Криогенный вакуумный насос Советский патент 1985 года по МПК F04B37/08 

111 Изобретение относится к вакуумной технике. Целью изобретения является расширение диапазона работы. На чертеже изображен предлагаемый насос, продольный разрез. Криогенный вакуумный насос содержит корпус 1, размещенную в нем тепловую трубу криопанели 2,, установленную концентрично ей с образованием кольцевой полости тепловую трубу теплозащитного экрана 3, двухступенчатый криогенератор, первая и вто рая ступени 4 и 5 которого подключены соответственно к конденсаторам 6 и 7 тепловых труб экрана 3 и криопанели 2, и размещенный на их испари телях слой сорбента. Насос снабжен кольцевым сборником 8 жидкости, охватывающим вторую ступень 5 криогене ратора, и тепловой трубой конденси,,рующего, экрана 9, концентрично установленной в кольцевой полости и имеющей в зоне конденсатора 10 тепловой контакт со второй ступенью 5 криогенератора, причем сборник 8 жидкости и конденсатор 10 тепловой трубы конденсирующего экрана 9 снабжены теплоизоляцией 11, испарители тепловых труб экранов 3 и 9 оптически плотными решетками ребер 12, а испаритель тепловой трубы крио панели 2 выполнен из малотеплопроводного материала. При охлаждении первой ступени 4 до температуры конденсации рабочего тела тепловой трубы теплозащитного экрана 3 последняя начинает действовать, охлаждая ребра 12. Это обуслов лено значительным улучшением теплообмена между конденсатором 6 и испарителем тепловой трубы теплозащитного экрана 3 за счет фазовых переходов рабочего тела. При этом одно временно с охлаждением экрана 3 охлаждаются контактирующие со второй ступенью 5 сборник 8 жидкости и конденсаторы 7 и 10 тепловых труб. Криопанель 2 охлаждается при этом очень незначительно, практически сох раняя первоначальную температуру. Это обусловлено выполнением испарителя тепловой трубы из малотеплопроводного материала. При охлаждении сборника 8 жидкости до температуры конденсации откачиваемых газов начинается его заполнение конденсатом этих газов, уда ляемых из откачиваемого объема. Газ проходит через каналы, образованные ребрами 12 и через зазор между теплозащитным экраном 3 и сборником 8 жидкости попадает в сборник 8 жидкости, в котором он конденсируется. При этом -давление конденсируемых газов в откачиваемом объеме из-за невысокой скорости откачки, определяемой холодопроизводительностью криогенератора и значительной величиной абсолютного давления близко к давлению, равновесному температуре сборника 8 жидкости. При этом благодаря теплоизоляции 11 исключается возможность конденсации и стекание откачиваемых газов с внешних поверхностей сборника 8 жидкости и конденсаторов 7 и 10. По мере накопления жидкости и, следовательно, снижения давления в откачиваемом объеме, температура второй ступени 5 продолжает снижаться и достигает температуры тройной точки конденсируемых газов, после чего жидкость в сборнике 8 кристаллизуется, и дальнейшая конденсация осуществляется непосредственно в твердую фазу. При снижении температуры второй ступени 5 до температуры конденсации рабочего тела тепловой трубы конденсирующего экрана 9 начинается интенсивное охлаждение элементов конденсирующего экрана 9. Это обусловлено значительным улучшением теплообмена между конденсатором 10 и испарителем указанных труб за счет фазовых переходов рабочего тела. Вследствие того, что давление в тепловой трубе криопанели 2 значительно ниже, чем в тепловой трубе конденсирующего экрана 9, и имеется промежуток между элементами конденсирующего экрана 9 и криопанели 2, последняя начинает интенсивно охлаждаться значительно позже конденсирующего экрана 9, при температуре второй ступени 5 незначительно превьш1ающей температуру стационарного режима работы, что позволяет получить эффект разновременного охлаждения конденсирующего экрана 9 и криопанели 2. При дальнейшем охлаждении второй ступени 5 криогенератора, т.е. при приближении его температуры к темпе51198251

ратуре стационарного режима начина- , бент за счет повышения адсорбционной ет работать тепловая труба криопане- емкости приобретает способность погли 2. Криопанель 2 охлаждается и сор- лощать некондансируемые гаэм

КРИОГЕННЫЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, размещенную в нем тепловую трубу криопанели, установленную концентрично ей с образованием кольцевой полости тепловую. трубу теплозащитного экрана, двухступенчатый криогенератор, первая и вторая ступени которого подключены соответственно к конденсаторам тепловых труб экрана и криопанели, и размещенный на их испарителях слой сорбента, отличающийся тем, что с целью расширения диапазона работы, насос снабжен кольцевым сборником жидкости, охватывающим вторую ступень криогенератора, и тепловой трубой конденсирующего экрана, концентрично установленной в кольцевой полости и имеющей в зоне конденсатора тепловой контакт со второй ступенью криогенератора, причем сборник жидкости и конденсатор тепловой трубы конденсирующего экрана снабжены теплоизоляцией, испарители тепловых труб и экрановоптически плотными решетками ребер, I а испаритель тепловой трубы криопанели выполнен из малотеплопровод(Л ного материала.