DE1158531B - Kuehlvorrichtung, insbesondere fuer die Kuehlfalle bei Diffusionspumpen - Google Patents

Description

• Kühlvorrichrung, insbesondere für die Kühlfalle bei Diffusionspumpen Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung, mit einem von einem kälteerzeugenden strömenden Mittel durchflossenen Verdampfer, insbesondere für die bei Diffusionspumpen übliche Kühlfalle, die bekanntlich dazu dient, die gasförmigen Moleküle des strömenden Treibmittels und die im Evakuierungsraum enthaltenen kondensierbaren Gase oder Dämpfe zu kondensieren, da diese Gase bzw. Dämpfe sonst die Erzielung des gewünschten hohen Vakuums auf Grund ihrer eigenen Dampfspannung verhindern.
• In bisher allgemein bekannter Weise besitzen die für solche Anwendungen benutzten Gasfallen Kühlschlangen, die mit eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisenden Kondensationswänden in Berührung stehen, welche auf Grund einer entsprechenden Anordnung in der Strömung der Gase und Dämpfe befindliche lichtundurchlässige Abschirmfiächen bilden. Diese Kondensationswände sind mit einem ihrer beiden Enden an der Kühlschlange befestigt. Das hat zur Folge, daß ihre entsprechende Betriebstemperatur nur in den Bereich übertragen wird, in dem der thermische Kontakt mit dem Kühlmittel vorhanden ist.
• Demzufolge können die Wandbereiche außerhalb dieser thermischen Kontaktzone auf sehr hohen Temperaturen verbleiben, wodurch der thermische Wirkungsgrad dieses Kühlsystems ziemlich gering ist.
• Gemäß der Erfindung wird nun bei einer solchen Kühlvorrichtung deren thermischer Wirkungsgrad dadurch wesentlich gesteigert, daß Kondensationswände verwendet werden, deren Betriebstemperaturen in zwei den beiden Enden dieser Wände unmittelbar benachbarten Bereichen übertragen werden. Dies wird im wesentlichen dadurch erzielt, daß bei der hier vorgeschlagenen Kühlvorrichtung der Verdampfer mit einem von ihm umschlossenen und vor ihm vom kälteerzeugenden strömenden Mittel durchflossenen Siedegefäß durch thermisch gut leitende Zwischenglieder verbunden ist, die nicht nur einen Wärmeaustausch zwischen den Wandungen dieser beiden Teile bewirken sondern gleichzeitig als an sich bekannte in der Strömungsrichtung der Gase und Dämpfe lichtundurchlässige Abschirm- und Kondensationsfläche ausgebildet sind.
• Im einzelnen kann die mit der Erfindung vorgeschlagene Kühlvorrichtung, wenn sie mit einem die Form einer Rohrschlange aufweisenden Verdampfer ausgestattet ist, eine praktisch einfache Ausführung dadurch erhalten, daß als Zwischenglieder für den thermischen Anschluß des Verdampfers an das Siedegefäß ebene Metallplatten mit Kreissektorumriß vorgesehen sind, die einerseits an der Siedegefäßwandung an längs einer Schraubenlinie verteilten Stellen und andererseits an den einzelnen Windungen der Rohrschlange befestigt sind und andererseits sich gegenseitig teilweise in der Anstiegrichtung der Schraubenlinie übergreifen und dadurch eine Art Wendeltreppe mit Teilüberdeckung der Stufenflächen bilden.
• Die Zeichnung veranschaulicht die Kühlvorrichtung nach der Erfindung beispielsweise in einer Ausführungsform.
• Fig. 1 zeigt in teilweise geschnittener Seitenansicht eine mit Hilfe von sektorförmigen Metallplatten erfindungsgemäß ausgebildete Kühlvorrichtung.
• Fig. 2 gibt in Ansicht das Siedegefäß der Kühlvorrichtung nach Fig. 1 in Einzeldarstellung wieder und läßt die Halterung der metallischen Sektorplatten an diesem erkennen.
• Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt des mit den Sektorplatten versehenen Siedegefäßes und veranschaulicht die gegenseitige Lagenbeziehung und Versetzung zweier unmittelbar aufeinanderfolgender Sektorplatten.
• Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Kühlvorrichtung tritt an den Kopfteil des den Mittelteil des Kühlsystems bildenden Siedegefäßes 1 eine Rohrleitung 2 ein, welche ein kälteerzeugendes strömendes Mittel, z. B. Freon, dem oberen Teil des Siedegefäßes zuführt, während sich an dem unteren Ende 3 des Siede- gefäßes 1 eine Rohrschlange 4 anschließt, die in das Abführungsrohr 5 für das Kältemittel nahe dem Kopfteil des Siedegefäßes übergeht. Um den Wärmeaustausch zwischen dem Siedegefäß 1 und der Rohrschlange 4 zu verbessern, sind zwischen dem Siedegefäß 1 und der Rohrschlange"4 4 Metallplatten 6 vorgesehen, welche als Kühlflächen wirken und von denen einige in Fig. 1 durch dicke schwarze Linien angedeutet sind.
• Diese Metallplakten haben, wie Fig. 3 an zwei Platten 65 und 66 zeigt, die Form von Kreissektoren gleicher Größe und sind längs einer Schraubenlinie an der Wandung des Siedegefäßes 1 mit Abständen gut thermisch leitend und radial abstehend befestigt sowie im Halbmesser und im Kreisbogen der Rohrschlange 4 angepaßt. Die Gesamtheit dieser metallischen Sektoren, von denen Fig. 2 beispielsweise drei Paare von unmittelbar aufeinanderfolgenden Platten 61, 62 und 63, 64 sowie 65, 66 zeigt, bildet eine Folge von Stufen in der Art einer Wendeltreppe, die um das Siedegefäß 1 gewunden ist und mit ihm in gut wärmeleitender Verbindung steht. Dabei übergreift von jeweils zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden sektorförmigen Metallplatten die obere Platte teilweise die senkrecht darunterliegende Platte, wie Fig. 3 beispielsweise an den beiden Platten 65 und 66 veranschaulicht, von denen die obere Platte 65 mit dem durch die gestrichelte Linie 7 und die benachbarte radiale Kante begrenzten Teil die untere Platte 66 überragt. Die am Siederohr 1 befestigten Plattensektoren ergeben daher eine Gesamtfläche, die in der zu ihnen senkrechten Richtung für Lichtstrahlen undurchlässig ist und die Gase und Dämpfe zur beidseitigen Bespülung jeder einzelnen sektorförmigen Metallplatte zwingt und dadurch die Kondensationswirkung der ganzen Kühlvorrichtung wesentlich steigert.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Kühlvorrichtung mit einem von einem kälteerzeugenden strömenden Mittel durchlios senen Verdampfer, insbesondere für die Kühlfalle bei Diffusionspumpen zur Kondensation der gasförmigen Moleküle des strömenden Treibmittels und der im Evakuierungsraum enthaltenen kondensierbaren Gase oder Dämpfe, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (4) mit einem von ihm umschlossenen und vor ihm vom kälteerzeugenden strömenden Mittel durchflossenen Siedegefäß (1) durch thermisch gut leitende Zwischenglieder (6) verbunden ist, die nicht nur einen Wärmeaustausch zwischen den Wandungen dieser beiden Teile (1 und 4) bewirken, sondern gleichzeitig als an sich bekannte, in der Strömungsrichtung der Gase und Dämpfe lichtundurchlässige Abschirm- und Kondensationsfiäche ausgebildet sind.
2. 2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem die Form einer Rohrschlange aufweisenden Verdampfer, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenglieder für den thermischen Anschluß des Verdampfers an das Siedegefäß (1) ebene Metallplatten (6) mit Kreissektorumriß vorgesehen sind, die einerseits an der Siedegefäßwandung(l) an längs einer Schraubenlinie verteilten Stellen und andererseits an den einzelnen Windungen der Rohrschlange (4) befestigt sind und andererseits sich gegenseitig teilweise in der Anstiegrichtung der Schraubenlinie übergreifen und dadurch eine Art Wendeltreppe mit Teilüberdeckung der Stufenfläche bilden. ~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1028 734, 1047370.