SE470460B - Vakuumpump samt användning av densamma - Google Patents

Description

47n 463 2 vattenånga och vid inkoppling under en längre tid kan driva evakueringen mycket långt är pumpen mycket lämpad för detta ändamål. De angivna fördelarna ernås genom att uppfinningen erhållit de i patentkraven angivna kännetecknen.

Ett utföringsexempel av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till bifogad ritning där fig 1-2 är vertikalsnitt genom pumpen vid olika driftstillstånd.

I figurerna betecknar 10 ett pumphus i vilket det finns en övre och en nedre cylinderformad kompressionskammare 11 resp 12.

Mellan de båda kamrarna finns en kolv 13 som har en övre del 14 och en nedre del 15 som under kolvens upp och nedåtgående rörelse löper i varsin av de båda kamrarna varvid den nedre delen har en avsevärt större diameter än den övre delen. Den nedre kammarens bottenyta 16 är huvudsakligen koniskt utformad med tre trappstegsformade avsatser 17, 18, 19 som utgör delar av koner med olika toppvinklar. Kolven 13 har en på motsvarande sätt utformad urtagning 20 som i sin övre del via en öppning 21 övergår i en central, vertikal kanal 22 som utgör en passage mellan de båda kamrarna 11, 12 varvid kanalens nedre parti är utformad som ett ventilsäte i vilket en ventilkropp 23 i form av en kula vilar. Den övre spetsen av avsatsen 19 är utformad så att den i kolvens 13 nedre position lyfter upp Ventilkroppen 13 från sätet.

Också den övre kammarens 11 toppyta 24 liksom den översta delen 25 av kolven 13 har en huvudsakligen konisk form varvid den övre kammaren 11 via en öppning 26 står i förbindelse med en avluftningsbehållare 27 innehållande en vätska som företrädesvis utgöres av olja. Avluftningsbehållarens nedre parti är utformad som ett ventilsäte i vilken en ventilkropp 28 i form av en kula normalt vilar. Ventilkroppen 28 lyfts i kolvens översta läge medelst ett på den övre delen 14 av kolven 13 anordnat lyftelement 29 varvid detta element även håller Ventilkroppen 28 på plats i kanalen 22.

Kolvens 13 nedre del 15 är förbunden med två drivorgan i form av stänger 30 av vilka en visas i figurerna varvid stängerna sträcker sig genom pumphuset 10 och avluftningsbehållaren 27.

Stängernas upp och nedåtgående rörelse åstadkommes medelst en i figurerna icke närmare visad rörelseöverföringsmekanism 31 och en elektrisk drivmotor 32 ex vis i form av en synkromotor. 3 47§ 460 Pumphuset har vidare ett inlopp 33 som står i förbindelse med det utrymme som skall evakueras och detta inlopp kommunicerar i sin tur med kammaren 12 via en passage 34 när kolven 12 är i närheten av sitt övre dödläge.

Den nedre delen 15 av kolven 12 har en öppning 35 som sträcker sig från dess undersida till dess översida och vars nedre del är försedd med ett öppningen blockerande nät 36 som företrädesvis har en maskstorlek av 10 - 50 pm och som täcks av olja. Detta arrangemang fungerar p.g.a. oljans ytspänning som en effektbegränsande ventil som minskar toppbelastningen på drivmotorn 32 under kolvens 13 nedåtgående rörelse och tillåter gas att under inverkan av ett lämpligt strömningsmotstånd strömma uppåt genom nätet 36 men begränsar oljans ströming i samma riktning på grund av ett väsentligt högre strömningsmotstånd.

Pumpen fungerar på följande sätt. I fig 1 visas kolven 13 i sitt övre dödläge vilket innebär att passagen 34 som förbinder inloppet 33 med kammaren 12 är öppen. Kort efter det att kolven 13 startat sin nedåtgående rörelse med hjälp av motorn 32, rörelseöverförings-mekanismen 31 samt stängerna 30 stängs passagen 34 av kolven 13 och komprimeringen av den i kammaren 12 befintliga gasen påbörjas. Det under kolven befintliga utrymmet minskar därvid och den på botten av kammaren liggande oljan pressas tillsammans med den ovanför oljan befintliga gasen upp mot öppningen 21. När trycket i kammaren 12 överstiger trycket i kammaren 11 eller när spetsen av ansatsen 19 lyfter ventilkroppen 23 från sätet, se fig 2, pressas gas samt olja upp i kanalen 22.

Under vissa betingelser strömmar gas och ev en del av oljan även genom det finmaskiga nätet 36 och upp genom det ovanför liggande oljeskiktet och begränsar på så sätt effektbehovet för pumpen.

När kolven 13 från det i fig 2 visade läget rör sig uppåt kommer en mindre kvantitet olja att återströmma till kammaren 11 varefter ventilkroppen 23 sjunker tillbaka mot sätet och förhindra att oljan återströmmar till kammaren 12 samtidigt som den ovanför oljan i kammaren 11 liggande gasen komprimeras. När trycket i kammaren 11 är tillräckligt stort eller när elementet 29 når ventilkroppen 28 lättar denna från sätet varvid gasen och ev del av oljan avgår till avluftningsbehållaren 27 från vilken gasen därefter avgår till atmosfären. Samtidigt strömmar gas åter in genom passagen 34 till kammaren 12 varefter ' 479 ëea 4 den ovan beskrivna processen upprepas.

Det skall framhållas att pumpen kräver en mycket liten mekanisk effekt vilket innebär mindre än 1 W och företrädesvis mindre än 0,1 W och att pumpen därför är väl lämpad att användas i ett kyl- eller frysskåp för att under lång tid, vilket i detta sammanhang innebär tidsrymder längre än en vecka, evakuera väggpanelerna. Evakueringen drivs därvid mycket långt och medelst pumpen skapas ett tryck som är mindre än 1 mbar företrädesvis mindre än 0,1 mbar.Den föreslagna utformningen av pumpen gör det även möjligt att pumpa vattenånga vilket annars kan vara ett problem vid vakuumpumpar.

Det är även möjligt att återföra oljan från avluftnings- behållaren 27 till den nedre kammaren 12 genom att åstadkomma ett mindre spel mellan stängerna 30 och huset 10. Nätet 34 iden effektbegränsande ventilen kan ävenledes ersättas av andra likartade arrangemang ex.vis. ett antal genomgående hål med så liten diameter att kapillärkrafter och ytspänningen hos oljan ger den avsedda effekten.

V?

Claims (12)

5 470 460 Patentkrav

1. Vakuumpump, kännetecknad därav, att den innefattar ett pumphus (10) med en övre och en nedre cylindrisk, delvis vätskefylld, kompressionskammare (11 resp 12) som är avskilda från varandra och i vilka en övre resp nedre del (14 resp 15) av en kolv (13) är rörligt anordnad varvid kolven har en med en backventil försedd passage (21) som utgör en förbindelse mellan den övre resp nedre kammaren (11 resp 12) samt, att den övre kammaren via en med en backventil försedd öppning (26) står i förbindelse med en vätskefylld avluftningsbehållare (27) och att den nedre kammaren (12) under en del av kolvens rörelse via ett inlopp (33) står i förbindelse med det utrymme som skall evakueras.

2. Vakuumpump enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att den övre kammaren (11) har mindre diameter än den nedre kammaren (12).

3. Vakumpump enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att bottenytan (16) i den nedre kammaren (12) har en huvudsakligen konisk form samt att kolven (13) har en central urtagning (20)med en mot bottenytan (16) korresponderande form

4. Vakuumpump enligt patentkravet 3, kännetecknad därav, att bottenytan (16) är trappstegsformad varvid de olika stegen (17,18,19) har skilda toppvinklar.

5. Vakuumpump enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att den övre kammarens (11) toppyta (24) har huvudsakligen konisk form och att kolvens (13) övre del (14)har en däremot korresponderande form.

6. Vakuumpump enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att förbindelsen (34) mellan inloppet (32) och den nedre kammaren (12) är så anordnad att den frilägges i närheten av kolvens övre rörelseområde.

7. Vakuumpump enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att kolven (13) är förbunden med åtminstone ett drivorgan (30), företrädesvis en stång, som sträcker sig genom den i avluftnings-behållaren (27) befintliga vätskan.

8. Vakuumpump enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att den nedre delen (15) av kolven (13) är 470 465 6 försedd med åtminstone en öppning (35) el dyl som förbinder den nedre kammaren (12) med inloppet (33) varvid öppningen bildar en effektbegränsande ventil.

9. Vakuumpump enligt patentkravet 8, kännetecknad därav, att ventilen innefattar ett öppningen täckande finmaskigt nät (36) företrädesvis med en maskstorlek av 10 - 50 pm.

10. Vakuumpump enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att den via en rörelseöverföringsmekanism (31) är förbunden med en elektrisk drivmotor (32) , ex.vis. en synkronmotor, varvid pumpens mekaniska effekt ej överstiger 1 W och företrädesvis är mindre än 0,1 W.

11. Vakuumpump enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att den innefattar ett eller flera organ (19,29) avsett att i närheten av kolvens övre och/eller nedre dödpunkt lyfta någon av ventilkropparna (23,28).

12. Användning av vauumpump enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att den Äutnyttjas för att evakuera vägg- eller dörrpaneler i kyl- eller frysskåp. av). .