[发明专利]改进的泵送装置以及所述泵送装置的控制方法

说明书

技术领域

总体上，本发明涉及正排量机器(machine volumétrique)和包括这样的正排量机器的装置的领域。本发明尤其涉及用来接收可压缩流体(诸如，空气)且能够被用作泵送机器的正排量机器。

具体地，但非排他地，本发明涉及至少包括一个第一正排量机器和一个第二正排量机器的泵送组或泵送装置的领域以及此类型的泵送装置的控制方法的领域。

背景技术

众多工业方法或研究(例如，在食品、化学品、药品等领域)现今要求或强或弱的真空(通常在介于1和10^-4毫巴的范围内)。

为了实现此真空，多年来一直使用“真空泵”，即，能够或多或少完全地移除封闭体积或密封腔室(例如，用于生产印刷电路的“洁净室”)中含有的空气(或一种其他气体或气体混合物)的正排量机器。

现在已知有不同类型的真空泵。在最为人熟知的和最常见的真空泵中尤其被提及的可以是叶片型泵(pompe à palettes)、液体环式泵(pompe à anneau liquide)、螺杆泵(pompe à vis)、螺旋泵(pompe à spirale)(或涡旋泵(pompe Scroll))以及凸轮泵(pompe à lobes)(或罗茨泵(pompe àRoots))。这些不同类型的真空泵中的每个具有某些优点(和缺点)，使得它们特别适合于用在特定应用中。因为不同类型的真空泵的特征是本领域技术人员众所周知的，所以我们似乎没有必要对不同的特性进行详细说明。

为了改进真空泵的某些性能，长时间以来还已知的是，创建泵送组或泵送装置，特别是通过结合两种或更多种真空泵。这样的配置通常由被称为“初级”的泵构成，该初级泵被连接到必须被排空的腔室且该初级泵首先实现被称为“初级”的真空，因此具有约介于1巴(10³毫巴)和1毫巴的范围内的压力。然后通过此初级泵创建的初级真空由被称为“次级”的泵接管，该次级泵与初级泵串联连接，该次级泵实现更强真空。在次级泵的出口处的压力通常介于1毫巴和10-⁴毫巴的范围内，即使更低的压力也是可能的。

典型的包括两个泵的装置是罗茨泵与另一个泵(例如，螺杆泵)的组合。应理解，具有三个(或更多个)泵的配置同样是可能的，甚至具有并联连接的泵的装置或具有串联或并联连接的组合的装置也是可能的。

除了所述泵以外，这样的泵送组通常包括一个或多个阀以及一个电子和/或机械控制模块，用于控制气体在系统的入口和出口之间的流动。常规泵送组中不同元件的安装和配合特征同样是真空技术领域中的技术人员的常识的一部分，使得在此似乎没必要进行详细描述。

然而，所有被用作真空泵的正排量机器具有在其运行期间升温的特性。一方面，大部分真空泵的运行原理使得被泵送的气体在系统的入口和出口之间升温，这是由于被迫的体积减小和随后气体压力的增加。这种气体温度的增加是由物理定律直接导致的，且它不能被完全消除。另一方面，次级效应(诸如，泵中的旋转元件之间的摩擦)也导致同一个泵的温度增加。这种升温再次导致泵内的气体的温度增加。

泵送组内的升高的温度是不期望的。它在正排量机器运行期间尤其可以导致严重问题，例如，由于被泵送的气体的化学和/或物理反应。某些气体显著地含有在升高的温度下会升华或凝结的元素，因此产生泵内的残余物。随着时间推移，这些残余物可以导致泵的堵塞或其他运行故障。另外，因为泵内的太高温度可以导致金属元件的大膨胀，所以泵内的太高温度对于泵的最佳效率是非常不利的。

为了克服这些缺点，已经将不同的冷却方式实施在多种真空泵中。因此存在用空气冷却的泵，尤其在它们的外表面上具有肋状物或其他类似的元件，从而增加暴露于空气的表面上的空气且从而借助于环境空气促进泵的机械冷却。其他泵具有借助于液体(尤其是水或油)的冷却。例如，在润滑叶片型泵中，叶片在用油润滑的表面上滑动。此油在润滑接触表面从而实现更容易的滑动的同时进行对泵的冷却。

然而，所有这些冷却机制都具有一个主要缺点，显著地是因为它们使得泵同时更复杂、更昂贵且更易于崩溃。此外，冷却液体通常必须被过滤、净化和/或随时间更换，这使得泵的维护也更复杂和成本更高。

发明内容

因此，本发明的目的是在不使用复杂冷却系统的前提下提出对真空泵和/或泵送组中的升高的温度的此问题的解决方案。

本发明旨在实现的另一个结果是一种其性能随时间被保持的泵送装置。

因此，本发明的主题是一种泵送装置。更详细的实施方案被限定在本发明的说明书中。