TW201510362A - 真空泵及用於操作真空泵的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明相關於一真空泵，特別是一轉葉泵，包含一配置於一泵殼(10)中的吸入室(12)。在吸入室(12)中，配置一運送元件(14、16)。在吸入室(12)的一入口(22)，提供一止回閥(28)。為了在存在於入口(22)的區域的低壓下關閉止回閥(28)，一流體裝置(36)被配置毗鄰於螺旋彈簧(34)。當真空泵關閉時，一開關活塞(40)被移入一位置，在該位置中流體係經由一進給通道(42)流入一連接通道(38)，使得流體藉由流入進給通道(42)而關閉止回閥(28)。

Description

真空泵及用於操作真空泵的方法
本發明係相關於一真空泵且相關於一用於操作真空泵的方法。
例如轉葉泵(rotary vane pump)的真空泵包含一位於泵殼的吸入室。在吸入室的內部，配置有一運送氣體介質的運送元件。在一轉葉泵中，該運送元件包含一偏心配置於圓柱吸入室的轉子元件，而複數個滑動葉片係提供於轉子元件中。該滑動葉片被固持以位移於轉子元件的狹縫中並緊靠於吸入室的內側上。藉由偏心配置的轉子元件的轉動，介質會被從吸入室的一入口運送至一出口，該出口係藉助於配置於相鄰的滑動葉片間的室產生且在轉動的效果下，會改變大小。當真空泵已關閉，為了避免使介質流回入被真空泵排空的室，一止回閥被配置於入口的區域中。在一止回閥的機械實施例中，閥已藉由一彈簧被調整。為了保證吸入埠的安全關閉，葉片必須被緊密地調整至其密封表面。在泵的低壓的情形中，特別是壓力低於1毫巴，存在有泵的運送性能會降低的缺點。
除了止回閥外，EP 2530325已知提供一啟動止回閥的控制閥。在操作時，控制閥經由一通道連接至一油泵。藉由由油泵產生的壓力，控制閥的一封閉活塞被固持於封閉位置中。當關閉真空泵時，油泵亦會被關閉。因為控制泵的開關活塞被施予彈簧偏壓，控制閥會被打開。此有如下效果：一連接至控制閥的加壓空氣通道會被打開且經由另一通道，加壓空氣會流至止回閥並會迫使此閥進入一關閉位置，此構造使其必須提供一油泵，在操作期間該油泵會維持一關閉控制閥的油壓。更且，亦在泵關閉後，一加壓空氣容器必須被提供，以從其供應加壓空氣至止回閥以便關閉閥。
更且，已知提供一可電磁開關閥代替提供一彈簧調整止回閥。藉此，在泵入口的低壓的情況亦能維持泵性能。然而，電磁閥的提供不利於負擔對應的控制單元及電流供應的需求。
本發明的一目的係提供一真空泵及一用於操作真空泵的方法，同樣在不提供一電磁閥的情況下，即便特別是在入口具有低於1毫巴的低壓情形下亦可得到最佳化的泵效能。
依據本發明，上述的目的係藉由一依據請求項1的真空泵以及一依據請求項8的用於操作一真空泵的方法達成。
依據本發明的真空泵，特別可以是一轉葉泵，包含一位於外殼中的吸入室。在吸入室的內部，配 置至少一運送元件。在一轉葉泵的情形中，此運送元件會是一偏心地配置於一圓柱形吸入室並包含可移動於狹縫中的滑動葉片的圓柱形運送元件。該滑動葉片係毗鄰於吸入室的內壁。更且，吸入室係連接至一入口及一出口。運送元件的轉動會產生一經由往出口方向的入口之特別氣體介質的運送以便將一連接至入口的室排空。在入口的區域中，配置一止回閥以當真空泵已被關閉時關閉入口。在此配置中，止回閥可被整合於一形成入口的入口通道中。藉由止回閥，防止被運送的介質回流進入已排空的室。依據本發明，為了即使在入口區域中為低壓，特別是壓力低於1毫巴的情形下亦可實現一泵的高泵性能，而提供一流體裝置。當真空泵已關閉，該流體裝置會作用於止回閥上以關閉該止回閥。此優點為：在入口區域中為低壓的情形下，止回閥也會是大開且較佳係完全打開。更且，在低壓的情形下，亦能實現一高泵性能。藉由提供用於啟動止回閥的流體裝置，使得較之於一機械、彈簧調整的止回閥更能擴大止回閥及吸入埠之間的間隙。依據給定的情形，此一彈簧亦可完全被省略。
依據流體裝置的一特別的較佳實施例，此裝 置包含一流體操作開關元件，例如一開關活塞。取決於開關活塞的位置，一流體會作用於止回閥以關閉止回閥。特別是一流體裝置且一特別為開關活塞的形式的流體操作元件的提供具有下列的優點：藉由流體進行流體裝置的啟動，因而無須電控制以及電流供應器。
較佳地，開關元件係經由一連接通道連接至 止回閥，其中連接通道係直接或經由入口通道連接至止回閥，藉由該入口通道待運送的介質被吸入吸入室。更且，流體裝置的開關元件係連接至一進給通道，在該進給通道中一加壓流體被提供。在操作真空泵期間，一壓力係藉助此加壓流體施加至開關活塞上。在關閉位置時，開關元件及止回閥之間的連接通道被關閉。因為若連接通道係非直接連接至止回閥但係經由入口通道不直接連接至止回閥的情況下特別有利，否則流體會被從連接通道吸入真空泵的吸入室。
當關閉真空泵時，進給通道與連接通道之間 的連接係藉由操作開關元件被建立，亦即，特別是藉由移位開關活塞。然後，流體會於止回閥的方向從進給通道流經連接通道且選擇性地流經入口通道並會關閉後者，因而在真空泵已被關閉後，沒有介質能流回進入排空的室。
更且，較佳地，開關元件係連接至關閉通道。 藉由改變在關閉通道的流體的壓力，關閉元件能被啟動。在此方面，較佳為為了關閉開關元件，當真空泵在操作時經由關閉通道將一壓力施加於關閉元件。一對應的壓力的減少或一對應的壓降則會導致開關元件的打開移動，亦即，特別是開關活塞的一移位。特佳的是，為了於關閉通道中增進一壓力，通道係連接至真空泵的出口。因為在真空泵的出口的當時的壓力無疑地高於在真空泵的入口的壓力，為了關閉開關元件，可經由開關通 道傳輸此壓力至開關元件，因而壓力會特別作用於開關活塞上。
當關閉真空泵時，在泵出口的壓力會減少。 在此較佳實施例中，具有以下效果：分別連接至出口和出口區域的關閉通道中的壓力亦會減少。藉此，流體裝置會被打開。打開的程序在此可例如被一彈簧支撐。除了或別於彈簧，此一支撐可藉由一經由進給通道作用至開關元件上的壓力達成。
依據一特佳實施例，開關元件係以如此一方 式設計：在封閉通道中當時的壓力及在進給通道中當時的壓力會於相反方向作用於開關元件上，特別是作用至開關活塞的彼此相反活塞面上。此具有優點：假設彼此相反活塞面具有相同大小，在操作期間，只要在封閉通道中的壓力高於在進給通道的壓力，開關活塞會保持關閉。在不同大小的活塞面的情形中，彼此相反的力會決定開關元件的開關狀態，亦即，決定開關活塞的位置。 這些力會取決於有效的活塞面的壓力和大小。如此，藉由活塞幾何的對應的適配，活塞面可以適應當時的壓力，因而在一方面，可保證在操作期間開關元件會可靠的關閉，且在另一方面，可保證當關閉真空泵時開關元件會快速打開。較佳為進給通道係連接至真空泵的一壓力產生裝置。該裝置係較佳實現為一壓縮區域，該壓縮區域係被配置於真空產生器中之距出口前的一短距離處。
特別地，開關元件的活塞幾何係以如此一方式設計：開關元件包含一連接至進給通道42的中空室。藉此，一對應的有效的表面係形成於開關元件內。
上述的藉助一流體裝置作用於一止回閥的發明原理不限於轉葉泵而亦能被運用於不同設計的真空泵。不管真空泵的設計，特佳的是供給至開關通道及用來開閉開關元件且特別是開關活塞的流體由被運送的介質組成。在一例如轉葉泵的油潤滑的真空泵中，介質是氣體及油的混合物，其係因為用來密封吸入室內壁的轉葉的油亦會在流動中以小量被運送。
本發明更相關於一用於操作上述真空泵的方法。如上所述，真空泵被有效的設計。依據本發明的方法，當真空泵關閉時，止回閥的開關由開關元件的流體操作所進行，亦即，特別是流體裝置的開關活塞的流體操作，藉此止回閥會被關閉。
特別是，為了關閉止回閥，流體分別會於止回閥的方向被運經連接通道並會於止回閥的方向流動。更且，較佳為流體會經由開關元件流過進給通道進入連接通道。更且，為了關閉開關元件，較佳的是，當操作期間，流體會被供應至關閉通道以增進壓力，而此流體較佳會屬於被真空泵運送的流體。特別是，這是被真空泵從待排空的室所運送的流體。
較佳地，在上述裝置，此方法被有利地設計。
10‧‧‧外殼
12‧‧‧吸入室
14‧‧‧轉動元件/泵轉子
16‧‧‧轉葉
18‧‧‧狹縫
20‧‧‧內壁
22‧‧‧入口
24‧‧‧出口
26‧‧‧入口埠
28‧‧‧止回閥
30‧‧‧過濾元件/篩
32‧‧‧第一隔間
34‧‧‧螺旋彈簧
36‧‧‧流體裝置
38‧‧‧連接通道
40‧‧‧開關元件
42‧‧‧進給通道
43‧‧‧中空空間
44‧‧‧關閉通道
參照附圖，下文中將更詳細說明本發明完整且可據以實現的揭示，包含其最佳模式，能讓本發明所屬技術領域中具有通常知識者實施本發明，其中：第1圖係一轉葉泵的概略剖面圖；第2圖係一操作中的流體開關裝置的概略剖面圖；以及第3圖係一靜止的流體開關裝置的概略剖面圖。
在第1圖中，一轉葉泵被圖示為一真空泵的一例。泵包含一外殼10，一吸入室12係形成於該外殼10中。一轉動元件14(泵轉子)被配置在圓柱形的吸入室12的內部中，該轉動元件14加上轉葉16形成一運送元件。該轉葉16係配置用來移動於形成於轉動元件14的狹縫18中。油會例如經由一內部油供應系統被供應入該狹縫18，因而油會相對於吸入室12的內壁20密封轉葉16。因為轉動元件14係偏心地配置，轉動元件14的轉動會導致一特別的氣體介質的運送，該氣體介質會經由一入口22被吸入並經由一出口24被排出。
入口22係連接一入口埠26。在入口埠26內，進行被運送的介質的吸入式輸入，因而一連接入口埠26的待抽真空的室會被排空。在該入口22、26中，配置一止回閥28及選擇性地配置一過濾元件或篩30。
在吸入室12的一第一隔間32中的當時的壓力的效果之下，其壓力低於排空的室中的壓力，在第1 圖中的止回閥28被下移抵抗一螺旋彈簧的力，該螺旋彈簧34在圖式的實施例中係配置在入口通道22中。因為螺旋彈簧34僅產生一相對小力，在一關閉位置中該相對小力會移動止回閥28向上，因此即使在入口區域中已為低壓下，止回閥28亦會被打開，較佳是完全打開。
當真空泵關閉時，為了保證一快速及安全的 關閉-亦即，在第1圖中的止回閥28的向上移動-，而提供一流體裝置36。此裝置包含一連接通道38，在圖示的例示實施例中該連接通道38係配置於一開關元件40和該連接通道38之間。
更且，流體裝置36包含一進給通道42，該 進給通道42分別連接至油盒和油槽，該進給通道42係同樣連接至開關元件40。在此，依據一特佳實施例，一中空空間43被設置於開關元件40內，使進給通道42通向中空空間。更且，一關閉通道44連接至開關元件40。 再者，關閉通道44連接真空產生器的出口24或-在出口24的區域-連接吸入室12。
在真空泵的操作期間，已經由入口通道22 被吸入隔間32的介質會被壓縮，因而相較於在入口22在出口24存在有較高之壓力。由於連接關閉通道44，此壓力亦會存在於作為一開關活塞的開關元件40。在此壓力的效應之下，開關元件40會被關閉，因而沒有流體會進入連接通道38(第2圖)。同時，一壓力正經由進給通道42作用於開關元件40上，然而，此壓力-取決於有效的活塞表面-施加一比在關閉通道44中還低的壓力於 開關活塞40上。藉此，可保證在操作期間流體裝置36保持關閉。
當真空泵關閉時，在出口24的壓力會下降因此在關閉通道44的壓力也會下降。此具有以下效果：存在進給通道42的壓力會施加一比由關閉通道44所產生的力還高的力於開關元件40上。藉此，在第1和2圖中的開關元件40被往左移進入圖繪於第3圖中的活塞。藉由此移動，連接通道38會被打開，因而流體會從進給通道42流入連接通道38(箭頭46)。從連接通道38，流體會於止回閥的方向流入入口通道22並會關閉閥。
活塞40較佳包含一中空室，在閥的關閉狀態(第2圖)，經由進給通道42，流體會流入該中空室，因而此流體會施加一向左的力至第2圖中的活塞上，其中在關閉通道44中的壓力會產生反作用力。
雖然本發明已參照特定例示性實施例說明和例示，其不意欲本發明受限於這些例示性實施例。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可知只要在不脫離如後的申請專利範圍定義的本發明的真實範疇下進行變化及修飾。因此，只要落入隨附的申請專利範圍及其均等範圍所有這些變化和修飾將納入本發明的範疇之內。
36‧‧‧流體裝置
38‧‧‧連接通道
40‧‧‧開關元件
42‧‧‧進給通道
43‧‧‧中空空間
44‧‧‧關閉通道

Claims (12)

  1. 一種真空泵，特別是一轉葉泵，該真空泵包含：一吸入室(12)，形成於一泵殼(10)中；一運送元件(14、16)，配置於該吸入室(12)中；一入口(22)，連接至該吸入室(12)；一出口(24)，連接至該吸入室(12)；一止回閥(28)，操作成當關閉該真空泵時關閉該入口(22)；以及一流體裝置(36)，操作成當該真空泵關閉時作用於該止回閥(28)以關閉該止回閥(28)，該流體裝置(36)包含一流體操作開關元件，連接至一關閉通道(44)，在該真空泵的操作期間，該關閉通道(44)承受壓力以關閉該開關元件(40)，其中該關閉通道(44)連接至該真空泵的該出口(24)。
  2. 如請求項1之真空泵，其中該流體操作開關元件(40)包含一開關活塞。
  3. 如請求項2之真空泵，其中該開關元件(40)係經由一連接通道(38)連接至該止回閥(28)並連接至一進給通道(42)，該進給通道(42)包含加壓流體。
  4. 如請求項3之真空泵，其中當該真空泵關閉時，該進給通道(42)係藉由操作該開關元件(40)連接至該連接通道(38)。
  5. 如請求項1至4中任一項之真空泵，其中存在於該關閉通道(44)中的壓力及存在於該進給通道(42)中的壓力於相反方向作用在該開關元件(40)上，特別是作用在該開關活塞的彼此相反的活塞表面上。
  6. 如請求項1至5中任一項之真空泵，其中在該開關元件(40)之內，特別是該開關活塞之內，設置一中空空間(43)，該中空空間(43)係連接至該進給通道(42)。
  7. 如請求項3至6中任一項之真空泵，其中該進給通道(42)連接至一壓力產生裝置。
  8. 一種用於操作如請求項1至7中任一項之真空泵的方法，其中當該真空泵關閉時，該止回閥(28)係藉由該流體裝置(36)的該開關元件(40)的流體操作而關閉。
  9. 如請求項8之用於操作真空泵的方法，其中，為了關閉該止回閥(28)，使流體，特別是一潤滑油於該止回閥(28)的方向流經該連接通道(38)。
  10. 如請求項8或9之用於操作真空泵的方法，其中，為了關閉該開關元件(40)，在操作期間流體被提供至該關閉通道(44)以便導致壓力增進。
  11. 如請求項10之用於操作一真空泵的方法，其中該真空泵產生該加壓流體，該流體特別是藉由該真空泵從待排空的室所運送的流體。
  12. 如請求項8至11中任一項之用於操作真空泵的方法，其中，當該真空泵關閉時，該進給通道(42)係藉由操作該開關元件(40)連接至該連接通道(38)。
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