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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft Hochvakuumpumpen, die zum Auspumpen von Vakuumgehäusen verwendet
werden, und insbesondere Hochvakuumpumpen mit doppeltem Einlass,
die zum Auspumpen von verschiedenen Kammern eines Vakuumgehäuses verwendet
werden können.
Die Erfindung kann bei Turbomolekular-Vakuumpumpen und Diffusionspumpen
ausgeführt
werden, ist jedoch nicht auf diese Arten von Vakuumpumpen begrenzt.
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Hintergrund
der Erfindung
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Herkömmliche
Turbomolekular-Vakuumpumpen umfassen ein Gehäuse mit einer Einlassöffnung,
einer inneren Kammer, die eine Vielzahl von Axialpumpstufen enthält, und
einer Auslassöffnung. Die
Auslassöffnung
wird typischerweise an einer Grobvakuumpumpe angebracht. Jede Axialpumpstufe
umfasst einen Stator mit geneigten Schaufeln und einen Rotor mit
geneigten Schaufeln. Die Rotor- und Statorschaufeln sind in entgegengesetzten
Richtungen geneigt. Die Rotorschaufeln werden mit einer hohen Drehzahl
gedreht, um das Pumpen von Gasen zwischen der Einlassöffnung und
der Auslassöffnung vorzusehen.
Eine typische Turbomolekular-Vakuumpumpe kann neun bis zwölf Axialpumpstufen
umfassen.
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Variationen
der herkömmlichen
Turbomolekular-Vakuumpumpe sind im Stand der Technik bekannt. Bei
einer Anordnung des Standes der Technik sind eine oder mehrere der
Axialpumpstufen gegen Scheiben ausgetauscht, die sich mit hoher
Drehzahl drehen und die als Molekularvakuumstufen dienen. Diese
Anordnung ist im US-Patent Nr. 5 238 362, herausgegeben am 24. August
1993 an Casaro et al., offenbart. Eine Turbomolekular-Vakuumpumpe
mit einem axialen Turbomolekularkompressor und einem Molekularvakuumkompressor
in einem gemeinsamen Gehäuse
wird von Varian Associates, Inc., unter dem Modell Nr. 969-9007
vertrieben. Turbomolekular-Vakuumpumpen, die Molekularvakuumscheiben und
Regenerationslaufräder
verwenden, sind im deutschen Patent Nr. 3 919 529, veröffentlicht
am 18. Januar 1990, offenbart.
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Molekularvakuumkompressoren
umfassen eine rotierende Scheibe und einen Stator. Der Stator legt
einen tangentialen Durchflusskanal und einen Einlass und einen Auslass
für den
tangentialen Durchflusskanal fest. Eine stationäre Ablenkplatte, die häufig Abstreifer
genannt wird und die im tangentialen Durchflusskanal angeordnet
ist, trennt den Einlass und den Auslass. Wie auf dem Fachgebiet
bekannt ist, wird das Moment der rotierenden Scheibe auf Gasmoleküle innerhalb
des tangentialen Durchflusskanals übertragen, wodurch die Moleküle in Richtung
des Auslasses geleitet werden und das Gas gepumpt wird.
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Einige
Instrumente und Verarbeitungssysteme weisen zwei oder mehr Vakuumkammern
auf, bei denen es erwünscht
ist, dass diese auf verschiedenen Druckpegeln betrieben werden können. Die Kammern
können über eine
oder mehrere Öffnungen verbunden
sein, die klein genug sind, um die Erzeugung von verschiedenen Druckpegeln
zu ermöglichen.
Beispiele umfassen Massenspektrometer, Molekülstrahlsysteme und Ionenstrahlsysteme.
Eine Methode besteht darin, eine separate Vakuumpumpe mit jeder
der Vakuumkammern zu verbinden. Eine weitere Methode, die typischerweise
wirtschaftlicher ist, besteht darin, eine einzelne Vakuumpumpe mit zwei
oder mehr Einlässen
zu verwenden, die mit verschiedenen Punkten in einer einzelnen Vakuumpumpe
verbunden sind. Die Einlässe
werden mit verschiedenen Vakuumkammern verbunden.
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US 5733104 beschreibt ein
Vakuumpumpensystem des Standes der Technik. Die vorliegende Erfindung
ist gegenüber
US 5733104 gekennzeichnet.
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Ein
Beispiel einer Turbomolekular-Vakuumpumpe 10 des Standes
der Technik mit doppeltem Einlass ist in 4 gezeigt.
Die Turbomolekular-Vakuumpumpe (Turbopumpe) 10 umfasst
einen ersten Pumpenabschnitt 12, einen zweiten Pumpenabschnitt 14 und
einen Zwischenstufenbereich 16 zwischen den Pumpenabschnitten 12 und 14.
Der erste Pumpenabschnitt 12 umfasst Axialpumpstufen 20, 22 usw.
und der zweite Pumpenabschnitt 14 umfasst Axialpumpstufen 30, 32 usw.
Ein Gehäuse 40 weist eine
erste Einlassöffnung 42,
die mit einem Einlass des ersten Vakuumpumpenabschnitts 12 gekoppelt ist,
eine zweite Einlassöffnung 44,
die über
eine Leitung 46 mit dem Zwischenstufenbereich 16 gekoppelt
ist, und eine Auslassöffnung 48,
die mit einem Auslass 50 des zweiten Vakuumpumpenabschnitts 14 gekoppelt
ist, auf. Jede der Axialpumpstufen 20, 22, 30, 32 usw.
umfasst einen Stator mit geneigten Schaufeln und einen Rotor mit
geneigten Schaufeln. Der Rotor von jeder Axialpumpstufe ist durch
eine Welle 52 mit einem Motor 54 verbunden.
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Bei
der Verwendung wird die erste Einlassöffnung 42 mit einer
ersten Vakuumkammer (nicht dargestellt) mit einem relativ niedrigen
Druck verbunden und die zweite.
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Einlassöffnung wird
mit einer zweiten Vakuumkammer (nicht dargestellt) mit einem höheren Druckpegel
verbunden. Die erste und die zweite Kammer werden durch die Turbopumpe 10 gleichzeitig
ausgepumpt.
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Die
in 4 gezeigte Turbopumpenanordnung stellt im Allgemeinen
eine zufriedenstellende Leistung bereit, weist jedoch gewisse Nachteile
auf. Der Zwischenstufenbereich 16 weist parallel zur Welle 52 eine
relativ große
axiale Abmessung auf, um ein angemessenes Gasleitvermögen zwischen
der zweiten Einlassöffnung 44 und
dem zweiten Pumpenabschnitt 14 bereitzustellen. Dies erfordert
eine Verlängerung
der Welle 52, um dieselbe Leistung wie eine äquivalente
Turbopumpe mit einem Einlass bereitzustellen. Dies führt zu vergrößerten Abmessungen und
erhöhten
Kosten der Turbopumpe. Da die welle und die Rotoren typischerweise
vom Motorende der Turbopumpe freitragend sind, kann die vergrößerte Wellenlänge außerdem Probleme
beim Auswuchten der Turbopumpe für
einen Betrieb mit hoher Drehzahl und hinsichtlich der Verringerung
der Lagerlebensdauer verursachen.
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Folglich
ist es erwünscht,
Vakuumpumpenanordnungen bereitzustellen, die einen oder mehrere der
obigen Nachteile beseitigen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird eine Hochvakuumpumpe offenbart,
die:
einem ersten Vakuumpumpenabschnitt (112; 212; 312)
und einem zweiten Vakuumpumpenabschnitt (114; 214; 314)
aufweist, die in Reihe gekoppelt sind und einen Zwischenstufenbereich
(116; 216; 316) zwischen sich aufweisen;
wobei ein Gehäuse
(120; 220; 320) den ersten und den zweiten
Vakuumpumpenabschnitt enthält,
und
die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Pumpe ferner einen Umfangskanal
(124; 224; 324) mit hohem Leitvermögen aufweist,
der den Zwischenstufenbereich umgibt; wobei der Kanal mit dem Zwischenstufenbereich über einen
Spalt (140; 270; 370) gekoppelt ist;
wobei der Kanal den Spalt dort umgibt, wo der Spalt das Gehäuse durchdringt,
und der Kanal in der Längsrichtung
des Gehäuses
einen größeren Durchmesser
als der des Kanals aufweist; wobei das Gehäuse eine erste Einlassöffnung (130; 230; 330),
die mit einem Einlass des ersten Vakuumpumpenabschnitts gekoppelt
ist, eine zweite Einlassöffnung
(132; 232; 332), die mit dem Umfangskanal
gekoppelt ist, und eine Auslassöffnung
(136; 236; 336), die mit einem Auslass
(138; 238; 338) des zweiten Vakuumpumpenabschnitts
gekoppelt ist, festlegt.
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Die
Vakuumpumpe umfasst ferner ein Gehäuse, das den ersten und den
zweiten Vakuumpumpenabschnitt enthält. Das Gehäuse umfasst einen Umfangskanal
mit hohem Leitvermögen,
der alles oder einen Teil des Zwischenstufenbereichs umgibt und
mit dem Zwischenstufenbereich gekoppelt ist. Das Gehäuse legt
eine erste Einlassöffnung,
die mit einem Einlass des ersten Vakuumpumpenabschnitts gekoppelt
ist, eine zweite Einlassöffnung,
die mit dem Umfangskanal gekoppelt ist, und eine Auslassöffnung,
die mit einem Auslass des zweiten Vakuumpumpenabschnitts gekoppelt
ist, fest.
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Bei
einem ersten Ausführungsbeispiel
umfasst die Vakuumpumpe eine Turbomolekular-Vakuumpumpe. Bei einem
zweiten Ausführungsbeispiel umfasst
die Vakuumpumpe eine Diffusionspumpe. Bei einem dritten Ausführungsbeispiel
umfasst die Vakuumpumpe eine gemischte Vakuumpumpe mit sowohl Axialstufen
als auch Molekularvakuumstufen.
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Es
wird eine Vakuumpumpe mit zwei oder mehr Axialstufen, die in Reihe
gekoppelt sind, einem Motor, einer Welle und einem Gehäuse, das
die Axialstufen enthält,
offenbart. Die Axialstufen sind in einen ersten Pumpenabschnitt
und einen zweiten Pumpenabschnitt, der vom ersten Pumpenabschnitt durch
einen Zwischenstufenbereich getrennt ist, unterteilt. Jede der Axialstufen
umfasst einen Rotor und einen Stator. Die Welle ist zwischen den
Motor und den Rotor von jeder der Axialstufen gekoppelt. Das Gehäuse umfasst
einen Umfangskanal mit hohem Leitvermögen, der alles oder einen Teil
des Zwischenstufenbereichs umgibt und mit dem Zwischenstufenbereich
gekoppelt ist. Das Gehäuse
legt eine erste Einlassöffnung,
die mit einem Einlass des ersten Pumpenabschnitts gekoppelt ist,
eine zweite Einlassöffnung,
die mit dem Umfangskanal gekoppelt ist, und eine Auslassöffnung,
die mit einem Auslass des zweiten Pumpenabschnitts gekoppelt ist,
fest. Der zweite Pumpenabschnitt kann wahlweise eine oder mehrere
Molekularvakuumstufen umfassen.
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Es
wird eine Diffusionspumpe mit zwei oder mehr Dampfstrahlstufen,
die in Reihe gekoppelt sind, einer Dampfquelle zum Liefern eines
Dampfs zu den Dampfstrahlstufen und einem Gehäuse, das die Dampfstrahlstufen
enthält,
offenbart. Die Dampfstrahlstufen sind in einen ersten Pumpenabschnitt und
einen zweiten Pumpenabschnitt mit einem Zwischenstufenbereich zwischen
diesen unterteilt. Das Gehäuse
umfasst einen Umfangskanal mit hohem Leitvermögen, der alles oder einen Teil
des Zwischenstufenbereichs umgibt und mit dem Zwischenstufenbereich
gekoppelt ist. Das Gehäuse
legt eine erste Einlassöffnung,
die mit einem Einlass des ersten Pumpenabschnitts gekoppelt ist,
eine zweite Einlassöffnung,
die mit dem Umfangskanal gekoppelt ist, und eine Auslassöffnung,
die mit einem Auslass des zweiten Pumpenabschnitts gekoppelt ist,
fest.
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Bei
jedem Ausführungsbeispiel
kann das Gehäuse
eine im Allgemeinen zylindrische Wand mit einem ringförmigen Spalt
benachbart zum Zwischenstufenbereich umfassen. Der Umfangskanal
kann den ringförmigen
Spalt umgeben und kann über
den ringförmigen
Spalt mit dem Zwischenstufenbereich gekoppelt sein.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Für ein besseres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen,
die durch den Hinweis hierin aufgenommen werden und in denen gilt:
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1 ist
ein schematisches Querschnittsdiagramm einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe mit
doppeltem Einlass;
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2 ist
eine vereinfachte Querschnittsansicht einer Turbomolekular-Vakuumpumpe
mit doppeltem Einlass gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 ist
eine vereinfachte Querschnittsansicht einer Diffusionspumpe mit
doppeltem Einlass gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer Turbomolekular-Vakuumpumpe mit doppeltem Einlass gemäß dem Stand
der Technik.
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Ausführliche
Beschreibung
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Ein
schematisches Querschnittsdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe
mit doppeltem Einlass ist in 1 gezeigt.
Eine Vakuumpumpe 110 umfasst einen ersten Pumpenabschnitt 112,
einen zweiten Pumpenabschnitt 114 und einen Zwischenstufenbereich 116 zwischen
dem ersten Pumpenabschnitt 112 und dem zweiten Pumpenabschnitt 114.
Der erste und der zweite Pumpenabschnitt 112 und 114 kann jeweils
eine oder mehrere Vakuumpumpstufen umfassen, wie nachstehend beschrieben.
Ein Gehäuse 120 umfasst
eine Wand 122 und einen Umfangskanal 124, der
alles oder einen Teil des Zwischenstufenbereichs 116 umgibt
und mit dem Zwischenstufenbereich 116 in Fluidverbindung
steht. Das Gehäuse 120 ist
mit einer ersten Einlassöffnung 130,
die mit einem Einlass des ersten Pumpenabschnitts 112 gekoppelt
ist, einer zweiten Einlassöffnung 132,
die über
eine Leitung 134 mit dem Umfangskanal 124 gekoppelt
ist, und einer Auslassöffnung 136,
die mit einem Auslass 138 des zweiten Pumpenabschnitts 114 gekoppelt
ist, versehen. Die Pumpenabschnitte 112 und 114 sind
zwischen der Einlassöffnung 130 und
der Auslassöffnung 136 in
Reihe gekoppelt und ein Auslass des ersten Pumpenabschnitts 112 ist über den
Zwischenstufenbereich 116 mit einem Einlass des zweiten
Pumpenabschnitts 114 gekoppelt. Die Vakuumpumpe 110 kann
innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung so ausgelegt sein, dass
sie mehr als zwei Einlassöffnungen
aufweist.
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Der
Umfangskanal 124 umgibt alles oder einen ausgewählten Teil
der Wand 122 des Gehäuses 120 und
weist einen Querschnitt auf, der ein relativ hohes Gasleitvermögen bereitstellt.
Die Wand 122, die eine im Allgemeinen zylindrische Form
aufweisen kann, ist mit einem Spalt 140 benachbart zum
Zwischenstufenbereich 116 versehen. Wenn die Wand 122 zylindrisch
ist, kann der Spalt 140 ringförmig sein. Der Spalt 140 sieht
einen Durchgang mit relativ hohem Leitvermögen zwischen dem Umfangskanal 124 und
dem Zwischenstufenbereich 116 vor. Die Querschnittsfläche und
die Länge
der Leitung 134, die Querschnittfläche und die Länge des
Umfangskanals 124 und die Abmessungen des Spalts 140 sind so
ausgewählt,
dass sie ein gewünschtes
Gasleitvermögen
zwischen der zweiten Einlassöffnung 132 und dem
Zwischenstufenbereich 116 vorsehen. Wie angegeben, kann
der Umfangskanal 124 alles oder einen ausgewählten Teil
der Wand 122 umgeben. Wenn sich der Umfangskanal 124 um
weniger als den vollen Umfang der Wand 122 erstreckt, ist
der Spalt 140 so bemessen, dass er vom Umfangskanal 124 umschlossen
ist. Die relativ große
axiale Abmessung des Zwischenstufenbereichs 16 in der Turbopumpe 10 des
Standes der Technik ist in der Vakuumpumpe von 1 gegen
den Zwischenstufenbereich 116 mit einer relativ kleinen
axialen Abmessung ausgetauscht. Ein angemessenes Gasleitvermögen von
der Leitung 132 zum zweiten Pumpenabschnitt 114 wird
durch den Umfangskanal 124 und den Spalt 140 erreicht.
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Im
Betrieb wird Gas von der ersten Einlassöffnung 130 durch den
ersten Pumpenabschnitt 112 und den zweiten Pumpenabschnitt 114 zur
Auslassöffnung 136 gepumpt.
Außerdem
wird Gas von der zweiten Einlassöffnung
durch den zweiten Pumpenabschnitt 114 zur Auslassöffnung 136 gepumpt.
Folglich weist die Einlassöffnung 130 einen
relativ niedrigen Druck auf, die zweite Einlassöffnung 132 und der Zwischenstufenbereich 116 weisen
einen Zwischendruck auf und die Auslassöffnung 136 weist einen
relativ hohen Druck auf. Somit können
die Einlassöffnungen 130 und 132 mit
verschiedenen Vakuumkammern, die verschiedene Druckpegeln aufweisen,
verbunden werden.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in 2 gezeigt. Eine Turbomolekular-Vakuumpumpe 210 mit
doppeltem Einlass umfasst einen ersten Pumpenabschnitt 212,
einen zweiten Pumpenabschnitt 214 und einen Zwischenstufenbereich 216 zwischen
den Pumpenabschnitten 212 und 214. Ein Gehäuse 220 legt
eine innere Kammer fest, die den ersten Pumpenabschnitt 212,
den zweiten Pumpenabschnitt 214 und den Zwischenstufenbereich 216 enthält. Das
Gehäuse 220 kann
eine im Allgemeinen zylindrische Wand 222 und einen Vakuumflansch 226 zum
Abdichten der Turbopumpe 210 an einer auszupumpenden Vakuumkammer
(nicht dargestellt) umfassen. Ein Umfangskanal 224 umgibt
alles oder einen Teil des Zwischenstufenbereichs 216. Das
Gehäuse 220 umfasst
ferner eine erste Einlassöffnung 230,
die mit einem Einlass des ersten Pumpenabschnitts 212 gekoppelt
ist, eine zweite Einlassöffnung 232,
die über
eine Leitung 234 mit dem Umfangskanal 224 gekoppelt
ist, und eine Auslassöffnung 236,
die mit einem Auslass 238 des zweiten Pumpenabschnitts 214 über eine
Leitung 239 gekoppelt ist. Die Auslassöffnung 236 ist typischerweise
mit einer Vorvakuumpumpe (nicht dargestellt) verbunden. In Fällen, in
denen die Turbopumpe in der Lage ist, auf Atmosphärendruck
auszupumpen, ist eine Vorpumpe nicht erforderlich. Die Turbopumpe 210 kann
innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung mehr als zwei Einlassöffnungen
aufweisen.
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Der
erste Pumpenabschnitt 212 und der zweite Pumpenabschnitt 214 können jeweils
eine oder mehrere Axialvakuumpumpstufen wie z.B. Stufen 240, 242 und 244 umfassen.
Jede der Axialstufen umfasst einen Rotor 250 und einen
Stator 252. Typischerweise weisen Turbomolekular-Vakuumpumpen etwa
neun bis zwölf
Stufen auf.
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Jeder
Rotor 250 umfasst eine zentrale Nabe, die an einer welle 260 befestigt
ist, und geneigte Schaufeln um ihren Umfang. Die Welle 260 wird durch
einen Motor 262 in einer durch Pfeile 264 in 2 angegebenen
Richtung mit hoher Drehzahl gedreht. Die Gasmoleküle werden
durch jede Axialpumpstufe von den Einlassöffnungen 232 und 232 zur
Auslassöffnung 236 im
Allgemeinen axial geleitet. Jeder Stator umfasst eine zentrale Nabe
mit einer Öffnung
für die
Welle 260. Die Statornaben berühren die Welle 260 nicht.
Die Statoren weisen auch geneigte Schaufeln auf. Die Schaufeln des
Rotors und die Schaufeln des Stators sind in entgegengesetzten Richtungen
geneigt. Der Aufbau der Axialstufen ist Fachleuten im Allgemeinen
bekannt.
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Der
Zwischenstufenbereich 216 kann eine relativ kurze axiale
Abmessung aufweisen und kann durch Auslassen von einem oder mehreren
der Statoren in einer herkömmlichen
Turbopumpe ausgebildet werden. Der Zwischenstufenbereich 216 kann beispielsweise
eine axiale Abmessung in einem Bereich von etwa 0,75 bis 1,5 Inch
(in Abhängigkeit
von der Pumpengröße) aufweisen.
Ein ringförmiger
Spalt 270 ist in der zylindrischen Wand 222 des
Gehäuses 220 vorgesehen.
Der ringförmige
Spalt 270 ist auf den Zwischenstufenbereich 216 ausgerichtet
und sieht einen Zugang vom Äußeren der
zylindrischen Wand 222 in diesen vor. Der Umfangskanal 224 umgibt
alles oder einen Teil des Zwischenstufenbereichs 216 und
ist auf den ringförmigen
Spalt 270 ausgerichtet. Der ringförmige Spalt 270 kann
beispielsweise eine axiale Abmessung in einem Bereich von etwa 0,25
bis 0,75 Inch (in Abhängigkeit
von der Pumpengröße) aufweisen.
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Die
Kombination des Umfangskanals 224 und des ringförmigen Spalts 270 sieht
einen Weg mit hohem Gasleitvermögen
zwischen der Leitung 234 und dem Zwischenstufenbereich 216 vor.
Somit strömt
Gas, das durch die zweite Einlassöffnung 232 gepumpt
wird, durch die Leitung 234 und in den Umfangskanal 224.
Das Gas strömt
um den Umfangskanal 224 und strömt vom Umfangskanal 224 durch
den ringförmigen
Spalt 270 in den Zwischenstufenbereich 216. Selbst
wenn der ringförmige
Spalt 270 eine kleine axiale Abmessung aufweist, wird folglich
durch die Umfangsausdehnung des Umfangskanals 224 und des
ringförmigen
Spalts 270 ein hohes Leitvermögen erzielt. Wie vorstehend
angegeben, können
sich der Umfangskanal 224 und der ringförmige Spalt 270 um den
gesamten Umfang der zylindrischen Wand 222 oder um einen
ausgewählten
Teil der zylindrischen Wand 222 erstrecken, um ein gewünschtes
Gasleitvermögen
zwischen der Einlassöffnung 232 und
dem Zwischenstufenbereich 216 zu erzielen. Gas strömt in den
Zwischenstufenbereich 216 um seinen gesamten Umfang oder
einen Teil seines Umfangs anstatt durch eine einzelne Öffnung wie
in der Turbopumpe des Standes der Technik von 4.
Es ist selbstverständlich,
dass der Zwischenstufenbereich 216 Gas durch den ringförmigen Spalt 270 und
vom Auslass des ersten Pumpenabschnitts 212 empfängt. Das
Gas wird dann durch den zweiten Pumpenabschnitt 214 zur
Auslassöffnung 236 gepumpt. Bei einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist ein Rotor 274 der ersten Axialpumpstufe des zweiten Pumpenabschnitts 214 relativ
hohe Schaufelwinkel auf, um eine hohe Pumpgeschwindigkeit zu erzielen.
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Eine
oder mehrere der Axialpumpstufen in der Turbopumpe 210 können gegen
eine Molekularvakuumstufe ausgetauscht werden. Typischerweise werden
Axialstufen nahe der Auslassöffnung 236 gegen
Molekularvakuumstufen ausgetauscht. Im Allgemeinen können jedoch
eine oder mehrere Axialstufen in einem oder beiden Pumpenabschnitten 212 und 214 gegen
Molekularvakuumstufen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden
Erfindung ausgetauscht werden.
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Der
Umfangskanal 224 kann an der zylindrischen Wand 222 abgedichtet
sein oder kann ein einteiliger Teil der zylindrischen Wand 222 sein.
Ebenso kann der Umfangskanal 224 an der Leitung 234 abgedichtet
sein oder kann ein einteiliger Teil von dieser sein. Das Gehäuse 220,
einschließlich
der zylindrischen Wand 222, des Umfangskanals 224,
des Flanschs 226, der Leitung 234 und der Leitung 239, kann
als ein oder mehrere Stücke
innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung hergestellt werden. Wenn
der Umfangskanal 224 die zylindrische Wand 222 umgibt,
weist der Kanal 224 eine im Allgemeinen ringförmige Gestalt
auf. Die innere Querschnittsfläche
des Umfangskanals 224 wird so ausgewählt, dass sie ein gewünschtes
Gasleitvermögen
zwischen der Leitung 234 und dem Zwischenstufenbereich 216 bereitstellt.
Im Allgemeinen sollte der Umfangskanal 224 eine so große Querschnittsfläche, wie
innerhalb der Größen- und
Kosteneinschränkungen
der Anwendung praktisch ist, aufweisen.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in 3 gezeigt. Eine Diffusionsvakuumpumpe 310 mit
doppeltem Einlass umfasst eine erste Dampfstrahlstufe 312,
eine zweite Dampfstrahlstufe 314, eine dritte Dampfstrahlstufe 316 und
eine vierte Dampfstrahlstufe 371. Ein Zwischenstufenbereich 318 befindet
sich zwischen der ersten Stufe 312 und der zweiten Stufe 314.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 3 bildet
die Dampfstrahlstufe 312 einen ersten Pumpenabschnitt und
die Dampfstrahlstufen 314, 316 und 371 bilden
einen zweiten Pumpenabschnitt. Die Diffusionspumpe 310 umfasst
ein Gehäuse 320 mit
einer im Allgemeinen zylindrischen Wand 322. Ein Umfangskanal 324 umgibt
den Zwischenstufenbereich 318. Eine erste Einlassöffnung 330 ist
mit einem Einlass der ersten Dampfstrahlstufe 312 gekoppelt;
eine zweite Einlassöffnung 332 ist über eine
Leitung 334 mit dem Umfangskanal 324 gekoppelt
und eine Auslassöffnung 336 ist
mit Auslässen
der dritten Dampfstrahlstufe 316 und der vierten Dampfstrahlstufe 371 über eine
Leitung 338 gekoppelt. Die Diffusionspumpe 310 kann
innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung mehr als zwei Einlassöffnungen
umfassen.
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Ein
Siedegefäß 340,
das sich am unteren Teil des Gehäuses 320 befindet,
ist die Dampfquelle für die
Dampfstrahlstufen 312, 314, 316 und 371.
Das Siedegefäß 340 umfasst
einen Siedegefäßmantel 342,
eine Heizvorrichtung 346 und einen Flüssigkeitsbehälter 348.
Die Heizvorrichtung 346 bewirkt, dass eine Flüssigkeit
im Behälter 348 als
Dampf siedet, der durch einen inneren Bereich 350 einer Strahlanordnung 352 hindurchtritt.
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Die
Strahlanordnung 352 weist eine ringförmige Öffnung 360, durch
die der Dampf in einem konischen Sprühstrahl hindurchtritt, um die
erste Dampfstrahlstufe 312 zu bilden, eine zweite ringförmige Öffnung 362,
durch die Dampf in einem konischen Sprühstrahl hindurchtritt, um die
zweite Dampfstrahlstufe 314 zu bilden, und eine dritte
ringförmige Öffnung 364,
durch die Dampf in einem konischen Sprühstrahl hindurchtritt, um die
dritte Dampfstrahlstufe 316 zu bilden, auf. Die Konfiguration
der Strahlanordnung 352 zum Bilden der Dampfstrahlstufen 312, 314, 316 und 371 ist
in Diffusionspumpen üblich.
Jede Dampfstrahlstufe umfasst eine Düse, die Dampf von der Dampfquelle
in Richtung der Auslassöffnung 336 lenkt.
Der Dampf wird durch die gekühlte
zylindrische Wand 322 des Gehäuses 320 kondensiert
und der kondensierte Dampf kehrt zur Rückführung in den Behälter 348 zurück.
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Der
Umfangskanal 324 umgibt die zylindrische Wand 322 des
Gehäuses 320 oder
einen ausgewählten
Teil von dieser und sieht einen Weg mit hohem Leitvermögen zwischen
der Leitung 334 und dem Zwischenstufenbereich 318 durch
einen ringförmigen
Spalt 370 in der zylindrischen Wand 322 vor. Der
Umfangskanal 324 sieht einen Weg mit hohem Leitvermögen von
der zweiten Einlassöffnung 322 zum
Zwischenstufenbereich 318 vor, ohne eine wesentliche Steigerung
der Länge
der Diffusionspumpe 310 zu erfordern. Das Gehäuse 320,
einschließlich der
Wand 322, des Umfangskanals 324, der Leitungen 334 und 338,
kann innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung ein- oder mehrstückig hergestellt
werden.
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Obwohl
das gezeigt und beschrieben wurde, was derzeit als bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung betrachtet wird, ist es für Fachleute
offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen
darin vorgenommen werden können,
ohne vom Schutzbereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert,
abzuweichen.