論文摘要：本文總結了渦旋無(wú)油真空泵技術(shù)的發(fā)展與現狀，其內容包括從渦旋技術(shù)的發(fā)展到渦旋技術(shù)在各行業(yè)的應用；從渦旋無(wú)油真空泵的原理到渦旋無(wú)油真空泵的制造技術(shù)及技術(shù)指標；從世界各國渦旋真空泵的發(fā)展到我國渦旋真空泵的發(fā)展現狀，對渦旋無(wú)油真空泵的狀況有一個(gè)系統的介紹。
   
    1 引言
   
   渦旋的概念相當久遠，20世紀初世界上就已經(jīng)有了渦旋技術(shù)的。但由于當時(shí)技術(shù)水平的限制，渦旋機構制造不出來(lái)，渦旋的概念也就被淡忘了。1973年渦旋機構被重新提起并制造出*臺模型機構，使這項技術(shù)實(shí)際應用成為可能。渦旋機構的可靠性高、運行平穩、噪音極低、節省能源等潛力和巨大優(yōu)勢馬上引起了冰箱行業(yè)的重視和迫切需求，大受行業(yè)者青睞，迅速被投入工業(yè)化應用。Trance、Hitachi、Copland等公司的渦旋壓縮機技術(shù)與產(chǎn)品弓領(lǐng)了世界渦旋技術(shù)實(shí)用化的浪潮，帶動(dòng)了如冰箱、空調等諸多行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
   
   今天渦旋技術(shù)已經(jīng)由初期的應用在壓縮機行業(yè)推廣到真空泵制造業(yè)，實(shí)現了全無(wú)油、運行更平穩、噪音更低、更加節省能源的渦旋清潔真空獲得技術(shù)的實(shí)用化。人們應用渦旋概念與原理制造出了對真空應用儀器設備和環(huán)境沒(méi)有污染，并且抽速、壽命、能耗等指標均優(yōu)于普通油泵的單級、雙級渦旋無(wú)油真空泵系列產(chǎn)品。
   
   上個(gè)世紀90年代初，世界上*渦旋真空泵推向市場(chǎng)，渦旋技術(shù)由此開(kāi)始作為一種新型真空獲得技術(shù)在世界范圍內被推廣應用。到目前為止，世界上渦旋真空泵的生產(chǎn)廠(chǎng)家集中在美國、日本和歐洲，以日本的Anest1wata 、美國的Varian、德國的Bush等為代表。產(chǎn)品包括了自0．25L／S-1OL／S系列產(chǎn)品，有些15L／S或更大抽氣量的產(chǎn)品也在試驗階段。
   
    2 渦旋無(wú)油真空泵（0-Ifreescrollvacuumpump）的特點(diǎn)與應用領(lǐng)域
   
   清潔的真空環(huán)境一直是科學(xué)家和企業(yè)界追求的理想真空環(huán)境。自能夠創(chuàng )造真空環(huán)境開(kāi)始，人們就試圖采用不同手段達到清潔真空的效果。時(shí)至今日，清潔真空獲得設備已經(jīng)發(fā)展到冷凝泵、柱賽泵、爪式泵、渦旋泵以及隔膜泵等多種產(chǎn)品。在現有的無(wú)油真空泵當中，渦旋無(wú)油真空泵與其他種類(lèi)的無(wú)油真空泵相比具有運行平穩、噪音低、節省能源、重量輕、體積小的特點(diǎn)并已經(jīng)被廣泛應用到下述科學(xué)研究與生產(chǎn)領(lǐng)域：①半導體行業(yè)——薄膜制備設備、半導體器件封裝設備；②真空冶金行業(yè) —— 真空爐 、 納米材料制備設備 、真空檢測設備；③科學(xué)儀器行業(yè)——同步輻射光束線(xiàn)、電子顯微鏡、分析測試儀器；④醫療設備——牙科儀器、*；⑤生物制品行業(yè)——材料提純、藥品制備；⑥包裝行業(yè)—— 食品、藥品、生物制品等包裝設備。
   
    3 渦旋無(wú)油真空泵工作原理、技術(shù)指標以及與普通油泵的對比
   
   渦旋無(wú)油真空泵的渦旋盤(pán)就是一個(gè)一端與一個(gè)平面相接的一個(gè)或幾個(gè)漸開(kāi)線(xiàn)螺旋形成一個(gè)渦旋型盤(pán)狀結構。一個(gè)靜渦旋盤(pán)與一個(gè)動(dòng)渦旋盤(pán)組成的一對渦旋盤(pán)付構成了渦旋無(wú)油真空的基本抽氣機構。例如在雙級渦旋無(wú)油真空泵中，有兩個(gè)方向對應的固定渦旋盤(pán)，一個(gè)位于兩個(gè)渦旋盤(pán)之間的轉動(dòng)渦旋盤(pán)。動(dòng)、靜渦旋盤(pán)相對運動(dòng)形成容積不斷變化的新月形真空腔使氣體從抽氣口吸入、排氣口排出、完成排氣循環(huán)。
   
   *，渦旋無(wú)油真空泵 （OilfreescrolIvacuumpump）與普通油真空泵相比具有顯著(zhù)的特點(diǎn)。下面以普通旋片真空泵為例，說(shuō)明其差別：
   
    表 1 渦旋無(wú)油真空泵與普通直聯(lián)式旋片真空泵技術(shù)指標的對比
   
    技術(shù)指標 旋片式油真空泵 渦旋無(wú)油真空泵
    抽速（l/s） 2.0，4.0，8 2.0，4.4，8.7
    極限真空度（Pa） 0.6 1.0
    使用壽命（h）40000 40000
    大修間隔（h） 8000 10000
    冷卻介質(zhì) 油 空氣
    噪聲（dB） 75 60
    質(zhì)量（kg） 70 41
    電機相數 3 1
    電壓（V） 220/380 220
    功率（kw） 1.1 0.6
    轉數（r/min） 1400 1437
    
    
    4 渦旋無(wú)油真空泵的優(yōu)點(diǎn)及其能給用戶(hù)解決的問(wèn)題
   
    4．1 渦旋無(wú)油真空泵性能*
   
   渦旋真空泵的主要優(yōu)點(diǎn)是間隙曉、泄漏少，具有較高的壓縮比，在較寬的陋力范圍內有穩定的抽速，工作壓力范圍寬；由于壓縮腔容積的變化市連續的，因而驅動(dòng)扭矩變化小，功率變化小，振動(dòng)噪聲低，可靠性高。這是其它類(lèi)型的干式真空泵所不具備的。
   
    4．2 渦旋無(wú)油真空泵解決了污染與振動(dòng)等基礎、共性問(wèn)題
   
   由于普通旋片油泵的漏油、噪聲、返油污染、高能耗以及振動(dòng)等問(wèn)題給用戶(hù)造成不良影響，如生物制品行業(yè)與半導體行業(yè)的油蒸汽污染與工藝系統返油閥題。真空鍍膜設備的鍍膜工藝中，在20~40Pa真空條件下鍍膜時(shí)，如果應用普通旋片機械真空泵作為前級真空泵將對鍍膜工藝設備造成污染，影響成膜量。半導體晶片制造工藝當中使用油泵與使用干泵相比，成品率存在509l左奮涸的差距，上海正奧泵業(yè)制造有限公司并且排出的油霧蒸汽對環(huán)境也有污染。科學(xué)儀器行業(yè)尤其是在分析試儀器行業(yè)，采用油泵對測試結果將造成不良影響。大型同步輻射光束線(xiàn)上采涸用渦旋無(wú)油真空泵作為前級真空泵的作用也相當明顯。另外渦旋無(wú)油真空泵消酒除了普通油泵的漏油給用戶(hù)帶來(lái)的環(huán)境污染與煩惱。
   
    4．3 渦旋無(wú)油真空泵使系統制造與運行成本降低
   
   為防止普通旋片油真空泵對真空系統的返油污染，需要在抽氣系統中加冷阱捕獲油分子；系統運行過(guò)程當中還需要定期清洗除油；有的需要定期更換真空泵油。采用渦旋無(wú)油真空泵*不需要加冷阱之類(lèi)捕油機構、第二不需要換真空泵油、第三振動(dòng)更小、運行更平穩、第四能耗降低、第五重量更輕、第六突破了油泵使用范圍的限制，上述優(yōu)點(diǎn)使渦旋無(wú)油真空泵成為普通旋片油真空泵的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
    5 結束語(yǔ)
   
   國內以半導體、電子工業(yè)為代表的制造工藝當中和科學(xué)研究與分析測試行業(yè)迫切需要無(wú)油污染的清潔真空環(huán)境，但是清潔真空獲得設備如冷凝泵、柱奏泵、爪式泵、渦旋泵以及隔膜泵等目前都沒(méi)有形成可靠先進(jìn)的批量國產(chǎn)產(chǎn)品。進(jìn)口渦旋無(wú)油真空泵作為一種在中國正式投放市場(chǎng)不超過(guò)3年的新產(chǎn)品，由于本文前述的價(jià)格、市場(chǎng)的開(kāi)拓和用戶(hù)的認識程度等原因，沒(méi)有形成良性循環(huán)。這樣，一方面是迫切的市場(chǎng)需求，另一方面從價(jià)格與技術(shù)雙方面看沒(méi)有合適產(chǎn)品，造成了極大的市場(chǎng)缺口。
   
   毫無(wú)疑問(wèn)價(jià)格適中、性能可靠的渦旋無(wú)油真空泵將成為適合中國市場(chǎng)要求產(chǎn)品的主流，大力發(fā)展無(wú)旋無(wú)油真空泵勢在必行。研制符合中國市場(chǎng)要求的渦旋類(lèi)及其它無(wú)油真空泵系列產(chǎn)品及其檢測技術(shù)手段也成為中國真空獲得行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)契機。
   
   為解決我國科學(xué)研究和新材料、半導體等行業(yè)發(fā)展面臨的技術(shù)手段存在的基礎、共性問(wèn)題，近年來(lái)已經(jīng)不斷有業(yè)內專(zhuān)家向國內介紹渦旋無(wú)油真空泵技術(shù)及其發(fā)展現狀，國外渦旋無(wú)油真空泵生產(chǎn)廠(chǎng)家與代理對中國市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)使其在中國市場(chǎng)的銷(xiāo)量在逐年增長(cháng)。國內真空行業(yè)相關(guān)企業(yè)也開(kāi)展了基礎、應用研究及小規模試制渦旋無(wú)油真空泵生產(chǎn)等不同階段的探索，只是由于技術(shù)基礎、激勵機制、研發(fā)手段、資金投入的限制，研發(fā)工作進(jìn)展不是非常快。產(chǎn)品質(zhì)量、穩定可靠性、以及技術(shù)推廣與市場(chǎng)開(kāi)拓規劃、原則、手段等也是問(wèn)題。因此渦旋無(wú)油真空泵系列產(chǎn)品下一步產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)是企業(yè)必須解決的兩大問(wèn)題。隨著(zhù)研發(fā)手段、資金投入、市場(chǎng)開(kāi)拓問(wèn)題的解決，渦旋無(wú)油真空泵將會(huì )打開(kāi)市場(chǎng)，從而提高整個(gè)真空獲得行業(yè)的技術(shù)水平。成功的渦旋無(wú)油真空泵系列產(chǎn)品研發(fā)與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)模式也將為我國其他清潔真空獲得設備如冷凝泵、樣寨磊、爪式覆以殛隔膜泵等提供有效的借鑒。