Brevet FR2634829A1 — publié le 19900202

Pompe à vide La présente invention concerne une pompe à vide, du type moléculaire ou turbomoléculaire. Actuellement, les pompes moléculaires et turbomoléculaires, ne doivent pas aspirer certains gaz, car ceux-ci peuvent se condenser sur les parois à basse température, et à cause de la compression exercée par la pompe. Ces condensats liquides ou solides peuvent provoquer la détérioration, l'obstruction et le grippage de la pompe. La cause de cette condensation est que les pompes actuelles sont refroidies pour éliminer la puissance thermique dissipée par le moteur électrique d'entraînement, et la puissance thermique développée par la compression du gaz. En conséquence la température des parois internes de la pompe sont voisines de la température ambiante, et favorise largement la condensation. Un but de la présente invention est de réaliser une pompe à vide munie de moyens pour éliminer tout risque de condensation. La présente invention a pour objet une pompe du type moléculaire ou turbomoculaire comprenant un stator et un rotor entraîné en rotation par un moteur, le stator comprenant une première zone, située au droit du rotor o s'effectue l'aspiration des-gaz et une seconde zone, au voisinage du moteur d'entraînement, refroidie par une circulation de fluide, caractérisée en ce que la première zone est munie d'un moyen de chauffage pour maintenir la température de ladite zone au-dessus du seuil de condensation du gaz aspiré, la première et la seconde zone étant séparés par un élément d'impédance thermique. Avantageusement, ledit moyen de chauffage est un collier chauffant enserrant au moins une partie de la première zone du stator. De préférence, ledit élément d'impédance thermique est un anneau ou rondelle réalisé dans un matériau choisi parmi l'acier inoxydable, la céramique ou une matière synthétique. L'invention sera bien comprise par la description donnée ci-après d'une pompe à vide conforme à l'invention, qui n'est bien entendu qu'un exemple illustratif et nullement limitatif. -2- Dans le dessin, la figure unique est une vue schématique, partiellement coupée axialement, d'une pompe moléculaire conforme à l'invention. Dans la figure, la référence 1 désigne l'orifice d'aspiration de la pompe. Cette dernière comprend un-stator 2 et un rotor 3. Ce dernier est solidaire d'un arbre 4 et tourne sur des roulements à billes 5 et 6. L'arbre est entraîné en rotation par un moteur électrique 7. La puissance calorifique dissipée par la pompe est évacuée par une circulation d'eau 8. Le gaz aspiré en 1 est comprimé, du haut de la figure vers le bas, par la rainure de section hélicoïdale 9 de section décrois- sante, puis continue sa compression du bas vers le haut de la figure dans une autre rainure 10 de section décroissante. Le refoulement s'effectue vers le bas par une canalisation 11. Conformément à l'invention, la pompe est munie de moyens pour maintenir, à une température supérieure à la température de condensation du gaz aspiré, la partie du stotor en contact avec le gaz. Pour parvenir à ce résultat, on peut utiliser, comme le montre la figure, un collier chauffant 12 en contact avec le stator sur au moins une partie située au droit des rainures d'aspiration. Le reste de la pompe est maintenue à température basse par la circulation d'eau. Par ailleurs, on dispose entre la partie du stator maintenue à basse température (côté moteur) et la partie du stator chauffée (côté rainures de compression), un élément 13 d'impédance thermique. Cet élément introduit une barrière thermique entre les deux parties du stator et empêche la dissipation immédiate par la circula- tion d'eau des calories apportées par l'élément chauffant. L'élément d'impédance thermique est par exemple un anneau ou rondelle en acier inoxydable, ou en céramique ou en matière synthétique. L'élément d'impédance thermique 13 permettra de maintenir, entre les deux parties du stator, un écart de températures Q égal à P/c, ai P désigne la puissance de l'élément chauffant 12 et c -3- la conductance de l'élément 12. A titre d'exemple, un élément d'impédance thermique, ayant e une conductance de 1 watt/ C associé à un élément chauffant de watts, permettra d'obtenir un écart de température voisin de 40 degrés C. On ajustera la nature, la forme et le matériau de l'élément chauffant en fonction de l'écart de température souhaité compte tenu de la nature du gaz à pomper et de la valeur de l'élément chauffant. L'invention s'applique à toutes pompes de type moléculaire ou turbomoculaire, en particulier dans leurs applications dans le domaine de l'industrie chimique et celle des semi-conducteurs. 3o -4- REVENDICATIONS 1/ Pompe du type moléculaire ou turbomoculaire comprenant un stator (2) et un rotor (3) entraîné en rotation par un moteur (7) le stator comprenant une première zone, située au droit du rotor o s'effectue l'aspiration des gaz et une seconde zone, au voisinage du moteur d'entraînement, refroidie par une circulation de fluide (8), caracté- risée en ce que la première zone est munie d'un moyen de chauffage (12) pour maintenir la température de ladite zone au-dessus du seuil de condensation du gaz aspiré, la première et la seconde zone étant séparés par un élément d'impédance thermique (13). 2/ Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit moyen de chauffage est un collier (12) chauffant enserrant au moins une partie de la première zone du stator. 3/ Pompe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit élément d'impédance thermique (13) est un anneau ou rondelle réalisé dans un matériau choisi parmi l'acier inoxydable, la céramique ou une matière synthétique.