[发明专利]双轴泵和泵送方法

说明书

双轴泵包括：两个协作的转子，其被构造成绕平行的旋转轴线沿相反方向旋转；定子，其包括定子孔，所述转子被安装在该定子孔中以进行旋转。定子孔包括在两条旋转轴线之间的中心部分以及在两条轴线外部的外部部分，所述转子被构造成具有与定子孔协作的尺寸，使得当在外部部分的至少一部分中旋转时，每个转子的远离另一转子的外边缘与定子孔密封。流体入口被设置在定子孔中，该流体入口的至少一部分在所述定子孔的位于旋转轴线之间的中心部分中。流体出口被设置在定子孔的相对表面中，该流体出口在定子孔的中心部分中。流体入口和流体出口布置成使得在所述转子旋转时，所述转子各自在流体入口和流体出口之间移动泵送室；其中，流体入口的至少一部分布置成延伸超过定子孔的中心部分。

技术领域

本发明涉及双轴泵。

背景技术

双轴泵根据协作的转子原理来操作，其中两个转子沿相反方向旋转，并且被形成于转子和定子孔之间的泵送室在气体入口和气体出口之间移动。为了避免气体在入口和出口之间的回流，转子一般被构造成使得泵送室在其向出口打开之前相对于入口被密封。该要求限制了这些开口的尺寸。

泵的流率或流量（capacity）能够通过增加其尺寸抑或通过增加其旋转速度来增加。增加泵的尺寸增加了材料成本并限制其应用。一般来说，期望减小泵的尺寸以减小材料使用以及运输的成本和被安装时的占地面积。增加旋转速度没有与增加尺寸相同的缺点，然而，对泵的旋转速度能够增加的量存在限制。限制因素包括材料强度以及使流体被泵送到泵中和从泵中被泵送出的能力。如果常规双轴泵运行得更快，则已发现的是，超过一定速度，就不存在流率或流量的对应的增加了。

将期望的是，提供具有小尺寸和高流量的双轴泵。

发明内容

第一方面提供了一种双轴泵，所述双轴泵包括：两个协作的转子，其被构造成绕平行的旋转轴线沿相反方向旋转；定子，其包括定子孔，所述转子被安装在该定子孔中以进行旋转；所述定子孔包括在所述两条旋转轴线之间的中心部分、以及在所述两条轴线外部的外部部分，所述转子被构造成具有与所述定子孔协作的尺寸，使得当在所述外部部分的至少一部分中旋转时，每个转子的远离另一转子的外边缘与所述定子孔密封；在所述定子孔中的流体入口，所述流体入口的至少一部分在所述定子孔的位于所述旋转轴线之间的所述中心部分中；在所述定子孔的相对表面中的流体出口，所述流体出口在所述定子孔的所述中心部分中；所述流体入口和流体出口布置成使得在所述转子旋转时，所述转子各自在所述流体入口和所述流体出口之间移动泵送室；其中，所述流体入口的至少一部分布置成延伸超过所述定子孔的所述中心部分。

本发明的发明人认识到，在增加泵的速度时的限制因素是进入泵中的流体的入口流导（inlet conductance）或流率。实际上，在超过一定速度的情况下，入口流导阻止性能随轴速度的增加成比例地增加。常规地，双轴泵中的流体入口的位置和尺寸受限于其操作模式。在这点上，当转子旋转时，双轴泵通过由转子和定子孔限定的泵送室在流体入口和流体出口之间移动气体来操作。为了有效地泵送气体，当与排气部流体连通时，泵送室应被密封成与气体入口隔绝。因此，常规地，气体入口的尺寸被限制为不延伸超过转子轴线。因此，在上止点位置处，转子常规地将入口和出口两者密封成与被限定在转子和定子孔之间的泵送室隔绝。在上止点位置之前，入口向泵送室打开，而超过该上止点位置，气体向泵送室打开。

为了改善入口流导，发明人认识到，增加入口的尺寸使得其延伸超过其尺寸的惯常极限（即，超过旋转轴线）将不仅提供用于向泵输入任何流体的区域的增加，而且还提供用于输入流体的时间的增加，因为尺寸的增加向被密封成与泵送室隔绝的入口提供了延迟。