[發明專利]一種浮動加熱式真空擴散泵

在審

• 申請號: 201710227103.5
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN108691821A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 戴長虹
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 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

一種浮動加熱式真空擴散泵，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，其蒸發系統采用浮動加熱的加熱方式，蒸發系統包括蒸發器、加熱器和測溫控溫元件，蒸發器具有加熱區和儲油區，兩者通過中間隔板分開并通過隔板上的油孔相連通，加熱器設置在加熱區內，對加熱區內的泵油進行加熱使其即時蒸發變成蒸氣；加熱器固定在中間隔板上，中間隔板能夠漂浮在泵油中，使加熱區在正常的泵油范圍內保持恒定不變；加熱器固定在中間隔板上，中間隔板能夠漂浮在泵油中，使加熱區在正常的泵油范圍內保持恒定不變。

技術領域

本發明涉及真空泵領域，尤其是一種浮動加熱式真空擴散泵。

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；頻繁添加新油，不僅費時費力，而且也不利于泵油的凈化和分餾。

發明內容

本發明的目的是提供一種浮動加熱式真空擴散泵，通過對泵油進行局部加熱、使其即時產生蒸氣，并將蒸發系統與冷卻系統完全分開，同時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：

一種浮動加熱式真空擴散泵，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：蒸發系統采用浮動加熱的加熱方式，蒸發系統包括蒸發器、加熱器和測溫控溫元件，蒸發器具有加熱區和儲油區，兩者通過中間隔板分開并通過隔板上的油孔相連通，加熱器設置在加熱區內，對加熱區內的泵油進行加熱使其即時蒸發變成蒸氣；加熱器固定在中間隔板上，中間隔板能夠漂浮在泵油中，使加熱區在正常的泵油范圍內保持恒定不變。

其中：

蒸發系統優選做成一個整體，蒸發器一般與泵體的形狀相適應、呈圓盆或圓盤狀，內有中間隔板、泵油和加熱器以及測溫電偶等，懸空安裝在泵體內底部，優選采用隔熱或絕熱方式安裝，即隔絕與泵體之間的熱量傳遞，如減小兩者的接觸面積、采用絕熱墊、隔熱螺栓等；

蒸發系統可以由泵體的上部或底部隔熱安裝在泵體的內部，也可以與泵芯組裝在一起后再安裝在泵體的內部，還可以先安裝在擴散泵的底座上、再安裝泵芯、最后安裝泵體；泵體是直腔或是凸腔，泵體是一體的或是上下分體的，上下分體更有利于安裝和維修；

中間隔板優選采用隔熱板或絕熱板，如采用雙層不銹鋼板等，利用雙層不銹鋼板中間的真空層進行隔熱，以減少加熱區與儲油區之間的熱傳導，加熱器只加熱加熱區的泵油而不加熱儲油區的泵油，使熱能得到更有效的利用；大部分泵油儲存在儲油區，也避免了泵油長時間處于高溫狀態，延長了泵油的使用壽命；