[发明专利]多级真空泵和差异化地抽吸多个真空室的方法

说明书

公开了一种多级正排量真空泵和使用这种泵差异化地抽吸多个真空室的方法。该泵包括用于容纳至少一个转子的壳体，该转子安装成在对应的至少一个轴上旋转并且用于将气体抽吸通过多个级以通过排气口输出。壳体包括第一入口和另外的入口，第一入口被配置成允许气体进入所述真空泵的入口级，另外的入口被配置成允许气体进入所述真空泵的中间级。该泵被配置成使得通过第一入口和另外的入口中的每一个进入的气体作为组合气体流一起被所述中间级下游的所述真空泵的至少一级抽吸。

技术领域

本发明的领域涉及多级正排量泵和差异化地抽吸多个真空室的方法。

背景技术

诸如质谱系统的一些真空系统包括多个真空室，其中压力通过连续的室分级降低。每个室经由限流器与相邻的室连通，并且各自需要单独的抽吸来提供所需的真空。这种系统的抽吸常规地用多个泵来完成，每个室一个或多个泵。因此，可以存在用于抽吸最高真空室的诸如涡轮分子泵的高真空泵，而(多个)较低真空室由诸如涡旋泵或罗茨泵的其它较低真空泵抽吸。涡轮泵是次级泵，并且因此本身由诸如涡旋泵的泵支持。

这种布置需要具有相关联的成本和体积限制的多个泵。

希望提供一种成本和空间高效的真空泵，其适用于差异地抽吸多个室。

发明内容

第一方面提供了一种包括多个入口的多级正排量真空泵，所述真空泵包括：壳体，其用于容纳至少一个转子，该至少一个转子安装成在对应的至少一个轴上旋转，用于抽吸气体通过所述多个级以通过排气口输出；所述壳体包括所述多个入口，所述多个入口包括：第一入口，该第一入口被配置成允许气体进入所述真空泵的入口级；以及另外的入口，该另外的入口被配置成允许气体进入所述真空泵的中间级；其中所述泵被配置成使得通过所述第一入口和另外的入口中的每一个进入的气体作为组合气体流一起被所述中间级下游的所述真空泵的至少一个级抽吸。上述“另外的入口”在下文中也被称为“中间入口”。

本发明的发明人认识到，在需要差异化抽吸的情况下使用多个泵对系统具有成本和空间影响。

在GB2520787中公开的诸如紧凑型质谱系统的一些真空系统已经通过提供分流涡轮泵解决了这个问题，涡轮泵除了常规的入口之外还具有级间入口，两个入口连接到两个不同的高真空室。然而，涡轮泵是次级泵，并且需要另一个泵的支持。另外，涡轮泵不适合抽空多真空室系统的较低真空室。

适用于抽吸许多多室真空系统的较低真空室所需的流量和压力并且也支持涡轮泵的诸如多级正排量泵的泵不容易适合于在多个入口处提供不同的压力。

因此，在需要对不同真空的差异化抽吸的情况下，通常使用单独的正排量泵来提供每个真空水平。

在这方面，多级正排量泵被设计成在特定的流量和真空范围内有效地操作。随着气体被压缩，泵的每一级的尺寸变小。泵的尺寸是基于在入口处的气体的压力和所需的流量，并且将这种泵调适成在不同的入口处引入处于不同压力的气体将增加泵的一部分的气体流量，并且容易导致泵的过载。

然而，本发明的发明人认识到，在一些情况下，诸如对于多个真空室系统，不同室的流量和真空可以是可预测的，并且因此，用于抽吸室的泵的负载也将是可预测的，并且提供一个或多个中间入口并且因此允许差异化抽吸的合适设计可能是可接受的，该中间入口提供与入口级入口不同的压力。如果在这种中间入口处的气体的流量显著低于在常规入口处的气体的流量，情况尤其如此。因此，可以提供单个泵，其具有连接到不同级的多个入口，并且为常规地需要多个泵的特定应用提供有效的差异化抽吸。实际上，在单个泵壳体内提供多个泵的功能。

在一些实施例中，所述真空泵包括分流通道，用于将气体流从所述中间级的第一入口侧上的泵级分流至所述中间级的排气侧上的泵级。

分流通道的设置允许来自所述第一入口的气体围绕具有中间入口的级被分流，使得来自所述第一入口的气体流在所述中间级的排气侧上的级处与来自所述中间入口的气体流组合。