[發明專利]具有卸壓閥的真空泵

有效

• 申請號: 201980018247.7
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN111801498B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: M·R·維克斯;N·特納;A·E·K·霍爾布魯克;S·凱拉薩姆
• 申請（專利權）人: 愛德華茲有限公司
• 主分類號: F04C18/12
• 分類號: F04C18/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董均華;劉茜

真空泵包括：至少兩個轉子，每個包括至少一個葉片，至少兩個轉子被安裝在定子內；葉片中的至少一個包括慣性卸壓閥，慣性卸壓閥包括：主體，被安裝以在關閉位置與打開位置之間移動，在所述關閉位置中，所述主體阻塞轉子的前側與后側之間的流體流動通道，在所述打開位置中，流體流動通道不被阻塞；其中，主體被配置成響應于由轉子的旋轉速度的變化觸發而作用在可移動主體上的力的變化而在打開位置與關閉位置之間移動。

技術領域

本發明的領域涉及真空泵的領域，并且特別地涉及具有卸壓閥的真空泵。

背景技術

本申請涉及真空泵，并且在優選實施例中涉及增壓器泵，并且涉及用于此類泵中的卸壓閥(PRV)，以減輕當到此類泵的輸入壓力突然升高時可產生的問題。增壓器泵用于提高真空泵組件的能力。其以高速率操作，并且在其大部分操作期間在泵的入口與出口之間僅存在有小壓力差。如果入口處的壓力突然升高，則氣體由轉子迅速輸送到泵出口，其中，壓力可升高到5巴或甚至8巴。此壓力在轉子上施加很大力，這可導致其破裂，或導致軸齒輪滑動。為了解決此問題，PRV通常并入到此類增壓器泵中。這些PRV通常被安裝在定子中，并且當增壓器出口處的壓力超過入口壓力多于一定量時被壓力致動和打開。這幫助減小入口與出口之間的壓力差，并且保護泵。

此類常規PRV總體上位于延伸定子的路徑中，所述路徑使出口處的氣體再循環到入口，由此提高入口處的壓力。此類布置通過使得定子（比其將以其它方式的）更寬和/或更長而增加泵占用面積。圖1顯示了此類現有技術布置的示例。

將為可期望的是，提供具有卸壓閥的真空泵，而不過度增加泵的大小。

發明內容

本發明的第一方面提供了真空泵，所述真空泵包括：

至少兩個轉子，每個包括至少一個葉片，所述至少兩個轉子被安裝在定子內；所述葉片中的至少一個包括慣性卸壓閥，所述慣性卸壓閥包括：主體，被安裝以在關閉位置與打開位置之間移動，在所述關閉位置中，所述主體阻塞所述轉子的前側與后側之間的流體流動通道，在所述打開位置中，所述流體流動通道不被阻塞；其中，所述主體被配置成響應于由所述轉子的旋轉速度的變化觸發而作用在所述可移動主體上的力的變化而在所述打開位置與關閉位置之間移動。

本發明的發明人已通過將PRV并入轉子內而解決了PRV增加常規泵的占用面積和成本的問題，使得在入口與出口之間的卸壓流體流動路徑從轉子的一側到另一側形成，而不是經由定子外部的路徑形成。

雖然可能可期望以此方式將閥并入到泵中，但常規PRV響應于壓力差，通常當作用在閥的出口側上的壓力足以移動可移動閥元件（或抵抗其自身重量，或抵抗由彈簧提供的力）時打開。這使得其不適于用于具有葉片的轉子中，其中，橫跨轉子的壓力差根據轉子在其旋轉循環中的位置而反轉。因此，如果此類常規PRV將并入到真空泵轉子中，則其將試圖在轉子的每次旋轉期間隨著壓力差反轉而打開和關閉。這不僅將意味著卸氣通道對于某些時間將不可用，而且還意味著旋轉速率使得閥在所提供的時間內將不能夠成功地打開和關閉，并且很可能保持在某一中間不確定狀態中。

本發明的發明人認識的是，雖然當位于轉子內時常規PRV可不提供可接受閥，但如果相反地使用慣性卸壓閥，則可實現期望操作特征。

在此方面，所認識的是，由此類泵經歷的壓力增加將減慢轉子，并且因此將閥配置成對于此（而不是壓力差自身）進行反應將允許閥被提供在轉子上，隨著葉片旋轉，這將不在不同面上的變化壓力的情況下反轉位置。被配置成響應于轉子的旋轉速度的變化而在打開位置與關閉位置之間移動的慣性閥將提供期望操作特征。并入到轉子中的此類閥不占用附加空間，并且仍提供抵抗壓力波動的緩解。

在一些實施例中，所述流體流動通道包括轉子尖端與所述定子之間的通路，所述主體包括所述轉子尖端的至少部分。