TW202040004A - 轉子及螺旋式幫浦 - Google Patents

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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
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Abstract

一種轉子，用於一螺旋式幫浦。轉子包含一中心軸、一第一螺部以及一第二螺部，第一螺部設置於中心軸上，第二螺部設置於中心軸上，其中第一螺部的一導程與第二螺部的一導程不同。

Description

轉子及螺旋式幫浦
本發明是有關於一種轉子及幫浦，且特別是有關於一種用於螺旋式幫浦的轉子及螺旋式幫浦。
隨著科技產業的發展，真空技術被廣泛使用，舉例來說，半導體製程中的薄膜沉積、乾蝕刻、離子植入或微影製程，皆需在真空環境下進行，連帶帶動了真空幫浦(又稱真空泵)的發展。
在眾多真空幫浦中，由於乾式真空幫浦在進氣、壓縮、排氣等行程中，轉子運動所掃過的行程並不需要油脂來潤滑或密封，可避免油氣回流而可維持較高的潔淨度，故被大量應用於科技產業。
乾式真空幫浦依據其所使用轉子型態的不同，可分為魯氏幫浦、爪式幫浦、螺旋式幫浦等，其中螺旋式幫浦因抽速範圍廣，極限真空度高、低耗功、低噪音、低維護保養成本而引起廣泛注意。螺旋式幫浦的工作原理，乃是藉由二個互相咬合的螺旋轉子以相反方向旋轉，而將氣體由幫浦本體的入口排放至幫浦本體的出口，以達到抽真空的效果。
然而，習用於螺旋式幫浦的轉子，包含一螺紋部，螺紋部配置為單一導程。因此，習用的單一導程的螺旋式幫浦的轉子難以兼顧抽氣量以及節省電力。
本發明之目的在於提供一種轉子及螺旋式幫浦，以解決上述問題。
依據本發明之一實施方式是提供一種轉子，用於螺旋式幫浦，轉子包含一中心軸、一第一螺部以及一第二螺部，第一螺部設置於中心軸上，第二螺部設置於中心軸上，其中第一螺部的導程與第二螺部的導程不同。
依據前述的轉子，第一螺部與第二螺部之間可具有一間隔空間。
依據前述的轉子，第一螺部的導程可為定值，且第二螺部的導程可為定值。
依據前述的轉子，第一螺部可包含一第一螺紋以及與第一螺紋鄰接之一第二螺紋，第一螺紋的螺高可大於第二螺紋的螺高。第二螺部可包含一第三螺紋以及與第三螺紋鄰接之一第四螺紋，第三螺紋的螺高可大於第四螺紋的螺高。
依據前述的轉子，中心軸、第一螺部與第二螺部的材質可皆為高碳鋼。
依據前述的轉子，中心軸、第一螺部與第二螺部可為一體加工而成。
依據前述的轉子，可更包含一第三螺部，第三螺部設置於第一螺部與第二螺部之間，且第三螺部的導程、第一螺部的導程及第二螺部的導程彼此不同。第三螺部與第一螺部之間可具有一第一間隔空間，且第三螺部與第二螺部之間可具有一第二間隔空間。第三螺部可包含一第五螺紋以及與第五螺紋鄰接之一第六螺紋，第五螺紋的螺高可大於第六螺紋的螺高。
依據本發明之另一實施方式是提供一種螺旋式幫浦，包含一幫浦本體以及前述的轉子。幫浦本體其內形成有一幫浦腔室、一入口及一出口，入口與出口均連通於幫浦腔室，轉子設置於幫浦腔室內，轉子用以將氣體由入口排放至出口。
依據前述的螺旋式幫浦，其中第一螺部的導程大於第二螺部的導程，且第一螺部較第二螺部鄰近幫浦本體的入口。
本發明的轉子，藉由第一螺部的導程與第二螺部的導程不同，有利於兼顧抽氣量以及節省電力。為使本發明的上述特徵和優點更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示做詳細說明如下。
請參照第1圖至第5圖，第1圖是依據本發明一實施方式的轉子100的立體示意圖，第2圖是第1圖中轉子100的前視示意圖，第3圖是第1圖中轉子100的後視示意圖，第4圖是第1圖中轉子100的右視示意圖，第5圖是第1圖中轉子100的左視示意圖。如第1圖至第5圖所示，轉子100適用於一螺旋式幫浦，轉子100包含一中心軸110、一第一螺部120以及一第二螺部130，第一螺部120設置於中心軸110上，第二螺部130設置於中心軸110上。
請併同參照第6圖，其是第3圖中轉子100沿割面線A-A的剖視示意圖。如第6圖所示，第一螺部120具有一導程D1 ，第二螺部130具有一導程D2 ，第一螺部120的導程D1 與第二螺部130的導程D2 不同。藉此，有利於兼顧抽氣量以及節省電力。
如第1圖、第4圖、第5圖及第6圖所示，第一螺部120與第二螺部130之間可具有一間隔空間140。藉此，間隔空間140可作為成型刀進刀及退刀的空間，有利於更換不同的成型刀，以一體加工的方式製作出具有不同導程(D1 及D2 )的第一螺部120及第二螺部130，進而可省略組裝步驟以簡化製程，並可提升轉子100的精度。
如第1圖、第4圖、第5圖及第6圖所示，第一螺部120的導程D1 可為一定值，藉此，第一螺部120可採用固定的參數進行加工，第二螺部130的導程D2 可為一定值，藉此，第二螺部130可採用另一組固定的參數進行加工。因此，相較於具有漸變式導程配置的轉子，本發明的轉子100具有加工容易的優點。
如第6圖所示，第一螺部120可包含第一螺紋121以及與第一螺紋121鄰接之第二螺紋122，第一螺紋121的螺高H1 可大於第二螺紋122的螺高H2 。第二螺部130可包含第三螺紋131以及與第三螺紋131鄰接之第四螺紋132，第三螺紋131的螺高H3 可大於第四螺紋132的螺高H4 。
本發明中，中心軸110、第一螺部120與第二螺部130的材質可皆為高碳鋼，藉以提供所需的結構強度。
本發明中，中心軸110、第一螺部120與第二螺部130可分別加工成型後，再進行組裝。或者，中心軸110、第一螺部120與第二螺部130可一體加工而成，藉此，可避免組裝不同部件所造成的公差累積，而有利於提升轉子100的精度。
在本實施方式中，轉子100僅包含二螺部，分別為第一螺部120與第二螺部130，然而，本發明不以此為限，在其他實施方式中，轉子100可視實際需求設置其他螺部，例如，轉子100可更包含第三螺部(圖未揭示)，第三螺部可設置於第一螺部120與第二螺部130之間，且第三螺部的導程、第一螺部120的導程D1 及第二螺部130的導程D2 可彼此不同。第三螺部與第一螺部120之間可具有第一間隔空間(圖未揭示)，且第三螺部與第二螺部130之間可具有第二間隔空間(圖未揭示)，與第一螺部120及第二螺部130相似，第三螺部可包含二螺紋(圖未揭示)，分別為第五螺紋以及與第五螺紋鄰接之第六螺紋，且第五螺紋的螺高可大於第六螺紋的螺高。
本發明中，「導程」可指螺距(Pitch)的大小。詳細來說，螺距可為二相鄰相同螺紋對應點的軸向距離。以第一螺部120為例，螺距可為二相鄰第一螺紋121對應點的軸向距離，或者，螺距可為二相鄰第二螺紋122對應點的軸向距離。以第二螺部130為例，螺距可為二相鄰第三螺紋131對應點的軸向距離，或者，螺距可為二相鄰第四螺紋132對應點的軸向距離。
請參照第7圖，其是依據本發明另一實施方式的螺旋式幫浦200的示意圖。螺旋式幫浦200包含幫浦本體210以及轉子100。
幫浦本體210其內形成有一幫浦腔室220、一入口230及一出口240，入口230與出口240均連通於幫浦腔室220。
轉子100設置於幫浦腔室220內，轉子100用以將氣體由入口230排放至出口240，詳細來說，轉子100的數量為二個(僅繪示一個)，且二個轉子100被配置為互相咬合且以相反方向旋轉，轉子100中，第一螺部120的導程D1 大於第二螺部130的導程D2 (如第6圖所示)，第一螺部120較第二螺部130鄰近幫浦本體210的入口230。關於轉子100的其他細節，請參照第1圖至第6圖的說明，在此不重複敘述，關於螺旋式幫浦200的操作原理為本領域具有通常知識者所熟知，在此不另贅述。藉由使用轉子100，有利於兼顧螺旋式幫浦200的抽氣量以及節省電力。
相較先前技術，本發明的轉子100，藉由第一螺部120的導程D1 與第二螺部130的導程D2 不同，有利於兼顧抽氣量以及節省電力。當第一螺部120與第二螺部130之間配置有間隔空間140，可有利於以一體加工的方式製作轉子100，可提升轉子100的精度。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:轉子 110:中心軸 120:第一螺部 121:第一螺紋 122:第二螺紋 130:第二螺部 131:第三螺紋 132:第四螺紋 140:間隔空間 200:螺旋式幫浦 210:幫浦本體 220:幫浦腔室 230:入口 240:出口 D1、D2:導程 H1、H2、H3、H4:螺高
第1圖是依據本發明一實施方式的轉子的立體示意圖。 第2圖是第1圖中轉子的前視示意圖。 第3圖是第1圖中轉子的後視示意圖。 第4圖是第1圖中轉子的右視示意圖。 第5圖是第1圖中轉子的左視示意圖。 第6圖是第3圖中轉子沿割面線A-A的剖視示意圖。 第7圖是依據本發明另一實施方式的螺旋式幫浦的示意圖。
100:轉子
110:中心軸
120:第一螺部
121:第一螺紋
122:第二螺紋
130:第二螺部
131:第三螺紋
132:第四螺紋
140:間隔空間

Claims (12)

  1. 一種轉子，用於一螺旋式幫浦，該轉子包含： 一中心軸； 一第一螺部，設置於該中心軸上；以及 一第二螺部，設置於該中心軸上； 其中該第一螺部的一導程與該第二螺部的一導程不同。
  2. 如請求項1所述的轉子，其中該第一螺部與該第二螺部之間具有一間隔空間。
  3. 如請求項1所述的轉子，其中該第一螺部的該導程為一定值，且該第二螺部的該導程為一定值。
  4. 如請求項1所述的轉子，其中該第一螺部包含一第一螺紋以及與該第一螺紋鄰接之一第二螺紋，該第一螺紋的一螺高大於該第二螺紋的一螺高。
  5. 如請求項1所述的轉子，其中該第二螺部包含一第三螺紋以及與該第三螺紋鄰接之一第四螺紋，該第三螺紋的一螺高大於該第四螺紋的一螺高。
  6. 如請求項1所述的轉子，其中該中心軸、該第一螺部與該第二螺部的材質皆為高碳鋼。
  7. 如請求項1所述的轉子，其中該中心軸、該第一螺部與該第二螺部係一體加工而成。
  8. 如請求項1所述的轉子，更包含： 一第三螺部，設置於該第一螺部與該第二螺部之間，且該第三螺部的一導程、該第一螺部的該導程及該第二螺部的該導程彼此不同。
  9. 如請求項8所述的轉子，其中該第三螺部與該第一螺部之間具有一第一間隔空間，且該第三螺部與該第二螺部之間具有一第二間隔空間。
  10. 如請求項8所述的轉子，其中該第三螺部包含一第五螺紋以及與該第五螺紋鄰接之一第六螺紋，該第五螺紋的一螺高大於該第六螺紋的一螺高。
  11. 一種螺旋式幫浦，包含： 一幫浦本體，其內形成有一幫浦腔室、一入口及一出口，該入口與該出口均連通於該幫浦腔室；以及 如請求項1至10中任一項所述的轉子，設置於該幫浦腔室內，該轉子用以將氣體由該入口排放至該出口。
  12. 如請求項11所述的螺旋式幫浦，其中該第一螺部的該導程大於該第二螺部的該導程，且該第一螺部較該第二螺部鄰近該幫浦本體的該入口。
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