TW202447079A - 真空泵 - Google Patents

Abstract

一種真空泵(1)，具有： 排放導管(14)，流體地將潤滑劑外殼(2)連接到密封間體積(11)，以及 壓力梯度控制裝置(15)，包括被佈置在排放導管(14)上的止回閥(18)，以在止回閥(18)的上游和下游側之間的壓力變化高於預定開啟閾值時允許沖洗氣體從潤滑劑外殼(2)朝向密封間體積(11)通過，使得潤滑劑外殼(2)中的壓力高於密封間體積(11)中的壓力。

Description

真空泵

本發明關於一種真空泵。本發明更具體地關於真空泵的泵室和一個或多個潤滑劑外殼之間的密封。

正排量真空泵(Positive-displacement vacuum pump)具有串聯的一個或多個泵級(pumping stage)，要被泵送的氣體在其中於進入口(intake)和輸出口(delivery)之間循環。具有旋轉葉片的粗式真空泵(也稱為“魯氏”泵(“Roots” pumps)，具有兩個或更多的葉片)、“爪式”泵(“Claw” pump)和螺旋泵(screw pump)之間存在差異。“魯氏鼓風機”類型的真空泵同樣為已知的，其被使用在粗式真空泵的上游，以增加大流量條件下的泵送能力。由於轉子在運作中在定子內部旋轉而彼此之間或與定子之間沒有任何機械接觸，這些真空泵被稱為“乾式”，這使得其可能不必在泵級中使用油。

藉由齒輪裝置使轉子的旋轉同步。藉由通常位在泵室的每一端處的滾動軸承來引導轉子旋轉。以包含在潤滑劑外殼中的油或油脂來潤滑這些齒輪和軸承，潤滑劑外殼藉由密封裝置與泵室隔離，軸仍然可通過密封裝置進行旋轉。密封裝置主要包括對於潤滑劑的物理屏障，例如，摩擦端頭密封件(rubbing lip seal)、射出盤、氣體沖洗及/或障礙物，例如，曲徑密封件(labyrinth seal)及擋板。

然而，在運作中，真空泵中所使用的壓力顯著地波動，特別是在循環地將一定體積的氣體置於真空下的應用中。雖然潤滑劑外殼中的大氣不是處於真空狀態，而是處在大氣壓力下，其在較少程度上同樣經歷發生在泵部分的壓力變化。這是因為密封裝置由於其需要允許軸旋轉而非完全氣密的。此外，在其自身加熱的作用或由於其移動(這些移動本身是藉由壓力差的變化而產生的)造成的端頭磨損的情況下，摩擦端頭密封件與旋轉零件的接觸可能隨著時間的推移而變得退化或甚至消失，使得這些密封有些是無效的。隨後，在泵室中被泵送的氣體可能進入潤滑劑外殼。

在半導體、平板顯示器、太陽能和沉積工業中，這些被泵送的氣體可能含有腐蝕性物質、前驅物(precursors)或樹脂蒸氣(vapours of resin)。某些應用，例如，HARP(高縱橫比製程(High Aspect Ratio Process))會產生大量的固體副產品(粉末、糊狀物、碎片)。這些副產品可能會成功地大量進入潤滑劑外殼和密封裝置的無效體積(dead volume)，特別是在擋板或曲徑密封件中，它們會在此處積聚及/或反應。這種汙染可能導致潤滑劑特性的過早退化或滾動軸承的不良潤滑，且其可能在較長或較短的時間長度內導致其過早磨損或甚至破裂，減少真空泵的壽命。在循環泵送應用的情況下，這種現象會加速，其中，潤滑劑外殼的連續排空和填滿促進這些氣體的轉移，並因此造成潤滑劑的汙染。

本發明的目標之一因此在於提出一種乾式真空泵，其至少部分地克服了先前技術的缺點。

為此目的，本發明的標的為一種乾式真空泵，具有： - 潤滑劑外殼， - 泵室，包括至少一個泵級， - 兩個旋轉軸，配置來驅動泵室中的轉子旋轉，這些軸在由包含在潤滑劑外殼中的潤滑劑進行潤滑的軸承中被引導旋轉， - 至少一個第一及一個第二環形端頭密封件，其沿著每一個軸串聯地佈置，插置於潤滑劑外殼和泵室之間，這些環形密封件的端頭面對相同方向，且使得鄰接第二環形端頭密封件之泵室的泵級中的壓力高於位在第一和第二環形端頭密封件之間的密封間體積(inter-seals volume)中的壓力，以將端頭壓抵於軸， - 氣體注入導管，流體地連接到潤滑劑外殼， - 超壓裝置，被佈置在氣體注入導管內， 其特徵在於，真空泵還包括： - 排放導管，流體地將潤滑劑外殼連接到密封間體積，以及 - 壓力梯度控制裝置(pressure-gradient control device)，包括被佈置在排放導管上的止回閥，以在止回閥的上游側和下游側之間的壓力變化高於預定閾值時允許沖洗氣體從潤滑劑外殼朝向密封間體積通過，使得潤滑劑外殼中的壓力大於密封間體積中的壓力。

一方面是沖洗氣體供給流率和潤滑劑外殼超壓裝置，且另一方面是由於經由在外殼側上的第一環形端頭密封件的洩漏及經由壓力梯度控制裝置之排放導管而排放氣體的速率，使得其能夠確保潤滑劑外殼相對於密封間體積連續地處於超壓狀態，也就是說，潤滑劑外殼中的壓力大於密封間體積的壓力，且氣體連續地在第二環形端頭密封件的端頭下方從密封間體積朝向泵室逸出。

因此，泵室使得其能夠藉由抽吸通過第二環形端頭密封件的洩漏來降低密封間體積中的壓力。此配置的一個優點在於，密封間體積的泵出是藉由泵室的泵級來執行，也就是說直接地藉由真空泵本身來執行。

當第一環形端頭密封件被磨損時(首先是在潤滑劑外殼側上)，氣體除了繼續經由止回閥逸出之外，還開始在這些第一環形端頭密封件的端頭下方通過，以到達密封間體積。經由止回閥逸出的氣體流的比例減少，但由於在潤滑劑外殼中維持加壓，從潤滑劑外殼朝向泵室的流動方向繼續被維持，且這接著確保沒有顆粒、粉末或其他被泵送的汙染物進入潤滑劑外殼中。

第一環形密封件的端頭被磨損的越多，可從端頭下方逸出的沖洗氣體流就越多。通過端頭下方的氣體流率增加的越多，經由止回閥逸出的氣體的流率就減少的越多。因此，經由排放導管從密封間體積被排放的流率自動地適應第一環形端頭密封件的磨損程度。

一旦在第一環形端頭密封件的端頭下方的氣體流增加，所獲得的另一個效果是，這也會使得其能夠限制由在外殼側上的這些第一環形端頭密封件所承受的損害。

此外，真空泵可具有下面所描述的一個或多個特徵，考慮其本身或組合。

例如，第一和第二環形端頭密封件為單端頭類型。

止回閥的開啟閾值為，例如，大於40毫巴(4000帕)，例如，包含在40毫巴(4000帕)和100毫巴(10000帕)之間，例如，為75毫巴(或7500帕)。當這些第一環形端頭密封件為新的時，此閾值允許止回閥在氣體開始洩漏通過第一環形端頭密封件之前開啟。因此，當外殼側上的第一環形端頭密封件為新的時，大部分的沖洗氣體流經由止回閥被排放。

例如，止回閥包括彈簧，其將止回閥的閘門推進到關閉、就位的位置。

排放導管可在超壓裝置和潤滑劑外殼之間使氣體注入導管流體地連接到密封間體積。

壓力梯度控制裝置可包括潤滑劑過濾器，其插置在止回閥和潤滑劑外殼之間。

超壓裝置可包括節流器(restriction)及加壓止回閥，其被串聯地安裝在氣體注入導管中。

例如，加壓止回閥的開啟閾值為少於20毫巴(或2000帕)，例如，少於或等於10毫巴(或1000帕)。例如，加壓止回閥為重力止回閥。

真空泵可包括殼體，氣體注入導管及排放導管至少部分地放置在此殼體中，此殼體容納超壓裝置、止回閥、及潤滑劑過濾器。

以下的實施例為範例。雖然描述涉及一個或多個實施例，這不一定意味著每一個參照均關於相同的實施例，或特徵僅應用於一個實施例。各種實施例的獨立特徵亦可被結合或互換以提供其他實施例，而未偏離由申請專利範圍所界定之本發明的範疇。

“上游”元件應理解為相對於要被泵送的氣體的循環方向之在另一個元件之前的一個元件。相反地，“下游”元件應理解為意指相對於要被泵送的氣體的循環方向之在另一個元件之後的一個元件。

本發明應用於任何類型的乾式真空泵，也就是說，包括一個或至少兩個泵級，例如，包括一到十個泵級。此真空泵可為包括複數個泵級且配置來將被泵送氣體遞送到大氣壓力的粗式真空泵，或者可為魯氏泵或魯氏鼓風機類型的乾式真空泵，其具有一到三個泵級，其在使用上串聯地與粗式真空泵流體連接且位於其上游，且其所遞送的壓力為藉由粗式真空泵所獲得的壓力。

圖1顯示真空泵的一個範例。

真空泵1至少包括潤滑劑外殼2、包括至少一個泵級T1-T6的泵室3、配置來驅動泵室3中的轉子5旋轉的兩個旋轉軸4(參見圖3)、以及插置在潤滑劑外殼2和泵室3之間的至少一個密封裝置6。

真空泵1可僅包括一個泵級或可包括複數個泵級T1-T6，例如，六個泵級，其被串聯地安裝在真空泵1的入口和出口之間。

每一個泵級T1-T6具有各自的入口和出口。當真空泵1包括複數個泵級時，藉由將前一個泵級的出口流體地連接到後一個泵級的入口之各自的級間(inter-stage)通道，連續的泵級一個接一個串聯地流體連接。泵級T1-T6的泵流率根據其在真空泵的入口和出口之間的位置而減少或相等，由在最低壓力之第一泵級T1所產生的流率對應到最高泵流率。

軸4驅動泵室3的泵級T1-T6中的轉子5旋轉，以從真空泵1的入口到出口驅動要被泵送的氣體。藉由真空泵1的至少一個馬達M驅動軸4旋轉。

在旋轉的過程中，通過入口被吸入的氣體陷入在由轉子5和定子所建立的體積中，並接著藉由轉子5被驅動朝向下一級。真空泵1的轉子5具有，例如，帶有相同輪廓的葉瓣，例如，為“魯氏”泵類型(截面形狀為八字形或菜豆形)，或為三葉瓣類型或“爪式”類型、螺旋類型、或使用一些其他類似的正排量真空泵原理。

在由包含在潤滑劑外殼2中的潤滑劑所潤滑的軸承中，軸4被引導旋轉。潤滑劑，例如，油或油脂，特別能夠潤滑軸承的滾動軸承7、及/或使軸4同步的同步齒輪8。

因為在運作中，轉子5在定子內側旋轉而彼此之間或與定子之間沒有任何機械接觸，真空泵1被稱作“乾式”，因此使得其可能不必在泵室3中使用油。

例如，真空泵1包括兩個潤滑劑外殼2及密封潤滑劑的密封裝置6，一個潤滑劑外殼2被佈置在泵室3的一端處，密封裝置6在泵級T1、T6的每一側上在每一個軸通道處被插置在潤滑劑外殼2和泵級T1、T6之間。

密封裝置6至少包括第一環形端頭密封件9及第二環形端頭密封件10，其沿著每一個軸4串聯地佈置。因此，具有至少兩個第一環形端頭密封件9及兩個第二環形端頭密封件10(圖3)。第一環形端頭密封件9被插置在潤滑劑外殼2和第二環形端頭密封件10之間。第二環形端頭密封件10被插置在第一環形端頭密封件9和泵室3之間。

例如，第一和第二環形端頭密封件9、10為單端頭類型(僅一個端頭)。環形密封件9、10的端頭可抵於安裝在軸4上的摩擦環摩擦。

從圖2可清楚看出，環形密封件9、10的端頭面對相同方向，且使得鄰接第二環形端頭密封件10的泵室3之泵級T1、T6中的壓力大於位在第一環形端頭密封件9和第二環形端頭密封件10之間的密封間體積11中的壓力，以將端頭壓抵於軸4。相反地，當密封間體積11中的壓力大於泵室3的壓力時，環形密封件9、10的端頭具有抬升並因此而“洩漏”的趨向。

在此例子中，與第一端頭密封件9和第二端頭密封件10鄰接的泵級T1、T6為第一泵級和最後泵級。

密封裝置6亦可包括“動態”密封件，也就是說，不摩擦的密封件，例如，涉及密封環、曲徑密封件或擋板或氣體“壁”的密封件。密封裝置6亦可包括整體形狀為盤的偏轉盤，其安裝在軸4上使得其與軸4一體地旋轉。密封裝置6繞著旋轉軸4產生非常少量的傳導性，使得其能夠大幅地限制潤滑劑從外殼2到乾式泵級的通過，且反之亦然，同時仍允許軸4轉動。

真空泵1還包括流體地連接到潤滑劑外殼2的氣體注入導管12、被佈置在氣體注入導管12中的超壓裝置13、將潤滑劑外殼2流體地連接到密封間體積11的排放導管14、以及壓力梯度控制裝置15。

例如，被注入的沖洗氣體為氮氣。

氣體注入導管12在注入區域中對潤滑劑外殼2的內部體積開放，注入區域在拓撲上以盡可能地限制油霧(oil mist)與沖洗氣體的任何混合的方式定位，以便限制其挾帶(entrainment)。氣體注入導管12的入口預期與沖洗氣體供給流體地連通。

超壓裝置13確保小流量的沖洗氣體可快速且容易地進入潤滑劑外殼2。例如，沖洗氣體的最大注入流率對於位在多級真空泵的最後泵級T6的側上之潤滑劑外殼2為3.2 slm(或5.4 Pa.m ³/s)，或者對於位在多級真空泵的第一泵級的側上之潤滑劑外殼2或對於魯氏鼓風機類型的真空泵為0.5 slm(或0.8 Pa.m ³/s)。這些小流量還確保沖洗氣體進入潤滑劑外殼2中不會攪動潤滑劑且不會將它們挾帶向泵室3。

根據實施例的一個範例，超壓裝置13包括串聯地安裝在氣體注入導管12中的節流器16(也就是低傳導性的孔口(亦稱作校正孔口或噴嘴))及加壓止回閥17。加壓止回閥17被插置在節流器16和潤滑劑外殼2之間。

節流器16使得其能夠限制最大沖洗氣體注入流率。

加壓止回閥17防止氣體能夠從潤滑劑外殼2進入氣體注入導管12。相反地，當氣體注入導管12和潤滑劑外殼2之間的壓力差大於加壓止回閥17被校正的閾值時(也就是說當潤滑劑外殼2中的壓力過低時)，其能夠藉由開啟閥17來對潤滑劑外殼2供給沖洗氣體。

當閥17的上游側和下游側之間的壓力變化大於預定開啟閾值時，加壓止回閥17被校正以允許氣體沿著潤滑劑外殼2的方向通過。此開啟閾值為低的；例如，其約為數毫巴，例如，少於20毫巴(或2000帕)，例如，少於或等於10毫巴(或1000帕)。

加壓止回閥17為，例如，重力止回閥，其閘門(例如，球、彈丸形狀(bullet-shaped)或其他形狀的本體在重力的作用下被保持在其閥座上處於關閉位置。

節流器16及加壓止回閥17因此提供對注入氣體的流量的控制，其為機械性、簡單實施且便宜的。

或者，超壓裝置13包括流量控制器或流量計(質量流量控制器(mass flow controller))。

一方面是氣體注入導管12和超壓裝置13中的沖洗氣體供給流率，且另一方面是由於經由第一環形端頭密封件9的洩漏及經由壓力梯度控制裝置15之排放導管14而排放沖洗氣體的流率，使得其能夠確保潤滑劑外殼2相對於密封間體積11連續地處於超壓狀態，也就是說，潤滑劑外殼2中的壓力大於密封間體積11的壓力。因此，可藉由乾淨的氣體對潤滑劑外殼2加壓。

例如，排放導管14在超壓裝置13和潤滑劑外殼2之間將氣體注入導管12流體地連接到密封間體積11。

壓力梯度控制裝置15包括被佈置在排放導管14中的止回閥18。當止回閥18的上游側和下游側之間的壓力變化高於預定開啟閾值時，校正止回閥18以允許沖洗氣體從潤滑劑外殼2朝向密封間體積11通過，使得潤滑劑外殼2中的壓力大於密封間體積11的壓力。止回閥18亦使得其能夠防止氣體從泵室3進入潤滑劑外殼2。

止回閥18的開啟閾值為，例如，大於40毫巴(4000帕)，例如，包含在40毫巴(4000帕)和100毫巴(10000帕)之間，例如，為75毫巴(或7500帕)。當這些第一環形端頭密封件9為新的時，此閾值允許止回閥18在氣體開始洩漏通過第一環形端頭密封件9之前開啟。因此，當外殼側上的第一環形端頭密封件9為新的時，大部分的沖洗氣體流經由止回閥18被排放。

為了使其更容易達成預定閾值，止回閥18包括，例如，彈簧19(例如，壓縮彈簧)，其將止回閥18的閘門(其為例如，球、彈丸形狀或其他形狀的本體)推進到關閉、就位的位置。

壓力梯度控制裝置15可包括潤滑劑過濾器20，其插置在止回閥18和潤滑劑外殼2之間，以捕獲可能從潤滑劑外殼2經由止回閥18進入密封間體積11之任何的油霧微滴(micro-droplet)。

潤滑劑過濾器20(例如，燒結不鏽鋼過濾器(sintered stainless steel filter))能夠從氣體分離油或其他潤滑劑，使得外殼2不會排空其潤滑劑。

當排放導管14在超壓裝置13和潤滑劑外殼2之間流體地連接到氣體注入導管12時，潤滑劑過濾器20可被佈置在氣體注入導管12上，介於與排放導管14和潤滑劑外殼2的交會點之間。

根據圖4A及4B中所見的實施例的一個範例，真空泵1包括固定於真空泵1的定子的殼體21，且氣體注入導管12和排放導管14至少部分地放置於殼體21中，殼體21容納超壓裝置13(特別是加壓止回閥17及節流器16)、止回閥18、及將止回閥18推進到關閉位置的彈簧19(在適用的情況下)、及/或潤滑劑過濾器20。氣體注入導管12的入口可具有在殼體21外部的聯結器(coupling)22，用於使導管12流體地連接到沖洗氣體供給源。

根據另一個範例，殼體21的元件被佈置在真空泵1的定子2的本體中。

在運作中，當環形端頭密封件9、10為新的時，端頭被壓抵於軸4。在平衡的情況下，由於潤滑劑外殼2中的壓力較高，氣體經由止回閥18連續地從潤滑劑外殼2逸出到密封間體積11中，並在第二環形端頭密封件10的端頭下方從密封間體積11朝向泵室3逸出。

因此，泵室3使得其能夠藉由抽吸通過第二環形端頭密封件10的洩漏來降低密封間體積11中的壓力。其一個優點在於，密封間體積11的泵出是藉由泵室3的泵級T1-T6來執行，也就是說直接地藉由真空泵1本身來執行。

當第一環形端頭密封件9被磨損時(首先是在潤滑劑外殼2側上)，氣體除了繼續經由止回閥18逸出之外，還開始在這些第一環形端頭密封件9的端頭下方通過，以到達密封間體積11。經由止回閥18逸出的氣體流的比例減少，但由於在潤滑劑外殼2中維持加壓，從潤滑劑外殼2朝向泵室3的流動方向繼續被維持，且這接著確保沒有顆粒、粉末或其他被泵送的汙染物進入潤滑劑外殼2中。

第一環形密封件9的端頭被磨損的越多，可從端頭下方逸出的沖洗氣體流就越多。通過端頭下方的氣體流率增加的越多，經由止回閥18逸出的氣體的流率就減少的越多。因此，壓力梯度控制裝置15和潤滑劑外殼2中的壓力大於密封間體積11的壓力的事實允許經由排放導管14從密封間體積11被排放的流率適應第一環形端頭密封件9的磨損程度。

由於經由止回閥18逸出的氣體流隨著第一環形端頭密封件9的端頭下方的氣體流的增加而減少所獲得的另一個效果是，對於這些第一環形端頭密封件9所造成的損害受到限制。

可參照圖5的圖表更好地理解本發明的優點，其顯示在多級真空泵1的第一泵級T6的側上之潤滑劑外殼中的壓力的曲線(曲線P1)、在密封間體積中的壓力的曲線(曲線P2)、及在第二環形端頭密封件10處的泵室的最後泵級T6中的壓力的曲線(曲線P3)。

在平衡的情況下，以及在此例子中，當環形端頭密封件9為新的(密封的非常緊密)時，潤滑劑外殼中的壓力P1約為1180毫巴(或118000帕)，且在密封間體積中的壓力P2約為1080毫巴(或108000帕)。兩個值之間的100毫巴(或10000帕)差異是加壓止回閥17的校正值(其約為75毫巴(7500帕)和各種傳導性)的結果。

泵室中的壓力P3為泵級T6的進入口壓力和輸出口壓力之間的平均值。在此例子中，此平均值在平衡的情況下約為760毫巴(或76000帕)。

潤滑劑外殼中的壓力P1因此大於密封間體積中的壓力P2，密封間體積中的壓力P2本身大於最後泵級中的壓力P3。氣體經由止回閥18繼續地從潤滑劑外殼2朝向密封間體積11逸出以及在第二環形端頭密封件10的端頭下方從密封間體積11朝向泵室3逸出。

在開啟t1時，隔離閥沿著被泵送氣體的流動方向被佈置在真空泵1的上游，以抽空流體地連接到真空泵1的入口的罩體(或均等物)，被泵送氣體突然進入到真空泵1中導致最後泵級中的壓力的上升(曲線P3)。泵級T6中的壓力接著幾乎立即地變得高於密封間體積中的壓力P2，且這趨向於造成第二端頭密封件10關閉。由於超壓裝置13繼續將沖洗氣體注入到潤滑劑外殼2中並因此注入到密封間體積11中，此隔離造成潤滑劑外殼中的壓力P1及密封間體積中的壓力P2上升。

接下來，一旦罩體的體積已被抽空，最後泵級中的壓力P3再次下降並低於密封間體積中的壓力P2(在時間t2)。接著這就回到潤滑劑外殼中的壓力P1大於密封間體積中的壓力P2的情況，而密封間體積中的壓力P2本身大於最後泵級中的壓力P3。因此，氣體經由止回閥18從潤滑劑外殼2朝向密封間體積11逸出，並在第二環形端頭密封件10的端頭下方從密封間體積11朝向泵室3逸出，使得潤滑劑外殼中的壓力P1和密封間體積中的壓力P2再次下降。

藉由第二環形密封件10的關閉及藉由超壓裝置13的連續注入所造成之潤滑劑外殼2中和密封間體積11中的壓力增加使得其能夠減少泵室3中的壓力大於密封間體積11中的壓力、以及顆粒或汙染物可被挾帶朝向潤滑劑外殼2、以及泵側上的第二環形端頭密封件10被磨損的時間長度(在此例子中為1.5秒)。

雖然圖1顯示了僅用於兩個潤滑劑外殼2中的一者之超壓裝置13和壓力梯度控制裝置15，但是本發明亦可應用於兩個潤滑劑外殼2中的一者或另一者、或可應用於真空泵1的兩個潤滑劑外殼2。

1:真空泵 2:潤滑劑外殼 3:泵室 4:(旋轉)軸 5:轉子 6:密封裝置 7:滾動軸承 8:同步齒輪 9:第一環形端頭密封件 10:第二環形端頭密封件 11:密封間體積 12:氣體注入導管 13:超壓裝置 14:排放導管 15:壓力梯度控制裝置 16:節流器 17:(加壓止回)閥 18:止回閥 19:彈簧 20:潤滑劑過濾器 21:殼體 22:聯結器 M:馬達 P1:壓力(曲線) P2:壓力(曲線) P3:壓力(曲線) T1:(第一)泵級 T2:泵級 T3:泵級 T4:泵級 T5:泵級 T6:(最後)泵級 t1:開啟 t2:時間

其他優點和特徵將在閱讀本發明的描述及所附圖式後變得清楚明瞭，其中：

[圖1]圖1顯示真空泵的一個範例的示意圖。

[圖2]圖2為圖1的真空泵的元件在密封間體積的區域中從側面觀看的截面圖。

[圖3]圖3顯示圖2的元件從上方觀看的截面圖。

[圖4A]圖4A顯示圖1的真空泵在殼體的區域中的局部截面圖。

[圖4B]圖4B顯示圖4A的殼體和其所包含的元件的圖。

[圖5]圖5顯示圖1的真空泵的潤滑劑外殼中(曲線P1，以虛線表示)、密封間體積中(曲線P2，以細實線表示)、及泵室中(曲線P3，以粗實線表示)的壓力之壓力(以毫巴為單位)與時間(以秒為單位)的函數關係圖。

在這些圖式中，相同的元件具有相同的標號。

1:真空泵

2:潤滑劑外殼

3:泵室

4:(旋轉)軸

5:轉子

6:密封裝置

7:滾動軸承

8:同步齒輪

9:第一環形端頭密封件

10:第二環形端頭密封件

11:密封間體積

12:氣體注入導管

13:超壓裝置

14:排放導管

15:壓力梯度控制裝置

16:節流器

17:(加壓止回)閥

18:止回閥

19:彈簧

20:潤滑劑過濾器

M:馬達

T1:(第一)泵級

T2:泵級

T3:泵級

T4:泵級

T5:泵級

T6:(最後)泵級

Claims (10)

1. 一種乾式真空泵(1)，具有： 潤滑劑外殼(2)， 泵室(3)，包括至少一個泵級(T1-T6)， 兩個旋轉軸(4)，配置來驅動該泵室(3)中的轉子(5)旋轉，該等軸(4)在由包含在該潤滑劑外殼(2)中的潤滑劑進行潤滑的軸承中被引導旋轉， 至少一個第一環形端頭密封件及一個第二環形端頭密封件(9、10)，其沿著每一個軸(4)串聯地佈置，插置於該潤滑劑外殼(2)和該泵室(3)之間，該等環形密封件(9、10)的端頭面對相同方向，且使得鄰接該第二環形端頭密封件(10)之該泵室(3)的該泵級(T1、T6)中的壓力高於位在該第一和第二環形端頭密封件(9、10)之間的密封間體積(11)中的壓力，以將該等端頭壓抵於該軸(4)， 氣體注入導管(12)，流體地連接到該潤滑劑外殼(2)， 超壓裝置(13)，被佈置在該氣體注入導管(12)中， 其特徵在於，該真空泵(1)還包括： 排放導管(14)，將該潤滑劑外殼(2)流體地連接到該密封間體積(11)，以及 壓力梯度控制裝置(15)，包括被佈置在該排放導管(14)上的止回閥(18)，以在該止回閥(18)的上游側和下游側之間的壓力變化高於預定開啟閾值時允許沖洗氣體從該潤滑劑外殼(2)朝向該密封間體積(11)通過，使得該潤滑劑外殼(2)中的壓力大於該密封間體積(11)中的壓力。
2. 如請求項1之真空泵(1)，其中，該第一及第二環形端頭密封件(9、10)為單端頭類型。
3. 如請求項1或2之真空泵(1)，其中，該止回閥(18)包括彈簧(19)，其將該止回閥(18)的閘門推進到關閉、就位的位置。
4. 如請求項1之真空泵(1)，其中，該止回閥(18)的該開啟閾值為大於4000帕，例如包含在4000帕與10000帕之間。
5. 如請求項1之真空泵(1)，其中，該排放導管(14)在該超壓裝置(13)和該潤滑劑外殼(2)之間將該氣體注入導管(12)流體地連接到該密封間體積(11)。
6. 如請求項1之真空泵(1)，其中，該壓力梯度控制裝置(15)包括潤滑劑過濾器(20)，其被插置於該止回閥(18)及該潤滑劑外殼(2)之間。
7. 如請求項1之真空泵(1)，其中，該超壓裝置(13)包括節流器(16)及加壓止回閥(17)，其被串聯地安裝在該氣體注入導管(12)中。
8. 如請求項7之真空泵(1)，其中，該加壓止回閥(17)為重力止回閥。
9. 如請求項7或8之真空泵(1)，其中，該加壓止回閥(17)的開啟閾值為少於2000帕，例如少於或等於1000帕。
10. 如請求項6之真空泵(1)，其中，該真空泵包括該氣體注入導管(12)及該排放導管(14)至少部分地放置於其中的殼體(21)，該殼體(21)容納該超壓裝置(13)、該止回閥(18)及該潤滑劑過濾器(20)。

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