TW202323672A - 羅茨真空泵的定子總成 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種用於一羅茨真空泵之定子總成。該總成包括用於分離一第一轉子級與一第二轉子級之一級間定子部分。該級間定子部分包括界定於其中之複數個氣流通道,其等經構形以透過該級間定子部分在該第一轉子級與該第二轉子級之間提供流體連通。本發明亦提供一種併入該總成之羅茨真空泵及一種導引氣體通過該級間定子部分之方法。
Description
本發明係關於一種用於一羅茨真空泵之定子總成。本發明亦係關於一種併入該總成之羅茨真空泵及一種透過一羅茨真空泵中之一定子傳送氣流之方法。
真空系統通常利用泵自系統抽空氣體。用於此等系統中之一種類型之真空泵係一羅茨真空泵。
一羅茨真空泵一般包含兩個對轉軸及安裝於各軸上之一轉子。轉子包含一系列葉瓣及界定於葉瓣之間的凹槽。轉子經安裝使得一個軸上之轉子之一葉瓣與另一軸上之轉子之一對應凹槽配合。隨著軸及轉子旋轉,氣體被截留及壓縮於配合葉瓣與凹槽之間。轉子之間氣體之重複截留及壓縮產生可用於將氣體自轉子之一側上之一入口泵抽至對置側上之一出口以抽空一系統之一泵抽作用。
羅茨真空泵通常以若干配合轉子級為特徵;其中各級沿軸軸向間隔開且由一定子結構分離。藉由具有多個級,可跨泵逐漸增加氣體壓縮以允許其依一高效方式給系統提供一較高真空度。
需要在入口、轉子級及出口之間傳送氣體。此通常藉由在此等組件之間提供透過使轉子級分離之定子結構界定之一氣流路徑來達成。
在定子結構中容納氣流路徑會負面增大羅茨真空泵之長度及大小。因此,需要改良定子結構及其中之氣流路徑之設計以允許一更緊湊泵設計且不影響泵效率。
根據一個態樣,本發明提供如技術方案1之用於一羅茨真空泵之定子總成。
複數個氣流通道將允許已由第一轉子級壓縮之氣體傳送至下一連續轉子級用於進一步壓縮。換言之,級間定子部分允許氣體自第一轉子級之出口傳送至第二轉子級之入口。
第一及第二轉子級一般沿一縱軸線軸向間隔開,且級間定子部分軸向中介於其等之間(即,在軸向方向上使其等分離)。
提供通過級間定子部分之複數個氣流通道允許增大通過級間定子之流通面積且無需增大級間定子部分之大小(例如厚度或軸向長度)(例如,與具有一單一氣流通道之已知級間定子部分構形相比)。此可維持氣流通過定子總成之最小阻力,同時維持一更緊湊大小。
在上文之一實施例中,級間定子部分包含用於容納一第一轉子軸之一第一孔隙及用於容納一第二轉子軸之一第二孔隙。
第一及第二孔隙允許轉子軸通過級間定子部分。此意謂轉子軸可旋轉以操作轉子級且不受級間定子部分阻礙。
第一及第二孔隙一般在橫向於縱軸線之一方向上間隔開。在一些實施例中,孔隙可經設定大小以圍繞軸給予足夠間隙以允許軸在其中自由旋轉,或在其他實施例中,其中可包含有助於支撐軸在孔隙內旋轉之軸承。
在上文之任何者之另一實施例中,複數個氣流通道包括一第一氣流通道、一第二氣流通道及一第三氣流通道。第一氣流通道延伸通過第一與第二孔隙之間的級間定子部分之一中心區域。第二氣流通道延伸通過圍繞第一孔隙之級間定子部分之一第一側區域。第三氣流通道延伸通過圍繞第二孔隙之級間定子部分之一第二側區域。
側區域係在橫向於縱軸線之一方向上位於中心區域之兩側上之區域。換言之,存在橫向於縱軸線位於中心區域左側之一左側區域(即,圍繞第一孔隙)及橫向於縱軸線位於中心區域右側之一右側區域(即,圍繞第二孔隙)。
氣流通道之此構形圍繞級間定子部分之不同區域提供一平衡流通面積。其亦較佳利用級間定子部分內之所有可用空間來最大化通過其之氣流面積。因此,此構形可允許實現甚至更緊湊級間定子部分,同時維持泵效率。
在上文之任何者之另一實施例中,第二及第三氣流通道自第一氣流通道分岔且在其等起點及終點兩者處流體連接至第一氣流通道。
換言之,第二及第三氣流通道自第一氣流通道延伸出,延伸通過各自側區域(即,圍繞各自孔隙),且接著重新接合第一氣流通道。
此構形提供圍繞級間定子部分之不同區域傳送氣流之氣流通道之一緊湊配置。
在上文之任何者之另一實施例中,第二及第三氣流通道圍繞第一及第二孔隙之各自者各界定一大體C形氣流路徑。
第二及第三氣流通道之C形允許其等分別圍繞第一及第二孔隙彎曲。此亦有助於最大化可用於使氣流通過級間定子部分之空間。
在上文之任何者之另一實施例中,定子總成由連接在一起之兩個定子半體形成。
依此方式,定子總成可藉由單獨鑄造兩個半體且接著將其等組裝在一起來更簡單製造。半體可使用一可移除構件(例如螺紋緊固件)緊固在一起。半體亦容許在泵操作期間對定子總成及收容於其中之轉子組件進行更簡單檢測、維護及替換程序。
在上文之另一實施例中,級間定子部分由在兩個定子半體連接在一起時接合在一起之兩個對置、大體W形部分形成。
換言之,各定子半體界定級間定子部分之一對應半體,且此等級間定子半體部分在相對於縱軸線之一橫向方向上呈大體W形。
大體W形意謂級間定子部分半體跨橫向方式大體形成兩個連體U形。當W形級間定子部分半體接合在一起時,其等大體形成一∞形狀(或跨橫向方向之兩個連體O)。連體區域對應於級間定子部分之中心區域且未連體之O形之各者之側對應於級間定子部分之側區域。U/O形狀一般將由在接合在一起時形成第一及第二孔隙之W形部分中之凹槽界定。凹槽可大體呈半圓形形狀且所得孔隙大體呈圓形形狀。
在上文之又一實施例中,複數個氣流通道由通過兩個大體W形部分界定之各自複數個空腔形成,空腔在兩個大體W形部分接合在一起時流體連接。
藉由使W形部分形成級間定子部分之半體且在接合在一起時利用其中之空腔來形成氣流通道,一更簡單鑄模可用於定子總成製造(即,與未分裂成兩個半體之級間部分相比)。
在上文之任何者之另一實施例中,級間定子部分包括用於自一轉子級接收流體之一入口開口及用於將流體自級間定子部分傳送至一第二轉子級之一出口開口。複數個氣流通道安置於入口與出口開口之間且將入口開口流體連接至出口開口。
依此方式,複數個氣流通道由一共同入口供給且將氣流輸送至一共同出口。此亦可有助於簡化用於製造定子總成之鑄模,且有助於維持通過級間定子部分之平衡氣流分佈。
在上文之任何者之另一實施例中,定子總成包括複數個級間定子部分。
此可進一步允許定子總成進一步分離轉子級。例如,一第二級間定子部分可用於分離第二轉子與一第三轉子且在兩者之間傳送氣體。其實,在本發明之範疇內,定子總成可根據需要分離同時在其等之間實現流體連通之相鄰轉子級之數目來具有任何數目個級間定子部分。
根據另一態樣,本發明提供一種(多級)羅茨真空泵,其包含上述態樣或其實施例之任何者之定子總成。
泵進一步包含沿泵之一縱軸線間隔開之一第一(上游)轉子級及一第二(下游)轉子級。定子總成之級間定子部分沿縱軸線分離第一轉子級與第二轉子級且複數個氣流通道經構形以自第一(上游)轉子級接收流體且將流體傳送至第二(下游)轉子級。
在上文之任何實施例中,泵進一步包括沿縱軸線延伸之一對轉子軸,且各轉子級包含經安裝以與轉子軸之一各自者一起旋轉之第一及第二葉瓣轉子。
轉子軸之各自者將經配置以通過第一及第二孔隙。孔隙可經設定大小以沿軸通過其中且在其中自由旋轉。在其他實例中。孔隙可在其中包含支撐軸用於旋轉之軸承。
泵亦可包含操作地連接至軸且經構形以驅動軸旋轉之一馬達。
藉由利用羅茨真空泵中之定子總成,可減小一給定容量之泵之總長度及大小。此可開發其中需要一更緊湊泵之羅茨真空泵之新應用。
根據又一態樣,本發明提供一種在一(多級)羅茨真空泵中將氣體自一第一(上游)轉子級傳送至一第二(下游)後續轉子級之方法。方法包括:提供具有分離第一與第二轉子之一級間定子部分之一定子總成;及安置通過級間定子部分之複數個氣流通道,其等經構形以自第一轉子級接收流體且將流體傳送至第二轉子級。
提供通過級間定子部分之複數個氣流通道允許增大通過級間定子之流通面積且不必增大級間定子部分之大小(例如厚度或軸向長度)(例如,與具有一單一氣流通道之已知級間定子部分構形相比)。
在上文之一實施例中,複數個氣流通道包括一第一氣流通道、一第二氣流通道及一第三氣流通道。方法進一步包含:界定第一氣流通道通過用於容納各自轉子軸之兩個孔隙之間的級間定子部分之一中心區域;界定第二氣流通道通過圍繞兩個孔隙之一第一者之級間定子部分之一第一側區域;及界定第三氣流通道通過圍繞兩個孔隙之一第二者之級間定子部分之一第二側區域。
氣流通道之此構形圍繞級間定子部分之不同區域提供一平衡流通面積。其亦較佳利用級間定子部分內之所有可用空間來最大化通過其之氣流面積。
在上文之任一者之任何實施例中,複數個氣流通道藉由在兩個對置定子半體中形成各自複數個空腔來界定。方法進一步包括:將定子半體接合在一起,使得各自複數個空腔彼此流體連接以形成複數個氣流通道之各自者。
此可容許更簡單製造級間定子部分及其中之相關聯氣流通道,以及容許對其進行更簡單檢測、維護及替換程序。
上述方法及其實施例可利用上述態樣及其伴隨實施例之任何者中所討論之定子總成及/或羅茨真空泵。
儘管已關於上述某些特徵討論某些優點,但熟習技術者可在本發明之後明白某些特徵之其他優點。
為提供本發明之實施例之一較佳理解,圖1至圖4B中展示且下文討論一已知多級羅茨真空泵及其定子總成用於比較。
圖1展示沿一縱軸線L界定之一羅茨真空泵100。眾所周知,泵100包含在一外殼104之一軸向端104a處附接至外殼104之一馬達102及在外殼104之一對置軸向端104b處附接至外殼104之一端帽106。
馬達102操作地連接至包含安裝於其上之多個轉子級之兩個轉子軸。如上文[先前技術]中所討論,軸操作以旋轉轉子級用於泵操作。
外殼104包含界定於軸向端104b處之一進氣口108,其用於將氣體自待抽空之系統或環境傳送至泵100。外殼104在對置軸向端104a處亦具有一出氣口109 (在泵100之底側上),其允許抽空氣體排放至(例如)周圍環境或大氣。
進氣口108及出氣口109係通過外殼104之孔隙,且可具有任何適合形狀。其等亦可包含圍繞其等用於將一適當進氣及排氣系統(例如進氣及排氣管道)固定至其等之安裝凸座及硬體。
圖2展示沿線A-A之泵100之一橫截面圖。泵100包含沿縱軸線L軸向間隔之7個轉子級110a至110g (但可取決於應用而使用任何數目個級)。儘管展示7個轉子級110a至110g,但應理解,本發明同樣適合與具有任何數目個級(即,複數個級/兩個或更多個級)之一多級羅茨真空泵100一起使用。
儘管圖中未展示,但眾所周知且如上文所討論,轉子級110a至110g包含安裝於各自對轉軸上之配合葉瓣轉子對。軸在兩個軸向端104a、104b處可由分別收容於馬達102及端帽106中之軸承總成103a、103b支撐。
外罩104包含一定子總成120,其包含中介於各轉子級110a至110g之間的級間定子部分122a至122f。依此方式,定子部分122a至122f用於分離連續轉子級110a至110g。級間定子部分122a至122f之數目將根據用於一特定設計中之轉子級110a至110g之數目來變動。
定子部分122a至122f各在其中界定容許軸向相鄰(即,連續)之轉子級110a至110g之間流體連通之一氣流通道124。依此方式,定子部分122a至122f流體連接串聯連續轉子級110a至110g。氣流通道124一般相對於縱軸線徑向向上延伸,且因此自一個轉子級之出口(在定子總成120之「底部」處)收集壓縮氣體且將其傳遞至下一連續轉子級之起點(在定子總成120之「頂部」處)。
此導致自進氣口108通過泵100之一氣流路徑G,其在自出氣口109放出之前連續通過各轉子級110a至110g。此氣流路徑G確保由轉子級110a至110g之各者依一連續方式對氣體做功以允許泵依任何高效方式產生較高壓縮程度。
圖3係穿過定子部分122a之一軸向橫截面,其中可更清楚看到定子總成120之建構之態樣。其他定子部分122b至122f亦共用相同建構及特徵。因此,下文描述亦適用其等。
定子總成120由兩個半體形成:一上半定子120a及一下半定子120b。上及下半定子120a、120b藉由緊固件130a、130b固定在一起,且沿一介面123彼此接觸。
緊固件130a、130b通過界定於各定子半體120a、120b上之附接凸緣132a、132b中之孔且可螺合地接收於其中。此可移除附接構件促進定子半體120a、120b移除及替換以進行泵組裝、檢測及維護活動。然而,可採用任何其他適合附接構件。例如,沿介面123將定子半體120a、120b焊接在一起。
上及下半定子120a、120b在其中界定在半體定子120a、120b接合在一起時界定氣流通道124之氣流空腔125a、125b。空腔125a、125b係半體定子120a、120b之挖空區域。
上及下半定子120a、120b亦經互補塑形以形成兩個軸孔隙121。軸孔隙121藉由在上及下半定子120a、120b中界定兩個大體半圓形軸凹槽121a、121b來形成。當半體定子120a、120b接合在一起時,凹槽121a、121b相應地形成兩個圓形軸孔隙121。
孔隙121經定位及設定大小以允許兩個對轉轉子軸(圖中未展示)通過定子總成120且使轉子級110a至110g旋轉用於泵操作。
定子總成120及半體120a、120b可由任何適合材料形成,例如諸如鑄鐵或石墨鐵之一金屬材料。其他適合金屬材料包含(但不限於)鋼合金及鋁合金。應瞭解,可取決於特定應用及其操作條件來選擇特定材料。
定子總成120及半體120a、120b可依任何適合方式形成。例如,其等可被鑄造。在另一實例中,可使用增材製造。
儘管上文已討論定子總成120之一特定建構,但應理解,定子總成120可依任何其他適合方式建構。
例如,替代定子半體120a、120b,定子總成120可代以由一單件形成。
取決於一特定應用之需要,亦可輕易修改及變動氣流通道124及孔隙121 (及形成其等之凹槽121a、121b及空腔125a、125b)之特定形狀。
圖4A及圖4B分別展示定子半體120a及120b之透視圖。
針對各連續定子部分122a至122f,上定子半體120a包含在介面123處界定一開口126a之一各自氣流空腔125a,且下定子半體120b包含在介面123處提供一開口126b之一各自氣流空腔125b。應瞭解,當定子半體120a、120b接合在一起時,各定子部分122a至122f之開口126a、126b在介面123處接合且其空腔125a、125b相應地經流體連接以形成各自氣流通道124。
如圖中所描繪,各定子部分122a至122f藉由組合上及下定子半體120a、120b之兩個大體W形部分140a、140b來形成。
關於大體W形,應理解,形狀大體為兩個連體U形之形狀。此形狀部分歸因於界定於定子部分122a至122f之上及下半體中之軸凹槽121a、121b及其中之進氣口及出氣口開口128、129 (如下文進一步討論)。
然而,定子半體120a、120b未必僅限於此形狀,而是任何其他適合形狀可適應通過定子部分122a至122f之入口、出口及流動通道之任何特定構形。
如圖3中所展示,藉此形成之空腔125a、125b及氣流通道124徑向通過界定於軸凹槽121a、121b之間的一中心區域中之W形部分140a、140b。因此,開口126a、126b在W形部分140a、140b之中心區域處之介面處打開。
相比而言,此中心區域之兩側(即,圍繞各軸凹槽121a、121b之外側)之彎曲U形區域係W形部分140a、140b之側區域(即,W形部分140a、140b之左手及右手側區域)。此等側區域係實心的且不包含任何空腔或開口,不同於中心區域。
各空腔125b具有將氣體自一各自轉子級110a至110f之出口引導至各自氣流通道124中之一入口開口128。各空腔125a具有氣體透過其離開各自氣流通道124以傳送至下一連續轉子級110b至110g之一出口開口129。
在所描繪之實例中,下定子半體120b經輪廓化以在各入口開口128下方提供一風斗127來促進離開轉子級110a至110g之氣流迴旋至氣流通道124中。亦可在各出口開口129上方之頂部定子120a中存在一對應風斗(不可見)來促進離開氣流通道124之氣流迴旋至下一連續轉子級110b至110g之入口中。
上及下定子半體120a、120b兩者包含在軸向端104a處用於封閉最後轉子級110g之一端板131。此將離開最後轉子級110g之氣流引導至泵100之出氣口109,出氣口109透過軸向端104a處之下定子半體120b界定(即,軸向位於最後定子部分122f與端板131之間)。
上及下定子半體120a、120b兩者分別包含軸向端104a、104b處之安裝凸緣133a、133b。軸向端104a處之安裝凸緣133a用於將定子總成120安裝至馬達102。對置軸向端104b處之安裝凸緣133b用於將定子總成120安裝至端帽106。
進氣口108在安裝凸緣133b與第一定子部分122a之間軸向通過上定子半體120a。
開口126a、126b經描繪為具有一軸向長度及寬度之實質上矩形。然而,其等可具有任何適合之規則或不規則形狀(例如圓形或橢圓形),取決於形成其等之空腔125a、125b之徑向橫截面。
氣流通道124需要具有足夠流通面積來確保在泵操作期間在氣體行進通過轉子級110a至110g及定子部分122a至122f時存在最小流動阻力。若通過一特定定子部分122a至122f之流通面積不足以用於泵抽通過之氣體量,則可形成將負面影響泵效率之一壓力降。
因而,空腔125a、125b及開口126a、126b經設計以具有足夠容積及流通面積來支援以最小流動阻力泵抽氣體通過其(即,至少高達泵100之最大預期泵抽能力)。達成此之主要方式係設定空腔125a、125b及開口126a、126b之尺寸以提供具有足夠容積及流通面積之氣流通道124來適應來自各轉子級110a至110f之最大操作氣流。
隨著氣體自進氣口108處之泵100之高真空側傳遞至出氣口109處之泵100之低真空側且由轉子級110a至110f連續壓縮,其體積減小。如圖中所描繪,氣流通道124之大小及容積亦將逐漸變小來補償。
在各轉子級110a至110f之後具有足夠氣流容量之氣流通道124之尺寸影響定子部分122a至122f及其對應W形部分140a、140b之大小。特定言之,此等部分必須具有足夠軸向長度X以適應空腔125a、125b及開口126a、126b之所需大小。
因此,泵100之總長度及大小將受各定子部分122a至122f之所需軸向長度X限制。
圖5A、圖5B及圖6描繪經設計以克服泵設計之此限制之本發明之實施例。特定言之,圖5A、圖5B及圖6之實施例包含輔助氣流通道,其等允許透過定子部分122a至122f達成足夠氣流面積,同時允許減小定子部分122a至122f之軸向長度X。
上文參考圖1至圖4B所討論之泵及定子總成(及其其他適合實例)之主要建構及總成同樣適用於圖5A、圖5B及圖6之實施例且因此下文將不再重複。
因此,除非明確說明,否則可認為圖1至圖4B之特徵適用於圖5A、圖5B及圖6之實施例。其實,上文關於圖1至圖4B所討論之構件之相同元件符號將在圖5A、圖5B及圖6中保持相同,其中此等相同構件適用且需要參考解釋。不同構件將以2xx而非1xx形式被給予一新元件符號。
圖5A及圖5B分別展示上及下定子半體220a及220b之透視圖。
如圖中所描繪,定子半體220a、220b對應於上文所討論之定子半體120a、120b且共用其上述特徵。然而,定子半體220a、220b包含額外空腔225a、225b、235a、235b (及對應開口226a、226b、236a、236b),其等形成進一步氣流通道224、234用於在轉子級110a至110g之間傳送氣體。
圖6展示在半體220a、220b接合在一起時穿過定子部分222a之一軸向橫截面。儘管展示定子部分222a,但相同特徵可應用於任何其他定子部分222b至222f。
圖5A及圖5B僅明確展示通過前三個定子部分222a、222b、222c之空腔225a、225b、235a、235b及開口226a、226b、236a、236b。此係因為在所描繪之特定設計中,氣體在第四轉子級110d之後被壓縮至一足夠小體積,使得進一步定子部分222d、222e、222中不再需要額外氣流通道224、234來使氣流維持無過高流動阻力。然而,應理解,取決於一特定設計之氣流及壓縮特性,額外氣流通道224、234可用於任何數目個定子部分222中。
如圖6中所描繪,延伸通過W形部分140a、140b之中心區域之空腔125a、125b提供通過定子部分122a至122f之中心(即,在軸孔隙121之間)之一第一氣流通道124。空腔225a、225b及235a、235b (及對應開口226a、226b及236a、236b)延伸通過W形部分140a、140b之上述側區域以提供通過定子部分122a至122f之對置側(即,圍繞軸孔隙121之外側)之額外第二及第三氣流通道224、234。
依此方式,可看到側區域空腔225a、225b及235a、235b提供兩個對置之大體C形氣流通道224及234,其等圍繞一各自軸孔隙121之外側周向通過。
可看到,中心氣流通道124因此提供通過定子部分222a之中間之一第一氣流路徑G
1且第二及第三氣流通道224、234提供通過定子部分222a之側之第二及第三氣流路徑G
2、G
3。
額外側區域氣流通道224、234與中心區域氣流通道124協同工作以增大可用於通過定子部分122a至122f之氣體之流通面積。此額外流通面積意謂可減小定子部分122a至122f之軸向長度X,同時維持氣流之最小阻力。
此可減小泵100之總大小,其可有利地導致一更緊湊設計。此亦可開發羅茨真空泵設計用於其中期望更緊湊泵之新用例。
如圖6中所描繪,側區域氣流通道224、234在一端處經由中心區域氣流通道124與入口開口128流體連通且在另一端處經由中心區域氣流通道124與出口開口129流體連通。依此方式,側區域氣流通道224、234自入口128下游之中心區域氣流通道124開始,圍繞孔隙121彎曲,且接著在出口129上游之中心區域氣流通道124處重新接合/結束。換言之,側區域氣流通道224、234自中心區域氣流通道124分岔且在其起點及終點處流體連接至中心區域氣流通道124。
然而,應理解,在本發明之範疇內,可提供額外氣流通道224、234之諸多不同構形。
例如,側氣流通道224、234可不呈C形或不連接至中心氣流通道124/自中心氣流通道124分岔。相反地,各側氣流通道224、234可具有一專用進氣口及出氣口及/或可為圍繞定子部分122/軸孔隙121之側通過之實質上筆直通道(或其他形狀)。
同樣地,側氣流通道224、234 (及對應空腔225a、225b、235a、235b及開口226a、226b及236a、236b)可根據一特定應用之設計要求來製成具有任何適合橫截面形狀(例如矩形、正方形、圓形、橢圓形等等)。
此外,應瞭解,儘管所描繪之構形提供三個氣流通道124、224、234,但定子部分222之軸向長度X減小仍可藉由代以利用兩個氣流通道(例如,僅利用通道124、224、234之兩者)或超過三個氣流通道來實現。數目及構形將取決於一特定應用之氣流面積及泵大小要求。
然而,應注意,藉由利用圍繞定子部分之對置側通過之氣流通道224、234,氣流將圍繞定子部分222之(左手及右手)側平衡。此可有利地提供離開定子部分222之一平衡定向氣流供下一轉子級接收。
100:羅茨真空泵
102:馬達
103a:軸承總成
103b:軸承總成
104:外殼
104a:軸向端
104b:軸向端
106:端帽
108:進氣口
109:出氣口
110a至110g:轉子級
120:定子總成
120a:定子半體
120b:定子半體
121:軸孔隙
121a:軸凹槽
121b:軸凹槽
122a至122f:級間定子部分
123:介面
124:中心氣流通道
125a:中心氣流空腔
125b:中心氣流空腔
126a:中心氣流開口
126b:中心氣流開口
127:進風斗
128:進氣口開口
129:出氣口開口
130a:緊固件
130b:緊固件
131:端板
132a:附接凸緣
132b:附接凸緣
133a:安裝凸緣
133b:安裝凸緣
140a:W形部分
140b:W形部分
220a:定子半體
220b:定子半體
222a至222f:級間定子部分
224:側氣流通道
225a:側氣流空腔
225b:側氣流空腔
226a:側氣流開口
226b:側氣流開口
234:側氣流通道
235a:側氣流空腔
235b:側氣流空腔
236a:側氣流開口
236b:側氣流開口
A-A:橫截面圖線
B-B:橫截面圖線
G:氣流路徑
G
1:第一氣流路徑
G
2:第二氣流路徑
G
3:第三氣流路徑
L:中心縱軸線
X:定子部分軸向長度
現將參考附圖描述根據本發明之一或多個非限制性實施例,其中:
圖1展示一先前技術羅茨真空泵之一實例之一透視俯視圖;
圖2展示沿線A-A之圖1之泵之一透視橫截面圖;
圖3展示沿線B-B之圖2之泵之一軸向橫截面圖;
圖4A展示圖1之泵之定子總成之上半部之一透視圖;
圖4B展示圖1之泵之定子總成之下半部之一透視圖;
圖5A展示根據本發明之一實施例之用於一羅茨真空泵之一定子總成之上半部之一透視圖;
圖5B展示根據本發明之一實施例之用於一羅茨真空泵之一定子總成之下半部之一透視圖;
圖6展示根據本發明之一實施例之用於一羅茨真空泵之一定子總成之一軸向橫截面圖。
108:進氣口
121a:軸凹槽
125a:中心氣流空腔
126a:中心氣流開口
129:出氣口開口
140a:W形部分
220a:定子半體
222a至222f:級間定子部分
225a:側氣流空腔
226a:側氣流開口
235a:側氣流空腔
235b:側氣流空腔
236a:側氣流開口
236b:側氣流開口
Claims (15)
- 一種用於一羅茨真空泵之定子總成,其包括: 一級間定子部分,其用於分離一第一轉子級與一第二轉子級,其中該級間定子部分包括界定於其中之複數個氣流通道,該複數個氣流通道經構形以透過該級間定子部分在該第一轉子級與該第二轉子級之間提供流體連通。
- 如請求項1之定子總成,其中該級間定子部分包含用於容納一第一轉子軸之一第一孔隙及用於容納一第二轉子軸之一第二孔隙。
- 如請求項2之定子總成,其中該複數個氣流通道包括一第一氣流通道、一第二氣流通道及一第三氣流通道,其中該第一氣流通道延伸通過該第一與第二孔隙之間的該級間定子部分之一中心區域,該第二氣流通道延伸通過圍繞該第一孔隙之外側之該級間定子部分之一第一側區域,且該第三氣流通道延伸通過圍繞該第二孔隙之外側之該級間定子部分之一第二側區域。
- 如請求項3之定子總成,其中該第二及第三氣流通道自該第一氣流通道分岔且在其起點及終點兩者處流體連接至該第一氣流通道。
- 如請求項3或4之定子總成,其中該第二及第三氣流通道圍繞該第一及第二孔隙之各自者各界定一大體C形氣流路徑。
- 如前述請求項中任一項之定子總成,其中該定子總成由連接在一起之兩個定子半體形成。
- 如請求項6之定子總成,其中該級間定子部分由在該兩個定子半體連接在一起時接合在一起之兩個對置之大體W形部分形成。
- 如請求項7之定子總成,其中該複數個氣流通道由透過該兩個大體W形部分界定之各自複數個空腔形成,該等空腔在該兩個W形部分接合在一起時流體連接。
- 如前述請求項中任一項之定子總成,其中該級間定子部分包括用於自一第一轉子級接收流體之一入口開口及用於將流體自該級間定子部分傳送至一第二轉子級之一出口開口,且其中該複數個氣流通道安置於該入口與出口開口之間且將該入口開口流體連接至該出口開口。
- 如前述請求項中任一項之定子總成,其中該定子總成包括複數個級間定子部分。
- 一種羅茨真空泵,其包括: 一第一轉子級及一第二轉子級,其等沿該泵之一縱軸線間隔開; 如前述請求項中任一項之定子總成,其中該級間定子部分沿該縱軸線分離該第一轉子級與該第二轉子級且該複數個氣流通道經構形以自該第一轉子級接收流體且將該流體傳送至該第二轉子級。
- 如請求項11之羅茨真空泵,其中該泵進一步包括沿該縱軸線延伸之一對轉子軸,且各轉子級包含經安裝以與該等轉子軸之一各自者一起旋轉之第一及第二葉瓣轉子。
- 一種在一羅茨真空泵中將氣體自一第一轉子級傳送至一第二(後續)轉子級之方法,該方法包括: 提供具有分離於該第一轉子級與該第二轉子級之一級間定子部分之一定子總成;及 安置通過該級間定子部分之複數個氣流通道,其等經構形以自該第一轉子級接收流體且將流體傳送至該第二轉子級。
- 如請求項13之方法,其中該複數個氣流通道包括一第一氣流通道、一第二氣流通道及一第三氣流通道,且該方法包含: 在用於容納各自轉子軸之兩個孔隙之間界定通過該級間定子部分之一中心區域之該第一氣流通道; 圍繞該兩個孔隙之一第一者界定通過該級間定子部分之一第一側區域之該第二氣流通道;及 圍繞該兩個孔隙之一第二者界定通過該級間定子部分之一第二側區域之該第三氣流通道。
- 如請求項13或14之方法,其中該複數個氣流通道藉由在兩個對置定子半體中形成各自複數個空腔來界定,且該方法進一步包括: 將該等定子半體接合在一起,使得該各自複數個空腔彼此流體連接以形成該複數個氣流通道之各自者。
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