Криосорбционный насос

 

Изобретение относится к вакуумной технике и позволяет улучшить от- : качные характеристики и повысить экономичность насоса. В корпусе 1 внутри цилиндрического экрана 5 размещен охлаждаемый радиационный экран

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„3451340 A i (51) 4 F 04 В 37/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР . (21) 4092919/25-06 (22) 25.07.86 (46) 15,01.89. Бюл. 11 2 (72) М.П.Ларин (53) 621.528, 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1407170, кл. F 04 8 37/08, 1984. ф д

Ж (54) КРИОСОРБЦИОННЫЙ НАСОС (57) Изобретение относится к вакууинои технике и позволяет улучшить от качные характеристики и повысить экономичность насоса. В корпусе 1 внутри цилиндрического экрана 3 размещен охла цчаемый радиациовньй экран

1451 (РЭ), выполненный в виде обечайки 6, закрепленной на сосуде 7 для хладагента, Внутри РЭ установлен откачивающий элемент, выполненный в виде . кольцевого сосуда (КС) 10 для криоагента, Дисковый теплопровод (ТП) 11 закреплен с тепловым контактом на днище КС 10, Перфорированные обечайки 12 выполнены из высокотеплопровод- ного материала и коаксиально расположены íà TIT 11. Пористые газопроницаемые экраны 13 установлены с зазорами относительно внутренних и внешних поверхностей КС 10 и,каждой обечайки

12. В зазорах размещен адсорбент 14.

На верхнем торце обечайки 12 закреплена перегородка 15, исключающая попадание откачиваемого газа сразу из входного цатрубка 4 в полость обечайки 12, а в ТП 11 выполнены отвер-, стия 16. В сквозном осевом канале 8 м.б. размещена с зазором тонкостенная трубка 17, закрепленная верхним

340 торцом на шевронном экране 9, распо" ложенном в зоне верхнего днища сосуда

7 для хладагента, нижним — на днище

2 корпуса. На внешней поверхности обечайки 6 м.б, расположен адсорбци-. онный карман 18. Трубка 17 выполняет роль .экрана, снижающего теплоприток к сосуду 7 и, соответственно, расход хладагента, а карман 18 обеспечивает поддержание вакуума в полости между . корпусом и РЭ. Обечайка 6 м.б. снабжена крьппкой 19 с патрубком 20 и сильфоном 21, соединенным с патрубком. Крышка 22.экрана 5 закреплейа на крышке 19. Нанесение на поверхность обечайки 6, крышки 19, верхнего днища сосуда 7, ТП 11, перегород" ки 15 и экраном 13,двуслойного покрытия в виде плотного монокристаллического слоя алюминия толщиной не менее 1 мкм и слоя окиси алюминия обеспечивает минимум теплопритоков к РЭ. 5 з.п. ф-:лы, 1 ил.

/ /

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно- к конструкциям криосорбционных вакуумных насосов, Цель изобретения - улучшение от». . качных характеристик и повышение эко° номичности насоса.

На чертеже представлен насос, про" долу ный разрез, Криосорбционный насос содержит вертикальный корпус 1 с днищем 2 и расположенным на крышке 3 входным патрубвом 4, размещенный в корпусе,1 внутри цилиндрического экрана 5 ох.лаждаемый радиационный экран, выполненный в виде обечайки 6, закреплен" ной на сосуде 7 для хладагента, снаб женном сквозным осевым каналом 8 с шевронным экраном 9, расположенным в зоне верхнего днища сосуда 7, и установленный внутри радиационного экрана откачивающий элемент, выполненный в виде кольцевого сосуда 10 для криоагента. Насос дополнительно содержит дисковый теплопровод 11, . закрепленный, с тепловым контактом на днище кольцевого сосуда 10, перфори" рованние:>обечайки 12, выполненные из высокотеплопроводного материала и коаксиально расположенные на дисковом теплопроводе 11, пористые газопроницаемые экраны 13, установленные с зазорами относительно внутренних

5 и внешних поверхностей кольцевого сосуда, 10 и каждой перфорированной обечайки 12, и адсорбент 14, размещенч ный в зазорах. Внутренняя перфорированная обечайка 12 снабжена перегородкой 15, закрепленной на ее верхнем торце, а в дисковом теплопроводе 11 выполнены отверстия 16. Сосуд 7 для ! хладагента снабжен тонкостенной труб-. кой 17, размещенной с зазором в сквозном осевом канале 8 и закрепленной. верхним торцом на шевронном экране 9, нижним на днище 2 корпуса

1, а обечайка 6 радиационного экра на " адсорбционным карманом 18, расположенным на ее внешней поверхности, и крышкой 19 с патрубком 20 и сильфоном 21, .соединенным с входным патрубком 4, Цилиндрический экран 5 снабжен крышкой 22, закрепленной на крышке 19; Кроме того, внутренние поверхности обечайки 6 радиационного экрана и ее крьппки 19, поверхность верхнего днища сосуда 7 для хлада/

3 145134 гента и поверхность дискового теплопровода 11, перегородки 15 и пористых гаэопроницаемых экранов 13 снаб-. жены двуслойным покрытием, включающим слои алюминия и его окиси.

Насос работает следующим образом.

Входным патрубком 4 насос подключается к откачиваемому объему, откачивается внешним насосом до давления около 100 Па, после чего в сосуд 7 и кольцевой сосуд 10 заливается жидкий азот. Полное охлаждение экранов и откачивающего элемента снижает испаряемость жидкого азота из сосудов

7 и 10, и сосуд 10 соединяется с форвакуумным насосом, обеспечивающим откачку паров хладагента и снижение его температуры до 50 К и ниже. Для охлаждения сосуда 10 и контактирующих 2О с ним элементов можно использовать .и другие криоагенты, имеющие температуру кипения при атмосферном давлении ниже азота.

Откачиваемый газ, поступающий в 25 полость насоса через входной патрубок 4, поглощается адсорбентом 14, эффективность охлаждения которого обеспечивается наличием пористых газопроницаемых экранов 13, теплопоово- 3О да 11 и обечаек 12, Наличие крышек 19 и 22 с тепловой развязкой в виде сильфона 21 в значительной степени защищает откачивающий элемент от теплового излучения со стороны крышки 3 корпуса 1.

Перегородка 15 исключает попадание откачиваемого газа сразу иэ входного патрубка 4 в полость внутренней перфорированной обечайки 12. Эта по " лость предназначена для откачки трудносорбируемых газов, которые, не адсорбируясь на периферийных слоях адсорбента вследствие наличия в откачиваемом газе легкоадсорбируемых

45 компонентов, достигают этой полости, адсорбент в которой имеет достаточное адсорбционное пространство, и адсорбируются в ней. Доступ в полость осуществляется через отверстия 15 в теплопроводе 11.

Трубка 17 выполняет роль экрана, снижающего теплоприток к сосуду 7.и, соответственно, расход хладагента, а адсорбционный карман 18 обеспечивает поддержание вакуума в полости между корпусом .1 и радиационным экраном и минимум теплопритоков к радиационному экрану. Этой же цели служит

4 нанесенное на поверхность обечайки 6, крышки 19, верхнего днища сосуда 7, дискового теплопровода 11, перегоррдки 1.5 и экранов 13 двуслойное покрытие в виде плотного монокристаллического слоя алюминия толщиной не менее

1 мкм и слоя окиси алюминия толщиной

2-20 нм.

Снижение теплопритоков ведет к повышению экономичности насоса и улучшению его откачных характеристик.

Формула изобретения

1., Криосорбционный насос, содержа-. щий вертикальный корпус с днищем и расположенным на крышке входным патрубком, размещенный в корпусе внутри цилиндрического экрана охлаждаемый радиационный экран, выполненный в виде обечайки, закрепленной на сосуде для хладагента, снабженном сквозным осевым каналом с шевронным экраном, расположенным в зоне верхнего днища сосуда, и установленный внутри радиационного экрана откачивающий элемент, выполненный в виде кольцевого сосуда для криоагента, о т л и ч а ю щ и и -, с я тем, что, с целью улучшения откачных характеристик и повышения экономичности, насос дополнительно содержит дисковый теплопровод, закрепленный с тепловым контактом на днище кольцевого сосуда, перфорированные обечайки, выполненные из высокотеплопроводного материала и коак сиально расположенные на дисковом теплопроводе, пористые газопроницаемые экраны, установленные с зазорами относительно внутренних и внешних поверхностей кольцевого сосуда и каждой перфорированной обечайки, и адсор-. бент, размещенный в зазорах.

2. Насос по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что внутренняя перфорированная обечайка снабжена перегородкой, закрепленной на ее верхнем торце, а в дисковом теплопроводе вы" полнены отверстия °

3, Насос по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что сосуд для хлада" гента снабжен тонкостенной трубкой, размещенной с зазором в сквозном осевом канале и закрепленной верхним торцом на шевронном экране, нижнимна днище корпуса, а обечайка радиационного -экрана — адсорбционным карманом, расположенным на ее внешней поверхности.

5 1451340 6

4. Насос по п.1, о т л и ч а ю- 6, Насос по пп.1:,и 4, о т л и:шийся тем, 4то обечайка радиа- ч а ю шийся тем, что внутренние ционного . экрана снабжена крышкой поверхности обечайки радиационного с патрубком и сильфоном, coepHHeHHbM экрана и ее крышки, поверхности с входньм патрубком. верхнего днища сосуда для хладагента

5, Насос по нп. 1 и 4, о т л. и - и поверхности дискового теплопровода,,ч а ю шийся тем, что цилиндри". . перегородки и пористых газопроницаеческий экран снабжен крышкой, зак- мых экранов снабжены двусаойным по.репленной на крышке обечайки радиа- 10 . крытием, включающим слои алюминия H ционного экрана. его окиси, Составитель В.Кряковкин

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Олийнык. Корректор И,Муска

Заказ 506 Тираж 520 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101