JPS60159383A - クライオポンプ - Google Patents

クライオポンプ

Info

Publication number
JPS60159383A
JPS60159383A JP1295584A JP1295584A JPS60159383A JP S60159383 A JPS60159383 A JP S60159383A JP 1295584 A JP1295584 A JP 1295584A JP 1295584 A JP1295584 A JP 1295584A JP S60159383 A JPS60159383 A JP S60159383A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cryopump
panel
pieces
piece
gas
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.)
Pending
Application number
JP1295584A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Iwasa
岩佐 康史
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1295584A priority Critical patent/JPS60159383A/ja
Publication of JPS60159383A publication Critical patent/JPS60159383A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/06Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means
    • F04B37/08Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means by condensing or freezing, e.g. cryogenic pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、超真空ポンプとして使用される大容量のクラ
イオポンプに係り、特にポンプがモジュール化されたク
ライオポンプに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
第1図は、一般的なりライオポンプの原理的構成を示す
もので、真空容器1内に収容されたクラゼオ/4ネル2
は、液体ヘリウム等の冷−媒液で3.7−4.2°Kr
c冷却され、このクライオパネル2の前方を除く周囲を
輻射シールド板3が取り囲んでいる。この輻射シールド
3は液体窒素等で冷却されている。またクライオポンプ
2の前方にはシェツ0 :/f#々ツフル4が配置され
、このバッフル4は輻射率が1に近づくように黒化処理
が施こされている。
一般に、上記シェブロンバッフル4のようなノ々ツフル
を具備しない裸のクライオパネルの単位面積当りの排気
速度は、排気すべき気体の分子流領域では、次式に示す
気体の入射量Vにほぼ等しい。
ここで V二単位面積当りに入射する気体体積(c!VM e 
c、 ctl]■=真空中の気体の算術平均速度(cm
/sec )M:気体の分子量 R:気体定数 8 、314 X 10’ (erg/
Kmol )T:気体の絶対温度〔K〕 π:円周率 上記関係式によると室温293にの水素ガスに対する裸
のクライオパネルの排気速度は44.O(1/5ec−
cffl〕となる。
しかし、実際のクライオポンプにあっては、クライオノ
ぞネルを裸のまま用いることはなくクライオパネルに対
する熱負荷を低減するために液体窒素冷却の輻射シール
ド及びバッフルがクライオパネルに付設される。したが
って、この場合の排気速度は裸のクライオ・ぐネルの場
合よりもかなり低下する。例えば、第1図のように、シ
ェブロンバッフルが付設されたクライオポンプの場合は
、クライオポンプ全体の排気効率がシェブロンバッフル
の通過確率η匈0.23に等しいと考えられるので、ク
ライオポンプの単位面積当りの排気速度は − V=7・v−1−44,OXo、 23= 10−1(
1/sec、dDとなり大幅に低下する。
即ち、第1図のクライオポンプでは、クライオポンプ全
体としての排気効率はシェブロンバッフルの通過確率η
=0.23 により、η倍に低下する。
そこで)々ツフルの通過確率を向上したモジュール式の
クライオポンプが提案されている。
このモジュール式クライオポンプは、第2図および第3
図に示されるようにクラ゛イオノぞネル2とルーツセー
ブラインド型のノ々ツフル板5とから構成されるクライ
オポンプモジュールが複数個、所定の間隙を隔てて、前
面が開放された輻射シールP板3内に並置されている。
各クライオノにネル2はモジュールの並び方向Xに直角
な方向に延びており、気体は矢印yに示すようにモジュ
ールの間隙の前面開口部6から入射し、内部で反射を繰
返してクライオパネル2に到達して排気される。
この前面開口部6に入射した気体分子がクライオパネル
到達する通過確率をηaとすると、この通過率ηaはノ
々ツフル板5の形状や、前面開口部6の幅aによって異
なるが、幅a = 20cmモジュールの幅b=10c
mとしたとき、ηaとして最大0.4程度を得ることが
できる。したがって前面開口部6における排気効率は0
.4 程度を達成でき、この開口部6における単位面積
当りの排気速度は44. OX 0.4 = 17.6
(l/sec・cn)にも達する。これらの値は、第1
図に示されたクライオポンプの排気効率0.23.排気
速度10.1(#/5ec−d〕に比べて、相当大きく
なっている。
しかしながら、以上の排気効率は、前面開口部6のみに
おけるものであって、クライオポンプ全体の単位面積当
りの排気効率 は、モジュールのう。当然このときの単
位面積当りの排気速度も44、 Ox 0.267 =
 11.7 C1/sec、 ci〕 と低下する。
以上のように、従来のモジュール式クライオポンプは、
前面開口部における排気効率および排気速度は、充分改
善されてはいるが、ポンプ全体では、排気効率0.26
7 、排気速度11.7となり、第1図のクライオポン
プの排気効率0.23.排気速度10.1と大差がなく
なってしまうという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上述の点に鑑みて、高い排気効率と排
気速度を有するクライオポンプを提供することである。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために、本発明は、第1の方向に互
に所定間隙を隔てて並置された複数のクライオポンプモ
ジュールを具備し、排気されるべき気体が上記第1方向
とほぼ直角な方向から流入するクライオポンプにおいて
、上記クライオポンプモジュールの各々はほぼ上記第1
方向に沿って延びた複数のクライオノネル片がほぼ上記
直角方向に沿って所定間隔をもって並置されたパネル片
列と、上記間隙から各)パネル片に輻射熱が直接入射す
ることを防止する第1シールド部材と、上記/ぞネル片
のうち、上記気体の入射方向忙対して最前に位置するパ
ネル片の前面に付設された第2シールド部材とを含むこ
とを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第4図は、本発明のクライオポンプモジュールの相互位
置関係を示すもので、上下左右および背面を被う輻射シ
ールド7 、8 、9 、10 、11内に複数個のク
ライオポンプモジュール12が所定の間隙aを隔てて、
並置されている。上記輻射シールr7 、8 、9.1
0.11は、いずれも液体窒素により冷却される。各モ
ジュール12は、その並び方向Xに@bを有する。排気
されるべき気体は、矢印yに示すように輻射シールドの
開放側より入射する。
このクライオポンプモジュールの具体的構成例を示す第
5図において、モジュール稔は、複数のクライオパネル
片13からなるパネル片列と、各クライオ・ぞネル片1
3に固着された冷却管14と、ルーツ々−ブラインド型
バッフル15と、隣接クライオパネル片130間に斜設
された輻射シールド板16と、シェブロン型バッフル1
7とから構成されている。
上記パネル片列の各クライオパネル片13は、モジュー
ル12の並び方向Xに沿って延びており、相互には、こ
の並び方向Xに直角な方向即ち方向yに沿って所定の間
隔をもって互に並置されている。
ルー/マーブラインド型ノ々ツフル15は、モジュール
12の一方への側面に沿って設けられ、室温部からの熱
輻射がモジュール12間の間隙の前面開口部18から直
接にクライオパネル片13に入射することを防止してい
る。また、斜設の輻射シールド板16は、その一端が前
後に隣接するクライオノぐネル片13の前方、即ち、気
体の入射側の・ぐネル片の、/々ツフル15の設けられ
た側の端部に位置し、他端が後方のパネル片の、ノ々ツ
フル15と反対側の端部に位置している。これらのシー
ルド板16は、開口部18から熱輻射が直接クライオパ
ネル片13に入射することを防止すると共に開口部18
から流入した気体分子を反射して、その前方のクライオ
ノぞネル片13の後面に導く作用をする。これらのルー
ツ々−ブラインP型バッフル15と輻射シールド板16
とから、第1シールr部材を構成する。
また、第2シールド部材を構成するシェブロン型ノ々ツ
フル17は、パネル列の最前側に位置するツクネル片1
3の前面に付設され、室温部からの熱輻射が直接に最前
側のAネル片13に入射することを防止している。これ
らのルーツ々−ブラインド型ノ々ツフル15、輻射シー
ルド板16およびシェブロン型ノ々ツフル17は、いず
れも輻射率が1に近くなるように黒化処理を施こされて
おり、また液体窒素により冷却される。
この作用を説明する。
冷却管14を流れる液体ヘリウムにより、クライオツク
ネル片13は、3.7〜4.2Kに冷却されている。
前面開口部18からクライオポンプに入射した気体分子
は、一部が、ルーノーブラインド型ノ々ツフル15を通
って、クライオパネル片13に捕捉され、また一部が輻
射シールド板15で反射され前方のクライ′−オパネル
後面で効率よく捕捉されるなどして、結局、通過確率η
aで排気される。またモジュール12の前面に入射した
気体分子はシェブロン型ノ々ツフル17を通って最前の
クライオツクネル片13で捕捉され、通過確率ηbで排
気される。
クライオパネル片13は、モジュールの並び方向Xに沿
って延びると共に、それと直角な方向に沿って複数個並
置されているため、モジュール内のクライオ・々ネルの
総面積が増大し、クライオポンプの排気容量が増大し、
また輻射シールド板15が排気を効率化するので、前面
開口部18における通過確率ηaは、a=20cm、 
b=10cmとしたとき、非常に大きくなり、ηa=0
.6 が得られる。
また、シェブロン型ノ々ツフル17の通過確率ηbは、
前述したようにηb=0.23であるので、クライオポ
ンプ全体としての単位面積当りの排気効率従ってクライ
オポンプ全体での単位面積当りの排気速度も44 X 
0.48= 21. I Cn/sec、 cdlと大
幅に増大する。
以上の説明ではクライオパネル片13は、並び方向Xに
平行に延びているとしたが、これは完全に平行である必
要はない。すなわち、第6図に示されるように、クライ
オパネル13を、並び方向Xに成る程度傾げて配置する
こともできる。このようにクライオノぞネル13を斜設
することは、前面開口部18における気体分子の通過確
率ηaの低下を招くが、しかし冷却管の配役スペースや
その支持構造上の点でクライオパネル片13やルーパー
ブラインP型Aツフル15や輻射シールド板16の配置
忙制限が加えられた場合に有効となる。
第5図および第6図の構成では、各クライオパネル片1
3は単一の冷却管14で冷却されるのでクライオパネル
片13が大型化すると、そのノぞネルの温度分布が一様
でなくなるという問題が生ずる。
このクライオノにネル片の温度分布を一様化できる実施
例を第7図に示す。
第7図において、複数のクライオノ臂ネル片19は、キ
ルテイング型構造であり、この各内部空間に、液体ヘリ
ウムが供給される。その他の構成は第5図と同一である
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によると、クラ
イオポンプモジュール各々は、はぼモジュールの並び方
向に沿って延びた複数のクライオパネル片が並び方向に
ほぼ直角な方向に沿って所定間隔をもって並置されてい
るノぞネル片列と、モジュール間の間隙から各、パネル
片に輻射熱が直接入射することを防止する第1シールド
部材と、上記JRパネル片うち、気体の入射方向に対し
て最前に位置する・ぞネル片の前面に付設された第2シ
ールド部材とを含んでいるため、パネル片列の構成によ
り−ぞネル総面積が増大しモジュール間隙における通過
確率を向上でき、また各モジュールの間隙に加えて上記
最前のパネル片即ちモジュールの前面においても気体を
排気できる。したがってクライオポンプ全体の実効的単
位面積当りの排気効率を、著しく向上でき、容量および
排気速度を大幅に増大できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のクライオポンプを模式的に示す横断面図
、第2図は従来のモジュール式クライオポンプを、模式
的に示した横断面図、第3図は第2図の一部拡大図、第
4図は本発明の一実施例のクライオポンプの各モジュー
ルの位置関係を、概略的に示す斜視図、第5図は上記実
施例のモジュールを詳細に示す横断面図、第6図および
第7図は夫々上記実施例の変形例を示す横断面図である
。 12・・・クライオポンプモジュール、13・・・クラ
イオパネル片、14・・・冷却管、15・・・ルーパー
ブラインド型ノ々ツフル、16・・・輻射シールド板、
17・・・シェブロン型ノ々ツフル、18・・・前面開
口部、19・・・クライオパネル片。 出願人代理人 猪 股 清 躬1目 第2會 第3図 ス 躬5目

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1の方向に互に所定間隙を隔てて並置された複数
    のクライオポンプモジュールを具備し、排気されるべき
    気体が上記第1方向とほぼ直角な方向から流入するクラ
    イオポンプにおいて、上記クライオポンプモジュールの
    各々は、はぼ上記第1方向に沿って延びた複数のクライ
    オパネル片がほぼ上記直角方向に沿って所定間隔をもっ
    て並置されたパネル片列と、上記間隙から各パネル片に
    輻射熱が直接入射することを防止する第1シールP部材
    と、上記パネル片のうち、上記気体の入射方向に対して
    最前に位置するパネル片の前面に付設された第2シール
    P部材とを含むことを特徴とするクライオポンプ。 2、上記第1シールド部材は、上記パネル列の一方の側
    面に沿って配置されたルーパーシラインP型Aツフルと
    、上記パネル列の相前後する隣接パネル片の間に斜設さ
    れた輻射シールド板とから構成され、上記輻射シールド
    板は、上記隣接ノ臂ネル片のうちの前方のパネル片の、
    上記一方側面の側に位置する端部から後方のパネル片の
    、上記一方側面と反対の側面に位置する端部の方へ延び
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    クライオポンプ。 3、上記第2シールr部材はシェブロン屋/?ツフルで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項
    に記載のクライオポンプ。
JP1295584A 1984-01-27 1984-01-27 クライオポンプ Pending JPS60159383A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1295584A JPS60159383A (ja) 1984-01-27 1984-01-27 クライオポンプ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1295584A JPS60159383A (ja) 1984-01-27 1984-01-27 クライオポンプ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60159383A true JPS60159383A (ja) 1985-08-20

Family

ID=11819691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1295584A Pending JPS60159383A (ja) 1984-01-27 1984-01-27 クライオポンプ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60159383A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02191877A (ja) * 1989-01-20 1990-07-27 Hitachi Ltd クライオポンプ
US5083445A (en) * 1989-01-20 1992-01-28 Hitachi, Ltd. Cryopump

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02191877A (ja) * 1989-01-20 1990-07-27 Hitachi Ltd クライオポンプ
US5083445A (en) * 1989-01-20 1992-01-28 Hitachi, Ltd. Cryopump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4694736A (en) Clean room
EP0379992B1 (en) Cryopump
JPH0229529A (ja) 層流方式のクリーンルームを構成するためのトンネルモジユール
JPS60159383A (ja) クライオポンプ
EP0485281B1 (fr) Dispositif de ventilation pour une armoire électronique
GB2077362A (en) Cryopump apparatus
US20020134371A1 (en) Oven mounted hood assembly for evacuating heat and airborne particulates
US3233424A (en) Frost collecting means for refrigerated structures
CN217521112U (zh) 一种工业烟气分析的仪表
KR102455099B1 (ko) 김 연속 구이 장치
CN1113208C (zh) 敞式商品陈列柜
JP2592289Y2 (ja) 発電装置の収納構造
JP3843471B2 (ja) 空冷式熱交換装置
US5755215A (en) Gas fireplace
US11968813B2 (en) Display assembly with divided interior space
JPS61123776A (ja) クライオポンプ
JPS5835341A (ja) 温度制御機能を備えたクリ−ンユニツト
JPH08285438A (ja) 冷蔵庫
JPH10220952A (ja) 低温ショーケース
JPH0123586Y2 (ja)
CN2076660U (zh) 变截面角状管
JP2805549B2 (ja) 透光屋根における屋内昇温抑制装置
SU1017816A1 (ru) Криосорбционный насос
JPS6079183A (ja) クライオポンプ
DE20216145U1 (de) Leerlaufender Sonnenkollektor