Сборный турбомолекулярный вакуумный насос

 

Сущность изобретения: роторная группа содержит два ротора с параллель-ными окнами. Роторы вращаются в обратных направлениях . Статор имеет один вход всасывания и один выход нагнетания. Насос разделен в осевом направлении-на одну зону , размещенную со стороны всасывания. продолженную одной второй зоной. Первая зона является турбомолекулярной с лопатками и с двумя роторами, вторая зона - зоной с двумя вращающимися поршнями или винтами, с двумя параллельными осями. Одна из осей установлена с возможностью вращения привода двигателем, другая - средствами трансмиссии. В насосной зоне турбомолекулярного типа каждая ось содержит ряд дисков с лопатками, Расстояние, разделяющее обе оси, соответствует радиальной длине одной лопатки плюс диаметр несущей ее ступицы. Диски одной оси смещены в осевом направлении относительно дисков другой оси. Статор снабжен за каждым роторным диском одной диафрагмой со статорными лопатками. Каждая диафрагма находится в той же плоскости, что и диск, расположенный на другой оси. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. с/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э F 04 В 19/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4894002/29 (22) 27.12.90 (46) 15.11,92. Бюл. М 42 (31) 89.17.343 (32) 28.12.89 (33) FR (71) Алькатель СИТ (FR) (72) Клод Сольжо (FR) (56) Авторское свидетельство СССР

М 174314, кл. F 04 D 19/04, 1964. (54) СБОРНЫЙ ТУРБОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ

BAKYYMHЫЙ НАСОС (57) Сущность изобретения, роторная группа содержит два ротора с параллельными окнами, Роторы вращаются в обратных направлениях. Статор имеет один вход всасывания и один выход нагнетания. Насос разделен в осевом направлении-на одну зону, размещенную со стороны всасывания, Изобретение относится к вакуумным насосам.

Для создания вакуума при давлениях ниже 1 10 2 мбар с нагнетанием при атмосферном давлении в настоящее время используют насосную установку, содержащую один насос. предварительного разрежения и один вторичный насос с нагнетанием при давлении всасывания насоса предваритель ного разрежения.

Это относится также к некоторым промышленным способам, при которых давление в камере, в которой осуществляется указанный способ, может не быть таким низким, а может достигать несколько мбар, но при которых необходимо, выдерживая это давление, извлекать определенный де- Ж 1776333 АЗ продолженную одной второй зоной. Первая зона является турбомолекулярной с лопатками и с двумя роторами, вторая зона— зоной с двумя вращающимися поршнями или винтами, с двумя параллельными осями.

Одна из осей установлена с возможностью вращения привода двигателем, другая— средствами трансмиссии. В насосной зоне турбомолекулярного типа каждая ось содержит ряд дисков с лопатками, Расстояние, разделяющее обе оси, соответствует радиальной длине одной лопатки плюс диаметр несущей ее ступицы. Диски одной оси смещены в осевом направлении относительно дисков другой оси, Статор снабжен эа каждым роторным диском одной диафрагмой со статорными лопатками, Каждая диафрагма находится в той же плоскости, что и диск. расположенный на другой оси. 1 э.п. ф-лы, 5 ил. бит газа по способу, однако при этом давлении, насосы предварительного разрежения имеют очень небольшую обьемную подачу, и используют также, следовательно, насосную установку, содержащую один вторичный насос и один насос предварительного разрежения. Каждый насос, предварительного разрежения и вторичный, имеет собственный приводной двигатель.

Целью изобретения является предложение единой насосной установки с одним единственным приводным двигателем. способной нагнетать в атмосферу и достигать при всасывании очень высоких предельных вакуумов до 10 мбар.

Предметом изобретения является также насос, позволяющий создавать высокий ва1776333 куум и содержащий один статор и одну роторную группу, содержащую два ротора с параллельными осями, вращающимися в обратном направлении, причем статор содержит один вход всасывания и один выход нагнетания, отличающийся тем, что он разделяется на одну первую зону, размещенную со стороны всасывания, продолженную одной второй зоной. при этом указанная первая эона является зоной типа турбомолекулярной зоны с двумя роторами, указанная вторая зона является зоной типа эоны с двумя вращающимися поршнями или с винтами, с двумя параллельными осями, причем одна иэ осей приводится одним двигателем, а другая — средствами трансмиссии, Согласно способа выполнения изобретения каждая ось содержит в насосной зоне турбомолекулярного типа ряд дисков с лопатками, причем расстояние, разделяющее обе оси, соответствует примерно радиальной длине одной лопатки плюс диаметр несущей ее ступицы, при этом диски одной оси смещены в осевом направлении относительно дисков другой оси, статор снабжен ниже каждого роторного диска двумя роторами, одной диафрагмой со статорными лопатками таким образом, что каждая диафрагма, которая следует- за одним диском, несомым одной осью, находится в той же плоскости, что и роторный диск, несомый другой осью, причем указанная диафрагма прерывается на секторе, соответствующем роторному пространству. общему для двух статоров и расположенному между двумя осями, На фиг.1 — схематический вид одного насоса с высоким вакуумом; на фиг.2. — схема. иллюстрирующая циркуляцию носителя от одной ступени к другой в зоне высокого давления насоса; на фиг.3 — вариант по фиг.1, по которому часть высокого давления насоса является частью другого типа; на фиг.4 — вид насоса по фиг.1 или 3 с торца со стороны низкого давления: на фиг.5 — роторный диск с лопатками и статорная диафрагма с лопатками в их соответствующем размещении.

Со ссылкой на фиг.1 показан насос с высоким вакуумом, который содержит ста-тор I с одним входом всасывания 2 и с одним выходом нагнетания 3, Внутри статора размещается роторная группа с двумя роторами с двумя параллельными осями 4 и

5. вращающимися в обратном направлении.

Ось 4 приводится во вращение приводным двигателем 20, содержащим статор 6 и ротор 7, жестко связанный с осью 4. Ось

5 приводится во вращение в обратном направлении посредством зубчатого зацепления, содержащего два зубчатых колеса 8 и

9.

Насос разделяется на две зоны: первая

5 зона А расположена со стороны всасывания, вторая зона В следует за зоной А.

Зона А играет роль вторичного насоса и является зоной типа турбомолекуля рной зоны, а зона В играет роль насоса предвари10 тельного разрежения и является зоной типа двухроторного вакуумного насоса. В способе выполнения, показанном на фиг.3, зона

В насоса является зоной винтового типа в то время, как зона А идентична зоне по

15 фиг.1.

На фиг.1 зона В типа двухроторного вакуумного насоса содержит три ступени 10, t1, 12, разделенные перегородками 13, 14.

Каждая ступень двухроторного вакуумного

20 насоса является обычной и содержит два вращающихся поршня 15 и 16.

При прохождении перегородок 13, 14, а также при прохождении перегородки 40, отделяющей зону А от зоны В, оси 4, 5 несут

25 лабиринты герметичности типа динамического уплотнения 17. Подшипники 18; установленные в концевых стенках зоны В, удерживают комплект из двух роторов.

Всасывание в первой ступени 10 после

30 нагнетания турбомолекулярного насоса осуществляется через внутренний канал 19, а нагнетание нэ выходе третьей и последней ступени 12 — через канал 21, оканчивающийся отверстием нагнетания 3. Переход от

35 первой ступени10 ко второй ступени11 и от второй ступени 11 к третьей ступени 12 соответственно осуществляется через внутренние каналы 22 и 23.

Фиг.2 иллюстрируетдве ступени 10 и 11

40 зоны В.

Синхронизирующее зубчатое зацепление, образованное зубчатыми колесами 8, 9, «вляется, например, сухим зубчатым зацеплением. B противоположном случае, камера

45 зубчатого зацепления 24 изолируется от двигателя 20 и от последней ступени 12 посредством уплотнений герметичности.

На фиг.3 зона В представлена в виде винтового насоса также с тремя ступенями

50 10, 11, 12. Каждая ступень содержит два винтовых ротора 25 и 26, а впуск и нагнетание являются осевыми.

На фиг.1 и 3 эона А является идентичной.

55 В зоне А насос является насосом турбомолекулярного типа с лопатками, с двумя роторами, состоящими из дисков с лопатками 27 для первого ротора на оси 4 и из дисков с лопатками 28 для второго ротора на оси 5.

1776333

Как видно на фиг.1 и 3, диски 27 и 28 смещены восевом направлении,,так как пространство, разделяющее обе оси 4 и 5, не позволяет устанавливать их в одной и той же плоскости. Фактически это расстояние 5 соответствует примерно радиальной длине одной лопатки одного диска плюс величина диаметра ступицы, на которой установлены эти лопатки.

Ниже каждого диска 27 или 28 статор 1 снабжен одной статорной диафрагмой (диафрагмой 29 со стороны оси 4 и диафрагмой

30 — со стороны оси 5), эти диафрагмы несут лопатки. 15

Каждая диафрагма 29 размещается в той же плоскости, что и роторный диск 28, а каждая диафрагма 30 размещается в той же плоскости, что и роторный диск 27. Эти диафрагмы 29 и 30 не образуют сплошных 20 дисков, а прерываются на величину сектора, соответствующего роторному пространству, общему для двух статоров, в части, расположенной между осями 4 и 5, как это показано на фиг,5. Концы лопаток диафрагм 25

29 и 30 жестко связаны с кольцом 31 (32 для диафрагм 30), позволяющим закреплять их в статоре 1.

Таким образом, получают молекуляр- 30 ный насос, способный создавать очень высокие вторичные вакуумы с нагнетанием в атмосферу, имеющий только один единственный приводной двигатель и позволяющий получать большие дебиты при 35 небольших размерах, причем обьемная подача насоса близка к обьемной подаче, которая могла бы быть получена с помощью двух идентичных насосов, но обьединение которых заняло бы намного 40 больший обьем.

Формула изобретения

1. Сборный турбомолекулярный вакуумный насос для создания высокого вакуума, содер>кащий один статор и одну роторную группу, содержащую два ротора с параллельными осями, установленными с возможностью вращения в обратных направлениях, причем статор содержит один вход всасывания и один выход нагнетания, отл ича ю щийся тем, что,c целью упрощения конструкции и уменьшения ее габаритов, он разделен в осевом направлении на одну первую зону, размещенную со стороны всасывания, продолженную одной второй зоной, при этом первая зона является турбомолекулярной зоной с лопатками и с двумя роторами, а вторая зона является зоной с двумя вращающимися поршнями или с винтами, с двумя параллельными осями, причем одна иэ осей установлена с возможностью привода двигателем, а другая— средствами трансмиссии.

2.Насоспоп1,отлич ощийся тем, что в насосной зоне турбомолекулярного типа каждая ось содержит ряд дисков с лопатками, причем расстояние, разделяющее обе оси, соответствует радиальной длине одной лопатки плюс диаметр несущей ее ступицы, при этом диски одной оси смещены в осевом направлении относительно . дисков другой оси, статор снабжен за каждым роторным диском одной диафрагмой со статорными лопатками, при этом каждая диафрагма, которая следует за диском, располо>кенным на одной оси, находится в той же плоскости, что и роторный диск, расположенный на другой оси, причем диафрагма прерывается на секторе, соответствующем роторному пространству, общему для двух статоров, расположенных между двумя осями.

1776333

1776333

Составитель В. Рязанов

Редактор А. Хорина Техред М.Моргентал Корректор,- Й. КеШеля

Заказ 4050 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101