ITTO960821A1

ITTO960821A1 - Dispositivo di pompaggio da vuoto.

Info

Publication number: ITTO960821A1
Application number: IT96TO000821A
Authority: IT
Inventors: Simon Mauro De; Gianfranco Cappuzzo
Original assignee: Varian Spa
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 1998-04-08
Also published as: DE69717231D1; DE69717231T2; IT1288737B1; JPH10131887A; US5971725A; EP0836008A3; EP0836008B1; EP0836008A2

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo: "Dispositivo di pompaggio da vuoto",

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di pompaggio da vuoto, in particolare del tipo comprendente una pompa turbomolecolare.

E' noto che una pompa da vuoto del tipo turbomolecolare comprende una pluralità di stadi di pompaggio alloggiati all'interno di un involucro sostanzialmente cilindrico ed avente un'apertura assiale di ingresso dei gas aspirati posta ad un'estremità ed un'apertura radiale o assiale di evacuazione dei gas posta all'estremità opposta.

Detti stadi di pompaggio si compongono generalmente di un disco rotore solidale con l'albero girevole della pompa il quale è posto in rotazione da un motore elettrico ad una velocità solitamente non inferiore ai 25.000 giri/minuto e che può raggiungere i 100.000 giri/minuto.

Detto disco rotore ruota a stretta tolleranza all'interno di anelli statori solidali con l'involucro della pompa e definenti lo statore dello stadio di pompaggio.

Fra disco rotore e statore è inoltre definito un canale di pompaggio dei gas aspirati.

Detto canale di pompaggio definito fra rotore e statore in ogni stadio di pompaggio comunica con gli stadi di pompaggio precedente e successivo mediante una bocca di aspirazione ed una bocca di scarico, rispettivamente, previste attraverso lo statore in corrispondenza del canale di pompaggio dei gas aspirati.

Un esempio di pompa turbomolecolare del tipo suddetto è descritto nel documento EP 0445 855 a nome della stessa richiedente.

Nell'esempio di pompa turbomolecolare descritto nel documento EP 0445 855 è previsto l'impiego sia di stadi di pompaggio provvisti di rotori a disco piano sia di stadi di pompaggio provvisti di rotori con palette.

Questa disposizione combinata di stadi di pompaggio consente alla pompa di fornire ottime prestazioni in termini di rapporto di compressione e di poter evacuare i gas verso l'ambiente esterno a pressione atmosferica utilizzando pompe di prevuoto semplici del tipo non lubrificato, ad esemplo a diaframma.

Inoltre la costruzione della pompa da vuoto del tipo turbomolecolare secondo l'insegnamento del documento EP 0445 855 consente una notevole riduzione della potenza dissipata dalla pompa.

E' inoltre noto l'utilizzo di unità di comando di tipo elettronico per l'alimentazione del motore delle pompe da vuoto in genere, ed in particolare di tipo turbomolecolare, provviste di un circuito elettronico di alimentazione atto a formare un sistema di f.e.m.i (forze elettromotrici) per l'alimentazione del motore elettrico della pompa da vuoto .

Dette unità di comando comprendono inoltre generalmente mezzi per la trasformazione del livello di tensione disponibile nella rete pubblica in quello nominale idoneo al funzionamento del motore della pompa da vuoto e mezzi per la regolazione del livello della tensione di alimentazione durante il ciclo di funzionamento della pompa in base alla pressione residua presente all'interno della pompa da vuoto ed alle condizioni di funzionamento del motore della pompa, dalla fase di avviamento a quella di regime nominale di rotazione.

Per ragioni di ingombro Θ di raffreddamento dette unità note devono essere collocate separate dalla pompa turbomolecolare e dotate di appositi mezzi di raffreddamento in aggiunta a quelli già presenti per il raffreddamento della pompa da vuoto .

La predisposizione di unità di comando separate rispetto alla pompa da vuoto, raffreddate autonomamente e collegate elettricamente sia alla rete pubblica di alimentazione, sia alla pompa da vuoto mediante conduttori di lunghezza e sezione opportuna rappresenta un inconveniente ed impedisce la realizzazione di dispositivi di pompaggio compatti e di dimensioni ridotte.

Scopo della presente invenzione è quello di provvedere un dispositivo di pompaggio da vuoto, in particolare del tipo turbomolecolare, che sia compatto e di ridotte dimensioni.

Questo scopo della presente invenzione viene raggiunto dall'unità di comando come rivendicato nella rivendicazione 1.

Altri scopi della presente invenzione sono raggiunti dall'unità di comando come rivendicato nelle rivendicazioni dipendenti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione di alcune forme di esecuzione, preferite, ma non esclusive, del dispositivo di pompaggio da vuoto illustrato a titolo indicativo, ma non limitativo nei disegni allegati in cui:

la Figura 1 è una vista frontale di una pompa da vuoto del tipo turbomolecolare parzialmente sezionata;

La Figura 2 è una vista frontale della pompa da vuoto di Figura 1 in cui sono visibili il motore ed il cuscinetto di supporto;

la Figura 3 è una vista prospettica frontale del dispositivo di pompaggio secondo l'invenzione;

la Figura 4 è una vista prospettica posteriore del dispositivo di pompaggio di cui alla Figura 3 ;

la Figura 5 è una vista posteriore parzialmente sezionata del dispositivo di pompaggio illustrato nelle Figure 2 e 3;

la Figura 6 è una vista prospettica dall'alto dell' unità elettronica di comando del dispositivo di pompaggio secondo l'invenzione;

a .Figura 7 . è una vista in pianta del coperchio del contenitore dell'unità elettronica di comando di cui alla Figura 5;

la Figura 8 è una vista schematica in esploso di una prima variante realizzativa del dispositivo di pompaggio secondo l'invenzione;

la Figura 9 è una vista schematica in prospettiva del dispositivo di pompaggio di Figura 8 assemblato;

la Figura 10 è una vista schematica in prospettiva del dispositivo di pompaggio di Figura 9 provvisto di raffreddamento ad aria;

la Figura 11 è una vista schematica in prospettiva del dispositivo di pompaggio di Figura 9 provvisto di raffreddamento a liquido; la Figura 12 è una vista in sezione di una seconda variante realizzativa del dispositivo di pompaggio secondo l'invenzione in cui è previsto il raffreddamento ad aria;

la Figura 13 è una vista in sezione di una seconda variante realizzativa del dispositivo di pompaggio secondo l'invenzione in cui è previsto il raffreddamento a liquido;

la Figura 14 è una vista in sezione di una terza variante realizzativa del dispositivo di pompaggio secondo l'invenzione in cui è previsto il raffreddamento ad aria;

la Figura 15 è una vista in sezione di una terza variante realizzativa del dispositivo di pompaggio secondo l'invenzione in cui è previsto il raffreddamento a liquido.

Nelle figure allegate sono stati utilizzati gli stessi riferimenti numerici per indicare parti uguali.

Riferendoci alle Figure da 3 a 7 il dispositivo di pompaggio da vuoto secondo una realizzazione preferita della presente invenzione si compone di una pompa da vuoto 100, del tipo turbomolecolare, di forma sostanzialmente cilindrica e di un'unità elettronica di comando 1.

Come meglio illustrato nelle Figure 1 e 2, la pompa turbomolecolare 100 si compone di un involucro 101, di forma sostanzialmente cilindrica, presentante una prima porzione 102, di sezione maggiore, in cui sono alloggiati gli stadi di pompaggio dei gas, ed una seconda porzione 103, di sezione inferiore, in cui sono alloggiati il motore 121 ed il cuscinetto 122 di supporto dell'albero girevole 123 della pompa turbomolecolare 100.

Sull'albero girevole 123 della pompa 100 sono montati dischi rotori piani 113 e dischi rotori con palette 114 i quali cooperano con anelli statori 115 e 116, rispettivamente, solidali con l'involucro 101 della pompa 100 e formano con essi canali di pompaggio dei gas.

L'involucro 101 presenta inoltre una bocca assiale 119 di aspirazione dei gas, posta ad un'estremità, ed una bocca radiale 120 di evacuazione dei gas, posta all'estremità opposta, quest 'ultima visibile in Figura 5.

Sulla superficie esterna di detta prima porzione 102 di sezione maggiore dell'involucro 101 è prevista una pluralità di scanalature anulari 104 definenti una serie di anelli di raffreddamento 105.

Detta pompa turbomolecolare 100 è inoltre provvista di una ghiera 110 sulla quale sono presenti fori 117 per l'accoppiamento della pompa turbomolecolare 100 al contenitore o camera, non illustrati, in cui deve essere ottenuto il vuoto.

Dal lato opposto rispetto alla ghiera 110, in corrispondenza della base di detta seconda porzione 103 di sezione inferiore dell'involucro 101 è presente un prolungamento cilindrico 118 dovuto alla presenza, all'interno della pompa 100, del cuscinetto 122 della pompa 100.

Sulla superficie esterna di detta prima porzione 102 di sezione maggiore dell'involucro 101 sono presenti tre scanalature longitudinali 106, visibili nelle Figure 3 e 4, spaziate di 120°, atte a consentire 1'inserimento di altrettante viti di fissaggio 107 per il fissaggio della pompa 101 sull'unità elettronica di comando 1.

Scanalature anulari 108, definenti una serie di anelli di raffreddamento 109, sono anche previste sulla superficie esterna di detta seconda porzione 103 di sezione inferiore dell'involucro 101.

Riferendoci ancora alle Figure da 3 a 7 l'unità di comando 1 comprende un contenitore 2, avente una sezione orizzontale sostanzialmente semicircolare, provvisto di una base di appoggio 3, di un coperchio 4 e di facce laterali 5 e 6.

La faccia laterale 6 di detto contenitore 2 comprende inoltre una porzione arrotondata 12 e due porzioni piane 13, sostanzialmente parallele fra di loro .

All'interno del contenitore 2 è presente un vano 17 in cui sono alloggiati i componenti elettronici di un circuito elettronico per la formazione di un sistema di f.e.m.i atto ad alimentare il motore elettrico 121 della pompa da vuoto 100, e per la regolazione del livello di tensione di alimentazione di detto motore 121.

Detto circuito è alimentato attraverso una pluralità di conduttori 50 per il collegamento alla rete pubblica di alimentazione e prevede due piastre 56 e 55 poste, rispettivamente, sul fondo del contenitore 2, parallelamente alla faccia di base 3, e lateralmente nel contenitore 2, parallelamente ad una delle porzioni rettilinee 13 di detta faccia laterale 6.

In detta faccia laterale 5 sono inoltre previsti un cappuccio 10, asportabile, per l'accesso all'alloggiamento di un fusibile di sicurezza, non illustrato, un anello di tenuta 11 per il passaggio del cavo di alimentazione 50 dell'unità elettronica di comando 1 e di„ connettori 51, 52 e 53 per la comunicazione ed il controllo mediante unità esterne, non illustrate, dell'unità elettronica di comando 1.

Come meglio visibile in Figura 7 il coperchio 4 prevede un'apertura circolare 16 per il passaggio della seconda porzione 103 dell'involucro cilindrico 101 della pompa da vuoto 100 all'interno del vano 17.

Detta seconda porzione 103 si troverà pertanto alloggiata all'interno del vano 17 previsto nel contenitore 2, mentre la prima porzione 102 di detto involucro cilindrico 101 della pompa da vuoto 100 si troverà all'esterno del contenitore 2.

La faccia laterale 5 di detto contenitore 2 è inoltre provvista di un'apertura 7, protetta da una griglia 8, per l'uscita del flusso d'aria di raffreddamento passante all'interno del contenitore 2 ed entrante attraverso le feritoie 9 previste sulla porzione arrotondata 12 della faccia laterale 6 del contenitore 2, sostanzialmente dal lato opposto del contenitore 2 rispetto all'apertura 8.

Detto flusso di aria passante all'interno del contenitore 2 viene ottenuto mediante un ventilatore 54 posto internamente al contenitore 2, in corrispondenza dell'apertura 7 prevista nella faccia laterale 5 di detto contenitore 2.

Come meglio illustrato in Figura 5 fra la seconda porzione 103 di sezione inferiore dell'involucro 101 della pompa da vuoto 100 e le pareti interne del contenitore 2 sono definiti due corridoi simmetrici 18a e 18b per il passaggio del flusso di aria di raffreddamento entrante attraverso le feritoie 9 ed uscente attraverso 1'apertura 7-In detti corridoi simmetrici 18a e 18b sono inoltre alloggiati i componenti elettronici a più alta temperatura di detto circuito elettronico, quali ad esempio transistore di potenza, microprocessori e trasformatori.

In tal modo, essendo la seconda porzione 103 di sezione inferiore dell 'involcro 101 alloggiata nello stesso vano 17 in cui sono alloggiati i componenti elettronici dell'unità di comando 1, è possibile ottenere con un solo flusso di aria prodotto da un unico ventilatore 54 il raffreddamento simultaneo di detta porzione 103 e di detti componenti elettronici più "caldi".

All'interno di detto vano 17 è previsto inoltre un termistore 57 per il rilevamento della temperatura dei componenti elettronici dell'unità di comando 1.

Detto termistore 57 è posto sostanzialmente al centro della luce corrispondente all'apertura circolare 16 prevista in detto coperchio 4 attraverso cui è fatta passare la seconda porzione 103 dell'involucro cilindrico 101 della pompa da vuoto 100.

Il termistore 57 è inoltre fissato ad una torretta 59 prevista sulla piastra 56 parallela alla base del contenitore 2 dell'unità di comando 1. In tal mòdo la superficie di detto termistore 57 si trova sostanzialmente a contatto con il prolungamento cilindrico 118 dovuto alla presenza, all'interno della pompa 100, del cuscinetto inferiore e del motore della pompa, quando detta seconda porzione 103 si trova alloggiata nel vano 17 di detto contenitore 2.

Allo scopo di migliorare il trasferimento termico fra la superficie di detto termistore 57 ed il prolungamento cilindrico 118 è prevista l'interposizione di uno strato di resina 58 fra la superficie del termistore 57 ed il prolungamento 118.

Poiché notoriamente la·porzione di involucro della pompa in cui e alloggiato il cuscinetto 122 ed il motore 121 è la porzione a più alta temperatura, detto termistore 57 può essere utilizzato per rilevare la temperatura massima del dispositivo di pompaggio da vuoto ed operare opportuni comandi di interruzione al raggiungimento di determinate soglie di rischio.

L'integrazione dell'unità di comando 1 nella pompa turbomolecolare 100 consente inoltre di ridurre al minimo in lunghezza dei conduttori di alimentazione 60 posti fra l'unità elettronica di alimentazione e la pompa turbomolecolare 100 stessa e di mantenere detti conduttori 60 interamente all'interno del contenitore 2.

In una forma preferita di realizzazione del dispositivo di pompaggio da vuoto secondo l'invenzione, in cui la pompa da vuoto 100 è provvista di un motore 121 asincrono a corrente alternata trifase, il circuito elettronico per la formazione di un sistema di f.e.m.i atto ad alimentare il motore elettrico 121 della pompa da vuoto 100, è ottenuto mediante coppie di transistors, ognuna per ogni fase del sistema di f.e.m.i., alimentati direttamente dalla tensione di rete ed opporunamente pilotati mediante segnali di pilotaggio generati da circuiti di tipo gate drivers comandati dai segnali forniti da un microprocessore .

In questo tipo di soluzione la regolazione del valore di tensione di alimentazione del motore 121 della pompa da vuoto 100 può essere effettuata, ad esempio, mediante ria sovrapposizione di un segnale ad impulsi ON/OFF, a frequenza costante e larghezza modulabile (PWM) prodotto dal microprocessore, con uno o più segnali di comando dei circuiti gate drivers .

In tal modo i segnali di pilotaggio dei transistore, generati dai gate drivers, vengono periodicamente interrotti in corrispondenza degli stati OFF del segnale ad impulsi (PWM). Pertanto, nel sistema di f.e.m.i. che alimenta il motore elettrico 121 della pompa da vuoto 100, si produrrà una riduzione del valore efficace di tensione proporzionale alla durata degli stati OFF del segnale (PWM).

In un'altra forma realizzativa del dispositivo di pompaggio da vuoto secondo l'invenzione il circuito elettronico per la formazione di un sistema di f.e.m.i atto ad alimentare il motore elettrico 121 della pompa da vuoto 100, può essere ottenuto mediante un trasformatore di tensione che trasforma il valore di tensione disponibile nella rete pubblica in quello nominale idoneo al funzionamento del motore della pompa da vuoto.

Opportuni regolatori di tensione possono essere previsti in quest'ultimo caso per variare il livello della tensione di alimentazione fornita al motore 121 della pompa da vuoto 100.

Con riferimento alle Figure 8 e 9 è illustrata una prima variante realizzativa del dispositivo di pompaggio secondo l'invenzione in cui la porzione 103', di sezione inferiore, dell'involucro 101', in cui sono alloggiati il cuscinetto della pompa da vuoto 100' ed il motore elettrico della pompa da vuoto presenta una forma sostanzialmente prismatica.

Sulle facce laterali 126 di detta porzione 103' sono previsti dei fori 127 filettati internamente per il fissaggio mediante viti, non illustrate, di dissipatori termici 61 solidali con i componenti elettronici di potenza 62 del circuito elettronico atto a formare un sistema di f.e.m.i per l'alimentazione del motore elettrico della pompa da vuoto 100'.

Nel primo esempio di realizzazione descritto di detto circuito in cui sono previste coppie di transistors alimentate direttamente dalla tensione di rete, i componenti elettronici di potenza 62 corrispondono ai transistors di potenza, ad esempio di tipo MOSFET, pilotati dai gate drivers ed alimentati direttamente dalla tensione di rete.

I componenti elettronici di potenza 62 sono inoltre fissati su una piastra circolare 63 sulla quale sono collocati anche gli altri componenti elettronici di detto circuito elettronico di alimentazione.

Un contenitore 2', sostanzialmente cilindrico/ racchiude/ all'interno di un vano 17', detta piastra circolare 63 e detta porzione 103', di sezione inferiore, dell'involucro 101' della pompa da vuoto 100'.

Detto contenitore 2' prevede inoltre due serie di feritorie 9' diametralmente opposte per l'ingresso e l'uscita dell'aria dal vano 17'.

La porzione 102', di sezione maggiore, dell'involucro 101' della pompa da vuoto 100' è inoltre provvisto di una pluralità di scanalature anulari definenti una serie di anelli di raffreddamento 105'.

Il dispositivo descritto con riferimento alle Figure 8 e 9 può essere provvisto sia di raffreddamento ad aria sia a liquido.

Con riferimento alla Figura 10 è illustrato il sistema di raffreddamento a flusso d'aria forzata del dispositivo di pompaggio illustrato nelle Figure 8 e 9.

Detto flusso di aria forzata è prodotto da un ventilatore 54' è posto esternamente al dispositivo di pompaggio da vuoto e si trova alloggiato fra le pareti di uno schermo 19, ottenuto mediante un elemento poliedrico scatolato fissato all'involucro 101' della pompa 100'.

Detto schermo presenta le sue basi opposte aperte per l'ingresso e l'uscita dell'aria ed è fissato a detto involucro 101' in modo che una di dette basi aperte si sovrapponga parzialmente sulla porzione 102' di sezione maggiore dell'involucro 101' in cui si trovano gli anelli di raffreddamento 105' e parzialmente sulle feritoie 9' del contenitore 2' in cui sono alloggiati sia la porzione 103' di sezione inferiore dell'involucro 101' della pompa da vuoto 100' sia i componenti elettronici del circuito di alimentazione del motore elettrico della pompa da vuoto 100'.

In tal modo il flusso d'aria prodotto dal ventilatore 54' è convogliato in parte verso gli anelli di raffreddamento 105' presenti sulla porzione 102' di sezione maggiore della pompa da vuoto 100' ed in parte all'interno del vano 17' in cui sono alloggiati sia la porzione 103' di sezione inferiore della pompa da vuoto 100' sia i componenti elettronici del circuito elettronico atto a formare un sistema di f.e.m.i per l'alimentazione del motore elettrico della pompa da vuoto 100'.

Con un solo ventilatore 54' è pertanto possibile ottenere un flusso di aria di raffreddamento che provvede a raffreddare sia il vano 17' del dispositivo di pompaggio da vuoto e sia la porzione 102' che si trova all'esterno di detto vano 17'.

Con riferimento alla Figura 11 è illustrato il sistema di raffreddamento a liquido del dispositivo di pompaggio illustrato nelle Figure 8 e 9.

In questa realizzazione il liquido di raffreddamento è fatto circolare all'interno di un canale anulare, sostanzialmente complanare rispetto ai dischi rotori, previsto nella parete della porzione 103' della pompa da vuoto 100'. Raccordi. di ingresso ed uscita 124 e 125 sono previsti per il collegamento di detto canale anulare con condotti di mandata e di ritorno, non illustrati, del circuito di raffreddamento.

In tal modo, sfruttando il circuito di raffreddamento a liquido previsto nel corpo della pompa da vuoto 100', è possibile raffreddare contemporaneamente anche i componenti elettronici che si trovano nel vano 17' ed in particolare i componenti elettronici di potenza 62 solidali con i dissipatori termici 61 che si trovano a contatto con le facce 126 di detta porzione 103' di sezione inferiore dell'involucro 101'.

Con riferimento alla Figura 12 è illustrata una seconda variante realizzativa del dispositivo di pompaggio secondo 1'invenzione in cui il motore elettrico 121" della pompa da vuoto 100" comprende un rotore 30 ed uno statore 31 separati da un involucro a bicchiere 32 il quale presenta un bordo 33 ripiegato verso l'esterno per consentire il fissaggio al corpo della pompa da vuoto dell'involucro a bicchiere 32 mediante viti 34.

All'interno dell'involucro a bicchiere 32 trova posto, oltre al motore elettrico 121” della pompa da vuoto 100" anche il cuscinetto di supporto 122 del rotore 30 del motore elettrico 121".

In questa variante realizzativa, l'involucro 101" della pompa da vuoto 100" presenta una prima porzione 102" di sezione maggiore ed una seconda porzione 103" di sezione inferiore, quest'ultima corrispondente sostanzialmente con l'involucro a bicchiere 32 previsto fra rotore 30 e statore 31 del motore 121" della pompa da vuoto 100".

In questa realizzazione, pertanto, lo statore 31 del motore elettrico 121" si troverà all'esterno del volume sotto vuoto del dispositivo di pompaggio e potrà essere meglio raffreddato, ad esempio mediante la predisposizione di un dissipatore 35 previsto attorno allo statore 31.

Alla base del dissipatore 35 è fissata una piastra circolare 36 forata centralmente sulla quale sono fissati i componenti elettronici facenti parte del circuito elettronico per l'alimentazione del motore elettrico 121" della pompa da vuoto 100 ".

Sempre con riferimento alla Figura 12 detta porzione 103” di sezione inferiore dell'involucro 101" della pompa da vuoto 100", è alloggiata in un vano 17" definito all'interno di un contenitore 2 " di forma sostanzialmente cilindrica.

Detto contenitore 2" è inoltre provvisto di feritoie 9" di areazione per consentire il passaggio di un flusso d'aria prodotto da un ventilatore 54" posto esternamente al contenitore 2" ed alloggiato fra le pareti di uno schermo 19.

Detto schermo 19 presenta le sue basi opposte aperte per l'ingresso e l'uscita dell'aria ed è preferibilmente fissato a detto involucro 101" in modo che una di dette basi aperte si sovrapponga parzialmente sulla porzione 102" di sezione maggiore dell'involucro 101" in cui si trovano gli anelli di raffreddamento 105" e parzialmente sulle feritoie 9" del contenitore 2" in cui sono alloggiati sia la porzione 103" di sezione inferiore dell'involucro 101" della pompa da vuoto 100" sia i componenti elettronici del circuito di alimentazione del motore elettrico 121" della pompa da vuoto 100".

In tal modo il flusso d'aria prodotto dal ventilatore 54" è convogliato in parte verso la porzione 102" di sezione maggiore della pompa da vuoto 100" ed in parte al vano 17” in cui sono alloggiati sia la porzione 102” di sezione inferiore della pompa da vuoto 100" sia i componenti elettronici del circuito elettronico atto a formare un sistema di f.e.m.i per l'alimentazione del motore elettrico della pompa da vuoto 100".

Il controllo sulla temperatura all'interno del vano 17" può vantaggiosamente essere ottenuto mediante la previsione di una coppia di termistori 64 e 65 previsti, rispettivamente, a contatto con il dissipatore 35 e l'involucro a bicchiere 32.

In Figura 13 è illustrata la seconda variante realizzativa del dispositivo di pompaggio secondo l'invenzione descritta con riferimento alla Figura 12 in cui il dispositivo di pompaggio da vuoto è provvisto di raffreddamento a liquido invece che ad aria.

Come nell'esempio descritto con riferimento alla Figura 11, il liquido di raffreddamento è fatto entrare all'interno di un canale anulare 128, sostanzialmente complanare rispetto ai dischi rotori, previsto nella porzione 103” della pompa da vuoto 100" attraverso raccordi di ingresso 124 ed uscita 125.

In tal modo sfruttando il circuito di raffreddamento a liquido previsto nel corpo della pompa da vuoto 100” è possibile raffreddare contemporaneamente anche i componenti elettronici che si trovano nel vano 17".

Con riferimento alle Figure 14 e 15 è illustrata un'ulteriore variante realizzativa del dispositivo di pompaggio secondo l'invenzione in cui il dispositivo di pompaggio da vuoto raffreddato ad aria ed a liquido, descritto rispettivamente con riferimento alle Figure 12 e 13, è provvisto di un circuito elettronico per la formazione di un sistema di f.e.m.i atto ad alimentare il motore elettrico della pompa da vuoto comprendente un trasformatore di tensione toroidale 40.

Detto trasformatore 40 si trova alloggiato internamente al contenitore 2" nello stesso vano 17" in cui sono alloggiati i restanti componenti elettronici del circuito di alimentazione .

Detto trasformatore 40 è posto fra la base del contenitore 2" e la porzione 103" di sezione inferiore dell'involucro 101 della pompa da vuoto 100".

Inoltre detto trasformatore 40 è fissato al corpo della pompa da vuoto 100” mediante un manicotto 41 il quale è trattenuto da una vite 42 contro la base dell'involucro a bicchiere 32.

Dalla descrizione riportata delle forme preferite di realizzazione della presente invenzione risulta chiaro che il problema di come ottenere un dispositivo di pompaggio da vuoto compatito e di ridotte dimensioni è stato vantaggiosamente risolto senza che le condizioni di funzionamento ottimale del dispositivo siano compromesse a causa dell'indesiderato aumento di temperatura dei componenti meccanici ed elettronici del dispositivo stesso.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di pompaggio da vuoto comprendente: - una pompa da vuoto (100;100';100") avente un involucro (101;101';101"), provvisto di bocca di aspirazione (119) e di bocca di scarico (120), in cui è definita una prima porzione (102;102';102"), all'interno della quale sono alloggiati gli stadi di pompaggio dei gas ottenuti dalla cooperazione di dischi rotori (113,114), solidali con l'albero girevole (123) della pompa da vuoto, con anelli statori (115,116), solidali con detto involucro della pompa da vuoto, ed una seconda porzione (103;103';103"), all'interno della quale sono alloggiati il motore elettrico (121;121") della pompa da vuoto ed almeno un cuscinetto (122) di supporto dell'albero girevole (123) della pompa da vuoto; un'unità elettronica di comando (1) avente un contenitore (2;2';2") in cui è previsto un vano (17;17';17 ") contenente i componenti elettronici di un circuito elettronico di alimentazione del motore elettrico (121;121") della pompa da vuoto, caratterizzato dal fatto che almeno detta seconda porzione (103;103';103") di detto involucro della pompa da vuoto è alloggiata all'interno di detto vano (17;17';17 ") che contiene i componenti elettronici di detto circuito elettronico di alimentazione .
2 . Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi (54;54';54·) per la produzione di un flusso di aria di raffreddamento atto a raffreddare simultaneamente sia detta porzione (103;103';103") dell'involucro della pompa da vuoto che si trova alloggiata all'interno di detto vano (17;17';17") e sia detti componenti elettronici di detto circuito elettronico di alimentazione .
3 . Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto involucro (2) presenta una sezione orizzontale sostanzialmente semicircolare
4. Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto involucro (2';2“) presenta una sezione orizzontale sostanzialmente circolare.
5. Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi per la generazione di un flusso di aria di raffreddamente comprendono un .ventilatore (54) disposto internamente a detto vano (17) e dal fatto che detto flusso di aria di raffreddamento è fatto entrare in detto vano (17) attraverso feritoie (9) previste sulla porzione arrotondata (12) del contenitore (2) ed è fatto uscire attraverso un'apertura (8) prevista sulla superficie piana opposta di detto contenitore (2), detto ventilatore (54) essendo disposto in corrispondenza di detta apertura (8).
6. Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi per la generazione di un flusso di aria di raffreddamento comprendono un ventilatore (54';54") disposto esternamente a detto vano (17';17") e dal fatto che detto flusso di aria di raffreddamento è fatto entrare in detto vano attraverso feritoie (9';9") previste nel contenitore (2';2").
7 . Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto ventilatore è alloggiato fra le pareti di uno schermo (19), fissato all'involucro (101'·IBI") della pompa da vuoto in modo che il flusso d'aria prodotto dal ventilatore (54';54") è convogliato in parte verso la porzione (102';102") della pompa da vuoto ed in parte al vano (17;17 ") in cui sono alloggiati sia la porzione (103;103") della pompa da vuoto sia i componenti elettronici del circuito elettronico atto a formare un sistema di f.e.m.i per l'alimentazione del motore elettrico della pompa da vuoto.
8. Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta prima porzione (102;102';102") dell'involucro (101;101';101”) di detta pompa da vuoto presenta una sezione maggiore rispetto a detta seconda porzione (103;103';103") dell'involucro (101;101';101") di detta pompa da vuoto (100;101';101").
9. Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto contenitore (2) presenta un coperchio (4) provvisto di un'apertura (16) sostanzialmente circolare per il passaggio di detta seconda porzione (103) dell'involucro (101) della pompa da vuoto (100) che si trova nel vano (17) all'interno di detto contenitore (2).
10· Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta porzione (103) dell'involucro (101) che si trova alloggiata all'interno di détto vano (17) definisce con le pareti interne di detto contenitore (2) due corridoi simmetrici (18a,18b) per il passaggio di detto flusso di aria di raffreddamento .
11. Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti componenti elettronici di detto circuito elettronico previsti in detto vano (17) sono distribuiti sostanzialmente attorno alla porzione (103) dell'involucro (101) della pompa da vuoto (100) che si trova alloggiata in detto vano (17).
12 . Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i componenti elettronici a più alta temperatura operativa di detto circuito elettronico previsti in detto vano (17) si trovano alloggiati sostanzialmente in detti corridoi simmetrici (18a,18b) per il passaggio di detto flusso di aria di raffreddamento.
13. Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto circuito elettronico comprende un termistore (57) per il r-ilevamento della temperatura all'interno di detto vano (17), detto termistore (57) essendo previsto a contatto con la porzione (103) dell'involucro (101) della pompa (100) che si trova alloggiata in detto vano (17).
14 . Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto termistore (57) è montato su una torretta (59) prevista su una piastra (56) parallela alla base del contenitore (2) sulla quale sono montati alcuni di detti componenti elettronici di detto circuito di alimentazione in modo da trovarsi a contatto con il prolungamento cilindrico (118) della base di detta seconda porzione (103) dell'involucro (101) della pompa da vuoto (100) dovuto alla presenza, all'interno della porzione (103) della pompa da vuoto del cuscinetto (122) di supporto dell'albero girevole (123) della pompa da vuoto.
15. Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che fra detto prolungamento cilindrico (118) e detto termistore (57) è interposto uno strato di resina (58) atto a migliorare il trasferimento -termico.
16. Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta seconda porzione (103) di sezione inferiore dell'involucro (101) della pompa da vuoto (100) presenta sulla superficie esterna una pluralità di anelli di raffreddamento (109) ottenuti mediante scanalature anulari (108) ricavate in detto involucro (101).
17. Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i conduttori di alimentazione (60) posti fra detto circuito elettronico di alimentazione ed il motore della pompa da vuoto sono interamente contenuti all 'interno del contenitore (2;2?;2") quando detta seconda porzione (103;103';103") si trova alloggiata in detto vano (17;17';17").
18 . Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto circuito elettronico di alimentazione comprende mezzi atti a generare un sistema di f.e.m.i per l'alimentazione del motore elettrico (121) della pompa da vuoto (100).
19« Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto circuito di alimentazione comprende un trasformatore di tensione (40) e che detto trasformatore di tensione presenta una forma sostanzialmente toroidale.
20 . Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che detto trasformatore (40) è posto all'interno di detto vano (17") fra la base del contenitore (2") e la porzione (103") di sezione inferiore dell'involucro (101") della pompa da vuoto (100").
21 . Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di prevedere un sistema di raffreddamento a liquido.
22 . Dispositivo di pompaggio da vuoto secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta pompa da vuoto è una pompa da vuoto del tipo turbomolecolare.