DE1130553B

DE1130553B - Tiefgekuehlter Dampffaenger fuer Vakuumanlagen

Info

Publication number: DE1130553B
Application number: DES59915A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Haenlein; Dr Karl-Georg Guenther; Dr Ulrich Birkholz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-09-19
Filing date: 1958-09-19
Publication date: 1962-05-30

Description

Tiefgekühlter Dampffänger für Vakuumanlagen Um in Vakuumanlagen extrem kleine Restdrucke zu erzielen, ist im allgemeinen die Verwendung von Dampffängern erforderlich. Diese sind meistens als tiefgekühlte Metallflächen ausgebildet und in der Saugleitung, z. B. einer Diffusionspumpe, angeordnet. Bei hohen Ansprüchen an die Güte des Vakuums ist es erforderlich, die Fangflächen auf Temperaturen von etwa -30 bis -70°C zu kühlen. Dies erreichte man bisher mit Hilfe von zweistufigen Kältemaschinen oder mit Hilfe von flüssigen Kühlmitteln, wie flüssiger Luft oder einer Mischung aus Kohlensäure=-schnee und Alkohol. Diese Mittel sind entweder recht aufwendig oder wegen der erforderlichen laufenden Kühlmittelnachfüllung für die technische Anwendung wenig geeignet.
Durch die Entwicklung von Materialien, für Thermoelemente zu Kühlzwecken lag der Gedanke nahe, solche Thermoelementanordnungen auch als Dampffänger für Vakuumanlagen anzuwenden, zumal sie den Vorteil haben, statisch zu arbeiten und irgendwelche Nachfüllungen von Kühlmitteln nicht erforderlich sind.
Dampffänger mit elektrothermisch gekühlten Fangflächen sind an sich schon bekannt. Bei ihnen können die Fangflächen die Verbindungsstücke der Komponenten einer elektrothermischen Anordnung bilden. Sie können beispielsweise als Ringe oder Platten ausgeführt und konzentrisch angeordnet sein.
Die Erfindung zeigt eine gegenüber dem bekannten Stand der Technik besonders vorteilhafte Ausführungsform eines solchen Dampffängers, die sich leicht herstellen läßt und bei der für eine sehr geringe Drosselwirkung in der Pumpenleitung gesorgt ist, unter an sich bekannter Vermeidung von optischer Sicht zwischen Pumpe und Rezipient.
Gegenstand der Erfindung ist ein. tiefgekühlter Dampffänger für Vakuumanlagen, dessen Fangflächen elektrothermisch gekühlt und hierzu in unmittelbaren thermischen Kontakt mit einer elektrothermischen Anordnung gebracht sind, wobei die Fangflächen die Verbindungsstücke der Komponenten einer elektrothermischen Anordnung bilden, als Ringe oder Platten ausgeführt und konzentrisch angeordnet sind. Gemäß der Erfindung sind auf konzentrisch angeordneten Kupferringen die als Stäbe ausgebildeten elektrothermischen Komponenten angeordnet und durch Kupferplatten miteinander verbunden, wobei die Anordnung der elektrothermischen Komponenten und die Stromrichtung durch sie so gewählt ist, daß die Verbindungsstellen der elektrothermischen Komponenten mit den Kupferplatten die »kalten Lötstellen« und die Verbindungsstellen der elektrothermischen Komponenten mit den konzentrischen Kupferringen die »warmen Lötstellen« der elektrothermischen Anordnung bilden.
Ein Ausführungsbeispiel des Dampffängers gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
In der Zeichnung ist ein Ausschnitt aus der Saugleitung zwischen dem Vakuumraum und der Vakuumpumpe dargestellt. Die Pumprichtung ist durch Pfeile angegeben.
Mit 1 ist ein in der Saugleitung angebrachter Doppelflansch bezeichnet. Die Fangflächen sind als Verbindungsstücke der Komponenten einer elektrothermischen Anordnung ausgebildet. Mit 11 sind konzentrische Kupferringe angegeben; auf ihnen sind mit 12 und 13 bezeichnete Halbleiterstäbe als elektrothermische Komponenten angeordnet. Diese sind durch die Kupferplatten 14 überdeckt und miteinander verbunden. Zur Vers eifung der Anordnung sind die Stützen 15 vorgesehen. Die Anordnung der elektrothermischen Komponenten und die Stromrichtung durch sie, die beispielsweise durch Pfeile angedeutet ist, ist so gewählt, daß die Verbindungsstellen der elektrothermischen Komponenten mit den konzentrischen Kupferringen 11 die »warmen Lötstellen« und die Verbindungsstellen der elektrothermischen Komponenten mit den Kupferplatten 14 die »kalten Lötstellen« der elektrothermischen Anordhung bilden. Die Zuführung des Stromes entnimmt man unmittelbar aus der Figur. Für die Kühlung der warmen Lötstellen ist ein Wasser-Kühlsystem vorgesehen, das bei 16 angedeutet ist. Die Kupferplatten 14 bilden insgesamt die Fangfläche, die so dimensioniert ist, daß die optische Sicht zwischen Vakuumraum und Vakuumpumpe versperrt ist. Hierdurch wird eine ausreichende Wirkung der Fangfläche gewährleistet.
Bei Verwendung der neuerdings als thermoelektrische Komponenten bekanntgewordenen Halbleiterstoffe ist es bei geeigneter Dimensionierung der elektrothermisch wirksamen Teile möglich, die Fanflächen auf die eingangs angegebenen Temperaturen zwischen -30 bis -70° C zu kühlen. Es kommen z. B. als eine elektrothermische Komponente das temäre System Bi/Sb/Te und als andere elektrothermische Komponente die Verbindung Bit Teg in Frage.

Claims

PATENTANSPRUCH: Tiefgekühlter Dampffänger für Vakuumanlagen, dessen Fangflächen elektrothermisch gekühlt und hierzu in unmittelbaren thermischen Kontakt mit einer elektrothermischen Anordnung gebracht sind, wobei die Fangflächen die Verbindungsstücke der Komponenten einer elektrothermischen Anordnung bilden, als Ringe oder Platten ausgeführt und konzentrisch angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf konzentrisch angeordneten Kupferringen (11) die als Stäbe ausgebildeten elektrothermischen Komponenten (12, 13) angeordnet und durch Kupferplatten (14) miteinander verbunden sind, wobei die Anordnung der elektrothermischen Komponenten und die Stromrichtung durch sie so gewählt ist, daß die Verbindungsstellen der elektrothermischen Komponenten mit den Kupferplatten die »kalten Lötstellen« und die Verbindungsstellen der elektrothermischen Komponenten mit den konzentrischen Kupferringen die »warmen Lötstellen« der elektrothermischen Anordnung bilden. In Betracht gezogene Druckschriften: Britischer Patentschrift Nr. 795 895; A. F. J o f f 6, »Semiconductor thermoelements and Ghermoelectrie cooling«, London, 1957, S. 168.