MÉTHODE DE POMPAGE DANS UN SYSTÈME DE POMPES À VIDE ET SYSTÈME DE POMPES À VIDE

Description

Domaine technique de l'invention

[0001] La présente invention se rapporte à une méthode de pompage permettant d'améliorer les performances en termes de débit et de vide final dans un système de pompes à vide dont la pompe principale est une pompe à vide sèche de type à vis, tout en réduisant la température des gaz de sortie et sa consommation d'énergie électrique. Egalement, la présente invention se rapporte à un système de pompes à vide qui peut être utilisé pour réaliser la méthode selon la présente invention.

Art antérieur

[0002] Les tendances générales d'augmentation des performances des pompes à vide, de réduction des coûts des installations et de la consommation d'énergie dans les industries comme la chimie, la pharmaceutique, les dépositions sous vide, les semi-conducteurs, etc. ont apporté des évolutions significatives en termes de performances, d'économie d'énergie, d'encombrement, dans les entrainements, etc.

[0003] L'état de la technique montre que pour améliorer le vide final il faut rajouter des étages supplémentaires dans les pompes à vide de type Roots multi-étagées ou Claws multi-étagées. Pour les pompes à vide sèches de type à vis il faut mettre des tours supplémentaires aux vis, et/ou augmenter le taux de compression interne.

[0004] La vitesse de rotation de la pompe joue un rôle très important qui définit le fonctionnement de la pompe dans les différentes phases de vidage des enceintes. Avec les taux de compression interne des pompes disponibles sur le marché (dont l'ordre de grandeur se situe par exemple entre 2 et 20), la puissance électrique requise dans les phases de pompage à des pressions d'aspiration entre la pression atmosphérique et 100 mbar environ ou autrement dit à débit massique fort, serait très élevée. La solution triviale est d'utiliser un variateur de vitesse qui permet la réduction ou l'augmentation de la vitesse et par conséquent de la puissance en fonction des différents critères de type pression, courant maximal, couple limite, température, etc. Mais durant les périodes de fonctionnement en vitesse de rotation réduite il y a des baisses de débit à haute pression, le débit étant proportionnel à la vitesse de rotation. La variation de vitesse par variateur de fréquence impose un coût et un encombrement supplémentaires. Une autre solution triviale est l'utilisation des clapets de type by-pass à certains étages dans les pompes à vide multi-étagées de type Roots ou Claws, respectivement à certaines positions bien définies le long des vis dans les pompes à vide sèches de type à vis. Cette solution nécessite de nombreuses pièces et présente des problèmes de fiabilité.

[0005] L'état de la technique concernant les systèmes de pompes à vide qui visent l'amélioration du vide final et l'augmentation du débit montre des pompes booster de type Roots agencées en amont des pompes primaires sèches. Ce type de systèmes est encombrant, fonctionne soit avec des clapets by-pass présentant des problèmes de fiabilité, soit en employant des moyens de mesure, contrôle, réglage ou asservissement. Cependant, ces moyens de contrôle, réglage ou asservissement doivent être pilotés d'une manière active, ce qui résulte forcément en une augmentation du nombre de composants du système, de sa complexité et de son coût.

[0006] Le documment WO2014/012896A2 propose d'utiliser en aval d'une pompe à vide primaire de type roots un éjecteur monté en parrallèle de l'orifice de sortie de la pompe primaire afin de réduire le vide final atteignable par ce type de pompe. Dans ce document, l'éjecteur est fourni en fluide moteur par une ligne de gaz externe qui peut être avantageusement la même que celle qui est utilisée pour la purge de la pompe primaire de type roots. Par ailleurs, le document WO2011/061429A2 enseigne qu'il est possible d'abaisser la consommation électrique d'une pompe à vide primaire si des moyens de pilotage de l'alimentation externe en fluide moteur de l'éjecteur susmentionné sont incorporés au système de pompage. Ces moyens de pilotages ont pour but d'enclencher et de déclencher l'éjecteur aux moments les plus favorables pour une réduction optimale de la puissance électrique de la pompe primaire.

[0007] Finalement, le document JP2007100562A propose de remplacer la source de fluide moteur sous forme de ligne de gaz par un compresseur à air externe et isolé.

Résumé de l'invention

[0008] La présente invention a pour but de proposer une méthode de pompage dans un système de pompes à vide permettant d'obtenir un meilleur vide que celui qui peut être obtenu à l'aide d'une pompe à vide sèche de type à vis seule (de l'ordre de 0.0001 mbar) dans une enceinte à vide.

[0009] La présente invention a aussi pour but de proposer une méthode de pompage dans un système de pompes à vide permettant d'obtenir un débit supérieur à basse pression à celui qui peut être obtenu à l'aide d'une pompe à vide sèche de type à vis seule lors du pompage d'une enceinte à vide.

[0010] La présente invention a également pour but de proposer une méthode de pompage dans un système de pompes à vide permettant de réduire l'énergie électrique nécessaire pour la mise sous vide d'une enceinte à vide et son maintien, ainsi que la baisse de la température des gaz de sortie.

[0011] Ces buts de la présente invention sont atteints à l'aide d'une méthode de pompage qui est réalisée dans le cadre d'un système de pompage dont la configuration consiste essentiellement en une pompe à vide primaire sèche à vis munie d'un orifice d'entrée des gaz relié à une enceinte à vide et d'un orifice de sortie des gaz donnant dans un conduit qui est muni d'un clapet anti-retour avant de déboucher dans l'atmosphère ou dans d'autres appareils. L'aspiration d'un éjecteur alimenté en fluide moteur par un compresseur entrainé par au moins un arbre de la pompe à vide primaire est branchée en parallèle à ce clapet anti-retour, sa sortie allant à l'atmosphère ou rejoignant le conduit de la pompe primaire après le clapet anti-retour.

[0012] Une telle méthode de pompage est notamment l'objet de la revendication indépendante 1. Des différents modes de réalisation préférés de l'invention sont en outre l'objet des revendications dépendantes.

[0013] La méthode consiste essentiellement à alimenter en fluide moteur l'éjecteur par un compresseur entrainé par au moins un arbre de la pompe à vide et à faire fonctionner l'éjecteur en continu tout le temps que la pompe à vide primaire sèche à vis pompe les gaz contenus dans l'enceinte à vide par l'orifice d'entrée de gaz, mais aussi tout le temps que la pompe à vide primaire sèche à vis maintient une pression définie (p.ex. le vide final) dans l'enceinte en refoulant les gaz remontant par sa sortie.

[0014] Selon un premier aspect, l'invention réside dans le fait que le couplage de la pompe à vide primaire sèche à vis et de l'éjecteur ne nécessite pas de mesures et appareils spécifiques (p.ex. de capteurs de pression, de température, de courant, etc.), d'asservissements ou de gestion de données et calcul. Par conséquent, le système de pompes à vide adapté pour la mise en oeuvre de la méthode de pompage selon la présente invention comprend un nombre minimal de composants, présente une grande simplicité et coûte nettement moins cher par rapport aux systèmes existants.

[0015] Selon un deuxième aspect, l'invention réside dans le fait que, grâce à la nouvelle méthode de pompage, la pompe à vide primaire sèche à vis peut fonctionner à une seule vitesse constante, celle du réseau électrique, ou tourner à des vitesses variables suivant son propre mode de fonctionnement. Par conséquent, la complexité et le coût du système de pompes à vide adapté pour la mise en oeuvre de la méthode de pompage selon la présente invention peuvent être réduits davantage.

[0016] Par sa nature, l'éjecteur intégré dans le système de pompes à vide peut toujours fonctionner sans dommages suivant la présente méthode de pompage. Son dimensionnement est conditionné par une consommation de fluide moteur minimale pour le fonctionnement du dispositif. Il est normalement mono-étagé. Son débit nominal est choisi en fonction du volume du conduit de sortie de la pompe à vide primaire sèche à vis limité par le clapet anti-retour. Ce débit peut être de 1/500 à 1/20 du débit nominal de la pompe à vide primaire sèche à vis, mais peut aussi être inférieur ou supérieur à ces valeurs. Le fluide moteur pour l'éjecteur peut être de l'air, mais aussi d'autres gaz, par exemple l'azote.

[0017] Le clapet anti-retour, placé dans le conduit à la sortie de la pompe à vide primaire sèche à vis peut être un élément standard disponible dans le commerce. Il est dimensionné suivant le débit nominal de la pompe à vide primaire sèche à vis. En particulier, il est prévu que le clapet anti-retour se ferme quand la pression à l'aspiration de la pompe à vide primaire sèche à vis se situe entre 500 mbar absolu et le vide final (p.ex. 100 mbar).

[0018] Selon une autre variante, l'éjecteur est multi-étagé.

[0019] Selon encore une autre variante, l'éjecteur peut être réalisé en matière à résistance chimique élevée aux substances et gaz communément utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs, aussi bien dans la variante éjecteur mono-étagé que dans celle de l'éjecteur multi-étagé.

[0020] L'éjecteur est de préférence de petite taille.

[0021] Selon une autre variante, l'éjecteur est intégré dans une cartouche qui incorpore le clapet anti-retour.

[0022] Selon encore une autre variante, l'éjecteur est intégré dans une cartouche qui incorpore le clapet anti-retour et cette cartouche elle-même est logée dans un silencieux d'échappement, fixé à l'orifice de sortie des gaz de la pompe à vide primaire sèche à vis.

[0023] Suivant la méthode de fonctionnement du système de pompes à vide selon l'invention, l'éjecteur pompe toujours dans le volume entre l'orifice de sortie des gaz de la pompe à vide primaire sèche à vis et le clapet anti-retour.

[0024] Selon une autre variante de la présente invention, le compresseur peut aspirer l'air atmosphérique ou des gaz dans le conduit de sortie de gaz après le clapet anti-retour. La présence du compresseur rend le système de pompes à vis indépendant d'une source de gaz comprimé, ce qui peut répondre à certains environnements industriels.

[0025] Au départ d'un cycle de vidage de l'enceinte, la pression y est élevée, par exemple égale à la pression atmosphérique. Vu la compression dans la pompe à vide primaire sèche à vis, la pression des gaz refoulés à sa sortie est plus haute que la pression atmosphérique (si les gaz à la sortie de la pompe primaire sont refoulés directement à l'atmosphère) ou plus haute que la pression à l'entrée d'un autre appareil connecté en aval. Cela provoque l'ouverture du clapet anti-retour.

[0026] Quand ce clapet anti-retour est ouvert, l'action de l'éjecteur est très faiblement ressentie, comme la pression de son entrée est presque égale à celle de sa sortie. En revanche, quand le clapet anti-retour se ferme à une certaine pression (parce que la pression dans l'enceinte a entretemps baissé), l'action de l'éjecteur provoque une réduction progressive de la différence de pression entre l'enceinte et le conduit après le clapet. La pression à la sortie de la pompe à vide primaire sèche à vis devient celle à l'entrée de l'éjecteur, celle de sa sortie étant toujours la pression dans le conduit après le clapet anti-retour. Plus l'éjecteur pompe, plus la pression à la sortie de la pompe à vide primaire sèche à vis, dans le volume limité par le clapet anti-retour fermé, se réduit et par conséquent la différence de pression entre l'enceinte et la sortie de la pompe à vide primaire sèche à vis baisse. Cette faible différence réduit les fuites internes dans la pompe à vide primaire sèche à vis et engendre une baisse de la pression dans l'enceinte ce qui améliore le vide final. En plus la pompe à vide primaire sèche à vis consomme de moins en moins d'énergie pour la compression et produit de moins en moins de chaleur de compression.

[0027] D'un autre côté, il est aussi évident que l'étude du concept mécanique cherche à réduire le volume entre l'orifice de sortie des gaz de la pompe à vide primaire sèche à vis et le clapet anti-retour dans le but d'y descendre la pression plus vite.

Brève description des dessins

[0028] Les particularités et les avantages de la présente invention apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de systèmes de pompe à vide donnés à titre illustratif et non limitatif en référence aux dessins ci-annexés qui représentent :

• la figure 1 représente de manière schématique un premier système de pompes à vide pompage; et
• la figure 2 représente de manière schématique un deuxième système de pompes à vide.

Description détaillée des dessins

[0029] Figure 1 représente un premier système de pompes à vide SP adapté pour la mise en oeuvre d'une méthode de pompage.

[0030] Ce système de pompes à vide SP comporte une enceinte 1, laquelle est reliée à l'orifice d'aspiration 2 d'une pompe à vide primaire sèche à vis 3. L'orifice de sortie des gaz de la pompe à vide primaire sèche à vis 3 est relié au conduit 5. Un clapet anti-retour de refoulement 6 est placé dans le conduit 5, qui après ce clapet anti-retour continue en conduit de sortie des gaz 8. Le clapet anti-retour 6, lorsqu'il est fermé, permet la formation d'un volume 4, compris entre l'orifice de sortie des gaz de la pompe à vide primaire 3 et lui-même. Le système de pompes à vide SP comporte aussi un éjecteur 7, branché en parallèle au clapet anti-retour 6. L'orifice d'aspiration de l'éjecteur est relié au volume 4 du conduit 5 et son orifice de refoulement est relié au conduit 8. Le conduit d'alimentation 9 fournit le fluide moteur pour l'éjecteur 7.

[0031] Figure 2 représente un deuxième système de pompes à vide SP adapté pour la mise en oeuvre d'une méthode de pompage..

[0032] Par rapport au système représenté à la figure 1, le système représenté à la figure 2 comprend en outre un compresseur 10 qui fournit le débit de gaz à la pression nécessaire pour le fonctionnement de l'éjecteur 7.

[0033] Un mode de réalisation de l'invention prévoit que le compresseur 10 est entraîné par au moins un arbre de la pompe primaire sèche à vis 3. Sa consommation d'énergie pour qu'il puisse fournir le débit de gaz à la pression nécessaire afin de faire fonctionner l'éjecteur 7 est largement plus petite (p.ex. de l'ordre de 3% à 5%) par rapport au gain réalisé sur la consommation d'énergie de la pompe principale 3. Le compresseur 10 peut aspirer l'air atmosphérique ou des gaz dans le conduit de sortie des gaz 8 après le clapet anti-retour 6. Sa présence rend le système de pompes à vide indépendant d'une source de gaz comprimé, ce qui peut répondre à certains environnements industriels.

[0034] Dès la mise en route de la pompe à vide primaire sèche à vis 3, le fluide moteur pour l'éjecteur 7 est allimenté par le compresseur 10. La pompe à vide primaire sèche à vis 3 aspire les gaz dans l'enceinte 1 par le conduit 2 branché à son entrée et les comprime pour les refouler par la suite à sa sortie dans le conduit 5 par le clapet anti-retour 6. Lorsque la pression de fermeture du clapet anti-retour 6 est atteinte, il se ferme. A partir de ce moment le pompage de l'éjecteur 7 fait baisser progressivement la pression dans le volume 4 jusqu'à la valeur de sa pression limite. En parallèle, la puissance consommée par la pompe à vide primaire sèche à vis 3 baisse progressivement. Cela se produit en un court laps de temps, par exemple pour un certain cycle en 5 à 10 secondes.

[0035] Avec un ajustement judicieux du débit de l'éjecteur 7 et de la pression de fermeture du clapet anti-retour 6 en fonction du débit de la pompe à vide primaire sèche à vis 3 et le volume de l'enceinte 1, il est en outre possible de réduire le temps avant la fermeture du clapet anti-retour 6 par rapport à la durée du cycle de vidage et donc réduire les pertes en fluide moteur pendant ce temps de fonctionnement de l'éjecteur 7 sans effet sur le pompage. Par ailleurs, ces « pertes » qui sont infimes, sont prises en compte dans le bilan de la consommation d'énergie. En revanche, l'avantage de la simplicité crédite une excellente fiabilité du système ainsi qu'un prix inférieur de 10% à 20% en comparaison avec des pompes similaires équipées d'automate programmable et ou de variateur, vannes pilotées, capteurs, etc.

[0036] Certainement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. On comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. Toutes ces modifications font partie des connaissances communes d'un homme du métier dans le domaine de la technologie du vide.

Revendications

1. Méthode de pompage dans un système de pompes à vide (SP) comprenant:

- une pompe à vide primaire sèche à vis (3) avec un orifice d'entrée des gaz (2) relié à une enceinte à vide (1) et un orifice de sortie des gaz (4) donnant dans un conduit (5) avant de déboucher dans la sortie des gaz (8) du système de pompes à vide (SP),

- un clapet anti-retour (6) positionné dans le conduit (5) entre l'orifice de sortie des gaz (4) et la sortie des gaz (8), et

- un éjecteur (7) branché en parallèle au clapet anti-retour (6),

- un compresseur (10),

la méthode étant caractérisée en ce que
le compresseur (10) est entraîné par au moins un des arbres de la pompe primaire sèche à vis (3);
la pompe à vide primaire sèche à vis (3) est mise en marche afin de pomper les gaz contenus dans l'enceinte à vide (1) par l'orifice de sortie des gaz (4) ;
de manière simultanée, l'éjecteur (7) est alimenté en fluide moteur par le compresseur (10) ; et
l'éjecteur (7) continue d'être alimenté en fluide moteur tout le temps que la pompe à vide primaire sèche à vis (3) est alimentée par une source d'énergie et évacue l'enceinte à vide (1)

2. Méthode de pompage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle utilise un éjecteur (7) dont la sortie rejoint le conduit (5) après le clapet anti-retour (6).

3. Méthode de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que le débit nominal de l'éjecteur (7) est choisi en fonction du volume du conduit de sortie (5) de la pompe à vide primaire sèche à vis (3) qui est limité par le clapet anti-retour (6).

4. Méthode de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le fluide moteur de l'éjecteur (7) est de l'air comprimé et/ou de l'azote.

5. Méthode de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le clapet anti-retour (6) se ferme quand la pression à l'aspiration de la pompe à vide primaire sèche à vis (3) se situe entre 500 mbar absolu et le vide final.

6. Méthode de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle utilise un éjecteur (7) fabriqué en matière à résistance chimique élevée aux substances et gaz communément utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs.

7. Méthode de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle utilise l'éjecteur (7) intégré dans une cartouche incorporant le clapet anti-retour (6).

8. Méthode de pompage selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'ellle utilise la cartouche logée dans un silencieux d'échappement, fixé à l'orifice de sortie des gaz (5) de la pompe à vide primaire sèche à vis (3).

9. Système de pompes à vide (SP) comprenant :

- une pompe à vide primaire sèche à vis (3) avec un orifice d'entrée des gaz (2) relié à une enceinte à vide (1) et un orifice de sortie des gaz (4) donnant dans un conduit (5) avant de déboucher dans la sortie des gaz (8) du système de pompes à vide (SP),

- un clapet anti-retour (6) positionné dans le conduit (5) entre l'orifice de sortie des gaz (4) et la sortie des gaz (8), et

- un éjecteur (7) branché en parallèle au clapet anti-retour (6),

- un compresseur (10),

le système de pompes à vide (SP) étant caractérisée en ce que
le compresseur (10) est entraîné par au moins un des arbres de la pompe primaire sèche à vis (3);
l'éjecteur (7) est agencé pour pouvoir être alimenté en fluide moteur par le compresseur (10) tout le temps que la pompe à vide primaire sèche à vis (3) est alimentée par une source d'énergie et évacue l'enceinte à vide (1).

10. Système de pompes à vide selon la revendication 9, caractérisée en ce que la sortie de l'éjecteur (7) rejoint le conduit (5) après le clapet anti-retour (6).

11. Système de pompes à vide selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisée en ce que le débit nominal de l'éjecteur (7) est choisi en fonction du volume du conduit de sortie (5) de la pompe à vide primaire sèche à vis (3) qui est limité par le clapet anti-retour (6).

12. Système de pompes à vide selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce qu'il est conçu pour utiliser comme fluide moteur de l'éjecteur (7) de l'air comprimé et/ou de l'azote.

13. Système de pompes à vide selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que le clapet anti-retour (6) est conçu pour se fermer quand la pression à l'aspiration de la pompe à vide primaire sèche à vis (3) se situe entre 500 mbar absolu et le vide final.

14. Système de pompes à vide selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que l'éjecteur (7) est fabriqué en matière à résistance chimique élevée aux substances et gaz communément utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs.

15. Système de pompes à vide selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisée en ce que l'éjecteur (7) est intégré dans une cartouche qui incorpore le clapet anti-retour (6).

16. Système de pompes à vide selon la revendication 15, caractérisée en ce que la cartouche est logée dans un silencieux d'échappement, fixé à l'orifice de sortie des gaz (5) de la pompe à vide primaire sèche à vis (3).

Ansprüche

1. Verfahren zum Pumpen in einem System von Vakuumpumpen (SP), umfassend:

- eine primäre trockene Schrauben-Vakuumpumpe (3) mit einer Gaseintrittsöffnung (2), welche mit einer Vakuumkammer (1) verbunden ist und einer Gasaustrittsöffnung (4), welche in eine Leitung (5) vor Austreten aus dem Gasauslass (8) des Systems von Vakuumpumpen (SP) führt,

- ein Rückschlagventil (6), welches in der Leitung (5) zwischen der Gasaustrittsöffnung (4) und dem Gasauslass (8) angeordnet ist, und

- einen Ejektor (7), welcher parallel zu dem Rückschlagventil (6) verbunden ist,

- einen Kompressor (10),

das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass
der Kompressor (10) von mindestens einer der Wellen der primären trockenen Schrauben-Vakuumpumpe (3) angetrieben ist;
die primäre trockene Schrauben-Vakuumpumpe (3) in Betrieb genommen wird, um die Gase, welche sich in der Vakuumkammer (1) befinden, durch die Gasaustrittsöffnung (4) zu pumpen;
in simultaner Weise wird der Ejektor (7) mit einem Arbeitsfluid durch den Kompressor (10) versorgt; und
der Ejektor (7) wird während der ganzen Zeit mit Arbeitsfluid versorgt, in der die primäre trockene Schrauben-Vakuumpumpe (3) von einer Energiequelle versorgt ist und die Vakuumkammer (1) evakuiert.

2. Verfahren zum Pumpen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Ejektor (7) verwendet, dessen Auslass in die Leitung (5) nach dem Rückschlagventil (6) mündet.

3. Verfahren zum Pumpen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nominelle Flussrate des Ejektors (7) als eine Funktion des Volumens der Auslassleitung (5) der primären trockenen Schrauben-Vakuumpumpe (3) gewählt ist, welches durch das Rückschlagventil (6) begrenzt ist.

4. Verfahren zum Pumpen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmedium des Ejektors (7) Druckluft und/oder Stickstoff ist.

5. Verfahren zum Pumpen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (6) schliesst, wenn der Druck an der Saugseite der primären trockenen Schrauben-Vakuumpumpe (3) zwischen 500 mbar absolut und dem finalen Vakuum ist.

6. Verfahren zum Pumpen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Ejektor (7) verwendet, welcher aus einem Material gefertigt ist, welches erhöhte chemische Resistenz gegen Substanzen und Gase aufweist, die herkömmlicherweise in der HalbleiterIndustrie verwendet werden.

7. Verfahren zum Pumpen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Ejektor (7) verwendet, welcher in einem Gehäuse integriert ist, in dem das Rückschlagventil (6) aufgenommen ist.

8. Verfahren zum Pumpen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es das Gehäuse verwendet, welches in einem Abgasschalldämpfer aufgenommen ist, der an der Austrittsöffnung (5) der primären trockenen Schrauben-Vakuumpumpe (3) befestigt ist

9. System von Vakuumpumpen (SP), umfassend:

- eine primäre trockene Schrauben-Vakuumpumpe (3) mit einer Gaseintrittsöffnung (2), welche mit einer Vakuumkammer (1) verbunden ist und einer Gasaustrittsöffnung (4), welche in eine Leitung (5) vor dem Austreten aus einem Gasauslass (8) des Systems von Vakuumpumpen (SP) führt,

- ein Rückschlagventil (6), welches in der Leitung (5) zwischen der Gasaustrittsöffnung (4) und dem Gasauslass (8) angeordnet ist, und

- einen Ejektor (7), welcher parallel zu dem Rückschlagventil (6) verbunden ist,

- einen Kompressor (10),

das System von Vakuumpumpen (SP) ist dadurch gekennzeichnet, dass
der Kompressor (10) über mindestens eine der Wellen der primären trockenen Schrauben-Vakuumpumpe (3) angetrieben ist,
der Injektor (7) ausgebildet ist, um mit einem Arbeitsmedium durch den Kompressor (10) während der ganzen Zeit versorgt zu werden, in der die primäre trockenen Schrauben-Vakuumpumpe (3) von einer Energiequelle versorgt ist und die Vakuumkammer (1) evakuiert.

10. System von Vakuumpumpen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass des Ejektors (7) in die Leitung (5) nach dem Rückschlagventil (6) mündet.

11. System von Vakuumpumpen nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die nominelle Flussrate des Ejektors (7) als eine Funktion des Volumens der Austrittsleitung (5) der primären trockenen Schrauben-Vakuumpumpe (3) gewählt ist, welches durch das Rückschlagventil (6) begrenzt ist.

12. System von Vakuumpumpen nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es als Arbeitsmedium des Ejektors (7) Druckluft und/oder Stickstoff verwendet.

13. System von Vakuumpumpen nach einem der Ansprüche 9 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (6) ausgebildet ist, um zu schliessen, wenn der Druck auf der Saugseite der primären trockenen Schrauben-Vakuumpumpe (3) zwischen 500mbar absolut und dem finale Vakuum ist.

14. System von Vakuumpumpen nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ejektor (7) aus einem Material gefertigt ist, welches eine erhöhte chemische Resistenz gegen Substanzen und Gase hat, welche herkömmlicherweise in der Halbleiterindustrie verwendet werden.

15. System von Vakuumpumpen nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Enjektor (7) in einem Gehäuse integriert ist, welches das Rückschlagventil (6) aufnimmt.

16. System von Vakuumpumpen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse in einem Abgasschalldämpfer aufgenommen ist, welcher an der Gasaustrittsöffnung (5) der primären trockenen Schrauben-Vakuumpumpe (3) befestigt ist.

Claims

1. Pumping method in a system of vacuum pumps (SP) comprising:

- a primary dry screw-type vacuum pump (3) with a gas entry orifice (2) connected to a vacuum chamber (1) and a gas exit orifice (4) leading into a conduit (5) before coming out into the gas outlet (8) of the system of vacuum pumps (SP),

- a non-return valve (6) positioned in the conduit (5) between the gas exit orifice (4) and the gas outlet (8), and

- an ejector (7) connected in parallel to the non-return valve (6),

- a compressor (10),

the method being characterized in that
the compressor (10) is driven by at least one of the shafts of the primary dry screw-type vacuum pump (3);
the primary dry screw-type vacuum pump (3) is put in operation in order to pump the gases contained in the vacuum chamber (1) through the gas exit orifice (4);
in a simultaneous way, the ejector (7) is fed with working fluid by the compressor (10); and
the ejector (7) continues to be fed with working fluid all the time that the primary dry screw-type vacuum pump (3) is fed by a source of energy and evacuates the vacuum chamber (1).

2. Pumping method according to claim 1, characterized in that it uses an ejector (7) whose outlet rejoins the conduit (5) after the non-return valve (6).

3. Pumping method according to any one of the claims 1 to 2, characterized in that the nominal flow rate of the ejector (7) is selected as a function of the volume of the exit conduit (5) of the primary dry screw-type vacuum pump (3) which is limited by the non-return valve (6).

4. Pumping method according to any one of the claims 1 to 3, characterized in that the working fluid of the ejector (7) is compressed air and/or nitrogen.

5. Pumping method according to any one of the claims 1 to 4, characterized in that the non-return valve (6) closes when the pressure at the suction end of the primary dry screw-type vacuum pump (3) is between 500 mbar absolute and the final vacuum.

6. Pumping method according to any one of the claims 1 to 5, characterized in that it uses an ejector (7) made of material having increased chemical resistance to substances and gases commonly used in the semiconductor industry.

7. Pumping method according to any one of the claims 1 to 6, characterized in that it uses the ejector (7) integrated in a cartridge incorporating the non-return valve (6).

8. Pumping method according to claim 7, characterized in that it uses the cartridge accommodated in an exhaust muffler fixed to the gas exit orifice (5) of the primary dry screw-type vacuum pump (3).

9. System of vacuum pumps (SP) comprising:

- a primary dry screw-type vacuum pump (3) with a gas entry orifice (2) connected to a vacuum chamber (1) and a gas exit orifice (4) leading into a conduit (5) before coming out into the gas outlet (8) of the system of vacuum pumps (SP),

- a non-return valve (6) positioned in the conduit (5) between the gas exit orifice (4) and the gas outlet (8), and

- an ejector (7) connected in parallel to the non-return valve (6),

- a compressor (10)

the system of vacuum pumps (SP) being characterized in that
the compressor(10) is driven by at least one of the shafts of the primary dry screw-type vacuum pump (3);
the ejector (7) is designed to be able to be fed with working fluid by the compressor (10) all the time that the primary dry screw-type vacuum pump (3) is fed by a source of energy and evacuates the vacuum chamber (1).

10. System of vacuum pumps according to claim 9, characterized in that outlet of the ejector (7) rejoins the conduit (5) after the non-return valve (6).

11. System of vacuum pumps according to any one of the claims 9 to 10, characterized in that the nominal flow rate of the ejector (7) is selected as a function of the volume of the exit conduit (5) of the primary dry screw-type vacuum pump (3) which is limited by the non-return valve (6).

12. System of vacuum pumps according to any one of the claims 9 to 11, characterized in that it is designed to use as working fluid of the ejector (7) compressed air and/or nitrogen.

13. System of vacuum pumps according to any one of the claims 9 to 12, characterized in that the non-return valve (6) is designed to close when the pressure at the suction end of the primary dry screw-type vacuum pump (3) is between 500 mbar absolute and the final vacuum.

14. System of vacuum pumps according to any one of the claims 9 to 13, characterized in that the ejector (7) is made of material having increased chemical resistance to substances and gases commonly used in the semiconductor industry.

15. System of vacuum pumps according to any one of the claims 9 to 14, characterized in that the ejector (7) is integrated in a cartridge which incorporates the non-return valve (6).

16. System of vacuum pumps according to claim 15, characterized in that the cartridge is accommodated in an exhaust muffler fixed to the gas exit orifice (5) of the primary dry screw-type vacuum pump (3).

Dessins