JPS6050283A - クライオポンプ - Google Patents
クライオポンプInfo
- Publication number
- JPS6050283A JPS6050283A JP15677483A JP15677483A JPS6050283A JP S6050283 A JPS6050283 A JP S6050283A JP 15677483 A JP15677483 A JP 15677483A JP 15677483 A JP15677483 A JP 15677483A JP S6050283 A JPS6050283 A JP S6050283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cryopanel
- refrigerator
- expander
- gas
- cryopump
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
- F04B37/06—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means
- F04B37/08—Pumps 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、真空ポンプの一種であるクライオポンプに関
するものである。
するものである。
（ロ）従来技術
従来のクライオポンプは、ポンプケーシング内にクライ
オパネルを配設するとともに、このクライオパネルを極
低温冷凍機のコールドヘッドで冷却１．、前記クライオ
パネルに接触するガスヲ該パネルの表面部で液化させ吸
着することによって前記ケーシング内を高真空状態に導
くようになっている。ところで、従求のクライオポンプ
は、ンルベーサイクルやギフォートマクマポンサイクル
等のカスサイクルを利用し、ピストンタイプの膨張室を
有した小）１１！冷凍機により構成されたものばかりで
あった。しかし、かかる方式のものは、比較的質早の大
きいピストンを往復動させなければならないため、振動
が大きいことや、サイクル数を１−げて能力を向トさせ
ることができない等の問題があった。そのため、近時、
ａ−タリタイプの膨張室を４１シたクロードサイクル式
の小型冷凍機を備えてなるクライオポンプが考えられて
いる。ところか、この種サイクルの冷凍機は、例えば、
第１図に示すように、エネルギ吸収用のジェネレータａ
に接続した回転体すの回転に伴なわせて該回転体すの外
周囲に形成した膨張室ｄｉ〜ｄ４の容積を増減させ得る
ように構成したロータリ式の膨張機Ｃと、前記回転体す
の回転に伴なって容積が増加しようとする膨張室ｄｉに
高圧の冷媒ガスＡを導入する給気管路ｅと、容積が減少
しようとする膨張室ｄ３ 、ｄ４から低温低圧の冷奴ガ
スＢを導出させる排気管路ｆと、この排気管路ｆ内のガ
スＢと前記給気管路ｅ内のガスＡとの間で熱交換を行な
わせる熱交換器ｇとをＪＩ［してなり、前記排気管路ｆ
の始端部等に設けたコールドヘッドｈで前記クライオパ
ネル１を冷却するようになっている。そのため、かかる
冷凍機では能力の高い熱交換器ｇが不可欠であり、この
熱交換器ｇがクライオポンプ内の容積のうちのかなりの
範囲を占めるという問題がある。
オパネルを配設するとともに、このクライオパネルを極
低温冷凍機のコールドヘッドで冷却１．、前記クライオ
パネルに接触するガスヲ該パネルの表面部で液化させ吸
着することによって前記ケーシング内を高真空状態に導
くようになっている。ところで、従求のクライオポンプ
は、ンルベーサイクルやギフォートマクマポンサイクル
等のカスサイクルを利用し、ピストンタイプの膨張室を
有した小）１１！冷凍機により構成されたものばかりで
あった。しかし、かかる方式のものは、比較的質早の大
きいピストンを往復動させなければならないため、振動
が大きいことや、サイクル数を１−げて能力を向トさせ
ることができない等の問題があった。そのため、近時、
ａ−タリタイプの膨張室を４１シたクロードサイクル式
の小型冷凍機を備えてなるクライオポンプが考えられて
いる。ところか、この種サイクルの冷凍機は、例えば、
第１図に示すように、エネルギ吸収用のジェネレータａ
に接続した回転体すの回転に伴なわせて該回転体すの外
周囲に形成した膨張室ｄｉ〜ｄ４の容積を増減させ得る
ように構成したロータリ式の膨張機Ｃと、前記回転体す
の回転に伴なって容積が増加しようとする膨張室ｄｉに
高圧の冷媒ガスＡを導入する給気管路ｅと、容積が減少
しようとする膨張室ｄ３ 、ｄ４から低温低圧の冷奴ガ
スＢを導出させる排気管路ｆと、この排気管路ｆ内のガ
スＢと前記給気管路ｅ内のガスＡとの間で熱交換を行な
わせる熱交換器ｇとをＪＩ［してなり、前記排気管路ｆ
の始端部等に設けたコールドヘッドｈで前記クライオパ
ネル１を冷却するようになっている。そのため、かかる
冷凍機では能力の高い熱交換器ｇが不可欠であり、この
熱交換器ｇがクライオポンプ内の容積のうちのかなりの
範囲を占めるという問題がある。
（ハ）目的
本発明はこのような事情に着目してなされたもので、ポ
ンプケーシング内に配置される熱交換器の占める範囲を
極力小さくして小型軽星化を図るとともに、クライオパ
ネルの冷却を効率よく行なうことができるようにしたク
ライオポンプを提供することを目的とする。
ンプケーシング内に配置される熱交換器の占める範囲を
極力小さくして小型軽星化を図るとともに、クライオパ
ネルの冷却を効率よく行なうことができるようにしたク
ライオポンプを提供することを目的とする。
（ニ）構成
本発明は、かかる］１的を達成するために、クロードサ
イクル式の冷凍機を具備してなるクライオポンプにおい
て、前記冷凍機の膨張室に高圧の冷＆Ｖカスを導入する
給気管路と前記膨張室から低圧のガスを導出させる排気
管路とをクライオパネルに添設させ、このクライオパネ
ルによって前記冷凍機の熱交換器の一部または全部を構
成したことを４１Ｆ徴とする。
イクル式の冷凍機を具備してなるクライオポンプにおい
て、前記冷凍機の膨張室に高圧の冷＆Ｖカスを導入する
給気管路と前記膨張室から低圧のガスを導出させる排気
管路とをクライオパネルに添設させ、このクライオパネ
ルによって前記冷凍機の熱交換器の一部または全部を構
成したことを４１Ｆ徴とする。
（ホ）実施例
以下、本発明の一実施例を第２図を参照して説明する。
第２図に７Ｒすように本発明に係るクライオポンプは、
ポンプケーシングｌ内に配設したクライオパネル２．３
．４と、このクライオパネル２．３．４を冷却するクロ
ードサイクル式の極低温冷凍機５とをＪｔ ＩＩＮして
なる。クライオパネル２゜３．４は、熱伝導の良好な薄
板を有底円筒体状に成形したもので、１段目のクライオ
パネル２内に２段目のクライオパネル３を収容するとと
もに、このクライオパネル３内に３段［１のクライオパ
ネル４を配設している。また、冷凍機５は、前記クライ
オパネル４の内側に配設したロータリ式の膨張機６と、
この膨張機６に圧縮機７から吐出される高圧の冷媒ガス
Ａを導くための給気管路８と。
ポンプケーシングｌ内に配設したクライオパネル２．３
．４と、このクライオパネル２．３．４を冷却するクロ
ードサイクル式の極低温冷凍機５とをＪｔ ＩＩＮして
なる。クライオパネル２゜３．４は、熱伝導の良好な薄
板を有底円筒体状に成形したもので、１段目のクライオ
パネル２内に２段目のクライオパネル３を収容するとと
もに、このクライオパネル３内に３段［１のクライオパ
ネル４を配設している。また、冷凍機５は、前記クライ
オパネル４の内側に配設したロータリ式の膨張機６と、
この膨張機６に圧縮機７から吐出される高圧の冷媒ガス
Ａを導くための給気管路８と。
前記膨張機６から排出される低温低圧の冷媒ガスＢを前
記圧縮＠７に戻すためのＩＪ１′気管路９と、この排気
管路９内のガスＢと前記給気管路８内のガスＡとの間で
熱交換を行なわせるための熱交換機１１とを具備してな
る。膨張！ｊ１６は、前記膨張機Ｃと同様な構成のもの
でその回転体（図示せず）は、シャフト１２を介して回
転動力を吸収し回転を一定に保つためのモータ（ジェネ
レータ）１３に接続されている。
記圧縮＠７に戻すためのＩＪ１′気管路９と、この排気
管路９内のガスＢと前記給気管路８内のガスＡとの間で
熱交換を行なわせるための熱交換機１１とを具備してな
る。膨張！ｊ１６は、前記膨張機Ｃと同様な構成のもの
でその回転体（図示せず）は、シャフト１２を介して回
転動力を吸収し回転を一定に保つためのモータ（ジェネ
レータ）１３に接続されている。
そして、前記給気管路８および前記排気管路９における
前記膨張機６と前記熱交換機１１との間に位置する部位
８ａ、９ａを熱伝導の良好な材料により構成して前記各
クライオパネル２．３．４にそれぞれコイル状に添設し
、これらのクライオパネル２．３．４によって前記冷凍
機５の熱交換器の一部を構成している。なお、１４は、
前記クライオパネル４の表面に接着した活性炭等の吸着
剤である。また、１５は、放射熱侵入防止用のシェブロ
ンである。
前記膨張機６と前記熱交換機１１との間に位置する部位
８ａ、９ａを熱伝導の良好な材料により構成して前記各
クライオパネル２．３．４にそれぞれコイル状に添設し
、これらのクライオパネル２．３．４によって前記冷凍
機５の熱交換器の一部を構成している。なお、１４は、
前記クライオパネル４の表面に接着した活性炭等の吸着
剤である。また、１５は、放射熱侵入防止用のシェブロ
ンである。
このような構成のものであれば、前記クライオパネル２
．３．４部分においても前記給気管路８内のカスＡと前
記朔気径路９内のガスＢとの間で熱交換が行なわれるた
め、専用の熱交換器１１の小型化を図ることができる。
．３．４部分においても前記給気管路８内のカスＡと前
記朔気径路９内のガスＢとの間で熱交換が行なわれるた
め、専用の熱交換器１１の小型化を図ることができる。
すなわち、この冷凍機５では、前記クライオパネル２．
３．４と前記熱交換器１１とを１３１せたものが、従来
の熱交換器ｇと等価な働きをなすため、前記熱交換器１
１を従来の熱交換器ｇよりもはるかに小さなものにする
ことができ、クライオポンプ全体のコンパクト化ならび
に軽Ｉ１１化を図ることができる。もっとも、このよう
にすれば、前記クライオパネル２゜３．４の膨張機寄り
の部分と熱交換器１１寄りの部分との間に熱勾配が生じ
るが、前記ポンプケーシングｌ内に存在する窒素ガスや
酸素ガスあるいは炭酸ガス等はそれぞれ液化温度が異な
る。そのため、前記クライオパネル２．３．４の最も温
度の低い部分で液化温度の最も低いガスを吸着でき、最
も温度の高い部分で最も液化温度の高いガスを吸着でき
るように設定しておきさえすれば、クライオパネル２．
３．４によるガス吸着作用に支障が生じることはない。
３．４と前記熱交換器１１とを１３１せたものが、従来
の熱交換器ｇと等価な働きをなすため、前記熱交換器１
１を従来の熱交換器ｇよりもはるかに小さなものにする
ことができ、クライオポンプ全体のコンパクト化ならび
に軽Ｉ１１化を図ることができる。もっとも、このよう
にすれば、前記クライオパネル２゜３．４の膨張機寄り
の部分と熱交換器１１寄りの部分との間に熱勾配が生じ
るが、前記ポンプケーシングｌ内に存在する窒素ガスや
酸素ガスあるいは炭酸ガス等はそれぞれ液化温度が異な
る。そのため、前記クライオパネル２．３．４の最も温
度の低い部分で液化温度の最も低いガスを吸着でき、最
も温度の高い部分で最も液化温度の高いガスを吸着でき
るように設定しておきさえすれば、クライオパネル２．
３．４によるガス吸着作用に支障が生じることはない。
また、かかるａｆ＆によれば、膨張室または該膨張室か
ら導出Ｓれたガスによるコールドヘッドをわざわざ設け
なくともよく、構造を簡略化できるという１１１点もあ
る。
ら導出Ｓれたガスによるコールドヘッドをわざわざ設け
なくともよく、構造を簡略化できるという１１１点もあ
る。
なお、クライオパネルの段数は前記実施例のような３段
に限らない。
に限らない。
また、クライオパネルの形状も前記のものに限られない
のは勿論であり、要するに、膨張機から排出される低温
のガスによって、前記クライオパネルと前記ＩＩＩ張機
に供給される高圧ガスの双方を効果的に冷却できるよう
なものであればよい。
のは勿論であり、要するに、膨張機から排出される低温
のガスによって、前記クライオパネルと前記ＩＩＩ張機
に供給される高圧ガスの双方を効果的に冷却できるよう
なものであればよい。
さらに、冷凍機は、膨張機を１段だけ有したものに限ら
ず１例えば、２段１」のクライオパネルと３段目のクラ
イオパネルのＮＵにもう１段膨張機を設けたものにする
等、種々変形がｉｆ（能である。
ず１例えば、２段１」のクライオパネルと３段目のクラ
イオパネルのＮＵにもう１段膨張機を設けたものにする
等、種々変形がｉｆ（能である。
（へ）効果
本発明は、以１−のようなａ成であるから、ポンプケー
シング内にＮｄされる熱交換器の占める範囲を極力小さ
ぐして小型軽１１（化を図るとともに、クライオ・ぐネ
ルの冷却を効率よく行なうことができるクライオポンプ
を１ｐ供できるものである。
シング内にＮｄされる熱交換器の占める範囲を極力小さ
ぐして小型軽１１（化を図るとともに、クライオ・ぐネ
ルの冷却を効率よく行なうことができるクライオポンプ
を１ｐ供できるものである。
第１１４は従来例を示す回路説明図、第２図は本発明の
−・実施例を示すＪ！略断面１にである。 １１・ポンプケーシング ２．３．４・・・クライオポンプ ５・・・冷凍機 ６・・・ＩＩＩｖＴＭ４ｊＩ。 ８・１結気管路 ９拳・・ｊＡ気管路 １１φ・・熱交換器 Ａ、Ｂ１１１１・冷奴ガス イ（Ｆｉ１人 ｊ＋”捏上 Ｎ、イ８ｊ−ｉ１第１頁の
続き ０発 明 者 林 宗 浩 京都市中京区西２条工場内 ／京桑原町１番地 株式会社島津製作所三５６０−
−・実施例を示すＪ！略断面１にである。 １１・ポンプケーシング ２．３．４・・・クライオポンプ ５・・・冷凍機 ６・・・ＩＩＩｖＴＭ４ｊＩ。 ８・１結気管路 ９拳・・ｊＡ気管路 １１φ・・熱交換器 Ａ、Ｂ１１１１・冷奴ガス イ（Ｆｉ１人 ｊ＋”捏上 Ｎ、イ８ｊ−ｉ１第１頁の
続き ０発 明 者 林 宗 浩 京都市中京区西２条工場内 ／京桑原町１番地 株式会社島津製作所三５６０−
Claims (1)
- ポンプケーシング内に配設され該ケーシング内のガスを
液化させて吸着するためのクライオパネルと、このクラ
イオパネルを冷却するクローＦサイクル式の冷凍機とを
具備してなるクライオポンプであって、前記冷凍機の膨
張機に高圧の冷媒ガスを導入する給気管路と前記膨張機
から低圧のガスを導出させる排気管路とを前記クライオ
パネルに添設させ、このクライオパネルによって前記冷
凍機の熱交換器の一部または全部を構成していることを
特徴とするクライオポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15677483A JPS6050283A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | クライオポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15677483A JPS6050283A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | クライオポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050283A true JPS6050283A (ja) | 1985-03-19 |
| JPH0461196B2 JPH0461196B2 (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=15635017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15677483A Granted JPS6050283A (ja) | 1983-08-27 | 1983-08-27 | クライオポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050283A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010025113A (ja) * | 2008-07-17 | 2010-02-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | クライオポンプルーバ拡張部 |
| TWI666382B (zh) * | 2016-03-29 | 2019-07-21 | 日商住友重機械工業股份有限公司 | Cryopump |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104177A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-19 | Aisin Seiki Co Ltd | Cryopump using liquid nitrogen |
-
1983
- 1983-08-27 JP JP15677483A patent/JPS6050283A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104177A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-19 | Aisin Seiki Co Ltd | Cryopump using liquid nitrogen |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010025113A (ja) * | 2008-07-17 | 2010-02-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | クライオポンプルーバ拡張部 |
| JP2013139822A (ja) * | 2008-07-17 | 2013-07-18 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | クライオポンプルーバ拡張部 |
| TWI666382B (zh) * | 2016-03-29 | 2019-07-21 | 日商住友重機械工業股份有限公司 | Cryopump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0461196B2 (ja) | 1992-09-30 |
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