DE2025465A1 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F9/00—Diffusion pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
PATB | HTASTTAM | HOLZEB |
DIPL. ING. | B. | a » ττ π ο |
«!9 A | UO | LtiEH-STHAee« 1* |
PHILIPPINB- | •WE] | w· mti |
TM |
K. 338
Augsburg, den 22. Mai 1970
Edwards High Vacuum International Limited, Manor Royal,
Crawley, Sussex, England
Dampf-Vakuumpumpe mit einem elektrisch geheizten Verdampfer
Die Erfindung betrifft Dampf-Vakuumpumpen mit
elektrisch geheizten Verdampfern.
Bei bekannten Dampf-Vakuumpumpen wird jeweils im
wesentlichen die gesamte Menge an au verdampfender Flüssigkeit aufgeheizt, um den gewünschten Dampf zu
erzeugen. Dies hat den Nachteil, daß nach dem Einschalten
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der Pumpe jeweils eine beträchtliche Zeitdauer abgewartet
werden muß, bevor die Pumpe in der gewünschten Weise arbeitet.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei Dampf-Vakuumpumpen die jeweils zu ihrer Erwärmung
erforderliche Zeitdauer wesentlich zu verkleinern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Verdampfer jeweils nur ein seiner Verdampferleistung
entsprechender Teil der gesamten Menge der betreffenden Arbeitsflüssigkeit zugeführt wird.
Die Dampf-Vakuumpumpe ist gemäß der Erfindung
insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß dem Verdampfer
die Arbeitsflüssigkeit jeweils unter Druck zugeführt wird, daß ferner der Verdampfer von einem die Arbeitsflüssigkeit enthaltenden Reservoir entfernt bzw. getrennt
angeordnet ist, und daß der Verdampfer eine Vielzahl von bündelartig zusammengefaßtens dünnen Fäden enthält, von
welchen'mindestens einige oder alle derart elektrisch leitend sind, daß das Fadenbündel jeweils bei Stromdurchfluß
die genannte Arbeiteflüssigkeit durch Joule 'selfte Wärme
verdampft, welche an einer sehr großen Oberfläche Fadenbündels frei wird«
- 2 009852/1497
Unter "Bündel" ist im Rahmen der Erfindung sowohl eine Kollektion bzw. eine Anordnung von Fäden zu verstehen, deren Form durch äußere Mittel bestimmt wird,
als auch eine Anordnung von geflochtenen, verdrillten oder "gewobenen" Fäden, deren Form durch diese Art der
Fadenanordnung bestimmt ist.
Die Fäden können entweder jeweils parallel zueinander und parallel zur Längsachse des Fadenbündels verlaufen
oder verdrillt oder miteinander verflochten sein. Das Fadenbündel kann aue zwei oder mehreren Fadenschichten
bestehen, wobei die Fäden der einzelnen Schichten von verschiedener Zusammensetzung, Struktur und/oder Anordnung
sein können.
Die jeweils elektrisch leitenden Fäden können aus elektrischem Widerstandmaterial oder aus elektrischem
Isolationsmaterial bestehen, welch letzteres mit einem entsprechenden elektrischen Widerstandmaterial überzogen
ist. Die elektrisch leitenden Fäden können in einem entsprechenden Fadenbündel mit nichtleitenden Fäden kombiniert sein, wobei das Verhältnis, die Größe und andere
Parameter der elektrisch leitenden Fäden und/oder der nichtleitenden Fäden derart gewählt werden können, daß das
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gesamte Fadenbündel in seiner Längsrichtung den erforderlichen
elektrischen Widerstand aufweist. Dies bedeutet, daß, wenn durch das Fadenbündel in Längerichtung elektrischer
Strom hindurchfließt, Joule'sehe Wärme freigesetzt wird,
durch welche längs des Fadenbündels strömende Flüssigkeit verdampft wird.
Die Querschnittsform des Fadenbündels ist im allgemeinen unwesentlich, obwohl in einigen Anwendungsfällen
bestimmte Formen und Anordnungen besonders vorteilhaft sind.
Da die einzelnen Fäden des Fadenbündels verhältnismäßig dünn sind, hat die Flüssigkeit jeweils mit einer
verhältnismäßig sehr großen Oberfläche des Fadenbündels Berührung, so daß die Differenz zwischen der Temperatur
ψ der Fädenoberflächen einerseits und der Temperatur der
durch das Fadenbündel hindurchströmenden Flüssigkeit andererseits verhältnismäßig sehr klein ist, wenn die
Fädenoberflächen durch die Joule*sehe Wärme erwärmt werden.
Außerdem ergibt sich durch die enge Anordnung der Fäden eine Vielzahl von Kapillarkanälen, welche sich teilweise
oder vollständig längs durch das Fadenbündel hindurcherstrecken, so daß sich die zu verdampfende Flüssigkeit
009852/U97
jeweils schnell durch das gesamte Fadenbündel hindurch verteilt. Das Fadenbündel ist in sieh so fest, daß einerseits
in der genannten Weise Kapillarkräfte auftreten, andererseits jedoch der Dampf aus dem Fadenbündel austreten kann, ohne auf dieses zerstörende Kräfte auszuüben.
Durch eine geeignete Geometrie des Fadenbündels und
eine Zuführung der Flüssigkeit in einer entsprechenden
Menge je Zeiteinheit sowie gegebenenfalls durch Beachtung weiterer Parameter ist es möglich, innerhalb des Fadenbündeis
jeweils eine vollständige Verdampfung der Flüssigkeit
zu erzielen, so daß der Dampf beim Hindurchströmen durch die äußeren Teile des Fadenbündels in einem bestimmten
Maße überhitzt werden kann, bevor er das Fadenbündel verläßt, was in einigen Fällen von Vorteil ist.
:
i
Obwohl die Erfindung im folgenden mit Bezug auf öl als Arbeitsflüssigkeit beschrieben wird, kann bei der
erfindungsgemäßen Dampf-Vakuumpumpe als Arbeitsflüssigkeit
auch Wasser oder sogar Quecksilber verwendet werden, sofern das Problem der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit
überwunden werden kann.
Mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden im
- 5 009852/1497
folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen jeweils als Beispiele beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 einen schematischen Vertikal
schnitt einer Dampf-Vakuumpumpe nach der Erfindung, bei welcher
der Hauptteil der Arbeitsflüssigkeit getrennt von dem Verdampfer angeordnet ist,
Fig. 2 einen schematischen Vertikalschnitt
einer weiteren Ausführungsform der Dampf-Vakuumpumpe nach der Erfindung,
Fig. 3 einen schematischen Axialschnitt
eines schraubenförmigen Verdampfers der in Fig. 2 dargestellten Dampf-Vakuumpumpe
nach der Erfindung,
Fig. 4 einen schematischen Axialsebnitt
einer weiteren Ausführungsform
eines Verdampfers nach der Erfindung, und
- - 6 009862/1497''
die Pig. 5a, 5b, ,
5c und 5d schematische Teil-Axialschnitte
von vier weiteren Ausführungsformen von Verdampfern der erfindungsgemäßen
Dampf-Vakuumpumpe.
Bei der in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellten Dampf- λ
Vakuumpumpe der Erfindung strömt an den Innenwandungen
eines wassergekühlten Gehäuses 2 kondensierter Dampf in ein Reservoir kt von welchem er in geregelter Menge je
Zeiteinheit über ein Ventil 6 zu einem Verdampfer 8 strömt, welcher mit der zu verdampfenden Flüssigkeit
zwangsgespeist werden kann, was in diesem Falle gemäß der Erfindung lediglich durch die Schwerkraft erfolgt·
Hierfür ist ein hydrostatischer Kopf vorgesehen, von welchem die Arbeitsflüssigkeit in den Verdampfer 8 getrieben
wird. "
Der durch den Verdampfer 8 erzeugte Dampf strömt in bekannter Weise durch Düsen 10 und 12 hindurch ab.
Durch den Dampf werden Moleküle des Gases verladen, welch letzteres aus einem System herausevakuiert wird, das am
oberen Ende des Gehäuses 2 an einen Flansch Ik angeschlossen
ist. Nach dem Kondensieren des Dampfes an den Innen-
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wandungen des Gehäuses 2 strömt das gepumpte Gas über
einen Auslaß 16 aus der Pumpe heraus. Der Auslaß 16 kann an den Einlaß einer weiteren, in den Zeichnungen nicht
dargestellten Pumpe angeschlossen sein, welche in Kaskade geschaltet ist und mit einer gleichen oder einer anderen
Arbeitsflüssigkeit arbeitet.
Die erfindungsgemäße Dampf-Vakuumpumpe hat den wesentlichen Vorteil, daß immer nur ein kleiner Teil der
gesamten Menge der Arbeitsflüssigkeit erhitzt wird. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Dampf-Vakuumpumpe jeweils
unmittelbar nach dem Einschalten voll betriebsbereit und sie kann unmittelbar nach dem Abschalten jeweils mit
der umgebenden Atmosphäre verbunden werden, ohne daß hierbei ein übermäßiger Verlust des Arbeitsmediums auftritt.
Diese letztgenannte Möglichkeit ist von besonderem P Vorteil, da hierdurch die erfindungsgemäße Dampf-Vakuumpumpe
kein besonderes Sperrventil aufzuweisen braucht, welches bei bekannten Dampf-Vakuumpumpen normalerweise
erforderlich ist. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil solche Sperrventile so teuer sein können wie die Vakuumpumpe
selbst.
Um die erfindungsgemäße Dampf-Vakuumpumpe schnell
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abzukühlen, muß lediglich das Ventil 6 entweder vollständig
geöffnet werden, um den Verdampfer 8 mit verhältnismäßig kalter Flüssigkeit zu Durchfluten, nachdem der zur Heizung
dienende Strom abgeschaltet wurde, oder dieses Ventil 6 muß jeweils bereits eine kurze Zeitdauer vor dem Abschalten des zur Heizung dienenden Stromes geschlossen
werden, so daß keine weitere Flüssigkeit mehr in den Verdampfer 8 gelangen kann. Bei jeder dieser beiden *
erfindungsgemäßen Abschaltarten wird von dem Verdampfer
praktisch jeweils unmittelbar nach dem Abschalten der Pumpe kein Dampf mehr erzeugt·
Bei der in Fig, 2 der Zeichnungen dargestellten
Danipf-Vakuumpumpe nach der Erfindung weist der Verdampfer
eine ihn gehäuseartig umgebende Dampfdüse 18 auf· Die
zu verdampfende Flüssigkeit wird der Düse 18 mittels einer Pumpe 20 zugeführt, welche jeweils frische Flüssigkeit g
aus einem Reservoir 22 abzieht, in welches kondensierter Dampf einströmt. Abgesehen von dem Verdampfer ist die
Dampf-Vakuumpumpe üblicher Bauart· In das obere Ende de3
Verdampfers 8 eintretende Flüssigkeit strömt unter der Einwirkung der Erdanziehungskraft und unter der Einwirkung
von Kapillarkraften nach unten durch den Verdampfer hindurch.
Der Verdampfer 8 wird jeweils elektrisch geheizt,
- 9—
QQ9852/U97
wobei jedoch in den Zeichnungen die Stromzuleitungen der deutlicheren Darstellung wegen weggelassen sind. Der
von den Außenflächen des Verdampfers 8 abgehende Dampf strömt über eine öffnung 24 aus der Düse 1.8 heraus. Die
während des Betriebes der Düse 18 zugeführte Flüssigkeitsmenge je Zeiteinheit ist gemäß der Erfindung unmittelbar
von der elektrischen Leistung des Verdampfers abhängig,
derart, daß aus der öffnung 24 jeweils nur ein Dampf
bestimmter Qualität austritt.
Der in Fig. 3 der Zeichnungen dargestellte Verdampfer 8 nach der Erfindung kann z.B. anstelle des in
Fig. 2 dargestellten Verdampfers verwendet werden, bei
welch letzterem die einzelnen Fäden jeweils längsverlaufend angeordnet sind. Das in Fig. 3 dargestellte Fadenbündel
des Verdampfers 8 weist in der dargestellten Weise einen
rechteckigen Querschnitt auf und ist in eine schraubengangförmig
verlaufende Nut eines Trägers 28 eingelegt. Die Basis dieser Nut hat über eine Vielzahl von Kanälen
mit einem axial durch den Träger 28 hindurchführenden Kanal 30 Verbindung. Die Arbeitsflüssigkeit strömt z.B.
jeweils über eine im oberen Ende gebildete Einlaßöffnung
in den axialen Kanal 30 ein und gelangt von diesem über die Kanäle 32 in das Innere des Fadenbündels 26. Obwohl
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die Kanäle 32 an voneinander getrennten Stellen mit dem Fadenbündel 26 Verbindung haben, wird das Fadenbündel
durch Kapillarkräfte gleichmäßig mit der zu verdampfenden Arbeitsflüssigkeit gesättigt. Durch das Fadenbündel 26
wird in seiner Längsrichtung mittels nicht dargestellter Mittel jeweils Strom hindurchgeleitet. Es muß also entweder das Fadenbündel 26 von dem Träger 28 isoliert sein
oder der Träger 28 muß aus Isolationsmaterial bestehen.
Fig. 3 der Zeichnungen zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verdampfers 8, welcher z.B.
anstelle des in Fig. 3 dargestellten Verdampfers verwendet
werden kann. Der wesentliche Unterschied zwischen dem in Fig. 4 dargestellten Verdampfer 8 und den vorstehend
beschriebenen Verdampfern besteht darin, daß das in Fig. 4 dargestellte Fadenbündel gemäß der Erfindung
über seine gesamte Länge hinweg jeweils verschieden großen Querschnitt hat. Das Fadenbündel ist querschnittsmäßig
derart ausgebildet, daß die über die Einlaßöffnung 34 eintretende
Arbeitsflüssigkeit in das gespreizte bzw. auseinandergebogene obere Ende des Fadenbündels 26 eindringt.
Der Querschnitt des Fadenbündels wird gemäß der Erfindung nach unten hin fortlaufend kleiner, so daß die von dem
' - 11 009852/U
9 7
Fadenbündel abgegebene Wärmemenge je Volumeneinheit in gleichem Maße fortlaufend größer wird, wie die in dem
sich fortlaufend verengenden Fadenbündel vorhandene
Arbeitsflüssigkeit nach unten strömt, Beim Verdampfen der Arbeitsflüssigkeit vergrößert sich deren Volumen sehr stark. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch berücksichtigt, daß das untere Ende des Fadenbündels 26 ebenfalls gespreizt bzw. auseinandergebogen ist, so daß der Dampf leicht aus dem Inneren des Fadenbündels entweichen kann, ohne auf das Fadenbündel zerstörende Kräfte auszuüben. Der Dampf tritt dann aus der Auslaßöffnung 24 aus und verhält sich in bekannter Weise. Die Mittel zur Erwärmung des Fadenbündels 26 sind der besseren Übersicht wegen in Fig. 4 ebenfalls nicht dargestellt.
Arbeitsflüssigkeit nach unten strömt, Beim Verdampfen der Arbeitsflüssigkeit vergrößert sich deren Volumen sehr stark. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch berücksichtigt, daß das untere Ende des Fadenbündels 26 ebenfalls gespreizt bzw. auseinandergebogen ist, so daß der Dampf leicht aus dem Inneren des Fadenbündels entweichen kann, ohne auf das Fadenbündel zerstörende Kräfte auszuüben. Der Dampf tritt dann aus der Auslaßöffnung 24 aus und verhält sich in bekannter Weise. Die Mittel zur Erwärmung des Fadenbündels 26 sind der besseren Übersicht wegen in Fig. 4 ebenfalls nicht dargestellt.
Fig. 5a zeigt im Axialschnitt eine weitere Verdampfer-Φ
ausführungsform einer Dampf-Vakuumpumpe nach der Erfindung.
Dieser Verdampfer weist zwei Stirnplatten 36 und 38 auf, zwischen welchen eine Vielzahl von jeweils im wesentlichen
parallelen, in Längsrichtung angeordneten Fäden 40
verläuft. Das Fadenbündel hat über den größten Teil seiner Länge hinweg zylindrische Form, jedoch sind die Fäden an dem mit Bezug auf die Zeichnungen unteren Ende des Verdampfers z.B. kegelstumpfartig voneinander weglaufend
verläuft. Das Fadenbündel hat über den größten Teil seiner Länge hinweg zylindrische Form, jedoch sind die Fäden an dem mit Bezug auf die Zeichnungen unteren Ende des Verdampfers z.B. kegelstumpfartig voneinander weglaufend
- 12 009852/U97.
ausgebildet. Das auf diese Weise erweiterte Ende 42 des Fadenbündels dient dazu, zwischen den einzelnen Fäden
größere Zwischenräume zu erhalten, damit die zu verdampfende Arbeitsflüssigkeit leichter in die zwischen den
einzelnen Fäden verlaufenden Kanäle eindringen kann, als in dem Falle, wenn die Fäden auch am unteren Ende 42 dicht
aneinander anliegen würden. Alle Fäden 40 bestehen aus *
elektrisch leitendem Material, obwohl dies in den Zeichnungen nicht besonders dargestellt werden kann, und die
Stirnplatten 36 und 38 dienen als Elektroden, über welche
durch das Fadenbündel jeweils Strom hindurchgeschickt wird.
Die Fig. 5b, 5c und 5d zeigen jeweils schematisch
abgebrochene Axialschnitte des zylindrischen Teiles von erfindungsgemäß ausgebildeten Fadenbündeln, welche dem
in Fig. 5a dargestellten Fadenbündel ähnlich sind. Bei diesen weiteren Ausführungsformen der Erfindung stellen "
die gestrichelt gezeichneten Linien 44 jeweils aus elektrisch isolierendem Material bestehende Fäden dar,
welche demzufolge elektrisch nichtleitend sind. Bei der in Fig. 5b dargestellten Ausführungsform bilden die nichtleitenden
Fäden 44 einen mittleren Kern, welcher im Querschnitt gesehen von einer ringförmigen Anordnung
elektrisch leitender Fäden 40 umgeben ist.
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Bei der in Fig. 5c dargestellten Auaführungsform
der Erfindung führt durch das Fadenbündel axial ein Kanal hindurch, welcher durch eine hohlzylindrische Anordnung:
von elektrisch nichtleitenden Fäden 44 gebildet ist, welch letztere wiederum von einer Schicht elektrisch leitender
Fäden 40 umgeben sind.
Bei der in Fig. 5d dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der axiale Kanal 46 durch eine hohlzylindrische
Anordnung von elektrisch leitenden Fäden 40 gebildet, welche ihrerseits wiederum von einer Schicht
elektrisch nichtleitender Fäden bzw. Elemente 44 umgeben sind. Die in den Fig. 5c und 5d dargestellten Ausführungsformen der Erfindung weisen also jeweils einen Kanal auf,
über welchen zu verdampfende Flüssigkeit auf zweckmäßige Weise in das Fadenbündel eingebracht werden kanns so daß
man zur Durchdringung des Verdampfers mit dieser Flüssigkeit nicht nur auf Kapillarkräfte angewiesen ist. Die
Fäden 40 und 44 wurden in den Fig. 5a bis 5d der Einfachheit halber jeweils als parallel zueinander und parallel
zur Achse des Fadenbündels verlaufend dargestellt. Jedoch können in der Praxis die Fäden auch in gegensinnig
schraubengangförmig verlaufenden Schichten oder in einer einfachen schraubengangförmig verlaufenden Wicklung oder
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nach Art eines Gewebes angeordnet sein. Das Fadenbündel
kann also praktisch jede beliebige Form und jeden beliebigen Aufbau haben, solange es als elektrischer Leiter den
erforderlichen Querschnitt und den erforderlichen elektrischen Widerstand als auch die erforderliche mechanische Festigkeit aufweist.
erforderlichen Querschnitt und den erforderlichen elektrischen Widerstand als auch die erforderliche mechanische Festigkeit aufweist.
Geeignetes Material für die elektrisch leitenden f
Fäden- 40 ist elektrischer Widerstandsdraht, z.B. Nichrome
(Warenzeichen). Geeignetes Material für elektrisch nichtleitende Fäden ist Glas oder anderes Isolationsmaterial.
Beliebige der dargestellten Arten von Verdampfern können elektrisch in Reihe geschaltet werden, jedoch
werden die mechanischen Eingänge und Ausgänge der Verdampfer zweckmäßigerweise parallel zwischen eine gemein- ' same Quelle zu verdampfender Flüssigkeit und einen -
werden die mechanischen Eingänge und Ausgänge der Verdampfer zweckmäßigerweise parallel zwischen eine gemein- ' same Quelle zu verdampfender Flüssigkeit und einen -
Speicherraum oder eine parallele Anordnung von Dampfdüsen geschaltet. Eine solche Anordnung ermöglicht eine
große Auswahl hinsichtlich der Stromversorgung der Verdampfer und stellt sicher, daß jeder einzelne Verdampfer
in der gewünschten Weise arbeitet.
Pumpen nach der in Fig. 2 dargestellten Art können
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auf verschiedene Weise angeordnet sein, was jedoch nicht im einzelnen Gegenstand der Erfindung bildet. In einigen
Fällen können auch mehr als nur eine Düse von einem einzigen Verdampfer gespeist werden. In manchen Fällen
ist es zweckmäßig, für mehrere, im Sinne der Pumpwirkung jeweils in Reihe geschaltete Pumpstufen getrennte Verdampfer und möglicherweise auch getrennte Reservoire zu
verwenden. Hierdurch ist es möglich, in verschiedenen Pumpstufen jeweils verschiedene Pumpflüssigkeiten zu
verwenden, so daß z.B. die dem zu evakuierenden System nächstgelegene Stufe mit einer weniger flüchtigen Flüssigkeit
arbeitet (was für die Erzeugung eines niedrigstmöglichen Druckes von Vorteil ist), während die dem Pumpenausgang
nächstgelegene Stufe mit einer stärker flüchtigen Flüssigkeit arbeitet, was seinerseits für das größtmögliche
Verdichten der geförderten Gase von Vorteil ist, bevor diese aus dem System ausgestoßen werden. Ein
wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß jeweils nur das Heizelement des Verdampfers selbst und
nur eine kleine Menge der Arbeitsflüssigkeit auf die Siedetemperatur erhitzt werden müssen. Da demzufolge
jeweils nur eine geringe Masse erhitzt werden muß, ist ein sehr schnelles Aufwärmen der Anlage möglich. Die
- 16 -
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Pumpen können derart ausgebildet sein, daß jeweils nur eine Düse mit geringer Masse von dem erzeugten Dampf
erwärmt werden muß. Die Pumpen können außerdem so ausgebildet sein, daß sie beim Abschalten jeweils sehr schnell
die Dampferzeugung einstellen, was entweder dadurch erreicht werden kann, daß nach dem Abschalten des Stromes noch
Flüssigkeit zugeführt wird oder daß die Flüssigkeits- ,
zufuhr unterbrochen wird, bevor der Strom abgeschaltet wird.
Infolge der durch die Fäden gegebenen sehr großen Oberfläche ist die Temperaturdifferenz zwischen den Fäden
einerseits und der Flüssigkeit andererseits, welch letztere durch die kapillarrohrartig zwischen den einzelnen Fäden
vorhandenen Zwischenräume hindurchströmt, sehr klein, während trotzdem der Flüssigkeit die erforderliche Wärmemenge
zugeführt wird. Die Heizelemente bzw. die jeweils " aufheizenden Fäden können mit Vorteil auch so ausgebildet
sein, daß der Dampf in bestimmtem Maße überhitzt wird, sofern dies erwünscht ist.
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Claims (11)
1. Dampf-Vakuumpumpe mit einem elektrisch geheizten Verdampfer, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verdampfer (8)
jeweils nur ein seiner Verdampferleistung entsprechender Teil der gesamten Menge der betreffenden Arbeitsflüssigkeit
(aus 4 bzw. 22) zugeführt wird..
2. Dampf-Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verdampfer (8) die Arbeitsflüssigkeit jeweils unter Druck zugeführt wird, daß
ferner der Verdampfer von einem die Arbeitsflüssigkeit enthaltenden Reservoir (4 bzw. 22) entfernt bzw. getrennt
angeordnet ist, und daß der Verdampfer eine Vielzahl von bündelartig zusammengefaßten, dünnen Fäden (26 bzw.
40 bzw. 40, 44) enthält, von welchen mindestens einige oder alle derart elektrisch leitend sind, daß das Fadenbündel
jeweils bei Stromdurchfluß die genannte Arbeitsflüssigkeit durch Joule'sehe Wärme verdampft, welche
an einer sehr großen Oberfläche des Fadenbündels frei wird.
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3. Vakuumpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verdampfer (8) unterhalb der freien Flüssigkeitsoberfläche der in dem genannten Reservoir (4)
befindlichen Arbeitsflüssigkeit angeordnet und
mit diesem Reservoir über ein Ventil (6) verbunden ist (Fig. I).''-
4. Vakuumpumpe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verdampfer (8) oberhalb der
freien Flüssigkeitsoberfläche der in dem genannten
Reservoir (22) befindlichen Arbeitsflüssigkeit angeordnet und mit diesem Reservoir über eine Pumpe (20) verbunden ist (Fig. 2).
freien Flüssigkeitsoberfläche der in dem genannten
Reservoir (22) befindlichen Arbeitsflüssigkeit angeordnet und mit diesem Reservoir über eine Pumpe (20) verbunden ist (Fig. 2).
5. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Fäden (26
bzw. 4o bzw. 4o, 44) des Verdampfers (8) eng aneinan- -
der angrenzend so angeordnet sind, daß zwischen ihnen
längsverlaufende Kanäle gebildet sind, welche so eng
sind, daß die Arbeitsflüssigkeit zumindest teilweise durch Kapillarkräfte in das Verdampferinnere eingezogen
wird.
- 19 -
009852/1 £97
6. Vakuumpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verdampfer (8) gesonderte, aneinander angrenzende Schichten von leitenden (4θ) und
nichtleitenden (44) Fäden enthält"(Fig. 5b, 5c, 5d).
7· Vakuumpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die genannten Schichten (40, 44) der
^ Fäden kreisförmigen bzw. ringförmigen Querschnitt haben.
8. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, da/3 das Fadenbündel (26 bzw.
40 bzw. 4o, 44) verschieden große Querschnittsflächen aufweist (Fig. 4, 5a).
9. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 8, fe dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenbündel (40, 44)-unter
Bildung eines vorzugsweise axial durch dieses Fadenbündel hindurchführenden Kanales (46) innen
hohl ist und daß in diesen inneren Kanal mindestens ein Teil der zu verdampfenden Arbeitsflüssigkeit eingeführt
wird (Fig. 5c, 5d).
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10. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenbündel (26) des
Verdampfers (8) in eine an der gekrümmt verlaufenden äußeren Mantelfläche eines aus Isolationsmaterial bestehenden
Trägers (28) gebildete, schraubengangförmig verlaufende Nut eingelegt ist und daß das Fadenbündel
an einer Vielzahl von Stellen, welche längs des Faden- |
bündeis jeweils bestimmte Abstände voneinander haben, mit einem durch den Träger hindurchführenden Kanal (30)
für die zu verdampfende Arbeitsflüssigkeit Verbindung hat (Fig. 3).
11. Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenbündel (26 bzw.
bzw. 40, 44) in einem Gehäuse (z.B. 18) untergebracht ist, welches an seinem einen Ende mit einem Flüssigkeitseinlaß (z.B. 34) und an seinem anderen Ende mit einem
Dampfauslaß (24) versehen ist (Fig. 2, 4).
- 21 009852/ U97
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