Bomba de absorción.

Bomba de absorción que comprende una carcasa (21, 21'; 31), cuya forma es un sólido de rotación con un eje de rotación (24),

y una pluralidad de cartuchos de absorción (10; 22, 23; 32, 33, 34; 320, 330, 340) montados dentro de dicha carcasa de la bomba de absorción (21, 21'; 31), comprendiendo cada cartucho un soporte lineal central (11; 221, 231) y elementos de absorción (12, 12', ..., 12n) espaciados montados sobre dicho soporte lineal central (11; 221, 231), un plano que contiene un soporte lineal central (11; 221, 231) y paralelo al eje de rotación (24), estando definido un plano de orientación del cartucho de absorción, y un plano ortogonal al eje de rotación (24) y que intersecta el punto medio de un soporte central lineal (11; 221, 231), estando definido un plano de posicionamiento del cartucho de absorción (222, 232), caracterizado porque los ángulos (α, α') formados por dichos planos de posicionamiento (222, 232) con los soportes centrales lineales (11; 221, 231) son iguales o inferiores a 30°, preferentemente iguales o inferiores a 10°.

Bomba de absorción La presente invención se refiere a una bomba de absorción o bomba "getter" mejorada que comprende una pluralidad de cartuchos de absorción.

Las bombas de absorción, utilizadas solas o en combinación con otros tipos de bombas, son ampliamente utilizadas y apreciadas, y se describen en varios documentos tales como las solicitudes de patentes internacionales WO

9858173, WO 2010/105944 y WO 2009/118398 a nombre del presente solicitante.

A pesar de que la combinación de bombas de absorción con otros tipos de bombas de vacío proporciona distintas ventajas en ciertas aplicaciones, tales como sistemas de ciencias de superficie y analizadores que operan bajo vacío, es preferente la utilización de bombas de absorción independientes cuando hay limitaciones que no permiten esta utilización combinada, en particular, cuando gases activos tales como H2, CO, CO2 son la fuente principal de gas y el bombeo de gases nobles no es un problema.

Un tipo particular de bomba de absorción que utiliza una pluralidad de discos de material de absorción montados en un soporte central se describe en los documentos EP 0742370 y EP 0753663 ambos en nombre del presente solicitante, mientras que una bomba que contiene una pluralidad de estos elementos se describe en el documento US 6149392 en nombre del solicitante, que se considera que representan la técnica anterior más próxima.

En el documento US 6149392 se reconoce que para algunas aplicaciones es más importante y crucial tener una velocidad elevada de sorción de gas en lugar de una capacidad elevada de sorción de gas, siendo un ejemplo típico el caso de los aceleradores de partículas, en los que hay una pluralidad de bombas de vacío instaladas en diferentes secciones del acelerador para proporcionar un nivel de vacío adecuado a lo largo de toda su longitud.

Los presentes inventores han investigado más a fondo este problema y han encontrado una configuración, alternativa y diferente, capaz de mejorar aún más la velocidad de bombeo. En un primer aspecto de la misma, la 30 presente invención comprende una bomba de absorción que comprende una carcasa, cuya forma es un sólido de rotación, y una pluralidad de cartuchos de absorción montados dentro de dicha carcasa de la bomba de absorción, comprendiendo cada cartucho un soporte central lineal y elementos de absorción espaciados montados en dicho soporte central lineal. Un plano que contiene un soporte central lineal y que es paralelo al eje del sólido de rotación se define como un "plano de orientación" de un cartucho de absorción, un plano ortogonal al eje de la carcasa y que intersecta el punto medio de un soporte central lineal se define como un "plano de posicionamiento" de un cartucho de absorción, caracterizándose la bomba porque los ángulos formados por los planos de posicionamiento con los soportes centrales lineales son iguales o inferiores a 30°, preferentemente iguales o inferiores a 10°.

Se pretende que la expresión "sólido de rotación" comprenda todas aquellas figuras sólidas obtenidas mediante la rotación de un área plana alrededor de un eje dado que se encuentra en el mismo plano, definido además como "eje de rotación". En su realización más común y útil para la presente invención, el sólido de rotación es un cilindro, mientras que otras formas útiles son conos o conos truncados o combinaciones de los mismos. Además, teniendo en cuenta que el sólido de rotación es una forma ideal y que en cambio la carcasa de la bomba es un objeto real, para los propósitos de la presente invención, pequeñas desviaciones de la forma ideal de la rotación geométrica 45 están todavía dentro de su amplitud y alcance.

En vista del hecho de que en la realización más preferente, el sólido de rotación es un cilindro, en los siguientes ejemplos se hará referencia particular a esta forma para la carcasa de la bomba de absorción, pero esto debe considerarse solamente como una realización que no constituye limitación del concepto más amplio de un sólido de 50 rotación como geometría adecuada para la carcasa externa de la bomba de absorción.

La presente invención se ilustrará adicionalmente con la ayuda de las siguientes figuras, en las que:

La figura 1 muestra una representación esquemática de un cartucho de absorción según la técnica anterior 55 y que se utiliza en la presente memoria descriptiva como un elemento constitutivo en la bomba de absorción según la presente invención.

La figura 1A muestra una representación esquemática de una variación de un cartucho de absorción según la técnica anterior 60

La figura 2 muestra una vista en sección transversal de una realización de una bomba de absorción según la presente invención,

La figura 3 muestra una vista en planta superior de una realización de una bomba de absorción según la presente invención.

La figura 3A muestra una vista en planta superior de una variación de la realización representada en la figura 3.

En las figuras, las dimensiones y las proporciones dimensionales de los elementos pueden no ser correctos y, en algunos casos, tal como por ejemplo en la figura 1, los diámetros de los elementos de absorción espaciados, en forma de discos, con respecto al diámetro del eje central, han sido alterados con el fin de mejorar la facilidad de comprensión de la figura.

La bomba de absorción según la presente invención prevé la presencia de una pluralidad de cartuchos de absorción, tal como los representados esquemáticamente en la figura 1, teniendo cada cartucho de absorción -10-un eje central -11-que actúa como soporte y una pluralidad de elementos de absorción espaciados -12-, -12'-, ... -12n-, que tienen de forma típica y más preferente la forma de discos. En la figura 1 no se han mostrado los medios de fijación de los discos de absorción al eje central, ya que no son necesarios para la comprensión de la presente invención y están dentro del conocimiento de una persona técnica en la materia.

Tal como se muestra en la figura 1A, un cartucho de absorción -100-alternativo adecuado para ser utilizado en bombas de absorción según la presente invención pueden tener discos de absorción que no están igualmente espaciados, sino que pueden existir algunos espacios/huecos en los extremos o dentro de la pila de discos. Esos espacios son útiles en caso de que existan obstáculos a tener en cuenta, dados por los propios cartuchos o por otros elementos, tales como por ejemplo, cables de alimentación eléctrica o alimentaciones de entrada. Por lo tanto, los cartuchos de absorción que tienen la pluralidad de elementos de absorción esencialmente equidistantes son sólo un ejemplo preferente y no limitante de cartuchos de absorción adecuados para ser utilizados en las bombas según la presente invención.

Las propiedades y características de los cartuchos de absorción no se describirán con gran detalle ya que este conocimiento está en posesión de una persona técnica en la materia, y en cualquier caso, algunos detalles e informaciones están presentes en los documentos EP 0742370 y EP 0753663 ya mencionados. En la presente invención, es necesario que el eje -11-que actúa como soporte de los elementos de absorción sea lineal, tal como se muestra en la figura 1, en el documento EP 0742370, en el documento EP 0753663 y en el documento US 6.149.392, mientras que una configuración tal como la que se muestra en el documento WO 9858173 no sería adecuada. La forma más útil para el eje/soporte lineal es cilíndrica.

También hay que señalar que la presente invención no se limita a un material de absorción específico, sino que se puede utilizar cualquier material adecuado capaz de sorber los gases y ser reactivado por medio de un tratamiento térmico y que se encuentre dentro de la definición de materiales de absorción para el alcance y los propósitos de la presente invención. El conocimiento y las características de estos materiales están disponibles para una persona técnica en la materia y pueden ser fácilmente recuperados de diversas fuentes, tales como, por ejemplo, el documento EP 0742370 ya mencionado. Particularmente ventajosos son metales o aleaciones de absorción que comprenden, como mínimo, el 30% de uno o más de titanio, circonio, itrio.

Los presentes inventores, al tratar de mejorar aún más la velocidad de una bomba de absorción utilizando una pluralidad de cartuchos de absorción, han encontrado configuraciones específicas que proporcionan mejoras con respecto a las descritas en el documento US 6.149.392.

En particular, la figura 2 muestra una vista en sección transversal longitudinal de una parte de una bomba de absorción según la presente invención. La parte -20-de... [Seguir leyendo]

1. Bomba de absorción que comprende una carcasa (21, 21; 31) , cuya forma es un sólido de rotación con un eje de rotación (24) , y una pluralidad de cartuchos de absorción (10; 22, 23; 32, 33, 34; 320, 330, 340) montados dentro de 5 dicha carcasa de la bomba de absorción (21, 21; 31) , comprendiendo cada cartucho un soporte lineal central (11; 221, 231) y elementos de absorción (12, 12', ..., 12n) espaciados montados sobre dicho soporte lineal central (11; 221, 231) , un plano que contiene un soporte lineal central (11; 221, 231) y paralelo al eje de rotación (24) , estando definido un plano de orientación del cartucho de absorción, y un plano ortogonal al eje de rotación (24) y que intersecta el punto medio de un soporte central lineal (11; 221, 231) , estando definido un plano de posicionamiento del cartucho de absorción (222, 232) , caracterizado porque los ángulos (, ) formados por dichos planos de posicionamiento (222, 232) con los soportes centrales lineales (11; 221, 231) son iguales o inferiores a 30°, preferentemente iguales o inferiores a 10°.

2. Bomba de absorción, según la reivindicación 1, en la que dicho sólido de rotación se elige del grupo de cilindro, 15 cono, cono truncado.

3. Bomba de absorción, según las reivindicaciones 1 ó 2, en la que dichos elementos de absorción (12, 12, .., 12n) espaciados están realizados con metales o aleaciones que comprenden, como mínimo, el 30% de uno o más de titanio, circonio, itrio.

4. Bomba de absorción, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho soporte central lineal (11; 221, 231) tiene una longitud comprendida entre 4 y 30 cm y porta preferentemente entre 2 y 7 elementos de absorción (12, 12, ..., 12n) por cm.

5. Bomba de absorción, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha carcasa (31) está cerrada en un extremo por una base y en el extremo opuesto por una brida de vacío.

6. Bomba de absorción, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicha carcasa (21, 21; 31) es de extremo abierto. 30

7. Bomba de absorción, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los planos de posición de, como mínimo, dos cartuchos de absorción tienen una distancia menor que 1, 5 cm por lo que dichos dos cartuchos de absorción se encuentran esencialmente en el mismo plano de posicionamiento, que se define como un plano de un subconjunto de absorción.

8. Bomba de absorción, según la reivindicación anterior, en la que los ángulos (ß, ß, ß") de los vértices del polígono formado por los planos de orientación para los cartuchos de absorción que se extienden en un mismo plano de un subconjunto de absorción son iguales o inferiores a 130°, preferentemente iguales o inferiores a 90°.

9. Bomba de absorción, según la reivindicación anterior, en la que un mismo plano de un subconjunto de absorción incluye tres cartuchos de absorción (32, 33, 34) dispuestos en una configuración triangular.

10. Bomba de absorción, según la reivindicación 8, en la que un mismo plano de subconjunto de absorción incluye cuatro cartuchos de absorción dispuestos en una configuración cuadrada. 45

11. Bomba de absorción, según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en la que las líneas que conectan los vértices de los polígonos adyacentes que se encuentran en diferentes planos de un subconjunto de absorción forman con los propios planos de un subconjunto ángulos iguales o inferiores a 80°, preferentemente inferiores a 60°.

12. Bomba de absorción, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en la que el número de planos de subconjunto de absorción está comprendido entre 40 y 80 por metro de longitud de la carcasa de la bomba (31) .

13. Utilización de una bomba de absorción, según la reivindicación 1, en un sistema de bombeo que comprende 55 diferentes tipos de bombas de vacío.

14. Utilización de una bomba de absorción, según la reivindicación 1, en un sistema de bombeo, según la reivindicación 13, en la que dichas bombas de vacío comprenden una bomba de vacío elegida del grupo de bomba de pulverización de iones, bomba turbomolecular, bomba criogénica, bomba ANE.