專利名稱：超臨界真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空領(lǐng)域中的真空泵。特別涉及一種單機(jī)能達(dá)到超高真空極限的超臨界真空泵。
現(xiàn)有的單機(jī)真空泵的極限10-2帕。如果采用現(xiàn)有的單機(jī)真空泵對(duì)密閉的容器抽氣，難以達(dá)到超高真空度?，F(xiàn)有的技術(shù)必須使用幾種泵的真空機(jī)組；相繼抽氣，才能達(dá)到超高真空。
其原因是單機(jī)真空泵抽密閉的容器中的氣體，抽到一定的真空度10-4帕?xí)r，容器中仍有2.4×106(個(gè))氣體分子，單機(jī)真空泵抽密閉容器的氣體分子，容器中氣體稀薄達(dá)10-2帕，這時(shí)氣體分子間距加大，隨著壓力的變化，單機(jī)真空泵的抽氣裝置發(fā)熱，會(huì)使稀薄的氣體分子出現(xiàn)溫度差與壓力差，這樣稀薄氣體分子則由于熱源產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)傳輸熱量，氣體分子與發(fā)熱的真空泵抽氣裝置體的界面相碰撞后而獲得能量之后，逆真空泵的抽氣方向，徑直飛向密閉容器的冷壁面，并通過碰撞將一部分能量傳給密閉的冷壁面，正是由于這個(gè)特征使得單機(jī)真空泵對(duì)密閉容器中的氣體，抽止10-2真空極限，再也抽不出容器中的氣體分子的真正原因。
由此可見，稀薄氣體分子密度很小，氣體分子在封閉的容器的壁面之間往返運(yùn)動(dòng)，不與其它氣體分子碰撞，而不受其它分子的阻礙，也不與其它分子發(fā)生動(dòng)能交換及能量交換，這就是稀薄氣體中氣體分子現(xiàn)象的特點(diǎn)。
以稀薄氣體的流動(dòng)現(xiàn)象為基礎(chǔ)，溫差將導(dǎo)致壓力的不同，密閉容器與真空泵是兩個(gè)部件，其溫度不同，真空泵的工作導(dǎo)致發(fā)熱，密閉容器一端則相對(duì)溫度低，這給氣體分子造就了溫差壓力效力，使氣體分子作熱流逸運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，即會(huì)出現(xiàn)氣體分子從高溫側(cè)向低溫側(cè)的質(zhì)量流，當(dāng)逆向流動(dòng)的能量等于單機(jī)真空泵的抽氣功，這樣單機(jī)真空泵就處于臨界狀態(tài)。
有鑒于此，如何能突破傳統(tǒng)真空泵的抽真空臨界極限狀態(tài)，單純的用提高真空泵的功率是突不破的。而是利用稀薄氣體分子在密閉器中的熱流逸規(guī)律來設(shè)計(jì)超臨界真空泵，以此來增加單機(jī)真空泵的真空極限，突破原單機(jī)真空泵的真空臨界，以便并不需很高的真空泵動(dòng)力性能，就可提高真空極限，在真空領(lǐng)域中開創(chuàng)了一個(gè)更高層次的高科技革命。這也是眾多真空技術(shù)研究人員所希望攻克的課題，也正是本發(fā)明研創(chuàng)的動(dòng)機(jī)所在。
本發(fā)明設(shè)計(jì)人憑借幾十年從事真空技術(shù)領(lǐng)域研究積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在反復(fù)論證試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用稀薄氣體分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，遵守其規(guī)律，利用其規(guī)律，設(shè)計(jì)出全新概念的超臨界真空泵。
針對(duì)現(xiàn)有的真空泵技術(shù)的缺點(diǎn)，以及其臨界狀態(tài)真空極限的原因，本發(fā)明的目的在于以巧妙的設(shè)計(jì)，提供一種超臨界真空裝置的組合，能將密閉容器中的氣體分子以最快速度，最短時(shí)間，抽真空達(dá)到最高的真空極限。
本發(fā)明的原理是超臨界真空泵利用熱流逸運(yùn)動(dòng)規(guī)律，抽氣裝置是放倒的V型形狀，抽氣進(jìn)口前半部為A區(qū)，后半部為B區(qū)。
A區(qū)加制冷裝置，密閉容器加制熱裝置，改變了原來的氣體熱流逸的方向，使得氣體分子向溫度很低的真空泵A區(qū)，即順著抽真空方向運(yùn)動(dòng)。特殊的真空泵抽氣葉輪產(chǎn)生很強(qiáng)得吸力，同時(shí)在高度稀薄的氣體中起主導(dǎo)作用的動(dòng)能交換，需要有一定的推動(dòng)力，既需要一定的壓力差，否則這種運(yùn)動(dòng)也不能維持，所以B區(qū)的特點(diǎn)氣體分子旋轉(zhuǎn)面積大，流速較慢；而A區(qū)氣流旋轉(zhuǎn)面積小，氣體分子流速快會(huì)形成很強(qiáng)的氣流推力，導(dǎo)致A區(qū)的真空度很高。
A區(qū)與B區(qū)的抽氣葉輪上加工設(shè)有凹型槽，凹形槽像機(jī)翼的凹形排氣槽，這樣在高速旋轉(zhuǎn)中，會(huì)形成多組真空小穴，既增加了空氣分子與抽氣葉輪的界面，又產(chǎn)生了許多個(gè)真空單元，這樣的葉輪排氣面與多組小真空單元，使排氣量加大，形成了很強(qiáng)的推動(dòng)力，可減少氣體分子所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力，這樣實(shí)現(xiàn)了整體運(yùn)動(dòng)。
將密閉容器加熱，而通過對(duì)真空泵散熱而降低溫度，促使密閉容器中的氣體向真空泵方向，即順著抽真空方向運(yùn)動(dòng)，從而提高密閉容器的真空度，突破現(xiàn)有單機(jī)真空泵的臨界真空極限。
本發(fā)明的目的可以這樣實(shí)現(xiàn)，一種超臨界真空泵，其特征在于真空泵采用V型結(jié)構(gòu)的真空泵，V型結(jié)構(gòu)的端部為抽氣進(jìn)口，在真空泵抽氣進(jìn)口處側(cè)壁旁固定有散熱器，在真空部V型中部側(cè)壁由電阻絲纏繞而構(gòu)成加熱帶，在出口處側(cè)壁固定散熱器；真空泵的葉輪面上設(shè)有槽道。
本發(fā)明巧妙得利用氣體在稀薄運(yùn)動(dòng)熱流逸特性，真空泵進(jìn)口處為一個(gè)低溫區(qū)，這樣構(gòu)成了吸力很強(qiáng)得低溫“黑洞”區(qū)。真空泵V型中部設(shè)有加熱裝置，出口外設(shè)有散熱器的制冷裝置，使得真空泵中的氣體在葉輪和熱流逸的雙重作用下，快速地從真空泵的出口處排出，隨高壓氣流回臨自然。
這絕妙地發(fā)明不會(huì)使外界大氣壓干涉抽真空的A區(qū)，改變了現(xiàn)有的真空泵的通病是用很大的功率，來克服阻擋大氣壓力干涉；超臨界真空泵的稀薄氣體分子，能輕而易舉地進(jìn)B區(qū)，再返回大氣。
葉輪上開設(shè)像飛機(jī)翼形凹槽，提高其增壓效果；開設(shè)后的葉輪推動(dòng)力大，加上本身產(chǎn)生真空的小穴，克服了多年葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)由于地球的引力平行運(yùn)轉(zhuǎn)，不能產(chǎn)生鴨蛋狀旋轉(zhuǎn)氣流體，達(dá)到平衡狀態(tài)，減少與壁的磨擦力，克服了不規(guī)則的旋轉(zhuǎn)氣體所產(chǎn)生的振動(dòng)和發(fā)出喘聲。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)闡明本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明使用狀態(tài)示意圖。
本發(fā)明真空泵采用V型結(jié)構(gòu)的真空泵1，V型結(jié)構(gòu)的端部為抽氣進(jìn)口2，在真空泵抽氣進(jìn)口處側(cè)壁旁固定有散熱器3，散熱器可以降低進(jìn)口處的溫度，在真空部V型中部側(cè)壁由電阻絲4纏繞而構(gòu)成加熱帶5，在出口處6側(cè)壁固定散熱器7，使得在真空部的中部到出口部形成一溫度差，促使氣體向出口處流動(dòng)；真空泵的葉輪8面上設(shè)有槽道9，葉輪槽道形成旋轉(zhuǎn)狀氣流而促使氣流加速流動(dòng)，葉輪8固定在軸10上，軸10由電機(jī)11通過變速裝置12帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
參見圖2，本發(fā)明應(yīng)用于對(duì)密閉容器13抽真空時(shí)，在密閉容器側(cè)壁設(shè)有加熱裝置14，在真空泵1作用下以促使氣體快速流出而在密閉容器內(nèi)形成超臨界真空。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種能產(chǎn)生超臨界的真空泵，效果明顯，結(jié)構(gòu)合理，本發(fā)明設(shè)計(jì)的超臨界真空泵具有無油的特點(diǎn)而適應(yīng)于各種行業(yè)。顯然本發(fā)明為一種新穎、進(jìn)步并具有實(shí)用性的新設(shè)計(jì)。以上所述乃是本新型的具體實(shí)施例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，在不偏離本發(fā)明的原理所作的等效改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的范圍內(nèi)，特此說明。
權(quán)利要求
1.一種超臨界真空泵，其特征在于真空泵采用V型結(jié)構(gòu)的真空泵，V型結(jié)構(gòu)的端部為抽氣進(jìn)口，在真空泵抽氣進(jìn)口處側(cè)壁旁固定有散熱器，在真空部V型中部側(cè)壁由電阻絲纏繞而構(gòu)成加熱帶，在出口處側(cè)壁固定散熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界真空泵，其特征在于真空泵的葉輪面上設(shè)有槽道。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空領(lǐng)域中的真空泵。特別涉及一種單機(jī)能達(dá)到超高真空極限的超臨界真空泵。本發(fā)明特征在于真空泵采用V型結(jié)構(gòu)的真空泵,V型結(jié)構(gòu)的端部為抽氣進(jìn)口,在真空泵抽氣進(jìn)口處側(cè)壁旁固定有散熱器,在真空部V型中部側(cè)壁由電阻絲纏繞而構(gòu)成加熱帶,在出口處側(cè)壁固定散熱器;真空泵的葉輪面上設(shè)有槽道。本發(fā)明效果明顯,結(jié)構(gòu)合理,本發(fā)明設(shè)計(jì)的超臨界真空泵具有無油的特點(diǎn)而適應(yīng)于各種行業(yè)。
文檔編號(hào)F04D29/00GK1266149SQ99102800
公開日2000年9月13日 申請(qǐng)日期1999年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月4日
發(fā)明者崔鐵漢, 成保良, 于垂武, 王仲琴 申請(qǐng)人:崔鐵漢, 成保良