[發(fā)明專利]多級真空泵單元及其工作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910128249.X
• 申請日: 2009-03-24
• 公開（公告）號: CN101545486A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 谷川志郎
• 申請（專利權(quán)）人: 阿耐思特巖田株式會社
• 主分類號: F04C25/02
• 分類號: F04C25/02;F04C18/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 曲 瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種多級真空泵單元及其工作方法，該單元啟動時實現(xiàn)了能耗節(jié)省(電力需求減少)，并且所獲得的真空狀態(tài)處于一低真空條件之下。

背景技術(shù)

在常規(guī)的真空泵中，每個泵在其起動時都需要其自身的最大功率，從而使獲得的真空狀態(tài)處于一低真空條件之下。隨著待抽真空容器中的氣體壓力減小，電力需求逐漸減小。因此，當(dāng)獲得的真空壓力達到基準(zhǔn)真空壓力或期望真空壓力時，電力需求變?yōu)樽钚　?/p>

當(dāng)獲得的壓力接近最終(目標(biāo))壓力(高真空壓力)時，一些常規(guī)的真空泵對其自身采用速度控制，從而實現(xiàn)上述能耗節(jié)省(電力需求減少)；然而，根據(jù)此方式，對于低真空工作期間的電力減少幾乎不能抱希望。

換言之，根據(jù)上述方式，在真空泵啟動時，例如，在待抽真空容器中的氣體壓力等于大氣壓水平的情況下，不僅需要上述的最大功率，而且還需要起動功率(例如，電力需求的過沖)；因此，大額定功率的驅(qū)動電機變得必要，從而設(shè)備的成本增加。

因此，當(dāng)實現(xiàn)了在真空泵啟動之后的低真空工作期間的能耗節(jié)省(電力需求減少)時，由于有關(guān)真空泵的電力減少效應(yīng)，可以降低設(shè)備的成本。

日本專利申請No.S62-48979(專利文獻1)公開了一種具有用于降低壓縮機啟動中的電力需求減少的結(jié)構(gòu)的渦旋壓縮機。該壓縮機包括形成第一壓縮空間和第二壓縮空間的固定渦旋盤和驅(qū)動渦旋盤。當(dāng)?shù)谝豢臻g中的壓縮氣體壓力超過第二空間中的壓縮氣體壓力時，借助至少一個開閉閥將第一空間中的壓縮氣體排放到第二空間中。此外，當(dāng)?shù)诙臻g與排放口連通時，排放到第二空間中的氣體被排放到外部，其中排放口使第二空間連接到渦旋壓縮機的外部。

如果專利文獻1中公開的結(jié)構(gòu)直接應(yīng)用于多級真空泵作為其結(jié)構(gòu)，并且前一級真空泵中產(chǎn)生的高度壓縮的氣體被排放到后一級真空泵中，則后面一級的真空泵的氣體流動通道中的氣體壓力變得過高，從而不能實現(xiàn)電力需求減少。相反，高熱量可以在后一級真空泵中散發(fā)。

日本專利申請No.H8-270582(專利文獻2)公開了一種渦旋型兩級真空泵，該真空泵克服了在對專利文獻1進行改進方面以及在減少低真空的粘滯氣體流動區(qū)域中的散熱方面的困難；對比文件2的結(jié)構(gòu)具有旁路通道，該旁路通道將前一級渦旋泵的排放口連接至位于前一級渦旋泵的排放口與后一級渦旋泵的吸入口之間的中間通道，而該中間通道具有壓力控制閥，當(dāng)中間通道中的壓力變得比預(yù)定壓力低時，該壓力控制閥關(guān)閉該通道。

在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在啟動真空泵的早期待抽真空容器中的壓力接近大氣壓并且前一級渦旋泵的排放壓力高于預(yù)定壓力例如環(huán)境壓力時，上述壓力控制閥打開，從而將前一級渦旋泵出口處的高壓氣體通過旁路通道排放到外部，而不會傳送至后一級渦旋泵。以此方式，可以防止后一級渦旋泵中伴隨著高熱量的過大壓力；此外，可以防止因真空泵中的高熱量而導(dǎo)致的耐久性變差和咬死問題。

根據(jù)專利文獻2，所公開的結(jié)構(gòu)包括：

位于前一級渦旋泵的排出口與后一級渦旋泵的吸入口之間的中間通道；

旁路通道，將后一級渦旋泵的排出口連接到中間通道。這里，要指出的是，由于壓縮氣體在出口處向外部釋放，因此后一級渦旋泵的出口壓力接近大氣壓。

因此，響應(yīng)于待抽真空容器(作為載荷吸收元件的封閉容器)中產(chǎn)生的高真空，在后一級渦旋泵的出口與沿著真空泵內(nèi)部的氣體通道的位置之間出現(xiàn)壓力差；因此，產(chǎn)生外部氣體或空氣通過旁路通道和壓力控制閥流回真空泵內(nèi)部的風(fēng)險。這種潛在的回流產(chǎn)生了使真空泵的工作效率降低的困難。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于傳統(tǒng)技術(shù)的上述問題，本發(fā)明旨在提供一種多級真空泵單元，其可以節(jié)省啟動早期的電力需求，還可以防止排放到外部的氣體流回泵的內(nèi)部(即，上面所述的專利文獻2中的問題)。

為了達到上述目標(biāo)，本發(fā)明公開了一種多級真空泵單元的工作方法，其中多個真空泵串聯(lián)連接以形成該多級真空泵單元；第一級真空泵的吸入口連接至待抽真空容器，使得容器的內(nèi)部的空間變得處于高真空條件下；該方法包括步驟：在該真空泵單元啟動之后的低真空工作期間，分出從第一級真空泵排放出的氣體的一部分；和通過低流導(dǎo)管線(通道)向大氣排放被分出的氣體，所述低流導(dǎo)管線設(shè)置有至少一個防止分出的氣體發(fā)生回流的止回閥。

這里要指出，流導(dǎo)定義為流量與壓差之比。