专利名称：一种深冷抽气真空泵的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高真空技术领域，具体涉及ー种深冷抽气真空泵。
背景技术：
真空泵广泛用于塑料机械、农药化工、染料化工、砖瓦机械、低温设备、造纸机械、医药化工、食品机械、真空设备等领域，常用真空泵有机械式真空泵和制冷式真空两大类.机械式真空泵多为活塞式真空泵、旋片式真空泵水、环式真空泵、罗茨真空泵等几种，这类产品普遍存在极限真空度较低，无法实现洁净无五油高真空的应用，而且抽气速率较低，仅限于粗抽真空的应用.制冷真空泵目前应用较多的是注入式液氦低温泵，主要由液氦容器、泵体和连接挡板的液氦腔体等部分組成。为了减少液氦消耗，液氦容器的外壁采用双层保温壁并在其间抽成真空。当泵被预抽真空后灌入液氦，气体凝结在4. 2K的工作冷板 上，从而获得较高真空。这种注入式液氦低温泵的缺点是需要消耗液氦，且操作复杂，维修困难，特别是抽气速率较低，抽气效率不高。所以开发ー种抽气效率高，操作方便，抽气速率快，效果明显提升的真空泵是时代之需要，本实用新型公布的ー种深冷抽气真空泵是用闭路循环氦气制冷机替代液氦作为冷源，通过本实用新型的冷屏蔽板，冷抽气板，活性碳等低温冷凝，低温吸附和低温捕集结构，从而形成高洁净无油真空，除不需要消耗氦气，且操作方便，抽气速率可达106升/秒以上，远优于注入式液氦低温泵。
实用新型内容本实用新型的目的是提供ー种深冷抽气真空泵，其通过采用闭路循环氦气制冷机替代液氦作为冷源，利用低温冷凝，低温吸附和低温捕集结构来实现制取高洁净的超高真空。本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是ー种深冷抽气真空泵，包括ニ级循环制冷机，第一冷传导组件和第二冷传导组件，真空泵壳、法兰、抽气ロ以及制冷机外壳；其中所述的第一冷传导组件设置于所述的真空泵壳的内部，所述的第二冷传导组件设置在所述的第一冷传导组件的内部。所述的ニ级循环制冷机包括一级汽缸、一级冷头、ニ级汽缸、ニ级冷头，其中所述的ー级汽缸连接所述的ー级冷头，所述的ニ级汽缸连接所述的ニ级冷头；所述的ニ级循环制冷机安装在所述的制冷机外売上，其ニ级汽缸和ニ级冷头都伸入所述的真空泵壳中。所述的真空泵壳内设有与其同轴的冷屏蔽板，二者都具有相似的圆筒形状，且所述的冷屏蔽板外壁与所述的真空泵壳内壁之间形成均匀的间隙。所述的制冷机外壳上设有粗抽真空ロ，其与所述的真空泵壳连为一整体。所述的第一冷传导组件，包括一级冷头、冷屏蔽板和抽气ロ障板；其中冷屏蔽板的一端安装在一级冷头上，另一端与抽气ロ障板连接。所述的抽气ロ障板设置在所述的抽气ロ处，且所述的抽气ロ连接真空泵壳。[0012]所述的第二冷传导组件，包括ニ级冷头、抽气板以及铟垫片；其中抽气板通过铟垫片与ニ级冷头连接，所述的ニ级冷头设置在冷屏蔽板内，且与所述的冷屏蔽板同轴。所述的抽气板为多片形伞状结构，且每片都通过所述的铟垫片9相互连接。所述的抽气板分为内、外壁，且外壁上设有镀银层，内壁上涂覆活性碳层。所述的屏蔽板和所述的抽气ロ障板均设有内、外壁，且其外壁上均设有镀银层，其内壁均设有镀黑涂层。本实用新型的有益效果是本实用新型采用ニ级循环制冷机，闭路循环氦气制冷机替代液氦作为冷源，通过冷传导组件和内部结构元件，活性碳等低温冷凝，低温吸附和低温捕集等物理作用，从而形成高洁净无油真空，可获得和保持高真空或超高真空结构，且操作方便，抽气速率快，效果明显，提高生产效率，节约成本，应用广泛。
以下结合附图与具体实施方式
，对本实用新型进ー步说明。
图I是本实用新型的工作原理示意图；图2是本实用新型整体剖面结构示意图。
具体实施方式
请參见图I及图2，本实用新型提供的ー种深冷抽气真空泵，包括ニ级循环制冷机1，第一冷传导组件和第二冷传导组件，真空泵壳6、法兰11、抽气ロ 12以及制冷机外壳13 ；其中所述的第一冷传导组件设置于所述的真空泵壳6体内部，所述的第二冷传导组件设置在所述的第一冷传导组件其内部。所述的ニ级循环制冷机I包括一级汽缸2、一级冷头3、ニ级汽缸4、ニ级冷头5，其中所述的ー级汽缸2连接所述的ー级冷头3，所述的ニ级汽缸4连接所述的ニ级冷头5 ；所述的ニ级循环制冷机I安装在所述的制冷机外壳13上，其ニ级汽缸4和ニ级冷头5都伸入所述的真空泵壳6中。所述的真空泵壳6内设有与其同轴的冷屏蔽板7，二者都具有相似的圆筒形状，且所述的冷屏蔽板7外壁与所述的真空泵壳6内壁之间形成均匀的间隙。所述的制冷机外壳13上设有粗抽真空ロ 14，其与所述的真空泵壳6连为一整体。所述的第一冷传导组件，包括一级冷头3、冷屏蔽板7和抽气ロ障板10 ;其中冷屏蔽板7的一端安装在一级冷头3上，另一端与抽气ロ障板10连接。所述的抽气ロ障板10设置在所述的抽气ロ 12处，且所述的抽气ロ 12连接真空泵壳6。所述的第二冷传导组件，包括ニ级冷头5、抽气板8以及铟垫片9 ;其中抽气板8通过铟垫片9与ニ级冷头5连接，所述的ニ级冷头5设置在冷屏蔽板7内，且与所述的冷屏蔽板7同轴。所述的抽气板8为多片形伞状结构，且每片都通过所述的铟垫片9相互连接。所述的抽气板8分为内、外壁，且外壁上设有镀银层，内壁上涂覆活性碳层。所述的屏蔽板7和所述的抽气ロ障板10均设有内、外壁，且其外壁上均设有镀银层，其内壁均设有镀黑涂层。[0030]其中ー种深冷抽气真空泵，主要由GM ニ级循环制冷机I，真空泵壳6，冷屏蔽板7，抽气板8，铟垫片9，抽气ロ障板10，法兰11，抽气ロ 12及GM制冷机外壳13，粗抽真空ロ 14组成，GM ニ级循环制冷I包括一级汽缸2，一级冷头3，ニ级汽缸4和ニ级冷头5.GM制冷机外壳13与真空泵壳6为一整体，在GM制冷机外壳13上设置有粗抽真空ロ 14.冷屏蔽板7同轴布置在真空泵壳6中，与真空泵壳6具有相似的圆筒形状，且冷屏蔽板7外壁与真空泵壳6的内壁之间形成均匀的间隙.冷屏蔽板7的一端安装在一级冷头3上，另一端与布置在抽气ロ 12处的抽气ロ障板10连接，形成一级冷头3，冷屏蔽板7和抽气ロ障板10之间的冷传导性连接.ニ级冷头5布置在冷屏蔽板7中，且与冷屏蔽板7同轴.抽气板8具有多片形伞状结构，每片通过铟垫片9与ニ级冷头5形成冷传导性连接.本实用新型提供的深冷抽气真空泵原理简述如下深冷抽气真空泵用法兰11安装在需要抽真空的真空室的抽真空对接口上，先通过粗抽真空ロ 14将真空泵内部抽到10的负I次方Pa的粗真空，然后开启GM ニ级循环制冷机1，使一级冷头3逐渐达到70K-80K的工作温度，ニ级冷头5逐渐达到低于20K的工作温度.与一级冷头3冷传导连接的冷屏蔽板7和抽气ロ障板10达到70K-80K的冷凝温度，与ニ级冷头5冷传导连接的铟垫片9和抽气板8到达低于IOK的冷凝温度.随着抽气ロ障板10，冷屏蔽板7和抽气板8逐渐达到并稳定在工作温度，需要抽真空的真空容器内的气体从抽气ロ 12进入真空泵，这时，抽气ロ障板10可以降低抽气板8和ニ级冷头5的热负荷，冷屏蔽板7可以冷凝抽除水及ニ氧化碳，并为抽气板8提供隔热屏蔽，抽气板8可大量冷凝吸附除氢、氦、氖以外的其它常见气体，抽气板8上的低温活性炭用以吸附氢、氦、氖等难凝气体在上述过程中，气体分子冷凝在冷屏蔽板7及抽气板8表面上或冷凝在已冷凝的气体层上，其平衡压カ基本上等于冷凝物的蒸气压.即低温冷凝.气体分子以ー个单分子层厚(10-8厘米数量级)被吸附到涂在抽气板8上的活性碳表面上，SP低温吸附.在抽气温度下不能冷凝的气体分子，被不断增长的可冷凝气体层埋葬和吸附，即低温捕集。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。本实用新型采用闭路循环氦气制冷机替代液氦作为冷源，通过冷传导组件和内部结构元件，活性碳等低温冷凝，低温吸附和低温捕集等物理作用，从而形成高洁净无油真空，可获得和保持闻真空或超闻真空结构，且操作方便，抽气速率快，效果明显，提闻生广效率，节约成本，应用广泛。本实用新型并不限于上述实施方式，凡是采用和本实用新型相似结构来实现本实用新型目的的所有方式均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种深冷抽气真空泵，其特征在干包括ニ级循环制冷机(I)，第一冷传导组件和第ニ冷传导组件，真空泵壳出)、法兰(11)、抽气ロ(12)以及制冷机外壳(13);其中所述的第一冷传导组件设置于所述的真空泵壳出)的内部，所述的第二冷传导组件设置在所述的第一冷传导组件的内部。
2.根据权利要求I所述的深冷抽气真空泵，其特征在于，所述的ニ级循环制冷机(I)包括一级汽缸(2)、一级冷头(3)、ニ级汽缸(4) 、ニ级冷头(5)，其中所述的ー级汽缸(2)连接所述的ー级冷头(3)，所述的ニ级汽缸(4)连接所述的ニ级冷头(5);所述的ニ级循环制冷机⑴安装在所述的制冷机外壳(13)上，其ニ级汽缸⑷和ニ级冷头(5)都伸入所述的真空泵壳(6)中。
3.根据权利要求I所述的深冷抽气真空泵，其特征在于，所述的真空泵壳(6)内设有与其同轴的冷屏蔽板(7)，二者都具有相似的圆筒形状，且所述的冷屏蔽板(7)外壁与所述的真空泵壳(6)内壁之间形成均匀的间隙。
4.根据权利要求I所述的深冷抽气真空泵，其特征在于，所述的制冷机外壳(13)上设有粗抽真空ロ(14)，其与所述的真空泵壳(6)连为一整体。
5.根据权利要求I所述的深冷抽气真空泵，其特征在于，所述的第一冷传导组件，包括一级冷头(3)、冷屏蔽板(7)和抽气ロ障板(10);其中冷屏蔽板(7)的一端安装在一级冷头(3)上，另一端与抽气ロ障板(10)连接。
6.根据权利要求5所述的深冷抽气真空泵，其特征在于，所述的抽气ロ障板(10)设置在所述的抽气ロ(12)处，且所述的抽气ロ(12)连接真空泵壳(6)。
7.根据权利要求I所述的深冷抽气真空泵，其特征在于，所述的第二冷传导组件，包括ニ级冷头(5)、抽气板(8)以及铟垫片(9);其中抽气板(8)通过铟垫片(9)与ニ级冷头(5)连接，所述的ニ级冷头(5)设置在冷屏蔽板(7)内，且与冷屏蔽板(7)同轴。
8.根据权利要求7所述的深冷抽气真空泵，其特征在于，所述的抽气板(8)为多片形伞状结构，且每片都通过所述的铟垫片(9)相互连接。
9.根据权利要求7所述的深冷抽气真空泵，其特征在于，所述的抽气板(8)分为内、夕卜壁，且外壁上设有镀银层，内壁上涂覆活性碳层。
10.根据权利要求I所述的深冷抽气真空泵，其特征在于，所述的屏蔽板(7)和所述的抽气ロ障板(10)均设有内、外壁，且其外壁上均设有镀银层，其内壁均设有镀黑涂层。
专利摘要本实用新型公开了一种深冷抽气真空泵，其特征在于包括二级循环制冷机(1)，第一冷传导组件和第二冷传导组件，真空泵壳(6)、法兰(11)、抽气口(12)以及制冷机外壳(13)；其中所述的第一冷传导组件设置于所述的真空泵壳体(6)内部，所述的第二冷传导组件设置在所述的第一冷传导组件的内部。本实用新型采用闭路循环氦气制冷机替代液氦作为冷源，通过冷传导组件和内部结构元件，活性碳等低温冷凝，低温吸附和低温捕集等物理作用，从而形成高洁净无油真空，可获得和保持高真空或超高真空结构，且操作方便，抽气速率快，效果明显，提高生产效率，节约成本，应用广泛。
文档编号F04D29/58GK202560654SQ201220228039
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者沈振权, 翁耀, 李继鸣, 祝绪堂 申请人:东莞光阵显示器制品有限公司