Vývěva

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
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.

Vývěvy podle principu činnosti[editovat | editovat zdroj]

  • 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

Vývěvy podle stupně vakua[editovat | editovat zdroj]

  • 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
  • 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.

Příklady konstrukcí vývěv[editovat | editovat zdroj]

Schéma vývěvy
  • 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 přiléhají 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 tlakem nasycených par čerpací kapaliny. Dříve používala rtuť nebo parafin, dnes většinou speciální oleje, minerální nebo silikonové.
  • 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. V trvale čerpaných zařízeních sorpční vývěvy využívají sorpční schopnosti aktivního uhlí, nebo (častěji) zeolitu chlazeného kapalným dusíkem. Hodí se pro čerpání v oblasti vyšších tlaků. Pro získání nejnižších tlaků je vhodným sorbentem titan v čerstvě napařené vrstvě na studeném povrchu.
  • Turbomolekulární vývěvy jsou mnohostupňové lopatkové turbíny, které udělují molekulám plynu kinetickou energii a vyrážejí je tak z čerpaného prostoru.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Vacuum pump na anglické Wikipedii.

Související články[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • J. Hrbek, Vakuová a ultravakuová technika. Praha: ČVUT 1984
  • L. Pátý – J. Petr, Vakuová technika. Praha: ČVUT 1990
  • L. Zobač, Základy vakuové techniky, Praha SNTL 1954
  • J. Groszkowski, Technika vysokého vakua, Praha SNTL 1981

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu
  • Slovníkové heslo vývěva ve Wikislovníku