[发明专利]泵送单元

说明书

泵送单元(1)包括粗真空泵(2)和罗茨真空泵(3)，该罗茨真空泵与粗真空泵(2)串联连接并且在被泵送气体的流动方向(G)上位于粗真空泵(2)的上游，其特征在于：‑罗茨真空泵(3)包括三个泵送级(B1‑B3)，其中转子(10)设计为被罗茨真空泵(3)的马达(M2)同时驱动而旋转；并且‑在被泵送气体的流动方向(G)上粗真空泵(2)的第一泵送级(T1)产生的流量与该粗真空泵(2)的最后一个泵送级(T3)产生的流量的比率小于或等于四。

技术领域

本发明涉及一种泵送单元，该泵送单元包括粗真空泵和串联布置在粗真空泵上游的罗茨真空泵。

背景技术

粗真空泵具有多个串联布置的泵送级，其中待泵送的气体在吸入侧与排出侧之间流动。已知的粗真空泵可以是具有两个或三个旋转叶瓣的“罗茨”泵，或具有两个爪的“爪式”泵。

粗真空泵具有两个轮廓相同的转子，它们在定子内沿相反方向转动。在旋转期间，被泵送的气体被捕获在由转子和定子形成的自由空间中，并由转子驱动至下一级，然后逐渐到达真空泵的排出侧。该泵在转子与定子之间没有机械接触的情况下工作，这避免了需要在泵送级中使用油。

为了提高泵送效率、特别是流量，在粗真空泵的上游串联安装罗茨真空泵、也称为罗茨鼓风机。罗茨真空泵产生的流量可以是粗真空泵产生的流量的约二十倍。这种真空泵通常具有一个或两个泵送级和马达，该马达用于驱动转子以通常比粗真空泵的马达的旋转频率大的旋转频率旋转。

粗真空泵通常是泵送单元中第一个发生故障的部件。这也是最昂贵的部件。事实上，粗真空泵要承受许多应力，特别是热应力和机械应力，因为粗真空泵提供最高的压缩比，从而保证低极限真空压力(在没有泵送流的情况下)和令人满意的泵送速度以使罗茨真空泵充分减压。

为保证这种高压缩比，粗真空泵具有大量的泵送级，在大多数情况下介于五到七个之间。这些泵的设计还必须保证转子与定子之间的操作间隙受控。

此外，由于由粗真空泵泵送的气体压力高于罗茨真空泵，因此对于粗真空泵来说、特别是在最终泵送级中，腐蚀侵蚀的风险更大。

优化真空泵的频率以节省能量也很困难。事实上，已知在等待阶段(称为极限真空阶段)中降低旋转频率以减小真空泵的电力消耗。然而，只能同时修改粗真空泵的所有泵送级的频率，因为转子由同一个马达驱动。因此，过度降低粗真空泵的旋转频率会导致泵送性能的显著损失，从而限制了效率。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的泵送单元，其至少部分地克服了现有技术中的一个缺点。

为此，本发明涉及一种泵送单元，该泵送单元包括粗真空泵和与该粗真空泵串联连接并在泵送气体的流动方向上位于该粗真空泵的上游的罗茨真空泵，其特征在于：

-罗茨真空泵具有三个泵送级，在该罗茨真空泵中转子被设计为由罗茨真空泵的马达同时驱动而旋转，并且

-在被泵送的气体的流动方向上粗真空泵的第一泵送级产生的流量与该粗真空泵的最后一个泵送级产生的流量的比率小于或等于四。

所述比率例如小于或等于三，例如为二。

使用具有三个泵送级的罗茨真空泵将现有技术中的粗真空泵的泵送级“移动”到罗茨真空泵。粗真空泵的第一泵送级成为罗茨真空泵的最后一个泵送级。事实上，所述级会由于被罗茨真空泵的马达驱动而明显转动得更快。

泵送级的这种转移有助于显著减小粗真空泵的压缩比，并因此减小施加在粗真空泵上的应力，所述应力被部分地移动到罗茨真空泵。这使得可以延长粗真空泵的维护间隔时间。由于罗茨真空泵在较低压力下运行，因此这些应力不太重要。