[其他]涡轮分子泵

说明书

本发明是关于能在低真空度阶段内获得高抽气效率的涡轮分子泵。在第七届国际真空会议和第三届固体表面国际会议（维也纳.1977）的会议第25页至第32页题为“涡轮分子泵发展现况”的论文中指出，这种涡轮分子泵设计成机械地吹走气体分子的排气，因而达到超高的真空度。为了这个目的，泵体包括了由可高速转动的倾斜叶片组成的转子和由与转子叶片反向倾斜的叶片组成的定子。这些转子和定子通常按互相交替方法多级排列。

然而，用这种类型的泵，因多级叶片的压缩比低，低真空度阶段的抽气性能严重下降。为了消除这种缺点，可以有轴向配置的许多转子叶片和定子叶片以限定泵体。但是，这种结构导致笨重、受高速转动干扰和价格高的缺点。尤其是用常规的涡轮分子泵，在真空度为10^-3～10^-2乇时抽气速度突然下降，在真空度约为0.1乇时，抽气速度实际下降到零。因此，涡轮分子泵在低真空度阶段运行时，一般是把辅助真空泵如机械增压泵和旋转泵与涡轮分子泵适当连接，使得抽气能力得到补偿。

所谓混合式涡轮分子泵也一直在研制，以减小对这些前置泵的需要。这种类型的泵有一组在吸气口侧分级的转子和定子叶片，以及为使气体从上述叶片组引送到大气中在排气口侧有螺旋形的螺纹槽的定子。螺纹槽的深度是逐渐变浅（朝排气口）以提高压缩比。用这种混合型泵，泵体本身仍然不能给出提高压缩比的功能，并且要求具有复杂螺纹槽的定子，因此制造它需要复杂的机械加工。

虽然混合型涡轮分子泵能在低真空度阶段内获得高的抽气效率，但存在新的问题。按其特性，这种混合型泵要设计成使气体分子沿着由上述螺旋形螺纹槽限定的长通道定向排放，其切向动量施于转子表面的气体分子。这种螺旋槽内的通道沿程不具有节点，所以允许气体分子在任何方向流动，其结果是容易导致回流的分子破坏了已达到的极限真空。

本发明是根据上述技术背景作出的。本发明的主要目的是提供一种涡轮分子泵，其叶片结构经过改进具有增大压缩比的功能，使之可能在较低真空阶段抽气运行。

本发明的第二个目的是提供一种取混合型涡轮分子泵之优点弃混合型涡轮分子泵之缺点的涡轮分子泵，使之具有低真空阶段内高抽速效率，消除可能破坏已达到的极限真空度的气体分子的回流。

为了这个目的，根据本发明的涡轮分子泵是由互相交替方式排列的转子和定子叶片所组成。上述的转子叶片抽气时高速转动，在叶片组的中间或朝排气口侧有使压缩比增大的部位，在该部位的转子叶片的厚度大于接近吸气口侧的转子叶片。

作为本发明更为显著的实施例，把压缩比增大部位的转子叶片做成使其朝排气口侧逐渐变短。

作为本发明的另一个显著的实施例，混合型涡轮分子泵的柱形压缩比增大部位是由多个带螺纹槽的转子组成。换句话说，这种涡轮分子泵在吸气口侧和压缩比增大部位上有互相交替方式排列的转子和定子叶片以及定子环，在压缩比增大部位的一些转子是由环槽间隔开的柱体组成，且在其圆周表面有螺旋形槽。

图1是本发明第一个实施例的泵体（叶片）垂直截面图;图2（a）和（b）分别为图1转子实例的平面图和侧视图;图3（a）和（b）分别为图1所录的转子实例在压缩比增大部位的平面图和侧视图。图4是作为本发明的一个实施例（侧视图仅指出了转子5）的泵的主要部分的截面图;图5为指示图4中泵的一部分的放大图;图6是表示图4所示定子环外形的局部剖视图;图7是作为本发明另一个实施例（例视图仅示出转子5）的泵的主要部分的截面图;图8是表示图7中泵的一部分的放大图;图9是指出图7中所示的定子环外形的局部剖视图。

本发明的第一个实施例将在下面参照附图予以解释。

图1表示与本发明第一个实施例相关的涡轮分子泵主要部分的结构。如图所示，转子2a，2b，……，2i依次装配并固定到由马达（未表示）驱动的位于中心的驱动轴1上，上述的每个转子都有如图2所示的轮盘2Ⅰ周边径向伸出的并倾斜成预先规定角度的叶片2Ⅱ。定子3a，3b，……，3h依据与围绕上述转子2a，2b，……周围的环形隔叶块4夹紧的每个基部3Ⅰ定位并固定，使与上述转子叶片具有反向倾斜的每个上述定子的叶片3Ⅱ在所述转子叶片2Ⅱ，2Ⅱ之间定位。这样一来，规定数目的转子2a，2b，……和定子3a，3b，……互相交替地排列以构成泵体。用这种涡轮分子泵，当通过驱动轴1驱动的转子叶片2Ⅱ以高速转动时，转子叶片同气体分子碰撞并给出相同的轴向动量，因此产生强迫的分子流，与上述定子叶片3Ⅱ合作，从一端的吸气口A流到另一端的排气口B，使气体排出。