CA2944825A1 - Method of pumping in a pumping system and vacuum pump system - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte à une méthode de pompage dans un système de pompage (SP, SPP) comprenant : une pompe à vide primaire à palettes lubrifiées à vis (3) avec un orifice d'entrée des gaz (2) relié à une enceinte à vide (1) et un orifice de sortie des gaz (4) donnant dans un conduit (5) avant de déboucher dans la sortie des gaz (8) du système de pompage (SP, SPP), un clapet anti-retour (6) positionné dans le conduit (5) entre l'orifice de sortie des gaz (4) et la sortie des gaz (8), et un éjecteur (7) branché en parallèle au clapet anti-retour (6). Selon cette méthode, la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées à vis (3) est mise en marche afin de pomper les gaz contenus dans l'enceinte à vide (1) par l'orifice de sortie des gaz (4), de manière simultanée, l'éjecteur (7) est alimenté en fluide moteur, et l'éjecteur (7) continue d'être alimenté en fluide moteur tout le temps que la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées (3) pompe les gaz contenus dans l'enceinte à vide (1) et/ou tout le temps que la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées (3) maintient une pression définie dans l'enceinte à vide (1). Aussi, la présente invention se rapporte à un système de pompage (SP, SPP) apte à être utilisé pour la mise en uvre de cette méthode.The present invention relates to a pumping method in a pumping system (SP, SPP) comprising: a screw-lubricated vane-type vacuum pump (3) with a gas inlet port (2) connected to an enclosure with a vacuum (1) and a gas outlet (4) giving into a duct (5) before opening into the gas outlet (8) of the pumping system (SP, SPP), a non-return valve (6). ) positioned in the duct (5) between the gas outlet (4) and the gas outlet (8), and an ejector (7) connected in parallel with the non-return valve (6). According to this method, the screw-lubricated vane-type vacuum pump (3) is started in order to pump the gases contained in the vacuum chamber (1) through the gas outlet (4), so as to simultaneously, the ejector (7) is supplied with motor fluid, and the ejector (7) continues to be supplied with motor fluid all the time that the lubricated vane primary vacuum pump (3) pumps the gases contained in the vacuum vessel (1) and / or all the time that the lubricated vane primary vacuum pump (3) maintains a defined pressure in the vacuum vessel (1). Also, the present invention relates to a pumping system (SP, SPP) adapted to be used for the implementation of this method.
Description
Méthode de pompage dans un système de pompage et système de pompes à vide Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à une méthode de pompage permettant de réduire la consommation d'énergie électrique ainsi que les performances en termes de débit et vide final dans un système de pompage dont la pompe principale est une pompe à vide à palettes lubrifiées.
Egalement, la présente invention se rapporte à un système de pompage qui peut être utilisé pour réaliser la méthode selon la présente invention.
Art antérieur Les tendances générales d'augmentation des performances des pompes à vide, de réduction des coûts des installations et de la consommation d'énergie dans les industries ont apporté 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 et réduire la consommation d'énergie il faut rajouter des étages supplémentaires dans les pompes à vide de type Roots multi-étagées ou Claws multi-étagées.
Pour les pompes à vide à vis il faut mettre des tours supplémentaires aux vis, et/ou augmenter le taux de compression interne. Pour les pompes à vide à
palettes lubrifiées il faut également rajouter un ou plusieurs étages supplémentaires en série et augmenter le taux de compression interne.
L'état de la technique concernant les systèmes de pompage qui visent l'amélioration du vide final et l'augmentation du débit montre des pompes booster de type Roots agencées en amont des pompes primaires à
palettes lubrifiées. 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 Pumping method in a pumping system and vacuum pump system Technical field of the invention The present invention relates to a method of pumping to reduce the consumption of electrical energy as well as performance in terms of flow and final vacuum in a pumping system whose main pump is a lubricated vane vacuum pump.
Also, the present invention relates to a pumping system which can be used to carry out the method according to the present invention.
Prior art General trends in increasing the performance of Vacuum pumps, reducing plant costs and consumption in the industries have brought significant evolutions in terms of performance, energy saving, space training, etc.
The state of the art shows that to improve the final vacuum and reduce energy consumption add extra floors in multi-stage Roots vacuum pumps or multi-stage Claws.
For screw vacuum pumps it is necessary to put additional turns on the screws, and / or increase the internal compression ratio. For vacuum pumps lubricated pallets must also be added one or more floors additional serial and increase the internal compression ratio.
The state of the art concerning pumping systems which aim at improving the final vacuum and the increase in flow shows Roots booster pumps arranged upstream of the primary pumps at lubricated pallets. This type of system is cumbersome, works either with by-pass valves presenting problems of reliability, either by using measuring, controlling, adjusting or servoing means. However, these
2 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.
Résumé de l'invention La présente invention a pour but de proposer une méthode de pompage dans un système de pompage permettant de réduire l'énergie électrique nécessaire pour la mise sous vide d'une enceinte à vide et le maintien du vide dans cette enceinte, ainsi que de réaliser une baisse de la lo température des gaz de sortie.
La présente invention a aussi pour but de proposer une méthode de pompage dans un système de pompage permettant d'obtenir un débit supérieur à basse pression à celui qui peut être obtenu à l'aide d'une pompe à vide à
palettes lubrifiées seule lors du pompage d'une enceinte à vide.
La présente invention a également pour but de proposer une méthode de pompage dans un système de pompage permettant d'obtenir un meilleur vide que celui qui peut être obtenu à l'aide d'une pompe à vide à
palettes lubrifiées seule dans une enceinte à vide.
Ces buts de la présente invention sont atteints à l'aide d'une méthode de pompage qui est réalisée dans le cadre d'un système de pompage dont la configuration consiste essentiellement en une pompe à vide primaire à
palettes lubrifiées munie d'un orifice d'entrée des gaz relié à une enceinte à
vide et d'un orifice de sortie des gaz donnant dans un conduit qui est muni d'un clapet anti-retour avant de déboucher dans l'atmosphère ou dans d'autres appareils. L'aspiration d'un éjecteur est branchée en parallèle à ce clapet anti-retour, sa sortie allant à l'atmosphère ou rejoignant le conduit de la pompe primaire après le clapet anti-retour. 2 means of control, adjustment or control must be controlled by a active way, which necessarily results in an increase in the number of components of the system, its complexity and cost.
Summary of the invention The present invention aims to propose a method of pumping into a pumping system to reduce energy necessary for the evacuation of a vacuum chamber and the maintaining the vacuum in this chamber, as well as achieving a reduction in the temperature of the exit gases.
The present invention also aims to propose a method of pumping in a pumping system to obtain a higher flow at low pressure to that which can be obtained using a vacuum pump to lubricated pallets only when pumping a vacuum chamber.
The present invention also aims to propose a pumping method in a pumping system making it possible to obtain a better vacuum than that which can be obtained using a vacuum pump to lubricated pallets alone in a vacuum chamber.
These objects of the present invention are achieved by means of a pumping method that is performed as part of a pumping system whose configuration consists essentially of a primary vacuum pump with lubricated pallets provided with a gas inlet port connected to an enclosure for empty and a gas outlet opening giving into a duct that is provided a check valve before opening into the atmosphere or into other devices. The suction of an ejector is connected in parallel with this valve anti-back, its exit going to the atmosphere or joining the pipe of the pump primary after the check valve.
3 Une telle méthode de pompage est notamment l'objet de la revendication indépendante 1. Des différents modes de réalisation préférés de l'invention sont en outre l'objet des revendications dépendantes.
La méthode consiste essentiellement à alimenter en fluide moteur et faire fonctionner l'éjecteur en continu tout le temps que la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées pompe les gaz contenus dans l'enceinte à vide par l'orifice d'entrée de gaz, mais aussi tout le temps que la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées maintient une pression définie (p.ex. le vide final) dans l'enceinte en refoulant les gaz remontant par sa sortie.
Selon un premier aspect, l'invention réside dans le fait que le couplage de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées et de l'éjecteur ne nécessite pas de mesures et appareils spécifiques (p.ex. de capteurs de pression, de température, de courant, etc.), d'asservissements ou de gestion de données et calcul. Par conséquent, le système de pompage adapté pour la mise en oeuvre de la méthode de pompage selon la présente invention comprend un nombre minimal de composants, présente une grande simplicité
et coûte nettement moins cher que les systèmes existants.
Par sa nature, l'éjecteur intégré dans le système de pompage peut toujours fonctionner sans dommages suivant la présente méthode de pompage. Son dimensionnement est conditionné par une consommation de fluide moteur minimale pour le fonctionnement du dispositif. Il est normalement mono-étagé. Son débit nominal est choisi en fonction du volume du conduit de sortie de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées, limité par le clapet anti-retour. Ce débit peut être de 1/500 à 1/20 du débit nominal de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées, mais peut aussi être inférieur ou supérieur à
ces valeurs. Le fluide moteur pour l'éjecteur peut être de l'air comprimé, mais aussi d'autres gaz, par exemple l'azote.
Le clapet anti-retour, placé dans le conduit à la sortie de la pompe à
vide primaire à palettes lubrifiées peut être un élément standard disponible dans le commerce. Il est dimensionné suivant le débit nominal de la pompe à
vide primaire à palettes lubrifiées. En particulier, il est prévu que le clapet anti-WO 2015/165543 Such a method of pumping is particularly the object of the independent claim 1. Of the various preferred embodiments of the invention are further the subject of the dependent claims.
The method essentially consists in supplying engine fluid and operate the ejector continuously all the time that the vacuum pump lubricated vane primer pumps the gases contained in the vacuum chamber through the gas inlet port but also all the time that the vacuum pump lubricated vane primer maintains a defined pressure (eg vacuum final) in the enclosure by pushing back the gases by its exit.
According to a first aspect, the invention lies in the fact that the coupling of the lubricated vanes primary vacuum pump and the ejector requires no specific measurements and devices (eg pressure, temperature, current, etc.), servos or management data and calculation. Therefore, the pumping system adapted for the implementation of the pumping method according to the present invention includes a minimal number of components, presents a great simplicity and costs significantly less than existing systems.
By its nature, the ejector built into the pumping system can always operate without damage according to this method of pumping. Its dimensioning is conditioned by a consumption of minimal motor fluid for the operation of the device. It is normally single stage. Its nominal flow is chosen according to the volume of the conduit of output of the lubricated vane primary vacuum pump, limited by the flapper anti-return. This flow rate can be 1/500 to 1/20 of the nominal flow rate of the vacuum pump lubricated pallets, but may also be less than or greater than these values. The driving fluid for the ejector may be compressed air, but as well other gases, for example nitrogen.
The non-return valve, placed in the duct at the outlet of the pump primary vacuum with lubricated vanes can be a standard element available in the trade. It is dimensioned according to the nominal flow rate of the pump primary vacuum with lubricated vanes. In particular, it is expected that the check valve WO 2015/16554
4 PCT/EP2014/058948 retour se ferme quand la pression à l'aspiration de la pompe à vide primaire à
palettes lubrifiées se situe entre 500 mbar absolu et le vide final (p.ex. 100 mbar).
Selon une autre variante, l'éjecteur est multi-étagé.
Selon encore une autre variante, l'éjecteur peut être réalisé en matière à résistance chimique élevée aux substances et gaz communément utilisés dans l'industrie chimique, celle des semi-conducteurs, aussi bien dans la variante éjecteur mono-étagé que dans celle de l'éjecteur multi-étagé.
L'éjecteur est de préférence de petite taille.
Selon une autre variante, l'éjecteur est intégré dans une cartouche qui incorpore le clapet anti-retour.
Selon encore une autre variante, l'éjecteur est intégré dans une cartouche qui incorpore le clapet anti-retour et cette cartouche elle-même est logée dans le séparateur d'huile de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées.
Selon encore une autre variante de la méthode de la présente invention, pour répondre à des exigences spécifiques, le débit de gaz à la pression nécessaire pour le fonctionnement de l'éjecteur est piloté de manière tout ou rien . En effet, le pilotage consiste à mesurer un ou plusieurs paramètres et à mettre l'éjecteur en fonctionnement ou l'arrêter, en fonction de certaines règles prédéfinies. Les paramètres, fournis par des capteurs adéquats, sont p.ex. le courant du moteur de la pompe à vide à palettes lubrifiées, la température ou la pression des gaz dans le volume du conduit de sortie de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées, limité par le clapet anti-retour, ou une combinaison de ces paramètres.
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 primaire à palettes lubrifiées, la pression des gaz refoulés à sa sortie est plus haute que la pression atmosphérique (si les gaz à
la sortie de la pompe primaire 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. 4 PCT / EP2014 / 058948 return closes when the suction pressure of the primary vacuum pump to lubricated pallets is between 500 mbar absolute and the final vacuum (eg 100 mbar).
According to another variant, the ejector is multi-stage.
According to yet another variant, the ejector can be realized in material with high chemical resistance to substances and gas commonly used in the chemical industry, that of semiconductors, as well in the single-stage ejector variant only in that of the multi-stage ejector.
The ejector is preferably small.
According to another variant, the ejector is integrated in a cartridge which incorporates the check valve.
According to yet another variant, the ejector is integrated in a cartridge that incorporates the check valve and this cartridge itself is housed in the oil separator of the palletised primary vacuum pump lubricated.
According to yet another variant of the method of this invention, to meet specific requirements, the flow of gas at the pressure required for the operation of the ejector is controlled all or nothing . Indeed, piloting consists of measuring one or more settings and to put the ejector in operation or stop it, depending of some predefined rules. Parameters, provided by sensors are, for example, the motor current of the vane vacuum pump lubricated, the temperature or pressure of the gases in the volume of the output of the lubricated vane primary vacuum pump, limited by the flapper anti-back, or a combination of these settings.
At the start of an emptying cycle of the enclosure, the pressure is high, for example equal to the atmospheric pressure. Given the compression in the lubricated vane primary vacuum pump, the pressure of the gases when discharged is higher than the atmospheric pressure (if the gases at the output of the primary pump are discharged directly to the atmosphere) or higher than the pressure at the input of another device connected downstream.
it causes the non-return valve to open.
5 Quand ce clapet anti-retour est ouvert, l'action de l'éjecteur est très faiblement ressentie, comme la pression à son entrée est presque égale à celle de sa sortie. En revanche, quand le clapet anti-retour se ferme à une certaine pression (parce que la pression dans l'enceinte a entretemps baissé), l'action de l'éjecteur provoque une réduction progressive de la différence de pression entre l'enceinte et le conduit après le clapet anti-retour. La pression à la sortie de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées devient celle à l'entrée de l'éjecteur, celle de sa sortie étant toujours la pression dans le conduit après le clapet anti-retour. Plus l'éjecteur pompe, plus la pression à la sortie de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées, dans le volume fermé (limité par le clapet anti-retour) se réduit et par conséquent la différence de pression entre l'enceinte et la sortie de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées baisse.
Cette faible différence réduit les fuites internes dans la pompe à vide primaire à
palettes lubrifiées et engendre en même temps une baisse de la pression dans l'enceinte, ce qui permet d'améliorer le vide final. En plus, la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées consomme de moins en moins d'énergie pour la compression et produit de moins en moins de chaleur de compression.
Dans le cas de pilotage de l'éjecteur, il existe une position initiale de démarrage du système de pompage quand les capteurs sont dans un état défini ou bien donnent des valeurs initiales. Au fur et à mesure que la pompe à
vide primaire à palettes lubrifiées pompe les gaz de l'enceinte à vide les paramètres tels le courant de son moteur, la température et la pression des gaz dans le volume du conduit de sortie commencent à se modifier et atteignent des valeurs de seuil détectées par les capteurs. Cela provoque la mise en marche de l'éjecteur. Quand ces paramètres repassent dans les plages initiales (hors consignes) avec une temporisation, l'éjecteur est arrêté.
Selon encore une autre variante de la présente invention, le débit de gaz à la pression nécessaire pour le fonctionnement de l'éjecteur est fourni When this check valve is open, the action of the ejector is very weakly felt, as the pressure at its entrance is almost equal to that of his exit. On the other hand, when the check valve closes at a certain pressure (because the pressure in the chamber has meanwhile dropped), the action of the ejector causes a progressive reduction of the pressure difference between the enclosure and the duct after the non-return valve. The pressure at the exit the primary vacuum pump with lubricated vanes becomes the one at the inlet of the ejector, that of its output being always the pressure in the conduit after the check valve. The more the ejector pumps, the more the pressure at the exit of the primary vacuum pump with lubricated vanes, in the closed volume (limited by the check valve) is reduced and therefore the pressure difference enter the enclosure and the outlet of the lubricated vane primary vacuum pump drop.
This small difference reduces internal leakage in the vacuum pump primary to lubricated pallets and at the same time generates a drop in pressure in the speaker, which improves the final vacuum. In addition, the vacuum pump lubricated vane primer consumes less and less energy for the compression and produces less and less compression heat.
In the case of piloting the ejector, there is an initial position of start of the pumping system when the sensors are in a state defined or give initial values. As the pump at primary vacuum with lubricated vanes pumps the gases of the vacuum chamber the parameters such as the motor current, the temperature and the pressure of the gas in the volume of the outlet duct begin to change and reach threshold values detected by the sensors. This causes the starting the ejector. When these parameters return to the initial ranges (out of set points) with a delay, the ejector is stopped.
According to yet another variant of the present invention, the flow of gas at the pressure necessary for the operation of the ejector is provided
6 par un compresseur. De manière notable, ce compresseur peut être entraîné
par la pompe primaire à palettes lubrifiées ou, alternativement ou en addition, de manière autonome, indépendante de la pompe primaire à palettes lubrifiées.
Ce compresseur peut aspirer l'air atmosphérique ou des gaz dans le conduit de sortie de gaz après le clapet anti-retour. La présence d'un tel compresseur rend les systèmes de pompes à vide à palettes lubrifiées indépendants d'une source de gaz comprimé, ce qui peut répondre à certains environnements industriels. Le compresseur peut fournir le débit de gaz à la pression nécessaire pour le fonctionnement de plusieurs éjecteurs, faisant partie respectivement de plusieurs systèmes de pompes à vide avec comme pompes primaires des pompes à palettes lubrifiées. Le compresseur fait partie du système aussi bien dans le cas de fonctionnement en continu de l'éjecteur que dans le cas de son pilotage suivant les paramètres, contrôlés par des capteurs adéquats.
D'un autre côté, il est aussi évident que l'étude du concept mécanique cherche à réduire le volume entre l'orifice de sortie des gaz de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées et le clapet anti-retour dans le but d'y descendre 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'une méthode de pompage selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; et - la figure 2 représente de manière schématique un système de pompage adapté pour la réalisation d'une méthode de pompage selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. 6 by a compressor. Notably, this compressor can be driven by the lubricated vane primary pump or, alternatively or addition, independently of the lubricated vane primary pump.
This compressor can suck atmospheric air or gases into the air duct gas outlet after the non-return valve. The presence of such a compressor makes the lubricated vane vacuum pumps systems independent of source of compressed gas, which may respond to certain environments industrial. The compressor can supply the gas flow at the pressure necessary for the operation of several ejectors, forming part of respectively of several vacuum pump systems with as pumps primers of lubricated vane pumps. The compressor is part of system as well in the case of continuous operation of the ejector as in the case of its control according to the parameters, controlled by sensors adequate.
On the other hand, it is also obvious that the study of the concept mechanics seeks to reduce the volume between the gas outlet port of the primary vacuum pump with lubricated vanes and the non-return valve in the goal to lower the pressure there faster.
Brief description of the drawings The peculiarities and advantages of the present invention will appear in more detail as part of the following description with examples of embodiments given by way of non-limiting illustration in reference the attached drawings which represent:
- Figure 1 schematically shows a system of pumping adapted for the realization of a pumping method according to a first embodiment of the present invention; and FIG. 2 schematically represents a system of pumping adapted for the realization of a pumping method according to a second embodiment of the present invention.
7 - la figure 3 représente de manière schématique un système de pompage adapté pour la réalisation d'une méthode de pompage selon un troisième mode de réalisation de la présente invention.
Description détaillée des modes de réalisation de l'invention Figure 1 représente un système de pompage SP adapté pour la mise en oeuvre d'une méthode de pompage selon un premier mode de réalisation de la présente invention.
Ce système de pompage SP comporte une enceinte 1, laquelle est reliée à l'orifice d'aspiration 2 d'une pompe à vide primaire à palettes lubrifiées 3. L'orifice de sortie des gaz de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées 3 est relié au conduit 5. Un clapet anti-retour de refoulement 6 est placé dans le conduit 5, qui après ce clapet anti-retour 6 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 l'orifice de sortie des gaz de la pompe à vide primaire 3 et lui-même. Le système de pompage SP comporte aussi un éjecteur 7, branché en parallèle au clapet anti-retour 6. L'orifice d'aspiration de l'éjecteur est relié au volume 4 du conduit 5 et son orifice de refoulement est relié au conduit 8. Le conduit d'alimentation 9 fournit le fluide moteur pour l'éjecteur 7.
Dès la mise en route de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées 3, le fluide moteur pour l'éjecteur 7 est injecté par le conduit d'alimentation 9. Ensuite, la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées 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 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 l'éjecteur 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 primaire à palettes lubrifiées 3 baisse progressivement. Cela se produit en un court laps de temps, par exemple pour un certain cycle en 5 à 10 secondes. 7 FIG. 3 schematically represents a system of pumping adapted for the realization of a pumping method according to a third embodiment of the present invention.
DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Figure 1 shows a pump system SP adapted for the implementation of a pumping method according to a first method of embodiment of the present invention.
This pumping system SP comprises an enclosure 1, which is connected to suction port 2 of a palletised primary vacuum pump lubricated 3. The gas outlet port of the pallet primary vacuum pump lubricated 3 is connected to the conduit 5. A discharge check valve 6 is placed in the led 5, which after this non-return valve 6 continues in the outlet duct of 8. The non-return valve 6, when closed, allows the formation of a volume 4, between the gas outlet of the vacuum pump primary 3 and himself. The pumping system SP also comprises an ejector 7, connected in parallel with the non-return valve. 6. The suction port of ejector is connected to the volume 4 of the duct 5 and its discharge orifice is connected to the 8. The supply duct 9 provides the driving fluid for the ejector 7.
From the start of the palletised primary vacuum pump lubricated 3, the driving fluid for the ejector 7 is injected through the conduit 9. Next, the lubricated vane primary vacuum pump 3 sucks the gases in the chamber 1 through the conduit 2 connected to its inlet and the compresses to repress them afterwards at its exit in the conduit 5 by the non-return valve 6. When the closing pressure of the non-return valve 6 is reached, it closes. From this moment the pumping of the ejector 7 made gradually lower the pressure in volume 4 to the value of its limit pressure. In parallel, the power consumed by the vacuum pump lubricated vane primer 3 gradually decreases. This happens in one short time, for example for a certain cycle in 5 to 10 seconds.
8 Avec un ajustement judicieux du débit de l'éjecteur 7 et de la pression de fermeture du clapet anti-retour 6 en fonction du débit de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées 3 et le 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 les pertes en fluide moteur pendant ce temps de fonctionnement de l'éjecteur 7 sans effet sur le pompage. Par ailleurs, ces pertes qui sont infimes, sont prises en compte dans le bilan de la consommation d'énergie. En revanche, l'avantage de la simplicité crédite une excellente fiabilité du système ainsi qu'un prix inférieur en comparaison avec des pompes similaires équipées d'automate programmable et ou de variateur, vannes pilotées, capteurs, etc.
Figure 2 représente un système de pompage SP adapté pour la mise en oeuvre d'une méthode de pompage selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention.
Par rapport au système représenté à la figure 1, le système représenté à la figure 2 comprend en outre un compresseur 10 qui fournit le débit de gaz à la pression nécessaire pour le fonctionnement de l'éjecteur 7.
En effet, ce compresseur 10 peut aspirer de l'air atmosphérique ou des gaz dans le conduit de sortie des gaz 8 après le clapet anti-retour 6. Sa présence rend le système de pompage indépendant d'une source de gaz comprimé, ce qui peut répondre à certains environnements industriels. Le compresseur 10 peut être entraîné par la pompe primaire à palettes lubrifiées 3 ou bien par son propre moteur électrique, donc de manière complètement indépendante de la pompe 3. Dans tous les cas la consommation d'énergie du compresseur 10 quand il fournit le débit de gaz à la pression nécessaire afin de faire fonctionner l'éjecteur 7 est largement plus petite par rapport au gain réalisé
sur la consommation d'énergie de la pompe principale 3.
Figure 3 représente un système de pompes à vide SPP adapté pour la mise en oeuvre d'une méthode de pompage selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. 8 With a judicious adjustment of the flow of the ejector 7 and the closing pressure of the non-return valve 6 as a function of the flow rate of the pump vacuum vacuum lubricated 3 and the volume of the chamber 1, it is in furthermore possible to reduce the time before the closing of the nonreturn valve 6 by compared to the duration of the emptying cycle and thus reduce fluid losses motor during this operating time of the ejector 7 without effect on the pumping. Moreover, these losses which are tiny, are taken into account in the balance of energy consumption. On the other hand, the advantage of simplicity credits an excellent reliability of the system as well as a price inferior in comparison with similar pumps equipped with automaton programmable and / or dimmer, pilot operated valves, sensors, etc.
Figure 2 shows a pump system SP adapted for the implementing a pumping method according to a second method of embodiment of the present invention.
Compared with the system shown in Figure 1, the system shown in Figure 2 further comprises a compressor 10 which provides the gas flow at the pressure necessary for the operation of the ejector 7.
Indeed, this compressor 10 can suck atmospheric air or gases in the gas outlet duct 8 after the non-return valve 6. Its presence makes the pumping system independent of a source of compressed gas, this which can respond to certain industrial environments. The compressor 10 can be driven by the lubricated vane primary pump 3 or by his own electric motor, so completely independently of the pump 3. In all cases the energy consumption of the compressor 10 when it provides the flow of gas at the pressure needed to make operate the ejector 7 is much smaller compared to the gain realized sure the energy consumption of the main pump 3.
Figure 3 shows a vacuum pump system SPP adapted for the implementation of a pumping method according to a third mode of embodiment of the present invention.
9 Par rapport aux systèmes montrés aux figures let 2, le système représenté à la figure 3 correspond à un système de pompage piloté, qui comprend en outre des capteurs 11, 12, 13 qui contrôlent p.ex. le courant du moteur (capteur 11) de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées 3, la pression (capteur 13) des gaz dans le volume du conduit de sortie de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées (limité par le clapet anti-retour 6), la température (capteur 12) des gaz dans le volume du conduit de sortie de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées (limité par le clapet anti-retour 6) ou une combinaison de ces paramètres. En effet, quand la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées 3 commence à pomper les gaz de l'enceinte à vide 1, ces paramètres cités (notamment 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 11, 12, 13 correspondants. Cela provoque la mise en marche de l'éjecteur 7 (après une certaine temporisation). Quand ces paramètres repassent dans des plages initiales (hors consignes) l'éjecteur est arrêté (de nouveau après une certaine temporisation). Bien évidemment, le système de pompage piloté SSP peut avoir comme source de gaz comprimé un réseau de distribution ou bien un compresseur 10 dans les conditions décrites en figure 2.
Certainement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que divers modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent 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. 9 Compared with the systems shown in FIGS.
shown in Figure 3 corresponds to a controlled pumping system, which further comprises sensors 11, 12, 13 which, for example, control the current of the motor (sensor 11) of the lubricated vane primary vacuum pump 3, the pressure (sensor 13) of the gases in the volume of the outlet pipe of the pump primary vacuum with lubricated vanes (limited by the non-return valve 6), the temperature (sensor 12) of the gases in the volume of the outlet duct of the primary vacuum pump with lubricated vanes (limited by the non-return valve 6) or a combination of these parameters. Indeed, when the primary vacuum pump with lubricated vanes 3 starts to pump the gases from the vacuum chamber 1, these mentioned parameters (in particular the current of its motor, the temperature and the gas pressure in the volume of the outlet duct 4) begin to modify and reach threshold values detected by the sensors 11, 12, 13 correspondents. This causes the ejector 7 to turn on (after some delay). When these parameters return to ranges initials (out of range) the ejector is stopped (again after a some delay). Of course, the SSP piloted pumping system can have as a source of compressed gas a distribution network or a compressor 10 under the conditions described in FIG.
Certainly, the present invention is subject to many variations as to its implementation. Although various embodiments have been described, it is understandable that it is inconceivable to identify exhaustively all possible modes. It is of course possible to replace a means described by equivalent means without departing from the scope of the present invention. All these changes are part of the knowledge common knowledge of a skilled person in the field of vacuum technology.
Claims (34)
- une pompe à vide primaire à palettes lubrifiées (3) avec un orifice d'entrée des gaz (2) relié à une enceinte à vide (1) et un orifice de sortie des gaz (4) donnant dans un conduit (5) avant de déboucher dans la sortie des gaz (8) du système de pompage (SP, SPP), - un clapet anti-retour (6) positionné dans le conduit (5) entre l'orifice de sortie des gaz (4) et la sortie des gaz (8), et - un éjecteur (7) branché en parallèle au clapet anti-retour (6), la méthode étant caractérisée en ce que la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées (3) est mise en marche afin de pomper les gaz contenus dans l'enceinte à vide (1) par l'orifice de sortie des gaz (4) ;
de manière simultanée, l'éjecteur (7) est alimenté en fluide moteur ;
et l'éjecteur (7) continue d'être alimenté en fluide moteur tout le temps que la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées (3) pompe les gaz contenus dans l'enceinte à vide (1) et/ou tout le temps que la pompe à vide primaire à
palettes lubrifiées (3) maintient une pression définie dans l'enceinte à vide (1). 1. Pumping method in a pumping system (SP, SPP) comprising:
- a lubricated vane primary vacuum pump (3) with an orifice gas inlet (2) connected to a vacuum chamber (1) and an outlet port of the gas (4) giving into a duct (5) before opening into the gas outlet (8) of the pumping system (SP, SPP), - a non-return valve (6) positioned in the duct (5) between the orifice the gas outlet (4) and the gas outlet (8), and an ejector (7) connected in parallel with the non-return valve (6), the method being characterized in that the primary vacuum pump with lubricated vanes (3) is switched on in order to pump the gases contained in the vacuum chamber (1) through the orifice of exit gases (4);
simultaneously, the ejector (7) is supplied with motor fluid;
and the ejector (7) continues to be supplied with motor fluid all the time the lubricated vane primary vacuum pump (3) pumps the contained gases in the vacuum chamber (1) and / or all the time that the primary vacuum pump to lubricated paddles (3) maintains a defined pressure in the vacuum chamber (1).
palettes lubrifiées (3) qui est limité par le clapet anti-retour (6). Pumping method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the nominal flow rate of the ejector (7) is chosen in function of the volume of the outlet duct (5) of the primary vacuum pump lubricated pallets (3) which is limited by the non-return valve (6).
vide primaire à palettes lubrifiées (3). Pumping method according to claim 4, characterized in that that the flow of the ejector is 1/500 to 1/20 of the nominal flow rate of the pump to primary vacuum with lubricated vanes (3).
résistance chimique élevée aux substances et gaz communément utilisés dans l'industrie chimique et/ou l'industrie des semi-conducteurs. Pumping method according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the ejector (7) is made of resistance high chemical content to substances and gases commonly used in industry chemical industry and / or the semiconductor industry.
par le clapet anti-retour 6, la température des gaz dans le volume du conduit de sortie de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées limité par le clapet anti-retour 6 ou une combinaison de ces paramètres. Pumping method according to claim 16, characterized in that what the at least one operating parameter is the motor current of the lubricated vacuum pump 3, the pressure of the gases in the volume of the output duct of the vacuum pump with limited lubricated vanes by the non-return valve 6, the temperature of the gases in the volume of the conduit of output of the lubricated vane primary vacuum pump limited by the flapper anti-back 6 or a combination of these parameters.
- une pompe à vide primaire à palettes lubrifiées (3) avec un orifice d'entrée des gaz (2) relié à une enceinte à vide (1) et un orifice de sortie des gaz (4) donnant dans un conduit (5) avant de déboucher dans la sortie des gaz (8) du système de pompes à vide (SP), - un clapet anti-retour (6) positionné dans le conduit (5) entre l'orifice de sortie des gaz (4) et la sortie des gaz (8), et - un éjecteur (7) branché en parallèle au clapet anti-retour (6), le système de pompage (SP, SPP) étant caractérisé en ce que l'éjecteur (7) est agencé pour pouvoir être alimenté en fluide moteur tout le temps que la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées (3) pompe les gaz contenus dans l'enceinte à vide (1) et/ou tout le temps que la pompe à
vide primaire à palettes lubrifiées (3) maintient une pression définie dans l'enceinte à vide (1). 18. A pumping system (SP, SPP) comprising:
- a lubricated vane primary vacuum pump (3) with an orifice gas inlet (2) connected to a vacuum chamber (1) and an outlet port of the gas (4) giving into a duct (5) before opening into the gas outlet (8) vacuum pump system (SP), - a non-return valve (6) positioned in the duct (5) between the orifice the gas outlet (4) and the gas outlet (8), and an ejector (7) connected in parallel with the non-return valve (6), the pumping system (SP, SPP) being characterized in that the ejector (7) is arranged to be able to be supplied with working fluid all the time that the lubricated vane primary vacuum pump (3) pumps the gas contained in the vacuum chamber (1) and / or all the time that the pump empty lubricated vane primer (3) maintains a defined pressure in speaker empty (1).
palettes lubrifiées (3) qui est limité par le clapet anti-retour (6). Pumping system according to one of the claims 18 to 20, characterized in that the nominal flow rate of the ejector (7) is chosen in function of the volume of the outlet duct (5) of the primary vacuum pump lubricated pallets (3) which is limited by the non-return valve (6).
résistance chimique élevée aux substances et gaz communément dans l'industrie chimique et/ou l'industrie des semi-conducteurs. 26. Pumping system according to any one of the claims 18 to 25, characterized in that the ejector (7) is made of high chemical resistance to substances and gases commonly found in the chemical industry and / or the semiconductor industry.
par le clapet anti-retour 6, la température des gaz dans le volume du conduit de sortie de la pompe à vide primaire à palettes lubrifiées limité par le clapet anti-retour 6 ou une combinaison de ces paramètres. 34. Pumping system according to claim 34, characterized in that what the at least one operating parameter is the motor current of the lubricated vacuum pump 3, the pressure of the gases in the volume of the output duct of the vacuum pump with limited lubricated vanes by the non-return valve 6, the temperature of the gases in the volume of the conduit of output of the lubricated vane primary vacuum pump limited by the flapper anti-back 6 or a combination of these parameters.
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