[发明专利]定子元件以及高真空泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高真空泵的定子元件以及一种高真空泵。

背景技术

目前，大量高真空泵构成为两级，其中第一级通过涡轮分子泵构成，在所述第一级上在输送方向上连接有分子泵或气体摩擦泵。涡轮分子泵具有多个设置在壳体中的转子元件，其中每个转子元件具有多个转子叶片。在各个转子元件之间设置有与壳体固定地连接的定子元件，所述定子元件具有多个定子叶片。作为连接到涡轮分子泵上的分子泵或气体摩擦泵例如设有霍尔维克级（Holweck-Stufe）。霍尔维克级例如具有与在流动方向上的最后一个转子元件连接的圆柱体。圆柱体由一个或多个螺纹圈包围。分子泵或气体摩擦泵的输送横截面在此小于待输送的气体的平均自由程长度。由此，气体微粒基本上仅碰撞到壁上然而不彼此碰撞。

这种霍尔维克级例如在DE19632375中描述，其中所述霍尔维克级具有多个彼此同中心地设置的、分别固定地与最后一个转子元件连接的圆柱形的元件。在所述圆柱形的元件之间设置有具有螺纹圈的不旋转的元件，使得通过圆柱形的元件的旋转实现将气体传输到螺纹圈中。将已输送的气体导入到霍尔维克级中在此通过与转子连接并且承载霍尔维克级的圆柱形元件的在最后一个转子元件中的开口或孔板实现。因为气体由此穿过板中的孔到达霍尔维克级中，所以出现流动损耗，所述流动损耗随之引起流量减小。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于高真空泵的定子元件以及一种高真空泵，借助于其能够实现流量改进。

根据本发明，所述目的的解决方案通过根据权利要求1所述的定子元件或通过根据权利要求11所述的高真空泵实现。

根据本发明的定子元件直接在轴向输送方向上设置在高真空泵、尤其涡轮分子泵的最后一个转子元件的下游。在此，在输送方向上在根据本发明的定子元件的下游还能够设置有分子泵或气体摩擦泵。根据本发明的定子元件具有壳体元件，所述壳体元件与真空泵的、尤其涡轮分子泵的壳体连接。代替壳体元件自身，也能够是与壳体连接的或由另一壳体包围的承载元件。在所述壳体元件或承载元件的内侧上设置有定子连接片。在此，定子连接片不同于各个设置在转子元件之间的定子叶片，优选地仅在转子元件的整个有效宽度上延伸，并且从壳体元件的内侧向内伸至尤其圆柱形的转子毂。优选地，定子连接片与常规设置在转子元件之间的定子叶片相反地向内敞开。此外，定子连接片优选对应于螺纹圈的连接片地设置成倾斜的或部分螺旋形的。因此，能够实现定子连接片的主动的（aktive）泵送作用，所述泵送作用反作用于回流，如其在常规定子叶片中出现的，并且此外促进输送作用。

通过定子叶片的这种设置和设计方案已然能够实现流量改进。在此特别优选的是在已安装的定子元件中，定子连接片包围圆柱形的转子毂，其中圆柱形的转子毂优选与最后一个转子元件连接进而同样地旋转。

在优选的实施形式中，本发明的主要方面在于，定子叶片的设计方案选择为，使得减小，或甚至避免在霍尔维克级中在相对置的螺纹壁和圆柱形的元件之间的相互作用。根据本发明，优选在螺纹中设有大的输送横截面，所述大的输送横截面促进泵送作用、尤其在靠内的邻近转子毂的区域中促进泵送作用。

优选地，定子连接片在圆周方向上沿壳体元件的内侧伸展。在此，每个单独的定子连接片优选是然而仅围绕圆周的一部分延伸的部分螺纹圈。在圆周方向上，定子连接片优选具有总周长的至少六分之一、尤其至少五分之一并且特别优选至少四分之一的长度。然而在此，定子连接片总是具有小于总周长的二分之一、尤其小于三分之一的长度。在此，定子连接片相对于泵的纵向方向或输送方向具有斜度。

优选地，定子连接片具有大于待输送的气体微粒的平均自由程长度的径向深度。尤其径向深度为待输送的气体微粒的平均自由程长度的至少1.2倍、优选1.5倍并且尤其至少2.5倍。因此，能够继续改进流量。在一个优选的实施形式中，定子连接片的径向深度因此为至少10mm、尤其至少15mm并且特别优选至少20mm。在此，最大径向深度为最大40mm、尤其最大30mm并且特别优选最大20mm。

为了进一步提高流量，通过高度或两个相邻的定子连接片之间的间距选择为大的并且优选为叶片深度的30%至60%、尤其45%至55%。

此外优选的是，相邻的定子连接片在圆周方向上以至少10%至70%、优选20%至70%并且特别优选30%至60%交叠。