一种防止分子泵前级泵反流的自动起闭式压差阀

摘要

本发明公开了一种防止分子泵前级泵气体反流的自动启闭式压差阀，包括入口法兰、出口法兰、启闭模块、密封圈、阀芯活动腔、旁通管道、背压腔、密封波纹管、限位块，所述的入口法兰用于连接前级泵的吸气口，所述出口法兰用于连接分子泵的排气口；所述的阀芯活动腔中活动设置有一个启闭模块，所述的启闭模块为一中间开有通孔的可上下移动的运动模块；所述运动模块另一侧与背压腔连接，所述背压腔通过旁通管道连接到入口法兰，所述的启闭模块的中间通孔能够在运动模块处于预定位置时连通入口法兰和出口法兰；当背压腔内的气压较高时，此时该启闭模块就会向上运动，因此启闭模块内部的通孔与所述的入口法兰和出口法兰就会断开，因此实现了阀门的自动关闭。

说明书

技术领域

本发明涉真空领域及核聚变领域，涉及一种防止分子泵前级泵气体反流的自动启闭式压差阀。

背景技术

分子泵是一种靠高速旋转的叶片来实现气体分子排出的真空抽气设备，分子泵运转时必须配备合适的前级泵把分子泵吸入的气体及时排出，以保持分子泵出口气处于分子流状态，从而保证分子泵的正常运转。分子泵通常采用油泵或涡旋干泵作为其前级泵，这些前级泵在故障时会导致其抽气能力不足，从而会导致分子泵前级气压过高，会影响分子泵正常运动，同时也有可能会导致大气或者油蒸汽反流到真空腔体中，会对真空腔体造成严重的污染，因此当发现前级真空变差时需要及时的把前级泵与分子泵隔开，因此急需一种安全可靠的自动启闭阀门，来实现前级泵抽气回路的自动启闭。

发明内容

为了解决上述技术问题，基于保护真空设备的目的，本发明提出了一种防止分子泵前级泵气体反流的自动启闭式压差阀，可以在前级真空度变差时自动切断前级抽气回路，从而可以有效的避免前级高气压对分子泵的冲击及防止前级气体对真空腔体的污染。具体而言，该阀门在前级泵未启动时处于常闭状态，待前级泵把气压抽到几帕的真空度时，该压差阀的阀芯在内部气体压差的作用下会自动开启，当前级泵的抽气能力下降或损坏时，其抽气口的气压会变差，因此压差阀内部阀芯所受的压差就会减小，所以该压差阀就会自动关闭，从而隔绝气路，可以有效的防止前级气体的反流，不仅可以保护分子泵免受高气压冲击，而且还可以有效的防止真空腔体遭受污染。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种防止分子泵前级泵气体反流的自动启闭式压差阀，其特征在于：包括入口法兰、出口法兰、启闭模块、密封圈、阀芯活动腔、旁通管道、背压腔、密封波纹管、限位块，

其中，阀芯活动腔的一侧连接有入口法兰，另一侧连接有出口法兰，所述的入口法兰用于连接前级泵的吸气口，所述出口法兰用于连接分子泵的排气口；

所述的阀芯活动腔中活动设置有一个启闭模块，所述的启闭模块为一中间开有通孔的可上下移动的运动模块，该模块的上下两端均安装有密封圈，用于启闭模块与阀芯活动腔的密封，该运动模块的一侧与所述的密封波纹管连接，起到阀门密封的效果所述的密封波纹管同时给所述的启闭模块提供弹力；所述运动模块另一侧与背压腔连接，所述背压腔通过旁通管道连接到入口法兰，所述的启闭模块的中间通孔能够在运动模块处于预定位置时连通入口法兰和出口法兰。

进一步的，所述的启闭模块能够根据背压腔内的气压大小上下移动，当背压腔内的气压低于300Pa时，所述的启闭模块在气压差的作用下向下运动，启闭模块内部的通孔与所述的入口法兰和出口法兰连通，因而实现阀门的开启，当背压腔内的气压高于300Pa时，所述的启闭模块所受的压差就会减小，此时该启闭模块就会在密封波纹管的弹力作用下向上运动，因此启闭模块内部的通孔与所述的入口法兰和出口法兰就会断开，此时阀门就处于关闭状态，因此实现了阀门的自动启闭。

进一步的，所述的阀芯活动腔中运动模块的下侧安装有限位块，用于对运动模块向下运动的位置进行限制。

进一步的，所述的密封波纹管的劲度系数及长度为定制结构，用于给所述的启闭模块提供精确的回复力，当所述的背压腔体内的气压等于第一压力时，阀门正好处于关闭状态，当背压腔体内的气压小于第一压力时，启闭模块在向下压力的作用下向下运动，因此阀门逐渐开启，随着背压腔体内的气压逐渐降低，启闭模块受到向下的压力逐渐增大，阀门开启的幅度逐渐增大，直到启闭模块达到所述的限位块，阀门实现完全开启。

有益效果：

本发明的自动启闭式压差阀，其优点是通过气体压差来实现阀门的自动启闭的，不包含任何真空测量设备及电子元器件，可靠性强，可以适用于任何复杂环境。其可以在前级真空泵故障而真空变差时快速的切断前级真空与分子泵之间的联系，不仅可以有效的防止前级高气压对分子泵叶片的冲击，还可以避免气体对真空腔体的污染。

附图说明

图1为本发明的自动启闭式压差阀结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，根据本发明的实施例，提出一种防止分子泵前级泵气体反流的自动启闭式压差阀，包括入口法兰1、出口法兰2、启闭模块5、密封圈10、阀芯活动腔9、旁通管道3、背压腔6、密封波纹管4、限位块7等，所述的入口法兰1连接前级泵的吸气口，出口法兰2连接分子泵排气口，所述的启闭模块5为一中间开有通孔8的可上下移动的运动模块，该运动模块与所述的密封波纹管4连接起到阀门密封的作用，所述的密封波纹管4的劲度系数及长度为定制结构，用于给所述的启闭模块5提供精确的回复力，所述的启闭模块5的上下两端均安装有密封圈10，用于启闭模块5与阀芯活动腔9的密封，当所述的背压腔体6内的气压等于第一压力，例如300Pa时，阀门正好处于关闭状态，当背压腔体内的气压小于300Pa时，启闭模块5在向下压力的作用下向下运动，因此阀门逐渐开启，随着背压腔体6内的气压逐渐降低，启闭模块5受到向下的压力逐渐增大，阀门开启的幅度逐渐增大，直到启闭模块5达到所述的限位块7。所述第一压力也可以根据情况设置，例如为100～500Pa的范围中的任一值，本发明不作限定。

所述的启闭模块5可以根据背压腔6内的气压大小上下移动，当背压腔6内的气压较低时，所述的启闭模块5在气压差的作用下向下运动，启闭模块5内部的通孔8与所述的入口法兰1和出口法兰2连通，因而实现阀门的开启；当背压腔6内的气压较高时，所述的启闭模块5所受的压差就会减小，此时该启闭模块5就会向上运动，因此启闭模块5内部的通孔8与所述的入口法兰1和出口法兰2就会断开，此时阀门就处于关闭状态，因此实现了阀门的自动关闭。

在使用时：把入口法兰1与前级泵相连，而出口法兰2与分子泵出气口相连，在前级泵未启动时，此时该阀门处于关闭状态，然后启动前级泵抽气，前级泵会通过旁通管道3把背压腔6内的气压抽到几帕的低气压，此时，启闭模块5就会在气体压差的作用下向下运动，因而其内部的通孔8就会与入口法兰1和出口法兰2连通，此时气路就处于连通状态，当前级泵由于故障而停机时，此时大于几百帕的高压气体就会通过旁通管道3进入背压腔6，此时启闭模块5所受的压差就会变小，因而启闭模块5就会向上运动，使得其内部的通孔8与入口法兰1和出口法兰2断开，从而切断气路，这样不仅可以有效的防止前级高气压对分子泵的冲击，还可以避免了前级污浊气体对真空腔体的污染。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。