Brevet FR2691382A1 — publié le 19931126

-1- Installation de pompage pour pomper une enceinte contenant des gaz mélangés à des particules solides ou susceptibles de générer des particules ou condensats solides. La présente invention concerne une installation de pompage pour pomper une enceinte contenant des gaz, susceptibles de générer, dans certaines conditions de température et/ou de pression, des particules ou condensats solides, ou bien mélangés, dès l'origine, à des particules solides. Les installations industrielles dans lesquelles on utilise des pompes à vide pour effectuer le vide dans des chambres de travail, par exemple lors du pompage de gaz réactifs dans l'industrie des semi-conducteurs, comportent des canalisations d'évacuation aboutissant à l'extérieur et reliées au refoulement des pompes Il n'est, en effet, pas possible de laisser le groupe de pompage refouler15 dans l'usine à cause, en particulier, de la nocivité de certains gaz pompés, il est donc absolument nécessaire d'évacuer ces gaz de refoulement à l'extérieur Ceci est fait par une canalisation qui comporte fréquemment un système d'épuration connu sous le nom de "Scrubber", et un ventilateur d'extraction. Afin de diluer les gaz pompés et de permettre une évacuation plus rapide à la sortie de la pompe, le groupe de pompage, par exemple une pompe Roots multi-étagée, est équipé d'un système d'alimentation en gaz neutre, appelé gaz de purge, injecté dans les divers étages de la pompe Ceci permet une meilleure évacuation des particules ou25 condensats solides sus-mentionnés et protège ainsi l'intérieur de la pompe Cependant, cela n'évite pas le dép 8 t des particules dans la canalisation de refoulement dont la section décroît au fur et à mesure des dépôts, provoquant une surpression au niveau du refoulement, dommageable pour la pompe En outre de telles particules occasionnent30 également des dommages dans le dispositif d'épuration éventuel. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et a pour objet une installation de pompage pour pomper une enceinte contenant des gaz mélangés à des particules solides ou susceptibles de générer des particules ou condensais solides, comportant une pompe35 équipée d'un système d'alimentation en gaz neutre de purge et dont -2- l'orifice de refoulement est relié à une canalisation d'évacuation, caractérisée en ce que ladite canalisation d'évacuation est reliée audit orifice de refoulement par l'intermédiaire d'un dispositif séparateur statique de particules dont le flux moteur est le seul flux de refoulement de la pompe. Selon une réalisation préférée, le dispositif séparateur de particules comprend une tuyère d'entrée convergente alimentant tangentiellement une chambre de séparation centrifuge dans l'axe de laquelle plonge un divergent dont l'extrémité supérieure aboutit à un10 canal relié à la canalisation d'évacuation, la chambre de séparation centrifuge comportant une portion inférieure convergente aboutissant dans un récipient amovible, collecteur des particules. On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention en se reportant au dessin annexé dans lequel La figure 1 montre une installation de pompage selon l'invention. La figure 2 montre le dispositif séparateur de particules en vue de dessus Cependant sur cette figure, le récipient collecteur est tourné de 900 par rapport à sa position représentée sur la figure 1. En se reportant aux figures, on voit ainsi une installation selon l'invention destinée à pomper une enceinte, non représentée, contenant des gaz mélangés à des particules solides ou bien susceptibles de générer des particules ou condensats solides. L'installation comporte un ensemble de pompage 1 comprenant un orifice d'aspiration 2 destiné à être relié à ladite enceinte à pomper, et un orifice de refoulement 3. L'ensemble de pompage 1 est équipé d'un système d'alimentation en gaz neutre de purge, par exemple de l'azote, utilisé pour diluer et entraîner les gaz Ce système comprend une bouteille 4 de gaz sous pression équipée d'un mano-détendeur 5 alimentant les divers étages de30 l'ensemble de pompage 1 à travers des étranglements 6, 7, 8, 9, et 10. Dans l'exemple représenté, l'ensemble de pompage est par exemple une pompe Roots à cinq étages mais qui pourrait être mono-étagée, il pourrait s'agir également d'une pompe d'un autre type, tel qu'une pompe à vis, pompe SCROLL, et même une pompe moléculaire comportant un35 dispositif de balayage de gaz neutre. -3- Ce système de purge dilue les gaz corrosifs et permet d'entraîner les particules solides en évitant leur dép 8 t sur les parois de l'ensemble de pompage lui-même. Conformément à l'invention, l'orifice de refoulement 3 de l'ensemble de pompage est relié à une canalisation d'évacuation 11, par l'intermédiaire d'un dispositif séparateur statique 12 de particules. Ce dispositif est uniquement alimenté par le flux de refoulement de l'ensemble de pompage 1 constituant ainsi le flux moteur du dispositif entièrement statique. Le dispositif séparateur comporte une tuyère d'entrée convergente 13 qui alimente tangentiellement, par un canal 14, une chambre de - séparation centrifuge 15 qui se prolonge par une tuyère convergente 16 aboutissant dans un récipient 17 collecteur des particules Ce15 récipient 17 est, bien entendu, amovible et comporte des hublots 18 permettant d'observer-son état de remplissage. Dans l'axe de la chambre de séparation centrifuge 15, plonge un canal divergent 19 qui conduit le gaz, libéré des particules solides, vers la canalisation d'évacuation 11, par un canal interne 20 du corps 21 du dispositif séparateur. A la sortie de la tuyère d'entrée convergente 13, et avant l'entrée dans la chambre de séparation centrifuge 15, le dispositif comporte une soupape de sécurité comportant une bille 22 et un ressort 23 Cette soupape a pour but de permettre la libération directe dans la canalisation d'évacuation 11, du flux de refoulement de la pompe 1, ou une partie de ce flux, en cas de surpression momentanée, ou accidentelle. L'invention s'applique, par exemple, dans la fabrication de semi-conducteurs, par exemple dans le procédé de dépôt de byoxide de silicium dopé, procédé au cours duquel les réactions chimiques produisent du PH 3 et du B 2 H 6 qui sont des gaz pouvant facilement condenser sous forme d'oxyde solide. -4- REVENDICATIONS 1) Installation de pompage pour pomper une enceinte contenant des gaz mélangés à des particules solides ou susceptibles de générer des particules ou condensats solides, comportant une pompe ( 1) équipée 5 d'un système d'alimentation en gaz neutre de purge ( 4 à 10) et dont l'orifice de refoulement ( 3) est relié à une canalisation d'évacuation ( 11), caractérisée en ce que ladite canalisation d'évacuation ( 12) est reliée audit orifice de refoulement ( 3) par l'intermédiaire d'un dispositif séparateur statique ( 12) de particules dont le flux moteur est le seul flux de refoulement de la pompe ( 1). 2) Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que le dispositif séparateur ( 12) de particules comprend une tuyère d'entrée convergente ( 13) alimentant tangentiellement une chambre de séparation centrifuge ( 15) dans l'axe de laquelle plonge un divergent ( 19) dont l'extrémité supérieure aboutit à un canal ( 20) relié à la canalisation d'évacuation, la chambre de séparation centrifuge ( 15) comportant une portion inférieure convergente ( 16) aboutissant dans un récipient ( 17) amovible, collecteur des particules. J X =