КРИОГЕННАЯ ЛОВУШКА Российский патент 1995 года по МПК B01D8/00 

Изобретение относится к устройствам вакуумной техники, а именно к криогенным ловушкам, и может быть использовано в различных вакуумных системах.

Известна ловушка [1, рис. 5,60б] состоящая из корпуса, вымораживающей емкости и радиатора.

Недостатками такой ловушки являются значительное увеличение гидравлического сопротивления с течением времени при откачке, увеличение температуры на поверхности вымораживающей емкости за счет роста конденсата.

Известна ловушка [1, рис. 5 59] содержащая корпус, вымораживающую камеру и размещенные на ее поверхности отражательные щитки.

Недостатками этой конструкции ловушки являются низкая эффективность работы ловушки, а также большая величина гидравлического сопротивления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является криогенная ловушка [2] содержащая корпус с тупиковым отводом и размещенную в корпусе вымораживающую камеру с развитой поверхностью теплообмена, в которой вымораживающая емкость выполнена из ферромагнитного материала, а развитая поверхность в виде игл, жестко закрепленных на опорных пятах из материала с магнитными свойствами. Кроме того, вымораживающая емкость выполнена из ферромагнитного материала с точкой Кюри, соответствующей температуре регенерации.

Недостатками ловушки является низкая эффективность конденсации после удаления всех конденсационных игл в тупиковый отвод, а также ограниченность межрегламентного ресурса.

Цель изобретения повышение эффективности процесса откачки и увеличение межрегламентного периода, а также эксплуатационной надежности.

Цель достигается тем, что в известной криогенной ловушке, содержащей корпус с тупиковым отводом и размещенную в корпусе вымораживающую камеру с развитой поверхностью теплообмена, согласно изобретению на внутренней стенке корпуса в рабочей зоне вакуумной полости ловушки, напротив вымораживающей камеры, жестко закреплены изогнутые пластины, причем расстояние между внутренней стенкой корпуса и поверхностью вымораживающей камеры незначительно превышает длину пластин, а пластины выполнены из материала с обратной памятью формы с температурой мартенситных превращений, близкой к температуре криоосадка.

Сущность изобретения заключается в автоматической очистке конденсационных ребер от криоосадка путем перемещения термочувствительных пластин в каналах между конденсационными ребрами после их контакта с поверхностью нарастающего криоосадка и эвакуации криоосадка в теплоизолированный тупиковый отвод под действием силы тяжести.

Проведенный патентный поиск показал отсутствие устройств с предлагаемой совокупностью признаков, которые придают объекту новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте, вследствие чего решение может быть признано обладающим существенным отличием.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Ловушка состоит из корпуса 1, тупикового отвода 2, вымораживающей камеры 3 с развитой поверхностью теплообмена, теплоизоляции тупикового отвода 4, термочувствительных изогнутых пластин 5, выполненных из материала с обратимой памятью формы и жестко закрепленных на внутренней стенке корпуса. Термочувствительные пластины 5 изготовлены из материала с температурой мартенситных превращений близкой к температуре криоосадка. Расстояние между внутренней стенкой корпуса и поверхностью вымораживающей камеры незначительно превышает длину пластины.

Ловушка работает следующим образом.

При откачке происходит вымораживание паров на развитой поверхности вымораживающей емкости 3. При определенной величине толщины криоосадка происходит контакт поверхности криоосадка с термочувствительными пластинами 5. Последние охлаждаются до температуры мартенситных превращений, распрямляются и, оказывая силовое воздействие на криоосадок во время своего движения в положение 6, счищают его. Обломки криоосадка под действием силы тяжести удаляются в теплоизолированный тупиковый отвод 2. После нагрева термочувствительных пластин 5 до температуры обратных мартенситных превращений за счет теплопритока от теплой стенки корпуса пластины возвращаются в исходное положение 5. После того, как тупиковый отвод заполнится веществом криоосадка, что визуально определяется через глазок 8, производят отсечку ловушки от вакуумируемого объекта и насоса и обогрев вымораживающей камеры 3. После отсоединения тупикового отвода 2 от корпуса 1 проводят очистку ловушки, растапливают конденсат, обезвоживают поверхности. Тепловой мост 7 позволяет обеспечить перепад температур между корпусом 1 и вымораживающей камерой 3.

По сравнению с известной ловушкой предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность процесса откачки, увеличить межрегламентный период и эксплуатационную надежность за счет своевременного автоматического удаления криоосадка с рабочих поверхностей вымораживающей камеры и транспортирования его в пассивную зону тупиковый отвод.

Сущность изобретения: криогенная ловушка содержит корпус с тупиковым отводом и размещенную в корпусе вымораживающую камеру с развитой поверхностью теплообмена. Новым является то, что на внутренней стенке корпуса в рабочей зоне вакуумной полости ловушки, напротив вымораживающей камеры, жестко закреплены термочувствительные изогнутые пластины, причем расстояние между внутренней стенкой корпуса и поверхностью вымораживающей камеры незначительно превышает длину пластины, а пластины выполнены из материала с обратимой памятью формы с температурой мартенситных превращений, близкой к температуре криоосадка. 2 ил.

КРИОГЕННАЯ ЛОВУШКА, содержащая корпус с тупиковым отводом и размещенную в корпусе в вакуумной полости вымораживающую камеру с развитой поверхностью теплообмена, отличающаяся тем, что внутренняя стенка корпуса в рабочей зоне вакуумной полости ловушки напротив вымораживающей камеры имеет жестко закрепленные изогнутые термочувствительные пластины, причем расстояние между внутренней стенкой корпуса и поверхностью вымораживающей камеры незначительно превышает длину пластины, а пластины выполнены из материала с обратимой памятью формы с температурой мартенситных превращений, близкой к температуре криоосадка.