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Quecksilberdampfpumpe mit drei oberhalb der Heizkammer gleichachsig ineinander. liegenden zylindrischen Räumen.
Die Erfindung bezieht sich auf Quecksilberdampfpumpen jener Art, bei welchen oberhalb der Quecksilberheizkammer drei gleichachsig ineinander liegende zylindrische Räume vorgesehen sind, von welchen der mittlere zur Aufnahme des Kühlmittels dient, während in den mit dem äusseren Raum in Verbindung stehenden inneren Raum der Quecksilberdampfstrahl eingeführt wird. Erfindungsgemäss ist bei derartigen Pumpen eine vom Boden des äusseren Zylinderraumes zur Heizkammer führende besondere Rückleitung für das kondensierte Quecksilber vorgesehen, die über einen Teil ihrer Länge zwecks Kühlung ausserhalb der Heizkammer liegt, wodurch erreicht wird, dass ein Rückströmen von Quecksilberdampf zum äusseren Raum verhindert wird.
Ferner ist der Boden des in die Heizkammer übergehenden äusseren Raumes sowie auch der Boden der mittleren Kühlkammer gegen die Rückleitung schräg gelegt, zum Zwecke, eine rasche Abfuhr des Kondensats zur Rückleitung zu sichern.
Die Anordnungen besonderer Rückleitungen für das kondensierte Quecksilber sowie von schrägen Flächen zur raschen Förderung des Kondensats ist an sich bekannt, und bei Pumpen angewandt worden, bei welchen Kühlraum, Hochvakuumraum und Vorvakuumraum nicht ineinander verlegt sind und die Heizkammer auch nichtunmittelbar an diese Räume angeschlossen ist. Die ! letzteren Pumpen weisen aber eine Anzahl Mängel auf, die bei Pumpen der erst erwähnten Art nicht auftreten, so dass letztere durch Anordnung einer besonderen Rückleitung und Führung derselben ausserhalb des Heizraumes den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art übellegen sind.
Beispielsweise Ausführungsformen der Pumpe sind in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung im Schnitt veranschaulicht.
Gemäss Fig. 1 besteht die Pumpe aus einer Heizkammer A, in welcher das Quecksilber verdampft wird und oberhalb welcher gleichachsige, voneinander abstehende Zylinder B, 0, D angeordnet sind. Der äussere Zylinder B ist unten mit dem Oberteil der Kammer A und an seinem Scheitel mit dem Zylinder C verschmolzen, der in das Innere des äusseren Zylinders B bis nahe an dessen unteres Ende ragt. Der innere untere Rand von B bildet an der Verbindungsstelle mit A eine gegen das zum unteren Teil von A führende Rohr b geneigte Rinne. Der Zylinder C ist am unteren Rand mit dem unteren Rand des inneren Zylinders D
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die miteinander vereinigten unteren Ränder von 0 und D fallen zweckmässig gegen das Rohr b zu ab, so dass das Kondensat in die Rinne am Boden von B möglichst nahe beim Rohr b abtropft.
Die Düse a, aus der das verdampfte Quecksilber aus Li austritt, mündet am unteren Ende von D. Das zur Rückführung des kondensierten Quecksilbers dienende Rohr b ist über einen Teil seiner Länge ausserhalb des Heizgefässes A geführt, in das es unterhalb des Quecksilberspiegels einmündet. Infolge der allseitigen starken
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dampf zum Aussenraum hintangehalten.
Das Kühlmittel wird durch den Raum zwischen D und 0 hindurchgeführt, c und C2 sind die Anschlussleitungen für das Kühlmittel. Das von dem Quecksilberdampf mitzureissende Gas strömt durch den Aussenzwischenraum nach unten, wo es vom Quecksilberdampf mitgerissen wird.
Nach Fig. 1 wird das mitzureissende Gas bei b2 eingeführt und zieht im Gegenstrom nach abwärts durch den Raum zwischen
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der Aussenseite von 0 und der Innenseite von B, dann wird es mit dem Quecksilberdampf durch den inneren Zylinder D nach aufwärts zur Austrittsstelle d (beispielsweise zur Vorpumpe) mitgerissen ; das Gas bzw. der Quecksilberdampf können aber auch durch den inneren Zylinder D nach abwärts, dann nach aufwärts durch den Raum zwischen Bund 0 zur Austrittsstelle b2 gemäss Fig. 2 geführt werden.
Die Dämpfe werden daher durch Berührung mit den gekühlten Aussenflächen der Wände der Kühlkammer in wirksamster Weise abgekühlt ; diese Kühlung an der von dem inneren Zylinder D und dem Zylinder 0 gebildeten Kühlkammer wird noch durch die luftgekühlte Oberfläche des Aussenzylinders B unterstützt.
Bei der Pumpe nach der Erfindung ist die Kondensation der Quecksilber-oder ähnlichen Dämpfe vermieden, die bei den bekannten Pumpen der in Rede stehenden Art an den verschiedenen Verbindungsstellen und metallischen Teilen stattfindet ; bei der Pumpe nach der Erfindung wird der Dampf an den grossen Kühlflächen in wirksamster Weise kondensiert und läuft dann an diesen Flächen zum schrägen Boden des Aussenzylinders herab und fliesst von dort rasch zur unterhalb befindlichen Heizkammer zurück.
Die Oberflächen können gewellt werden um ihre Kühlwirkung zu vergrössern ; beispielsweise kann der Zylinder D wie bei angedeutet, mit Querwellen versehen werden. In Fig. 2 ist die Austrittsdüse a des Dampfes aus der Heizkammer A in den Innenzylinder D hinein verlängert bis unter eine Ablenk- einrichtung E, so dass, wenn das abgesaugte Gas beid am Scheitel des Zylinders eintritt, der aus der Düse a ausströmende Dampf nach abwärts abgelenkt wird und das Gas mit sich reisst ; der Dampf wird dann kondensiert und das Kondensat läuft in die unterhalb befindliche Kammer A ab, während der in dem Raum zwischen dem Aussenzylinder B und dem Zwischenzylinder 0 kondensierte Teil gleichfalls rasch zur Kammer A rückgeführt wird.
Wegen der grossen Wärmeaustauschflächen kann die Pumpe für weite Temperaturbereiche verwendet werden, ohne die Wirkung zu beeinträchtigen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Quecksilberdampfpumpe mit drei oberhalb der Quecksilberheizkammer gleichachsig ineinander liegenden zylindrischen Räumen, von welchen der mittlere zur Aufnahme des Kühlmittels dient, während in den mit dem äusseren Raum in Verbindung stehenden inneren Raum der Quecksilberdampfstrahl eingeführt wird, gekennzeichnet durch eine vom Boden des äusseren Zylinderraumes zur Heizkammer führende besondere Rückleitung für das kondensierte Quecksilber, die über einen Teil ihrer Länge zwecks Kühlung ausserhalb der Heizkammer liegt.