^y £ ^ ****** £ ** JB1BLIOTEKA, U, ¦•*:., j entowego iraJsttj/ feetawiMMhtef lato*,- POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47237 KI. 59 b, 5/99 KI. internat. F 05 c Deutsche Akademie der Wissenschaft zu Berlin Berlin, Niemiecka Republika Demokratyczna Pompa molekularna Patent trwa od dnia 28 kwietnia 1962 r.Wynalazek dotyczy pompy molekularnej, w której sprezanie odbywa sie w kierunku pro¬ mieniowym.Sposób dzialania pomp molekularnych polega, jak wiadomo, na tym, ze czasteczki gazu natra¬ fiajac na poruszajace sie szybko powierzch¬ nie ograniczajace, uzyskuja dodatkowa skla¬ dowa predkosc w kierunku ruchu tych po¬ wierzchni.Istnieje szereg rozwiazan konstrukcyjnych pomp molekularnych. Znane sa pompy moleku¬ larne ze spiralnymi kanalami wykonanymi w nieruchomym kadlubie i w walcowych lub tarczowych elementach obrotowych, które na¬ daja impulsy czasteczkom gazu. Ponadto zna¬ ne sa pompy molekularne, których elementy obrotowe maja spiralne kanaly, a otaczajace je scianki kadluba sa gladkie.Wada takich znanych rozwiazan konstruk¬ cyjnych polega na tym, ze w dwóch sasiednich odcinkach kanalów spiralnych powstaja pod¬ czas pracy pompy znaczne róznice cisnien. Jesli wymuszony przez to strumien powrotny ma byc maly, wówczas istniejacy przy sciance po¬ dzialowej miedzy odcinkami kanalu odstep po¬ miedzy obrotowym i nieruchomym elementem musi byc bardzo maly (0,01—0,02 mm). Te male luzy utrudniaja wykonanie pompy i czynia ja podatna na mechaniczne uszkodzenia.W innej znanej osiowej pompie molekular¬ nej zmniejsza sie przeplyw powrotny dzieki zastosowaniu bardzo malej osiowej dlugosci stopnia pompy. Dzieki temu w kazdym stop¬ niu istnieje nieznaczny stosunek cisnien, a przeplyw powrotny jest maly wówczas, gdy szczeliny miedzy obrotowymi i nieruchomymi elementami pompy sa duze. Jednak i w tym przypadku wymagana jest duza dokladnosc wy¬ konania elementów stojana i wirnika, ponie¬ waz z uwagi na prace pompy wymagane jest stosowanie duzej liczby stopni, nawet male róznice w grubosci tych elementów powoduja trudnosci montazowe. Poniewaz wszystkie tar¬ cze stojana i wirnika maja rowkowe wyciecia, przeto ich wykonanie jest stosunkowo trudne.Celem wynalazku jest zaprojektowanie pom¬ py molekularnej, której elementy stojana i wirnika oddzielone od siebie stosunkowo du¬ zymi szczelinami maja mozliwie najprostsze ksztalty geometryczne. W celu osiagniecia duzej prózni istnieje potrzeba stosowania jedy¬ nie malej liczby stopni sprezania tak, aby za¬ pewnic skutecznosc dzialania i aby czesci pom¬ py mozna bylo latwo wykonywac i montowac.Wedlug wynalazku osiaga sie to dzieki temu, ze lopatki kierownicze, zamocowane na stale w wiencach kierownic, tworza komore spre¬ zania wspólnie z jedna lub dwiema ruchomy¬ mi plaszczyznami ograniczajacymi; przekrój poprzeczny ssania w komarze sprezania jest utworzony z iloczynu obwodu wienca lopatko¬ wego i wysokosci lopatki kierowniczej. Kat natarcia lopatek kierowniczych wzgledem pio¬ nowej osi przekroju poprzecznego jest wiek¬ szy od wartosci zerowej, a wysokosc tych lopa¬ tek zmniejsza sie w kierunku wstepnego spre¬ zania, przy czym ruchome plaszczyzny ogra¬ niczajace sa utworzone przez tarcze zamoco¬ wane na wale obrotowym. Lopatki kierownicze, w zaleznosci od wielkosci ich kata natarcia przy przyjetym kierunku obrotu tarcz plaskich, powoduja promieniowy ruch strumienia z zew¬ natrz do srodka (do osi wirnika) lub tez w kie¬ runku na zewnatrz. W przeciwienstwie do pomp z rowkami spiralnymi, w pompie wedlug wynalazku gazy sa zasysane wzdluz calego obwodu wienca kierownic dzieki zastosowaniu promieniowego ukladu lopatek kierowniczych.Poniewaz po obu stronach lopatki kierowni¬ czej pompy panuje w przyblizeniu jednakowe cisnienie, przeto plaskie tarcze obrotowe moga byc zamocowane w stosunkowo duzym odstepie od lopatek kierowniczych, eliminujac przez to mozliwosc powstawania przeplywu powrot¬ nego. Osiaga sie przy tym duza pewnosc dzia¬ lania pompy.Poniewaz w tego rodzaju pompach mozna osiagnac duzy stosunek sprezania juz w jednym stopniu sprezania, przeto duza próznie mozna uzyskac za pomoca malej liczby stopni spreza¬ nia. Uklad z mala liczba stopni sprezania ulat¬ wia wykonanie pompy, pozwala bowiem na stosowanie wiekszej tolerancji wymiarowej.Przedmiot wynalazku jest wyjasniony blizej, tytulem przykladu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podluzny pompy, fig. 2 i 3 przedstawiaja uklady Jopa tek kierowniczych zamocowanych na wiencach lopatkowych pom¬ py na fig. 1 i uwidoczniajace rózne ksztalty tych lopatek, fig. 4 — przedstawia przekrój podluzny odmiany pompy, a fig. 5 — uklad lopatek kierowniczych pompy na fig. 4.W kadlubie 1 pompy przedstawionej na fig. 1, zamocowane sa wience kierownicze 2, w któ- Tych sa osadzone lukowe lopatki 3 (fig. 2) lub proste lopatki kierownicze 4 (fig. 3). Mozliwe jest równiez zastosowanie lopatek kierowni¬ czych utworzonych z prostych czesci sklado¬ wych. W tym przykladzie wykonania, wience kierownicze 2, wykonane w postaci tarcz pier¬ scieniowych, maja zamocowane z obydwóch stron lopatki kierownicze. Katy natarcia lopa¬ tek, z jednej strony sa przeciwne katom natar¬ cia z drugiej strony. Dzieki temu osiaga sie odchylenie kierunku przeplywu gazów. Miedzy wiencami kierowniczymi obracaja sie tarcze 5 wirnika. Sa to zwykle tarcze blaszane, dzieki czemu wykonanie wirnika jest szczególnie latwe. Tarcze te sa oddzielone od blach kie¬ rowniczych w odstepie osiowym, wynoszacym okolo 1 mm. Taki stosunkowo duzy odstep po¬ miedzy tarczami zapewnia duza pewnosc dzia¬ lania.Pompa dziala w sposób nastepujacy. Gaz w srodku pompy zasysany na calym obwodzie wienca kierowniczego jest sprezony w kierun¬ ku osiowym. Wewnetrzna srednica tego wienca jest wieksza niz srednica walu, dzieki czemu sprezony gaz moze przeplywac na druga strone wienca kierowniczego, gdzie jest sprezony w kierunku od srodka na zewnatrz i przeplywa , do nastepnego wienca kierowniczego poprzez wolna komore miedzy kadlubem i tarcza wir¬ nika.Wieniec kierowniczy, z obustronnie osadzo¬ nym ukladem lopatek kierowniczych tworzy jedna pare stopni sprezania. Przez zastosowa¬ nie szeregowego ukladu takich stopni spreza¬ nia osiaga sie bardzo duzy ogólny stopien sprezania.W przykladzie wykonania pompy wedlug fig. 4, lopatki kierownicze 6 sa zamocowane w zewnetrznym pierscieniu 7, dzieki czemu obie boczne scianki .kanalu sa utworzone w znany sposób za pomoca obrotowych tarcz % ft. "W tym przypadku co druga tarcza plaska 9 jest zaopa¬ trzona w poblizu walu wirnika w otwory, przez które gaz przedtem sprezony w kierunku pro¬ mieniowym z zewnatrz do wewnatrz, moze prze¬ plywac do nastepnego stopnia, gdzie w wyniku dzialania lopatek kierowniczych 6 o przeciwnie ustawionych katach natarcia jest on wypychany na zewnatrz. Nastepnie tak samo jak w pompie — 2 —wedlug fig. 1 gaz przeplywa do nastepnego stopnia sprezania poprzez komore znajdujaca sie miedzy kadlubem i tarcza 8 wirnika. PL