Vývěva

Turbomolekulární vývěva

Vývěva je zařízení, které odčerpává vzduch či jiné plyny z uzavřeného prostoru a vytváří tak částečné vakuum. Vývěva je vlastně plynové čerpadlo, proto podobně jako u čerpadel existuje řada různých konstrukčních řešení vývěv. Vývěvy můžeme dělit jednak podle fyzikálního principu činnosti, jednak podle míry vakua, které mohou dosáhnout.

První mechanickou vývěvu sestrojil v 17. století Otto von Guericke.

[editovat] Vývěvy podle principu činnosti

• mechanické vývěvy vytlačují plyn jako pumpa:
  • pístová vývěva vytváří podtlak a užívá se hlavně pro demonstrační účely
  • odstředivé čerpadlo (vysavač)
  • šroubová kola
  • rotační vývěva pro jemné vakuum
• na základě Bernoulliho jevu a strhávání molekul plynu proudem kapaliny nebo plynu
  • parní vývěva (ejektor) – použitá u sací brzdy
  • vodní vývěva – jednoduchý systém používaný v některých provozech.
  • vzduchová vývěva – na tomto principu je založena fixírka
  • difuzní vývěvy rtuťové, olejové atd. pro vysoké vakuum
• Sorpční vývěvy (vážou molekuly plynu) pro vysoké vakuum
  • Ionizační vývěvy se silným elektrickým polem vážou molekuly plynu iontovou chemisorpcí
  • Sorpční vývěvy (getry) vážou plyn na povrch určité látky s potřebnou schopností

[editovat] Vývěvy podle stupně vakua

• Vývěvy pro podtlak (do 300 hPa):
  • pístové vývěvy
  • odstředivá čerpadla
  • parní a vzduchové vývěvy
• Vývěvy pro hrubé vakuum (300-1 hPa):
  • vodní vývěvy
  • šroubová kola

Hadicová vývěva

• Vývěvy pro jemné vakuum (do 10^-3 hPa):
  • rotační vývěvy, jednostupňové a dvoustupňové
• Vývěvy pro vysoké vakuum (do 10^-7 hPa):
  • difuzní vývěvy
  • sorpční vývěvy, getry
• Vývěvy pro ultravysoké vakuum (do 10^-12 hPa):
  • ionizační vývěvy
  • turbomolekulární vývěvy.

[editovat] Příklady konstrukcí vývěv

• Pístová vývěva funguje jako obyčejná pumpa (např. pumpička na kolo) s pístem a ventily. Je konstrukčně jednoduchá, dovoluje však dosáhnout pouze podtlak.

• Hadicová vývěva je tvořena pružnou hadičkou uvnitř válcové plochy. Rotor vývěvy má dva válečky, které z hadičky vytlačují plyn. Používá se jako čerpadlo i vývěva u velmi jednoduchých laboratorních aplikací.

• Kapalinová (vodní) vývěva. Trubicí 1 rychle proudí kapalina, trubice 2 vede do odčerpávaného prostoru. Podle Bernoulliho jevu je tlak v místě rychle proudící kapaliny nižší než v místě, kde kapalina proudí pomaleji, takže rozdíl tlaku nasává plyn z trubice 2 a odvádí vývodem trubice 1. Fungování vývěvy napomáhá i to, že částice plynu v trubici 2 v místě A jsou „strhávány“ proudící kapalinou. Současné komerčně vyráběné vývěvy jsou velmi výkonné a běžně s nimi lze dosáhnout snížení tlaku až na 10 Pa.

Princip rotační vývěvy

• Rotační vývěvy slouží k dosažení jemného vakua a jako první stupně systémů vysokého a ultravysokého vakua. Ve válcové komoře (1) se otáčí válec (2), který se na jedné straně těsně dotýká stěny komory. Ve štěrbině válce jsou dvě přepážky (3), které od sebe odtlačují pružiny, takže těsně příléhají ke stěnám komory. Vývěva nasává plyn z pravého hrdla (4), stlačuje a vypouští levým hrdlem (5). Celý systém bývá ponořen v oleji. Při dobrém seřízení může dosahovat jemné vakuum až do 10^-4 hPa tlaku.

Turbomolekulární vývěva

• Difuzní vývěva nemá žádné pohyblivé části a funguje podobně jako kapalinová vývěva, v oblasti vyššího vakua však působí pouze strhávání molekul plynu rychle proudící kapalinou nebo parou. Dosažitelné vakuum je omezeno povrchovým napětím čerpací kapaliny nebo par, proto se dříve používala rtuť, dnes většinou olejové páry.

• Sorpční vývěvu tvoří prostě povrch vhodné látky, která na sebe váže zbytkové molekuly plynu. Typickým příkladem jsou getry, kovově lesklé povlaky na vnitřní straně baňky vakuových elektronek, obrazovek atd., které dlouhodobě udržují vysoké vakuum uvnitř baňky.

• Turbomolekulární vývěvy jsou mnohostupňové lopatkové turbiny, které udělují molekulám plynu kinetickou energii a vyrážejí je tak z čerpaného prostoru.

[editovat] Odkazy

Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu

Vývěvy

Wikislovník obsahuje slovníkovou definici slova vývěva.

[editovat] Související články

• Vakuum
• Vakuová technika

[editovat] Externí odkazy

• (en)
• Čínský výrobce průmyslových vývěv
• Instructables: vakuová pumpa z pumpičky na kolo

[editovat] Literatura

• J. Hrbek, Vakuová a ultravakuová technika. Praha: ČVUT 1984
• L. Pátý – J. Petr, Vakuová technika. Praha: ČVUT 1990

Tento článek je zčásti nebo zcela založen na překladu článku Vacuum pump na anglické Wikipedii. Číslo revize nebylo určeno.