CS242576B1

CS242576B1 - Vacuum generator of a gass nitrogen

Info

Publication number: CS242576B1
Application number: CS847588A
Authority: CS
Inventors: Jan Fiser
Original assignee: Jan Fiser
Priority date: 1984-10-08
Filing date: 1984-10-08
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS758884A1

Abstract

Podstatou vyvíječe je vakuotěsně uzavřené těleso, které je opatřeno ohřívacím tělesem a uvnitř vyplněno prodyšnou tepelně vodivou látkou, přičemž dno tělesa je spojeno přes tepelný odpor se sací trubkou uzavřenou tryskou, zatímco víko tělesa je opatřeno výstupní trubkou. Podtlakový vyvíječ plynného dusíku je určen pro automatizované ultravakuové aparatury s potřebou častého zavzdušňování.The principle of the generator is sealed in a vacuum-tight manner a body which is provided with a heating element body and filled with breathable heat conductive substance, with the bottom of the body it is connected via a thermal resistance to the suction pipe closed nozzle while the body lid it has an outlet pipe. Vacuum a nitrogen gas generator is designed for automated ultravacuum apparatus with the need for frequent aeration.

Description

Vynález se týká podtlakového vyvíječe pro přeměnu kapalného dusíku v plynný dusík.The present invention relates to a vacuum generator for converting liquid nitrogen into nitrogen gas.

Podtlakový vyvíječ slouží k získání plynného dusíku, používaného pro napouštění vakuových a ultravakuových aparatur tam, kde se požaduje následné rychlé vyčerpání a zachování čistého vakuového prostoru.The vacuum generator is used to obtain nitrogen gas used to fill vacuum and ultra-vacuum devices where subsequent rapid exhaustion and maintenance of a clean vacuum space is required.

V současné době jsou vakuové a ultravakuové aparatury zavzdušňovány buč atmosférickým vzduchem nebo, u aparatur s vyššími nároky na čistotu, dusíkem. Podmínka pro rychlé obnovení vakua je, aby napouštěný plyn neobsahoval žádné mechanické nečistoty a hlavně vodní páru. Tyto podmínky nelze běžně splnit u plynů plněných do tlakových lahví. Proto se používá k zavzdušňovéní vakuových aparatur dusík, který se získává odpařováním kapalného dusíku. Takto získaný plyn vyhovuje požadovaným podmínkám. K získání plynného dusíku z kapalného dusíku se používají tlakové vyvíječe. Skládají se z tlakové nádoby, polystyrénového zásobníku kapalného dusíku, ohřívacího tělesa a spojovacího potrubí. Před zavzdušněním aparatury je nutné tyto vyvíječe naplnit kapalným dusíkem a zapnout ohřívací těleso. Po skončení napouštění je nutné ohří vací těleso vypnout, jinak dojde po odpaření kapalného dusíku ke zničení polystyrénového zásobníku vyvíječe. Vzhledem k tomu, že vyvíječ plynného dusíku je tlaková nádoba, je i množ ství kapalného dusíku malé, zásoba vydrží asi 1 hodinu. Potom je nutné proces opakovat.At present, vacuum and ultra-vacuum devices are aerated either with atmospheric air or, in the case of devices with higher purity requirements, with nitrogen. The condition for rapid vacuum recovery is that the impregnated gas does not contain any mechanical impurities and especially water vapor. These conditions cannot normally be met for gases filled into cylinders. Therefore, nitrogen, which is obtained by evaporating liquid nitrogen, is used to vent vacuum apparatuses. The gas thus obtained meets the required conditions. Pressure generators are used to recover nitrogen gas from liquid nitrogen. They consist of a pressure vessel, a polystyrene liquid nitrogen tank, a heater and a connecting pipe. Before aerating the apparatus, it is necessary to fill these generators with liquid nitrogen and switch on the heating element. After the impregnation is completed, the heater must be switched off, otherwise the polystyrene tank of the generator will be destroyed after evaporation of liquid nitrogen. Since the nitrogen gas generator is a pressure vessel, the amount of liquid nitrogen is small and the supply lasts about 1 hour. Then the process must be repeated.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje podtlakový vyvíječ plynného dusíku z kapalného, sestávající z vakuotěsně uzavře2 ²⁴² ’^7β něho tělesa/jehož podstatou je, že těleso vyvíječe je opatřeno ohřívacím tělesem a uvnitř vyplněno prodyšnou, tepelně vodivou látkou, například měděnou vatou, přičemž dno tělesa je spojeno přes tepelný odpor se sací trubkou zakončenou tryskou, zatímco víko tělesa je opaiřeno výstupní trubkou.The previous disadvantages are eliminated by the vacuum generator gaseous nitrogen consisting of air-tight uzavře2 ²⁴² ^'7β him burnout / which is characterized in that the body of the inflator is provided with a heating element and the inside filled breathable, thermally conductive material, such as copper wool, the bottom of the housing is connected through a thermal resistance with a suction pipe terminated by a nozzle, while the housing cover is provided with an outlet pipe.

Předností nového řešení je podstatné zjednodušení obsluhy, plynný dusík je v kterémkoliv okamžiku k dispozici, zařízení není třeba konstruovat jako tlakové a umožňuje značnou úsporu kapalného dusíku za provozu snížením jeho odparu na nezbytnou míru. Podtlakový vyvíječ je možné nasadit přímo na Dewarovu nádobu, která má minimální odpař a dostatečnou, předem určenou, zásobu kapalného dusíku.The advantage of the new solution is a substantial simplification of operation, nitrogen gas is available at any time, the device does not have to be designed as pressure and allows considerable savings of liquid nitrogen during operation by reducing its evaporation to the necessary level. The vacuum generator can be mounted directly onto a Dewar vessel having a minimum evaporation and a sufficient predetermined supply of liquid nitrogen.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, na kterém je v osovém řezu naznačen příklad provedení podtlakového vyvíječe.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in greater detail in the accompanying drawing, in which an exemplary embodiment of a vacuum generator is shown in axial section.

Podtlakový vyvlječ plynného dusíku sestává z tělesa £, ve kterém je zabudováno ohřívací těleso 2. Vnitřní prostor tělesa £ je vyplněn vhodnou prodyšnou, tepelně vodivou látkou £, například měděnou vatou. Těleso £ je vespod uzavřeno přes těsnění % dnem £, ve kterém je přes tepelný odpor £ upevněna sací trubka 6, která se ponoří do kapalného dusíku. Sací trubka 6 je opatřena tryskou £. Na druhé straně tělesa £ js přes těsnění 10 upevněno víko 8 zakončené výstupní trubkou ££ pro nasazení spojovací trubky 12. vedoucí k xavzdušnovanému prostoru.The vacuum gas evacuator consists of a body 6 in which a heating body 2 is incorporated. The interior of the body 6 is filled with a suitable breathable, thermally conductive substance 6, for example with copper wool. The body 6 is closed underneath the gasket 6 through a bottom 6 in which a suction tube 6 is fixed via a thermal resistor 6, which is immersed in liquid nitrogen. The suction tube 6 is provided with a nozzle 6. On the other side of the body 8, a cover 8 is fastened over the seal 10, terminated by an outlet pipe 60 for the insertion of a connecting pipe 12 leading to the x-air space.

Podtlakový vyvíječ dusíku pracuje následovně: Po spojení vyčerpaného prostoru aparatury, která se má zavzdušnit, s podtlakovým vyvíječem dusíku, je podtlakem, který vznikne po spojení s prostorem, nasáván kapalný dusík sací trubkou 6 přes trysku £ do prostoru vyplněného prodyšnou tepelně vodivou látkou £, kde dojde k odpaření kapalného dusíku a plynný dusík odehází výstupní trubkou 11 do čerpaného prostoru. Trys ka £ je dimenzována tak, aby zamezila nasátí většího objemu kapalného dusíku, který by při odpařeni způsoboval tlakové rázy v zavzdušnované aparatuře. Ohřívací těleso £, které je v provozu stále, i když není aparatura zavzdušnována, ohřívá těleso £ vyví ječe a tím je zabráněno při zavzdušňování větších prostorů.vakuových aparatur srážení vzdušné vlhkostiThe vacuum nitrogen generator operates as follows: After connecting the exhausted space of the apparatus to be aerated with the vacuum nitrogen generator, the liquid nitrogen is sucked through the suction tube 6 through the nozzle 6 through the nozzle 6 into the space filled with the breathable thermally conductive substance. wherein the liquid nitrogen evaporates and the nitrogen gas is discharged through the outlet pipe 11 into the pumped space. The nozzle 6 is sized to prevent the suction of a larger volume of liquid nitrogen which would cause pressure surges in the aerated apparatus upon evaporation. The heater element 4, which is still in operation, even when the apparatus is not aerated, heats the heater element and thus prevents the condensation of air humidity when ventilating larger areas.

242 576 na tělese J. vyvíječe. Vyrovnáním tlaku v čerpaném prostoru aparatury na tlak atmosférický je proces ukončen, odpařování se přeruší, protože kapalný dusík poklesne v sací trubce 6 na úroveň hladiny kapalného dusíku v Dewarově nádobě. Tepelný odpor £ brání zpětnému vedení tepla sací trubkou 6 do kapalného dusíku, čímž se sníží jeho odpař. Podtlakový vyvíječ plynného dusíku je možno připojit na automatizované vakuové zařízení, pro svoji činnost nepotřebuje zvláštní obsluhu a je okamžitě připraveno ke své funkci.242 576 on the body of the generator. By equalizing the pressure in the pumped space of the apparatus to atmospheric pressure, the process is terminated, the evaporation is interrupted because the liquid nitrogen in the suction tube 6 drops to the level of liquid nitrogen in the Dewar vessel. The thermal resistance prevents the return of heat through the suction tube 6 to the liquid nitrogen, thereby reducing its evaporation. The vacuum nitrogen gas generator can be connected to an automated vacuum system, does not require special operation for its operation and is immediately ready for operation.

Podtlakový vyvíječ plynného dusíku je určen hlavně pro automatizované ultravakuové aparatury s potřebou častého zavzdušňování.Vacuum generator of nitrogen gas is designed mainly for automated ultra-vacuum apparatus with the need for frequent aeration.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Vacuum generator of liquid nitrogen gas, consisting of a vacuum-sealed body, characterized in that the body (1) of the generator is provided with a heating body (2) and filled inside with a breathable thermally conductive substance (3), for example copper wool; (1) is connected via a thermal resistance (5) to a suction pipe (6) terminated by a nozzle (7), while the cover (8) of the body (1) is provided with an outlet pipe (11).