CN116950896A - 一种四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵 - Google Patents

Abstract

本申请涉及罗茨真空泵技术领域，具体而言，涉及一种四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，包括罗茨真空泵腔体、进气通道、出气通道以及回气通道，其中：进气通道与罗茨真空泵腔体上方的进气口连通；出气通道与罗茨真空泵腔体下方的出气口连通；罗茨真空泵腔体内部设置有两个四叶型转子；运转过程中，两个四叶型转子的叶片顶端分别与罗茨真空泵腔体的内壁之间形成密封间隙；在密封间隙与罗茨真空泵腔体内壁之间的区域形成回气压缩腔室。本申请的回气压缩腔室与罗茨真空泵腔体的进气口和出气口实现完全隔离，有效的减小回气进入罗茨真空泵泵进气口及出气口的流量，使得罗茨真空泵的压缩比显著提升，同时回气的返流量显著降低。

Description

一种四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵

技术领域

本申请涉及罗茨真空泵技术领域，具体而言，涉及一种四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵。

背景技术

罗茨泵主要应用于半导体、真空镀膜、冶金、化工、造纸、食品、电子工业等领域。

目前市场上带回气功能的罗茨泵如图1所示，其运转过程中，会造成回气通道与罗茨泵进口管道和出口管道的联通，如图2所示，造成罗茨泵的返流量过大，压缩比和极限真空相对较低，影响带回气功能罗茨泵性能的进一步提升。

发明内容

本申请提供了一种四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，回气压缩在相对密封的空间内实现，显著的降低返流，提升罗茨泵的压缩比等核心参数。

为了实现上述目的，本申请提供了一种四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，包括罗茨真空泵腔体、进气通道、出气通道以及回气通道，其中：进气通道与罗茨真空泵腔体上方的进气口连通；出气通道与罗茨真空泵腔体下方的出气口连通；罗茨真空泵腔体内部设置有两个四叶型转子；运转过程中，两个四叶型转子的叶片顶端分别与罗茨真空泵腔体的内壁之间形成密封间隙；在密封间隙与罗茨真空泵腔体内壁之间的区域形成回气压缩腔室；回气通道的一端与回气压缩腔室连通，另一端与出气通道连通。

进一步的，四叶型转子的型线为摆线型。

进一步的，运转过程中，两个四叶型转子的转向相反，左侧四叶型转子沿逆时针方向旋转，右侧四叶型转子沿顺时针方向旋转。

进一步的，回气通道上设置有水冷装置。

进一步的，罗茨真空泵腔体内部的工作过程包括进气、回气压缩、整体压缩以及排气。

进一步的，回气压缩过程中，回气压缩腔室与罗茨真空泵腔体的进气口和出气口始终处于隔离状态。

本发明提供的一种四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，具有以下有益效果：

本申请的回气压缩腔室与罗茨真空泵腔体的进气口和出气口实现完全隔离，有效的减小回气进入罗茨真空泵泵进气口及出气口的流量，使得罗茨真空泵的压缩比显著提升，同时回气的返流量显著降低，提高了带回气罗茨真空泵的整体技术指标。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是现有带回气功能的罗茨真空泵的结构示意图；

图2是现有带回气功能的罗茨真空泵回气通道与进气口和出气口连通的示意图；

图3是根据本申请实施例提供的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵的结构示意图；

图4是根据本申请实施例提供的四叶型转子的型线示意图；

图5是根据本申请实施例提供的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵的进气示意图；

图6是根据本申请实施例提供的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵完成进气的示意图；

图7是根据本申请实施例提供的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵的回气压缩示意图；

图8是根据本申请实施例提供的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵完成回气压缩的示意图；

图9是根据本申请实施例提供的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵整体压缩及排气的示意图；

图中：1-罗茨真空泵腔体、2-进气通道、3-出气通道、4-回气通道、5-进气口、6-出气口、7-四叶型转子、8-密封间隙、9-回气压缩腔室、10-水冷装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图3所示，本申请提供了一种四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，包括罗茨真空泵腔体1、进气通道2、出气通道3以及回气通道4，其中：进气通道2与罗茨真空泵腔体1上方的进气口5连通；出气通道3与罗茨真空泵腔体1下方的出气口6连通；罗茨真空泵腔体1内部设置有两个四叶型转子7；运转过程中，两个四叶型转子7的叶片顶端分别与罗茨真空泵腔体1的内壁之间形成密封间隙8，在密封间隙8与罗茨真空泵腔体1内壁之间的区域形成回气压缩腔室9；回气通道4的一端与回气压缩腔室9连通，另一端与出气通道3连通。

具体的，现有带回气功能的罗茨真空泵结构如图1-2所示，一般采用的是双叶型转子，在运转过程中，回气通道4会与罗茨真空泵的进气口5和出气口6连通，造成罗茨真空泵的返流量过大，并且压缩比和极限真空相对较低。而本申请实施例提供的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵在罗茨真空泵腔体1的内部设置四叶型转子7，在转子与腔体内壁之间的区域形成回气压缩腔室9，回气压缩腔室9处于相对密封的隔离状态，并且通过回气通道4与出气通道3相连，不仅能够降低罗茨真空泵的返流，还能够提高罗茨真空泵的压缩比。其中，罗茨真空泵腔体1主要用于抽取气体并排出；进气通道2用于通过进气口5向罗茨真空泵腔体1内部通入气体；出气通道3用于罗茨真空泵腔体1内部的气体通过出气口6排出；两个四叶型转子7在罗茨真空泵腔体1内部进行转动，带动气体在腔体内部流动，使其进入回气压缩腔室9实现回气压缩，随后进入出气口6的上方进行整体压缩，最终通过出气口6排出；由于转子是四叶型转子7，那么每个转子与罗茨真空泵腔体1的内壁之间有两个密封间隙8，与现有双叶型转子罗茨真空泵一个密封间隙8相比，双密封间隙8可以显著降低转子与壁面间隙的气体泄漏量：而在密封间隙8与罗茨真空泵腔体1内壁之间的区域会形成回气压缩腔室9，回气压缩腔室9通过回气通道4与出气通道3连接，出气通道3中的部分高压气体会通过回气通道4进入回气压缩腔室9参与气体的压缩，使初次进入回气压缩腔室9内的气体被压缩，并且压力会得到持续提升，压缩比达到100以上，便于罗茨真空泵的快速抽气。

进一步的，如图4所示，四叶型转子7的型线为摆线型。四叶型转子7的型线设计根据实际情况选择常见的圆弧形、渐开线型或者摆线型均可，只要与罗茨真空泵腔体1的内壁之间能够形成回气压缩腔室9实现气体的回气压缩即可，在本申请实施例中，四叶型转子7的型线优选为摆线型。

进一步的，运转过程中，两个四叶型转子7的转向相反，左侧四叶型转子7沿逆时针方向旋转，右侧四叶型转子7沿顺时针方向旋转。罗茨真空泵腔体1中的两个四叶型转子7沿相反的方向同步进行旋转，并且左右两侧转子的密封间隙8与罗茨真空泵腔体1内壁之间均形成回气压缩腔室9，均通过回气通道4与出气通道3连通。

进一步的，回气通道4上设置有水冷装置10。水冷装置10主要用于对回气通道4内部的气体进行冷却，经过冷却的回气进入罗茨泵腔体内部，使得整体的气体温度显著降低，压缩过程更加接近于等温压缩，有利于气体的压缩，降低压缩功率。

进一步的，如图5-9所示，罗茨真空泵腔体1内部的工作过程包括进气、回气压缩、整体压缩以及排气。工作时，抽取的气体通过进气口5和进气通道2进入罗茨真空泵腔体1的内部，完成进气过程后，气体会随着四叶型转子7一起转动，在形成的回气压缩腔室9与通过回气通道4进入的低温回气接触，实现气体的回气压缩，随后继续随着四叶型转子7一起转动，移动到出气口6的上方，移动过程中，将气体与转子一起旋转的动能转化为压力势能，使得气体的压力进一步提升，实现气体的整体压缩，最后通过进入出气通道3，一小部分高压气体通过回气通道4冷却后继续进入罗茨真空泵腔体1内部参与回气压缩，大部分高压气体通过出气通道3和出气口6排出，完成排气过程。

进一步的，回气压缩过程中，回气压缩腔室9与罗茨真空泵腔体1的进气口5和出气口6始终处于隔离状态，能够显著降低回气的返流量，确保了回气压缩过程的压力达到设计指标。

具体的，本申请实施例提供的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵在工作过程中，通过两个密封间隙8与罗茨真空泵腔体1内壁之间的形成的回气压缩腔室9，减少了罗茨真空泵旋转过程中气体返流形成的泄漏量，通过回气压缩和整体压缩两个工作过程，能够使罗茨真空泵耐受的压缩比达到常规罗茨真空泵的10倍以上，提高了带回气罗茨真空泵的极限真空等整体技术指标。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，其特征在于，包括罗茨真空泵腔体、进气通道、出气通道以及回气通道，其中：

所述进气通道与所述罗茨真空泵腔体上方的进气口连通；

所述出气通道与所述罗茨真空泵腔体下方的出气口连通；

所述罗茨真空泵腔体内部设置有两个四叶型转子；

运转过程中，两个所述四叶型转子的叶片顶端分别与所述罗茨真空泵腔体的内壁之间形成密封间隙，在密封间隙与所述罗茨真空泵腔体内壁之间的区域形成回气压缩腔室；

所述回气通道的一端与所述回气压缩腔室连通，另一端与所述出气通道连通。

2.根据权利要求1所述的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，其特征在于，所述四叶型转子的型线为摆线型。

3.根据权利要求2所述的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，其特征在于，运转过程中，两个所述四叶型转子的转向相反，左侧四叶型转子沿逆时针方向旋转，右侧四叶型转子沿顺时针方向旋转。

4.根据权利要求1所述的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，其特征在于，所述回气通道上设置有水冷装置。

5.根据权利要求1所述的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，其特征在于，罗茨真空泵腔体内部的工作过程包括进气、回气压缩、整体压缩以及排气。

6.根据权利要求5所述的四叶型带回气高压缩比罗茨真空泵，其特征在于，回气压缩过程中，回气压缩腔室与罗茨真空泵腔体的进气口和出气口处于隔离状态。