本发明专利技术公开了一种带有倾斜进气道挡板的低温真空泵，包括真空罩，内部收纳有防辐射屏和制冷机；所述防辐射屏开口处安装挡板，二者围合形成防辐射屏空腔；所述制冷机具有可降温至第一温度的一级冷却台，可降至低于第一温度的第二温度的二级冷却台，所述防辐射屏与所述一级冷却台热连接。多块低温冷凝板与所述二级冷却台热连接，并共同置于所述防辐射屏空腔内。所述挡板上倾斜布置若干进气孔，气体经过进气孔进入所述防辐射屏内部时，在进气孔的倾斜作用下与所述防辐射屏或所述挡板发生碰撞，气体温度被冷却至第一温度，自身能量降低，随后接触第二温度的冷凝板，并被冷冻于冷凝板表面。本发明专利技术的技术方案能够增加低温真空泵的抽气容积极限。气容积极限。气容积极限。
【技术实现步骤摘要】
一种带有倾斜进气道挡板的低温真空泵
[0001]本专利技术涉及真空泵领域，具体涉及一种带有倾斜进气道挡板的低温真空泵。
技术介绍
[0002]低温真空泵是利用超低温的低温板及粘连在板上的活性炭冷凝或吸附气体的真空泵。如此低温真空泵对连接低温真空泵的腔室进行抽气。
[0003]低温真空泵具备有制冷机、防辐射屏、位于防辐射屏内部的低温板以及防辐射屏开口处的挡板。制冷机具备有与防辐射屏热连接的1级冷却台和被包围在防辐射屏内部的2级冷却台。防辐射屏被1级冷却台降低至第1温度，普遍在80
‑
100K范围内的温度，与2级冷却台热连接的低温板被降低至第2温度，普遍在10
‑
20K范围内的温度。
[0004]气体流经挡板上轴向的开孔进入防辐射屏内部，直接与防辐射屏内部的低温板接触并被冷凝，形成具有厚度的冷凝层。随着通入气体量的累计，低温板上气体冷凝层厚度增加，即低温板向气体冷凝层生长方向的导热路径增加，气体冷凝层表面温度随之增加，如此2级冷却台通过低温板传递到气体冷凝层表面的制冷量降低。进入低温泵的气体通常处于室温，室温气体经挡板开孔流入防辐射屏空腔，直接与冷凝板接触时二者的温差为290K左右，气体冷凝并释放热量，此热量与上述的温差相关，温差越大释放热量越多，而当冷凝层表面的制冷量小于气体冷凝释放的热量时，低温真空泵无法继续冷凝气体，此时通入气体的量就是低温真空泵的抽气容积极限，因此在气体与冷凝板接触前降低气体温度可以有效增加低温真空泵的抽气容积。
技术实现思路
[0005]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种能够提升抽气容积极限的带有倾斜进气道挡板的低温真空泵。
[0006]技术方案：本专利技术包括真空罩，所述真空罩内收纳有防辐射屏和制冷机；所述防辐射屏顶部安装挡板，防辐射屏与挡板围合形成防辐射屏空腔；所述制冷机具有可降温至第一温度的一级冷却台及可降温至低于第一温度的第二温度的二级冷却台；所述一级冷却台与防辐射屏热连接，二级冷却台穿过防辐射屏并伸入防辐射屏空腔内部，防辐射屏空腔内部布置多个冷凝板，冷凝板与所述二级冷却台热连接；所述挡板上开设若干进气孔，进气孔连通真空腔室与防辐射屏空腔；所述进气孔倾斜设置，气体通过进气孔进入防辐射屏空腔，在进气孔的倾斜作用下气体与防辐射屏或挡板发生碰撞，导致气体温度降低，自身能量降低，随后被冷凝在冷凝板上。
[0007]所述进气孔倾斜设置时，进气孔的轴向与挡板上表面所形成的进气孔倾角大于90
°
，气体分子经过进气口进入防辐射屏内部空腔后，首先与防辐射屏内壁面发生至少一次碰撞，气体通常为室温，与处于远低于室温的第一温度的防辐射屏碰撞后，气体温度降低至第一温度，之后气体分子与冷凝板碰撞，气体温度由第一温度降低至第二温度并被冷凝板捕集，由于冷凝前气体温度已经被降低，所以此时气体冷凝过程释放的热量远小于室温气
体直接冷凝时释放的热量，可以有效降低冷凝板的温升。同时，挡板进气口倾斜至一定角度时，挡板外侧的光线也无法直接通过进气口照射到顶部冷凝板上，这部分光线被倾斜的进气口折射至防辐射屏上，即减少了挡板外侧的室温环境向处于第二温度的冷凝板的辐射放热，有利于冷凝板保持其低温的状态。
[0008]所述挡板包括外围部分、开孔部分和中心部分；外围部分开设挡板安装孔，用以与防辐射屏内侧的安装块配合安装；所述开孔部分处于中心部分和外围部分之间，并开设若干贯穿挡板的进气孔；所述中心部分位于挡板的中心位置，且与挡板同轴心。
[0009]多个所述冷凝板中最上方的冷凝板与最下方的冷凝板呈圆板状，其余冷凝板的圆板部分直径小于最上方冷凝板，与最下方冷凝直径相同，并在圆板外沿具有沿周向形成有伞状的侧板。最上方冷凝板及其余冷凝板的伞状侧板用以冷凝氮气、氩气等凝结性气体，冷凝板的平面部分粘贴有吸附剂，用以吸附氢气、氦气等在10K温度下无法冷凝的非凝结性气体，同时伞状侧板作为吸附剂与防辐射屏的间隔，避免处于第一温度的防辐射屏向处于第二温度的吸附剂表面投射辐射热量，减少吸附剂内以吸附的非凝结性气体外溢。
[0010]所述其余冷凝板的圆板状表面粘接有吸附剂。
[0011]所述制冷机包括依次连接的第一气缸、一级冷却台、第二气缸、二级冷却台；所述第一气缸和一级冷却台位于防辐射屏空腔外部，第二气缸和二级冷却台位于防辐射屏空腔内部，二级冷却台通过连接板安装多个冷凝板。
[0012]所述防辐射屏位于真空罩与冷凝板之间，防辐射屏的周向呈筒状。
[0013]防辐射屏顶部内侧沿周向布置多个安装块，挡板上开设挡板安装孔，挡板通过螺栓固定于安装块上方，实现挡板的固定安装。
[0014]有益效果：本专利技术的技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：气体进入防辐射屏空腔内部的过程中，先在进气孔的倾斜作用下与防辐射屏或挡板发生一次或两次碰撞，碰撞导致气体温度降低，气体分子的能量降低，随后被冷凝到冷凝板上；由于碰撞减小了气体接触冷凝板时携带的热量，所以冷凝板上冷凝层温度较低，可以继续有效地冷凝气体，即增加低温真空泵的抽气容积极限。
附图说明
[0015]图1为本专利技术所述低温真空泵的剖视图；
[0016]图2为挡板的俯视图；
[0017]图3为图2中挡板沿B
‑
B方向的剖视图；
[0018]图4为图1的局部放大图；
[0019]图5为本专利技术所述低温真空泵的俯视图。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施方式和说明书附图对本专利技术的技术方案进行详细介绍。
[0021]首先，对完成本专利技术的一种实施方式的经过与其概要进行说明。
[0022]气体流经挡板的小孔进入到防辐射屏空腔，随之碰撞在冷凝板上并被冻结。冷凝板上气体冷凝层的厚度随着冻结气体量的增加而增加，并且随着气体冷凝层厚度的增加，低温板向冷凝层表面的导热路径增加，冷却台经低温板传递到气体冷凝层的制冷量降低。
挡板的开孔为轴向开孔，即开孔轴线与挡板轴线平行，气体经开孔直接接触冷凝板或冷凝层。室温条件下的气体携带的热量较多，当气体冷凝层表面的制冷量小于气体释放的热量时，气体冷凝层无法继续冻结气体。若可以降低气体在碰撞冷凝板之前携带的热量，即降低气体的温度，则可以有效提高低温真空泵的抽气容积极限。
[0023]影响冷凝板冻结气体的因素如下：气体在碰撞冷凝板之前的温度。
[0024]以下为了方便理解低温真空泵的构成部件之间的位置关系，使用“径向”、“轴向”等术语。轴向表示通过防辐射屏空腔34的方向(图1中中心线C的单点划线的方向)，径向表示沿与中心线C垂直的方向。为了方便起见，将在轴向上相对靠近防辐射屏空腔34的一侧称作“上”，相对远离防辐射屏空腔34的一侧称作“下”。关于径向，有时将相对靠近防辐射屏空腔34的中心(图2中为中心轴C)的一侧称作“内”，将相对远离防辐射屏空腔34的中心的一侧称作“外”。将围绕中心轴C的方向称作“周向”。
[0025]如图1和图5所示，本专利技术的低温真空泵包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有倾斜进气道挡板的低温真空泵，其特征在于：包括真空罩(30)，所述真空罩(30)内收纳有防辐射屏(31)和制冷机(21)；所述防辐射屏(31)顶部安装挡板(32)，防辐射屏(31)与挡板(32)围合形成防辐射屏空腔(34)；所述制冷机(21)具有降温至第一温度的一级冷却台(23)及降温至低于第一温度的第二温度的二级冷却台(25)；所述一级冷却台(23)与防辐射屏(31)热连接，二级冷却台(25)穿过防辐射屏(31)并伸入防辐射屏空腔(34)内部，防辐射屏空腔(34)内部布置多个冷凝板(26)，冷凝板(26)与所述二级冷却台(25)热连接；所述挡板(32)上开设若干进气孔(33)，进气孔(33)连通防辐射屏空腔(34)与所述挡板(32)的外侧空间；所述进气孔(33)倾斜设置，气体通过进气孔(33)进入防辐射屏空腔(34)，在进气孔(33)的倾斜作用下气体与防辐射屏(31)或挡板(32)发生碰撞，导致气体温度降低至第一温度，自身能量降低，随后被冷凝在冷凝板(26)上。2.根据权利要求1所述的带有倾斜进气道挡板的低温真空泵，其特征在于：所述进气孔(33)倾斜设置时，进气孔(33)的轴向与挡板(32)上表面所形成的进气孔倾角(46)大于90
°
。3.根据权利要求1所述的带有倾斜进气道挡板的低温真空泵，其特征在于：所述挡板(32)包括外围部分(41)、开孔部分(42)和中心部分(43)；外围部分(41)开设挡板安装孔(36)，用以与防辐射屏(31...
【专利技术属性】
技术研发人员：管承红，杨晨，卢政阳，陈杰，李艳锋，
申请(专利权)人：中船重工鹏力南京超低温技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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