Диффузионный вакуумный насос Советский патент 1981 года по МПК F04F9/02 

I

Изобретение относится к вакуумной технике.

Известен диффузионный вакуумный насос, содержащий корпус с размещенными в нем сопловым блоком и криогенным экраном и емкость для хранения рабочего тела ГП.

Недостатком является цикличность работы известного насоса из-за необходимости сбора криоосадка.

Целью изобретения является обеспечение непрерывной работы насоса путем периода1ческого сброса криоосадка.

Указанная цель достигается тем, что насос снабжен блоком регенерации, а в корпусе установлена перегородка, отделяющая блок регенерации от экрана и соплового блока и снабженная затвором, запорный элемент которого имеет коническую форму, обращен вершиной вверх и установл1ен с возможностью осевого перемещения, причем блок регенерации выполнен

В виде размещенной соосно корпусу расходной емкости и расположенного коаксиально ей бункера для сбора криоосадка, а емкость для хранения рабочего тела расположена по оси блока регенерации и имеет общую стенку с расходной емкостью, другая стенка которой выполнена в виде сильфона соединенного с запорным элементом затвора, и бункер выполнен в виде двухстенного цилиндрического сосуда, имеющего внутренний диаметр, не превышающий диаметра запорного элемента, а емкости и бункер снабжены криопанелями.

На чертеже изображен предлагаемый насос, разрез.

Диффузионный вакуумный насос содержит корпус 1 с размещенными в нем сопловым блоком 2 и криогенным экраном 3 и емкость 4 для хранения рабочего тела. Насос снабжен блоком регенерации, а в корпусе 1 установлена перегородка 5, отделяющая блок регенерации от экрана 3 и соплового блока 2 и снабженная затвором 6, запорный элемент которого имеет кони ческую форму, обращен вершиной вверх и установлен с возможностью осевого перемещения, причем блок регенерации вьшолнен в виде размещенной соосно корпусу 1 расходной емкости 7 и расположенного коаксиально ей бункера для сбора криоосадка, а емкость 4 для хранения рабочего тела расположе на по оси блока регенерации и имеет общую стенку 8 с расходной емкостью 7, другая стенка которой выполнена в виде сильфона 9, соединенного с запорным элементом затвора 6, и бункер выполнен в виде двухстенного цилиндрического сосуда 10, имеющего внутренний диаметр D, не превышаюищй диаметраDjзапорного элемента, а емкости 4 и 7 и бункер снабжены криопанелями 11-13. Предварительную откачку производят форва куумным насосом I 4 . Емкость 4 и расходная емкость 7 через трехходовой клапан 15 .сообщаются с сопловым 6jiOKOM 2, а клапаном 16 - друг с другом. Клапаны 17 и 18 служат для подачи хладагента к криопанелям М-13. Форвакуумная магистраль с вентилем 19 служит для откачки из емкбсти 4 примесей, неконденсируемых при температуре жидкого азота. Между емкостью 4 и бунк ром установлен кланан 20. Диффузионньй насос работает следу щим образом. Насос присоединяется к откачивае MONry объекту. Емкость 4 и расходная емкость 7 заправляются рабочим тело под давлением, под действием которо го, вследствие осевой упругости сильфона 9, затвор 6 перемещается вверх до упора с перегородкой 5. После создания предварительного вак ума форвакуумным насосом 14 открыва ется клапан 15 и рабочее тело (напр мер углекислота СО)поступает из емкости 4 в сопловый блок 2, вытекает из сопел, захватывая откачивае мый газ, сжимает и переносит в сторону форвакуумного насоса 14, Углекислота, соприкасаясь с поверхность криогенного экрана 3, конденсируетс на нем, накагошвается в виде слоя криоосадка, увеличение тол1цины кото го препятствует работе насоса. Начинается цикл удаления криоосадка. Для этого на криопанель 12 расходно емкости 7. через клапан 17 подается 4 жидкий азот, находящаяся в емкости 7 углекислота вымораживается, давление по обе стороны затвора 6 выравнивается и под действием сил упругости сильфона 9 затвор 6 опускается сообщая форвакуумную полость насоса с бункером, криопанель 13 которого к этому моменту захолаживается по- дачей через клапан 17 жидкого азота. Твердый криоосадок скалывается с экрана 3, ссыпается вниз и по конической поверхности затвора 6 через щель между перегородкой 5 и затвором 6 попадает в бункер. После наполнения бункера прекращается подача азота на охлаждение криопанели 13 и криопанели 12 расходной емкости 7, Отогрев последней происходит быстрей путем ее принудительного нагрева или меньшей теплоемкости захолаживаемого металла, в силу чего в емкости 7 быстро растет давление (выхода газа нет), под действием которого затвор 6 движется вверх и перекрывает щель, через которую криоосадок поступил с криогенного экрана 3 в бункер. Трехходовым клапаном 15 подача углекислоты на сопловой блок 2 с емкости 4 переключается на расходную емкость 7, откуда углекислота поступает на сопловой блок 2 во время регенерации рабочего тела. РаЬход углекислоты за это время недостаточен для пониже ния давления в расходной емкости 7 до величины открытия затвора 6. В момент переключения подачи рабочего тела с емкости 4 на расходную емкость 7 на криопанель 11 через клапан 18 подается азот и открывается клапан 20, который сообщает бункер с полостью емкости 4. Происходит перетекание отогревающейся в бункере углекислоты в емкость 4 и ее конденсация на криопанели 11. Несконденсируемые примеси при открытии клапана 19 на форвакуумной магистрали откачиваются форвакуумным насосом 14. После регенерации рабочего тела закрывается клапан 19, подача азота на криопанель И прекращается и клапаном 15 вновь Переключается подача углекислоты с расходной емкости 7 на емкость 4, в которой происходит отогрев и газофикация очищенной углекислоты. Параллельно с этим открытием клапана 16 происходит подпитка рабочим телом расходной емкости 7, которая обеспечивала непрерывную подачу углекислоты и сопловой блок 2 на время регенерадни криоосадка. Таким образом, в предлагаемом насосе обеспечена непрерывность его |работы, путем периодического сброса криоосадка. Формула изобретения Диффузионный вакуумный насос, содержащий корпус с размещенными в нем сопловым блоком и криогенным экраном и емкость для хранения рабо чего тела, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывиости работы путем периодического сброса криоосадка, насос снабжен блоком регенерации, а в корпусе уста новлена перегородка, отделяющая блок регенерации от экрана и соплового блока и снабженная затвором, запорны элемент которого имеет коническую фо му, обращен вершиной вверх и установлен с возможностью осевого переме щения, причем блок регенера,ии выполнен в виде размещенной соосно корпусу расходной емкости и расположе iного коаксиапьно ей бункера дпя сбора криоосадка, а емкость для хранения рабочего тела расположена по оси блока регенерации и имеет общую стенку с расходной емкостью, друггш стенка которой выполнена в виде сильц,она, соеда1ненного с запорным элементом затвора, и бункер выполнен в виде двухстенного цилнндрического сосуда, имеющего внутренний диаметр, не превытающий диаметра запорного элемента, а емкостн и бункер снабжены криопанеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе I, Авторское свидетельство СССР Р 191739 кл. F04.P 9/00, 1965.