具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的可选的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

图1为一个实施例中的真空泵减压装置的结构框图。

在本实施例中，真空泵减压装置设有进气通道端110、减压腔120和排气通道端130。

减压腔120，所述减压腔120连接所述进气通道端110和所述排气通道端130。如图2所示，所述减压腔内设有预定气流路径122，所述进气通道端110输出的气体沿所述预定气流路径122进入所述排气通道端130，且所述进气通道端110与所述排气通道端130存在正压强差。

减压腔120的形状不限，可以是球形、圆柱形或者矩形等规则形状，也可以是异形体等不规则形状。减压腔120的气体容积与进气通道端110的口径、真空泵的抽气速度相匹配，在实际使用中，可以根据使用环境和减压需求选择适当的减压腔120的形状和尺寸。

排气通道端130，用于连接尾气收集装置，使减压腔120与尾气收集装置连通，将减压腔120内的气体排出。排气通道端130的口径与进气通道端110的口径相当，排气通道端130与尾气收集装置为活动连接，具体地可以是螺纹连接、卡扣连接和铆接中的一种。

在图2所示的实施例中，减压腔120的腔体内设有挡板121，所述挡板121设置在进气通道端110和排气通道端130之间，用于限定所述预定气流路径122，并将所述预定气流路径122划分为靠近所述进气通道端的气体流入区123和靠近排气通道端的气体加速区124。挡板121和减压腔120的内壁之间部分连接、部分间隔，使气体流入区123和气体加速区124连通，气体可以经由连通的通道从气体流入区123流入到气体加速区124。

进一步地，真空泵减压装置100还包括气体加速模块140，所述气体加速模块140用于控制所述气体加速区124内气体的流动速度，所述气体流入区123内气体流速小于所述气体加速区124内气体流速。

当气体加速区124内的气体受到气体加速模块140的外力作用，气体流动速度变快时，气体流动速度和气体加速区124内的压强会满足如下的伯努利方程：

由此可知，在气体密度ρ、重力加速度g和腔体的高度h保持不变的前提下，如果气体流动速度v变快，该区域内的压强p会相应减小。

对应在本实施例中，通过设置气体加速模块140，使气体加速区123内的气体流速大于气体流入区124内的气体流速，根据伯努利原理(气体流速越大，压强越小)，使原本压强相近的进气通道端110和排气通道端130产生正压强差，两端产生的压强差带动进气通道端110的气体流速变大。从而缓解了进气通道端110的排气阻力，使真空泵的转子转动速率下降，从而预防了真空泵的过度磨损，延长了真空泵的使用寿命。

在一个实施例中，挡板121的材料可以是铜、铁等金属单质，镍-铜等合金，也可以是不锈钢等金属-非金属混合物。为了实现更好的耐腐蚀效果，可以根据真空泵所抽气的酸碱性或PH值，在减压腔120的内壁和挡板121表面喷涂或电镀相应的耐腐蚀材料，提高减压腔120的内壁和挡板121表面的耐酸碱腐蚀能力，延长真空泵减压装置100的使用寿命。

在一个实施例中，挡板121的内部可以是空心、网状或实心结构。实心结构的挡板121稳定性最优，当真空泵的气体流量较大、流速较快时，挡板121不容易发生损坏。空心结构的挡板121质量最轻，适用于流量较小，真空泵和减压装置需要被经常移动的场景。网状结构的挡板121可以通过调整网状结构的疏密，在以上两种结构间调整相应特性。操作人员可以根据实际的使用场景，选择相应结构的挡板121，使真空泵减压装置100具有更好的场景兼容性。

在本实施例中，挡板121和减压腔120的内壁固定连接。

在一个实施例中，如果挡板121和减压腔120的材料相同，可以通过一次性铸造制成，铸造的操作流程比较简单，耗费的时间和金钱成本也比较低；如果挡板121和减压腔120的材料不同，可以将两个组件分别加工后，通过电阻点焊法、电弧焊接法等焊接方法连接制成。通过选择不同的制造方法，可以在挡板121和减压腔120的材料选择上具有更高的灵活性。

在图3所示的实施例中，挡板121和减压腔120的内壁活动连接。通过活动连接结构，可以调整挡板121的工作位置，从而适应不同的使用需求。

在本实施例中，挡板121的一端通过铰链结构126与减压腔120的内壁转动连接，挡板121远离铰链结构126的一端设置有锁紧件127，挡板121通过锁紧件127在设定的工作位置锁紧。锁紧件127的一端与挡板121连接，另一端抵住减压腔120的内壁，在真空泵减压装置100工作时，锁紧件127使挡板121在设定的位置不发生晃动，保证了真空泵减压装置100的平稳运行。

在一个实施例中，在减压腔120的内壁设置有凹槽或凸点，当挡板121在不同的工作位置时，锁紧件127可以抵住相应的凹槽或凸点，避免锁紧件127与减压腔120的内壁间发生相对滑动，从而进一步提高挡板121的稳定性。

在一个实施例中，锁紧件127的材料可以是铜、铁等金属单质，镍-铜等合金，也可以是不锈钢等金属-非金属混合物。根据不同的真空泵气体流量，具体选择适当硬度的材料，防止锁紧件127在真空泵减压装置100工作时发生弯折。

在一个实施例中，挡板121靠近气体加速区124一侧的面与减压腔120的内壁间的夹角θ范围为45°至90°，挡板121在夹角范围内转动。若挡板121与减压腔120的内壁间的夹角过小，挡板121无法有效地将减压腔120划分为气体流入区123和气体加速区124，即不能通过加速气体加速区124的气流速度，实现进气通道端110和真空泵的排气端的压强减小。

在一个实施例中，挡板121靠近气体流入区123一侧的面为弧面，如果流入的气体内部存在异物，在气体经由进气通道端110到达挡板121时，弧面使气体内部携带的异物在弧面的阻碍下无法沿着挡板121向上飞溅，防止异物到达并堵塞气体加速模块140的输出口，保障了真空泵减压装置100的正常运行。

在一个实施例中，所述挡板121还将所述预定气流路径122划分出气体引导区125，所述气体引导区125位于所述气体流入区123与所述气体加速区124之间，用于引导气体从所述气体流入区123进入所述气体加速区124，且所述气体加速模块不控制所述气体引导区125内气体的流速。

在图3所示的实施例中，气体加速模块140包括送气管141，送气管141与气体加速区124连通，送气管141的气体流出方向与气体加速区124内的气体流动方向相同。若送气管141的气体流出方向与气体加速区124内的气体流动方向相反或存在一定的夹角，气体加速区124内的气体不能被最有效地加速，造成送气管141流出的气体浪费。需要说明的是，本实施例不需要对送气管141的具体位置进行限定，只要送气管141能够满足上述气体流出方向的要求即可。

在一个实施例中，送气管141的气体流出速度不小于50磅力/平方英寸，当气体流出速度满足这一要求时，真空泵减速装置可以在消耗较少气体的前提下，使进气通道端110的压强达到真空状态，同时真空泵的排气端的气体压强也可从未安装真空泵减压装置时的760托下降到130托，即从一个标准大气压强的状态下降到接近真空状态。图4是真空泵的结构示意图，真空泵包括增压泵和主泵两个部分，主泵和增压泵协同作用，从而实现所需的压缩比和所需的泵送速度，减少功率需求。具体地，待抽真空腔体中的气体从真空泵进气端被吸入增压泵，通过主泵电机带动的各级转子被不断加压，最后经由真空泵排气端排出。

如图5所示，真空泵传统的使用方法是将抽出的气体直接排放至大气环境，而大气环境的气体压强为760托，真空泵排气端的排气阻力极大，为了便于气体的排出，主泵中的气体压强需要从1级转子(R1)处的0.06托升高到5级转子(R5)处的130托，主泵通过加快各级转子的转速使压强不断升高，各级转子过快的转速使主泵工作温度升高、损耗增加。在本实施例中，抽出的气体被排入真空泵减压装置，基于真空泵减压装置的特殊机械结构，真空泵排气端的气体压强可以下降至130托，真空泵排气端的排气阻力明显减小，各级转子需要实现的气体压强和转速也相应降低，具体地，如图6所示，5级转子(R5)处的气体压强可以从未连接真空泵减压装置时的130托下降到20托，从而实现减少真空泵损耗的作用。

在一个实施例中，送气管141输出的气体为惰性气体，用于加速气体加速区124内的气体流动速度。可选地，惰性气体可以是氮气、氩气、氦气或氖气等中的一种。

在一个实施例中，送气管141设有阀门142，用于控制送气管141的气体流出速度。根据上述伯努利方程可知，气体流动速度与所在区域内的压强呈反向相关的关系，即气体流动速度越大，所在区域内的压强越小。当气体加速区124和气体流入区123的压差发生变化时，气体流入区123内的气体自发流入气体加速区124的速度也会改变，相应进气通道端110的压强变化也会不同，所以可以通过调整送气管141的气体流出速度，进而调整进气通道端110的压强大小。

在本实施例中，当送气管141的气体流出速度大于气体流入区123的气流速度时，就可以实现进气通道端110压强的减小。当真空泵的排气端的真空度要求较低时，可以通过调整阀门142，减缓送气管141的气体流出速度，减少耗气量；当真空泵的抽气速度较快时，可以加快送气管141的气体流出速度，使气体流入区123和气体加速区124的气流速度相匹配，进一步降低进气通道端110的压强。

在一个实施例中，阀门142可以是电动或气动的球阀或蝶阀。气动阀响应灵敏且安全可靠，但是需要配合气源使用；对于不便安装气源的场合；电动阀只需要电源的支持，控制系统也相对简单。针对不同场景选择不同的阀门142，可以提高真空泵减压装置100对不同情况的兼容性。

在一个实施例中，减压腔120还设置有集尘区域，该集尘区域可以是挡板121与气流流入区123重叠区域对应的一段带有倾斜角度设计的减压腔壁，也可以是设置在所述挡板121与气体流入区123的重叠的范围内的集尘组件151。

在一个实施例中，减压腔120设有可开闭的排尘口152，所述排尘口152贴合所述集尘组件151，用于所述集尘组件151排尘。本实施例中所述集尘组件151靠近所述排尘口152一侧设置有开孔，使集尘组件151中的异物被有效排出，从而避免异物在集尘组件151内堆积。通过设置排尘口152，真空泵减压装置100能够良好地应用于减压腔120内的气体含有固体异物的腔室，尤其是能够良好地应用于固体异物为非升华性固体的情况。

在一个实施例中，所述排尘口设有透明镜153。所述透明镜153的材料可以是塑料、玻璃、亚克力或蓝宝石中的一种。可以通过烧结、喷涂等工艺中的一种在透明镜153的表面设置保护层，保护层的材料可以是聚脂薄膜、玻璃釉等中的一种。通过在透明镜153的表面设置保护层，可以提高透明镜153的耐磨性和耐酸碱性，有效地防止减压腔120中的固体异物或酸碱性气体对透明镜153造成腐蚀。

在一个实施例中，透明镜153的尺寸与排尘口152的尺寸相匹配，即排尘口152可以被透明镜153遮挡。通过遮挡排尘口152，避免气体经由排尘口152流入，防止减压腔120内的气体环境被破坏；也可以避免在操作人员未知的情况下，异物经由排尘口152排出，造成减压腔120外部的环境污染或飞溅的异物对操作人员造成伤害。

在一个实施例中，透明镜153与减压腔120的外壁活动连接，通过透明镜153和减压腔120的外壁的相对运动，使排尘口152露出，从而排出减压腔120内的异物。透明镜153可以通过滚轴与减压腔120的外壁活动连接，即透明镜153可以绕滚轴上下翻动，在需要排出异物时，将透明镜153上翻露出排尘口152，在不需要排出异物时，将透明镜153下翻遮盖排出口。透明镜153也可以通过卡槽与减压腔120的外壁活动连接，即在减压腔120的外壁设置与透明镜153尺寸相当的卡槽，在需要排出异物时，将透明镜153从卡槽内抽出露出排尘口152，在不需要排出异物时，将透明镜153插入卡槽遮盖排出口。

在本实施例中，透明镜153同时用于观察集尘组件151内的异物沉积情况，操作人员可以通过透明镜153观察集尘组件151的内部，便捷地判定集尘组件151内的异物沉积量是否超过阈值，及时地通过排尘口152将异物从集尘组件151内排出。进一步地，可以在透明镜153上设置异物沉积量线作为阈值标识，当异物沉积量低于异物沉积量线时，无需将异物排出，当异物沉积量高于异物沉积量线时，需要及时打开透明镜153，防止异物在集尘组件151内堆积。

在一个实施例中，真空泵减压装置100还包括集尘桶154，用于接收经由排尘口152排出的异物。集尘桶154的形状不限，可以是圆柱形或者矩形等规则形状，也可以是异形体等不规则形状。集尘桶154的尺寸可以根据减压腔120的尺寸和真空泵的抽气量进行相应的调整。

在一个实施例中，为了防止异物对集尘桶154造成腐蚀，可以根据真空泵减压装置100所接真空泵的加工材料和制程，选择相应的抗腐蚀材料制造集尘桶154，或者在集尘桶154表面喷涂或电镀相应的抗腐蚀材料，从而有效避免集尘桶154发生腐蚀破损导致异物泄露。

在图7所示的实施例中，还提供一种减压真空泵，包括如上所述的真空泵减压装置100和真空泵200，真空泵减压装置100的进气通道端110与真空泵200的排气端连接。

上述减压真空泵，通过真空泵减压装置100降低真空泵200的排气端的气体压强。随着真空泵200的排气端的气体压强减小，真空泵200的排气阻力也会同时减小，使真空泵200的转子转动速率下降，从而预防了真空泵200的过度磨损，延长了真空泵200的使用寿命。与此同时，通过降低转子的转动速率，本实施例中的减压真空泵可以节省30％至70％的电量，以及50％的冷却水用量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。