專利名稱：一種抽吸高真空度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高真空度的設(shè)備和方法，具體地是一種以無密封填料、無進(jìn)、排氣閥門、無直接磨損、長壽命、高效率為其特點的抽吸高真空度的方法。
在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域及科學(xué)實驗中獲取高真空度一般使用真空泵，真空泵是一種置備真空環(huán)境所必備的設(shè)備，現(xiàn)有的真空泵設(shè)計有往復(fù)式和回旋式，一般設(shè)置有進(jìn)氣閥門，其密封依靠密封圈或密封填料，其效率和可產(chǎn)生的真空度受密封不嚴(yán)，閥門不嚴(yán)等造成氣體往返、滲漏和有害氣室的影響不能滿足高效率，高真空度的需要，這里說的有害氣室即抽排氣過程中存留不能排出而返還氣體的空間，現(xiàn)有技術(shù)中，結(jié)構(gòu)簡單的真空設(shè)備由于泄漏而達(dá)不到高真空度的要求，能達(dá)到高真空度的真空設(shè)備則由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度要求高而價格昂貴，并因有直接磨損而影響使用壽命降低，且也很難達(dá)到絕對壓力的要求。
本發(fā)明的目的是提供一種抽吸高真空度的方法，具有無進(jìn)氣閥門、無直接磨損、無密封填料的特點，可實現(xiàn)高真空度直到絕對壓力的真空要求，并且高效率，長壽命，構(gòu)造簡單，易于推廣，用途廣泛。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種抽吸高真空度的方法，包括A.一專用裝置，該裝置有一安裝有葉輪片的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)軸偏心地安裝于一缸體的圓形內(nèi)腔中；B.缸體內(nèi)腔兩端與裝有液體介質(zhì)的連接端蓋的容器連通，液體介質(zhì)進(jìn)入缸體內(nèi)腔；C.葉輪高速旋轉(zhuǎn)，推動液體介質(zhì)旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，液體介質(zhì)貼靠缸體內(nèi)腔的圓孔壁形成有一定厚度的液體介質(zhì)圓環(huán)，該圓環(huán)的內(nèi)環(huán)面與葉輪的輪轂外圓面之間形成一新月形的空間；D.按照葉輪旋轉(zhuǎn)方向，于新月形空間起始端的尖角處設(shè)置一吸氣口，于新月形空間終止端的尖角處設(shè)置一排氣口，所述吸氣口和排氣口的形狀及位置與新月形空間的起始終和終止端的尖角重合，所述吸氣口連接被抽真空容器，所述排氣口連通容器內(nèi)的液體介質(zhì)，并由上頂接通大氣；E.抽氣過程是連續(xù)進(jìn)行的。
在這種由主軸、葉輪、泵體，流體介質(zhì)容器及主軸等部件組成的全封閉式。長壽命，高效率，高真空度(絕壓)真空設(shè)備，其特點是與主軸相連的葉輪在主軸的帶動下轉(zhuǎn)動，泵體內(nèi)的流體介質(zhì)在離心力的作用下在泵體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，由于葉輪與泵體的偏心而形成一定厚度的流體介質(zhì)環(huán)，流體介質(zhì)環(huán)與葉輪輪轂之間形成新月形空間，輪轂與流體介質(zhì)環(huán)相接觸形成高低壓腔的分離，葉輪與流體介質(zhì)環(huán)之間的氣室由小變大的過程為吸氣過程，由大變小的過程為排氣過程，為了消除主軸與端蓋葉輪端面的間隙引起的氣體的滲漏，端蓋外可為一流體介質(zhì)箱，使?jié)B漏的物體為流體介質(zhì)，滲漏的流體介質(zhì)在缸體端面上形成膜改善葉輪與端面的密封，滲漏的流體介質(zhì)在壓縮過程中被從排氣口排出缸體。
本發(fā)明有以下積極有益的效果1.能實現(xiàn)高真空度利用葉片，輪轂和流體介質(zhì)環(huán)之間的空間由小變大，再由大變小的過程進(jìn)行抽氣和排氣，主軸與端蓋，葉片與泵體之間均為無磨擦的間隙配合，一切間隙造成的高低壓腔之間，軸與端蓋之間的滲漏物不是氣，而是兩端蓋流體介質(zhì)箱內(nèi)的流體介質(zhì)及由主軸承滲進(jìn)泵體的流體介質(zhì)在端蓋內(nèi)表面形成的流體介質(zhì)膜，排除了氣體回躥的問題，因而不需設(shè)置進(jìn)、排氣閥門，能實現(xiàn)高真空度，達(dá)到絕對壓力的真空。
2.無有害氣室，本發(fā)明抽氣過程是連續(xù)的，抽氣的初始容積為零，沒有有害氣室，從而有利于提高抽空極限。
3.工作氣室的所有滲漏均為流體介質(zhì)，防止了氣體的回躥。
4.無直接磨損泵體與主軸無需密封填料，泵體與葉片間均無磨擦，降低了功耗。
5.液體介質(zhì)可根據(jù)需要選用不同的液體，如水、油，其它少蒸發(fā)或無蒸發(fā)的液體或潤滑性能好的液體。
6.構(gòu)造簡單，制造成本相對較低，便于推廣，具有較大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
7.用途廣泛，可廣泛應(yīng)用于對真空度的各種需要，如石油、化工、制藥、食品、軍工、科學(xué)試驗等。
現(xiàn)以較佳實施例結(jié)合附圖進(jìn)行說明

圖1是本發(fā)明實施例的構(gòu)造示意2是圖1的A-A視圖。
圖3是圖1實施例的外形圖。
附圖編號為1-主軸 7-吸氣口2-葉輪 8-排氣口3-葉輪輪轂 9-主軸轉(zhuǎn)動方向4-泵體 10-流體介質(zhì)環(huán)5-端蓋流體介質(zhì)箱11-連接被抽真空容器的吸氣管
6-軸承12-通向大氣的空氣排出管本發(fā)明的抽吸高真空度的方法，可用圖1所示的一種實施例來實現(xiàn)，圖1所示裝置是一種液體介質(zhì)全封閉式高真空度真空泵，其構(gòu)造包含葉輪和泵體。
A.安裝在主軸(1)上的葉輪輪轂(3)和葉輪(2)由兩端軸承(6)支承主軸(1)中心線與泵體(4)中心線相互平行且有一偏心距。
B.在泵體軸向兩端各有一端蓋液體介質(zhì)箱，在該介質(zhì)箱與泵體連接的兩個端蓋平面上各有一吸氣(7)和一排氣口(8)，該吸氣口(7)和排氣口(8)的形狀及位置各與一新月形空間的兩個尖端形狀相重合；該新月形空間由液體介質(zhì)環(huán)(10)的內(nèi)環(huán)面與葉輪輪轂(3)的外圓面輪廓形成，所述液體介質(zhì)環(huán)(10)是在葉輪(2)高速旋轉(zhuǎn)時帶動泵體(4)內(nèi)的液體介質(zhì)旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下而自然形成的與泵體(4)同心的緊貼于泵體(4)內(nèi)圓表面的液體介質(zhì)圓環(huán)。根據(jù)葉片轉(zhuǎn)動方向，所述吸氣口(7)設(shè)置于新月形空間的起始端，該吸氣口連接吸氣管(11)，該吸氣管與液體介質(zhì)箱中的液體介質(zhì)隔絕，從端蓋液體介質(zhì)箱的端面通出，連接于被抽真空的容器，所述排氣口(8)設(shè)置于新月形空間的終止端，該排氣口與液體介質(zhì)箱中的液體連通，空氣排出管(12)由液體介質(zhì)箱(5)上端引出與大氣相通。
實施時，所述液體介質(zhì)可以是水、油及其他非氣體的流體。
在圖1中，主軸(1)與端蓋流體介質(zhì)箱(5)之間的泵體側(cè)壁為間隙配合，在斷面圖中，(7)為端蓋流體介質(zhì)箱(5)上的吸氣口，(8)為端蓋流體介質(zhì)箱上的排氣口，主軸轉(zhuǎn)動方向如箭頭(9)所示，(10)為流體介質(zhì)環(huán)，本發(fā)明的工作過程是這樣實現(xiàn)的在泵體(4)內(nèi)偏心安裝的主軸(1)按箭頭(9)所示方向轉(zhuǎn)動，帶動泵體(4)內(nèi)的流體介質(zhì)旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下形成流體介質(zhì)環(huán)(10)，流體介質(zhì)環(huán)(10)的內(nèi)表面與葉輪輪轂(3)外廓之間形成一新月形空間，從流體介質(zhì)環(huán)(10)和葉輪輪轂(3)圍成的空間漸漸增大，氣體從吸氣口(7)吸入，該過程為吸氣過程，當(dāng)空間增至最大值后葉輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，兩葉片與流體介質(zhì)環(huán)(10)和葉輪輪轂(3)圍成的空間漸漸縮小，空氣將被從排氣口(8)排出，直至該空間被壓縮至零，所有的空氣被排出，該過程為排氣過程，所有的滲漏如葉輪(2)與端蓋流體介質(zhì)箱(5)接觸面的滲漏，主軸(1)與端蓋(5)上的軸孔間的滲漏均為流體介質(zhì)，在壓縮過程中將會把所有的空氣和多余的流體介質(zhì)全部排出，然后以零容積進(jìn)入吸氣過程，連續(xù)的轉(zhuǎn)動形成連續(xù)的抽吸，將空氣從吸氣口吸入后從排氣口排出。
在上述工作原理的基礎(chǔ)上可進(jìn)行變形設(shè)計以適應(yīng)不同要求，如(一)根據(jù)工作需要泵體內(nèi)的流體介質(zhì)可以用水或其它介質(zhì)如油類或其它不易揮發(fā)，不與所抽吸的氣體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的液體替代，以改變潤滑狀態(tài)，增加適用范圍，加深真空度。
(二)改變主軸(1)，葉輪(2)，葉輪輪轂(3)，泵體(4)，端蓋流體介質(zhì)箱(5)等機(jī)件的材料可適應(yīng)不同的工作介質(zhì)和工作環(huán)境，如抽吸腐蝕性氣體，工作在腐蝕性環(huán)境等。
由上述變形設(shè)計方法可以看出本發(fā)明有很廣的適用性。
實施時，可以采用不易揮發(fā)的液體，消除由于液體揮發(fā)對的真空度的影響，制成適用于要求高真空度的真空泵。
實施時，可以采用不銹鋼或其它合金，合成材料制造的真空泵可滿足工作介質(zhì)，工作環(huán)境對真空泵的不同要求如耐酸、耐堿、高溫等。
權(quán)利要求
1.一種抽吸高真空度的方法，其特征在于所述方法包括A.一專用裝置，該裝置有一安裝有葉輪片的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)軸偏心地安裝于一缸體的圓形內(nèi)腔中；B.缸體內(nèi)腔兩端與裝有液體介質(zhì)的連接端蓋的容器連通，液體介質(zhì)進(jìn)入缸體內(nèi)腔；C.葉輪高速旋轉(zhuǎn)，推動液體介質(zhì)旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，液體介質(zhì)貼靠缸體內(nèi)腔的圓孔壁形成有一定厚度的液體介質(zhì)圓環(huán)，該圓環(huán)的內(nèi)環(huán)面與葉輪的輪轂外圓面之間形成一新月形的空間；D.按照葉輪旋轉(zhuǎn)方向，于新月形空間起始端的尖角處設(shè)置一吸氣口，于新月形空間終止端的尖角處設(shè)置一排氣口，所述吸氣口和排氣口的形狀及位置與新月形空間的起始終和終止端的尖角重合，所述吸氣口連接被抽真空容器，所述排氣口連通容器內(nèi)的液體介質(zhì)，并由上頂接通大氣；E.抽氣過程是連續(xù)進(jìn)行的。
2.如權(quán)利要求1所述的抽吸高真空度的方法，其特征在于所述裝置是一種液體介質(zhì)全封閉式高真空度真空泵，其構(gòu)造包含葉輪和泵體，其特征在于A.安裝在主軸(1)上的葉輪輪轂(3)和葉輪(2)由兩端軸承(6)支承，主軸(1)中心線與泵體(4)中心線相互平行且有一偏心距；B.在泵體軸向兩端各有一端蓋液體介質(zhì)箱，在該介質(zhì)箱與泵體連接的兩個端蓋平面上各有一吸氣(7)和一排氣口(8)，該吸氣口(7)和排氣口(8)的形狀及位置各與一新月形空間的兩個尖端形狀相重合；該新月形空間由液體介質(zhì)環(huán)(10)的內(nèi)環(huán)面與葉輪輪轂(3)的外圓面輪廓形成，所述液體介質(zhì)環(huán)(10)是在葉輪(2)高速旋轉(zhuǎn)時帶動泵體(4)內(nèi)的液體介質(zhì)旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下而自然形成的與泵體(4)同心且緊貼于泵體(4)內(nèi)圓表面有一定厚度的液體介質(zhì)圓環(huán)。根據(jù)葉片轉(zhuǎn)動方向，所述吸氣口(7)設(shè)置于新月形空間的起始端，該吸氣口連接吸氣管(11)，該吸氣管與液體介質(zhì)箱中的液體介質(zhì)隔絕，從端蓋液體介質(zhì)箱的端面通出，連接于被抽真空的容器，所述排氣口(8)設(shè)置于新月形空間的終止端，該排氣口與液體介質(zhì)箱中的液體連通，空氣排出管(12)由液體介質(zhì)箱(5)上端引出與大氣相通。
3.如權(quán)利要求1所述的抽吸高真空度的方法，其特征在于所述液體介質(zhì)可以是水、油及其他非氣體的流體。
全文摘要
一種抽吸高真空度的方法，包括一專用裝置，該裝置有一安裝有葉輪片的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)軸偏心地安裝于一缸體的圓形內(nèi)腔中，缸體內(nèi)腔兩端與裝有液體介質(zhì)的連接端蓋的容器連通，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，液體介質(zhì)貼靠缸體內(nèi)腔的圓孔壁形成一液體介質(zhì)圓環(huán)，該圓環(huán)的內(nèi)環(huán)面與葉輪的輪轂外圓之間形成一新月形的空間，于該新月形空間起始端和終止端的尖角處分別設(shè)置吸氣口和排氣口，本發(fā)明具有無進(jìn)、排氣閥門，無密封填料，無直接磨損，高效率，長壽命的特點，可實現(xiàn)高真空度直至絕對壓力的真空要求。
文檔編號F04C19/00GK1143719SQ9610716
公開日1997年2月26日 申請日期1996年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月17日
發(fā)明者于進(jìn)才, 馬國琪 申請人:于進(jìn)才