JPH10318134A - クライオポンプの再生装置および再生方法 - Google Patents
クライオポンプの再生装置および再生方法Info
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- JPH10318134A JPH10318134A JP14116797A JP14116797A JPH10318134A JP H10318134 A JPH10318134 A JP H10318134A JP 14116797 A JP14116797 A JP 14116797A JP 14116797 A JP14116797 A JP 14116797A JP H10318134 A JPH10318134 A JP H10318134A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- 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】
【課題】 再生用の加熱手段としてＧＭ冷凍機４の
冷媒ガスの断熱圧縮熱によりクライオパネル３１、３２
を昇温させ、発熱部５７、５９の製造が簡単で安全かつ
迅速に再生作業を実行可能であるとともに、再生後の運
転再開を低コストでかつ能率的に行うことができるクラ
イオポンプの再生装置および再生方法を提供すること。 【解決手段】 ＧＭ冷凍機４の冷媒ガスの断熱圧縮熱を
用いて、クライオパネル３１、３２を直接加熱すること
に着目し、冷媒ガスをクライオパネル３１、３２に導く
ため再生用導管５２、５３と、再生用導管５２、５３に
設けた開閉弁５４、５５と、空間部５６、５８を有しク
ライオパネル３１、３２に設けた発熱部５７、５９とを
設け、空間部５６、５８に発生する断熱圧縮熱によって
クライオパネル３１、３２を加熱するようにしたことを
特徴とする。
冷媒ガスの断熱圧縮熱によりクライオパネル３１、３２
を昇温させ、発熱部５７、５９の製造が簡単で安全かつ
迅速に再生作業を実行可能であるとともに、再生後の運
転再開を低コストでかつ能率的に行うことができるクラ
イオポンプの再生装置および再生方法を提供すること。 【解決手段】 ＧＭ冷凍機４の冷媒ガスの断熱圧縮熱を
用いて、クライオパネル３１、３２を直接加熱すること
に着目し、冷媒ガスをクライオパネル３１、３２に導く
ため再生用導管５２、５３と、再生用導管５２、５３に
設けた開閉弁５４、５５と、空間部５６、５８を有しク
ライオパネル３１、３２に設けた発熱部５７、５９とを
設け、空間部５６、５８に発生する断熱圧縮熱によって
クライオパネル３１、３２を加熱するようにしたことを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は極低温冷却により高
真空を作るためのクライオポンプの再生装置および再生
方法にかかるもので、とくにクライオポンプのクライオ
パネルに吸着された気体を除去するためのクライオポン
プの再生装置および再生方法に関するものである。
真空を作るためのクライオポンプの再生装置および再生
方法にかかるもので、とくにクライオポンプのクライオ
パネルに吸着された気体を除去するためのクライオポン
プの再生装置および再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のクライオポンプおよびその再生装
置について、図４にもとづき概説する。図４は、従来の
クライオポンプ１の概略断面図であって、クライオポン
プ１は、ポンプハウジング２と、真空容器３と、蓄冷式
冷凍機たとえば二段式のＧＭ冷凍機４（ギフォード・マ
クマホン冷凍機）と、クライオポンプ１の再生装置５
と、を有する。
置について、図４にもとづき概説する。図４は、従来の
クライオポンプ１の概略断面図であって、クライオポン
プ１は、ポンプハウジング２と、真空容器３と、蓄冷式
冷凍機たとえば二段式のＧＭ冷凍機４（ギフォード・マ
クマホン冷凍機）と、クライオポンプ１の再生装置５
と、を有する。
【０００３】ポンプハウジング２は、その内部にＧＭ冷
凍機４を収容し、大気放出弁６（安全弁）と、窒素ガス
などの再生ガス導入口７とを設けるとともに、真空シー
ル８を介して真空容器３を密閉的に取り付けることによ
りその内部に吸着用ポンプチャンバー９およびテストチ
ャンバー１０をそれぞれ形成してある。
凍機４を収容し、大気放出弁６（安全弁）と、窒素ガス
などの再生ガス導入口７とを設けるとともに、真空シー
ル８を介して真空容器３を密閉的に取り付けることによ
りその内部に吸着用ポンプチャンバー９およびテストチ
ャンバー１０をそれぞれ形成してある。
【０００４】真空容器３は、当該クライオポンプ１によ
りそのテストチャンバー１０内を高真空とするもので、
テストチャンバー１０に半導体その他の製造ライン１１
を収容可能とし、アルゴンガスなどの製造ライン用ガス
を第１の弁１２、流量コントローラー１３、第２の弁１
４、ガス導入口１５、およびガス導入管１６を介してテ
ストチャンバー１０内に導入可能としてある。さらに真
空容器３には、真空弁１７、真空ポンプ１８および真空
計１９を設けることにより、吸着用ポンプチャンバー９
およびテストチャンバー１０内を粗引きして所定の真空
度、たとえば１Ｐａ（１０-2Ｔｏｒｒ）まで機械的に排
気し、真空引き可能としてある。
りそのテストチャンバー１０内を高真空とするもので、
テストチャンバー１０に半導体その他の製造ライン１１
を収容可能とし、アルゴンガスなどの製造ライン用ガス
を第１の弁１２、流量コントローラー１３、第２の弁１
４、ガス導入口１５、およびガス導入管１６を介してテ
ストチャンバー１０内に導入可能としてある。さらに真
空容器３には、真空弁１７、真空ポンプ１８および真空
計１９を設けることにより、吸着用ポンプチャンバー９
およびテストチャンバー１０内を粗引きして所定の真空
度、たとえば１Ｐａ（１０-2Ｔｏｒｒ）まで機械的に排
気し、真空引き可能としてある。
【０００５】ＧＭ冷凍機４は、圧縮機２０と、吸気弁２
１と、排気弁２２と、駆動モーター２３と、駆動機構２
４と、第１段シリンダー２５および第２段シリンダー２
６と、第１段ディスプレーサー２７および第２段ディス
プレーサー２８と、第１段冷却ステージ２９（第１段低
温部）および第２段冷却ステージ３０（第２段低温部）
と、カップ状の第１段クライオパネル３１（輻射シール
ド）および第２段クライオパネル３２と、を有する。
１と、排気弁２２と、駆動モーター２３と、駆動機構２
４と、第１段シリンダー２５および第２段シリンダー２
６と、第１段ディスプレーサー２７および第２段ディス
プレーサー２８と、第１段冷却ステージ２９（第１段低
温部）および第２段冷却ステージ３０（第２段低温部）
と、カップ状の第１段クライオパネル３１（輻射シール
ド）および第２段クライオパネル３２と、を有する。
【０００６】圧縮機２０は、ヘリウムガスなどの冷媒ガ
スを導管３３を介して、第１段シリンダー２５における
第１段ディスプレーサー２７内の第１段蓄冷器３４、お
よび第２段シリンダー２６における第２段ディスプレー
サー２８内の第２段蓄冷器３５に供給する。
スを導管３３を介して、第１段シリンダー２５における
第１段ディスプレーサー２７内の第１段蓄冷器３４、お
よび第２段シリンダー２６における第２段ディスプレー
サー２８内の第２段蓄冷器３５に供給する。
【０００７】第１段シリンダー２５と第１段ディスプレ
ーサー２７との間には第１段シール３６、第２段シリン
ダー２６と第２段ディスプレーサー２８との間には第２
段シール３７をそれぞれ設けるとともに、導管３３から
第１の連通路３８、第２の連通路３９、第３の連通路４
０、第４の連通路４１および第５の連通路４２をそれぞ
れ形成して、第１段冷却ステージ２９内方に第１段膨張
室４３を、第２段冷却ステージ３０内方に第２段膨張室
４４をそれぞれ形成する。
ーサー２７との間には第１段シール３６、第２段シリン
ダー２６と第２段ディスプレーサー２８との間には第２
段シール３７をそれぞれ設けるとともに、導管３３から
第１の連通路３８、第２の連通路３９、第３の連通路４
０、第４の連通路４１および第５の連通路４２をそれぞ
れ形成して、第１段冷却ステージ２９内方に第１段膨張
室４３を、第２段冷却ステージ３０内方に第２段膨張室
４４をそれぞれ形成する。
【０００８】第１段冷却ステージ２９には、第１段クラ
イオパネル３１を熱的に接触させて設けるとともに、第
１段クライオパネル３１の先端部には吸着用ポンプチャ
ンバー９とテストチャンバー１０との境界部分にバッフ
ル４５を設けてある。第２段冷却ステージ３０には、第
２段クライオパネル３２を熱的に接触させて設けるとと
もに、第２段クライオパネル３２の内壁面には活性炭な
どの吸着材４６を接着してある。
イオパネル３１を熱的に接触させて設けるとともに、第
１段クライオパネル３１の先端部には吸着用ポンプチャ
ンバー９とテストチャンバー１０との境界部分にバッフ
ル４５を設けてある。第２段冷却ステージ３０には、第
２段クライオパネル３２を熱的に接触させて設けるとと
もに、第２段クライオパネル３２の内壁面には活性炭な
どの吸着材４６を接着してある。
【０００９】再生装置５は、前記再生ガス導入口７と、
第１段ヒーター４７（第１段発熱部）と、第２段ヒータ
ー４８（第２段発熱部）と、を有する。第１段ヒーター
４７は、第１段クライオパネル３１を介して第１段冷却
ステージ２９にこれを接触させてある。第２段ヒーター
４８は、第２段クライオパネル３２を介して第２段冷却
ステージ３０にこれを接触させてある。再生ガス導入口
７からは所定温度の窒素ガスを吸着用ポンプチャンバー
９内に導入可能としてある。
第１段ヒーター４７（第１段発熱部）と、第２段ヒータ
ー４８（第２段発熱部）と、を有する。第１段ヒーター
４７は、第１段クライオパネル３１を介して第１段冷却
ステージ２９にこれを接触させてある。第２段ヒーター
４８は、第２段クライオパネル３２を介して第２段冷却
ステージ３０にこれを接触させてある。再生ガス導入口
７からは所定温度の窒素ガスを吸着用ポンプチャンバー
９内に導入可能としてある。
【００１０】こうした構成のクライオポンプ１および再
生装置５において、まず通常の真空運転においては、真
空弁１７を開いて真空ポンプ１８の運転によりテストチ
ャンバー１０（および吸着用ポンプチャンバー９）を機
械的に真空引き（粗引き）して、圧力１０-2Ｔｏｒｒ程
度までの真空とする。
生装置５において、まず通常の真空運転においては、真
空弁１７を開いて真空ポンプ１８の運転によりテストチ
ャンバー１０（および吸着用ポンプチャンバー９）を機
械的に真空引き（粗引き）して、圧力１０-2Ｔｏｒｒ程
度までの真空とする。
【００１１】ついで、ＧＭ冷凍機４を運転して、さらに
高真空とする。すなわち、吸気弁２１および排気弁２２
の開閉、並びに駆動機構２４による第１段ディスプレー
サー２７および第２段ディスプレーサー２８の上下往復
動運転により、第１段蓄冷器３４および第２段蓄冷器３
５に冷媒ガスを往復通過させ、第１段冷却ステージ２９
をたとえば温度８０Ｋに、第２段冷却ステージ３０を温
度２０Ｋ程度に冷却する。したがって、第１段冷却ステ
ージ２９の第１段クライオパネル３１に水蒸気、炭酸ガ
スその他比較的沸点の高い気体分子などを凝縮固化し、
第２段冷却ステージ３０の第２段クライオパネル３２に
窒素ガス、アルゴンその他比較的低沸点のガスを吸着す
る。さらに、最も沸点の低い、水素、ネオン、ヘリウム
などのガスは第２段クライオパネル３２の吸着材４６に
低温吸着される。
高真空とする。すなわち、吸気弁２１および排気弁２２
の開閉、並びに駆動機構２４による第１段ディスプレー
サー２７および第２段ディスプレーサー２８の上下往復
動運転により、第１段蓄冷器３４および第２段蓄冷器３
５に冷媒ガスを往復通過させ、第１段冷却ステージ２９
をたとえば温度８０Ｋに、第２段冷却ステージ３０を温
度２０Ｋ程度に冷却する。したがって、第１段冷却ステ
ージ２９の第１段クライオパネル３１に水蒸気、炭酸ガ
スその他比較的沸点の高い気体分子などを凝縮固化し、
第２段冷却ステージ３０の第２段クライオパネル３２に
窒素ガス、アルゴンその他比較的低沸点のガスを吸着す
る。さらに、最も沸点の低い、水素、ネオン、ヘリウム
などのガスは第２段クライオパネル３２の吸着材４６に
低温吸着される。
【００１２】こうして吸着用ポンプチャンバー９内のガ
スを凝縮、吸着あるいは低温吸着することにより、テス
トチャンバー１０を高真空とした上で製造ライン１１を
運転するが、運転にともない、気体分子が凝縮吸着され
たり、第２段クライオパネル３２の吸着材４６に低温吸
着されて飽和状態となる。したがって、この飽和状態の
クライオポンプ１からこれらのガス、気体分子を放出さ
せる再生作業が必要となる。この再生作業は、通常、製
造ライン１１およびＧＭ冷凍機４の運転を停止し、再生
装置５により第１段クライオパネル３１および第２段ク
ライオパネル３２を加熱させることによりこれを行う。
スを凝縮、吸着あるいは低温吸着することにより、テス
トチャンバー１０を高真空とした上で製造ライン１１を
運転するが、運転にともない、気体分子が凝縮吸着され
たり、第２段クライオパネル３２の吸着材４６に低温吸
着されて飽和状態となる。したがって、この飽和状態の
クライオポンプ１からこれらのガス、気体分子を放出さ
せる再生作業が必要となる。この再生作業は、通常、製
造ライン１１およびＧＭ冷凍機４の運転を停止し、再生
装置５により第１段クライオパネル３１および第２段ク
ライオパネル３２を加熱させることによりこれを行う。
【００１３】すなわち、ＧＭ冷凍機４の運転を停止し、
再生ガス導入口７から加熱窒素ガスなどを吸着用ポンプ
チャンバー９内に導入することにより吸着用ポンプチャ
ンバー９内の断熱真空を破壊させ、第１段クライオパネ
ル３１および第２段クライオパネル３２の面にこのガス
を流して昇温させ、吸着ガスを放出させ、大気放出弁６
から大気中に排気する。また再生装置５の第１段ヒータ
ー４７により第１段クライオパネル３１を、第２段ヒー
ター４８により第２段クライオパネル３２をそれぞれ直
接加熱する。
再生ガス導入口７から加熱窒素ガスなどを吸着用ポンプ
チャンバー９内に導入することにより吸着用ポンプチャ
ンバー９内の断熱真空を破壊させ、第１段クライオパネ
ル３１および第２段クライオパネル３２の面にこのガス
を流して昇温させ、吸着ガスを放出させ、大気放出弁６
から大気中に排気する。また再生装置５の第１段ヒータ
ー４７により第１段クライオパネル３１を、第２段ヒー
ター４８により第２段クライオパネル３２をそれぞれ直
接加熱する。
【００１４】なお、水素ガスのような最も沸点の低いガ
スに対する一般的なクライオポンプ１における活性炭の
排気容量（低温吸着）は、窒素、アルゴンなどのガスに
対する排気容量（凝縮吸着）に比べると、はるかに小さ
いため（およそ１／１００程度）、活性炭などの吸着材
４６は短時間の作用で飽和してしまう。したがって、吸
着材４６の排気容量を回復させるため第２段クライオパ
ネル３２の吸着材４６を加熱して、吸着されているガス
を放出させる再生作業が、第１段クライオパネル３１に
比較して、より頻繁に必要になる。
スに対する一般的なクライオポンプ１における活性炭の
排気容量（低温吸着）は、窒素、アルゴンなどのガスに
対する排気容量（凝縮吸着）に比べると、はるかに小さ
いため（およそ１／１００程度）、活性炭などの吸着材
４６は短時間の作用で飽和してしまう。したがって、吸
着材４６の排気容量を回復させるため第２段クライオパ
ネル３２の吸着材４６を加熱して、吸着されているガス
を放出させる再生作業が、第１段クライオパネル３１に
比較して、より頻繁に必要になる。
【００１５】この再生作業は、通常ＧＭ冷凍機４を停止
させ、第２段クライオパネル３２を常温まで昇温して行
うため、とくに再生後のクライオポンプ１をその作動温
度まで下げるための冷却運転時間が長く必要となって、
再生作業全体では数時間を要することになる。この間、
たとえば前記製造ライン１１が半導体製造装置の場合、
ロスタイムが増え加してしまうという問題があり、再生
作業にかかる時間をできるだけ減らすことが要請されて
いる。
させ、第２段クライオパネル３２を常温まで昇温して行
うため、とくに再生後のクライオポンプ１をその作動温
度まで下げるための冷却運転時間が長く必要となって、
再生作業全体では数時間を要することになる。この間、
たとえば前記製造ライン１１が半導体製造装置の場合、
ロスタイムが増え加してしまうという問題があり、再生
作業にかかる時間をできるだけ減らすことが要請されて
いる。
【００１６】さらに、こうした再生装置５には、再生ガ
ス導入口７を含む再生ガス設備が必要になるとともに、
使用するガス量も多く、再生費用がかさむという問題が
ある。また、第１段ヒーター４７および第２段ヒーター
４８が真空中で使用されるため、その絶縁不良や断線な
どのトラブルを招きやすく、その安全上の不安があるな
どの問題がある。
ス導入口７を含む再生ガス設備が必要になるとともに、
使用するガス量も多く、再生費用がかさむという問題が
ある。また、第１段ヒーター４７および第２段ヒーター
４８が真空中で使用されるため、その絶縁不良や断線な
どのトラブルを招きやすく、その安全上の不安があるな
どの問題がある。
【００１７】なお公知技術として、特開平５−３２１８
３２号、特開平５−３４０６２２号などがある。
３２号、特開平５−３４０６２２号などがある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、再生用の加熱手段と
してＧＭ冷凍機の冷媒ガスを活用するクライオポンプの
再生装置および再生方法を提供することを課題とする。
諸問題にかんがみなされたもので、再生用の加熱手段と
してＧＭ冷凍機の冷媒ガスを活用するクライオポンプの
再生装置および再生方法を提供することを課題とする。
【００１９】また本発明は、冷媒ガスの断熱圧縮熱を発
生させることにより、クライオパネルを昇温させること
ができるクライオポンプの再生装置および再生方法を提
供することを課題とする。
生させることにより、クライオパネルを昇温させること
ができるクライオポンプの再生装置および再生方法を提
供することを課題とする。
【００２０】また本発明は、とくに発熱部の製造が簡単
で安全かつ迅速に再生作業を実行可能なクライオポンプ
の再生装置および再生方法を提供することを課題とす
る。
で安全かつ迅速に再生作業を実行可能なクライオポンプ
の再生装置および再生方法を提供することを課題とす
る。
【００２１】また本発明は、再生作業中にＧＭ冷凍機の
運転を停止することなく、再生後の運転再開を低コスト
でかつ能率的に行うことができるクライオポンプの再生
装置および再生方法を提供することを課題とする。
運転を停止することなく、再生後の運転再開を低コスト
でかつ能率的に行うことができるクライオポンプの再生
装置および再生方法を提供することを課題とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ＧＭ
冷凍機の蓄冷器に供給する冷媒ガスと同じ周期および圧
力の冷媒ガスを用いること、この冷媒ガスの断熱圧縮熱
を利用してクライオパネル部分を直接加熱可能であるこ
とに着目したもので、第一の発明は、シリンダーと、こ
のシリンダー内を往復動するディスプレーサーと、この
ディスプレーサーに収容した蓄冷器と、このディスプレ
ーサーの往復動により低温となる冷却ステージと、この
冷却ステージに熱的に接触させたクライオパネルと、を
有する蓄冷式冷凍機を用いたクライオポンプの再生装置
であって、上記蓄冷器に供給する冷媒ガスと同じ周期お
よび圧力の冷媒ガスを、常温部から上記クライオパネル
に導くため再生用導管と、この再生用導管に設けた開閉
弁と、この再生用導管にその一端部を接続し、その他端
部を閉鎖して所定容量の空間部を有しているとともに上
記クライオパネルに設けた発熱部と、を設け、この発熱
部に上記冷媒ガスを供給する際に上記空間部において発
生する断熱圧縮熱によって上記クライオパネルを加熱す
るようにしたことを特徴とするクライオポンプの再生装
置である。
冷凍機の蓄冷器に供給する冷媒ガスと同じ周期および圧
力の冷媒ガスを用いること、この冷媒ガスの断熱圧縮熱
を利用してクライオパネル部分を直接加熱可能であるこ
とに着目したもので、第一の発明は、シリンダーと、こ
のシリンダー内を往復動するディスプレーサーと、この
ディスプレーサーに収容した蓄冷器と、このディスプレ
ーサーの往復動により低温となる冷却ステージと、この
冷却ステージに熱的に接触させたクライオパネルと、を
有する蓄冷式冷凍機を用いたクライオポンプの再生装置
であって、上記蓄冷器に供給する冷媒ガスと同じ周期お
よび圧力の冷媒ガスを、常温部から上記クライオパネル
に導くため再生用導管と、この再生用導管に設けた開閉
弁と、この再生用導管にその一端部を接続し、その他端
部を閉鎖して所定容量の空間部を有しているとともに上
記クライオパネルに設けた発熱部と、を設け、この発熱
部に上記冷媒ガスを供給する際に上記空間部において発
生する断熱圧縮熱によって上記クライオパネルを加熱す
るようにしたことを特徴とするクライオポンプの再生装
置である。
【００２３】第二の発明は、シリンダーと、このシリン
ダー内を往復動するディスプレーサーと、このディスプ
レーサーに収容した蓄冷器と、このディスプレーサーの
往復動により低温となる冷却ステージと、この冷却ステ
ージに熱的に接触させたクライオパネルと、を有する蓄
冷式冷凍機を用いたクライオポンプの再生方法であっ
て、上記蓄冷器に供給する冷媒ガスと同じ周期および圧
力で該冷媒ガスを、常温部から再生用導管および開閉弁
を介して上記クライオパネルに導く導入工程と、その一
端を閉鎖して所定容量の空間部を有しているとともに上
記クライオパネルに設けた発熱部に上記冷媒ガスを供給
する際に上記空間部において発生する断熱圧縮熱によっ
て上記クライオパネルを加熱するようにした加熱工程
と、を有することを特徴とするクライオポンプの再生方
法である。
ダー内を往復動するディスプレーサーと、このディスプ
レーサーに収容した蓄冷器と、このディスプレーサーの
往復動により低温となる冷却ステージと、この冷却ステ
ージに熱的に接触させたクライオパネルと、を有する蓄
冷式冷凍機を用いたクライオポンプの再生方法であっ
て、上記蓄冷器に供給する冷媒ガスと同じ周期および圧
力で該冷媒ガスを、常温部から再生用導管および開閉弁
を介して上記クライオパネルに導く導入工程と、その一
端を閉鎖して所定容量の空間部を有しているとともに上
記クライオパネルに設けた発熱部に上記冷媒ガスを供給
する際に上記空間部において発生する断熱圧縮熱によっ
て上記クライオパネルを加熱するようにした加熱工程
と、を有することを特徴とするクライオポンプの再生方
法である。
【００２４】上記発熱部は、これをパイプにより構成
し、その製造を容易にするとともに、上記パイプの外表
面上に活性炭を接着して、このパイプを上記クライオパ
ネルの表面に接触して設けることができる。
し、その製造を容易にするとともに、上記パイプの外表
面上に活性炭を接着して、このパイプを上記クライオパ
ネルの表面に接触して設けることができる。
【００２５】上記パイプはこれをラセン状に形成するこ
とにより、クライオパネルの表面の広い範囲にわたって
加熱作用を均一、迅速かつ効率的に及ぼすことができ
る。
とにより、クライオパネルの表面の広い範囲にわたって
加熱作用を均一、迅速かつ効率的に及ぼすことができ
る。
【００２６】上記発熱部は、冷却ステージの段数に応じ
て、これを二段および三段など多段に設けることができ
る。
て、これを二段および三段など多段に設けることができ
る。
【００２７】本発明によるクライオポンプの再生装置お
よび再生方法においては、常温部から蓄冷式冷凍機の冷
却ステージのクライオパネルに冷媒ガスを導くため再生
用導管およびこの再生用導管に設けた開閉弁を介して発
熱部を設けたので、この発熱部の空間部に冷媒ガスを供
給することにより、この際に発生する断熱圧縮熱によっ
てクライオパネルを直接加熱するようにすることがで
き、従来のように特別の再生装置すなわち、再生ガス導
入口、第１段ヒーターおよび第２段ヒーターなどを設け
なくても、クライオポンプの再生作用を直接行うクライ
オパネルの加熱昇温が可能となる。したがって、従来の
クライオポンプの再生装置におけるような、第１段ヒー
ターおよび第２段ヒーターの断線やショートなどによる
危険性を回避し、安全かつ確実にクライオパネルおよび
その吸着材の再生を迅速に行うことができる。
よび再生方法においては、常温部から蓄冷式冷凍機の冷
却ステージのクライオパネルに冷媒ガスを導くため再生
用導管およびこの再生用導管に設けた開閉弁を介して発
熱部を設けたので、この発熱部の空間部に冷媒ガスを供
給することにより、この際に発生する断熱圧縮熱によっ
てクライオパネルを直接加熱するようにすることがで
き、従来のように特別の再生装置すなわち、再生ガス導
入口、第１段ヒーターおよび第２段ヒーターなどを設け
なくても、クライオポンプの再生作用を直接行うクライ
オパネルの加熱昇温が可能となる。したがって、従来の
クライオポンプの再生装置におけるような、第１段ヒー
ターおよび第２段ヒーターの断線やショートなどによる
危険性を回避し、安全かつ確実にクライオパネルおよび
その吸着材の再生を迅速に行うことができる。
【００２８】さらに、蓄冷器に供給する冷媒ガスと同じ
周期および圧力の冷媒ガスを用いるため、従来の再生装
置のように再生作業中にＧＭ冷凍機の運転を停止する必
要がなく、ＧＭ冷凍機の運転を維持したまま再生作業が
可能で、再生後の運転再開を低コストでかつ能率的に行
うことができる。
周期および圧力の冷媒ガスを用いるため、従来の再生装
置のように再生作業中にＧＭ冷凍機の運転を停止する必
要がなく、ＧＭ冷凍機の運転を維持したまま再生作業が
可能で、再生後の運転再開を低コストでかつ能率的に行
うことができる。
【００２９】本発明の場合、冷却ステージが多段で、と
くに頻繁に再生作業が必要な第２段クライオパネルのみ
の部分再生を、ＧＭ冷凍機の運転を停止することなく、
安全かつ迅速に実現可能であり、クライオポンプの可動
率の向上を期待することができる。
くに頻繁に再生作業が必要な第２段クライオパネルのみ
の部分再生を、ＧＭ冷凍機の運転を停止することなく、
安全かつ迅速に実現可能であり、クライオポンプの可動
率の向上を期待することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態による
再生装置を装備したクライオポンプ５０についてその再
生方法とともに図１ないし図３にもとづき説明する。た
だし、図４と同様の部分には同一符号を付し、その詳述
はこれを省略する。図１は、クライオポンプ５０の概略
断面図であって、クライオポンプ５０は、既述のクライ
オポンプ１（図４）におけると同様に、ポンプハウジン
グ２と、真空容器３と、ＧＭ冷凍機４と、クライオポン
プ５０の再生装置５１と、を有する。
再生装置を装備したクライオポンプ５０についてその再
生方法とともに図１ないし図３にもとづき説明する。た
だし、図４と同様の部分には同一符号を付し、その詳述
はこれを省略する。図１は、クライオポンプ５０の概略
断面図であって、クライオポンプ５０は、既述のクライ
オポンプ１（図４）におけると同様に、ポンプハウジン
グ２と、真空容器３と、ＧＭ冷凍機４と、クライオポン
プ５０の再生装置５１と、を有する。
【００３１】再生装置５１は、たとえばステンレス製の
第１段再生用導管５２および第２段再生用導管５３と、
第１段開閉弁５４および第２段開閉弁５５と、所定容積
の第１段空間部５６を有する第１段発熱部５７と、所定
容積の第２段空間部５８を有する第２段発熱部５９と、
たとえば白金−コバルトセンサーなどの第１段温度セン
サー６０および第２段温度センサー６１と、制御回路６
２と、を有する。
第１段再生用導管５２および第２段再生用導管５３と、
第１段開閉弁５４および第２段開閉弁５５と、所定容積
の第１段空間部５６を有する第１段発熱部５７と、所定
容積の第２段空間部５８を有する第２段発熱部５９と、
たとえば白金−コバルトセンサーなどの第１段温度セン
サー６０および第２段温度センサー６１と、制御回路６
２と、を有する。
【００３２】第１段再生用導管５２は、導管３３から分
岐し、第１段開閉弁５４を設け、常温部から第１段発熱
部５７の第１段空間部５６に冷媒ガスを供給可能とす
る。第２段再生用導管５３は、導管３３から第１段再生
用導管５２に並列に分岐し、第２段開閉弁５５を設け、
第２段発熱部５９の第２段空間部５８に冷媒ガスを供給
可能とする。
岐し、第１段開閉弁５４を設け、常温部から第１段発熱
部５７の第１段空間部５６に冷媒ガスを供給可能とす
る。第２段再生用導管５３は、導管３３から第１段再生
用導管５２に並列に分岐し、第２段開閉弁５５を設け、
第２段発熱部５９の第２段空間部５８に冷媒ガスを供給
可能とする。
【００３３】第１段発熱部５７は、第１段再生用導管５
２に連通し、他端側を閉鎖した、たとえば円筒状の部材
であって、これを第１段冷却ステージ２９に熱的に接触
させてある。第２段発熱部５９は、第２段再生用導管５
３に連通し、他端側を閉鎖した、たとえば円筒状の部材
であって、これを第２段クライオパネル３２の内壁面に
熱的に接触させてある。
２に連通し、他端側を閉鎖した、たとえば円筒状の部材
であって、これを第１段冷却ステージ２９に熱的に接触
させてある。第２段発熱部５９は、第２段再生用導管５
３に連通し、他端側を閉鎖した、たとえば円筒状の部材
であって、これを第２段クライオパネル３２の内壁面に
熱的に接触させてある。
【００３４】第１段温度センサー６０は、第１段冷却ス
テージ２９にこれを設けて、再生作業における温度を測
定する。第２段温度センサー６１は、第２段冷却ステー
ジ３０にこれを設けて、再生作業における温度を測定す
る。
テージ２９にこれを設けて、再生作業における温度を測
定する。第２段温度センサー６１は、第２段冷却ステー
ジ３０にこれを設けて、再生作業における温度を測定す
る。
【００３５】制御回路６２は、第１段温度センサー６０
および第２段温度センサー６１からの検出信号を受ける
とともに、第１段開閉弁５４および第２段開閉弁５５、
圧縮機２０、吸気弁２１、排気弁２２、駆動モーター２
３（駆動機構２４）を駆動制御する。
および第２段温度センサー６１からの検出信号を受ける
とともに、第１段開閉弁５４および第２段開閉弁５５、
圧縮機２０、吸気弁２１、排気弁２２、駆動モーター２
３（駆動機構２４）を駆動制御する。
【００３６】こうした構成のクライオポンプ５０および
再生装置５１において、クライオポンプ５０の通常運転
は、図４のクライオポンプ１と事実上同様である。ただ
し、ＧＭ冷凍機４の運転時において第１段開閉弁５４お
よび第２段開閉弁５５を閉鎖状態とし、第１段発熱部５
７の第１段空間部５６および第２段発熱部５９の第２段
空間部５８には、ＧＭ冷凍機４の封入圧力と同じ圧力の
冷媒ガスを封入してある。
再生装置５１において、クライオポンプ５０の通常運転
は、図４のクライオポンプ１と事実上同様である。ただ
し、ＧＭ冷凍機４の運転時において第１段開閉弁５４お
よび第２段開閉弁５５を閉鎖状態とし、第１段発熱部５
７の第１段空間部５６および第２段発熱部５９の第２段
空間部５８には、ＧＭ冷凍機４の封入圧力と同じ圧力の
冷媒ガスを封入してある。
【００３７】クライオポンプ５０の再生時において、第
１段蓄冷器３４および第２段蓄冷器３５に供給する冷媒
ガスと同じ周期および圧力の冷媒ガスが導管３３から第
１段開閉弁５４あるいは第２段開閉弁５５を介して第１
段発熱部５７の第１段空間部５６および第２段発熱部５
９の第２段空間部５８に冷媒ガスを供給することがで
き、この供給の際に第１段空間部５６および第２段空間
部５８内部に発生する断熱圧縮熱によって第１段冷却ス
テージ２９および第２段クライオパネル３２をそれぞれ
加熱することができ、ＧＭ冷凍機４の運転状態を維持し
たままで再生作業を実施することができる。
１段蓄冷器３４および第２段蓄冷器３５に供給する冷媒
ガスと同じ周期および圧力の冷媒ガスが導管３３から第
１段開閉弁５４あるいは第２段開閉弁５５を介して第１
段発熱部５７の第１段空間部５６および第２段発熱部５
９の第２段空間部５８に冷媒ガスを供給することがで
き、この供給の際に第１段空間部５６および第２段空間
部５８内部に発生する断熱圧縮熱によって第１段冷却ス
テージ２９および第２段クライオパネル３２をそれぞれ
加熱することができ、ＧＭ冷凍機４の運転状態を維持し
たままで再生作業を実施することができる。
【００３８】図１に示した本実施の形態では、第１段発
熱部５７および第２段発熱部５９は円筒状のものとして
これを構成したが、本発明においては、これら発熱部を
パイプにより構成し、その構造を単純化するとともに、
低コストで製造することができる。すなわち図２は、発
熱部の他の例を示す要部断面図であって、第２段発熱部
５９の代わりに、ラセン状に卷いた銅製の均一径のパイ
プから第２段発熱部６３を構成し、この第２段発熱部６
３の外表面上に活性炭などの吸着材４６を接着し、これ
を第２段クライオパネル３２の内壁面の周面上に熱的に
接触してある。もちろん、第１段発熱部５７もラセン状
のパイプから構成してもよい。
熱部５７および第２段発熱部５９は円筒状のものとして
これを構成したが、本発明においては、これら発熱部を
パイプにより構成し、その構造を単純化するとともに、
低コストで製造することができる。すなわち図２は、発
熱部の他の例を示す要部断面図であって、第２段発熱部
５９の代わりに、ラセン状に卷いた銅製の均一径のパイ
プから第２段発熱部６３を構成し、この第２段発熱部６
３の外表面上に活性炭などの吸着材４６を接着し、これ
を第２段クライオパネル３２の内壁面の周面上に熱的に
接触してある。もちろん、第１段発熱部５７もラセン状
のパイプから構成してもよい。
【００３９】なお、第１段クライオパネル３１に比較し
て第２段クライオパネル３２部分の方が短時間で飽和す
るため、実際の再生作業は、第２段クライオパネル３２
について、より頻繁にこれを行うことになる。具体的
に、ガス導入管１６からテストチャンバー１０内にアル
ゴンガスを導入し、第２段クライオパネル３２に約５０
０リットルのアルゴンガスを凝縮させた状態から再生装
置５１による第２段クライオパネル３２部分のみの再生
について、ラセン状の第２段発熱部６３を採用した場合
を例に取って以下説明する。
て第２段クライオパネル３２部分の方が短時間で飽和す
るため、実際の再生作業は、第２段クライオパネル３２
について、より頻繁にこれを行うことになる。具体的
に、ガス導入管１６からテストチャンバー１０内にアル
ゴンガスを導入し、第２段クライオパネル３２に約５０
０リットルのアルゴンガスを凝縮させた状態から再生装
置５１による第２段クライオパネル３２部分のみの再生
について、ラセン状の第２段発熱部６３を採用した場合
を例に取って以下説明する。
【００４０】図３は、この第２段発熱部６３を用いた場
合の部分再生における実験結果を示すグラフである。第
２段発熱部６３として外径１６ｍｍ、内径１４ｍｍ、長
さ４００ｍｍ、内容積６１ｃｃの銅パイプをコイル状に
加工し、第２段クライオパネル３２の内壁面にハンダ付
けし熱的に固定接触させてある。第１段再生用導管５２
の外径６ｍｍ、第２段再生用導管５３の外径５ｍｍであ
る。
合の部分再生における実験結果を示すグラフである。第
２段発熱部６３として外径１６ｍｍ、内径１４ｍｍ、長
さ４００ｍｍ、内容積６１ｃｃの銅パイプをコイル状に
加工し、第２段クライオパネル３２の内壁面にハンダ付
けし熱的に固定接触させてある。第１段再生用導管５２
の外径６ｍｍ、第２段再生用導管５３の外径５ｍｍであ
る。
【００４１】第２段クライオパネル３２再生前の第１段
冷却ステージ２９および第２段冷却ステージ３０の温度
は第１段温度センサー６０および第２段温度センサー６
１によりそれぞれ測定され、第１段冷却ステージ２９が
温度８０Ｋ、第２段冷却ステージ３０が温度１２Ｋに冷
却されている状態から再生作業を開始する。
冷却ステージ２９および第２段冷却ステージ３０の温度
は第１段温度センサー６０および第２段温度センサー６
１によりそれぞれ測定され、第１段冷却ステージ２９が
温度８０Ｋ、第２段冷却ステージ３０が温度１２Ｋに冷
却されている状態から再生作業を開始する。
【００４２】すなわち、第２段冷却ステージ３０のみの
再生のため、第１段開閉弁５４は閉鎖状態のまま、第２
段開閉弁５５のみを開放する（手動あるいは制御回路６
２による自動制御）。第２段再生用導管５３を介して第
２段発熱部６３に冷媒ガスが第１段蓄冷器３４および第
２段蓄冷器３５へと同じ周期および圧力で詰め込まれる
結果、断熱圧縮熱が第２段発熱部６３に発生し、第２段
クライオパネル３２がその内壁面の周面を均一かつ全面
的に加熱されるので、第２段クライオパネル３２および
第２段冷却ステージ３０は迅速に昇温を開始する。
再生のため、第１段開閉弁５４は閉鎖状態のまま、第２
段開閉弁５５のみを開放する（手動あるいは制御回路６
２による自動制御）。第２段再生用導管５３を介して第
２段発熱部６３に冷媒ガスが第１段蓄冷器３４および第
２段蓄冷器３５へと同じ周期および圧力で詰め込まれる
結果、断熱圧縮熱が第２段発熱部６３に発生し、第２段
クライオパネル３２がその内壁面の周面を均一かつ全面
的に加熱されるので、第２段クライオパネル３２および
第２段冷却ステージ３０は迅速に昇温を開始する。
【００４３】第２段クライオパネル３２の昇温にともな
って、ここに凝縮されているアルゴンガスは、三重点以
上の温度および圧力（アルゴンガスの三重点の温度８
３．８２Ｋ、圧力６８７５４Ｐａ（５１５．７Ｔｏｒ
ｒ））よりも高くなって、きわめて迅速に、固相から液
相さらに気相に移行して大部分のガスは、大気放出弁６
から吸着用ポンプチャンバー９外に放出される。また、
吸着材４６に低温吸着されている各種のガスも気相とな
って放出される。なお、第１段冷却ステージ２９の温度
は、吸着用ポンプチャンバー９内の真空断熱が破壊され
ることにより、昇温する。
って、ここに凝縮されているアルゴンガスは、三重点以
上の温度および圧力（アルゴンガスの三重点の温度８
３．８２Ｋ、圧力６８７５４Ｐａ（５１５．７Ｔｏｒ
ｒ））よりも高くなって、きわめて迅速に、固相から液
相さらに気相に移行して大部分のガスは、大気放出弁６
から吸着用ポンプチャンバー９外に放出される。また、
吸着材４６に低温吸着されている各種のガスも気相とな
って放出される。なお、第１段冷却ステージ２９の温度
は、吸着用ポンプチャンバー９内の真空断熱が破壊され
ることにより、昇温する。
【００４４】第２段冷却ステージ３０が温度１２０Ｋに
達した時点で、第２段開閉弁５５を閉鎖する。第２段冷
却ステージ３０の温度は第２段開閉弁５５を閉鎖した温
度（１２０Ｋ）からさらに８Ｋほど上昇し、昇温の最高
温度１２８Ｋに達したのち、冷却過程に移行し、２５分
で２０Ｋ以下の温度に回復した。また、第１段冷却ステ
ージ２９の温度は１３５Ｋまで上昇した。この時点で吸
着用ポンプチャンバー９に残留しているアルゴンガスの
排気が、真空ポンプ１８により開始され、吸着用ポンプ
チャンバー９内の真空度が１０Ｐａ以下に到達したの
ち、真空弁１７を閉鎖する。
達した時点で、第２段開閉弁５５を閉鎖する。第２段冷
却ステージ３０の温度は第２段開閉弁５５を閉鎖した温
度（１２０Ｋ）からさらに８Ｋほど上昇し、昇温の最高
温度１２８Ｋに達したのち、冷却過程に移行し、２５分
で２０Ｋ以下の温度に回復した。また、第１段冷却ステ
ージ２９の温度は１３５Ｋまで上昇した。この時点で吸
着用ポンプチャンバー９に残留しているアルゴンガスの
排気が、真空ポンプ１８により開始され、吸着用ポンプ
チャンバー９内の真空度が１０Ｐａ以下に到達したの
ち、真空弁１７を閉鎖する。
【００４５】この実験では、図３に示すように、第２段
クライオパネル３２のみの部分再生作業を開始してから
第２段冷却ステージ３０の温度が再び２０Ｋ以下のクラ
イオポンプ５０としての運転が可能になるまでの所要時
間は４０分であった。
クライオパネル３２のみの部分再生作業を開始してから
第２段冷却ステージ３０の温度が再び２０Ｋ以下のクラ
イオポンプ５０としての運転が可能になるまでの所要時
間は４０分であった。
【００４６】なお、第１段開閉弁５４および第２段開閉
弁５５の開閉は、手動、あるいは第２段温度センサー６
１の測定にもとづく第２段冷却ステージ３０の温度と連
動させて自動開閉することもできる。
弁５５の開閉は、手動、あるいは第２段温度センサー６
１の測定にもとづく第２段冷却ステージ３０の温度と連
動させて自動開閉することもできる。
【００４７】また第２段クライオパネル３２のみの再生
を行う場合、第１段クライオパネル３１の温度が低い場
合、第２段クライオパネル３２に凝縮されているガスが
昇温にともなって気化された際に、ふたたび第１段クラ
イオパネル３１に凝縮されてしまい、完全な再生ができ
ないなどの問題があるが、このような場合、本発明の再
生装置５１によれば、再生前の第１段クライオパネル３
１の温度を、第１段開閉弁５４の開閉を調整してわずか
に昇温させる、たとえばあらかじめ温度８０Ｋ〜１００
Ｋ程度とすることにより、第２段クライオパネル３２の
完全な再生が可能となる。
を行う場合、第１段クライオパネル３１の温度が低い場
合、第２段クライオパネル３２に凝縮されているガスが
昇温にともなって気化された際に、ふたたび第１段クラ
イオパネル３１に凝縮されてしまい、完全な再生ができ
ないなどの問題があるが、このような場合、本発明の再
生装置５１によれば、再生前の第１段クライオパネル３
１の温度を、第１段開閉弁５４の開閉を調整してわずか
に昇温させる、たとえばあらかじめ温度８０Ｋ〜１００
Ｋ程度とすることにより、第２段クライオパネル３２の
完全な再生が可能となる。
【００４８】なお、上述の第２段クライオパネル３２の
みの部分再生において、第１段クライオパネル３１は冷
却状態のままであり、ここに凝縮している水分などはそ
のまま離さない状態である。通常は、上述のようにクラ
イオポンプ５０において部分再生を行い、第１段クライ
オパネル３１に水分が溜まりすぎた場合に第１段クライ
オパネル３１および第２段クライオパネル３２ともに再
生を行うが、部分再生に比較して回数は少ない。
みの部分再生において、第１段クライオパネル３１は冷
却状態のままであり、ここに凝縮している水分などはそ
のまま離さない状態である。通常は、上述のようにクラ
イオポンプ５０において部分再生を行い、第１段クライ
オパネル３１に水分が溜まりすぎた場合に第１段クライ
オパネル３１および第２段クライオパネル３２ともに再
生を行うが、部分再生に比較して回数は少ない。
【００４９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、クライオ
ポンプの昇温手段として、ＧＭ冷凍機の冷媒ガスを用い
た断熱圧縮熱を使っているため、とくに電源設備や、再
生用の窒素ガスなどによる昇温設備を必要とすることな
く、従来の再生装置に比較して安全かつ迅速に昇温再生
が可能となる。また、ＧＭ冷凍機を運転状態に維持した
ままでクライオポンプの再生作業ができるため、再生後
のクライオポンプ運転可能温度までの冷却時間を大幅に
短縮することができる。さらに、断熱圧縮熱による発熱
部（空間部）の容積を適宜設定するとともに、開閉弁の
開閉を調整することにより、クライオパネルの温度を容
易に調整することができ、操作性も良好である。
ポンプの昇温手段として、ＧＭ冷凍機の冷媒ガスを用い
た断熱圧縮熱を使っているため、とくに電源設備や、再
生用の窒素ガスなどによる昇温設備を必要とすることな
く、従来の再生装置に比較して安全かつ迅速に昇温再生
が可能となる。また、ＧＭ冷凍機を運転状態に維持した
ままでクライオポンプの再生作業ができるため、再生後
のクライオポンプ運転可能温度までの冷却時間を大幅に
短縮することができる。さらに、断熱圧縮熱による発熱
部（空間部）の容積を適宜設定するとともに、開閉弁の
開閉を調整することにより、クライオパネルの温度を容
易に調整することができ、操作性も良好である。
【図１】本発明の実施の形態による再生装置５１を装備
したクライオポンプ５０の概略断面図である。
したクライオポンプ５０の概略断面図である。
【図２】同、発熱部の他の例（第２段発熱部６３）を示
す要部断面図である。
す要部断面図である。
【図３】同、第２段発熱部６３を用いた場合の部分再生
における実験結果を示すグラフである。
における実験結果を示すグラフである。
【図４】従来のクライオポンプ１の概略断面図である。
１ クライオポンプ（図４） ２ ポンプハウジング ３ 真空容器 ４ 二段式のＧＭ冷凍機（蓄冷式冷凍機、ギフォード・
マクマホン冷凍機） ５ クライオポンプ１の再生装置 ６ 大気放出弁（安全弁） ７ 窒素ガスなどの再生ガス導入口 ８ 真空シール ９ 吸着用ポンプチャンバー １０ テストチャンバー １１ 製造ライン １２ 第１の弁 １３ 流量コントローラー １４ 第２の弁 １５ ガス導入口 １６ ガス導入管 １７ 真空弁 １８ 真空ポンプ １９ 真空計 ２０ 圧縮機 ２１ 吸気弁 ２２ 排気弁 ２３ 駆動モーター ２４ 駆動機構 ２５ 第１段シリンダー ２６ 第２段シリンダー ２７ 第１段ディスプレーサー ２８ 第２段ディスプレーサー ２９ 第１段冷却ステージ（第１段低温部） ３０ 第２段冷却ステージ（第２段低温部） ３１ 第１段クライオパネル（輻射シールド） ３２ 第２段クライオパネル ３３ 導管 ３４ 第１段蓄冷器 ３５ 第２段蓄冷器 ３６ 第１段シール ３７ 第２段シール ３８ 第１の連通路 ３９ 第２の連通路 ４０ 第３の連通路 ４１ 第４の連通路 ４２ 第５の連通路 ４３ 第１段膨張室 ４４ 第２段膨張室 ４５ バッフル ４６ 活性炭などの吸着材 ４７ 第１段ヒーター（第１段発熱部） ４８ 第２段ヒーター（第２段発熱部） ５０ クライオポンプ（図１） ５１ クライオポンプ５０の再生装置 ５２ 第１段再生用導管 ５３ 第２段再生用導管 ５４ 第１段開閉弁 ５５ 第２段開閉弁 ５６ 第１段空間部 ５７ 第１段発熱部 ５８ 第２段空間部 ５９ 第２段発熱部 ６０ 第１段温度センサー ６１ 第２段温度センサー ６２ 制御回路 ６３ 第２段発熱部（図２）
マクマホン冷凍機） ５ クライオポンプ１の再生装置 ６ 大気放出弁（安全弁） ７ 窒素ガスなどの再生ガス導入口 ８ 真空シール ９ 吸着用ポンプチャンバー １０ テストチャンバー １１ 製造ライン １２ 第１の弁 １３ 流量コントローラー １４ 第２の弁 １５ ガス導入口 １６ ガス導入管 １７ 真空弁 １８ 真空ポンプ １９ 真空計 ２０ 圧縮機 ２１ 吸気弁 ２２ 排気弁 ２３ 駆動モーター ２４ 駆動機構 ２５ 第１段シリンダー ２６ 第２段シリンダー ２７ 第１段ディスプレーサー ２８ 第２段ディスプレーサー ２９ 第１段冷却ステージ（第１段低温部） ３０ 第２段冷却ステージ（第２段低温部） ３１ 第１段クライオパネル（輻射シールド） ３２ 第２段クライオパネル ３３ 導管 ３４ 第１段蓄冷器 ３５ 第２段蓄冷器 ３６ 第１段シール ３７ 第２段シール ３８ 第１の連通路 ３９ 第２の連通路 ４０ 第３の連通路 ４１ 第４の連通路 ４２ 第５の連通路 ４３ 第１段膨張室 ４４ 第２段膨張室 ４５ バッフル ４６ 活性炭などの吸着材 ４７ 第１段ヒーター（第１段発熱部） ４８ 第２段ヒーター（第２段発熱部） ５０ クライオポンプ（図１） ５１ クライオポンプ５０の再生装置 ５２ 第１段再生用導管 ５３ 第２段再生用導管 ５４ 第１段開閉弁 ５５ 第２段開閉弁 ５６ 第１段空間部 ５７ 第１段発熱部 ５８ 第２段空間部 ５９ 第２段発熱部 ６０ 第１段温度センサー ６１ 第２段温度センサー ６２ 制御回路 ６３ 第２段発熱部（図２）
Claims (5)
- 【請求項１】 シリンダーと、このシリンダー内を往
復動するディスプレーサーと、このディスプレーサーに
収容した蓄冷器と、このディスプレーサーの往復動によ
り低温となる冷却ステージと、この冷却ステージに熱的
に接触させたクライオパネルと、を有する蓄冷式冷凍機
を用いたクライオポンプの再生装置であって、 前記蓄冷器に供給する冷媒ガスと同じ周期および圧力の
冷媒ガスを、常温部から前記クライオパネルに導くため
再生用導管と、 この再生用導管に設けた開閉弁と、 この再生用導管にその一端部を接続し、その他端部を閉
鎖して所定容量の空間部を有しているとともに前記クラ
イオパネルに設けた発熱部と、を設け、 この発熱部に前記冷媒ガスを供給する際に前記空間部に
おいて発生する断熱圧縮熱によって前記クライオパネル
を加熱するようにしたことを特徴とするクライオポンプ
の再生装置。 - 【請求項２】 前記発熱部は、これをパイプにより構
成し、 前記パイプの外表面上に活性炭を接着して、このパイプ
を前記クライオパネルの表面に接触して設けたことを特
徴とする請求項１記載のクライオポンプの再生装置。 - 【請求項３】 前記パイプは、これをラセン状に形成
したことを特徴とする請求項２記載のクライオポンプの
再生装置。 - 【請求項４】 前記発熱部は、前記冷却ステージの段
数に応じて、これを多段に設けたことを特徴とする請求
項１記載のクライオポンプの再生装置。 - 【請求項５】 シリンダーと、このシリンダー内を往
復動するディスプレーサーと、このディスプレーサーに
収容した蓄冷器と、このディスプレーサーの往復動によ
り低温となる冷却ステージと、この冷却ステージに熱的
に接触させたクライオパネルと、を有する蓄冷式冷凍機
を用いたクライオポンプの再生方法であって、 前記蓄冷器に供給する冷媒ガスと同じ周期および圧力で
該冷媒ガスを、常温部から再生用導管および開閉弁を介
して前記クライオパネルに導く導入工程と、 その一端を閉鎖して所定容量の空間部を有しているとと
もに前記クライオパネルに設けた発熱部に前記冷媒ガス
を供給する際に前記空間部において発生する断熱圧縮熱
によって前記クライオパネルを加熱するようにした加熱
工程と、 を有することを特徴とするクライオポンプの再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09141167A JP3114092B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | クライオポンプの再生装置および再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09141167A JP3114092B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | クライオポンプの再生装置および再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318134A true JPH10318134A (ja) | 1998-12-02 |
| JP3114092B2 JP3114092B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=15285702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09141167A Expired - Fee Related JP3114092B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | クライオポンプの再生装置および再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114092B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005160277A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 動力装置とそれを用いた冷凍機、応用機器 |
| JP2013016575A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Nissan Tanaka Corp | 極低温容器加温装置及び極低温容器加温方法 |
| CN116440651A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-07-18 | 西安交通大学 | 一种甲烷流动变温回热富集系统及方法 |
| US20240292568A1 (en) * | 2023-02-27 | 2024-08-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Cryogenic Platform |
-
1997
- 1997-05-16 JP JP09141167A patent/JP3114092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005160277A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 動力装置とそれを用いた冷凍機、応用機器 |
| JP2013016575A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Nissan Tanaka Corp | 極低温容器加温装置及び極低温容器加温方法 |
| US20240292568A1 (en) * | 2023-02-27 | 2024-08-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Cryogenic Platform |
| CN116440651A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-07-18 | 西安交通大学 | 一种甲烷流动变温回热富集系统及方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3114092B2 (ja) | 2000-12-04 |
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