Brevet FR2784184A1 — publié le 20000407

DÉTECTEUR DE FUITE COMPACT Un détecteur de fuite est une machine complexe comportant une multitude d'éléments connectés entre eux. Les principaux éléments constitutifs d'un détecteur de fuite sont: un groupe de pompage primaire, un groupe de pompage secondaire, un analyseur de gaz, et un ensemble de vannes et de jauges de mesure de pression. Ces éléments sont reliés par des tronçons de liaison. Les tronçons de liaison actuellement utilisés sont des tubes corrugués ou équivalent présentant une étanchéité intrinsèque très bonne et des dispositifs mécaniques de connexion, entre les dits tubes et les éléments constitutifs du détecteur de fuite, présentant, eux aussi, une bonne étanchéité. Néanmoins, il est nécessaire de tester scrupuleusement l'étanchéité des tronçons de liaison une fois montés. Ces tests sont longs et augmentent sensiblement les temps de fabrication des détecteurs de fuite. En outre, des distances minimales entre lesdits éléments constitutifs du détecteur de fuite sont nécessaires afin de permettre le montage desdits tronçons de liaison rapportés. De ce fait, la compacité des détecteurs de fuite est limitée, et les performances du détecteur de fuite sont limitées par les pertes de charges dans les tronçons de liaison rapportés. L'un des buts de la présente invention est de proposer un détecteur de fuite dont le nombre de tronçons de liaison rapportés est sensiblement réduit, permettant ainsi une augmentation de la fiabilité de l'étanchéité de l'appareil, en même temps qu'une diminution des pertes de charges et donc une augmentation des performances de l'appareil. Un autre but de la présente invention est de proposer un détecteur de fuite dont l'encombrement est sensiblement réduit. A cet effet l'invention concerne un détecteur de fuite comprenant un groupe de pompage primaire, un groupe de pompage secondaire ayant au moins une pompe secondaire, un analyseur de gaz, un module de test, un module d'étalonnage, un module de refoulement du groupe de pompage secondaire, des vannes, et des tronçons de liaisons. Selon l'invention, le détecteur de fuite comprend un bloc principal monobloc comprenant des espaces permettant l'intégration d'au moins une partie des éléments constitutifs du détecteur de fuite. Selon l'invention, le bloc principal monobloc comprend au moins: un alésage formant le carter du stator de ladite pompe secondaire, un espace formant carter pour l'analyseur de gaz, des conduits formant une partie desdits tronçons de liaison et une partie des carters desdites vannes, et des entrées et sorties de bloc, permettant de relier les composants intégrés avec les autres éléments constitutifs du détecteur de fuite. Dans une forme de réalisation de l'invention, le groupe de pompage secondaire comprend une pompe turbomoléculaire ayant un carter de stator constitué par un alésage dans ledit bloc principal. Le groupe de pompage primaire comprend une pompe turbomoléculaire en série avec une pompe primaire, ladite pompe turbomoléculaire ayant un carter de stator constitué par un alésage dans ledit bloc principal. Le bloc principal présente avantageusement une partie effilée amagnétique dans laquelle a été aménagé l'espace pour l'analyseur de gaz de type spectromètre de masse magnétique, I'aimant du spectromètre de masse magnétique venant s'intégrer à cheval sur ladite partie effilée. Dans une forme de réalisation de l'invention, le détecteur de fuite comprend un bloc de refoulement monobloc, comprenant: des conduits alésés formant une partie desdits tronçons de liaison et une partie des carters desdites vannes du module de refoulement du groupe de pompage secondaire, et des entrées et sorties de bloc, venant en correspondance avec les sorties et entrées de bloc correspondantes du bloc principal; et/ou un bloc test et étalonnage monobloc, comprenant: des conduits alésés formant une partie desdits tronçons de liaison et une partie des carters desdites vannes des modules de test et d'étalonnage, et des entrées et sorties de bloc, venant en correspondance avec les sorties et entrées de bloc correspondantes du bloc principal. Les monoblocs peuvent être réalisés par tous moyen connu, notamment par usinage ou moulage. Un premier avantage de la présente invention résulte de l'intégration dans le ou les blocs monoblocs d'un certain nombre, voire la totalité des tronçons de liaison. Un autre avantage de la présente invention, découlant du précédent, résulte de l'intégration des principaux éléments constitutifs du détecteur de fuite dans des alésages ou espaces aménagés à cet effet dans les blocs monoblocs, réduisant considérablement les espaces entre lesdits éléments, et donc augmentant la compacité et les performances du détecteur de fuite. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention résulteront de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est un schéma de principe d'un détecteur de fuite selon un mode de réalisation de l'invention. Les figures 2A et 2B sont des représentations schématiques d'un bloc principal selon l'exemple de réalisation de la présente invention. La figure 3 est une représentation schématique en coupe selon la ligne III- 111 de la représentation de la figure 2A. La figure 4 est une représentation schématique éclatée de l'exemple de réalisation d'un détecteur de fuite selon l'invention. L'objet de la présente invention est un détecteur de fuite compact. Plus particulièrement la présente invention est relative à un détecteur de fuite compact à analyseur de gaz. Le principe de fonctionnement d'un tel détecteur est largement connu. Un schéma de principe d'un détecteur de fuite selon l'invention est représenté sur la figure 1. Un détecteur de fuite à analyseur de gaz comprend les éléments suivant un analyseur de gaz 4, un groupe de pompage secondaire 5 assurant un vide poussé au niveau l'analyseur de gaz, un module de test 8, permettant de se connecter à la pièce à tester, un module d'étalonnage 9, permettant l'étalonnage de l'analyseur de gaz, un groupe de pompage primaire 10 d'entretien du vide dans le groupe de pompage secondaire. Tous ces éléments constitutifs du détecteur de fuite sont reliés entre eux par des tronçons de liaison 14. Selon l'invention, au moins un certain nombre des éléments constitutifs du détecteur de fuite est intégré dans un bloc principal monobloc 1 comprenant des aménagements d'intégration 20,...,30. La description de l'invention sera faite sur la base du schéma de principe représenté sur la figure 1. Néanmoins la présente invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation proposé dans ce schéma de principe. Le groupe de pompage secondaire 5 comprend au moins une pompe 6, par exemple de type turbomoléculaire, dont l'aspiration est connectée d'une part a l'analyseur de gaz et d'autre part, par l'intermédiaire d'une vanne de test V1, au module de test 8. Le refoulement de la pompe 6 est connecté à l'aspiration du groupe de pompage primaire 10 par l'intermédiaire d'une vanne d'isolement V2. Le groupe de pompage primaire comprend une pompe 7 par exemple de type turbomoléculaire dont l'aspiration est connectée à la vanne V2, et, en parallèle, à une vanne V3 de pré-vidage. La vanne V3 est connectée d'une part à la vanne de test V2, et d'autre part au module de test 8. Le refoulement de la pompe 7 est connecté à une pompe 11 primaire (pompe de type à palettes à huile, ou à membrane, ou roots multi-étages, ou scroll, ou à vis, etc.). Le module d'étalonnage est du type à fuite calibrée. Il comprend une enceinte 15 ayant une fuite calibrée reliée à l'air ambiant par une vannes V4 d'entrée d'air, à l'aspiration de la pompe 7 de pré-vidage par une vanne V5 de pré-vidage et a l'analyseur de gaz par une vanne V6 de détection. Le module de test 8 comprend une entrée de test 16 destinée à être connectée à la pièce à tester (non représentée). L'analyseur de gaz est de type à spectrométrie de masse. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 2A et 2B et 3, le bloc principal usiné monobloc 1 comprend: un alésage 20 formant le carter du stator de la pompe turbomoléculaire 6 du groupe de pompage secondaire 5, un espace 21 formant carter pour l'analyseur de gaz, les carters 22, 23 de la vanne V1 d'isolement de test, et de la vanne V3 de pré-vidage (Ces vannes peuvent être avantageusement des vannes à dépression, I'énergie de commande des vannes étant, par exemple, fournie par piquage sur la pompe primaire), un alésage 24 formant le carter du stator de la pompe turbomoléculaire 7 du groupe de pompage primaire 10, une partie des tronçons de liaison est aménagée dans le bloc principal 1 - le tronçon de liaison 30 entre l'analyseur de gaz 4 et l'aspiration de la pompe turbomoléculaire 6 du groupe de pompage secondaire 5, - le tronçon de liaison 31 entre la vanne V] d'isolement de test et la vanne V3 de pré-vidage, - le tronçon de liaison 32 entre les vannes Vi,V3 d'isolement de test et de pré-vidage, et le module de test - - le tronçon de liaison 33 entre la vanne V1 d'isolement de test et l'aspiration de la pompe turbomoléculaire 6 du groupe de pompage secondaire 5, - le tronçon de liaison 34 entre la vanne V3 de pré-vidage et l'aspiration de la pompe turbomoléculaire 7 du groupe de pompage primaire 10, - le tronçon de liaison 35 entre le module d'étalonnage et l'aspiration de la pompe turbomoléculaire 7 du groupe de pompage primaire 10. Selon le mode de réalisation de l'invention, le bloc principal monobloc 1 comprend une partie effilée 19 dans laquelle a été aménagé l'espace 21 pour un analyseur de gaz de type spectromètre de masse magnétique. Le bloc principal monobloc 1 étant avantageusement en matière amagnétique, l'aimant 40, nécessaire au bon fonctionnement du spectromètre de masse magnétique 4, vient s'intégrer à cheval sur la partie effilée 19. Selon l'invention, le détecteur de fuite comprend un bloc test et étalonnage monobloc 2, comprenant: des conduits alésés 18 formant une partie desdits tronçons de liaison 14 et une partie des carters des vannes des modules de test 8 et d'étalonnage 9, une jauge de pression 50 et des entrées et sorties 36 de bloc, venant en correspondance avec les sorties et entrées 36 de bloc correspondantes du bloc principale 1. Selon l'invention, le détecteur de fuite comprend un bloc de refoulement monobloc 3, comprenant: des conduits alésés 18 formant une partie desdits tronçons de liaison 14 et une partie des carters desdites vannes du module de refoulement 12, et des entrées et sorties 37 de bloc, venant en correspondance avec les sorties et entrées 37 de bloc correspondantes du bloc principal 1 ou des sorties de refoulement 38 des pompes turbomoléculaires 6, 7. Les blocs monoblocs selon l'invention peuvent être fabriqués selon toutes les méthodes existantes, notamment par usinage ou moulage, ou une combinaison des deux. Bien entendu, I'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme du métier sans que l'on s'écarte de l'invention. REVENDICATIONS 1. Détecteur de fuite comprenant un groupe de pompage primaire (10), un groupe de pompage secondaire (5) ayant au moins une pompe secondaire (6), un analyseur de gaz (4), un module de test (8), un module d'étalonnage (9), un module de refoulement (12) du groupe de pompage secondaire, des vannes (13) et des tronçons de liaisons 14 caractérisé en ce qu'il comprend un bloc principal monobloc (1) comprenant des espaces (20..24) permettant l'intégration d'au moins une partie des éléments constitutifs du détecteur de fuite. 2. Détecteur de fuite selon la revendication 1 caractérisé en ce que bloc principal monobloc (1) comprenant: un alésage (20) formant le carter du stator de ladite pompe secondaire, un espace (21) formant carter pour l'analyseur de gaz (4), des conduits alésés (30..35) formant une partie desdits tronçons de liaison (14) et une partie des carters desdites vannes (V1,V3) et des entrées et sorties de bloc (36, 37), permettant de relier les composants intégrés avec les autres éléments constitutifs du détecteur de fuite. 3. Détecteur de fuite selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le groupe de pompage secondaire comprend une pompe turbomoléculaire (6) ayant un carter de stator constitué par un alésage (20) dans ledit bloc principal (1) 4. Détecteur de fuite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le groupe de pompage primaire (10) comprend une pompe turbomoléculaire (7) en série avec une pompe primaire (11), ladite pompe turbomoléculaire (7) ayant un carter de stator constitué par un alésage (24) dans ledit bloc principal (1). Détecteur de fuite selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'analyseur de gaz (4) est du type spectromètre de masse magnétique, le bloc principal (1) présentant une partie effilée (19) amagnétique dans laquelle a été aménagé un espace (21) pour le spectromètre de masse magnétique, un aimant (40) venant s'intégrer à cheval sur ladite partie effilée (19) 6. Détecteur de fuite selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend un bloc de refoulement monobloc (3), comprenant: des conduits alésés formant une partie desdits tronçons de liaison (14) et une partie des carters desdites vannes (V2, 13) du module de refoulement (12) du groupe de pompage secondaire (5), et des entrées et sorties de bloc (37, 38), venant en correspondance avec les sorties et entrées de bloc correspondantes du bloc principal (1). 7. Détecteur de fuite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comprend un bloc test et étalonnage monobloc(2), comprenant: des conduits alésés (18) formant une partie desdits tronçons de liaison (14) et une partie des carters desdites vannes (V4, V6, V5) des modules de test et d'étalonnage, et des entrées et sorties de bloc (36), venant en correspondance avec les sorties et entrées de bloc correspondantes du bloc principal. 8. Détecteur de fuite selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les blocs monoblocs sont des blocs moulés. 9. Détecteur de fuite selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les blocs monoblocs sont des blocs usinés.