JP4584428B2 - Dry air production equipment - Google Patents
Dry air production equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP4584428B2 JP4584428B2 JP2000262750A JP2000262750A JP4584428B2 JP 4584428 B2 JP4584428 B2 JP 4584428B2 JP 2000262750 A JP2000262750 A JP 2000262750A JP 2000262750 A JP2000262750 A JP 2000262750A JP 4584428 B2 JP4584428 B2 JP 4584428B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- air
- pipe
- exchanger section
- preliminary heat
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Gases (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大量のドライエアーを製造する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、真空処理装置、例えば真空成膜装置に於いては、メンテナンスのために該成膜装置の真空成膜室を大気圧に戻し、該成膜室内の清掃や補修などを人手により行っており、この大気圧に戻すために通常は液体窒素から蒸発した窒素ガスが使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
こうした窒素ガスを使用する理由は、真空成膜室などの真空になる空間内に水分を持ち込まないためであるが、該真空成膜室内は酸欠状態にあるため、これを考慮しながら作業者は作業を行わなければならず、窒素ガスを導入して該空間が大気圧になったところで該空間を大気に開放し、酸素が十分に存在するようになってから作業に取りかかることになるので、作業時間が長引く不都合があり、該空間には大気の導入に伴って水分が持ち込まれ、これが該空間の内面に付着して次に該空間を真空に排気するときの時間も長引いてしまう不都合がある。窒素ガスに代え水分の少ないエアーを供給すれば、こうした不都合の解決が可能になる。
【0004】
本発明は、こうした不都合を解決するための水分の少ないエアーすなわちドライエアーを製造する装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記の目的を達成するため、真空容器の内部に、機械式冷凍機のコールドヘッドの低温生成部を設けると共に、該真空容器の外部からその内部を循環して再び外部へと延びる往復の空気流通管を設け、該空気流通管の中間部を該低温生成部との間で熱交換して該流通管内の空気を冷却する主熱交換器部に構成し、該空気流通管の主熱交換器部の前後の部分に、該往復の空気流通管の間で熱交換する予備熱交換器部を設け、該予備熱交換器部は内外2重の管からなり、該予備熱交換器部の内管が空気が流出する側の部分の一部を構成し、該予備熱交換器部の外管が空気が流入する側の部分の一部を構成した。該主熱交換器部及び予備熱交換器部に、該真空容器の外部へ連なるドレン管を設けて該空気流通管を流れる空気中から取り除いた水分を排出する。該予備熱交換器に、該空気流通管の復路を流れる空気を加熱するヒーターを設けることで、該流通管から流出するドライエアーの温度を任意に制御できる。該低温生成部を機械式ヘリウム冷凍機のコールドヘッドとこれに取り付けた金属ブロックで構成し、該空気流通管の中間部を該金属ブロックに接触させて該主熱交換器を構成することが好ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】
図面に基づき本発明の実施の形態を説明すると、図1に於いて符号1は真空ポンプ20により真空に排気された真空容器、符号2は該真空容器1の内部に設けた小型の機械式冷凍機のコールドヘッドやクライオスタッドなどからなる極低温生成部を示し、該極低温生成部2には熱伝導性のよい銅製の例えば20Kgの金属ブロック15を一体に取り付けて立体的な極低温面域が得られるようにした。
【0007】
該真空容器1には、その外部から該容器1の内部を循環して再び外部へと延びて低圧の真空容器1と大気との圧力差により、或いは圧空ポンプ5などにより端部から送り込まれた空気が流通する往復の空気流通管4を設け、該空気流通管4の中間部を該金属ブロック15にロウ付けその他により接触させることにより主熱交換器部6に構成し、該空気流通管4の内部を流通する空気が冷却されるようにした。該空気流通管4の空気放出側の端部は、真空成膜室などの空間に接続される。
【0008】
また、該空気流通管4の該主熱交換器部6の流出する側と流入する側の前後の部分4a、4bに、該往復の空気流通管4の間で熱交換する予備熱交換器部7を設け、該流入する側の部分4bを流れる空気の熱により、流出する側の部分4aに流れる空気の温度を好ましくは室温程度に上昇させて該空間に放出するようにした。図示の例では、該予備熱交換器部7を概略内外2重の管で構成し、その内管が流出する側の部分4aの一部を構成し、その外管で流入する側の部分4bの一部を構成した。これら予備熱交換器部7及び主熱交換器部6に於いては、外部から流入した空気が冷却され、その空気中に含有された水分が凝縮されて除去されるので、その流出側の部分4aには水分含有率の少ないドライエアーが流れ、同時に流入側の部分4bの空気により加熱される。必要な場合には、図示のように該予備熱交換器部7の外部にヒーター8を設けて流出側の部分4aを流れる空気の温度を必要な温度にまで上昇させるようにし、流通空気から十分な水抜きを行うために該予備熱交換器部7を複数段に設けるようにしてもよい。
【0009】
該超低温生成部2を構成する小型の1段式の機械式冷凍機2aのコールドヘッド2bを冷凍する原理は図2に示す如くであり、圧縮機ユニット9により圧縮された高圧ヘリウムを、間歇的に開閉する高圧バルブ10及び蓄冷器11を介して電動機などで機械的に移動されて膨張したディスプレーサー12の膨張室13へ送り込み、サイモン膨張の原理により該膨張室13の頂部に密接して取り付けた金属ブロック15を冷却する。そして該ディスプレーサー12を復動させると共に該低圧バルブ17を開き、該膨張室13内の低圧になったヘリウムガスを圧縮機ユニット9に戻す。該金属ブロック15は例えば130K程度の極低温に冷却され、これに取り付けた空気流通管4の中間部からなる主熱交換器部6も同温度に冷却されることによりその内部を流通する空気が冷却されて水分が除去される。
【0010】
主熱交換器部6および予備熱交換器部7には、熱交換に伴い流通空気から除去された水を外部へ排除するためのドレン管14を接続し、必要に応じて該ドレン管14に設けたドレンバルブ16を開いて該水を排除するようにした。
【0011】
図示の2段に予備熱交換部7を設けた例の作動状態を説明すると、該機械式冷凍機2aを作動させて極低温生成部2及び金属ブロック15を130Kに冷却しておき、該空気流通管4の一端を直接大気に或いは圧空ポンプ5を介して接続し、他端の空気放出側を真空成膜室などの空間に向ける。室温の大気を流量制御器により10m3/時間程度の大量の空気を空気流通管4へ送り込み、その空気はまず2段の予備熱交換部7、7に於いて冷却されると同時に水分が凝縮により取り除かれる。続いて主熱交換器部6に於いて更に極低温に冷却されるために残存する空気中の水分が殆ど完全に取り除かれ、ドライエアーとなって空気流通管4の他端から真空成膜室などの空間に送り込まれる。該主熱交換器部6で空気が例えば130Kに冷却されると、水の分圧は10-8Pa以下のドライエアーになる。
【0012】
該空間が真空成膜室のように水分を嫌うものである場合、本発明の装置からドライエアーを供給し続けておくことで、該真空成膜室内が酸欠状態にならないので、その内部の保守作業等をその内部が大気圧になったところで直ちに開始することができ、その作業の終了後に該真空成膜室を閉じてその内部を所定の真空に排気するとき、内部に水分が持ち込まれていないため短時間で所定の真空に到達できる。該空気流通管4から吹き出すドライエアーの温度が予定の温度例えば室温よりも低くなりがちのときは、該予備熱交換器部7に設けたヒーター8を作動させて予定温度のドライエアーを放出させることができる。
【0013】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときは、真空容器の内部の極低温生成部と外部から導入した空気流通管の中間部とで主熱交換器部に構成し、該空気流通管の主熱交換器部の前後の部分で予備熱交換器部を構成したので、大量のドライエアーを製造することができ、例えば真空成膜装置などの水分を嫌う装置に供給して迅速に保守を開始し短時間に運転再開状態となし得られて好都合であり、該予備熱交換器部にドレン管やヒーターを設けることで長時間に亘る運転や適温で大量のドライエアーを得ることができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す断面線図
【図2】機械式冷凍機の説明図
【符号の説明】
1 真空容器、2a 機械式冷凍機、2 極低温生成部、4 空気流通管、4a・4b 部分、6 主熱交換器部、7・7 予備熱交換器部、8 ヒーター、14 ドレン管、15 金属ブロック、20 真空ポンプ、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for producing a large amount of dry air.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a vacuum processing apparatus, for example, a vacuum film forming apparatus, the vacuum film forming chamber of the film forming apparatus is returned to atmospheric pressure for maintenance, and the film forming chamber is manually cleaned or repaired. In order to return to the atmospheric pressure, nitrogen gas evaporated from liquid nitrogen is usually used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The reason for using such nitrogen gas is to prevent moisture from being brought into a vacuum space such as a vacuum film formation chamber, but the vacuum film formation chamber is in an oxygen deficient state. Work must be performed, and when nitrogen gas is introduced and the space is at atmospheric pressure, the space is opened to the atmosphere, and oxygen begins to exist before work begins. There is an inconvenience that the working time is prolonged, and moisture is brought into the space with the introduction of the atmosphere, which adheres to the inner surface of the space and then the time when the space is evacuated next is also prolonged. There is. Such inconvenience can be solved by supplying air with less moisture instead of nitrogen gas.
[0004]
An object of the present invention is to provide an apparatus for producing air having a low moisture content, that is, dry air, for solving such disadvantages.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, for achieving the above object, the interior of the vacuum vessel, provided with a low-temperature generator of the cold head of the mechanical refrigerator, extending back to the outside circulates inside from the outside of the vacuum container A reciprocating air flow pipe is provided, and a main heat exchanger section that cools air in the flow pipe by exchanging heat between the air flow pipe and the low-temperature generation section is formed in the air flow pipe. A preliminary heat exchanger section for exchanging heat between the reciprocating air circulation pipes is provided in the front and rear portions of the main heat exchanger section , and the preliminary heat exchanger section is composed of inner and outer double pipes. The inner pipe of the vessel part constituted a part of the part on the air outflow side, and the outer tube of the preliminary heat exchanger part constituted a part of the part on the air inflow side . The main heat exchanger part and the preliminary heat exchanger part are provided with a drain pipe connected to the outside of the vacuum vessel, and the water removed from the air flowing through the air circulation pipe is discharged. By providing the preliminary heat exchanger with a heater for heating the air flowing in the return path of the air circulation pipe, the temperature of the dry air flowing out from the circulation pipe can be arbitrarily controlled. The low-temperature generator constituted by a metal block attached to the cold head of the mechanical helium refrigerator, it is preferable to form the main heat exchanger and an intermediate portion of the air flow pipe in contact with the metal block .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1,
[0007]
The
[0008]
Further, a preliminary heat exchanger section that exchanges heat between the reciprocating
[0009]
The principle of freezing the
[0010]
The main
[0011]
Explaining the operation state of the example in which the preliminary
[0012]
If the space does not like moisture like a vacuum film formation chamber, the vacuum film formation chamber will not be in an oxygen deficient state by continuing to supply dry air from the apparatus of the present invention. Maintenance work etc. can be started immediately when the inside is at atmospheric pressure, and when the vacuum film forming chamber is closed and the inside is evacuated to a predetermined vacuum after the work is finished, moisture is brought into the inside. Therefore, a predetermined vacuum can be reached in a short time. When the temperature of the dry air blown out from the
[0013]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the cryogenic temperature generator inside the vacuum vessel and the intermediate part of the air circulation pipe introduced from the outside constitute the main heat exchanger part, and the main heat exchanger of the air circulation pipe Since the pre-heat exchanger part is composed of parts before and after the part, a large amount of dry air can be manufactured. It is convenient that the operation can be resumed, and there is an effect that a large amount of dry air can be obtained at a proper temperature or operation for a long time by providing a drain pipe or a heater in the preliminary heat exchanger section. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of a mechanical refrigerator.
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000262750A JP4584428B2 (en) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | Dry air production equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000262750A JP4584428B2 (en) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | Dry air production equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002066250A JP2002066250A (en) | 2002-03-05 |
| JP4584428B2 true JP4584428B2 (en) | 2010-11-24 |
Family
ID=18750387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000262750A Expired - Lifetime JP4584428B2 (en) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | Dry air production equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4584428B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107715657A (en) * | 2017-11-15 | 2018-02-23 | 泰州市泰港动力机械有限公司 | A kind of industrial plant exhaust-gas treatment retracting device |
| JP2020049400A (en) | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 東京エレクトロン株式会社 | Dry air generation device, dry air generation method, and substrate processing system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5512905Y2 (en) * | 1977-01-31 | 1980-03-22 | ||
| JPH0733862Y2 (en) * | 1990-06-27 | 1995-08-02 | エスエムシー株式会社 | Gas supply device for vacuum chamber |
| JPH06107402A (en) * | 1992-09-25 | 1994-04-19 | Ulvac Kuraio Kk | Helium refiner |
-
2000
- 2000-08-31 JP JP2000262750A patent/JP4584428B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002066250A (en) | 2002-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8876509B2 (en) | Cryogenic cooling system | |
| JP3310373B2 (en) | Blow molding method and blow molding apparatus using pressurized liquid cryogen | |
| JP2004069286A (en) | Air conditioner equipped with cold and hot water production equipment | |
| JPH0515764A (en) | Vacuum container with cooler | |
| JP2004509050A (en) | Cooling device and aerosol generation system including the same | |
| JP4584428B2 (en) | Dry air production equipment | |
| JPH11173710A (en) | Defrosting system using exhaust heat of compressor | |
| US3434298A (en) | Apparatus and ejector for producing cold | |
| JP2013100930A (en) | Temperature adjusting device | |
| JPH0755305A (en) | Vacuum ice machine | |
| JPH09170791A (en) | Cooling device and ice heat storage device | |
| JP3589401B2 (en) | Pulse tube refrigerator | |
| JPS5826511B2 (en) | Defrosting device for refrigerators | |
| KR101887145B1 (en) | Cold Air Generating Apparatus | |
| KR102818072B1 (en) | Falling film type evaporator and method for operating the evaporator | |
| JPH08145487A (en) | Helium liquefying magnetic refrigerator | |
| JP3113992B2 (en) | Helium liquefaction refrigeration equipment | |
| KR100357140B1 (en) | An air-conditioner | |
| CN114279144B (en) | Low temperature processing system and method | |
| JP2994720B2 (en) | Cryopump regeneration equipment | |
| JP3687694B2 (en) | Gas dehydrator | |
| JP2004278963A (en) | Simple cold air generator | |
| KR100479116B1 (en) | Condensation system for using heat of machine room in refrigerator | |
| KR100189625B1 (en) | Defroster and its method of a refrigerator | |
| JPH0636452Y2 (en) | Cryogenic refrigerator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070517 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070517 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070822 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091029 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091110 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100112 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100817 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100902 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4584428 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130910 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |