МОЛЕКУЛЯРНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ВАКУУМА Советский патент 1935 года по МПК F04D19/04 

Принцип действия молекулярного насоса высокого вакуума с ротором, выполненным в виде диска, заключается в том, что остатки разреженного при помощи форвакуумного газа при столкновении с быстродвигающейся поверхностью ротора молекулярного насоса удерживаются на последней вследствие наличия адсорбционных сил и, таким образом, перемещаются по направлению движения ротора, в результате чего получается общее движение молекул газа из откачиваемого резервуара к форвакуумному насосу.

В предлагаемом насосе рабочими поверхностями являются обе торцевые поверхности роторного диска, обращенные к соответствующим внутренним поверхностям статора, снабженным спиральными каналами.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез молекулярного насоса высокого вакуума, фиг. 2 - вид его сверху.

Ротор насоса, выполненный в виде стального плоского диска 2, вращается между соответствующими поверхностями нижней 4 и верхней 1 крышек статора, сделанных из латуни или из какого-нибудь другого материала, с зазором порядка сотых долей миллиметра. Внутренние поверхности крышек статора снабжены спиральными каналами (а) и (b), идущими от центра к периферии. Глубина канала в верхней крышке уменьшается от середины к краям, а в нижней крышке - от краев к середине.

Каналы обеих крышек статора могут соединяться либо последовательно либо параллельно. В случае параллельного соединения каналы в обеих крышках выполняются одинаковым образом, и насос обладает большей производительностью, но меньшим предельным вакуумом, чем в случае последовательного соединения.

В случае последовательного соединения каналы в обеих крышках выполняются различным образом, а именно, крышка i, которая обращена к откачиваемому сосуду, имеет широкие и глубокие каналы (а), а крышка 4, обращенная к форвакуумному насосу, имеет неглубокие и узкие каналы (b).

Зазор между ротором и поверхностями крышек статора можно сделать сколь угодно малым путем пришлифовки ротора к статору и пришлифовки статорных крышек друг к другу.

В середине верхней крышки статора имеется отверстие, через которое насос при помощи патрубка 12 соединяется с откачиваемым резервуаром. Засасываемый через патрубок 12 воздух направляется в спиральные каналы (а). При быстром вращении ротора-диска 2 (около 4000 об/мин) средняя линейная скорость на его поверхности достигает нескольких десятков метров в секунду, т.е. величины всего в десять раз меньшей, чем средняя скорость молекул. Ударяющиеся о поверхность диска молекулы увлекаются при этом в направлении вращения диска и, двигаясь вдоль каналов, приближаются к форвакуумному пространству 9, откуда они откачиваются через патрубок 10 форвакуумным насосом. На вращающейся в шариковых подшипниках 7 оси 3 диска 2 сидит ротор 16 асинхронного мотора. Ротор 16 находятся в пространстве, защищенном кожухом 18, где давление равно форвакуумному, а потому внутренность насоса хорошо защищена от проникновения воздуха извне. Кожух 18 приготовлен из сплава, представляющего большое сопротивление токам, Фуко. Статор 19, 20 мотора находится вне форвакуума. Гайка 17 служит для регулирования зазора между ротором - диском 2 и крышками 1, 4 статора.

Молекулярный насос высокого вакуума с ротором, выполненным в виде диска, отличающийся тем, что обе торцевые поверхности роторного диска являются рабочими поверхностями и обращены к соответствующим поверхностям статора, снабженным спиральными каналами.