Криоадсорбционный насос

(56) Авторское свидетельство СМ 1451340, кл. Е 04 В 37/02, 1954) КРИОАДСОРБЦИОННЫЙ(57) Изобретение относитсятехнике и позволяет улучшитьрактеристики и повысить эконососа, Внутренние и внешникоаксиальные им перфорироваки и пористые экраны (ПЭ) за крышке кольцевого сосуда (С) для криоагента, который размещен внутри радиационного экрана, образованного С для хладагента, обечайкой О), закрепленной на входном патрубке, и входным шевронным экраном. Адсорбент расположен в кольцевых зазорах между перфорированной обечайкой и ПЭ. Трубки-подвесы С для криоагента размещены между соседними ПЭ и снабжены упорными шайбами, Между обечайкой, закрепленной на входном патрубке и С для криоагента установлен тепловой мост, В сквозном осевом канале С для хладагента расположена тонкостенная труба, закрепленная на С для криоагента. Внутри С для хладагента размещен торовый сосуд с патрубками, выполняющий функцию форвакуумной ловушки, 3 з.п. ф-лы, 3 ил,Бюл. %37аналитического приборостротехнического обьединения АН ССР86.НАСОСк вакуумнойоткачные хамичность нае обечайки,нные обечайкреплены на Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к конструкциям криоадсорбционных вакуумных насосов.Цель изобретения - улучшение откачных характеристик, повышение экономичности путем снижения расхода криоагента, а также повышение надежности.На фиг.1 представлен предлагаемый насос, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1.Криоадсорбционный насос содержит вертикальный корпус 1 с днищем 2 и расположенным на крышке 3 входным патрубком 4, размещенный в корпусе 1 внутри цилиндрического экрана 5 охлаждаемый радиационный экран, выполненный в виде обечайки 6, герметично закрепленной на входном патрубке 4 и на сосуде 7 для хладагента,снабженном сквозным осевым каналом 8 с внутренним шевронным экраном 9, и входного шевронного экрана 10, закрепленного в верхней части обечайки 6, и установленный внутри обечайки 6 радиационного экрана откачивающий элемент, выполненный в виде кольцевого сосуда 11 для криоагента, снабженного крышкой 12 с трубками-подвесками 13, теплопроводом, перфорированными обечайками 14, расположенными с зазорами коаксиально последним пористыми теплозащитными экранами 15 и адсорбентом 16, размещенным в зазорах. Теплопровод выполнен в виде внутренней 17 и внешней 18 обечаек, коаксиальных перфорированным обечайкам 14 и пористым экранам 15, перфорированные обечайки 14 и внутренняя 17 и внешняя 18 абечайки эа( ОО О Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1682628 Акреплены с тепловым контактом нэ крышке 12 сосуда 11 для криоагента, а трубки-подвесы 13 расположены между двумя соседними пористыми экранами 15 и снабжены упорными шайбами 19, установленными выше центра тяжести откачивающего элемента, обечайка 6 радиационного экрана снабжена тепловым мостом 20, расположенным внутри нее с образованием кольцевой полости 21 и герметично закрепленным на обечайке 6 в ее верхней части и нэ крышке 12 сосуда 11 для криоагента. Сосуд 11 для криоагента снабжен тонкостенной трубой 22, расположенной с зазором в осевом канале 8 сосуда 7 для хладагента, контактирующей с ним в зоне своего нижнего торца и закрепленной верхним торцом на сосуде 11 для криоагента, в внутренний шевронный. экран 9 размещен в нижней части тонкостенной трубы 22. Насос дополнительно содержит размещенный во внутренней полости сосуда 7 для хладагента торовый сосуд 23, снабженный двумя диаметрально расположенными патрубками 24 и 25, герметично выведенными из корпуса 1. Обечайка 6 радиационного экрана снабжена сквозными отверстиями, выполненными в зоне кольцевой полости 21. Насос также снабжен аварийными клапанами 26 и 27, подключенными к входному патрубку 4, причем клапан 26 сообщен с атмосферой, а клапан 27 - с полостью между корпусом 1 и радиальным экраном. Кроме того, нэ обечайке 6 радиационного экрана расположен кольцевой карман 28 с пористым экраном 29, заполненный адсорбентом,Насос работает следующим образом, Предварительно внутренняя. полость насоса и полость между корпусом 1 и радиационным экраном, выполняющая функции охранной теплоиэоляционной полости, вакуумируются внешним форвакуумным насосом, По достижении в этих полостях необходимого уровня вакуума их внешнюю откачку прекращают и заливают хладагент (жидкий азот) в сосуд 7 радиационного экрана. Откачка камеры, для которой предназначен данный насос, от атмосферного давления может осуществляться через торовый сосуд 23 путем подключения к камере и форвакуумному насосу патрубков 24 и 25, В .этом случае торовый сосуд 23 выполняет функцию азотной ловушки. После предварительного вакуумирования камеры и насоса в сосуд 11 заливают криоагент, который имеет температуру ниже, чем хладагент, либо тот же хладагент (например, жидкий азот), который в рабочих условиях имеет более низкую температуру вследствие обеспечения откачки его паров из сосуда 11 через трубки-подвесы 13.По мере охлаждения обечайки 6 радиа. ционного экрана охлаждается и кольцевой 5 карман 28. Расположенный в нем адсорбентобеспечивает поддержание высокого вакуума в теплоизоляционной полости, Одновременно происходит и охлаждение адсорбента 16 в зазорах между пористыми 10 экранами 15 и перфорированными обечайками 14. По достижении рабочей температуры адсорбентом 16 насос интенсивно поглощает поступающие в него из откачиваемой камеры через входной патрубок 4 га зы, При использовании в качествекриоагента твердого азота температуру адсорбента 16 можно довести до уровня около 50 К, когда он поглощает практически все атмосферные газы, Для удаления неадсор бируемых газов к данному насосу можетбыть дополнительно подстыкован, например, магниторазрядный насос.Тепловой мост 20 обеспечивает минимум теплопритока к откачивающему эле менту со стороны радиационного экрана,Аварийные клапаны 27 и 28 предназначены для предотвращения разрушения слабых в прочностном отношении элементов насоса, например теплового моста 20, при резком 30 аварийном повышении давления на входенасоса. Эти клапаны обеспечивают выравнивание давления в теплоиэоляционной полости и в полости откачивающего элемента.Наличие тонкостенной трубы 22 снижа еттеплопритоки к сосудам 7 и 11, т.е, позволяет снизить расходы хладагента и криоагента.Высокие скоростные характеристикинасоса обеспечиваются развитой поверхно стью пористых теплозащитных экранов 15 инадежной тепловой защитой адсорбента,Формула изобретения 1. Криоадсорбционный насос, содержащий вертикальный корпус с днищем и рас положенным на крышке входнымпатрубком, размещенный в корпусе внутри цилиндрического экрана охлаждаемый радиационный экран, выполненный в видеобечайки, герметично закрепленной навходном патрубке и на сосуде для хладаген та,-снабженном сквозным осевым каналомс внутренним шевронным экраном, и вход- .ного шевронного экрана, закрепленного в верхней части обечайки, и установленной внутри обечайки радиационного экрана от-30 качивающий элемент, выполненный в видекольцевого сосуда для криоагента, снабженного крышкой с трубками-подвесками, теплопроводом, перфорированными обечайками, расположенными с зазором коак 1682628сиально последним пористыми теплозащитными экранами и адсорбентом, размещенным в зазорах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения откачных характеристик и повышения экономичности путем 5 снижения расхода криоагента, теплопровод выполнен в виде внутренней и внешней обечаек, коаксиальных перфорированным обечайкам и пористым экранам, причем последние, перфорированные внутренняя и 10 внешняя обечайки закреплены с тепловым контактом на крышке сосуда для криоагента, а трубки-подвеси расположены, между двумя соседними пористыми экранами и снабжены упорными шайбами, установлен ными выше центра тяжести откачивающего элемента, обечайка радиационного экрана снабжена тепловым мостом, расположенным внутри нее с образованием кольцевой полости и герметично закрепленным.на 20 обечайке радиационного экрана в ее верхней части и на крышке сосуда для криоагента, при этом последний снабжен тонкостенной трубой, расположенной с зазором в осевом канале сосуда для хладагента, контактирующей с ним в зоне своего нижнего торца и закрепленной верхним торцом на сосуде для криоагента, а внутренний шевронный экран размещен в нижней части тонкостенной трубы.2. Насос по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он дополнительно содержит размещенный во внутренней полости сосуда для хладагента торовый сосуд, снабженный дву.мя диаметрально расположенными патрубками, герметично выведенными из корпуса,3. Насос по п, 1, отл и ч а ю щ и й с я тем, что обечайка радиационного экрана снабжена сквозными отверстиями, выполненными в зоне кольцевой полости,4, Насос по и, 1, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен аварийными клапанами, подключенными к входному патрубку, причем один из них сообщен с атмосферой, а другой - с полостью между корпусом и радиационным экраном.1682628 оставитель В. Кряковкин хред М,Моргентал Корр Т. Палий акто ная. Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5