[发明专利]扩散泵

说明书

一种扩散泵，特别是高能效扩散泵，包括外罩(10)和连接到所述外罩(10)的沸腾室(14)。在所述沸腾室(14)的区域中，布置加热元件(16)。进一步，排气口(20，22)布置在外罩(10)中并且连接到所述沸腾室(14)。在所述排气口(20，22)的区域中，冷凝器(24)布置在所述外罩(10)的内表面处，其中在所述冷凝器(24)的区域中，提供用于对冷凝器(24)进行冷却的冷却系统(26)。所述沸腾室(14)通过隔离器(52)与所述冷凝器(24)热隔离。替代地或附加地，所述冷凝器(24)的所述冷却系统(26)至少部分地是水冷却系统。替代地或附加地，所述冷凝器(24)的所述冷却系统(26)经由热泵(40)连接到所述加热元件(16)，使得从所述冷凝器(24)的热传送至加热元件(16)。替代地或附加地，提供温度测量装置，其测量冷凝器温度，其中所述温度测量装置(34)连接到冷凝器冷却系统调节器，以用于对所述冷凝器(24)的所述冷却系统(26)进行调节。替代地或附加地，加热元件调节器已经连接到所述加热元件(16)，用于针对占主导的泵浦情形调整所述加热元件(16)的所述热输出。

技术领域

本发明涉及扩散泵。

背景技术

传统的扩散泵包括其中布置有加热单元的沸腾室。利用该加热元件，推进剂被蒸发。传统的扩散泵包括紧邻着沸腾室的外罩。在该外罩中布置有排气口，推进剂蒸汽从沸腾室上升到排气口，由排气口转向以形成伞形蒸汽流并且携带有扩散的气体分子。随后，推进剂蒸汽再次由冷凝器再次冷凝。冷凝的推进剂行进回到沸腾室。携带的气体由连接到前级真空支路的真空泵来泵出。在该处理的帮助下，气体从真空室移除，使得在真空室内产生真空。

在扩散泵中应用的扩散处理需要高的能耗。首先，推进剂必须被设置到高的温度以用于沸腾和/或蒸发的目的。这通常是在电热能的帮助下来实现的。然而，推进剂蒸汽必须要被再次冷凝。为此，引入的热必须要被再次散逸。散逸热是从整体过程离开的损耗能。

进一步，已知扩散泵的扩散过程是以非调节的方式来执行的，即，加热元件将推进剂加热到预设的(温度)值。之后，该预设的温度被保持恒定。进一步，预设的温度并不需要满足任意更高的要求，除非必须要确保推进剂蒸发并且推进剂并不被热分解。进一步，已知的扩散泵是以非调节的方式来冷却的，使得选择最大的冷却。在非调节的加热元件的情形下，不需要的热必须经由增加的冷却来散逸。

因此已知的扩散泵是能量低效的并且其特征在于非必要的高能耗。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种减小能耗的扩散泵。

上述目的利用根据本发明的扩散泵和方法来实现。

根据本发明的扩散泵(尤其是高能效扩散泵)包括外罩。该外罩连接到沸腾室，其中在沸腾室的区域中布置有加热元件。在沸腾室中加热元件的帮助下，推进剂被蒸发。在外罩中布置有排气口，该排气口连接到沸腾室。来自沸腾室的推进剂蒸汽因此流到排气口并且通过排气口逸出。在该外罩的内表面处，在排气口的区域中布置有冷凝器。进一步，用于对冷凝器进行冷却的冷却系统布置在冷凝器的区域中。从排气口逸出的推进剂蒸气流到冷凝器并且在该排气口处冷凝。冷凝的推进剂再次行进回到扩散泵的沸腾室中。具体地，外罩已经连接到真空室，该真空室由扩散泵来排空。

根据本发明，沸腾室与外罩热隔离，并且特别地通过隔离器与冷凝器隔离。隔离器阻止由沸腾室中的加热元件所产生的热被传输到冷凝器，因为沸腾室中的温度要显著地高于冷凝器的温度。如果不提供隔离器，将从沸腾室传输到冷凝器的热将不得不经由冷凝器的冷却系统来散逸，以确保冷凝器的恒定温度。因此，对冷凝器的冷却系统提出了更大的要求。同时，散逸的热导致损耗的能量，因为散逸的热将不可再用于加热推进剂。因此，隔离器尤其特征在于低的热传导性，使得热并不能从沸腾室传输到冷凝器。因此，加热元件的能耗和对冷凝器的冷却系统的需求二者都被减小。

替代地或附加地，根据本发明的扩散泵的冷凝器的冷却系统至少部分地被设计为水冷却系统。这里，在冷凝器处发生的冷凝热经由水冷却系统来散逸。