WO2024256055A1 - Pompe à vide turbomoléculaire - Google Patents

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vacuum pump
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external
stator
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Alysson Bruno BARBOSA MOREIRA
Pierre-Emmanuel Cavarec
Cécile CHAVANNE
Nicolas Varennes
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Pfeiffer Vacuum SAS
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Definitions

  • the present invention relates to a turbomolecular vacuum pump.
  • turbomolecular vacuum pumps composed of a stator in which a rotor is driven in rapid rotation, for example at a rotation of more than twenty thousand revolutions per minute.
  • Some pumping applications require the pumping of high gas flows, and in particular light gases.
  • processes for cleaning process chambers require the pumping of high hydrogen flows. This is also the case for certain battery manufacturing processes.
  • turbomolecular vacuum pumps having high compression ratios.
  • turbomolecular vacuum pumps having three Holweck stages in which the gases to be pumped circulate in series. These Holweck stages are formed of Holweck stators interposed between two coaxial cylindrical skirts of the rotor, the gases circulating in turn in opposite axial directions between the skirts and the Holweck stators.
  • Rotors are also known whose cylindrical skirts are made of composite material.
  • the control of magnetic bearings is difficult to achieve for rotors with composite skirts due to their low weight resulting in a high ratio between the polar and diametrical moment of inertia (l p / Id).
  • An aim of the present invention is therefore to propose a turbomolecular vacuum pump at least partially resolving the drawbacks of the state of the art.
  • the invention relates to a turbomolecular vacuum pump comprising a stator, a rotor configured to rotate in the stator, the rotor comprising at least one stage of blades, an internal cylindrical skirt and at least one external cylindrical skirt, the internal and external cylindrical skirts being coaxial and configured to rotate opposite respective Holweck stators of the stator, characterized in that the internal cylindrical skirt is made of a material with a thermal conductivity greater than that of the material forming the at least one external cylindrical skirt.
  • the better thermal conductivity material of the internal cylindrical skirt makes it possible to promote conduction, convection and radiation heat exchanges with the stator.
  • the rotor can thus be better cooled.
  • the succession of Holweck stages in series thus makes it possible to achieve high compression ratios, in particular to allow the pumping of strong hydrogen flows while maintaining a low rotor temperature.
  • the vacuum pump may further comprise one or more of the features described below, taken alone or in combination.
  • the thermal conductivity of the internal cylindrical skirt is for example at least ten times greater, such as at least fifty times greater, than the thermal conductivity of the material forming the at least one external cylindrical skirt.
  • the internal cylindrical skirt may be metallic, such as made of aluminum.
  • the at least one external cylindrical skirt may be made of composite material.
  • the composite comprises, for example, a thermosetting or thermoplastic matrix reinforced with glass or carbon fibers.
  • the thickness of the inner cylindrical skirt may be greater than the thickness of the outer cylindrical skirt, such as at least twice as much. A greater thickness of the inner cylindrical skirt makes it possible to promote heat exchanges with the stator and therefore makes it possible to lower the equilibrium temperature.
  • the thickness of the inner cylindrical skirt may be between 5 mm and 10 mm.
  • the thickness of the outer cylindrical skirt may be between 2 mm and 5 mm.
  • the density of the material with higher thermal conductivity, such as aluminum, may be higher than the density of the material with lower thermal conductivity, such as the composite.
  • the inner cylindrical skirt contributes more to the increase in the diametrical inertia Id than to that of the polar inertia l p so that the ratio between the polar and diametrical moment of inertia (l p / Id) of the rotor decreases.
  • the outer cylindrical skirt has the same effect on the ratio (lighter on the outside) but minimized by the density of the material, so the use of a material of lower density and/or thickness for the outer cylindrical skirt makes it possible to minimize the increase in the ratio.
  • the polar and diametrical moments of inertia of the rotor can therefore be optimized, the rotor becomes more stable which makes it possible to reduce the vibration level of the vacuum pump.
  • the external cylindrical skirt made of composite material can have a large diameter without risk of creep and without too great an increase in weight.
  • the rotor is less expensive than a rotor made entirely of aluminum material.
  • the stator comprises a dome extending under the internal cylindrical skirt, the vacuum pump comprising a cooling device configured to cool the stator, and in particular the dome of the stator.
  • the stator comprises an external sleeve and a coaxial internal sleeve, arranged inside the external sleeve, the Holweck stators being formed of first helical grooves formed in the external sleeve facing an external face of the external cylindrical skirt, second helical grooves formed in the internal sleeve on an external face located facing an internal face of the external cylindrical skirt and third helical grooves arranged in the internal sleeve opposite the external face of the internal cylindrical skirt.
  • the rotor further has:
  • the outer cylindrical skirt may be bonded to the periphery of the radial spacer.
  • the rotor can be guided laterally and axially by magnetic bearings.
  • Figure 1 shows a schematic axial sectional view of an example of a turbomolecular vacuum pump.
  • Figure 2 shows a sectional view of the rotor of the turbomolecular vacuum pump of Figure 1.
  • upstream means an element that is placed before another element relative to the direction of flow of the gas to be pumped.
  • downstream means an element placed after another element relative to the direction of flow of the gas to be pumped.
  • the axial direction of the vacuum pump 1 is defined as the direction parallel to the axis of rotation ll of the vacuum pump 1.
  • An element is considered to be located further out than another element if it is further from the axis of rotation than the other element.
  • An element is considered to be located further in than another element if it is closer to the axis of rotation than the other element.
  • Figure 1 illustrates an exemplary embodiment of a turbomolecular vacuum pump 1.
  • the turbomolecular vacuum pump 1 comprises a stator 2 in which a rotor 3 is configured to rotate at high speed in axial rotation, for example rotation at more than twenty thousand revolutions per minute, so as to drive gases to be pumped in a gas flow path interposed between the stator 2 and the rotor 3.
  • the vacuum pump 1 is for example intended to evacuate a process chamber into which large flows of hydrogen can be pumped, such as an EUV lithography process chamber in the semiconductor industry or a battery manufacturing process chamber.
  • the turbomolecular vacuum pump 1 is called hybrid: it comprises a turbomolecular stage 4 and a molecular stage 5 (“molecular drag stage” in English) located downstream of the turbomolecular stage 4 in the direction of circulation of the pumped gases (represented by the arrows F1 in FIG. 1).
  • the pumped gases enter through the suction port 6, first pass through the turbomolecular stage 4, then the molecular stage 5, to then be evacuated towards a discharge port 7 of the turbomolecular vacuum pump 1.
  • the discharge port 7 is connected to a primary pumping.
  • the rotor 3 comprises at least one stage of blades 9 and the stator 2 comprises at least one stage of fins 10.
  • the stages of blades 9 and fins 10 follow one another axially along the axis of rotation l-l of the rotor 3 in the turbomolecular stage 4.
  • the rotor 3 comprises, for example, more than four stages of blades 9, such as between four and fifteen stages of blades 9 (thirteen in the example illustrated in FIGS. 1 and 2).
  • Each stage of blades 9 of the rotor 3 comprises inclined blades which extend in a substantially radial direction from a hub 11 of the rotor 3 fixed to a drive shaft 12 of the vacuum pump 1, for example by screwing. The blades are regularly distributed around the periphery of the hub 11.
  • Each stage of fins 10 of the stator 2 comprises a crown from which extend, in a substantially radial direction, inclined fins, distributed regularly around the inner periphery of the crown.
  • the fins of a stage of fins 10 of the stator 2 engage between the blades of two successive stages of blades 9 of the rotor 3.
  • the blades 9 of the rotor 3 and the fins 10 of the stator 2 are inclined to guide the pumped gas molecules towards the molecular stage 5.
  • the stator 2 comprises a turbomolecular stator part 13 receiving the at least two stages of blades 10.
  • This turbomolecular stator part 13 is open at one end on the suction port 6 of the vacuum pump 1. It may comprise an annular inlet flange 8 surrounding the suction port 6 to connect the vacuum pump 1 to an enclosure whose pressure is to be lowered.
  • the rotor 3 further comprises an internal cylindrical skirt 14 and at least one external cylindrical skirt 15, called Holweck skirts, the internal and external cylindrical skirts 14, 15 being coaxial, arranged downstream of the at least two stages of blades 9 and configured to rotate opposite respective Holweck stators of the stator 2.
  • Each skirt 14, 15 is formed by a smooth cylinder, which rotates opposite respective Holweck stators formed of helical grooves 16a, 16b, 16c (FIG. 1).
  • the helical grooves 16a, 16b, 16c of each Holweck stator are arranged one above the other.
  • the helical grooves 16a, 16b, 16c make it possible to compress and guide the pumped gases towards a discharge of the vacuum pump 1 formed in the stator 2 and opening through the discharge orifice 7.
  • the stator 2 comprises an external sleeve 18 and an internal sleeve 19 coaxial and arranged inside the external sleeve 18.
  • the sleeves 18, 19 are received in a molecular stator part 17 to which they are fixed.
  • the molecular stator part 17 is fixed to the turbomolecular stator part 13 and follows it axially along the axis of rotation 111 of the rotor 3.
  • the Holweck stators are formed of first helical grooves 16a formed in the external sleeve 18 facing an external face of the external cylindrical skirt 15, of second helical grooves 16b formed in the internal sleeve 19 on an external face located facing an internal face of the external cylindrical skirt 15 and of third helical grooves 16c formed in the internal sleeve 19 facing the external face of the internal cylindrical skirt 14.
  • a first axial gap is formed between the annular end of the outer cylindrical skirt 15 and the stator 2 at the level of the sleeves 18, 19 and a second axial gap is formed between the annular end of the inner sleeve 19 and the rotor 3, between the two skirts 14, 15.
  • the gases flow in parallel directions in the succession of Holweck stages located between the smooth walls of the skirts 14, 15 and the helical grooves 16a, 16b, 16c of the sleeves 18, 19, these Holweck stages being connected in series on the one hand, to the annular end of the external cylindrical skirt 15 and on the other hand, to the annular end of the internal sleeve 19.
  • the rotor 3 further comprises an internal bowl 20 (figure 2), coaxial with the axis of rotation l-l and arranged opposite a dome 21 of the stator 2, a base of which is fixed to the molecular stator part 17, the dome 21 extending under the internal cylindrical skirt 14 and projecting under the rotor 3 (figure 1).
  • the rotor 3 rotates in the stator 2 without contact between the internal bowl 20 and the dome 21.
  • the rotor 3 is driven in rotation in the stator 2 by a motor 22 of the vacuum pump 1.
  • the motor 22 is for example arranged in the dome 21 of the stator 2, itself arranged under the internal bowl 20 of the rotor 3, the drive shaft 12 passing through the dome 21 of the stator 2.
  • the rotor 3 is guided laterally and axially by magnetic bearings 23a, 23b and emergency mechanical bearings 24, supporting the drive shaft 12 of the rotor 3, located in the stator 2.
  • first radial magnetic bearings 23a supporting and guiding the drive shaft 12 in the dome 21 of the stator 2
  • second radial magnetic bearings 23a at the top of the dome 21 at a first end of the drive shaft 12 as well as axial magnetic bearings 23b located at a second end of the drive shaft 12.
  • the active magnetic bearings 23a, 23b make it possible to maintain a rotor 3 in levitation in the magnetic field created.
  • the vacuum pump 1 may comprise a cooling device 25 for the stator 2, for example produced by a hydraulic circuit, traversed by a cooling liquid, such as water, for example at room temperature.
  • the cooling device 25 is configured to cool the stator 2, and in particular the dome 21, by being arranged for example in the dome 21 or in an element in thermal contact with the dome 21 such as the molecular stator part 17 (figure 1), in order to be able to continuously cool the elements which it contains such as in particular the bearings 23a, 23b, 24, the motor 22 and other electrical or electronic components to allow their operation.
  • the internal cylindrical skirt 14 is made of a material with a thermal conductivity greater than that of the material forming the at least one external cylindrical skirt 15.
  • the thermal conductivity of the internal cylindrical skirt 14 is for example at least ten times greater, or even at least fifty times greater, than the thermal conductivity of the material forming the at least one external cylindrical skirt 15.
  • the rotor 3 comprises an internal cylindrical skirt 14 and several coaxial external cylindrical skirts 15, the external cylindrical skirts 15 can all be made of a material with a thermal conductivity lower than that of the material forming the internal cylindrical skirt 14.
  • the internal cylindrical skirt 14 is for example metallic, such as made of aluminum. It is also possible to coat the internal cylindrical skirt 14, in particular the internal face, with a thermally conductive coating, such as a DLC coating (for “Diamond Like Carbon” in English).
  • a thermally conductive coating such as a DLC coating (for “Diamond Like Carbon” in English).
  • the external cylindrical skirt 15 is for example made of composite material (with organic matrix).
  • the composite comprises for example a thermosetting matrix, such as a resin, such as an epoxy resin (also called polyepoxide or epoxy polymer) or a thermoplastic matrix, reinforced with glass or carbon fibers. It is also possible to coat the external cylindrical skirt 15, in particular the internal face, with a thermally conductive coating, such as a DLC coating (for “Diamond Like Carbon” in English).
  • the rotor 3 comprises for example an internal cylindrical skirt 14 made of aluminum and an external cylindrical skirt 15 made of composite material with epoxy resin and carbon fibers.
  • the thermal conductivity of aluminum (2.3 x 10' 5 °C' 1 ) is significantly higher than that of a composite material with epoxy resin and carbon fibers (2.0 x 10- 7 O C' 1 ).
  • the hub 11, the at least one stage of blades 9 extending radially from the hub 11, the internal cylindrical skirt 14 and a spacer radial 26 extending radially from the top of the inner cylindrical skirt 14, between the inner cylindrical skirt 14 and the at least one blade stage 9, are made in one piece, for example of metallic material, such as aluminum.
  • the outer cylindrical skirt 15 can be fixed on the periphery of the radial spacer 26 for example by gluing.
  • the material with better thermal conductivity of the internal cylindrical skirt 14 makes it possible to promote thermal exchanges of conduction, convection and radiation with the cooled dome 21 located under the internal cylindrical skirt 14.
  • the internal cylindrical skirt 14 but also the blade stages 9 of the rotor 3 can thus be better cooled.
  • the thickness of the internal cylindrical skirt 14 may be between 5 mm and 10 mm, such as 7 mm.
  • the thickness of the external cylindrical skirt 15 may be between 2 mm and 5 mm, such as 4 mm.
  • the thickness of the internal cylindrical skirt 14 is greater than the thickness of the external cylindrical skirt 15, such as at least twice as much.
  • a greater thickness of the internal cylindrical skirt 14 makes it possible to promote heat exchanges with the stator 2 and therefore makes it possible to lower the equilibrium temperature.
  • the thickness of the internal cylindrical skirt 14 may increase and the thickness of the cylindrical skirt 15 may decrease with the reduction in the diameter of the skirts 14, 15 due to the reduction in mechanical stresses.
  • the turbomolecular vacuum pumps 1 have ratios between the polar and diametrical moment of inertia (l p / Id) of the rotor 3 less than one and it is sought to lower this ratio as much as possible to better control the active magnetic bearings (PMA) and the lowering of the vibration level of the vacuum pump 1.
  • the density of the material with higher thermal conductivity, such as aluminum, can be higher than the density of the material with lower thermal conductivity, such as the composite.
  • the internal cylindrical skirt 14 contributes more to the increase in the diametrical inertia Id (because the mass is increased far from the center of gravity) than to that of the polar inertia l p (because the diameter is small) so that the ratio between the polar and diametrical moment of inertia (l p / Id) of the rotor 3 decreases.
  • the external cylindrical skirt 15 has the same effect on the ratio (lighter on the outside) but minimized by the density of the material, therefore the use of a material of lower density and/or thickness for the external cylindrical skirt 15 makes it possible to minimize the increase in the ratio.
  • the external cylindrical skirt 15 made of composite material can have a large diameter without risk of creep and without too great an increase in weight.
  • the rotor 3 is less expensive than a rotor made entirely of aluminum material.

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Abstract

Pompe à vide (1) turbomoléculaire comportant un stator (2), un rotor (3) configuré pour tourner dans le stator (2), le rotor (3) comportant au moins un étage de pales (9), une jupe cylindrique interne (14) et au moins une jupe cylindrique externe (15), les jupes cylindriques interne et externe (14, 15) étant coaxiales et configurées pour tourner en regard de stators Holweck respectifs du stator (2), la jupe cylindrique interne (14) étant réalisée dans un matériau de conductivité thermique supérieure à celle du matériau formant la au moins une jupe cylindrique externe (15), caractérisée en ce que l'épaisseur de la jupe cylindrique interne (14) est supérieure à l'épaisseur de la jupe cylindrique externe (15).

Description

Description Titre : Pompe à vide turbomoléculaire Domaine technique de l’invention
[0001] La présente invention concerne une pompe à vide turbomoléculaire.
Arrière-plan technique
[0002] La génération d’un vide poussé dans une enceinte nécessite l'utilisation de pompes à vide turbomoléculaires composées d'un stator dans lequel un rotor est entraîné en rotation rapide, par exemple à une rotation de plus de vingt mille tours par minute.
[0003] Certaines applications de pompage nécessitent le pompage de forts flux gazeux, et en particulier de gaz légers. Dans l'industrie du semi-conducteur, et notamment dans les procédés de lithographie EUV, des procédés de nettoyage des chambres de procédé requièrent le pompage de forts flux d’hydrogène. C’est également le cas de certains procédés de fabrication de batteries.
[0004] Le pompage de forts flux d’hydrogène peut être rendu possible notamment en utilisant des pompes à vide turbomoléculaire présentant d’importants taux de compression. On connait par exemple des pompes à vide turbomoléculaire présentant trois étages Holweck dans lesquels les gaz à pomper circulent en série. Ces étages Holweck sont formés de stators Holweck interposés entre deux jupes cylindriques coaxiales du rotor, les gaz circulant tour à tour dans des directions axiales opposées entre les jupes et les stators Holweck.
[0005] Cependant, dans le cas de rotors réalisés en matériau aluminium, le diamètre de la jupe externe du rotor est limité afin de ne pas engendrer trop de contraintes mécaniques du fait des forces centrifuges exercées pour maitriser les risques de fluage associés. Un autre inconvénient provient de la difficulté de réalisation du rotor aluminium monobloc du fait du faible interstice séparant les deux jupes. Également, ce rotor est relativement lourd, ce qui peut engendrer une consommation énergétique importante et un temps de mise en route plus long.
[0006] On connait également des rotors dont les jupes cylindriques sont réalisées en matériau composite. Il est cependant difficile de maintenir une température basse du rotor (autour de 50°C au maximum par exemple) au niveau de l’étage turbomoléculaire car la chaleur générée par la compression et friction des gaz est difficilement évacuable d’une part, par conduction du fait de la faible conductibilité thermique des jupes et d’autre part, par rayonnement à ces températures. De plus, le contrôle des paliers magnétiques est difficile à réaliser pour des rotors ayant des jupes en matériau composite du fait de leur faible poids entrainant un ratio entre le moment d’inertie polaire et diamétral (lp / Id) élevé.
[0007] On cherche donc à réaliser un rotor de pompe à vide turbomoléculaire à fort taux de compression, présentant une bonne tenue mécanique et dont la température d’échauffement du rotor peut être maitrisée pour ne pas excéder quelques dizaines de degrés. On cherche également à améliorer le contrôle des paliers magnétiques notamment pour abaisser le niveau vibratoire de la pompe à vide.
Résumé de l’invention
[0008] Un but de la présente invention est donc de proposer une pompe à vide turbomoléculaire résolvant au moins partiellement les inconvénients de l’état de la technique.
[0009] A cet effet, l’invention a pour objet une pompe à vide turbomoléculaire comportant un stator, un rotor configuré pour tourner dans le stator, le rotor comportant au moins un étage de pales, une jupe cylindrique interne et au moins une jupe cylindrique externe, les jupes cylindriques interne et externe étant coaxiales et configurées pour tourner en regard de stators Holweck respectifs du stator, caractérisée en ce que la jupe cylindrique interne est réalisée dans un matériau de conductivité thermique supérieure à celle du matériau formant la au moins une jupe cylindrique externe.
[0010] Le matériau de meilleur conductivité thermique de la jupe cylindrique interne permet de favoriser les échanges thermiques de conduction, de convection et de radiation avec le stator. Le rotor peut ainsi être mieux refroidi. La succession des étages Holweck en série permet ainsi d’atteindre de forts taux de compression, notamment pour permettre le pompage de forts flux d’hydrogène tout en permettant de conserver une température basse du rotor.
[0011] La pompe à vide peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui sont décrites ci-après, prises seules ou en combinaison.
[0012] La conductivité thermique de la jupe cylindrique interne est par exemple au moins dix fois supérieure, telle qu’au moins cinquante fois supérieure, à la conductivité thermique du matériau formant la au moins une jupe cylindrique externe.
[0013] La jupe cylindrique interne peut être métallique, telle que réalisée en aluminium. [0014] La au moins une jupe cylindrique externe peut être réalisée en matériau composite. Le composite comporte par exemple une matrice thermodurcissable ou thermoplastique renforcée de fibres de verre ou de carbone.
[0015] L’épaisseur de la jupe cylindrique interne peut être supérieure à l’épaisseur de la jupe cylindrique externe, tel qu’au moins deux fois supérieure. Une épaisseur plus grande de la jupe cylindrique interne permet de favoriser les échanges thermiques avec le stator et donc permet d’abaisser la température d’équilibre. L’épaisseur de la jupe cylindrique interne peut être comprise entre 5mm et 10mm. L’épaisseur de la jupe cylindrique externe peut être comprise entre 2mm et 5mm.
[0016] La masse volumique du matériau de plus haute conductibilité thermique, tel que l’aluminium, peut être plus élevée que la masse volumique du matériau de plus faible conductibilité thermique, telle que le composite. Avec une masse volumique plus élevée et/ou une épaisseur plus importante, la jupe cylindrique interne contribue davantage à l’augmentation de l’inertie diamétrale Id qu’à celle de l’inertie polaire lp de sorte que le ratio entre le moment d’inertie polaire et diamétral (lp / Id) du rotor diminue. La jupe cylindrique externe a le même effet sur le ratio (moins lourd à l’extérieur) mais minimisé par la densité du matériau, donc l’utilisation d’un matériau de densité et/ou d’épaisseur moindre pour la jupe cylindrique externe permet de minimiser l’augmentation du ratio. Les moments d’inertie polaire et diamétrale du rotor peuvent donc être optimisés, le rotor devient plus stable ce qui permet de réduire le niveau vibratoire de la pompe à vide.
[0017] Par ailleurs, la jupe cylindrique externe en matériau composite peut présenter un grand diamètre sans risque de fluage et sans trop forte augmentation du poids. De plus, le rotor est moins coûteux qu’un rotor entièrement réalisé en matériau aluminium. [0018] Selon un exemple de réalisation, le stator comporte un dôme s’étendant sous la jupe cylindrique interne, la pompe à vide comportant un dispositif de refroidissement configuré pour refroidir le stator, et notamment le dôme du stator.
[0019] Selon un exemple de réalisation, le stator comporte une douille externe et une douille interne coaxiale, agencée à l’intérieur de la douille externe, les stators Holweck étant formés de premières rainures hélicoïdales ménagées dans la douille externe en regard d’une face externe de la jupe cylindrique externe, de deuxièmes rainures hélicoïdales ménagées dans la douille interne sur une face externe située en regard d’une face interne de la jupe cylindrique externe et de troisièmes rainures hélicoïdales ménagées dans la douille interne en regard de la face externe de la jupe cylindrique interne.
[0020] Selon un exemple de réalisation, le rotor présente en outre :
- un moyeu, l’au moins un étage de pales s’étendant radialement du moyeu, et
- une entretoise radiale s’étendant du sommet de la jupe cylindrique interne, la jupe cylindrique interne, le au moins un étage de pales, le moyeu et l’entretoise annulaire étant réalisé d’une seule pièce.
[0021] La jupe cylindrique externe peut être collée sur la périphérie de l’entretoise radiale.
[0022] Le rotor peut être guidé latéralement et axialement par des paliers magnétiques.
Brève description des figures
[0023] D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels :
[0024] [Fig.1 ] La figure 1 montre une vue schématique en coupe axiale d’un exemple de pompe à vide turbomoléculaire.
[0025] [Fig.2] La figure 2 montre une vue en coupe du rotor de la pompe à vide turbomoléculaire de la figure 1.
[0026] Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Description détaillée
[0027] 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, sans s’écarter de la portée de l’invention, telle que définie par les revendications.
[0028] On entend par « en amont », un élément qui est placé avant un autre par rapport au sens de circulation du gaz à pomper. A contrario, on entend par « en aval », un élément placé après un autre par rapport au sens de circulation du gaz à pomper. [0029] On définit la direction axiale de la pompe à vide 1 comme la direction parallèle à l’axe de rotation l-l de la pompe à vide 1. [0030] On considère qu’un élément est situé plus à l’extérieur qu’un autre élément s’il est plus éloigné de l’axe de rotation que l’autre élément. On considère qu’un élément est situé plus à l’intérieur qu’un autre élément s’il est plus proche de l’axe de rotation que l’autre élément.
[0031] La figure 1 illustre un exemple de réalisation d’une pompe à vide 1 turbomoléculaire.
[0032] La pompe à vide 1 turbomoléculaire comporte un stator 2 dans lequel un rotor 3 est configuré pour tourner à grande vitesse en rotation axiale, par exemple une rotation à plus de vingt mille tours par minute, de manière à entraîner des gaz à pomper dans un chemin d’écoulement des gaz interposé entre le stator 2 et le rotor 3.
[0033] La pompe à vide 1 est par exemple destinée à mettre sous vide une chambre de procédés dans laquelle d’importants flux d’hydrogène peuvent être pompés, comme une chambre de procédés de lithographie EUV dans l’industrie semi-conducteurs ou une chambre de procédés de fabrication de batteries.
[0034] La pompe à vide 1 turbomoléculaire est dite hybride : elle comporte un étage turbomoléculaire 4 et un étage moléculaire 5 (« molecular drag stage » en anglais) situé en aval de l’étage turbomoléculaire 4 dans la direction de circulation des gaz pompés (représentée par les flèches F1 sur la figure 1). Les gaz pompés entrent par l’orifice d’aspiration 6, traversent d’abord l’étage turbomoléculaire 4, puis l’étage moléculaire 5, pour être ensuite évacués vers un orifice de refoulement 7 de la pompe à vide 1 turbomoléculaire. En fonctionnement, l’orifice de refoulement 7 est raccordé à un pompage primaire.
[0035] Dans l’étage turbomoléculaire 4, le rotor 3 comporte au moins un étage de pales 9 et le stator 2 comporte au moins un étage d’ailettes 10. Les étages de pales 9 et d’ailettes 10 se succèdent axialement le long de l’axe de rotation l-l du rotor 3 dans l’étage turbomoléculaire 4. Le rotor 3 comporte par exemple plus de quatre étages de pales 9, comme entre quatre et quinze étages de pales 9 (treize dans l’exemple illustré sur les figures 1 et 2).
[0036] Chaque étage de pales 9 du rotor 3 comporte des pales inclinées qui partent en direction sensiblement radiale d’un moyeu 11 du rotor 3 fixé à un arbre d’entraînement 12 de la pompe à vide 1, par exemple par vissage. Les pales sont réparties régulièrement en périphérie du moyeu 11. [0037] Chaque étage d’ailettes 10 du stator 2 comporte une couronne de laquelle partent, en direction sensiblement radiale, des ailettes inclinées, réparties régulièrement sur le pourtour intérieur de la couronne. Les ailettes d’un étage d’ailettes 10 du stator 2 viennent s’engager entre les pales de deux étages de pales 9 du rotor 3 successifs. Les pales 9 du rotor 3 et les ailettes 10 du stator 2 sont inclinées pour guider les molécules de gaz pompés vers l’étage moléculaire 5.
[0038] Le stator 2 comporte une partie statorique turbomoléculaire 13 recevant les au moins deux étages d’ailettes 10. Cette partie statorique turbomoléculaire 13 est ouverte à une extrémité sur l’orifice d’aspiration 6 de la pompe à vide 1. Elle peut comporter une bride annulaire d’entrée 8 entourant l’orifice d’aspiration 6 pour raccorder la pompe à vide 1 à une enceinte dont on souhaite abaisser la pression. [0039] Dans l’étage moléculaire 5, et comme mieux visible sur la figure 2, le rotor 3 comporte en outre une jupe cylindrique interne 14 et au moins une jupe cylindrique externe 15, dites jupes Holweck, les jupes cylindriques interne et externe 14, 15 étant coaxiales, agencées en aval des au moins deux étages de pales 9 et configurées pour tourner en regard de stators Holweck respectifs du stator 2.
[0040] Chaque jupe 14, 15 est formée par un cylindre lisse, qui tourne en regard de stators Holweck respectifs formés de rainures hélicoïdales 16a, 16b, 16c (figure 1). Les rainures hélicoïdales 16a, 16b, 16c de chaque stator Holweck sont agencées les unes au-dessus des autres. Les rainures hélicoïdales 16a, 16b, 16c permettent de comprimer et guider les gaz pompés vers un refoulement de la pompe à vide 1 ménagé dans le stator 2 et débouchant par l’orifice de refoulement 7.
[0041] Selon un exemple de réalisation, le stator 2 comporte une douille externe 18 et une douille interne 19 coaxiale et agencée à l’intérieur de la douille externe 18. Les douilles 18, 19 sont reçues dans une partie statorique moléculaire 17 à laquelle elles sont fixées. La partie statorique moléculaire 17 est fixée à la partie statorique turbomoléculaire 13 et lui succède axialement le long de l’axe de rotation l-l du rotor 3. [0042] Les stators Holweck sont formés de premières rainures hélicoïdales 16a ménagées dans la douille externe 18 en regard d’une face externe de la jupe cylindrique externe 15, de deuxièmes rainures hélicoïdales 16b ménagées dans la douille interne 19 sur une face externe située en regard d’une face interne de la jupe cylindrique externe 15 et de troisièmes rainures hélicoïdales 16c ménagées dans la douille interne 19 en regard de la face externe de la jupe cylindrique interne 14. [0043] Un premier interstice axial est formé entre l’extrémité annulaire de la jupe cylindrique externe 15 et le stator 2 au niveau des douilles 18, 19 et un deuxième interstice axial est formé entre l’extrémité annulaire de la douille interne 19 et le rotor 3, entre les deux jupes 14, 15.
[0044] En fonctionnement, les gaz circulent dans des directions parallèles dans la succession d’étages Holweck situés entre les parois lisses des jupes 14, 15 et les rainures hélicoïdales 16a, 16b, 16c des douilles 18, 19, ces étages Holweck étant raccordés en série d’une part, à l’extrémité annulaire de la jupe cylindrique externe 15 et d’autre part, à l’extrémité annulaire de la douille interne 19.
[0045] Le rotor 3 comporte en outre un bol interne 20 (figure 2), coaxial à l’axe de rotation l-l et agencé en vis-à-vis d’un dôme 21 du stator 2, dont une embase est fixée à la partie statorique moléculaire 17, le dôme 21 s’étendant sous la jupe cylindrique interne 14 et saillant sous le rotor 3 (figure 1). En fonctionnement, le rotor 3 tourne dans le stator 2 sans contact entre le bol interne 20 et le dôme 21.
[0046] Le rotor 3 est entraîné en rotation dans le stator 2 par un moteur 22 de la pompe à vide 1. Le moteur 22 est par exemple agencé dans le dôme 21 du stator 2, lui-même agencé sous le bol interne 20 du rotor 3, l’arbre d’entraînement 12 traversant le dôme 21 du stator 2.
[0047] Le rotor 3 est guidé latéralement et axialement par des paliers magnétiques 23a, 23b et des paliers mécaniques 24 de secours, supportant l’arbre d’entraînement 12 du rotor 3, situés dans le stator 2. Il y a par exemple des premiers paliers magnétiques 23a radiaux supportant et guidant l’arbre d’entraînement 12 dans le dôme 21 du stator 2, des seconds paliers magnétiques 23a radiaux au sommet du dôme 21 à une première extrémité de l’arbre d’entrainement 12 ainsi que des paliers magnétiques 23b axiaux situés à une deuxième extrémité de l’arbre d’entrainement 12. Les paliers magnétiques 23a, 23b actifs permettent de maintenir un rotor 3 en lévitation dans le champ magnétique créé.
[0048] D’autres composants électriques ou électroniques peuvent être reçus dans le dôme 21 du stator 2, comme des capteurs de position.
[0049] La pompe à vide 1 peut comporter un dispositif de refroidissement 25 du stator 2, par exemple réalisé par un circuit hydraulique, parcouru par un liquide de refroidissement, tel que de l’eau, par exemple à température ambiante. Le dispositif de refroidissement 25 est configuré pour refroidir le stator 2, et notamment le dôme 21, en étant agencé par exemple dans le dôme 21 ou dans un élément en contact thermique avec le dôme 21 tel que la partie statorique moléculaire 17 (figure 1), afin de pouvoir refroidir continuellement les éléments qu’il contient comme notamment les paliers 23a, 23b, 24, le moteur 22 et autres composants électriques ou électroniques pour permettre leurs fonctionnements.
[0050] La jupe cylindrique interne 14 est réalisée dans un matériau de conductivité thermique supérieure à celle du matériau formant la au moins une jupe cylindrique externe 15. La conductivité thermique de la jupe cylindrique interne 14 est par exemple au moins dix fois supérieure, voire au moins cinquante fois supérieure, à la conductivité thermique du matériau formant la au moins une jupe cylindrique externe 15.
[0051] Si le rotor 3 comporte une jupe cylindrique interne 14 et plusieurs jupes cylindriques externes 15 coaxiales, les jupes cylindriques externe 15 peuvent toutes être réalisées dans un matériau de conductivité thermique inférieure à celle du matériau formant la jupe cylindrique interne 14.
[0052] La jupe cylindrique interne 14 est par exemple métallique, telle que réalisée en aluminium. Il est également possible de revêtir la jupe cylindrique interne 14, notamment la face interne, d’un revêtement conducteur thermique, tel qu’un revêtement DLC (pour « Diamond Like Carbon » en anglais).
[0053] La jupe cylindrique externe 15 est par exemple réalisée en matériau composite (à matrice organique). Le composite comporte par exemple une matrice thermodurcissable, telle qu’une résine, telle qu’une résine époxyde (également appelée polyépoxyde ou polymère époxyde) ou une matrice thermoplastique, renforcée de fibres de verre ou de carbone. Il est également possible de revêtir la jupe cylindrique externe 15, notamment la face interne, d’un revêtement conducteur thermique, tel qu’un revêtement DLC (pour « Diamond Like Carbon » en anglais).
[0054] Le rotor 3 comporte par exemple une jupe cylindrique interne 14 en aluminium et une jupe cylindrique externe 15 en matériau composite à résine époxyde et fibres de carbone. La conductivité thermique de l’aluminium (2,3 x 10'5 °C'1) est nettement supérieure à celle d’un matériau composite à résine époxyde et fibres de carbone (2,0 x 10-7 OC’1).
[0055] Selon un exemple de réalisation, le moyeu 11, l’au moins un étage de pales 9 s’étendant radialement du moyeu 11, la jupe cylindrique interne 14 et une entretoise radiale 26 s’étendant radialement du sommet de la jupe cylindrique interne 14, entre la jupe cylindrique interne 14 et le au moins un étage de pales 9, sont réalisés d’une seule pièce, par exemple en matériau métallique, tel qu’en aluminium. La jupe cylindrique externe 15 peut être fixée sur la périphérie de l’entretoise radiale 26 par exemple par collage.
[0056] Le matériau de meilleur conductivité thermique de la jupe cylindrique interne 14 permet de favoriser les échanges thermiques de conduction, de convection et de radiation avec le dôme 21 refroidi situé sous la jupe cylindrique interne 14. La jupe cylindrique interne 14 mais aussi les étages de pales 9 du rotor 3 peuvent ainsi être mieux refroidis.
[0057] L’épaisseur de la jupe cylindrique interne 14 peut être comprise entre 5mm et 10mm, telle que 7mm. L’épaisseur de la jupe cylindrique externe 15 peut être comprise entre 2mm et 5mm, telle que 4mm. On prévoit par exemple que l’épaisseur de la jupe cylindrique interne 14 soit supérieure à l’épaisseur de la jupe cylindrique externe 15, tel qu’au moins deux fois supérieure. Une épaisseur plus grande de la jupe cylindrique interne 14 permet de favoriser les échanges thermiques avec le stator 2 et donc permet d’abaisser la température d’équilibre. L’épaisseur de la jupe cylindrique interne 14 peut augmenter et l’épaisseur de la jupe cylindrique 15 peut diminuer avec la réduction du diamètre des jupes 14, 15 du fait de la réduction des contraintes mécaniques.
[0058] Par leur géométrie, les pompes à vide 1 turbomoléculaires présentent des ratios entre le moment d’inertie polaire et diamétral (lp / Id) du rotor 3 inférieurs à un et on cherche à abaisser le plus possible ce ratio pour mieux contrôler les paliers magnétiques actifs (PMA) et l’abaissement du niveau vibratoire de la pompe à vide 1. [0059] La masse volumique du matériau de plus haute conductibilité thermique, tel que l’aluminium, peut être plus élevée que la masse volumique du matériau de plus faible conductibilité thermique, telle que le composite.
[0060] Avec une masse volumique plus élevée et/ou une épaisseur plus importante, la jupe cylindrique interne 14 contribue davantage à l’augmentation de l’inertie diamétrale Id (car on augmente la masse loin du centre de gravité) qu’à celle de l’inertie polaire lp (car petit diamètre) de sorte que le ratio entre le moment d’inertie polaire et diamétral (lp / Id) du rotor 3 diminue. La jupe cylindrique externe 15 a le même effet sur le ratio (moins lourd à l’extérieur) mais minimisé par la densité du matériau, donc l’utilisation d’un matériau de densité et/ou d’épaisseur moindre pour la jupe cylindrique externe 15 permet de minimiser l’augmentation du ratio.
[0061] Par ailleurs, la jupe cylindrique externe 15 en matériau composite peut présenter un grand diamètre sans risque de fluage et sans trop forte augmentation du poids. De plus, le rotor 3 est moins coûteux qu’un rotor entièrement réalisé en matériau aluminium.
[0062] La succession des étages Holweck en série permet ainsi d’atteindre de forts taux de compression, notamment pour permettre le pompage de forts flux d’hydrogène tout en permettant de conserver une température basse du rotor 3. De plus, les moments d’inertie polaire et diamétrale du rotor 3 sont optimisés, le rotor 3 devient plus stable ce qui permet de réduire le niveau vibratoire de la pompe à vide 1.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Pompe à vide (1) turbomoléculaire comportant un stator (2), un rotor (3) configuré pour tourner dans le stator (2), le rotor (3) comportant au moins un étage de pales (9), une jupe cylindrique interne (14) et au moins une jupe cylindrique externe (15), les jupes cylindriques interne et externe (14, 15) étant coaxiales et configurées pour tourner en regard de stators Holweck respectifs du stator (2), la jupe cylindrique interne (14) étant réalisée dans un matériau de conductivité thermique supérieure à celle du matériau formant la au moins une jupe cylindrique externe (15) caractérisé en ce que l’épaisseur de la jupe cylindrique interne (14) est supérieure à l’épaisseur de la jupe cylindrique externe (15).
[Revendication 2] Pompe à vide (1) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la conductivité thermique de la jupe cylindrique interne (14) est au moins dix fois supérieure, telle qu’au moins cinquante fois supérieure, à la conductivité thermique du matériau formant la au moins une jupe cylindrique externe (15).
[Revendication 3] Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la jupe cylindrique interne (14) est métallique.
[Revendication 4] Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la jupe cylindrique interne (14) est réalisée en aluminium.
[Revendication 5] Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la au moins une jupe cylindrique externe (15) est réalisée en matériau composite.
[Revendication 6] Pompe à vide (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le composite comporte une matrice thermodurcissable ou thermoplastique renforcée de fibres de verre ou de carbone.
[Revendication 7] Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’épaisseur de la jupe cylindrique interne (14) est au moins deux fois supérieure à l’épaisseur de la jupe cylindrique externe (15).
[Revendication 8] Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’épaisseur de la jupe cylindrique interne (14) est comprise entre 5mm et 10mm.
[Revendication 9] Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’épaisseur de la jupe cylindrique externe (15) est comprise entre 2mm et 5mm.
[Revendication 10] Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le stator (2) comporte un dôme (21) s’étendant sous la jupe cylindrique interne (14), la pompe à vide (1) comportant un dispositif de refroidissement (25) configuré pour refroidir le stator (2), et notamment le dôme (21) du stator (2).
[Revendication 11] Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le stator (2) comporte une douille externe (18) et une douille interne (19) coaxiale, agencée à l’intérieur de la douille externe (18), les stators Holweck étant formés de premières rainures hélicoïdales (16a) ménagées dans la douille externe (18) en regard d’une face externe de la jupe cylindrique externe (15), de deuxièmes rainures hélicoïdales (16b) ménagées dans la douille interne (19) sur une face externe située en regard d’une face interne de la jupe cylindrique externe (15) et de troisièmes rainures hélicoïdales (16c) ménagées dans la douille interne (19) en regard de la face externe de la jupe cylindrique interne (14).
[Revendication 12] Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rotor (3) présente en outre :
- un moyeu (11), l’au moins un étage de pales (9) s’étendant radialement du moyeu (11), et
- une entretoise radiale (26) s’étendant du sommet de la jupe cylindrique interne (14), la jupe cylindrique interne (14), le au moins un étage de pales (9), le moyeu (11) et l’entretoise annulaire (26) étant réalisé d’une seule pièce.
[Revendication 13] Pompe à vide (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la jupe cylindrique externe (15) est collée sur la périphérie de l’entretoise radiale (26).
[Revendication 14] Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le rotor (3) est guidé latéralement et axialement par des paliers magnétiques (23a, 23b).
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10122179A (ja) * 1996-10-18 1998-05-12 Osaka Shinku Kiki Seisakusho:Kk 真空ポンプ
JP2002285989A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Boc Edwards Technologies Ltd 真空ポンプ
JP4785400B2 (ja) * 2005-04-08 2011-10-05 株式会社大阪真空機器製作所 真空ポンプのロータ
EP3536965A1 (fr) * 2018-03-05 2019-09-11 Pfeiffer Vacuum Gmbh Pompe à vide dans laquelle le support d'un palier à roulement a une rigidité et/ou un amortissement réglable(s)
US20220412369A1 (en) * 2019-09-30 2022-12-29 Edwards Japan Limited Vacuum pump

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10122179A (ja) * 1996-10-18 1998-05-12 Osaka Shinku Kiki Seisakusho:Kk 真空ポンプ
JP2002285989A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Boc Edwards Technologies Ltd 真空ポンプ
JP4785400B2 (ja) * 2005-04-08 2011-10-05 株式会社大阪真空機器製作所 真空ポンプのロータ
EP3536965A1 (fr) * 2018-03-05 2019-09-11 Pfeiffer Vacuum Gmbh Pompe à vide dans laquelle le support d'un palier à roulement a une rigidité et/ou un amortissement réglable(s)
US20220412369A1 (en) * 2019-09-30 2022-12-29 Edwards Japan Limited Vacuum pump

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