CN205277751U - 低温泵冷屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及低温真空技术领域，特别涉及一种低温泵冷屏，包括圆桶状的冷屏本体，冷屏本体的桶底固定在低温制冷机的冷头上，冷屏本体的桶壁和/或桶底朝向桶腔内侧设置有凸起。设置凸起之后使得冷屏的表面积有了较大增加，也就增加低温泵对被抽气体的冷凝接触面积，同时凸起之间的间隙提升了被抽气体与冷凝面的碰撞路径和次数，增大了对被抽气体的捕获几率，从而有效的提升低温泵对被抽气体的抽速。

Description

低温泵冷屏

技术领域

本实用新型涉及低温真空技术领域，特别涉及一种低温泵冷屏。

背景技术

低温泵是靠低温冷凝和低温吸附原理而获得和保持真空的设备。目前，低温泵主要由低温制冷机、壳体、冷屏、吸附阵(也叫冷伞)、障板(也叫挡板)等几部分构成，其中冷屏、吸附阵、障板都直接或间接被低温制冷机冷却处在低温状态下，从而实现对被抽气体的冷凝或吸附。低温泵对气体的冷凝抽气主要与制冷机性能、冷凝面积及冷凝结构对气体的捕获几率这三个因素有关，在制冷机性能一定的情况下可通过提升冷凝面积和增强对气体的捕获几率来提升低温泵的抽气速度(简称抽速)。

北京卫星环境工程研究所于2008年11月17日申请的专利《一种小型制冷机低温泵》(申请号：200820178015.7)中公开了如下的技术方案：一种小型制冷机低温泵，主要包括冷头、壳体、冷屏、二级冷板、障板，所述冷屏设置在壳体内部，二级冷板设置在冷屏内部，所述冷头通过其法兰固定在壳体中线上并穿过壳体，在壳体内部通过冷头的一级法兰与所述冷屏连接，在所述冷屏内通过所述冷头的二级法兰与二级冷板相连接，所述障板与冷板组成光学封闭结构，将二级冷板包围在其中。结合附图1以及说明书中的记载，可以毫无疑义的看出其冷屏结构为圆筒状。

住友重机械工业株式会社于2013年02月04日申请的专利《低温泵》(申请号：201310044685.5)中公开了如下技术方案：一种低温泵，具备：泵壳，具备沿轴向向低温泵的吸气口延伸的筒部；凸缘，具备设置于所述筒部的开口端的径向外侧的内周部分和用于安装低温泵的外周部分；及入口低温板，位于所述吸气口，所述入口低温板在所述筒部的径向外侧具备扩张部分，在所述内周部分与所述外周部分之间沿轴向形成有高度差，所述入口低温板在所述扩张部分与所述内周部分之间沿轴向形成间隙，且在所述扩张部分与所述外周部分之间沿径向形成间隙，且所述入口低温板被所述凸缘包围。该专利中的放射屏蔽件30即相当于冷屏，说明书中明确述及“放射屏蔽件30如图1所示既可构成为一体的筒状，并且，也可构成为通过多个零件整体上成为筒状的形状”，因而这里的冷屏也是圆筒状的。

还有很多其他有关低温泵的专利中也都有关于冷屏结构的记载，现有的低温泵的冷屏结构均圆筒状结构，有一个平面底板或平底封头底板，底板固定在低温制冷机冷头上被制冷机冷却。这种结构的冷屏主要靠其内壁对被抽气体进行冷凝和吸附，由于冷屏的内壁均为光滑的，导致其存在诸多不足：其一，冷凝面积较小；其二，未被冷凝的气体分子很容易反弹出去，导致捕获效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低温泵冷屏，提高冷凝面积和对气体分子的捕获效率，增加气体的抽气速度。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种低温泵冷屏，包括圆桶状的冷屏本体，冷屏本体的桶底固定在低温制冷机的冷头上，冷屏本体的桶壁和/或桶底朝向桶腔内侧设置有凸起。

优选地，所述的凸起布置在冷屏本体的桶壁上，凸起呈薄片状或板条状，凸起沿冷屏本体轴芯方向的截面呈扇形或环形，扇形或环形的圆心位于冷屏本体的轴芯线上。

优选地，所述的凸起为呈环形板状的第一肋条，第一肋条沿冷屏本体的轴芯方向均匀间隔布置多个。

优选地，所述第一肋条上开设有多个第一、二通孔，第一通孔的轴芯方向平行于冷屏本体的轴芯方向且多个第一通孔沿周向均匀间隔布置，第二通孔的轴芯方向沿冷屏本体的径向布置且与第一通孔交叉成“十”字。

优选地，所述的凸起布置在冷屏本体的桶壁上，凸起呈长方形的薄片状或板条状，凸起的长度方向与冷屏本体的轴芯方向平行。

优选地，所述的凸起为呈长方形板状的第二肋条，第二肋条沿周向均匀间隔布置有多个；第二肋条上开设有一个第三通孔和多个第四通孔，第三通孔的轴芯方向平行于冷屏本体的轴芯方向，第四通孔的轴芯方向沿冷屏本体的径向布置且与第三通孔交叉。

优选地，所述的冷屏本体为一体式结构，冷屏本体和凸起均为紫铜材料制成，凸起通过通过银钎焊与冷屏本体焊接固定。

优选地，所述的冷屏本体包括筒体和封头，封头通过氩弧焊接在筒体上；冷屏本体和凸起均为紫铜材料制成，凸起通过通过银钎焊与冷屏本体焊接固定。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：设置凸起之后使得冷屏的表面积有了较大增加，也就增加低温泵对被抽气体的冷凝接触面积，冷凝接触面增加了，气体与冷凝面接触的几率就变大了，这样气体的冷凝效率就变高了，提高了抽气速度；同时凸起之间的间隙提升了被抽气体与冷凝面的碰撞路径和次数，气体分子进入凸起之间的间隙中之后，很容易与冷凝面发生碰撞，这样，被抽气体分子在凸起之间运动时被捕获的几率也大大增加了，从而有效的提升低温泵对被抽气体的抽速。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的剖视图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型实施例二的剖视图；

图4是图3的俯视图。

具体实施方式

下面结合图1至图4，对本实用新型做进一步详细叙述。

参阅图1-4，一种低温泵冷屏，包括圆桶状的冷屏本体10，冷屏本体10的桶底固定在低温制冷机的冷头上，冷屏本体10的桶壁和/或桶底朝向桶腔内侧设置有凸起。设置凸起之后使得冷屏的表面积有了较大增加，也就增加低温泵对被抽气体的冷凝接触面积，冷凝接触面增加了，气体与冷凝面接触的几率就变大了，这样气体的冷凝效率就变高了，提高了抽气速度；同时凸起之间的间隙提升了被抽气体与冷凝面的碰撞路径和次数，气体分子进入凸起之间的间隙中之后，受到凸起的阻挡，更容易被捕获、冷凝，这样，被抽气体分子在凸起之间运动时被捕获的几率也大大增加了，从而有效的提升低温泵对被抽气体的抽速。在冷屏本体10的桶壁和/或桶底上设置凸起，都可以增加冷凝面积，只要是与在冷屏本体10的内侧设置即可。

凸起的设置方式有很多，这里提供了两种较为优选的方式供参考，具体在设置凸起的形状时，并不局限于下面两种实施例所表现的结构方式，如下两种实施例只是为了方便大家理解该凸起的设置。

实施例一：如图1、2所示，所述的凸起布置在冷屏本体10的桶壁上，凸起呈薄片状或板条状，凸起沿冷屏本体10轴芯方向的截面呈扇形或环形，扇形或环形的圆心位于冷屏本体10的轴芯线上。这里所说的扇形是环形的一部分。扇形或环形的凸起，布置起来很方便，且均匀的布置在冷屏本体10的桶壁上，对气体的冷凝更为均匀。另外，扇形或环形的凸起，相对于冷屏本体10的凸起高度是相同的，不会对冷屏本体10设置的其他部件造成干涉。

具体地，所述的凸起为呈环形板状的第一肋条20，第一肋条20沿冷屏本体10的轴芯方向均匀间隔布置多个。所述第一肋条20上开设有多个第一、二通孔21、22，第一通孔21的轴芯方向平行于冷屏本体10的轴芯方向且多个第一通孔21沿周向均匀间隔布置，第二通孔22的轴芯方向沿冷屏本体10的径向布置且与第一通孔21交叉成“十”字。由于这里采用了板状的第一肋条20，相较于薄片状而言，板状的更容易焊接固定且不易变形。板状的第一肋条20之间的间隙相对较大，为了提高对气体分子的吸附效果，在第一肋条20上开设第一、二通孔21、22，这样进入到第一、二通孔21、22中的气体分子基本都能被冷凝，很难再反弹出去，有效提高气体分子的捕获几率，增大了抽气速率。通过交叉成“十”字的第一、二通孔21、22的孔洞，实现对被抽气体的阻挡和捕获。当然，第一、二通孔21、22不一定非要这样开设，也可以在第一肋条20上开设其他形式的通孔或槽缝，只要实现在第一肋条20上形成间隙用于捕获气体分子的目的就可以了。

实施例二如图3、图4所示，所述的凸起布置在冷屏本体10的桶壁上，凸起呈长方形的薄片状或板条状，凸起的长度方向与冷屏本体10的轴芯方向平行。与实施例一不同的是，凸起是长方形，而不是环形的，虽然结构有所不同，但是它们所起到的效果都是一样的。

具体地，所述的凸起为呈长方形板状的第二肋条30，第二肋条30沿周向均匀间隔布置有多个；第二肋条30上开设有一个第三通孔31和多个第四通孔32，第三通孔31的轴芯方向平行于冷屏本体10的轴芯方向，第四通孔32的轴芯方向沿冷屏本体10的径向布置且与第三通孔31交叉。第三、四通孔31、32的设置也是为了增大气体的捕获几率，提高抽气效果。这里的第三、四通孔31、32与第一、二通孔21、22所起到的作用一样，其结构与第一、二通孔21、22的结构设计思路是一致的，此处就不再赘述。

冷屏本体10根据结构的需要，可以是一体式的，也可以是分体式的。所谓的一体式，就是整个冷屏本体10一体加工成型，所述的分体式，就是冷屏本体10是由多个部分组成，各部分在装配前加工完毕，然后焊接固定在一起。

本实施例中优选地，所述的冷屏本体10为一体式结构，冷屏本体10和凸起均为紫铜材料制成，凸起通过通过银钎焊与冷屏本体10焊接固定。一体式的结构传热好、结构牢，但是加工起来稍显复杂。

优选地，所述的冷屏本体10包括筒体11和封头12，由筒体11和封头12组成的冷屏本体10，加工起来很方便，使用的时候，将封头12通过氩弧焊接在筒体11上即可。冷屏本体10和凸起均为紫铜材料制成，凸起通过通过银钎焊与冷屏本体10焊接固定。

不管是一体式结构还是分体式的，各部件之间都采用焊接连接，并且采用了紫铜材料，这样既可以增加强度，又能提高传热效果。本实用新型的改进点不在于冷屏本体10的结构，而是通过在冷屏本体10上设置凸起。而不论是分体式还是一体式的冷屏本体10，都可以设置凸起实现本实用新型所要解决的技术问题。

Claims (8)

1.一种低温泵冷屏，包括圆桶状的冷屏本体(10)，冷屏本体(10)的桶底固定在低温制冷机的冷头上，其特征在于：冷屏本体(10)的桶壁和/或桶底朝向桶腔的一侧设置有凸起。

2.如权利要求1所述的低温泵冷屏，其特征在于：所述的凸起布置在冷屏本体(10)的桶壁上，凸起呈薄片状或板条状，凸起沿冷屏本体(10)轴芯方向的截面呈扇形或环形，扇形或环形的圆心位于冷屏本体(10)的轴芯线上。

3.如权利要求2所述的低温泵冷屏，其特征在于：所述的凸起为呈环形板状的第一肋条(20)，第一肋条(20)沿冷屏本体(10)的轴芯方向均匀间隔布置多个。

4.如权利要求3所述的低温泵冷屏，其特征在于：所述第一肋条(20)上开设有多个第一、二通孔(21、22)，第一通孔(21)的轴芯方向平行于冷屏本体(10)的轴芯方向且多个第一通孔(21)沿周向均匀间隔布置，第二通孔(22)的轴芯方向沿冷屏本体(10)的径向布置且与第一通孔(21)交叉成“十”字。

5.如权利要求1所述的低温泵冷屏，其特征在于：所述的凸起布置在冷屏本体(10)的桶壁上，凸起呈长方形的薄片状或板条状，凸起的长度方向与冷屏本体(10)的轴芯方向平行。

6.如权利要求5所述的低温泵冷屏，其特征在于：所述的凸起为呈长方形板状的第二肋条(30)，第二肋条(30)沿周向均匀间隔布置有多个；第二肋条(30)上开设有一个第三通孔(31)和多个第四通孔(32)，第三通孔(31)的轴芯方向平行于冷屏本体(10)的轴芯方向，第四通孔(32)的轴芯方向沿冷屏本体(10)的径向布置且与第三通孔(31)交叉。

7.如权利要求1-6任一项所述的低温泵冷屏，其特征在于：所述的冷屏本体(10)为一体式结构，冷屏本体(10)和凸起均为紫铜材料制成，凸起通过通过银钎焊与冷屏本体(10)焊接固定。

8.如权利要求1-6任一项所述的低温泵冷屏，其特征在于：所述的冷屏本体(10)包括筒体(11)和封头(12)，封头(12)通过氩弧焊接在筒体(11)上；冷屏本体(10)和凸起均为紫铜材料制成，凸起通过通过银钎焊与冷屏本体(10)焊接固定。