Ротационный молекулярный вакуум-насос

Ротационный молекулярный вакуум-насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Л-" È()567

Класс 27с, 16.АВТ0РСМ0Е СВИДЕТЕЛЬСТВО ИА ИЭОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ ротационного молекулярного вакуум-нпсоез.

К авторскому свидетельству М. M. Богословского, ваяl>, и-иному 12 февраля 1931 года (заяв. свид. ¹ 8329T1

О вы иче яв.орского свилетельства о и бликоиаио 31 иая 1934 гола. (415) В современной вакуумной технике, при пгоизводстве ламп и электроннь:х приборов, применяются масляные насосы (капсельного типа), ртутно паровые (типа

Лангмюра) и молекулярные (типа Гольвега). Масляные насосы, наиболее широко распространенные, осуществляют вакуум порядка не свыше 0,001 мм ртутного столба и потому применяются чаще всего, как насосы для предварительной откачки. При применении их высокий вакуум достигается или откачкой ртутными насосами или насосами

Гольвега, или, наконец, применением электрохимических способ.-. в.

Насосы ртутно-паровые осуществляют сколь угодно высокий вакуум, но при их употреблении необходимо применять средства для удаления из откачиваемого резервуара ртутных паров.

Молекулярные насосы Гольвега наиболее совершенны из всех имеющихся и единственный нх недостаток — дороговизна, обусловленная конструктивными особенностями. Они имеют зазор между вращающимся цилиндром и кожухом в несколько сотых долей (от 3 до 5) миллиметра, при рабочем числе оборотов от 2000 до 4500 в минуту. Это обстоятельство заставляет изготовлять их очень тщательно и делает их дорогими, а, кроме того, насос оказывается очень чувствительным. Попадание сора и, особенно, осколков стекла в рабочее пространство, неизбежное при применении такого насоса в производстве, выводит его из строя. Сборка после ремонта или чистки требует работы тонких рук.

Потребность в дешевом надежном насосе для высокого вакуума, таким образом,. оказывается неудовлетворенной, и развитие техники мощных электронных ламп разборного типа задерживается вследствие отсутствия такого насоса.

В предлагаемом ротационном молекулярном вакуум-насосе, работающем со вспомогательным насосом, служащим для получения форвакуума, между непроницаемыми для воздуха или газа пластинами закреплен полый цилиндр из пористого материала, внутренняя полость которого соединена с откачиваемым резв р Вуа poiM.

При вращении цилиндра, внутри него, давление воздуха или газа уменьшается, так кик молекулы газа вследствие центробежной силы, попадая в поры вращаюшегося цилиндра, не могут возвратиться обратно внутрь цилиндра, а стремятся к наружной поверхности его.

Скорость образования вакуума и мощность насоса зависят от размеров цилип 1ра и от скорости его вращения, а т J êæå от размера пор и от толщины пористои стенки.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез ротационного молекулярного вакуум-насоса; фиг. 2, 3 и 4— то же, видоизменений его; фиг, 5— устройство уплотнения и электродвигателя; фиг. 6 — поперечный разрез внутреннего цилиндра.

Ротационный молекулярный вакуумнасос состоит из полого цилиндра 1, выполненного из необожженной керамической массы и закрепленного между двумя непроницаемыми для воздуха или газа пластинами (фиг. 1) Внутренний цилиндр 4 с отверсгияз1и 3 служит:аркасом, соединяющими крышки. пластины полоГо цилиндра 1, Через отверстия 3 в.-здух 11ли газ из полост11 цилиндра 4 поступает к внутренней поверхности пористого цилиндра 1, Цилиндр 1 установлен в шариковом под пипппке 6 и подпятнике 7 и посре",ством шкива 8 приводится во вращение с большим числом оборотов; Трубка цилинлоа 4 опущена в стакан 9, наполненный ртутью, образующей затвор. а воздух или газ из откачиваемого резервуара поступает в пол 1сть 1илипдра по трубке 5, для увеличения вращения поступа1ощего в цилиндр, у1ке предварительно разреженного, воздуха нли газа по оси цилиндра 4 установлены лопасти 2 (фиг. 6). Полый цилиндр 1 может быть выполнен из тонкой металлической ленты с мелкими отверстиями, плотно свернуто" во много сло: R по образую1цеЯ цилиндра (фиг. 2), или может быть выполнен из тонких меа-л,lllческих дисков (фиг, 3) с мелкими отн:рстияvи, набранных на цилиндр 4; поверхность металлической ленты и дисков долж«а быть шероховатой или испещренной. В видопзмеиепии на фиГ. 4 полый цилиндр 1 выполнен из непрпни» цаемого длч воздуха или газа материала и снабжен отверстиями, в которые вставлены пучки l а тонкой металлической проволоки, промежутки между которои играют роль пор. Весь насоспомещается в герметически закры гом кожухе, Вместо рту-:н затвора мсжc .ã быть применен сухой иакуумн1,:Й злтвгр, показанный иа фиг, 5. Палый цилп11 д". вращающийся в подшипниках 6, помещен в неподвижном герметическом кожухе 11 с неподвижным дном 10. На конце короткой трубки внутреннего ци. линдра 4 укреплен металлический диск 16 с насаженной по периферии его дисковой щеткой 15 из т нкой металлической проволоки. Illen

Для вращения цилиндра служит электродвигатель, причем или весь насос вместе с электродвигателем помещен в герметическом кожухе, или статор 18 электр.,двигателя расположен вне кожуха и отделен тонкостенным цилиндром 20 l з сплава с большим сопротивлением (на.пример, манганина).

Из кожуха ll должен быть откачан газ до грубого вакуума (например, до

0,1 м,и ртутного столба). Этот грубый вакуум должен подд рживаться в ко жухе насоса во время его работы.

Когда в кожухе насоса создан грубый вакуум, но пористый цилиндр 1 еще не приведен во вращение, то Газ илн воздух, находящийся внутри пористого цилиндоя и откачиваемого резервуара, будет диффундировать через поры цилиндра внутрь кожуха, пока давление внутри откачиваемого резервуара и внутри кожуха не сравняется. Если после этого привести пористый цилчндр в.-быстрое вращение, то молекулы газа, находящиеся внутри цилиндра 4, увлекаемые лопастями 2, придут во вращательное движение и через отверстия 3 устремятся к внутренней поверхно"ти пористого цилиндра 1, Попадая в поры цилиндра 1, молекулы центробежной силой увлекаются к наружной поверхности пористого цилиндра. Вследствие этого внутри вращающегося пористого цилиндра давление газа уменьшается. А так как внутренняя полость цилиндра соединена только с откачиваемым резервуаро":, в нем тоже должно уменьшаться давление. При наличии ртутного уплотненп1я внутрь цилиндра газ проникнуть ни откуда не 1 ÿjKåò. Со стороны наружной п011ерхности нрзща10щ. Гося повис ГОГО пил 4 ндрз l м )ле! ) л ы Газа 3 кои уха

:: о .": пу:ь внутгь цил :. .:Др:1 пе могут, Ф

-гак как при попадании в поры цилиндра они центробежной силой выкидываются обратно.

При выполнении насоса по форме, показанной на фиг. 5, т. е. с уплотнением в виде диска 16 со щеткой 15. резер вуар, из которого откачивают воздух, .должен б ть соединен с трубой 12, а форвакуумный насос — с трубой 14. При неподвижном пористом цилиндре грубый еаакуум, созданный в кожухе 11, через промежутки между проволоками щетки 15 распространится и на объем в откачиваемом резервуаре, так как н подвижная щетка 15 не может служить задержкой для газа. Если после того, как давление грубого вакуума установится в камере 11 и в откачиваемом резервуаре, привести

--во вращение пористый цилиндр 1-и сое..диненную с нии дисковую щетку 15, То газ, находящий я внутри цилиндра 4 и увлекаемый лопастями во вращение, будет попадать на внутреннюю поверхность .пористого цилиндра 1 и центробежной

:силой будет выталкиваться через поры к наружной поверхности цилиндра.

Газ, находящийся в пространстве 21, при соприкосновении с поверхностью вращающегося диска 16, обращенной к трубке 12, центробежной силой будет увлекаться K периферии диска, а затем и к гцетке 15.

Молекулы газа, попадая в промежутки между проволоками металлической щетки, анлифу ощей конусную поверхность 17, будут цен гробежной силой угоняться

-внугрь кожуха 11, из которого и попа.дут через форвакуумный насос в атмосферу.

Таким образом, внутрь врзщаюгцегося пористого цилиндра 1 газ можег-попадать rýëüêî из объема откачиваемого резервуара. Л так как внутри цилиндра количество газовых молекул должно убы,вать за счет увлеченных через поры цилиндр.l 1 центробежной силой в фэрвакуумный насос, то насос должен откачивать газ из приключенного к нему реервуара.

Предмет изобретения.

l. Ротационный молекулярный вакуумнасос, работающий со вспомогательным насосом, служащим для получения форвакуума, отличающийся тем, что закрепленный между непроницаемыми для воздуха пластинами и вращаемый полый цилиндр 1 выпо1нен из пористого материала, внугренняя полость какового цилиндра соединена трубкой 5 с откачиваемым резервуаром (фиг. 1).

2. Видоизменение насоса по и. 1, отличающееся тем, что полый цилиндр 1 (фиг. 2) выполнен из нескольких слоев тонкой металлической ленты, имеющей большое число мелких отверстий.

3. Видоизменение насоса по и. 1, отли1 !

1 чающееся тем, что полый цилиндр 1 (фиг. 3) выполнен из ТоН ких металлических дисков, снабженных мелкими отверстиям::.

4. Видоизменение насоса по и. 1, отли! чающееся чем, что полый цилиндр 1 выполнен из непроницаемого для воз-! духа материала и снабжен отверстиями, в которые вставлены пучки lа из тонкой проволоки (фиг. 4}, 5. При насосе по п.п. 1 — 4 применение ртутного з:твора (фаг. 1) или затвора (фаг. 5), состоящего из д:.сковой металлической щетки 15, насаженной по периферии диска 16, скрегленного с вращаемым цилиндром 1, каковая щетка прилегает к неподвижному дну 10 кожуха il насоса.

6. В насосе по п.п. 1 — 5 применение для вр..щения цилиндра э".åêòðoäâèãàтедя, ротор 19 которого по. ещен внутри ! цилиндра 20, прикпепаенно о к кожуху насо а, а стаrop 18 расположен вне кожуха.

7. При насосе по п.п. 1 — 6 применение

i установленных по оси цпли:дра 4 лопастей 2 (ф г. 1, 6), име ощих цель.о увеличить вр" ùåíèå поступающего в насос предварительно разреженного воздуха.

К авторскому свидетельству N. М, Богословского М Зб56У

Эксперт H. И. Утещее

Редактор Л. Л. Денисов

Тип. „Пройноаиграф" . Тамбовская, 12. Зак. 4717.