JPH01266479A - Heat transfer joint and manufacture thereof - Google Patents

Heat transfer joint and manufacture thereof

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JPH01266479A
JPH01266479A JP9652188A JP9652188A JPH01266479A JP H01266479 A JPH01266479 A JP H01266479A JP 9652188 A JP9652188 A JP 9652188A JP 9652188 A JP9652188 A JP 9652188A JP H01266479 A JPH01266479 A JP H01266479A
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JP
Japan
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heat transfer
transfer member
wires
terminal
joint
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JP9652188A
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Japanese (ja)
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JPH0512632B2 (en
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Yoichi Nakamura
陽一 中村
Tsukinami Kawanishi
川西 月波
Mitsuo Shimizu
光雄 清水
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To produce a heat transfer joint with flexibility and excellent heat-conductive properties, and to facilitate the quality control of the same, by a method wherein a heat transfer member prepared by twisting multiple element wires is provided with a binding terminal which is radially crushed to bind the heat transfer member, and both end surfaces of the bound terminal are flushed, and then a heat transfer piece thus formed is brazed to a flange. CONSTITUTION:First flexible twisted wires made by twisting extra fine element wires are twisted and bound to form second flexible twisted wires 36, and an annular-type bound terminal 38 made of metal is mounted on the flexible twisted wires 36 so as to radially cover both ends 37a of a heat transfer member 37. After the bound terminal 38 is mounted, the heat transfer member 37 is bound by crushing the bound terminal 38 from the external side. The heat transfer member 37 and both end surfaces 33a of the bound terminal 38 are machined and flushed by, for example, a lathe, a milling machine or the like to form a heat transfer piece 33. These pieces are arranged in a state that twelve of them are arrayed in a circumferential shape, and both end surfaces 33a of each of them are brazed and bonded to a pair of flanges 31 and 32 by using a brazing material such as low-temperature solder with high strength and thermal conductivity at a low temperature, thereby forming a heat transfer joint 30.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【産業上の利用分野] この発明は、熱を伝達する伝熱継手およびその製造方法
に関するものである。 [従来の技術] たとえば、クライオポンプなとでは、極低温用の伝熱継
手が用いられている(実開昭62−167059号公報
参照)。1記クライオポンプは、極低温容器内に収容さ
れた冷却パネルを、冷凍機の極低温化されたコールドヘ
ッドに固定し、上記容器内の気体(N fi+ o l
+ Oaなど)を冷却パネルの表面に凝結させることに
よって、容器内で高真空が得られるように構成されてい
る。ところが、冷却パネルとコールドヘッドとの固定が
不十分であると、両者の接触熱抵抗が大きくなり、冷却
バネルの冷却効果が得られなくなる。 そこで、従来より、第5図のように、冷却パネルlとコ
ールドヘッド2の各接触部3.4間にインジウムシート
5を介挿し、両接触部3.4を複数のボルト6およびナ
ツト7で剛に固定する方法がとられている。この方法に
よれば、各ボルト6の締め付は力を大きくすることによ
って上記固定を強固にすることができ、また、比較的や
わらかなインジウムシート5が介在することによって両
接触部3.4の金属接触を確実にすることができる。し
たがって、接触熱抵抗が小さくなり、冷却パネルlの温
度をコールドヘッド2の温度レベルに近付けることがで
き、冷却パネル1の冷却効果が高められる。 ここで、第6図に中・小型のクライオポンプの一般的な
例を示す、この中・小型のクライオポンプは、半導体装
置や薄膜製造装置などに広く用いられている0図におい
て、クライオポンプのケーシング12内には、たとえば
80°Kに冷却される第1冷却八ネル10と、15°K
に冷却される第2冷却パネル1Mとが収納されている。 この第1および第2冷却パネル10.11の底板部10
a、Ilaは、インジウムシート5を介して、第1およ
び第2段冷凍部13.14の各コールドヘッド15.1
6にそれぞれ上記第1図の方法で接合されている。つま
り、一般的な中・小型のクライオポンプは、冷凍機8が
1本のシリンダからなり、1つのコールドヘラ1−15
または16により、1つの冷却パネル10または11を
冷却している。 【発明が解決しようとする課題】 ところが、複数本のシリンダを有する大型冷凍機や、複
数台の冷凍機を有する大型のクライオポンプにおいて、
1組の冷却パネルを冷却する場合には、上記従来の剛的
な固定方法を採用すると、以下のような、不都合が生じ
る。 第7図は、各種材料の低温における熱収縮を示したもの
で、横軸に絶対温度T (K) 、縦軸に線膨張率Δ1
2/12 (’10o ・)をとって示している。ここ
で、たとえば、冷却パネルの材料とじて軽くて熱伝導率
のよいアルミニウムを選ぶものとし、直径1mの円周上
に等間隔で配置され、常温の基礎に剛に結合された複数
個の冷凍機で、1組の第1段および第2段冷却パネルを
冷却するものと仮定する。この場合、冷凍機のコールド
ヘッドと冷却パネルを剛に接続した状態で冷凍機を起動
すると、第1段冷却パネルは常温から80゜Kに、第2
段パネルは常温から15°Kに、それぞれ冷却されて収
縮するのに対し、常温の基礎に固定された各冷凍機は元
の位置を保つので、コールドヘッドと冷却パネル取付部
の間に大きな相対変位が生しる。その相対変位晴の大き
さは、第7図に示した線膨張率Δn/fiに基づいて計
算すると、第1段、第2段ともに約2mmに達し、冷却
パネルおよび冷凍機に異常な応力が生じ、場合によって
は破損することもある。 したがって、このような場合、コールドヘッドと冷却パ
ネルの接続は、熱変形を吸収する変形自在な継手であっ
て、しかも、熱を大量に伝え得る、フレキシブルな伝熱
継手を介して接続する必要がある0以上は、同一円周上
に複数個の冷凍機を配置した場合について説明したが、
複数のシリンダを持つ1台の冷凍機によりパネルを冷却
する場合についても同様な不都合が生じる。さらに。 この種の不都合は、伝熱継手をタライオポンブ以外の装
置に使用する場合についても同様に生じる。 ここで、フレキシブルな伝熱継手の伝熱部材は、継手が
撓みやすい(フレキシブルである)ためには細くて長い
方がよく、逆に、継手がよく熱を伝えるためには太くて
短いほうがよい。そこで、この発明者は、まず、低温で
熱伝導率のよい銅やアルミの極細い線を多数束ね、この
束の両端を低温用の半田または銀などでフランジにろう
付けして継手を構成することを考えた。 ところが、こうすると、溶融している′#11または銀
が、毛細管現象により、各細線の間の隙間に、かなりの
長さにわたって浸入し、この浸入した半田または銀によ
って、細線の束が固体化する。したがって、伝熱部材つ
まり伝熱継手の撓み易さが低下する。 また、細線の長さが不揃いであると、束の端部とフラン
ジの端部との間に部分的な空間が生じ、そのため、この
空間を熱伝導率の低い半田が占めることになり、熱の伝
えやすさを阻害することになる。たとえば、銀2.5%
、鉛97.5%の極低温用の半田は、20″K(−25
3℃)における熱伝導率が、銅のその温度における熱伝
導率の約I/20であり、そのため、熱抵抗が著しく増
大する。したがって、束の両端面を面一にする必要があ
る。 この面一にする手段としては、まず、細線を1本づつ所
定長さに切断する方法が考えられる。 しかし、所定の寸法精度を得るには、細線の線径をある
程度以上太くする(たとえば、1 mm)必要があり、
そのため、伝熱継手の撓み易さが低下する。 また、細線の両端部を半田などで固体化し、この固体化
した両端面を機械加工する方法では、両端面が面一に仕
−Lがらないうえ、上記毛細管現象により、やはり、伝
熱継手の撓み易さが低ドする。 さらに1束の両端部の外周をゴムや布で巻いたキャブタ
イヤコードなどを切断する方法では、各細線の端部を十
分に剛体化できないため、両端面がやはり面一に仕上が
らない。 この発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、熱伝
導性に優れ、かつ、撓み易いフレキシブルな伝熱継手お
よびその製造方法を提供することを目的としている。 〔課題を解決するるための手段〕 ]−2目的を達成するために、この発明の伝熱継手は、
まず、熱伝導性に優れた多数の素線なより合せてなる可
撓より線が複数組束ねられた伝熱部材と、この伝熱部材
の両端部を径方向からおおうとともに、上記伝熱部材を
径方向から押しつぶして上記伝熱部材を結束する結束端
子とを備えている。]ユ記伝熱部材と結束端子との両端
面ば面一に形成され、この面一の両端面にフランジがろ
う付けされている。 上記伝熱継手は、クライオポンプの極低温容器内に収容
された冷却パネルと、冷凍機のコールドヘッドとの間に
介挿して用いることができる。 この発明の製造方法は、まず、熱伝導性に優れた多数の
素線をより合せて可撓より線を形成し。 ついで、この可撓より線を複数組束ねるとともに、この
束ねた可撓より線の両端部に環状の結束端子を装着し、
この結束端子を外方から押しつぶして、上記可撓より線
の束を結束する。この結束後、上記結束された伝熱部材
および結束端子の両端面を面一に加工して伝熱ピースを
形成し、さらに、上記面−な両端面を一対のフランジに
ろう付けにより接合する。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a heat transfer joint that transfers heat and a method of manufacturing the same. [Prior Art] For example, in a cryopump, a heat transfer joint for extremely low temperatures is used (see Japanese Utility Model Application Publication No. 167059/1983). In the cryopump described above, a cooling panel housed in a cryogenic container is fixed to the cryogenic cold head of a refrigerator, and the gas (N fi + o l
+Oa) on the surface of the cooling panel, a high vacuum is obtained within the vessel. However, if the cooling panel and the cold head are not sufficiently fixed, the contact thermal resistance between the two will increase, making it impossible to obtain the cooling effect of the cooling panel. Therefore, conventionally, as shown in FIG. A method of rigidly fixing it is used. According to this method, by increasing the tightening force of each bolt 6, the above-mentioned fixation can be strengthened, and by interposing the relatively soft indium sheet 5, both contact portions 3.4 can be tightened. Metal contact can be ensured. Therefore, the contact thermal resistance is reduced, the temperature of the cooling panel 1 can be brought close to the temperature level of the cold head 2, and the cooling effect of the cooling panel 1 is enhanced. Here, Fig. 6 shows a general example of a medium-sized and small-sized cryopump. Inside the casing 12, there is a first cooling panel 10 cooled to 80°K, for example, and a first cooling panel 10 cooled to 15°K.
A second cooling panel 1M, which is cooled by the second cooling panel 1M, is housed therein. The bottom plate portion 10 of the first and second cooling panels 10.11
a, Ila connect each cold head 15.1 of the first and second stage refrigeration sections 13.14 via the indium sheet 5.
6 by the method shown in FIG. 1 above. In other words, in a typical small to medium-sized cryopump, the refrigerator 8 consists of one cylinder and one cold spatula 1-15.
or 16, one cooling panel 10 or 11 is cooled. [Problems to be Solved by the Invention] However, in a large refrigerator having multiple cylinders or a large cryopump having multiple refrigerators,
When cooling a set of cooling panels, if the above-mentioned conventional rigid fixing method is adopted, the following disadvantages arise. Figure 7 shows the thermal contraction of various materials at low temperatures, with the horizontal axis representing the absolute temperature T (K) and the vertical axis representing the coefficient of linear expansion Δ1.
2/12 ('10o・) is taken and shown. Here, for example, assume that the material of the cooling panel is aluminum, which is light and has good thermal conductivity, and that multiple refrigeration panels are arranged at equal intervals on a circumference of 1 m in diameter and rigidly connected to a foundation at room temperature. Assume that an aircraft is cooling a set of first and second stage cooling panels. In this case, when the refrigerator is started with the cold head of the refrigerator and the cooling panel rigidly connected, the first stage cooling panel will be heated from room temperature to 80°K, and the second stage cooling panel will be heated from room temperature to 80°K.
The tiered panels are cooled and contracted from room temperature to 15°K, while each refrigerator fixed to the room temperature foundation maintains its original position, so there is a large relative distance between the cold head and the cooling panel mounting part. Displacement occurs. When the magnitude of the relative displacement is calculated based on the coefficient of linear expansion Δn/fi shown in Figure 7, it reaches approximately 2 mm for both the first stage and the second stage, which causes abnormal stress on the cooling panel and refrigerator. may occur and may even be damaged. Therefore, in such cases, it is necessary to connect the cold head and the cooling panel through a flexible heat transfer joint that absorbs thermal deformation and can transmit a large amount of heat. For a certain number of 0 or more, we have explained the case where multiple refrigerators are arranged on the same circumference, but
A similar problem occurs when a panel is cooled by a single refrigerator having multiple cylinders. moreover. This type of inconvenience also occurs when the heat transfer joint is used in devices other than the Talio pump. Here, the heat transfer member of a flexible heat transfer joint should be thin and long in order for the joint to bend easily (flexible), and conversely, it is better to be thick and short in order for the joint to conduct heat well. . Therefore, the inventor first created a joint by bundling a large number of extremely thin wires made of copper or aluminum, which have good thermal conductivity at low temperatures, and brazing the ends of this bundle to flanges with low-temperature solder or silver. I thought about that. However, when doing this, the molten solder or silver penetrates into the gaps between each thin wire over a considerable length due to capillary action, and the bundle of thin wires solidifies due to this penetrated solder or silver. do. Therefore, the flexibility of the heat transfer member, that is, the heat transfer joint is reduced. Additionally, if the lengths of the thin wires are uneven, a partial space will be created between the end of the bundle and the end of the flange, and this space will be occupied by solder with low thermal conductivity, resulting in heat generation. This will hinder the ease of conveying the information. For example, 2.5% silver
, 97.5% lead cryogenic solder is 20″K (-25
3° C.) is approximately I/20 of the thermal conductivity of copper at that temperature, thus significantly increasing the thermal resistance. Therefore, it is necessary to make both end faces of the bundle flush. As a means for making the surface level, first, a method of cutting thin wires one by one to a predetermined length can be considered. However, in order to obtain the specified dimensional accuracy, it is necessary to increase the wire diameter of the thin wire to a certain degree (for example, 1 mm).
Therefore, the ease with which the heat transfer joint bends decreases. In addition, with the method of solidifying both ends of a thin wire with solder or the like and machining the solidified both end surfaces, both end surfaces cannot be finished flush, and the capillary phenomenon described above also causes problems in heat transfer joints. Ease of bending is low. Furthermore, in the method of cutting a cabtyre cord whose outer periphery at both ends of a bundle is wrapped with rubber or cloth, the ends of each thin wire cannot be made sufficiently rigid, so both ends cannot be finished flush. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a flexible heat transfer joint that has excellent thermal conductivity and is easily bent, and a method for manufacturing the same. [Means for Solving the Problems] ]-2 In order to achieve the objective, the heat transfer joint of the present invention has the following features:
First, there is a heat transfer member in which a plurality of flexible stranded wires made by twisting together a large number of strands with excellent thermal conductivity are bundled, and both ends of this heat transfer member are covered from the radial direction. and binding terminals that bind the heat transfer members by compressing them in the radial direction. ] Both end surfaces of the heat transfer member and the binding terminal are formed flush with each other, and flanges are brazed to both end surfaces of the flush end surfaces. The heat transfer joint can be used by being inserted between a cooling panel housed in a cryogenic container of a cryopump and a cold head of a refrigerator. In the manufacturing method of the present invention, first, a large number of wires with excellent thermal conductivity are twisted together to form a flexible stranded wire. Next, a plurality of the flexible stranded wires are bundled together, and ring-shaped binding terminals are attached to both ends of the bundled flexible stranded wires.
This binding terminal is crushed from the outside to bundle the bundle of flexible stranded wires. After this binding, both end surfaces of the bundled heat transfer member and binding terminal are processed to be flush with each other to form a heat transfer piece, and further, the flat end surfaces are joined to a pair of flanges by brazing.

【作用】[Effect]

この発明によれば、可撓より線の束の両端部をおおう結
束端子が、外方から押しつぶされて、上記束を結束して
いるので、素線が極めて密に並ぶ。したがって、毛細管
現象が生じにくいため、各素線間にろう付は材が浸入す
るおそれがなく、その結果、伝熱継手がフレキシブルに
なる。 また、伝熱部材の両端面が面一に形成されているため、
上記各端部とフランジとの間に部分的な隙間が生じない
から、ろう付は材の層が均一でかつ薄いものとなり、し
たがって、熱伝導性が優れている。 さらに、結束端子により径方向に拘束されている素線の
長さが所定の寸法になるから、伝熱部材におけるフレキ
シブルな部分の長さが、各製品について一定になり、し
たがって、品質管理が容易になる。 また、この発明の製造方法によれば、」−2束の両端部
をおおう結束端子が外方から押しつぶされて、上記束を
結束した後、束および結束端子の両端面を加−[するか
ら、各素線の端部が結束端=Fにより十分に拘束(剛体
化)される。したがって、上記両端面を容易に面一に形
成できるから、熱伝導性の良い伝熱継手を得ることがで
きる。 〔実施例] 以下、この発明一実施例を図面にしたがって説明する。 第1図は、複数のスターリングサイクル冷凍機を有する
大型のクライオポンプの一部を示す。この図において、
各冷却パネル10.11の底板部10a、11aは、イ
ンジウムシート5および伝熱継手30を介して、複数の
冷凍機8.8の各コールドヘッド15.16に接合され
ている。 まず、クライオポンプについて説明する。 真空室19およびクライオポンプケーシング12内の空
間20は、たとえば10−6〜10−’T。 「「の高真空に保持されている。クライオポンプケーシ
ング12内には、蓄冷式冷凍機8の第1および第2段冷
凍部13.14が挿入されており、各冷凍部13.14
は第1および第2コールドヘッド15.16と膨張室2
1.22を備えている。圧縮機(図示せず)により冷凍
部13゜14内に挿着された蓄冷機17.18を経て各
膨張室21.22に導かれる冷媒の膨張によって、第1
および第2のコールドヘッド15.16がそれぞれ80
°におよび15°Kに冷却されている。 上記両冷却パネル10.11は、大きさの異なる有底筒
状に形成されている。上記第1の冷却パネル10の底板
部10aには、第1段冷凍部13の外径よりも径大な貫
通孔25が設けられ、この貫通孔25に冷凍部13が挿
入されている。を2第2冷却パネル11内には、筒状の
吸着式ネル23が設けられており、その内壁には活性炭
などの吸着剤24が塗布されている。吸着剤24は、真
空室19およびタライオポンブ内の空間20のHg、)
Ieガスなどを吸着保持する役゛割を果たす。なお、5
0は、真空室19からの輻射による入熱が第1冷却パネ
ル10内に入らないようにするためのバッフル板である
。 つぎに、伝熱継手30をその製造方法とともに説明する
。 上記伝熱継手30は、第2図の一対のフランジ31.3
2と、このフランジ31.32にろう付けで接合され、
第3図のように円周状に配設された12個(左半分のみ
図示)の伝熱ピース33とから構成されている。 上記伝熱継手30を製造するには、まず、第4図(a)
のように、極く細い素M(たとえば線径0.06mm)
34をたとえば278本より合せて第1の可撓より線3
5が形成される。上記素線34は銅やアルミのように熱
伝導性に優れた材質から構成されている。ついで、この
第1の可撓より線35をたとえば7本より合せて、第4
図(b)の第2の可撓より線(複合よりl;1)36を
形成する。 この後、第4図(c)のように、第2の可撓より線36
をたとえば48組束ねるとともに、この束ねた第2の可
撓より線36(伝熱部材37a)に、環状で金属製の結
束端子38を装着して、伝熱部材37の両端部37aを
径方向からおおう。 この装着後、結束端子38を、第4図(d)および(e
)のように、外方(へ方向)から押しつぶすことにより
、第2の可撓より線36の束、つまり伝熱部jIJi3
7を結束する。 この結束後、伝熱部材37および結束端子38の両端面
33aを、たとえば旋盤やフライス盤などで機械加工し
て、第4図(「)のように、面一にして、上記伝熱ピー
ス33を形成する。この伝熱ピース33を第3図のよう
に円周状に12個並べた状態で、第2図のように、その
両端部33aを一対のフランジ31.32に、低温にお
ける強度および熱伝導率のよい低温半Illなどのるり
付は材料を用いてろう付けして接合することにより、伝
熱継手30が形成される。したがって、伝熱継手30は
、278(本)X7X48X12=1.120,896
 (本)の素線34(第4図(a)参照)を有している
。 ]二足伝熱継手30のフランジ31.32が、第1図の
各冷却パネル10.11の底板部10a。 11aおよびコールドヘッド15.16に、インジウム
シート5を介して、第5図の従来例のように、ボルトナ
ツトで接合されている。 上記構成において、第1図の冷凍機8.8を起動すると
、両冷却パネル10.11が冷却されて収縮する。つま
り、両冷却パネル10.11における冷凍機8の取付ピ
ッチPI、P2は短くなる。一方、冷凍機8における常
温の基礎(図示せず)に固定された部分のピッチP3は
短くならない。 これに対し、この発明は、第4図mの第2の可撓より&
936の束からなる伝熱部材37の両端部37aが、結
束端子38により、外方から押しつぶされて結束されて
いるので、第4図(a)の素線34が極めて密に並んで
いる。したがって、毛細管現象が生じにくいため、各素
線34間にろう付は材が浸入しにくいので、極く細い素
線34からなる伝熱部材36(第4図(r))がフレキ
シブルになる。その結果、上記第1図のピッチPI。 1)2.P3が相対的に変動しても、冷却パネル10.
11および冷凍機8に大きな応力が生じない。 しかも、第4図(f)の伝熱ピース33の両端面33a
が面一に形成されているため、上記各端面33aと第2
図のフランジ31.32との間には部分的な隙間が生じ
ない。したがって、各端面33aとフランジ31.32
間のろう付は材の層が均一で、かつ、薄くなるから、熱
伝導性が優れている。 また、第4図(f)の結束端子38により径方向に拘束
されている素線34(第4図(a))の長さLは、所定
の寸法にすることができる。したがって、伝熱導材37
におけるフレキシブルな部分37b(中間部分)の長さ
Llが、各製品について一定になるので1品質管理が容
易になる。 また、この発明の製造方法によれば、伝熱部材37の両
端部37aをおおう結束端子38が外方から押しつぶさ
れて、伝熱部材37を結束している。そのため、伝熱ピ
ース33の各端部33aを加工する際には、各素線34
(第4図(a))の端部が結束端子38により十分に拘
束(4体化)されているから、上記各端面33aを容易
に面一に形成し得る。したがって、ろう付は材の層が均
一で、かつ、薄くなるから、熱伝導性の優れた第2図の
伝熱継手30が得られる。 ところで、この発明において、可撓より線とは、上記複
合より線の他、たとえば、熱伝導性の優れた多数の素線
を断面円形もしくは平形の袋網により合せてなる編組線
を含むものをいい、したがって、この編組線を束ねて伝
熱部材37を構成しても良い。 〔発明の効果J 以上説明したように、この発明によれば、フレキシブル
で、かつ、熱伝導性に優れ、しかも、品質管理の容易な
伝熱継手が得られる。また、この発明の製造方法によれ
ば、伝熱部材の各端部を容易に面一にして、熱伝導性の
良い伝熱継手が得られる。
According to this invention, the binding terminals covering both ends of the bundle of flexible stranded wires are crushed from the outside to bind the bundle, so that the wires are arranged extremely closely. Therefore, since capillarity is less likely to occur, there is no risk of the brazing material entering between each strand, and as a result, the heat transfer joint becomes flexible. In addition, since both end surfaces of the heat transfer member are formed flush,
Since there are no local gaps between the ends and the flange, the brazing results in a uniform and thin layer of material, and therefore good thermal conductivity. Furthermore, since the length of the wires that are radially restrained by the binding terminals is a predetermined length, the length of the flexible portion of the heat transfer member is constant for each product, making quality control easy. become. Further, according to the manufacturing method of the present invention, after the binding terminals covering both ends of the two bundles are crushed from the outside and the bundles are bound, both end surfaces of the bundles and the binding terminals are applied. , the ends of each strand are sufficiently constrained (made rigid) by the binding end=F. Therefore, since both end surfaces can be easily formed flush with each other, a heat transfer joint with good thermal conductivity can be obtained. [Example] An example of this invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows part of a large cryopump having multiple Stirling cycle refrigerators. In this diagram,
The bottom plate portions 10a, 11a of each cooling panel 10.11 are joined to each cold head 15.16 of a plurality of refrigerators 8.8 via an indium sheet 5 and a heat transfer joint 30. First, the cryopump will be explained. The vacuum chamber 19 and the space 20 within the cryopump casing 12 are, for example, 10-6 to 10-'T. The first and second stage freezing sections 13.14 of the regenerator refrigerator 8 are inserted into the cryopump casing 12.
are the first and second cold heads 15, 16 and the expansion chamber 2.
1.22. The first
and second cold head 15.16 respectively 80
and 15°K. Both of the cooling panels 10.11 are formed into bottomed cylindrical shapes of different sizes. The bottom plate portion 10a of the first cooling panel 10 is provided with a through hole 25 having a diameter larger than the outer diameter of the first stage freezing section 13, and the freezing section 13 is inserted into the through hole 25. A cylindrical adsorption type flannel 23 is provided inside the second cooling panel 11, and an adsorbent 24 such as activated carbon is coated on the inner wall thereof. The adsorbent 24 absorbs Hg in the vacuum chamber 19 and the space 20 inside the Talio pump.
It plays the role of adsorbing and holding Ie gas, etc. In addition, 5
0 is a baffle plate for preventing heat input due to radiation from the vacuum chamber 19 from entering the first cooling panel 10. Next, the heat transfer joint 30 will be explained along with its manufacturing method. The heat transfer joint 30 has a pair of flanges 31.3 in FIG.
2 and is joined to this flange 31 and 32 by brazing,
As shown in FIG. 3, it is composed of 12 heat transfer pieces 33 (only the left half is shown) arranged circumferentially. In order to manufacture the heat transfer joint 30, first, as shown in FIG.
An extremely thin element M (for example, wire diameter 0.06 mm)
34, for example, 278 wires to form the first flexible stranded wire 3.
5 is formed. The wire 34 is made of a material with excellent thermal conductivity, such as copper or aluminum. Next, for example, seven of the first flexible stranded wires 35 are twisted together to form a fourth flexible stranded wire 35.
A second flexible strand (composite strand l; 1) 36 of figure (b) is formed. After this, as shown in FIG. 4(c), the second flexible stranded wire 36 is
For example, 48 sets of wires are bundled together, and an annular metal binding terminal 38 is attached to the bundled second flexible stranded wire 36 (heat transfer member 37a), and both ends 37a of the heat transfer member 37 are connected in the radial direction. Let's cover it. After this attachment, the binding terminal 38 is attached in FIGS.
), by crushing from the outside (inward direction), the bundle of the second flexible stranded wires 36, that is, the heat transfer part jIJi3
Bind 7. After this bundling, both end surfaces 33a of the heat transfer member 37 and the bundling terminal 38 are machined using a lathe or milling machine, for example, to make them flush as shown in FIG. With 12 heat transfer pieces 33 arranged in a circumferential manner as shown in Fig. 3, both ends 33a are connected to a pair of flanges 31 and 32 as shown in Fig. The heat transfer joint 30 is formed by brazing and joining using a material such as low-temperature semi-Ill with good thermal conductivity.Therefore, the heat transfer joint 30 is made of 278 (pieces) x 7 x 48 x 12 = 1. .120,896
(Refer to FIG. 4(a)). ] The flange 31.32 of the bipedal heat transfer joint 30 is attached to the bottom plate portion 10a of each cooling panel 10.11 in FIG. 11a and cold heads 15 and 16 via an indium sheet 5, as in the conventional example shown in FIG. 5, with bolts and nuts. In the above configuration, when the refrigerator 8.8 of FIG. 1 is started, both cooling panels 10.11 are cooled and contracted. In other words, the mounting pitches PI and P2 of the refrigerators 8 on both cooling panels 10.11 become shorter. On the other hand, the pitch P3 of the portion of the refrigerator 8 fixed to the foundation (not shown) at room temperature does not become shorter. On the other hand, in the present invention, the second flexible portion shown in FIG.
Since both ends 37a of the heat transfer member 37 consisting of a bundle of 936 wires are compressed and bundled from the outside by the binding terminals 38, the wires 34 shown in FIG. 4(a) are arranged extremely closely. Therefore, since capillarity is less likely to occur, the brazing material is less likely to penetrate between the individual wires 34, so that the heat transfer member 36 (FIG. 4(r)) made of extremely thin wires 34 becomes flexible. As a result, the pitch PI shown in FIG. 1 above. 1)2. Even if P3 varies relatively, cooling panel 10.
11 and the refrigerator 8 are not subjected to large stress. Moreover, both end surfaces 33a of the heat transfer piece 33 in FIG. 4(f)
are formed flush with each other, so that each end surface 33a and the second
There is no partial gap between the flanges 31 and 32 shown. Therefore, each end face 33a and the flange 31.32
Brazing between the parts has excellent thermal conductivity because the material layer is uniform and thin. Further, the length L of the wire 34 (FIG. 4(a)) restrained in the radial direction by the binding terminal 38 in FIG. 4(f) can be set to a predetermined dimension. Therefore, the heat conductive material 37
Since the length Ll of the flexible portion 37b (middle portion) is constant for each product, quality control becomes easier. Further, according to the manufacturing method of the present invention, the binding terminals 38 covering both ends 37a of the heat transfer member 37 are crushed from the outside to bind the heat transfer member 37. Therefore, when processing each end 33a of the heat transfer piece 33, each strand 34
Since the end portions (FIG. 4(a)) are sufficiently restrained (four pieces) by the binding terminals 38, the respective end surfaces 33a can be easily formed flush. Therefore, since brazing makes the material layer uniform and thin, the heat transfer joint 30 shown in FIG. 2 with excellent thermal conductivity can be obtained. By the way, in this invention, the flexible stranded wire includes, in addition to the above-mentioned composite stranded wire, for example, a braided wire made by combining a large number of wires with excellent thermal conductivity into a bag net with a circular or flat cross section. Therefore, the heat transfer member 37 may be constructed by bundling this braided wire. [Effect of the Invention J As explained above, according to the present invention, a heat transfer joint that is flexible, has excellent thermal conductivity, and is easy to control quality can be obtained. Further, according to the manufacturing method of the present invention, each end of the heat transfer member can be easily made flush with each other, and a heat transfer joint with good thermal conductivity can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例にかかる冷却パネルとコー
ルドヘッドの固定構造を示す断面図、第2図は伝熱継手
の一部断面した側面図、第3図は同平面図、第4図は伝
熱継手の製造方法を示す工程図、第5図は従来の冷却パ
ネルとコールドヘッドの固定構造の詳細を示す断面図、
第6図は同固定構造を示す断面図、第7図は温度に対す
る線膨張率を示す特性図である。 8・・・冷凍機、10.11−・・冷却パネル、15゜
璽6・・・コールドヘッド、30−・・伝熱継手、31
゜32−・・フランジ、33−・・伝熱ピース、33a
−(両)端面、34−・・素線、36−(第2の)可撓
より線、37−・・伝熱部材、37a・・・(両)端部
、38・−結束端子。 第1図 8:玲譚機 第2図 第3図 第4図 第5図
FIG. 1 is a sectional view showing a fixing structure of a cooling panel and a cold head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially sectional side view of a heat transfer joint, FIG. 3 is a plan view of the same, and FIG. The figure is a process diagram showing the manufacturing method of a heat transfer joint, and Figure 5 is a sectional view showing details of the conventional cooling panel and cold head fixing structure.
FIG. 6 is a sectional view showing the fixing structure, and FIG. 7 is a characteristic diagram showing the coefficient of linear expansion with respect to temperature. 8... Refrigerator, 10.11-... Cooling panel, 15° 6... Cold head, 30-... Heat transfer joint, 31
゜32--Flange, 33--Heat transfer piece, 33a
- (Both) end faces, 34 - Element wire, 36 - (Second) flexible stranded wire, 37 - Heat transfer member, 37a... (Both) ends, 38 - Binding terminal. Figure 1 8: Ling Tan Machine Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)熱伝導性に優れた多数の素線をより合せてなる可
撓より線が複数組束ねられた伝熱部材と、この伝熱部材
の両端部を径方向からおおうとともに、上記伝熱部材を
径方向から押しつぶして上記伝熱部材を結束する結束端
子とを備え、上記伝熱部材と結束端子の両端面が面一に
形成され、この面一の両端面にフランジがろう付けされ
てなる伝熱継手。
(1) A heat transfer member in which a plurality of flexible stranded wires made by twisting a large number of wires with excellent thermal conductivity are bundled, and both ends of this heat transfer member are covered from the radial direction, and the heat transfer member is A bundling terminal for bundling the heat transfer member by crushing the member in a radial direction, wherein both end surfaces of the heat transfer member and the bundling terminal are flush with each other, and flanges are brazed to both flush end faces. A heat transfer joint.
(2)請求項(1)において、クライオポンプの極低温
容器内に収容された冷却パネルと、冷凍機のコールドヘ
ッドとの間に介挿された伝熱継手。
(2) A heat transfer joint according to claim (1), which is inserted between a cooling panel housed in a cryogenic container of a cryopump and a cold head of a refrigerator.
(3)熱伝導性に優れた多数の素線をより合せて可撓よ
り線を形成する工程と、この可撓より線を複数組束ねる
とともに、この束ねた可撓より線の両端部に環状の結束
端子を装着し、この結束端子を外方から押しつぶして、
上記可撓より線の束を結束する工程と、この結束された
伝熱部材および結束端子の両端面を面一に加工して伝熱
ピースを形成する工程と、上記面一な両端面を一対のフ
ランジにろう付けにより接合する工程とを備えてなる伝
熱継手の製造方法。
(3) The process of twisting together a large number of wires with excellent thermal conductivity to form a flexible stranded wire, and bundling a plurality of these flexible stranded wires, and forming a ring at both ends of the bundled flexible stranded wire. Attach the binding terminal, press the binding terminal from the outside, and
A step of bundling the bundle of flexible stranded wires, a step of forming a heat transfer piece by processing both end faces of the bundled heat transfer member and the bundling terminal to make them flush, and a step of forming a pair of both end faces of the said coplanar wires. A method for manufacturing a heat transfer joint, comprising the step of joining the flange of the heat transfer joint by brazing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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