CN102734123B - 低温泵系统、压缩机及低温泵的再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低温泵系统、压缩机及低温泵的再生方法。本发明的课题在于提高低温泵制冷机的基于逆转升温的升温能力。本发明的低温泵系统(100)具备：低温泵(10)，具备用于进行低温板(60)的冷却运行和用于低温板(60)的再生的升温运行的制冷机(50)；及压缩机(52)，用于向制冷机(50)供给工作气体，使压缩机(52)的供给工作气体温度在升温运行中比在冷却运行中高，更加升高。压缩机(52)可包含用于冷却向制冷机(50)供给的工作气体的热交换器和迂回热交换器的旁通路。控制部(20)可根据制冷机(50)的运行状态，切换经由热交换器的流路和经由旁通路的流路。

Description

低温泵系统、压缩机及低温泵的再生方法

技术领域

本申请主张基于2011年4月11日申请的日本专利申请第2011-087169号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种低温泵系统、压缩机及低温泵的再生方法。

背景技术

低温泵为通过凝缩或吸附将气体分子捕捉到冷却至超低温的低温板来排气的真空泵。低温泵一般为了实现半导体电路制造工艺等所要求的清洁的真空环境而被利用。低温泵为了冷却低温板而包含制冷机。并且，设置有低温泵上附带且用于向制冷机供给高压工作气体的压缩机。

专利文献1：日本特开2000-266416号公报

专利文献2：日本特开平4-148084号公报

制冷机为了冷却低温板而通过工作气体的绝热膨胀产生寒冷。为此优选供给至制冷机的工作气体的温度较低。因此作为工作气体的供给源的压缩机通常去除通过工作气体的压缩而产生的热，并向制冷机送出工作气体。

但是，作为为了再生低温泵而加热低温板的方法之一，已知有制冷机的所谓逆转升温。逆转升温为使工作气体的吸排气时刻不同于冷却运行来使工作气体产生绝热压缩并由制冷机加热低温板的运行方法。典型的有通过使确定制冷机的吸排气时刻的回转阀与冷却运行相反地旋转来产生绝热压缩的方法。

发明内容

本发明鉴于这种状况而完成，其某一方式的例示目的之一在于提高基于逆转升温的升温能力。

本发明的某一方式的低温泵系统具备：低温泵，具备用于进行低温板的冷却运行和用于该低温板的再生的升温运行的制冷机；及压缩机，用于向该制冷机供给工作气体，其中，使所述压缩机的供给工作气体温度在所述升温运行中比在所述冷却运行中高。

根据该方式，由于能够向升温运行中的制冷机供给比较高温的工作气体，因此能够促进低温板的升温。由于能够缩短低温板再生中的升温时间，因此能够缩短再生所需的时间。

本发明的另一方式为用于低温泵或制冷机的工作气体的压缩机，其为供给工作气体温度在升温运行中比在该低温泵或制冷机的冷却运行中高。

本发明的另一方式为低温泵的再生方法。该方法包含低温板的升温工序，该升温工序包含使供给至用于冷却低温板的制冷机的工作气体的温度比升温工序前高的步骤。

发明效果

根据本发明，能够提高基于逆转升温的升温能力。

附图说明

图1是示意地表示本发明的一实施方式所涉及的低温泵的图。

图2是示意地表示本发明的一实施方式所涉及的压缩机的图。

图3是用于说明本发明的一实施方式所涉及的再生方法的流程图。

图4是用于说明本发明的一实施方式所涉及的压缩机中的流路切换控制的流程图。

图中：10-低温泵，11-第1缸，12-第2缸，13-第1冷却台，14-第2冷却台，20-控制部，30-低温泵容器，40-放射屏蔽，43-制冷机插通孔，50-制冷机，60-低温板，70-通气阀，72-粗抽阀，80-排出管路，82-排出导管，100-低温泵系统，145-热交换器，147-主流路，149-旁通路，151-三通阀。

具体实施方式

图1是示意地表示本发明的一实施方式所涉及的低温泵系统100的图。低温泵系统100具备低温泵10、控制部20及压缩机52。低温泵10安装于例如离子注入装置或溅射装置等的真空腔室内，为了将真空腔室内部的真空度提高至所希望的工艺所要求的水平而被使用。低温泵10包含低温泵容器30、放射屏蔽40及制冷机50而构成。

制冷机50为例如吉福德-麦克马洪式制冷机(所谓GM制冷机)等制冷机。制冷机50具备第1缸11、第2缸12、第1冷却台13、第2冷却台14、阀驱动马达16。第1缸11与第2缸12串联连接。在第1缸11的与第2缸12的结合部侧设置第1冷却台13，在第2缸12的远离第1缸11的一侧的端部设置第2冷却台14。图1所示的制冷机50为二级式制冷机，通过串联二级组合缸来实现更低的温度。制冷机50通过制冷剂管18连接于压缩机52。

压缩机52压缩例如氦等制冷剂气体，即工作气体，通过制冷剂管18供给至制冷机50。关于压缩机52的详细内容参考图2进行后述。制冷机50通过使工作气体通过蓄冷器来进行冷却，并且首先在第1缸11内部的膨胀室膨胀，接着在第2缸12内部的膨胀室膨胀，由此进一步进行冷却。蓄冷器被组装于膨胀室内部。由此，设置于第1缸11的第1冷却台13冷却至第1冷却温度水平，设置于第2缸12的第2冷却台14被冷却至低于第1冷却温度水平的温度的第2冷却温度水平。例如，第1冷却台13被冷却至65K～100K左右，第2冷却台14被冷却至10K～20K左右。

通过在膨胀室依次膨胀来吸热且冷却各冷却台的工作气体再次通过蓄冷器，并经过制冷剂管18返回到压缩机52。从压缩机52到制冷机50、及从制冷机50到压缩机52的工作气体的流动通过制冷机50内的回转阀(未图示)切换。阀驱动马达16从外部电源接受电力的供给，来使回转阀旋转。

设置有用于控制制冷机50的控制部20。控制部20根据第1冷却台13或第2冷却台14的冷却温度控制制冷机50。为此，可在第1冷却台13或第2冷却台14上设置温度传感器(未图示)。控制部20可通过控制阀驱动马达16的运行频率来控制冷却温度。为此，控制部20可具备用于控制阀驱动马达16的逆变器。控制部20可构成为控制压缩机52及后述的各阀。

控制部20可具备：低温泵控制器，用于控制低温泵10；压缩机控制器，用于控制压缩机52；及上位控制器，用于总括控制低温泵控制器及压缩机控制器。控制部20可与低温泵10一体地设置，也可与压缩机52一体地设置，还可构成为与低温泵10及压缩机52分体的控制装置。

图1所示的低温泵10为所谓卧式低温泵。卧式低温泵一般为制冷机的第2冷却台14沿与筒状放射屏蔽40的轴向交叉的方向(通常为正交方向)插入到放射屏蔽40的内部的低温泵。再者，本发明同样也能够应用于所谓立式低温泵中。立式低温泵为沿放射屏蔽的轴向插入有制冷机的低温泵。

低温泵容器30具有形成为一端具有开口且另一端堵塞的圆筒状形状的部位(以下称为“胴部”)32。该开口作为用于接受应从连接低温泵的溅射装置等的真空腔室排气的气体的泵口34设置。泵口34由低温泵容器30的胴部32的上端部内表面划定。并且，除了作为泵口34的开口之外，胴部32上还形成有用于插通制冷机50的开口37。胴部32的开口37上安装有圆筒状制冷机容纳部38的一端，另一端被安装于制冷机50的壳体。制冷机容纳部38容纳制冷机50的第1缸11。

并且，低温泵容器30的胴部32的上端，朝向径向外侧延伸有安装法兰36。低温泵10利用安装法兰36被安装于安装端的真空腔室。

低温泵容器30为了隔开低温泵10的内部与外部而设置。如上所述，低温泵容器30包含胴部32和制冷机容纳部38而构成，胴部32及制冷机容纳部38的内部被气密地保持共通的压力。由此，低温泵容器30在低温泵10的排气运行中作为真空容器发挥作用。由于低温泵容器30的外面在低温泵10的动作中，即制冷机工作期间也暴露于低温泵10外部的环境中，因此能够维持高于放射屏蔽40的温度。典型的有，低温泵容器30的温度被维持在环境温度。在此，环境温度是指设置有低温泵10的地点的温度或接近该温度的温度，例如室温左右。

并且，在低温泵容器30的制冷机容纳部38的内部设置有压力传感器54。压力传感器54周期性测定制冷机容纳部38的内部压力，即低温泵容器30的压力，并将表示测定压力的信号输出至控制部20。压力传感器54将其输出可通信地连接到控制部20。再者，压力传感器54也可设置于低温泵容器30的胴部32。

压力传感器54具有包含通过低温泵10实现的较高的真空水平和大气压水平双方的较宽的计量范围。优选至少将可在再生处理中产生的压力范围包含于计量范围内。本实施方式中，优选例如使用晶体压力计作为压力传感器54。晶体压力计是指利用水晶振子的振动阻力根据压力变化的现象来测定压力的传感器。或者，压力传感器54也可为皮拉尼真空计。另外，真空水平的测定用压力传感器和大气压水平的测定用压力传感器可在低温泵10上各设置一个。

低温泵容器30上连接有通气阀70、粗抽阀72及抽气阀74。通气阀70、粗抽阀72及抽气阀74的开闭分别通过控制部20控制。

通气阀70被设置于排气管路80的例如末端。或者，通气阀70可设置于排出管路80的中途，而且末端上设置有用于回收放出的流体的罐等。通过使通气阀70开阀来容许排出管路80的流动，通过使通气阀70闭阀来阻断排出管路80的流动。排出的流体基本上为气体，但也可为液体或气液混合物。例如凝缩于低温泵10的气体的液化物可混在排出流体中。通过使通气阀70开阀，能够向外部释放在低温泵容器30的内部产生的正压。

排出管路80包含用于从低温泵10的内部空间向外部环境排出流体的排出导管82。排出导管82例如与低温泵容器30的制冷机容纳部38连接。排出导管82为与流动方向正交的截面为圆形的导管，也可具有其他任何截面形状。排出管路80可包含用于从在排出导管82排出的流体中去除异物的过滤器。该过滤器在排出管路80中可设置于通气阀70的上游。

通气阀70构成为还作为所谓安全阀发挥作用。通气阀70为设置于排出导管82的例如常闭型控制阀。通气阀70进一步预先设定闭阀力，以便在预定差压发挥作用时被机械式开阀。该设定差压例如能够考虑可作用于低温泵容器30的内压或低温泵容器30的结构上的耐久性等而适当设定。由于低温泵10的外部环境通常为大气压，因此设定差压以大气压为基准设定成预定值。

通气阀70通常在例如如进行再生时等从低温泵10放出流体时通过控制部20开阀。不应放出时，通气阀70通过控制部20闭阀。另一方面，在设定差压发挥作用时，通气阀70被机械式开阀。因此，当低温泵内部因某种原因成为高压时无需进行控制而通气阀70被机械式开阀。由此能够排放内部的高压。这样通气阀70作为安全阀发挥作用。这样，使通气阀70兼作安全阀，由此可得到与分别设置2个阀时相比降低成本或节省空间之类的优点。

粗抽阀72与粗抽泵73连接。通过粗抽阀72的开闭，粗抽泵73与低温泵10之间被连通或被阻断。粗抽泵73典型地作为与低温泵10不同的真空装置而设置，例如构成包含连接低温泵10的真空腔室的真空系统的一部分。能够通过打开粗抽阀72且使粗抽泵73动作来对低温泵10的内部进行减压。

抽气阀74与未图示的净化气体供给装置连接。净化气体例如为氮气。通过由控制部20控制抽气阀74来控制净化气体向低温泵10的供给。

放射屏蔽40配设于低温泵容器30的内部。放射屏蔽40形成为一端具有开口且另一端堵塞的圆筒状形状，即杯状形状。放射屏蔽40也可构成为如图1所示的一体的筒状，并且也可构成为通过多个零件整体呈筒状形状。这些多个零件可相互具有间隙而配设。

低温泵容器30的胴部32及放射屏蔽40均形成为大致圆筒状，且同轴配设。低温泵容器30的胴部32的内径稍大于放射屏蔽40的外径，放射屏蔽40在与低温泵容器30的胴部32的内表面之间具有若干间隔并以与低温泵容器30非接触的状态配置。即，放射屏蔽40的外面与低温泵容器30的内面对置。另外，低温泵容器30的胴部32及放射屏蔽40的形状不限于圆筒形状，也可为角筒形状或椭圆柱形状等任何截面的筒形状。放射屏蔽40的形状典型的呈与低温泵容器30的胴部32的内表面形状相似的形状。

放射屏蔽40作为主要从来自低温泵容器30的辐射热保护第2冷却台14及与其热连接的低温板60的放射屏蔽而设置。第2冷却台14在放射屏蔽40的内部配置于放射屏蔽40的大致中心轴上。放射屏蔽40以热连接的状态固定于第1冷却台13，并被冷却成与第1冷却台13相同程度的温度。

低温板60例如包含多个板64。板64例如具有每个侧面为圆锥台的形状，譬如伞状形状。各板64被安装于在第2冷却台14上安装的板安装部件66。各板64上通常设置有活性炭等吸附剂(未图示)。吸附剂例如粘结于板64的被面。多个板64相互隔着间隔地被安装于板安装部件66上。从泵口34观察时，多个板64沿朝向泵内部的方向排列。

为了从来自真空腔室等的辐射热保护第2冷却台14及与其热连接的低温板60，放射屏蔽40的吸气口上设置有挡板62。挡板62例如形成为百叶窗结构或人字形结构。挡板62可形成为以放射屏蔽40的中心轴为中心的同心圆状，或者也可形成为格子状等其他形状。挡板62被安装于放射屏蔽40的开口侧的端部，冷却成与放射屏蔽40相同程度的温度。

放射屏蔽40的侧面形成有制冷机安装孔42。制冷机安装孔42在放射屏蔽40的中心轴方向被形成于放射屏蔽40侧面的中央部。放射屏蔽40的制冷机安装孔42与低温泵容器30的开口37同轴设置。制冷机50的第2缸12及第2冷却台14从制冷机安装孔42沿垂直于放射屏蔽40的中心轴方向的方向插入。放射屏蔽40在制冷机安装孔42中以热连接的状态被固定于第1冷却台13。

另外，放射屏蔽40也可通过连接用套管安装于第1冷却台13，来代替放射屏蔽40直接安装于第1冷却台13。该套管例如为用于包围第2缸12的第1冷却台13侧的端部且将放射屏蔽40热连接于第1冷却台13的传热部件。

图2是示意地表示本发明的一实施方式所涉及的压缩机52的图。压缩机52为了使工作气体在包含低温泵10的闭合的流体回路中循环而设置。压缩机单元从低温泵10回收工作气体并进行压缩，再次送出至低温泵10。压缩机52包含如下而构成：压缩机主体140，使气体升压；低压配管142，用于将从外部供给的低压气体供给至压缩机主体140；及高压配管144，用于向外部送出通过压缩机主体140压缩的高压气体。

压缩机52由吸入端口146接受来自低温泵10的返回气体，而工作气体被送到低压配管142。吸入端口146在低压配管142的末端被设置于压缩机52的框体。低压配管142连接吸入端口146和压缩机主体140的吸入口。

低压配管142在中途具备作为用于去除返回气体中所包含的脉动的容积的储罐150。储罐150设置于吸入端口146与向后述的旁通机构152的分支之间。在储罐150中被去除脉动的工作气体通过低压配管142供给至压缩机主体140。储罐150的内部可设置用于从气体中清除不需要的微粒等的过滤器。在储罐150与吸入端口146之间可连接有用于从外部补充工作气体的接收端口及配管。

压缩机主体140例如为卷动方式或旋转式泵，且发挥对吸入的气体进行升压的作用。压缩机主体140向高压配管144送出升压后的工作气体。压缩机主体140呈利用油进行冷却的结构，使油循环的油冷却配管附带设置于压缩机主体140。因此，升压后的工作气体以混入若干该油的状态送出至高压配管144。

由此，在高压配管144的中途设置有油分离器154。通过油分离器154从工作气体中分离的油可返回到低压配管142，且通过低压配管142返回到压缩机主体140。油分离器154上可设置用于释放过度高压的溢流阀。

连接压缩机主体140与油分离器154的高压配管144的中途设置有用于冷却从压缩机主体140送出的高压工作气体的热交换器145。热交换器145例如通过冷却水(用虚线表示)冷却工作气体。并且，该冷却水也可为了冷却对压缩机主体140进行冷却的油而加以利用。在高压配管144中，可在热交换器的上游及下游的至少一方设置有测定工作气体温度的温度传感器153。

为了连接压缩机主体140与油分离器154而设置有2个路径。即，设置有经由热交换器145的主流路147和迂回热交换器145的旁通路149。旁通路149在热交换器145的上游(压缩机主体140的下游)从主流路147分支，在热交换器145的下游(油分离器154的上游)与主流路147合流。

在主流路147与旁通路149的合流位置设置有三通阀151。通过切换三通阀151，能够将工作气体的流路切换为主流路147与旁通路149的任意一方。关于三通阀151，可替换成其他同等的流路结构，例如可通过在主流路147与旁通路149各自上设置二通阀来进行主流路147与旁通路149的切换。

经由油分离器154的工作气体通过高压配管144被送到吸附器156。吸附器156例如为了从工作气体中除去未被储罐150内的过滤器或油分离器154等流路上的污染物质去除构件除去的污染成分而设置。吸附器156例如通过吸附去除气化的油成分。

吐出端口148在高压配管144的末端被设置于压缩机52的框体。即，高压配管144连接压缩机主体140与吐出端口148，在其中途设置有热交换器145、油分离器154及吸附器156。经由吸附器156的工作气体通过吐出端口148被送出至低温泵10。

压缩机52具备具有连结低压配管142与高压配管144的旁通配管158的旁通机构152。图示的实施例中，旁通配管158在储罐150与压缩机主体140之间从低压配管142分支。并且，旁通配管158在油分离器154与吸附器156之间从高压配管144分支。

旁通机构152具备用于控制未送出至低温泵10而从高压配管144向低压配管142迂回的工作气体的流量的控制阀。图示的实施例中，在旁通配管158的中途并列设置有第1控制阀160及第2控制阀162。一实施例中，第1控制阀160为常开型电磁阀，第2控制阀162为常闭型电磁阀。第1控制阀160为了运行停止时的高压侧与低压侧的均压而设置，第2控制阀162用作旁通配管158的流量控制阀。

压缩机52具备：第1压力传感器164，用于测定来自低温泵10的返回气体的压力；及第2压力传感器166，用于测定向低温泵10的送出气体的压力。第1压力传感器164例如设置于储罐150，测定在储罐150中被去除脉动后的返回气体的压力。第2压力传感器166例如设置于油分离器154与吸附器156之间。

以下对基于上述结构的低温泵10的动作进行说明。低温泵10工作时，首先在其工作前通过粗抽阀72用粗抽泵73将低温泵容器30的内部粗抽至1Pa左右。压力通过压力传感器54测定。之后，启动低温泵10。在基于控制部20的控制下，通过制冷机50的驱动冷却第1冷却台13及第2冷却台14，且冷却与这些冷却台热连接的放射屏蔽40、挡板62及低温板60。

被冷却的挡板62冷却从真空腔室朝向低温泵10内部飞来的气体分子，使在该冷却温度下蒸气压充分变低的气体(例如水分等)凝缩在表面上而被排气。在挡板62的冷却温度下蒸气压不会充分变低的气体通过挡板62进入放射屏蔽40内部。进入的气体分子中在低温板60的冷却温度下蒸气压充分变低的气体凝缩在低温板60的表面上而被排气。在该冷却温度下蒸气压也未充分变低的气体(例如氢等)通过粘结于低温板60的表面并被冷却的吸附剂吸附而被排气。这样，低温泵10能够使安装端的真空腔室的真空度达到所希望的水平。

通过继续进行排气运行，低温泵10中逐渐蓄积气体。为了向外部排出蓄积的气体，从开始排气运行后经过预定时间时或满足预定的再生开始条件时，进行低温泵10的再生。再生处理包含升温工序、排出工序及冷却工序。

低温泵10的再生处理例如通过控制部20控制。控制部20判定是否满足预定的再生开始条件，当满足该条件时开始再生。此时，控制部20中止制冷机50的低温板冷却运行，开始制冷机50的升温运行，具体而言开始急速升温。不满足该条件时，控制部20不开始再生，例如继续进行真空排气运行。

图3是用于说明本发明的一实施方式所涉及的再生方法的流程图。再生处理包含将低温泵10升温至高于排气运行中的低温板温度的温度即再生温度(S10)。图3所示的再生处理的一例为所谓全部再生。全部再生对包含低温泵10的低温板60及挡板62的所有低温板进行再生。低温板从用于真空排气运行的冷却温度加热至例如接近常温的再生温度(例如约300K)。

升温工序包含逆转升温。一实施例中逆转升温运行使制冷机50内的回转阀与冷却运行时相反地旋转，从而使工作气体的吸排气时刻不同，以便工作气体产生绝热压缩。由这样得到的压缩热加热低温板。

如图3所示，一实施例中升温工序包含急速升温(S11)和低速升温(S12)。急速升温时，以较高速将低温板从冷却运行中的低温板冷却温度加热至升温速度切换温度。低速升温时，以低于急速升温的速度将低温板从该升温速度切换温度加热至再生温度。升温速度切换温度例如为选自200K到250K的温度范围的温度。另外，这2个阶段的升温并非必须过程。可以以恒定升温速度加热低温板，也可为将升温速度划分成多于2个阶段的多阶段的升温工序。

升温工序中控制部20在急速升温中以高于低速升温的旋转控制阀驱动马达16。控制部20在急速升温中判定低温板温度的测定值是否达到了升温速度切换温度。控制部20继续进行急速升温直至达到该切换温度，当达到该切换温度时从急速升温切换成低速升温。控制部20在低速升温中，判定低温板温度的测定值是否达到了再生温度。控制部20继续进行低速升温直至达到再生温度，当达到再生温度时结束升温工序，开始下一个排出工序。

排出工序从低温板表面向低温泵10的外部排出再气化气体(S14)。再气化气体例如通过排出管路80或者使用粗抽泵73排出至外部。再气化气体根据需要与导入的净化气体一同从低温泵10排出。在排出工序中，可继续进行制冷机50的升温运行，也可停止制冷机50的运行。控制部20例如根据低温泵10内部的压力测定值判定是否完成气体排出。例如，控制部20在低温泵10内的压力超过预定阈值期间继续进行排出工序，而在压力小于该阈值时结束排出工序并开始冷却工序。

冷却工序中，为了重新开始真空排气运行而对低温板进行再冷却(S16)。开始制冷机50的冷却运行。控制部20判定低温板温度的测定值是否达到了用于真空排气运行的低温板冷却温度。控制部20继续进行冷却工序直至达到低温板冷却温度，当达到该冷却温度时结束冷却工序。这样完成再生处理。重新开始低温泵10的真空排气运行。

本发明的一实施方式中，低温板的升温工序包含使从压缩机52向用于冷却低温板的制冷机50供给的工作气体的温度高于升温工序前的步骤。低温泵系统100在升温运行中使供给工作气体温度高于制冷机50的冷却运行。至少在急速升温中使供给工作气体温度升高。或者，供给工作气体温度也可通过升温工序升高。急速升温结束后或升温工序结束后且开始冷却工序之前，供给工作气体温度恢复到原来的温度水平。

一实施例中，低温泵系统100通过压缩机52中的流路切换控制使向制冷机50的供给工作气体温度升高。控制部20根据制冷机50的运行状态切换压缩机52中的工作气体的流路。控制部20以在制冷机50进行冷却运行时使工作气体流向经由热交换器145的主流路147、而在进行升温运行时使工作气体流向旁通路149的方式切换流路。

图4是用于说明本发明的一实施方式所涉及的压缩机52中的流路切换控制的流程图。该处理通过控制部20以预定周期反复进行。首先，控制部20判别制冷机50的运行状态(S20)。当制冷机50进行冷却运行时，控制部20切换三通阀151，以便工作气体在压缩机52中经由主流路147(S22)。在上一次的判定中判别制冷机50进行冷却运行时，持续经由主流路147的状态。

另一方面，当制冷机50进行升温运行时，控制部20切换三通阀151，以便工作气体在压缩机52中经由旁通路149(S24)。在上一次的判定中判别制冷机50进行升温运行时，持续经由旁通路149的状态。另外，当制冷机50停止运行时，可以保持三通阀151的状态而持续该状态。

如上所述，控制部20只要在执行急速升温时就可以为了使工作气体在压缩机52中经由旁通路149而切换三通阀151。或者，也可在完成升温工序或者完成排出工序为止为了使工作气体经由旁通路149而切换三通阀151。控制部20在开始冷却工序之前为了使工作气体路径复原至主流路147而切换三通阀151。

通过这种三通阀151的切换动作，在冷却运行中工作气体经由主流路147即热交换器145，另一方面，在升温运行中工作气体不经由热交换器145而是经由旁通路149。由此在冷却运行中，工作气体通过热交换器145冷却而变成低温并供给至制冷机50。另一方面，在升温运行中，由于工作气体不经由热交换器145，因此在压缩机主体140中接受压缩热而成为高温的工作气体被直接供给至制冷机50。

另外，控制部20可根据低温泵系统100的温度传感器的测定值，使工作气体流路从旁通路149复原至主流路147。例如，当根据温度传感器153的测定温度预测供给至制冷机50的工作气体温度超过预定温度时，控制部20可从旁通路149切换到主流路147。该预定温度例如可为上述再生温度。若这样进行，则能够防止过度高温的工作气体供给至制冷机50。

根据本发明的一实施方式，由于能够将较高温的工作气体供给至升温运行中的制冷机50，因此能够促进低温板的升温。由此，由于能够缩短低温板再生中的升温时间，因此能够缩短再生所需的时间。由于能够由压缩机52中的流路切换这样的简单操作，且无需追加加热工作气体而利用向热交换器145的排热向制冷机50供给高温工作气体，因此节能性优异。

以上，根据实施例对本发明进行了说明。本发明不限于上述实施方式，可进行各种设计变更，本领域技术人员应该可以理解可举出各种变形例，且这样的变形例也属本发明的范围内。

例如，为了升高供给工作气体温度，可在升温工序中减弱热交换器145的冷却能力，从而代替旁通路149的设置及流路切换。例如可减少热交换器145的制冷剂(冷却水)的流量，或者升高冷却水温度。或者，可在热交换器145的制冷剂流路上设置与工作气体进行热交换的主流路和不进行热交换的旁通路，并与上述实施例同样地根据制冷机50的运行状态进行切换。

在上述实施例中，为了使工作流体流动而选择性地使用了主流路147和旁通路149，但不限定于此。可通过调整主流路147与旁通路149的流量比来对工作气体温度进行某种程度的调整。

Claims (6)

1.一种低温泵系统，其具备：低温泵，具备用于进行低温板的冷却运行和用于该低温板再生的升温运行的制冷机；及压缩机，用于向该制冷机供给工作气体，其特征在于，

所述压缩机具备：压缩机主体，升压工作气体；吐出端口，将升压后的工作气体向所述制冷机送出；以及高压配管，连接所述压缩机主体和所述吐出端口，

所述高压配管具备：用于冷却升压后的所述工作气体的热交换器；经由该热交换器的主流路；以及迂回该热交换器的旁通路，

通过调节所述主流路和所述旁通路的流量比或通过削弱所述热交换器的冷却能力，使所述压缩机的供给工作气体温度在所述升温运行中比在所述冷却运行中高。

2.如权利要求1所述的低温泵系统，其特征在于，

还具备用于控制所述压缩机的控制部，

所述控制部根据所述制冷机的运行状态，切换所述主流路和所述旁通路，以使被升压后的所述工作气体在所述冷却运行中通过所述主流路以及所述吐出端口送出到所述制冷机，被升压后的所述工作气体在所述升温运行中通过所述旁通路以及所述吐出端口送出到所述制冷机。

3.如权利要求1或2所述的低温泵系统，其特征在于，

所述升温运行包含从低温板冷却温度高速加热至升温速度切换温度的急速升温及从该升温速度切换温度以低于所述急速升温的速度加热至用于再生的低温板温度的低速升温，至少在所述急速升温中升高供给工作气体温度。

4.如权利要求1或2所述的低温泵系统，其特征在于，

所述制冷机具备：膨胀室，使升压后的所述工作气体膨胀而冷却；和蓄冷器，被组装到该膨胀室的内部，

所述压缩机具备：吸入端口，接收从所述制冷机返回的工作气体；以及低压配管，连接所述吸入端口和所述压缩机主体，

所述低温泵系统具备：为了将升压后的所述工作气体从所述吐出端口送出到所述制冷机而连接所述吐出端口和所述制冷机的制冷剂管；和为了将返回的所述工作气体从所述制冷机向所述吸入端口回收而连接所述制冷机和所述吸入端口的制冷剂管。

5.一种压缩机，其为用于低温泵或制冷机的工作气体的压缩机，其特征在于，

具备：压缩机主体，升压工作气体；吐出端口，将升压后的工作气体向所述制冷机送出；以及高压配管，连接所述压缩机主体和所述吐出端口

所述高压配管具备：用于冷却升压后的所述工作气体的热交换器；经由该热交换器的主流路；以及在该热交换器迂回的旁通路，

通过调节所述主流路和所述旁通路的流量比或通过削弱所述热交换器的冷却能力，供给工作气体温度在升温运行中比在该低温泵或制冷机的冷却运行中高。

6.一种低温泵系统的再生方法，其特征在于，

所述低温泵系统具备：低温泵，具备用于进行低温板的冷却运行和该低温板的再生的升温运行的制冷机；和压缩机，用于向该制冷机供给工作气体，

所述压缩机具备：压缩机主体，升压工作气体；吐出端口，将升压后的工作气体向所述制冷机送出；以及高压配管，连接所述压缩机主体和所述吐出端口，

所述高压配管具备：热交换器，用于冷却升压后的所述工作气体；主流路，经由该热交换器；以及旁通路，迂回该热交换器，

所述再生方法包含低温板的升温工序，该升温工序包含通过调节所述主流路与所述旁通路的流量比或削弱所述热交换器的冷却能力使从压缩机向制冷机供给的工作气体的温度比升温工序前高的步骤。