KR102033991B1 - power saving device of helium compressor for cryo pump system, and power saving method using the same - Google Patents

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KR102033991B1 KR1020190039689A KR20190039689A KR102033991B1 KR 102033991 B1 KR102033991 B1 KR 102033991B1 KR 1020190039689 A KR1020190039689 A KR 1020190039689A KR 20190039689 A KR20190039689 A KR 20190039689A KR 102033991 B1 KR102033991 B1 KR 102033991B1
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이지홍
박대룡
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Abstract

The present invention relates to a technology that can save the entire power consumption of a cryo-pump system by varying the pattern of the power consumption of a helium compressor in response to an operation mode of the cryo-pump system. In particular, the present technology reduces the power consumption of the cryo-pump system by, when Korean power (220V 60Hz) is supplied from the outside to a cryo-pump system in an actual field, which is manufactured to use both Korean power (220V 60Hz) and European power (220V 50Hz), allowing power corresponding to Korean power (220V 60Hz) and European power (220V 50Hz) to be alternately supplied to a compressor power supply in response to the operation mode of the cryo-pump. Therefore, according to the present invention, only a saving unit is additionally mounted on the cryo-pump system which is installed in advance after being manufactured to be operated with both Korean power (220V 60Hz) and European power (220V 50Hz), thereby reducing the power consumption of the helium compressor of the cryo-pump system which is installed in advance. Resultantly, utilization of the cryo-pump system which is installed in advance can be enhanced.

Description

크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치 및 이를 이용한 전력 절감 방법 {power saving device of helium compressor for cryo pump system, and power saving method using the same}Power saving device of helium compressor for cryo pump system and power saving method using the same {power saving device of helium compressor for cryo pump system, and power saving method using the same}

본 발명은 크라이오 펌프의 동작모드에 대응하여 헬륨 컴프레서의 소비전력 패턴을 달리함으로써 크라이오 펌프시스템의 전체 소비 전력을 절감시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 한국형(220V 60Hz)과 유럽형(220V 50Hz)을 겸용하도록 제작된 실제 현장의 크라이오 펌프시스템에서 외부로부터 한국형(220V 60Hz)의 전원이 공급되는 경우 크라이오 펌프의 동작모드에 대응하여 한국형(220V 60Hz)과 유럽형(220V 50Hz)에 대응하는 전원이 교번하여 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 함으로써 크라이오 펌프시스템의 소비 전력을 절감시키는 기술이다.
The present invention relates to a technology that can reduce the overall power consumption of the cryopump system by varying the power consumption pattern of the helium compressor corresponding to the operation mode of the cryopump.
More specifically, the present invention is the operation of the cryopump when the Korean-type (220V 60Hz) power is supplied from the outside in the actual cryo pump system designed to combine the Korean (220V 60Hz) and European (220V 50Hz) It is a technology to reduce the power consumption of the cryo pump system by supplying a compressor power supply alternately corresponding to the Korean type (220V 60Hz) and European type (220V 50Hz) corresponding to the mode.

일반적으로 반도체 제조공정을 수행하는 공정챔버는 반도체 제조공정에서 사용된 공정가스를 외부로 배기시킨다.
하지만, 공정챔버 내의 공정가스가 배기된 후에도 잔류가스가 남기 때문에 이후 공정을 위해서 그 공정챔버의 내부를 다시 고진공 상태로 유지시켜야 할 필요가 있다.
이처럼, 공정챔버의 내부를 고진공 상태로 리셋시키기 위해서 소위 크라이오 펌프(cryo-pump)가 채용될 수 있다.
크라이오 펌프는 공정챔버의 내부 공기를 펌핑하고 그 펌핑된 공기가 자신의 내부를 경유하는 과정에서 자신의 내부에 구비된 냉각용 타겟패널에 접촉되어 냉각됨에 따라 결과적으로 공정챔버의 내부를 진공상태로 전환시킬 수 있다.
이를 위해, 크라이오 펌프는 자신의 내측에 구비되는 냉각용 타겟패널을 극저온(예: -263℃) 상태로 유지함에 따라 그 냉각용 타겟패널에 공정가스의 입자를 냉각시켜 포집하는 방식을 취한다.
[도 1]은 종래기술 1에 따른 크라이오 펌프시스템을 개략적으로 도시한 예시도 1이고, [도 2]는 종래기술 2에 따른 크라이오 펌프시스템을 개략적으로 도시한 예시도 2이다.
[도 1]과 [도 2]를 참조하면, 크라이오 펌프(20)에 구비되는 냉각용 타겟패널(미도시)이 극저온 상태를 유지하기 위해 크라이오 펌프(20)는 헬륨 컴프레서(10)와 냉각사이클을 구성할 수 있다.
예컨대, 헬륨 컴프레서(10)가 압축한 헬륨가스는 크라이오 펌프(20)로 이동하여 팽창되면서 크라이오 펌프(20) 내의 냉각용 타겟패널을 극저온 상태로 냉각시킬 수 있다.
이어서, 크라이오 펌프(20)에 팽창된 헬륨가스는 다시 헬륨 컴프레서(10)로 이동하여 압축된 후 크라이오 펌프(20)로 이동하여 팽창하는 냉각사이클을 이루게 된다.
한편, [도 1]과 [도 2]에서와 같이 헬륨 컴프레서(10)와 크라이오 펌프(20)가 냉각사이클을 이루도록 동작하기 위해서는 배전반(50)을 통해 외부로부터 전원을 공급받아 동작할 수 있다.
배전반(50)이 컴프레서 파워서플라이(40)에 전원을 공급하면 컴프레서 파워서프라이(40)는 헬륨 컴프레서(10)에 전원을 공급하면서 그 헬륨 컴프레서(10)의 동작을 제어하게 된다.
또한, 컴프레서 파워서플라이(40)는 배전반(50)을 통해 외부로부터 공급받는 전원을 펌프 제어모듈(30)에 제공함에 따라 펌프 제어모듈(30)이 크라이오 펌프(20)의 동작을 제어하도록 한다.
여기서, [도 1]과 [도 2] 상의 크라이오 펌프시스템이 소비하는 총전력의 대부분은 헬륨 컴프레서(10)의 소비전력에 의해 좌우된다. 예컨대, 크라이오 펌프(20)가 헬륨가스의 팽창을 위해서 동작할 때 소비하는 전류는 단위시간당 대략 0.5A임에 비해 헬륨 컴프레서(10)가 헬륨가스의 압축을 위해서 동작할 때 소비하는 전류는 단위시간당 대략 20A를 나타낸다.
즉, 헬륨 컴프레서(10)가 크라이오 펌프(20)에 비해 단위시간당 대략 40배 정도의 전류를 필요로 한다는 것이다.
결과적으로, [도 1]과 [도 2] 상의 크라이오 펌프시스템이 소비하는 총전력을 절감시킨다는 것은 헬륨 컴프레서(10)가 소비하는 전력을 절감시키는 것으로 보아도 무방하다.
다른 한편, [도 1]과 [도 2]에서 크라이오 펌프(20)의 냉각용 타겟패널이 극저온 상태로 냉각되는 소위 쿨다운(cool down) 과정을 거치면 그 냉각용 타겟패널의 표면에는 공정가스의 입자들이 들러붙기 때문에 어느정도의 시간이 지나면 그 냉각용 타겟패널의 외표면에는 공정가스의 입자들이 더 이상 들어붙을 부분이 없어져 결국 그 냉각용 타겟패널을 통한 공정가스의 냉각 효율은 떨어지게 된다.
이처럼, 크라이오 펌프(20)의 냉각용 타겟패널에 대한 냉각 효율이 떨어짐을 방지하기 위해서 크라이오 펌프(20)는 자신이 구비하는 냉각용 타겟패널이 본래 목적하는 극저온(예: -263℃) 상태를 소정 시간 유지한 후 소위 리젠(regen) 과정을 거쳐 냉각용 타겟패널의 온도를 상온으로 상승시킴에 따라 그 냉각용 타겟패널에 극저온으로 인해 붙어있던 이물질을 떼어내고 외부로 배출한다.
이와 같은 리젠 과정에서는 크라이오 펌프(20)가 자신의 냉각용 타겟패널을 극저온 상태로 유지할 필요가 없기 때문에 헬륨 컴프레서(10)도 헬륨가스의 압축 과정을 크라이오 펌프(20)의 쿨다운 과정에서와 같이 집중적으로 할 필요가 없어진다.
하지만, 실제 현장에서 컴프레서 파워서플라이(40)는 크라이오 펌프(20)의 동작 패턴과 무관하게 배전반(50)으로부터 공급받는 전원에 의해 정해진 패턴으로 헬륨 컴프레서(10)의 동작을 제어하기 때문에 [도 1]과 [도 2] 상의 크라이오 펌프시스템이 소비하는 총전력을 절감시키는 것이 쉽지 않다는 문제가 있다.
다른 한편, 크라이오 펌스시스템은 실제 현장에서 [도 1]과 같은 소위 한국형(220V 60Hz)과 [도 2]와 같은 소위 유럽형(220V 50Hz)을 겸용할 수 있도록 제작된다.
이처럼, 크라이오 펌프시스템이 [도 2]에서와 같은 유럽형(220V 50Hz)과 [도 1]에서와 같은 한국형(220V 60Hz)으로 겸용하여 동작하도록 설계되기 때문에 컴프레서 파워서플라이(40)가 배전반(50)으로부터 제공받는 외부의 전원이 [도 2]에서와 같이 유럽형인 220V 50Hz인 경우 컴프레서 파워서플라이(40)가 펌프 제어모듈(30)과 헬륨 컴프레서(10)에 제공하는 전원도 220V 50Hz를 나타낸다.
그리고, 컴프레서 파워서플라이(40)가 배전반(50)으로부터 제공받는 외부의 전원이 [도 1]에서와 같이 한국형인 220V 60Hz인 경우 컴프레서 파워서플라이(40)가 펌프 제어모듈(30)과 헬륨 컴프레서(10)에 제공하는 전원도 220V 60Hz를 나타낸다.
여기서, 외부로부터 제공되는 전원이 [도 1]의 한국형(220V 60Hz)인 경우는 [도 2]의 유럽형(220V 50Hz)인 경우보다 헬륨 컴프레서(10)의 회전수를 증가시켜 헬륨의 압축량이 높지만 그만큼 소비전력이 크다는 특징이 있다.
그에 따라, 실제 현장에서 한국형(220V 60Hz)과 유럽형(220V 50Hz)을 겸용하도록 제작된 크라이오 펌프시스템을 그대로 활용하되 외부로부터 제공되는 전원이 220V 60Hz인 경우에도 크라이오 펌프의 동작모드에 대응하여 헬륨 컴프레서에 제공되는 전원을 높은 소비전력의 220V 60Hz와 낮은 소비전력의 220V 50Hz로 교번하여 선택적으로 동작시킴에 따라 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명에 대한 선행기술문헌은 다음과 같다.
1. 대한민국 특허출원 10-1996-0052238호 "클라이오 펌프용 헬륨 컴프레서"
2. 대한민국 특허출원 10-1998-0002536호 "반도체 웨이퍼 증착장비의 크라이오 펌프용 헬륨컴프레서"
3. 대한민국 특허출원 10-2014-0030157호 "크라이오펌프 및 진공배기방법"
4. 대한민국 특허출원 10-2016-0088772호 "컴프레서 장치 및 그 제어 방법"
5. 대한민국 특허출원 10-2017-0063568호 "크라이오 펌프를 위한 컴프레서 장치 및 그 제어 방법"
In general, the process chamber that performs the semiconductor manufacturing process exhausts the process gas used in the semiconductor manufacturing process to the outside.
However, since residual gas remains even after the process gas in the process chamber is exhausted, it is necessary to maintain the inside of the process chamber again in a high vacuum state for the subsequent process.
As such, a so-called cryo-pump can be employed to reset the interior of the process chamber to a high vacuum state.
The cryo pump pumps the internal air of the process chamber and, as the pumped air passes through its interior, contacts and cools the cooling target panel provided therein, thereby vacuuming the interior of the process chamber. Can be converted to
To this end, the cryopump takes a method of cooling and collecting particles of the process gas in the cooling target panel by keeping the cooling target panel provided inside thereof at a cryogenic temperature (eg, -263 ° C). .
1 is an exemplary view 1 schematically showing a cryopump system according to the prior art 1, and FIG. 2 is an exemplary view 2 schematically showing a cryopump system according to the prior art 2.
1 and 2, in order to maintain a cryogenic target panel (not shown) provided in the cryopump 20, the cryopump 20 is connected to the helium compressor 10. Cooling cycle can be configured.
For example, the helium gas compressed by the helium compressor 10 may move to the cryopump 20 and expand to cool the target panel for cooling in the cryopump 20 to a cryogenic state.
Subsequently, the helium gas expanded in the cryopump 20 is moved to the helium compressor 10 again to be compressed and then moved to the cryopump 20 to form a cooling cycle.
Meanwhile, in order to operate the helium compressor 10 and the cryopump 20 to achieve a cooling cycle, as shown in FIGS. 1 and 2, power may be supplied from the outside through the switchboard 50. .
When the switchboard 50 supplies power to the compressor power supply 40, the compressor power supply 40 controls the operation of the helium compressor 10 while supplying power to the helium compressor 10.
In addition, the compressor power supply 40 provides the pump control module 30 with the power supplied from the outside through the switchboard 50 so that the pump control module 30 controls the operation of the cryopump 20. .
Here, most of the total power consumed by the cryopump system in FIGS. 1 and 2 depends on the power consumption of the helium compressor 10. For example, the current consumed when the cryopump 20 operates for expansion of helium gas is approximately 0.5 A per unit time, whereas the current consumed when the helium compressor 10 operates for compression of helium gas is Approximately 20 A per hour.
In other words, the helium compressor 10 requires about 40 times as much current per unit time as the cryo pump 20.
As a result, reducing the total power consumed by the cryo pump system on FIGS. 1 and 2 may be seen as reducing the power consumed by the helium compressor 10.
On the other hand, when the target panel for cooling of the cryopump 20 is cooled in a cryogenic state in FIGS. 1 and 2, a process gas is formed on the surface of the target panel for cooling. Particles are stuck to each other, and after a certain time, the outer surface of the target panel for cooling no longer has a portion of the particles of the process gas to stick to, and eventually the cooling efficiency of the process gas through the target panel for cooling decreases.
As such, in order to prevent the cooling efficiency of the cryopump 20 from cooling down to the target panel for cooling, the cryopump 20 has an extremely low temperature (eg, -263 ° C) originally intended for the target cooling panel. After maintaining the state for a predetermined time, the temperature of the target panel for cooling is raised to room temperature through a so-called regen process, and the foreign matter adhering to the cooling target panel due to the cryogenic temperature is removed and discharged to the outside.
Since the cryo pump 20 does not need to maintain its cooling target panel in a cryogenic state in such a regen process, the helium compressor 10 also performs a compression process of helium gas in the cool down process of the cryo pump 20. You don't need to be intensive.
However, since the compressor power supply 40 controls the operation of the helium compressor 10 in a pattern determined by the power supplied from the switchboard 50 regardless of the operation pattern of the cryopump 20 in the actual field [FIG. There is a problem that it is not easy to reduce the total power consumed by the cryo pump system of 1] and [2].
On the other hand, the cryopump system is manufactured so that the so-called Korean type (220V 60Hz) as shown in FIG. 1 and the so-called European type (220V 50Hz) as shown in FIG.
Thus, since the cryo pump system is designed to operate in combination with the European type (220V 50Hz) as shown in [FIG. 2] and the Korean type (220V 60Hz) as shown in [FIG. 1], the compressor power supply 40 has a switchboard 50. When the external power supplied from the power supply is 220V 50Hz, as shown in FIG. 2, the power supplied by the compressor power supply 40 to the pump control module 30 and the helium compressor 10 also represents 220V 50Hz.
In addition, when the external power provided by the compressor power supply 40 from the switchboard 50 is 220V 60Hz, as shown in FIG. 1, the compressor power supply 40 includes the pump control module 30 and the helium compressor ( The power provided in 10) also represents 220V 60Hz.
Here, when the power supplied from the outside is the Korean type (220V 60Hz) of [Figure 1] than the case of the European type (220V 50Hz) of [Figure 2] by increasing the number of rotation of the helium compressor 10, The power consumption is characterized by large.
Accordingly, the cryo pump system, which is designed to use both Korean (220V 60Hz) and European (220V 50Hz) as it is, can be used as it is, but even when the external power source is 220V 60Hz, it corresponds to the operation mode of the cryo pump. By selectively operating the power provided to the helium compressor to 220V 60Hz of high power consumption and 220V 50Hz of low power consumption, a technology capable of solving the above problems of the related art is required.
Prior art literature on the present invention is as follows.
1. Korean Patent Application No. 10-1996-0052238 "Helium Compressor for Clio Pump"
2. Korean patent application 10-1998-0002536 "Helium compressor for cryo pump of semiconductor wafer deposition equipment"
3. Republic of Korea Patent Application No. 10-2014-0030157 "Cryopump and vacuum exhaust method"
4. Korean Patent Application No. 10-2016-0088772 "Compressor device and its control method"
5. Korean Patent Application No. 10-2017-0063568 "Compressor device for cryo pump and its control method"

본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 한국형(220V 60Hz)과 유럽형(220V 50Hz)으로 겸용으로 동작하도록 제작된 크라이오 펌프시스템에서 외부로부터 한국형(220V 60Hz)의 전원이 공급되는 경우 크라이오 펌프의 동작모드에 대응하여 컴프레서 파워서플라이에 대한 전원 공급 패턴을 한국형(220V 60Hz)과 유럽형(220V 50Hz)에 대응하는 전원을 교번하여 선택적으로 제공할 수 있는 크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치 및 이를 이용한 전력 절감 방법을 제공함에 있다.
The present invention has been proposed in view of the above, and an object of the present invention is a Korean type (220V 60Hz) power source from the outside in a cryo pump system manufactured to operate as a Korean type (220V 60Hz) and a European type (220V 50Hz). When supplied, the cryopump system can selectively provide the power supply pattern for the compressor power supply alternately corresponding to the Korean (220V 60Hz) and European (220V 50Hz) in response to the operation mode of the cryopump. The present invention provides a power saving device for a helium compressor and a power saving method using the same.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 미리 설정된 주파수 타입 동작패턴으로서의 하이 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 1 주파수 타입 동작패턴'이라 함)과 로우 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 2 주파수 타입 동작패턴'이라 함) 중에서 하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 외부로부터 공급받아 동작하여 헬륨가스를 압축하는 헬륨 컴프레서(10)와, 압축된 헬륨가스를 팽창시킴에 따라 타겟패널을 냉각시키는 크라이오 펌프(20)와, 크라이오 펌프에 연결되어 외부로부터 공급되는 전원을 크라이오 펌프에 제공하며 크라이오 펌프가 정상 동작하는 쿨다운 모드와 크라이오 펌프의 동작이 대기 중인 능동대기 모드에 대응하여 외부로부터 공급되는 전원을 크라이오 펌프에 차등 공급함에 따라 크라이오 펌프의 동작을 제어하는 펌프 제어모듈(30)과, 헬륨 컴프레서에 연결되며 제 1 주파수 타입 동작패턴 또는 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 헬륨 컴프레서에 공급하는 컴프레서 파워서플라이(40)가 구비된 크라이오 펌프시스템에서 헬륨 컴프레서의 전력을 절감하는 장치로서, 외부의 배전반에 연결되어 배전반을 통해 외부로부터 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 공급받는 전원수용부(121); 전원수용부를 통해 배전반으로부터 제공받은 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 펌프 제어모듈에 공급하는 제 1 전원공급부(122); 전원수용부를 통해 배전반으로부터 제공받은 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원으로부터 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원 및 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원 중 어느하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 컴프레서 파워서플라이에 공급하는 제 2 전원공급부(123); 제 1 전원공급부에 장착되어 제 1 전원공급부로부터 펌프 제어모듈에 제공되는 전류량을 모니터링하는 크라이오 전류센서(124); 전원수용부를 통해 배전반으로부터 제공받은 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원으로부터 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 대응하여 제 2 전원공급부가 제 1 주파수 타입 동작패턴과 제 2 주파수 타입 동작패턴 중 하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 컴프레서 파워서플라이에 제공하도록 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 동작모드 제어모듈(125);을 포함하여 구성된다.
이때, 본 발명에 따르면, 동작모드 제어모듈(125)은, 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 기초하여 능동대기 모드를 식별함에 따라 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하고, 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 기초하여 쿨다운 모드를 식별함에 따라 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하고, 미리 설정한 쿨다운 타임의 경과를 식별함에 따라 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치를 이용한 전력 절감 방법은 (a) 전원수용부가 배전반을 통해 외부로부터 미리 설정된 주파수 타입 동작패턴으로서의 하이 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 1 주파수 타입 동작패턴'이라 함)과 로우 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 2 주파수 타입 동작패턴'이라 함) 중에서 하나의 동작패턴인 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 공급받는 단계; (b) 제 1 전원공급부가 전원수용부를 통해 배전반으로부터 제공받은 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 펌프 제어모듈에 공급하는 단계; (c) 크라이오 전류센서가 제 1 전원공급부로부터 펌프 제어모듈에 제공되는 전류량을 모니터링하는 단계; (d) 동작모드 제어모듈은 전원수용부가 배전반으로부터 제공받은 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원으로부터 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 대응하여 제 2 전원공급부가 제 1 주파수 타입 동작패턴과 제 2 주파수 타입 동작패턴 중 하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 컴프레서 파워서플라이에 제공하도록 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 단계; (e) 제 2 전원공급부는 동작모드 제어모듈의 제어에 따라 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원 및 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원 중 어느하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 컴프레서 파워서플라이에 공급하는 단계;를 포함하여 구성된다.
이때, 본 발명에 따르면, 단계 (d)는, 동작모드 제어모듈은 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 기초하여 능동대기 모드를 식별하는 단계; 동작모드 제어모듈은 능동대기 모드를 식별함에 따라 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 단계; 동작모드 제어모듈은 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 기초하여 쿨다운 모드를 식별하는 단계; 동작모드 제어모듈은 쿨다운 모드를 식별함에 따라 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 단계; 동작모드 제어모듈이 미리 설정한 쿨다운 타임의 경과를 식별하는 단계; 동작모드 제어모듈은 쿨다운 타임의 경과를 식별함에 따라 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 단계;를 구비할 수 있다.

다른 한편, 본 발명에 따른 컴퓨터프로그램은 하드웨어와 결합되어 이상과 같은 크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치를 이용한 전력 절감 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 것이다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a high frequency type operation pattern (hereinafter, referred to as 'first frequency type operation pattern') and a low frequency type operation pattern (hereinafter, referred to as 'second frequency type') as a preset frequency type operation pattern. Helium compressor 10 that compresses helium gas by receiving power from an external source corresponding to one of the operation patterns, and cryo cooling the target panel by expanding the compressed helium gas. In response to the cool down mode in which the cryo pump is operating normally and the active standby mode in which the cryopump is in operation, the cryo pump is supplied with external power connected to the pump 20 and the cryo pump. Pump control module 30 for controlling the operation of the cryo pump by differentially supplying power to the cryo pump, and helium A device for reducing the power of a helium compressor in a cryopump system having a compressor power supply 40 connected to a compressor and supplying a helium compressor with power corresponding to a first frequency type operation pattern or a second frequency type operation pattern. A power receiving unit 121 connected to an external switchboard and receiving power from the outside corresponding to the first frequency type operation pattern through the switchboard; A first power supply unit 122 supplying power to the pump control module corresponding to the first frequency type operation pattern received from the switchboard through the power receiving unit; A power source corresponding to any one of a power source corresponding to the first frequency type operation pattern and a power source corresponding to the second frequency type operation pattern from a power source corresponding to the first frequency type operation pattern provided from the switchboard through the power receiving unit A second power supply unit 123 for supplying the compressor to the compressor power supply; A cryo current sensor 124 mounted on the first power supply to monitor the amount of current supplied from the first power supply to the pump control module; The second power supply unit is one of the first frequency type operation pattern and the second frequency type operation pattern in response to the amount of current monitored by the cryo current sensor from the power source corresponding to the first frequency type operation pattern received from the switchboard through the power receiving unit. And an operation mode control module 125 for controlling an operation mode of the second power supply unit to supply power corresponding to an operation pattern of the compressor power supply.
In this case, according to the present invention, the operation mode control module 125 identifies the active standby mode based on the amount of current monitored by the cryo current sensor, thereby providing power to the compressor power supply corresponding to the second frequency type operation pattern. Control the operation mode of the second power supply unit so that the cool down mode is identified based on the amount of current monitored by the cryo current sensor so that the power supply corresponding to the first frequency type operation pattern is provided to the compressor power supply. And control the operation mode of the second power supply such that the power supply corresponding to the second frequency type operation pattern is provided to the compressor power supply by controlling the operation mode of the supply and identifying the elapse of the predetermined cooldown time. have.

On the other hand, the power saving method using the power saving device of the helium compressor for cryo pump system according to the present invention (a) the power frequency receiving unit is a high frequency type operation pattern (hereinafter, ' Receiving a power corresponding to the first frequency type operation pattern, which is one of the first frequency type operation pattern and the low frequency type operation pattern (hereinafter, referred to as a second frequency type operation pattern). ; (b) a first power supply unit supplying power to the pump control module corresponding to the first frequency type operation pattern received from the switchboard through the power receiver; (c) monitoring, by the cryo current sensor, the amount of current provided from the first power supply to the pump control module; (d) The operation mode control module includes a first frequency type operation pattern and a first frequency type operation pattern corresponding to the amount of current monitored by the cryo current sensor from a power source corresponding to the first frequency type operation pattern provided by the power receiving unit. Controlling an operation mode of the second power supply unit to provide a power supply corresponding to one of the two frequency type operation patterns to the compressor power supply; (e) The second power supply unit compresses a power supply corresponding to an operation pattern of any one of a power source corresponding to the first frequency type operation pattern and a power source corresponding to the second frequency type operation pattern under the control of the operation mode control module. It is configured to include; supplying to the supply.
At this time, according to the present invention, step (d), the operation mode control module, the step of identifying the active standby mode based on the amount of current monitored by the cryo current sensor; The operation mode control module is configured to control an operation mode of the second power supply unit such that power corresponding to the second frequency type operation pattern is provided to the compressor power supply according to the identification of the active standby mode. The operation mode control module is configured to identify a cool down mode based on the amount of current monitored by the cryo current sensor; The operation mode control module may further include: controlling an operation mode of the second power supply unit such that power corresponding to the first frequency type operation pattern is provided to the compressor power supply according to the identification of the cooldown mode; Identifying an elapsed cooldown time set by the operation mode control module; The operation mode control module may include controlling an operation mode of the second power supply unit such that power corresponding to the second frequency type operation pattern is provided to the compressor power supply in response to the elapse of the cooldown time.

On the other hand, the computer program according to the present invention is stored in the medium in combination with hardware to execute the power saving method using the power saving device of the helium compressor for cryo pump system as described above.

본 발명은 한국형(220V 60Hz)과 유럽형(220V 50Hz)으로 겸용하여 동작하도록 제작된 크라이오 펌프시스템에서 외부로부터 한국형(220V 60Hz)의 전원이 공급되는 경우 크라이오 펌프의 동작모드에 대응하여 헬륨 컴프레서의 동작을 위한 전원 공급 패턴을 한국형(220V 60Hz) 전원과 유럽형(220V 50Hz) 전원으로 교번시킴에 따라 크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 소비전력을 절감시키는 장점을 나타낸다.
또한, 본 발명은 한국형(220V 60Hz)과 유럽형(220V 50Hz)으로 겸용하여 동작하도록 제작되어 기 설치된 크라이오 펌프시스템에 대해 전력 절감 유닛만을 별도로 장착하여 그 기설치된 크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 소비전력을 절감시킬 수 있기 때문에 기 설치된 크라이오 펌프시스템의 활용성을 높일 수 있는 장점도 나타낸다.
The present invention is a helium compressor corresponding to the operation mode of the cryo pump when the Korean type (220V 60Hz) is supplied from the outside in the cryo pump system manufactured to operate in combination with the Korean (220V 60Hz) and European (220V 50Hz) By switching the power supply pattern for the operation of the Korean (220V 60Hz) and the European (220V 50Hz) power supply, it shows the advantage of reducing the power consumption of the helium compressor for cryo pump system.
In addition, the present invention is manufactured to operate in combination with the Korean type (220V 60Hz) and the European type (220V 50Hz) to separately install the power saving unit for the existing cryo pump system, the consumption of the helium compressor for the installed cryo pump system The savings in power also have the advantage of increasing the utility of pre-installed cryo pump systems.

[도 1]은 종래기술 1에 따른 크라이오 펌프시스템을 개략적으로 도시한 예시도 1,
[도 2]는 종래기술 2에 따른 크라이오 펌프시스템을 개략적으로 도시한 예시도 2,
[도 3]은 본 발명에 따른 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치가 채용된 크라이오 펌프시스템을 개략적으로 도시한 블록구성도,
[도 4]는 본 발명의 구성인 전력 절감 유닛의 블록구성도,
[도 5]는 본 발명에 따른 전력 절감 장치에서 동작모드 제어모듈의 제어에 따라 컴프레서 파워서플라이가 헬륨 컴프레서를 동작모드별로 제어하는 과정을 나타낸 예시도,
[도 6]은 본 발명에 따른 크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치를 이용한 전력 절감 과정을 나타낸 순서도,
[도 7]은 본 발명에서 동작모드 제어모듈의 제어에 따라 컴프레서 파워서플라이가 헬륨 컴프레서를 동작모드별로 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.
1 is an exemplary view schematically showing a cryo pump system according to the prior art 1,
2 is a schematic view showing a cryopump system according to the related art 2;
3 is a block diagram schematically showing a cryopump system employing a power saving device of a helium compressor according to the present invention;
4 is a block diagram of a power saving unit of the present invention;
5 is an exemplary view showing a process in which a compressor power supply controls a helium compressor for each operation mode according to the control of an operation mode control module in the power saving device according to the present invention;
6 is a flowchart showing a power saving process using a power saving device of the helium compressor for cryo pump system according to the present invention;
7 is a flowchart illustrating a process in which a compressor power supply controls a helium compressor according to operation modes according to the control of an operation mode control module according to the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
[도 3]은 본 발명에 따른 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치가 채용된 크라이오 펌프시스템을 개략적으로 도시한 블록구성도이고, [도 4]는 본 발명의 구성인 전력 절감 유닛의 블록구성도이다.
본 발명은 [도 1]과 [도 2]에서와 같은 기존의 크라이오 펌프시스템에서 컴프레서 파워서플라이(40)와 펌프 제어모듈(30) 사이에 전력 절감 유닛(120)을 장착하여 그 기존의 크라이오 펌프시스템을 그대로 활용한다.
그 결과, 배전반(50)을 통해 외부로부터 한국형(220V 60Hz)의 전원이 공급되는 경우 본 발명에 따른 [도 3] 상의 전력 절감 유닛(120)은 크라이오 펌프(20)의 동작모드에 대응하여 컴프레서 파워서플라이(40)로부터 헬륨 컴프레서(10)로 제공되는 전원 공급 패턴을 한국형(220V 60Hz)과 유럽형(220V 50Hz)으로 교번시킬 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 전력 절감 유닛(120)이 장착될 크라이오 펌프시스템은 [도 3]에서와 같이 헬륨 컴프레서(10), 크라이오 펌프(20), 펌프 제어모듈(30), 컴프레서 파워서플라이(40)를 구비할 수 있다.
상세하게, 헬륨 컴프레서(10)는 미리 설정된 주파수 타입 동작패턴으로서의 하이 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 1 주파수 타입 동작패턴'이라 함)과 로우 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 2 주파수 타입 동작패턴'이라 함) 중에서 하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 외부로부터 공급받아 동작하며 그 동작과정에서 헬륨가스를 압축하여 크라이오 펌프(20)에 제공한다.
여기서, 제 1 주파수 타입 동작패턴은 소위 한국형(220V 60Hz) 전원을 헬륨 컴프레서(10)에 공급하도록 하는 동작을 나타낼 수 있다.
그리고, 제 2 주파수 타입 동작패턴은 소위 유럽형(220V 50Hz) 전원을 헬륨 컴프레서(10)에 공급하도록 하는 동작을 나타낼 수 있다.
크라이오 펌프(20)는 압축된 헬륨가스를 팽창시킴에 따라 타겟패널을 냉각시킨 후 다시 그 팽창된 헬륨가스를 헬륨 컴프레서(10)로 이동시킴에 따라 헬륨 검프레서(10)와 함께 냉각사이클을 구성한다.
펌프 제어모듈(30)은 크라이오 펌프(20)에 연결되어 외부로부터 공급되는 전원을 크라이오 펌프(20)에 제공하며 크라이오 펌프(20)가 정상 동작하는 쿨다운 모드와 크라이오 펌프(20)의 동작이 대기 중인 능동대기 모드에 대응하여 외부로부터 공급되는 전원을 크라이오 펌프(20)에 차등 공급함에 따라 크라이오 펌프(20)의 동작을 제어한다.
그리고, 컴프레서 파워서플라이(40)는 헬륨 컴프레서(10)에 연결되며 제 1 주파수 타입 동작패턴 또는 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 헬륨 컴프레서(10)에 공급하도록 구성된다.
여기서, 쿨다운 모드(cool down mode)는 크라이오 펌프(20)가 자신의 내측에 구비된 타겟패널을 극저온(예: -263℃) 상태로 냉각시키기 위해 단위시간당 구동전류를 최대로 출력(예: 0.5A)시키는 동작모드를 나타낸다.
그리고, 능동대기 모드(active standby mode)는 크라이오 펌프(20)의 내의 타겟패널을 다시 상온으로 상승시키는 소위 'Regen' 과정을 거치는 동작모드를 나타내는 것으로, 이때 크라이오 펌프(20)는 단위시간당 구동전류를 대략 0.1A로 출력시키게 되는데, 이 과정에서 그 타겟패널에 쿨다운시 들러붙었던 이물질을 외부로 배출시키게 된다.
한편, 크라이오 펌프(20)에 대해 압축된 헬륨가스를 제공하는 헬륨 컴프레서(10)는 그 헬륨가스를 압축할 때 단위시간당 구동전류를 대략 20A를 출력하게 된다.
이처럼, 크라이오 펌프(20)가 헬륨가스의 팽창할 때 소비하는 단위시간당 구동전류(0.5A)에 비해 헬륨 컴프레서(10)가 그 헬륨가스를 압축할 때 단위시간당 구동전류(20A)의 출력값은 대략 40배에 달한다.
그 결과, 크라이오 펌프시스템이 소비하는 총전력의 대부분은 헬륨 컴프레서(10)의 소비전력에 의해 좌우되기 때문에 [도 1]과 [도 3] 상의 크라이오 펌프시스템이 소비하는 총전력을 절감시킨다는 것은 헬륨 컴프레서(10)가 소비하는 전력을 절감시키는 것으로 보아도 무방하다.
본 발명은 [도 1]과 [도 2]의 크라이오 펌프시스템에서 헬륨 컴프레서(10)의 전력을 절감하는 장치로서, [도 3]에서와 같이, 전력 절감 유닛(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
전력 절감 유닛(120)은 [도 3]와 [도 4]에서와 같이 전원수용부(121), 제1 전원공급부(122), 제 2 전원공급부(123), 크라이오 전류센서(124), 동작모드 제어모듈(125)을 구비할 수 있다.
전원수용부(121)는 [도 3]와 [도 4]에서와 같이 외부의 배전반(50)에 연결되어 배전반(50)을 통해 외부로부터 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 공급받도록 구성될 수 있다.
제 1 전원공급부(122)는 [도 3]와 [도 4]에서와 같이 전원수용부(121)를 통해 배전반(50)으로부터 제공받은 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 펌프 제어모듈(30)에 공급하도록 구성될 수 있다.
제 2 전원공급부(123)는 [도 3]와 [도 4]에서와 같이 전원수용부(121)를 통해 배전반(50)으로부터 제공받은 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원으로부터 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원 및 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원 중 어느하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 컴프레서 파워서플라이(40)에 공급하도록 구성될 수 있다.
크라이오 전류센서(124)는 [도 3]와 [도 4]에서와 같이 제 1 전원공급부(122)에 장착되어 제 1 전원공급부(122)로부터 펌프 제어모듈(30)에 제공되는 전류량을 모니터링하도록 구성될 수 있다.
동작모드 제어모듈(125)은 [도 3]와 [도 4]에서와 같이 전원수용부(121)를 통해 배전반으로부터 제공받은 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)에 대응하는 전원으로부터 크라이오 전류센서(124)가 모니터링한 전류량에 대응하여 제 2 전원공급부(123)가 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)과 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1) 중 하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 컴프레서 파워서플라이(40)에 제공하도록 제 2 전원공급부(123)의 동작모드를 제어하도록 구성될 수 있다.
즉, 동작모드 제어모듈(125)은 배전반(50)을 통해 외부로부터 제공되는 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 한국형(220V 60Hz) 전원으로부터 헬륨 컴프레서(10)에 공급하는 전원 패턴을 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 한국형(220V 60Hz) 전원과 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 유럽형(220V 50Hz) 전원에 대응하여 제어할 수 있다.

[도 5]는 본 발명에 따른 전력 절감 장치에서 동작모드 제어모듈의 제어에 따라 컴프레서 파워서플라이가 헬륨 컴프레서를 동작모드별로 제어하는 과정을 나타낸 예시도이다.
[도 5]를 참조하면, 본 발명에 따른 동작모드 제어모듈(125)은 헬륨 컴프레서(10)가 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)와 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1)로 동작하도록 제 2 전원공급부(123)를 제어할 수 있다.
여기서, 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)은 소위 한국형(220V 60Hz) 전원을 컴프레서 파워서플라이(40)에 공급하도록 하는 동작패턴을 나타낼 수 있고, 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1)는 소위 유럽형(220V 50Hz) 전원을 컴프레서 파워서플라이(40)에 공급하도록 하는 동작패턴을 나타낼 수 있다.
[도 5]를 참조하여 본 발명에 따른 동작모드 제어모듈(125)이 동작하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
크라이오 전류센서(124)가 예컨대 제 1 전원공급부(122)와 펌프 제어모듈(30)을 연결하는 도선의 전기장을 분석한 결과 제 1 전원공급부(122)로부터 펌프 제어모듈(30)에 제공되는 전류량을 감지할 수 있다.
크라이오 전류센서(124)가 감지한 그 전류량이 예컨대 단위시간당 0.1A인 경우 동작모드 제어모듈(125)은 크라이오 펌프(20)가 타겟패널의 온도를 상온으로 상승시키기 위한 소위 'Regen' 과정을 거치는 능동대기 모드(a) 상태에 있음을 알 수 있다.
이때, 동작모드 제어모듈(125)은 크라이오 전류센서(124)가 모니터링한 전류량에 기초하여 능동대기 모드(a)를 식별함에 따라 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1)인 유럽형(220V 50Hz) 전원이 컴프레서 파워서플라이(40)에 제공되도록 제 2 전원공급부(123)의 동작모드를 제어할 수 있다.
그리고, 크라이오 전류센서(124)가 감지한 그 전류량이 예컨대 단위시간당 0.5A인 경우 동작모드 제어모듈(125)은 크라이오 펌프(20)가 타겟패널을 냉각시키기 위해 최대한으로 구동전류를 소비하는 쿨다운 모드 상태에서 동작하고 있음을 알 수 있다.
이때, 동작모드 제어모듈(125)은 크라이오 전류센서(124)가 모니터링한 전류량에 기초하여 쿨다운 모드를 식별함에 따라 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)인 한국형(220V 50Hz) 전원이 컴프레서 파워서플라이(40)에 제공되도록 제 2 전원공급부(123)의 동작모드를 제어할 수 있다.
이어서, 동작모드 제어모듈(125)은 크라이오 전류센서(124)가 감지한 그 전류량의 변화를 기초하여 크라이오 펌프(20)의 쿨다운 모드 진입(c1)과 쿨다운 모드 종료(c2)를 알 수 있다.
그 결과, 동작모드 제어모듈(125)은 미리 설정한 쿨다운 타임(예: 30분)의 경과를 식별함에 따라 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1)인 유럽형(220V 50Hz) 전원이 컴프레서 파워서플라이(40)에 제공되도록 제 2 전원공급부(123)의 동작모드를 제어할 수 있다.

[도 6]은 본 발명에 따른 크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치를 이용한 전력 절감 과정을 나타낸 순서도이다.
단계 S110 : 전력 절감 유닛(120)에 구비되는 전원수용부(121)가 배전반(50)을 통해 외부로부터 미리 설정된 주파수 타입 동작패턴으로서의 하이 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 1 주파수 타입 동작패턴(H)'이라 함)과 로우 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 2 주파수 타입 동작패턴(L1)'이라 함) 중에서 하나의 동작패턴인 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)에 대응하는 전원을 공급받는다.
단계 S120 : 전력 절감 유닛(120)에 구비되는 제 1 전원공급부(122)가 전원수용부(121)를 통해 배전반(50)으로부터 제공받은 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)에 대응하는 전원을 펌프 제어모듈(30)에 공급한다.
단계 S130 : 이때, 전력 절감 유닛(120)에 구비되는 크라이오 전류센서(124)가 제 1 전원공급부(122)와 펌프 제어모듈(30)를 연결하는 도선의 전기장을 분석함에 따라 제 1 전원공급부(122)로부터 펌프 제어모듈(30)에 제공되는 전류량을 모니터링하여 이를 감지한다.
단계 S140 : 동작모드 제어모듈(125전원수용부(121배전반(50로부터 제공받은 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)에 대응하는 전원으로부터 크라이오 전류센서(124)가 모니터링한 전류량에 대응하여 제 2 전원공급부(123)가 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)과 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1) 중 하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 컴프레서 파워서플라이(40)에 제공하도록 제 2 전원공급부(123)의 동작모드를 제어한다.
단계 S150 : 제 2 전원공급부(123)는 동작모드 제어모듈(125)의 제어에 따라 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)에 대응하는 전원 및 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1)에 대응하는 전원 중 어느하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 컴프레서 파워서플라이(40)에 공급한다.

[도 7]은 본 발명에서 동작모드 제어모듈의 제어에 따라 컴프레서 파워서플라이가 헬륨 컴프레서를 동작모드별로 제어하는 과정을 나타낸 순서도이다.
단계 S141 : 본 발명에 따르면, 동작모드 제어모듈(125)은 크라이오 전류센서(124)가 모니터링한 전류량(예: 0.1A)에 기초하여 크라이오 펌프(20)가 소위 'Regen' 과정을 거치는 능동대기 모드(a) 상태에 있음을 식별할 수 있다.
단계 S142 : 동작모드 제어모듈(125)은 능동대기 모드(a)를 식별함에 따라 [도 5]에서와 같이 헬륨 컴프레서(10)가 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1)인 유럽형(220V 50Hz) 전원이 컴프레서 파워서플라이(40)에 제공되도록 제 2 전원공급부(123)의 동작모드를 제어할 수 있다.
단계 S143 : 그리고, 크라이오 전류센서(124)가 감지한 그 전류량이 예컨대 단위시간당 0.5A인 경우 동작모드 제어모듈(125)은 크라이오 펌프(20)가 타겟패널을 냉각시키기 위해 최대한으로 구동전류를 소비하는 쿨다운 모드 상태에서 동작하고 있음을 알 수 있다.
단계 S144 : 이때, 동작모드 제어모듈(125)은 크라이오 전류센서(124)가 모니터링한 전류량에 기초하여 쿨다운 모드를 식별함에 따라 [도 5]에서와 같이 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)인 한국형(220V 60Hz) 전원이 컴프레서 파워서플라이(40)에 제공되도록 제 2 전원공급부(123)의 동작모드를 제어할 수 있다.
단계 S145 : 이어서, 동작모드 제어모듈(125)은 크라이오 전류센서(124)가 감지한 그 전류량의 변화를 기초하여 크라이오 펌프(20)의 쿨다운 모드 진입(c1)과 쿨다운 모드 종료(c2)를 알 수 있다.
이를 통해, 동작모드 제어모듈(125)은 미리 설정한 쿨다운 타임(예: 30분)의 경과를 식별할 수 있다.
단계 S146 : 그 결과, 동작모드 제어모듈(125)은 미리 설정한 쿨다운 타임(예: 30분)의 경과를 식별함에 따라 [도 5]에서와 같이 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1)인 유럽형(220V 50Hz) 전원이 컴프레서 파워서플라이(40)에 제공되도록 제 2 전원공급부(123)의 동작모드를 제어할 수 있다.
이처럼, 동작모드 제어모듈(125)은 크라이오 펌프(20)의 동작모드에 반응하여 제 2 전원공급부(123)를 제어함에 따라 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)에 대응하는 한국형 전원과 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1)에 대응하는 유럽형 전원이 순차적으로 교번하여 컴프레서 파워서플라이(40)에 제공될 수 있다.
여기서, 제 2 주파수 타입 동작패턴(L1)은 유럽형(220V 50Hz) 전원으로 동작하는 패턴으로서 한국형(220V 60Hz) 전원으로 동작하는 제 1 주파수 타입 동작패턴(H)에 비해 상대적으로 적은 소비전력을 나타낸다.

한편, 본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비휘발성 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태로 구현되는 것이 가능하다. 이러한 비휘발성 기록매체로는 다양한 형태의 스토리지 장치가 존재하는데 예컨대 하드디스크, SSD, CD-ROM, NAS, 자기테이프, 웹디스크, 클라우드 디스크 등이 있고 네트워크로 연결된 다수의 스토리지 장치에 코드가 분산 저장되고 실행되는 형태도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 하드웨어와 결합되어 특정의 절차를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램의 형태로 구현될 수도 있다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
3 is a block diagram schematically illustrating a cryopump system employing a power saving device of a helium compressor according to the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of a power saving unit that is a configuration of the present invention. .
The present invention is equipped with a power saving unit 120 between the compressor power supply 40 and the pump control module 30 in the existing cryo pump system as shown in [1] and [FIG. 2] Use the pump system as it is.
As a result, when the power of the Korean type (220V 60Hz) is supplied from the outside through the switchboard 50, the power saving unit 120 according to the present invention corresponds to the operation mode of the cryopump 20. The power supply pattern provided from the compressor power supply 40 to the helium compressor 10 can be alternated between Korean type (220V 60Hz) and European type (220V 50Hz).
Here, the cryopump system to which the power saving unit 120 of the present invention is mounted has a helium compressor 10, a cryopump 20, a pump control module 30, and a compressor power supply as shown in FIG. 3. 40).
In detail, the helium compressor 10 includes a high frequency type operation pattern (hereinafter, referred to as a 'first frequency type operation pattern') and a low frequency type operation pattern (hereinafter, referred to as a 'second frequency type operation') as a preset frequency type operation pattern. And a power source corresponding to one of the operation patterns is supplied from the outside, and the helium gas is compressed and provided to the cryo pump 20 during the operation.
Here, the first frequency type operation pattern may represent an operation of supplying a so-called Korean type (220V 60Hz) power to the helium compressor 10.
In addition, the second frequency type operation pattern may represent an operation of supplying a so-called European type (220V 50Hz) power to the helium compressor 10.
The cryopump 20 cools the target panel as it expands the compressed helium gas, and then moves the expanded helium gas to the helium compressor 10 to perform a cooling cycle with the helium gum compressor 10. Configure.
The pump control module 30 is connected to the cryopump 20 to provide the cryopump 20 with power supplied from the outside, and the cooldown mode and the cryopump 20 in which the cryopump 20 operates normally. In response to the active standby mode in which the operation of the) is standby, the operation of the cryopump 20 is controlled by differentially supplying power supplied from the outside to the cryopump 20.
The compressor power supply 40 is connected to the helium compressor 10 and is configured to supply power to the helium compressor 10 corresponding to the first frequency type operation pattern or the second frequency type operation pattern.
In the cool down mode, the cryo pump 20 outputs the maximum driving current per unit time in order to cool the target panel provided inside thereof to a cryogenic temperature (eg, -263 ° C). : 0.5A).
In addition, the active standby mode (active standby mode) represents an operation mode that goes through a so-called 'Regen' process of raising the target panel in the cryo pump 20 back to room temperature, wherein the cryo pump 20 is a unit time The driving current is output at about 0.1A, and in this process, foreign matters stuck to the target panel during cool down are discharged to the outside.
On the other hand, the helium compressor 10 that provides the compressed helium gas to the cryopump 20 outputs approximately 20A of drive current per unit time when the helium gas is compressed.
As such, the output value of the driving current 20A per unit time when the helium compressor 10 compresses the helium gas, compared to the driving current per unit time (0.5 A) that the cryopump 20 consumes when the helium gas is expanded. Approximately 40 times.
As a result, since most of the total power consumed by the cryopump system depends on the power consumption of the helium compressor 10, the total power consumed by the cryopump system on [FIG. 1] and [FIG. 3] is reduced. This may be regarded as reducing the power consumed by the helium compressor 10.
The present invention is a device for reducing the power of the helium compressor 10 in the cryo pump system of Figures 1 and 2, as shown in Figure 3, comprising a power saving unit 120 Can be.
The power saving unit 120 is a power receiving unit 121, the first power supply unit 122, the second power supply unit 123, the cryo current sensor 124, as shown in FIG. The operation mode control module 125 may be provided.
The power receiving unit 121 is connected to the external switchboard 50 as shown in FIGS. 3 and 4 so as to receive power corresponding to the first frequency type operation pattern from the outside through the switchboard 50. Can be.
As shown in FIGS. 3 and 4, the first power supply 122 supplies power corresponding to the first frequency type operation pattern provided from the switchboard 50 through the power receiving unit 121 to control the pump control module ( 30).
The second power supply unit 123 is a first frequency type from a power source corresponding to the first frequency type operation pattern provided from the switchboard 50 through the power receiving unit 121 as shown in [FIG. 3] and [FIG. 4]. The power supply 40 may be configured to supply power to the compressor power supply 40 corresponding to any one of the power pattern corresponding to the operation pattern and the power pattern corresponding to the second frequency type operation pattern.
The cryo current sensor 124 is mounted on the first power supply 122 to monitor the amount of current supplied from the first power supply 122 to the pump control module 30 as shown in FIGS. 3 and 4. It can be configured to.
The operation mode control module 125 is a cryo current sensor from a power source corresponding to the first frequency type operation pattern (H) received from the switchboard through the power receiving unit 121 as shown in Figs. 3 and 4. In response to the amount of current monitored by 124, the second power supply unit 123 supplies power corresponding to one of the first and second frequency type operation patterns H and L1. It may be configured to control the operation mode of the second power supply 123 to provide to (40).
That is, the operation mode control module 125 supplies the power pattern supplied to the helium compressor 10 from the Korean type (220V 60Hz) power source corresponding to the first frequency type operation pattern provided from the outside through the switchboard 50 to the first frequency. Control may be performed according to a Korean type (220V 60 Hz) power source corresponding to the type operation pattern and a European type (220V 50 Hz) power source corresponding to the second frequency type operation pattern.

5 is an exemplary view illustrating a process of a compressor power supply controlling a helium compressor for each operation mode according to the control of the operation mode control module in the power saving device according to the present invention.
Referring to FIG. 5, the operation mode control module 125 according to the present invention may allow the helium compressor 10 to operate in the first frequency type operation pattern H and the second frequency type operation pattern L1. The power supply unit 123 may be controlled.
Here, the first frequency type operation pattern H may represent an operation pattern for supplying a so-called Korean type (220V 60 Hz) power to the compressor power supply 40, and the second frequency type operation pattern L1 is a so-called European type ( 220V 50Hz) may represent an operation pattern for supplying the power to the compressor power supply 40.
Looking at the operation of the operation mode control module 125 according to the present invention with reference to [5] as follows.
The cryo current sensor 124 analyzes the electric field of the conductor connecting the first power supply 122 and the pump control module 30 to the pump control module 30 from the first power supply 122. The amount of current can be detected.
When the current amount detected by the cryo current sensor 124 is, for example, 0.1 A per unit time, the operation mode control module 125 performs a so-called 'Regen' process for the cryo pump 20 to raise the temperature of the target panel to room temperature. It can be seen that the active standby mode (a) through the state.
At this time, the operation mode control module 125 identifies the active standby mode (a) based on the amount of current monitored by the cryo current sensor 124, and thus the European type (220V 50Hz) power source having the second frequency type operation pattern L1. The operation mode of the second power supply unit 123 may be controlled to be provided to the compressor power supply 40.
When the amount of current sensed by the cryo current sensor 124 is, for example, 0.5 A per unit time, the operation mode control module 125 uses the cryo pump 20 to consume the driving current as much as possible to cool the target panel. It can be seen that it is operating in the cool down mode.
At this time, the operation mode control module 125 identifies the cool down mode based on the amount of current monitored by the cryo current sensor 124, and thus the compressor power of the Korean type (220V 50Hz) power source of the first frequency type operation pattern (H) is applied. The operation mode of the second power supply unit 123 may be controlled to be provided to the supply 40.
Subsequently, the operation mode control module 125 stops the cool down mode entering (c1) and the cool down mode ending (c2) of the cryopump 20 based on the change in the amount of current detected by the cryo current sensor 124. Able to know.
As a result, the operation mode control module 125 identifies the elapse of the predetermined cooldown time (for example, 30 minutes), and the European power supply (220V 50Hz) of the second frequency type operation pattern L1 is configured to supply the compressor power supply ( The operation mode of the second power supply unit 123 may be controlled to be provided to 40.

6 is a flowchart showing a power saving process using a power saving device of the helium compressor for cryo pump system according to the present invention.
Step S110: the power receiving unit 121 provided in the power saving unit 120 is a high frequency type operation pattern (hereinafter, referred to as 'first frequency type operation pattern') as a preset frequency type operation pattern from the outside through the switchboard 50. H) ') and a low frequency type operation pattern (hereinafter referred to as' second frequency type operation pattern L1') to supply power corresponding to the first frequency type operation pattern H, which is one operation pattern. Receive.
Step S120: The first power supply unit 122 provided in the power saving unit 120 pumps the power corresponding to the first frequency type operation pattern H provided from the switchboard 50 through the power receiving unit 121. Supply to the control module 30.
Step S130: At this time, as the cryo current sensor 124 provided in the power saving unit 120 analyzes the electric field of the conductor connecting the first power supply 122 and the pump control module 30, the first power supply unit. Monitoring the amount of current provided to the pump control module 30 from the 122 to detect this.
Step S140: The operation mode control module (the second power supply unit 125 corresponding to the amount of current monitored by the cryo current sensor 124 from the power source corresponding to the first frequency type operation pattern H provided from the 121 switchboard 50). The second power supply 123 to supply the compressor power supply 40 with power corresponding to one of the first frequency type operation pattern H and the second frequency type operation pattern L1. Control the operation mode.
Step S150: The second power supply unit 123 is configured to perform a power supply corresponding to the first frequency type operation pattern H and a power source corresponding to the second frequency type operation pattern L1 under the control of the operation mode control module 125. The power corresponding to any one operation pattern is supplied to the compressor power supply 40.

7 is a flowchart illustrating a process in which a compressor power supply controls a helium compressor according to operation modes according to the control of an operation mode control module according to the present invention.
Step S141: According to the present invention, the operation mode control module 125 performs the so-called 'Regen' process on the cryopump 20 based on the amount of current (eg, 0.1 A) monitored by the cryo current sensor 124. It can be identified that it is in the active standby mode (a).
Step S142: The operation mode control module 125 identifies the active standby mode a so that the helium compressor 10 is the European type (220V 50Hz) power source of the second frequency type operation pattern L1 as shown in FIG. The operation mode of the second power supply unit 123 may be controlled to be provided to the compressor power supply 40.
Step S143: And, if the amount of current sensed by the cryo current sensor 124 is, for example, 0.5A per unit time, the operation mode control module 125 causes the cryopump 20 to drive the driving current as much as possible to cool the target panel. It can be seen that it is operating in a cool down mode that consumes.
Step S144: At this time, the operation mode control module 125 identifies the cool down mode based on the amount of current monitored by the cryo current sensor 124, as shown in FIG. 5. An operation mode of the second power supply unit 123 may be controlled such that a Korean-type (220V 60Hz) power is provided to the compressor power supply 40.
Step S145: The operation mode control module 125 then enters the cool down mode entry c1 and the cool down mode termination of the cryo pump 20 based on the change in the amount of current sensed by the cryo current sensor 124 ( c2) can be seen.
In this way, the operation mode control module 125 may identify the progress of a predetermined cool down time (eg, 30 minutes).
Step S146: As a result, the operation mode control module 125 identifies the elapse of the predetermined cooldown time (for example, 30 minutes) and the European type of the second frequency type operation pattern L1 as shown in FIG. The operation mode of the second power supply unit 123 may be controlled so that the power is supplied to the compressor power supply 40.
As such, the operation mode control module 125 controls the second power supply unit 123 in response to the operation mode of the cryopump 20, and thus the Korean-type power supply corresponding to the first frequency type operation pattern H and the second power supply unit 123. European-type power supplies corresponding to the frequency type operation pattern L1 may be alternately provided to the compressor power supply 40.
Here, the second frequency type operation pattern L1 is a pattern that operates with a European type (220V 50Hz) power source and exhibits relatively low power consumption compared to the first frequency type operation pattern H that operates with a Korean type (220V 60Hz) power source. .

Meanwhile, the present invention may be embodied in the form of computer readable codes on a computer readable nonvolatile recording medium. Such nonvolatile recording media include various types of storage devices, such as hard disks, SSDs, CD-ROMs, NAS, magnetic tapes, web disks, cloud disks, etc., and code is distributed in a plurality of networked storage devices. Forms that are implemented and executed may also be implemented. In addition, the present invention may be implemented in the form of a computer program stored in a medium in combination with hardware to execute a specific procedure.

10 : 헬륨 컴프레서
20 : 크라이오 펌프
30 : 펌프 제어모듈
40 : 컴프레서 파워서플라이
50 : 배전반
120 : 전력 절감 유닛
121 : 전원수용부
122 : 제 1 전원공급부
123 : 제 2 전원공급부
124 : 크라이오 전류센서
125 : 동작모드 제어모듈
a, e : 능동대기 모드
c1 : 쿨다운 모드 진입
c2 : 쿨다운 모드 종료
H : 제 1 주파수 타입 동작패턴
L1 : 제 2 주파수 타입 동작패턴
10: helium compressor
20: cryo pump
30: pump control module
40: compressor power supply
50: switchboard
120: power saving unit
121: power receiving unit
122: first power supply
123: second power supply unit
124: cryo current sensor
125: operation mode control module
a, e: active standby mode
c1: Enter cooldown mode
c2: exit cooldown mode
H: first frequency type operation pattern
L1: second frequency type operation pattern

Claims (5)

미리 설정된 주파수 타입 동작패턴으로서의 하이 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 1 주파수 타입 동작패턴'이라 함)과 로우 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 2 주파수 타입 동작패턴'이라 함) 중에서 하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 외부로부터 공급받아 동작하여 헬륨가스를 압축하는 헬륨 컴프레서(10)와, 압축된 헬륨가스를 팽창시킴에 따라 타겟패널을 냉각시키는 크라이오 펌프(20)와, 상기 크라이오 펌프에 연결되어 외부로부터 공급되는 전원을 상기 크라이오 펌프에 제공하며 상기 크라이오 펌프가 정상 동작하는 쿨다운 모드와 상기 크라이오 펌프의 동작이 대기 중인 능동대기 모드에 대응하여 외부로부터 공급되는 전원을 상기 크라이오 펌프에 차등 공급함에 따라 상기 크라이오 펌프의 동작을 제어하는 펌프 제어모듈(30)과, 상기 헬륨 컴프레서에 연결되며 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴 또는 상기 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 상기 헬륨 컴프레서에 공급하는 컴프레서 파워서플라이(40)가 구비된 크라이오 펌프시스템에서 헬륨 컴프레서의 전력을 절감하는 장치로서,
외부의 배전반에 연결되어 상기 배전반을 통해 외부로부터 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 공급받는 전원수용부(121);
상기 전원수용부를 통해 상기 배전반으로부터 제공받은 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 상기 펌프 제어모듈에 공급하는 제 1 전원공급부(122);
상기 전원수용부를 통해 상기 배전반으로부터 제공받은 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원으로부터 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원 및 상기 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원 중 어느하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 상기 컴프레서 파워서플라이에 공급하는 제 2 전원공급부(123);
상기 제 1 전원공급부에 장착되어 상기 제 1 전원공급부로부터 상기 펌프 제어모듈에 제공되는 전류량을 모니터링하는 크라이오 전류센서(124);
상기 전원수용부를 통해 상기 배전반으로부터 제공받은 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원으로부터 상기 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 대응하여 상기 제 2 전원공급부가 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴과 상기 제 2 주파수 타입 동작패턴 중 하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 상기 컴프레서 파워서플라이에 제공하도록 상기 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 동작모드 제어모듈(125);
을 포함하여 구성되고,
상기 동작모드 제어모듈(125)은,
상기 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 기초하여 상기 능동대기 모드를 식별함에 따라 상기 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 상기 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 상기 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하고,
상기 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 기초하여 상기 쿨다운 모드를 식별함에 따라 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 상기 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 상기 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하고,
미리 설정한 쿨다운 타임의 경과를 식별함에 따라 상기 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 상기 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 상기 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 것을 특징으로 하는 크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치.
One operation of a high frequency type operation pattern (hereinafter referred to as 'first frequency type operation pattern') and a low frequency type operation pattern (hereinafter referred to as 'second frequency type operation pattern') as a preset frequency type operation pattern Helium compressor 10 for compressing helium gas by operating from a power source corresponding to a pattern, a cryopump 20 for cooling the target panel as it expands the compressed helium gas, and the cryopump Connected to the power supply unit to supply the externally supplied power to the cryopump and supply the externally supplied power corresponding to a cooldown mode in which the cryopump operates normally and an active standby mode in which the cryopump is in operation. Pump control module 30 for controlling the operation of the cryo pump in accordance with the differential supply to the cryopump, and the helium comp The power of the helium compressor in a cryopump system having a compressor power supply 40 connected to the power supply and supplying power to the helium compressor corresponding to the first frequency type operation pattern or the second frequency type operation pattern. As a device to
A power receiving unit 121 connected to an external switchboard and receiving power corresponding to the first frequency type operation pattern from the outside through the switchboard;
A first power supply unit 122 supplying power to the pump control module corresponding to the first frequency type operation pattern received from the switchboard through the power receiving unit;
Any one of a power source corresponding to the first frequency type operation pattern and a power source corresponding to the second frequency type operation pattern from a power source corresponding to the first frequency type operation pattern provided from the switchboard through the power receiving unit A second power supply unit 123 for supplying a power corresponding to a pattern to the compressor power supply;
A cryo current sensor 124 mounted on the first power supply to monitor an amount of current supplied from the first power supply to the pump control module;
In response to the amount of current monitored by the cryo current sensor from a power source corresponding to the first frequency type operation pattern received from the switchboard through the power receiving unit, the second power supply unit is configured to operate the first frequency type operation pattern and the first frequency type operation pattern. An operation mode control module 125 for controlling an operation mode of the second power supply unit to supply power corresponding to one operation pattern of two frequency type operation patterns to the compressor power supply;
It is configured to include,
The operation mode control module 125,
And controlling the operation mode of the second power supply unit such that power corresponding to the second frequency type operation pattern is provided to the compressor power supply as the active standby mode is identified based on the amount of current monitored by the cryo current sensor. ,
And controlling the operation mode of the second power supply unit such that power corresponding to the first frequency type operation pattern is provided to the compressor power supply as the cooldown mode is identified based on the amount of current monitored by the cryo current sensor. ,
The cryopump system is configured to control an operation mode of the second power supply unit so that power corresponding to the second frequency type operation pattern is provided to the compressor power supply in accordance with the identification of a preset cooldown time. Power saving device for helium compressor.
삭제delete (a) 전원수용부가 배전반을 통해 외부로부터 미리 설정된 주파수 타입 동작패턴으로서의 하이 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 1 주파수 타입 동작패턴'이라 함)과 로우 주파수 타입 동작패턴(이하, '제 2 주파수 타입 동작패턴'이라 함) 중에서 하나의 동작패턴인 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 공급받는 단계;
(b) 제 1 전원공급부가 상기 전원수용부를 통해 상기 배전반으로부터 제공받은 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원을 펌프 제어모듈에 공급하는 단계;
(c) 크라이오 전류센서가 상기 제 1 전원공급부로부터 상기 펌프 제어모듈에 제공되는 전류량을 모니터링하는 단계;
(d) 동작모드 제어모듈은 상기 전원수용부가 상기 배전반으로부터 제공받은 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원으로부터 상기 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 대응하여 제 2 전원공급부가 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴과 상기 제 2 주파수 타입 동작패턴 중 하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 컴프레서 파워서플라이에 제공하도록 상기 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 단계;
(e) 제 2 전원공급부는 상기 동작모드 제어모듈의 제어에 따라 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원 및 상기 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원 중 어느하나의 동작패턴에 대응하는 전원을 상기 컴프레서 파워서플라이에 공급하는 단계;
를 포함하여 구성되고,
상기 단계 (d)는,
상기 동작모드 제어모듈은 상기 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 기초하여 능동대기 모드를 식별하는 단계;
상기 동작모드 제어모듈은 상기 능동대기 모드를 식별함에 따라 상기 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 상기 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 상기 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 단계;
상기 동작모드 제어모듈은 상기 크라이오 전류센서가 모니터링한 전류량에 기초하여 쿨다운 모드를 식별하는 단계;
상기 동작모드 제어모듈은 상기 쿨다운 모드를 식별함에 따라 상기 제 1 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 상기 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 상기 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 단계;
상기 동작모드 제어모듈이 미리 설정한 쿨다운 타임의 경과를 식별하는 단계;
상기 동작모드 제어모듈은 상기 쿨다운 타임의 경과를 식별함에 따라 상기 제 2 주파수 타입 동작패턴에 대응하는 전원이 상기 컴프레서 파워서플라이에 제공되도록 상기 제 2 전원공급부의 동작모드를 제어하는 단계;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치를 이용한 전력 절감 방법.
(a) The high frequency type operation pattern (hereinafter referred to as 'first frequency type operation pattern') and the low frequency type operation pattern (hereinafter referred to as 'second frequency') as the frequency type operation pattern which is previously set from the outside through the switchboard. A power supply corresponding to the first frequency type operation pattern which is one of the operation patterns;
(b) a first power supply unit supplying power to a pump control module corresponding to the first frequency type operation pattern received from the switchboard through the power receiver;
(c) monitoring, by the cryo current sensor, the amount of current supplied from the first power supply to the pump control module;
(d) The operation mode control module includes a second power supply unit corresponding to the amount of current monitored by the cryo current sensor from a power source corresponding to the first frequency type operation pattern provided by the power supply unit to the first frequency. Controlling an operation mode of the second power supply unit to provide power to a compressor power supply corresponding to one of the type operation pattern and the second frequency type operation pattern;
(e) a second power supply unit corresponding to an operation pattern of any one of a power source corresponding to the first frequency type operation pattern and a power source corresponding to the second frequency type operation pattern under the control of the operation mode control module; Supplying the compressor power supply;
It is configured to include,
Step (d) is,
Identifying, by the operation mode control module, an active standby mode based on the amount of current monitored by the cryo current sensor;
Controlling, by the operation mode control module, an operation mode of the second power supply unit so that power corresponding to the second frequency type operation pattern is provided to the compressor power supply according to the identification of the active standby mode;
Identifying, by the operation mode control module, a cool down mode based on the amount of current monitored by the cryo current sensor;
Controlling, by the operation mode control module, an operation mode of the second power supply unit so that power corresponding to the first frequency type operation pattern is provided to the compressor power supply according to the identification of the cooldown mode;
Identifying an elapsed cooldown time set by the operation mode control module;
Controlling the operation mode of the second power supply unit to supply power corresponding to the second frequency type operation pattern to the compressor power supply by identifying the elapse of the cooldown time;
Power saving method using a power saving device of the helium compressor for cryo pump system characterized in that it comprises a.
삭제delete 하드웨어와 결합되어 청구항 3에 따른 크라이오 펌프시스템용 헬륨 컴프레서의 전력 절감 장치를 이용한 전력 절감 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램.A computer program stored in a medium in combination with hardware for executing a power saving method using a power saving device of a helium compressor for a cryo pump system according to claim 3.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022136534A1 (en) * 2020-12-24 2022-06-30 Leybold Dresden Gmbh Cryogenic refrigeration system and cryogenic pump
GB2602515A (en) * 2020-12-24 2022-07-06 Leybold Dresden Gmbh Cryogenic refrigeration system and cryogenic pump

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990074313A (en) * 1998-03-10 1999-10-05 윤종용 Operation control method of inverter type air conditioner
JP2000121192A (en) * 1998-10-21 2000-04-28 Daikin Ind Ltd Cryogenic chiller
JP2008014599A (en) * 2006-07-07 2008-01-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd Power supply for compressor
KR20160073917A (en) * 2014-12-17 2016-06-27 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 Cryopump, Controlling Method of Cryopump, and Refrigerator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990074313A (en) * 1998-03-10 1999-10-05 윤종용 Operation control method of inverter type air conditioner
JP2000121192A (en) * 1998-10-21 2000-04-28 Daikin Ind Ltd Cryogenic chiller
JP2008014599A (en) * 2006-07-07 2008-01-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd Power supply for compressor
KR20160073917A (en) * 2014-12-17 2016-06-27 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 Cryopump, Controlling Method of Cryopump, and Refrigerator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022136534A1 (en) * 2020-12-24 2022-06-30 Leybold Dresden Gmbh Cryogenic refrigeration system and cryogenic pump
GB2602515A (en) * 2020-12-24 2022-07-06 Leybold Dresden Gmbh Cryogenic refrigeration system and cryogenic pump

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