Вакуумный молекулярный насос

 

Сущность изобретения: в корпусе размещены роторные диски, снабженные по периферии лопатками, расположенными под углом к их плоскости. Статорные диски имеют на боковых поверхностях спиральные канавки. Каждый роторный диск выполнен в виде пакета из трех пластин, зажатых между втулками, крайние из которых по периферии снабжены лопатками, отогнутыми вдоль оси насоса зеркально по отношению к концам перегородок между спиральными канавками. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (я)л F 04 В 19/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) »

-3k j

-.Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

О

О ф (21) 4946989/29 (22) 18.06.91 (46) 23.04.93. Бюл, N. 15 (71) Научно-исследовательский институт прикладной математики и кибернетики при

Нижегородском государственном университете им. Н.И,Лобачевского (72) Г.А.Гарбуз, Ю.П.Заозерский, В.П,Иванов, Г,M.Øìåëåâ, В.Н,Христачев и П,И.Юрченко (56) Авторское свидетельство СССР

N 1240957, кл. F 04 Р 19/04, 1984.. Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к конструкциям высоковакуумных насосов.

Цель изобретения — улучшение откачных характеристик путем уменьшения вероятности прохода молекул газа с выхода на вход при откачке ступени от оси к периферии насоса, и увеличение вероятности прохода молекул с входа на выход при откачке от периферии к оси насоса.

На фиг.1 представлен насос, продольный разрез; на фиг.2 — лопатки роторных дисков, пунктиром показаны перегородки смежных статорных дисков.

Вакуумный молекулярный насос содержит корпус 1, размещенные в нем роторные и стэторные диски 2 и 3, последние имеют на боковых поверхностях спиральные канавки 4, причем каждый роторный диск 2 выполнен в виде пакета из трех дисков, крайние из которых снабжены по периферии осевыми лопатками 5, отогнутыми вдоль. Ж „, 1810604 А1 с

{54) ВАКУУМНЫЙ МОЛЕКУЛЯРНЫЙ НАСОС

{57) Сущность изобретения: в корпусе размещены роторные диски, снабженные по периферии лопатками, расположенными под углом к их плоскости. Статорные диски имеют на боковых поверхностях спиральные канавки. Каждый роторный диск выполнен в виде пакета из трех пластин, зажатых между втулками, крайние из которых по периферии снабжены лопатками, отогнутыми вдоль оси насоса зеркально по отношению к концам перегородок между спиральными канавками. 2 ил, оси насоса зеркально по отношению к смежным с ними концам перегородок между спиральными канавками статорного диска, причем высота лопаток равна глубине канавок статорного диска, а средний диск, так же как в устройстве — прототипе, снабжен по периферии радиальными лопатками б, расположенными под углом к его плоскости.

Зазор между статорными дисками 3 образован при помощи проставочных колец 7 между ними, которые могут быть выполнены в, виде обода на периферии статорных дисков.

Насос работает следующим образом.

Роторные диски 2 приводятся по вращение и откачиваемый газ по спиральным канавкам перемещается сначала от центра к периферии, а затем от периферии к центру.

Далее процесс повторяется на каждой ступени откачки, и газ перемещается со стороны всасывания на сторону нагнетания.

Наличие лопаток 5 и 6 на периферии роторных дисков, отогнутых указанным выше об1810604 разом, обеспечивает перемещение газа в этой зоне в направлении откачки по принципу турбомолекулярного насоса. Дополнительно осевые лопатки 5, сообщая большинству взаимодействующих с ними молекул газа свою упорядоченную скорость, способствуют улучшению работы смежных с ними ступеней дискового насоса. А именно, те молекулы, которые отразились, от нижнего яруса лопаток 5 в предыдущую по ходу откачки ступень, откачивающую газ от оси к периферии насоса, олагодаря наличию упорядоченной скорости, противоположной направлению перемещения газа диском 2 вдоль канавки, проникают в канав- 15 ку на относительно меньшую глубину, и имеют меньше шансов пройти на вход ступени, что понижает вероятность прохода с выхода на вход ступени, увеличивая степень сжатия и быстроту откачки ступени, Те молекулы, 20 которые прошли с соударениями верхний ярус лопаток 5 и попали на вход 3-х пластин, зажатых между втулками, крайние иэ которых по периферии снабжены лопатками, отогнутыми вдоль оси насоса зеркально по 25 отношению к концам перегородок между спиральными канавками статорных дисков, а средний снабжен по периферии лопатками, расположенными под углом к их плоскости, 30

B качестве аналога отобрано а.с.

1481478 "Вакуумный молекулярный насос", в котором диск ротора,на внешних кромках лопаток которого установлены накладки с меньшим коэффициентом теплового расши- 35 рения, чем у материала лопаток, а на внутренних кромках лопаток с большим коэффициентом, вращается между статорными дисками со спиральными откачивающими каналами, Наличие накладок 40 обеспечивает появление момента сил при нагреве и лопатки разворачиваются в сторону увеличения угла установа, что позволяет повысить экономичность насоса путем сокращения времени выхода на режим. 45

Недостатком аналога по сравнению с заявляемым техническим решением является то. что радиальные лопатки насоса-аналога не способны сообщить .большинству молекул, приходящих на вход последующей за лопаткой ступени, откачивающей газ от периферии к центру или молекулам, приходящим на выход предыдущей ступени, откачивающей газ от центра к периферии насоса, свою упорядоченную скорость. Эта скорость в заявленном техническом решении способствует глубокому проникновению молекул в канавку, и при дальнейших отражениях от стенок они практически не имеют шансов вернуться обратно, что повышает вероятность прохода молекул газа .с входа на выход этой ступени, а во втором, благодаря противоположной направленности перемещению газа вдоль канавки, молекулы проникают в канавку на относительно меньшую глубину, и имеют меньше шансов пройти на вход ступени, что понижает вероятность прохода молекул газа с выхода на вход ступени, увеличивая степень сжатия и быстроту откачки. Повышение откачных характеристик отдельных ступеней улучшает откачные характеристики всего насоса, что и составляет дополнительный положительный аффект от.предлагаемой установки осевых лопаток.

Насосы, .- подобные заявляемому, в отечественной практике отсутствуют. Можно считать базовым образцом по назначению решаемой задачи и характеристикам насос ТМН-200, выпускаемый отечественной промышленностью.

Формула изобретения

Вакуумный молекулярный насос, содержащий корпус, размещенные в нем роторные диски, снабженные ло периферии лопатками, расположенными под углом к их плоскости, и статорные диски, имеющие на боковых поверхностях спиральные канавки, отличающийся тем, что, с целью улучшения откачных характеристик, каждый роторный диск выполнен в виде пакета из трех пластин, зажатых между втулками, крайние из которых по периферии снабжены лопатками, отогнутыми вдоль оси насоса зеркально по отношению к концам перегородок между спиральными канавками., 1810604

Редактор M.Êoçëoaà ф

Г

Фиг. 8

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор. ll.Ãåðåøè

Заказ 1432 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Ф

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

Ф