Вакуумная камера
Иллюстрации
Реферат
> 4440 Ol
ОП ИС
ИЗОБРЕ
К АВТОРСКОМУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. (22) Заявлено 10.07.72
) М. Кл. F 04b 37/08 с присоединением
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений (З2) Приоритет
Опубликовано 25.09.74.
Дата опубликования оп
) УДК 621.521(088.8) И OTKPblTHH (72) Авторы изобретения Е. Б. Аржанов, В. И. Бондаренко, В. Д. Вакуленко и Н. М. Гебгардт (71) Заявитель Физико-технический институт низких температур AH Украинской ССР (54) ВАКУУМНАЯ КАМЕРА
Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано в вакуумных камерах с криогенными конденсационными насосами.
Известны вакуумные камеры, содержащие герметичный корпус, размещенные в корпусе крпоповерхность и радиационные охлаждаемые экраны — наружный и жалюзийный внутренний. Криоповерхность и экраны, защищающие ее от тепловых нагрузок, составляют типовую конструкцию криоконденсационного насоса таких камер.
Для увеличения скорости откачки в заданном объеме камеры жалюзийный внутренний экран выполняют с максимально возможной площадью жалюзи, например в камерах цилиндрической формы жалюзи располагают не только по боковой поверхности цилиндра, но и в одной из торцовых частей камеры, при этом другая торцовая часть используется под загрузочный люк.
Для уменьшения занимаемого места торцовая часть жалюзийного внутреннего экрана выполняется в виде цельносваренного узла плоской формы, состоящего из двух горизонтальных концентричных кольцевых коллекторов, полости которых сообщены между собой радиальными патрубками, и жалюзийной решетки, расположенной между коллекторами и находящейся в тепловом контакте с радиальными патрубкамп.
При охлаждении жалюзийного внутреннего
5 экрана такой конструкции, имеющей значительные размеры, тепловые деформации в коллекторах и патрубках в каждый момент времени захолаживанпя не соизмеримы и возникающие при этом напряжения в конструк10 ции приводят к потере герметичности внутренней полости экрана п.ъп даже к разрушению последнего.
Введение в конструкцию известных элементов, например изогнутых по радиусу труб, 15 сильфонов или мембран, выполняющих роль температурных компенсаторов, увеличивает надежность экрана, не исключая прп этом возможности появления в них трещин усталостного характера под воздействием чередующихся
20 нагревов и охлаждений экрана в период эксплуатации. Однако наличие указанных элементов в экране существенно уменьшает площадь жалюзийной решетки, в результате чего сокращается его способность пропускать газы
25 и снижается эффективность крионасоса. Кроме того, температурные компенсаторы усложняют конструкцшо экрана и увеличивают его габариты.
Целью изобретения является снижение тем30 0åðàòóðíûê напряжений в процессе эксплуата444001
3 ции экрана с одновременным увеличением пропускной способности его для молекул газа.
Это достигается тем, что жалюзийная решетка выполнена пз наклонно расположенных оребренных трубок, например, шевронного сечения, изогнутых под углом и соединенных с подводящими и отводящими хладагент радиальными патрубками. При этом подводящие
: ладагент радиальные патрубки сообщены с внутренним кольцевым коллектором, расположены в одной плоскости с ним и вторым заглушенным концом подвижно закреплены на наружном кольцевом коллекторе. Чередующиеся с подводящими отводящие хладагент радиальные патрубки сообщены с наружным кольцевым коллектором, расположены наклонно и вторым заглушенным концом так же подвижно закреплены на внутреннем кольцевом коллекторе.
Такое исполнение экрана обладает увеличенной надежностью независимо от его размеров, так как радиальные патрубкп жестко связаны только с одним из кольцевых коллекторов, второй же торец пх может свободно перемещаться относительно другого кольцевого коллектора. Относительные перемещения рядом стоящих радиальных патрубков компенсируются оребренными трубками благодаря большой Itx длине и изгибам в нескольких местах. Наклонное расположение отводящих хладагент радиальных патрубков с возвышением в сторону наружного кольцевого коллектора, а также наклонное расположение ореоренных трубок, прп котором выходной конец каждой трубки поднят относительно входного, при испарении хладагента препятствует образованию газовых «пробок», приводящих к местному перегреву экрана. Увеличивающийся по мере удаления от внутреннего кольцевого коллектора перепад высот между концами оребренных трубок способствует интенсификации движения газовых пузырей.
На фиг. 1 изображена предлагаемая вакуумная камера, общий вид; на фиг, 2 — вид на стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по
Б — Б на фиг. 2.
Вакуумная камера состоит из герметичного корпуса 1, в котором размещены криоповерхность 2, защищенная радиационными экранами — наружным 3 и внутренним жалюзийным 4, Экран 5, установленный на крышке корпуса 6, закрывает загрузочное отверстие камеры.
Торцовая часть внутреннего жалюзий toro экрана выполнена из двух горизонтальных концентричных кольцевых коллекторов— внутреннего 7 и наружного 8, подводящих хладагент радиальных патрубков 9 и отводящих его радиальных патрубков 10; а также пз сообщенных с этими патрубкамп оребренных трубок 11, например, шевронного сечения, изогнутых под углом в нескольких местах, образуя жалюзпйную решетку в виде концентрически расположенных многоугольников.
Радиальные патрубкп 9 расположены гори5
65,1 ( зонтально В одной плоскости с Внутренним коллектором 7, одним торцом сообщены с нпм, а противоположные торцы этих патрубков заглушены и подвижно закреплены на наружном коллекторе 8. Радиальные патрубки 10 расположены наклонно (угол наклона определяется возвышением наружного коллектора 8 над внутренним 7) и сообщены с наружным коллектором 8. Противоположные торцы этих патрубков заглушены и подвижно закреплены на внутреннем коллекторе 7.
Ребра трубок решетки в местах изгибов вырезаны так, что в согнутом положении торцы ребер соприкасаются друг с другом беззазорно или с незначительными зазорами, не у ;удшающими защитной характеристики экрана, так как тепловой поток, направленный перпендикулярно к плоскости экрана, благодаря наклонному расположению оребренных трубок, не проникает через эти зазоры к криоповерхности.
1оризонтальные подводящие хладагент радиальные патрубкп 9 чередуются с наклонными отводящими хладагент радиальными патрубками 10, поэтому сообщенные с ними оребренные трубки расположены также наклонно. По мере удаления от внутреннего коллектора 7 перепад высот между концами этих трубок увеличивается. 1 орцовая часть внутреннего жалюзийного экрана может выполняться в виде отдельного узла или заодно с цилиндрической частью этого экрана. В последнем случае коллектор 8 является общим для обеих частей экрана.
Места сварки оребренных трубок с радиальными патрубками закрыты щитками 12.
После предварительного вакуумированпя камеры насосами, например механическими и диффузионными, производят охлаждение радиационных экранов, а затем криоповерхности, на которой вымораживаются основные компоненты воздуха. Прп захолаживании торцовой части внутреннего жалюзийного экрана
4 жидкий хладагент поступает в коллектор 7, откуда радиальные патрубкп 9 распределяют его по оребренным трубкам 11 решетки, обеспечивая эффектпвпo" охлаждение последней.
Отвод хладагента из трубок осуществляют радиальными патрубкамп 10 в коллектор 8.
Предмет изобретения
Вакуумная камера, содержащая герметичный корпус, размещеннь;е в корпусе криоповерхность и радиационный охлаждаемый экран, включающий два горизонтальных концептричных кольцевых коллектора, подводящие и отводящие хладагент, радиальные патрубкп и жалюзийную решетку, отличающаяся тем, что, с целью снижения температурных напряжений с одновременным увеличением пропускной способности для молекул газа, жалюзийная решетка выполнена из наклонно расположенных оребренных трубок, напри444001 мер, шевронного сечения, изогнутых под углом и соед!!пенных с подводя!ци !и и отводящими хладагент радиальными патрубками, при этом подводя!цпe:!ладагент радиальные патрубки сообп!сны с .:íóòðåííèì кольцевым коллектором, рас: о.!о:кс!!ы в одной плоскости с ним и вro,ü. загл,!!! иным концом подвижно закреплены на наружном кольцевом коллекторе, а чередующиеся с подводящими отводящие хладагент радиальные патрубки сообщены с наружным кольцевым коллектором, располо5 жены наклонно и вторым заглушенным концом так же подвижно закреплены на внутреннем кольцевом коллекторе.
Составитель В. Бондаренко
Редактор Л. Народная Техред В. Рыбакова Корректоры: Е. Мохова и В. Брыксина
Заказ 1056/3 Изд, № 509 Тираж 651 Подписное
ЦНИИПИ Государственного ко«аитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
i 1осква, К-35, Раушская паб,, д. 4, 5
Типо р«зфня, оо. С!!i d iioii«, 2