstromes umgekehrten Richtung. Dieser Gegenstrom von Molekülen besitzt im allgemeinen eine genügend niedrige Dichte, um Zusammenstöße seiner Moleküle miteinander oder mit Gasmolekülen oberhalb des Strahls sehr selten eintreten zu lassen, so daß er die Pumparbeit nicht ernstlich verlangsamt; der Gegenstrom kann indessen den Sättigungsdruck des Betriebsmittels bei Zimmertemperatur bedeutend überschreiten und kann sich in dem zu evakuierenden System kondensieren. Seine Moleküle üben vor der Kondensation eine nachteilige Wirkung auf die evakuierte Einrichtung insofern aus, als eine gleich große Zahl von Molekülen irgendeines anderen Gases - es sind tatsächlich Gase - ausüben würde, und wenn sie in der Vorrichtung kondensiert sind, können sie beispielsweise infolge Zersetzung durch ein Elektronenbombardement Gas entstehen lassen. Ein Zweck der Erfindung ist es daher, eine gekühlte Oberfläche vorzusehen, die so angeordnet ist, daß dieser Rückstrom von Molekülen des Betriebsmittels abgefangen wird, während gleichzeitig der Gasstrom aus dem zu evakuierenden System in die Pumpe so @ wenig wie möglich gestört wird.
• In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Pumpe nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
• Ein Pumpenrohr i, das an seinem unteren Ende geschlossen und an seinem oberen Teile durch einen Wasserkühlmantel i i gekühlt ist, besitzt ein Dampfrohr 2, das auf dem Boden des Pumpenrohrs i ruht und in der Nähe des Bodens durch eine Anzahl Vorsprünge 3 zentriert wird. Ein Mittelstab ¢ trägt eine Haube 6 und dient- zur Zentrierung des aufwärts gerichteten Rohrs in seinem oberen Teil durch einen Abstandhalter 5.
• Oberhalb der Haube 6 ist der Stab q durch einen Abständhalter 7 zentriert. Das Dampfrohr 2 ist aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise aus Kupfer, hergestellt, ebenso der Mittelstab 4, der beispielsweise durch Schweißen -öder Löten in guter thermischer Verbindung an dem Unterteil des Pumpenrohrs i befestigt ist.
• Der Abstandhalter 7 besteht aus einem Stoff geringer Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Stahl oder Porzellan. Aus welchem Material dieser Abstandhalter auch gemacht sein mag, seine Arme sind so dünn, wie es mit Rücksicht auf die zur Zentrierung des Stabes ¢ notwendige geringe mechanische Beanspruchung möglich ist, und die Enden der Arme sind vorzugsweise zugespitzt.
• Der Abstandhalter 7 kann auf dem Stab q. aufgeschraubt sein, so daß der Abstandhalter, die Haube und das Dampfrohr zur Reinigung entfernt werden können.
• Das Dampfrohr ist an seinem unteren Ende erweitert, um eine Verdampfungskanuner oder einen Kessel i o zu bilden. Eine kurze Strecke unterhalb des Wasserkühlmantels i i ist das Vorvakuumrohr 8 angebracht.
• Über der Haube 6 ist in dem Pumpenrohr und in ausreichend guter Wärmeverbindung damit eine Prallplatte 17 befestigt; für den Fall, daß eine konische Haube verwendet wird, ist auf dem Mittelstab eine Prallplatte 18 angeordnet. Wird eine Haube mit einem flachen Oberteil und senkrechten Seitenwänden verwendet, so kann die . Prallplatte 18 weggelassen werden. Diese Prallplatten haben einen solchen Durchmesser; daß ein Molekül, das im wesentlichen in Richtung der Pfeile in Höhe 16 ankommt oder in irgendeiner zufälligen Richtung von der äußeren Seite der konischen Oberfläche der Haube 6 zurückgeworfen wird, durch die Prallplatten 17 und 18 daran gehindert wird, aus der Mündung der Pumpe 18 herauszugelangen. Wenn es wünschenswert erscheint, kann eine Prallplatte 19, die beispielsweise von drei Armen der Prallplatte 17 getragen wird, an Stelle der Prallplatte 18 oder zusätzlich zu dieser verwendet werden. Die Prallplatte 19 ist indessen nicht wichtig, und man wird im allgemeinen finden, daß die Anordnung der Prallplatten 17 und i ß dem Gasstrom den geringsten Widerstand bietet, dabei aber ausreicht, den Rückstrom des Betriebsmitteldampfes aufzufangen. Die Abmessungen und Höhen der Prallplatten 17 und 18 sind so gewählt, daß, während sie die vorstehenden Bedingungen erfüllen, die Querschnitte zwischen dem' Rand der Prallplatte 17 und dem Rand der Prallplatte 18 -und zwischen dem Rand der Prallplatte 18 und dem Pumpenrohr i und der Querschnitt des Loches in der Prallplatte 17 ungefähr gleich sind, wodurch der schnellste Gasstrom zu der Eintrittsöffnung 16 der Düse erzielt wird. Die Oberfläche der Prallplatte 17 und die der Prallplatte i 9 und ihre Stützen müssen so gestaltet sein, daß das Betriebsmittel, das sich darauf kondensiert, nicht in Form von Tropfen von dort auf den heißen Teil der Pumpe fällt, sondern an der Innenseite des Pumpenrohrs abläuft. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei der beschriebenen Pumpen in Kaskade ängeordnet und arbeiten mit organischen Betriebsmitteln.. Eine dieser Pumpen ist so ausgebildet, daß sie gegen den höchstmöglichen Rückdruck mit dem gegebenen Betriebsmittel arbeitet, während die Hauptpumpe für die höchstmögliche Geschwindigkeit gebaut ist und nur gegen einen ganz niedrigen Rückdruck zu arbeiten braucht. Die Gefahr der Überhitzung und Zersetzung des Betriebsmittels in der Hauptpumpe ist auf diese Weise außerordentlich gering, während die Folgen einer leichten Zersetzung des Betriebsmittels in der Rückkondensationspumpe nicht ernst sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCFIIJ: i. Köndensations- oder Diffusionsvakuumpumpe mit ringförmigem Strahl,. bei der in bekannter Weise ein von dem Kessel ausgehendes Dampfrohr von einer Haube überdeckt ist, um den Dampfstrom in Form eines abwärts gerichteten Ringstrahls abzulenken, dadurch. gekennzeichnet, daß sich oberhalb der Haube (6) eine oder mehrere Prallplatten (17, 18, i9) befinden, von denen eine (18) von :den heißen Teilen der Pumpe gestützt sein 'kann, jedoch mindestens eine (17) von dem gekühlten Teil der Pumpe gestützt ist, und die derart ausgebildet und angeordnet sind, daß Moleküle, die sich geradlinig aufwärts bewegen und von irgend-,einem heißen Pumpenteil, auf den sie auftreffen können, zurückgeworfen werden, dadurch am Entweichen aus der Mündung der Pumpe verhindert werden, daß sie wenigstens :einmal auf einen gekühlten Teil der Pumpe oder ' auf eine Prallplatte auftreffen, die von dem gekühlten Teil der Pumpe gehalten wird. -z. Kondensationspumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß die Prallplatten (17, 19) so gestaltet sind, daß ein sich darauf kondensierendes Betriebsmittel nicht in Form von Tropfen auf einen heißen Teil der Pumpe herabfällt.