CN105545767A - 立式径流真空泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种立式径流真空泵，包括泵壳，泵壳上设有进气口和排气口，泵壳内设有径流抽气单元，径流抽气单元包括转子、静轮和动密封，转子上固设有两平圆盘动轮，静轮设于两相邻的动轮之间，动密封位于最下方的所述动轮下方或最上方的所述动轮上方，泵壳为柱状结构，进气口设于泵壳的侧壁上，静轮外侧设有径向气体流动通道，径向气体流动通道与进气口相对。本发明的立式径流真空泵大幅度缩短进气通道的长度，增大进气通道的面积，降低进气阻力，提高立式径流真空泵的抽气效率，有效抽速高出传统卧式径流真空泵30%以上。本发明的立式径流真空泵结构简单，制造成本低，与传统卧式径流真空泵相比，制造成本降低约30%。

Description

立式径流真空泵
技术领域
本发明属于真空获得技术领域，尤其涉及一种立式径流真空泵。
背景技术
传统径流真空泵均采用卧式结构，其泵筒采用T型结构，泵筒中部为球体，进气口位于球体上方，气体由进气口进入泵筒球体，然后改变气流方向，沿径向进入抽气单元，然后由径流真空泵的抽气单元抽走。上述卧式径流泵具有运行可靠的优点，受到了用户的欢迎。然而，卧式径流泵的结构存在气体阻力大、抽气效率低、结构复杂和制造成本高的缺点，影响了径流真空泵的大规模推广应用。
传统轴流真空泵均采用立式结构，泵筒采用柱状结构，气体由泵筒上方的进气口直接沿轴向进入轴流抽气单元，然后由轴流抽气单元抽走。立式结构的轴流真空泵具有气流通道畅顺、阻力小、抽气效率高、结构简单和制造成本低的优点，但运行可靠性较低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种立式径流真空泵，消除传统径流真空泵和轴流真空泵的缺点，实现兼有传统径流真空泵和轴流真空泵优点的目的。
本发明是这样实现的，一种立式径流真空泵，包括泵壳，所述泵壳上设有进气口和排气口，所述泵壳内设有径流抽气单元，所述径流抽气单元包括转子、静轮和动密封，所述转子上固设有两平圆盘动轮，所述静轮设于两相邻的所述动轮之间，当所述径流抽气单元的抽气方向由外向内抽气时，所述动密封位于所述动轮的下方，或者当所述径流抽气单元的抽气方向由内向外抽气时，所述动密封位于所述动轮的上方，所述泵壳为柱状结构，所述进气口设于所述泵壳的侧壁上，所述静轮外侧设有径向气体流动通道，所述径向气体流动通道与所述进气口相对。
进一步地，所述径流抽气单元成对组装，其中，上侧所述径流抽气单元的静轮的径向气体流动通道设在下方，下侧所述径流抽气单元的静轮的径向气体流动通道设在上方，上侧所述径流抽气单元的静轮的径向气体流动通道正对着所述下侧所述径流抽气单元的静轮的径向气体流动通道。
进一步地，所述径流抽气单元的静轮的径向气体流动通道内设有一组由外向内抽气的径流涡轮分子泵的静轮叶片。
本发明还提供了一种立式串联径流真空泵，包括泵壳，所述泵壳上设有进气口和排气口，所述泵壳为柱状结构，所述进气口设于所述泵壳的侧壁上，所述泵壳内设有若干串联的抽气级，位于所述进气口处的第一抽气级采用较多的并联且同轴安装的如前所述的径流抽气单元；靠近所述排气口的最后抽气级采用较少的并联且同轴安装的如前所述的径流抽气单元，或者采用单个如前所述的径流抽气单元；位于所述第一抽气级和最后抽气级之间的抽气级，其采用的并联且同轴安装的如前所述的径流抽气单元的数量依次递减。
本发明提供的立式径流真空泵具有如下优点：
1．气流阻力小，抽气效率高，有效抽速高出传统卧式分子泵30%以上。
2．体积小，重量轻，适合用于结构紧凑的应用场合。
3．结构简单，制造成本低，与传统卧式径流真空泵相比，成本降低约30%。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1-1是本发明实施例一提供的立式径流真空泵中的泵壳的示意图。
图1-2是沿图1-1中的A-A方向的剖视图。
图1-3是本发明实施例一提供的立式径流真空泵的剖视图。
图1-4是本发明实施例一提供的立式径流真空泵中的静轮结构的示意图。
图1-5是本发明实施例一提供的立式径流真空泵中的另一种静轮结构的示意图。
图2-1是本发明实施例二提供的立式径流真空泵的剖视图。
图2-2是本发明实施例二提供的立式径流真空泵中的静轮的示意图。
图3是本发明实施例三提供的一种立式串联径流真空泵的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一：立式径流真空泵
如图1-1至图1-4所示，本发明实施例一提供的一种立式径流真空泵，包括泵壳11，泵壳11为柱状结构，泵壳11上设有进气口12和排气口（未示出），进气口12设于泵壳11的侧壁上，泵壳11内设有径流抽气单元，该径流抽气单元包括转子13、静轮14和动密封15，转子13上固设有两平圆盘动轮16，静轮14设于两动轮16之间，静轮14外侧设有径向气体流动通道141，径向气体流动通道141与进气口12相对，当径流抽气单元的抽气方向由外向内抽气时，动密封15位于动轮16的下方，或者当径流抽气单元的抽气方向由内向外抽气时，动密封15位于动轮16的上方。
如图1-5所示，所述径流抽气单元的静轮14的径向气体流动通道141内设
有一组由外向内抽气的径流涡轮分子泵的静轮叶片17，通过设置静轮叶片17，可以进一步降低气流阻力，提高抽气效率。
本实施例一的进气口12设在泵壳11的侧壁，当转子13顺时钟方向高速旋转时，待抽气体由进气口12直接进入径向气体流动通道141，然后，由径流抽气单元抽至径流抽气单元的排气口，最后，由设于外部的前级泵抽走。
本实施例一大幅度缩短进气通道的长度，增大进气通道的面积，从而，降低进气阻力，提高立式径流真空泵的抽气效率，有效抽速高出传统卧式径流真空泵30%以上。
除此之外，本实施例一的立式径流真空泵，结构简单，制造成本低，与传统卧式径流真空泵相比，制造成本降低约30%。
实施例二：径流抽气单元成对组装的立式径流真空泵
如图2-1和图2-2所示，本发明实施例二提供的一种立式径流真空泵，包括泵壳21，泵壳21为柱状结构，泵壳21上设有进气口22和排气口（未示出），进气口22设于泵壳21的侧壁上，泵壳21内设有成对组装的径流抽气单元，该径流抽气单元包括转子23、静轮24和动密封25，转子23上固设有两平圆盘动轮26，静轮24设于两动轮26之间，静轮24外侧设有径向气体流动通道241，径向气体流动通道241与进气口22相对，动密封25位于动轮26下方。
所述成对组装的径流抽气单元中，上侧径流抽气单元的静轮24的径向气体流动通道241设在下方，下侧径流抽气单元的静轮24的径向气体流动通道241设在上方，上侧径流抽气单元的静轮24的径向气体流动通道241正对着下侧径流抽气单元的静轮24的径向气体流动通道241，将两个径流抽气单元的两个独立的径向气体流动通道241合并成为一个通道，进一步降低气流阻力，提高抽气效率。
实施例三：立式串联径流真空泵
如图3所示，本发明实施例三提供的一种立式串联径流真空泵，包括泵壳31，泵壳31上设有进气口32和排气口（未示出），泵壳31为柱状结构，进气口32设于泵壳31的侧壁上，泵壳31内设有若干串联的抽气级，位于进气口32处的第一抽气级采用较多的并联且同轴安装的如实施例一或实施例二所述的径流抽气单元；靠近排气口的最后抽气级采用较少的并联且同轴安装的如实施例一或实施例二所述的径流抽气单元，或者采用单个如实施例一或实施例二所述的径流抽气单元；位于第一抽气级和最后抽气级之间的抽气级，其采用的并联且同轴安装的如实施例一或实施例二所述的径流抽气单元的数量依次递减。
所述串联的抽气级的抽气方向：第一级抽气级由外向内抽气，第二级抽气级由内向外抽气，随后的若干抽气级，依次交替改变抽气方向。
所述串联的抽气级中，由外向内的抽气级的动密封设在抽气级的动轮的最下方，由内向外的抽气级的动密封设在抽气级的动轮的最上方。
本实施例三的立式串联径流真空泵，可以大幅度提高径流真空泵的抽速和压缩比，从而显著提高径流真空泵的抽气能力。
实施例四：第一抽气级上方设有动密封的立式径流真空泵
本实施例四的结构与实施例一的结构基本相同，其差别在于，在径流抽气单元上方设有动密封，并且，在径流抽气单元的最上方的动轮内侧设置连通气孔，从而利用动密封的抽气能力，增加立式径流真空泵的有效抽速。
实施例五：一种钛金镀膜设备
本实施例五采用实施例一或实施例二或实施例三或实施例四所述的立式径流真空泵取代传统的中、高真空泵（例如分子泵、扩散泵和罗茨泵），取消中真空阀和高真空阀，大幅度简化真空抽气系统的结构，显著提高有效抽速。本实施例五的抽气工艺如下：
（1）粗抽阶段：由传统粗抽泵（例如旋片泵、滑阀泵等）抽气，粗抽压强由传统的1-3Pa，大幅度提高到100Pa，从而大幅度缩短粗抽时间和能耗，大幅度降低粗抽阶段的油蒸汽污染，显著提高真空产品的质量。
（2）精抽和镀膜阶段（100Pa-10-3Pa）：由实施例一或实施例二或实施例三或实施例四所述的立式径流真空泵抽气，显著提高抽气效率。
本实施例五大幅度简化了真空抽气系统的结构，显著提高了中、高真空区段的有效抽速，还能大幅度降低油蒸汽污染，提升产品质量。
实施例六：一种大型分子蒸馏设备
本实施例六采用实施例一或实施例二或实施例三或实施例四所述的立式径流真空泵取代传统的中真空泵（例如罗茨泵、喷射泵），取消中真空阀，并采用抽气工艺：
（1）粗抽阶段：由传统粗抽泵（例如旋片泵、滑阀泵等）抽气，粗抽压强由传统的1-3Pa提高到30Pa，从而缩短粗抽时间和能耗，大幅度降低粗抽阶段的油蒸汽污染，显著提高真空产品的质量。
（2）精抽和分子蒸馏阶段（30Pa~0.1Pa）：由实施例一或实施例二或实施例三或实施例四所述的立式径流真空泵抽气，显著提高抽气效率。
本实施例六显著简化了分子蒸馏设备的结构，大幅度提高了中、高真空区段的有效抽速，还能大幅度降低油蒸汽污染，提升产品质量。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种立式径流真空泵，包括泵壳，所述泵壳上设有进气口和排气口，所述泵壳内设有径流抽气单元，所述径流抽气单元包括转子、静轮和动密封，所述转子上固设有两平圆盘动轮，所述静轮设于两相邻的所述动轮之间，当所述径流抽气单元的抽气方向由外向内抽气时，所述动密封位于所述动轮的下方，或者当所述径流抽气单元的抽气方向由内向外抽气时，所述动密封位于所述动轮的上方，其特征在于，所述泵壳为柱状结构，所述进气口设于所述泵壳的侧壁上，所述静轮外侧设有径向气体流动通道，所述径向气体流动通道与所述进气口相对。
2.根据权利要求1所述的立式径流真空泵，其特征在于：所述径流抽气单元成对组装，其中，上侧所述径流抽气单元的静轮的径向气体流动通道设在下方，下侧所述径流抽气单元的静轮的径向气体流动通道设在上方，上侧所述径流抽气单元的静轮的径向气体流动通道正对着所述下侧所述径流抽气单元的静轮的径向气体流动通道。
3.根据权利要求1所述的立式径流真空泵，其特征在于：所述径流抽气单元的静轮的径向气体流动通道内设有一组由外向内抽气的径流涡轮分子泵的静轮叶片。
4.一种立式串联径流真空泵，包括泵壳，所述泵壳上设有进气口和排气口，其特征在于：所述泵壳为柱状结构，所述进气口设于所述泵壳的侧壁上，所述泵壳内设有若干串联的抽气级，位于所述进气口处的第一抽气级采用较多的并联且同轴安装的如权利要求1~3任一项所述的径流抽气单元；靠近所述排气口的最后抽气级采用较少的并联且同轴安装的如权利要求1或2所述的径流抽气单元，或者采用单个如权利要求1或2所述的径流抽气单元；位于所述第一抽气级和最后抽气级之间的抽气级，其采用的并联且同轴安装的如权利要求1或2所述的径流抽气单元的数量依次递减。
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