JPH1047245A - Evacuating device - Google Patents

Evacuating device

Info

Publication number
JPH1047245A
JPH1047245A JP21660896A JP21660896A JPH1047245A JP H1047245 A JPH1047245 A JP H1047245A JP 21660896 A JP21660896 A JP 21660896A JP 21660896 A JP21660896 A JP 21660896A JP H1047245 A JPH1047245 A JP H1047245A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vacuum
cooling panel
evacuation
exhaust
chamber
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.)
Granted
Application number
JP21660896A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3961050B2 (en
Inventor
Hisashi Yamamoto
久 山本
Tatsunori Koizumi
達則 小泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Anelva Corp
Original Assignee
Anelva Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anelva Corp filed Critical Anelva Corp
Priority to JP21660896A priority Critical patent/JP3961050B2/en
Publication of JPH1047245A publication Critical patent/JPH1047245A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3961050B2 publication Critical patent/JP3961050B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To freely release the air of an evacuating chamber and improve the exhaust performance for water and hydrogen without lowering of substantial exhaust performance of a turbo molecular pump in an evacuating device. SOLUTION: A turbo molecular pump 19 is provided in an evacuating chamber 11a to make the ultimate pressure in the evacuating chamber 10<-1> Pa or less. The turbo molecular pump is fitted to the outside of an exhaust port 12 of the evacuating chamber, a cryovalve element 13 is installed in the exhaust port of the evacuating chamber, the cryovalve element 13 is provided with a hydrogen storage alloy 10 and a cooling panel 16 for discharging water molecules to the turbo molecular pump side, and a cold valve element part 15 is provided on the evacuating chamber side. The cryovalve element 13 is operated to open and close as a gate valve for controlling the exhaust operation of the evacuating chamber.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、真空排気装置に関
し、特に10ー1Pa以下の到達圧力を必要とする真空排
気装置に適した、高い排気性能を有するクライオターボ
分子ポンプの改良構造、および当該改良構造をさらに発
展させた構造に関する。
The present invention relates to relates to a vacuum exhaust device, particularly suitable for vacuum exhaust device that requires less pressure reached 10 over 1 Pa, an improved structure of the cryo-turbo molecular pump having high exhaust performance, and The present invention relates to a structure obtained by further developing the improved structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】真空排気すべき室(以下「真空排気室」
という)を10ー1Pa以下の圧力に排気すると、当該真
空排気室の壁面に付着していたガス分子(主に水分子)
が真空排気室の内部に放出される。従って、真空排気室
を10ー1Pa以下の圧力により早く真空排気するために
は、水分子に対する排気速度が大きい真空ポンプを用い
ることが必要となる。
2. Description of the Related Art A chamber to be evacuated (hereinafter, "evacuation chamber")
Is evacuated to a pressure of 10 -1 Pa or less, gas molecules (mainly water molecules) adhered to the wall surface of the vacuum evacuation chamber.
Is discharged into the evacuation chamber. Therefore, in order to evacuate the evacuation chamber to a pressure of 10 -1 Pa or less, it is necessary to use a vacuum pump having a high evacuation rate for water molecules.

【0003】一般的に、10ー1Pa以下の到達圧力を必
要とする真空排気装置の真空ポンプとしては、クライオ
ポンプやターボ分子ポンプが使用される。しかし、これ
らのポンプにはその排気原理に基づく利点と欠点があ
る。クライオポンプは水や水素に対する排気性能が高い
という利点がある反面、ため込み式の真空ポンプである
ため、いつかはため込んだ気体を再放出してリフレッシ
ュしてやらなければならず(当該リフレッシュ動作を以
下「再生」という)、長期間連続して使用し続けること
はできないという欠点がある。また、再生を行うのに時
間がかかるという欠点もある。ターボ分子ポンプは、気
体輸送式の真空ポンプであるため、長期間連続使用でき
るという利点がある反面、水や水素に対する排気性能は
クライオポンプに劣るという欠点がある。
In general, a cryopump or a turbo molecular pump is used as a vacuum pump of a vacuum evacuation apparatus requiring an ultimate pressure of 10 -1 Pa or less. However, these pumps have advantages and disadvantages based on their pumping principle. While a cryopump has the advantage of high exhaust performance for water and hydrogen, it is a built-in vacuum pump, so the stored gas must be re-discharged and refreshed someday (the refresh operation is referred to as " Regeneration)), and cannot be used continuously for a long time. There is also a disadvantage that it takes time to perform reproduction. The turbo-molecular pump is a gas transport type vacuum pump, and thus has an advantage that it can be used continuously for a long period of time, but has a disadvantage that its pumping performance for water and hydrogen is inferior to that of a cryopump.

【0004】そこで、真空排気装置の真空ポンプとし
て、クライオポンプとターボ分子ポンプの各々の欠点を
補うように構成された、図6に示すようなクライオター
ボ分子ポンプと呼ばれる複合型の真空ポンプが使用され
る場合もある。
Therefore, a combined vacuum pump called a cryo-turbo molecular pump as shown in FIG. 6 is used as a vacuum pump of an evacuation device, which is configured to make up for the respective drawbacks of the cryopump and the turbo-molecular pump. It may be done.

【0005】この複合型真空ポンプは、図6に示すごと
く、真空容器50の内部空間である真空排気室51の排
気口部52に、ターボ分子ポンプ53を直接に取り付け
ず、まずニップル54を取り付け、その下流側にターボ
分子ポンプ53を取り付けている。ニップル54の内部
には、約55〜160K程度の温度に冷却された筒型の
冷却パネル55が備えられる。かかる構成によれば、水
分子の排気は主に冷却パネル55で行い、その他の気体
の排気はターボ分子ポンプ53で行われるので、水分子
に対する排気速度を向上できると共に、長期間連続的に
使用できる。
In this combined vacuum pump, as shown in FIG. 6, a nipple 54 is first attached to an exhaust port 52 of a vacuum exhaust chamber 51, which is an internal space of a vacuum vessel 50, without directly attaching a turbo molecular pump 53. , A turbo molecular pump 53 is mounted on the downstream side. Inside the nipple 54, a cylindrical cooling panel 55 cooled to a temperature of about 55 to 160K is provided. According to this configuration, since the exhaust of water molecules is mainly performed by the cooling panel 55 and the exhaust of other gases is performed by the turbo-molecular pump 53, the exhaust speed for the water molecules can be improved and the water molecules can be continuously used for a long time. it can.

【0006】なお冷却パネル55は、例えばニップル5
4に取り付けられた冷凍機56により所定温度に冷却さ
れる。また57は排気口部52に設けられる例えば円板
状の仕切り弁、58は補助ポンプである。
The cooling panel 55 is, for example, a nipple 5
4 is cooled to a predetermined temperature by a refrigerator 56. Reference numeral 57 denotes a disk-shaped gate valve provided in the exhaust port 52, and 58 denotes an auxiliary pump.

【0007】また、他の従来装置の構成を図7に示す。
図7において、図6で説明した要素と実質的に同一のも
のには同一の符号を付している。この装置構成では、前
述したものと同様な冷却パネル55を真空排気室51内
に設けた構造となっている。この装置によっても、水分
子の排気は冷却パネル55で行い、水の排気速度を大き
くすることと、ターボ分子ポンプ53によって長期間連
続使用できることとを両立させている。
FIG. 7 shows the configuration of another conventional apparatus.
In FIG. 7, elements that are substantially the same as the elements described in FIG. 6 are given the same reference numerals. In this device configuration, a cooling panel 55 similar to that described above is provided in the vacuum exhaust chamber 51. Also with this device, water molecules are evacuated by the cooling panel 55, and both the increase in the water evacuating speed and the continuous use by the turbo molecular pump 53 for a long period of time are achieved.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来装置では、
次のような問題がある。ターボ分子ポンプの水に対する
排気性能は改善できるものの、水素に対する排気性能は
改善されない。また図6に示した従来装置では、ターボ
分子ポンプ53の上流側に水分子捕獲用の冷却パネル5
5を設けたために、この部分のコンダクタンスが低下
し、本来ターボ分子ポンプ53が持っている排気速度等
の性能が充分に発揮できなくなるという問題があった。
In the above-mentioned conventional apparatus,
There are the following problems. Although the exhaust performance of the turbo molecular pump for water can be improved, the exhaust performance for hydrogen is not improved. In the conventional apparatus shown in FIG. 6, a cooling panel 5 for capturing water molecules is provided upstream of the turbo molecular pump 53.
5, the conductance of this portion is reduced, and there is a problem that the performance of the turbo molecular pump 53 such as the exhaust speed cannot be sufficiently exhibited.

【0009】また図7に示した従来装置では、ターボ分
子ポンプ53の排気性能を阻害するようなことはないも
のの、真空排気室51を大気開放する場合には冷却パネ
ル55を常温まで昇温しなければならず、真空排気室5
1を大気開放するのに時間がかかるといった問題があっ
た。
In the conventional apparatus shown in FIG. 7, although the exhaust performance of the turbo-molecular pump 53 is not impaired, when the vacuum exhaust chamber 51 is opened to the atmosphere, the cooling panel 55 is heated to room temperature. Must be evacuated chamber 5
There was a problem that it took a long time to open 1 to the atmosphere.

【0010】本発明の目的は、上記の問題を解決するこ
とにあり、真空排気室の大気開放を自由に行えると共
に、ターボ分子ポンプの実質的な排気性能を低下させる
ことなく、水および水素に対する排気性能を向上させた
真空排気装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is possible to freely open the vacuum exhaust chamber to the atmosphere and to reduce water and hydrogen without substantially reducing the exhaust performance of the turbo-molecular pump. An object of the present invention is to provide a vacuum exhaust device with improved exhaust performance.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
真空排気装置は、上記目的を達成するため、次のように
構成される。
The vacuum evacuation apparatus according to the present invention is configured as follows to achieve the above object.

【0012】本発明(請求項1に対応)に係る真空排気
装置は、真空排気室にターボ分子ポンプを備えてなり、
真空排気室における到達圧力が10ー1Pa以下である。
ターボ分子ポンプは真空排気室の排気口の外側に取り付
けられる。本発明の特徴的構成は、真空排気室の排気口
に弁部材(以下「クライオ弁体」という)を設け、当該
クライオ弁体には、ターボ分子ポンプの側に水素吸蔵合
金と水分子を排気するのに適した温度に冷却された冷却
パネルとが設けられると共に、真空排気室の側に常温の
弁体部が設けられる。クライオ弁体は真空排気室の排気
動作を制御する仕切り弁として開閉動作するように構成
される。
[0012] An evacuation apparatus according to the present invention (corresponding to claim 1) includes a turbo molecular pump in an evacuation chamber,
Ultimate pressure in the vacuum exhaust chamber is less than 10-2 1 Pa.
The turbo molecular pump is mounted outside the exhaust port of the vacuum exhaust chamber. A characteristic configuration of the present invention is that a valve member (hereinafter, referred to as a “cryovalve”) is provided at an exhaust port of a vacuum exhaust chamber, and the cryogenic valve is configured to exhaust a hydrogen storage alloy and water molecules on a turbo molecular pump side. A cooling panel cooled to a temperature suitable for cooling is provided, and a normal temperature valve body is provided on the side of the vacuum exhaust chamber. The cryovalve is configured to open and close as a gate valve for controlling the evacuation operation of the evacuation chamber.

【0013】上記冷却パネルの冷却温度は、水が凝縮し
かつ他の気体が凝縮しない温度である必要があり、55
〜160Kの温度の範囲が適当である。
[0013] The cooling temperature of the cooling panel must be a temperature at which water condenses and other gases do not condense.
A temperature range of ~ 160K is suitable.

【0014】上記水素吸蔵合金は、表面が水分子で覆わ
れてしまうと水素吸蔵能力が低下するので、冷却パネル
と弁部材の間に設置されることが好ましく、また水分子
が直接に水素吸蔵合金に入射しないようにする必要があ
る。そこで、上記冷却パネルはシェブロン形状あるいは
ルーバー形状とすることが好ましい。このような形状に
冷却パネルを作ることにより、水素分子の通過確率(コ
ンダクタンス)を良好に保つと共に水分子を捕獲し易い
ようにしている。
If the surface of the hydrogen-absorbing alloy is covered with water molecules, the hydrogen-absorbing ability is reduced. Therefore, the hydrogen-absorbing alloy is preferably provided between the cooling panel and the valve member. It is necessary to prevent incidence on the alloy. Therefore, it is preferable that the cooling panel has a chevron shape or a louver shape. By making the cooling panel in such a shape, the passage probability (conductance) of hydrogen molecules is kept good, and water molecules are easily captured.

【0015】また水素吸蔵合金の温度は、好ましくは、
冷却パネルと熱接触状態に保持され、冷却パネルと実質
的に同等の温度を有する。また水素吸蔵合金の温度は、
断熱部材を介して冷却パネルに接続されるようにし、そ
の温度を常温に保持することも可能である。水素吸蔵合
金は、常温でも水素吸蔵能力を有し、また冷却すること
によりさらに水素吸蔵能力が向上する。
The temperature of the hydrogen storage alloy is preferably
It is kept in thermal contact with the cooling panel and has substantially the same temperature as the cooling panel. The temperature of the hydrogen storage alloy is
It is also possible to connect to a cooling panel via a heat insulating member and to maintain the temperature at room temperature. The hydrogen storage alloy has a hydrogen storage capacity even at room temperature, and the hydrogen storage capacity is further improved by cooling.

【0016】水素吸蔵合金はある量の水素を吸蔵する
と、吸蔵能力が低下するので、いつかは再生を行う必要
がある。この再生は、実用的には水素吸蔵合金を300
℃以上の高温とする必要がある。しかしながら、冷凍機
の耐熱温度は一般的に低いため、冷凍機やその周辺構成
部材に対する再生の際の熱の影響を低減するように、水
素吸蔵合金と冷却パネルとを断熱部材にて接続する場合
もある。
When a hydrogen storage alloy stores a certain amount of hydrogen, its storage capacity is reduced, so it is necessary to regenerate it someday. This regeneration is practically performed by using the hydrogen storage alloy for 300 hours.
The temperature must be higher than ℃. However, since the heat resistance temperature of the refrigerator is generally low, when the hydrogen storage alloy and the cooling panel are connected by a heat insulating member so as to reduce the influence of heat during regeneration on the refrigerator and its peripheral components. There is also.

【0017】また、水素吸蔵合金の再生が容易に行える
ように、弁体部の水素吸蔵合金側の部分に加熱器を設け
ることが好ましい。
Further, it is preferable to provide a heater at a portion of the valve body on the side of the hydrogen storage alloy so that the hydrogen storage alloy can be easily regenerated.

【0018】さらに、通常使用時と再生時のいずれの場
合にも弁体部はほぼ常温である必要があるため、好まし
くは水素吸蔵合金と弁体部は断熱部材で接続している。
Further, the valve body needs to be at approximately room temperature in both normal use and regeneration, so that the hydrogen storage alloy and the valve body are preferably connected by a heat insulating member.

【0019】冷却パネルは伝熱部材を介して冷凍手段に
接続され、冷却される。当該伝熱部材は、通常、好まし
くは変形自在性を有する部材で構成される。冷凍機の耐
熱温度が低く、再生時の熱の影響が問題となる場合に
は、伝熱部材を剛性部材で構成し、クライオ弁体を冷凍
機に熱負荷がかからないような再生位置に移動させて再
生することが好ましい。
The cooling panel is connected to refrigeration means via a heat transfer member and is cooled. The heat transfer member is usually preferably formed of a member having deformability. If the heat resistance of the refrigerator is low and the effect of heat during regeneration becomes a problem, the heat transfer member is made of a rigid member, and the cryogenic valve is moved to the regeneration position where heat load is not applied to the refrigerator. It is preferable to regenerate.

【0020】上記クライオ弁体は、真空排気室の内部に
設けられ、位置移動機構により密閉位置と排気位置のい
ずれかに自在に変位させることができるよう構成されて
いる。当該排気位置は真空排気室内としている。また冷
凍機の耐熱温度が低く、再生時の熱の影響が問題となる
場合には、上記のごとく、変位位置を、密閉位置と排気
位置と再生位置のいずれかにすることもできる。
The cryogenic valve body is provided inside a vacuum exhaust chamber, and is configured to be freely displaceable to a closed position or an exhaust position by a position moving mechanism. The evacuation position is in a vacuum evacuation chamber. When the heat resistance of the refrigerator is low and the influence of heat during regeneration becomes a problem, the displacement position can be set to any of the closed position, the exhaust position, and the regeneration position as described above.

【0021】上記冷凍手段は、真空排気室の外側に配置
されることが好ましく、例えば冷凍機が使用される。
The refrigeration means is preferably arranged outside the vacuum evacuation chamber. For example, a refrigerator is used.

【0022】上記の構成において、クライオ弁体を備え
た真空排気装置では、クライオ弁体を閉じると、真空排
気室側に面する弁体部は常温であるため、従来装置のご
とき真空排気室の大気開放時における問題は発生しな
い。また、真空排気室を真空排気する場合はクライオ弁
体が排気位置に移動することにより真空排気室と真空ポ
ンプの間が開放されて真空ポンプにより真空排気室の真
空排気が行われるが、この際、水分子に対して排気能力
を持つ冷却パネルと水素分子に対して排気能力を持つ水
素吸蔵合金が真空排気室内に露出されるので、真空ポン
プの排気能力に加えて、水と水素に対する排気性能を大
きくすることができる。またクライオ弁体は、従来の仕
切り弁と比べ、その寸法形状を著しく大きくするもので
はないので、真空排気装置に対する形状的な制約を大き
くするものではない。さらに、前述の従来装置では、タ
ーボ分子ポンプの上流側のコンダクタンスが低下する
が、本発明ではターボ分子ポンプの実質的な真空排気性
能をあまり低下させることはない。
In the above configuration, in the vacuum exhaust device provided with the cryogenic valve, when the cryogenic valve is closed, the valve portion facing the vacuum exhaust chamber is at room temperature. There is no problem when opening to the atmosphere. When the vacuum exhaust chamber is evacuated, the cryogenic valve moves to the exhaust position to open the space between the vacuum exhaust chamber and the vacuum pump, and the vacuum pump evacuates the vacuum exhaust chamber. In addition to the exhaust capacity of the vacuum pump, the cooling panel that has the exhaust capability for water molecules and the hydrogen storage alloy that has the exhaust capability for hydrogen molecules are exposed in the vacuum exhaust chamber. Can be increased. In addition, the cryogenic valve does not significantly increase the size and shape as compared with the conventional gate valve, and thus does not increase the shape restriction on the vacuum exhaust device. Further, in the above-described conventional apparatus, the conductance on the upstream side of the turbo-molecular pump is reduced. However, in the present invention, the substantial evacuation performance of the turbo-molecular pump is not significantly reduced.

【0023】またクライオ弁体は、実際にはクライオポ
ンプと同様にため込み式のポンプであるので、ターボ分
子ポンプを単体で使用する場合と同様に長期間連続使用
できないが、積極的に水や水素を真空排気装置に導入す
る場合を除くと、真空排気装置の壁面から放出される水
や水素の量、あるいはシール部材等からの透過により真
空排気装置内に浸入する水や水素の量は極小量であるた
めクライオポンプほど頻繁に再生を必要とするものでは
ない。従って、実質的にはターボ分子ポンプを単体で用
いる場合に近い使い勝手で使用できる。
Further, since the cryogenic valve is actually a built-in pump like a cryopump, it cannot be used continuously for a long period of time as in the case of using a turbo molecular pump alone. Except when introducing hydrogen into the evacuation system, the amount of water or hydrogen released from the wall of the evacuation system or the amount of water or hydrogen entering the evacuation system due to permeation from a sealing member or the like is extremely small. Because of its volume, it does not require regeneration as frequently as a cryopump. Accordingly, the turbo molecular pump can be used with practical convenience close to the case where the turbo molecular pump is used alone.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を添付
された図1〜図5に基づいて説明する。図1〜図3は本
発明の第1の実施形態を示す。図1はクライオ弁体を排
気位置に移動した状態を示し、図2はクライオ弁体を密
閉位置に移動した状態を示し、図3はクライオ弁体の移
動機構を示す。第1の実施形態では、耐熱温度が充分に
高い冷凍機が使用される例を示している。また図4と図
5は本発明の第2の実施形態を示し、耐熱温度の低い冷
凍機が使用される例を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention. 1 shows a state in which the cryogenic valve is moved to the exhaust position, FIG. 2 shows a state in which the cryogenic valve is moved to the closed position, and FIG. 3 shows a moving mechanism of the cryogenic valve. The first embodiment shows an example in which a refrigerator having a sufficiently high heat-resistant temperature is used. FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the present invention, in which a refrigerator having a low heat-resistant temperature is used.

【0025】図1〜図3を参照して第1実施形態を説明
する。図1において、真空容器11は内部が真空排気さ
れ、その結果、内部に真空排気室11aが形成される。
真空容器11の下壁の例えば中央部には円形の開口部
(排気口)12が形成され、開口部12の外側に真空ポ
ンプ装置部が装備される。開口部12における内側の箇
所には弁部材13が設けられる。この弁部材13を、そ
の構造上の特徴から、以下では「クライオ弁体」と呼
ぶ。クライオ弁体13は開口部12の直径よりも大きな
直径を有する仕切り弁部材であり、例えば図3に示され
るよく知られた移動機構によって支持される。当該移動
機構によって、クライオ弁体13は、開口部12に対し
て接近したり(図示例では下動)あるいは離れたり(図
示例では上動)するように設けられる。図1は、クライ
オ弁体13が上方に変位し、開口部12が開いた状態を
示している。この図示例では、クライオ弁体13は上限
位置に存在し、最も開放された排気位置に設定されてい
る。なおクライオ弁体13の排気位置は上限位置に限定
されない。中間的な開放状態である位置であっても排気
位置として用いることもできる。他方、図2は、クライ
オ弁体13が下方に変位し、クライオ弁体13の外周部
が、開口部12の周縁部に、当該周縁部に設けたシール
部材(Oリング等)14を介して接触し、開口部12が
閉じた状態を示している。このときクライオ弁体13は
下限位置に存在し、密閉状態が作られる。
The first embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the inside of a vacuum vessel 11 is evacuated, and as a result, an evacuated chamber 11a is formed inside.
A circular opening (exhaust port) 12 is formed, for example, at the center of the lower wall of the vacuum vessel 11, and a vacuum pump device is provided outside the opening 12. A valve member 13 is provided at an inner portion of the opening 12. This valve member 13 is hereinafter referred to as a “cryovalve” due to its structural characteristics. The cryogenic valve body 13 is a gate valve member having a diameter larger than the diameter of the opening 12, and is supported by, for example, a well-known moving mechanism shown in FIG. By the moving mechanism, the cryogenic valve body 13 is provided so as to approach (downward in the illustrated example) or move away from the opening 12 (upward in the illustrated example). FIG. 1 shows a state in which the cryogenic valve body 13 is displaced upward and the opening 12 is opened. In the illustrated example, the cryovalve 13 is located at the upper limit position and is set to the most open exhaust position. Note that the exhaust position of the cryogenic valve 13 is not limited to the upper limit position. Even the intermediate open position can be used as the exhaust position. On the other hand, FIG. 2 shows that the cryogenic valve 13 is displaced downward, and the outer peripheral portion of the cryogenic valve 13 is provided on the peripheral portion of the opening 12 via a sealing member (such as an O-ring) 14 provided on the peripheral portion. It shows a state in which the contact is made and the opening 12 is closed. At this time, the cryovalve 13 is at the lower limit position, and a closed state is created.

【0026】真空排気が必要ない場合には、図2に示す
通り、クライオ弁体13がシール部材14に密着するこ
とにより、真空排気室11aと真空ポンプ装置部との間
を気密に保持して、隔離する。また、真空排気室11a
の真空排気が必要な場合には、クライオ弁体13が上方
の所定位置まで移動し、真空排気室11aが真空ポンプ
装置部により真空排気できるように構成される。
When vacuum evacuation is not required, as shown in FIG. 2, the cryovalve 13 is brought into close contact with the seal member 14 to keep the space between the vacuum evacuation chamber 11a and the vacuum pump unit airtight. , Quarantine. In addition, the evacuation chamber 11a
When the vacuum evacuation is required, the cryogenic valve body 13 is moved to a predetermined upper position, and the vacuum evacuation chamber 11a can be evacuated by the vacuum pump device.

【0027】ここで、図3に従ってクライオ弁体13の
移動機構を説明する。クライオ弁体13は、少なくとも
2本の支柱41で支持されている。支柱41は、真空容
器11の下壁から外へ延設され、下端には板状のピスト
ン材42が取り付けられ、ピストン材42の周囲には滑
りシール材(Oリング等)43が固定される。真空容器
11の下壁の外側にはシリンダ44が設けられ、シリン
ダ44の内部には、上記ピストン材42が配置されるシ
リンダ室45が形成される。シリンダ室45の壁部と支
柱41との間には滑りシール材46が配置され、かつそ
の上側にはベローズ47が取り付けられる。シリンダ室
45におけるピストン材42の両側には弁48a,48
bの各々を介して空気を自由に出し入れすることができ
る。弁48a,48bの開閉を制御し、空気を供給・排
出することにより、シリンダ室45におけるピストン材
42の位置を制御し、クライオ弁体13の位置を変更す
ることができる。またクライオ弁体13の位置を確認す
るため、シリンダ室45の外側には3つの位置センサ4
9が付設される。かかる移動機構はクライオ弁体13の
位置を変位させる位置変位機構の一例であり、位置変位
機構自体の構成は任意である。
Here, the moving mechanism of the cryovalve 13 will be described with reference to FIG. The cryovalve 13 is supported by at least two columns 41. The column 41 extends outward from the lower wall of the vacuum vessel 11, and a plate-like piston member 42 is attached to the lower end thereof, and a sliding seal member (such as an O-ring) 43 is fixed around the piston member 42. . A cylinder 44 is provided outside the lower wall of the vacuum vessel 11, and a cylinder chamber 45 in which the piston member 42 is disposed is formed inside the cylinder 44. A sliding seal member 46 is disposed between the wall of the cylinder chamber 45 and the column 41, and a bellows 47 is attached above the sliding seal member 46. Valves 48a, 48 are provided on both sides of the piston member 42 in the cylinder chamber 45.
Air can freely enter and exit through each of b. By controlling the opening and closing of the valves 48a and 48b and supplying and discharging air, the position of the piston member 42 in the cylinder chamber 45 can be controlled, and the position of the cryogenic valve 13 can be changed. In order to confirm the position of the cryovalve 13, three position sensors 4 are provided outside the cylinder chamber 45.
9 is attached. Such a moving mechanism is an example of a position displacement mechanism for displacing the position of the cryogenic valve body 13, and the configuration of the position displacement mechanism itself is arbitrary.

【0028】次にクライオ弁体13の構造を説明する。
クライオ弁体13は、所要の厚みの円盤形態を有する弁
体部15と、この弁体部15の、開口部12側の表面
(図1中、下面)に形成された円形凹所15aの内部に
配置された冷却パネル16および水素吸蔵合金10とか
ら構成される。当該凹所15aの直径は開口部12の直
径とほぼ等しい。冷却パネル16は、銅等の熱伝導良好
な物質により形成される。水素吸蔵合金10は板状であ
って、好ましくは冷却パネル16に接触した状態で設け
られる。水素吸蔵合金10は、材料的には、例えばZr
−V−Feが使用される。また水素吸蔵合金は、大きく
分けると、Ca,Mgのグループ、Ti,Zr,V,N
bのグループ、希土類グループ、Pbグループ等の各種
のものが存在する。一体的に取り付けられた水素吸蔵合
金10と冷却パネル16は、断熱材で作られた保持体1
7を介して弁体部15に固定される。また凹所15aに
はランプヒータ等の加熱器25が配置される。なお図1
において、加熱器25に加熱電力を供給するための電源
および給電線の図示は省略されている。また弁体部15
と水素吸蔵合金10の間には狭い空間が形成される。
Next, the structure of the cryovalve 13 will be described.
The cryovalve 13 has a valve body 15 having a disk shape with a required thickness, and a circular recess 15a formed on a surface (a lower surface in FIG. 1) of the valve body 15 on the opening 12 side. The cooling panel 16 and the hydrogen-absorbing alloy 10 arranged at the same position. The diameter of the recess 15 a is substantially equal to the diameter of the opening 12. The cooling panel 16 is formed of a material having good heat conductivity such as copper. The hydrogen storage alloy 10 has a plate shape, and is preferably provided in contact with the cooling panel 16. The hydrogen storage alloy 10 is made of, for example, Zr.
-V-Fe is used. Hydrogen storage alloys are roughly divided into Ca and Mg groups, Ti, Zr, V, and N.
There are various types such as group b, rare earth group, Pb group and the like. The hydrogen storage alloy 10 and the cooling panel 16 which are integrally mounted are attached to the holder 1 made of a heat insulating material.
7 is fixed to the valve body 15. A heater 25 such as a lamp heater is disposed in the recess 15a. FIG. 1
In FIG. 2, a power supply and a power supply line for supplying heating power to the heater 25 are not shown. The valve body 15
A narrow space is formed between the metal alloy and the hydrogen storage alloy 10.

【0029】真空容器11の下側に設けられた真空ポン
プ装置部は、開口部12の下側周縁部に取り付けられた
冷凍機取付け用のニップル18と、このニップル18の
下部に固定されるターボ分子ポンプ19と、ニップル1
8の筒状の側方突起部18aに取り付けられた冷却パネ
ル用冷凍機20と、ドライポンプや油回転ポンプ等の補
助ポンプ24とから構成される。真空容器11とニップ
ル18との間、ニップル18の側方突起部18aと冷凍
機20との間には、それぞれ、シール部材21,22が
介設される。冷凍機20の先部20aは、側方突起部1
8aの内部スペースを通ってニップル18の内部空間ま
で延びている。
A vacuum pump unit provided below the vacuum vessel 11 includes a nipple 18 for mounting a refrigerator attached to a lower peripheral edge of the opening 12 and a turbo fixed to a lower portion of the nipple 18. Molecular pump 19 and nipple 1
8 comprises a cooling panel refrigerator 20 attached to the cylindrical side projection 18a and an auxiliary pump 24 such as a dry pump or an oil rotary pump. Seal members 21 and 22 are interposed between the vacuum vessel 11 and the nipple 18 and between the side projection 18a of the nipple 18 and the refrigerator 20, respectively. The tip portion 20a of the refrigerator 20 is provided with the side protrusion 1
It extends through the internal space of 8a to the internal space of the nipple 18.

【0030】上記クライオ弁体13の冷却パネル16
は、伝熱部材23によって冷凍機20の上記先部20a
に接続される。冷却パネル16と冷凍機20とは、伝熱
部材23によって熱接触が良好な状態に保たれる。この
伝熱部材23は、例えば銅製繊維を用いて作られ、熱伝
導が良好で、かつクライオ弁体13の上下の位置変位に
対して十分に対応できる長さと自由度を持っている。伝
熱部材23は、クライオ弁体13の位置に応じて自由に
変形するという変形自由性を有している。伝熱部材23
の状態に関し、図1は最も延びた状態を示し、図2では
最も撓んだ状態を示している。
The cooling panel 16 of the cryovalve 13
Is connected by the heat transfer member 23 to the tip portion 20a of the refrigerator 20.
Connected to. Cooling panel 16 and refrigerator 20 are kept in good thermal contact with heat transfer member 23. The heat transfer member 23 is made of, for example, a copper fiber, has good heat conduction, and has a length and a degree of freedom that can sufficiently cope with a vertical displacement of the cryogenic valve 13. The heat transfer member 23 has deformation flexibility such that the heat transfer member 23 is freely deformed in accordance with the position of the cryogenic valve 13. Heat transfer member 23
1 shows the most extended state and FIG. 2 shows the most bent state.

【0031】水素吸蔵合金10と弁体部15は保持体1
7で結合されると共に、その間の空間部は、真空排気室
11aが真空排気される間は当然真空となる。またクラ
イオ弁体13が閉じた状態では、ターボ分子ポンプ19
等により排気されて真空となっているため、水素吸蔵合
金10と冷却パネル16は真空断熱された状態にある。
従って、冷却パネル16と水素吸蔵合金10を、冷凍機
20によって例えば55〜160Kの温度に冷却して
も、弁体部15は常温を保つことができる。
The hydrogen storage alloy 10 and the valve body 15 are
7, and the space therebetween is evacuated while the evacuation chamber 11a is evacuated. When the cryovalve 13 is closed, the turbo molecular pump 19
The hydrogen storage alloy 10 and the cooling panel 16 are vacuum-insulated because they are evacuated to a vacuum.
Therefore, even if the cooling panel 16 and the hydrogen storage alloy 10 are cooled by the refrigerator 20 to a temperature of, for example, 55 to 160K, the valve body 15 can be kept at a normal temperature.

【0032】冷却パネル16を冷却すべき温度について
は、160Kにおける水の平衡蒸気圧は10ー4Pa程度
であり、真空排気装置として10ー4Pa程度の到達圧力
が必要なものであれば、冷却パネル16の温度は160
K以下でよい。しかし、実際にはさらに低い到達圧力を
必要とする場合が多いので、冷却パネル16の温度は、
水の平衡蒸気圧が10ー9Pa以下となる120K以下と
することが望ましい。また、冷却パネル16に水以外の
気体が凝縮すると、凝縮した気体固有の平衡蒸気圧特性
に基づき冷却パネル16の温度におけるその気体の平衡
蒸気圧によって真空排気室11aの圧力が決定されてし
まう。そこで、冷却パネル16の温度は、水以外の気体
が凝縮しないように、例えば通常主に排気する気体であ
る窒素や酸素やアルゴン等の気体の平衡蒸気圧が100
Pa以上となる55K以上の温度とする必要がある。
[0032] For to be cooled the cooling panel 16 temperature, the equilibrium vapor pressure of water at 160K is about 10 @ 4 Pa, as long as required ultimate pressure of about 10 @ 4 Pa as a vacuum exhaust device, The temperature of the cooling panel 16 is 160
It may be K or less. However, since a lower pressure ultimately is often required in practice, the temperature of the cooling panel 16 is
Equilibrium vapor pressure of water is preferably less than or equal to 120K to be less than 10 over 9 Pa. Further, when a gas other than water condenses on the cooling panel 16, the pressure in the evacuation chamber 11a is determined by the equilibrium vapor pressure of the gas at the temperature of the cooling panel 16 based on the equilibrium vapor pressure characteristic of the condensed gas. Therefore, the temperature of the cooling panel 16 is set to, for example, an equilibrium vapor pressure of a gas such as nitrogen, oxygen, or argon, which is usually mainly exhausted, by 100, so that gases other than water do not condense.
It is necessary to set the temperature to 55K or more which becomes Pa or more.

【0033】真空容器を排気して真空にする場合には、
通常、油回転ポンプやドライポンプ等の粗引きポンプ
(上記補助ポンプ24に対応)により容器内部を10P
a〜数10Paまで粗引き排気を行い、その後に仕切り
弁を開いてターボ分子ポンプやクライオポンプによる真
空排気を行う。このことを本実施形態について述べれ
ば、真空容器11の内部空間は補助ポンプ24で10P
aから数10Paまで粗引き排気され、その後に、クラ
イオ弁体13を開いて、ターボ分子ポンプ19によって
真空排気が行われる。従って、クライオ弁体13を開く
と、その冷却パネル16は、10Pa〜数10Paの圧
力の真空容器11の内部空間に変位することになる。こ
のとき、真空排気室内にある気体の分圧が冷却パネル1
6の温度におけるその気体の平衡蒸気圧より高いと、冷
却パネル16にその気体が凝縮する。このため、冷却パ
ネル16の温度は、主に排気する気体の平衡蒸気圧が1
0Pa〜数10Paよりも高い、例えば100Pa以上
であることを基準として55K以上とする必要がある。
When the vacuum vessel is evacuated to a vacuum,
Normally, the interior of the container is reduced to 10 P
After rough evacuation is performed to a to several tens Pa, the gate valve is opened and vacuum evacuation is performed using a turbo molecular pump or a cryopump. According to this embodiment, the internal space of the vacuum vessel 11 is reduced to 10 P by the auxiliary pump 24.
The gas is roughly evacuated from a to several tens Pa. Thereafter, the cryogenic valve body 13 is opened, and vacuum evacuation is performed by the turbo molecular pump 19. Therefore, when the cryogenic valve body 13 is opened, the cooling panel 16 is displaced into the internal space of the vacuum vessel 11 having a pressure of 10 Pa to several tens Pa. At this time, the partial pressure of the gas in the evacuation chamber is reduced by the cooling panel 1.
Above the equilibrium vapor pressure of the gas at the temperature of 6, the gas condenses on the cooling panel 16. For this reason, the temperature of the cooling panel 16 is set such that the equilibrium vapor pressure of the gas mainly exhausted is 1 unit.
It is necessary to set the pressure to 55 K or more on the basis of 0 Pa to higher than several tens Pa, for example, 100 Pa or more.

【0034】以上より、冷却パネル16が水分子のみを
有効に排気するためには、その温度を55〜120Kに
保つ必要がある。また真空排気装置の圧力条件が10ー4
Pa程度である場合には55〜160Kでもよい。
As described above, in order for the cooling panel 16 to effectively exhaust only water molecules, the temperature must be maintained at 55 to 120K. Also, the pressure condition of the vacuum exhaust system is 10-4
When it is about Pa, it may be 55 to 160K.

【0035】上記構成とすることにより、仕切り弁であ
るクライオ弁体13が排気位置に移動したときは、クラ
イオ弁体13の冷却パネル16は、この冷却パネル16
の径と同じ吸気口径をもつクライオポンプとほぼ同等の
排気速度にて水分子を排気する能力を有することにな
る。また水素に関しては、ターボ分子ポンプ19の水素
排気性能に加えて、水素吸蔵合金10によって吸蔵排気
される。従って、上記構成によれば、水と水素の排気性
能を格段に向上させた真空排気装置が実現される。
With the above configuration, when the cryogenic valve body 13 serving as the gate valve moves to the exhaust position, the cooling panel 16 of the cryogenic valve body 13
Will have the ability to pump out water molecules at a pumping speed almost equal to that of a cryopump having an inlet diameter equal to the diameter of the cryopump. Hydrogen is stored and exhausted by the hydrogen storage alloy 10 in addition to the hydrogen exhaust performance of the turbo molecular pump 19. Therefore, according to the above configuration, a vacuum evacuation apparatus having significantly improved water and hydrogen evacuation performance is realized.

【0036】クライオ弁体13に設けられた水素吸蔵合
金10と冷却パネル16を再生する場合には、例えば、
弁体部15に取り付けられた加熱器25を発熱させ、そ
の熱によって水素吸蔵合金10を加熱する。この際、実
用的には、水素吸蔵合金10は300℃以上に加熱され
る。このため、もしターボ分子ポンプ19やその付近の
構成部材等への輻射熱の影響が問題となる場合には、水
素吸蔵合金10と冷却パネル16を断熱部材(図示せ
ず)を介して接続し、この断熱部材によって冷却パネル
16の温度上昇を抑えることにより、ターボ分子ポンプ
等への輻射熱の影響を低減できる。ただし、このとき、
水素吸蔵合金10の動作温度が常温となるので、水素吸
蔵能力が常温レベルまで低下するが、水素吸蔵合金10
は常温でも水素に対して充分に大きな排気能力を有して
いるので問題はない。また、かかる構成によっても、周
囲の構成部材の耐熱温度が不十分な場合には、水素吸蔵
合金10の再生の際に冷凍機20を運転し、輻射熱をい
っそう低減するように構成することもできる。
When regenerating the hydrogen storage alloy 10 and the cooling panel 16 provided on the cryogenic valve body 13, for example,
The heater 25 attached to the valve body 15 generates heat, and the heat heats the hydrogen storage alloy 10. At this time, practically, the hydrogen storage alloy 10 is heated to 300 ° C. or higher. For this reason, if the influence of radiant heat on the turbo molecular pump 19 and the components near it becomes a problem, the hydrogen storage alloy 10 and the cooling panel 16 are connected via a heat insulating member (not shown), By suppressing the temperature rise of the cooling panel 16 by this heat insulating member, it is possible to reduce the influence of radiant heat on the turbo molecular pump and the like. However, at this time,
Since the operating temperature of the hydrogen storage alloy 10 is at room temperature, the hydrogen storage capacity is reduced to the room temperature level.
Has no problem because it has a sufficiently large exhaust capacity for hydrogen even at room temperature. In addition, even with such a configuration, when the heat resistance temperature of the surrounding components is insufficient, the refrigerator 20 can be operated at the time of regeneration of the hydrogen storage alloy 10 so as to further reduce radiant heat. .

【0037】次に図4と図5に従って、冷凍機の耐熱温
度が充分でない場合の第2の実施形態を説明する。図4
で、(a)はクライオ弁体が密閉位置にあるとき、
(b)はクライオ弁体が排気位置にあるとき、(c)は
クライオ弁体が再生位置にあるときをそれぞれ示してい
る。図4において、前述の実施形態で説明した要素と実
質的に同一の要素には同一の符号が付されている。
Next, a second embodiment in which the heat-resistant temperature of the refrigerator is not sufficient will be described with reference to FIGS. FIG.
(A) when the cryovalve is in the closed position,
(B) shows when the cryogenic valve is at the exhaust position, and (c) shows when the cryogenic valve is at the regeneration position. In FIG. 4, substantially the same elements as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals.

【0038】図4に示す通り、冷却パネル16には下部
に伝熱部材31が取り付けられる。伝熱部材31は、例
えば銅棒等の熱伝導良好でかつ剛性を有する棒状部材で
形成される。他方、冷凍機30の先部30aには滑り保
持部材32が例えば鉛直方向に取り付けられ、冷凍機3
0に熱接触良好に接続されている。伝熱部材31は、滑
り保持部材32に接触できる状態に配置され、かつ一定
範囲で接触状態を保持しながら上下動できるように設け
られている。詳しくは、伝熱部材31は、クライオ弁体
13の密閉位置(図4(a)に示す)と排気位置(図4
(b)に示す)で滑り保持部材32に接触し、再生位置
(図4(c)に示す)では滑り保持部材32から離れる
ように構成される。従って、クライオ弁体13の密閉位
置(図4(a))と排気位置(図4(b))で、伝熱部
材31と滑り保持部材32の構成によって、冷却パネル
16は冷凍機30によって冷却される。その他の構成要
素は、前述の第1の実施形態と同じである。
As shown in FIG. 4, a heat transfer member 31 is attached to the lower part of the cooling panel 16. The heat transfer member 31 is formed of a rod-shaped member having good heat conduction and rigidity, such as a copper rod. On the other hand, a sliding holding member 32 is attached to the tip portion 30a of the refrigerator 30, for example, in a vertical direction.
0 for good thermal contact. The heat transfer member 31 is arranged so as to be able to contact the slide holding member 32 and is provided so as to be able to move up and down while maintaining the contact state within a certain range. More specifically, the heat transfer member 31 is provided between the closed position (shown in FIG. 4A) of the cryogenic valve 13 and the exhaust position (FIG. 4A).
(Shown in FIG. 4 (b)) so as to come into contact with the slide holding member 32 and to separate from the slide holding member 32 at the reproduction position (shown in FIG. Therefore, the cooling panel 16 is cooled by the refrigerator 30 at the closed position (FIG. 4A) and the exhaust position (FIG. 4B) of the cryovalve 13 due to the configuration of the heat transfer member 31 and the slide holding member 32. Is done. Other components are the same as those in the first embodiment.

【0039】図5は伝熱部材31と滑り保持部材32の
接触構造を具体的に示す。図5において、(a)は縦断
面図、(b)は要部側面図、(c)は下面図である。滑
り保持部材32は、枠体を形成する保持部材33と、保
持部材33にバネ34を介して取り付けられた2つの滑
り板35とから構成される。保持部材33は、冷凍機3
0の先部30aに固定される。棒状の伝熱部材31は、
その下端が2つの滑り板35に挟まれており、押し付け
られるような状態の滑り板35と接触している。かかる
構造によって、伝熱部材31は滑り保持部材32に接触
し、かつ接触状態を保持したまま軸方向に移動すること
ができる。
FIG. 5 specifically shows a contact structure between the heat transfer member 31 and the slide holding member 32. 5A is a longitudinal sectional view, FIG. 5B is a side view of a main part, and FIG. 5C is a bottom view. The slide holding member 32 includes a holding member 33 forming a frame, and two slide plates 35 attached to the holding member 33 via a spring 34. The holding member 33 includes the refrigerator 3
0 is fixed to the leading end 30a. The rod-shaped heat transfer member 31
The lower end is sandwiched between the two sliding plates 35 and is in contact with the sliding plate 35 in a state where it can be pressed. With such a structure, the heat transfer member 31 can contact the slide holding member 32 and move in the axial direction while maintaining the contact state.

【0040】上記構成によれば、水素吸蔵合金10を再
生する場合には、図4(c)に示すように、クライオ弁
体13は再生位置へ移動し、伝熱部材31は熱接触が良
好な滑り保持部材32から離れるので、冷凍機30への
熱の影響は大きく低減される。また前述した通り、水素
吸蔵合金10と冷却パネル16の間を断熱部材で接続す
ることにより、再生時の熱の影響を、さらに低減するこ
ともできる。
According to the above configuration, when the hydrogen storage alloy 10 is regenerated, as shown in FIG. 4C, the cryogenic valve 13 moves to the regenerating position, and the heat transfer member 31 has good thermal contact. Since it is separated from the slip holding member 32, the influence of heat on the refrigerator 30 is greatly reduced. Further, as described above, by connecting the hydrogen storage alloy 10 and the cooling panel 16 with a heat insulating member, the influence of heat during regeneration can be further reduced.

【0041】前述の第1および第2の実施形態では、ク
ライオ弁体13の冷却パネル16が弁体部15より飛び
出た構造になっているが、冷却パネル16が弁体部15
の内部に納まるように構成することもできる。また上記
実施形態では、真空ポンプ側に冷却パネル用の冷凍機2
0,30を設置しているが、冷凍機を気密構造として作
製し、クライオ弁体13の上部に装着することもでき
る。この構成によっても同様の効果を得られる。さら
に、クライオ弁体13の冷却パネル16や水素吸蔵合金
10を冷却するための冷凍手段として各種の冷凍機を使
用できるし、また液体窒素等の冷媒を循環する方式によ
り冷却しても同様の効果が得られる。
In the first and second embodiments described above, the cooling panel 16 of the cryovalve 13 has a structure that protrudes from the valve body 15, but the cooling panel 16 is
It can also be configured to fit inside. In the above embodiment, the refrigerator 2 for the cooling panel is provided on the vacuum pump side.
Although 0 and 30 are installed, the refrigerator can be manufactured as an airtight structure and mounted on the upper portion of the cryoplast 13. With this configuration, a similar effect can be obtained. Further, various types of refrigerators can be used as a cooling unit for cooling the cooling panel 16 of the cryogenic valve body 13 and the hydrogen storage alloy 10, and the same effect can be obtained even if cooling is performed by circulating a refrigerant such as liquid nitrogen. Is obtained.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、真空排気室の仕切り弁として、真空ポンプ装置部
側に水分子を排気するのに適した温度に冷却された冷却
パネルと、真空排気室側に常温の弁体部と、さらに冷却
パネルに付設した当該冷却パネルと弁体部の間に位置す
る水素吸蔵合金とからなるクライオ弁体を設けるように
したため、真空排気室の大気開放を自由に行えると共
に、真空ポンプの排気性能を低下させることなく水と水
素に対する排気性能を格段に向上させた真空排気装置を
実現できる。
As apparent from the above description, according to the present invention, a cooling panel cooled to a temperature suitable for exhausting water molecules to the vacuum pump device side as a gate valve of a vacuum exhaust chamber. Because a room temperature valve body portion is provided on the vacuum exhaust chamber side, and a cryogenic valve body made of a hydrogen storage alloy which is further provided between the cooling panel and the valve body portion attached to the cooling panel is provided, It is possible to realize a vacuum exhaust device that can freely open to the atmosphere and that has significantly improved exhaust performance for water and hydrogen without lowering the exhaust performance of the vacuum pump.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る真空排気装置の第1の実施形態の
概略構成を示し、クライオ弁体が望ましい排気位置に変
位した状態を示す部分縦断面図である。
FIG. 1 is a partial vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a first embodiment of a vacuum exhaust device according to the present invention, showing a state in which a cryogenic valve body is displaced to a desired exhaust position.

【図2】第1の実施形態において、クライオ弁体が気密
保持位置(下限の全閉位置)に変位した状態を示す部分
縦断面図である。
FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view showing a state in which the cryogenic valve body is displaced to an airtight holding position (a lower limit fully closed position) in the first embodiment.

【図3】クライオ弁体の移動機構の一例を示す構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of a moving mechanism of a cryovalve.

【図4】本発明に係る真空排気装置の第2の実施形態の
概略構成を示した拡大要部縦断面図であり、(a)はク
ライオ弁体が密閉位置にあるとき、(b)はクライオ弁
体が排気位置にあるとき、(c)はクライオ弁体が再生
位置にあるときをそれぞれ示している。
FIGS. 4A and 4B are enlarged longitudinal sectional views showing a schematic configuration of a second embodiment of the vacuum evacuation apparatus according to the present invention, wherein FIG. 4A is when the cryovalve is in a closed position, and FIG. (C) shows the case where the cryogenic valve is at the exhaust position, and (c) shows the case where the cryogenic valve is at the regeneration position.

【図5】滑り保持機構の構造を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a view for explaining the structure of a sliding holding mechanism.

【図6】従来の真空排気装置の例を示す縦断面図であ
る。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional evacuation device.

【図7】従来の真空排気装置の他の例を示す縦断面図で
ある。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing another example of a conventional evacuation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 水素吸蔵合金 11 真空容器 12 開口部 13 クライオ弁体 15 弁体部 16 冷却パネル 17 冷却パネル保持体 18 ニップル 19 ターボ分子ポンプ 20,30 冷凍機 23,31 伝熱部材 24 補助ポンプ 25 加熱器 32 滑り保持部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hydrogen storage alloy 11 Vacuum container 12 Opening 13 Cryo valve body 15 Valve body part 16 Cooling panel 17 Cooling panel holder 18 Nipple 19 Turbo molecular pump 20, 30 Refrigerator 23, 31 Heat transfer member 24 Auxiliary pump 25 Heater 32 Slip holding member

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空排気室を排気するターボ分子ポンプ
を備え、到達圧力が10ー1Pa以下である真空排気装置
において、 前記真空排気室の排気口に、前記ターボ分子ポンプの側
に水素吸蔵合金と水分子を排気するのに適した温度に冷
却された冷却パネルとを設けると共に前記真空排気室の
側に常温の弁体部を設けてなる弁部材を備え、この弁部
材は前記真空排気室の排気動作を制御する仕切り弁とし
て開閉動作することを特徴とする真空排気装置。
1. A vacuum exhaust system comprising a turbo-molecular pump for exhausting a vacuum exhaust chamber, wherein the ultimate pressure is 10-1 Pa or less, wherein hydrogen is stored at an exhaust port of the vacuum exhaust chamber and at a side of the turbo-molecular pump. A cooling panel cooled to a temperature suitable for exhausting the alloy and water molecules; and a valve member having a normal temperature valve body provided on the side of the vacuum exhaust chamber. A vacuum evacuation device that opens and closes as a gate valve that controls the evacuation operation of a chamber.
【請求項2】 前記冷却パネルの温度は55〜160K
の温度の範囲に含まれる温度であることを特徴とする請
求項1記載の真空排気装置。
2. The temperature of the cooling panel is 55-160K.
2. The vacuum evacuation apparatus according to claim 1, wherein the temperature is within the range of the temperature.
【請求項3】 前記冷却パネルは、シェブロン形状ある
いはルーバー形状であることを特徴とする請求項1また
は2記載の真空排気装置。
3. The vacuum evacuation device according to claim 1, wherein the cooling panel has a chevron shape or a louver shape.
【請求項4】 前記水素吸蔵合金は、前記冷却パネルと
前記弁体部の間に設けられることを特徴とする請求項1
記載の真空排気装置。
4. The valve according to claim 1, wherein the hydrogen storage alloy is provided between the cooling panel and the valve body.
The vacuum evacuation device as described.
【請求項5】 前記水素吸蔵合金は、前記冷却パネルと
熱接触状態に保持され、前記冷却パネルと実質的に同等
の温度を有することを特徴とする請求項1または4記載
の真空排気装置。
5. The vacuum evacuation apparatus according to claim 1, wherein the hydrogen storage alloy is kept in thermal contact with the cooling panel, and has a temperature substantially equal to that of the cooling panel.
【請求項6】 前記水素吸蔵合金は断熱部材を介して前
記冷却パネルに接続され、その温度は常温に保持される
ことを特徴とする請求項1または4記載の真空排気装
置。
6. The vacuum evacuation apparatus according to claim 1, wherein the hydrogen storage alloy is connected to the cooling panel via a heat insulating member, and the temperature is maintained at a normal temperature.
【請求項7】 前記水素吸蔵合金と弁体部は断熱部材を
介して接続されることを特徴とする請求項1,4,5,
6のいずれか1項に記載の真空排気装置。
7. The hydrogen storage alloy and the valve body are connected via a heat insulating member.
7. The vacuum evacuation apparatus according to any one of 6.
【請求項8】 前記弁体部の前記水素吸蔵合金の近くに
加熱器を設けたことを特徴とする請求項1記載の真空排
気装置。
8. The vacuum evacuation device according to claim 1, wherein a heater is provided near the hydrogen storage alloy in the valve body.
【請求項9】 前記冷却パネルは伝熱部材を介して冷凍
手段に接続されることを特徴とする請求項1,2,3の
いずれか1項に記載の真空排気装置。
9. The vacuum evacuation apparatus according to claim 1, wherein the cooling panel is connected to a refrigeration unit via a heat transfer member.
【請求項10】 前記伝熱部材は変形自在性を有する部
材で形成されることを特徴とする請求項9記載の真空排
気装置。
10. The vacuum evacuation apparatus according to claim 9, wherein said heat transfer member is formed of a member having flexibility.
【請求項11】 前記伝熱部材は剛性を有する部材で形
成されることを特徴とする請求項9記載の真空排気装
置。
11. The vacuum evacuation apparatus according to claim 9, wherein said heat transfer member is formed of a rigid member.
【請求項12】 前記弁部材は位置移動機構で移動自在
に支持され、この位置移動機構は、前記弁部材を密閉位
置と排気位置のいずれかに移動させることを特徴とする
請求項1記載の真空排気装置。
12. The apparatus according to claim 1, wherein the valve member is movably supported by a position moving mechanism, and the position moving mechanism moves the valve member to one of a closed position and an exhaust position. Evacuation device.
【請求項13】 前記弁部材は位置移動機構で移動自在
に支持され、この位置移動機構は、前記弁部材を密閉位
置と排気位置と再生位置のいずれかに移動させることを
特徴とする請求項1記載の真空排気装置。
13. The apparatus according to claim 1, wherein the valve member is movably supported by a position moving mechanism, and the position moving mechanism moves the valve member to one of a closed position, an exhaust position, and a regeneration position. 3. The vacuum exhaust device according to 1.
【請求項14】 前記弁部材は前記真空排気室の内部に
設けられ、前記排気位置は真空排気室内に設定されるこ
とを特徴とする請求項12または13項記載の真空排気
装置。
14. The evacuation apparatus according to claim 12, wherein the valve member is provided inside the evacuation chamber, and the evacuation position is set in the evacuation chamber.
【請求項15】 前記冷凍手段は、前記真空排気室の外
側に配置されることを特徴とする請求項9記載の真空排
気装置。
15. The evacuation apparatus according to claim 9, wherein the refrigerating means is disposed outside the evacuation chamber.
【請求項16】 前記冷凍手段は冷凍機であることを特
徴とする請求項9または15記載の真空排気装置。
16. The vacuum evacuation apparatus according to claim 9, wherein the refrigeration unit is a refrigerator.
JP21660896A 1996-07-30 1996-07-30 Vacuum exhaust device Expired - Fee Related JP3961050B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21660896A JP3961050B2 (en) 1996-07-30 1996-07-30 Vacuum exhaust device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21660896A JP3961050B2 (en) 1996-07-30 1996-07-30 Vacuum exhaust device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1047245A true JPH1047245A (en) 1998-02-17
JP3961050B2 JP3961050B2 (en) 2007-08-15

Family

ID=16691102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21660896A Expired - Fee Related JP3961050B2 (en) 1996-07-30 1996-07-30 Vacuum exhaust device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3961050B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6327863B1 (en) 2000-05-05 2001-12-11 Helix Technology Corporation Cryopump with gate valve control
WO2008143067A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-27 Canon Anelva Technix Corporation Cryotrap and vacuum processing device with cryotrap
KR101106685B1 (en) 2009-07-23 2012-01-18 한국표준과학연구원 Vacuume pump and the operating method of the same, and gas moving device
US20150151215A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Cold trap
JP2018025194A (en) * 2016-08-12 2018-02-15 プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー Vacuum system
CN113294315A (en) * 2021-06-17 2021-08-24 中国科学院合肥物质科学研究院 Two-stage low-temperature pump for realizing selective air extraction and regeneration and adsorption regeneration method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6886453B2 (en) * 2016-02-15 2021-06-16 住友重機械工業株式会社 Cryopump and gate valve

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6327863B1 (en) 2000-05-05 2001-12-11 Helix Technology Corporation Cryopump with gate valve control
WO2008143067A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-27 Canon Anelva Technix Corporation Cryotrap and vacuum processing device with cryotrap
KR101045488B1 (en) * 2007-05-17 2011-06-30 캐논 아네르바 가부시키가이샤 Cryotrap and vacuum processing apparatus having cryotrap
KR101106685B1 (en) 2009-07-23 2012-01-18 한국표준과학연구원 Vacuume pump and the operating method of the same, and gas moving device
US20150151215A1 (en) * 2013-12-02 2015-06-04 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Cold trap
US9999844B2 (en) * 2013-12-02 2018-06-19 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Cold trap
JP2018025194A (en) * 2016-08-12 2018-02-15 プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー Vacuum system
CN113294315A (en) * 2021-06-17 2021-08-24 中国科学院合肥物质科学研究院 Two-stage low-temperature pump for realizing selective air extraction and regeneration and adsorption regeneration method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP3961050B2 (en) 2007-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2574586B2 (en) Method for regenerating a cryopump and a cryopump suitable for performing the method
US5855118A (en) Combination cryopump/getter pump and method for regenerating same
KR100239605B1 (en) Cryogenic pump
WO1997035652A9 (en) Combination cryopump/getter pump and method for regenerating same
JP6124626B2 (en) Cryopump and regeneration method thereof
JP4430042B2 (en) Cryopump and semiconductor manufacturing equipment
KR102638778B1 (en) Cryopump, cryopump system, cryopump regeneration method
US4514204A (en) Bakeable cryopump
US4485631A (en) Method and apparatus for rapidly regenerating a self-contained cryopump
JP3961050B2 (en) Vacuum exhaust device
WO2005052369A1 (en) Method and apparatus for regenerating water
JP2007309184A (en) Cryopump and method for regeneration
JPH0214554B2 (en)
JP3604228B2 (en) Vacuum exhaust device
JP3062706B2 (en) Cryopump with low temperature trap
JP4301532B2 (en) Cryopump regeneration method
JP4304450B2 (en) Vacuum exhaust device
JPH10122144A (en) Cryotrap
WO2019163760A1 (en) Cryopump
JP2000018158A (en) Cryopump and condensation method of xenon gas by cryopump
JPS62131983A (en) Cryopump
JP2000205124A (en) Cryo-pump
JP2721601B2 (en) Hydrogen evacuation method and apparatus using cryopump
JP3019471B2 (en) Cryopump
JP2790936B2 (en) Evacuation method and apparatus using turbo molecular pump

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061025

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061030

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070515

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070516

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100525

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110525

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120525

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130525

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130525

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140525

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees