Криосорбционный насос

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1451340 9) 37/02 51)4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР . САНИЕ ИЗОБРЕТЕН(54) КРИОСОРБЦИ (57) Изобретени нои технике и п качные характерэкономичностьвнутри цилиндр мещен охла)кпае 14 У/ННЫЙ НАСОСе относится к вакууиозволяет улучшить отистики и повыситьасоса, В корпусе 1ческого экрана 5 равый радиациовньй экран1451 (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"1 ного материала и коаксиально расположены на ТП 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 атрубка 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 340торцом 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 адсорбционный 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 крышкой 19 с патрубком 20 исильфоном 21, соединенным с патруб" ком, 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 неменее 1 мкм и слоя окиси алюминия обеспечивает минимум теплопритоков к РЭ. 5 з.п, Ф-.лы, 1 ил, 1Изобретение относится к вакуумнойтехнике, а именно- к конструкциямкриосорбционных вакуумных насосов,Цель изобретения - улучшение от.;качных характеристик и повышение эко номичности насоса.На чертеже представлен насос, про"долу ный разрез,Криосорбционный насос содержитвертикальный корпус 1 с днищем 2 ирасположенным на крышке 3 входнымпатрубвом 4, размещенный в корпусе,1внутри цилиндрического экрана 5 охлаждаемый радиационный экран, выполненный в виде обечайки 6, закреплен"ной на сосуде 7 для хладагента, снабженном сквозным осевым каналом 8 сшевронным экраном 9, расположеннымв зоне верхнего днища сосуда 7, иустановленный внутри радиационногоэкрана откачивающий элемент, выполненный в виде кольцевого сосуда 10для криоагента. Насос дополнительносодержит дисковый теплопровод 11,. закрепленный, с тепловым контактом наднище кольцевого сосуда 10, перфори"рованние.обечайки 12, выполненные извысокотеплопровоцного материала и коаксиально расположенные на дисковом теплопроводе 11, пористые газопроницаемые экраны 13, установленныес зазорами относительно внутренних 5 и внешних поверхностей кольцевого сосуда, 10 и каждой перфорированной обечайки 12, и адсорбент 14, размещенчный в зазорах. Внутренняя перфориро"ванная обечайка 12 снабжена перегородкой 15, закрепленной на ее верхнемторце, а в дисковом теплопроводе 11выполнены отверстия 16. Сосуд 7 дляхладагента снабжен тонкостенной труб-.кой 17, размещенной с зазором всквозном осевом канале 8 и закрепленной. верхним торцом на шевронномэкране 9, нижним на днище 2 корпуса1, а обечайка 6 радиационного экра;на " адсорбционным карманом 18, рас положенным на ее внешней поверхности,и крышкой 19 с патрубком 20 и сильфоном 21, .соединенным с входным патрубком 4, Цилиндрический экран 5снабжен крышкой 22, закрепленной накрышке 19; Кроме того, внутренниеповерхности обечайки 6 радиационногоэкрана и ее крышки 19, поверхностьверхнего днища сосуда 7 для хлада/3 145134гента 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 давленияоколо 100 Па, после чего в сосуд 7и кольцевой сосуд 10 заливается жидкий азот. Полное охлаждение экранови откачивающего элемента снижает испаряемость жидкого азота из сосудов7 и 10, и сосуд 10 соединяется с форвакуумным насосом, обеспечивающимоткачку паров хладагента и снижениеего температуры до 50 К и ниже. Дляохлаждения сосуда 10 и контактирующих 2 Ос ним элементов можно использовать.и другие криоагенты, имеющие температуру кипения при атмосферном давленииниже азота,Откачиваемый газ, поступающий в 25полость насоса через входной патрубок 4, поглощается адсорбентом 14,эффективность охлаждения которогообеспечивается наличием пористых газопроницаемых экранов 13, теплопоово Ода 11 и обечаек 12,Наличие крышек 19 и 22 с тепловой развязкой в виде сильфона 21 взначительной степени защищает откачивакщий элемент от теплового излучения со стороны крышки 3 корпуса 1.35Перегородка 15 исключает попаданиеоткачиваемого газа сразу иэ входногопатрубка 4 в полость внутренней перфорированной обечайки 12. Эта потлость предназначена для откачки трудносорбируемых газов, которые, неадсорбируясь на периферийных слояхадсорбента вследствие наличия в откачиваемом газе легкоадсорбируемых45компонентов, достигают этой полости,адсорбент в которой имеет достаточноеадсорбционное пространство, и адсорбируются в ней, Доступ в полость осуществляется через отверстия 15 втеплопроводе 11.1Трубка 17 выполняет роль экрана,снижающего теплоприток к сосуду 7,и,соответственно, расход хладагента,а адсорбционный карман 18 обеспечивает поддержание вакуума в полостимежду корпусом .1 и радиационным экраном и минимум теплопритоков к радиационному экрану. Этой же цели служит 04нанесенное на поверхность обечайки 6,крышки 19, верхнего днища сосуда 7,дискового теплопровода 11, перегоррдки 15 и экранов 13 двуслойное покрытие в виде плотного монокристаллического слоя алюминия толщиной не менее1 мкм и слоя окиси алюминия толщиной2-20 нм,Снижение теплопритоков ведет кповышению эконоьачности насоса иулучшению его откачных характеристик,формула изобре тения 1., Криосорбционный насос, содержащий вертикальный корпус с днищем ирасположенным на крышке входным патрубком, размещенный в корпусе внутрицилиндрического экрана охлаждаемыйрадиационный экран, выполненный ввиде обечайки, закрепленной на сосудедля хладагента, снабженном сквознымосевым каналом с шевронным экраном,расположенным в зоне верхнего днищасосуда, и установленный внутри радиационного экрана откачивающий элемент,выполненный в виде кольцевого сосудадля криоагента, о т л и ч а ю щ и й -,с я тем, что, с целью улучшения откачных характеристик и повышенияэкономичности, насос дополнительносодержит дисковый теплопровод, закрепленный с тепловым контактом наднище кольцевого сосуда, перфорированные обечайки, выполненные из высокотеплопроводного материала и коаксиально расположенные на дисковомтеплопроводе, пористые газопроницаемые экраны, установленные с зазорамиотносительно внутренних и внешних поверхностей кольцевого сосуда и каждойперфорированной обечайки, и адсор-.бент, размещенный в зазорах,2. Насос по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что внутренняя перфорированная обечайка снабжена перегородкой, закрепленной на ее верхнемторце, а в дисковом теплопроводе вы"полнены отверстия,3, Насос по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сосуд для хлада"гента снабжен тонкостенной трубкой,размещенной с зазором в сквозном осевом канале и закрепленной верхнимторцом на шевронном экране, нижнимна днище корпуса, а обечайка радиационного экрана - адсорбционнымкарманом, расположенным на ее внешней поверхности.5 1451340 64. Насос по п.1, о т л и ч а ю, Насос по пп.1.,и 4, о т л и;- щ и й с я тем, что обечайка радиа- ч а ю щ и й с я тем, что внутренние ционного экрана снабжена крышкой поверхности обечайки радиационного с патрубком и сильфоном, соединенным экрана и ее крышки, поверхности с входньм патрубком. верхнего днища сосуда для хладагента5, Насос по нп. 1 и 4, о т л и - и поверхности дискового теплопровода, ,ч а ю щ и й с я тем, что цилиндри".; перегородки и .пористых газопроницаеческий экран снабжен крышкой, зак- мых экранов снабжены двусаойным порепленной на крышке обечайки радиа . крытием, включающим слои алюминия и ционного экрана, его окисиСоставитель В.КряковкинРедактор Л,Веселовская Техред Л.ОлийныкКорректор И,МускаЗаказ 506 Тираж 520 ПодписноеВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101