[发明专利]涡旋泵

说明书

一种泵，包括：彼此平行且分开安装的两个板；外部构件，所述外部构件围绕布置在所述两个板之间并且基本上垂直于所述两个板的至少一个柔性构件。柔性构件具有螺旋形状并且形成从泵的入口延伸到出口的通道的至少一个侧壁。驱动构件被配置成驱动所述柔性构件的内部部分，使得所述内部部分围绕所述外部构件内的路径处理，使得所述内部部分和所述外部构件之间的距离在所述内部部分的一侧上减小并且在所述内部部分的另一侧上增加。内部部分和外部构件之间的减小的距离导致至少一个通道的截面减小并且在至少一个通道中形成收缩部，内部部分的运动使得限制部相应地运动，使得当内部部分处理时沿着至少一个通道推动流体。

技术领域

本发明的领域涉及涡旋泵。

背景技术

常规的涡旋泵使用啮合在一起的两个刚性匹配的螺旋涡旋件。涡旋件中的一者具有相对于另一者的轨道运动，从而在渐开线或涡旋件之间捕获和泵送流体的凹穴。在一些情况下，涡旋件中的一者是固定的，而另一者安装在具有偏心中心的驱动轴上，使得其偏心地轨道运动而不旋转。产生相对轨道运动的另一种方法是通过使涡旋件同步运动，但具有偏移的旋转轴线共同旋转。因此，在这种情况下，两个涡旋件安装在平行的轴上，并且相对运动是相同的，好像一个在轨道运动而另一个是静止的。

气体通过涡旋件之间的间隙沿反向方向流动会破坏涡旋机构的效率。为了有效地控制这种泄漏，这种泵需要呈涡旋件形式的高精度以及它们相对位置的控制。这些高公差要求使得这种泵的制造成本很高。泄漏问题在螺旋壁的末端和相对的板之间特别严重，并且为了减少这种泄漏，在螺旋壁的接触相对的板的端表面上使用末端密封件。这些末端密封件随着时间的推移而磨损，并在泵内产生碎屑。

将期望形成一种具有提高的寿命和降低的成本的涡旋型泵。

发明内容

第一方面提供了一种泵，包括：彼此平行且分开安装的两个板；围绕至少一个柔性构件的外部构件，所述至少一个柔性构件布置在所述两个板之间并且基本上垂直于所述两个板，所述至少一个柔性构件具有螺旋形状，所述至少一个柔性构件形成从所述泵的入口延伸到出口的通道的至少一个侧壁；驱动构件，其被配置成驱动所述柔性构件的内部部分，使得所述内部部分围绕所述外部构件内的路径处理，使得所述内部部分和所述外部构件之间的距离在所述内部部分的一侧上减小并且在所述内部部分的另一侧上增加；其中所述减小的距离使得所述至少一个通道的截面减小，并且在所述至少一个通道中形成收缩部，所述内部部分的运动使得所述限制部相应地运动，从而当所述内部部分处理时沿着所述至少一个通道推动流体。

本发明的发明人认识到，如果在涡旋泵中使用柔性涡旋件，则响应于中心遵循旋转路径而使涡旋件扭曲的能力可以允许涡旋泵的两个刚性涡旋件由单个柔性涡旋件代替，柔性涡旋件的扭曲允许由柔性涡旋件形成的(一个或多个)通道相应地扭曲。实际上，柔性涡旋件的更靠近外部构件移动的内部部分使得涡旋件的在内部部分和外部构件之间的不同部分被挤压得更靠近在一起，这导致一个或多个通道内的一个或多个收缩部，所述收缩部与移动的内部部分一起移动并且沿着所述(一个或多个)通道泵送流体。

使用单个柔性涡旋件降低了泵的公差要求，并潜在地形成了低成本、长寿命泵的基础。

在一些实施例中，泵包括单个柔性构件，所述单个柔性构件形成从入口延伸到出口的所述通道的侧壁。在这种情况下，所述内部部分的处理使得所述柔性构件的相邻缠绕件之间的距离在所述螺旋件的直径上在所述内部部分的一侧上变得更靠近在一起，并且在所述内部部分的相对侧上进一步分开，所述内部部分的移动使得所述更靠近在一起的缠绕件沿着相应的路径移动，并且沿着所述通道将流体从所述入口推到所述出口。

柔性涡旋件可由单个螺旋件形成，使得在内部部分朝向外部构件移动的情况下，柔性构件的重叠的缠绕件被朝向彼此推动。内部部分的运动可以使得所有缠绕件被推靠在一起或彼此接触，从而形成多个收缩部并且提供多个分立的流体凹穴，从而沿着通道从入口向出口泵送流体。替代性地，可以是仅柔性缠绕件的子集变得足够接近以形成收缩部来提供有效的泵送，并且在这种情况下，泵仍然可以有效地操作，但是具有较少的凹穴。