[發明專利]一種用于容積式泵的粗抽方法

無效

• 申請號: 201080017193.1
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN102395792A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 彼得·比爾克
• 申請（專利權）人: 厄利孔萊博爾德真空技術有限責任公司
• 主分類號: F04C18/12
• 分類號: F04C18/12;F04C28/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳煥芳;田軍鋒

技術領域

本發明涉及一種用于容積式泵的粗抽方法以及一種用于建立粗壓差的容積式泵裝置。

背景技術

在目前情況下，粗壓差被理解為在粗真空意義下的負壓差或在粗壓力應用意義下的正壓差。典型的粗真空具有大小高達500毫巴的壓差，并且典型地在100至300毫巴的壓差的范圍內變化。對于種類繁多的應用，非常需要一種通常被設計為單軸離心壓縮機或側通道鼓風機的粗真空泵。側通道鼓風機具有限定的體積流量并且必須以持續較高的轉速連續地工作。它們基于根據用于可壓縮流體的歐拉能量方程的扭矩傳遞原理工作。由于產生相對較低的體積流量，側通道鼓風機必須在它們的全體積流量下工作，即使在壓縮機或鼓風機的入口與出口之間存在較大壓差也是這樣。壓縮機所需的功率與體積流量成正比，理論上所需的用于壓縮及運輸較小氣體流的最小功率與實際體積流量成正比。由于實際功率輸出與物理上用于壓縮氣體所需的功率之間的差異，導致使用這種傳統的粗真空壓縮機是效率低下的。

例如，在沒有傳輸大體積流量的情況下保持低壓方面，或在產生較小壓差方面，諸如羅茨泵之類的容積式泵特別有效。目前還沒有利用諸如羅茨泵之類容積式泵以產生帶有較大壓差的粗真空。

發明內容

本發明的目的是提供一種簡單且節能的粗抽方法以及一種相應的粗抽裝置。

本發明的粗抽方法由權利要求1的特征限定。本發明的容積式泵由權利要求9的特征限定。

權利要求1限定了用于容積式泵的粗抽方法，其用于在該容積式泵的入口與出口之間產生壓差。該容積式泵的轉速被調整為適于要產生的最大壓差以使容積式泵的功率輸入接近物理上用于壓縮氣體以及用于產生壓差所需的最小功率。與諸如側通道鼓風機之類的傳統的粗真空泵相比，容積式泵的有利之處在于，例如，能夠分別通過改變轉速或活塞行程而改變泵送功率。降低轉速使得能夠降低容積式泵的功率輸入以及產生的壓力。該容積式泵設計為：在最大轉速下，其最大功率輸入高于理論上所需的用于壓縮氣體以便建立所需壓差的最小功率。換句話說，該泵本質上能夠產生較大壓力差。在這里，由該泵產生的壓差能夠通過降低容積式泵的轉速而降低，從而使泵的功率輸入接近用于壓縮氣體的最小功率。將功率輸入調節至用于壓縮氣體所需的功率僅在使用電子控制的容積式泵時是可能的，然而，在使用傳統的側通道鼓風機時不可能。容積式泵使得能夠在可變的轉速下將所容納的氣體容積從泵入口傳輸至泵出口。

優選地，利用在無流量條件下的關系式設定該轉速，其中，

V_S是容積式泵的壓縮機排量，

C_I是泵內的回漏體積流量，

P_out是容積式泵的出口壓力，

P_in，min是要產生的容積式泵的最小入口壓力，ΔP_max＝P_out-P_in，min，以及

Ω_max是容積式泵的最大轉速，Ω＜Ω_max。

要被設定的粗壓差能夠在高達-500毫巴或高達+500毫巴的范圍中。具體地，典型的粗壓差在±200至±400毫巴的范圍中。

優選地，隨著出口壓力P_out與入口壓力P_in之間的壓差ΔP升高以及泵轉速增加，泵驅動器的扭矩T減少。在高于轉速閾值Ω_v/f時，該扭矩減小，優選地，在低于該閾值時，存在不變的扭矩。該轉速閾值Ω_v/f應當≥0，并且優選地應當低于30Hz。優選地，在高于轉速閾值Ω_v/f時，在所有壓差處該扭矩線性地減小。在電動機中，使用電子換流器能夠實現這種扭矩的減小，其中，應當選擇盡可能小的轉速閾值Ω_v/f。使用電子換流器時，可能達到10Hz的轉速閾值Ω_v/f。壓差增加時減小扭矩是有利的，因為，根據該公式，