[發明專利]一種擴散泵

在審

• 申請號: 201710227079.5
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN108691820A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 戴長虹
• 申請（專利權）人: 戴長虹
• 主分類號: F04F9/00
• 分類號: F04F9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種擴散泵，包括泵體、泵油、泵芯、蒸發系統、冷卻系統、噴射系統和控制系統，所述蒸發系統懸空、絕熱或隔熱安裝在泵體底部，蒸發系統采用即時加熱或浮動即時加熱的加熱方式，對加熱區內的泵油進行加熱使其即時蒸發變成蒸氣；噴射系統中蒸氣導管的頂部是固定噴頭或旋轉噴頭，在固定噴頭的周邊均勻布置的向斜下方噴射的一組噴嘴、蒸氣從噴嘴噴出后形成旋轉的漩渦狀的氣流團；旋轉噴頭的周圍有一系列噴嘴，噴嘴噴出蒸氣時產生的反作用力能夠使旋轉噴頭高速旋轉；泵芯或蒸氣導管上或安裝有加熱裝置，能夠提高泵芯和蒸氣的溫度，增加噴射蒸氣的速率和動能，并能實現擴散泵的快速啟動。

技術領域

本發明涉及真空泵領域，尤其是一種擴散泵。

背景技術

真空擴散泵是目前獲得高真空的最廣泛、最主要的工具之一，擴散泵主要由泵體、泵油、泵芯、蒸發系統、冷卻系統、噴射系統和控制系統等部分組成，在前級真空泵所形成的低真空條件下，蒸發系統使泵油沸騰蒸發，生成的蒸氣以極高速度通過噴射系統噴出，使泵內上部的氣體分子擴散到蒸氣中，通過冷卻系統使油蒸氣在泵下部被冷凝，釋放出的氣體分子，即被前級泵抽走，而冷凝后的泵油又返回到蒸發系統中重新被加熱，如此循環工作達到抽氣的目的。蒸發系統是擴散泵最重要的組成部分之一，現有的蒸發系統是利用電阻加熱（電阻絲等）或電磁感應加熱對全部泵油以及擴散泵的底部進行加熱，其存在的不足之處是擴散泵的泵油及泵體加熱量大、升溫速度慢、加熱不均勻，擴散泵啟動時間長，熱能散失多、加熱爐的功率大，耗能高、效率低，泵油的底部溫度高、易爆沸、易分解變質，蒸發系統與冷卻系統不能完全分開（通過泵體連在一起）內耗大，電阻絲容易氧化燒斷、更換電阻絲需要較長的停機時間，擴散泵停止工作后泵油長時間處在高溫狀態、容易氧化變質、降低了泵油的使用壽命，蒸發系統降溫速度慢、需要冷卻系統延長工作時間、增加了運行成本；此外，由于擴散泵在工作過程中，泵油的數量在不斷減少、組成在不斷變化，致使擴散泵的工作狀況也不斷發生變化，使真空度容易產生波動、產生返油現象；現有擴散泵的啟動時間較長，大約需要20-80分鐘，其啟動慢的原因是加熱量大、泵油升溫速率慢和泵芯需要泵油來加熱；現有擴散泵的噴嘴是固定不動的傘帽形擴散噴嘴，蒸氣從噴嘴噴出后形成穩定的傘狀氣流，依靠擴散運動使被抽取的空氣分子進入蒸氣流中，其不足之處是蒸氣與空氣的接觸面小、結合方式被動、抽取力小、抽真空效率低、極限真空低和返油率高等。

發明內容

本發明的目的是提供一種擴散泵，通過對泵油進行局部加熱、使其即時產生蒸氣，通過對泵芯加熱、使其快速啟動，通過采用旋轉式噴頭、使其抽力大和極限真空高，并將蒸發系統與冷卻系統完全分開，同時可以利用浮動加熱使加熱區始終保持恒定不變，達到蒸發系統加熱功率小、擴散泵啟動時間短、能耗低、泵油降溫快、工作狀況穩定、使用壽命長等效果，從而提高擴散泵的抽氣量和抽氣速度、減少能量損耗、降低擴散泵的使用成本。

本發明的主要技術方案如下：

一種擴散泵，包括泵體、泵油、泵芯、蒸發系統、冷卻系統、噴射系統和控制系統，其特征在于：所述蒸發系統包括蒸發器、加熱器和測溫控溫元件，蒸發器懸空、絕熱或隔熱安裝在泵體內底部，蒸發器的外圍有隔熱保溫材料或真空腔對其進行隔熱保溫，加熱器安裝在蒸發器底部的外側、內側或懸空安裝在蒸發器內；噴射系統中蒸氣導管的頂部是固定噴頭或旋轉噴頭，固定噴頭的噴嘴或是現有技術的傘帽形擴散噴嘴、蒸氣從噴嘴噴出后形成穩定的傘狀氣流，或是在固定噴頭的周邊均勻布置的向斜下方或后斜下方噴射的一組噴嘴、蒸氣從噴嘴噴出后形成立體氣流團或旋轉的漩渦狀的氣流團；旋轉噴頭的周圍有一系列噴嘴，噴嘴噴出蒸氣時產生的反作用力能夠使旋轉噴頭高速旋轉，使蒸氣噴出后形成類似于龍卷風似的漩渦狀的氣流團。

為了提高現有擴散泵的啟動速度、抽氣速率和極限真空度，本發明提供了一種簡化的技術方案如下：