Dampfstrahlpumpe. Die Erfindung bezieht sich auf Dampf strahlpumpen, die zum Entlüften von abge schlossenen Räumen, zum Beispiel von elek trischen Lampen, Radioröhren, Röntgenröhren oder dergleichen, dienen.
Die Pumpen arbeiten zweckmässig mit Quecksilber, können aber auch mit Metallen arbeiten, die bei Zimmertemperatur eine niedrigere Dampfspannung als Quecksilber aufweisen. Sie sind derart gebaut, dass der zum Mitreissen des abzusaugenden Gases be nutzte Dampf durch Kondensation wieder in den Kessel zurückfliesst und dort durch Er hitzung wieder in Dampf verwandelt wird.
Wenn die Pumpen zum Beispiel zum Entlüften von Glühlampen oder Radioröhren verwendet werden, so ist es nicht ausgeschlos sen, dass die Pumpe an eine undichte Lampe oder Radioröhre angeschlossen wird, was zur Folge hat, dass das Gas oder die Luft in grosser Menge und mit ziemlich grosser Ge schwindigkeit durch die Pumpe in das Vor vakuum strömt. Es hat sich herausgestellt, dass bei dieser schnellen Strömung konden sierte Dampftropfen nach dem Vorvakuum mitgerissen werden, was selbstverständlich für die hinter der Pumpe geschaltete Vor vakuumpumpe in hohem Masse schädlich sein kann.
Die Erfindung bezweckt den Bau einer Dampfstrahlpumpe, die den kondensierten Dampf verhindert, in diese Vorvakuumleitung zu strömen, ohne dass das Gas verhindert wird, dieses Vorvakuum zu erreichen.
Gemäss der Erfindung ist zwischen der Stelle, an der das Gas in den Dampf tritt und dem Vorvakuum ein Schirm angeordnet, der den gegen ihn fliessenden kondensierten Dampf in eine von der Vorvakuumleitung abweichende Richtung leitet, wobei der zwi schen dem Schirm und den diesen umgeben den Wänden vorhandene Durchgang zum Durchlassen des von der Pumpe abgesaug ten Gases genügend gross ist.
Der Schirm kann aus einer mit der Öff- nung nach unten gerichteten, ringförmigen Rinne bestehen, gegen die das Gemisch in Aufwärtsrichtung und nahezu tangential in bezug auf die Rinne geworfen wird.
Infolge dieser Bauart wird dann der aus der Austrittsöffnung fliessende kondensierte Dampf, zum Beispiel Quecksilber, gegen diese riDg- förmige Rinne gespritzt, wodurch der Flüs sigkeitsstrom in sich selbst zurückgeworfen wird, seine Geschwindigkeit verliert und in folgedessen wieder in den Kessel zurück fliesst. Dieser Schirm kann in einer ringför migen Kammer angeordnet sein, die künstlich gekühlt wird, wobei der Schirm und eine der Wände der Kammer eine ringförmige Rinne bilden und der Durchgang für die ab gesaugten Gase genügend gross bleibt.
Wenn nun zum Beispiel eine undichte Lampe auf die Pumpe gesetzt wird, so dass also ein kräftiger Gasstrom durch alle Teile der Pumpe fliesst, so werden zum Beispiel die von diesem Strom mitgerissenen Quecksil bertropfen von dem Schirm aufgefangen, während das abgesaugte Gas durch den Durchgang zwischen dem Schirm und den diesen umgebenden Wänden nach dem Vor vakuum entweichen kann.
Die Zeichnung veranschaulicht eine Aus führungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise.
Fig.1 ist ein Vertikalschnitt der Pumpe und Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Die in Fig.l dargestellte Quecksilber pumpe ist mit einem Kessel 10 versehen, der mit Quecksilber gefüllt ist und mittelst einer in die Öffnung 11 geschobenen, jedoch nicht dargestellten elektrischen Heizvorrich- tung erhitzt wird. Der durch Erhitzung er zeugte Quecksilberdampf steigt in der Röhre 12 empor und entweicht durch die ringförmi gen Düsen 13 und 14. Die dadurch gebilde ten ringförmigen Strahlen sind imstande, ein an die Hochvakuumleitung 15 angeschlossenes Gefäss zu entlüften. Das Gemisch von Queck silberdampf und Gas fliesst an den gekühlten Wänden 16 entlang abwärts in den Raum 17, in den die Vorvakuumleitung 18 mündet.
Durch die Berührung mit den Wänden 16 kondensiert sich der Quecksilberdampf, das flüssige Quecksilber sammelt sich im ringför migen Raum 17 an und fliesst dann durch Kanäle 19 in den Quecksilberkessel zurück, wo es von neuem erhitzt wird.
Wenn das an die Hochvakuumleitung 15 angeschlossene Gefäss eine Undichtigkeit hat oder Gas unter einem Druck von etwa 1 Atm. enthält, so wird in einem gewissen Zeitraum eine grosse Gasmenge durch die Pumpe fliessen. Diese Menge kann so gross sein, und sich mit so grosser Geschwindig keit bewegen, dass Quecksilbertropfen, über haupt kondensiertes Quecksilber, durch die Vorvakuumleitung 18 mitgerissen wird.
In der Pumpe ist nun ein sogenännter Queck silberfänger vorgesehen, der aus einer ring förmigen Kammer 20 besteht (siehe auch Fig. 2), in der eine schräg abwärts geneigte ringförmige Scheidewand oder ein Schirm 21 angeordnet ist. Dieser Schirm weist solche Abmessungen auf, dass er noch einen bestimm ten Durchgang 22 freilässt, der eine Verbin dung zwischen dem Raum 17 und dem Vor vakuum herstellt. Auf die obere Fläche der ringförmigen Kammer mündet die Leitung 23, die nach dem Vorvakuum führt und durch die das abgesaugte Gas entweichen kann.
Die Leitung 18, deren Öffnung 24 in die Kammer 20 mündet, ist derart gerichtet, dass das Gemisch von Quecksilber und Gas aufwärts und in bezug auf den Schirm 21 in tangentialer Richtung gegen diesen gelei tet wird. Dies hat zur Folge, dass das flüs sige Quecksilber sich mit grosser Geschwin digkeit in der durch den Schirm und die Wände der Kammer gebildeten Rinne zu drehen anfängt, seine Geschwindigkeit ver liert und infolgedessen in den Raum 17 zu rückfällt. Das Gas, das das Quecksilber hoch geführt hat, kann durch den ringförmigen Durchgang 22 nach der Leitung 23 entwei- ehen und auf diese Weise abgeführt werden.
Der Schirm kann ausser der in der Zeich nung dargestellten Gestalt noch andere For men annehmen; der Bau muss jedoch der art sein, dass das Quecksilber in eine von der Vorvakuumleitung abweichende Richtung geleitet wird und dass zugleich für die ab gesaugten Gase ein genügender Durchgang übrig bleibt. Es ist zum Beispiel möglich, die Rinne senkrecht oder schräg anstatt wagrecht anzuordnen; es ist auch möglich, die Form der Rinne von der Kreisform ab weichen zu lassen. Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass der Quecksilberfänger von aussen künstlich gekühlt wird, er kann auch an einer Stelle eingebaut sein, wo diese Küh lung wegbleiben kann.
Der beschriebene Quecksilberfänger kann für alle Arten von Quecksilberdampfstrahlpumpen, sowohl Dif- fusions- wie Kondensationspumpen, benutzt werden. Falls der Quecksilberfänger für Diffusionspumpen benutzt wird, wird er zwischen dem Diffusionsspalt und dem Vor vakuum eingebaut werden. Bei Kondensations pumpen, bei denen meist eine Düse vorhan den ist, wird der Quecksilberfänger zwischen den Düsen und dem Vorvakuum angeordnet.
Steam jet pump. The invention relates to steam jet pumps that are used for venting abge enclosed spaces, for example electrical lamps, radio tubes, X-ray tubes or the like.
The pumps work best with mercury, but they can also work with metals that have a lower vapor tension than mercury at room temperature. They are built in such a way that the steam used to entrain the gas to be extracted flows back into the boiler through condensation, where it is converted back into steam through heating.
If the pumps are used, for example, to vent incandescent lamps or radio tubes, it cannot be ruled out that the pump is connected to a leaky lamp or radio tube, with the result that the gas or air is in large quantities and with quite a bit high speed flows through the pump into the pre-vacuum. It has been found that, with this rapid flow, condensed steam droplets are entrained after the fore-vacuum, which of course can be very damaging for the pre-vacuum pump connected behind the pump.
The invention aims to build a steam jet pump which prevents the condensed vapor from flowing into this fore-vacuum line without the gas being prevented from reaching this fore-vacuum.
According to the invention, a screen is arranged between the point at which the gas enters the steam and the fore-vacuum, which guides the condensed steam flowing against it in a direction different from the fore-vacuum line, with the between the screen and the surrounding area Walls existing passage for the passage of the gas sucked by the pump is sufficiently large.
The screen can consist of an annular channel directed downwards with the opening, against which the mixture is thrown in an upward direction and almost tangentially with respect to the channel.
As a result of this design, the condensed steam flowing out of the outlet opening, for example mercury, is then sprayed against this riDg-shaped channel, whereby the liquid flow is thrown back into itself, loses its speed and consequently flows back into the boiler. This screen can be arranged in a ring-shaped chamber that is artificially cooled, the screen and one of the walls of the chamber forming an annular channel and the passage for the gases drawn off remains sufficiently large.
If, for example, a leaky lamp is placed on the pump, so that a powerful gas stream flows through all parts of the pump, the drops of mercury carried along by this stream are caught by the screen, while the extracted gas flows through the passage between the screen and the surrounding walls can escape after the pre-vacuum.
The drawing illustrates an embodiment of the subject invention, for example.
FIG. 1 is a vertical section of the pump and FIG. 2 is a horizontal section along the line II-II in FIG. 1.
The mercury pump shown in Fig.l is provided with a tank 10 which is filled with mercury and is heated by means of an electric heating device pushed into the opening 11, but not shown. The mercury vapor generated by heating rises in the tube 12 and escapes through the annular nozzles 13 and 14. The ring-shaped jets formed thereby are able to vent a vessel connected to the high vacuum line 15. The mixture of mercury vapor and gas flows down the cooled walls 16 into space 17, into which the fore-vacuum line 18 opens.
By contacting the walls 16, the mercury vapor condenses, the liquid mercury collects in the ringför-shaped space 17 and then flows back through channels 19 into the mercury boiler, where it is heated again.
If the vessel connected to the high vacuum line 15 has a leak or there is gas under a pressure of about 1 atm. contains, a large amount of gas will flow through the pump in a certain period of time. This amount can be so large, and move at such a great speed, that drops of mercury, mostly condensed mercury, are carried along through the fore-vacuum line 18.
In the pump a so-called mercury catcher is now provided, which consists of an annular chamber 20 (see also Fig. 2) in which an obliquely downwardly inclined annular partition or a screen 21 is arranged. This screen has such dimensions that it still leaves a certain th passage 22 which establishes a connection between the space 17 and the pre-vacuum. The line 23, which leads to the fore-vacuum and through which the sucked gas can escape, opens onto the upper surface of the annular chamber.
The line 18, the opening 24 of which opens into the chamber 20, is directed in such a way that the mixture of mercury and gas is directed upwards and with respect to the screen 21 in a tangential direction against this. This has the consequence that the liquid mercury begins to rotate at high speed in the channel formed by the screen and the walls of the chamber, loses its speed and consequently falls back into space 17. The gas which has carried the mercury up can desecrate through the annular passage 22 to the line 23 and be discharged in this way.
In addition to the shape shown in the drawing, the screen can also assume other forms; However, the construction must be such that the mercury is directed in a direction that differs from the fore-vacuum line and that at the same time there is sufficient passage for the extracted gases. For example, it is possible to arrange the gutter vertically or at an angle instead of horizontally; it is also possible to let the shape of the channel deviate from the circular shape. It is not absolutely necessary for the mercury catcher to be artificially cooled from the outside; it can also be installed at a point where this cooling can remain away.
The mercury catcher described can be used for all types of mercury vapor jet pumps, both diffusion and condensation pumps. If the mercury trap is used for diffusion pumps, it will be installed between the diffusion gap and the pre-vacuum. In the case of condensation pumps, which usually have a nozzle, the mercury trap is placed between the nozzles and the fore-vacuum.