JP2909951B2 - GM refrigerator - Google Patents

GM refrigerator

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JP2909951B2
JP2909951B2 JP31870093A JP31870093A JP2909951B2 JP 2909951 B2 JP2909951 B2 JP 2909951B2 JP 31870093 A JP31870093 A JP 31870093A JP 31870093 A JP31870093 A JP 31870093A JP 2909951 B2 JP2909951 B2 JP 2909951B2
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JP
Japan
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motor
refrigerator
phase
expansion
synchronous motor
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JP31870093A
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勇 治 大久保
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、GM冷凍機に関するも
ので、例えば半導体製造工程に必要なクライオポンプな
どに用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a GM refrigerator, and is used, for example, for a cryopump required for a semiconductor manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明に係わる従来技術としては、例え
ばカタログ「AISIN CRYOPUMP アイシン
クライオポンプシリーズ(9006−5000NH)」
アイシン精機(株)発行ものがある。この従来技術のク
ライオポンプに使用されているGM冷凍機を説明する
と、その構成は主に、圧縮機ユニットと、この圧縮機ユ
ニットと配管を介して接続される膨張部と、この膨張部
の圧力を制御するバルブ機構と、蓄冷体を構成するピス
トンおよび先のバルブ機構を駆動するモータとからな
る。
2. Description of the Related Art As a prior art related to the present invention, for example, a catalog "AISIN CRYOPUMP Aisin Cryopump Series (9006-5000NH)"
There is one issued by Aisin Seiki Co., Ltd. The GM refrigerator used in the cryopump according to the prior art will be described. The configuration mainly includes a compressor unit, an expansion unit connected to the compressor unit via piping, and a pressure of the expansion unit. And a motor that drives the piston and the valve mechanism that constitute the regenerator.

【0003】また、この冷凍機のモータを制御する従来
技術として例えば特開平4−60179号に開示された
ものがある。商用電源は3相交流電流を送電している
が、モータに2相シンクロナスモータを用いているの
で、スコット結線トランスなどの相変換器(3相→2
相)が必ず必要となる。したがって、相変換器のための
大きなスペースが必要となったり、モータと相変換器と
の結線部分があるだけ、コストアップになってしまう。
A conventional technique for controlling the motor of the refrigerator is disclosed in, for example, JP-A-4-60179. The commercial power supply transmits three-phase alternating current. However, since a two-phase synchronous motor is used for the motor, a phase converter such as a Scott connection transformer (three-phase to two-phase) is used.
Phase) is always required. Therefore, a large space is required for the phase converter, and the cost is increased due to the connection between the motor and the phase converter.

【0004】また、単相交流電源をコンデンサで2相に
し、その1個の交流波形(1パルス)あたり1.8度分
ロータを回転移動させることで、所定の回転速度を得る
タイプの制御を行う2相シンクロナスモータでは、コン
デンサでずらした相の波形がsin波にほど遠く、モー
タのロータを移動させる電磁力に周期的なアンバランス
が生じて振動が発生していた。
Further, a single-phase AC power source is converted into two phases by a capacitor, and the rotor is rotated and moved by 1.8 degrees per one AC waveform (one pulse), thereby controlling a type of obtaining a predetermined rotation speed. In the two-phase synchronous motor to be performed, the waveform of the phase shifted by the capacitor is far from the sine wave, and a periodic imbalance occurs in the electromagnetic force for moving the rotor of the motor, causing vibration.

【0005】ところで、GM冷凍機は半導体製造工程に
用いるクライオポンプに組み込まれるが、近年の半導体
の高集積化に伴ってクライオポンプに対する振動低減の
要求が高まっている。クライオポンプから半導体製造装
置には低周波数の振動ほど伝わりやすく、2相シンクロ
ナスモータでは500Hz以下に大きな振動ピークを有
している。このため、2相シンクロナスモータを使った
GM冷凍機では、振動伝達量の低減策として、クライオ
ポンプケースにベローを使用したり、モータ軸にイナー
シャを付与するために円板を取り付けたり、半導体製造
装置に防振材を付加したりしていた。しかし、いずれの
場合にもコストアップがさけられず、また設置スペース
も大きくなってしまう。
[0005] The GM refrigerator is incorporated in a cryopump used in a semiconductor manufacturing process. With the recent increase in the degree of integration of semiconductors, there is an increasing demand for vibration reduction of the cryopump. Vibration of lower frequency is more easily transmitted from the cryopump to the semiconductor manufacturing apparatus, and the two-phase synchronous motor has a large vibration peak at 500 Hz or less. For this reason, in a GM refrigerator using a two-phase synchronous motor, as a measure to reduce the amount of vibration transmission, a bellow is used for the cryopump case, a disk is attached to impart inertia to the motor shaft, or a semiconductor is used. For example, a vibration isolator was added to the manufacturing apparatus. However, in either case, cost increases cannot be avoided, and the installation space increases.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、GM冷凍機の
振動低減を、本発明の技術的課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the vibration of a GM refrigerator.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、圧縮機ユニットと、該圧縮機ユ
ニットと冷媒配管を介して接続される膨張部と、該膨張
部の圧力を制御するバルブ機構と、蓄冷体を構成するピ
ストン及び前記バルブ機構を駆動するモータとを有する
GM冷凍機において、前記モータを3相シンクロナスモ
ータにて構成するとともに、前記3相シンクロナスモー
タに3相電源を供給することを特徴とするGM冷凍機
した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a compressor unit, an expansion unit connected to the compressor unit via a refrigerant pipe, and a pressure of the expansion unit. a valve mechanism for controlling, in the GM refrigerator having a motor for driving the piston and the valve mechanism constituting the cold accumulating material, thereby forming the motor in three-phase synchronous motor, the three-phase synchronous motor
The GM refrigerator is characterized by supplying a three-phase power to the heater .

【0008】[0008]

【作用】上記した手段によれば、圧縮機ユニットから膨
張部へと冷媒が冷媒配管を介して圧送され、3相シンク
ロナスモータからなるモータがバルブ機構及びピストン
を作動させることで、冷媒は蓄冷体により予冷された後
膨張部にて断熱膨張して冷熱を発生する。
According to the above means, the refrigerant is pressure-fed from the compressor unit to the expansion section via the refrigerant pipe, and the motor consisting of the three-phase synchronous motor operates the valve mechanism and the piston, thereby storing the refrigerant in the cold storage. After being pre-cooled by the body, it is adiabatically expanded in the expansion section to generate cold heat.

【0009】[0009]

【実施例】図1に基づいて本発明実施例を説明すると、
GM冷凍機10は図示しないクライオポンプつまり真空
ポンプの冷凍機として用いられ、主に圧縮機ユニット1
1,冷媒配管12,膨張部13,モータ14から構成さ
れ、特に膨張部13とモータ14は一体的にポンプユニ
ット15として配置される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The GM refrigerator 10 is used as a cryopump (not shown), that is, a vacuum pump refrigerator.
1, a refrigerant pipe 12, an expansion portion 13, and a motor 14. In particular, the expansion portion 13 and the motor 14 are integrally arranged as a pump unit 15.

【0010】まず、圧縮機ユニット11について説明す
ると、圧縮機ユニット11は低圧冷媒ガス(例えばH
e)を吸入・圧縮して冷却および油分離を行い、クリー
ンな高圧冷媒ガスをポンプユニット15に供給するもの
で、主に図示しない圧縮機,吐出ガス及びオイルクー
ラ,オイルセパレータ,アドゾーバなどから構成され
る。
First, the compressor unit 11 will be described. The compressor unit 11 is a low-pressure refrigerant gas (for example, H
e) performs cooling and oil separation by sucking / compressing e) and supplies clean high-pressure refrigerant gas to the pump unit 15, and mainly includes a compressor (not shown), a discharge gas and an oil cooler, an oil separator, an adsorber, and the like. Is done.

【0011】冷媒配管12は吸入側配管12aと吐出側
配管12bからなる。
The refrigerant pipe 12 includes a suction pipe 12a and a discharge pipe 12b.

【0012】膨張部13はコールドヘッド13aを有
し、ここにクライオポンプの図示しないアドソープショ
ンパネルやクライオパネルが熱的に結合する。クライオ
パネルとは、真空としたい空間内に露呈し、この空間中
の気体分子を冷熱により凝縮・吸着させるものである。
膨張部は膨張空間を画定するためにその内部に図示しな
い膨張ピストンを有しており、且つ膨張ピストン内には
図示しない蓄冷体が配設されている。
The expansion section 13 has a cold head 13a, to which an adsorption panel or a cryopanel (not shown) of the cryopump is thermally coupled. The cryopanel is exposed in a space to be evacuated, and gas molecules in this space are condensed and adsorbed by cold heat.
The expansion portion has an expansion piston (not shown) therein to define an expansion space, and a regenerator (not shown) is provided in the expansion piston.

【0013】ポンプユニット15内には、バルブ機構2
1としての図示しない吸入弁および吐出弁が配設されて
いる。
In the pump unit 15, a valve mechanism 2 is provided.
1, a suction valve and a discharge valve (not shown) are provided.

【0014】モータ14はバルブ機構21を開閉駆動す
ると共に、膨張ピストンを上下往復動させるもので、モ
ータ14の回転力は例えばスコッチヨーク機構などの回
転/往復動変換機構を介して膨張ピストンに伝達され
る。そして、モータ14は3相シンクロナスモータから
なり、3相の商用電源16(一般には200V AC)
が制御装置17を介して接続される。
The motor 14 opens and closes the valve mechanism 21 and reciprocates the expansion piston up and down. The torque of the motor 14 is transmitted to the expansion piston via a rotation / reciprocation conversion mechanism such as a scotch yoke mechanism. Is done. The motor 14 comprises a three-phase synchronous motor, and a three-phase commercial power supply 16 (generally, 200 V AC)
Are connected via the control device 17.

【0015】以上のような構成を有するGM冷凍機10
は、図示しない運転スイッチをオンとすることで運転が
開始され、圧縮機ユニット11から吐出されるクリーン
な高圧冷媒ガスは吐出側配管12bを流れて、ポンプユ
ニット15内の吸入弁がモータ14によって開かれるこ
とで膨張部13の膨張空間へと供給され、吐出弁を閉じ
た後で吸入弁を開けることで高圧冷媒ガスが断熱膨張す
ることで冷熱を生じる。この冷熱はコールドヘッド13
aからアドソープションパネルやクライオパネルを介し
て気体を各パネルに凝縮・吸着させる。そして、膨張し
て低圧となった冷媒ガスはポンプユニット15内の吐出
弁が開くことで、吸入側配管12aから圧縮機ユニット
11へと吸入されていく。尚、各種構成部分は図示しな
い制御ユニットにより電子制御される。
The GM refrigerator 10 having the above configuration
The operation is started by turning on an operation switch (not shown), the clean high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor unit 11 flows through the discharge side pipe 12b, and the suction valve in the pump unit 15 is operated by the motor 14 by the motor 14. By being opened, it is supplied to the expansion space of the expansion section 13, and by opening the suction valve after closing the discharge valve, adiabatic expansion of the high-pressure refrigerant gas generates cold heat. This cold heat is cold head 13
Gas is condensed and adsorbed on each panel from a through an adsorption panel or a cryopanel. Then, the refrigerant gas that has expanded to a low pressure is sucked into the compressor unit 11 from the suction side pipe 12a by opening the discharge valve in the pump unit 15. Various components are electronically controlled by a control unit (not shown).

【0016】尚、3相シンクロナスモータを用いること
で、従来の2相シンクロナスモータよりも大きなトルク
を引き出せるので、GM冷凍機のサイズを問わずモータ
を共通化でき、コストダウンが期待できる。
By using a three-phase synchronous motor, a larger torque can be extracted than in a conventional two-phase synchronous motor, so that the motor can be used irrespective of the size of the GM refrigerator and cost reduction can be expected.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によれば、GM冷凍機のモータに
3相シンクロナスモータを使用しているので、3相商用
電源を相変換器なしに制御装置を介するのみでモータに
供給できるため、電源とモータ間の構成を簡素化でき
る。
According to the present invention, since a three-phase synchronous motor is used for the motor of the GM refrigerator, three-phase commercial power can be supplied to the motor only through a control device without a phase converter. In addition, the configuration between the power supply and the motor can be simplified.

【0018】また、3相シンクロナスモータは3相商用
電源から3相電源が供給されて駆動し、1パルスあたり
1.2度分ロータを回転移動させるものであって各相の
波形が同じsin波であり、2相シンクロナスモータで
発生していたアンバランスな周期的な加振力の発生を抑
えることができる。従って、GM冷凍機を振動を嫌う機
器(例えば半導体製造装置に用いられるクライオポンプ
など)に用いる場合には、機器に対する振動伝達防止構
造を採用する必要がなくなり、全体として簡素、安価か
つ高信頼性の装置を提供できる。
The three-phase synchronous motor is driven by the supply of three-phase power from a three-phase commercial power supply, and rotates the rotor by 1.2 degrees per pulse, and the sinusoidal waveform of each phase is the same. This is a wave and can suppress the generation of an unbalanced periodic excitation force generated by the two-phase synchronous motor. Therefore, when the GM refrigerator is used for a device that dislikes vibration (for example, a cryopump used in a semiconductor manufacturing device), it is not necessary to employ a vibration transmission preventing structure for the device, and the overall structure is simple, inexpensive, and highly reliable. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わるGM冷凍機の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a GM refrigerator according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 圧縮機ユニット 12 冷媒配管 13 膨張部 14 モータ 21 バルブ機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Compressor unit 12 Refrigerant piping 13 Expansion part 14 Motor 21 Valve mechanism

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧縮機ユニットと、該圧縮機ユニットと
冷媒配管を介して接続される膨張部と、該膨張部の圧力
を制御するバルブ機構と、蓄冷体を構成するピストン及
び前記バルブ機構を駆動するモータとを有するGM冷凍
機において、前記モータを3相シンクロナスモータにて
構成するとともに、前記3相シンクロナスモータに3相
電源を供給することを特徴とするGM冷凍機。
1. A compressor unit, an expansion unit connected to the compressor unit via a refrigerant pipe, a valve mechanism for controlling the pressure of the expansion unit, a piston constituting a regenerator, and the valve mechanism. A GM refrigerator having a driving motor, wherein the motor is constituted by a three-phase synchronous motor, and the three-phase synchronous motor is provided with a three-phase synchronous motor.
A GM refrigerator characterized by supplying power .
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JP2004083179A (en) * 2002-08-26 2004-03-18 Watanabe Kikai Seisakusho:Kk Transport device
JP5120648B2 (en) * 2008-11-07 2013-01-16 住友重機械工業株式会社 Cryogenic cooling device
JP5283096B2 (en) * 2012-03-09 2013-09-04 住友重機械工業株式会社 Cryogenic cooling device
CN105222386B (en) * 2014-05-27 2017-07-28 同济大学 A kind of pneumatic GM refrigeration machines and its control process

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