[发明专利]集射真空泵

说明书

本发明提供了一种集射真空泵，由泵体、齿轮、轴、轴承及泵盖组成。泵体内腔设有多级引射腔；并且泵体内设有径向起伏、轴向螺旋推进的抽排通道。齿轮上开有凹槽，凹槽与泵体内腔的隔环配合形成多级引射腔。经吸气口进入抽排通道的被抽气体与高速旋转的齿轮接触并相互作用，在这种刚性流体的低压吸引作用、轮齿的机械推动作用和离心力的共同作用下，被抽气体被引射形成定向流动，并逐级加压，获得较高的真空。在圆周方向上泵体内设多条相对独立又同时工作的抽排通道，以此获得大的抽气量。本发明可以在低能耗的情况下获得大抽气量和较高的真空。

技术领域

本发明涉及从密封容器中抽取气体获得真空的方法，具体地说是一种集射真空泵。

背景技术

在科研和工业生产中经常需要真空来提供实验和生产所需的理想环境条件，这就要用到真空泵。对于要求大抽气量的场合(比如炼钢炉外真空精炼)，目前主要使用的是蒸汽喷射泵和容积类机械泵(如罗茨泵、螺杆泵、旋片泵等)。对于蒸汽喷射泵而言，一方面蒸汽的获得要耗用大量能源；另一方面随抽气级数增加，所耗用的蒸汽量逐级加大；同时气流的紊流损失也很大。总之，这种以高耗能换高温，高温换高压，以高压换高速，再以高速的低压抽吸真空的方式能量转换环节多，能源消耗大。对于容积类的机械泵来说，在工作中随真空度的提高，被抽气体逐渐稀薄，容积效率下降，且这种趋势随环境真空度的提高愈加严重。因此，现有的真空技术明显地存在着高能耗和低效率问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种以齿轮高速转动形成的“刚性流体”代替柔性的蒸汽，从密封容器中抽取气体获得真空的方法，具体地说是一种集射真空泵。以此实现大抽气量和低能耗目标，解决现有技术在真空抽气上的困难和问题。

本发明为达到上述目标通过以下技术方案实现：集射真空泵主要由泵体、齿轮、轴、轴承及泵盖组成。泵体内腔设有由隔环分割形成的多级引射腔，各引射腔与被凹槽断开形成多级齿列的齿轮配合工作。泵体内设有径向波浪起伏并且在轴向螺旋推进的抽排通道。抽排通道一端为吸气口，另一端为排气口，在小径处与泵体内的引射腔连通并与齿轮接触。被抽容器中的气体经吸气口进入抽排通道后与高速旋转的齿轮接触并相互作用，在这种高速刚性流体的低压抽吸作用、轮齿的机械推动作用和圆周运动离心力作用等诸多因素的共同作用下，被抽气体在抽排通道内被引射加压形成定向流动，把从吸气口吸入的气体经抽排通道从排气口排入大气，实现抽取真空的目的。

本发明的优点在于：能够以齿轮转动形成的刚性流体代替柔性的蒸汽，使轮齿的机械能直接作用于被抽气体抽真空，作用效果好。除用于抽气做功外，齿轮的动能均保留维持其旋转运动，无转换环节，避免了多级多次转化的能量损失，以此降低抽气能耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。图中局部剖视是以二级引射腔轴向中分平面剖切的。泵体在圆周方向上有多条引射通道3；但，为了视图清晰，图1中只绘制了其中的一条。

图2是图1中A-A剖视结构示意图。泵体1的两端均设泵盖，由于此泵盖属常规盖体结构，为方便表达，视图中均省略了泵盖的作图，在此说明。

图3是图1中沿抽排通道径向中分的B-B曲面展开的旋转剖视示意图。为了视图清晰，各引射腔的轮廓虚线在剖面线部分没有画出；而是用代表区域中心的点画线表示一级引射腔5¹和二级引射腔6¹。在泵体1的内腔设有多级引射腔，为了视图清晰，在图3中只画了其中的两条。

图4是图1中沿C-C剖切的旋转剖面示意图。

具体实施方式