JPH07174424A - Ｇｍ冷凍機 - Google Patents
Ｇｍ冷凍機Info
- Publication number
- JPH07174424A JPH07174424A JP31870093A JP31870093A JPH07174424A JP H07174424 A JPH07174424 A JP H07174424A JP 31870093 A JP31870093 A JP 31870093A JP 31870093 A JP31870093 A JP 31870093A JP H07174424 A JPH07174424 A JP H07174424A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- phase
- valve mechanism
- commercial source
- valve
- Prior art date
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- Granted
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＧＭ冷凍機の振動低減を目的とする。
【構成】 圧縮機ユニットと冷媒配管を介して膨張部を
接続し、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を駆動するモータを３相シンクロ
ナスモータにて構成した。
接続し、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を駆動するモータを３相シンクロ
ナスモータにて構成した。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
振動低減を、本発明の技術的課題とする。
【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
ストンおよ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
モータにて構成した。
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
ストンおよ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
モータにて構成した。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００１１】冷媒配管１２は吸入側配管１２ａと吐出側
配管１２ｂからなる。
配管１２ｂからなる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００１８】また、３相シンクロナスモータは３相商用
電源により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無くな
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。
電源により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無くな
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。
【図１】本発明に係わるＧＭ冷凍機の構成図
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
Claims (1)
- 【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お
よ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したこと
を特徴とするＧＭ冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31870093A JP2909951B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | Ｇｍ冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31870093A JP2909951B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | Ｇｍ冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07174424A true JPH07174424A (ja) | 1995-07-14 |
| JP2909951B2 JP2909951B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=18102031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31870093A Expired - Lifetime JP2909951B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | Ｇｍ冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909951B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004083179A (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Watanabe Kikai Seisakusho:Kk | 搬送装置 |
| JP2009052881A (ja) * | 2008-11-07 | 2009-03-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 極低温冷却装置 |
| JP2012107868A (ja) * | 2012-03-09 | 2012-06-07 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 極低温冷却装置 |
| CN105222386A (zh) * | 2014-05-27 | 2016-01-06 | 同济大学 | 一种气动gm制冷机及其控制过程 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP31870093A patent/JP2909951B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004083179A (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Watanabe Kikai Seisakusho:Kk | 搬送装置 |
| JP2009052881A (ja) * | 2008-11-07 | 2009-03-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 極低温冷却装置 |
| JP2012107868A (ja) * | 2012-03-09 | 2012-06-07 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 極低温冷却装置 |
| CN105222386A (zh) * | 2014-05-27 | 2016-01-06 | 同济大学 | 一种气动gm制冷机及其控制过程 |
| CN105222386B (zh) * | 2014-05-27 | 2017-07-28 | 同济大学 | 一种气动gm制冷机及其控制过程 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2909951B2 (ja) | 1999-06-23 |
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