Способ изготовления металлического термоса

 

Использование: технология изготовления металлических термосов, криостатов, электронно-вакуумных приборов. Сущность изобретения: производят сборку корпуса, имеющего в днище отверстия, и колбы с укрепленным на одной из их стенок газопоглотителем . Осуществляют обезгаживание стенок корпуса и колбы .путем нагревания термоса в нагревателе при 150-170°С в течение 1-2 ч и одновременно вакуумирования полости между корпусом и колбой через патрубок, прикрепленный к днищу корпуса перед сборкой. Герметизируют.корпус путем отпайки патрубка, .производят нагрев газопоглотителя для его активирования в месте прикрепления газопоглотителя к стенкам термоса. В качестве газопоглотителя может использоваться ванадийсодержащий материал. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. сл с

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕ СКИХ

Р ЕСГ1У БЛИК (51)5 А 47 J 41 /02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ы (Л

СО

О (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4867962/13 (22) 18,07.90 (46) 15.04.92. Бюл, N 14 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) Д,В,Быков, Ю,М,Пустовойт, Л.Н,Стрельцов, О.И.Кондрашова,- B.Ë.Ñòoëÿðoâ, О, Г.Орлов, Т. Е.Волов, В.Т. Волов и

В.Н.Стрельцов (53) 643.353.3:666.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 597256, кл. Г 17 С 3/02, 1974.

Каганер M.Ã., Фетисов Ю.Н., Юрчик

Л,M. Исследование и разработка процесса вакуумирования сосудов с вакуумномногослойной изоляцией, — Химическое и нефтяное машиностроение, 1976, N . 10, с. 20-22, Патент Японии

N G1-33568, кл. А 47 J 41/02, 1986.

Изобретение относится к бытовой технике, в частности к изготовлению металлических термосов, и может найти применение в производстве криостатов, электронно-вакуумных приборов, Известен способ изготовления металлического термоса с использованием вакуумно-порошковой теплоизоляции, в соответствии с которым в полость между внутренней и внешней колбами термоса засыпают определенное количество смеси металлического порошка и аэрогеля, Во внешнюю колбу впаивают медный патрубок для откачки полости. Полость откачивают до давления не более 1,3 Па и прогревамгтермос при 150 С в течение 15 ч при непрерывной откачке. Затем откачной патрубок

„„Я)„„1725819 А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ТЕРМОСА (57) Использование: технология изготовления металлических термосов, криостатов, электр нно-вакуумных приборов. Сущность изобретения: производят сборку корпуса, имеющего в днище отверстия, и колбы с укрепленным на одной иэ их стенок газопоглотителем. Осуществляют обезгаживание стенок корпуса и колбы. путем нагревания термоса в нагревателе при 150-170 С в течение 1-2 ч и одновремейно вакуумирования полости между корпусом и колбой через патрубок, прикрепленный к днищу корпуса перед сборкой. Герметизируют корпус путем отпайки патрубка, .производят нагрев газопоглотителя для его активирования в месте прикрепления газопоглотителя к стенкам термоса. В качестве газопоглотителя может использоваться ванадийсодержащий материал, 1 з.п. ф-лы, 1 ил. перекрывают и таким образом герметизируют полость, Недостатками этого способа являются наличие трудоемкого и экологически вредного процесса дозированной засыпки порошковых материалов, большая длительность процесса обезгаживания вакуумной полости термоса.

Известен способ изготовления металлического термоса с вакуумной теплоизоляцией, когда в полости между внутренней и внешней колбами термоса прикрепляется нераспыляемый газопоглотитель, внешняя колба закрывается крышкой. а на поверхности контакта между колбой и крышкой укладывают твердый припой, Нагревая термос в печи в атмосфере водорода при давлении

1,3 10 Па до температуры 1000" С, осущест1725819 вляют обезгаживание колбы. активацию гэзопоглотителя и, расплавляя припой, герметизацию полости между внутренней и внешней колбами термоса.

Недостатком данного способа является снижение качества и срока службы термоса, обусловленные высокой температурой нагрева (до 1000 С), что вызывает преждевременную активацию газопоглотителя, который начинает сорбировать до окончания процесса обезгаживания внутренних стенок полости.

Кроме того. высокая температура нагрева вызывает значительные энергозатраты.

Целью изобретения является повышение качества и срока службы термоса путем увеличения ресурса гаэопоглотителя.

При реализации предлагаемого способа снижаются энергоэатраты в процессе обезгаживания стенок теплоизолирующей вакуумной полости термоса, Поставленная цель достигается тем, что проводят сборку корпуса. имеющего в днище отверстие, и колбы с укрепленным на одной из их стенок гаэопоглотителем, затем обезгаживают стенки корпуса и одновременно осуществляют вакуумирование полости между корпусом и колбой, Затем производят нагрев газопоглотителя для его активировэния и герметизацию корпуса.

При этом обезгаживание стенок корпуса и колбы осуществляют при 150 — 170 С в течение 1-2 ч, а вакуумирование полости производят через патрубок, прикрепленный к днищу корпуса перед сборкой, при этом герметизацию корпуса производят путем отпайки патрубка до процесса нагрева газопоглотителя для его активирования, причем нагрев ведут вместе прикрепления газопоглотителя к стенкам термоса.

С целью уменьшения температуры нагрева колбы в месте крепления газопоглотителя используют ванадийсодержащий газопоглотитель с температурой активирующего нагрева 250-300 С.

Нагрев газопоглотителя для активирования могут проводить индукционным методом через стенку колбы или контактным методом путем нагрева стенки колбы в месте прикрепления газопоглотителя;

Повышение качества и увеличение срока службы термоса обеспечивается тем, что вакуумирование полости при нагреве 150170 С в течение 1-2 ч позволяет полностью обезгаэить колбу, а для активации газопоглотителя достаточен локальный нагрев до

650 С в течение 3-5 мин стенки колбы и закрепленного на ней газопоглотителя. При этом газоотделение стенок полости значительно меньше, чем при термическом обезгаживании и сорбционная емкость газопоглотителя расходуется в меньшей степени.

Уменьшение энергозатрат при изготовлении металлического термоса происходит благодаря тому, что сокращается время процесса обеэгаживания стенок вакуумной полости и требуется меньшая температура нагрева, так как с одной стороны в полости отсутствует порошковая теплоизоляция, ко10 торая увеличивает обезгаживаемую поверхность и оказывает сопротивление вакуумной откачке, а с другой стороны в цикл обезгаживания не входит операция герметизации полости с помощью припоя, требующая высокой температуры нагрева

15 термоса для расплавления припоя. Использование газопоглотителя с меньшей температурой активационного нагрева ведет к экономии энергозатрат, На черте>ке схематично представлен термос.

Термос содержит внешнюю 1 и внутреннюю 2 колбы термоса, две таблетки 3 газопоглотителя, пружину 4, закрепляющую газопоглотители на стенке внешней колбы, 25 патрубок 5, через который ведется откачка вакуумноизолирующей полости, печь 6 нагрева термоса при обезгаживании стенок полости.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед сборкой металлического термоса в донной части внешней колбы 1 термоса симметрично относительно откачного патные элементы 3, представляющие собой пористые таблетки титан-вэнадиевого сплава размером 20 х 20 х 1 мм, изготовленные пу40 тем плазменного напыления. В углубления укладывают таблетки газопоглотителя и прижимают их пружиной 4, которую укрепляют на внутреннем конце откачного патрубка с помощью усиков, предусмотренных при просечке отверстия во внешней колбе под впэиваемый в нее патрубок 5, Термос собирают и устанавливают на вакуумный пост для термического обезгаживания и вакуумирования, Процесс обезгэживэния проводят при следующих режимах: при 150 С в течение 2 ч в вакууме; при 170 С в течение 1 ч в вакууме; при 160 С в течение 1,5 ч в вакууме.

При этом вакуум вблизи откачного

50 патрубка должен быть не хуже 0.1 Па.

По окончании процесса обезгаживания и вакуумировэния откачной патрубок термоса пережимают, отрезают и заваривают аргондуговой сваркой. После остывания термос снимают с вакуумного поста и уста35 рубка 5 выдавливают двэ углубления так, чтобы в них поместились газопоглотитель1725819 навливают в приспособление индукционного нагрева гаэопоглотителя; в котором термос фиксируется таким образом, что места прикрепления таблеток гаэопоглотителя на стенке термоса располагаются напротив 5 индукторов. Индуктор представляет собой цилиндрическую катушку из медной водоохлаждаемой трубки с ферритовым сердечником и рассчитан на рабочую чистоту 20-30 кгц и индукционную передачу мощности 10

150 Вт. Процесс активации газопоглотителя заключается в его нагреве до температуры не менее 250 С в течение 3 — 5 мин. Активация двух таблеток газопоглотителя производится одновременно или последовательно. 15

Во время нагрева гаэопоглотителя давление в теплоизолирующей полости термоса повышается примерно на порядок, а после остывания уменьшается и стабилизируется на уровне 10 Па. В дальнейшем при нор- 20 мальной эксплуатации термоса рост давления в полости составляет примерно 2 х10

Па/с, что обеспечивает требуемую эффективность вакуумной теплоизоляции термоса в течение 20 лет. 25

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет значительно сократить время обезгаживания и вакуумирования металлического термоса, уменьшить зону высокотемпературного нагрева стенок 30 термоса, исключить активацию гаэопоглотителя во время наиболее интенсивного газовыделения в его теплоизолирующей полости и тем самым уменьшить энергопотребление технологического цикла обезгаживания и вакуумирования, увеличить ресурс работы гаэопоглотителя. В результате реализации предлагаемого способа повышается качество и срок службы термосов до 20 лет.

Формула изобретения

1. Способ изготовления металлического термоса, заключающийся в том, что производят сборку корпуса, имеющего в днище отверстие, и колбы с укрепленным на одной иэ их стенок газопоглотителем, осуществляют обезгаживание стенок корпуса и колбы путем нагревания термоса в нагревателе и одновременного вакуумирования полости между корпусами колбой, нагрев газопоглотителя для его активирования и герметизацию корпуса,.отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы, обезгаживание стенок корпуса и колбы осуществляют при 150 — 170 С в течение 1-2 ч, а вакуумирование полости производят через патрубок, прикрепленный к днищу корпуса перед сборкой, при этом герметизацию корпуса проводят путем отпайки патрубка до процесса нагрева газопоглотителя для его активирования, причем нагрев ведут в месте прикрепления гаэопоглотителя к стенкам термоса.

2. Способ по и. 1, о т. л и ч а ю шийся тем, что в качестве газопоглотителя используется ванадийсодержащий материал.

1725819

Составитель О.Кондрашова

Редактор l0. Середа Техред M,Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 1214 (ираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитет; по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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