CN111120261A - 一种真空泵节能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空泵节能装置，包括：逆止阀、真空产生器。所述逆止阀包括：逆止阀本体、以及位于所述逆止阀本体两端的管道。所述真空产生器设置于所述逆止阀一侧，且真空产生器的真空端与所述逆止阀的进气端相互导通，且真空产生器进气端用于接入高速流动的气体，逆止阀的进气端用于与真空泵的出口端连通。于真空泵出口端加装真空泵节能装置以达到节能目的。需要说明的是，在本方案中，通过加装逆止阀以及真空产生器，增大逆止阀进气端与真空产生器真空端的压强差，从而将维持真空状态时的残气通过所述真空产生器排出，进一步地减小△P，使真空泵在维持真空时减小其能耗，达到节能效果。

Description

一种真空泵节能装置

技术领域

本发明涉及真空泵制作领域，尤其涉及一种真空泵节能装置。

背景技术

真空泵广泛应用于半导体和显示屏领域，真空腔室通过真空管依靠真空泵抽取和维持真空状态，同时将残气通过排气真空泵排出；相对于真空负压，残气在真空泵内的正压压力较大，阻碍其转子转速，请参阅图5，造成抽真空和维持真空时电流波动，电能损失。同时工厂未对真空泵进行节能作业，依靠厂务端排气进行调节，缺点为：整体调低负压，对其他机台排气造成影响，调节空间较小，成本高。

发明内容

为此，需要提供一种真空泵节能装置，解决残气在真空泵内的正压压力较大的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种真空泵节能装置，包括：逆止阀、真空产生器；

所述逆止阀包括：逆止阀本体、以及位于所述逆止阀本体两端的管道；

所述真空产生器设置于所述逆止阀一侧，且真空产生器的真空端与所述逆止阀的进气端相互导通，且真空产生器进气端用于接入高速流动的气体，逆止阀的进气端用于与真空泵的出口端连通。

进一步地，所述真空产生器接入高速流动气体的出气端连接于所述逆止阀出气端的管道上。

进一步地，还包括：密封圈、密封接头，所述密封接头设于逆止阀两端，且所述密封圈设于所述密封接头内，用于防止气体流出，密封接头用于与真空泵出口端的管道连接。

进一步地，还包括：VCR接头，所述VCR接头用于连接所述真空产生器以及所述逆止阀。

进一步地，还包括：真空泵；

逆止阀的进气端与所述真空泵出口端相连。

进一步地，所述逆止阀本体还包括：夹具，所述夹具用于连接逆止阀本体的上、下两部分。

进一步地，所述逆止阀还包括弹性伸缩器件和阀门，所述弹性伸缩器件一端位于逆止阀本体内；

所述弹性伸缩器件另一端与阀门连接。

进一步地，所述真空产生器还包括：固定架，所述固定架套设于所述真空产生器上，用于固定真空产生器位置。

区别于现有技术，上述技术方案针对在维持真空时，于真空泵出口端加装真空泵节能装置以达到节能目的。需要说明的是，在本方案中，通过加装逆止阀以及真空产生器，增大逆止阀进气端与真空产生器真空端的压强差，从而将维持真空状态时的残气通过所述真空产生器排出，进一步地减小△P，使真空泵在维持真空时减小其能耗，达到节能效果。

附图说明

图1为一种真空泵节能装置与真空泵的位置关系；

图2为所述一种真空泵节能装置结构图；

图3为所述一种真空泵节能装置原理图；

图4为真空泵内部与所述一种真空泵节能装置入口端压力差；

图5为安装一种真空泵节能装置前真空泵电流损耗图；

图6为安装一种真空泵节能装置前后真空泵运转电流比较图；

图7为所述一种真空泵节能装置一实施例的结构图。

附图标记说明：

1、一种真空泵节能装置；

21、逆止阀；22、真空产生器；23、密封圈；24、密封接头；25、VCR接头；

211、逆止阀本体；

2111、夹具；2112、弹性伸缩器件；

221、固定架；

2、真空泵；

3、排气装置。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图7，在本实施例中，请参阅图7，提供了一种真空泵节能装置1包括：逆止阀21、真空产生器22。所述逆止阀包括：逆止阀本体、以及位于所述逆止阀本体两端的管道。所述真空产生器22设置于所述逆止阀一侧，且与所述逆止阀的进气端与所述真空产生器的真空端相互导通，且所述真空产生器进气端端用于接入高速流动的气体。请参阅图7、图3，需要说明的是，在维持真空环境时，位于真空泵出口端的所述逆止阀、真空产生器通过增大两者之间的压强差，进而使位于逆止阀进气端，即，真空泵出口端的气体向真空产生器22移动，减小△P使真空泵能耗降低，达到节能目的。需要说明的是，气体均由进气端流到出气端。但，在真空泵工作时，其出气端的气流较大，可以由逆止阀排出。在本实施例中，所述真空产生器22通过VCR接头25连接于逆止阀21两端的管道上，且所述真空产生器22还有一端用于接入高速流入的气体。需要说明的是，据伯努利原理，相同条件下，流体以V1的速度进入管路后管路各处压力相等，当管路在P2处加速后得到速度V2，V2＞V1使P2处压力减小，而P1处压力不变，从而形成压力差。上述技术方案针对在维持真空时，于真空泵出口端加装真空泵节能装置以达到节能目的。需要说明的是，在本方案中，通过加装逆止阀以及真空产生器，增大逆止阀进气端与真空产生器真空端的压强差，从而将维持真空状态时的残气通过所述真空产生器排出，进一步地减小△P，使真空泵在维持真空时减小其能耗，达到节能效果

请参阅图2，在某些实施例中，所述真空产生器22接入高速流动气体的出口端连接于所述逆止阀下端的管道上。所述真空产生器22通过VCR接头25连接于逆止阀21两端的管道上，且所述真空产生器22还有一端用于接入高速流入的气体。在本实施例中所述逆止阀21为所述一种真空泵节能装置1提供单向流动的气流，且在真空泵工作时，其出气端的气体流较大，可以由逆止阀中通过。同时所述真空产生器跨设于所述逆止阀本体211两端，用于改变所述一种真空泵节能装置1入口处的压强大小，从而扩大压强差。

需要说明的是，在本实施例中所述真空产生器22接入高速流入气体的一端外还接有空气压缩器等，用于为所述一种真空泵节能装置1提供高速的气流以及CDA(clean dryair，压缩干燥空气)。具体的，当高速气流通过连接空气压缩器的一端进入至所述真空产生器22的时候，高速气流将顺管道流至所述逆止阀21的出口端，即，单向气流的流出方向。此时连接逆止阀21入口处的压强较大，而靠近高速气流处的压强较低，所以大量气体将沿管道至所述真空产生器22中，并管道至所述逆止阀21的出口端。通过改变所述真空产生器改变排气端的流速大小，从而实现改变压力值。在上述实施例中，所述真空产生器22中的气流流速将远大于所述逆止阀21中气体流速。请参阅图3，发明人根据伯努利原理，相同条件下，流体进入管路后管路各处压力相等，当管路在P2处加速后，使所述V2大于V1，从而使该处压力减小，而P1处压力不变，从而形成压力差，达到节能效果。上述技术方案针仅对维持真空时，在真空设备的真空泵2排气端加装节能装置，使真空泵2和排气间压力差增大，使残气向排气装置3中移动，从而起到节能的目的，同时所述真空泵2入口端还连接有其他设备，如：镀膜机、等离子气增强型化学气相沉积设备、金属溅射物理沉积设备、干刻蚀机等。上述技术方案不对真空泵2内部设计进行改变，请参阅图4，但真空泵2的出口端流速是可调控的，从而使所述真空泵2排气端的压力亦可改变，减小真空泵出口端与真空泵2内部的△P(压力差)，增大逆止阀进气端与所述真空产生器真空端的压力差。在本实施例中，MB(Boosterpump、加力泵)传送需要真空物中之气体，DP(DRY Vacuum pump、干式真空泵)压缩从MB抽过的气体后依靠排气排除。同时通过逆止阀21提供的单向气流以及真空产生器提供的压强差的共同作用，减小△P压力差，减小真空泵2电流，从而降低真空泵2能耗，达到节能效果。

本实施例提供的一种真空泵节能装置1，通过对其的实验，将组装好的装置装在真空泵出口端进行测试，请参阅图6，逐秒比对瞬时负载电流无差异，可以不降低泵的使用寿命同时可明显观察到电流减小，请参阅图6中的4，即本发明所达到的节能效果，并通过降低泵负荷等方式达到降低功耗的效果。同时机台显示DP运转时温度由90℃降至约80℃，对泵的使用寿命提升有帮助。

请参阅图5、图6，发明人基于伯努利定律和真空泵2消耗功率设计公式，设计的出一种真空泵节能装置1。需要说明的是，真空泵2与消耗功率公式：P＝S.△P/ηm，P：消耗功率,W，S：抽气速率,m3/s，△P：Pout－Pin,Pa，ηm：机械效率。伯努利原理可运用于真空泵2排气端节能，真空泵2内部原设计值不变，排气端压力和流速可变，由真空泵2与消耗功率公式可知，消耗功率与MB出口,DP进口和DP出口压差△P呈线性相关，若排气端负压变小，压力差越大，真空泵2消耗电流越低，功率消耗降低。

请参阅图2，在本实施例中，所述一种真空泵节能装置1还包括：密封圈23、密封接头24，所述密封接头24设于逆止阀21两端，且所述密封圈23设于所述密封接头24内，防止气体流出，保证了出口端的气密性，进一步降低设备的损耗，提高节能效率。密封圈23以及密封接头24的设置还为出口端的气流提供了一个相对密封的环境，从而保证管道中的气压值大小不发生改变。

请参阅图2，位于所述逆止阀本体211中部的夹具2111将方便所述逆止阀本体211的拆卸、安装、清洗等，同时用于连接逆止阀本体211上下两部分。需要说明的是所述逆止阀本体211包括：逆止阀本体211上部、下部以及位于内部的弹性伸缩器件2112。具体的，当高速气流由逆止阀21入口端进入，压缩弹性伸缩器件2112，使所述弹性伸缩器件2112与逆止阀本体211上部分离，形成一个通道使气流得以流出流出。需要说明的是，所述逆止阀在真空泵维持真空时不工作，但在真空泵工作时，其因真空泵瞬间产生较大气流，所述真空产生器不足以排出这些气体，逆所述止阀被大量气流顶开，起到排气作用。同时逆止阀也起到阻止气流流入的作用；当外界气流反向的时候，气流推动弹性伸缩器件2112，使其与逆止阀本体211上部紧密贴合，阻止气流流出。

当然，逆止阀的结构还有很多，在某些实施例中，当所述逆止阀21与水平方向平行的时候，包括：扭转弹簧、阀瓣以及阀瓣框，阀瓣框固定连接于所述逆止阀本体上部，且边缘与其完全闭合，阀瓣通过扭转弹簧可活动的连接于阀瓣框上，且阀瓣框一侧上还设置有限位装置，用于控制阀瓣只能朝另一侧打开，起到阻止气体回流的作用。

在某些实施例中，请参阅图2，所述真空产生器22还包括：固定架221，所述固定架221套设于所述真空产生器22上，用于固定真空产生器位置。在实际使用中所述真空产生器因有过快的气流，导致其会发生抖动，在本实施例中，所述固定架221套设与所述真空产生器22上，且另一端可固定连接于墙上等位置，使所述真空产生器抖动幅度减小，同时降低抖动频率，延长所述一种真空泵节能装置的使用寿命，进而提高使用效率。需要说明的是，所述真空产生器的体积小于真空泵，真空泵体积较大，这样通过真空产生器可以减少真空泵的启动和电流。加个控制器和干燥压缩空气的电阀门，在真空泵运转的时候，通过关闭电阀门来关闭真空产生器的压缩空气的进来。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种真空泵节能装置，其特征在于，包括：逆止阀、真空产生器；

所述逆止阀包括：逆止阀本体、以及位于所述逆止阀本体两端的管道；

所述真空产生器设置于所述逆止阀一侧，且真空产生器的真空端与所述逆止阀的进气端相互导通，且真空产生器进气端用于接入高速流动的气体，逆止阀的进气端用于与真空泵的出口端连通。

2.根据权利要求1所述一种真空泵节能装置，其特征在于，所述真空产生器接入高速流动气体的出气端连接于所述逆止阀出气端的管道上。

3.根据权利要求1所述一种真空泵节能装置，其特征在于，还包括：密封圈、密封接头，所述密封接头设于逆止阀两端，且所述密封圈设于所述密封接头内，用于防止气体流出，密封接头用于与真空泵出口端的管道连接。

4.根据权利要求1所述一种真空泵节能装置，其特征在于，还包括：VCR接头，所述VCR接头用于连接所述真空产生器以及所述逆止阀。

5.根据权利要求1所述一种真空泵节能装置，其特征在于，还包括：真空泵；

逆止阀的进气端与所述真空泵出口端相连。

6.根据权利要求1所述一种真空泵节能装置，其特征在于，所述逆止阀本体还包括：夹具，所述夹具用于连接逆止阀本体的上、下两部分。

7.根据权利要求1所述一种真空泵节能装置，其特征在于，所述逆止阀还包括弹性伸缩器件和阀门，所述弹性伸缩器件一端位于逆止阀本体内；

所述弹性伸缩器件另一端与阀门连接。

8.根据权利要求1所述一种真空泵节能装置，其特征在于，所述真空产生器还包括：固定架，所述固定架套设于所述真空产生器上，用于固定真空产生器位置。

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