CN216950907U - 真空室模块和包括真空室模块的装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种真空室模块和包括真空室模块的装置。真空室模块包括：泵壁，所述泵壁限定成形为接纳多级真空泵的凹部；多个真空室，每个真空室构造成由所述多级真空泵的相应级抽吸，每个真空室至少部分地由所述泵壁的一部分限定，每个真空室具有位于所述泵壁上的不同周向位置处的抽吸端口，以用于与所述多级真空泵的相应级流体连通。这样，提供了一种模块，其与至少部分地容纳在否则由真空室占据的空间内的多级泵以及与位于泵壁周围的真空室共用部件，这提供了更简单且更紧凑的布置。

Description

真空室模块和包括真空室模块的装置

技术领域

本实用新型的领域涉及一种真空室模块和一种装置。

背景技术

存在多种类型的装置，其中多个室或系统需要被抽空到不同的真空水平。例如，在公知类型的质谱仪中，装置的被称为检测器的该部分通常必须在比如10^-6毫巴下操作，而被称为分析器的该部分必须在比如10^-3毫巴的不同真空水平下操作。在包括但不限于质谱仪的类型的装置中，通常采用许多不同的真空泵。对于总体上减小的装置尺寸和功率要求，对各种真空泵的使用合理化的需求日益增加。单个前级泵相对普遍地用于支撑两个(或更多个)涡轮分子泵。此外，已经提出使用单个涡轮分子泵来代替两个(或更多个)单独的泵，其中单个泵具有用于需要通过泵的所有级的气体的正常入口和用于需要仅通过泵的较后级的气体的中间或级间入口，即在级之间。对这种类型的改进装置的需求日益增加。

实用新型内容

根据第一方面，提供一种真空室模块，包括：泵壁，所述泵壁限定成形为接纳多级真空泵的凹部；多个真空室，每个真空室构造成由所述多级真空泵的相应级抽吸，每个真空室至少部分地由所述泵壁的一部分限定，每个真空室具有位于所述泵壁上的不同周向位置处的抽吸端口，以用于与所述多级真空泵的相应级流体连通。

第一方面认识到，现有的布置通常是复杂的，具有许多单独的部件，并且占据相对大的占用空间。因此，提供了一种真空室模块或部件。真空室模块可包括泵壁或外壳，其成形为形成凹部或凹陷，凹部或凹陷可接纳或容纳多级真空泵的至少一部分。模块可包括两个或更多个真空室。真空室可布置成使用多级真空泵的相关级来抽吸。每个真空室可以至少部分地由泵壁的一部分或部件形成。每个真空室可以具有抽吸端口。抽吸端口可位于围绕泵壁或在泵壁中的不同位置处，以支持与多级真空泵的相关级的流体连通。这样，提供了一种模块，其与至少部分地容纳在否则由真空室占据的空间内的多级泵以及与位于泵壁周围的真空室共用部件，这提供了更简单且更紧凑的布置。

在一个实施例中，级间端口沿着泵壁周向地延伸。因此，级间端口可以由通过没有泵壁的区段而形成的孔口限定。

在一个实施例中，级间端口定位成沿泵壁周向不重叠。因此，每个级间端口可以围绕泵壁的其自身的不同的周向部分延伸。

在一个实施例中，级间端口沿着多级真空泵的纵向轴线位于不同的位置处。因此，每个级间端口可以沿着纵向转子轴线定位在不同位置处，以便与多级真空泵的适当级对准。

在一个实施例中，真空室沿着纵向轴线的公共部分延伸。因此，两个或更多个真空室可以都占据纵向轴线的相同部分，这提供了更简单且更紧凑的布置。

在一个实施例中，相邻的真空室共用沿纵向轴线的公共部分延伸的公共分隔壁。因此，可在相邻真空室之间提供单个壁，并由相邻真空室共用。换句话说，对于相邻的真空室，两个真空室可以并排布置，两者都沿着纵向轴线的相同部分延伸，这提供了更简单且更紧凑的布置。

在一个实施例中，泵壁限定成形为接纳多级真空泵的泵室。因此，真空壁可以成形为容纳多级真空泵的泵室。

在一个实施例中，泵壁围绕多级真空泵。因此，泵壁可以围绕或包围多级真空泵。

在一个实施例中，泵壁是柱形的。因此，端口可以形成为部分柱形的孔口。

在一个实施例中，真空室具有从泵壁径向向外延伸的一对真空室壁。因此，至少两个真空室可以具有相对于泵轴线以径向向外或切向向外分量从泵壁延伸的壁。

在一个实施例中，真空室包括周向延伸并且接合该对真空室壁的接合壁。因此，真空室可具有在所述径向壁或切向壁之间周向延伸的壁。再次，这提供了简单且紧凑的布置。

在一个实施例中，真空室从泵室径向延伸并且围绕泵室周向定位。因此，真空室可以围绕泵室的周向部分定位。即，室可以围绕周向部分（的弧形物）在不同的周向位置处定位。再次，这提供了简单且紧凑的布置。

在一个实施例中，真空室包括被构造为在真空室之间流体连通的室间孔口（inter-chamber aperture）。

在一个实施例中，泵壁限定了成形为接纳至少一个另外的真空泵的凹部。

在一个实施例中，每个真空室具有位于泵壁上的至少一个抽吸端口，用于与多级真空泵和至少一个另外的真空泵中的至少一者流体连通。

根据第二方面，提供了一种装置，包括：第一方面的真空室模块及其实施例；和多级真空泵。

在所附独立和从属权利要求中阐述了进一步的特定和优选方面。从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征适当地组合，并且可以与除了在权利要求中明确阐述的那些组合之外的组合进行组合。

在装置特征被描述为可操作以提供功能的情况下，将了解的是，这包括提供该功能或者被适配或构造成提供该功能的装置特征。

附图说明

现在将参考附图进一步描述本实用新型的实施例，在附图中：

图1A是根据一个实施例的结合有真空泵的真空室的透视截面图；

图1B和图1C是结合有真空泵的图1A的真空室的透视图；

图1D是图1C的透视图，其中真空泵被移除；

图1E和图1F是结合有真空泵的图1A的真空室的透视图；

图2A是根据一个实施例的结合有真空泵的真空室的主要部件的透视图；

图2B是真空室的主要部件的透视图，其中真空泵被移除；

图2C是结合有真空泵的真空室的主要部件的截面透视图；

图3A是根据一个实施例的真空室的示意图；以及

图3B是根据一个实施例的真空室的示意图。

具体实施方式

在任何更详细地讨论实施例之前，首先将提供概述。实施例提供了一种用于与多级真空泵一起使用的真空室模块。真空室模块具有中心部分，通常为大致柱形的室，多级真空泵位于该中心部分中。大致成形为径向延伸的瓣片或翼瓣的一系列真空室围绕中心泵室周向定位。在泵室的壁中形成端口，以将真空室与多级真空泵内的适当的级流体地联接。这提供了简单且紧凑的布置，其允许不同的真空室在不同的压力下操作。特别地，每个真空室可以容纳多级真空泵的占用空间的至少一部分，并且通过将真空室围绕泵的周向部分大致并排布置、沿着多级真空泵的纵向长度延伸，真空室模块的总高度受到约束。

真空室模块-第一实施例

图1A至图1F示出了根据一个实施例的真空室模块10。真空室模块10通常是铸造的，然后被加工并成形为接纳真空泵20。真空泵20是布置为所谓的筒型泵的多级真空泵。真空泵20具有前级泵级20A、第一涡轮分子泵级20B和第二涡轮分子泵级20C。将了解的是，实施例可具有更少或更多的级，并且可在每一级处提供不同类型的泵。如可以看到的，前级泵级20A、第一涡轮分子泵级20B和第二涡轮分子泵级20C共用公共纵向轴线A并占据大致柱形空间。

真空室模块10设置有泵室30，其形状为大致柱形以接纳真空泵20。真空室模块10设置有第一室40、第二室50和第三室60。第二室50和第三室60从泵室30径向延伸并且沿纵向轴线A延伸并排地安置。

第一室40具有形成在与泵室30共用的第一室40的壁中的第一抽吸端口70。第一抽吸端口70与前级泵20A上的入口端口80联接。第二室50具有形成在与泵室30共用的第二室50的壁中的初级级间端口90。第三室60具有形成在与泵室30共用的第三室60的壁中的次级级间端口100。因此，可以看出，泵室的容积在第一室40、第二室50和第三室60的容积内延伸，这有助于提供紧凑的布置。

第二室50和第三室60沿纵向轴线A延伸。第二室50和第三室60共用沿纵向轴线A延伸的公共壁110。将室彼此相邻布置，沿纵向轴线A共用空间有助于提供紧凑的布置。如图1A中可以最佳看到的，第二室50和第三室60共同定位在一起，从泵室30的不同弧形部分径向延伸。特别地，第二室50从泵室30的第一弧形部分120延伸，并且第三室60从泵室30的第二弧形部分130延伸。初级级间端口90沿着第一弧形部分120形成在沿着纵向转子轴线A的一位置处，该位置使得第二室50与第一涡轮分子泵级20B的上游入口之间能够流体连通。次级级间端口100沿着第二弧形部分130形成在沿着纵向轴线A的一位置处，该位置使得第三室60与第二涡轮分子泵级20C的上游入口之间能够流体连通。因此，可以看出，每个端口沿着由该室和泵室共用的壁的一部分延伸。每个端口的纵向位置定位成与真空泵20的适当部分联接。

在操作中，密封板(未示出)放置在设置在第一室40和第二室50的壁中的进入孔口140上。通过将样品放置在第一室40内或通过以另一种方式引入样品然后将密封板固定在进入孔口140上，将样品(未示出)引入到第一室40中。

真空泵20被激活。第一室40由前级泵20A经由第一抽吸端口70抽空。第二室50由第一涡轮分子泵级20B和前级泵20A经由初级级间端口90抽空。第三室60由第二涡轮分子泵级20C、第一涡轮分子泵级20B和前级泵20A经由次级级间端口100抽空。因此，第三室60内的压力低于第二室50内的压力，并且第二室50中的压力低于第一室40中的压力。

在这个实施例中，在第一室40和第二室50之间，以及在第二室50和第三室60之间提供了孔口(未示出)。这允许样本一旦处于气态或离子化状态，就经由第二室50从第一室40流到第三室60，如图1A中的箭头所示。当真空室模块10被例如质谱仪使用时，这使得设备能够被放置在第一室40内，以使得样品变成气态或离子化，如果它还没有的话。同样，可以将所放置的分析器设备放置在第二室50中(诸如带电棒，以产生电磁场)，以控制哪些颗粒穿过第二室50并进入第三室60。然后可以为第三室60提供检测设备，其检测存在于第三室60内的颗粒。

如可以看到的，通过并排放置第二室50和第三室，其中端口定位成进入真空泵20的不同级，提供了紧凑的真空室模块10。将了解的是，在提供另外的真空泵级的情况下，也可以提供另外的室，其围绕泵室30周向延伸，彼此和/或与第二室50或第三室60共用公共壁，每个室具有其自己的端口以用于与真空泵的适当级流体连通。

真空室模块-第二实施例

图2A至图2C示出了根据一个实施例的真空室模块10'。该实施例是挤压的而不是铸造的。端板(未示出)装配到室的纵向端部上以封闭室，但是为了提高清晰度，这些端板已经被省略。如可以看到的，真空泵20占据柱形泵室30'。提供第二室50'和第三室60'。第二室60'具有初级级间端口90'，而第三室60'具有次级级间端口100'。尽管仅示出了两个室，但是将了解的是，可以设置另外的室，每个室至少部分地围绕泵室30'周向延伸。例如，第一室可邻近第二室50'设置，其与第二室50'共用公共壁。通常，真空泵20然后将被进一步容纳在泵室30'内，其中在泵室30'中设置端口以将第一室与入口端口80联接。可以看出例如可以设置从泵室30'的弧形部分160A'、160B'、160C'延伸的至少另外三个室。在这种情况下，真空泵20将需要另外的三个级以使每个室能够被抽空到不同的压力。

真空室模块-第3实施例

图3A和图3B示意性地示出了根据一个实施例的真空室模块10''。该实施例利用多于一个的真空泵。在该实施例中，提供了两个真空泵21''、22''，它们定位在泵室30''的不同位置(在该实施例中，在两端处)。。设置五个真空室40''、50''、60''、65''、67''，它们围绕泵室30''定位。将了解的是，真空室模块10''的详细实现方式可以如上面参照图1A至图1F或图2A至图2C所述的那样布置。同样，将了解的是，上面参照图1A至图1F或图2A至图2C描述的实施例可以使用参照图3A至图3B描述的柱形布置来实现。在任何情况下，如图3A中所示，真空泵21''被布置成通过在真空室60''、65''、67''和泵室30''之间的共用壁中提供适当定位的端口来抽吸真空室60''、65''、67''。真空泵22''被布置成通过在真空室40''、50''和泵室30''之间的共用壁中提供适当定位的端口来抽吸真空室40''、50''。

现在转到图3B，真空泵21'''被布置成通过在真空室60'''、65'''、67'''与泵室30'''之间的共用壁中提供适当定位的端口来抽吸真空室60'''、65'''、67'''。真空泵22'''被布置成通过在真空室40'''、50'''、67'''与泵室30'''之间的共用壁中提供适当定位的端口来抽吸真空室40'''、50'''、67'''。

因此，可以看出，第二或另外的泵也可以共用相同的泵室，但是根据需要定位在相对的端部处并且连接到不同的真空室。这允许嵌入在真空泵室中的一个泵在一些真空室上抽吸，并且第二泵装配到相对的端部中以抽吸其他真空室。如果需要，它们也可以在一个或多个共用的真空室上一起抽吸，以提高抽吸速度，并因此提高真空性能。

尽管本文已经参考附图详细公开了本实用新型的说明性实施例，但是应当理解，本实用新型不限于精确的实施例，并且本领域技术人员可以在其中实现各种改变和修改，而不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本实用新型的范围。

附图标记

真空室模块10；10'；10''；10'''

真空泵20；21''；21'''；22''' 22'''

前级泵20A

第一涡轮分子泵级20B

第二涡轮分子泵级20C

泵室30；30'；30''；30'''

第一室40；40''；40'''

第二室50；50'；50''；50'''

第三室60；60'；60''；60'''

第四室65''；65'''

第五室67''；67'''

第一抽吸端口70

入口端口80

初级级间端口90；90'

次级级间端口100；100'

公共壁110；150'

第一弧形部分120

第二弧形部分130

进入孔口140

弧形部分160A'、160B'、160C'。

Claims (16)

1.一种真空室模块，其特征在于，所述真空室模块包括：

泵壁，所述泵壁限定成形为接纳多级真空泵的凹部；

多个真空室，每个真空室被构造成由所述多级真空泵的相应级抽吸，每个真空室至少部分地由所述泵壁的一部分限定，每个真空室具有位于所述泵壁上的不同周向位置处的抽吸端口，以用于与所述多级真空泵的所述相应级流体连通。

2.根据权利要求1所述的真空室模块，其特征在于，所述抽吸端口沿所述泵壁周向地延伸。

3.根据权利要求1或2所述的真空室模块，其特征在于，所述抽吸端口定位成沿所述泵壁周向不重叠。

4.根据权利要求1或2所述的真空室模块，其特征在于，所述抽吸端口沿所述多级真空泵的纵向轴线位于不同位置处。

5.根据权利要求4所述的真空室模块，其特征在于，所述真空室沿着所述纵向轴线的公共部分延伸。

6.根据权利要求5所述的真空室模块，其特征在于，相邻的真空室共用沿所述纵向轴线的所述公共部分延伸的公共分隔壁。

7.根据权利要求1或2所述的真空室模块，其特征在于，所述泵壁限定一泵室，该泵室被成形为接纳所述多级真空泵。

8.根据权利要求1或2所述的真空室模块，其特征在于，所述泵壁围绕所述多级真空泵。

9.根据权利要求1或2所述的真空室模块，其特征在于，所述泵壁为柱形。

10.根据权利要求1或2所述的真空室模块，其特征在于，所述真空室具有从所述泵壁径向延伸的一对真空室壁。

11.根据权利要求10所述的真空室模块，其特征在于，所述真空室包括接合壁，所述接合壁周向地延伸并且接合所述一对真空室壁。

12.根据权利要求7所述的真空室模块，其特征在于，所述真空室从所述泵室径向延伸并围绕所述泵室周向地定位。

13.根据权利要求1或2所述的真空室模块，其特征在于，所述真空室包括室间孔口，所述室间孔口被构造成用于在所述真空室之间流体连通。

14.根据权利要求1或2所述的真空室模块，其特征在于，所述泵壁限定一凹部，所述凹部被成形成接纳至少一个另外的真空泵。

15.根据权利要求14所述的真空室模块，其特征在于，每个真空室具有至少一个抽吸端口，所述抽吸端口位于所述泵壁上以用于与所述多级真空泵和所述至少一个另外的真空泵中的至少一者流体连通。

16.一种包括真空室模块的装置，其特征在于，所述真空室模块是根据权利要求1至15中任一项所述的真空室模块；并且所述装置还包括多级真空泵。

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