JPS60198384A - シユラウド - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はシュラウドに係り、特に昇降温サイクルが短か
いシュラウドに関するものである。

〔発明の背景〕

分子線エピタキシ装置などの超高真空処理装置において
は、真空到達圧力を低くするため、あるいは、不要分子
の吸着除去などを目的としてクライオパネルが用いらｎ
、クライオパネルとしては、／ 一般に冷媒として液体窒素（以下、ＬＮ、と略）を入れ
るシュラウドが使用さｎる。

第１図、第２図は、従来のシュラウドの構造を示すもの
で、シュラウド１０は形状が円筒の外筒部材１１と、形
状が円筒で径が外筒部材１１よりも小さく、又、長さが
略等しい内筒部材１２と、外径が外筒部材１１の内径よ
りもやや小さく内径が内筒部材νの外径よりもやや大き
い形状が中空円板の端部材１３ａ、１３ｂとで構成され
ている。端部材１３ａの一端面には周縁端部に外筒部材
１１１内筒部材１２の厚さと同等の厚さを残してグルー
プ１４ａが形成されている。端部材１３ａには冷媒供給
管部が挿通可能な穴】５が穿設され端部材１３ａの他端
面には穴１５の周縁端に冷媒供給管２０の厚さと同等の
厚さを残してグループ１４ｂが形成さｎている。端部材
１３ｂの一端面にはグループ１４ａと同様にグループ１
４ｃが形成さｎている。

端部材１３　ａの穴巧に冷媒供給管部の一端が端部材１
３ａの一端面側から挿入され、冷媒供給管部の一端は、
端部材１３ａの他端面にヘリ溶接さｎる。

外筒部材１１と内筒部材１２とは端部材１３ａ、１３ｂ
を介して同心状に組立てられ、外筒部材１１と内筒部材
セの一端は、端部材１３ａの一端面に、又、外筒部材】
１と内筒部材１２の他端は、端部材１３ｂの一端面にそ
れぞ几ヘリ溶接さｎる。この状態で、シュラウド１０は
、超真空処理装置の処理室美に内股さｎ、冷媒供給管部
は、その他端を処理室Ｉ外に突出してその側壁に設けら
ｎる。冷媒供給管２ｏの他端は冷媒供給装置Ｉ（図示省
略）に連結される。尚、外筒部材１１と内筒部材１２と
端部材１３ａ、１３ｂとで形成された空間１６に連通し
てガス化冷媒排出管（図示省略）が冷媒供給管（９）と
同様にして設けられている。

冷媒供給管２０を経て冷媒供給装置から冷媒である液体
窒素（以下ＬＮ、と略）が空間１６に供給さｎて充填さ
れる。こｎによりシュラウド１ｏはＬＮ、温度に冷却さ
れクライオパネルとして使用さｎる。

この使用によＩ）ガス化した窒素（以下ＯＮ２と略）は
ガス化冷媒供給管を経て外部へ排出される。又、処理室
３０のベークアウト処３１１ＦＲには、空間１６のＬＮ
途て外部へ放出され、シュラウド１０は加熱さｎる。

二のようなシュラウドでは、昇降温の温度差が大きく、
又、そのサイクルが短か（、このため次のような問題点
を有している。

（１）昇降温特に発生する熱応力が、各部材の板厚相異
により過大となり、又、構造形状の急激な変化並びに絆
手形状により応力集中を起こし、このため、応力集中部
となる溶接部では熱疲労により破壊（含む割ｎ）を生じ
、ＬＮ、が外部へリークするといった事故が発生する。

従って、シュラウドを長時間安定して使用できない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、昇降温の温度差が太き（、又、そのサ
イクルが短かい場合でも、熱疲労に起因する冷媒の外部
へのリーク事故発生を防止することで、長時間安定して
使用できるシュラウドを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、外筒部材と円筒部材との板厚な略等しくし、
外筒部材と内周部材とを空間を形成して突合せ接合し、
該空間に連通して冷媒供給管並びにガス化冷媒排出管を
外筒部材若しくは内筒部材に突合せ接合したことを特徴
とするもので、昇降温の温度差が大きく、又、そのサイ
クルが短かい場合でも、熱疲労に起因する冷媒の外部へ
のリーク事故発生を防止しようとしたものである。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第３図〜第６図により説明する。

第３図〜第５図で、シュラウド１０′は外筒部材１１′
と内筒部材１２′とで構成さｎている。□外筒部材ｌｒ
は円筒の一端部が内側にＵ字型に成形されたものであり
、内筒部材１２′は円筒の他端部が外側にＵ字型に成形
されたものである。成形部を含む外筒部材１１す板厚と
成形部を含む内筒部材１２′の板厚とは略等しくなって
いる。外筒部材１１′と内筒部材１２’とはそれぞれの
Ｕ字型端部とそｎぞれの直線端部とが突合せ継手になる
ように、かつ、空間１６’を形成して組み合わされ、そ
の後、それぞれのＵ字型端部とそｎぞれの直線端部とは
溶接にて突合せ接合さｎる。この場合、接合部は応力集
中部なはずｎるような位置に選定されている。例えば、
外筒部材１１′の成形部には第６図易こ示すように、バ
ーリング加工により突出部１７が形成さｎ、突出部】７
端には、例えば、冷媒供給装置が空間１６′に連通して
その一端が溶接にて突合せ接合さｎる。この状態で、は シュラウド１０′責超真空処理装置の処理室（図示省略
）に内股さｎ冷媒供給管２０は、その他端を処理室外に
突出してその側壁に設けられる。冷媒供給管λの他端は
、冷媒供給袋Ｍ（図示省略）に連結さｎている。尚、空
間１６′に連通してガス化冷媒排出管（図示省略）が冷
媒供給管部と同様にして設けらｎている。

冷媒供給管部を経て冷媒供給装置から冷媒であるＬＮ２
が空間１６′に供給されて充填される。これによりシュ
ラウド１σはＬＮ、温度に冷却さｎクライオパネルとし
て使用される。この使用により生じたＧＮ、はガス化冷
媒排出管を経て外部へ排出される。

又、処理室のベークアウト処理時には、空間１６′のＬ
Ｎ２は全て外部へ抜出さｎシュラウド１σは加熱される
。

本実施例のようなシュラウドでは、次のような効果を得
ることができる。

（１）　昇降温の温度差が大きく、又、そのサイクルが
短かい場合でも、各部材の板厚が略等しいため昇降温時
に過大な熱応力の発生を防止でき、構造形状の急激な変
化がなく並び−こ継手形状が突合せ継手であるため、応
力集中を緩和でき、更に、接合部が応力集中部とならな
いために、熱疲労による接合部の破壊（含む割れ）、そ
ｎによるＬＮ、の外部へのリーク事故発生を防止できる
。従って、シュラウドを長時間安定して使用することが
できる。

（２）外筒部材と内筒部材、外筒部材と冷媒供給管並び
にガス化冷媒排出管とが突合せ接合されるため、その接
合部の継手効率を向上でき、熱疲労による接合部の破壊
に対する安全率が更に高まる。

尚、本実施例の他に、シュラウドを形状が円筒の外筒部
材と円筒の両端部がそれぞれ外側にＵ字型又は半円型に
成形された内筒部材とで構成しても、逆に円筒の両端部
がそれぞれ内側にＵ字型又は半円型に成形された外筒部
材と形状が円筒の内筒部材とで構成しても良い。このよ
うな場合は、外筒部材の両端と内周部材のそｎぞ几の成
形部端とは、外周部材と内周部材とで空間を形成して突
合せ接合さｎ、又、外筒部材のそｎぞｎの成形部端と内
筒部材の両端は、外筒部材と内周部材とで空間を形成し
て突合せ接合さｎる。又、Ｕ字型又は半円型に成形する
代りにＵ字型又は半円型に成形さｎた部材と形状が円筒
である部材とで外周部材又は内周部材を構成するように
しても良い。例えば、Ｕ字型に成形さｎた部材の一端が
内側になるようにその他端と円筒の一端又は両端とを突
合せ接合して外筒部材となし、又、Ｕ字型に成形された
部材の一端が外側になるように、その他端と円筒の一端
又は両端とを突合せ接合して内筒部材となせば良い。更
に、例えば、冷媒供給管での熱変形を吸収するために冷
媒供給管の途中にベローズを設けても良い。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように外筒部材と内筒部材との
板厚な略等しくし、外等部材と内筒部材とを空間を形成
して突合せ接合し、該空間に連通して冷媒供給管並びに
ガス化冷媒排出管を外周部材若しくは内筒部材に突合せ
接合したことで、昇降温の温度差が大きく、又、そのサ
イクルが短かい場合でも、熱疲労に都因する冷媒の外部
へのリーク事故発生を防止できるので、シュラウドを長
時間安定して使用できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のシュラウドの要部縦断面図、第２図は
第１図のＡ矢視図、第３図は本発明によるシュラウドの
一実施例を示す縦断面図、第４図はｍ３図の外周部材の
縦断面図、第５図は第３図の内筒部材の縦断面図、第６
図は、第３図の突出部の斜視図である。 １１′・・・・・・外筒部材、　１２’・・・・・・内
筒部材、１６′−・・・・・空間、１７・・・・・・突
出部、加・・・・・・冷媒供給管。 才１図 Ｉ 才２０ 才４図 １Ｉ′ ′ｔ５図 オ６図 ＩＩ’

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　外筒部材と内筒部材との板厚な略等しくし、前記外
   筒部材と前記内筒部材とを空間を形成して突合せ接合し
   、該空間に連通して冷媒供給管並びにガス化冷媒排出管
   を前記外筒部材若しくは前記内筒部材に突合せ接合した
   ことを特徴とするシュラウド。