Диффузионный насос

 

Использование, в высоковакуумных насосах . Сущность изобретения1 пара патрубков 6, 7 установлена в стенках вертикального корпуса 1 на одной горизонтальной оси на уровне впускного патрубка 4. Патрубки 6, 7 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я >s F 04 F 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788148/29 (22) 31,01,90 (46) 07.09.92. Бюл. ¹ 33 (75) С.Г.Аппель (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1652675, кл. F 04 F 9/00, 1988. (54) ДИФФУЗИОННЫЙ НАСОС (57) Использование: в высоковакуумных насосах, Сущность изобретения; пара патрубков 6, 7 установлена в стенках вертикального корпуса 1 на одной горизонИзобретение относится к вакуумной

ТЕхнике, в частности к конструкции диффузионных насосов, обеспечивающих разлет при соударении встречных пучков псевдомонолитного 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).

B вакуумной технике при создании разряжения применяют известный аналог диффузионного насоса. использующего

„„Я2„„1760 181 A 1 тальной оси на уровне впускного патрубка

4. Патрубки 6,? 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 действие струи пара рабочей 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, подогреватель, паропровод с соплами (3).

В качестве прототипа выбрана известная конструкция диффузионного насоса, со- держащего вертикальный корпус с рабочей 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 и 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 тангенциаль1760181 ным подводящим каналом и открытого со стороны рабочей камеры (4).

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 откачиваемый 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 газ, увлекать его к центру, где образуются частицы наполнителя из ферромагнитного 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 вещества 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 откачиваемого газа..

Сущность изобретения состоит в том, что диффузионный насос. содержащий немагнитный 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 патрубка 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 раоочего 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 с наполнителем из ферромагнитного материала.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

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 устрой20 ства.для подачи рабочего вещества, ванна 3 для рабочего вещества соединена с патрубками 6 и 7 в стенках корпуса 1 через отводы

8 и стояки 9. а устройство для подачи рабочего вещества выполнено в виде охватыва25 ющих стояки 9 и отводы 8 автономных электромагнитов 10 и 11 с электромагнитными полями, равными по величине, при этом в качестве рабочего вещества используют вещество с наполнителем из ферро30 магнитного материала.

Магнитное поле создается с помощью последовательно соединенных автономных электромагнитов 10 и 11, обеспечивающих генерацию импульсов токов. Импульсы,спе35 дуя через доли секунды, обеспечивают продвижение вперед и перемещение наполнителя из ферромагнитного материала на электромагнитной волне. При этом обеспечивается высокое ускорение на ма40 лом участке. Перемещение наполнителя из ферромагнитного материала обусловлено последовательно установленными вдолдь патрубков 6 и 7, отводов 8 и стояков 9 автономных электромагнитов 10 и 11, действую45 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 ферромаг55 нитного материала магнитное поле. ориентированное таким образом,что наполнитель из ферромагнитного материала отталкивается от автономных электромагнитов 10 и 1.1 в направлении их оси. Автономные электромагнигы 10 и 11 обеспечивают разгон на1760181 полнителя из ферромагнитного материала до скорости звука. Механизм, способный оторвать наполнитель иэ ферромагнитного материала в электромагнитном поле заключается в том, что импульсы следуют с частотой несколько тысяч в секунду, вследствие чего на пол нитель 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 пад действием силы тяжести падает вниз в ванну 3,обеспечивая тем самым непрерывную циркуляцию наполнителя из ферромагнитного материала. Молекулы газа в системе над насосом в результате благоприятного соударения с тяжелыми частицами наполнителя из ферромагнитно5 го материала входят более глубоко в эти частицы и увлекаются к внутренним стенкам корпуса 1 и вниз в направлении откачки.

Формула изобретения

Диффузионный насос, содержащий немагнитный вертикальный корпус с рабочей камерой, ванной для рабочего вещества, впускным патрубком в его верхней части и .

15 выпускным — в нижней, по меньшей мере одной парой патрубков. установленных в стенках корпуса на одной горизонтальной оси, расположенных на уровне впускного патрубка и сообщенных с ванной для рабо20 чего вещества, и устройство для подачи рабочего вещества, о т л и ч а ю. шийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и повышения надежности работы, ванна для рабочего вещества соединена с патрубками

25 в стенках корпуса через отводы и стояки, а устройство для подачи рабочего вещества выполнено в виде охватывающих стояки и отводы автономных электромагнитов с электромагнитными полями. рацными по ве30 личине, при этом в качестве рабочего используют вещество с наполнителем из ферромагнитного материала.

17601 S1

Составитель С.Ап пел ь

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M,Ïåòðoâà

Редактор

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

Заказ 3170 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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