DEP0033342DA - Vorrichtung mit einer einen Feuchtigkeitsfang besitzenden Hochvakuumpumpe - Google Patents

Description

Quecksilberdampfdiffusionspumpen sind in der Regel mit einem Feuchtigkeitsfang versehen, der bei Verwendung solcher Pumpen zwischen der Pumpe und dem Raum, in dem ein Hochvakuum aufrechterhalten werden muss, angeordnet ist. Dieser Feuchtigkeitsfang hat zum Zweck, in der Leitung zwischen der Pumpe und dem zu evakuierenden Raum befindlichen Quecksilberdampf zu kondensieren. Sollte man diese Massnahmen nicht treffen, so würde die Gefahr bestehen, dass die Dampfspannung des Quecksilberdampfes bei Zimmertemperatur das Hochvakuum im Raum beeinträchtigen könnte. Neben Quecksilberdampf werden vom Feuchtigkeitsfang auch die Wasserteilchen kondensiert, die die gleichen schädlichen Eigenschaften in Bezug auf Aufrechterhaltung des Hochvakuums aufweisen. Auch bei als Oelpumpe ausgebildeten Hochvakuumpumpen ist es vorteilhaft, einen derartigen Feuchtigkeitsfang zu verwenden. Dort ist es als Regel nicht in erster Linie der Druck des Oeldampfes, sondern das Vorhandensein äusserst kleiner Oelteilchen, hinderlich bemerkbar machen können. Durch Verwendung eines Feuchtigkeitsfangs werden diese durch die Oberflächen des Feuchtigkeitsfanges gebunden.

Es ist üblich einen derartigen Feuchtfang mit flüssiger Luft oder fester Kohlensäure zu kühlen. Bei Verwendung dieser Kühlmittel stösst man in der Praxis häufig auf Schwierigkeiten. Es soll nämlich immer eine flüssige Luft oder feste Kohlensäure erzeugende Anlage zur Verfügung stehen. Ausserdem muss bei Verwendung dieser Stoffe der Stand der flüssigen Luft oder der festen Kohlensäure im Fang immer geprüft werden. Dabei ist die blosse Verwendung fester Kohlensäure manchmal nicht hinreichend, sondern diese muss mit Aether oder Alkohol gekühlt werden.

Die vorliegende Erfindung schafft Mittel, wodurch es bei Verwendung einer Hochvakuumpumpe nicht erforderlich ist, den zur Pumpe gehörigen Feuchtigkeitsfang durch flüssige Luft oder feste Kohlensäure zu kühlen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung, die eine mit einem Feuchtigkeitsfang versehene Hochvakuumpumpe enthält, weist das Merkmal auf, dass die auf niedriger Temperatur zu haltenden Teile des Feuchtigkeitsfanges durch eine Kühlmaschine lt werden. Indem man auf diese Weise verfährt, entfällt die Anwendung eines an einer anderen Stelle als derjenigen der Pumpe zu erzeugenden Kühlmittels. Durch die Kombination der Pumpe mit einer Kühlmaschine entsteht eine betriebssicher arbeitende Vorrichtung. Dabei ist es nach einer Ausführungsform der Erfindung einfach und vorteilhaft, die auf niedriger Temperatur zu haltenden Teile des Feuchtigkeitsfangs durch die gekühlten Teile einer Kühlmaschine bilden zu lassen. Die Kühlmaschine kann von der Kompressions- oder Absorptionsart sein; nach der Erfindung wählt man für diese Nähmaschine jedoch vorzugsweise eine gemäss dem Heizgasmotorprinzip in entgegengesetzter Richtung arbeitende Kühlmaschine. Dabei wird ein Gas von praktisch unveränderlicher chemischer Zusammensetzung bei verschiedenen Temperaturen komprimiert und expandiert, wobei die Expansion bei einer niedrigeren Temperatur als die Kompression stattfindet. Im Raum, wo die Expansion stattfindet, tritt die niedrigste Temperatur auf, so dass dieser Teil bei der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung im Feuchtigkeitsfang oder in seiner unmittelbaren Nähe angeordnet wird. Ein gemäss dem Heizgasmotorprinzip in entgegengesetzter Richtung arbeitende Kühlmaschine hat im Rahmen der vorliegenden Erfindung über anderartige Kühlmaschinen den zusätzlichen Vorteil, dass bei dieser Kühlmaschine in einer einzigen Stufe die erwünschte niedrige Temperatur von etwa -80 bis -100°C entsteht, was bei den anderen Arten von Kühlmaschinen nicht oder schwer erreichbar ist. Hierdurch ist die Vorrichtung nach der Erfindung, falls darin eine Kühlmaschine gemäss dem Heizgasmotorzyklus in entgegengesetzter Richtung verwendet werden, besonders einfach.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung mit einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der Zeichnung ist mit 1 eine als Quecksilberdampfdiffusionspumpe ausgebildete Hochvakuumpumpe bezeichnet, die zusammen mit der Oeldiffusionspumpe 2 den Raum 3 evakuiert. Die Oeldiffusionspumpe 2 dient zum Schaffen des sog. Vorvakuums, d.h. dass in der Leitung 4 zwischen den Pumpen 1 und 2 ein Druck von etwa 10(exp)2 Torr. herrscht. In der Leitung 5 herrscht ein Druck von 1 Atm. Das im Raum 3 zu erzeugende Vakuum beträgt z. B. 10(exp)5 Torr. Hierzu ist die Quecksilberdampfdiffusionspumpe 1 imstande, in dem Sinne aber, dass der Druck des Quecksilberdampfes in der Leitung 6 und auch der Druck des gegebenenfalls darin befindlichen Wasserdampfes aufgehoben wird. Dies erfolgt mittels des Feuchtigkeitsfangs 7. Dieser besteht im vorliegenden Fall aus einem zylindrischen Gehäuse 8, in das die Leitungen 6 und 9 münden. Im Gehäuse ist die kalte Wand 10 der Kühlmaschine 11 angeordnet, die gemäss dem Heizgasmotorzyklus in entgegengesetzter Richtung arbeitet. Diese an sich bekannte Kühlmaschine ist im vorliegenden Fall schematisch dargestellt und wird mittels eines Riemens 12 und der Riemenscheibe die Seilscheibe 14 des Elektromotors 15 angetrieben. Mit einer derartigen Kühlmaschine ist es möglich, eine Temperatur der kalten Wand 10 der Maschine z. B. von -100°C zu erreichen. Bei geeigneter Bemessung des Raumes zwischen der kalten Wand 10 der Kühlmaschine und der Innenseite des Gehäuses 8 kondensiert bei dieser Temperatur der in der Leitung 6 befindliche Quecksilberdampf und Wasserdampf, so dass die Quecksilberdampfdiffusionspumpe 1 imstande ist im Raum 3 das gewünschte Hochvakuum mit einem Druck von 10(exp)5 Torr. zu erzeugen. Die Pumpe 1 kann auch eine rotierende Quecksilberpumpe oder eine rotierende Oelpumpe sein.

Claims (3)

1. Vorrichtung, die eine mit einem Feuchtigkeitsfang versehene Hochvakuumpumpe enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die auf niedriger Temperatur zu haltenden Teile des Feuchtigkeitsfangs von einer Kühlmaschine gekühlt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf niedriger Temperatur zu haltenden Teile des Feuchtigkeitsfangs von den gekühlten Teilen einer Kühlmaschine gebildet werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmaschine von einer gemäss dem Heizgasmotorzyklus in entgegengesetzter Richtung arbeitenden Kühlmaschine gebildet wird.