[发明专利]一种超洁净气体输送与转移泵

说明书

技术领域

本发明涉及真空技术领域，具体是一种超洁净气体输送与转移泵。

背景技术

集成电路、芯片制造等电子工业行业需要超洁净空间环境，也需要向工作腔输送或抽出超洁净的工作气体，核工业也需要处理含放射性物质气体处理；用于气体输送、转移或抽空的泵的种类很多，包括涡旋泵、柱塞泵、液环泵以及隔膜泵和摇摆泵等，这些泵早已广泛应用于多个工业领域，用于输送不同种类的气体或液体物质，但是对于一些特殊物质的输送，例如含放射性气体、超洁净气体，上述类型泵都不同程度存在一些致命缺点，不能完全满足使用环境要求；最典型的特点是被输送气体容易受到烃类物质污染，烃类物质主要来源于泵高速旋转轴承与轴间发挥润滑作用的润滑油，或者来源于轴密封填料，这些材料中通常也含有烃类物质，烃类物质通常是超洁净气体的主要污染源，当被输送气体为含放射性气体时，由于射线对有机材料的辐照损伤会导致材料密封性能下降，因此也不能用含有有机密封材料；这些泵还有一个共同缺点是吸气端压力较高，不能同时满足吸气压力低、排气压力高的要求，也不能满足对目标容器气体的完全转移要求；法国摇摆泵属于高纯气体输送与转移泵，整个泵组无油、不含有机材料，输出压力达到0.7MPa，进口极限压力小于50Pa，广泛作为含放射性物质气体的转移和输送，在原子能工业领域有广泛应用，但该型进口泵组价格很高，经济上不合算，技术上国外禁运；隔膜泵虽然能满足洁净气体循环要求，但由于吸气端压力较高，气体转移效率较低；液环泵以水作为工作介质，广泛应用于化学与食品工业的抽真空，液环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，液环泵的叶轮被偏心的安装在泵体中，当叶轮旋转时，进入水环泵泵体的液态工作介质被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，液体介质形成了一个与泵腔形状相似的等厚度的封闭的水环，水环的上部内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触。此时，叶轮轮毂与水环之间形成了一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔；如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时，小腔的容积逐渐由小变大，压强不断的降低，且与吸排气盘上的进气口相通，当小腔空间内的压强低于被抽容器内的压强，根据气体压强平衡的原理，被抽的气体不断地被抽进小腔，此时正处于吸气过程；当吸气完成时与进气口隔绝，从Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ断面，小腔的容积正逐渐减小，压力不断地增大，此时正处于压缩过程，当压缩的气体提前达到排气压力时，从辅助排气阀提前排气；从断面Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ，而与排气口相通的小腔的容积进一步地减小压强进一步的升高，当气体的压强大于排气压强时，被压缩的气体从排气口被排出，在泵的连续运转过程中，不断地进行着吸气、压缩、排气过程，从而达到连续抽气的目的，但由于室温下水的蒸汽压力较高，因此水环泵的吸气压力也高，只能用做初真空，同时但该型泵的被输送气体会被水汽污染；因此开发能满足超洁净、含放射性气体转移与输送要求，流量较大的，安全、可靠使用的新泵很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能满足超洁净气体或含放射性气体转移与输送要求、安全、可靠的超洁净气体输送与转移泵，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超洁净气体输送与转移泵，基于液环泵基本原理设计，包括基座、安装于基座上的电机、与电机相连接的泵体、与泵体排气口依次连接的水银回流收集器和水银蒸汽去除器；所述排气口与水银回流收集器进气口连接，水银回流收集器的气体出口与水银蒸汽去除器进气口连接；所述电机驱动泵体实现超洁净气体从泵体进气口的吸入，水银回流收集器和水银蒸汽去除器用于除去被输送气体中的微量水银蒸汽，达到从水银蒸汽去除器排出的目的；电机驱动泵体的叶轮高速旋转，吸入和排出被输送气体，与此同时利用水银回流收集器和水银蒸汽去除器实现被输送气体中微量水银蒸汽的完全去除。

作为本发明进一步的方案：所述泵体包括齿轮箱、泵壳体、叶轮、主轴、进气口、排气口和水银填充部，所述泵壳体上设置有进气口和排气口，泵壳体内设置有主轴，主轴上安装有叶轮，主轴连接到齿轮箱内，所述泵壳体的泵腔内填充有水银填充部，泵体的排气口与水银回流收集器的水银回流收集器进气口连接。