[發(fā)明專利]真空泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080057905.2
• 申請日: 2010-09-09
• 公開（公告）號: CN102648351A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M.E.托爾納
• 申請（專利權(quán)）人: 愛德華茲有限公司
• 主分類號: F04D19/04
• 分類號: F04D19/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周春梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空泵，且具體地涉及復(fù)合真空泵。

背景技術(shù)

已知的復(fù)合真空泵包括渦輪分子泵送機構(gòu)，所述渦輪分子泵送機構(gòu)與牽引分子泵送機構(gòu)串聯(lián)，所述牽引分子泵送機構(gòu)典型地是Holweck泵送機構(gòu)。這些機構(gòu)由同一馬達驅(qū)動。

牽引分子泵送機構(gòu)以這樣的一般原理運行，在低壓下，撞擊快速運動表面的氣體分子能夠被賦予來自運動表面的速度分量。結(jié)果，這些分子趨于具有與其所撞擊的表面相同的運動方向，這迫使分子穿過該泵并且在泵排出口的附近產(chǎn)生相對較高的壓力。

這些泵送機構(gòu)通常包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子配置有與所述轉(zhuǎn)子相對的一個或多個螺旋形或螺旋線通道。牽引分子泵送機構(gòu)的類型包括：Holweck泵送機構(gòu)，所述Holweck泵送機構(gòu)包括具有不同直徑的兩個同軸筒體，在這兩個筒體之間借助定位在外筒體的內(nèi)表面上或內(nèi)筒體的外表面上的螺旋形螺紋來限定螺旋形氣體路徑；以及Siegbahn泵送機構(gòu)，所述Siegbahn泵送機構(gòu)包括與盤狀定子相對的旋轉(zhuǎn)盤，從而限定從定子的外圍朝向定子的中心延伸的螺旋形通道。牽引分子泵送機構(gòu)的另一示例是Gaede機構(gòu)，其中氣體繞設(shè)置在徑向或軸向平面內(nèi)的同心通道被泵送。在該情況下，氣體借助這些通道之間的交點以及每級的相鄰入口和出口之間的緊密間隙“氣提器（stripper）”部段在各級之間傳送。Siegbahn和Holweck泵送機構(gòu)均不需要交點或緊密間隙“氣提器”部段，因為這些泵送機構(gòu)的入口和出口沿通道長度被設(shè)置。

出于制造目的，Siegbahn泵送機構(gòu)與Holweck和Gaede泵送機構(gòu)相比可以是優(yōu)選的。然而，在將牽引分子機構(gòu)應(yīng)用到真空泵時，Holweck泵送機構(gòu)通常被認為在低功率下提供更高水平的性能。

對于給定轉(zhuǎn)子-定子間隙，Siegbahn泵送機構(gòu)通常需要更多的泵送級以實現(xiàn)與Holweck泵送機構(gòu)相同的壓縮水平和泵送速度。此外，傳統(tǒng)采用這種泵送機構(gòu)的真空泵通常能夠控制使得沿徑向方向（優(yōu)選地用于Holweck泵送機構(gòu)）的間隙比沿軸向方向（優(yōu)選地用于Siegbahn泵送機構(gòu)）的間隙更緊密，從而進一步使得需要更多的泵送級來實現(xiàn)相同水平的性能。添加泵送級導(dǎo)致更高水平的能耗。出于這個理由，渦輪分子泵制造商趨向于使用Holweck泵送機構(gòu)而不使用Siegbahn泵送機構(gòu)。

通常，需要真空泵以從泵的單個入口泵送到該泵的出口。在其他應(yīng)用中，真空泵可能需要或優(yōu)選具有在不同壓力下從不止一個入口進行泵送的能力。這種應(yīng)用的示例是質(zhì)譜儀系統(tǒng)，其中真空泵有差別地泵送串聯(lián)連接的多個真空室。主泵入口被連接到低壓真空室，級間入口被連接到高壓室。進入主入口的氣體能夠通常傳送經(jīng)過泵的全部泵送級，而借助級間入口進入的氣體僅能夠傳送經(jīng)過在級間入口下游處的泵送級。這種布置允許借助單個真空泵在不同的壓力下泵送。

變得日益增加的客戶需求是，真空泵除了氣體壓縮外能夠傳送增加的泵送容量（或速度）。例如在質(zhì)譜儀系統(tǒng)中，增加的泵送速度允許被測試的物質(zhì)的更大吞吐量，且因此具有改善的總效率。在主泵入口以及在級間入口或每個級間入口處需要增加的泵送容量。

如上所述，Holweck泵送機構(gòu)提供更大的泵送容量，且因此它是真空泵制造商的選擇，以向真空泵提供與Holweck泵送機構(gòu)串聯(lián)的渦輪分子泵送機構(gòu)以及在所述渦輪分子泵送機構(gòu)與所述Holweck泵送機構(gòu)之間的級間入口。并不期望結(jié)合與Siegbahn泵送機構(gòu)串聯(lián)的渦輪分子泵送機構(gòu)，這是因為Siegbahn泵送機構(gòu)傳送較低的泵送容量，并且在級間入口處能夠?qū)崿F(xiàn)的容量受到Siegbahn機構(gòu)的泵送容量限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明尋求提供一種對于級間泵送的改善的方案。

本發(fā)明提供一種復(fù)合真空泵，包括：

渦輪分子泵送機構(gòu)，所述渦輪分子泵送機構(gòu)與Siegbahn泵送機構(gòu)串聯(lián)；

第一泵入口，氣體借助所述第一泵入口能夠傳送經(jīng)過所述渦輪分子泵送機構(gòu)和所述Siegbahn泵送機構(gòu)；以及

級間入口，氣體借助所述級間入口能夠在所述渦輪分子泵送機構(gòu)和所述Siegbahn泵送機構(gòu)之間的位置處進入所述泵并且僅傳送經(jīng)過所述Siegbahn泵送機構(gòu)；

其中，所述Siegbahn泵送機構(gòu)的多個第一級中的流動通道與所述級間入口流體連通，并且通過所述級間入口進入所述泵的氣體沿所述流動通道被平行泵送。

本發(fā)明的其他優(yōu)選和/或可選方面在所附的權(quán)利要求書中被限定。

附圖說明