JPS61215471A - Exhaust face structure of cryo adsorption pump - Google Patents
Exhaust face structure of cryo adsorption pumpInfo
- Publication number
- JPS61215471A JPS61215471A JP5807385A JP5807385A JPS61215471A JP S61215471 A JPS61215471 A JP S61215471A JP 5807385 A JP5807385 A JP 5807385A JP 5807385 A JP5807385 A JP 5807385A JP S61215471 A JPS61215471 A JP S61215471A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cryo
- face
- supporting rod
- support rod
- adsorbent
- 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
Links
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、超高真空装置や核融合装置などに使用される
クライオポンプに係り、特に、極低温に冷却された吸着
材により気体を吸着排気するクライオ吸着ポンプの排気
面構造に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a cryopump used in ultra-high vacuum equipment, nuclear fusion equipment, etc. This article relates to the exhaust surface structure of a cryo-adsorption pump.
(発明の技術的背景とその問題点〕
第3図は従来のクライオ吸着ポンプを用いた真空排気i
**を示すもので、例えば核融合装置の真空容器などの
排気対象物1は、排気管2を介してクライオポンプ至3
に接続されている。このクラ ゛イオボンプ室3
に収容されたクライオ吸着ポンプ4は、液体ヘリウムな
どの冷媒液で極低温に冷却される金属面5(以下この金
属面をクライオ面と称する。)と、このクライオ面5に
エポキシ樹脂などの接着剤により付着された活性炭やモ
レキュラシーブ等の吸着材6と、このクライオ面5の前
方に配置され、液体窒素などの冷却液で冷却されるシェ
ブロンバッフル7と、クライオ面5と吸着材6とを取り
囲み、上記冷却液で冷却される輻射シールド板8とから
構成されている。クライオポンプ室3は別の排気管9を
介して補助真空ポンプ10に接続される。この補助真空
ポンプ10としては一般にターボ分子ポンプや油回転ポ
ンプなどの機械式ポンプが使用される。(Technical background of the invention and its problems) Figure 3 shows vacuum evacuation i using a conventional cryo-adsorption pump.
** Indicates that an object 1 to be evacuated, such as a vacuum vessel of a nuclear fusion device, is connected to a cryopump 3 via an exhaust pipe 2.
It is connected to the. This room 3
The cryo-adsorption pump 4 housed in the cryo-adsorption pump 4 has a metal surface 5 (hereinafter referred to as the cryo-surface) that is cooled to an extremely low temperature with a refrigerant liquid such as liquid helium, and an adhesive such as epoxy resin on the cryo-surface 5. An adsorbent 6 such as activated carbon or molecular sieve attached by an agent, a chevron baffle 7 placed in front of the cryo surface 5 and cooled by a cooling liquid such as liquid nitrogen, and a chevron baffle 7 surrounding the cryo surface 5 and the adsorbent 6. , and a radiation shield plate 8 cooled by the cooling liquid. The cryopump chamber 3 is connected to an auxiliary vacuum pump 10 via another exhaust pipe 9. As this auxiliary vacuum pump 10, a mechanical pump such as a turbo molecular pump or an oil rotary pump is generally used.
予め、真空断熱のためにクライオポンプ室3内を補助真
空ポンプ10により高真空状態とした後、クライオ吸着
ポンプ4に冷媒液を供給し、排気対象物1の被排気ガス
分子を吸着材6で吸着し排気する。排気対象物1の運転
停止時にクライオ吸着ポンプの再生を行う。即ち、冷媒
液の供給を断ちクライオ面5と吸着材6の濃度を上昇さ
せ、吸着されたガス分子を吸着材6から離脱させて、こ
れを補助真空ポンプ10により外部へ排気する。In advance, the inside of the cryopump chamber 3 is brought into a high vacuum state by the auxiliary vacuum pump 10 for vacuum insulation, and then the refrigerant liquid is supplied to the cryo-adsorption pump 4, and the molecules of the gas to be pumped from the object to be pumped 1 are absorbed by the adsorbent 6. Adsorb and exhaust. The cryo-adsorption pump is regenerated when the operation of the exhaust object 1 is stopped. That is, the supply of the refrigerant liquid is cut off, the concentration of the cryosurface 5 and the adsorbent 6 is increased, the adsorbed gas molecules are separated from the adsorbent 6, and the auxiliary vacuum pump 10 exhausts them to the outside.
第4図は、第3図のクライオ面5と吸着材6との接合部
分を拡大して示したもので、冷媒液11の入った冷媒液
溜め12の底部外面がクライオ面5となり、このクライ
オ面5にエポキシ樹脂などの有機接着剤13によって、
吸着材6が接着されている。FIG. 4 is an enlarged view of the joint between the cryo surface 5 and the adsorbent 6 in FIG. An organic adhesive 13 such as epoxy resin is applied to the surface 5.
Adsorbent material 6 is adhered.
ところが、クライオ吸着ポンプは、核融合装置に使用さ
れた場合核融合反応により生成した高エネルギーの中性
子を受けるとともに、吸着排気する燃料ガスには放射性
物質である三重水素が含まれているため、放射線照射で
性能が劣化するエポキシ樹脂などの有機物材料の接着剤
は吸着材の接着剤としては不適当である。However, when a cryo-adsorption pump is used in a nuclear fusion device, it receives high-energy neutrons generated by the fusion reaction, and the fuel gas it adsorbs and exhausts contains tritium, a radioactive substance, so it is exposed to radiation. Adhesives made of organic materials such as epoxy resins whose performance deteriorates when exposed to irradiation are unsuitable as adhesives for adsorbents.
そこで、上記有機接着剤の代りに、低融点金属である銀
と錫との合金を用い、この合金に溶着によって吸着材を
付着させる方式が、ハリrnal ofVacuus
5cience and Technolooy
Vol 1 8 、 N113^pril198
1の1133頁左欄の中段落に提案されている。しかし
ながらこの方式は、付着のために合金を加熱溶融するの
で作業性が悪いという欠点に加えて、付着力が弱く多少
の振動や衝撃によって吸着材が剥離し易いという欠点が
あった。Therefore, instead of the above-mentioned organic adhesive, an alloy of silver and tin, which are low melting point metals, is used, and an adsorbent is attached to this alloy by welding.
5science and technology
Vol 1 8, N113^pril198
It is proposed in the middle paragraph of the left column on page 1133 of 1. However, this method has the drawback of poor workability because the alloy is heated and melted for adhesion, and in addition, the adsorbent has a weak adhesion force and is easily peeled off by some vibration or shock.
特に、この吸着材の剥離はクライオ面の吸着材の表面積
の減少によりポンプの排気速度を低下させると共に、更
に剥離した吸着材の吸引によって補助真空ポンプが破損
する恐れもある。In particular, this peeling of the adsorbent reduces the pumping speed of the pump due to a decrease in the surface area of the adsorbent on the cryo surface, and there is also a risk that the auxiliary vacuum pump may be damaged by suction of the peeled adsorbent.
さらに、上述の有機接着剤または低融点金属を用いる場
合とも、吸着材はクライオ面からそれらを介して冷却さ
れるので冷却に長時簡を要するといった問題もあった。Furthermore, even when the above-mentioned organic adhesive or low melting point metal is used, the adsorbent is cooled from the cryoplane through them, so there is a problem that cooling takes a long time.
そこで、本発明の目的は、放射線照射を受けても性能が
劣化することなく、また吸着材を急速に冷却しかつ強固
に保持することができるクライオ吸着ポンプの排気面構
造を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust surface structure for a cryo-adsorption pump that can rapidly cool and firmly hold an adsorbent without deteriorating its performance even when exposed to radiation. .
この目的を達成するために、本発明は冷媒液によって極
低温に冷却される金属面と、上記金属面に沿いかつそれ
から所定の開隔をもつように設けられた支持棒と、貫通
孔を有しこの貫通孔によって上記支持棒の外周上に嵌挿
された多数の小粒状吸着材とを具備し、これらの吸着材
は、上記金属面に密着するように上記支持棒に嵌挿され
ていることを特徴とするものである。To achieve this objective, the present invention includes a metal surface that is cooled to a cryogenic temperature by a refrigerant liquid, a support rod that is provided along the metal surface and at a predetermined distance from the metal surface, and a through hole. A large number of small granular adsorbents are fitted onto the outer periphery of the support rod through the through holes, and these adsorbents are fitted into the support rod so as to be in close contact with the metal surface. It is characterized by this.
以下に本発明によるクライオ吸着ポンプの排気面構造の
一実施例を第3図と第4図と同一部分には同符号を付し
て示した第1図と第2図を参照して説明する。An embodiment of the exhaust surface structure of a cryo-adsorption pump according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2, in which the same parts as in FIGS. 3 and 4 are given the same reference numerals. .
第1図において、液体窒素などの冷媒液11を貯溜する
金属製冷媒液溜め12の下面であるクライオ面50m@
部には枠体の取付部14が突設されている。この取付部
14には、支持棒15がクライオ面5に平行かつそれに
対して所定の間隔を持つようにロー付は固着されている
。このような支持棒15は、紙面に垂直方向に互いに平
行となるように複数個並置され、クライオ面5の全面に
分布している。支持棒15には、第2図に示された貫通
孔16を有する円筒状吸着材17がクライオ面5に密着
するように多数嵌挿されている。In FIG. 1, the cryo surface 50m is the lower surface of the metal refrigerant reservoir 12 that stores the refrigerant 11 such as liquid nitrogen.
A frame mounting portion 14 is provided protruding from the portion. A braze is fixed to this mounting portion 14 so that a support rod 15 is parallel to the cryoplane 5 and at a predetermined distance therefrom. A plurality of such support rods 15 are arranged parallel to each other in a direction perpendicular to the plane of the paper, and are distributed over the entire surface of the cryoplane 5. A large number of cylindrical adsorbents 17 having through-holes 16 shown in FIG.
この吸着材17のクライオ面5への密着は例えば以下の
ようにして行う。すなわち、取付部14に穿孔された取
付用貫通孔を上下方向に延びた長円形とし、これらの取
付用貫通孔に支持棒15を通し、この長円取付孔内で支
持棒15を吸着材17がクライオ面5に密着するまで上
方向に移動した後に、支持棒15を取付部14にロー付
18により固着する。また、吸着材17の中央貫通孔1
6の径は、貫通孔16と支持棒15との接触面積をでき
るだけ大きくするために、支持棒15の外径とほぼ同径
かまたはわずかに大きく定められている。This adsorption material 17 is brought into close contact with the cryosurface 5, for example, in the following manner. That is, the mounting through-holes drilled in the mounting portion 14 are made into oval shapes extending in the vertical direction, the support rods 15 are passed through these mounting through-holes, and the adsorbent material 17 is inserted into the support rods 15 within the oval mounting holes. After moving upward until it comes into close contact with the cryo surface 5, the support rod 15 is fixed to the mounting portion 14 by brazing 18. In addition, the central through hole 1 of the adsorbent 17
In order to maximize the contact area between the through hole 16 and the support rod 15, the diameter of the support rod 6 is set to be approximately the same as or slightly larger than the outer diameter of the support rod 15.
このような排気面構造を第3図と同様にシェブロンバッ
フルと輻射シールド板とによって取り囲むことによって
クライオ吸着ポンプが構成される。A cryo-adsorption pump is constructed by surrounding such an exhaust surface structure with a chevron baffle and a radiation shield plate as shown in FIG.
このクライオ吸着ポンプは真空断熱した後に、シェブロ
ンバッフルと輻射シールド板とを液体窒素で冷却し、次
いで冷媒液溜め12に冷媒液11を満たしてクライオ面
5を極低温に冷却する。これによって吸着材17は、密
着するクライオ面5によって直接冷却されると同時にク
ライオ面5の取付部14とロー付部18とを介して支持
棒15によっても冷却され、被排気ガス分子を吸着し排
気する。After the cryo-adsorption pump is vacuum-insulated, the chevron baffle and radiation shield plate are cooled with liquid nitrogen, and then the refrigerant reservoir 12 is filled with the refrigerant liquid 11 to cool the cryo surface 5 to an extremely low temperature. As a result, the adsorbent 17 is directly cooled by the cryo-surface 5 that is in close contact with it, and at the same time is also cooled by the support rod 15 via the mounting portion 14 and brazing portion 18 of the cryo-surface 5, and adsorbs the exhaust gas molecules. Exhaust.
上記実施例では、吸着材17は外形状が円形であったが
、これに限ることなく矩形、正方形、半円形または三角
形などにすることもできる。また、クライオ面5の取付
部14への支持棒15の固着は、ロー付に限らず溶接や
ボルト締めなどにより行ってもよい。In the above embodiment, the adsorbent 17 has a circular outer shape, but the outer shape is not limited to this, and may be rectangular, square, semicircular, triangular, or the like. Furthermore, the support rod 15 may be fixed to the mounting portion 14 of the cryo surface 5 not only by brazing but also by welding, bolting, or the like.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、吸着
材は支持棒外周上に嵌挿されるため支持棒に確実・強固
に支持され吸着材の脱落を防止できる。したがって吸着
材の脱落に起因する排気速度の低下や補助真空ポンプの
損傷を避けることができる。また放射線照射により性能
劣化する有機接着剤を使用することなく吸着材を支持で
きるので、このような接着剤使用に起因する問題も生じ
ない。さらに、吸着材はクライオ面に密着されているた
めクライオ面によって直接冷却されるとともに支持棒を
介しても冷却されるので、冷却時間を大幅に短縮するこ
とができる。As is clear from the above description, according to the present invention, since the adsorbent is fitted onto the outer periphery of the support rod, it is reliably and firmly supported by the support rod, and the adsorbent can be prevented from falling off. Therefore, it is possible to avoid a decrease in pumping speed and damage to the auxiliary vacuum pump due to adsorbent falling off. Further, since the adsorbent can be supported without using an organic adhesive whose performance deteriorates due to radiation irradiation, problems caused by the use of such an adhesive do not occur. Furthermore, since the adsorbent is in close contact with the cryo-surface, it is directly cooled by the cryo-surface and also cooled through the support rod, so that the cooling time can be significantly shortened.
第1図は本発明によるクライオ吸着ポンプの排気面構造
の一実施例を示した縦断面図、第2図は第1図の吸着材
を示した斜視図、第3図は従来のクライオ吸着ポンプを
用いた真空排気@置を示した概略図、第4図は第3図の
クライオ吸着ポンプの排気面構造を示した拡大断面図で
ある。
5・・・金属面(クライオ面)、11・・・冷媒液、1
4・・・取付部、15・・・支持棒、16・・・貫通孔
、17・・・吸着材。Fig. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the exhaust surface structure of a cryo-adsorption pump according to the present invention, Fig. 2 is a perspective view showing the adsorbent of Fig. 1, and Fig. 3 is a conventional cryo-adsorption pump. FIG. 4 is an enlarged sectional view showing the evacuation surface structure of the cryo-adsorption pump shown in FIG. 3. 5... Metal surface (cryo surface), 11... Refrigerant liquid, 1
4... Attachment part, 15... Support rod, 16... Through hole, 17... Adsorbent.
Claims (1)
金属面に沿いかつそれから所定の間隔をもつように設け
られた支持棒と、貫通孔を有し、この貫通孔によつて上
記支持棒の外周上に嵌挿された多数の小粒状吸着材とを
具備し、これらの吸着材は上記金属面に密着するように
上記支持棒に嵌挿されていることを特徴とするクライオ
吸着ポンプの排気面構造。 2、上記支持棒は上記金属面から突出された一対の取付
部に両端を固着されており、上記多数の吸着材は、同一
形状の円筒であ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吸着ポンプの排気面構造。[Claims] 1. A metal surface cooled to an extremely low temperature by a refrigerant liquid, a support rod provided along the metal surface at a predetermined distance from the metal surface, and a through hole, A large number of small granular adsorbents are fitted onto the outer periphery of the support rod through holes, and these adsorbents are fitted into the support rod so as to be in close contact with the metal surface. Characteristic cryo-adsorption pump exhaust surface structure. 2. The support rod is fixed at both ends to a pair of attachment parts protruding from the metal surface, and the plurality of adsorbents are cylinders having the same shape.
Exhaust surface structure of the cryo-adsorption pump described in Section 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5807385A JPS61215471A (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Exhaust face structure of cryo adsorption pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5807385A JPS61215471A (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Exhaust face structure of cryo adsorption pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61215471A true JPS61215471A (en) | 1986-09-25 |
Family
ID=13073734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5807385A Pending JPS61215471A (en) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Exhaust face structure of cryo adsorption pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61215471A (en) |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5807385A patent/JPS61215471A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4474036A (en) | Infra-red radiation detectors | |
US4295338A (en) | Cryogenic pumping apparatus with replaceable pumping surface elements | |
US4791791A (en) | Cryosorption surface for a cryopump | |
EP0185702B1 (en) | Cryopump with improved second stage array | |
US5221190A (en) | Ion sputtering pump with getter module | |
Murase et al. | Development of new concept in-vessel cryo-sorption pump for LHD closed helical divertor | |
JPS61215471A (en) | Exhaust face structure of cryo adsorption pump | |
US4727724A (en) | Crysosorption pump for the rotor of an electric machine having a superconducting exciter winding | |
KR20020062587A (en) | Electron tube and a method for manufacturing same | |
JPS61215472A (en) | Exhaust face structure of cryo adsorption pump | |
JPS61215470A (en) | Exhaust face structure of cryo adsorption pump | |
JPS61229979A (en) | Exhaust surface of cryo-adsorptive pump | |
JPS62113876A (en) | Cryogenic pump | |
JPS60249678A (en) | Cryopump | |
US5450729A (en) | Cryopump | |
JPS60247074A (en) | Exhaust face structure of cryogenic adsorption pump | |
US3372531A (en) | Vacuum device | |
JPS6047888A (en) | Manufacture of adsorption panel for adsorption pump | |
JPS62258176A (en) | Cryopump | |
JP2765044B2 (en) | Cryogenic support structure | |
JPH0155720B2 (en) | ||
JP3448881B2 (en) | Cryopump | |
CA2064324A1 (en) | Cryopump | |
JP7311522B2 (en) | cryopump | |
JPS63277873A (en) | Cryopump |