EP3198148B1 - Système de pompage pour générer un vide et procédé de pompage au moyen de ce système de pompage - Google Patents

Système de pompage pour générer un vide et procédé de pompage au moyen de ce système de pompage Download PDF

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EP3198148B1
EP3198148B1 EP14777077.0A EP14777077A EP3198148B1 EP 3198148 B1 EP3198148 B1 EP 3198148B1 EP 14777077 A EP14777077 A EP 14777077A EP 3198148 B1 EP3198148 B1 EP 3198148B1
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EP
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pump
vacuum pump
pumping system
auxiliary
main
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Didier MÜLLER
Jean-Eric Larcher
Théodore ILTCHEV
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Ateliers Busch SA
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Ateliers Busch SA
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Publication date
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    • F04C2220/10—Vacuum
    • F04C2220/12—Dry running

Definitions

  • the present invention relates to the field of vacuum techniques. More specifically, it relates to a pumping system comprising a dry screw pump, as well as a pumping method by means of this pumping system.
  • the speed of rotation of the pump plays a very important role, by defining the operation of the pump during the various successive phases during the emptying of the vacuum chamber.
  • the electrical power required in the first pumping phases when the suction pressure is between atmospheric pressure and around 100 mbar, that is to say during operation at high mass flow, would be very high if the rotation speed of the pump could not be reduced.
  • the trivial solution is to use a dimmer speed which allows the speed or consequently the power to be reduced or increased according to different criteria such as pressure, maximum current, torque limit, temperature, etc. But during periods of operation at reduced rotational speed there are drops in flow at high pressure, the flow being proportional to the rotational speed.
  • Roots-type “booster” pumps arranged upstream of the main dry pumps.
  • This type of system is bulky, works either with bypass valves presenting reliability problems, or by using means of measurement, control, adjustment or control.
  • these means of control, adjustment or slaving must be actively controlled, which necessarily results in an increase in the number of system components, its complexity and its cost.
  • the patent application JP 2007 100562 A offers a vacuum pumping system that includes a main pump.
  • This main pump is a screw pump, the discharge of which is connected to an exhaust duct provided with a non-return valve.
  • An auxiliary pump is also provided, downstream of the main pump. This auxiliary pump is connected in parallel with the non-return valve.
  • Vacuum pumping systems comprising a main pump and an auxiliary pump connected in parallel with a non-return valve are also known from the documents.
  • the present invention aims to allow obtaining a better vacuum than that (of the order of 0.0001 mbar) that a single screw type dry vacuum pump can generate in a vacuum enclosure.
  • the present invention also aims to allow obtaining a drain rate which is higher at low pressure than that which can be obtained using a single screw type dry vacuum pump during a pumping to create a vacuum in a vacuum enclosure.
  • the present invention also aims to allow a reduction in the electrical energy necessary for emptying a vacuum enclosure and maintaining the vacuum, as well as a drop in the temperature of the outlet gases.
  • a pumping system to generate a vacuum, comprising a main vacuum pump which is a dry screw pump having a gas inlet suction connected to a vacuum enclosure and a gas outlet discharge leading into a gas exhaust duct to a gas exhaust outlet outside the pumping system.
  • the pumping system also comprises a non-return valve positioned between the gas outlet discharge and the gas exhaust outlet, as well as an auxiliary vacuum pump which has its motor and which is connected in parallel with the non-return valve. -return.
  • the auxiliary vacuum pump is arranged to start at the same time as the main vacuum pump and to pump all the time that the main vacuum pump pumps the gases contained in the vacuum enclosure and all the time that the main vacuum pump maintains a defined pressure in the vacuum enclosure.
  • the auxiliary vacuum pump can be of the screw dry, lug, multi-stage Roots, diaphragm, paddle dryer, and lubricated paddle type.
  • the auxiliary pump is operated continuously all the time that the main vacuum pump of the screw dry type empties the vacuum enclosure, but also all the time that the main vacuum pump dries at screw maintains a defined pressure (eg final vacuum) in the enclosure by evacuating the gases by its discharge.
  • a defined pressure eg final vacuum
  • the coupling of the main vacuum pump of the dry screw type and of the auxiliary pump can be done without requiring measurements or specific devices (e.g. pressure, temperature sensors , current, etc.), no servos, no data management and no calculation. Consequently, the pumping system suitable for implementing the pumping method according to the present invention may comprise only a minimum number of components, be very simple and cost considerably less, compared with existing systems.
  • the main vacuum pump of the screw dry type can operate at a single constant speed, that of the electrical network, or turn at variable speeds according to its own operating mode. Consequently, the complexity and the cost of the pumping system suitable for implementing the pumping method according to the present invention can be further reduced.
  • the auxiliary pump integrated in the pumping system can always operate according to the pumping method according to the invention without being damaged. Its dimensioning is conditioned by a minimum energy consumption for the operation of the device. Its nominal flow rate is chosen according to the volume of the evacuation duct between the main screw dry vacuum pump and the non-return valve. This flow rate can advantageously be from 1/500 to 1/20 of the nominal flow rate of the main screw dry vacuum pump, but can also be lower or higher than these values, in particular from 1/500 to 1/10 or from 1/500 to 1 / 5u nominal flow rate of the main vacuum pump.
  • the non-return valve placed in the duct downstream of the main screw dry vacuum pump, can be a standard element available commercially. It is sized according to the nominal flow rate of the main screw dry vacuum pump. In particular, it is intended that the non-return valve closes when the suction pressure of the main screw dry vacuum pump is between 500 mbar absolute and the final vacuum (eg 100 mbar).
  • the auxiliary pump can be of high chemical resistance to the substances and gases commonly used in the semiconductor industry.
  • the auxiliary pump is preferably small.
  • the auxiliary vacuum pump always pumps in the volume between the gas outlet discharge from the main vacuum pump and the non-return valve.
  • the sizing of the auxiliary vacuum pump aims for a minimum energy consumption of its motor. Its nominal flow rate is chosen according to the flow rate of the main screw-dry vacuum pump, but also taking into account the volume that the gas evacuation pipe delimits between the main vacuum pump and the non-return valve. This flow rate can be from 1/500 to 1/20 of the nominal flow rate of the main screw dry vacuum pump, but can also be lower or higher than these values.
  • the pressure is high, for example equal to atmospheric pressure. Due to the compression in the main screw dry vacuum pump, the pressure of the gases discharged at its outlet is higher than atmospheric pressure (if the gases at the outlet of the main pump are discharged directly into the atmosphere) or higher than the pressure at the inlet of another device connected downstream. This causes the non-return valve to open.
  • the figure 1 shows a pumping system SP for generating a vacuum, which is suitable for implementing a pumping method according to an embodiment of the present invention.
  • This pumping system SP comprises an enclosure 1, which is connected to the suction 2 of a main vacuum pump constituted by a dry screw pump 3.
  • the gas outlet discharge from the main screw dry vacuum pump 3 is connected to an exhaust duct 5.
  • a discharge check valve 6 is placed in the exhaust duct 5, which after this non-return valve continues in the gas outlet duct 8.
  • the non-return valve 6 when closed, allows the formation of a volume 4, comprised between the gas outlet discharge from the main vacuum pump 3 and itself.
  • the pumping system SP also includes the auxiliary vacuum pump 7, connected in parallel to the non-return valve 6.
  • the suction of the auxiliary vacuum pump is connected to the volume 4 of the evacuation duct 5 and its discharge is connected to the conduit 8.
  • the auxiliary vacuum pump 7 is also started.
  • the main screw-dry vacuum pump 3 draws the gases into the enclosure 1 through the conduit 2 connected to its inlet and compresses them to then discharge them on its outlet into the exhaust conduit 5 by the non-return valve 6.
  • the closing pressure of the non-return valve 6 is reached, it closes.
  • the pumping of the auxiliary vacuum pump 7 gradually lowers the pressure in the volume 4 to the value of its limit pressure.
  • the power consumed by the main screw dryer vacuum pump 3 gradually decreases. This happens in a short time, for example for a certain cycle in 5-10 seconds.
  • the auxiliary vacuum pump 7 is itself a dry screw pump.
  • the main pump and the auxiliary pump can be of the same type, which simplifies operation and handling.
  • this combination of pumps allows the SP pumping system to be used for all applications where a single screw dryer pump can be used.
  • the auxiliary vacuum pump 7 is a lug pump, a multi-stage Roots pump, a membrane pump, a dry vane pump or a lubricated vane pump. All these combinations of pumps have advantages linked to the particular properties of each type of individual pump.
  • the figure 2 shows an SPP pumping system suitable for implementing a pumping process not in accordance with the present invention.
  • the system shown in figure 2 represents the SPP piloted pumping system, further comprising suitable sensors 11, 12, 13 which control either the motor current (sensor 11) of the main dry vacuum main screw pump 3, or the pressure (sensor 13) of the gas in the volume of the outlet duct of the main screw dry vacuum pump, limited by the non-return valve 6, i.e. the temperature (sensor 12) of the gases in the volume of the duct at the outlet of the dry main vacuum pump screw, limited by the non-return valve 6, or a combination of these parameters.
  • suitable sensors 11, 12, 13 which control either the motor current (sensor 11) of the main dry vacuum main screw pump 3, or the pressure (sensor 13) of the gas in the volume of the outlet duct of the main screw dry vacuum pump, limited by the non-return valve 6, i.e. the temperature (sensor 12) of the gases in the volume of the duct at the outlet of the dry main vacuum pump screw, limited by the non-return valve 6, or a combination of these parameters.
  • the main screw dry vacuum pump 3 begins to pump the gases from the vacuum enclosure 1, parameters such as the current of its motor, the temperature and the pressure of the gases in the volume of the outlet duct 4 begin to change and reach threshold values detected by the sensors. After a delay, this causes the auxiliary vacuum pump to start. When these parameters return to the initial ranges (outside the setpoints) with a delay, the auxiliary vacuum pump is stopped.
  • the auxiliary vacuum pump may be of the screw dry type, with pins, multi-stage Roots, with membrane, with paddle dryer or with lubricated paddles, as in the embodiment of the invention of the figure 1 .

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Description

    Domaine technique de l'invention
  • La présente invention se rapporte au domaine des techniques du vide. Plus précisément, elle concerne à un système de pompage comprenant une pompe sèche à vis, ainsi qu'un procédé de pompage au moyen de ce système de pompage.
    • Art antérieur
  • Les objectifs généraux d'augmentation des performances des pompes à vide, de réduction des coûts des installations et de la consommation d'énergie dans les industries comme l'industrie chimique, l'industrie pharmaceutique, l'industrie du dépôt sous vide, l'industrie des semi-conducteurs, etc. ont conduit à des évolutions significatives en termes de performances, d'économie d'énergie, d'encombrement, dans les entrainements, etc.
  • L'état de la technique montre que pour améliorer le vide final, il faut ajouter des étages supplémentaires dans les pompes à vide de type Roots multi-étagées ou à ergots (Claws) multi-étagées. Pour les pompes à vide sèches de type à vis, on sait qu'il faut mettre des tours supplémentaires aux vis, et/ou augmenter le taux de compression interne.
  • La vitesse de rotation de la pompe joue un rôle très important, en définissant le fonctionnement de la pompe lors des différentes phases se succédant au cours du vidage de l'enceinte à vide. Avec les taux de compression interne des pompes disponibles sur le marché (dont l'ordre de grandeur se situe par exemple entre 2 et 20), la puissance électrique requise dans les premières phases de pompage, lorsque la pression à l'aspiration se trouve entre la pression atmosphérique et 100 mbar environ, c'est-à-dire lors de fonctionnement à débit massique fort, serait très élevée si la vitesse de rotation de la pompe ne pouvait être réduite. La solution triviale est d'utiliser un variateur de vitesse qui permet la réduction ou l'augmentation de la vitesse et par conséquent de la puissance en fonction des différents critères de type pression, courant maximal, couple limite, température, etc. Mais durant les périodes de fonctionnement en vitesse de rotation réduite il y a des baisses de débit à haute pression, le débit étant proportionnel à la vitesse de rotation. La variation de vitesse par variateur de fréquence impose un coût et un encombrement supplémentaires. Une autre solution triviale est l'utilisation des clapets de type by-pass à certains étages, dans les pompes à vide multi-étagées de type Roots ou à ergots (Claws), ou à certaines positions bien définies le long des vis, dans les pompes à vide sèches de type à vis. Cette solution nécessite de nombreuses pièces et présente des problèmes de fiabilité.
  • L'état de la technique concernant les systèmes de pompes à vide qui visent l'amélioration du vide final et l'augmentation du débit comprend aussi des pompes « booster » de type Roots agencées en amont des pompes principales sèches. Ce type de systèmes est encombrant, fonctionne soit avec des clapets by-pass présentant des problèmes de fiabilité, soit en employant des moyens de mesure, contrôle, réglage ou asservissement. Cependant, ces moyens de contrôle, réglage ou asservissement doivent être pilotés d'une manière active, ce qui résulte forcément en une augmentation du nombre de composants du système, de sa complexité et de son coût.
  • La demande de brevet JP 2007 100562 A propose un système de pompage à vide qui comprend une pompe principale. Cette pompe principale est une pompe à vis dont le refoulement est raccordé à un conduit d'échappement pourvu d'un clapet anti-retour. Une pompe auxiliaire est également prévue, en aval de la pompe principale. Cette pompe auxiliaire est raccordée en parallèle du clapet anti-retour.
  • Des systèmes de pompage à vide comprenant une pompe principale et une pompe auxiliaire raccordée en parallèle d'un clapet anti-retour sont également connus des documents US 2003/0068233 A1 , WO 2014/012896 A2 , EP 1 243 795 A1 , DE 88 16 875 U1 et DE 38 42 886 A1 .
    • Résumé de l'invention
  • La présente invention a pour but de permettre l'obtention d'un vide meilleur que celui (de l'ordre de 0.0001 mbar) qu'une seule pompe à vide sèche de type à vis peut générer dans une enceinte à vide.
  • La présente invention a aussi pour but de permettre l'obtention d'un débit de vidange qui soit supérieur à basse pression à celui qui peut être obtenu à l'aide d'une seule pompe à vide sèche de type à vis lors d'un pompage pour réaliser un vide dans une enceinte à vide.
  • La présente invention a également pour but de permettre une réduction de l'énergie électrique nécessaire pour le vidage d'une enceinte à vide et le maintien du vide, ainsi qu'une baisse de la température des gaz de sortie.
  • Ces buts de la présente invention sont atteints à l'aide d'un système de pompage pour générer un vide, comprenant une pompe à vide principale qui est une pompe sèche à vis ayant une aspiration d'entrée des gaz reliée à une enceinte à vide et un refoulement de sortie des gaz donnant dans un conduit d'évacuation des gaz vers une sortie d'échappement des gaz hors du système de pompage. Le système de pompage comprend en outre un clapet anti-retour positionné entre le refoulement de sortie des gaz et la sortie d'échappement des gaz, ainsi qu'une pompe à vide auxiliaire qui a son moteur et qui est raccordée en parallèle du clapet anti-retour. La pompe à vide auxiliaire est agencée de manière à se mettre en marche en même temps que la pompe à vide principale et à pomper tout le temps que la pompe à vide principale pompe les gaz contenus dans l'enceinte à vide et tout le temps que la pompe à vide principale maintient une pression définie dans l'enceinte à vide.
  • La pompe à vide auxiliaire peut être de type sèche à vis, à ergots, Roots multi-étagé, à membrane, sèche à palettes, à palettes lubrifiées.
  • L'invention a également pour objet un procédé de pompage au moyen d'un système de pompage tel que défini précédemment. Ce procédé comporte des étapes dans lesquelles :
    • la pompe à vide principale est mise en marche afin de pomper les gaz contenus dans l'enceinte à vide et de refouler ces gaz par son refoulement de sortie des gaz ;
    • en même temps que la pompe à vide principale, la pompe à vide auxiliaire est mise en marche ; et
    • la pompe à vide auxiliaire continue de pomper tout le temps que la pompe à vide principale pompe les gaz contenus dans l'enceinte à vide et tout le temps que la pompe à vide principale maintient une pression définie dans l'enceinte à vide.
  • Dans le procédé selon l'invention, on fait fonctionner la pompe auxiliaire en continu tout le temps que la pompe à vide principale de type sèche à vis vide l'enceinte à vide, mais aussi tout le temps que la pompe à vide principale sèche à vis maintient une pression définie (p.ex. le vide final) dans l'enceinte en évacuant les gaz par son refoulement.
  • Grâce au procédé selon l'invention, le couplage de la pompe à vide principale de type sèche à vis et de la pompe auxiliaire peut se faire sans nécessiter de mesures ni d'appareils spécifiques (p.ex. de capteurs de pression, de température, de courant, etc.), ni d'asservissements, ni de gestion de données et sans calcul. Par conséquent, le système de pompage adapté pour la mise en œuvre de du procédé de pompage selon la présente invention peut ne comprendre qu'un nombre minimal de composants, présenter une grande simplicité et coûter nettement moins cher, par rapport aux systèmes existants.
  • Grâce au procédé selon l'invention, la pompe à vide principale de type sèche à vis peut fonctionner à une seule vitesse constante, celle du réseau électrique, ou tourner à des vitesses variables suivant son propre mode de fonctionnement. Par conséquent, la complexité et le coût du système de pompage adapté pour la mise en œuvre du procédé de pompage selon la présente invention peuvent être réduits davantage.
  • Par sa nature, la pompe auxiliaire intégrée dans le système de pompage peut toujours fonctionner suivant le procédé de pompage selon l'invention sans s'endommager. Son dimensionnement est conditionné par une consommation énergétique minimale pour le fonctionnement du dispositif. Son débit nominal est choisi en fonction du volume du conduit d'évacuation entre la pompe à vide principale sèche à vis et le clapet anti-retour. Ce débit peut être avantageusement de 1/500 à 1/20 du débit nominal de la pompe à vide principale sèche à vis, mais peut aussi être inférieur ou supérieur à ces valeurs, notamment de 1/500 à 1/10 ou bien de 1/500 à 1/5u débit nominal de la pompe à vide principale.
  • Le clapet anti-retour, placé dans le conduit en aval de la pompe à vide principale sèche à vis peut être un élément standard disponible dans le commerce. Il est dimensionné suivant le débit nominal de la pompe à vide principale sèche à vis. En particulier, il est prévu que le clapet anti-retour se ferme quand la pression à l'aspiration de la pompe à vide principale sèche à vis se situe entre 500 mbar absolu et le vide final (p.ex. 100 mbar).
  • Selon encore une autre variante, la pompe auxiliaire peut être à résistance chimique élevée aux substances et gaz communément utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs.
  • La pompe auxiliaire est de préférence de petite taille.
  • De préférence, suivant le procédé de pompage employant le système de pompage selon l'invention, la pompe à vide auxiliaire pompe toujours dans le volume entre le refoulement de sortie des gaz de la pompe à vide principale et le clapet anti-retour.
  • Le dimensionnement de la pompe à vide auxiliaire vise une consommation d'énergie minimale de son moteur. Son débit nominal est choisi en fonction du débit de la pompe à vide principale sèche à vis, mais aussi en prenant en compte le volume que le conduit d'évacuation des gaz délimite entre la pompe à vide principale et le clapet anti-retour. Ce débit peut être de 1/500 à 1/20 du débit nominal de la pompe à vide principale sèche à vis, mais peut aussi être inférieur ou supérieur à ces valeurs.
  • Au départ d'un cycle de vidage de l'enceinte, la pression y est élevée, par exemple égale à la pression atmosphérique. Vu la compression dans la pompe à vide principale sèche à vis, la pression des gaz refoulés à sa sortie est plus haute que la pression atmosphérique (si les gaz à la sortie de la pompe principale sont refoulés directement à l'atmosphère) ou plus haute que la pression à l'entrée d'un autre appareil connecté en aval. Cela provoque l'ouverture du clapet anti-retour.
  • Quand ce clapet anti-retour est ouvert, l'action de la pompe à vide auxiliaire est très faiblement ressentie, puisque la pression à son aspiration est presque égale à celle à son refoulement. En revanche, quand le clapet anti-retour se ferme à une certaine pression (parce que la pression dans l'enceinte a entre temps baissé), l'action de la pompe à vide auxiliaire provoque une réduction progressive de la différence de pression entre l'enceinte à vide et le conduit d'évacuation en amont du clapet. La pression à la sortie de la pompe à vide principale sèche à vis devient celle à l'entrée de la pompe à vide auxiliaire, celle de sa sortie étant toujours la pression dans le conduit après le clapet anti-retour. Plus la pompe à vide auxiliaire pompe, plus la pression à la sortie de la pompe à vide principale sèche à vis, dans le volume limité par le clapet anti-retour fermé, se réduit et par conséquent la différence de pression entre l'enceinte et la sortie de la pompe à vide principale sèche à vis baisse.
  • Cette faible différence réduit les fuites internes dans la pompe à vide principale sèche à vis et engendre une baisse de la pression dans l'enceinte, ce qui améliore le vide final. De plus, la pompe à vide principale sèche à vis consomme de moins en moins d'énergie pour la compression et produit de moins en moins de chaleur de compression.
  • D'un autre côté, il est aussi évident que l'étude du concept mécanique cherche à réduire le volume entre le refoulement de sortie des gaz de la pompe à vide principale sèche à vis et le clapet anti-retour dans le but de pouvoir y faire baisser la pression plus vite.
    • Brève description des dessins
  • Les particularités et les avantages de la présente invention apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de réalisation donnés à titre illustratif et non limitatif en référence aux dessins ci-annexés qui représentent :
    • la figure 1 représente de manière schématique un système de pompage adapté pour la réalisation d'un procédé de pompage selon un mode de réalisation de la présente invention ; et
    • la figure 2 représente de manière schématique un système de pompage adapté pour la réalisation d'un procédé de pompage non conforme à la présente invention.
    Description détaillée des modes de réalisation de l'invention
  • La figure 1 représente un système de pompage SP pour générer un vide, qui est adapté pour la mise en œuvre d'un procédé de pompage selon un mode de réalisation de la présente invention.
  • Ce système de pompage SP comporte une enceinte 1, laquelle est reliée à l'aspiration 2 d'une pompe à vide principale constituée par une pompe sèche à vis 3. Le refoulement de sortie des gaz de la pompe à vide principale sèche à vis 3 est relié à un conduit d'évacuation 5. Un clapet anti-retour de refoulement 6 est placé dans le conduit d'évacuation 5, qui après ce clapet anti-retour continue en conduit de sortie des gaz 8. Le clapet anti-retour 6, lorsqu'il est fermé, permet la formation d'un volume 4, compris entre le refoulement de sortie des gaz de la pompe à vide principale 3 et lui-même.
  • Le système de pompage SP comporte aussi la pompe à vide auxiliaire 7, branchée en parallèle au clapet anti-retour 6. L'aspiration de la pompe à vide auxiliaire est reliée au volume 4 du conduit d'évacuation 5 et son refoulement est relié au conduit 8.
  • Dès la mise en route de la pompe à vide principale sèche à vis 3, la pompe à vide auxiliaire 7 est mise en route elle-aussi. La pompe à vide principale sèche à vis 3 aspire les gaz dans l'enceinte 1 par le conduit 2 branché à son entrée et les comprime pour les refouler par la suite à sa sortie dans le conduit d'évacuation 5 par le clapet anti-retour 6. Lorsque la pression de fermeture du clapet anti-retour 6 est atteinte, il se ferme. A partir de ce moment le pompage de la pompe à vide auxiliaire 7 fait baisser progressivement la pression dans le volume 4 jusqu'à la valeur de sa pression limite. En parallèle, la puissance consommée par la pompe à vide principale sèche à vis 3 baisse progressivement. Cela se produit en un court laps de temps, par exemple pour un certain cycle en 5 à 10 secondes.
  • Avec un ajustement judicieux du débit de la pompe à vide auxiliaire 7 et de la pression de fermeture du clapet anti-retour 6 en fonction du débit de la pompe à vide principale sèche à vis 3 et du volume de l'enceinte 1, il est en outre possible de réduire le temps avant la fermeture du clapet anti-retour 6 par rapport à la durée du cycle de vidage et donc réduire la quantité d'énergie consommée pendant ce temps de fonctionnement de pompe auxiliaire 7 sans effet sur le pompage. En revanche, l'avantage de la simplicité crédite une excellente fiabilité du système.
  • Selon une première possibilité, la pompe à vide auxiliaire 7 est elle-même une pompe sèche à vis. Ainsi, la pompe principale et la pompe auxiliaire peuvent être du même type, ce qui simplifie l'opération et la manutention. Aussi, cette combinaison des pompes permet d'utiliser le système de pompage SP pour toutes les applications où une pompe à sèche à vis seule peut être utilisée.
  • Selon les autres possibilités, la pompe à vide auxiliaire 7 est une pompe à ergots, une pompe Roots multi-étagée, une pompe à membrane, une pompe sèche à palettes ou une pompe à palettes lubrifiée. Toutes ces combinaisons de pompes possèdent des avantages liés aux propriétés particulières de chaque type de pompes individuel.
  • La figure 2 représente un système de pompage SPP adapté pour la mise en œuvre d'un procédé de pompage non conforme à la présente invention.
  • Par rapport au système montré à la figure 1, le système représenté à la figure 2 représente le système de pompage piloté SPP, comprenant en outre des capteurs adéquats 11, 12, 13 qui contrôlent soit le courant du moteur (capteur 11) de la pompe principale à vide principale sèche à vis 3, soit la pression (capteur 13) des gaz dans le volume du conduit de sortie de la pompe à vide principale sèche à vis, limité par le clapet anti-retour 6, soit la température (capteur 12) des gaz dans le volume du conduit à sortie de la pompe à vide principale sèche à vis, limité par le clapet anti-retour 6, soit une combinaison de ces paramètres. En effet, quand la pompe à vide principale sèche à vis 3 commence à pomper les gaz de l'enceinte à vide 1 les paramètres tels le courant de son moteur, la température et la pression des gaz dans le volume du conduit de sortie 4 commencent à se modifier et atteignent des valeurs de seuil détectées par les capteurs. Après une temporisation cela provoque la mise en marche de la pompe à vide auxiliaire 7. Quand ces paramètres repassent dans des plages initiales (hors consignes) avec une temporisation la pompe à vide auxiliaire est arrêtée.
  • Dans le mode de réalisation de l'invention de la figure 2, la pompe à vide auxiliaire peut être de type sèche à vis, à ergots, Roots multi-étagé, à membrane, sèche à palettes ou à palettes lubrifiées, comme dans le mode de réalisation de l'invention de la figure 1.
  • Bien que divers modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'exposer de manière exhaustive tous les modes de réalisation possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un autre moyen sans sortir du cadre de la présente invention. Toutes ces modifications font partie des connaissances communes d'un homme du métier dans le domaine de la technologie du vide.

Claims (15)

  1. Système de pompage pour générer un vide (SP), comprenant une pompe à vide principale qui est une pompe sèche à vis (3) ayant une aspiration d'entrée des gaz (2) reliée à une enceinte à vide (1) et un refoulement de sortie des gaz (4) donnant dans un conduit (5) d'évacuation des gaz vers une sortie d'échappement des gaz (8) hors du système de pompage,
    le système de pompage comprenant en outre :
    - un clapet anti-retour (6) positionné entre le refoulement de sortie des gaz (4) et la sortie d'échappement des gaz (8), et
    - une pompe à vide auxiliaire (7) qui a son moteur et qui est raccordée en parallèle du clapet anti-retour,
    le système de pompage étant caractérisé en ce que la pompe à vide auxiliaire (7) est agencée de manière à se mettre en marche en même temps que la pompe à vide principale (3) et à pomper tout le temps que la pompe à vide principale (3) pompe les gaz contenus dans l'enceinte à vide (1) et tout le temps que la pompe à vide principale (3) maintient une pression définie dans l'enceinte à vide (1).
  2. Système de pompage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe à vide auxiliaire (7) est choisie parmi une pompe sèche à vis, une pompe à ergots, une pompe Roots multi-étagée, une pompe à membrane, une pompe sèche à palettes et une pompe à palettes lubrifiée.
  3. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pompe à vide auxiliaire (7) est une pompe sèche à vis.
  4. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pompe à vide auxiliaire (7) est une pompe à ergots.
  5. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pompe à vide auxiliaire (7) est une pompe Roots multi-étagée.
  6. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pompe à vide auxiliaire (7) est une pompe à membrane.
  7. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pompe à vide auxiliaire (7) est une pompe sèche à palettes.
  8. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pompe à vide auxiliaire (7) est une pompe à palettes lubrifiée.
  9. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le débit nominal de la pompe à vide auxiliaire (7) est de 1/500 à 1/20 du débit nominal de la pompe à vide principale (3).
  10. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pompe à vide auxiliaire (7) est mono-étagée ou multi-étagée.
  11. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (6) est configuré pour se fermer quand la pression à l'aspiration de la pompe à vide principale (3) est inférieure à 500 mbar absolu.
  12. Système de pompage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe à vide principale (3) est configurée pour ne fonctionner qu'à une seule vitesse constante.
  13. Procédé de pompage au moyen d'un système de pompage (SP) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
    - la pompe à vide principale (3) est mise en marche afin de pomper les gaz contenus dans l'enceinte à vide (1) et de refouler ces gaz par son refoulement de sortie des gaz (4) ;
    - en même temps que la pompe à vide principale (3), la pompe à vide auxiliaire (7) est mise en marche ; et
    - la pompe à vide auxiliaire (7) continue de pomper tout le temps que la pompe à vide principale (3) pompe les gaz contenus dans l'enceinte à vide (1) et tout le temps que la pompe à vide principale (3) maintient une pression définie dans l'enceinte à vide (1).
  14. Procédé de pompage selon la revendication 13, caractérisé en ce que la pompe à vide auxiliaire (7) pompe un débit de l'ordre de 1/500 à 1/20 du débit nominal de la pompe à vide principale (3).
  15. Procédé de pompage selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (6) se ferme quand la pression à l'aspiration de la pompe à vide principale (3) est inférieure à 500 mbar absolu.
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