DE60023216T2 - Vakuumpumpen mit doppeltem einlass - Google Patents

Vakuumpumpen mit doppeltem einlass Download PDF

Info

Publication number
DE60023216T2
DE60023216T2 DE60023216T DE60023216T DE60023216T2 DE 60023216 T2 DE60023216 T2 DE 60023216T2 DE 60023216 T DE60023216 T DE 60023216T DE 60023216 T DE60023216 T DE 60023216T DE 60023216 T2 DE60023216 T2 DE 60023216T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vacuum pump
coupled
channel
housing
pump section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Revoked
Application number
DE60023216T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60023216D1 (de
Inventor
Marsbed Hablanian
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Varian Inc
Original Assignee
Varian Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22912618&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE60023216(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Varian Inc filed Critical Varian Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE60023216D1 publication Critical patent/DE60023216D1/de
Publication of DE60023216T2 publication Critical patent/DE60023216T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/16Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F9/00Diffusion pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • 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.
  • Hintergrund der Erfindung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • US 5733104 beschreibt ein Vakuumpumpensystem des Standes der Technik. Die vorliegende Erfindung ist gegenüber US 5733104 gekennzeichnet.
  • 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.
  • Bei der Verwendung wird die erste Einlassöffnung 42 mit einer ersten Vakuumkammer (nicht dargestellt) mit einem relativ niedrigen Druck verbunden und die zweite.
  • 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.
  • 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.
  • Folglich ist es erwünscht, Vakuumpumpenanordnungen bereitzustellen, die einen oder mehrere der obigen Nachteile beseitigen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 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:
  • 1 ist ein schematisches Querschnittsdiagramm einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe mit doppeltem Einlass;
  • 2 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht einer Turbomolekular-Vakuumpumpe mit doppeltem Einlass gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht einer Diffusionspumpe mit doppeltem Einlass gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 4 ist eine Querschnittsansicht einer Turbomolekular-Vakuumpumpe mit doppeltem Einlass gemäß dem Stand der Technik.
  • Ausführliche Beschreibung
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (10)

  1. Hochvakuumpumpe (110; 210; 310) mit: einem ersten Vakuumpumpenabschnitt (112; 212; 312) und einem zweiten Vakuumpumpenabschnitt (114; 214; 314), 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, dadurch gekennzeichnet, 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 Spalts 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.
  2. Hochvakuumpumpe nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Vakuumpumpenabschnitt jeweils eine oder mehrere Axialpumpstufen aufweisen.
  3. Hochvakuumpumpe nach Anspruch 1, wobei der erste Vakuumpumpenabschnitt eine oder mehrere Axialpumpstufen aufweist und der zweite Vakuumpumpenabschnitt eine oder mehrere Molekularvakuumstufen aufweist.
  4. Hochvakuumpumpe nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine Wand mit einem Spalt benachbart zum Zwischenstufenbereich aufweist und wobei der Umfangskanal den Spalt umgibt und über den Spalt mit dem Zwischenstufenbereich gekoppelt ist.
  5. Hochvakuumpumpe nach Anspruch 1 mit einer Turbomolekular-Vakuumpumpe, wobei der erste Vakuumpumpenabschnitt eine oder mehrere Axialpumpstufen aufweist und wobei der zweite Vakuumpumpenabschnitt eine oder mehrere Axialpumpstufen aufweist.
  6. Hochvakuumpumpe nach Anspruch 5, wobei der Zwischenstufenbereich eine axiale Abmessung von einer oder mehreren der Axialpumpstufen aufweist.
  7. Hochvakuumpumpe nach Anspruch 5, wobei jede der Axialpumpstufen einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei die Statoren an einer Welle angebracht sind, die mit einem Motor gekoppelt ist, wobei die Welle eine Länge aufweist, die so ausgewählt ist, dass sie den Zwischenstufenbereich bereitstellt.
  8. Hochvakuumpumpe nach Anspruch 1, wobei der erste Vakuumpumpenabschnitt mindestens eine Dampfstrahl-Vakuumpumpstufe aufweist und wobei der zweite Vakuumpumpenabschnitt mindestens eine Dampfstrahl-Vakuumpumpstufe aufweist.
  9. Hochvakuumpumpe nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse eine im Allgemeinen zylindrische Wand mit einem ringförmigen Spalt benachbart zum Zwischenstufenbereich aufweist und wobei der Umfangskanal einen ringförmigen Kanal aufweist, der den ringförmigen Spalt umgibt und über den ringförmigen Spalt mit dem Zwischenstufenbereich gekoppelt ist.
  10. Hochvakuumpumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse eine im Allgemeinen zylindrische Wand mit einem ringförmigen Spalt benachbart zum Zwischenstufenbereich aufweist und wobei der Umfangskanal einen ringförmigen Kanal aufweist, der den ringförmigen Spalt umgibt und über den ringförmigen Spalt mit dem Zwischenstufenbereich gekoppelt ist.
DE60023216T 1999-02-02 2000-02-01 Vakuumpumpen mit doppeltem einlass Revoked DE60023216T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US241899 1999-02-02
US09/241,899 US6193461B1 (en) 1999-02-02 1999-02-02 Dual inlet vacuum pumps
PCT/US2000/002583 WO2000046508A1 (en) 1999-02-02 2000-02-01 Dual inlet vacuum pumps

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60023216D1 DE60023216D1 (de) 2006-03-02
DE60023216T2 true DE60023216T2 (de) 2006-07-20

Family

ID=22912618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60023216T Revoked DE60023216T2 (de) 1999-02-02 2000-02-01 Vakuumpumpen mit doppeltem einlass

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6193461B1 (de)
EP (1) EP1068456B1 (de)
JP (1) JP3995419B2 (de)
DE (1) DE60023216T2 (de)
WO (1) WO2000046508A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007027352A1 (de) * 2007-06-11 2008-12-18 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Massenspektrometer-Anordnung

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19821634A1 (de) * 1998-05-14 1999-11-18 Leybold Vakuum Gmbh Reibungsvakuumpumpe mit Stator und Rotor
DE10008691B4 (de) * 2000-02-24 2017-10-26 Pfeiffer Vacuum Gmbh Gasreibungspumpe
DE10111546A1 (de) * 2000-05-15 2002-01-03 Pfeiffer Vacuum Gmbh Gasreibungspumpe
DE10032607B4 (de) * 2000-07-07 2004-08-12 Leo Elektronenmikroskopie Gmbh Teilchenstrahlgerät mit einer im Ultrahochvakuum zu betreibenden Teilchenquelle und kaskadenförmige Pumpanordnung für ein solches Teilchenstrahlgerät
JP2002048088A (ja) * 2000-07-31 2002-02-15 Seiko Instruments Inc 真空ポンプ
DE10056144A1 (de) * 2000-11-13 2002-05-23 Pfeiffer Vacuum Gmbh Gasreibungspumpe
DE10111603A1 (de) * 2001-03-10 2002-09-12 Pfeiffer Vacuum Gmbh Gasreibungspumpe mit zusätzlichem Gaseinlass
DE10150015A1 (de) * 2001-10-11 2003-04-17 Leybold Vakuum Gmbh Mehrkammeranlage zur Behandlung von Gegenständen unter Vakuum, Verfahren zur Evakuierung dieser Anlage und Evakuierungssystem dafür
GB0124731D0 (en) * 2001-10-15 2001-12-05 Boc Group Plc Vacuum pumps
ITTO20030420A1 (it) * 2003-06-05 2004-12-06 Varian Spa Metodo per la realizzazione di statori per pompe da vuot0 e statori cosi' ottenuti
GB0322883D0 (en) * 2003-09-30 2003-10-29 Boc Group Plc Vacuum pump
GB0409139D0 (en) * 2003-09-30 2004-05-26 Boc Group Plc Vacuum pump
US7293320B2 (en) * 2004-08-27 2007-11-13 Van Norden Byron T Vacuum attachment for converting a standard vacuum into a centralized dust collection system
US20060153721A1 (en) * 2005-01-11 2006-07-13 Dodds Kemma S Dual inlet rotary tool
US7927066B2 (en) * 2005-03-02 2011-04-19 Tokyo Electron Limited Reflecting device, communicating pipe, exhausting pump, exhaust system, method for cleaning the system, storage medium storing program for implementing the method, substrate processing apparatus, and particle capturing component
GB2447860B (en) * 2006-11-21 2011-08-03 Salamander Pumped Shower Systems Ltd Improvements in fluid pumping systems
DE102007010068A1 (de) * 2007-02-28 2008-09-04 Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh Vakuumpumpe oder Vakuumapparatur mit Vakuumpumpe
GB0901872D0 (en) 2009-02-06 2009-03-11 Edwards Ltd Multiple inlet vacuum pumps
GB2474507B (en) * 2009-10-19 2016-01-27 Edwards Ltd Vacuum pump
GB201005459D0 (en) * 2010-03-31 2010-05-19 Edwards Ltd Vacuum pumping system
DE202010011790U1 (de) * 2010-08-25 2011-12-05 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Turbomolekularpumpen
JP6117423B2 (ja) * 2014-11-17 2017-04-19 株式会社日立製作所 圧縮装置
EP3327293B1 (de) * 2016-11-23 2019-11-06 Pfeiffer Vacuum Gmbh Vakuumpumpe mit mehreren einlässen
US10559451B2 (en) * 2017-02-15 2020-02-11 Applied Materials, Inc. Apparatus with concentric pumping for multiple pressure regimes
GB2584603B (en) * 2019-04-11 2021-10-13 Edwards Ltd Vacuum chamber module
US11519419B2 (en) 2020-04-15 2022-12-06 Kin-Chung Ray Chiu Non-sealed vacuum pump with supersonically rotatable bladeless gas impingement surface

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3133781A1 (de) 1981-08-26 1983-03-10 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Fuer die durchfuehrung der gegenstrom-lecksuche geeignete turbomolekularpumpe
FR2611819B1 (fr) 1987-02-25 1989-05-05 Cit Alcatel Pompe a vide, rotative
DE3919529C2 (de) 1988-07-13 1994-09-29 Osaka Vacuum Ltd Vakuumpumpe
EP0408792B1 (de) 1989-07-20 1993-09-29 Leybold Aktiengesellschaft Gasreibungspumpe mit mindestens einer auslassseitigen Gewindestufe
US5238362A (en) 1990-03-09 1993-08-24 Varian Associates, Inc. Turbomolecular pump
US5733104A (en) 1992-12-24 1998-03-31 Balzers-Pfeiffer Gmbh Vacuum pump system
GB9318801D0 (en) * 1993-09-10 1993-10-27 Boc Group Plc Improved vacuum pumps
DE19508566A1 (de) 1995-03-10 1996-09-12 Balzers Pfeiffer Gmbh Molekularvakuumpumpe mit Kühlgaseinrichtung und Verfahren zu deren Betrieb
DE29516599U1 (de) 1995-10-20 1995-12-07 Leybold Ag Reibungsvakuumpumpe mit Zwischeneinlaß
GB9603434D0 (en) 1996-02-19 1996-04-17 Boc Group Plc Improvements in diffusion pumps

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007027352A1 (de) * 2007-06-11 2008-12-18 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Massenspektrometer-Anordnung
US8106354B2 (en) 2007-06-11 2012-01-31 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Mass spectrometer arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
EP1068456B1 (de) 2005-10-19
DE60023216D1 (de) 2006-03-02
US6193461B1 (en) 2001-02-27
WO2000046508A1 (en) 2000-08-10
JP2002536583A (ja) 2002-10-29
JP3995419B2 (ja) 2007-10-24
EP1068456A1 (de) 2001-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60023216T2 (de) Vakuumpumpen mit doppeltem einlass
EP2108784B1 (de) Strömungsmaschine mit Fluid-Injektorbaugruppe
DE2534528A1 (de) Vakuumpumpe
EP3347598B1 (de) Turbo-lüfter mit kühlkörper
DE3919529C2 (de) Vakuumpumpe
EP1252445B1 (de) Turbomolekularpumpe
DE102013210169A1 (de) Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine
DE602004008089T2 (de) Vakuumpumpe
DE102009035332A1 (de) Vakuumpumpe
EP1706645B1 (de) Mehrstufige reibungsvakuumpumpe
DE60313493T2 (de) Vakuumpumpe
DE3031553A1 (de) Gasturbinenlaufrad.
EP2039941B1 (de) Vakuumpumpe
EP2253851B1 (de) Vakuumpumpe
DE60319585T2 (de) Vakuumpumpe
DE3430307A1 (de) Diffusorbauweise fuer einen kreiselkompressor
DE60023087T2 (de) Vakuumpumpe mit eigenantrieb
WO2008151979A1 (de) Turbomolekularpumpe
DE19931401A1 (de) Vakuumpumpe und Vakuumgerät
EP0825346B1 (de) Eingangsstufe für eine zweiflutige Gasreibungspumpe
EP3935283B1 (de) Seitenkanalgebläse
DE3801481C2 (de) Axialstromgaslaser, insbesondere CO¶2¶-Gaslaser
DE202021000691U1 (de) Vakuumsystem
DE2442614A1 (de) Turbomolekularpumpe
EP3767109B1 (de) Vakuumsystem

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8331 Complete revocation