JPS6316178A - クライオポンプ - 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】 口産業上の利用分野〕 本発明は、クライオポンプに係り、特に排気速度可変形
のクライオポンプに関するものである。

〔従来の技術〕

排気速度可変形のクライオポンプとしては、従来、例え
ば、米国特許第４２８５７１０号明細書に記載のような
ものが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、固定バッフルおよび可動バッフルによ
りガス通過面積が減少しフンダクタンスが小さ鳴なるた
め、第２クライオパネルに吸着されるＮ２＋　０２１　
Ａｒ等のより凝縮温度の低いガスの排気速度は、固定パ
ブフルおよび可動バッフルが設けられていないクライオ
ポンプ（以下、排気速度固定形クライオポンプと略）に
較べ大巾に減少する。例えば、Ｎｔ気気速度固定ワクラ
イオポンプガス通過面積に対して、このようなりライオ
ポンプのガス通過面積は、最大でもほぼ半分になり、排
気速度固定形クライオポンプの場合のＡｒの排気速度が
３，０ＯＯ１／８であった場合、二のようなりライオポ
ンプでは、Ａｒの排気速度は最大でも１゜５００　ｌ／
Ｓ程度になる。つまり、このようなりライオポンプでは
排気速度を可変するためには、ｆＪＳ２パネルに吸むさ
れるガスの最大排気速度を犠牲にしなければならない。

本発明の目的は第２パネルに吸着されるガスの最大排気
速度を低下させずに排気速度を可変番こするクライオポ
ンプを提供することにある０〔問題点を解決するための
手段〕 上記目的は、膨張機に吸、排気される高、低圧の作動ガ
スの圧力差を任意に調整できるように圧縮機の高圧作動
ガスを低圧の作動ガスラインにバイパスさせ、膨張機の
冷凍能力を変化させることにより、達成される。

〔作　　用〕

膨張機の高圧、低圧の作動ガスの差圧は、圧縮機の高圧
吐出ガスと低圧吸込ライン間に設けられたバイパス回路
に設けられた差圧調整弁を、膨張機先端（最低渇度端）
あるいは第２パネルに取りつけられた温度センサーによ
り、差圧制御器によって制御するものである。

〔実　施　例〕

以上１本発明の一実施例を第１図〜第４図により説明す
る。

第１因で、クライオポンプは、常温、低圧の作動ガスを
吸込んで常温、高圧の作動ガスを吐出する圧１ｉｉ１ｊ
ｌｌＯと、圧縮ａ１０より吐出された常温、高圧の作動
ガスを断熱膨張させて寒冷を発生させる膨張手段、例え
ば％２段の蓄冷器式膨張＊（以下膨張機と略）２０と、
膨張機（９）の第１段膨張機４と第２段膨張機ｎとの先
端部にそれぞれ取り付けられ周辺のガスを疑縮又は凝固
捕集するクライオパネル力、３１とで構成され、圧縮機
１０吐出口と膨張機囚の高圧作動ガス入口とは、作動ガ
スの導入ライン匍で連結され、膨張８！（９）の低圧作
動ガス出口と圧縮機の吸入口とは、作動ガスの戻りライ
ン９１で連結されており、膨張後回の高、低圧の作動ガ
スの圧力差を調整する差圧調整弁荀は圧縮機ｌＯの高圧
吐出作動ガスライン匍から低圧吸入作動ガスライン９１
ヘバイパスするライン乾、９３間に設けられ、差圧調整
弁旬は、クライオパネル３１の温度な検知する温度セン
サー父の信号を受けて、差圧制御器ωを操作することに
より調整できる。膨張機囚のｆＪＳ１段膨張機２１と第
２段膨張機ｎおよびクライオパネル（資）、３１．ｉ度
センサー（資）は、ハウジング７０に収納されている０
クライオパネルＩの周端にはバッフル（資）が設けられ
ている。バッフル関のガス通過面積が最大、即ち、第２
タライオパネル３１の排気速度が最大になるような形状
になっている。

ハウジング７０をその開口側が被排気体、例えば、真空
チャンバ１００を排気可能に設けられている。

まず、常温の状態から圧縮機１０および膨張機囚を運転
開始する。ここで真空チャンバ１００内の祖引き作業は
終了している状態にあるものとする。

運転開始に当っては、膨張機囚の最大の冷凍能力が得ら
れるように、差圧制御器ωを操作し、差圧調整弁切を制
御し、大気圧から所定圧力まで、例えば、最大排気速度
で真空チャンバ１００を減圧排気し、その後、真空チャ
ンバｌＯＯ内を特定ガス、例えば、Ａｒの雰囲気で一定
の圧力に維持しながら作業を進める場合は、最小必要限
の冷凍能力になるよう、差圧制御器６０に第２段膨張ｇ
ｘの先端部の目標温度を設定し、目標温間になるよう温
度センサー父の信号を受けて、差圧制御器ωにより、差
圧調整弁は作動し、第２図に実線に示す最大冷凍能力時
のＰ−ｖ線図に対し、同図に点線で示すＰ−ｖ線図とな
り、冷凍能力は低下する。また、運転時の高、低圧の差
圧と、第２段膨張機の温度の関係はｇ５３図に示すよう
な関係にあり、更に、Ａｒの排気速度と第２パネル温度
との関係を例にとると！８４図のような関係がある。

このように、本実施例では、高、低圧の運転圧力を制御
することにより排気速度を任意の排気速度に可変できる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、クライオポンプ運転時の高。

低圧の作動ガスの圧力差を制御することにより、冷凍能
力を可変にすることができ、最大排気速度を低下させず
に排気速度を可変できるクライオポンプを提供できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるクライオポンプの一実施例を示
す構成面、第２図は、運転時の冷凍能力最大時と冷凍能
力を制御した時のＰ−Ｖ線図、第３図は、第２段膨張機
の先ズ１４部の温度と運転時の差圧の関係を示す模式図
、第４１’＞は、Ａｒの排気速度と第２パネルの温度の
関係を示す模式図である。 １０・・・・・・圧縮機、美・・・・・・膨張機、（９
）、３１・・・・・・クライオパネル、旬・・・・・・
差圧調整弁、父・・・・・・湿度センサー、関・・・・
・・差圧制御器、η、９３・・・・・・バイバスラ第２
図 ４３図 第４図 第２パ半ルの温畏（Ｋ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、作動ガスを圧縮、昇圧する圧縮手段と、該圧縮手段
   で圧縮、昇圧された作動ガスを断熱膨張させて寒冷を発
   生する寒冷発生手段と、該寒冷発生手段で発生した寒冷
   で冷却され周辺のガスを捕集するガス捕集手段と、該ガ
   ス捕集手段の設定温度と実測温度との差温に応じて前記
   圧縮手段から前記寒冷発生手段に供給される前記作動ガ
   スと前記寒冷発生手段から前記圧縮手段へ戻される前記
   作動ガスとの圧力差を制御する圧力差制御手段とを具備
   したことを特徴とするクライオポンプ。