JPS6079183A - クライオポンプ - Google Patents
クライオポンプInfo
- Publication number
- JPS6079183A JPS6079183A JP18590283A JP18590283A JPS6079183A JP S6079183 A JPS6079183 A JP S6079183A JP 18590283 A JP18590283 A JP 18590283A JP 18590283 A JP18590283 A JP 18590283A JP S6079183 A JPS6079183 A JP S6079183A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- opening angle
- cryopanel
- louver
- louver blind
- blind
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は真空排気用ポンプとして使用される大容量クラ
イオポンプ１；関する。
イオポンプ１；関する。
真空排気用ポンプとして使用されているクライオポンプ
の構造の概略は第１図Ｃ；示される構成である。第１図
（二おいて、（１）はクライオパネルで４．２Ｋ又はそ
れ以下の温度の液体ヘリウムで冷却される。クライオパ
ネル（１）は排気用の開口部をのぞいて約８０ Ｋの液
体窒素で冷却されたシールド板（２）で囲まれておシ、
開口部ζ；は波形格子状のシェブロンバッフル又はルー
バーブラインド（３）（図では線で示しであるが実際は
薄い板厚を有するものであって他図も同様である）等で
構成されている。クライオポツプの排気作用は、真空容
器（４）内ノ残留気体分子をシェブロンバッフル又バル
ーバーブラインド（３）等の開口部を通してみちびき、
４．２Ｋ又はそれ以下の温度し冷却されたクライオバネ
、１１／（１）の表面（二凝縮吸着することにより生じ
る。
の構造の概略は第１図Ｃ；示される構成である。第１図
（二おいて、（１）はクライオパネルで４．２Ｋ又はそ
れ以下の温度の液体ヘリウムで冷却される。クライオパ
ネル（１）は排気用の開口部をのぞいて約８０ Ｋの液
体窒素で冷却されたシールド板（２）で囲まれておシ、
開口部ζ；は波形格子状のシェブロンバッフル又はルー
バーブラインド（３）（図では線で示しであるが実際は
薄い板厚を有するものであって他図も同様である）等で
構成されている。クライオポツプの排気作用は、真空容
器（４）内ノ残留気体分子をシェブロンバッフル又バル
ーバーブラインド（３）等の開口部を通してみちびき、
４．２Ｋ又はそれ以下の温度し冷却されたクライオバネ
、１１／（１）の表面（二凝縮吸着することにより生じ
る。
クライオポツプの特徴としては、１０ Ｔｈｒｒ程度の
真空４：おいて単位開口面積当〕数Ａ！／５ｅａ−ｄと
大きな排気速度を有することである。この排気速度を決
定する重要な因子櫨二開ロ部形状、すなわち、シェブロ
ンバッフル又はルーハーフライントノ開＊角度、取付ピ
ッチ等の形状がある。
真空４：おいて単位開口面積当〕数Ａ！／５ｅａ−ｄと
大きな排気速度を有することである。この排気速度を決
定する重要な因子櫨二開ロ部形状、すなわち、シェブロ
ンバッフル又はルーハーフライントノ開＊角度、取付ピ
ッチ等の形状がある。
最近、第２図（：示される様＆：ルーバーブラインドを
使用したユニット方式のクライオポンプが考案されてい
る。ルーバーブラインドは気体分子通過確率ηがシェブ
ロンバッフルの通過確率の２倍程度大きくとれることが
特徴とされている。第３図にその一部分の詳細形状を示
す。
使用したユニット方式のクライオポンプが考案されてい
る。ルーバーブラインドは気体分子通過確率ηがシェブ
ロンバッフルの通過確率の２倍程度大きくとれることが
特徴とされている。第３図にその一部分の詳細形状を示
す。
第３図１ユ示す様に、クライオパネル（１）は気体分子
の進入方向（５）に平行に配置され、その両側（二θ１
の開き角のルーバー（３）が一定のピッチで設けられて
いる。谷ユニット間の距離をａ１ユニットの幅をｂとす
ると、ユニット当シの気体分子の通過確率ηは次式で決
定される。
の進入方向（５）に平行に配置され、その両側（二θ１
の開き角のルーバー（３）が一定のピッチで設けられて
いる。谷ユニット間の距離をａ１ユニットの幅をｂとす
ると、ユニット当シの気体分子の通過確率ηは次式で決
定される。
η” ’Ｊａ−＆／ （ａ＋ｂ ）
こむです、はユニット間の通過確率を示す。
基ニット間の通過確率η、は、ルーバー（３）の通過確
率マＬによ）支配されておル、ダ、とηＬの関係はηａ
ｃｃ ダム である。しかし、第３図のクライオポンプではクライオ
パネル（１）の両面を凝縮面として使用している（：も
かかわらず、ルーバーブラインド（３）の通過確率りが
小さいために排気速度が制約されている。
率マＬによ）支配されておル、ダ、とηＬの関係はηａ
ｃｃ ダム である。しかし、第３図のクライオポンプではクライオ
パネル（１）の両面を凝縮面として使用している（：も
かかわらず、ルーバーブラインド（３）の通過確率りが
小さいために排気速度が制約されている。
この原因としては、ルーバー間が平行配置であるため、
ルーバー間で反射をく夛返し続ける停留気体分子が存在
し、これがクライオパネルに到達するか、外側Ｃ二飛び
出すかの確率が各々号９％であるためで排気速度を増す
ため（看よ、これらの原因をとシのぞく必要がある。
ルーバー間で反射をく夛返し続ける停留気体分子が存在
し、これがクライオパネルに到達するか、外側Ｃ二飛び
出すかの確率が各々号９％であるためで排気速度を増す
ため（看よ、これらの原因をとシのぞく必要がある。
本発明は気体分子の通過率の高いルーバーブラインドを
有する高排気速度のクライオポンプを提供することを目
的としている。
有する高排気速度のクライオポンプを提供することを目
的としている。
本発明においては、液体ヘリウムで冷却されるクライオ
パネルと液体窒素で冷却されるルーバーブラインドとを
有するクライオポンプ４二おいて、排気用開口部に対し
てクライオパネルを垂直（二設け、この両側４＝最前部
の開き角を基準に順次大きくした開き角のルーバーブラ
インド配置で、かつ、常温部からの熱輻射が直接タライ
オパネル面シ：尚らない限度で順次配置ピッチを大きく
変えたルーバーブラインドを有させることにより、気体
分子の通過率の高いルーバーブラインドを有する高排気
速度のクライオポンプとするものである。
パネルと液体窒素で冷却されるルーバーブラインドとを
有するクライオポンプ４二おいて、排気用開口部に対し
てクライオパネルを垂直（二設け、この両側４＝最前部
の開き角を基準に順次大きくした開き角のルーバーブラ
インド配置で、かつ、常温部からの熱輻射が直接タライ
オパネル面シ：尚らない限度で順次配置ピッチを大きく
変えたルーバーブラインドを有させることにより、気体
分子の通過率の高いルーバーブラインドを有する高排気
速度のクライオポンプとするものである。
〔発明の実施例〕、
以下、不発明の一実施例について第４図を参照して説明
する。第４図において（１）はクライオパネルであり、
（３）がルーバーブラインドである。ルーバーブライン
ド（３）は輻射率が１４二近くなる様（＝黒化処理され
ている。又反対側は内面が黒化処理された窒素シールド
（２）４二かこまれている。ルーバーブラインド（３）
は第４図媚二示すよう（：最前部のルーバーの開き角度
＃１を基準にルーバーブラインドド（３）相互間がフラ
イ５オパネル（１）側Ｃ二開いた形状に順次変化させ、
最後のルーバーの開き角度＃２但し、０゜＜０．となる
ように配置する。
する。第４図において（１）はクライオパネルであり、
（３）がルーバーブラインドである。ルーバーブライン
ド（３）は輻射率が１４二近くなる様（＝黒化処理され
ている。又反対側は内面が黒化処理された窒素シールド
（２）４二かこまれている。ルーバーブラインド（３）
は第４図媚二示すよう（：最前部のルーバーの開き角度
＃１を基準にルーバーブラインドド（３）相互間がフラ
イ５オパネル（１）側Ｃ二開いた形状に順次変化させ、
最後のルーバーの開き角度＃２但し、０゜＜０．となる
ように配置する。
さらシニ、ルーバーブラインド（３）は常温部側からの
最悪条件の場合の光又は熱輻射の進路（６）が直接ζ＝
クライオパネル（１）に達しない様に、ルーバーブライ
ンド（３）取付けのピッチを順次広くなる様Ｃ；変化さ
せて配置する。
最悪条件の場合の光又は熱輻射の進路（６）が直接ζ＝
クライオパネル（１）に達しない様に、ルーバーブライ
ンド（３）取付けのピッチを順次広くなる様Ｃ；変化さ
せて配置する。
この様１：、＠成されたルーバーブラインド（３）ｃ二
おいて、ルーバーブラインド（３）相互間が非平行ζ二
なるため、ルーバーブラインド（３）相互間で反射をく
ｐ返えし続ける粒子は理論的ベニは存在しなくなる。
おいて、ルーバーブラインド（３）相互間が非平行ζ二
なるため、ルーバーブラインド（３）相互間で反射をく
ｐ返えし続ける粒子は理論的ベニは存在しなくなる。
又、ルーバーブラインド（３）相互間がクライオパネル
＜１）側（：開いた形状の通路であるため反射角の関係
で反射して進行する方向がクライオパネル（１）側とな
る。
＜１）側（：開いた形状の通路であるため反射角の関係
で反射して進行する方向がクライオパネル（１）側とな
る。
さら鴫ユ、ルーバーブラインド（３）をクライオバネ、
Ａ／（１）面に直角４二見た場合にクライオパネルを直
視できる面積が大きくとれる構成である。これらはルー
バーブラインド（３）の通過確率孔を大きくするよう（
二作用する。そして、常温部からの熱輻射はクライオパ
ネル（１） （”ニー到達しない。さらに、クライオポ
ンプの排気速度はユニット間の通過確率η１がら決まる
ため、ユニット全体の通過確率啼が増大し、排気速度を
増大させることシーなる。
Ａ／（１）面に直角４二見た場合にクライオパネルを直
視できる面積が大きくとれる構成である。これらはルー
バーブラインド（３）の通過確率孔を大きくするよう（
二作用する。そして、常温部からの熱輻射はクライオパ
ネル（１） （”ニー到達しない。さらに、クライオポ
ンプの排気速度はユニット間の通過確率η１がら決まる
ため、ユニット全体の通過確率啼が増大し、排気速度を
増大させることシーなる。
以上説明したように本発明ζ二よれば、次の様な効果が
ある。
ある。
各ルーパーブラインドの開き角度を順次変えること（二
より、ルーパーブラインド相互間の対向面は非平行面と
なるため、ルーバーブラインド相互間ζ；滞留する気体
分子数が低下すると共に、対向面がクライオパネル側（
二ひらいた形状であるため、クライオパネルに到達しや
すくなる。そして、常温部からの熱輻射はクライオパネ
ルに到達しない。
より、ルーパーブラインド相互間の対向面は非平行面と
なるため、ルーバーブラインド相互間ζ；滞留する気体
分子数が低下すると共に、対向面がクライオパネル側（
二ひらいた形状であるため、クライオパネルに到達しや
すくなる。そして、常温部からの熱輻射はクライオパネ
ルに到達しない。
これらのことは、ルーバーブラインドの気体分子通過確
率ダを増大し、実質的な排気速度を飛躍的４″−増加さ
せることが出来る。
率ダを増大し、実質的な排気速度を飛躍的４″−増加さ
せることが出来る。
また、同じ排気速度を有するクライオポンプを製作する
場合は、本発明の構成（ニすることζ；より、装置をコ
ンパクト（二出来る利点も有する。
場合は、本発明の構成（ニすることζ；より、装置をコ
ンパクト（二出来る利点も有する。
第１図はクライオポンプの構成を示す模式的断面図、第
２図は従来のクライオポンプの要部を示す断面図、第３
図は第２図のユニット２個を拡大して示す断面図、第４
図は本発明のクライオポンプの一実施例の要部を示す断
面図である。 １・・・クライオパネル ２・・・窒素シールド ３・・・ルーバーブラインド又はシェブロンバッフル４
・・・真空容器 ５・・・気体分子の進行を示す矢印 ６・・・光又は熱輻射の進路を示す矢印代理人 弁理士
井 上 −男 第 １ 図 第２図 第３図
２図は従来のクライオポンプの要部を示す断面図、第３
図は第２図のユニット２個を拡大して示す断面図、第４
図は本発明のクライオポンプの一実施例の要部を示す断
面図である。 １・・・クライオパネル ２・・・窒素シールド ３・・・ルーバーブラインド又はシェブロンバッフル４
・・・真空容器 ５・・・気体分子の進行を示す矢印 ６・・・光又は熱輻射の進路を示す矢印代理人 弁理士
井 上 −男 第 １ 図 第２図 第３図
Claims (1)
- 液体ヘリウムで冷却されるクライオパネルと液体窒素で
冷却されるルーバーブラインドとを有するクライオポン
プＣ二おいて、排気用開口部（：対してクライオパネル
を垂直（二設け、この両側に最前部の開き角を基準（二
順次大きくした開き角のルーバーブラインド配置で、か
つ常温部からの熱輻射が直接クライオパネル面（二当ら
ない限度で順次配置ピッチを大きく変えたルーバーブラ
インドを有す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 |
|---|---|---|---|
| JP18590283A JPS6079183A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | クライオポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18590283A JPS6079183A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | クライオポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079183A true JPS6079183A (ja) | 1985-05-04 |
| JPH037028B2 JPH037028B2 (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=16178876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18590283A Granted JPS6079183A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | クライオポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079183A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5083445A (en) * | 1989-01-20 | 1992-01-28 | Hitachi, Ltd. | Cryopump |
| US7096735B2 (en) | 2002-07-01 | 2006-08-29 | Yokio Sakai | System for forecasting slope failure based on sounds from the earth |
| JP2013234670A (ja) * | 2013-07-22 | 2013-11-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | クライオポンプ及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-10-06 JP JP18590283A patent/JPS6079183A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5083445A (en) * | 1989-01-20 | 1992-01-28 | Hitachi, Ltd. | Cryopump |
| US7096735B2 (en) | 2002-07-01 | 2006-08-29 | Yokio Sakai | System for forecasting slope failure based on sounds from the earth |
| JP2013234670A (ja) * | 2013-07-22 | 2013-11-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | クライオポンプ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH037028B2 (ja) | 1991-01-31 |
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