[发明专利]带有级间入口的多级涡轮分子泵

说明书

公开了一种多级涡轮分子泵。泵包括：较高真空级，其包括多个转子叶片排；较低真空级，其包括直径比较高真空级的转子叶片排大的多个转子叶片排；级间入口，其用于在较高真空级与较低真空级之间将气体输入到涡轮分子泵中，该入口从泵的外圆周延伸至在较大直径内的径向位置，并包括用于在轴向方向上引导气体进入泵的气体引导构造。

技术领域

本发明的领域涉及涡轮分子泵，并且尤其地涉及带有级间入口的多级涡轮分子泵。

背景技术

已知提供高真空和超高真空的涡轮分子泵。这些泵是动量传递泵，其中进入泵的气体分子由旋转的转子叶片给予动量。泵包括多个有角度的转子叶片与定子叶片的排对，转子叶片排的叶片是有角度的，以朝着泵的排出端推动气体分子。在一些情况下，可存在比定子多的转子叶片排，使得一个或多个转子叶片排不与对应的定子配对。

已开发了多端口或分流的泵，以能够实现在不同压力下的几个不同腔室通过单个泵的泵送。第一级从非常低的压力的高真空腔室接收气体，并且随后的级从较高压力的较低真空腔室接收气体。传统地，气体已经由位于泵的级中的两级之间的圆周上的孔隙在径向方向上进入泵。这样的孔隙在两级之间需要合理的距离，以便为该气体输入提供空间。图1示出了这样的传统涡轮分子泵。

期望的是，提供带有级间入口的紧凑的多级涡轮分子泵，其提供不同级的有效泵送。

发明内容

本发明的第一方面提供一种多级涡轮分子泵，包括：较高真空级，其包括多个转子叶片排；较低真空级，其包括直径比所述较高真空级的所述转子叶片排的直径大的多个转子叶片排；级间入口，其用于在所述较高真空级与所述较低真空级之间将气体输入到所述涡轮分子泵中，所述入口从所述泵的外圆周延伸至在所述较大直径内的径向位置，并包括用于在轴向方向上引导进入所述泵的所述气体的气体引导构造。

本发明的发明人认识到，允许在径向方向上的气体输入的多级涡轮分子泵的不同级的转子叶片排之间的间隙导致泵不紧凑。他们还认识到，涡轮分子泵中的泵送级可具有朝着下游方向直径逐渐增大的转子叶片排。涡轮分子泵中的最高真空级的转子直径受其附接至的腔室的出口尺寸支配，并且这可由标准设定。随后的转子叶片排不那么受约束，并且可具有较大的直径。相邻级的转子叶片排之间的尺寸差异为能在轴向方向上并且朝着较大直径的转子叶片排的外圆周引导气体的气体入口提供机会。这不仅减轻两级之间相当大的间隙的需求，而且其还提供朝着转子尖端引导的气体流动，所述转子尖端是泵的最有效的泵送位置，在那里，转子叶片具有最高的速度。因而，提供一种带有改善的泵送效率的紧凑的泵。

在一些实施例中，所述入口包括所述气体引导构造和至少一个孔隙，所述至少一个孔隙在所述较大直径与所述较高真空级的至少一个转子的直径之间朝着所述泵的径向外部位置定位。

在一些实施例中，所述至少一个孔隙在大致与所述泵的轴线垂直的平面中。

将在大致与泵轴线垂直的平面中的入口的孔隙设置在较大直径内的位置，允许气体垂直地流过该孔隙，以在轴向方向上进入泵中并到该较大直径的转子的外尖端上。大致与轴线垂直的平面被认为是与轴线成70°与110°之间的角度的平面。

在一些实施例中，所述泵包括位于围绕所述泵的圆周的不同位置的多个孔隙。

尽管可只有单个孔隙，但在一些实施例中，有多个孔隙，并且它们位于围绕泵的圆周的不同位置，从而改善流动均匀性并提高泵的有效性和效率。

在一些实施例中，所述气体引导构造的所述至少一部分包括大致轴向取向的表面。

在一些实施例中，所述气体引导构造包括从在所述泵的外圆周处的大致径向取向的表面变成在所述气体引导构造的径向最里面的点处的大致轴向取向的表面的表面。