真空泵（Vacuum Pump）是指利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件或設備。通俗來講，真空泵是用各種方法在某一封閉空間中改善、產生和維持真空的裝置。按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分為兩種類型，即氣體捕集泵和氣體傳輸泵。該型泵廣泛應用于冶金、化工、食品、電子鍍膜、石油、醫藥等行業的真空冶煉、真空鍍膜、真空熱處理、真空干燥等工藝過程中。
真空泵最早是1654年由奧托·馮·居里克（Otto Von Guericke）發明的，在居里克真空泵的基礎上，羅伯特·波義耳（Robert Boyle）和胡克（Robert Hooke）進行了大量的優化設計，設計出一個經過改進的活塞泵。1682年，波義耳（Robert Boyle）提出了雙缸泵，豪克斯比（Haukesbee）在1705年制造出了進一步得到改進的雙缸泵。19世紀末，弗勒斯（Kaufmann）引入了氣缸油泵。到了1912年，蓋德發明一個基于全新原理的泵，即分子泵，這種所謂的分子泵能夠產生極低的壓力。后來在1915年，蓋德利用汞蒸汽射流攜帶的氣體分子來實現高真空。這些蒸汽流泵隨后得到了大規模的發展，開始逐漸應用于世界各地。
按照工作原理及真空度等的不同，可以將真空泵分為低真空泵、高真空泵、機械式真空泵及射流式真空泵等等多種不同的的類型。不同類型的真空泵其構造和原理也各不相同，常見的真空泵有往復式真空泵、水環真空泵、旋片真空泵和低溫泵等。如往復式真空泵的原理是利用泵腔內活塞做往復式運動，將氣體吸入、壓縮并排出；低溫泵的原理是利用低溫表面捕集氣體等。
真空泵中的關鍵技術有螺桿干式真空泵技術、驅動電機及控制技術等。真空泵具有極限壓力、抽氣速率、前級壓力等多種性能指標，且具有產生負壓、增加制動力、降低真空室內的氣體壓力及抽取特殊氣體的作用。從全球真空泵應用領域來看，后期干式真空泵的需求會不斷增長；從真空泵市場需求來看，全球的真空泵需求會持不斷上漲的趨勢。
發展簡史
起源
真空泵最早由奧托·馮·居里克（Otto Von Guericke）在1654年發明。第一個真空泵比較粗糙，連接處通過浸水保持密封。1657年，居里克進行了著名的馬德堡半球實驗，證明了大氣壓可以產生巨大的力量。在居里克真空泵的基礎上，羅伯特·波義耳（Robert Boyle）和羅伯特·胡克（Robert Hooke）進行了大量的優化設計，不久之后，波義耳（Robert Boyle）設計出一個經過改進的活塞泵，是由羅伯特·胡克（Robert Hooke）制造的。大約在同一時間，西門托學院利用水銀氣壓計頭部的真空空間進行實驗，被認為是一個單沖程水銀泵。
發展
1854年，蓋斯勒（Heinrich Geissler）在波恩開了一家制造科學儀器的商店，并于1855年設計了水銀氣泵。
1682年，羅伯特·波義耳（Robert Boyle）提出了雙缸泵，雙缸泵指的是其中一個活塞上的大氣壓力完成了提升另一個活塞所需的大部分工作。豪克斯比（Haukesbee）在1705年制造出了進一步得到改進的雙缸泵。
19世紀末，弗勒斯（Kaufmann）引入了氣缸油泵，這種泵基本上仍然是圓柱形真空泵的模式?；?a href="/hebeideji/4147756632041857530.html">埃萬杰利斯塔·托里拆利（Torricelli）不斷地重復試驗，為了在經典的研究和氣體放電中產生高真空，其使用了蓋斯勒（Geissler）和托普勒（Toepler）式的泵。
1905年開始了新的時代，考夫曼（Kaufmann）推出了一個連續旋轉的汞泵，但是很快被蓋德（Gaede）的旋轉汞泵所取代。16和17世紀水泵的原型是由蓋德等人引進的箱式泵。
1912年，蓋德發明一個基于全新原理的泵，即分子泵，這種所謂的分子泵能夠產生極低的壓力。后來在1915年，蓋德利用汞蒸汽射流攜帶的氣體分子來實現高真空。這些蒸汽流泵隨后得到了大規模的發展，開始逐漸應用于世界各地。
原理和構造
真空泵是一種利用機械或物理化學方法抽除封閉容器內氣體，產生、改善和維持容器內真空度的設備。常見真空泵的原理和結構如下：
機械真空泵
往復式真空泵
1.基本構造。
2.基本原理。泵運轉時，在電機的驅動下，通過曲柄連桿機構的作用，使得汽缸內的活塞做往復運動。當活塞在氣缸內從左向右運動時，由于氣缸左腔體積的不斷增大，氣缸內氣體的密度減小，形成抽氣過程。此時被抽容器中的氣體經過吸氣閥5進入泵體左腔，當活塞到最右邊位置時，氣缸左腔內就完全充滿了氣體，接著活塞向左運動，此時吸氣閥5關閉。氣缸內的氣體隨著活塞從右向左運動而逐漸被壓縮，當氣缸內氣體的壓強達到或稍大于一個大氣壓時，排氣閥4被打開，將氣體排到大氣中，完成一個工作循環。當活塞再自左向右運動時，又吸進一部分氣體，重復前一循環，如此反復下去，直到被抽容內的氣體壓力達到要求時為止。
水環真空泵
1.基本構造。水環真空泵主要由排氣口、橡膠球、泵體、吸氣口、葉輪、木環構成。
2.基本原理。當葉輪按圖中順時針方向旋轉時，液體（通常為水或油）被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環。水環的上部分內表面恰好與葉輪輪轂相切，水環的下部內表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環內有一定的插入深度）。此時葉輪輪轂與水環之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成葉片數目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部0°為起點，那么葉輪在旋轉前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當葉輪繼續旋轉時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外，故亦稱旋轉變容真空泵。
旋片真空泵
1.基本構造。
2.基本原理。旋片真空泵的主要部分浸沒在真空油中，可以密封各個部件的間隙。泵上有鎮氣閥，當需要抽吸含有少量可凝性氣體的混合氣時，把經過控制的氣流引到泵的壓縮腔內，提高混合氣的壓強， 使得可凝性氣體在分壓尚未達到泵腔溫度下的飽和值時，被排出泵外。
滑閥真空泵
1.基本構造。
2.基本原理。在滑環上固定的長方形滑桿，能在裝于泵體中的滑動導軌中上下滑動和左右擺動。泵腔被滑環和滑桿分隔成A、B兩個工作室。偏心輪逆時針方向旋轉時，B室容積逐漸減小，吸入的氣體逐漸被壓縮，壓力逐漸增高。同時，A室容積則逐漸擴大，其中的氣體壓力不斷降低，被抽氣體便從滑桿的腔孔源源不斷地從吸氣口吸入A室。當B室氣體壓力上升到高于大氣壓力時，便推開排氣閥排入大氣；而A室容積則達到最大值，這時吸氣終了，從而完成一個工作循環。偏心輪連續不斷地旋轉，氣體便不斷地被吸入，壓縮和排出而達到連續抽氣的目的。
羅茨真空泵
1.基本構造。
2.基本原理。羅茨真空泵的工作原理是在泵工作時，主動轉子4和從動轉子3緊貼泵體向相反的方向旋轉，從抽真空進氣口2吸進空氣，從排氣口5排出氣體，實現抽真空的目的。
蒸汽流真空泵
水蒸汽噴射泵
1.基本構造。水蒸氣噴射泵主要是由過濾器、吸入口、擴散管、喉管等結構組成。
2.基本原理。蒸汽通過拉瓦爾噴嘴，減壓增速，蒸汽的勢能轉變為動能并以超音速噴入混合室，與被抽介質混合，進行能量交換，混合后的氣體進入擴壓器，減速增壓，動通轉化為壓強能，為了減少后級泵的抽氣負荷，配置冷凝器，通過有一定溫差的兩種介質對流，進行熱交換，達到冷凝高溫介質目的。
油擴散泵
1.基本構造。油擴散泵主要由噴嘴、泵體、導流管、加熱器、控溫裝置等組成。
2.基本原理。擴散泵油鍋中的泵油在真空中加熱到沸騰溫度（約200℃），產生大量的油蒸氣，油蒸氣經導流管由各級噴嘴定向高速噴出。由于擴散泵進氣口附近被抽氣體的分壓力高于蒸氣流中該氣體的分壓力，所以被抽氣體分子就不斷的擴散到蒸氣流中。油蒸氣撞擊被抽氣體分子，是被抽氣體分子沿蒸氣流束的方向高速運動。氣體分子碰到泵壁又反射回來，再碰到蒸氣流的碰撞而重新沿蒸氣流方向流向泵壁。經過幾次碰撞后，氣體分子被壓縮到低真空端，再由下幾級噴嘴噴出的蒸氣流進行多級壓縮，最后由前級泵抽走。而油蒸氣在冷卻的泵壁上被冷凝后又返回到油鍋中重新被加熱，如此循環工作。
氣體捕集泵
濺射離子泵
1.基本構造。
2.基本原理。濺射離子泵工作時，空間電子在磁場的作用下，在陽極筒中，做螺旋運動，與氣體分子磁撞，使氣體分子電離，電離后會產生離子，飛向陰極，將大量的鈦原子濺射上來，并且沉積在陽極筒的內壁，及陰極板上，產生抽氣作用，轟擊陰極產生的二次電子，參與氣體的電離。電子最終在損失能量后，被陽極吸收。
低溫泵
1.基本構造。
2.基本原理。低溫泵是能夠達到極限真空的泵，低溫泵內有由液氦或制冷機冷卻到極低溫度的冷板，能夠使得氣體凝結，保持凝結物的蒸汽壓力低于泵等的極限壓力，達到抽氣的作用。低溫泵的主要作用有低溫冷凝、低溫吸附及低溫捕集。
基本分類
按照真空度分類
真空泵按照真空度進行分類，可以分為低真空泵、中真空泵、高真空泵及超高真空泵四種類型。
1.低真空泵。低真空泵指的是壓強大于1.33Pa的真空泵，如往復式、旋轉式、水環式、噴射式及吸附式真空泵等。
2.中真空泵。中真空泵指的是壓強在10-2~1.33Pa的真空泵，如羅茨真空泵、多級噴射式真空泵等。
3.高真空泵。高真空泵指的是壓強在10-6~10-2Pa的真空泵，如各種擴散泵及分子泵。
4.超高真空泵。超高真空泵指的是壓強小于<10-6Pa的真空泵，如離子泵、低溫泵等。
按照結構分類
真空泵按照結構進行分類，可以分為機械式真空泵、射流式真空泵、及其他類型真空泵。
1.機械式真空泵。機械式真空泵是靠機械動作使泵腔工作容積發生周期變化來實現抽氣作用的真空泵，如往復式真空泵、旋轉式真空泵等。
2.射流式真空泵。射流式真空泵無機械運動部件，主要靠通過噴嘴的高速射流來抽真空，如水蒸氣噴射泵、空氣噴射泵、水噴射泵以及各種擴散泵等。
3.其他類型真空泵。其他類型真空泵指的是獲得高真空、極高真空或高純潔真空的泵，如吸附泵、分子泵、離子泵、冷凝泵等。
按照泵腔是否有油分類
真空泵按照泵腔是否有油進行分類，可以分為有油真空泵、無油真空泵、及“干”式真空泵。
按照工作原理分類
性能指標
關鍵技術
主要優缺點
優點
1.真空泵能夠安全地抽吸和移除礦坑的廢物；
2.真空泵具有避免泄漏以及控制氣味的能力，能夠使得固體材料的運輸變得更加安全；
3.真空泵能夠使得部分危險的材料得到相對安全的運輸，保護環境；
4.真空泵可以迅速清除堵塞的排水系統中的廢棄物品，提高時間的利用率；
缺點
1.真空泵可能會出現液塞情況，阻礙真空泵的使用；
2.真空泵內流體的蒸氣可能會限制真空泵的吸入壓力；
3.真空泵由于密封膠流體的蒸汽壓力，在工作溫度下可獲得的真空是有限的。
應用領域
真空泵使用來獲得、維持及改善真空的裝置，其應用領域有機械、冶金、化工、醫療、食品、電子、半導體、能源、高能物理、航天航空等。
1.產生負壓。真空泵可以利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件和設備，可以改善、產生和維持真空。如在塑料加工中，通過真空泵產生負壓將塑料片材吸附得到模型表面上，制成產品。
2.增加制動力。真空泵輸出的主要是動力伺服系統產生的壓力，在真空泵不能正常工作的時候，仍然可以由人力來驅動液壓系統，起到助力的作用。如汽車中真空泵等的應用，主要是用來增加制動的。
3.降低真空室內的氣體壓力。真空泵的作用就是從真空室中抽除氣體分子，降低真空室內的氣體壓力，使之達到要求的真空度。比如用在真空泵包裝領域時。如食品加工、食品包裝、食品貯藏等。
4.抽取特殊氣體。真空泵可以抽取特殊類的氣體，主要體現在石油化工、制藥、食品加工以及冶金制造業中。真空泵可抽除酸性氣體和易燃易爆的氣體。如生產硫酸時，抽取酸性氣體等。
標準規范
型號組成
真空泵型號是由基本型號和輔助型號兩部分組成的。圖中1、2、3部分是基本型號，4、5、6部分是輔助型號，兩部分之間用橫直線隔開。
型號示例
發展趨勢
從全球真空泵應用領域來看
2020年以來，真空泵行業結構轉型趨勢明顯，干式螺桿真空泵的出現替代了大部分油螺桿真空泵，在制藥、醫療器械、半導體行業均有應用。隨著全球半導體市場的穩步增長，干式真空泵在半導體領域的應用市場空間不斷增長。干式真空泵是半導體各制程中必備的通用設備，應用于單晶拉晶、刻蝕、CVD、封裝、測試等清潔或嚴苛制程，后期干式真空泵的需求會不斷增長。
從真空泵市場需求來看
截止2007年，全球真空泵的銷售額在20億美元左右，每年遞增7%，中國的銷售額在1.5億元左右，真空泵的生產主要集中在水環真空泵，滑閥泵及羅茨真空泵等。 2019年，半導體領域是規模最大的下游市場，占比37%，規模約17.3億歐元。2023年全球硅片環節真空泵市場將達14.2億元，其中新增裝機市場10.4億元，維修市場3.8億元；從電池片真空泵市場需求來看，2023年電池片環節真空泵市場將達12.5億元，其中新增裝機市場5.3億元，維修市場7.2億元，維修和替換需求將貢獻更多市場增量。光伏裝機持續高增長，能夠帶動光伏真空泵市場需求。2021年全球光伏新增裝機170GW，創歷史新高。其中，中國光伏新增裝機54.88GW，增長13.9％；歐盟新增裝機25.9GW，增長近34％；印度新增裝機11.89GW，同比增長218％左右。在光伏發電成本持續下降推動下，全球光伏新增裝機仍將快速增長，預計2025年全球新增裝機量將達到270GW。
注意事項
常見故障及排除方法
泵的功能和選用
參考資料 >
萊寶.萊寶.2023-09-06
公司簡介.佶締納士.2023-09-06
我國真空泵行業現狀、競爭格局及趨勢，下游擴產帶動行業空間提升.網易新聞.2023-09-06
Heinrich Geissler.Britannica.2023-09-12
Vacuum Pump Types and Applications.EL-PRO-CUS.2023-09-12
真空泵行業發展如何? 真空泵行業現狀分析2023.中研網.2023-09-06