JPH03151577A - Cryopump - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
この発明は凝縮によりガスを捕捉する冷却壁と、吸着に
よりガスを捕捉する吸着材とを有する凝縮装置で高真空
を達成するクライオポンプの改良に関する。Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field This invention relates to a cryopump that achieves a high vacuum with a condensing device having a cooling wall that captures gas by condensation and an adsorbent that captures gas by adsorption. Regarding improvements.
(ロ)従来の技術
従来のクライオポンプは例えば実公昭59−33911
号公報に示されているように構成されている。ここで、
この公報を参考に従来例を説明する。第3図及び第4図
において、排気包囲体50(そのうちの壁51の一部分
だけを図示)の中には、多くの縦仕切り52からなる仕
切り装置53によって形成されたタライオポンブ本体が
配置され、縦仕切り52は多角形輪郭の配置で端部仕切
り54.55の間に延びている。仕切り52は端部仕切
り54.55に設けられている旋回軸受内に係合する突
起56.57によって決まる縦軸線を軸線とするように
取付けられている。端部仕切り54の下方にはリング5
8が周方向に回転するように取付けられ、このリングは
密閉連結部59によって包囲体壁51を貫通するリンク
機構6゜によって回転させられている。リング58は周
方向旋回部分61に固定され、この部分は蝶番リンク6
2によって各仕切り52に連結されている。(b) Conventional technology A conventional cryopump is, for example,
The structure is as shown in the publication. here,
A conventional example will be explained with reference to this publication. In FIGS. 3 and 4, in an exhaust enclosure 50 (of which only a portion of the wall 51 is shown) is arranged a talion pump body formed by a partitioning device 53 consisting of a number of longitudinal partitions 52. The partitions 52 extend between the end partitions 54,55 in an arrangement of polygonal contours. The partition 52 is mounted about a longitudinal axis defined by a projection 56.57 which engages in a pivot bearing provided in the end partition 54.55. A ring 5 is provided below the end partition 54.
8 is mounted for rotation in the circumferential direction, the ring being rotated by a linkage 6° which passes through the enclosure wall 51 by means of a sealing connection 59. The ring 58 is fixed to a circumferentially pivoting portion 61, which portion is connected to the hinge link 6.
2 to each partition 52.
これによれば、第3図に示される全開位置から出発する
リンク機構60の矢印f1の方向の牽引によって矢印f
、の方向の周方向回転運動が生じ、さらに前記牽引によ
って蝶番リンク62を介して回転開き運動が生じて閉位
置のときに仕切り52゜54.55によって包囲されて
いた局限区域と包囲体50の残りの部分との間の広範な
連通が起こる。According to this, by pulling the link mechanism 60 in the direction of the arrow f1 starting from the fully open position shown in FIG.
, a circumferential rotational movement occurs in the direction of , and said traction also causes a rotational opening movement via the hinge link 62 to separate the confined area enclosed by the partition 52° 54.55 and the enclosure 50 in the closed position. Extensive communication with the rest occurs.
仕切り52は金属性の特有の特性を有し、望ましくは熱
伝導性の金属からなる。これは1面だけ吸着材物質の層
63で被覆され、これは一般に金属面に接着、あるいは
金属の中に埋め込まれた活性炭素またはゼオライトの粒
子で形成されている。溶接された管などの冷却部材が仕
切り52を冷却できるようにするため20″にのヘリウ
ムを輸送する。仕切り52の内側面及びこれらの吸着材
物質層63は吸着によって捕捉をするための壁を形成し
、吸着材を有しない同じ仕切り52の外側面64は凝縮
によって捕捉するための壁を形成している。The partition 52 has the characteristic properties of a metal and is preferably made of a thermally conductive metal. It is coated on one side with a layer 63 of adsorbent material, typically formed of activated carbon or zeolite particles adhered to or embedded in the metal surface. 20" to allow cooling elements such as welded tubes to cool the partition 52. The interior surfaces of the partition 52 and these layers of adsorbent material 63 provide a wall for trapping by adsorption. The outer surface 64 of the same partition 52 formed and without adsorbent forms a wall for trapping by condensation.
この構造のクライオポンプではヘリウムで冷却された仕
切り52を閉位置にし、吸着をしない仕切り52の外側
面54によって凝縮可能ガスを凝縮捕捉させ、次いで仕
切り52を開位置にして吸着材物質の層63で凝縮不能
ガスを吸着させて捕捉し、この吸着材物質層に凝縮可能
ガスが吸着して凝縮不能ガスの排気容量が減少しないよ
うにしている。In a cryopump of this construction, the helium-cooled partition 52 is placed in the closed position, condensable gas is condensed and captured by the non-adsorbing outer surface 54 of the partition 52, and the partition 52 is then placed in the open position so that the layer 63 of adsorbent material The non-condensable gas is adsorbed and captured by the adsorbent material layer, so that the condensable gas is not adsorbed to this layer of adsorbent material and the exhaust capacity of the non-condensable gas is not reduced.
(ハ)発明が解決しようとする課題
しかしながら、吸着材物質層63は仕切り52の1面に
活性炭素またはゼオライトの粒子を接着あるいは埋め込
みにより取付けられているため、吸着面積が不足して排
気が十分に行なわれなかったり、再生の際に時間がかか
ったり、あるいは吸着材の剥離による炭塵の発生でクラ
イオポンプの寿命が縮まったりする等の問題があった。(c) Problems to be Solved by the Invention However, since the adsorbent material layer 63 is attached to one side of the partition 52 by adhering or embedding activated carbon or zeolite particles, the adsorption area is insufficient and exhaust gas is not sufficient. There have been problems such as not being carried out properly, regeneration taking time, and the life of the cryopump being shortened due to generation of coal dust due to detachment of the adsorbent.
この発明は上記の問題を解決するもので、吸着効率を向
上きせるとともに、再生時間を短縮させるクライオポン
プを提供することを目的としたものである。This invention solves the above problems, and aims to provide a cryopump that improves adsorption efficiency and shortens regeneration time.
(ニ)課題を解決するための手段
この発明は高真空室を形成する装置に接続されるケーシ
ングと、とのケーシング内に収納されて冷凍機ユニット
により圧縮された冷媒によって極低温に冷却される凝縮
装置とを備えたクライオポンプにおいて、前記凝縮装置
に非凝縮性のガスを吸着させる布状活性炭を取付け、か
つ、この布状活性炭を電源に接続したものである。(d) Means for Solving the Problems This invention includes a casing connected to a device forming a high vacuum chamber, and a refrigerant housed in the casing and cooled to an extremely low temperature by a refrigerant compressed by a refrigerator unit. In a cryopump equipped with a condensing device, cloth-like activated carbon for adsorbing non-condensable gas is attached to the condensing device, and the cloth-like activated carbon is connected to a power source.
(ネ)作用
この発明は上記のように構成したことにより、剥離しに
くい布状活性炭で凝縮装置に吸着層を形成するとともに
、前記布状活性炭に電流を流せるようにし、排気容量を
大きくして排気時間の短縮をはかるとともに、布状活性
炭を直接発熱させて再生時間の短縮をはかるようにした
ものである。(f) Effect By having the above structure, this invention forms an adsorption layer in the condensing device using cloth-like activated carbon that is difficult to peel off, and also allows electric current to flow through the cloth-like activated carbon to increase the exhaust capacity. In addition to shortening the exhaust time, the cloth-like activated carbon directly generates heat to shorten the regeneration time.
(へ)実施例
以下この発明を第1図及び第2図に示す実施例に基いて
説明する。(f) Examples The present invention will be explained below based on the examples shown in FIGS. 1 and 2.
1はクライオポンプで、このクライオポンプは高真空に
する室2を有する枠体3にフランジ部4を介して接続き
れるケーシング5と、このケーシング内に収納されて冷
凍機ユニット6によって冷却された冷媒で極低温に冷却
される凝縮装置7と、この凝縮装置とケーシングとの間
に外部からの輻射熱を遮断する輻射シールド8とにより
構成されている。輻射シールド8には入口側にバッフル
板9が取付けられている。凝縮装置7は冷媒の流れるバ
イブ10と、このパイプに取付けられたタライオパネル
11とで構成されている。このタライオパネルはかさ状
の板12を複数枚積重ねて形成している。このかさ状の
板には第2図のハツチングで示すように繊維状活性炭で
織られて形成きれた布状活性炭13が貼合わされている
。Reference numeral 1 designates a cryopump, which includes a casing 5 that can be connected via a flange 4 to a frame 3 having a high vacuum chamber 2, and a refrigerant housed in the casing and cooled by a refrigerator unit 6. The casing consists of a condensing device 7 that is cooled to an extremely low temperature, and a radiation shield 8 that blocks radiant heat from the outside between the condensing device and the casing. A baffle plate 9 is attached to the radiation shield 8 on the entrance side. The condensing device 7 is composed of a vibrator 10 through which a refrigerant flows, and a taliopanel 11 attached to this pipe. This taliopanel is formed by stacking a plurality of umbrella-shaped plates 12. As shown by the hatching in FIG. 2, a cloth-like activated carbon 13 woven from fibrous activated carbon is attached to this umbrella-like plate.
14はエナメル線などで形成された接続線で、この接続
線は布状活性炭13を直列に接続するとともに、両端を
電源15に接続している。Reference numeral 14 denotes a connecting line made of enameled wire or the like, which connects the cloth-like activated carbon 13 in series and connects both ends to a power source 15.
枠体3には高真空にする室2とケーシング5内とを予め
10−Iトールの真空にする機械的な真空ポンプ16が
取付けられている。A mechanical vacuum pump 16 is attached to the frame 3 to create a high vacuum in the chamber 2 and the inside of the casing 5 to a vacuum of 10-I torr in advance.
このように構成されたクライオポンプにおいて、最初に
枠体3の室2とケーシング5内とは真空ポンプ16によ
って10−’)−−ルの圧力まで排気される。次に、冷
凍機ユニット6で圧縮きれたヘリウム等の冷媒の流れる
バイブ9によってクライオパネル10は15°Kに冷却
され、また輻射シールド8はバイブ9内に流れる前の冷
媒で80°Kに冷却される。そして、バッフル板9は残
留ガスの中、水蒸気や炭酸ガス等を凝縮させて捕捉して
いる。また、クライオパネル11は窒素や炭素ガス等の
凝縮可能ガスを凝縮させて捕捉し、かつ、ヘリウム、水
素及びネオン等の凝縮不能ガスを布状活性炭13で吸着
させて捕捉し、枠体3の室2を10−′トールの高真空
にするようにしている。In the cryopump constructed in this manner, the chamber 2 of the frame 3 and the inside of the casing 5 are first evacuated to a pressure of 10-')--le by the vacuum pump 16. Next, the cryopanel 10 is cooled to 15°K by the vibrator 9 through which refrigerant such as helium, which has been fully compressed by the refrigerator unit 6, flows, and the radiation shield 8 is cooled to 80°K by the refrigerant before flowing into the vibrator 9. be done. The baffle plate 9 condenses and captures water vapor, carbon dioxide, etc. in the residual gas. In addition, the cryopanel 11 condenses and captures condensable gases such as nitrogen and carbon gas, and captures non-condensable gases such as helium, hydrogen and neon by adsorbing them with cloth-like activated carbon 13. Chamber 2 is kept at a high vacuum of 10-' Torr.
布状活性炭13はクライオパネル11のかさ状の板12
に貼合わせることにより、クライオパネル11への取付
けを炭塵の発生を少なく抑えて行えるようにするととも
に、有効表面積を大きくできるようにしている。そのた
め、凝縮装置7は室2内の残留ガスの排気速度を早くさ
せられる。The cloth-like activated carbon 13 is an umbrella-shaped plate 12 of the cryopanel 11.
By bonding the cryopanel 11 to the cryopanel 11, it is possible to reduce the generation of coal dust and increase the effective surface area. Therefore, the condensing device 7 can increase the exhaust speed of the residual gas in the chamber 2.
また、布状活性炭13は繊維状活性炭を織って形成する
ことにより、互に繊維同志が接触し、電流が全体に流れ
やすくなっている。そして、布状活性炭13は再生時に
接続線14で電源15から電力を供給して発熱すること
により、クライオパネル11に凝縮したり、吸着したり
しているガスを早く放出できるようにし、排気能力の回
復を速められるようにしている。Moreover, by forming the cloth-like activated carbon 13 by weaving fibrous activated carbon, the fibers come into contact with each other, making it easier for current to flow throughout. During regeneration, the cloth-like activated carbon 13 generates heat by supplying power from the power supply 15 through the connection line 14, so that the gas condensed or adsorbed on the cryopanel 11 can be quickly released, and the exhaust capacity is increased. This helps speed up recovery.
この発明はクライオパネル11に布状活性炭13を貼合
わ仕るとともに、この布状活性炭に直接電流を流すこと
により、非凝縮性ガスの吸着能力を向上させられるよう
にしたものである。In this invention, a cloth-like activated carbon 13 is bonded to a cryopanel 11, and a current is passed directly through the cloth-like activated carbon, thereby improving the ability to adsorb non-condensable gases.
(ト)発明の効果
以上のようにこの発明によれば、凝縮装置に布状活性炭
を取付け、かつ、この布状活性炭を電源に接続したので
あるから、剥離による炭塵の発生を抑えて非凝縮性ガス
の吸着容量を大きくできるとともに、布状活性炭に直接
電流が流れ、再生時に吸着したガスの放出を速められ、
排気能力の回復を速めることができるものである。(G) Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the cloth-like activated carbon is attached to the condensing device and the cloth-like activated carbon is connected to the power source, thereby suppressing the generation of coal dust due to peeling and making it non-contactable. In addition to increasing the adsorption capacity of condensable gases, current flows directly through the cloth-like activated carbon, which speeds up the release of adsorbed gases during regeneration.
This can speed up the recovery of exhaust capacity.
第1図はこの発明の一実施例を示すクライオポンプの断
面図、第2図は同じくクライオパネルの正面図、第3図
は従来例を示す初期排気段階のクライオポンプの一部分
解斜視図、第4図は同じく最終排気段階のクライオポン
プの斜視図である。
1・・・クライオポンプ、 2・・・室、 3・・・
枠体、5・・・ケーシング、 6・・・冷凍機ユニッ
ト、 7・・・凝縮装置、 11・・・クライオパ
ネル呟 13・・・布状活性炭、 14・・・接続
線、 15・・・電源。
第 1 図FIG. 1 is a sectional view of a cryopump showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the same cryopanel, FIG. 3 is a partially exploded perspective view of a cryopump in the initial pumping stage showing a conventional example, and FIG. FIG. 4 is a perspective view of the cryopump in the final evacuation stage. 1... Cryopump, 2... Chamber, 3...
Frame body, 5... Casing, 6... Refrigerator unit, 7... Condensing device, 11... Cryopanel unit 13... Cloth-like activated carbon, 14... Connection line, 15... power supply. Figure 1
Claims (1)
、このケーシング内に収納されて冷凍機ユニットにより
圧縮された冷媒によって極低温に冷却される凝縮装置と
を備えたクライオポンプにおいて、前記凝縮装置には非
凝縮性のガスを吸着させる布状活性炭が取付けられ、か
つ、この布状活性炭は電源に接続されていることを特徴
とするクライオポンプ。1. A cryopump equipped with a casing connected to a device forming a high vacuum chamber, and a condensing device housed in the casing and cooled to an extremely low temperature by a refrigerant compressed by a refrigerator unit. A cryopump characterized in that a cloth-like activated carbon for adsorbing non-condensable gas is attached to the device, and the cloth-like activated carbon is connected to a power source.
Priority Applications (1)
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JP29023189A JPH03151577A (en) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | Cryopump |
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Publications (1)
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JPH03151577A true JPH03151577A (en) | 1991-06-27 |
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JP29023189A Pending JPH03151577A (en) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | Cryopump |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH03151577A (en) |
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-
1989
- 1989-11-08 JP JP29023189A patent/JPH03151577A/en active Pending
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