FR3109806A1 - Pompe à vide primaire et Installation - Google Patents

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Abstract

Pompe à vide (1) primaire comprenant un orifice d’aspiration (4) et un orifice de refoulement (5), la pompe à vide (1) étant configurée pour pouvoir refouler les gaz pompés à pression atmosphérique, comprenant :- un stator (2) comprenant au moins un étage de pompage (3a-3e),- deux arbres de rotors (6) configurés pour tourner de façon synchronisée en sens inverse dans le au moins un étage de pompage (3a-3e) pour entrainer un gaz à pomper entre l’orifice d’aspiration (4) et un orifice de sortie (8) du stator (2),- un châssis (9) de support du stator (2),caractérisée en ce que le châssis (9) comprend une cassette (11) fixée sous le stator (2) de manière amovible et interposée sur le chemin d’écoulement des gaz entre l’orifice de sortie (8) du stator (2) et l’orifice de refoulement (5), l’entrée (12) de la cassette (11) communiquant avec l’orifice de sortie (8) du stator (2), la cassette (11) débouchant par l’orifice de refoulement (5) de la pompe à vide (1). Figure d’abrégé : FIGURE : 2

Description

Pompe à vide primaire et Installation
La présente invention se rapporte à une pompe à vide primaire configurée pour pouvoir refouler les gaz pompés à pression atmosphérique. La présente invention se rapporte également à une installation comprenant ladite pompe à vide primaire.
Le bruit généré par les pompes à vide primaires peut être important. C’est le cas notamment lors de la mise sous vide de chambres initialement à pression atmosphérique. De plus, dans le cas de pompage de sas de chargement et de déchargement (ou load-lock en anglais) utilisés pour abaisser la pression autour d’un substrat avant son transfert dans une chambre de procédés maintenue sous vide, cette nuisance sonore est répétée de manière cyclique.
Pour réduire le bruit, les pompes à vides sont pourvues de silencieux. Le silencieux est solidarisé au stator, à la sortie du dernier étage de pompage, en amont d’un clapet anti-retour empêchant le retour des gaz pompés dans la pompe à vide.
Les silencieux sont d’autant plus efficaces qu’ils sont volumineux. Ils sont donc encombrants. Or l’un des critères recherché pour les pompes à vide, et notamment pour celles utilisées pour le pompage cyclique de sas de transfert, est leur compacité. On cherche donc à obtenir un bon compromis entre l’effet silencieux et les dimensions de celui-ci.
Par ailleurs, les gaz pompés circulant dans le silencieux participent à l’échauffement de la pompe à vide et de son environnement proche. L’électronique de la pompe à vide pouvant être agencée dans cet environnement peut donc être chauffée par les gaz traversant le silencieux, ce qui peut contribuer à réduire sa durée de vie. Il est donc souhaitable d’isoler thermiquement le silencieux de son environnement proche.
D’autres fonctionnalités peuvent être incorporées au refoulement de la pompe à vide pour optimiser son fonctionnement. On constate ainsi une complexité croissante au refoulement de la pompe à vide qui rend les opérations de maintenance particulièrement délicates. L’ensemble de la pompe à vide doit parfois être entièrement démonté pour permettre le nettoyage du silencieux ou pour modifier ou adapter une petite fonctionnalité du refoulement à une application spécifique de pompage.
Un but de la présente invention est de proposer une pompe à vide améliorée résolvant au moins partiellement un des inconvénients de l’état de la technique.
A cet effet, l’invention a pour objet une pompe à vide primaire comprenant un orifice d’aspiration et un orifice de refoulement, la pompe à vide étant configurée pour pouvoir refouler les gaz pompés à pression atmosphérique et comprenant :
- un stator comprenant au moins un étage de pompage,
- deux arbres de rotors configurés pour tourner de façon synchronisée en sens inverse dans le au moins un étage de pompage pour entrainer un gaz à pomper entre l’orifice d’aspiration et un orifice de sortie du stator,
- un châssis de support du stator,
caractérisée en ce que le châssis comprend une cassette fixée sous le stator de manière amovible et interposée sur le chemin d’écoulement des gaz, l’entrée de la cassette communiquant avec l’orifice de sortie du stator, la cassette débouchant par l’orifice de refoulement de la pompe à vide.
On profite ainsi du volume disponible sous le châssis de l’état antérieur, notamment le volume entre les roues, qui n’était pas utilisé, pour y loger ou pour y aménager des fonctionnalités du refoulement.
La cassette amovible offre une grande modularité à la pompe à vide en permettant d’adapter facilement les fonctionnalités du refoulement à l’application particulière de pompage. Elle permet par exemple, au cas par cas, de loger un silencieux et/ou un clapet de refoulement et/ou une unité de pompage additionnelle et/ou un dispositif de purge et/ou un capteur et/ou un chauffage et/ou un refroidisseur. Il est alors possible d’optimiser ces fonctionnalités simplement, en changeant seulement de cassette, sans avoir à démonter l’intégralité du stator.
On dispose en plus d’une place disponible plus importante pour loger les fonctionnalités du refoulement dans le même encombrement de la pompe à vide. On réduit en outre le nombre de canalisations, ce qui contribue également à alléger la pompe à vide.
Un autre avantage important est que la maintenance du refoulement est facilitée. Les opérateurs peuvent prévoir des maintenances rapides à intervalles réguliers au cours desquelles ils peuvent simplement remplacer la cassette par une cassette neuve ou nettoyée et opérationnelle. On évite ainsi les dysfonctionnements ou arrêts des pompes à vide, dus à un manque d’entretien, ceux-ci étant jusqu’alors trop espacés dans le temps car préjudiciables aux cadences de production.
La pompe à vide peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui sont décrites ci-après, prises seules ou en combinaison.
La cassette peut être configurée pour pouvoir être montée coulissante dans le châssis. Pour accéder à la cassette, il suffit de la tirer hors de son emplacement comme on tire un tiroir. Elle est alors facilement accessible et son montage/démontage ne nécessite pas de moyen de manutention particulier de levage.
L’intérieur de la cassette peut être aménagé en silencieux.
Le silencieux est par exemple un résonnateur acoustique, tel qu’un résonateur de Helmholtz ou un résonateur quart d’onde.
Le silencieux est par exemple un résonateur quart d’onde comportant au moins une chicane, par exemple au moins deux, agencée sur la trajectoire des gaz pompés.
La au moins une chicane peut être formée par un déflecteur solidaire d’une paroi latérale ou transversale de la cassette.
La cassette est par exemple de forme générale parallélépipèdique.
Le silencieux peut comporter au moins deux chicanes agencées sur la trajectoire des gaz pompés, formées par au moins deux déflecteurs parallèles, alternativement solidaires de l’une des deux parois latérales ou transversale de la cassette.
La cassette peut comporter des parois doubles.
La cassette peut recevoir un matériau absorbant phonique, tel que de la laine minérale, agencé dans la double paroi.
Les parois internes de la double paroi peuvent être percées.
La cassette peut recevoir un dispositif d’isolation thermique entourant le silencieux, pour isoler thermiquement le silencieux.
Le dispositif d’isolation thermique peut comporter une double paroi remplie d’air.
La cassette peut recevoir un refroidisseur pour refroidir le silencieux et/ou le stator.
La pompe à vide peut comporter une unité de contrôle configurée pour pouvoir contrôler la température du silencieux au moyen du refroidisseur indépendamment du contrôle de la température du stator.
La cassette peut recevoir au moins un clapet de refoulement comportant au moins un obturateur mobile configuré pour pouvoir obturer l’entrée en position de fermeture et un organe de rappel élastique sollicitant le au moins un obturateur mobile en position de fermeture.
La cassette peut recevoir une unité de pompage additionnelle configurée pour abaisser la pression par exemple, en amont du silencieux, dans la direction de circulation du gaz à pomper.
La cassette peut porter au moins deux roulettes et/ou au moins deux pieds.
La présente invention a aussi pour objet une installation comprenant une enceinte de sas de chargement et de déchargement et une ligne de vide raccordée à l’enceinte caractérisée en ce que la ligne de vide comporte une pompe à vide primaire telle que décrite précédemment pour abaisser la pression dans l’enceinte.
Présentation des dessins
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l’invention, mais nullement limitatif, ainsi que des dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 représente une vue schématique d’un exemple d’installation.
La figure 2 représente une vue schématique d’une pompe à vide primaire de l’installation de la figure 1.
La figure 3 montre une vue en perspective d’une cassette de la pompe à vide primaire de la figure 2.
La figure 4 montre la cassette décapotée de la figure 3.
La figure 5 est une vue partielle de dessous d’un autre exemple de réalisation de la pompe à vide.
La figure 6 est un schéma d’une vue de dessus d’un autre exemple de réalisation d’une cassette décapotée.
La figure 7 est un schéma d’une vue en coupe transversale d’un autre exemple de réalisation de cassette.
La figure 8 est un schéma d’une vue en coupe transversale d’un autre exemple de réalisation de cassette.
La figure 9 est un schéma d’une vue en coupe transversale d’un autre exemple de réalisation de cassette.
La figure 10 montre une vue de dessus d’un autre exemple de réalisation de cassette décapotée.
La figure 11 est un synoptique d’un autre exemple de réalisation de pompe à vide.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
On définit par pompe à vide primaire, une pompe à vide volumétrique, qui est configurée pour, à l’aide de deux rotors, aspirer, transférer, puis refouler les gaz pompés à la pression atmosphérique. Les rotors sont portés par deux arbres entrainés en rotation par un moteur de la pompe à vide primaire. Les rotors peuvent être de type Roots, Claw ou à vis. Une pompe à vide primaire peut être mise en route depuis la pression atmosphérique.
On entend par « en amont », un élément qui est placé avant un autre par rapport au sens de circulation du gaz. A contrario, on entend par « en aval », un élément placé après un autre par rapport à la direction de circulation du gaz à pomper.
On définit la direction axiale comme la direction longitudinale (L) de la pompe à vide primaire dans laquelle s’étendent les axes des arbres de rotor. On définit la direction transversale (T) comme la direction perpendiculaire à la direction longitudinale (L). Le plan (L, T) est le plan horizontal.
La figure 1 montre un exemple d’installation 100 utilisant une pompe à vide 1 primaire configurée pour pouvoir refouler les gaz pompés à pression atmosphérique.
L’installation 100 comprend une enceinte 101 de sas de chargement et de déchargement (ou « load lock » en anglais) et une ligne de vide 102 raccordée à l’enceinte 101, comprenant une pompe à vide 1 primaire pour abaisser la pression dans l’enceinte 101. La ligne de vide 102 peut également comporter une pompe à vide de type Roots ou turbomoléculaire interposée entre l’enceinte 101 et la pompe à vide 1 primaire, en série et en amont de la pompe à vide 1 primaire.
De façon connue en soi, un équipement 107 de fabrication comporte une enceinte 101 de sas de chargement et de déchargement ayant une première porte 103 mettant en communication l’intérieur de l’enceinte 101 avec une zone sous pression atmosphérique, telle qu’une salle blanche, pour le chargement d’au moins un substrat 104 et une deuxième porte 105 pour le déchargement du substrat 104 dans une chambre de procédés 106 de l’équipement 107 après mise sous vide. Chaque chargement ou déchargement de substrats 104 nécessite de descendre puis de remonter alternativement la pression dans l’enceinte 101 du sas. L’enceinte 101 de sas de chargement et de déchargement permet de maintenir une cadence acceptable et d’éviter la présence de toute impureté et de toute pollution dans l’atmosphère environnant le substrat 104. Les sas de chargement et de déchargement sont notamment utilisés pour la fabrication des écrans plats d’affichage ou de substrats photovoltaïques ou pour la fabrication de substrats semi-conducteurs.
Comme on peut le voir sur la figure 2, la pompe à vide 1 primaire comporte un orifice d’aspiration 4, un orifice de refoulement 5 et un stator 2 (ou corps de pompe, aussi appelé bloc de pompage ou cellule de pompage) comprenant au moins un étage de pompage 3a-3e. La pompe à vide 1 est par exemple une pompe à vide multiétagée comportant au moins deux étages de pompage 3a-3e montés en série, tel qu’entre deux et dix étages de pompage (cinq dans l’exemple illustratif). Le stator 2 peut être réalisé en une ou plusieurs parties, par exemple en plusieurs tranches assemblées axialement ou en demi-coquilles.
La pompe à vide 1 comporte en outre deux arbres de rotors 6 (un seul est représenté sur la figure 2) configurés pour tourner de façon synchronisée en sens inverse dans le au moins un étage de pompage 3a-3e pour entrainer un gaz à pomper entre l’orifice d’aspiration 4 et un orifice de sortie 8 du stator 2.
Chaque étage de pompage 3a-3e du stator 2 est formé par une chambre de pompage recevant deux rotors conjugués, les chambres de pompage comprenant une entrée et une sortie respectives. Lors de la rotation, le gaz aspiré depuis l’entrée est emprisonné dans le volume engendré par les rotors et le stator 2, puis est entraîné par les rotors vers l’étage suivant.
Les étages de pompage successifs 3a-3e sont raccordés en série les uns à la suite des autres par des canaux inter-étages respectifs raccordant la sortie de l'étage de pompage 3a-3d qui précède à l'entrée de l'étage de pompage 3b-3e qui suit. L’entrée du premier étage de pompage 3a communique avec l’orifice d’aspiration 4 de la pompe à vide 1. Les dimensions axiales des rotors et des chambres de pompage sont par exemple égales ou décroissantes avec les étages de pompage, l’étage de pompage 3a situé du côté de l’orifice d’aspiration 4 recevant les rotors de plus grande dimension axiale.
Les rotors présentent par exemple des lobes de profils identiques, par exemple de type « Roots » à deux lobes ou plus ou de type « Claw » ou de type à spirale ou à vis ou d’un autre principe similaire de pompe à vide volumétrique. Les arbres portant les rotors sont entrainés par un moteur 7 situé à une extrémité de la pompe à vide 1, par exemple du côté de l’orifice de sortie 8 du dernier étage de pompage 3e du stator 2.
Ces pompes à vide sont dites « sèches » car en fonctionnement, les rotors tournent à l’intérieur du stator 2 sans aucun contact mécanique entre eux ou avec le stator 2, ce qui permet de ne pas utiliser d’huile dans les étages de pompage 3a-3d.
L’alimentation et la vitesse de rotation de la pompe à vide 1 sont par exemple contrôlés par une unité de contrôle 21 de la pompe à vide 1, comprenant un ordinateur ou contrôleur ou microprocesseur ou automate, qui peut être configurée pour surveiller des paramètres de fonctionnement de la pompe à vide 1, tels que la pression à l’orifice de refoulement 5, la puissance consommée ou la température du stator 2. L’unité de contrôle 21 peut aussi afficher ou renvoyer des alertes à une unité distante, telle que celle de l’équipement 107 lorsque ces mesures dépassent des seuils prédéterminés.
La pompe à vide 1 comporte en outre un châssis 9 de support du stator 2. Par châssis, on entend plus généralement ce qui supporte le stator 2 et forme la liaison entre le stator 2 et le sol. Le châssis 9 peut comporter un cadre rigide, fait d’un matériau résistant, destiné à supporter la pompe à vide 1. Ce châssis 9 comprend notamment une cassette 11 fixée sous le stator 2 de manière amovible et interposée sur le chemin d’écoulement des gaz, l’entrée 12 de la cassette 11 communiquant avec l’orifice de sortie 8 du stator 2, la cassette 11 débouchant par l’orifice de refoulement 5 de la pompe à vide 1.
La cassette 11 peut recevoir un silencieux 10 et/ou clapet de refoulement 31 et/ou une unité de pompage additionnelle 29 et/ou un dispositif de purge pour injecter un gaz de dilution, comme de l’azote, et/ou un capteur, comme un capteur de pression et/ou de température et/ou de gaz et/ou un chauffage et/ou un refroidisseur.
On profite ainsi du volume disponible sous le châssis de l’art antérieur, notamment le volume entre les roues, qui n’était pas utilisé, pour y loger ou pour y aménager des fonctionnalités du refoulement.
La cassette amovible offre une grande modularité à la pompe à vide en permettant d’adapter facilement les fonctionnalités du refoulement à l’application particulière de pompage. Il est alors possible d’optimiser ces fonctionnalités simplement, en changeant seulement de cassette, sans avoir à démonter l’intégralité du stator.
On dispose en plus d’une place disponible plus importante pour loger les fonctionnalités du refoulement dans le même encombrement de la pompe à vide 1. On réduit en outre le nombre de canalisations, ce qui contribue également à alléger la pompe à vide 1.
Un autre avantage important est que la maintenance du refoulement est facilitée. Les opérateurs peuvent prévoir des maintenances rapides à intervalles réguliers au cours desquelles ils peuvent simplement remplacer la cassette 11 par une cassette neuve ou nettoyée et opérationnelle. On évite ainsi les dysfonctionnements ou arrêts des pompes à vide qui sont dus à un manque d’entretien, ceux-ci étant jusqu’alors trop espacés dans le temps car potentiellement préjudiciables aux cadences de production.
La cassette 11 peut être fixée au stator 2 par exemple au moyen de vis. Le châssis 9 comprend par exemple des brides de fixation 22 (figures 3 et 4), ici cinq, traversées par des vis ou peut être directement traversé par des vis. La cassette 11 est ainsi très facile à fixer au stator 2 et peut être montée/démontée aisément.
Selon un autre exemple visible sur la figure 5, la cassette 11 est configurée pour pouvoir être montée coulissante dans le châssis 9. Pour cela, la cassette 11 et le châssis 9 présentent des guides comme par exemple des rails/glissières complémentaires ou des dispositifs à rouleaux ou roulettes. Ces guides peuvent être pourvus de butées et/ou de moyens de blocage, tels que des étriers de serrage (« clamps » en anglais) pour serrer la cassette 11 au châssis 9 lorsque la cassette 11 est insérée en butée.
Pour accéder à la cassette 11, il suffit de la tirer hors de son emplacement comme on tire un tiroir. Elle est alors facilement accessible et son montage/démontage ne nécessite pas de moyen de manutention particulier de levage.
Le châssis 9 est par exemple réalisé en tout ou partie en tôle ou en fonte.
La cassette 11 présente par exemple une forme générale parallélépipédique ou sensiblement parallélépipèdique ou s’inscrivant dans une forme générale sensiblement parallélépipédique. Elle comporte par exemple deux parois transversales 14 perpendiculaires à deux parois latérales 15 s’étendant dans la direction longitudinale. La cassette 11 est agencée « à l’horizontale » sous le stator 2 comme sur les figures. La cassette 11 présente par exemple une forme générale allongée, c’est-à-dire plus longue dans la direction longitudinale que dans la direction transversale.
La cassette 11 peut comporter un raccord de sortie 18, pour former l’orifice de refoulement 5 de la pompe à vide 1, le raccord de sortie 18 étant solidaire de la partie parallélépipèdique de la cassette. Ce raccord de sortie 18 est par exemple une bride standard utilisée dans le domaine du vide.
Le châssis 9 peut également comporter au moins deux roulettes 19 et/ou au moins deux pieds 20, ici quatre (figure 2). Alternativement, les roulettes 19 et/ou les pieds 20 sont portés par la cassette 11. Les axes des roulettes sont par exemple intégrés au niveau de deux coins inférieurs et opposés d’une paroi inférieure de la cassette 11 (non représenté).
La cassette 11 peut recevoir un silencieux 10. Le silencieux 10 peut ainsi être facilement accessible pour pouvoir être nettoyé et on évite que son encrassement provoque un arrêt de la pompe à vide 1.
Plus précisément, la cassette 11 peut être aménagée en silencieux. L’entrée 12 de la cassette 11 formant l’entrée du silencieux 10 peut être ménagée dans une paroi supérieure 13 ou communique avec cette paroi supérieure 13. L’entrée 12 de la cassette 11 est par exemple ménagée pour coïncider verticalement avec l’axe de l’orifice de sortie 8 du dernier étage de pompage 3e du stator 2 lorsque la cassette 11 est fixée au stator 2. Leur raccordement peut être étanchéifié par un joint annulaire ou un joint plat.
La sortie du silencieux 10 peut être ménagée dans une paroi transversale 14 de la cassette 11, à une extrémité longitudinale de la cassette 11 ou dans une paroi latérale 15, et débouche dans le raccord de sortie 18.
Selon un mode de réalisation, le silencieux 10 fonctionne sur le principe d’un résonnateur acoustique. Les résonnateurs acoustiques présentent l’avantage d’engendrer peu de pertes de charge avec une atténuation suffisante en basses fréquences. Parmi les résonateurs acoustiques, on distingue le résonateur de Helmholtz ou le résonateur quart d’onde.
Selon un exemple de réalisation d’un résonateur quart d’onde, le silencieux 10 comporte au moins une chicane 16, par exemple au moins deux, quatre dans l’exemple illustratif, agencée sur la trajectoire des gaz pompés. Les chicanes 16 génèrent des variations brusques dans la trajectoire des gaz.
Dans l’exemple des figures 3 et 4, les parois latérales 15, transversales 14, supérieure 13 et inférieure 25 de la cassette 11 forment les parois du silencieux 10.
Pour former une chicane 16, le silencieux 10 comporte par exemple au moins un déflecteur 17, formé ici par une paroi transversale de déviation, plus courte que la paroi transversale 14 de la cassette 11, solidaire d’une paroi latérale 15 de la cassette 11. La paroi transversale de déviation s’étend dans une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du silencieux 10. La longueur de la paroi transversale de déviation est par exemple comprise entre la moitié et les trois quarts de la longueur de la paroi transversale 14.
Le silencieux 10 comporte par exemple au moins deux chicanes 16 pour dévier la trajectoire des gaz pompés, formées par au moins deux déflecteurs 17, alternativement solidaires de l’une des deux parois latérales 15 de la cassette 11. Les déflecteurs 17 sont parallèles entre eux.
Ce type de silencieux 10 est particulièrement simple à réaliser.
La figure 6 montre une variante de réalisation.
Dans cette variante, le silencieux 10 comporte au moins un déflecteur 17 formé par une paroi longitudinale de déviation, plus courte que la paroi latérale 15 et solidaire d’une paroi transversale 14. La paroi longitudinale de déviation s’étend dans la direction longitudinale de la cassette 11. La longueur de la paroi longitudinale de déviation est par exemple comprise entre la moitié et les 5/6 de la longueur de la paroi latérale 15.
Le silencieux 10 comporte ici deux chicanes 16 pour dévier la trajectoire des gaz pompés, formées par deux déflecteurs 17, alternativement solidaires de l’une des deux parois transversale 14.
Plus généralement, le silencieux 10 peut être formé par toute sorte de réalisation de silencieux passif, permettant de réduire le bruit, notamment par réflexion, interférence et/ou absorption, notamment en utilisant un labyrinthe susceptible de dévier la trajectoire des gaz pompés de manière à casser les ondes acoustiques et ainsi réduire le bruit.
Selon un exemple de réalisation schématisé sur la vue en coupe transversale de la figure 7, la cassette 11 reçoit en outre un matériau absorbant phonique 23, tel que de la laine minérale, comme de la laine de roche, agencé dans une double paroi 24 entourant le silencieux 10. Le matériau absorbant phonique 23 est un atténuateur dissipatif occasionnant des pertes d’énergie acoustique des ondes acoustiques. La double paroi 24 est formée par doublement des parois latérales 15, transversales 14, supérieure 13 et inférieure 25 de la cassette 11, l’interstice entre les parois 13, 14, 15, 25 recevant le matériau absorbant phonique 23. Les parois internes de la double paroi 24 peuvent être percées. Le silencieux 10 présente alors un principe similaire à celui d’un silencieux de véhicule.
Selon un exemple de réalisation, la cassette 11 reçoit un dispositif d’isolation thermique 26 entourant le silencieux 10, pour isoler thermiquement le silencieux 10. Par exemple, et comme on peut le voir sur la vue en coupe transversale de la figure 8, le dispositif d’isolation thermique 26 comporte une double paroi 24 formée par le doublement des parois latérales 15, transversales 14, supérieure 13 et inférieure 25. L’interstice entre les parois 13, 14, 15, 25 est par exemple rempli d’air.
En alternative ou en complément, le silencieux 10 peut comporter une ou plusieurs chambres successives, telles que des chambres de résonnance et/ou d’expansion. Ces chambres sont accordées et dimensionnées entre elles pour traiter les fréquences du bruit à atténuer.
La cassette 11 peut recevoir un refroidisseur 27 pour refroidir le silencieux 10 et/ou le stator 2. Le refroidisseur 27 comporte par exemple un circuit d’un liquide de refroidissement entourant le silencieux 10 (figure 9).
L’unité de contrôle 21 de la pompe à vide 1 peut être configurée pour pouvoir contrôler la température du silencieux 10 au moyen du refroidisseur 27. L’unité de contrôle 21 est par exemple agencée dans un compartiment 28 de la cassette 11, par exemple formé dans un prolongement longitudinal du silencieux 10 (figures 2 à 4). Dans ce cas, le refroidisseur 27 peut également être configuré pour refroidir l’unité de contrôle 21.
Selon un exemple de réalisation, l’unité de contrôle 21 est configurée pour pouvoir contrôler la température du silencieux 10 au moyen du refroidisseur 27 indépendamment du contrôle de la température du stator 2. On peut par exemple chauffer le stator 2 tout en refroidissant le silencieux 10.
On constate qu’il est possible d’optimiser la forme et l’isolation du silencieux 10 du fait de la place disponible plus importante dans le même encombrement de la pompe à vide 1.
La cassette 1 peut comporter d’autres fonctionnalités, alternativement ou en complément de la fonction silencieux.
Comme on peut le voir sur la figure 10, la cassette 11 peut comporter au moins un clapet de refoulement 31, comportant au moins un obturateur mobile 33 configuré pour pouvoir obturer l’entrée 12 en position de fermeture et un organe de rappel élastique, tel qu’un ressort (non visible), sollicitant le au moins un obturateur mobile 33 en position de fermeture. L’obturateur mobile 33 peut comporter un disque ou présenter une forme en partie conique.
En fonctionnement normal de la pompe à vide 1, c’est-à-dire pour le pompage d’un flux de gaz admissible, l’entrée 12 est obturée par l’obturateur mobile 33. Lors d’un surplus de gaz, l’obturateur mobile 33 est repoussé à l’encontre de l’organe élastique, ce qui libère l’entrée 12.
La cassette 11 peut comporter une unité de pompage additionnelle 29 (figure 11). L’unité de pompage additionnelle 29 est configurée pour abaisser la pression, par exemple en amont du silencieux 10 lorsque la pompe à vide 1 est pourvue d’un silencieux 10, dans la direction de circulation du gaz à pomper. L’abaissement de la pression au niveau de l’orifice de sortie 8, en amont du clapet de refoulement 31 le cas échéant, permet de réduire la consommation électrique de la pompe à vide 1.
L’unité de pompage additionnelle 29 est par exemple une petite pompe à vide auxiliaire volumétrique ou un dispositif venturi.
L’unité de pompage additionnelle 29 est par exemple reçue dans un compartiment 28 de la cassette 11, par exemple formé dans un prolongement longitudinal du silencieux 10. L’entrée 12 de la cassette 11 forme l’entrée de l’unité de pompage additionnelle 29, qui communique avec l’orifice de sortie 8 du dernier étage de pompage 3e en amont du clapet de refoulement 31. La sortie de l’unité de pompage additionnelle 29 dans le cas d’une pompe à vide auxiliaire, peut être raccordée en aval du clapet de refoulement 31, par exemple en amont du silencieux 10 ou dans le silencieux 10 ou après le silencieux 10.
L’unité de pompage additionnelle 29 est par exemple mise en communication ou mise en route lorsque l’unité de contrôle 21 constate une augmentation de la puissance consommée au-delà d’un seuil prédéterminé, par exemple dans les phases de pompage dit de vide limite, notamment en phase d’attente de l’équipement 107, lorsqu’un substrat 104 est en attente à basse pression dans l’enceinte 101 du sas.
Dans le cas d’une pompe à vide auxiliaire, une vanne d’isolation peut être agencée entre l’entrée de l’unité de pompage additionnelle 29 et l’orifice de sortie 8 afin de mettre en communication l’unité de pompage additionnelle 29 seulement dans les cas appropriés.

Claims (14)

  1. Pompe à vide (1) primaire comprenant un orifice d’aspiration (4) et un orifice de refoulement (5), la pompe à vide (1) étant configurée pour pouvoir refouler les gaz pompés à pression atmosphérique comprenant :
    - un stator (2) comprenant au moins un étage de pompage (3a-3e),
    - deux arbres de rotors (6) configurés pour tourner de façon synchronisée en sens inverse dans le au moins un étage de pompage (3a-3e) pour entrainer un gaz à pomper entre l’orifice d’aspiration (4) et un orifice de sortie (8) du stator (2),
    - un châssis (9) de support du stator (2),
    caractérisée en ce que le châssis (9) comprend une cassette (11) fixée sous le stator (2) de manière amovible et interposée sur le chemin d’écoulement des gaz, l’entrée (12) de la cassette (11) communiquant avec l’orifice de sortie (8) du stator (2), la cassette (11) débouchant par l’orifice de refoulement (5) de la pompe à vide (1).
  2. Pompe à vide (1) primaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cassette (11) est configurée pour pouvoir être montée coulissante dans le châssis (9).
  3. Pompe à vide (1) primaire selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cassette (11) est configurée pour recevoir au moins l’un des éléments parmi un silencieux (10),un clapet de refoulement (29), une unité de pompage additionnelle, un dispositif de purge, un capteur, un chauffage, un refroidisseur (27).
  4. Pompe à vide (1) primaire selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’intérieur de la cassette (11) est aménagé en silencieux (10).
  5. Pompe à vide (1) primaire selon la revendication 4, caractérisée en ce que le silencieux (10) est un résonnateur acoustique, tel qu’un résonateur de Helmholtz ou un résonateur quart d’onde.
  6. Pompe à vide (1) primaire selon la revendication 5, caractérisée en ce que le silencieux (10) est un résonateur quart d’onde comportant au moins une chicane (16), agencée sur la trajectoire des gaz pompés.
  7. Pompe à vide (1) primaire selon la revendication 6, caractérisée en ce que la au moins une chicane (16) est formée par un déflecteur (17) solidaire d’une paroi latérale (15) ou transversale (14) de la cassette (11).
  8. Pompe à vide (1) primaire selon la revendication 6, caractérisée en ce que le silencieux (10) comporte au moins deux chicanes (16) agencées sur la trajectoire des gaz pompés, formées par au moins deux déflecteurs (17) parallèles, alternativement solidaires de l’une des deux parois latérales (15) ou transversale (14) de la cassette (11).
  9. Pompe à vide (1) primaire selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cassette (11) comporte des parois doubles (24) et reçoit un matériau absorbant phonique (23), tel que de la laine minérale, agencé dans la double paroi (24).
  10. Pompe à vide (1) primaire selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les parois internes de la double paroi (24) sont percées.
  11. Pompe à vide (1) primaire selon l’une des revendications précédentes, prise ensemble avec l’une des revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la cassette (11) comporte un dispositif d’isolation thermique (26) entourant le silencieux (10) pour isoler thermiquement le silencieux (10).
  12. Pompe à vide (1) primaire selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le dispositif d’isolation thermique (26) comporte une double paroi remplie d’air.
  13. Pompe à vide (1) primaire selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cassette (11) comporte au moins deux roulettes (19) et/ou au moins deux pieds (20).
  14. Installation (100) comprenant une enceinte (101) de sas de chargement et de déchargement et une ligne de vide (102) raccordée à l’enceinte (101) caractérisée en ce que la ligne de vide (102) comporte une pompe à vide (1) primaire selon l’une des revendications précédentes pour abaisser la pression dans l’enceinte (101).
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