CN115176068A - 干式真空泵 - Google Patents
干式真空泵 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115176068A CN115176068A CN202180015940.6A CN202180015940A CN115176068A CN 115176068 A CN115176068 A CN 115176068A CN 202180015940 A CN202180015940 A CN 202180015940A CN 115176068 A CN115176068 A CN 115176068A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vacuum pump
- seal
- shells
- inner seal
- outer seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/005—Structure and composition of sealing elements such as sealing strips, sealing rings and the like; Coating of these elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/126—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C25/00—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
- F04C25/02—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C27/008—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2220/00—Application
- F04C2220/10—Vacuum
- F04C2220/12—Dry running
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/30—Casings or housings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及一种干式真空泵(1),其包括弹性的外密封件(16)和至少一个弹性的内密封件(17),这些密封件分别包括相互平行并插入相应的端件(9,10)与半壳(7,8)之间的第一和第二端部环形部(161,171,162,172),以及连接所述端部环形部(161,171,162,172)并与之成直角的两个侧轨(163,173),侧轨(163,173)插在半壳(7,8)之间,所述至少一个内密封件(17)布置在外密封件(16)内部,使得所述至少一个内密封件(17)和外密封件(16)形成对于气体的至少两个连续密封屏障。
Description
技术领域
本发明涉及一种干式真空泵。
背景技术
干式的真空泵包括一个或多个串联的泵级,待泵送的气体在所述泵级中循环。可区分的已知真空泵是也称为“罗茨”式的具有旋转叶片的真空泵,或也称为“爪”式的具有喙部的真空泵。这些真空泵被说成“干式”是因为,在运行时转子在定子内部旋转,并且转子之间或转子与定子之间没有机械接触,从而允许在泵级中不使用油。
作为示例,文献US6,572,351B2公开了一种真空泵结构,该真空泵结构具有半壳形式的定子,这些半壳在大致平行于转子轴线的纵向接合表面上接合。该真空泵包括一体式密封件,该密封件具有两个端部环形部和连接所述端部环形部并与之成直角的两个侧轨。两个端部环形部相互平行,并各自插入端件与半壳之间。侧轨插入半壳之间。该一体式密封件既确保了半壳之间的密封,还确保了半壳与增设的端件之间的密封,以将压缩级与外部气氛隔绝。
然而,在某些泵送应用中,例如在半导体、“平板显示器”和光伏行业中使用的泵送方法中以及在涂覆方法中,所使用的气体可能具有腐蚀性,尤其是在清洁工艺室的过程中使用的气体。对于气体NF3、ClF3、F2、Cl2尤其是这样的情况。这些腐蚀性气体会损坏位于半壳之间的密封件。
除了泵送装置的性能损失以外,这种密封件的劣化还会导致安全问题。一方面,来自周围空气的氧气或水蒸气会进入泵室并与所输送的气体发生反应,这尤其会导致所泵送气体点燃或爆炸的风险。而且,有毒气体可能会从真空泵的泵室泄漏到大气中,尤其是从高压泵级,这会对人员的安全构成威胁。
为避免这种情况,真空泵采用切片式架构,其中定子通过轴向组装多个定子元件而组成,包括被径向压缩在定子元件之间的环形密封件,其与接纳在同一环形密封沟槽中的(或PTFE)密封件配对。密封件采用具有平行六面体截面的条带形式,该条带被挤压在定子元件之间以产生密封。环形密封件与屏障的配对使得以相对经济的成本固定密封件成为可能。
然而,非常适用于具有切片式架构的泵的该实施例不能简单地应用于具有半壳架构的泵,其中密封由上述的一体式密封件产生。实际上,用生产三维密封件并不容易,并且在通过挤压而接合的多个部件中生成屏障也不是令人满意的解决方案,这是因为,由于小的接触表面和的非弹性特性,无法保证在没有气体进入的情况下不同部件之间的密封。
发明内容
本发明的一个目的是至少部分地克服上述缺点之一。
为此,本发明的主题是一种干式真空泵,包括:
-定子,所述定子包括至少一个第一和至少一个第二互补的半壳以及一个第一端件和一个第二端件,半壳和端件通过轴向组装彼此接合,以形成泵级的至少一个泵室,
-两个转子轴,所述两个转子轴配置成在至少一个泵级中反向同步旋转,
其特征在于,所述真空泵还包括:
-弹性的外密封件和至少一个弹性的内密封件,其分别包括:
-一个第一和一个第二端部环形部,所述端部环形部相互平行并插入相应的端件与半壳之间,和
-两个侧轨,所述两个侧轨连接端部环形部并与之成直角,所述侧轨插入半壳之间,所述至少一个内密封件布置在外密封件内部,使得所述至少一个内密封件和外密封件形成对于气体的至少两个连续密封屏障。
所述至少一个内密封件比外密封件小,从而能够以“嵌套”布置方式布置在内部。因此可以将密封件加倍,甚至增至三倍。这种密封屏障的倍增可以确保从外部到内部的良好密封,反之亦然,并且允许为每个密封件使用能够提供腐蚀性气体和/或耐热性能水平随着与泵室距离而下降的不同材料。
该真空泵还可以包括在下文中描述的单独或组合使用的一个或多个特征。
所述外密封件可以是一体式的。
所述至少一个内密封件可以是一体式的。
根据另一示例性实施例,外密封件和/或内密封件端对端地接合而成,也就是说,通过端对端地放置多个弹性密封部分而形成。
所述至少一个内密封件可以由比外密封件的材料更耐腐蚀、耐磨和/或耐高温的材料形成。
所述外密封件可由氟化弹性体材料制成。
所述至少一个内密封件可由全氟弹性体材料制成。
根据一个示例性实施例,半壳和端件通过第一和第二轴向鼻部与互补的第一和第二轴向空隙的轴向组装而彼此接合,轴向鼻部和轴向空隙中的一者由半壳承载,另一者由端件承载,第一和第二端部环形部插入相应的轴向鼻部与互补的轴向空隙之间。
第一和至少一个第二周边环形沟槽可形成在至少一个轴向鼻部和/或至少一个轴向空隙中,以接纳外密封件和所述至少一个内密封件的第一和第二端部环形部。
根据另一示例性实施例,半壳和端件在不存在互补的轴向鼻部和空隙的情况下彼此接合。端件和/或半壳例如具有形成在端件的平面和半壳的对向边缘的平面中的环形沟槽。
至少两个纵向沟槽可以在一个和/或另一个半壳中形成在接合表面中并位于泵室的两侧,以接纳外密封件和内密封件的侧轨。
至少一个注入管道可以形成在定子的半壳中,并经至少一个注入孔口出现在位于所述至少一个内密封件与外密封件之间的间隙空间中,真空泵包括气体供给装置,该气体供给装置配置成将中性气体注入到注入管道中。气体的这种循环产生了对于气体的第三密封屏障,以及热屏障。这种密封屏障尤其可以保护外密封件,特别是在外密封件的材质的耐腐蚀、耐磨和/或耐高温性能较低的情况下。
所述注入管道可出现在位于半壳的接合表面中且在两个侧轨之间的间隙空间的区域中。
气体供给装置可配置成加热中性气体。
气体供给装置可配置成以过压注入中性气体。
至少一个抽吸管道可以形成在定子的半壳中,并经至少一个抽吸孔口出现在位于所述至少一个内密封件与外密封件之间的间隙空间中,抽吸管道将间隙空间与真空泵的泵室或级间通道连接。
所述抽吸管道可出现在位于半壳的接合表面中且在两个侧轨之间的间隙空间的区域中。
该真空泵可包括压力传感器,该压力传感器配置成测量位于所述至少一个内密封件与外密封件之间的间隙空间中的压力。高于阈值的压力变化测量值可以表明存在泄漏并因此存在密封缺陷。
该真空泵可包括气体传感器,该气体传感器配置成确定在位于所述至少一个内密封件与外密封件之间的间隙空间中是否存在至少一种腐蚀性气体物质,例如Cl或Cl2、O2、F或F2、H或H2、HBr、HF、HCl、ClF3、NF3、SIF4。气体传感器例如属于电化学类型,其例如具有两个或三个电极。间隙空间中存在这些气体物质之一可表明存在泄漏,因此内密封件中存在密封缺陷。
所述气体或压力传感器例如是MEMS(“微机电系统”)传感器。
该真空泵例如包括控制单元,例如控制器或微控制器,其链接到气体传感器并且配置为在超过至少一种腐蚀性气体物质的浓度阈值的情况下触发维护,和/或所述控制单元链接到压力传感器并且配置为在超过压力变化阈值的情况下触发维护。
定子的半壳可形成至少两个泵级,这些泵级串联安装在真空泵的抽吸口和排出口之间。
定子可包括至少两对互补的半壳,弹性的外密封件和内密封件分别包括插入两对半壳之间的至少一个中间环形部。
定子还可包括至少一个一体式泵级,该一体式泵级与形成在至少第一和第二半壳中的至少一个泵级串联安装。
附图说明
在阅读以下对本发明的特定但非限制性实施例的描述以及附图后,其它优点和特征将变得显而易见,在附图中:
[图1]图1是根据第一示例性实施例的干式真空泵的元件的分解示意图。
[图2]图2是图1的真空泵的转子轴的一个示例的透视图。
[图3]图3是与图1的真空泵的外密封件、内密封件和端件组装在一起的半壳的透视图。
[图4]图4是图3的各元件的平面图。
[图5]图5是从侧面看去的图4的半壳的纵截面图,以及该半壳的细节的放大图。
[图6]图6是从前面看去的图4的半壳的截面BB的视图,以及该半壳的细节的放大图。
[图7]图7是根据第二示例性实施例的干式真空泵的元件的分解示意图。
在这些图中,相同或相似的元件具有相同的附图标记。
为了清楚起见,对附图进行了简化。仅示出了对于理解本发明所必需的那些元件。
具体实施方式
以下实施例为示例。尽管说明书涉及一个或多个实施例,但这并不必然意味着每次谈及都涉及同一实施例,或者这些特征仅适用于单一实施例。不同实施例的简单特征也可组合或互换以提供其它实施例。
“初级真空泵”定义了一种容积式真空泵,该容积式真空泵配置成使用两个转子轴来抽吸、转移、然后排出要在大气压下泵送的气体。转子轴由初级真空泵的电机驱动旋转。初级真空泵可从大气压被启动。
罗茨式真空泵或罗茨压缩机(也称为“罗茨鼓风机”)定义了一种容积式真空泵,其配置成使用罗茨式转子来抽吸、转移、然后排出要泵送的气体。罗茨式真空泵安装在初级真空泵的上游并与之串联。转子由被罗茨式真空泵的电机驱动旋转的两根轴支承。罗茨真空泵包括一至三个泵级。
“上游”应理解为意指相对于要泵送的气体的循环方向放置在另一元件之前的元件。相反,“下游”应理解为意指相对于要泵送的气体的循环方向放置在另一元件之后的元件。
“轴向方向”定义为泵的纵向方向,转子轴的轴线沿该纵向方向延伸。
图1的干式真空泵1包括定子2,该定子2形成至少一个泵级,例如串联安装在抽吸口4与排出口5之间的至少两个泵级3a-3f,例如二至十个泵级(在图示示例中为六个)。真空泵1可以是初级真空泵(图1)或罗茨式真空泵。
真空泵1还包括两个转子轴6(图2),其配置成在所述至少一个泵级3a-3f中沿相反方向同步转动,使得转子在抽吸口4与排出口5之间驱动要泵送的气体。转子轴6可以是一体式的,也可通过组装各种增设元件而制成。
例如,转子具有相同轮廓的叶片,例如“罗茨”型(图2)或“爪”型或其它类似的容积式真空泵原理。承载转子的轴由电机(未示出)驱动,该电机例如位于真空泵1的端部处,例如位于排出口5侧。
定子2的每个泵级3a-3f由接纳两个共轭转子的泵室形成,这些泵室包括相应的入口和出口。在旋转过程中,从入口抽吸的气体被捕获在由转子和定子2产生的容积中,然后被转子驱动到下一级。
相继的泵级3a-3f通过相应的级间通道(未示出)逐一串联连接,所述级间通道将前一个泵级3a-3e的出口连接到下一个泵级3b-3f的入口。第一泵级3a的入口与真空泵1的抽吸口4连接。最后一个泵级3f的出口与排出口5连接。转子和泵室的轴向尺寸例如是相等的或者它们随泵级而减小,泵级3a位于接纳轴向尺寸最大的转子6的抽吸口4一侧。
这些真空泵被说成“干式”是因为,在运行时,转子在定子2内部转动,并且转子之间或转子与定子2没有机械接触,从而允许在泵级3a-3f中不使用油。
定子2包括至少一个第一和至少一个第二互补半壳7、8,以及第一端件和第二端件9、10。由于需要对齐的接口数量较少,半壳架构可以减少组装时间。这种架构还可以降低对齐缺陷聚集的风险。因此可降低真空泵1的成本并简化组装。
半壳7、8通过接合表面11彼此接合以形成所述至少一个泵级3a-3f的至少一个泵室。所述至少一个压缩室以及适当情况下的传输通道部分地形成在第一半壳7中并且部分地形成在第二半壳8中。
接合表面11例如是平坦接合表面,其例如穿过干式真空泵1的中间平面。平坦接合表面11例如包含转子轴6的轴线。这种平坦接合表面11可以是严格平坦的,或者例如可具有互补的浮凸形式,或用于半壳之间的密封件的侧轨的沟槽,如稍后将看到的。
半壳7、8的第一端由第一端件9封闭,并且半壳7、8的第二端由第二端件10封闭。当然,在适当情况下将泵室分隔开的半壳7、8的横向壁15以及端件9、10中,形成有供转子轴6通过的孔口。
半壳7、8和端件9、10通过轴向组装而彼此接合,例如通过互补的第一和第二轴向鼻部12与第一和第二轴向空隙13的轴向组装而彼此接合,其中一者由半壳7、8承载,另一者由端件9、10承载。
在图1至6所示的示例中,第一和第二轴向鼻部12形成在相应的端件9、10中。
轴向鼻部12沿轴向方向突出。例如,它具有长形的横向形式,基本上对应于其中形成有互补的轴向空隙13的泵级3a-3f的泵室的截面的形式。轴向鼻部12例如具有实心形式。轴向空隙13例如形成在第一泵级3a的泵室中和最后一个泵级3f的泵室中。
真空泵1还包括外密封件16和至少一个内密封件17。这些密封件16、17是三维的并且可以是单件式的,也就是说一体式的。
根据另一示例性实施例,外密封件16和/或内密封件17是端对端接合的,也就是说,其通过端对端放置密封件16、17的多个弹性部分而形成。
它们是弹性的,特别是因为它们包含弹性体材料。它们例如通过压制或注塑成型而获得。外密封件16和内密封件17在非压缩状态下例如具有大致圆形的截面。
外密封件16和内密封件17分别包括相互平行的第一和第二端部环形部161、162、171、172,以及连接端部环形部161、162、171、172并与之成直角的两个侧轨163、173。
端部环形部161、171、162、172具有常规的环形式。它们被插入在端件9、10与相应的半壳7、8之间,例如相应的互补轴向鼻部12与轴向空隙13之间。例如,在半壳7、8的第一轴向端部处,第一端部环形部161、171插入第一端件9的轴向鼻部12与最后一个泵级3f的泵室的轴向空隙13之间。在半壳7、8的第二轴向端部处,第二端部环形部162、172插入第二端件10的轴向鼻部12与第一泵级3a的泵室的轴向空隙13之间。
端部环形部161、171、162、172的这种圆形形式和弹性特性允许将它们容易地安装在相应的轴向鼻部12上以及从其上拆卸。
外密封件16和所述至少一个内密封件17的侧轨163、173在接合表面11上插在半壳7、8之间。因此在泵室的两侧,有两个侧轨163、173沿轴向彼此平行地延伸。
所述至少一个内密封件17布置在外密封件16内部,使得所述至少一个内密封件17和外密封件16形成用于气体的至少两个连续的密封屏障。所述至少一个内密封件17小于外密封件16,从而能够以“嵌套”布置方式布置在内部。
密封件因此可加倍。密封屏障的这种倍增可以确保从外部到内部的良好密封,反之亦然,并允许使用可能会提供腐蚀性气体和/或随着与泵室的距离而降低的耐热性能水平的不同材料。
实际上,可设想所述至少一个内密封件17由比外密封件16的材料更耐用、特别是更耐腐蚀、耐磨和/或耐高温的材料形成。外密封件16的材料因此可比内密封件17的材料更经济,同时在安全方面是可接受的。外密封件16例如由氟化弹性体材料(FKM)制成,并且所述至少一个内密封件17例如由全氟弹性体材料(FFKM)制成。
也可以使密封件增至三倍,或者甚至增加更多倍,真空泵1因此包括至少两个内密封件17,至少一个第一内密封件被布置在至少一个第二内密封件的内部。同样,所述至少一个第一内密封件17可由比所述至少一个第二内密封件17的材料更耐用的材料形成,尤其是更耐腐蚀、耐磨和/或耐高温。
在至少一个轴向鼻部12(图5)和/或至少一个轴向空隙13中可形成有第一周边环形沟槽18a和至少一个第二周边环形沟槽18b,以接纳外密封件16和所述至少一个内密封件17的第一端部环形部161、171。
在至少一个轴向鼻部12(图5)和/或至少一个轴向空隙13中可形成有第一周边环形沟槽18a和至少一个第二周边环形沟槽18b,以接纳外密封件16和所述至少一个内密封件17的第二端部环形部162、172。
形成在端件9、10中的轴向鼻部12具有以下优点:周边环形沟槽18a、18b属于单一件,没有在半壳之间的连接部,因此没有额外的密封件。在轴向鼻部12中制成周边环形沟槽18a、18b也更加容易。因此,对于在形成在端件9、10中的轴向鼻部12中形成的周边环形沟槽而言,端部环形部161、162、171、172在周边环形沟槽18a、18b中的安装/拆卸及其制造更加简单。因此,例如,在两个端件9、10中的每一个的轴向鼻部12中存在两个轴向偏移的周边环形沟槽18a、18b。
在泵室的两侧,至少两个纵向沟槽19a、19b可在半壳7、8的一者和/或另一者中形成在接合表面11中,以接纳外密封件16和内密封件17的侧轨163、173(图6)。
例如,有四个纵向沟槽19a、19b用于接纳内密封件17和外密封件16的四个侧轨163、173,两个纵向沟槽19a、19b形成在泵室的两侧。
因此,每个外密封件16和内密封件17都可被接纳在其相应的周边环形沟槽18a、18b和相应的纵向沟槽19a、19b中。此外,优选在定子2的一侧上形成单个沟槽,并且与之面对的是一个平面,而不是在每一侧都形成沟槽。这简化了安装/拆卸和(机)加工。因此可通过端部环形部161、171、162、172和侧轨163、173的径向压缩来获得良好的密封。
位于外密封件16与所述至少一个内密封件17之间的间隙空间22限定了被紧密封闭的容积。
根据一个示例性实施例,至少一个注入管道20形成在定子2的半壳8中,并经至少一个注入孔口21进入间隙空间22(图6)。如在图3和4中可更好地看出的,引导管道20例如出现在位于接合表面11中且在两个侧轨163、173之间的间隙空间22的区域中。例如,在倒数第二个泵级3e的泵室的每一侧,存在形成在半壳8中并出现在所述区域中的至少两个注入管道20。
真空泵1还包括构造成将中性气体注入到注入管道20中的气体供给装置23(图6)。因而中性气体可被注入到间隙空间22中,并在侧轨163、173之间和围绕轴向鼻部12在端部环形部161、171、162、172之间纵向循环。气体的这种循环产生对于气体的第三密封屏障,以及热屏障。该密封屏障尤其能够保护外密封件16,特别是在其材质的耐腐蚀、耐磨和/或耐高温性能较低的情况下。
气体供给装置23可构造成以过压、也就是说大于大气压的压力注入中性气体。
气体供给装置23也可构造成加热中性气体。例如,它包括与定子2热接触的线圈,该线圈构造成通过与定子2的热交换来加热在线圈中循环的中性气体。定子2通过气体的压缩而被加热,和/或由其自身的温度控制装置加热。
在定子2的半壳7、8中可形成有至少一个抽吸管道(不可见),其经至少一个抽吸孔口24出现在间隙空间22中。抽吸管道例如将间隙空间22与真空泵1的泵室或级间通道如第一泵级3a连接。传输通道例如在半壳中形成在泵室的侧面上。
真空泵1的泵送功能因此可单独使用以在间隙空间22中产生真空,或者与中性气体的补充注入一起使用以使中性气体在间隙空间22中循环。间隙空间22在真空压力模式或气体循环模式下也可产生对于气体的第三密封屏障。
例如,抽吸管道出现在位于接合表面11中且在两个侧轨163、173之间的间隙空间22的区域中。例如,在第一泵级3a的泵室的每一侧,有至少两个抽吸管道形成在半壳8中并出现在所述区域中。
真空泵1还可包括构造成测量间隙空间22中的压力的压力传感器25。压力传感器25例如连接到注入管道20(图6)。超过阈值的压力变化测量值可表明存在泄漏并因此存在密封缺陷。该信息可由真空泵1的控制单元26使用,该控制单元26链接到压力传感器25并且配置为在超过压力变化阈值的情况下发出需要触发维护的信号。
真空泵1还可包括气体传感器27,该气体传感器27构造成确定位于所述至少一个内密封件17与外密封件16之间的间隙空间22中的至少一种腐蚀性气体物质的存在。气体传感器27例如连接到注入管道20(图6)。
例如,气体传感器27构造成判定至少一种腐蚀性气体物质的存在,该物质选自Cl或Cl2、O2、F或F2、H或H2、HBr、HF、HCl、ClF3、NF3、SIF4。气体传感器27例如属于电化学类型,其例如具有两个或三个电极。
间隙空间22中存在这些气态物质之一可表明存在泄漏,并因此表明内密封件17中存在密封缺陷。该信息可由控制单元26使用,控制单元26继而链接到气体传感器27并且配置为在超过至少一种腐蚀性气体物质的浓度阈值的情况下发出需要触发维护的信号。
气体传感器27或压力传感器25例如是MEMS(“微机电系统”)传感器。
通过在由两个密封件16、17界定的死容积中检测压力故障或预定气体物质的存在,可检测密封缺陷而不会危及人员或设备的安全,同时允许维修人员进行干预。
图7示出了真空泵1的第二示例性实施例。
在该示例中,定子2包括至少两对互补的半壳7、8、70、80、700、800(在图示示例中为三对)。
例如,两个半壳7、8形成两个泵级3a、3b,两个半壳70、80形成另外两个泵级3c、3d,并且两个半壳700、800形成其它两个泵级3e、3f,泵级3a-3f串联安装在真空泵1的抽吸口4和排出口5之间。
弹性的外密封件16和内密封件17分别包括插入两对半壳7、8之间的至少一个中间环形部164、174、165、175。中间环形部164、174、165、175平行于端部环形部161、171、162、172,并且连接到两个侧轨163、173并与之成直角。
与端部环形部161、171、162、172一样,中间环形部164、174、165、175具有常规的环形式,并且可插入相应的互补轴向鼻部12与轴向空隙13之间。例如,第一中间环形部164、174插入两对半壳7、8、70、80之间,并且两个中间环形部165、175插入两对半壳70、80、700、800之间。例如,轴向鼻部12由一对半壳70、80在第一端处承载,并且轴向空隙13例如在第二端处形成在该对半壳70、80的泵室中。
此外,尽管未在图中示出,但是真空泵1还可包括至少一个一体式泵级,其串联安装在形成于至少第一和第二半壳7、8中的至少一个泵级3a-3f的上游或下游。
此外,根据另一示例性实施例,半壳7、8和端件9、10可在不存在互补的轴向鼻部和空隙的情况下彼此接合。例如,端件9、10和/或半壳7、8具有形成在端件的平面中和半壳7、8的对向边缘的平面中的环形沟槽。
Claims (18)
1.一种干式真空泵(1),包括:
-定子(2),所述定子(2)包括至少一个第一和至少一个第二互补半壳(7,8)以及一个第一端件和一个第二端件(9,10),所述半壳(7,8)和所述端件(9,10)通过轴向组装而接合在一起,以形成泵级(3a-3f)的至少一个泵室,
-两个转子轴(6),所述两个转子轴(6)配置成在至少一个泵级中反向同步转动,
其特征在于,所述真空泵(1)还包括:
-弹性的外密封件(16)和弹性的至少一个内密封件(17),所述外密封件(16)和所述内密封件(17)分别包括:
-一个第一和一个第二端部环形部(161,171,162,172),所述第一和第二端部环形部彼此平行并插在相应的端件(9,10)与半壳(7,8)之间,和
-两个侧轨(163,173),所述两个侧轨连接所述端部环形部(161,171,162,172)并与所述端部环形部成直角,所述侧轨(163,173)插在半壳(7,8)之间,所述至少一个内密封件(17)布置在所述外密封件(16)内部,使得所述至少一个内密封件(17)和所述外密封件(16)形成对于气体的至少两个连续的密封屏障。
2.根据前一项权利要求所述的真空泵(1),其特征在于,所述外密封件(16)是一体式的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述至少一个内密封件(17)是一体式的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述至少一个内密封件(17)由比所述外密封件(16)的材料更耐腐蚀、耐磨和/或耐高温的材料形成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述外密封件(16)由氟化弹性体材料制成,并且所述至少一个内密封件(17)由全氟弹性体材料制成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述半壳(7,8)和所述端件(9,10)通过第一和第二轴向鼻部(12)与互补的第一和第二轴向空隙(13)的轴向组装而相互接合,所述轴向鼻部和轴向空隙中的一者由所述半壳(7,8)承载,另一者由所述端件(9,10)承载,第一和第二端部环形部(161,171,162,172)插在相应的互补的轴向鼻部(12)与轴向空隙(13)之间。
7.根据前一项权利要求所述的真空泵(1),其特征在于:
-在至少一个轴向鼻部(12)和/或至少一个轴向空隙(13)中形成有第一和至少一个第二周边环形沟槽(18a,18b),以接纳所述外密封件(16)和所述至少一个内密封件(17)的第一和第二端部环形部(161,171,162,172),
-在所述半壳(7,8)的一者和/或另一者中且在接合表面(11)中并且在所述泵室的两侧,形成有至少两个纵向沟槽(19a,19b),以接纳所述外密封件(16)和所述内密封件(17)的侧轨(163,173)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,至少一个注入管道(20)形成在所述定子(2)的半壳(7,8)中,并经至少一个注入孔口(21)出现在位于所述至少一个内密封件(17)与所述外密封件(16)之间的间隙空间(22)中,所述真空泵(1)包括配置成将中性气体注入所述注入管道(20)中的气体供给装置(23)。
9.根据前一项权利要求所述的真空泵(1),其特征在于,所述注入管道(20)出现在位于所述半壳(7,8)的接合表面(11)中并在两个侧轨(163,173)之间的所述间隙空间(22)的区域中。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述气体供给装置(23)配置成加热所述中性气体。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述气体供给装置(23)配置成以过压注入所述中性气体。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,至少一个抽吸管道形成在所述定子(2)的半壳(7,8)中,并经至少一个抽吸孔口(24)出现在位于所述至少一个内密封件(17)与所述外密封件(16)之间的间隙空间(22)中,所述抽吸管道(24)将所述间隙空间(22)与所述真空泵(1)的泵室或级间通道连接。
13.根据前一项权利要求所述的真空泵(1),其特征在于,所述抽吸管道(24)出现在位于所述半壳(7,8)的接合表面(11)中且在两个侧轨(163,173)之间的所述间隙空间(22)的区域中。
14.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述真空泵(1)包括压力传感器(25),所述压力传感器(25)配置成测量位于所述至少一个内密封件(17)与所述外密封件(16)之间的间隙空间(22)中的压力。
15.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述真空泵(1)包括气体传感器(27),所述气体传感器(27)配置成判定在位于所述至少一个内密封件(17)与所述外密封件(16)之间的间隙空间(22)中是否存在至少一种腐蚀性气体物质。
16.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述定子(2)的半壳(7,8)形成至少两个泵级(3a-3f),所述泵级(3a-3f)串联安装在所述真空泵(1)的抽吸口(4)和排出口(5)之间。
17.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述定子(2)包括至少两对互补的半壳(7,8,70,80,700,800),弹性的所述外密封件(16)和内密封件(17)分别包括插在两对半壳(7,8,70,80,700,800)之间的至少一个中间环形部(164,165,174,175)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的真空泵(1),其特征在于,所述定子(2)还包括至少一个一体式泵级,所述一体式泵级与形成在至少第一和第二半壳(7,8)中的至少一个泵级(3a-3f)串联安装。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FRFR2001712 | 2020-02-20 | ||
FR2001712A FR3107575B1 (fr) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | Pompe à vide sèche |
PCT/EP2021/053536 WO2021165160A1 (en) | 2020-02-20 | 2021-02-12 | Dry vacuum pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115176068A true CN115176068A (zh) | 2022-10-11 |
Family
ID=70614141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180015940.6A Pending CN115176068A (zh) | 2020-02-20 | 2021-02-12 | 干式真空泵 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230033204A1 (zh) |
JP (1) | JP2023514693A (zh) |
KR (1) | KR20220131556A (zh) |
CN (1) | CN115176068A (zh) |
CZ (1) | CZ2022344A3 (zh) |
DE (1) | DE112021001178T5 (zh) |
FR (1) | FR3107575B1 (zh) |
WO (1) | WO2021165160A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116753167B (zh) * | 2023-04-19 | 2024-04-02 | 北京通嘉宏瑞科技有限公司 | 转子及真空泵 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2813104B1 (fr) | 2000-08-21 | 2002-11-29 | Cit Alcatel | Joint etancheite pour pompe a vide |
GB2408801A (en) * | 2003-12-03 | 2005-06-08 | Boc Group Plc | Detection of seal leak using differential pressure measurement |
GB0719394D0 (en) * | 2007-10-04 | 2007-11-14 | Edwards Ltd | A multi stage clam shell vacuum pump |
DE102016100642A1 (de) * | 2016-01-15 | 2016-04-14 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
-
2020
- 2020-02-20 FR FR2001712A patent/FR3107575B1/fr active Active
-
2021
- 2021-02-12 CN CN202180015940.6A patent/CN115176068A/zh active Pending
- 2021-02-12 DE DE112021001178.2T patent/DE112021001178T5/de active Pending
- 2021-02-12 KR KR1020227032249A patent/KR20220131556A/ko active Pending
- 2021-02-12 US US17/759,013 patent/US20230033204A1/en not_active Abandoned
- 2021-02-12 CZ CZ2022-344A patent/CZ2022344A3/cs unknown
- 2021-02-12 WO PCT/EP2021/053536 patent/WO2021165160A1/en active Application Filing
- 2021-02-12 JP JP2022549801A patent/JP2023514693A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112021001178T5 (de) | 2022-12-22 |
FR3107575A1 (fr) | 2021-08-27 |
FR3107575B1 (fr) | 2022-03-25 |
JP2023514693A (ja) | 2023-04-07 |
CZ2022344A3 (cs) | 2022-10-26 |
KR20220131556A (ko) | 2022-09-28 |
WO2021165160A1 (en) | 2021-08-26 |
US20230033204A1 (en) | 2023-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI825313B (zh) | 乾式主真空泵 | |
TWI600835B (zh) | 真空泵 | |
TWI479078B (zh) | 多段式乾式幫浦 | |
WO2003031821A1 (fr) | Pompe a vide a vis | |
JP2004507641A (ja) | 真空ポンプのための圧力シール | |
US6887058B2 (en) | Fluid machinery | |
US20140112815A1 (en) | Vacuum pump | |
US7214041B2 (en) | Seal assemblies | |
CN115176068A (zh) | 干式真空泵 | |
WO2022179819A1 (en) | Dry vacuum pump | |
US10012231B2 (en) | Claw pump | |
WO2023001718A1 (en) | Vacuum pump | |
WO2011058339A2 (en) | Vacuum pump | |
US20180231001A1 (en) | Vacuum pump | |
CH708632B1 (it) | Pompa volumetrica a ingranaggi. | |
US11499556B2 (en) | Dry vacuum pump with a pressure variation reducing expansion device between a pumping side volume and an oil sump | |
JP5759125B2 (ja) | スクリュ圧縮機本体の吸入部構造 | |
JP2003278673A (ja) | スクリュー圧縮機 | |
JP2010229832A (ja) | ドライ真空ポンプおよびそれを用いた処理室減圧方法 | |
TW201835449A (zh) | 幫浦密封 | |
WO1999042729A1 (fr) | Pompe a vide | |
KR100277078B1 (ko) | 스크류 진공펌프의 배기장치 | |
RU2070991C1 (ru) | Вакуумный насос |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |