201385. lajstromszámú szabadalom • Turbomolekuláris vákuumszivattyú
HU 201385 B 2 lapátszámtól, a lapátok közötti csatornák átbocsátó keresztmetszeteitől és a lapátok a hajlásszögeitől függ. Az ismertetett kiviteli alaknál a 7, 8, 9, 10 lapátkerekek egymással kapcsolatban a 3 forgórész O forgástengelye körül ügy vannak forgatva, hogy a 7, 8, 9, 10 lapátkerekek mindegyikén van egy olyan 29, 30, 31, 32 lapát, amellyel a közös oldal felé levő síkjai egy közös síkban vannak. A turbomolekuláris vákuumszivattyú ilyen konstrukciós kialakítása lehetőséget nyújt a 3 forgórésznek egydarabként való kialakítására, ami egyszerűbbé teszi a 3 forgórész elkészítésének technológiai folyamatát, a legyártáshoz szükséges időt az ötödére csökkenti és a turbomolekuláris vákuumszivattyú működési tulajdonságait javítja. A turbomolekuláris vákuumszivattyú a következőképpen működik: A vákuumszivattyú üzembe állításakor a 28 karimáját összeerősítjük az adott technológiai berendezés rajzon nem ábrázolt, evakuálni kívánt kamrájával (1. ábra). A 21 csatlakozócsonkot egy a rajzokon nem látható csővezetéken keresztül összekapcsoljuk egy elővákuumot létrehozó készülékkel. Az elővákuumot létrehozó készülék révén az evakuálni kívánt, légmentesen lezárt kamrában 1 és 10_l Pa közötti nyomást hozunk létre. Ezután a rajzokon nem ábrázolt elektromotor révén forgásba hozzuk a 15 tengelyt és az ezen levő 3 forgórészt, minek következtében a 7, 8, 9, 10 lapátkerekek is forognak co f orgásirányban. A 3 forgórész forgása közben az evakuálni kívánt kamra teréből gázmolekulák jutnak a vákuumszivattyú üregterébe és ezeket a gázmolekulákat a V gázszívási oldalon levő első 7 lapátkerék 29 lapátjai megfogják. A gázmolekulák saját hősebességéhez a forgó 29 lapátkerekekkel való ütközés által létrehozott sebességimpulzusok adódnak. A 7 lapátkerékkel való többszöri ütközés, a 29 lapátokról való többszöri viszszaverődés következtében a gázmolekulák a 11 lapáttárcsára, majd tovább a második 8 lapátkerék 30 lapátjaira ütköznek. A gázmolekulák, amelyek a visszaverődési törvény alapján azokban a síkokban vándorolnak, amelyek az agy kerületével egytengelyű kerületen vannak és a 29 lapátok síkjait metszik, érintőlegesen haladnak, fölütköznek az első 7 lapátkerékre és a tangenciális sebességkomponens mellett egy radiális sebességkomponenst is kapnak, ami ezeknek a 29 lapátok kerületéig való vándorlását elősegíti, ahol a 29 lapátok lineáris sebességei nőnek. Mindennek eredményeként a gázmolekulák erőimpulzusa megnövekedik és ezek a V gázszívási oldaltól gyorsabban mozognak az N gáznyomási oldal felé. Ezáltal a turbomolekuláris vákuumszivattyú szívássebessége nő. Miután a gázmolekulák áthaladtak a 11 lapáttárcsán, fel ütköznek a második 8 lapátkeréken, amelynek metszésvonalai a 30 lapátok síkjaival majdnem sugárirányúnk. A gázmolekulák a 8 lapátkerék 30 lapátjaival való ütközés révén csupán egy tangenciális komponenst kapnak és a gázevakuálás pontosan úgy megy végbe, mint más ismert turbomolekuláris vákuumszivattyúknál. A gázmolekuláknak a 8 lapátkerék 30 lapátjain való visszaverődése után a gázmolekulák a 12 lapáttárcsára és tovább, a 9 lapátkerékre ütköznek föl. amelynek 31 lapátok síkjaival való metszésvonalai a 3 forgórész co forgásirányában hajlanak. A 9 lapátkerék 31 lapátjainak felfutó oldalaival való ütközéskor a gázmolekulák egy a 9 lapátkerék kerületétől a 3 forgórész O forgástengelye felé ható erőimpulzust kapnak úgy, hogy a gázmolekuláknak 4 résből való evakuálása biztosítva van és a gázmolekuláknak szóródási visszaáramlása is csökkent mértékű. Miután a gázmolekulák áthaladtak a 9 lapátkeréken, felütköznek a 13 lapáttárcsára és ezután a 10 lapátkerék 32 lapátjaira. A 10 lapátkerék munkamódja pontosan olyan, mint a 9 lapátkeréké. Mivel azonban a ßa szög nagyobb a ß.3 szögnél, a gázmolekulának a 4 résből való eltávolodásánál a gáz szóródó áramlása csökkenésének következtében a hatásosság javul, aminek következménye pedig a gázkompresszió fokának növekedése. A gázmolekulák ezután a 10 lapátkerék 32 lapátjairól a molekuláris gázevakuáló fokozat 14 hornyaiba jutnak. A molekuláris gázevakuáló fokozat az ismert módon működik. Az előbbiek szerint a turbomolekuláris vákuumszivattyú üzemelése közben a lapátsíkok metszésvonalainak sugáriránytól a forgórész forgásiránya felé való hajlása a gázkompresszió fok növekedését, és az ellentétes irányban való hajtás a szívássebesség növekedését eredményezi. Végeredményként a turbomolekuláris vákuumszivattyú valamennyi evakuáló tulajdonsága javul anélkül, hogy méretei megnövekednének. A találmány szerinti turbomolekuláris vákuumszivattyú különféle technológiai berendezésekhez alkalmazható olyan vákuum létrehozására és fenntartására, amelynél a maradó gáznyomás l(H Pa és 10-7 Pa közötti. így például használható az elektronikában mikrokapcsolások előállítására, mesterséges kristályok tenyésztésére, valamint különböző olyan kutató berendezések és készülékek alkalmazásához, amelyek vákuummal dolgoznak, mint például az elemirészecske gyorsítók, tömegspektrométerek és elektronmikroszkópok. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Turbomolekuláris vákuumszivattyú, amelynek üreges állórésze, ennek tengelyirányú furatában ágyazott, legalább két lapátkerékkel kialakított forgórésze és a lapátkerekek között az állórészhez erősített lapáttárcsái vannak, a lapáttárcsák a forgórész lapátkerekeinek sík lapátjaival szöget bezáróan vannak elrendezve és a lapátok a hozzájuk tartozó lapátkerék kör alakú kerületén úgy vannak elhelyezve, hogy a szomszédos lapátok egymás felé levő síkjai közötti csatornák átbocsátó keresztmetszetei a gázszívási oldalon levő lapátkeréktől a gáznyomási oldalon levő lapátkerékig csökkennek és a lapátok síkjai a forgórész forgástengelyre merőleges síkjaihoz a forgórész forgásirányában hajlanak, azzal jellemezve, hogy legalább az egyik lapátkeréknek (7, 8, 9, 10) mindegyik lapátja (29, 30, 31, 32) úgy van elrendezve, hogy síkjuknak a forgórész (3) forgástengelyére (O) merőleges síkkal való metszésvonala az agy (33. 35, 37, 39) kör alakú kerületének ahhoz a pontjához húzott sugárral (Rí R2 Rí R4) szöget (ß 1 ß: ß.i ß-t) képez, amely pontban a metszésvonal (m. n. p. f) az agy (33, 35. 37. 39) kerületét metszi, és hogy legalább egy a gáznyomási oldal (N) felé levő lapátkerék (10) a forgórész (3) forgásirányában (co) és legalább egy a gázszívási 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
