DE1030968B - Method and device for generating and maintaining a high vacuum - Google Patents

Method and device for generating and maintaining a high vacuum

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DE1030968B
DE1030968B DEF18525A DEF0018525A DE1030968B DE 1030968 B DE1030968 B DE 1030968B DE F18525 A DEF18525 A DE F18525A DE F0018525 A DEF0018525 A DE F0018525A DE 1030968 B DE1030968 B DE 1030968B
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Dr-Ing Heinrich Feichtinger
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Georg Fischer AG
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    • 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
    • F04F9/04Diffusion pumps in combination with fore pumps, e.g. use of isolating valves

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines hohen Vakuums Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines hohen Vakuums, bei dein die aus einem Vakuumraum zu entfernenden Gase und Dämpfe durch Diffusion oder -Mischung mit schnell strömendem Treibdampf abgeführt und vorverdichtet «erden, wobei das entstandene Gemisch von Gasen und Dämpfen vor einer Kühlkondensation größerer Mengen des Treibdampfes geschützt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens.Method and device for generating and maintaining a high vacuum The invention relates to a method for creating and maintaining a high vacuum, in which the gases to be removed from a vacuum space and Vapors removed by diffusion or mixing with fast-flowing motive steam and pre-compressed «earth, the resulting mixture of gases and vapors before a cooling condensation of larger amounts of the motive steam is protected. The invention also relates to a device for carrying out the new method.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Verbesserung der bisher bekannten Evakuierungsverfahren einerseits hohe Vakua von 10-5 bis 10-s Torr und andererseits hohe Drücke auf. der Ausstoßseite (jeweils in Abhängigkeit von der Anzahl der hintereinandergesetzten Verdichterstufen etwa 10 bis 760 Torr) bei hohen Förderleistungen zu erreichen und dabei vor allem wirtschaftlicher zu arbeiten, als dies nach dem bisher bekannten Verfahren bzw. bei den bisher üblichen Vorrichtungen möglich ist.The invention is based on the object by improving the hitherto known evacuation methods on the one hand high vacuums of 10-5 to 10-s Torr and on the other hand, high pressures. the discharge side (depending on the Number of compressor stages placed one behind the other about 10 to 760 Torr) at high To achieve funding benefits and, above all, to work more economically, than this according to the previously known method or in the previously customary devices is possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von dem Gedanken Gebrauch gemacht, die aus dem Vakuum durch Diffusion oder Mischung mit schnell strömendem Treil)dampf entfernten, zunächst unter niedrigem Druck stehenden Gase und Dämpfe, die man wegen ihrer geringen Dichte mit mechanischen Rotationspumpen, z. B. Turbogebläsen, nur mit sehr geringem Wirkungsgrad fördern und verdichten könnte, mit einem Dampfmedium zu mischen und dieses Gas-Dampf-Gemisch, das nun eine weit höhere Dichte bat, in einem rotierenden Gebläse, z. ß. einem Turbo-oder Rootsgebläse, weiter zu verdichten.To solve this problem, use is made of the idea, the vapor from the vacuum by diffusion or mixing with fast flowing Treil) removed gases and vapors, initially under low pressure, which one owes to their low density with mechanical rotary pumps, e.g. B. Turbo blowers, only could convey and compress with very little efficiency, with a steam medium to mix and this gas-vapor mixture, which now had a much higher density, in a rotating fan, e.g. ß. a turbo or roots blower to compress further.

Durch die höhere Dichte des Gas-Dampf-Gernisches wird es möglich, mit einem an sich unverändert bleibenden Pumpenaggregat relativ einfacher Bauweise sowohl ein Hochvakuum von beispielsweise 10-s Torr zu erzeugen und aufrechtzuerhalten als auch hohe Absaugleistungen bei Drücken von 10 Torr und mehr zu erzielen. Die auf der Ausstoßseite erreichbaren Drücke werden durch die Anzahl der hintereinandergeschalteten Stufen der rotierenden Gebläse bestimmt. Es isst dabei möglich, ein solebes Aggregat so zu bauen, daß es auf seiner Ausstoßseite Drücke liefert, die ihrerseits mit einer bekannten ölrotationspumpe wirtschaftlich abgesaugt werden können; bei Kombination eines mehrstufigen gekoppelten Roo:tsgeb?äses oder Turhogehläses bzw. einer Zusammenfassung solcher Gebläse in ein und demselben Aggregat kann man wirtschaftlich Verdichtungen bis zti 760 Torr und darüber erhalten.The higher density of the gas-steam mixture makes it possible to with a relatively simple design that remains unchanged per se both to create and maintain a high vacuum of, for example, 10-s Torr as well as high suction performance at pressures of 10 Torr and more. the The pressures that can be achieved on the discharge side are determined by the number of The rotating fan speeds are determined. It is possible to eat a brine aggregate to be built in such a way that it delivers pressures on its discharge side, which in turn are associated with a known rotary oil pump can be extracted economically; in combination a multi-level coupled Roo: tsgeb? äses or Turhogehläses or a summary Such blowers in one and the same unit can be used for economical compressions received up to zti 760 Torr and above.

Bei den bisher üblichen Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines hohen Vakuums werden meist ein- oder mehrstufige Diffusionspumpen verwendet> deren Druckseite an die Saugseite einer weiteren, von der Diffusionspumpe .getrennten Vorpumpe angeschlossen ist. die die abgesaugten Gase dann auf atmosphärischen Druck bringt.In the previously customary methods and devices for generation and maintaining a high vacuum are mostly single or multi-stage diffusion pumps used> its pressure side to the suction side of another, from the diffusion pump . Separate backing pump is connected. which the extracted gases then to atmospheric Pressure brings.

Eine solche bekannte Vorpumpe muß große Saugleistung haben, damit sie auf der Druckseite der Diffusionspumpe ein hohes Vorvakuum halten kann, das eine weitgehende Ausnutzung der Leistung der Diffusionspumpe gestattet. Nun ist die Saugleistung der in bekannten Vorrichtungen vorwiegend verwendeten Rotations-Öl-Vakuumvorpumpen im Bereich desjenigen optimalen Druckes, den z. B. eine Oldiffusionspumpe auf ihrer Druckseite haben soll, meist sehr niedrig. Aus diesem Grunde hat man bisher die absaugenden und zu verdichtenden Gase durch mehrstufige Diffusionspumpen auf möglichst hohen Druck gebracht, damit die nachgeschaltete Rotationsvorpumpe mit günstigem Wirkungsgrad arbeitet. Man hat auch bereits zwischen die Diffusionspumpe und die Rotationsvorpumpe eine Zwischenverdichterstufe in Form eines besonderen Aggregats gesetzt, das als Rootsgebläse oder Dampfstrablpumpe ausgeführt ist. Durch das Einschalten einer derartigen Zwischenverdichterstufe erreicht man, daß einerseits die Diffusionspumpe auf ihrer Druckseite ein genügend hohes Vorvakuum hat und andererseits die Rotationspumpe die zwischenverdichteten Gase und/oder Dämpfe mit genügend hohem Druck ansaugen kann.Such a known backing pump must have a large suction power so it can maintain a high fore-vacuum on the pressure side of the diffusion pump, which extensive utilization of the performance of the diffusion pump is permitted. Now is the suction power of the rotary oil vacuum backing pumps predominantly used in known devices in the area of that optimal pressure that z. B. an old diffusion pump on their Print side should have, usually very low. For this reason one has so far the gases to be extracted and compressed by multi-stage diffusion pumps as far as possible brought high pressure, so that the downstream rotary backing pump with favorable Efficiency works. You also have between the diffusion pump and the Rotary backing pump has an intermediate compressor stage in the form of a special unit set, which is designed as a Roots blower or steam pump. By switching on such an intermediate compressor stage achieves that, on the one hand, the diffusion pump has a sufficiently high fore-vacuum on its pressure side and on the other hand the rotary pump suck in the intermediately compressed gases and / or vapors at a sufficiently high pressure can.

Bisher werden also getrennt voneinander arbeitende und durch Rohrleitungen miteinander verbundene Verdichteraggregate hintereinandergeschaltet, wobei in dem als Diffusionspumpe ausgeführten ersten Verdichteraggregat stets eine möglichst weitgehende Kondensation des Treibmitteldampfes erfolgt. Es wird durch intensive Kühlung der Diffusionspumpe dafür gesorgt, daß möglichst die gesamten Treibinitteldämpfe kondensiert werden, ehe das von der Diffusionspumpe geförderte Gemisch von Gasen und Dämpfen in das nächste Verdichteraggregat gelangt. Diese Arbeitsweise bedingt, daß das hinter die Diffusionspumpe geschaltete Verdichteraggregat, beispielsweise ein Rootsgebläse, sehr exakt gebaut sein muß, um gegen Rückströmen der von ihm geförderten Gase und Dämpfe dicht zu sein. Ein Turbogebläse kann aus diesem Grunde nicht als zweites Aggregat verwendet werden, da die Dichte der von der Diffusionspumpe geförderten Gas-Dampf-Atmosphäre nicht ausreicht, um einen brauchbaren Wirkungsgrad des Turbogebläses zu erzielen.So far, working separately from each other and by pipelines interconnected compressor units connected in series, in which first compressor unit designed as a diffusion pump always the greatest possible condensation of the propellant vapor takes place. It will through intensive cooling of the diffusion pump ensured that the entire Propellant vapors are condensed before that conveyed by the diffusion pump Mixture of gases and vapors reaches the next compressor unit. This way of working requires that the compressor unit connected behind the diffusion pump, for example a Roots blower, must be built very precisely in order to prevent the backflow of the blown by it To be tight to gases and vapors. For this reason, a turbo blower cannot be used as a second aggregate can be used, since the density of the pumped by the diffusion pump Gas-steam atmosphere is not sufficient to achieve a usable degree of efficiency of the turbo blower to achieve.

Eine Verbesserung läßt sich in bekannter Weise dadurch erreichen, daß man die Diffusionspumpe mehrstufig ausbildet, wobei die mehrstufige Verdichtung der abgesaugten Gase und Dämpfe innerhalb der Diffusionspumpe durch die Kinetik von Treibdanipfstrahlen entsteht, die durch entsprechend gebaute Düsen in mehreren Stufen hintereinander auf die abzusaugenden Gase und Dämpfe einwirken.An improvement can be achieved in a known manner by that the diffusion pump is formed in several stages, with the multi-stage compression of the extracted gases and vapors within the diffusion pump due to the kinetics of Treibdanipfstrahl is created, which by appropriately constructed nozzles in several Step one after the other to act on the gases and vapors to be extracted.

Die auf diese Weise erreichbaren Verdichtungen bzw. Dichten der Gas-Dampf-Atmosphäre reichen aber im allgemeinen noch nicht aus, um mit brauchbarem Wirkungsgrad eine größere Förderleistung zu erzielen.The compressions or densities of the gas-vapor atmosphere that can be achieved in this way but are generally not enough to produce a to achieve greater delivery rates.

Das erfinderische Neue besteht nun darin, daß man das sowohl aus den abgesaugten Gasen und Dämpfen als auch dem größten Teil des Treibdampfes bestehende Gemisch mittels eines mechanischen, vorzugsweise rotierenden Verdichters, z. B. eines Rootsgebläses, auf höheren Druck bringt und erst hinter diesem Verdichter zum Zwecke der Trennung des Treibdampfes von den abgesaugten Gasen und Dämpfen eine weitgehende Kondensation des Treibdampfes durchführt.The inventive novelty consists in the fact that one can obtain this from both the extracted gases and vapors as well as most of the motive steam Mixture by means of a mechanical, preferably rotating compressor, e.g. B. a Roots blower, brings it to a higher pressure and only after this compressor for the purpose of separating the motive steam from the extracted gases and vapors carries out extensive condensation of the motive steam.

Ein Verfahren zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines hohen Vakuums, bei dem die durch Diffusion oder Mischung mit schnell strömendem Treibdampf abgeführten und vorverdichteten Gase und Dämpfe, die zusammen mit dem Teilidampf ein Gas-Dampf-Geinisch bilden, derart vor einer Kühlkondensation größerer Mengen des Treibdampfes geschützt werden, daß die Treibdämpfe noch die nachgeschaltete mechanische Verdichtungsstufe durchlaufen, ist noch nicht bekannt.A method of creating and maintaining a high vacuum, in which those removed by diffusion or mixing with fast-flowing motive steam and pre-compressed gases and vapors, which together with the partial vapor form a gas-vapor mixture form, so protected from a cooling condensation of larger amounts of the motive steam that the propellant vapors are still in the downstream mechanical compression stage run through is not yet known.

Man hat zwar bereits vorgeschlagen, in einer Pumpenanordnung zur Erzeugung eines Hochvakuums, die aus einer Old;iffusionspumpe, einer als Zwischenverdichter dienenden Ottecksilberdampfstrahlpumpe und einer dieser nachgeschalteten Rotationsvorpumpe besteht, die Quecksilberdampfstrahlpumpe mittels einer Heizvorrichtung in der Zuführleitung der Gase und Dämpfe gegen das Eindringen von Öldämpfen aus der vorgeschalteten, mehrstufigen Öldiffusionspumpe zu schützen, wobei diese Heizvorrichtung gleichzeitig das der Quecksilberdampfstrahlpumpe zugeführte Gemisch von Gasen und Dämpfen vor einer Kühlkondensation schützt. Die Heizvorrichtung bei dieser bekannten Pumpenanordnung hat aber nicht die Aufgabe, das der Quecksilberdampfstrahlpumpe zugeführte Gemisch von Gasen und Dämpfen gegen eine Kühlkondensation größerer Mengen des Treibdampfes der Diffusionspumpe zu schützen, denn die Öldiffusionspumpe ist mit einem Kondensator ausgestattet, der die Öldämpfe auf der Druckseite der Diffusionspumpe soweit wie möglich kondensiert. Das die Diffusionspumpe verlassende Gemisch von abgesaugten Gasen und Dämpfen enthält also nur noch sehr geringe Mengen des Treibdampfes. Diese geringen Treibdampfmengen (Öldämpfe) sollen nun durch die Heizvorrichtung auf eine so hohe Temperatur gebracht werden, daß sie sich in leichte Kohlenwasserstoffe spalten, die bei normalen Temperaturen nicht mehr kondensieren. Die geringen Treibclampfmengen in dem von der Zwischenpumpe angesaugten Gemisch werden also in Gase verwandelt, die von der Ouecksilberdampfstrahlpumpe abgesaugt werden können, ohne das Arbeiten dieser Pumpe zu stören bzw. die Pumpe außer Betrieb zu setzen.It has already been proposed to generate it in a pump arrangement a high vacuum coming from an old fusion pump, one as an intermediate compressor serving Otteck silver vapor jet pump and one of these downstream rotary backing pumps consists, the mercury vapor pump by means of a heating device in the supply line the gases and vapors against the penetration of oil vapors from the upstream, multi-stage oil diffusion pump to protect, this heating device at the same time the mixture of gases and vapors fed to the mercury vapor jet pump a cooling condensation protects. The heating device in this known pump arrangement but does not have the task of the mixture supplied to the mercury vapor jet pump of gases and vapors against a cooling condensation of larger amounts of the motive steam to protect the diffusion pump, because the oil diffusion pump is with a condenser equipped that the oil vapors on the pressure side of the diffusion pump as far as possible condensed. The mixture of suctioned off the diffusion pump leaving Gases and vapors therefore only contain very small amounts of the motive steam. These small amounts of motive steam (oil vapors) should now be passed through the heating device to a are brought to such a high temperature that they split into light hydrocarbons, which no longer condense at normal temperatures. The small quantities of propellant in the mixture sucked in by the intermediate pump are therefore converted into gases, which can be sucked off by the mercury vapor jet pump without working to disturb this pump or to put the pump out of operation.

Es ist auch andererseits nicht mehr neu, hinter eine Diffusionspumpe, die unmittelbar aus dem zu evakuierenden Raum absaugt, eine motorgetriebene Vorpumpe zu schalten, die das notwendige Vorvakuum schafft. Diese bekannte Anordnung besteht aus einer Öldiffusionspumpe, bei der hinter die Diffusionsstufe ein Kondensator geschaltet ist, (leiden Treibdampf kondensiert, so daß nur wenig Treibdampf mit den abgesaugten Gasen und Dämpfen mitgerissen und der Vorpumpe zugeführt wird. Der Wirkungsgrad einer derartigen Anordnung ist schlecht; die geringen Treibdampfmengen, die mit den abgesaugten Gasen und Dämpfen in die Vorpumpe gelangen, können keine wesentliche \'erbesserting des Wirkungsgrades der gesamt-an Anordnung ergeben, selbst wenn die Diffusionspumpe in an sich bekannter t-@'eise als mehrstufige Pumpe ausgeführt wird; die Schwierigkeiten in der mechanischen Ausführung der elektrisch angetriebenen Vorpumpe sind sehr groß.On the other hand, it is no longer new either, behind a diffusion pump, which sucks directly from the room to be evacuated, a motor-driven backing pump to switch, which creates the necessary fore-vacuum. This known arrangement exists from an oil diffusion pump with a condenser behind the diffusion stage is switched, (suffer motive steam condenses, so that only little motive steam with is entrained with the extracted gases and vapors and fed to the backing pump. Of the The efficiency of such an arrangement is poor; the small amounts of motive steam, which get into the backing pump with the extracted gases and vapors cannot substantial \ 'improvement of the efficiency of the overall arrangement result in itself if the diffusion pump is designed as a multi-stage pump in a well-known manner will; the difficulties in the mechanical design of the electrically driven Fore pumps are very large.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Mischung und Vorverdichtung der abgesaugten Gase und Dämpfe ähnlich wie in der ersten Stufe einer Diffusionspumpe, jedoch unterschiedlich zu dieser ohne intensive Kühlkondensation zum Zwecke der Ausscheidung des Treibdampfes hinter ihrer letzten Verdichtungsstufe. Das so entstandene vorverdichtete Gas-Dampf-Gelnisch gelangt dann direkt in einen mechanischen Verdichter (Turbogebläse, Rootsgebläse) und wird weiterverdichtet.In the method according to the invention, mixing and precompaction take place the extracted gases and vapors similar to the first stage of a diffusion pump, however, different from this without intensive cooling condensation for the purpose of Excretion of the motive steam after its last compression stage. The resulting The pre-compressed gas-vapor gel mixture is then fed directly into a mechanical compressor (Turbo blower, Roots blower) and is further compressed.

Der große Vorteil, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht wird, beruht darauf, daß ein neuer Hochvakuumpumpen.typ entsteht, der in einem einzigen Aggregat Verdichtungen ermöglicht, die sonst nur mit zwei getrennten Aggregaten, Diffusionspumpe und Rootsgebläse, bzw. drei getrennten Aggregaten, Diffusionspumpe, Rootsgebläse und Ölrotationspurnpe, erreicht werden können.The great advantage achieved by the method according to the invention is based on the fact that a new Hochvakuumpumpen.typ is created, which in a single Aggregate compression enables that otherwise only with two separate aggregates, Diffusion pump and Roots blower, or three separate units, diffusion pump, Roots blower and oil rotary pump, can be achieved.

Unter Beibehaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, verschiedene rotierende Gebläseformen zu einem Aggregat zusammenzufassen. z. B. Turbogebläsestufen mit Rootsgebläsestufen zu kombinieren. Hierbei entstehen große wirtschaftliche Vorteile, indem vor allem die Abdichtung eines solchen Aggregates gegen Undichtigkeiten bedeutend einfacher durchgeführt werden kann, als dies in getrennten Aggregaten der Fall ist. Auch die Montage ist viel einfacher und der Raumbedarf bedeutend geringer als bei getrennten Aggregaten.While maintaining the method according to the invention, it is possible to combine different types of rotating blowers into one unit. z. B. Combine turbo blower stages with Roots blower stages. This creates big ones economic advantages, especially by sealing such an assembly against leaks can be carried out much more easily than in separate aggregates is the case. Assembly is also much easier and the Space requirement significantly less than with separate units.

Nach dem Verfahren kann man die Leistung steigern, indem man die rotierenden Verdichtungsstufen auf entsprechend hohen Touren laufen läßt. Es sind dabei Umdrehungszahlen nicht nur voll 3000/min und 6000/min ins Auge gefaßt, sondern Umdrehungszahlen von 10000/min. und ein Vielfaches davon.After the procedure one can increase the performance by turning the rotating Runs compression levels at correspondingly high speeds. There are numbers of revolutions not only fully envisaged 3000 / min and 6000 / min, but revolutions of 10,000 rpm. and a multiple of it.

Als zu verdampfendes Treibmittel kann man an und für sich alle in der Vakuumtechnik bekannten dampfbildenden Treibmittel verwenden, insbesondere Uifiu!s-ions@-akuumliunipenöle, Wasser, Qnecksilberusw.As a propellant to be evaporated, you can use all in known from vacuum technology use steam-generating propellants, in particular Uifiu! s-ions @ vacuum liunipen oils, water, Qnecksilber, etc.

Die Erzeugung und Aufrechterhaltung eines hohen Vakuums läßt sich noch dadurch wesentlich erleichtern. daß inan bereits in der ersten Verdichtungsstufe der aus dem zu evakuierenden Raum kommenden Gase und/oder Dämpfe eine Pumpe benutzt, die nicht allein nach dem Diffusionsprinzip, sondern gewissermaßen nach einem gemischten Diffusions- und Kolbenpunipenprinzip arbeitet.The creation and maintenance of a high vacuum can be make it much easier. that inan already in the first compression stage the gases and / or vapors coming from the room to be evacuated use a pump, not just according to the diffusion principle, but to a certain extent according to a mixed one Diffusion and piston pin principle works.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß ein mit großer Geschwindigkeit strömender Dampfstrahl in einem begrenzten Kanal wie der Kolben einer mechanischen Kolbenpumpe wirken kann, insbesondere dann, wenn die diesen Dampfstrahl bildenden Dampfmoleküle hohe Geschwindigkeit haben.The invention is based on the idea that one with great speed steam jet flowing in a limited channel like the piston of a mechanical one Piston pump can act, especially when the steam jet is forming Vapor molecules have high speed.

Die Weiterbildung der Erfindung besteht demgemäß darin, daß man in einen Arbeitsraum, der mit (lern zu evakuierenden Vakuumra.uni in Verbindung steht, periodisch Treilidampfstöße - vorzugsweise finit L?herschallgeschwilidigkeit - hineinschlagen läßt. die die in den Raum eingedrungenen Gase heraus-#,toßen, und daß man anschließend das herausgestoßene. durch Umwandlung eins Teiles der kinetischen Energie des Dampfes in Druckenergie verdichtete Gas-Dampf-Gemisch der Kondensation bzw. d:m Verdichter zuführt.The development of the invention is accordingly that one in a work space that is connected to (learn to be evacuated vacuum rai. periodically bursts of treilid steam - preferably finite lighter sound velocity - hammer into it leaves. who thundered out the gases that had penetrated into the room - #, and that one then the pushed out. by converting part of the kinetic energy of the steam Gas-vapor mixture of condensation or d: m compressor compressed into pressure energy feeds.

Wenn man finit diesem neuen Verfahren größere Fördermengen bewältigen will, so muß man eine größere Zahl von eng nebeneinander angeordneten Räumen, vorzugsweise in Form von Kanälen, durch Dampfstöße ausfegen; die ausgefegten Räume oder Kanäle wirken dann, sobald der Dampfstoß in diese unterbrochen ist, evakuierend auf die abzusaugenden Räume. Dies kann z. B. geschehen durch rasches Vorbeibewegen dieser Räume oder Kanäle an Dampfquellen einerseits und andererseits mit dem - abzusaugenden Raum verbundenen Öffnungen. Dies läßt sich z. B. durchführen, indem man die in Form eines Kranzeis angeordneten Räume oder Kanäle derart urn die Achse des Kranzes rotieren läßt, daß sie sich an den abwechselnd in einem entsprechenden Kranz fest ,@i@,@arelneten Öffnungen und Dampfquellen vorbei4 bewegen, wobei in schneller Folge Gase aus dein abzusaugenden Raum und Dampfstöße aus den Dampfquellen in die Räume oder Kanäle eindringen.If you can cope with this new process finitely larger flow rates if you want, you have to have a larger number of closely spaced rooms, preferably in the form of channels, swept out by puffs of steam; the swept-out spaces or channels then act as soon as the burst of steam is interrupted in this, evacuating the spaces to be extracted. This can e.g. B. done by quickly moving this Rooms or channels at steam sources on the one hand and on the other hand with the - to be extracted Space connected openings. This can be z. B. Perform by putting the in shape Spaces or channels arranged in a wreath rotate around the axis of the wreath lets them stick to the alternately in a corresponding wreath, @ i @, @ arelneten Openings and steam sources move past4, with gases escaping in quick succession Room to be extracted and bursts of steam from the steam sources into the rooms or ducts penetration.

Man kann das Verfahren weiter so durchführen, daß man das aus den rotierenden ersten Kanälen ohne wesentliche Verdichtung austretende Gas-Dampf-Geniisch in einen zweiten feststehenden Kanalkranz eintreten läßt, in dem die kinetische Energie des Geinisches in Druck umgewandelt wird.You can continue to carry out the process in such a way that you get the rotating first canals without significant compression, exiting gas-steam-genius can enter a second fixed channel ring in which the kinetic Energy of the Geinisches is converted into pressure.

Diesen fest angeordneten zweiten Kanalkranz kann man finit Vorteil stark kühlen, so daß in ihm die Kondensation des Treibdampfes erfolgt. Das Kondensat soll in bekannter `'eise wieder verdampft und der Dampf in die Darnpfausstoßdüsen zurückgeführt werden.One can finitely benefit from this firmly arranged second channel ring cool strongly, so that the condensation of the motive steam takes place in it. The condensate is supposed to be evaporated again in the known way and the steam into the steam discharge nozzles to be led back.

Erreicht man mit einer Verdichtungsstufe der eben beschriebenen Bauart noch keinen genügend hohen Druck, so werden mehrere soeben beschriebene rotierende Vorverdic.htungsstufen hintereinandergesetzt.This is achieved with a compression level of the type just described If the pressure is not yet sufficiently high, then several of the rotating Pre-digestion levels set one behind the other.

Die Verdichtung des Gas-Dampf-Gemisches erfolgt entweder durch volle Ausnutzung der kinetischen Energie, die mit dem Treibdampf der ersten Stufe zugeführt wurde, oder durch gleichmäßige bzw. intermittierende Zufuhr von weiteren Treibdampfmengen in den zusätzlichen Verdichtungsstufen, wobei man die Möglichkeit hat, den Dampf der Vorstufe in günstiger Weise durch Kondensation zu vermindern. Man kann aber das neue Verfahren auch in der Weise weiterführen, daß man das nach Durchlaufen der ersten Stufe durch Kondensation des Treibdampfes zum größten Teil von dem Dampf hefreite Gas erneut der Einwirkung von intermittierend-en Dampfstößen, vorzugsweise in dein Schaufelkranz eines vorher genannten rotierenden -'erdichters, aussetzt. Ein rotierender Verdichter ist für die folgenden Verdichtung; stufen besonders vorteilhaft, da die durch die Rotation erzeugte Fliehkraft wesentlich zur Steigerung des Druckes beiträgt.The gas-vapor mixture is compressed either by full Utilization of the kinetic energy supplied with the motive steam of the first stage or by the uniform or intermittent supply of further quantities of motive steam in the additional compression stages, where you have the option of using the steam to reduce the precursor in a favorable manner by condensation. But you can continue the new process in such a way that you can do it after going through it the first stage by condensation of the motive steam for the most part from the steam Free gas again subject to the action of intermittent bursts of steam, preferably in your blade ring of a previously mentioned rotating compressor. A rotating compressor is for the following compression; stages particularly advantageous, because the centrifugal force generated by the rotation significantly increases the pressure contributes.

Der Kranz von Kammern, in dem die Dämpfe des Treihmittels kolbenartig auf die hoch verdünnten, aus dem zu evakuierenden Raum stammenden Gase und,'ocler Dämpfe einwirken, kann durch einen Antriebsmotor in Rotation versetzt werden. Diesel-Kranz läßt sich aber auch - und zwar in sehr einfacher Weise - durch den Treibdampf selbst abtreiben, wenn die Kanäle durch die Schaufeln eines Turbinenrades gebildet werden und so geformt sind, daß ein Teil der kinetischen Energie des Dampfes den Antrieb des Turbinenrades bewirkt.The wreath of chambers in which the vapors of the blowing agent are piston-like on the highly diluted gases coming from the room to be evacuated and 'ocler The effect of vapors can be set in rotation by a drive motor. Diesel wreath but can also - and in a very simple way - through the motive steam itself drift off when the channels are formed by the blades of a turbine wheel and are shaped so that some of the kinetic energy of the steam provides the propulsion of the turbine wheel causes.

Die Wirtschaftlichkeit des neuen Verfahrens soll in Weiterbildung der Erfindung dadurch gesteigert werden, daß die hei der Kompression und Kondensation des Dampfes frei werdende Wärme zum großen Teil durch entsprechende Wärmeübertragungsvorrichtungen zum Verdampfen des Treibmittels oder zur Erhitzung des Treibmitteldampfes verwendet wird. Sorgt inan dah°i für ein:n guten Wärmeaustausch sämtlicher Leitungen, so daß nur wenig Wärme verloreligehen kann, so genügt @°ine verhältnismäßig geringe Leistungszufuhr in Form von Wärme und/oder Rotationsenergie, um eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung arbeitende- Vorrichtung in Betrieb zu halten. Die zusätzliche Wärmemenge wird man zweckmäßigerweise als Verdampfungswärme für das im Kreislauf umlaufende Treibmittel zuführen.The economic viability of the new process should be in further training the invention can be increased in that the hot of compression and condensation The heat released by the steam is largely due to appropriate heat transfer devices used to evaporate the propellant or to heat the propellant vapor will. Inan then ensures a good heat exchange of all lines, so that only a little heat can be lost, a relatively low power supply is sufficient in the form of heat and / or rotational energy, in order to obtain a by the method according to Invention working to keep device in operation. The additional amount of heat is expediently used as the heat of vaporization for the circulating in the circuit Add propellant.

Der Weg des Treibdampfes kann von innen nach außen gehen, so daß das abzusaugende Vakuum gewissermaßen im zentral gelegenen Teil des Turbinenrades anschließt.The path of the motive steam can go from the inside to the outside, so that The vacuum to be sucked off is connected in the centrally located part of the turbine wheel.

Es ist jedoch auch denkbar, daß vor allem die erste Vakuumstufe, die unmittelbar mit dem hoch zu evakuierenden Raum in Verbindung steht, eine umgekehrte Strömungsrichtung aufweist, also vom äußeren Umfang des Rades nach innen zu, gewissermaßen entgegengesetzt der Zentrifugalkraft.However, it is also conceivable that especially the first vacuum stage, the is directly connected to the room to be evacuated high, a reverse Has flow direction, so from the outer circumference of the wheel inward, so to speak opposite to centrifugal force.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Zusammenfassung einer Diffusions-Vorkompressionsstufe mit einem Gehläse, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise eines Dampfbeladungs-Turbogebläses, Fig. 3 ein Gesch.windtigkeitsdiagramin, Fig. 4 die Darstellung einer ähnlich einer Turbine ausgebildeten Vorrichtung im Axialschnitt, Fig. 5 eine Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 4, ein Teil der Vorrichtung ist längs der Schnittlinie V-V der Fig. 4 geschnitten.In the drawing, the invention is shown by way of example. It Fig. 1 shows the combination of a diffusion precompression stage with a Gehläse, FIG. 2 a schematic representation of the mode of operation of a steam loading turbo blower, Fig. 3 is a speed diagram, Fig. 4 is a representation of a similar one Turbine designed device in axial section, Fig. 5 is a plan view of the Device according to Fig. 4, part of the device is along the section line V-V of Fig. 4 cut.

Mit Hilfe einer Dampfbeladungsdüse 1 werden die aus dem Vakuumraum abzusaugenden Gase und Dämpfe mit Treibdampf vermischt und in Richtung zu (lern Gebläse 2 geblasen. In der Zeichnung ist dies ein Rootsgebläse; es kann jedoch auch ein Turbogebläse verwendet werden. Das Gas-Dampf-Gernisch wird durch dieses Gebläse aus dem Raum 3 in den Raum 4 befördert, dessen Wandungen mit Hilfe eines Kühlers 5 gekühlt sind, so daß der auf der Saugseite zugesetzte Treibdampf kondensiert wird. Die im Raum 4 abgesaugten, gesammelten unkondensierbaren Gase und Dämpfe werden durch die Leitung 6 einer Vorpumpe zugeführt, die nicht eingezeichnet worden ist. Das bei 4 entstandene Treibdampfkondensat fließt über die Leitung 7 in den Verdampfer 8, wo dieses Kondensat 9 mit der elektrischen Heizung 10 wieder verdampft wird. Die Leitung 7 ist in ihrem oberen Teil zu einem Gefäß 11 erweitert, das dicht an den Gehäuseteil 12 anschließt. Der Rückfluß des flüssigen Treibmittels wird mit Hilfe eines Schwimmers 13 geregelt, der ein Verschlußventil 14 betätigt. Der im Raum 8 aus der Flüssigkeit 9 entstehende Dampf entweicht über die Leitung 15, gelangt auf diese Weise wieder zur Verdampfungsdüse 1 und so wieder in den Kreislauf.With the help of a steam loading nozzle 1, they are removed from the vacuum space gases and vapors to be extracted are mixed with motive steam and directed towards (learn Blower 2 blown. In the drawing this is a Roots blower; however, it can also a turbo blower can be used. The gas-steam mixture is generated by this fan conveyed from the room 3 into the room 4, the walls of which with the help of a cooler 5 are cooled so that the motive steam added on the suction side is condensed. The in Room 4 sucked off, collected non-condensable gases and Vapors are fed through line 6 to a backing pump, which is not shown has been. The motive steam condensate formed at 4 flows via line 7 in the evaporator 8, where this condensate 9 with the electric heater 10 again is evaporated. The line 7 is expanded in its upper part to a vessel 11, which adjoins the housing part 12 tightly. The reflux of the liquid propellant is regulated with the aid of a float 13 which actuates a shut-off valve 14. The vapor arising in the space 8 from the liquid 9 escapes via the line 15, in this way returns to the evaporation nozzle 1 and thus back into the circuit.

Um die Leistung dieses Verdichtungssystems zu erhöhen, ist es vorteilhaft, eine Vorverdichtungsstufe ähnlich einer Diffusionspumpe anzubringen. Aus der Dampf ausstoßdüse 16 tritt Treibmitteldampf aus, der gleichfalls aus dem Verdampfer 8 stammt. Bei 17 kann eine Kühlkondensation, ähnlich wie in einer Diffusionspumpe, vorgesehen sein.. Auf diese Weise entsteht im unteren Teil des Vorraumes 18 eine Vorkompression der aus dem Vakuumraum 19 abgesaugten Gase und Dämpfe. Es ist möglich, eine solche Vorrichtung auch ohne die Dampfbeladungsdüse 1 arbeiten zu lassen, wobei dann nur die Dampfausstoßdüse 16 vorhanden ist und die Aufgabe der Dampfbeladungsdiise übernimmt. In einem solchen Falle muß die Kühlkondensation 17 auf erhöhter Temperatur gehalten werden, oder es muß sonst dafür gesorgt werden. daß nicht ein zu großer Teil des bei 16 zugesetzten Treibdampfes kondensiert wird, damit das Gebläse 2 noch ein geeignetes, genügend dichtes Gas-Dampf-Medium verarbeiten kann. Mit 20 sind gekühlte Prallflächen bezeichnet, die eine Rückdiffusion des Treibdampfes in den zu evakuierenden Raum 19 verhindern sollen.In order to increase the performance of this compression system, it is advantageous to to attach a pre-compression stage similar to a diffusion pump. From the steam discharge nozzle 16, propellant vapor emerges, which likewise comes from the evaporator 8 originates. At 17 a cooling condensation, similar to a diffusion pump, be provided .. In this way in the lower part of the vestibule 18 is a Pre-compression of the gases and vapors sucked out of the vacuum chamber 19. It is possible, to let such a device work without the steam loading nozzle 1, wherein then only the steam discharge nozzle 16 is present and the task of the Dampfbeladungsdiise takes over. In such a case, the cooling condensation 17 must be at an elevated temperature be held, or something else has to be taken care of. that not too big Part of the motive steam added at 16 is condensed so that the fan 2 is still can process a suitable, sufficiently dense gas-steam medium. At 20 are denotes cooled baffles that allow the motive steam to diffuse back into the to prevent room 19 to be evacuated.

In der vorliegenden schematischen Zeichenskizze ist nur ein einstufiges Rootsgebläse dargestellt. Will man jedoch auf höhere Drücke kommen, ist es erforderlich, mehrere Rootsgebläse- oder Turbogebläse-Kompressionsstufen direkt hintereinanderzusetzen.In the present schematic drawing sketch is only a one-step Roots blower shown. However, if you want to get to higher pressures, it is necessary to set several Roots blower or turbo blower compression levels directly behind one another.

An Hand der Fig. 2 soll zunächst eine besonders vorteilhafte Verfahrensweise für die Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Vakuums erläutert werden. Die Figur zeigt eine Reihe beiderseits offener, kanalartig ausgebildeter Arbeitsräume 21, die in Richtung des Pfeiles A bewegt werden. Die eine Eintrittsseite 22 dieser Arbeitsräume steht mit dem Vakuumraum 23 über eine durch die gestrichelte Linie 24 angedeutete Kühlfalle unmittelbar in Verbindung. Treibdampf düsen 25 sind unmittelbar an der Eingangsseite der Arbeitsräume 21 angeordnet. Auf der anderen Seite 26 der Arbeitsräume 21 sind Kühlschaufeln 27 vorgesehen, denen über Kühlleitungskanäle 28 ein kühlendes Medium, z. B. Wasser, zugeführt wird. Der Treibdampf (vgl. Pfeile 29) strömt durch die Expansionsdüsen 25 in die sich schnell bewegenden Arbeitsräume 21 - die z. B. Kanäle in einem umlaufenden Turbinenrad sein können - mit hoher Geschwindigkeit Vd (vgl. Fig. 3) ein. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Arbeitsräume 21 sei VQ. Der durch Schraffur dargestellte, aus den Düsen 25 austretende Dampfstrahl 30 bewegt sich also innerhalh der einzelnen Arbeitsräume relativ zu deren Wandungen 31 mit der aus Vd und Va .resultierenden Geschwindigkeit V, Der mit hoher Geschwindigkeit aus den Düsen 25 austretende Dampfstrahl 30 fegt also mit der Geschwindigkeit V,. die Arbeitsräume 21 leer. Seine Geschwindigkeit verringert sich dabei von dem Wert Vd auf den Wert L"d, wobei sich gleichzeitig seine Geschwindigkeit in den Arbeitsräumen von dein Wert V,. auf den Wert TI',. verringert (vgl. Fig. 3).A particularly advantageous procedure for generating and maintaining a vacuum will first be explained with reference to FIG. The figure shows a row of open, channel-like work spaces 21 on both sides, which are moved in the direction of arrow A. One entry side 22 of these working spaces is directly connected to the vacuum space 23 via a cold trap indicated by the dashed line 24. Motive steam nozzles 25 are arranged directly on the inlet side of the working spaces 21. On the other side 26 of the working spaces 21 cooling blades 27 are provided, which a cooling medium, for. B. water is supplied. The motive steam (see. Arrows 29) flows through the expansion nozzles 25 in the fast moving work spaces 21 - the z. B. can be channels in a rotating turbine wheel - at high speed Vd (see. Fig. 3) a. Let the speed of movement of the work spaces 21 be VQ. The steam jet 30 , shown by hatching and emerging from the nozzles 25, moves within the individual working spaces relative to their walls 31 at the speed V resulting from Vd and Va Speed V ,. the work rooms 21 empty. Its speed is reduced from the value Vd to the value L "d, with its speed in the working spaces simultaneously decreasing from the value V 1 to the value T 1 ′ (cf. FIG. 3).

Die entsprechende Krümmung der die Arbeitsräume gegeneinander abschließenden Wandungen 31 berücksichtigt diese Änderungen der Geschwindigkeit des Treibdampfes. Diese Krümmung ist in der Fig. 2 so dargestellt, da.ß der Treibdampf selbst keinerlei Reaktion auf die sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit V" bewegenden Wände 31 der Arbeitsräume 21 ausübt. Zwischen den Schaufeln 27 tritt nun eine durch das Profil der Schaufeln bedingte Verdichtung des Gemisches aus Gasen und Treibdampf ein, wobei gleichzeitig an den kühlenden Flächen dieser Schaufeln eine Kondensation des Treil)dampfes erfolgt.The corresponding curvature of the work spaces closing off from one another Walls 31 take these changes in the velocity of the motive steam into account. This curvature is shown in FIG. 2 in such a way that the motive steam itself does not have any Reaction to the walls 31 of FIG Workrooms 21 exercises. Between the blades 27 one now passes through the profile the blades conditional compression of the mixture of gases and motive steam, wherein At the same time, condensation of the treil) vapor on the cooling surfaces of these blades he follows.

Die schematische Darstellung läßt erkennen, daß sämtliche Gas- oder Dampfmoleküle, die aus dem Vakuumraum 23 in die Arbeitsräume 21 hineindiffundieren können, während sich die Einlaßseiten dieser Arbeitsräume zwischen den Düsen 25 befinden und vollkommen offen sind, durch die periodisch in die Arbeitsräume 21 hineinschlagenden Dampfstrahlen 30 abgeführt und anschließend zwischen den Schaufeln 27 verdichtet werden.The schematic representation shows that all gas or Vapor molecules that diffuse from the vacuum space 23 into the working spaces 21 can, while the inlet sides of these working spaces between the nozzles 25 and are completely open, through which the work rooms 21 penetrating steam jets 30 are discharged and then between the blades 27 can be compressed.

Dabei wirken die Dampfstrahlen 30 in den kanalartig ausgebildeten Arbeitsräumen 21 praktisch genauso wie die Kolben einer gut dichtenden Kolbenpumpe.The steam jets 30 act in the channel-like Working spaces 21 practically the same as the pistons of a well-sealing piston pump.

Während bei der Darstellung gemäß den Fig. 2 und 3 vorausgesetzt wurde, daß die Arbeitsräume 21 durch Wandungen 31 gegeneinander abgegrenzt sind. die derart gekrümmt sind, daß die Dampfstrahlen 30 kein Antriebsmoment auf die z. B. in Form eines Kranzes anzuordnenden Arbeitsräume 21 ausüben, kann man diese Krümmung auch in der Weise verlaufen lassen, daß ein Teil der kinetischen Energie der Dampfstrahlen in Vortreibkraft umgesetzt wird. Es läßt sich als der Kranz von Arbeitsräumen 21 durch die Dampfstrahlen 30 unmittelbar in Bewegung setzen.While it was assumed in the illustration according to FIGS. 2 and 3, that the working spaces 21 are delimited from one another by walls 31. those like that are curved that the steam jets 30 do not have any drive torque on the z. B. in shape exercise a wreath to be arranged work spaces 21, you can also this curvature run in such a way that part of the kinetic energy of the steam jets is converted into propulsion power. It can be seen as the wreath of work rooms 21 immediately set in motion by the steam jets 30.

Fig. 4 und 5: In einem Gehäuse 32, das ähnlich einem Turbinengehäuse ausgeführt ist, befindet sich ein nach Art eines Turbinenrades ausgebildetes Schaufelrad 33, das auf der Welle 34 befestigt ist. Die Welle 34 ist durch die Wälzlager 35 und 36 in dem Gehäuse 32 festgelegt. Das Rad 33 trägt einen Kranz von Kanälen 37, die durch Schaufeln 38 gegeneinander abgegrenzt sind. An der innenliegenden Eintrittsseite der Kanäle 37 münden Treibdampfdüsen 39, denen über die Leitung 40 Treibdampf zugeführt wird. Der obere Deckel 41, der über einen Flansch 42 den Anschluß der Vorrichtung an einen Vakuumraum erlaubt, enthält ,gekühlte Prallflächen 43, die die Rückdiffusion von Treibdämpfen in den Vakuumraum unterbinden sollen.4 and 5: In a housing 32 which is similar to a turbine housing is carried out, there is a blade wheel designed in the manner of a turbine wheel 33, which is attached to the shaft 34. The shaft 34 is supported by the roller bearings 35 and 36 fixed in the housing 32. The wheel 33 carries a wreath of channels 37, which are delimited from one another by blades 38. On the inside entry side of the channels 37 open out motive steam nozzles 39, which are supplied via line 40 with motive steam will. The upper cover 41, the connection of the device via a flange 42 Allowed to a vacuum space, contains, cooled baffles 43, the back diffusion to prevent propellant vapors in the vacuum space.

In dem Gehäuse 32 sind gekühlte Schaufeln 44 kranzartig angeordnet; die Schaufeln 44 können hohl ausgebildet sein; ihnen kann über Zuführungsöffnungen 45 Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, zugeführt werden. Die bei 45 zugeleitete Flüssigkeit kann entsprechend temperiert sein, wenn eine zu weitgehende Kondensation der aus den Kanälen 37 austretenden Dämpfe verhindert werden soll. Dies kann vor allem bei mehrstufigen Turbogebläsen notwendig sein. An den unteren Flansch 46 des Gehäuses 32 wird zunächst ein nicht dargestellter Kondensator und eine nicht dargestellte Auffangvorrichtung für das Kondensat des Treibdampfes und dann eine Grobpumpe angeschlossen. Das Kondensat wird einem Verdampfer zugeführt, dort verdampft und anschließend wieder durch die Leitung 40 in die Treibdampfdüsen 39 geleitet.Cooled blades 44 are arranged in a ring in the housing 32; the blades 44 can be hollow; them can via feed openings 45 coolant, e.g. B. water, are supplied. The liquid fed in at 45 can be tempered accordingly if too extensive condensation of the off the ducts 37 are to be prevented from escaping vapors. This can be especially true for multi-stage turbo blowers may be necessary. To the lower flange 46 of the housing 32 is first a capacitor (not shown) and a capacitor (not shown) Collecting device for the condensate of the motive steam and then a coarse pump connected. The condensate is fed to an evaporator, where it is evaporated and then again by the line 40 is passed into the motive steam nozzles 39.

Die aus den Düsen 39 mit hoher Geschwindigkeit ausströmenden Dampfstrahlen wirken in. dem Kranz von Kanälen 37 etwa in der gleichen Weise wie die Dampfstrahlen in den Arbeitsräumen 21 der Fig. 2. Die die Kanäle 37 gegeneinander abtrennenden Schaufeln 38 können jedoch so geformt sein, daß ein Teil der kinetischen Energie der aus den Düsen 39 austretenden Dampfstrahlen zum Antrieb des Rades 33 ausgenutzt wird, vor allem würde dies der Fall sein in einer der unteren Stufen eines mehrstufigen Turbogebläses, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist. In einem solchen Fall würde. der so angetriebene Turbinenteil der unteren nicht dargestellten Turbinenstufe neben einer Weiterverdichtung der bei 44 austretenden Gase und Dämpfe auch die Rotation des Turbinenrades 33 bewirken.The steam jets flowing out of the nozzles 39 at high speed act in the ring of channels 37 roughly in the same way as the steam jets in the working spaces 21 of FIG. 2. The channels 37 which separate the channels 37 from one another Blades 38, however, can be shaped so that some of the kinetic energy the steam jets emerging from the nozzles 39 are used to drive the wheel 33 will, especially this would be the case in one of the lower stages of a multi-stage Turbo blower, which is not shown in the drawing. In such a case would. the so driven turbine part of the lower turbine stage, not shown In addition to a further compression of the gases and vapors emerging at 44, there is also the rotation of the turbine wheel 33 cause.

Aus dem nicht dargestellten Vakuumraum treten diffundierende Gasmoleküle in den Raum 47 zwischen den Dampfstrahldüsen 39 ein und gelangen von hier in die offenen Kanäle 37, wo sie durch die wie Kolben wirkenden Teile der aus den Düsen 39 ausströmenden Dampfstrahlen nach außen befördert und gleichzeitig etwas komprimiert werden.Diffusing gas molecules emerge from the vacuum space (not shown) into the space 47 between the steam jet nozzles 39 and from here enter the open channels 37, where they pass through the parts acting like pistons from the nozzles 39 outflowing steam jets conveyed to the outside and at the same time compressed somewhat will.

Eine weitere Kompression des sich am äußeren Rand der Kanäle 37 bildenden Gemisches aus Treibdatnpf und abgesaugten Molekülen findet zwischen den Schaufeln 44 statt, deren Durchlaßquerschnitte sich allmählich verengen. Das Gemisch aus den abgesaugten Molekülen und dem Treil)dampf wird in dem Gehäuse 32 umgeleitet.Another compression of the forming on the outer edge of the channels 37 A mixture of propellant and extracted molecules takes place between the blades 44 instead, the passage cross-sections of which gradually narrow. The mixture of the The extracted molecules and the Treil) steam is diverted in the housing 32.

Es dürfte ohne weiteres klar sein, daß im Anschluß an die Schaufeln 44 «eitere Druckstufen. wie eben beschrieben, vorgesehen werden können, indem man das Rad 33 mit mehreren jeweils über Umlenkleitschaufeln hintereinandergeschalteten Schaufelkränzen versieht, wobei gegebenenfalls zur Verbesserung der Wirkung in diese Schaufelkränze auch noch weitere Treibdampfmengen hineingeblasen werden können.It should be readily apparent that following the blades 44 «more pressure stages. as just described, can be provided by the wheel 33 with several in each case connected in series via deflection vanes Shovel rings provides, if necessary, to improve the effect in this Blade rings can also be blown in further amounts of motive steam.

Je nach der Ausführung des turbinenartigen Teiles der Vorrichtung wird man die Kühlung und damit die Kondensation des Treihdampfes so führen, daß die Temperatur des Gas-Dampf-Gemisches auf für den Wirkungsgrad optimalen Werten gehalten wird und claß andererseits im Bereich der rotierenden Verdichtungsräder immer noch so viel Treibdampf in dein Gemisch vorhanden ist, daß die auf die Masse des Treibdampfes wirkende Zentrifugalkraft die Kompression unterstützt.Depending on the design of the turbine-like part of the device one will lead the cooling and thus the condensation of the Treihdampfes so that the temperature of the gas-steam mixture to values that are optimal for efficiency is held and on the other hand in the area of the rotating compression wheels there is still so much motive steam in your mixture that it hits the ground of the motive steam acting centrifugal force supports the compression.

Das Kondensat, das sich in den Leit- oder Um.lenkschaufeln bildet, fließt in dem Gehäuse 32 nach unten ab, wird gesammelt und einem Verdampfer zur neuen Verwendung zugeführt.The condensate that forms in the guide vanes or deflector vanes flows down in the housing 32, is collected and sent to an evaporator put to new use.

Die Anzahl und die Ausbildung der Kanäle wird man zweckmäßigerweise so wählen, daß jedes Rückströmen von Gasmolekülen in den Eintrittsstutzen 41 der Vorrichtung verhindert wird.The number and the formation of the channels will be expedient choose so that any backflow of gas molecules in the inlet port 41 of the Device is prevented.

Die Zufuhr der bei dem neuen Prozeß verbrauchten Wärme erfolgt am zweckmäßigsten in dem Verdampfer, in dem das Treibdampfkondensat wiederum verdampft -wird.The heat consumed in the new process is supplied on most expedient in the evaporator, in which the motive steam condensate evaporates in turn -will.

Um bereits -vor dem Gebläse eine Vorverdichtung der abzusaugenden Gase und Dämpfe zu erreichen, ist es zweckmäßig, eine Vorverdichtungsstufe nach Art einer Diffusionspumpe vorzusehen. Diese besteht aus einer Verdampfungsdüse 49 und einem Kühler 50. Die Düse ist zweckmäßig, um den abzusaugenden Gasen und Dämpfen vor Eintritt in das Turbinenrad eine gewisse Geschwindigkeit zu geben. Die Abdichtung des rotierenden Turbinenrades 33 gegenüber der Wand 51 gesch'i'eht gewissermaßen mit Dampf, der über den Zwischenraum zwischen 33 und 51 nicht gut durchtreten kann, wenn 51 entsprechend gekühlt ist.In order to achieve a pre-compression of the gases and vapors to be sucked off before the blower, it is advisable to provide a pre-compression stage in the manner of a diffusion pump. This consists of an evaporation nozzle 49 and a cooler 50. The nozzle is useful in order to give the gases and vapors to be sucked off a certain speed before they enter the turbine wheel. The sealing of the rotating turbine wheel 33 with respect to the wall 51 is done to a certain extent with steam, which cannot easily pass through the space between 33 and 51 if 51 is appropriately cooled.

Claims (22)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren. zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines hohen Vakuums, bei dem die aus einem Vakuumraum zu entfernenden Gase und Dämpfe durch Diffusion oder Mischung mit schnell strömendem T'reib,dampf abgeführt und vorverdichtet werden, wobei das entstandene Gemisch von Gasen und Dämpfen vor einer Kühlkondensation größerer Mengen des Treibdampfes geschützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das sowohl aus den abgesaugten Gasen und Dämpfen als auch dem größten Teil des Treibdampfes bestehende Gemisch mittels eines mechanischen, vorzugsweise rotierenden Verdichters, z. B. eines Rootsgebläses, auf höheren Druck gebracht und erst hinter diesem Verdichter zum Zwecke der Trennung des Treibdampfes von den abgesaugten Gasen und Dämpfen eine weitgehende Kondensation des Treibdampfes durchgeführt wird. PATENT CLAIMS: 1. Procedure. to generate and maintain a high vacuum, in which the gases and vapors to be removed from a vacuum space are removed and pre-compressed by diffusion or mixing with fast-flowing propulsion, whereby the resulting mixture of gases and vapors is precompressed before cooling condensation Motive steam is protected, characterized in that the mixture consisting of both the extracted gases and vapors and most of the motive steam by means of a mechanical, preferably rotating compressor, e.g. B. a Roots blower, brought to a higher pressure and only after this compressor for the purpose of separating the motive steam from the extracted gases and vapors, an extensive condensation of the motive steam is carried out. 2. Verfahren zur Erzeugung und Aufrech.terhaltung eines hohen Vakuums, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Arbeitsraum, der mit dem zu evakuierenden Vakuumraum in. Verbindung steht, periodisch Treibdampfstöße hineinschlagen, die die. in den Raum eingedrungenen Gase herausstoßen, und daß anschließend das herausgestoßene, durch Umwandlung eines Teiles der kinetischen Energie des Dampfes in Druckenergie vorverdichtete Gas-Dampf-Gemisch dem Verdichter direkt zugeführt wird, während der vorher leergefegte Raum in den Zeiten zwischen den Dampfstrahlstößen auf den leerzusaugenden Raum evakuierend einwirkt. 2. Process for generating and maintaining a high vacuum, in particular according to claim 1, characterized in that in a work space that is connected to the evacuating vacuum space. the the. expel gases that have penetrated into the room, and that subsequently the ejected, by converting part of the kinetic energy of the steam The gas-vapor mixture, which has been pre-compressed in pressure energy, is fed directly to the compressor while the space previously swept empty in the times between the steam jets has an evacuating effect on the room to be vacuumed. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eng nel)en.einanderliegende Räume, vorzugsweise in Form von Kanälen, schnell nacheinander an mit dein zu evakuierenden Raum verbundenen Öffnungen sowie an Dampfquellen vnrl;eil>°wegt werden. 3. The method according to claim 2, characterized in that closely spaced spaces, preferably in shape of canals, connected in quick succession to your room to be evacuated Openings and steam sources must be removed. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an eng nebeneinanderliegenden, feststehenden Räumen, die vorzugsweise in Form von Kanälen bzw. in der Anordnung eines feststehenden Leitschaufelkranzes angeordnet sind, Dampfduellen vorbeigeführt werden, wodurch diese Räume, Kanäle, Leitschaufeln in Richtung auf das Verdichtungssystem hin leergefegt werden. 4. The method according to the claims 1 and 2, characterized in that on closely spaced, fixed Spaces, preferably in the form of channels or in the arrangement of a fixed Guide vane ring are arranged, steam duels are bypassed, whereby these spaces, channels, guide vanes swept empty in the direction of the compression system will. S. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Räume, Kanäle oder Leitschaufeln mittels alternierend Dampf ausstoßenden Düsen in Richtung auf das Verdichtungssystem hin ausgefegt werden. S. The method according to claims 1 and 2, characterized in that rooms, Channels or guide vanes in the direction of alternating steam-emitting nozzles be swept out on the compaction system. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Form eines Kranzes angeordneten Räume oder Kanäle derart um die Achse des Kranzes rotieren, daß sie sich an den al)wechselnd in einem entsprechenden Kranz fest angeordneten, Öffnungen und Dampfquellen vorbeibewegen, wobei in schneller Folge Gase aus dem zu evakuierenden Raum und Dampfstöße aus den Dampfquellen in die Räume oder Kanäle eindringen. 6. The method according to claim 3, characterized characterized in that the spaces or channels arranged in the form of a ring in such a way Rotate around the axis of the ring that they are at the al) alternately in a corresponding Wreath fixed, vents and sources of steam moving past, taking in faster Follow gases from the room to be evacuated and bursts of steam from the steam sources in penetrate the spaces or channels. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aus den rotierenden Kanälen austretende Gas-Dampf-Gemisch in einem zweiten feststehenden Kanalkranz eintritt, 'in dem die kinetische Energie des Gemisches in Druck umgewandelt wird. B. 7. The method according to claim 6, characterized in that that the emerging from the rotating channels gas-steam mixture in a second fixed Channel ring enters, in which the kinetic energy of the mixture is converted into pressure will. B. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Kanalkranz gekühlt wird, so da.ß in ihm eine Kondensation des Treibdampfes erfolgt, und daß das Kondensat in bekannter Weise wieder verdampft und in den Kreislauf zurückgeführt wird. Method according to claim 7, characterized in that the fixed Channel ring is cooled, so that a condensation of the motive steam takes place in it, and that the condensate evaporates again in a known manner and returned to the circuit will. 9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas-Dampf-Gemisch in weiteren Stufen verdichtet wird, ehe es in eine Kondensationsstufe gelangt. 9. The method according to claim 1 or one of the following claims, characterized in, that the gas-steam mixture is compressed in further stages before it enters a condensation stage got. 10. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas-Dampf-Gemisch bei gleichzeitiger gleichmäßiger oder intermittierender Zufuhr von Treibdampf in weiteren rotierenden Turbo.verdichtungsstufen verdichtet wird. 10. The method according to claims 2 to 9, characterized in that the gas-vapor mixture with simultaneous, uniform or intermittent supply is compressed by motive steam in further rotating turbo.compression stages. 11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Kondensation des Dampfes von dem Dampf zum größten Teil befreite Gas erneut der Einwirkung von intermittierenden Dampfstößen vorzugsweise in dem Schaufelkranz eines rotierenden Verdichters ausgesetzt wird. 11. The method according to claim 8, characterized in that the by condensation of the steam from the steam for the most part freed gas again the action of intermittent bursts of steam preferably in the blade ring of a rotating one Compressor is suspended. 12. Verfahren nach Anspruch 3 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle durch die Schaufeln eines Turbinenrades gebildet werden und ein Teil der kinetischen Energie des Dampfes den Antrieb des Turbinenrades bewirkt. 12. The method according to claim 3 or one of the following Claims, characterized in that the channels through the blades of a turbine wheel are formed and part of the kinetic energy of the steam drives the Turbine wheel causes. 13. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Kondensation des Dampfes - die vorzugsweise durch Kompression des Dampfes erfolgt-frei werdende Wärme zum großen Teil durch entsprechende Wärmeübertragungsvorrichtungen zum Verdampfen des Treibmittels oder zur Erhitzung des Treibmitteldampfes verwendet wird. 13. The method according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that in the condensation of the steam - the preferably by compressing the steam, a large part of the heat released is carried through corresponding heat transfer devices for evaporating the propellant or is used to heat the propellant vapor. 14. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche., dadurch gekennzeichnet, daß das im Kreislauf umlaufende Treibmittel in bekannter Weise durch Zufuhr zusätzlicher Wärmeenergie verdampft wird. 14. The method according to claim 1 or one of the following claims., Characterized in that the circuit circulating propellants in a known manner by supplying additional thermal energy is evaporated. 15. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdichtungsgebläse und dessen Gehäuse auf einer genau einregulierten erhöhten Temperatur gehalten wird, so daß im Unterdruckteil des Rotationsgebläses keine Kondensation des Treibmitteldampfes erfolgt, während in den Teilen, in denen höherer Druck herrscht, eine Kondensation des Treibmitteldampfes stattfindet. 15. The method according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that the compression fan and its housing on one precisely regulated elevated temperature is maintained, so that in the negative pressure part of the rotary blower no condensation of the propellant vapor takes place while in the parts where there is higher pressure, condensation of the propellant vapor takes place. 16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein ähnlich einem Turbinengehäuse ausgeführtes geschlossenes Gehäuse, einen nach Art eines Turbinenrades gestalteten, in dem Gehäuse drehbar gelagerten Kanalkranz, an der Einlaß.seite des Kanalkranzes mit Abstand voneinander angeordnete Treibdampfdüsen und eine mit den Zwischenräumen zwischen den Dampfdüsen in Verbindung stehende Anschlußleitung zum Anschluß an den zu evakuierenden Raum, in welcher neben Kühlst' stemen vorzugsweise Düsen nach Art einer Diffusionspumpe angeordnet sind, die in an sich bekannter Weise eine Vorverdichtung der abzusaugenden Gase und Dämpfe mit Treibdampf bewirken, so da,ß das so entstehende Gas-Dampf-Gemisch eine für die Weiterbeförderung im Turbogebläse notwendige Dichte erhält. 16. Apparatus for performing the method according to claim 1 or one of the following claims, characterized by a housing similar to a turbine executed closed housing, one designed in the manner of a turbine wheel, in the housing rotatably mounted channel ring on the Einlaß.seite of the channel ring motive steam nozzles arranged at a distance from one another and one with the spaces in between connecting line connected between the steam nozzles for connection to the Room to be evacuated, in which, in addition to cooling, preferably nozzles according to Art a diffusion pump are arranged, which precompression in a manner known per se of the gases and vapors to be extracted with motive steam, so there, ß the resulting Gas-steam mixture of a density necessary for further transport in the turbo blower receives. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch an der Auslaßseite des Kanalkranzes angeordnete Leitschaufeln. 17. The apparatus according to claim 16, characterized by on the outlet side of the channel ring arranged guide vanes. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln wärmeleitend mit dem Gehäuse in. Verbindung stehen. 18. Apparatus according to claim 17, characterized characterized in that the guide vanes are thermally conductive with the housing in. Connection stand. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln durch ein Kühlmedium zusätzlich kühlbar sind. 19. The device according to claim 18, characterized in that the guide vanes can also be cooled by a cooling medium. 20. Vorrichtung nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kanalkranz ein oder mehrere Schaufelkränze gekuppelt sind, die als Schaufelkränze eines ein- oder mehrstufigen Zentrifugalgebläses dienen, und in dem Gehäuse entsprechende Umlenk- und Leitschaufeln vorgesehen sind. 20. Apparatus according to claim 17, 18 or 19, characterized in that one or more blade rings with the channel ring are coupled, which act as blade rings of a single or multi-stage centrifugal fan serve, and corresponding deflection and guide vanes are provided in the housing. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß den Schaufelkränzen Treibdampfdüsen zugeordnet sind, deren Dampfstrahlen vorzugsweise die Schaufelkränze antreiben. 21. The device according to claim 20, characterized in that the blade rings Driving steam nozzles are assigned, the steam jets of which are preferably the blade rings drive. 22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 15, gekennzeichnet durch ein geschlossenes Gehäuse, in dem sich ein ein- oder mehrstufiges Rootsgebläse mit einer Anschlußleitung befindet, in welcher Düsen und Kühlsysteme nach Art einer Diffusionspumpe angeordnet sind, die einerseits in bekannter Weise Vorve-rdichtung der abzusaugenden Gase und Dämpfe mit Treibdampf bewirken, so daß das so entstehende Gas-Dampf-Gemisch eine für die Weiterbeförderung im Turbogebläse notwendige Dampfbeladung erhält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift hTr. 928 314; USA.-Patentschrift Nr. 2 063 665.22. Device for performing the method according to claim 1 and 15, characterized by a closed housing in which there is a single or multi-stage Roots blower with a connecting line is located in which nozzles and cooling systems are arranged in the manner of a diffusion pump, on the one hand in a known manner Pre-seal the gases and vapors to be extracted with motive steam, so that the resulting gas-steam mixture is used for further transport in the turbo blower necessary steam loading. Publications considered: German patent specification hTr. 928 314; U.S. Patent No. 2,063,665.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US2063665A (en) * 1934-03-21 1936-12-08 Baxter Don Inc Diffusion vacuum pump
DE928314C (en) * 1953-09-25 1955-05-31 Siemens Ag Pump arrangement for generating a high vacuum

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