EP1510697A1 - Vacuum pump - Google Patents
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- EP1510697A1 EP1510697A1 EP04292018A EP04292018A EP1510697A1 EP 1510697 A1 EP1510697 A1 EP 1510697A1 EP 04292018 A EP04292018 A EP 04292018A EP 04292018 A EP04292018 A EP 04292018A EP 1510697 A1 EP1510697 A1 EP 1510697A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F04D19/00—Axial-flow pumps
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- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/046—Combinations of two or more different types of pumps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
- F04D17/168—Pumps specially adapted to produce a vacuum
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D23/00—Other rotary non-positive-displacement pumps
- F04D23/008—Regenerative pumps
Definitions
- the present invention relates to vacuum pumps for generate and maintain a suitable vacuum in a vacuum enclosure or a line of empty.
- Vacuum pumps of various types which are generally each adapted to particular flow conditions and pumped gas pressure.
- a primary pump which must repress to the atmospheric pressure, which have a plurality of compression stages, and whose last stages produce a strong compression under a volumetric flow relatively weak.
- An example of such a primary pump is a pump kinematic formed of a disc rotor with concentric ribs equipped with individual radial blades engaged in annular grooves corresponding communicating concentrics of the stator.
- the primary pumps thus formed do not make it possible to achieve sufficiently advanced voids for many vacuum applications. Is the then associates in series with at least one secondary pump, for example a Molecular type or turbomolecular type pump, the repression of which is connected to the suction of the primary pump.
- at least one secondary pump for example a Molecular type or turbomolecular type pump, the repression of which is connected to the suction of the primary pump.
- a molecular or turbomolecular pump must be able to immediate vicinity of the vacuum chamber that it must evacuate, in order to benefit from the maximum pumping speed in the vacuum chamber.
- the size and weight of the pumping stage single-axis primary is incompatible with close integration of the empty, and therefore the primary pump must be removed from the vacuum chamber, and the pumping performance is thus degraded.
- the engine of such a composite pump must be able to provide a sufficient power to drive the primary pump.
- the position of engine at the end of the motor shaft leads to a congestion that prevents the integration of the composite pump in the immediate vicinity of the vacuum chamber that the pump must evacuate.
- the problem proposed by the present invention is to design a new composite pump structure which is compact enough to be integrated in close proximity to the vacuum chamber or process chamber, and which is capable of pumping from atmospheric pressure (1000 mbar). to the high vacuum usually required in some industries (10 -8 mbar).
- the idea underlying the invention is to reduce both the size of the engine itself which drives the pump, and to place the engine inside the pump to further reduce the overall footprint of the motor-pump assembly.
- a pump structure is provided with a primary stage which has improved and adjustable pumping properties, in order to achieve a satisfactory pumping using a smaller pump volume.
- the speed-compatible primary pumping stage is a structure of mechanical pumping with viscous drive stator and rotor that allows back to atmospheric pressure and that works properly at speeds normal rotation of the molecular or turbomolecular stages, that is to say speeds of the order of 20,000 revolutions / minute.
- the motor shaft is rotated by a upstream bearing and a downstream bearing, the upstream bearing being located between the engine and the zone coupling with the molecular rotor, the downstream bearing being located between the engine and the coupling area to the primary rotor.
- the areas of reduced section grooves have the role of achieving a leakage barrier between two distinct annular grooves, which are different pressures.
- a vacuum pump according to the invention is such that the primary rotor is a multi-stage kinematic rotor with drive viscous material comprising one or more disks having a transverse face oblique centrifugal ribs which cooperate with a transverse face corresponding of a multi-stage kinematic stator.
- An improvement consists in providing that the primary pumping stage is further such that the primary rotor has an upstream transverse face to oblique centrifugal ribs which cooperate with a transverse face corresponding pump body to constitute a pumping stage additional kinematics.
- the vacuum pump composite according to the invention comprises a plurality of pumping stages Molecules consisting of rotor elements in the form of concentric cylinders connected to the motor shaft according to their upstream ends, and of stator elements in form of concentric cylinders with helical ribs connected to the pump body according to their downstream and engaged ends between the concentric rotor cylinders successive.
- the pump according to the invention further comprises at least one stage of turbomolecular pumping connected aeraulically upstream of the stage or stages of molecular pumping, the turbomolecular pumping stage comprising a rotor turbomolecular having at least one stage of radial vanes and a stator turbomolecular having at least one annular groove in which are engaged the radial fins of the turbomolecular rotor.
- a plurality of turbomolecular stages consisting of a rotor having a plurality of radial fin stages distributed along of the motor shaft, and a plurality of corresponding annular grooves distributed on the stator.
- the inner position of the motor preferably leads to providing means for increasing the overall efficiency of the motor, in order to reduce the losses and thus the heating of the motor in operation.
- the goal is to provide the mechanical energy needed to the drive of the pump, with a smaller motor.
- recessed cooling means in the stator of the motor for example pipes in which a fluid of cooling.
- a primary stator of multi-stage kinematic type mounted movable in the axial direction relative to to the pump body, and biased by displacement means allowing modify its relative axial position with respect to the primary rotor, so that the pumping performance is adjustable. It should be noted that this provision may be used in a kinematic stage pump regardless of the presence or the absence of the other characteristics defined above, and that it constitutes thus an independent invention.
- the motor shaft can advantageously be guided in rotation by magnetic bearings that allow an increase in the service life and a reduction of vibrations.
- a vacuum pump composite according to the invention comprises, in the same pump body 100 having a suction port 1 and a delivery port 2, at least one pumping stage Aeraulically connected molecular 5, via a transfer line 6, in series with at least one primary pumping stage 9 of multi-stage kinematic type viscous training.
- the pump further comprises at least one turbomolecular pumping stage 4, connected aeraulically upstream of or molecular pumping stages 5.
- the molecular pumping stage 5 comprises a molecular rotor 5a which cooperates with a molecular stator 5b provided in the pump body 100.
- the primary pumping stage 9 comprises a primary rotor 9a of the type kinematic cooperating with a primary stator 9b kinematic type provided in the pump body 100.
- the molecular rotor 5a and the primary rotor 9a are driven in rotation by the same motor shaft 8 coupled to an electric motor 7.
- the engine 7 comprises a motor rotor 7a, fixed on the central section of the motor shaft 8, and rotating in a motor stator 7b itself fixed in a housing 100b of the pump body 100.
- the motor shaft 8 is rotated by an upstream bearing 15 and a bearing downstream 16, on either side of the motor rotor 7a.
- the bearings 15 and 16 are mechanical bearings with ball bearings.
- the bearings 15 and / or 16 are magnetic bearings, in a manner known per se.
- the molecular rotor 5a has a blind axial cavity 5c, open downstream of the pump body 100 that is to say open towards the discharge port 2, and closed upstream, that is to say in the direction of the suction port 1, by a transverse wall 5d.
- the motor 7 is housed at least partially in said blind axial cavity 5c of the molecular rotor 5a.
- the motor 7 is housed entirely in the blind axial cavity 5c of the molecular rotor 5a.
- the motor shaft 8 is coupled by its end upstream 8a to the molecular rotor 5a, and the motor shaft 8 is coupled by its downstream portion 8b to the primary rotor 9a.
- the upstream end 8a of the drive shaft 8 crosses an axial hole provided in the transverse wall 5d of the molecular rotor 5a, and it is secured by a nut 8c.
- the downstream portion 8b of the motor shaft 8 through a hole in the primary rotor 9a, and is fixed to it by a nut 13.
- the upstream bearing 15 comprises, in the illustrated embodiment, a elastic washer 15a for precharging the ball bearing constituting said bearing upstream 15.
- the upstream bearing 15 is located between the engine 7 and the upstream end 8a of the motor shaft 8 or coupling zone to the molecular rotor 5a.
- the downstream bearing 16 is located between the engine 7 and the downstream portion 8b of the motor shaft 8 or coupling zone to the primary rotor 9a.
- the primary rotor 9a is a kinematic rotor comprising a disk having a transverse face, for example the downstream transverse face in the illustrated embodiment, comprises a series concentric annular ribs each having individual blades radials.
- Figure 2 illustrates in perspective an embodiment of such a transverse face 9c of a kinematic rotor 9a disc-shaped: we distinguish the concentric annular ribs successive 9d, 9e, 9f, 9g and 9h, which extend from the periphery to the center of the disk.
- Each concentric annular rib 9d-9h has blades individual radial such as the blade 10, protruding axially from the ridge of the corresponding concentric annular rib 9d and oriented each substantially in a radial direction relative to the disk forming the rotor kinematic 9a.
- the kinematic stator 9b has a transverse wall integral with the pump body 100 and which comprises a corresponding transverse face, the upstream transverse face in the illustrated embodiment, which comprises a series of concentric annular grooves.
- FIG. 4 illustrates in perspective an embodiment of such a stator kinematic 9b, with concentric annular grooves 9j, 9k, 9l, 9m and 9n, which correspond respectively to the respective concentric annular ribs 9d-9h of the kinematic rotor 9a.
- the successive concentric annular grooves 9j-9n are connected one to the other via a communication channel provided at the downstream end of the corresponding throat.
- a communication channel provided at the downstream end of the corresponding throat.
- the channel 9p which connects the concentric annular grooves 9j and 9k.
- a additional pumping stage 11 at the interface between the primary rotor 9a and the upstream portion of the pump body 100.
- the second transverse face or upstream transverse face of the kinematic rotor disk 9a may be such that represented in perspective in FIG. 3 to form a rotor 11a, comprising oblique centrifugal ribs 11c, 11d, 11e and 11f, to cooperate with a corresponding transverse face 11 b ( Figure 1) of the pump body 100 which constitutes a stator.
- a plurality of molecular pumping stages 5 consisting of rotor elements in the form of concentric cylinders connected to the motor shaft 8 according to their upstream ends, that is to say according to the transverse wall 5d, and stator elements in the form of concentric cylinders with helical ribs connected to the pump body 100 along their downstream ends and engaged between the successive concentric rotor cylinders.
- stator elements in the form of concentric cylinders with helical ribs connected to the pump body 100 along their downstream ends and engaged between the successive concentric rotor cylinders.
- turbomolecular 4 having a turbomolecular rotor 4a having at least one radial fin stage, two stages of radial fins in the figure, and a stator Turbomolecular 4b having annular rings, two crowns in the figure 1, which engage between the radial vanes of the turbomolecular rotor 4a.
- the crowns can be patches, stacked axially with appropriate spacers, in a manner known per se.
- the stator may consist of the assembly peripheral of several shells reported radially around the rotor.
- the motor 7 must be adapted for allow a high rotational speed, greater than 20 000 rpm rated speed.
- the electrical power density is, in this way, more high, which reduces the size of the engine.
- concentric ring grooves 9j-9n and corresponding individual radial blades 10 have a larger size reduced in the vicinity of the discharge of the kinematic stage.
- the transverse dimension of the grooves and the blades is becoming smaller when going from the peripheral ring groove 9j to the throat 9n central annular, and it is the same concentric ribs 9d-9h and radial individual blades 10. In this way, the blades are reduced in the high pressure zone, that is to say in the vicinity of the axis of rotation, which reduces viscous friction and reduces the power that must develop the engine.
- means are provided for reducing leaks between the kinematic pumping stages, providing for a very low clearance between the individual radial blades 10 and the sections of section grooves reduced 9o. This can be achieved by providing high precision machining of corresponding parts, but also by providing means for adjusting the the axial position of the kinematic stator 9b with respect to the kinematic rotor 9a, as will be described below.
- stator kinematic 9b can be moved axially between a close position shown in FIG. 1 and a maximum distance position illustrated in FIG.
- the kinematic rotor 9a can slide axially in the pump body 100, with the interposition of an annular seal 100a, in being guided by guide means 21 and biased by means of displacement such as a jack not shown.
- Axial position adjustment means make it possible to reduce leaks as much as possible when in the closest approach position of FIG. enabling the constitution of a kinematic pump with improved performance.
- the composite pump takes up the essential means of the embodiment of FIG. 1, with the molecular pumping stages 5, possibly the turbomolecular pumping stages 4, with the stage of kinematic pumping 9, and with the motor 7 engaged in the posterior cavity 5c and mounted on the central portion of the motor shaft 8 whose upstream end 8a is coupled to the molecular rotor 5a and whose downstream zone 8b is coupled to the rotor kinematic 9a.
- the means for protect the bearings 15 and 16 against the harmful action of corrosive gases, powders and dust that the pump is often required to extract vacuum chambers for this is provided a purge 19 by which one can introduce a neutral gas of purge in the housing 100b containing the engine 7, and means are provided for aspirate the neutral gas through the areas occupied by the bearings 15 and 16.
- a suction duct 20 which goes directly from the discharge of the molecular pumping stage 5 to the pumping stage kinematic 9, at the periphery of the disk forming the kinematic rotor 9a, and reverse the direction of the helical grooves in the last pumping stage 5th molecular so that it forms an upstream dynamic seal that aspires the gas from the upstream bearing 15 to push back to the pumping stage 9.
- the second transverse face upstream 11a of the kinematic rotor disk 9a as illustrated in FIG. 3, comprises oblique centrifugal ribs 11c-11f for cooperating with a face corresponding 11 b of the pump body 100 and constitute a dynamic joint downstream which draws the gases from the downstream bearing 16 to the primary pumping stage 9.
- the motor 7 is powered by electrical conductors connected to a power supply connector 18.
- FIG. 3 An example of another possible structure of such a primary stage is shown in Figure 3. It is considered that the face 11a constitutes the main face of the rotor 9a, and that the oblique centrifugal ribs 11c-11f, cooperating with a corresponding transverse face of the stator or body of pump, constitute a kinematic stage with viscous drive. We can then design a stack of several similar disks including a transverse face has the oblique centrifugal ribs which cooperate with one side cross section of a multi-stage kinematic stator.
- This embodiment is also compatible with the presence of a additional kinematic pumping stage consisting of the transverse face upstream of the rotor with other oblique centrifugal ribs.
- the embodiment is also compatible with a provision special dynamic seals and neutral gas purges in the bearing area.
- a plurality of pumping stages can be provided molecular and / or turbomolecular.
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Abstract
Description
La présente invention concerne les pompes à vide permettant de générer et de maintenir un vide approprié dans une enceinte à vide ou une ligne de vide.The present invention relates to vacuum pumps for generate and maintain a suitable vacuum in a vacuum enclosure or a line of empty.
On connaít des pompes à vide de différents types qui sont généralement chacun adapté à des conditions particulières de débit et de pression de gaz pompé.Vacuum pumps of various types are known which are generally each adapted to particular flow conditions and pumped gas pressure.
Ainsi, on a conçu des pompes primaires, qui doivent refouler à la pression atmosphérique, qui ont une pluralité d'étages de compression, et dont les derniers étages produisent une forte compression sous un débit volumique relativement faible. Un exemple de telle pompe primaire est une pompe cinématique formée d'un rotor en forme de disque à nervures concentriques équipées de lames individuelles radiales engagées dans des gorges annulaires concentriques communicantes correspondantes du stator.Thus, we have designed primary pumps, which must repress to the atmospheric pressure, which have a plurality of compression stages, and whose last stages produce a strong compression under a volumetric flow relatively weak. An example of such a primary pump is a pump kinematic formed of a disc rotor with concentric ribs equipped with individual radial blades engaged in annular grooves corresponding communicating concentrics of the stator.
Les pompes primaires ainsi constituées ne permettent pas d'atteindre des vides suffisamment poussés pour de nombreuses applications de vide. On les associe alors en série avec au moins une pompe secondaire, par exemple une pompe de type moléculaire ou de type turbomoléculaire, dont le refoulement est connecté aérauliquement à l'aspiration de la pompe primaire.The primary pumps thus formed do not make it possible to achieve sufficiently advanced voids for many vacuum applications. Is the then associates in series with at least one secondary pump, for example a Molecular type or turbomolecular type pump, the repression of which is connected to the suction of the primary pump.
Une pompe moléculaire ou turbomoléculaire doit pouvoir se placer à proximité immédiate de l'enceinte à vide qu'elle doit évacuer, afin de bénéficier de la vitesse de pompage maximale dans l'enceinte à vide.A molecular or turbomolecular pump must be able to immediate vicinity of the vacuum chamber that it must evacuate, in order to benefit from the maximum pumping speed in the vacuum chamber.
Or, habituellement, la dimension et le poids de l'étage de pompage primaire monoaxe est incompatible avec une intégration proche de l'enceinte à vide, et par conséquent la pompe primaire doit être éloignée de la chambre à vide, et les performances de pompage sont ainsi dégradées.Now, usually, the size and weight of the pumping stage single-axis primary is incompatible with close integration of the empty, and therefore the primary pump must be removed from the vacuum chamber, and the pumping performance is thus degraded.
On a déjà imaginé de coupler mécaniquement la pompe primaire et la pompe secondaire, afin de les entraíner par un même moteur sur un même arbre-moteur. Ainsi, on a déjà décrit, dans le document US 5,848,873 A ou dans le document US 6,135,709 A, une pompe composite dans laquelle un étage de pompage cinématique à palettes radiales engagées dans des gorges annulaires du stator est monté sur un même rotor avec un étage de pompage moléculaire et éventuellement un étage de pompage turbomoléculaire, les étages de pompage étant connectés aérauliquement en série, les rotors étant montés les uns à la suite des autres sur un même arbre-moteur dont une extrémité est couplée à un moteur d'entraínement. L'étage de pompage cinématique présente l'avantage d'assurer la fonction de pompe primaire, refoulant à la pression atmosphérique, tout en ayant une vitesse de rotation élevée compatible avec les vitesses de rotation habituelles des étages moléculaires ou turbomoléculaires.It has already been imagined to mechanically couple the primary pump and the secondary pump, to drive them by the same engine on the same motor shaft. Thus, it has already been described in US 5,848,873 A or in US Pat. US 6,135,709 A, a composite pump in which a stage of kinematic pumping with radial vanes engaged in annular grooves of the stator is mounted on a single rotor with a molecular pumping stage and possibly a turbomolecular pumping stage, the pumping stages being connected aerauliquement in series, the rotors being mounted one after the other others on the same motor shaft whose end is coupled to an engine drive. The kinematic pumping stage has the advantage of ensuring the primary pump function, repressing to atmospheric pressure, while having a high rotation speed compatible with the usual rotation speeds molecular or turbomolecular stages.
Le moteur d'une telle pompe composite doit pouvoir fournir une puissance suffisante pour l'entraínement de la pompe primaire. La position du moteur en bout d'arbre-moteur conduit à un encombrement qui empêche l'intégration de la pompe composite à proximité immédiate de l'enceinte à vide que la pompe doit évacuer.The engine of such a composite pump must be able to provide a sufficient power to drive the primary pump. The position of engine at the end of the motor shaft leads to a congestion that prevents the integration of the composite pump in the immediate vicinity of the vacuum chamber that the pump must evacuate.
Les solutions proposées dans les documents US 5,848,873 et 6,135,709 A ne sont donc pas suffisantes pour les applications de vide dans lesquelles on veut intégrer le système de pompage directement à proximité de l'enceinte à vide.The solutions proposed in documents US 5,848,873 and 6,135,709 A are therefore not sufficient for vacuum applications in which one wants to integrate the pumping system directly close to the vacuum chamber.
Le problème proposé par la présente invention est de concevoir une nouvelle structure de pompe composite qui soit suffisamment compacte pour être intégrée à proximité immédiate des enceintes à vide ou chambre de procédés, et qui soit capable de pomper depuis la pression atmosphérique (1 000 mbar) jusqu'à des vides poussés habituellement nécessaires dans certaines industries (10-8 mbar).The problem proposed by the present invention is to design a new composite pump structure which is compact enough to be integrated in close proximity to the vacuum chamber or process chamber, and which is capable of pumping from atmospheric pressure (1000 mbar). to the high vacuum usually required in some industries (10 -8 mbar).
L'idée qui est à la base de l'invention est pour cela à la fois de réduire l'encombrement du moteur lui-même qui entraíne la pompe, et de placer le moteur à l'intérieur même de la pompe pour réduire encore l'encombrement total de l'ensemble moteur-pompe.The idea underlying the invention is to reduce both the size of the engine itself which drives the pump, and to place the engine inside the pump to further reduce the overall footprint of the motor-pump assembly.
Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit une structure de pompe à étage primaire qui présente des propriétés de pompage améliorées et réglables, de façon à réaliser un pompage satisfaisant à l'aide d'une pompe de plus petit volume.According to another aspect of the invention, a pump structure is provided with a primary stage which has improved and adjustable pumping properties, in order to achieve a satisfactory pumping using a smaller pump volume.
Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, une pompe à vide selon l'invention comporte, dans un même corps de pompe, au moins un étage de pompage moléculaire connecté aérauliquement en série avec au moins un étage de pompage primaire à vitesse compatible, l'étage de pompage moléculaire ayant un rotor moléculaire coopérant avec un stator moléculaire prévu dans le corps de pompe, l'étage de pompage primaire ayant un rotor primaire coopérant avec un stator primaire prévu dans le corps de pompe, les rotors moléculaire et primaire étant entraínés en rotation par un même arbre-moteur couplé à un moteur ; selon l'invention :
- le rotor moléculaire comporte une cavité axiale borgne ouverte vers l'aval du corps de pompe,
- le moteur est logé au moins partiellement dans ladite cavité axiale borgne du rotor moléculaire,
- l'arbre-moteur est couplé par son extrémité amont au rotor moléculaire,
- l'arbre-moteur est couplé par sa portion aval au rotor primaire.
- the molecular rotor has a blind axial cavity open downstream of the pump body,
- the motor is housed at least partially in said blind axial cavity of the molecular rotor,
- the motor shaft is coupled by its upstream end to the molecular rotor,
- the motor shaft is coupled by its downstream portion to the primary rotor.
L'étage de pompage primaire à vitesse compatible est une structure de pompage mécanique à entraínement visqueux à stator et rotor qui permet de refouler à la pression atmosphérique et qui fonctionne correctement aux vitesses de rotation habituelles des étages moléculaires ou turbomoléculaires, c'est-à-dire des vitesses de l'ordre de 20 000 tours/minute.The speed-compatible primary pumping stage is a structure of mechanical pumping with viscous drive stator and rotor that allows back to atmospheric pressure and that works properly at speeds normal rotation of the molecular or turbomolecular stages, that is to say speeds of the order of 20,000 revolutions / minute.
Dans une réalisation pratique, l'arbre-moteur est porté à rotation par un palier amont et un palier aval, le palier amont étant situé entre le moteur et la zone d'accouplement au rotor moléculaire, le palier aval étant situé entre le moteur et la zone d'accouplement au rotor primaire.In a practical embodiment, the motor shaft is rotated by a upstream bearing and a downstream bearing, the upstream bearing being located between the engine and the zone coupling with the molecular rotor, the downstream bearing being located between the engine and the coupling area to the primary rotor.
Selon un premier mode de réalisation, une pompe à vide composite selon l'invention est telle que :
- le rotor primaire est un rotor cinématique multiétagé à entraínement visqueux comprenant un disque dont une face transversale comporte une série de nervures annulaires concentriques ayant chacune des lames individuelles radiales,
- le stator primaire est un stator cinématique comprenant une face transversale correspondante ayant une série de gorges annulaires concentriques dans lesquelles s'engagent les lames individuelles radiales du rotor cinématique,
- les gorges annulaires concentriques du stator cinématique ont une section transversale plus grande que les lames individuelles radiales correspondantes du rotor cinématique, à l'exception d'une courte zone de gorge à section réduite dans laquelle les lames individuelles radiales s'engagent à faible jeu,
- les gorges annulaires concentriques successives sont reliées l'une à l'autre par un canal de communication prévu à l'extrémité aval de la zone de gorge à section réduite.
- the primary rotor is a multi-stage kinematic rotor with viscous drive comprising a disk, a transverse face of which comprises a series of concentric annular ribs each having individual radial blades,
- the primary stator is a kinematic stator comprising a corresponding transverse face having a series of concentric annular grooves in which the individual radial blades of the kinematic rotor engage,
- the concentric annular grooves of the kinematic stator have a greater cross-section than the corresponding individual radial blades of the kinematic rotor, with the exception of a short region of reduced section groove in which the individual radial blades engage with low clearance,
- the successive concentric annular grooves are connected to each other by a communication channel provided at the downstream end of the reduced section groove area.
Les zones de gorges à section réduite ont pour rôle de réaliser une barrière aux fuites entre deux gorges annulaires distinctes, qui sont à des pressions différentes.The areas of reduced section grooves have the role of achieving a leakage barrier between two distinct annular grooves, which are different pressures.
Selon un second mode de réalisation, une pompe à vide selon l'invention est telle que le rotor primaire est un rotor cinématique multiétagé à entraínement visqueux comprenant un ou plusieurs disques dont une face transversale comporte des nervures centrifuges obliques qui coopèrent avec une face transversale correspondante d'un stator cinématique multiétagé. According to a second embodiment, a vacuum pump according to the invention is such that the primary rotor is a multi-stage kinematic rotor with drive viscous material comprising one or more disks having a transverse face oblique centrifugal ribs which cooperate with a transverse face corresponding of a multi-stage kinematic stator.
Un perfectionnement consiste à prévoir que l'étage de pompage primaire est en outre tel que le rotor primaire comporte une face transversale amont à nervures centrifuges obliques qui coopèrent avec une face transversale correspondante du corps de pompe pour constituer un étage de pompage cinématique supplémentaire. Ainsi, sans augmenter l'encombrement de la pompe, on ajoute un étage de pompage qui permet d'améliorer les performances de pompage.An improvement consists in providing that the primary pumping stage is further such that the primary rotor has an upstream transverse face to oblique centrifugal ribs which cooperate with a transverse face corresponding pump body to constitute a pumping stage additional kinematics. Thus, without increasing the size of the pump, a pumping stage is added which makes it possible to improve the performances of pumping.
En alternative, selon une autre variante, l'étage de pompage primaire est en outre tel que :
- les nervures centrifuges obliques de rotor coopèrent avec la face transversale correspondante du corps de pompe pour constituer un joint dynamique aval qui produit une aspiration protégeant le palier aval,
- un dernier étage moléculaire est inversé pour réaliser un joint dynamique amont qui produit une aspiration protégeant le palier amont,
- une purge de gaz neutre est adaptée pour amener un courant de gaz neutre dans le logement contenant le moteur, et pour produire ainsi un courant de gaz neutre à travers les paliers.
- the oblique centrifugal rotor ribs cooperate with the corresponding transverse face of the pump body to form a downstream dynamic seal which produces a suction protecting the downstream bearing,
- a last molecular stage is inverted to produce an upstream dynamic seal which produces a suction protecting the upstream bearing,
- a purge of neutral gas is adapted to bring a stream of neutral gas into the housing containing the engine, and thereby produce a neutral gas stream through the bearings.
De préférence, dans les modes de réalisation ci-dessus, la pompe à vide composite selon l'invention comprend une pluralité d'étages de pompage moléculaires constitués d'éléments de rotor en forme de cylindres concentriques reliés à l'arbre-moteur selon leurs extrémités amont, et d'éléments de stator en forme de cylindres concentriques à nervures hélicoïdales reliés au corps de pompe selon leurs extrémités aval et engagés entre les cylindres concentriques de rotor successifs.Preferably, in the embodiments above, the vacuum pump composite according to the invention comprises a plurality of pumping stages Molecules consisting of rotor elements in the form of concentric cylinders connected to the motor shaft according to their upstream ends, and of stator elements in form of concentric cylinders with helical ribs connected to the pump body according to their downstream and engaged ends between the concentric rotor cylinders successive.
Egalement, pour augmenter les performances de pompage, on peut prévoir que la pompe selon l'invention comprend en outre au moins un étage de pompage turbomoléculaire connecté aérauliquement en amont du ou des étages de pompage moléculaires, l'étage de pompage turbomoléculaire comportant un rotor turbomoléculaire ayant au moins un étage d'ailettes radiales et un stator turbomoléculaire ayant au moins une gorge annulaire dans laquelle sont engagées les ailettes radiales du rotor turbomoléculaire.Also, to increase the pumping performance, one can provide that the pump according to the invention further comprises at least one stage of turbomolecular pumping connected aeraulically upstream of the stage or stages of molecular pumping, the turbomolecular pumping stage comprising a rotor turbomolecular having at least one stage of radial vanes and a stator turbomolecular having at least one annular groove in which are engaged the radial fins of the turbomolecular rotor.
De préférence, on prévoit une pluralité d'étages turbomoléculaires constitués d'un rotor ayant une pluralité d'étages d'ailettes radiales répartis le long de l'arbre-moteur, et une pluralité de gorges annulaires correspondantes réparties sur le stator.Preferably, a plurality of turbomolecular stages are provided consisting of a rotor having a plurality of radial fin stages distributed along of the motor shaft, and a plurality of corresponding annular grooves distributed on the stator.
Dans les modes de réalisation définis ci-dessus, la position intérieure du moteur conduit de préférence à prévoir des moyens permettant d'augmenter le rendement global du moteur, afin de réduire les pertes et donc l'échauffement du moteur en fonctionnement. Le but est de fournir l'énergie mécanique nécessaire à l'entraínement de la pompe, avec un moteur plus petit. Pour cela, on peut notamment prévoir des moyens de refroidissement encastrés dans le stator du moteur, par exemple des canalisations dans lesquelles on fait passer un fluide de refroidissement.In the embodiments defined above, the inner position of the motor preferably leads to providing means for increasing the overall efficiency of the motor, in order to reduce the losses and thus the heating of the motor in operation. The goal is to provide the mechanical energy needed to the drive of the pump, with a smaller motor. For this we can in particular provide recessed cooling means in the stator of the motor, for example pipes in which a fluid of cooling.
De préférence, on prévoit en outre que :
- le moteur est adapté pour une vitesse de rotation élevée supérieure à 20 000 tours par minute en régime nominal,
- les gorges annulaires concentriques et les lames individuelles radiales correspondantes de l'étage primaire de type cinématique ont une taille plus réduite au voisinage du refoulement de l'étage de pompage cinématique.
- the engine is suitable for a high speed of rotation greater than 20 000 rpm in nominal speed,
- the concentric annular grooves and the corresponding individual radial blades of the kinematic-type primary stage have a smaller size in the vicinity of the discharge of the kinematic pump stage.
Selon l'invention, on peut avantageusement prévoir un stator primaire de type cinématique multiétagé monté déplaçable dans la direction axiale par rapport au corps de pompe, et sollicité par des moyens de déplacement permettant de modifier sa position axiale relative par rapport au rotor primaire, de sorte que les performances de pompage sont réglables. On notera que cette disposition peut être utilisée dans une pompe à étage cinématique indépendamment de la présence ou de l'absence des autres caractéristiques définies ci-dessus, et qu'elle constitue ainsi une invention indépendante.According to the invention, it is advantageous to provide a primary stator of multi-stage kinematic type mounted movable in the axial direction relative to to the pump body, and biased by displacement means allowing modify its relative axial position with respect to the primary rotor, so that the pumping performance is adjustable. It should be noted that this provision may be used in a kinematic stage pump regardless of the presence or the absence of the other characteristics defined above, and that it constitutes thus an independent invention.
Par ailleurs, l'arbre-moteur peut avantageusement être guidé en rotation par des paliers magnétiques qui permettent une augmentation de la durée de vie et une réduction des vibrations.Moreover, the motor shaft can advantageously be guided in rotation by magnetic bearings that allow an increase in the service life and a reduction of vibrations.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles:
- la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une structure de pompe à vide composite selon un premier mode de réalisation de la présente invention ;
- la figure 2 illustre la face transversale principale aval du rotor cinématique de la pompe de la figure 1 ;
- la figure 3 illustre soit la face transversale amont du rotor cinématique de la pompe de la figure 1 selon un mode de réalisation avantageux, soit la face transversale principale aval d'un rotor cinématique selon un second mode de réalisation ;
- la figure 4 illustre la face transversale amont active du stator cinématique de la pompe de la figure 1 ;
- la figure 5 est une vue en coupe longitudinale de la pompe de la figure 1, avec le stator cinématique déplacé ; et
- la figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une pompe à vide composite selon un autre mode de réalisation de la présente invention.
- Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of a composite vacuum pump structure according to a first embodiment of the present invention;
- FIG. 2 illustrates the main downstream transverse face of the kinematic rotor of the pump of FIG. 1;
- FIG. 3 illustrates either the upstream transverse face of the kinematic rotor of the pump of FIG. 1 according to an advantageous embodiment, or the main downstream transverse face of a kinematic rotor according to a second embodiment;
- FIG. 4 illustrates the active upstream transverse face of the kinematic stator of the pump of FIG. 1;
- Figure 5 is a longitudinal sectional view of the pump of Figure 1, with the kinematic stator displaced; and
- Figure 6 is a longitudinal sectional view of a composite vacuum pump according to another embodiment of the present invention.
Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, une pompe à vide
composite selon l'invention comporte, dans un même corps de pompe 100 ayant un
orifice d'aspiration 1 et un orifice de refoulement 2, au moins un étage de pompage
moléculaire 5 connecté aérauliquement, par un conduit de transfert 6, en série
avec au moins un étage de pompage primaire 9 de type cinématique multiétagé à
entraínement visqueux.In the embodiment illustrated in FIG. 1, a vacuum pump
composite according to the invention comprises, in the
Dans la réalisation illustrée, la pompe comprend en outre au moins un
étage de pompage turbomoléculaire 4, connecté aérauliquement en amont du ou
des étages de pompage moléculaire 5.In the illustrated embodiment, the pump further comprises at least one
L'étage de pompage moléculaire 5 comprend un rotor moléculaire 5a qui
coopère avec un stator moléculaire 5b prévu dans le corps de pompe 100.The
L'étage de pompage primaire 9 comprend un rotor primaire 9a de type
cinématique coopérant avec un stator primaire 9b de type cinématique prévu dans
le corps de pompe 100.The
Le rotor moléculaire 5a et le rotor primaire 9a sont entraínés en rotation
par un même arbre-moteur 8 couplé à un moteur 7 électrique.The
Le moteur 7 comprend un rotor de moteur 7a, calé sur le tronçon central
de l'arbre-moteur 8, et tournant dans un stator de moteur 7b lui-même fixé dans un
logement 100b du corps de pompe 100.The
L'arbre-moteur 8 est porté à rotation par un palier amont 15 et un palier
aval 16, de part et d'autre du rotor de moteur 7a. Dans la réalisation illustrée sur la
figure 1, les paliers 15 et 16 sont des paliers mécaniques à roulement à billes. En
alternative, on peut avantageusement prévoir que les paliers 15 et/ou 16 sont des
paliers magnétiques, de façon connue en soi.The
Le rotor moléculaire 5a comporte une cavité axiale borgne 5c, ouverte
vers l'aval du corps de pompe 100 c'est-à-dire ouverte vers l'orifice de refoulement
2, et fermée vers l'amont, c'est-à-dire en direction de l'orifice d'aspiration 1, par une
paroi transversale 5d.The
Selon l'invention, le moteur 7 est logé au moins partiellement dans ladite
cavité axiale borgne 5c du rotor moléculaire 5a. De préférence, comme représenté
sur la figure 1, le moteur 7 est logé entièrement dans la cavité axiale borgne 5c du
rotor moléculaire 5a. Pour cela, l'arbre-moteur 8 est couplé par son extrémité
amont 8a au rotor moléculaire 5a, et l'arbre-moteur 8 est couplé par sa portion aval
8b au rotor primaire 9a.According to the invention, the
Dans l'exemple illustré, l'extrémité amont 8a de l'arbre-moteur 8 traverse
un trou axial prévu dans la paroi transversale 5d du rotor moléculaire 5a, et lui est
fixée par un écrou 8c. De façon similaire, la portion aval 8b de l'arbre-moteur 8
traverse un trou ménagé dans le rotor primaire 9a, et lui est fixée par un écrou 13.In the example shown, the
Le palier amont 15 comprend, dans le mode de réalisation illustré, une
rondelle élastique 15a de précharge du roulement à billes constituant ledit palier
amont 15.The
Le palier amont 15 est situé entre le moteur 7 et l'extrémité amont 8a de
l'arbre-moteur 8 ou zone d'accouplement au rotor moléculaire 5a.The
Le palier aval 16 est situé entre le moteur 7 et la portion aval 8b de
l'arbre-moteur 8 ou zone d'accouplement au rotor primaire 9a.The
Dans le mode de réalisation de la figure 1, le rotor primaire 9a est un
rotor cinématique comprenant un disque dont une face transversale, par exemple
la face transversale aval dans le mode de réalisation illustré, comprend une série
de nervures annulaires concentriques ayant chacune des lames individuelles
radiales. A cet égard, on pourra se référer à la figure 2, qui illustre en perspective
un mode de réalisation d'une telle face transversale 9c d'un rotor cinématique 9a
en forme de disque : on distingue les nervures annulaires concentriques
successives 9d, 9e, 9f, 9g et 9h, qui s'étagent depuis la périphérie vers le centre du
disque. Chaque nervure annulaire concentrique 9d-9h comporte des lames
individuelles radiales telles que la lame 10, dépassant axialement depuis la crête
de la nervure annulaire concentrique correspondante 9d et orientées chacune
sensiblement selon une direction radiale par rapport au disque formant le rotor
cinématique 9a.In the embodiment of FIG. 1, the
Le stator cinématique 9b comporte une paroi transversale, solidaire du
corps de pompe 100 et qui comprend une face transversale correspondante, la
face transversale amont dans le mode de réalisation illustré, qui comporte une
série de gorges annulaires concentriques. A cet égard, on pourra se référer à la
figure 4, qui illustre en perspective un mode de réalisation d'un tel stator
cinématique 9b, avec des gorges annulaires concentriques 9j, 9k, 9l, 9m et 9n, qui
correspondent respectivement aux nervures annulaires concentriques respectives
9d-9h du rotor cinématique 9a. Les lames individuelles radiales telles que la lame
10 du rotor cinématique 9a s'engagent dans les gorges annulaires concentriques
9j-9n, et pour cela les gorges annulaires concentriques 9j-9n du stator cinématique
9b ont une section transversale plus grande que les lames individuelles radiales 10
correspondantes du rotor cinématique 9a, à l'exception d'une courte zone de gorge
à section réduite dans laquelle les lames individuelles radiales 10 s'engagent à
faible jeu. On distingue ainsi, par exemple, pour la gorge 9k de la figure 4, une
zone de gorge à section réduite 9o dans laquelle la gorge 9k n'est pas évasée vers
son fond, contrairement aux autres portions de la même gorge 9k.The
Les gorges annulaires concentriques successives 9j-9n sont reliées l'une
à l'autre par un canal de communication prévu à l'extrémité aval de la zone de
gorge correspondante. On distingue ainsi par exemple le canal 9p qui relie les
gorges annulaires concentriques 9j et 9k.The successive concentric
Dans le mode de réalisation de la figure 1, on a en outre représenté un
étage de pompage additionnel 11, à l'interface entre le rotor primaire 9a et la
portion amont du corps de pompe 100. Dans ce cas, la seconde face transversale
ou face transversale amont du disque de rotor cinématique 9a peut être telle que
représentée en perspective sur la figure 3 pour constituer un rotor 11 a, comportant
des nervures centrifuges obliques 11 c, 11 d, 11 e et 11 f, pour coopérer avec une
face transversale correspondante 11 b (figure 1) du corps de pompe 100 qui
constitue un stator.In the embodiment of Figure 1, there is further shown a
En se référant à nouveau à la figure 1, on voit que, dans le mode de
réalisation illustré, on a prévu une pluralité d'étages de pompage moléculaires 5,
constitués d'éléments de rotor en forme de cylindres concentriques reliés à l'arbre-moteur
8 selon leurs extrémités amont, c'est-à-dire selon la paroi transversale 5d,
et d'éléments de stator en forme de cylindres concentriques à nervures hélicoïdales
reliés au corps de pompe 100 selon leurs extrémités aval et engagés entre les
cylindres concentriques de rotor successifs. Sur la figure, on distingue trois
cylindres de stator et deux cylindres de rotor imbriqués les uns dans les autres.Referring again to Figure 1, we see that, in the mode of
illustrated embodiment, there is provided a plurality of molecular pumping stages 5,
consisting of rotor elements in the form of concentric cylinders connected to the
Egalement, sur la figure, on distingue l'étage de pompage
turbomoléculaire 4 comportant un rotor turbomoléculaire 4a ayant au moins un
étage d'ailettes radiales, deux étages d'ailettes radiales sur la figure, et un stator
turbomoléculaire 4b ayant des couronnes annulaires, deux couronnes sur la figure
1, qui s'engagent entre les ailettes radiales du rotor turbomoléculaire 4a. Les
couronnes peuvent être des pièces rapportées, empilées axialement avec des
entretoises appropriées, de façon connue en soi. En alternative, de façon
également connue en soi, le stator peut être constitué de l'assemblage
périphérique de plusieurs coquilles rapportées radialement autour du rotor.Also, in the figure, we distinguish the
De manière à réduire le volume de l'ensemble, on cherche à réaliser un
moteur 7 de petite taille, permettant son insertion à l'intérieur de la cavité 5c du
rotor moléculaire 5a. Pour cela, il faut notamment améliorer le refroidissement du
moteur 7, et l'on peut prévoir à cet effet des moyens de refroidissement 17
encastrés dans le stator de moteur 7b, par exemple des canalisations de
conduction d'un fluide de refroidissement.In order to reduce the volume of the whole, we try to realize a
En alternative ou en complément, le moteur 7 doit être adapté pour
permettre une vitesse de rotation élevée, supérieure à 20 000 tours par minute en
régime nominal. La densité de puissance électrique est, de cette façon, plus
élevée, ce qui permet de réduire la taille du moteur.Alternatively or in addition, the
En alternative ou en complément, les gorges annulaires concentriques
9j-9n et les lames individuelles radiales correspondantes 10 ont une taille plus
réduite au voisinage du refoulement de l'étage cinématique. En pratique, sur les
figures 2 et 4, la dimension transversale des gorges et des lames est de plus en
plus petite lorsque l'on passe de la gorge annulaire périphérique 9j à la gorge
annulaire centrale 9n, et il en est de même des nervures concentriques 9d-9h et
des lames individuelles radiales 10. De la sorte, les aubages sont réduits dans la
zone de haute pression, c'est-à-dire au voisinage de l'axe de rotation, ce qui réduit
les frottements visqueux et permet de réduire la puissance que doit développer le
moteur.Alternatively or in addition,
En alternative ou en complément, on prévoit des moyens pour réduire
les fuites entre les étages de pompage cinématiques, en prévoyant un très faible
jeu entre les lames individuelles radiales 10 et les zones de gorges à section
réduite 9o. Cela peut être obtenu en prévoyant une grande précision d'usinage des
pièces correspondantes, mais également en prévoyant des moyens de réglage de
la position axiale du stator cinématique 9b par rapport au rotor cinématique 9a,
comme cela sera décrit ci-après.As an alternative or in addition, means are provided for reducing
leaks between the kinematic pumping stages, providing for a very low
clearance between the
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 5, le stator
cinématique 9b peut être déplacé axialement entre une position de rapprochement
maximal illustrée sur la figure 1 et une position d'éloignement maximal illustrée sur
la figure 5. Pour cela, le rotor cinématique 9a peut coulisser axialement dans le
corps de pompe 100, avec interposition d'un joint d'étanchéité annulaire 100a, en
étant guidé par des moyens de guidage 21 et sollicité par des moyens de
déplacement tels qu'un vérin non représenté.In the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 5, the
En position de rapprochement maximal illustrée sur la figure 1, les lames
individuelles radiales 10 pénètrent au plus profond dans les gorges
correspondantes 9j-9n, ce qui permet de réduire à la plus petite taille possible le
jeu entre les lames individuelles radiales 10 et les zones de gorges à section
réduite 9o, comme illustré sur la figure 1 dans la partie droite du rotor cinématique
9a. En position de recul maximal telle qu'illustrée sur la figure 5, on augmente le
jeu entre les lames individuelles radiales 10 et le stator cinématique 9b,
augmentant les fuites internes et réduisant ainsi les performances de pompage.In the maximum approach position illustrated in FIG.
individual radial 10 penetrate deep into the throats
corresponding 9j-9n, which reduces to the smallest possible size the
clearance between the
Il est ainsi possible de modifier à volonté les performances de pompage
de la pompe cinématique, indépendamment de sa vitesse, et de façon rapide et
efficace en positionnant à volonté le stator cinématique 9b en toute position entre
ses positions de rapprochement maximal et de recul maximal. Simultanément, les
moyens de réglage de position axiale permettent de réduire au maximum les fuites
internes lorsque l'on est en position de rapprochement maximal de la figure 1,
permettant la constitution d'une pompe cinématique à performance améliorée.It is thus possible to modify at will the pumping performance
of the kinematic pump, regardless of its speed, and quickly and
effective by positioning at will the
On comprendra que l'utilisation des moyens de réglage de position du
stator cinématique 9b par rapport au rotor cinématique 9a est indépendante de la
présence ou de l'absence des autres parties de structure de la pompe de la figure
1, et notamment de la présence d'étages moléculaires et/ou d'étages
turbomoléculaires. Ce moyen constitue ainsi une invention indépendante qui peut
être utilisée seule, pour certaines applications des pompes cinématiques.It will be understood that the use of the position adjustment means of the
On considère maintenant le mode de réalisation tel qu'illustré sur la
figure 6. Dans ce cas, la pompe composite reprend les moyens essentiels du mode
de réalisation de la figure 1, avec les étages de pompage moléculaires 5,
éventuellement les étages de pompage turbomoléculaires 4, avec l'étage de
pompage cinématique 9, et avec le moteur 7 engagé dans la cavité postérieure 5c
et monté sur le tronçon central de l'arbre-moteur 8 dont l'extrémité amont 8a est
couplée au rotor moléculaire 5a et dont la zone aval 8b est couplée au rotor
cinématique 9a.We now consider the embodiment as illustrated on the
figure 6. In this case, the composite pump takes up the essential means of the
embodiment of FIG. 1, with the molecular pumping stages 5,
possibly the turbomolecular pumping stages 4, with the stage of
Dans ce second mode de réalisation, on privilégie les moyens pour
protéger les paliers 15 et 16 contre l'action néfaste des gaz corrosifs, poudres et
poussières que la pompe est souvent amenée à extraire des chambres à vide. Pour
cela, on prévoit une purge 19 par laquelle on peut introduire un gaz neutre de
purge dans le logement 100b contenant le moteur 7, et on prévoit des moyens pour
aspirer le gaz neutre à travers les zones occupées par les paliers 15 et 16.In this second embodiment, the means for
protect the
Ainsi, on prévoit un conduit d'aspiration 20 qui va directement depuis le
refoulement de l'étage de pompage moléculaire 5 vers l'étage de pompage
cinématique 9, en périphérie du disque formant le rotor cinématique 9a, et on
inverse le sens des rainures hélicoïdales dans le dernier étage de pompage
moléculaire 5e pour que celui-ci constitue un joint dynamique amont qui aspire les
gaz provenant du palier amont 15 pour les refouler vers l'étage de pompage
cinématique 9. Simultanément, on peut prévoir que la seconde face transversale
amont 11a du disque de rotor cinématique 9a, comme illustré sur la figure 3,
comporte des nervures centrifuges obliques 11c-11f pour coopérer avec une face
correspondante 11 b du corps de pompe 100 et constituer un joint dynamique aval
qui aspire les gaz depuis le palier aval 16 vers l'étage de pompage primaire 9.Thus, there is provided a
Le moteur 7 est alimenté par des conducteurs électriques reliés à un
connecteur d'alimentation électrique 18.The
Selon l'invention, on peut remplacer le rotor primaire cinématique à face transversale aval munie de lames individuelles radiales engagées dans des gorges annulaires concentriques d'un stator cinématique, par toute autre structure de pompage primaire multiétagé cinématique à entraínement visqueux qui fonctionne de façon satisfaisante à la vitesse de rotation des pompes moléculaires ou turbomoléculaires.According to the invention, it is possible to replace the face-facing primary rotor downstream transverse with individual radial blades engaged in grooves concentric rings of a kinematic stator, by any other structure of multi-stage kinematic primary pump with viscous drive that works satisfactorily at the speed of rotation of the molecular pumps or turbo.
Un exemple d'une autre structure possible d'un tel étage primaire
approprié est illustré par la figure 3. On considère alors que la face 11a constitue la
face principale du rotor 9a, et que les nervures centrifuges obliques 11c-11f,
coopérant avec une face transversale correspondante du stator ou corps de
pompe, constituent un étage cinématique à entraínement visqueux. On peut alors
concevoir un empilement de plusieurs disques similaires dont une face transversale
comporte les nervures centrifuges obliques qui coopèrent avec une face
transversale correspondante d'un stator cinématique multiétagé.An example of another possible structure of such a primary stage
is shown in Figure 3. It is considered that the
Ce mode de réalisation est également compatible avec la présence d'un étage de pompage cinématique supplémentaire constitué par la face transversale amont du rotor avec d'autres nervures centrifuges obliques.This embodiment is also compatible with the presence of a additional kinematic pumping stage consisting of the transverse face upstream of the rotor with other oblique centrifugal ribs.
Le mode de réalisation est également compatible avec une disposition particulière de joints dynamiques et purges de gaz neutre dans la zone des paliers.The embodiment is also compatible with a provision special dynamic seals and neutral gas purges in the bearing area.
Dans tous les cas, on peut prévoir une pluralité d'étages de pompage moléculaire et/ou turbomoléculaire.In all cases, a plurality of pumping stages can be provided molecular and / or turbomolecular.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations qui sont à la portée de l'homme du métier.The present invention is not limited to the embodiments which have have been explicitly described, but it includes the various variants and generalizations that are within the reach of those skilled in the art.
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