Диффузионный насос

I К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1652675, кл. Р 04 Р 9/00, 1988.(57) Использование: в высоковакуумных насосах, Сущность изобретения; пара патрубков 6, 7 установлена в стенкахвертикального корпуса 1 на одной горизонИзобретение относится к вакуумной ТЕхнике, в частности к конструкции диффузионных насосов, обеспечивающих разлет при соударении встречных пучков псевдо- монолитного рабочего вещества и предназначенных для применения в самых разнообразных отраслях и направлениях промышленности и науки - от выпуска строительных материалов и пищевых продуктов до электроники в качестве самостоятельных высоковакумных насосов, в которых захват откачиваемого газа твердыми автономными частицами происходит за счет диффузии.В современной промышленности очень быстрое превращение кинетической энергии в потенциальную энергию, в случае необходимости, может производиться за счет удара 1),Известно, что сердечник в соленойде под воздействием магнитного поля занимает среднее положение 2).В вакуумной технике при создании разряжения применяют известный аналог диффузионного насоса, использующего тальной оси на уровне впускного патрубка 4. Патрубки б, сообщены с ванной 3 для рабочего вещества и соединены с ней через отводы 8 и стояки 9. Уст-во для подачи рабочего вещества выполнено в виде охватывающих стояки 9 и отводы 8 автономных электромагнитов 10, 11 с электромагнитными полями, равными по величине. В качестве рабочего используют вещество с наполнителем из ферромагнитного материала. 1 ил. откачивающее деиствие струи пара рабочеи жидкости. Газ. поступающий в насос из вакуумной системы, попадает в сферу действия струи пара и выталкивается последней в сторону выпускного отверстия. Известный аналог диффузионного насоса содержит корпус с впускным фланцем и выпускным патрубком, систему охлаждения, подогрева тель, паропровод с соплами 3). ОВ качестве прототипа выбрана известная конструкция диффузионного насоса, со- а держащего вертикальный корпус с рабочей ОО камерой, жидкостной ванной и выпускным патрубком в его нижней части и впускным в верхней, и устройство для подачи, выполненное в виде источника высокого давления, связанного трубопроводом иивай жидкостной ванной, и по меньшей мере одного ряда механических распылителей, установленных в стенке корпуса на уровне впускного патрубка и сообщенного с выходом, источником высокого давления. Механический распылитель выполнен в виде цилиндрического стакана с тангенциаль 1760181ным подводящим каналом и открытого со стороны рабочей камеры 41,Недостатком известного прототипа являются большие энергозатраты и недостаточная надежность работы. Указанный прототип является наиболее близким техническим решением,Цель изобретения - уменьшение энергозатрат и повышение надежности работы.Положительный эффект от использования изобретения характеризуется тем, что используется энергия рабочего вещества наполнителя из ферромагнитного материала истекающего с высокой скоростью в трубу-камеру и увлекающей с собой откэчиваемый газ. При этом выходная струя наполнителя из ферромагнитного материала лишь до соударения имеет большую плотность, что позволяет, противодействуя противопотоку окачиваемого газа, захватывать поступающий через впускной патрубок гэз, увлекать его к центру, где образуются частицы наполнителя из феррамагнитнаго материала, обладающего малой плотностью и распространяющегося по всему сечению корпуса насоса. После соударения струй поток молекул под действием сил инерции, тяжести и наличия направленной форвакуумной откачки имеет очень большие ускорения,направленные в сторону, обратную его движения, так как передается реакция,равная произведению массы ударяемого тела на это ускорение, При этом при поперечном ударе рабочего веществэ.наполнителя из ферромагнитного материала последний распадается на отдельные частицы, в которых возникают большие давления, сильно воздействующие на молекулы откачиваемого газа, Частицы наполнителя из ферромагнитного материала образуют поток, который охватывает всю площадь поперечного сечения корпуса насоса и, следовательно, противодействует противотоку откэчиваемого газаСущность изобретения состоит в том, что диффузионный насос, содержащий не- магнитный вертикальный корпус с рабочей камерой, ванной для рабочего вещества, впускным патрубком в его верхней части и выпускным - в нижней, по меньшей мере одной парой патрубков, установленной в стенках корпуса на одной горизонтальной оси, расположенной на уровне впускного пэтрубка и сообщенных с ванной для рабочего вещества и устройства для подачи рабочего вещества. Отличительные (от прототипа) признаки заключаются в том, что ванна для рабочего вещества соединена с патрубками в стенках корпуса через отводы и стояки, а устройство для подачи рэбочего вещества выполнено в виде охватывающих стояки и отводы автономных электромагнитов с электромагнитными полями, равными по величине, при этом в качестве 5 рабочего вещества используют вещество снаполнителем из ферромагнитного материала.На чертеже изображено предлагаемоеустройство.10 Устройство диффузионного насоса содержит немагнитный вертикальный корпус 1 с рабочей камерой 2, ванной 3 для рабочего вещества, впускными патрубком 4 в его верхней части и выпускным 5 - в нижней, по 15 меньшей мере одной парой патрубков 6 и 7,установленных в стенках корпуса 1 на одной горизонтальной оси, расположенной на уровне впускного патрубка 4 и сообщенных с ванной 3 для рабочего вещества и устрой ства.для подачи рабочего вещества, ванна 3для рабочего вещества соединена с патруб.ками 6 и 7 в стенках корпуса 1 через отводы 8 и стояки 9, а устройство для подачи рабочего вещества выполнено в виде охватыва ющих стояки 9 и отводы 8 автономныхэлектромагнитов 10 и 11 с электромагнитными полями, равными по величине, при этом в качестве рабочего вещества используют вещество с наполнителем из ферро магнитного материала.Магнитное поле создается с помощьюпоследовательно соединенных автономных электромагнитов 10 и 11, обеспечивающих генерацию импульсов токов. Импульсы,сле дуя через доли секунды, обеспечивают продвижение вперед и перемещение наполнителя из ферромагнитного материала на электромагнитной волне. При этом обеспечивается высокое ускорение на ма лом участке. Перемещение наполнителя изферромагнитного материала обусловлено последовательно установленными вдолдь патрубков 6 и 7, отводов 8 и стояков 9 автономнь 1 х электромагнитов 10 и 11, действую щих как многоступенчатый ускоритель,обеспечивающий высокую начальную скорость наполнителя из ферромагнитного материала на выходе, которая под действием магнитной силы давления движется вдоль 50 непрерывно перемещаемой электромагнитной волны. Возникающие в автономных электромагнитах 10 и 11, при воздействии импульсов электрического тока магнитное поле наводит в наполнителе из ферромаг нитного материала магнитное поле, ориентированное таким образом,что наполнитель из ферромагнитного материала отталкивается отавтономных электромагнитов 10 и 1.1в направлении их оси. Автономные электромагнигы 10 и 11 обеспечивают разгон на 1760181полнителя из ферромагнитного материала до скорости звука. Механизм, способный оторвать наполнитель иэ ферромагнитного материала в электромагнитном полезаключается в том, что импульсы следуют с частотой несколько тысяч в секунду, вследствие чего наполнитель из ферромагнитного материала вибрирует,Насос работает следующим образом, После предварительной откачки насоса через выпускной патрубок 5 форвакуумным насосом замыкают электрическую цепь (на чертеже не показана) автономных электромагнитов 10 и 11. Возникающий в цепи ток проходит через их пусковые катушки, в результате чего рабочее вещество наполнителя из ферромагнитного материала под . действием электромагнитных полей втягивается вверх и поступает иэ ванны 3 в патрубки 6 и 7 по отводам 8 и стоякам 9. При этом рабочее вещество наполнителя из ферромагнитного материала приобретает высокую скорость и низкое давление, Вылетая из патрубков 6 и 7 в виде встречных пучков, имеющих одну общую горизонтальную ось, рабочее вещество с наполнителем из ферромагнитного материала при соударении рассеивается по фронту поперечного сечения корпуса 1, разбивается на мелкие частицы и под действием силы тяжести падает вниз в ванну З,обеспечивая тем самым непрерывную циркуляцию наполнителя из ферромагнитного материала. Молекулы газа в системе над насосом в результате благоприятного соударения с тяжелыми частицами наполнителя из ферромагнитно го материала входят более глубоко в этичастицы и увлекаются к внутренним стенкам корпуса 1 и вниз в направлении откачки. Формула изобретения10Диффузионный насос, содержащий немагнитный вертикальный корпус с рабочейкамерой, ванной для рабочего вещества,впускным патрубком в его верхней части и .15 выпускным - в нижней, по меньшей мереодной парой патрубков. установленных встенках корпуса на одной горизонтальнойоси, расположенных на уровне впускногопатрубка и сообщенных с ванной для рабо 20 чего вещества, и устройство для подачи рабочего вещества, о т л и ч а ю. щ и й с я тем,что, с целью уменьшения энергозатрат иповышения надежности работы, ванна длярабочего вещества соединена с патрубками25 в стенках корпуса через отводы и стояки, аустройство для подачи рабочего веществавыполнено в виде охватывающих стояки иотводы автономных электромагнитов сэлектромагнитными полями. рацными по ве 30 личине, при этом в качестве рабочего используют вещество с наполнителем изферромагнитного материала,1760181 Составитель С.АппелТехред М,Моргентал Редактор Корректор М,Петрова оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 3170 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5