JPH11141460A - クライオポンプの再生装置およびクライオポンプの再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒータを用いることなく安全にクライオポン
プを再生する。 【解決手段】 温度センサ３６,３７は第１,第２クライ
オパネル１５,１６の温度を検出する。周波数制御手段
３８は、再生処理時には、２段膨張式冷凍機１２のバル
ブモータ２３の回転周波数を２０Ｈz〜３５Ｈzに制御し
て、第２クライオパネル１６の温度を２５Ｋ〜３５Ｋに
保って水素を選択的に放出させる。こうして、ヒータ等
の発火源を無くして爆発の危険を防止する。また、水素
を酸素とを分離して放出排気し、水素ガスと酸素ガスと
が混合されて爆発することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、クライオポンプ
の再生装置およびクライオポンプの再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体製造装置等における真
空チャンバ内の真空引きに、図５に示すようなクライオ
ポンプが用いられている。このクライオポンプ１は、２
段の膨張シリンダを備えた２段膨張式冷凍機２の１段目
の膨張シリンダ(以下、第１膨張シリンダと言う)３に第
１クライオパネル５を取り付け、さらに２段目の膨張シ
リンダ(第２膨張シリンダと言う)４に第２クライオパネ
ル６を取り付け、この第２クライオパネル６の内側に活
性炭７を張り付け、第１,第２クライオパネル５,６全体
をケーシング８を覆って形成されている。このような構
成を有するクライオポンプ１は、ケーシング８先端の開
口部をバルブ(図示せず)を介して真空チャンバ９の排気
口に取り付けられる。そして、５０Ｋ〜８０Ｋに冷却さ
れた第１クライオパネル５で真空チャンバ９内の水蒸気
を凝縮して排気し、１０Ｋ〜２０Ｋに冷却された第２ク
ライオパネル６で真空チャンバ９内の窒素ガスや酸素ガ
スやアルゴンガスを凝縮して排気し、活性炭７で真空チ
ャンバ９内の水素ガスを吸着して排気する。

【０００３】こうして、上記第１,第２クライオパネル
５,６が溜め込まれた酸素等の物質で一杯になると、第
１,第２クライオパネル５,６を昇温して凝縮/吸着され
ている物質を排出する再生処理と第１,第２クライオパ
ネル５,６を２０Ｋの低温まで冷却するクールダウンと
が行われる。その場合の第１,第２クライオパネル５,６
の昇温は、フィラメントや抵抗素子等を発熱体とするヒ
ータによって行われる。また、上記溜め込まれた物質を
完全にケーシング８外に排出する場合には、窒素パージ
バルブ１０を開放してケーシング８内に窒素を導入す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のクライオポンプにおいては、再生処理時における第
１,第２クライオパネル５,６の昇温は、フィラメントや
抵抗素子等を発熱体とするヒータによって行われるため
に、以下のような問題がある。すなわち、フィラメント
や抵抗素子等の発熱体は、断線や漏電があるために信頼
性が悪い。また、周囲の温度に拘わらず１００℃〜２０
０℃に直ぐに上昇する。したがって、上記ヒータのシー
スが破れている場合には、１００℃〜２００℃の温度に
上昇している上記発熱体に第２クライオパネル６の活性
炭７から放出された水素ガスが直接触れることになり、
水素ガスの圧力や濃度等の条件によっては爆発する危険
性がある。

【０００５】ここで、水素の沸点は２０.４Ｋであり、
第２クライオパネル６の活性炭７の温度が上記沸点以上
になると水素は活性炭７から離脱して排気される。一
方、酸素の沸点は９０.２Ｋであり、第２クライオパネ
ル６の温度が上記沸点以上になると酸素が離脱して排気
される。その場合、水素ガスと酸素ガスとがある比率で
混合すると、発火源が無くとも静電気等による火花によ
って爆発が起こる。そこで、水素ガスと酸素ガスとを同
時に放出しないことが望ましい。

【０００６】そこで、この発明の目的は、ヒータを用い
ることなく安全にクライオポンプを再生できるクライオ
ポンプの再生装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、膨張式冷凍機と,この膨張
式冷凍機によって冷却される水素吸着用クライオパネル
を有するクライオポンプの再生装置であって、上記水素
吸着用クライオパネルに取り付けられると共に,上記水
素吸着用クライオパネルの温度を検出して検出信号を出
力する温度センサと、上記膨張式冷凍機に設けられて,
冷媒ガスの給入排出を切り換えるバルブディスクと、上
記バルブディスクを回転駆動するバルブモータと、上記
バルブモータの回転周波数を設定する周波数設定手段
と、上記温度センサからの検出信号を受けて,再生処理
時には,上記水素吸着用クライオパネルの温度が所定の
温度領域に入るように上記周波数設定手段を制御する周
波数制御手段を備えたことを特徴としている。

【０００８】上記構成によれば、再生処理時には、周波
数制御手段によってバルブモータの回転周波数が制御さ
れて膨張式冷凍機の能力が低下され、水素吸着用クライ
オパネルの温度が水素は離脱するが酸素は離脱しない温
度領域に入るように制御される。こうして、断線や漏電
等のために信頼性の低いヒータを用いることなく安全に
水素の離脱排気が行われる。その場合に、上記水素吸着
用クライオパネルに凝縮されている酸素は離脱しないの
で、更に安全に水素の放出排気が行われる。

【０００９】また、請求項２に係る発明は、膨張式冷凍
機を有するクライオポンプの再生方法であって、上記膨
張式冷凍機に取り付けられた水素吸着用クライオパネル
の温度を検出し、この検出された温度が所定の温度領域
に入るように、上記膨張式冷凍機に対する冷媒ガスの給
入排出を切り換えるバルブディスクを回転駆動するバル
ブモータの回転周波数を設定することを特徴としてい
る。

【００１０】上記構成によれば、上記水素吸着用クライ
オパネルの温度が水素は離脱するが酸素は離脱しない領
域に入るように上記バルブモータの回転周波数を設定す
ることによって、断線や漏電等のために信頼性の低いヒ
ータを用いることなく安全に水素の離脱排気が行われ
る。その場合に、水素吸着用クライオパネルに凝縮され
ている酸素は離脱しないので、更に安全に水素の放出排
気が行われる。

【００１１】また、請求項３に係る発明は、膨張式冷凍
機を有するクライオポンプの再生方法であって、上記膨
張式冷凍機に取り付けられた水素吸着用クライオパネル
の温度を検出し、この検出された温度が所定の温度領域
に入るように、上記膨張式冷凍機に対する冷媒ガスの給
入排出を切り換えるバルブディスクを回転駆動するバル
ブモータの発停を行うことを特徴としている。

【００１２】上記構成によれば、上記水素吸着用クライ
オパネルの温度が水素は離脱するが酸素は離脱しない温
度領域に入るように上記バルブモータの発停を行うこと
によって、断線や漏電等のために信頼性の低いヒータを
用いることなく安全に水素の離脱排気が行われる。その
場合に、水素吸着用クライオパネルに凝縮されている酸
素は離脱しないので、更に安全に水素の放出排気が行わ
れる。

【００１３】また、請求項４に係る発明は、膨張式冷凍
機を有するクライオポンプの再生方法であって、上記膨
張式冷凍機に取り付けられた水素吸着用クライオパネル
の温度を検出し、この検出された温度が所定の領域に入
るように、上記膨張式冷凍機に冷媒ガスを供給する圧縮
機の回転周波数を設定することを特徴としている。

【００１４】上記構成によれば、上記水素吸着用クライ
オパネルの温度が水素は離脱するが酸素は離脱しない領
域に入るように上記圧縮機の回転周波数を設定すること
によって、断線や漏電等のために信頼性の低いヒータを
用いることなく安全に水素の離脱排気が行われる。その
場合に、水素吸着用クライオパネルに凝縮されている酸
素は離脱しないので、更に安全に水素の放出排気が行わ
れる。

【００１５】また、請求項５に係る発明は、膨張式冷凍
機を有するクライオポンプの再生方法であって、上記膨
張式冷凍機に取り付けられた水素吸着用クライオパネル
の温度を検出し、この検出された温度が所定の温度領域
に入るように、上記膨張式冷凍機に冷媒ガスを供給する
圧縮機の発停を行うことを特徴としている。

【００１６】上記構成によれば、上記水素吸着用クライ
オパネルの温度が水素は離脱するが酸素は離脱しない領
域に入るように上記圧縮機の発停を行うことによって、
断線や漏電等のために信頼性の低いヒータを用いること
なく安全に水素の離脱排気が行われる。その場合に、水
素吸着用クライオパネルに凝縮されている酸素は離脱し
ないので、更に安全に水素の放出排気が行われる。

【００１７】また、請求項６に係る発明は、請求項３あ
るいは請求項５に記載のクライオポンプの再生方法であ
って、上記膨張式冷凍機に取り付けられた水蒸気凝縮用
クライオパネルの温度を検出し、この検出された温度が
上記所定の温度領域とは異なる所定の温度領域に入るよ
うに、上記発停を行うことを特徴としている。

【００１８】上記構成によれば、上記水素吸着用クライ
オパネルの温度が水素は離脱するが酸素は離脱しない領
域に入るように、且つ、上記水蒸気凝縮用クライオパネ
ルの温度が水蒸気は離脱しない領域に入るように、上記
バルブモータまたは圧縮機の発停を行うことによって、
信頼性の低いヒータを用いることなく水素の選択的離脱
排気が行われる。その場合に、水蒸気凝縮用クライオパ
ネルで凝縮されている水蒸気は離脱しないので、離脱し
た水蒸気が水素吸着用クライオパネルで凝縮されて上記
水素吸着用クライオパネルに付着することがない。した
がって、凝縮された水蒸気を離脱させるために上記水素
吸着用クライオパネルの温度を更に上昇させる必要が無
く、効率良く再生処理が行われる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。

【００２０】＜第１実施の形態＞図１は、本実施の形態
のクライオパネルの温度調節装置が搭載されたクライオ
ポンプの概念図である。このクライオポンプ１１を構成
する２段膨張式冷凍機１２,第１膨張シリンダ１３,第２
膨張シリンダ１４,第１クライオパネル１５,第２クライ
オパネル１６,活性炭１７,ケーシング１８及び窒素パー
ジバルブ２０は、図５に示す２段膨張式冷凍機２,第１
膨張シリンダ３,第２膨張シリンダ４,第１クライオパネ
ル５,第２クライオパネル６,活性炭７,ケーシング８及
び窒素パージバルブ１０と同じ構成を有して同様に動作
する。そして、５０Ｋ〜８０Ｋに冷却される第１クライ
オパネル１５で真空チャンバ１９内の水蒸気を凝縮して
排気し、１０Ｋ〜２０Ｋに冷却される第２クライオパネ
ル１６で真空チャンバ１９内の窒素ガスや酸素ガスやア
ルゴンガスを凝縮して排気し、活性炭１７で真空チャン
バ１９内の水素ガスを吸着して排気する。

【００２１】ここで、上記２段膨張式冷凍機１２は、図
２に示すように、圧縮機２１からの高圧ヘリウムガスを
第１膨張シリンダ１３および第２膨張シリンダ１４内に
導入排出するためのバルブディスク２２を有しており、
バルブモータ２３によって回転駆動されるようになって
いる。そして、バルブディスク２２は、吸気時には、図
２(a)に示すようにヘリウムガスの吸入口２４と第１膨
張シリンダ１３とを連通させる一方、排気時には、図２
(b)に示すようにヘリウムガスの排気口２５と第１膨張
シリンダ１３とを連通させる。

【００２２】上述のバルブディスク２２の動作によっ
て、吸気時には、上記第１膨張シリンダ１３に供給され
たヘリウムガスは第１ディスプレーサ２６内の蓄冷材２
７によって冷却されながら第２膨張シリンダ１４に供給
され、第２ディスプレーサ２８内の蓄冷材２９によって
冷却されながら先端部の膨張室３０に至る。その場合、
中間圧力に保持されている中間圧室３１の圧力と高圧の
膨張室３０の圧力との圧力差によって、両ディスプレー
サ２６,２８がバルブディスク２２側に移動し、膨張室
３０の体積が増加する。

【００２３】一方、上記排気時には、上記膨張室３０内
が一気に減圧され、発生した冷熱によって冷却されたヘ
リウムガスが両蓄冷材２９,２７を冷却しながら排気口
２５より排気される。その場合、中間圧力に保持されて
いる中間圧室３１の圧力と低圧の膨張室３０の圧力との
圧力差によって、両ディスプレーサ２６,２８が膨張室
３０側に移動し、膨張室３０の体積が減少する。

【００２４】こうして、上記バルブモータ２３によって
バルブディスク２２を回転駆動することによって第１ヒ
ートステーション３２および第２ヒートステーション３
３が極低温に冷却される。したがって、バルブモータ２
３の回転数を制御することによって、膨張室３０内での
冷熱の発生効率を制御して両クライオパネル１５,１６
の温度を制御できるのである。図３は、バルブモータ２
３の運転周波数と第１クライオパネル１５および第２ク
ライオパネル１６の温度との関係を示す。図より、運転
周波数が２０Ｈz〜３５Ｈzでは、第２クライオパネル１
６の温度は殆どの水素は離脱するが酸素は離脱しない２
５Ｋ〜３５Ｋとなる。また、第１クライオパネル１５
は、第２クライオパネル１６の温度より約６０Ｋ高い温
度で平行して推移する。

【００２５】そこで、本実施の形態においては、図１に
示すように、上記２段膨張式冷凍機１２に高圧ヘリウム
ガスを供給する圧縮機２１の回転周波数を制御する周波
数変換器３５によって、バルブモータ２３の回転周波数
を制御可能にするのである。そして、第１クライオパネ
ル１５及び第２クライオパネル１６の外面に温度センサ
３６,３７を取り付けると共に、両温度センサ３６,３７
によって検出された第１,第２クライオパネル１５,１６
の外面温度に基づいて周波数変換器３５を制御して、バ
ルブモータ２３の回転周波数を制御する周波数制御手段
３８を設ける。

【００２６】そして、上記クライオポンプ稼働時には、
周波数制御手段３８によってバルブモータ２３を５０/
６０Ｈzで運転して、底沸点ガスを凝縮,吸着する第２ク
ライオパネル１６の温度を１０Ｋ〜２０Ｋに保つ。一
方、再生処理時には、第２クライオパネル１６の外面温
度が２５Ｋ〜３５Ｋになるように、バルブモータ２３の
回転周波数を２０Ｈz〜３５Ｈzに制御するのである。こ
うして、低周波数運転を数分間行うことによって、第２
クライオパネル１６の内側に張り付けられた活性炭１７
に吸着された水素は総て放出されて排気される。

【００２７】上述の場合、再生処理時の加熱手段として
のヒータを必要とはしない。したがって、発火源がな
く、放出された水素ガスが爆発することはない。さら
に、第２クライオパネル１６は８０Ｋより十分低い温度
を保っているので、外面に凝縮されている酸素は放出さ
れない。その結果、水素ガスと酸素ガスとが混合される
ことがなく、爆発の危険性は皆無となる。

【００２８】その後、上記周波数制御手段３８によって
バルブモータ２３の回転周波数を５０/６０Ｈzに戻し、
第２クライオパネル１６の温度をクライオポンプ１１が
使用可能となる２０Ｋ以下に下げるクールダウンを行
う。以後、上記動作を繰り返して、水素を放出排気す
る。こうして、構造上、溜め込み量が少ない水素を小ま
めに放出排気し、溜め込み量の多い酸素の放出排気間隔
は長くする。尚、酸素も放出排気する場合には、バルブ
モータ２３の上記低周波数運転を数分間行って水素が完
全に放出排気された後、上記低周波運転を継続するか或
いは回転周波数を更に低下させて第２クライオパネル１
６の温度を９０Ｋ以上に上げればよい。

【００２９】このように、本実施の形態においては、上
記温度センサ３６,３７による第１,第２クライオパネル
１５,１６の検出温度に基づいて、周波数制御手段３８
によって２段膨張式冷凍機１１のバルブモータ２３の回
転周波数を制御可能にする。そして、再生処理時には、
バルブモータ２３の回転周波数を２０Ｈz〜３５Ｈzに制
御して、第２クライオパネル１６の温度２５Ｋ〜３５Ｋ
に保って水素を放出排気させる。したがって、従来のよ
うなヒータ等の発火源を必要とはせず、爆発の危険を無
くすことができる。また、水素を酸素と分離して放出排
気することによって、水素ガスと酸素ガスとが混合され
て爆発することを防止するのである。

【００３０】上記説明においては、上記周波数制御手段
３８によって第２クライオパネル１６の温度を制御し
て、水素のみを選択的に放出する場合を例に説明してい
るが、第１クライオパネル１５と第２クライオパネル１
６の温度を水,窒素,酸素,アルゴン,水素等の各物質の沸
点を下側から順次通過するように制御することによっ
て、上記各気体を選択的に排気できることは言うまでも
ない。

【００３１】尚、上記実施の形態においては、上記再生
処理時には、バルブモータ２３の回転周波数を制御して
２段膨張式冷凍機１１の冷凍能力を制御することによっ
てクライオパネル１５,１６の温度を上げるようにして
いる。これを、圧縮機２１の回転周波数制御によって行
っても差し支えない。

【００３２】＜第２実施の形態＞第１実施の形態におけ
る２段膨張式冷凍機１１の冷凍能力の低下は、バルブモ
ータ２３を停止することによっても可能である。そこ
で、本実施の形態においては、周波数制御手段３８によ
って、上記バルブモータ２３の発停を制御するのであ
る。そして、第２クライオパネル１６の活性炭１７に吸
着された水素の選択的放出を次のように行う。

【００３３】図４は、本実施の形態における水素ガス放
出時における第１,第２クライオパネル１５,１６の温度
変化の一例を示す。図４において、上記第１クライオパ
ネル１５の温度が７０Ｋであって第２クライオパネル１
６の温度が１２Ｋである時点ｔ0において、バルブモー
タ２３を停止させて水素ガスの放出を開始する。そうす
ると、両クライオパネル１５,１６の温度が上昇し始
め、やがて第２クライオパネル１６の温度が水素が放出
される２５Ｋ以上になると活性炭１７に吸着されている
水素の放出が始まる。

【００３４】ところで、水蒸気を凝縮する第１クライオ
パネル１５の温度が１２０Ｋ以上になると、凝縮されて
付着していた水蒸気が離脱してより低温の第２クライオ
パネル１６で凝縮され、第２クライオパネル１６の表面
や活性炭１７に吸着されることになる。そうすると、通
常の再生処理時には高々９０Ｋまで加熱すればよい第２
クライオパネル１６を１２０Ｋ以上に加熱しないと水蒸
気が離脱しないため、第２クライオパネル１６を不必要
に加熱しなければならなくなる。したがって、第１クラ
イオパネル１５の温度が１１０Ｋに至る時点ｔ1におい
て、バルブモータ２３を駆動して両クライオパネル１
５,１６の温度を低下させる。そして、時点ｔ2において
第２クライオパネル１６の温度が３０Ｋに至ると再度バ
ルブモータ２３を停止する。

【００３５】また、上記第２クライオパネル１６の温度
が酸素の沸点９０.２Ｋを越えると酸素が離脱し始め、
チャンバ１８内において水素ガスと混合して爆発の危険
性が生ずる。そこで、第２クライオパネル１６の温度が
８０Ｋに至る時点ｔ3において、バルブモータ２３を停
止する。

【００３６】以上の動作を繰り返し、上記第２クライオ
パネル１６の活性炭１７に吸着されていた水素を完全に
放出排気した後に、第２クライオパネル１６の温度を２
０Ｋ以下に下げる上記クールダウンに移行するのであ
る。

【００３７】このように、本実施の形態においては、２
段膨張式冷凍機１１の第１クライオパネル１５および第
２クライオパネル１６の温度を検出し、再生処理時には
バルブモータ２３を停止する。そして、第１クライオパ
ネル１５の温度が水蒸気の分圧が上昇し始める温度に近
い１１０Ｋに到達するか、あるいは、第２クライオパネ
ル１６の温度が酸素が離脱始める温度に近い８０Ｋに到
達するとバルブモータ２３を停止する。また、上記第１
クライオパネル１５の温度が水素が離脱しなくなる温度
に近い３０Ｋに到達すると再度バルブモータ２３を駆動
するのである。したがって、断線や漏電等があるために
信頼性の低いヒータを用いることなく、効率良く水素の
みを選択的に放出排気することができる。

【００３８】尚、上記実施の形態においては、第１,第
２クライオパネル１５,１６の再生処理時には、バルブ
モータ２３の発停によって２段膨張式冷凍機１２の冷凍
能力を制御し、クライオパネル１５,１６の温度を制御
するようにしている。これを、圧縮機２１の発停によっ
て行っても差し支えない。

【００３９】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明のクライオポンプの再生装置では、再生処理時に
は、温度センサからの検出信号に基づく水素吸着用クラ
イオパネルの温度が参照され、周波数制御手段によって
周波数設定手段が制御されて、水素吸着用クライオパネ
ルの温度が所定の温度領域に入るようにバルブモータの
回転周波数が設定されるので、上記温度領域を水素は離
脱するが酸素は離脱しない領域とすることによって、断
線や漏電等のために信頼性の低いヒータを用いることな
く安全に水素の離脱排気を行うことができる。その場合
に、上記水素吸着用クライオパネルに凝縮され付着して
いる酸素は離脱しないので、放出された水素ガスと酸素
ガスとが混じることが無く、更に安全に水素の放出排気
を行うことができる。

【００４０】また、請求項２に係る発明のクライオポン
プの再生方法は、水素吸着用クライオパネルの温度を検
出し、この検出された温度が所定の温度領域に入るよう
にバルブモータの回転周波数を設定するので、上記水素
吸着用クライオパネルの温度領域を水素は離脱するが酸
素は離脱しない領域とすることによって、断線や漏電等
のために信頼性の低いヒータを用いることなく安全に水
素の離脱排気を行うことができる。その場合に、上記水
素吸着用クライオパネルに凝縮されて付着している酸素
は離脱しないので、更に安全に水素の放出排気を行うこ
とができる。

【００４１】また、請求項３に係る発明のクライオポン
プの再生方法は、水素吸着用クライオパネルの温度を検
出し、この検出された温度が所定の温度領域に入るよう
にバルブモータの発停を行うので、上記水素吸着用クラ
イオパネルの温度領域を水素は離脱するが酸素は離脱し
ない温度領域とすることによって、断線や漏電等のため
に信頼性の低いヒータを用いることなく安全に水素の離
脱排気を行うことができる。その場合に、水素吸着用ク
ライオパネルに凝縮されている酸素は離脱しないので、
更に安全に水素の放出排気を行うことができる。

【００４２】また、請求項４に係る発明のクライオポン
プの再生方法は、水素吸着用クライオパネルの温度を検
出し、この検出された温度が所定の温度領域に入るよう
に圧縮機の回転周波数を設定するので、上記水素吸着用
クライオパネルの温度領域を水素は離脱するが酸素は離
脱しない領域とすることによって、断線や漏電等のため
に信頼性の低いヒータを用いることなく安全に水素の離
脱排気を行うことができる。そして、その場合に、水素
吸着用クライオパネルに凝縮されている酸素は離脱しな
いので、更に安全に水素の放出排気を行うことができ
る。

【００４３】また、請求項５に係る発明のクライオポン
プの再生方法は、水素吸着用クライオパネルの温度を検
出し、この検出された温度が所定の温度領域に入るよう
に圧縮機の発停を行うので、上記水素吸着用クライオパ
ネルの温度領域を水素は離脱するが酸素は離脱しない領
域とすることによって、断線や漏電等のために信頼性の
低いヒータを用いることなく安全に水素の離脱排気を行
うことができる。その場合に、水素吸着用クライオパネ
ルに凝縮されている酸素は離脱しないので、更に安全に
水素の放出排気を行うことができる。

【００４４】また、請求項６に係る発明のクライオポン
プの再生方法は、上記バルブモータあるいは圧縮機の発
停を、水蒸気凝縮用クライオパネルの温度が上記所定の
温度領域とは異なる温度領域に入るように行うので、上
記水素吸着用クライオパネルの温度領域を水素は離脱す
るが酸素は離脱しない領域とし、上記水蒸気凝縮用クラ
イオパネルの温度領域を水蒸気は離脱しない領域とする
ことによって、信頼性の低いヒータを用いることなく水
素の選択的離脱排気を行う場合に、上記水蒸気凝縮用ク
ライオパネルから離脱した水蒸気が水素吸着用クライオ
パネルで凝縮されることを防止できる。したがって、凝
縮された水蒸気を離脱させるために上記水素吸着用クラ
イオパネルの温度を不必要に上昇させる必要が無く、効
率良く再生処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のクライオポンプの再生装置における
一例を示す概念図である。

【図２】図１における２段膨張式冷凍装置の動作説明図
である。

【図３】図１におけるバルブモータの運転周波数と第
１,第２クライオパネルの温度との関係を示す図であ
る。

【図４】図１におけるバルブモータの発停によって水素
ガスの放出を行う場合の第１,第２クライオパネルの温
度変化の一例を示す図である。

【図５】従来のクライオポンプの構成を示す概念図であ
る。

【符号の説明】

１１…クライオポンプ、 １２…２段膨張式
冷凍装置、１３…第１膨張シリンダ、 １４…
第２膨張シリンダ、１５…第１クライオパネル、
１６…第２クライオパネル、１７…活性炭、
１９…チャンバ、２１…圧縮機、
２２…バルブディスク、２３…バルブモー
タ、 ３５…周波数変換器、３８…周波数
制御手段。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膨張式冷凍機(１２)と、この膨張式冷凍
   機(１２)によって冷却される水素吸着用クライオパネル
   (１６)を有するクライオポンプ(１１)の再生装置であっ
   て、 上記水素吸着用クライオパネル(１６)に取り付けられる
   と共に、上記水素吸着用クライオパネル(１６)の温度を
   検出して、検出信号を出力する温度センサ(３７)と、 上記膨張式冷凍機(１２)に設けられて、冷媒ガスの給入
   排出を切り換えるバルブディスク(２２)と、 上記バルブディスク(２２)を回転駆動するバルブモータ
   (２３)と、 上記バルブモータ(２３)の回転周波数を設定する周波数
   設定手段(３５)と、 上記温度センサ(３７)からの検出信号を受けて、再生処
   理時には、上記水素吸着用クライオパネル(１６)の温度
   が所定の温度領域に入るように上記周波数設定手段(３
   ５)を制御する周波数制御手段(３８)を備えたことを特
   徴とするクライオポンプの再生装置。
2. 【請求項２】 膨張式冷凍機(１２)を有するクライオポ
   ンプ(１１)の再生方法であって、 上記膨張式冷凍機(１２)に取り付けられた水素吸着用ク
   ライオパネル(１６)の温度を検出し、 この検出された温度が所定の温度領域に入るように、上
   記膨張式冷凍機(１２)に対する冷媒ガスの給入排出を切
   り換えるバルブディスク(２２)を回転駆動するバルブモ
   ータ(２３)の回転周波数を設定することを特徴とするク
   ライオポンプの再生方法。
3. 【請求項３】 膨張式冷凍機(１２)を有するクライオポ
   ンプ(１１)の再生方法であって、 上記膨張式冷凍機(１２)に取り付けられた水素吸着用ク
   ライオパネル(１６)の温度を検出し、 この検出された温度が所定の温度領域に入るように、上
   記膨張式冷凍機(１２)に対する冷媒ガスの給入排出を切
   り換えるバルブディスク(２２)を回転駆動するバルブモ
   ータ(２３)の発停を行うことを特徴とするクライオポン
   プの再生方法。
4. 【請求項４】 膨張式冷凍機(１２)を有するクライオポ
   ンプ(１１)の再生方法であって、 上記膨張式冷凍機(１２)に取り付けられた水素吸着用ク
   ライオパネル(１６)の温度を検出し、 この検出された温度が所定の温度領域に入るように、上
   記膨張式冷凍機(１２)に冷媒ガスを供給する圧縮機(２
   １)の回転周波数を設定することを特徴とするクライオ
   ポンプの再生方法。
5. 【請求項５】 膨張式冷凍機(１２)を有するクライオポ
   ンプ(１１)の再生方法であって、 上記膨張式冷凍機(１２)に取り付けられた水素吸着用ク
   ライオパネル(１６)の温度を検出し、 この検出された温度が所定の温度領域に入るように、上
   記膨張式冷凍機(１２)に冷媒ガスを供給する圧縮機(２
   １)の発停を行うことを特徴とするクライオポンプの再
   生方法。
6. 【請求項６】 請求項３あるいは請求項５に記載のクラ
   イオポンプの再生方法であって、 上記膨張式冷凍機(１２)に取り付けられた水蒸気凝縮用
   クライオパネル(１５)の温度を検出し、 この検出された温度が上記所定の温度領域とは異なる所
   定の温度領域に入るように、上記発停を行うことを特徴
   とするクライオポンプの再生方法。