EP2246573B1 - Safety system for high vacuum system - Google Patents
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- EP2246573B1 EP2246573B1 EP20100161376 EP10161376A EP2246573B1 EP 2246573 B1 EP2246573 B1 EP 2246573B1 EP 20100161376 EP20100161376 EP 20100161376 EP 10161376 A EP10161376 A EP 10161376A EP 2246573 B1 EP2246573 B1 EP 2246573B1
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Hochvakuumpumpen, insbesondere für Turbomolekularpumpen gemäss Oberbegriff von Anspruch 1, sowie eine Vakuumanlage mit einer solchen Schutzvorrichtung.The present invention relates to a protective device for high-vacuum pumps, in particular for turbomolecular pumps according to the preamble of claim 1, as well as a vacuum system with such a protective device.
Turbomolekularpumpen werden bereits seit mehreren Jahrzehnten dazu verwendet, um an Prozessanlagen aller Art, insbesondere solchen der Halbleiterindustrie, ein Hochvakuum zu erzeugen. Turbomolekularpumpen haben den Vorteil, dass diese ein hohes Saugvermögen haben, wenig verschmutzungsanfällig und im Allgemeinen sehr langlebig sind. Für das Absaugen von korrosiven Gasen sind spezielle Turbomolekularpumpen im Einsatz, deren Lager mit einem Inertgas gespült werden können.Turbomolecular pumps have been used for several decades to create a high vacuum on all types of process equipment, especially those of the semiconductor industry. Turbomolecular pumps have the advantage that they have a high pumping speed, little susceptibility to contamination and are generally very durable. For the extraction of corrosive gases special turbomolecular pumps are used, whose bearings can be purged with an inert gas.
Bei der Herstellung von modernen Photovoltaikzellen werden unter anderem auch Selenverbindungen eingesetzt. Diese Verbindungen haben die unangenehme Eigenschaft, dass diese sich an kühlen Oberflächen ablagern können. Werden Turbomolekularpumpen eingesetzt, so lagern sich die Verbindungen auf den Rotoren und Statoren der Turbomolekularpumpen ab. Dies kann in relativ kurzer Zeit zu Unwuchten führen, die zur Zerstörung der Turbomolekularpumpe führen können. Zur Lösung dieses Problems werden in der Praxis häufig Bleche eingesetzt, welche im Durchgang vor der Turbomolekularpumpe angeordnet werden. Mittels der Bleche können schädliche und auch kondensierbare Gase und Verbindungen abgeschieden werden. Nachteilig allerdings ist, dass die Bleche den Leitwert beschränken, sodass die Saugleistung der Turbomolekularpumpe dramatisch abfällt.Selenium compounds are also used in the manufacture of modern photovoltaic cells. These compounds have the unpleasant property that they can deposit on cool surfaces. If turbomolecular pumps are used, the compounds are deposited on the rotors and stators of the turbomolecular pumps. This can lead to imbalances in a relatively short time, which can lead to the destruction of the turbomolecular pump. In order to solve this problem, sheets are often used in practice, which are arranged in the passage in front of the turbomolecular pump. By means of the plates harmful and also condensable gases and compounds can be deposited. The disadvantage, however, is that the sheets restrict the conductance, so that the suction power of the turbomolecular pump drops dramatically.
Das
Die
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit welcher Turbomolekularpumpen vor schädlichen Gasen, insbesondere kondensierenden Verbindungen geschützt werden können. Ein Ziel ist es dabei, eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche effizient ist. Noch ein Ziel ist es, eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche sich gut reinigen lässt. Ein weiteres Ziel ist es, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die einen hohen Leitwert zulässt.It is therefore an object of the present invention to propose a device with which turbomolecular pumps can be protected from harmful gases, in particular condensing compounds. One goal is to propose a device that is efficient. Another goal is to propose a device that is easy to clean. Another goal is to propose a device that allows a high conductance.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention the object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung hat den Vorteil, dass Hochvakuumpumpen und insbesondere Turbomolekularpumpen durch die Schutzvorrichtung wirksam vor unerwünschten, kondensierbaren Dämpfen, insbesondere Metalldämpfen, geschützt werden können. Die Schutzbleche sind von aussen durch die Öffnung des dritten Anschlussflanschs zugänglich. Sie können durch die Öffnung des dritten Anschlussflanschs in den Durchgang eingesetzt und aus diesem herausgenommen werden. Dies hat den Vorteil, dass die Schutzbleche nicht permanent im Durchgang angeordnet sein müssen, sondern - je nach Prozess - eingesetzt oder herausgenommen werden können. Dadurch, dass ein separater Anschlussflansch vorgesehen ist, um die Schutzbleche einzusetzen und herauszunehmen, muss die Turbomolekularpumpe nicht entfernt werden, um die Schutzbleche herauszunehmen. Durch das Vorsehen eines erweiterten Querschnittsbereichs kann der Leitwert weiterhin relativ hoch sein, da die Schutzbleche nicht den gesamten Querschnittsbereich des Rohrabschnitts ausfüllen. Die Anordnung der Schutzbleche an gegenüberliegenden Seiten an einem der Gestalt des Rohrstücks entsprechenden Mantel hat den Vorteil, dass die Innenwandung des Rohrabschnitts durch den Mantel, welcher den Innenwandungen des Rohrabschnitts nachgebildet ist, abgeschirmt ist und die Dämpfe an diesem kondensieren können. Dies ermöglicht, den Rohrabschnitt des erfindungsgemässen Verbindungsstücks vor unerwünschten Ablagerungen zu schützen.The device according to the invention has the advantage that high-vacuum pumps and in particular turbomolecular pumps can be effectively protected by the protective device against undesirable, condensable vapors, in particular metal vapors. The fenders are accessible from the outside through the opening of the third connection flange. They can be inserted and removed through the opening of the third connection flange in the passage. This has the advantage that the fenders do not have to be permanently arranged in the passage, but - depending on the process - can be used or removed. By providing a separate connection flange to insert and remove the mudguards, the turbomolecular pump need not be removed to remove the mudguards. By providing an extended cross-sectional area, the conductance can still be relatively high because the fenders do not fill the entire cross-sectional area of the pipe section. The arrangement of the fenders on opposite sides of a corresponding to the shape of the pipe shell has the advantage that the inner wall of the pipe section through the shell, which is modeled on the inner walls of the pipe section, shielded and the vapors can condense on this. This makes it possible to protect the pipe section of the inventive connector from unwanted deposits.
Vorteilhaft besteht zwischen der Innenwandung des erweiterten Querschnittsbereichs und den Umlenkblechen ein ausreichender Zwischenraum, um den Leitwert hoch zu halten. Von Bedeutung ist jedoch, dass die Schutzbleche dergestalt und so angeordnet sind, dass der Durchgang zwischen der ersten und der zweiten Öffnung optisch versperrt ist. Dadurch kann sicher gestellt werden, dass die abzupumpenden Dämpfe auf ihrem Weg zur Pumpe auf die Schutzbleche stossen und auf diesen kondensieren können.Advantageously, there is sufficient clearance between the inner wall of the enlarged cross-sectional area and the baffles to keep the conductance high. Of importance, however, is that the fenders are arranged and arranged so that the passage between the first and second openings is optically blocked. This can ensure that the vapors to be pumped on their way to the pump on the fenders and can condense on this.
Zweckmässigerweise sind die Schutzbleche dergestalt ausgebildet, dass der Leitwertverlust durch die im Durchgang angeordneten Schutzbleche kleiner als 40%, vorzugsweise weniger als 30% und ganz besonders bevorzugt weniger als 25% des Leit-werts ohne Umlenkbleche.Conveniently, the fenders are designed such that the Leitwertverlust by the fenders arranged in the passage less than 40%, preferably less than 30% and most preferably less than 25% of the guide value without baffles.
Gemäss eines bevorzugten Ausführungsbeispiels definiert der an den ersten Anschlussflansch anschliessende Rohrabschnitt einen ersten Rohrabschnitt und der an den zweiten Anschlussflansch anschliessende Rohrabschnitt einen zweiten Rohrabschnitt, und die ersten und zweiten Rohrabschnitte sind in einem Winkel zueinander angeordnet, wobei der erweiterte Querschnittsbereich zwischen den ersten und zweiten Rohrabschnitten vorgesehen ist. Dies ist eine zweckmässige und platzsparende Ausführungsform. Die ersten und zweiten Rohrabschnitte können in einem ungefähr rechten Winkel zueinander angeordnet sein. Eine zweckmässige Ausführungsform sieht vor, dass das Rohrstück als T-Verbindungsstück ausgebildet ist, wobei die ersten und zweiten Anschlussflansche vorzugsweise eine kleinere Nennweite besitzen als der dritte Anschlussflansch.According to a preferred embodiment, the pipe section adjoining the first connection flange defines a first pipe section and the pipe section adjoining the second connection flange has a second pipe section, and the first and second pipe sections are arranged at an angle to each other, wherein the expanded cross-sectional area between the first and second pipe sections is provided. This is a convenient and space-saving embodiment. The first and second pipe sections may be arranged at an approximately right angle to each other. An expedient embodiment provides that the pipe section is designed as a T-connector, wherein the first and second connection flanges preferably have a smaller nominal diameter than the third connection flange.
Vorteilhaft sind die Schutzbleche Winkelprofile mit einem ersten und einem zweiten Schenkel, welche Winkelprofile im Raum zwischen den ersten und zweiten, eine Krümmung definierenden Rohrabschnitten angeordnet sind und deren erste Schenkel in vorzugsweise axialer Richtung des ersten Rohrabschnitts und deren zweite Schenkel in vorzugsweise axialer Richtung des zweiten Rohrabschnitts orientiert sind. Die Gestalt der Schutzbleche und deren Anordnung ist also dergestalt, dass einerseits der Leitwert möglichst hoch ist und andererseits mindestens ein einziger Kontakt der abzupumpenden Moleküle mit den Umlenkblechen sicher gestellt ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Schutzbleche so ausgebildet und angeordnet werden, dass zwischen dem ersten und zweiten Anschlussflansch kein optischer Durchgang besteht.Advantageously, the fenders angle profiles with a first and a second leg, which angle profiles in the space between the first and second, a bend defining pipe sections are arranged and their first leg in the axial direction of the first pipe section and the second leg in the preferred axial direction of the second Tube section are oriented. The shape of the fenders and their arrangement is thus such that on the one hand, the conductance is as high as possible and on the other hand, at least a single contact of the molecules to be pumped with the baffles is ensured. This is achieved in that the fenders are formed and arranged so that there is no optical passage between the first and second connection flange.
Vorteilhaft sind die Schutzbleche an einem Halter angeordnet sind, welcher im erweiterten Querschnittsbereich des Rohrabschnitts angeordnet ist. Der Halter kann sich dabei an der Innenwandung des Rohrabschnitts oder an einem auf den dritten Anschlussflansch anschraubbaren Flansch abstützen. Letztere Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Schutzbleche zusammen mit dem Flansch abgeschraubt resp. entnommen werden können.Advantageously, the fenders are arranged on a holder, which is arranged in the extended cross-sectional area of the pipe section. The holder can be supported on the inner wall of the pipe section or on a flange which can be screwed onto the third connecting flange. The latter embodiment has the advantage that the fenders unscrewed together with the flange resp. can be removed.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist der Halter durch ein Rohr gebildet, dessen Enden durch das Rohrstück oder einen an den dritten Anschlussflansch anschraubbarenAccording to a preferred embodiment, the holder is formed by a tube, the ends of which are screwed through the tube piece or a screwed onto the third connection flange
Blindflansch geführt sind. Dies hat den Vorteil, dass das Rohr und damit die am Rohr angeordneten Schutzbleche zusätzlich gekühlt werden können, da die Schutzbleche in Wärme leitendem Kontakt mit dem Rohr sind. Das Rohr kann dabei aus Kupfer oder aus einem rostfreien Stahl hergestellt sein. Die Schutzbleche sind in vorzugsweise kurzem Abstand zur Innenwandung des Rohrabschnitts angeordnet, d.h. sie sind thermisch isoliert vom Rohrstück.Blind flange are guided. This has the advantage that the pipe and thus the fenders arranged on the pipe can be additionally cooled, since the fenders are in heat-conducting contact with the pipe. The tube can be made of copper or of a stainless steel. The fenders are located at a preferably short distance from the inner wall of the pipe section, i. they are thermally insulated from the pipe section.
Vorteilhaft ist das Rohr in Windungen am Mantel angeordnet und mit diesem in Wärme leitendem Kontakt. Dies erlaubt, nicht nur die Umlenkbleche, sondern auch den Mantel zu kühlen. Durch Vakuumisolation des Mantels kann das Rohr auch mit tiefen Temperaturen, z.B. mit Flüssigstickstoff, gekühlt werden. Für die Vakuumisolation ist erforderlich, dass das aus Schutzblechen und optional Mantel bestehende Einbauteil überall zu den Innenwandungen beabstandet ist oder sich ausschliesslich über thermische Isolationselemente am Rohrstück abstützt.Advantageously, the tube is arranged in turns on the jacket and with this in heat conductive contact. This allows not only the baffles but also the jacket to cool. By vacuum insulation of the jacket, the tube can also be used at low temperatures, e.g. with liquid nitrogen, to be cooled. For the vacuum insulation is required that the fender and optional jacket existing mounting part is spaced anywhere to the inner walls or is supported exclusively on thermal insulation elements on the pipe section.
Ein weiterer Aspekt der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Möglichkeit, die Schutzbleche aus dem Durchgang herauszunehmen. Dies hat den Vorteil, dass die Schutzbleche gereinigt oder ersetzt werden können, ohne dass die Pumpe abgeschraubt werden müsste. Vorteilhaft ist der Halter mit den Umlenkblechen an einem Flansch angeordnet, welcher am dritten Anschlussflansch anschraubbar ist. Dies ist eine zweckmässige Konstruktion, bei welcher keine zusätzlichen Befestigungen oder Abstützungen am Rohrstück nötig sind. Denkbar ist, Distanzhalter aus einem Material mit einem geringen Wärmeleitkoeffizienten, z.B. Keramik, Kunststoff etc. einzusetzen, um die Umlenkbleche, respektive den die Schutzbleche einhüllenden Mantel in Abstand zum Rohstück zu halten.Another aspect of the inventive device is the ability to remove the fenders from the passage. This has the advantage that the fenders can be cleaned or replaced without the pump would have to be unscrewed. Advantageously, the holder is arranged with the baffles on a flange which can be screwed to the third connection flange. This is a convenient design, in which no additional fasteners or supports on the pipe section are needed. It is conceivable spacers made of a material with a low coefficient of thermal conductivity, e.g. To use ceramic, plastic, etc., to keep the baffles, respectively the coat enclosing the fenders at a distance from the blank.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Vakuumanlage mit einer Schutzvorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11 und einer Turbomolekularpumpe, welche am zweiten Anschlussflansch angeschlossen ist. Solche Anlagen haben den Vorteil, dass die Turbomolekularpumpe durch die Schutzvorrichtung gut geschützt ist.The present invention is also a vacuum system with a protective device according to one of claims 1 to 11 and a turbomolecular pump, which is connected to the second flange. Such systems have the advantage that the turbomolecular pump is well protected by the protection device.
Nachfolgend wird die Erfindung unter die Bezugnahme auf die Figuren beispielhaft erläutert. Dabei werden in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Es zeigt:
- Figur 1
- Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung umfassend ein einen geraden Durchgang definierendes Rohrstück mit 3 Anschlussflanschen und Umlenkblechen, welche im Durchgang angeordnet sind;
- Figur 2
- Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schutzvorrichtung, bei welcher - im Unterschied zur Ausführungsform gemäss
Fig. 1 - der Anschlussflansch für den Anschluss einer Hochvakuumpumpe senkrecht zum Anschlussflansch für den Anschluss des Rohrstücks an eine Prozessanlage steht; - Fig. 3
- Ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schutzvorrichtung, bei welcher die Anzahl der im Durchgang angeordneten Schutzbleche reduziert ist; und
- Fig. 4
- Einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäss
Fig. 3 .
- FIG. 1
- A first embodiment of a device according to the invention comprising a pipe section defining a straight passage with 3 connecting flanges and deflecting plates, which are arranged in the passage;
- FIG. 2
- A second embodiment of a protective device according to the invention, in which - in contrast to the embodiment according to
Fig. 1 - the connection flange for connecting a high vacuum pump is perpendicular to the connection flange for connecting the pipe section to a process plant; - Fig. 3
- A third embodiment of a protective device according to the invention, in which the number of fenders arranged in the passage is reduced; and
- Fig. 4
- A section through the embodiment according to
Fig. 3 ,
Die Schutzvorrichtung 11 gemäss
Von Bedeutung ist, dass die Schutzbleche 23 durch den dritten Anschlussflansch 19 leicht zugänglich sind. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schutzbleche direkt an einem Blindflansch 31 angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Entnahme der Schutzbleche 23 durch Abschrauben des Blindflansches 31 möglich ist. Auch sind keine zusätzlichen Einbauten nötig, um die Schutzbleche 23 im Rohrstück 13 anzuordnen.It is important that the
Um den Leitwert durch die im Durchgang 21 angeordneten Schutzbleche 23 möglichst wenig zu beeinträchtigen, weist das Rohrstück einen Rohrabschnitt 33 mit einem erweiterten Querschnitt 33 auf. Der erweiterte Querschnittsbereich 33 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel kugelförmig ausgebildet. Im Bereich des grössten Querschnitts sind die Schutzbleche 23 angeordnet. Durch den vergrösserten Querschnitt kann ein Zwischenraum 35 zwischen den Umlenkblechen 23 und der Innenwandung des Rohrstücks 13 vorhanden sein, welcher für die Erhaltung eines guten Leitwertes sorgt.In order to impair the conductivity as little as possible by means of the
Damit möglichst alle Gasmoleküle beim Durchqueren des Rohrstücks mindestens einmal auf eine gekühlte Schutzfläche prallen, sind die Schutzbleche 23 vorzugsweise von einem Mantel 37 umgeben, respektive in diesem aufgenommen. Der optionale Mantel 37 besitzt vorzugsweise eine dem erweiterten Rohrabschnitt 33 angepasste Gestalt, sodass zwischen dem Mantel 37 und der Innenwandung 39 des Rohrstücks 13 nur ein kleiner Spalt 41 verbleibt.So that all possible gas molecules collide at least once on a cooled protective surface when passing through the pipe section, the
Damit auf den Schutzblechen auch leichte Moleküle mit einem tiefen Gefrierpunkt kondensiert werden können, sind die Schutzbleche 23 in Kontakt mit einem Kühlkreislauf. Dieser Kühlkreislauf umfasst ein Rohr 43, welches durch den Blindflansch 31 geführt und in Wärme leitendem Kontakt mit dem Mantel 37 und vorzugsweise den Schutzblechen 23 ist. Die aus dem Blindflansch 31 ragenden Rohrstücke definieren Anschlussstutzen 45,47 für den Anschluss der Rohrleitung an ein nicht näher gezeigtes Kälteaggregat. Die Anschlussstutzen 45,47 sind vorteilhaft als vakuumisolierte Durchführungen für die das Kühlmedium transportierenden Leitungen ausgeführt, sodass keine Kältebrücke zum Anschlussflansch besteht. Vorzugsweise bildet die Kühlleitung gleichzeitig die Halterung für den Mantel und die im Mantel 37 angeordneten Schutzbleche.So that light molecules with a low freezing point can be condensed on the mudguards, the
Gemäss dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Anschlussflansch 15 für den Anschluss des Rohrstücks 13 an eine Vakuumanlage und der Anschlussflansch 17 für den Anschluss der Hochvakuumpumpe einander nicht gegenüberliegend wie im Ausführungsbeispiel gemäss
Um den Durchgang zwischen der Öffnung 16 des ersten Anschlussflansches 15 und der Öffnung 18 des zweiten Anschlussflansches 17 optisch zu versperren, sind die Schutzbleche nun vorzugsweise diagonal im Durchgang 21 angeordnet. Analog der Ausführungsform gemäss
Die Vorrichtung der
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist der Halter 59 durch eine Kühlleitung eines Kühlkreislaufes gebildet. Alternativ kann die Kühlleitung auch am Halter angelötet sein. Diese Kühlleitung ist durch den Blindflansch 31 geführt und erstreckt sich in Windungen vorzugsweise auch um den Mantel des Zylinders 53. Dies hat den Vorteil, dass sowohl der Zylindermantel der Schutzvorrichtung als auch die Schutzbleche 23 gekühlt werden können. Wie aus der
Das Ausführungsbeispiel gemäss den
Besonders vorteilhaft ist, wenn Standardnenngrössen für die Anschlussflansche verwendet werden. Beispielhaft können für eine Schutzvorrichtung folgende Nennweiten eingesetzt werden:
Es ergibt sich somit ein Rohrabschnitt mit einem im Vergleich zum ersten Anschlussflansch vergrösserten Querschnittsbereich, welcher das Saugvermögen der Pumpe trotz der zusätzlichen Einbauten auf mindestens 60% und vorzugsweise mindestens 70% des Saugvermögens ohne Einbauten hält. Die Einbauten, wie Schutzbleche, Halter und Mantel sind vorzugsweise vollständig aus rostfreiem Stahlblech hergestellt.This results in a pipe section with an enlarged compared to the first flange cross-sectional area, which holds the pumping speed of the pump despite the additional internals to at least 60%, and preferably at least 70% of the pumping speed without internals. The internals, such as fenders, holder and shell are preferably made entirely of stainless steel.
Die Schutzvorrichtung 11 wird wie folgt eingesetzt: Die Schutzvorrichtung 11 wird zwischen Prozessanlage und Hochvakuumpumpe eingebaut. Im Betrieb der Prozessanlage und wenn Hochvakuum in der Anlage erreicht ist, werden bevor die eigentlichen Prozesse ablaufen auch die Schutzbleche gekühlt. Dies kann je nach Anforderung mit Wasser oder anderen Kühlmitteln, wie z.B. Flüssigstickstoff, erfolgen. Kondensierbare Moleküle werden beim Durchqueren der Schutzvorrichtung auf den Schutzblechen oder dem Mantel abgeschieden. Nach dem Fluten der Prozessanlage kann der Blindflansch 31 mit den daran angeordneten Schutzblechen entfernt und von den anhaftenden Molekülen befreit werden (z.B. durch thermische (Erhitzen) oder mechanische Entfernung (z.B. Sandstrahlen). Denkbar ist, zwischen der Schutzvorrichtung und der Prozessanlage ein Schiebeventil vorzusehen, sodass die Schutzbleche ausgebaut werden können, ohne dass die Prozessanlage geflutet werden müsste. Auch könnte ein Schiebeventil zwischen der Schutzvorrichtung und der Hochvakuumpumpe vorgesehen sein.The
Bei der Herstellung von Photovoltaikzellen werden für gewisse Zelltypen u.a. CuInSe - Verbindungen eingesetzt für die Herstellung von so genannten CIGS-Solarzellen bzw. CIS-Zellen, wobei hier je nach Zelltyp S für Schwefel oder Selen stehen kann. Beim Einsatz von Selenverbindungen entstehen in der Reaktionskammer auch Selen-Metalldämpfe. Diese Dämpfe lagern sich an den Statoren und Rotoren von Turbomolekularpumpen ab, wenn diese von der Pumpe angesaugt werden. Kommt die Turbomolekularpumpe über längere Zeit mit diesen Metalldämpfen in Kontakt, können Unwuchten entstehen, die zur Zerstörung der Turbomolekularpumpe führen. Mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es möglich, Turbomolekularpumpen vor schädlichen, kondensierbaren Metalldämpfen wirksam zu schützen.In the production of photovoltaic cells, CuInSe compounds are used for certain cell types, inter alia, for the production of so-called CIGS solar cells or CIS cells, in which case S may be sulfur or selenium, depending on the cell type. When selenium compounds are used, selenium metal vapors also form in the reaction chamber. These vapors are deposited on the stators and rotors of turbomolecular pumps as they are drawn by the pump. If the turbomolecular pump for a long time in contact with these metal vapors, imbalances can arise, which lead to the destruction of the turbomolecular pump. With the aid of the device according to the invention it is possible To effectively protect turbomolecular pumps from harmful, condensable metal vapors.
- 1111
- Schutzvorrichtungguard
- 1313
- Rohrstückpipe section
- 1515
- erster Anschlussflanschfirst connection flange
- 1616
- eine erste Öffnung des ersten Anschlussflanscha first opening of the first connection flange
- 1717
- zweiter Anschlussflanschsecond connection flange
- 1818
- eine zweite Öffnung des zweiten Anschlussflanscha second opening of the second connection flange
- 1919
- dritter Anschlussflanschthird connection flange
- 2020
- eine dritte Öffnung des dritten Anschlussflanscha third opening of the third connection flange
- 2121
- Durchgangpassage
- 2323
- Umlenkblechebaffles
- 2525
- Absaugrichtungsuction direction
- 27,2927.29
-
Lichte Weiten des Durchgangs an den Stellen 27 und 29Clear widths of passage at
27 and 29points - 3131
- Blindflanschblind flange
- 3333
- Rohrabschnitt mit einem erweiterten QuerschnittPipe section with an extended cross-section
- 3535
- Zwischenraumgap
- 3737
- Mantelcoat
- 3939
-
Innenwandung des Rohrstücks 13Inner wall of the
pipe section 13 - 4141
- Spalt zwischen Innenwandung und MantelGap between inner wall and jacket
- 4343
- Rohrpipe
- 45,4745.47
- Anschlussstutzenspigot
- 4949
- Erste RohrabschnittFirst pipe section
- 5151
- Zweite RohrabschnittSecond pipe section
- 5353
- Zylindercylinder
- 5555
- Öffnungopening
- 5757
- Bodenground
- 5959
- Halterholder
- 6161
- Winkelprofilangle section
- 63, 6563, 65
- Schenkel des WinkelprofilsLeg of the angle profile
- 6767
- Flachprofileflat profiles
Claims (14)
- Protection device for high vacuum pumps, in particular turbomolecular pumps, against harmful vapors, in particular condensable vapors, in particular metal vapors with a pipe piece (13) with- a first connecting flange (15) which has a first opening (16) and- a second connecting flange (15) which has a second opening (18), which connecting flanges (15, 17) are connected with each other by a pipe section defining a passageway (21),- a third connecting flange (20) which has a third opening (20) which is provided between the first and the second connecting flange (15, 17) at the passageway (21) and- an arrangement of a plurality of guide plates (23) placed spaced from each other which can be placed in the passageway (21) at a distance from the third connecting flange (19) and which can be put in and removed through this passageway,characterized in that the pipe section constituting a passageway (21) has an enlarged section area (33) for receiving the guide plates and the guide plates (23) are placed on opposed sides on a shell corresponding to the configuration of the pipe section so that the inner wall of the pipe section is protected by the shell which imitates the inner walls of the pipe section.
- Device according to claim 1, characterized in that the protection plates (23) fill only one part of the enlarged cross-section area (33) and are placed preferably to such an extent and in such a manner that the passageway (21) between the first and the second opening (16, 18) is visually obstructed.
- Device according to one of the claims 1 to 2, characterized in that the pipe section annexed to the first connecting flange (15) defines a first pipe section (49) and the pipe section annexedto the second connecting flange (17) and that the first and second pipe sections (49, 51) are placed at an angle to each other, whereby the enlarged cross-section (33) is provided between the first and second pipe sections (49, 51).
- Device according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the pipe section (13) is configured as a T-connector, whereby the first and second connecting flanges (15, 17) preferably have a smaller nominal width than the third connecting flange (19).
- Device according to claims 3 or 4, characterized in that the protection plates (23) are corner steels (61) with a first and a second leg (63, 65), which corner steels (61) are placed in the space between the first and second pipe sections (49, 51) which define a curvature and the first legs (63) of which are orientated in preferably axial direction of the first pipe section (49) and the second legs (65) of which are orientated in preferably axial direction of the second pipe section (51).
- Device according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the protection plates (23) are placed on a support that is placed in the enlarged cross-section area (33) of the pipe section.
- Device according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the support is formed by a pipe (43) or is in heat conducting contact with a pipe (43), the ends of which are guided preferably through the pipe piece (13) or through a blind flange (31) which can be screwed to the third connecting flange (19).
- Device according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the protection plates (23) are placed at a short distance from the inner wall of the pipe section.
- Device according to one of the claims 7 or 8, characterized in that the pipe is guide in windings around the shell (37) and is in heat conducting contact therewith.
- Device according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the support is placed with the guide plates on a flange (31) which can be screwed to the third connecting flange (19).
- Vacuum installation with a protection device according to one of the claims 1 to 10 and with a high vacuum pump that is connected to the second connecting flange (17).
- Vacuum installation according to claim 11, characterized in that the high vacuum pump is a turbomolecular pump.
- Method for protecting high vacuum pumps, in particular turbomolecular pumps, against harmful, in particular condensable metal vapors,
characterized in that the gas flow is guided before entering the high vacuum pump through a pipe piece (13) with an enlarged cross-section area (33), in which enlarged cross-section area (33) protection plates (23) are placed in such a manner that a marginal area remains free, whereby however a contact of the gaseous molecules when passing through the pipe piece with the guide plates (23) is ensured and that moreover the protection plates are placed on opposite sides on a shell (37) corresponding to the configuration of the pipe piece so that the inner wall of the pipe section is protected by the shell which imitates the inner walls of the pipe section and that the protection plates (23) are cooled. - Method according to claim 14, characterized in that it is used as a protection of a turbomolecular pump against metal vapors, in particular against selenium molecules.
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