DE10353034A1 - Multi-stage friction vacuum pump - Google Patents
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Abstract
Eine mehrstufige Reibungsvakuumpumpe, die mindestens eine Turboverdichterstufe (11) aufweist, ist druckseitig von der Turboverdichterstufe mit einer Zirkularverdichterstufe (33) versehen. Diese hat geringe axiale Abmessungen. Durch sie wird die Kompression vergrößert, ohne dass der Platzbedarf wesentlich erhöht wäre.A multistage friction vacuum pump, which has at least one turbo-compressor stage (11), is provided on the pressure side by the turbo-compressor stage with a circular compressor stage (33). This has small axial dimensions. They increase the compression without significantly increasing the space required.
Description
Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Reibungsvakuumpumpe mit mindestens einer axial verdichtenden Turboverdichterstufe, die einen um seine Achse rotierenden Rotor mit zwischen feststehende Statorscheiben ragenden Rotorscheiben aufweist.The The invention relates to a multi-stage friction vacuum pump with at least an axially compressing turbocompressor stage, the one about its axis rotating rotor with protruding between stationary stator disks Rotor discs has.
Turbomolekularpumpen
gehören
zur Gruppe der Reibungsvakuumpumpen, mit denen ein Hochvakuum erzeugt
werden kann, beispielsweise für
Rezipienten für
die Halbleiterherstellung oder auch für Massenspektrometer. Eine
mehrstufige Reibungsvakuumpumpe, die in
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrstufige Reibungsvakuumpumpe mit mindestens einer Turboverdichterstufe zu schaffen, bei der die Stufen im Strömungsweg seriell angeordnet sind, und die eine erhöhte Kompression liefern soll.Of the Invention is based on the object, a multi-stage friction vacuum pump to provide with at least one turbo compressor stage, in which the Steps in the flow path are arranged serially, and which should provide increased compression.
Die mehrstufige Reibungsvakuumpumpe nach der vorliegenden Erfindung weist die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf. Die Vakuumpumpe enthält eine Turboverdichterstufe und eine im Strömungsweg nachgeschaltete Zirkularverdichterstufe. Während die Turboverdichterstufe geeignet ist, ein Hochvakuum zu erzeugen, dient die nachgeordnete Zirkularverdichterstufe dazu, eine Druckerhöhung zu bewirken. Folglich kann die Zirkularverdichterstufe wegen des durch die Kompression reduzierten Gasvolumens geringe Abmessungen haben. Die Zirkularverdichterstufe hat eine geringe axiale Erstreckung, weil sie hauptsächlich in radialer Richtung durchströmt wird. Die Gesamtabmessungen der Reibungspumpe werden durch die Zirkularverdichterstufe nicht wesentlich vergrößert, jedoch wird die Verdichtung gegenüber einstufigen Reibungsvakuumpumpen deutlich erhöht. Die erfindungsgemäße Kombination aus einer vorgeordneten Turboverdichterstufe und einer nachgeordneten Zirkularverdichterstufe bie tet den Vorteil eines geringen Platzbedarfes bei hoher Kompressionsleistung.The Multi-stage friction vacuum pump according to the present invention has the features of claim 1. The vacuum pump contains a Turbo compressor stage and downstream in the flow path circular compressor stage. While the Turbo compressor stage is capable of generating a high vacuum, is used the downstream circular compressor stage to cause an increase in pressure. Consequently, the circular compressor stage can because of by the compression reduced gas volume have small dimensions. The circular compressor stage has a small axial extent, because they are mainly in flows through the radial direction becomes. The overall dimensions of the friction pump are through the circular compressor stage not significantly enlarged, however will face the compression one-stage friction vacuum pumps significantly increased. The combination according to the invention from an upstream turbo-compressor stage and a downstream one Circular compressor stage offers the advantage of a small footprint at high compression power.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Turboverdichterstufe und die Zirkularverdichterstufe in eine gemeinsame Kombination aus Rotor und Stator integriert. Dies bedeutet, dass die Rotoren beider Verdichterstufen aus einem einzigen Gesamtrotor bestehen und dass die Statoren beider Verdichterstufen ebenfalls aus einem einzigen Gesamt-Stator bestehen. Auf diese Weise können die Abmessungen und das Gewicht weiter verringert werden.According to one preferred embodiment of the invention are the turbo compressor stage and the circular compressor stage into a common combination Rotor and stator integrated. This means that the rotors of both Compressor stages consist of a single overall rotor and that the stators of both compressor stages also from a single Total stator exist. In this way, the dimensions and the Weight can be further reduced.
Die erfindungsgemäße Reibungsvakuumpumpe ist vorzugsweise als Multiple-Inlet-Pumpe ausgebildet. Sie weist mindestens zwei axial beabstandete, in Reihe verdichtende Turboverdichterstufen auf, zwischen denen sich ein Zwischeneinlass befindet. An der Verdichterseite der ersten Turboverdichterstufe und/oder der zweiten Turboverdichterstufe ist eine Zirkularverdichterstufe angeordnet. Eine derartige Pumpe eignet sich insbesondere für die Verwendung in Verbindung mit Massenspektrometern. Durch den erhöhten Gasfluss am Zwischeneinlass, an den die Analyseeinrichtung des Massenspektrometers angeschlossen ist, wird der Gasfluss am Zwischeneinlass erhöht, ohne negativen Einfluss auf den Druck am Hochvakuumeinlass. Die Erhöhung des Gasflusses am Zwischeneinlass bedeutet für das Massenspektrometer eine Erhöhung der Empfindlichkeit.The friction vacuum pump according to the invention is preferably designed as a multiple-inlet pump. She points at least two axially spaced, in-line compression turbo compressor stages between which there is an intermediate inlet. At the compressor side the first turbo-compressor stage and / or the second turbo-compressor stage a circular compressor stage is arranged. Such a pump is particularly suitable for the Use in conjunction with mass spectrometers. Due to the increased gas flow at the intermediate inlet to which the analyzer of the mass spectrometer is connected, the gas flow is increased at the intermediate inlet, without negative influence on the pressure at the high vacuum inlet. The increase of Gas flow at the intermediate inlet means for the mass spectrometer increase the sensitivity.
Als
Zirkularverdichterstufen können
je nach Verdichtungsverhältnis
unterschiedliche Typen und Konstruktionen benutzt werden, wie sie
in
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Diese Ausfüh rungsbeispiele sind nicht so zu verstehen, dass dadurch der Schutzbereich der Erfindung eingeschränkt wird. Dieser bestimmt sich vielmehr nach den Patentansprüchen, einschließlich der Äquivalente.in the Embodiments will be described below with reference to the drawings closer to the invention explained. These examples are Ausfüh not to be understood as thereby the scope of the invention limited becomes. This is determined rather by the claims, including the equivalents.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
in
In
dem vorderen Teil
Eine
zweite Turboverdichterstufe
An
die zweite Turboverdichterstufe
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
im Anschluss an die erste Turboverdichterstufe
Eine
der Rotorscheiben
Ein
besonderer Vorteil besteht darin, dass die Zirkularverdichterstufe
Alternativ
zu dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
kann eine Zirkularverdichterstufe
Bei
dem Ausführungsbeispiel
von
Es
ist auch möglich,
eine Zirkularverdichterstufe mit mehreren Scheiben und abwechselnd
nach außen
und nach innen gerichteten Strömungsverläufen zu
verwenden wie sie generell die
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