[发明专利]一种即热式真空扩散泵

说明书

一种即热式真空扩散泵，包括泵体、泵油、泵芯、蒸发系统、冷却系统、喷射系统和控制系统，其蒸发系统采用即热式的加热方式，蒸发系统包括蒸发器、加热器和测温控温元件，蒸发器具有加热区和储油区，两者通过中间隔板分开并通过隔板上的油孔相连通，加热器设置在加热区内，对加热区内的泵油进行加热使其即时蒸发变成蒸气。

技术领域

本发明涉及真空泵领域，尤其是一种即热式真空扩散泵。

背景技术

真空扩散泵是目前获得高真空的最广泛、最主要的工具之一，扩散泵主要由泵体、泵油、泵芯、蒸发系统、冷却系统、喷射系统和控制系统等部分组成，在前级真空泵所形成的低真空条件下，蒸发系统使泵油沸腾蒸发，生成的蒸气以极高速度通过喷射系统喷出，使泵内上部的气体分子扩散到蒸气中，通过冷却系统使油蒸气在泵下部被冷凝，释放出的气体分子，即被前级泵抽走，而冷凝后的泵油又返回到蒸发系统中重新被加热，如此循环工作达到抽气的目的。蒸发系统是扩散泵最重要的组成部分之一，现有的蒸发系统是利用电阻加热（电阻丝等）或电磁感应加热对全部泵油以及扩散泵的底部进行加热，其存在的不足之处是扩散泵的泵油加热量大、升温速度慢、加热不均匀，扩散泵启动时间长、大约需要20-80分钟，热能散失多、加热炉的功率大，耗能高、效率低，泵油的底部温度高、易爆沸、易分解变质，蒸发系统与冷却系统不能完全分开（通过泵体连在一起）内耗大，电阻丝容易烧断、更换电阻丝需要较长的停机时间，扩散泵停止工作后泵油长时间处在高温状态、容易氧化变质、降低了泵油的使用寿命，蒸发系统降温速度慢、需要冷却系统延长工作时间、增加了运行成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种即热式真空扩散泵，通过对泵油进行局部加热、使其即时产生蒸气，并将蒸发系统与冷却系统完全分开，达到蒸发系统加热功率小、扩散泵启动时间短、能耗低、泵油降温快、使用寿命长等效果，从而提高扩散泵的抽气量和抽气速度、减少能量损耗、降低扩散泵的使用成本。

本发明的主要技术方案如下：

一种即热式真空扩散泵，包括泵体、泵油、泵芯、蒸发系统、冷却系统、喷射系统和控制系统，其特征在于：蒸发系统采用即热式的加热方式，蒸发系统包括蒸发器、加热器和测温控温元件，蒸发器具有加热区和储油区，两者通过中间隔板分开并通过隔板上的油孔相连通，加热器设置在加热区内，对加热区内的泵油进行加热使其即时蒸发变成蒸气。

其中：

蒸发系统优选做成一个整体，蒸发器一般与泵体的形状相适应、呈圆盆或圆盘状，内有中间隔板、泵油和加热器以及测温电偶等，悬空安装在泵体内底部，优选采用隔热或绝热方式安装，即隔绝与泵体之间的热量传递，如减小两者的接触面积、采用绝热垫、隔热螺栓等；

蒸发系统可以由泵体的上部或底部隔热安装在泵体的内部，也可以与泵芯组装在一起后再安装在泵体的内部，还可以先安装在扩散泵的底座上、再安装泵芯、最后安装泵体；泵体是直腔或是凸腔，泵体是一体的或是上下分体的，上下分体更有利于安装和维修；

中间隔板优选采用隔热板或绝热板，如采用双层不锈钢板等，利用双层不锈钢板中间的真空层进行隔热，以减少加热区与储油区之间的热传导，加热器只加热加热区的泵油而不加热储油区的泵油，使热能得到更有效的利用；大部分泵油储存在储油区，也避免了泵油长时间处于高温状态，延长了泵油的使用寿命；

中间隔板可以与蒸发器连接在一起，也可以独立存在；

中间隔板可以是平底的圆盘状，优选底部是凸凹环相间的圆盘状；中间隔板的底部设置成凸环与凹环相间的形状，不仅有利于缩小加热区的容积、使加热速率更快、能耗更低，而且有利于将加热区分区、更好地与喷射系统相配合，还有利于泵油的分馏与净化，使轻馏分的泵油留存在最外侧的加热区；