JPH0674784B2 - クライオポンプの再生方法 - Google Patents
クライオポンプの再生方法Info
- Publication number
- JPH0674784B2 JPH0674784B2 JP61157126A JP15712686A JPH0674784B2 JP H0674784 B2 JPH0674784 B2 JP H0674784B2 JP 61157126 A JP61157126 A JP 61157126A JP 15712686 A JP15712686 A JP 15712686A JP H0674784 B2 JPH0674784 B2 JP H0674784B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- cryopump
- buffer space
- displacer
- pressure line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は真空排気装置として利用されるクライオポン
プの再生方法に関する。
プの再生方法に関する。
（ロ）従来の技術 クライオポンプはコールドヘッドやクライオパネルを10
〜20°Ｋの極低温に冷やすことにより、これらにガスを
凝縮・吸着させ、高真空を得るためのものである。しか
し、その吸着量には限界があるため、吸着したガスを一
定周期で離脱させ、別の真空ポンプを用いてそのガスを
取除いてやる必要がある。これをクライオポンプの再生
処理と呼んでいる。
〜20°Ｋの極低温に冷やすことにより、これらにガスを
凝縮・吸着させ、高真空を得るためのものである。しか
し、その吸着量には限界があるため、吸着したガスを一
定周期で離脱させ、別の真空ポンプを用いてそのガスを
取除いてやる必要がある。これをクライオポンプの再生
処理と呼んでいる。
クライオポンプを再生するには、コールドヘッド及びク
ライオパネルを一度常温に戻す必要がある。このため、
従来はクライオポンプを停止（圧縮装置及びディスプレ
ーサを停止）し放置することが一般に行なわれている。
しかしながら、この方法では、常温まで温度上昇させる
のに２〜４時間もの長い時間を要し、しかも、ガスの離
脱が十分に行なわれない欠点があった。
ライオパネルを一度常温に戻す必要がある。このため、
従来はクライオポンプを停止（圧縮装置及びディスプレ
ーサを停止）し放置することが一般に行なわれている。
しかしながら、この方法では、常温まで温度上昇させる
のに２〜４時間もの長い時間を要し、しかも、ガスの離
脱が十分に行なわれない欠点があった。
そこで、例えば特開昭57-146072号公報に開示されてい
るように、クライオポンプの停止後、クライオポンプの
真空チャンバーに高温の不活性ガス（N2、Arなど）を導
入してコールドヘッドやクライオパネルを急速に常温ま
で温度上昇させ、然る後、真空ポンプを用いて不活性ガ
スと不要なガスとを取除くようにした急速再生方法が提
案されている。
るように、クライオポンプの停止後、クライオポンプの
真空チャンバーに高温の不活性ガス（N2、Arなど）を導
入してコールドヘッドやクライオパネルを急速に常温ま
で温度上昇させ、然る後、真空ポンプを用いて不活性ガ
スと不要なガスとを取除くようにした急速再生方法が提
案されている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 上述した急速再生方法では不活性ガスのボンベや不活性
ガスを導入、排出させるための配管、さらには複雑な制
御機器などが必要となり、装置が大掛りになる問題があ
った。
ガスを導入、排出させるための配管、さらには複雑な制
御機器などが必要となり、装置が大掛りになる問題があ
った。
この発明は上述した事実に鑑みてなされたものであり、
大掛りな再生処理装置を必要とせずに簡単にクライオポ
ンプの急速再生が行なえるようにすることを目的とす
る。
大掛りな再生処理装置を必要とせずに簡単にクライオポ
ンプの急速再生が行なえるようにすることを目的とす
る。
（ニ）問題点を解決するための手段 この発明はシリンダと、このシリンダ内を往復動するデ
ィスプレーサと、このディスプレーサによってシリンダ
内部に区画形成されたバッファー空間及び膨張空間と、
バッファー空間及び膨張空間の連絡路に配設された蓄冷
器とを備え、シリンダ内部を圧縮装置の高圧ラインと低
圧ラインとの開閉手段を介して交互に連通させるクライ
オポンプの再生方法を改良するものである。
ィスプレーサと、このディスプレーサによってシリンダ
内部に区画形成されたバッファー空間及び膨張空間と、
バッファー空間及び膨張空間の連絡路に配設された蓄冷
器とを備え、シリンダ内部を圧縮装置の高圧ラインと低
圧ラインとの開閉手段を介して交互に連通させるクライ
オポンプの再生方法を改良するものである。
この発明ではクライオポンプの再生時に圧縮装置を運転
させるとともに、ディスプレーサを往復動させ、バッフ
ァー空間の容積が最小のとき圧縮装置の高圧ラインの作
動ガスをシリンダ内部に供給し、バッファー空間の容積
が最大のときシリンダ内部の作動ガスを圧縮装置の低圧
ラインを排出させる構成である。
させるとともに、ディスプレーサを往復動させ、バッフ
ァー空間の容積が最小のとき圧縮装置の高圧ラインの作
動ガスをシリンダ内部に供給し、バッファー空間の容積
が最大のときシリンダ内部の作動ガスを圧縮装置の低圧
ラインを排出させる構成である。
（ホ）作用 ディスプレーサが下死点に到達し、バッファー空間の容
積が最小になると、シリンダ内部が圧縮装置の高圧ライ
ンと連通され、常温高圧の作動ガスがシリンダ内に流入
する。このとき、膨張空間に残存していた作動ガスが圧
縮され、膨張室が温められる。次に、ディスプレーサが
上死点に到達し、バッファ空間の容積が最大になると、
シリンダ内部が低圧ラインと連通され、バッファー空間
で作動ガスが膨張する。このとき、バッファー空間の温
度は僅かに低下するが、作動ガスは蓄冷器を通ることな
く低圧ラインに排出されるため、バッファー空間は外部
から熱の供給を受け、ほぼ常温に維持される。このよう
な繰返しにより、膨張空間の温度を急速に常温まで温度
上昇させることができ、コールドヘッドやクライオパネ
ルに吸着されたガスを取除くことが可能である。
積が最小になると、シリンダ内部が圧縮装置の高圧ライ
ンと連通され、常温高圧の作動ガスがシリンダ内に流入
する。このとき、膨張空間に残存していた作動ガスが圧
縮され、膨張室が温められる。次に、ディスプレーサが
上死点に到達し、バッファ空間の容積が最大になると、
シリンダ内部が低圧ラインと連通され、バッファー空間
で作動ガスが膨張する。このとき、バッファー空間の温
度は僅かに低下するが、作動ガスは蓄冷器を通ることな
く低圧ラインに排出されるため、バッファー空間は外部
から熱の供給を受け、ほぼ常温に維持される。このよう
な繰返しにより、膨張空間の温度を急速に常温まで温度
上昇させることができ、コールドヘッドやクライオパネ
ルに吸着されたガスを取除くことが可能である。
（ヘ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。
図はクライオポンプの膨張機を示すものである。図にお
いて、シリンダ１内には上下に往復動するディスプレー
サ２が収納され、このディスプレーサ２によってシリン
ダ１の内部がバッファー空間３と、第１膨張空間４と、
第２膨張空間５とに区画されている。また、ディスプレ
ーサ２には蓄冷器６、７が収容されている。バッファー
空間３には圧縮装置（図示せず）からの常温高圧の作動
ガス（ヘリウムガス）をバルブ８を介してシリンダ１内
に供給する高圧ライン９と、シリンダ１内の作動ガスを
バルブ10を介して圧縮装置に戻す低圧ライン11とが接続
されている。また、バッファー空間３と蓄冷器６とは連
絡路12、13を介して連通され、蓄冷器６と第１膨張空間
４とは連絡路14を介して連通され、第１膨張空間４と蓄
冷器７とは連絡路15を介して連通され、蓄冷器７と第２
膨張空間５とは連絡路16を介して連通されている。
いて、シリンダ１内には上下に往復動するディスプレー
サ２が収納され、このディスプレーサ２によってシリン
ダ１の内部がバッファー空間３と、第１膨張空間４と、
第２膨張空間５とに区画されている。また、ディスプレ
ーサ２には蓄冷器６、７が収容されている。バッファー
空間３には圧縮装置（図示せず）からの常温高圧の作動
ガス（ヘリウムガス）をバルブ８を介してシリンダ１内
に供給する高圧ライン９と、シリンダ１内の作動ガスを
バルブ10を介して圧縮装置に戻す低圧ライン11とが接続
されている。また、バッファー空間３と蓄冷器６とは連
絡路12、13を介して連通され、蓄冷器６と第１膨張空間
４とは連絡路14を介して連通され、第１膨張空間４と蓄
冷器７とは連絡路15を介して連通され、蓄冷器７と第２
膨張空間５とは連絡路16を介して連通されている。
クライオポンプに通常の冷凍運転を行なわせる場合、第
３図に示すように、ディスプレーサ２が上死点にあると
き（バッファー空間３の容積が最大のとき）、バルブ８
を開、バルブ10を閉にし、常温高圧の作動ガスをシリン
ダ１内に流入させる。バッファー空間３の作動ガスは蓄
冷器６、７で冷却されながら膨張空間４、５へ移動す
る。その後、ディスプレーサ２が上方へ移動して下死点
（バッファー空間３の容積が最小）に到達すると、バル
ブ８を閉、バルブ10を開にし、ディスプレーサ２が下死
点から上死点へ移動する過程ではシリンダ１内部を低圧
ライン11に連通させる。このため、第１膨張空間４及び
第２膨張空間５では作動ガスが膨張して寒冷が発生す
る。一方、バッファー空間３では膨張吸熱分の仕事が作
動ガス自身になされることから、僅かに温度が上昇す
る。
３図に示すように、ディスプレーサ２が上死点にあると
き（バッファー空間３の容積が最大のとき）、バルブ８
を開、バルブ10を閉にし、常温高圧の作動ガスをシリン
ダ１内に流入させる。バッファー空間３の作動ガスは蓄
冷器６、７で冷却されながら膨張空間４、５へ移動す
る。その後、ディスプレーサ２が上方へ移動して下死点
（バッファー空間３の容積が最小）に到達すると、バル
ブ８を閉、バルブ10を開にし、ディスプレーサ２が下死
点から上死点へ移動する過程ではシリンダ１内部を低圧
ライン11に連通させる。このため、第１膨張空間４及び
第２膨張空間５では作動ガスが膨張して寒冷が発生す
る。一方、バッファー空間３では膨張吸熱分の仕事が作
動ガス自身になされることから、僅かに温度が上昇す
る。
以上の繰返しにより、蓄冷器６、７には蓄冷が行なわ
れ、シリンダ１の中間壁17が70〜80°Ｋに冷却されると
ともに、コールドヘッド18が10〜20°Ｋに冷却される。
また、コールドヘッド18の冷熱はクライオパネル（図示
せず）にも伝達され、これらによってガスを凝縮・吸着
させ、真空排気を行なう。
れ、シリンダ１の中間壁17が70〜80°Ｋに冷却されると
ともに、コールドヘッド18が10〜20°Ｋに冷却される。
また、コールドヘッド18の冷熱はクライオパネル（図示
せず）にも伝達され、これらによってガスを凝縮・吸着
させ、真空排気を行なう。
クライオポンプの再生運転モードでは圧縮装置を運転さ
せ、ディスプレーサ２を往復動させつつ、バルブ８、10
を冷凍運転モードとは異なるタイミングで開閉させる。
すなわち、第１図に示すように、ディスプレーサ２が下
死点にあるとき（バッファー空間３の容積が最小のと
き）、バルブ８を開（バルブ10を閉）にする。そして、
常温高圧の作動ガスをシリンダ１内に流入させ、第１膨
張空間４及び第２膨張空間５に残存する作動ガスを圧縮
する。このため、第１膨張空間４及び第２膨張空間５が
温められる。次に、ディスプレーサ２が上死点（バッフ
ァー空間３の容積が最大）にあるとき、バルブ８を閉に
するとともに、バルブ10を開にし、作動ガスをバッファ
ー空間３で膨張させる。このとき、バッファー空間３の
温度は僅かに低下するが、作動ガスが蓄冷器６、７を通
ることなく、そのまま低圧ライン11へ排出されるため、
バッファー空間３は外部から熱の供給を受け、ほぼ常温
に維持される。
せ、ディスプレーサ２を往復動させつつ、バルブ８、10
を冷凍運転モードとは異なるタイミングで開閉させる。
すなわち、第１図に示すように、ディスプレーサ２が下
死点にあるとき（バッファー空間３の容積が最小のと
き）、バルブ８を開（バルブ10を閉）にする。そして、
常温高圧の作動ガスをシリンダ１内に流入させ、第１膨
張空間４及び第２膨張空間５に残存する作動ガスを圧縮
する。このため、第１膨張空間４及び第２膨張空間５が
温められる。次に、ディスプレーサ２が上死点（バッフ
ァー空間３の容積が最大）にあるとき、バルブ８を閉に
するとともに、バルブ10を開にし、作動ガスをバッファ
ー空間３で膨張させる。このとき、バッファー空間３の
温度は僅かに低下するが、作動ガスが蓄冷器６、７を通
ることなく、そのまま低圧ライン11へ排出されるため、
バッファー空間３は外部から熱の供給を受け、ほぼ常温
に維持される。
以上の繰返しにより、第１膨張空間４及び第２膨張空間
５を相乗的に温められる。このため、中間壁17及びコー
ルドヘッド18の温度を急速に常温まで上昇させることが
でき、コールドヘッド18やクライオパネルに吸着したガ
スを取除くことができる。
５を相乗的に温められる。このため、中間壁17及びコー
ルドヘッド18の温度を急速に常温まで上昇させることが
でき、コールドヘッド18やクライオパネルに吸着したガ
スを取除くことができる。
なお、上述した実施例では開閉手段として２個のバルブ
８、10を使用したが、これらを１個のロータリーバル
ブ、スライド弁、スプール弁などに置換えることもでき
る。
８、10を使用したが、これらを１個のロータリーバル
ブ、スライド弁、スプール弁などに置換えることもでき
る。
（ト）発明の効果 この発明は以上説明したように、冷凍運転時と異なるタ
イミングで開閉手段を開閉させながらクライオポンプを
運転させ、クライオポンプの再生を行なうようにしたの
で、従来の高温の不活性ガスを利用するもののように大
掛りな再生処理装置を用いることなく、急速再生を行な
うことができ、経済性に優れている。しかも、冷凍運転
から再生運転への切換えを、例えば鉛操作で簡単に行な
うことができるなどの顕著な効果を奏する。
イミングで開閉手段を開閉させながらクライオポンプを
運転させ、クライオポンプの再生を行なうようにしたの
で、従来の高温の不活性ガスを利用するもののように大
掛りな再生処理装置を用いることなく、急速再生を行な
うことができ、経済性に優れている。しかも、冷凍運転
から再生運転への切換えを、例えば鉛操作で簡単に行な
うことができるなどの顕著な効果を奏する。
図はこの発明の一実施例を示すもので、第１図及び第２
図はクライオポンプの再生運転モードにおける異なる行
程を示す膨張機の断面図、第３図及び第４図はクライオ
ポンプの冷凍運転モードにおける異なる行程を示す膨張
機の断面図である。 １……シリンダ、２……ディスプレーサ、３……バッフ
ァー空間、４……第１膨張空間、５……第２膨張空間、
６、７……蓄冷器、８、10……バルブ（開閉手段）、９
……高圧ライン、11……低圧ライン、12〜16……連絡
路。
図はクライオポンプの再生運転モードにおける異なる行
程を示す膨張機の断面図、第３図及び第４図はクライオ
ポンプの冷凍運転モードにおける異なる行程を示す膨張
機の断面図である。 １……シリンダ、２……ディスプレーサ、３……バッフ
ァー空間、４……第１膨張空間、５……第２膨張空間、
６、７……蓄冷器、８、10……バルブ（開閉手段）、９
……高圧ライン、11……低圧ライン、12〜16……連絡
路。
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダと、このシリンダ内を往復動する
ディスプレーサと、このディスプレーサによってシリン
ダ内部に区画形成されたバッファー空間及び膨張空間
と、バッファー空間及び膨張空間の連絡路に配設された
蓄冷器とを備え、シリンダ内部を圧縮装置の高圧ライン
と低圧ラインとに開閉手段を介して交互に連通させるク
ライオポンプにおいて、クライオポンプの再生時に圧縮
装置を運転させるとともに、ディスプレーサを往復動さ
せ、バッファー空間の容積が最小のとき圧縮装置の高圧
ラインの作動ガスをシリンダ内部に供給し、バッファー
空間の容積が最大のときシリンダ内部の作動ガスを圧縮
装置の低圧ラインに排出させることを特徴とするクライ
オポンプの再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61157126A JPH0674784B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | クライオポンプの再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61157126A JPH0674784B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | クライオポンプの再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6312891A JPS6312891A (ja) | 1988-01-20 |
| JPH0674784B2 true JPH0674784B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=15642776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61157126A Expired - Lifetime JPH0674784B2 (ja) | 1986-07-03 | 1986-07-03 | クライオポンプの再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674784B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4180984A (en) * | 1977-12-30 | 1980-01-01 | Helix Technology Corporation | Cryogenic apparatus having means to coordinate displacer motion with fluid control means regardless of the direction of rotation of the drive shaft |
| US4339927A (en) * | 1981-07-06 | 1982-07-20 | Oerlikon-Burhle U.S.A. Inc. | Gas-driven fluid flow control valve and cryopump incorporating the same |
| JPS60194264A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-10-02 | シ−ヴイ−アイ・インコ−ポレイテツド | 極低温冷凍機及び極低温冷凍機を熱源に変換するための方法 |
-
1986
- 1986-07-03 JP JP61157126A patent/JPH0674784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4180984A (en) * | 1977-12-30 | 1980-01-01 | Helix Technology Corporation | Cryogenic apparatus having means to coordinate displacer motion with fluid control means regardless of the direction of rotation of the drive shaft |
| US4339927A (en) * | 1981-07-06 | 1982-07-20 | Oerlikon-Burhle U.S.A. Inc. | Gas-driven fluid flow control valve and cryopump incorporating the same |
| JPS60194264A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-10-02 | シ−ヴイ−アイ・インコ−ポレイテツド | 極低温冷凍機及び極低温冷凍機を熱源に変換するための方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6312891A (ja) | 1988-01-20 |
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