[发明专利]多级隔膜抽吸泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种多级隔膜抽吸泵，包括：至少两个泵室，所述泵室分别包括具有至少一个进入阀的流体进口和具有至少一个排出阀的流体排出口；以及连接各泵室的流体进口的抽吸管道，其中各相互接连的泵室分别经由至少一个连接管道这样相互连接，使得该隔膜泵在达到/超过抽吸管道中的一压差时从其各泵室的并联工作的运行模式转变为这些泵室的至少也串联工作的运行模式，并且其中在所述至少一个连接管道的流入区域和流出区域内分别插入至少一个朝下游的泵级打开的止回阀。

背景技术

在例如对高压釜抽真空时，一方面希望大的输送功率，另一方面希望良好的极限真空。大的输送功率通过各头部的并联连接实现，良好的极限真空通过多级的运行模式、亦即通过串联连接实现。在许多应用中、特别是在实验领域内需要较低的端头压力，其仅用多级的设置结构即可获得。

由WO 2004/088138已知一种微型真空泵，其具有两个通过相应的一个振动的泵隔膜限定的泵室。这些泵室的每一个都包括具有进入阀的流体进口和具有排出阀的流体排出口，其中设置连接各泵室的流体进口的抽吸管道和连接各流体排出口的压力管道。各泵室经由一连接管道这样相互连接，使得该微型真空泵在达到和超过抽吸管道中的规定的压差时从其各泵室的并联工作的运行模式转变为这些泵室的串联工作的运行模式。不仅在连接管道的流入区域内而且在其流出区域内分别插入朝下游的泵级打开的止回阀。为了降低与上述隔膜抽吸泵的制造相关联的费用，插入到连接管道中的各止回阀具有可与两个泵室的进入阀和排出阀类似的尺寸。因此，连接管道的设置在一方面止回阀与另一方面邻近的泵室之间的管道部分也具有类似的尺寸。为了在泵浦过程的开始阶段仍然可以首先经由并联的进入阀和排出阀引导流体流，在连接管道中插入节流阀，其仅在达到相应的压差和减小的泵功率时才失去其节流的作用。

在抽吸过程的开始，上述微型真空泵采取其各泵室并联工作的配置结构，因为在连接管道中设置的节流阀导致该系统由于仍然缺少在空气循环中的阻碍而可以在开始容易地并联工作地构成。一旦该并联工作的配置结构进入极限真空的范围内并且在抽吸管道中的压差由此达到最大值，流体就可以容易得多地流动通过位于连接管道中的节流阀，从而同时也以其各泵室的串联的运行模式配置，以便此时获得最大可能的极限真空。

但缺点在于，已知的隔膜泵的各止回阀具有可与进入阀和排出阀类似的尺寸，并且在连接管道的设置在各止回阀之间的各管道部分具有相应尺寸的管道内横截面，从而在这些管道部分中产生与之相应尺寸的有害空间，其对上述隔膜抽吸泵的可达到的极限真空产生影响并且负面地影响在并联的与串联的运行模式之间的转换点。

为了在尽可能短的时间内达到尽可能高的极限真空，并为了接近在并联的与串联的运行模式之间的最佳转换点，还已提供一种多级隔膜泵，其中在各连接管道的流入区域和流出区域内设置的各止回阀与各泵室的进入阀和排出阀相比较小地构成，并且为这些止回阀分别配设连接管道的朝邻接的泵室敞开的管道部分，该管道部分具有与进入阀和排出阀相比较小的管道内横截面(参见DE 10 2007 057 945 A1)。从DE 10 2007 057 945 A1的图1和图2以及图4中的90°剖视图的比较可知，在该已知的隔膜泵中连接管道的进入孔和排出孔也设置在曲轴平面内。该已知的隔膜泵在至少一个相互连接其各泵室的连接管道中具有流入侧的止回阀以及流出侧的止回阀，这些止回阀的尺寸与这些泵室的进入阀和排出阀相比显著较小。由于这些止回阀的可移动的阀体由此也具有较小的可移动的质量并与之相应地可以快速地起反应，因此显著有助于接近在并联的与串联的运行模式之间的最佳转换点。由于连接管道仅在最佳转换点的区域内才作用，并且由于各连接管道在该泵浦阶段仅须完成较小的输送量，因此各连接管道的内横截面与抽吸管道和压力管道相比可以较小地构成。这还允许在至少一个连接管道中设置的各止回阀构成有与抽吸阀和压力阀相比很小的通流横截面和相应较小的直径。因此各止回阀由于其可移动的阀体或截止体的小的质量而可以在关闭抽吸阀和压力阀时快速起反应，并由此阻止由DE 10 2007 057 945 A1已知的隔膜泵在压差的过渡区域内不输送或仅不足地输送。由于为各止回阀分别配设通向邻接的泵室的管道部分，因此该管道部分与进入阀和排出阀相比具有显著较小的管道内横截面，在一方面止回阀与另一方面邻接的泵室之间留下的有害空间可以保持得如此之小，以致也可以产生很低的极限真空。因此由DE 10 2007 057 945 A1已知的隔膜泵允许利用较简单的技术手段在尽可能短的时间内产生尽可能小的极限真空。