[发明专利]一种扩散泵

说明书

一种扩散泵，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，所述蒸发系统悬空、绝热或隔热安装在泵体底部，蒸发系统采用即时加热或浮动即时加热的加热方式，对加热区内的泵油进行加热使其即时蒸发变成蒸气；喷射系统中蒸气导管的顶部是固定喷头或旋转喷头，在固定喷头的周边均匀布置的向斜下方喷射的一组喷嘴、蒸气从喷嘴喷出后形成旋转的漩涡状的气流团；旋转喷头的周围有一系列喷嘴，喷嘴喷出蒸气时产生的反作用力能够使旋转喷头高速旋转；泵芯或蒸气导管上或安装有加热装置，能够提高泵芯和蒸气的温度，增加喷射蒸气的速率和动能，并能实现扩散泵的快速启动。

技术领域

本发明涉及真空泵领域，尤其是一种扩散泵。

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及泵体加热量大、升温速度慢、加热不均匀，扩散泵启动时间长，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，电阻丝容易氧化烧断、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；此外，由于扩散泵在工作过程中，泵油的数量在不断减少、组成在不断变化，致使扩散泵的工作状况也不断发生变化，使真空度容易产生波动、产生返油现象；现有扩散泵的启动时间较长，大约需要20-80分钟，其启动慢的原因是加热量大、泵油升温速率慢和泵芯需要泵油来加热；现有扩散泵的喷嘴是固定不动的伞帽形扩散喷嘴，蒸气从喷嘴喷出后形成稳定的伞状气流，依靠扩散运动使被抽取的空气分子进入蒸气流中，其不足之处是蒸气与空气的接触面小、结合方式被动、抽取力小、抽真空效率低、极限真空低和返油率高等。

发明内容

本发明的目的是提供一种扩散泵，通过对泵油进行局部加热、使其即时产生蒸气，通过对泵芯加热、使其快速启动，通过采用旋转式喷头、使其抽力大和极限真空高，并将蒸发系统与冷却系统完全分开，同时可以利用浮动加热使加热区始终保持恒定不变，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、工作状况稳定、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：所述蒸发系统包括蒸发器、加热器和测温控温元件，蒸发器悬空、绝热或隔热安装在泵体内底部，蒸发器的外围有隔热保温材料或真空腔对其进行隔热保温，加热器安装在蒸发器底部的外侧、内侧或悬空安装在蒸发器内；喷射系统中蒸气导管的顶部是固定喷头或旋转喷头，固定喷头的喷嘴或是现有技术的伞帽形扩散喷嘴、蒸气从喷嘴喷出后形成稳定的伞状气流，或是在固定喷头的周边均匀布置的向斜下方或后斜下方喷射的一组喷嘴、蒸气从喷嘴喷出后形成立体气流团或旋转的漩涡状的气流团；旋转喷头的周围有一系列喷嘴，喷嘴喷出蒸气时产生的反作用力能够使旋转喷头高速旋转，使蒸气喷出后形成类似于龙卷风似的漩涡状的气流团。

为了提高现有扩散泵的启动速度、抽气速率和极限真空度，本发明提供了一种简化的技术方案如下：