DE581133C

DE581133C - Condensation or diffusion vacuum pump with an annular jet

Info

Publication number: DE581133C
Application number: DEA61638D
Authority: DE
Original assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Current assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Priority date: 1930-01-06
Filing date: 1930-03-16
Publication date: 1933-07-21

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.Condensation or diffusion vacuum pump with an annular jet The invention relates to condensation vacuum pumps and aims at such Pumping to provide improvements that allow them to be used for pumping down devices, such as B. electric discharge tubes, are made more suitable, in which none cold compression space is required and the highest possible pumping speed is required.

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.With every condensation pump, .that with any operating medium works, reaches a certain number of molecules of the operating fluid vapor in a series of collisions with other molecules or with the leading one Pipe or both have a velocity equal to the mass velocity of the steam stream reverse direction. This countercurrent of molecules generally has one sufficiently low density to prevent its molecules from colliding with each other or with To allow gas molecules to enter above the beam very rarely, so that he the Pumping work not seriously slowed down; the countercurrent can mean the saturation pressure of the equipment significantly exceed at room temperature and can turn into condense the system to be evacuated. Its molecules practice before condensation an adverse effect on the evacuated facility insofar as one is the same large numbers of molecules of any other gas - they are actually gases - would exercise, and if they are condensed in the device, they can for example give rise to gas as a result of decomposition by electron bombardment. One purpose the invention is therefore to provide a cooled surface so arranged is that this backflow is intercepted by molecules of the resource while at the same time the gas flow from the system to be evacuated into the pump so @ little is disturbed as much as possible.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Pumpe nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawing is an embodiment of a pump according to the invention for example shown.

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.A pump tube i, which is closed at its lower end and at its upper parts is cooled by a water cooling jacket i i has a steam pipe 2, which rests on the bottom of the pump tube i and near the bottom by a Number of projections 3 is centered. A central rod ¢ carries a hood 6 and serves- for centering the upwardly directed tube in its upper part by a Spacer 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.The rod q is centered above the hood 6 by a spacer 7. The steam pipe 2 is made of a material of high thermal conductivity, preferably made of Copper, manufactured, likewise the central rod 4, for example by welding -oder soldering in good thermal connection on the lower part of the Pump tube i is attached.

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.The spacer 7 consists of a material of low thermal conductivity, for example made of steel or porcelain. What material this spacer is made of may be made, his arms are as thin as it is with regard to the for Centering of the rod ¢ the necessary low mechanical stress is possible, and the ends of the arms are preferably pointed.

Der Abstandhalter 7 kann auf dem Stab q. aufgeschraubt sein, so daß der Abstandhalter, die Haube und das Dampfrohr zur Reinigung entfernt werden können.The spacer 7 can be on the rod q. be screwed so that the spacer, hood and steam pipe can be removed for cleaning.

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.The lower end of the steam pipe is expanded to include a vaporization duct or to form a boiler i o. A short distance below the water cooling jacket i i the fore-vacuum tube 8 is attached.

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.A baffle plate 17 is fastened above the hood 6 in the pump tube and in a sufficiently good thermal connection therewith; in the event that a conical hood is used, a baffle plate 18 is arranged on the central rod. If a hood with a flat top and vertical side walls is used, the. Impact plate 1 8 can be omitted. These baffle plates have such a diameter; that a molecule which arrives substantially in the direction of the arrows at level 16 or is thrown back in any random direction from the outer side of the conical surface of the hood 6 is prevented by the baffles 17 and 18 from getting out of the mouth of the pump 18 . If it appears desirable, a baffle plate 19, for example carried by three arms of the baffle plate 17, can be used in place of the baffle plate 18 or in addition to it. The baffle plate 19 is not important, however, and it will generally be found that the arrangement of the baffle plates 17 and 17 offers the least resistance to the gas flow, but is sufficient to absorb the return flow of the operating medium vapor. The dimensions and heights of the baffle plates 17 and 18 are chosen so that, while they meet the above conditions, the cross-sections between the 'edge of the baffle plate 17 and the edge of the baffle plate 18 - and between the edge of the baffle plate 18 and the pump tube i and the cross-section of the hole in the baffle plate 17 are approximately the same, whereby the fastest gas flow to the inlet opening 16 of the nozzle is achieved. The surface of the baffle plate 17 and that of the baffle plate 9 and its supports must be designed so that the operating fluid that condenses on it does not fall in the form of drops onto the hot part of the pump, but runs off the inside of the pump tube . In the preferred embodiment of the invention, two of the pumps described are arranged in a cascade and work with organic resources. One of these pumps is designed so that it works against the highest possible back pressure with the given operating medium, while the main pump is built for the highest possible speed and only needs to work against a very low back pressure. The risk of overheating and decomposition of the operating medium in the main pump is extremely low in this way, while the consequences of slight decomposition of the operating medium in the recondensation pump are not serious.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Condensation or diffusion vacuum pump with annular beam ,. in the known manner an outgoing from the boiler Steam pipe is covered by a hood to keep the steam flow in the form of a downward directed ring beam deflect, thereby. marked that above the Hood (6) one or more baffle plates (17, 18, i9) are located, one of which (18) may be supported by: the hot parts of the pump, but at least one (17) is supported by the cooled part of the pump, and which is so constructed and arranged are that molecules that move upwards in a straight line are called by somebody, somebody Part of the pump, which they can hit, are thrown back, thereby escaping from the mouth of the pump can be prevented that they at least: once on one cooled part of the pump or 'impinge on a baffle plate, which is from the cooled Part of the pump is held. -z. Condensation pump according to claim i, characterized in that; that the baffle plates (17, 19) are designed so that a condensing on it Operating fluid does not fall in the form of drops onto a hot part of the pump.