KR102038415B1 - Method for controlling cryogenic water pump - Google Patents

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이동주
이래곤
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현민지브이티 주식회사
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    • F04B49/06Control using electricity

Abstract

The present invention relates to a method for controlling a cryogenic water pump which is used to create a high-vacuum environment in various industrial fields including a semiconductor fabrication field. The cryogenic water pump comprises: a plurality of extremely low temperature refrigerators provided to expand a refrigerant gas to create an extremely low temperature; one compressor individually connected to the plurality of extremely low temperature refrigerators to supply the refrigerant gas of a high pressure to the extremely low temperature refrigerators; and a control unit controlling the extremely low temperature refrigerators and the compressor. Furthermore, the control method comprises: a step that the extremely low temperature refrigerators have a ticket to receive the refrigerant gas from the compressor; a step that the control unit allows only the extremely low temperature refrigerators having the ticket to receive the refrigerant gas from the compressor; a step that the extremely low temperature refrigerators return the ticket to the control unit after reaching a first temperature; a step that the extremely low temperature refrigerators request the ticket to the control unit after reaching a second temperature that is higher than the first temperature; and a step that the control unit imparts the ticket to the extremely low temperature refrigerators that issued a request such that the extremely low temperature refrigerators may receive the refrigerant gas. Therefore, in the water pump, the single compressor can effectively control a plurality of extremely low temperature refrigerators, while maintaining the desired moisture collecting performance.

Description

크라이오제닉 워터펌프의 제어 방법 {Method for controlling cryogenic water pump}Control method for cryogenic water pump {Method for controlling cryogenic water pump}

본 발명은 반도체 생산분야를 포함한 여러 산업분야에서 고진공의 환경을 조성하기 위해 사용되는 크라이오제닉 워터펌프의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a cryogenic water pump used to create a high vacuum environment in various industries, including semiconductor production.

크라이오펌프(Cryopump)는 반도체 생산분야를 포함한 여러 산업분야에서 고진공 내지 초고진공의 환경을 조성하기 위해 사용되는 진공 펌프이다. 크라이오제닉 워터펌프(이하, 워터펌프)(Cryogenic waterpump)는 크라이오펌프의 일종으로 진공영역에서 수분을 주로 제거하기 위해 특별히 제작된 것이다. 워터펌프는 진공 챔버에 장착되는 형태에 따라 크게 1) 직부형, 2) 인라인(in-line)형, 3) 노출형(누드형)으로 나눌 수 있다. Cryopumps are vacuum pumps used to create a high to ultra high vacuum environment in many industries, including semiconductor production. Cryogenic water pump (hereinafter referred to as Cryogenic waterpump) is a kind of cryopump that is specially manufactured to mainly remove moisture in the vacuum area. Water pumps can be broadly divided into 1) direct type, 2) in-line type, and 3) exposed type (nude type), depending on the type installed in the vacuum chamber.

워터펌프의 작동원리는 일반 냉동사이클과 유사한 사이클을 사용하고 있으며 냉매로 헬륨(He)을 사용하는 것이 특징이다. 워터펌프는 일반적인 에어컨의 냉동시스템과 같이 실내기 역할을 하는 펌프본체 유닛과 실외기 역할을 하는 압축기(compressor) 유닛을 기본적 구성요소로 한다. 그리고, 두 유닛이 플렉시블한 헬륨 호스로 연결되어 있고, 온도를 확인할 수 있는 모니터가 추가적으로 사용된다. The operation principle of the water pump uses a cycle similar to that of a normal refrigeration cycle, and helium (He) is used as a refrigerant. The water pump is basically composed of a pump body unit serving as an indoor unit and a compressor unit serving as an outdoor unit, like a refrigeration system of a general air conditioner. The two units are connected by a flexible helium hose and an additional monitor is available to check the temperature.

도 1은 종래의 노출형의 워터펌프의 구성을 도시하는 도면이다. 1 is a view showing the configuration of a conventional water pump of the exposure type.

워터펌프는 극저온 냉동기(10)를 포함하고, 극저온 냉동기(10)는 호스(30)를 통해 압축기(40)와 연결된다. The water pump includes a cryogenic freezer 10, and the cryogenic freezer 10 is connected to the compressor 40 through a hose 30.

일반적으로 극저온 냉동기(10)를 운전하여 정상상태가 되면, 냉동기의 헤드 부분인 1단측 아답타(11)는 무부하에서 온도가 대략 30 내지 40K로 유지된다. 그리고, 1단측 아답타(11)에는 수분을 포집하기 위한 냉각 금속판(20)이 설치된다. In general, when the cryogenic freezer 10 is operated to be in a steady state, the first stage adapter 11, which is the head portion of the freezer, is maintained at about 30 to 40K at no load. The one-stage adapter 11 is provided with a cooling metal plate 20 for collecting moisture.

압축기(40)에서 압축된 냉매가스(예를 들어, 헬륨)는 호스(30)를 통해 극저온 냉동기(10)로 이동된 후, 극저온 냉동기(10) 내부에서 팽창되면서 온도가 저하된다. 극저온 냉동기 내부에는 스크린 망이 적층된 왕복기가 있고, 이 왕복기가 상하 왕복운동을 하면서 냉각된 냉매가스와 열교환을 통한 축냉과 가스 유동을 유발한다. After the refrigerant gas (for example, helium) compressed by the compressor 40 is moved to the cryogenic freezer 10 through the hose 30, the temperature decreases while being expanded in the cryogenic freezer 10. In the cryogenic freezer, there is a reciprocating device in which a screen network is stacked, and the reciprocating device reciprocates vertically and induces cold storage and gas flow through heat exchange with the cooled refrigerant gas.

이를 통해 냉동기의 1단측 아답타(11)의 온도는 점점 극저온으로 떨어지게 되고, 그 반대편 모터 쪽은 항상 상온을 유지하게 된다. 저압으로 떨어진 냉매는 냉동기에 장착된 모터와 호스(30)를 거쳐 다시 압축기로 회수된다. 이러한 냉각 원리를 G-M 냉동 사이클이라 한다.Through this, the temperature of the first stage adapter 11 of the refrigerator gradually falls to cryogenic temperature, and the opposite motor side always maintains the room temperature. The refrigerant dropped to the low pressure is recovered back to the compressor via a motor and a hose (30) mounted in the freezer. This cooling principle is called G-M refrigeration cycle.

그러나, 워터펌프를 실제 공정챔버와 연결하여 운용하는 부하 상태일 때는 1단측 아답타(11)의 온도를 대략 100~110K로 유지하도록 해야 한다. 왜냐하면, 워터펌프의 목적은 질소나 아르곤 또는 산소 같은 공정가스를 포집하는 것이 아니라, 일반적으로 진공영역에서 거의 대부분을 차지하고 있는 수분만을 포집하는 것이기 때문이다. However, when the water pump is connected to the actual process chamber and under a load condition, the temperature of the first stage adapter 11 should be maintained at approximately 100 to 110K. This is because the purpose of the water pump is not to collect process gases such as nitrogen, argon or oxygen, but to collect only moisture, which generally occupies most of the vacuum region.

공정챔버에서 수분의 포집 용량에 따라 여러 대의 워터펌프가 사용되기도 하는데, 통상 하나의 압축기(40)에 하나의 워터펌프를 사용한다. 그러나, 최근에는 비용절감을 위해 여러 대의 워터펌프(극저온 냉동기(10))를 연결하기도 한다. 이때, 제어부에 의해 극저온 냉동기(10)는 1단측 아답타(11)에 장착된 금속 냉각판(20)의 온도에 따라 작동과 정지를 반복한다. Several water pumps may be used in the process chamber depending on the collection capacity of water, and one water pump is used for one compressor 40. In recent years, however, several water pumps (cryogenic refrigerators 10) may be connected to reduce costs. At this time, the cryogenic freezer 10 by the control unit repeats the operation and stop according to the temperature of the metal cooling plate 20 mounted on the first stage side adapter (11).

즉, 워터펌프의 극저온 냉동기(10)는 계속 가동되는 것이 아니라 금속 냉각판(20)의 온도에 따라 작동과 정지를 반복하므로, 하나의 압축기(40)로 3대 이상의 극저온 냉동기(10)를 제어하면서 적절히 각 극저온 냉동기(10)의 작동과 정지를 조절하면, 각 극저온 냉동기(10)의 성능저하 없이 압축기 유닛 한 대로도 수분 포집 능력을 유지할 수 있는 시스템을 운용할 수 있을 것이다. 이를 통해 여러 대의 극저온 냉동기(10)를 사용하는 전체 시스템에서 압축기(10)의 수량을 줄여 비용을 절감할 수 있게 된다.That is, since the cryogenic freezer 10 of the water pump is not continuously operated, but is repeatedly operated and stopped according to the temperature of the metal cold plate 20, three or more cryogenic freezers 10 are controlled by one compressor 40. While properly controlling the operation and stop of each cryogenic freezer (10), it will be possible to operate a system that can maintain the water collection capacity of one compressor unit without degrading the performance of each cryogenic freezer (10). This can reduce the cost of the compressor 10 in the total system using a plurality of cryogenic freezer (10).

대한민국 특허 출원 제10-2012-0110362호Republic of Korea Patent Application No. 10-2012-0110362

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 크라이오제닉 워터펌프에서 하나의 압축기로 3대 이상의 극저온 냉동기를 효율적으로 제어하면서 원하는 수분 포집 능력을 유지할 수 있는 크라이오제닉 워터펌프의 제어 방법을 제공하고자 함에 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been invented in view of the above circumstances, and a method for controlling a cryogenic water pump capable of maintaining a desired water collection capability while efficiently controlling three or more cryogenic refrigerators with one compressor in a cryogenic water pump. The purpose is to provide.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 하나의 압축기로 3대 이상의 극저온 냉동기로 고압의 냉매가스를 공급하기 위한 워터펌프의 제어 방법은, 상기 워터펌프는 냉매가스를 팽창시켜 극저온을 형성하기 위한 복수의 극저온 냉동기와, 복수의 상기 극저온 냉동기와 각각 연결되어 상기 극저온 냉동기로 고압의 냉매가스를 공급하는 하나의 압축기와, 상기 극저온 냉동기 및 상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 극저온 냉동기가 상기 압축기로부터 냉매가스를 공급받을 수 있는 티켓을 보유하도록 하는 단계; 상기 제어부가 티켓을 보유한 상기 극저온 냉동기만 상기 압축기로부터 냉매가스를 공급받을 수 있도록 하는 단계; 상기 극저온 냉동기가 제1 온도에 도달하면 보유한 티켓을 상기 제어부로 반환하는 단계; 상기 극저온 냉동기가 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도에 도달하면 상기 제어부로 티켓을 요청하는 단계; 상기 제어부는 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하여 상기 극저온 냉동기가 냉매가스를 공급받을 수 있도록 하는 단계; 를 포함한다. In the control method of a water pump for supplying a high-pressure refrigerant gas to three or more cryogenic freezers with one compressor according to the present invention for realizing the above object, the water pump expands the refrigerant gas to form a cryogenic temperature And a plurality of cryogenic freezers, one compressor connected to each of the plurality of cryogenic freezers, for supplying a high-pressure refrigerant gas to the cryogenic freezer, and a control unit for controlling the cryogenic freezer and the compressor. Holding a ticket for receiving refrigerant gas from the compressor; Allowing the control unit to receive the refrigerant gas from the compressor only the cryogenic refrigerator having the ticket; Returning the reserved ticket to the controller when the cryogenic freezer reaches the first temperature; Requesting a ticket from the controller when the cryogenic freezer reaches a second temperature higher than the first temperature; The control unit granting a ticket to the cryogenic freezer having a request to allow the cryogenic freezer to receive refrigerant gas; It includes.

또한, 어느 하나의 상기 극저온 냉동기로부터 티켓 요청이 들어온 경우, 상기 제어부로 반환된 티켓이 소정 수 이하이면, 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하지 않는 단계; 다른 상기 극저온 냉동기가 상기 제1 온도에 도달하여 티켓을 상기 제어부로 반환함으로써, 상기 제어부가 보유하고 있는 티켓이 상기 소정 수를 초과하면, 상기 제어부는 상기 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하여 상기 극저온 냉동기가 냉매가스를 공급받을 수 있도록 하는 단계; 를 포함한다. Further, when a ticket request is received from any one of the cryogenic freezers, if the ticket returned to the controller is less than or equal to a predetermined number, not granting a ticket to the cryogenic freezer containing the request; When the cryogenic freezer reaches the first temperature and returns the ticket to the controller, when the ticket held by the controller exceeds the predetermined number, the controller grants a ticket to the cryogenic freezer in which the request is received. Allowing the cryogenic freezer to receive a refrigerant gas; It includes.

또한, 어느 하나의 상기 극저온 냉동기로부터 티켓 요청이 들어온 경우, 상기 제어부가 보유하고 있는 티켓이 소정 수 이하이면, 해당하는 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하지 않는 단계; 상기 제어부가 다른 상기 극저온 냉동기의 모터 회전수를 제1 RPM으로 증가시키도록 제어하는 단계; 상기 다른 상기 극저온 냉동기가 상기 제1 온도에 도달하여 티켓을 상기 제어부로 반환함으로써, 상기 제어부가 보유하고 있는 티켓이 상기 소정 수를 초과하면, 상기 제어부는 상기 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하여 상기 극저온 냉동기가 냉매가스를 공급받을 수 있도록 하는 단계; 를 포함한다. In addition, when a ticket request is received from any one of the cryogenic freezer, if the ticket held by the controller is less than a predetermined number, not granting a ticket to the corresponding cryogenic freezer; Controlling the controller to increase the motor speed of the other cryogenic refrigerator to a first RPM; When the other cryogenic freezer reaches the first temperature and returns a ticket to the controller, when the ticket held by the controller exceeds the predetermined number, the controller grants a ticket to the cryogenic freezer in which the request is received. To allow the cryogenic freezer to receive the refrigerant gas; It includes.

또한, 어느 하나의 상기 극저온 냉동기로부터 티켓 요청이 들어온 경우, 상기 제어부가 보유하고 있는 티켓이 소정 수 이하이면, 해당하는 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하지 않는 단계; 상기 제어부가 다른 상기 극저온 냉동기의 모터 회전수를 제1 RPM으로 증가시키도록 제어하는 단계; 상기 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기의 온도가 상기 제2 온도보다 높은 제3 온도에 도달하면, 상기 다른 상기 극저온 냉동기의 모터 회전수를 상기 제1 RPM보다 큰 제2 RPM으로 증가시키도록 제어하는 단계; 상기 다른 상기 극저온 냉동기가 상기 제1 온도에 도달하여 티켓을 상기 제어부로 반환함으로써, 상기 제어부가 보유하고 있는 티켓이 상기 소정 수를 초과하면, 상기 제어부는 상기 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하여 상기 극저온 냉동기가 냉매가스를 공급받을 수 있도록 하는 단계; 를 포함한다. In addition, when a ticket request is received from any one of the cryogenic freezer, if the ticket held by the controller is less than a predetermined number, not granting a ticket to the corresponding cryogenic freezer; Controlling the controller to increase the motor speed of the other cryogenic refrigerator to a first RPM; If the temperature of the cryogenic freezer having the request reaches a third temperature higher than the second temperature, controlling to increase the motor speed of the other cryogenic freezer to a second RPM greater than the first RPM; When the other cryogenic freezer reaches the first temperature and returns a ticket to the controller, when the ticket held by the controller exceeds the predetermined number, the controller grants a ticket to the cryogenic freezer in which the request is received. To allow the cryogenic freezer to receive the refrigerant gas; It includes.

본 발명에 따르면, 워터펌프에서 하나의 압축기로 3대 이상의 극저온 냉동기를 효율적으로 제어하면서 원하는 수분 포집 능력을 유지할 수 있는 크라이오제닉 워터펌프의 제어 방법을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a control method of a cryogenic water pump capable of maintaining a desired water collecting ability while efficiently controlling three or more cryogenic refrigerators with one compressor in a water pump.

도 1은 종래의 크라이오제닉 워터펌프의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 크라이오제닉 워터펌프의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 극저온 냉동기의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4l은 본 발명의 크라이오제닉 워터펌프에서 하나의 압축기로 여러 냉동기를 가동하기 위한 제어 방법을 도시하는 도면이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 크라이오제닉 워터펌프에서 하나의 압축기로 여러 냉동기를 가동하기 위해 각각의 냉동기의 모터 회전수를 제어하는 방법을 도시하는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the conventional cryogenic water pump.
Fig. 2 is a diagram showing the configuration of the cryogenic water pump of the present invention.
3 is a view showing the configuration of the cryogenic freezer of FIG.
4A-4L illustrate a control method for operating several refrigerators with one compressor in the cryogenic water pump of the present invention.
5A-5E illustrate a method of controlling the motor speed of each refrigerator to operate several refrigerators with one compressor in the cryogenic water pump of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to the elements of each drawing, it should be noted that the same elements are denoted by the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.

도 2는 본 발명의 크라이오제닉 워터펌프의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3은 도 2의 극저온 냉동기의 구성을 도시하는 도면이다. 도 4a 내지 도 4l은 본 발명의 크라이오제닉 워터펌프에서 하나의 압축기로 여러 냉동기를 가동하기 위한 제어 방법을 도시하는 도면이다. 도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 크라이오제닉 워터펌프에서 하나의 압축기로 여러 냉동기를 가동하기 위해 각각의 냉동기의 모터 회전수를 제어하는 방법을 도시하는 도면이다. Fig. 2 is a diagram showing the configuration of the cryogenic water pump of the present invention. 3 is a view showing the configuration of the cryogenic freezer of FIG. 4A-4L illustrate a control method for operating several refrigerators with one compressor in the cryogenic water pump of the present invention. 5A-5E illustrate a method of controlling the motor speed of each refrigerator to operate several refrigerators with one compressor in the cryogenic water pump of the present invention.

본 발명은 크라이오제닉 워터펌프(이하, 워터펌프)에서 하나의 압축기로 3대 이상의 극저온 냉동기를 효율적으로 제어하면서 원하는 수분 포집 능력을 유지할 수 있도록 하기 위한 제어 방법을 제공하는 것이다. 워터펌프는 진공 챔버에 장착되는 형태에 따라 크게 1) 직부형, 2) 인라인(in-line)형, 3) 노출형(누드형)으로 나눌 수 있다. 본 발명은 워터펌프의 종류에 관계없이 적용될 수 있고, 이하에서는 노출형을 참조하여 설명한다.The present invention provides a control method for maintaining a desired water collection capacity while efficiently controlling three or more cryogenic refrigerators with one compressor in a cryogenic water pump (hereinafter, referred to as a water pump). Water pumps can be broadly divided into 1) direct type, 2) in-line type, and 3) exposed type (nude type), depending on the type installed in the vacuum chamber. The present invention can be applied regardless of the type of water pump, and will be described below with reference to the exposure type.

도 2를 참조하면, 본 발명의 워터펌프는 복수의 극저온 냉동기(110), 압축기(140), 제어부(150)를 포함한다. 2, the water pump of the present invention includes a plurality of cryogenic refrigerators 110, a compressor 140, and a controller 150.

극저온 냉동기(110)는 압축기(140)로부터 공급되는 고압의 냉매가스를 팽창시켜 극저온을 형성한다. 극저온 냉동기(110)를 운전하여 정상상태가 되면, 극저온 냉동기(110)의 끝 부분인 1단측 아답타(111)는 무부하에서 온도가 대략 30 내지 40K로 유지된다. 1단측 아답타(111)에는 수분을 포집하기 위한 금속 냉각판(120)이 연결된다. The cryogenic refrigerator 110 expands the high-pressure refrigerant gas supplied from the compressor 140 to form cryogenic temperatures. When the cryogenic refrigerator 110 is operated to be in a steady state, the first stage adapter 111, which is the end of the cryogenic refrigerator 110, is maintained at about 30 to 40K at no load. The first stage adapter 111 is connected to a metal cooling plate 120 for collecting moisture.

압축기(140)에서 압축된 냉매가스(예를 들어, 헬륨)는 호스(130)를 통해 극저온 냉동기(110)로 이동된 후, 극저온 냉동기(110) 내부에서 팽창되면서 온도가 저하된다. 극저온 냉동기(110) 내부에는 스크린 망이 적층된 왕복기가 있고, 이 왕복기가 상하 왕복 운동을 하면서 냉각된 냉매가스와 열교환을 통한 축냉과 가스 유동을 유발한다. 이를 통해 극저온 냉동기(110)의 1단측 아답타(111)의 온도는 점점 극저온으로 떨어지게 되고, 그 반대편 모터 쪽은 항상 상온을 유지하게 된다. 그리고 저압으로 떨어진 냉매는 극저온 냉동기(110)에 장착된 모터와 호스(130)를 거쳐 다시 압축기(140)로 회수된다. 이런 냉각 원리를 G-M 냉동 사이클이라 한다.The refrigerant gas (for example, helium) compressed by the compressor 140 is moved to the cryogenic freezer 110 through the hose 130, and is then expanded in the cryogenic freezer 110, thereby lowering the temperature. The cryogenic refrigerator 110 has a reciprocating device in which a screen network is stacked, and the reciprocating device causes up-and-down reciprocating motion to cause cold storage and gas flow through heat exchange with the cooled refrigerant gas. Through this, the temperature of the first stage adapter 111 of the cryogenic freezer 110 gradually falls to the cryogenic temperature, and the opposite motor side always maintains the room temperature. The refrigerant dropped to the low pressure is recovered to the compressor 140 through the motor and the hose 130 mounted on the cryogenic refrigerator 110. This cooling principle is called the G-M refrigeration cycle.

제어부(150)는 극저온 냉동기(110) 및 압축기(140)를 제어한다. The controller 150 controls the cryogenic freezer 110 and the compressor 140.

도 2와 도 3을 참조하면, 극저온 냉동기(110)는 냉동기 본체(112), 모터(113), 왕복기(115), 유입 밸브(116), 유출 밸브(117)를 포함한다. 2 and 3, the cryogenic freezer 110 includes a freezer body 112, a motor 113, a reciprocator 115, an inlet valve 116, and an outlet valve 117.

냉동기 본체(112)는 각종 부품들이 수용될 수 있는 수용공간을 갖는다. 냉동기 본체(112)에는 모터(113), 유입 밸브(116), 유출 밸브(117) 등이 수용된다.The refrigerator body 112 has an accommodation space in which various components can be accommodated. The refrigerator 113 includes a motor 113, an inlet valve 116, an outlet valve 117, and the like.

모터(113)는 냉동기 본체(112) 내에 수용되어 왕복기(115)가 직선운동을 할 수 있도록 동력을 전달한다. The motor 113 is accommodated in the freezer body 112 to transmit power so that the reciprocator 115 can perform a linear motion.

왕복기(115)는 모터(113)와 동력연결되어 모터(113)의 회전운동에 의해 직선운동을 한다. 왕복기(115) 내에는 중공공간이 형성되고, 이러한 중공공간에는 축냉재가 수용될 수 있다. 모터(113)의 회전운동은 요크 아암(114)과 같은 동력전달기구에 의해 직선운동으로 변환되어 왕복기(115)에 전달될 수 있다. 왕복기(115)가 직선운동을 하면서 냉매가스와의 열교환을 통해 금속 냉각판(120)의 온도가 100K 이하로 낮아지게 된다. The reciprocator 115 is connected to the motor 113 is a linear movement by the rotational movement of the motor 113. A hollow space is formed in the reciprocator 115, and the coolant may be accommodated in the hollow space. The rotational motion of the motor 113 may be converted into linear motion by a power transmission mechanism such as the yoke arm 114 and transmitted to the reciprocator 115. While the reciprocator 115 performs a linear motion, the temperature of the metal cooling plate 120 is lowered to 100 K or less through heat exchange with the refrigerant gas.

압축기(140)는 냉매가스를 압축하여 고압의 냉매가스를 생성한다. 생성된 고압의 냉매가스는 유입 밸브(116)를 통하여 냉동기 본체(112) 내로 공급된다. 또한, 냉동기 본체(112)로부터 저압의 냉매가스는 유출 밸브(117)를 통해 배출되어 압축기(140)에 회수된다.The compressor 140 compresses the refrigerant gas to generate a high pressure refrigerant gas. The generated high pressure refrigerant gas is supplied into the freezer body 112 through the inlet valve 116. In addition, the low-pressure refrigerant gas from the freezer body 112 is discharged through the outlet valve 117 and recovered to the compressor 140.

유입 밸브(116)는 냉동기 본체(112) 내에 수용되어 압축기(140)와 연결되고, 모터(113)의 회전과 연동되어 개폐될 수 있다. 유입 밸브(116)는 압축기(140)로부터 공급되는 고압의 냉매가스를 냉동기 본체(112) 내로 유입하도록 개폐식으로 조절될 수 있다. 압축기(140)로부터 공급되는 고압의 냉매가스는 냉동기 본체(112) 내에 형성되는 유로를 통해 냉동기 본체(112) 내로 공급되고, 유입 밸브(116)는 이러한 유로의 중간에 설치된다. Inlet valve 116 is accommodated in the freezer body 112 is connected to the compressor 140, and may be opened and closed in conjunction with the rotation of the motor 113. The inlet valve 116 may be controlled to open and close the high pressure refrigerant gas supplied from the compressor 140 into the freezer body 112. The high pressure refrigerant gas supplied from the compressor 140 is supplied into the freezer body 112 through a flow path formed in the freezer body 112, and an inlet valve 116 is installed in the middle of the flow path.

유출 밸브(117)는 냉동기 본체(112) 내에 수용되고 압축기(140)와 연결되어 냉동기 본체(112) 내에서 팽창된 저압의 냉매가스를 배출하도록 개폐식으로 조절될 수 있다. 유출 밸브(117)도 모터(113)의 회전과 연동되어 개폐될 수 있다. 유출 밸브(117)를 통해 배출된 냉매가스는 압축기(140)로 회수된다. 냉동기 본체(112) 내에서 배출되는 냉매가스는 냉동기 본체(112) 내에 형성되는 유로를 통해 압축기(140)로 회수되고, 유출 밸브(117)는 이러한 유로의 중간에 설치된다. The outlet valve 117 is accommodated in the freezer body 112 and connected to the compressor 140 may be opened and closed to discharge the low-pressure refrigerant gas expanded in the freezer body 112. The outlet valve 117 may also be opened and closed in conjunction with the rotation of the motor 113. The refrigerant gas discharged through the outlet valve 117 is recovered to the compressor 140. The refrigerant gas discharged from the freezer body 112 is recovered to the compressor 140 through a flow path formed in the freezer body 112, and an outlet valve 117 is installed in the middle of the flow path.

이하에서는, 도 2, 도 3, 도 4a 내지 도 4l을 참조하여 하나의 압축기(140)로 3대 이상의 극저온 냉동기(110)를 가동하기 위한 워터펌프의 제어 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of controlling a water pump for operating three or more cryogenic refrigerators 110 with one compressor 140 will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4A to 4L.

도 4a를 참조하면, 극저온 냉동기(110)는 압축기(140)로부터 고압의 냉매가스를 공급받을 수 있는 티켓(T)을 보유한다. 여기서, 티켓(T)은 압축기(140)로부터 고압의 냉매가스를 공급받을 수 있는 권한을 의미하고, 티켓(T)이 없으면 극저온 냉동기(110)는 압축기(140)로부터 냉매가스를 공급받을 수 없다. Referring to FIG. 4A, the cryogenic refrigerator 110 has a ticket T for receiving a high-pressure refrigerant gas from the compressor 140. Here, the ticket (T) means the authority to receive a high-pressure refrigerant gas from the compressor 140, and without the ticket (T), the cryogenic refrigerator 110 cannot receive the refrigerant gas from the compressor 140. .

제어부(150)는 티켓(T)을 보유한 극저온 냉동기(110)로만 냉매가스를 공급하도록 예를 들어, 극저온 냉동기(110)의 모터(113)를 제어하여 압축기(140)로부터 냉매가스가 공급될 수 있게 한다. 모터(113)가 회전하면 왕복기(115)가 직선운동하고, 모터(113)의 회전과 연동되는 유입 밸브(116)를 통해 압축기(140)로부터 극저온 냉동기(110) 내로 냉매가스가 공급될 수 있다. 극저온 냉동기(110)로 냉매가스를 공급하는 방법은 모터(113)의 제어 외에 기술분야에 알려진 다른 방법도 가능하다. The controller 150 may supply the refrigerant gas from the compressor 140 by controlling the motor 113 of the cryogenic refrigerator 110 to supply the refrigerant gas only to the cryogenic refrigerator 110 having the ticket T. To be. When the motor 113 rotates, the reciprocator 115 linearly moves, and refrigerant gas may be supplied from the compressor 140 into the cryogenic freezer 110 through the inlet valve 116 interlocked with the rotation of the motor 113. have. The method of supplying the refrigerant gas to the cryogenic refrigerator 110 may be other methods known in the art in addition to the control of the motor 113.

부하 연결 전인 도 4a에서, 3대의 극저온 냉동기(110)는 티켓(T)를 모두 보유하고 있어, 압축기(140)로부터 냉매가스를 공급받고 있다. 이때, 극저온 냉동기(110)의 온도는 293K이고, 모터의 회전수는 최고 가동 한계인 90RPM으로 가동되고 있다. 부하 연결 전에는 하나의 압축기(140)로 3대의 극저온 냉동기(110)로 냉매가스를 공급하는 것이 가능하다. In FIG. 4A, before the load connection, the three cryogenic refrigerators 110 have all the tickets T and are supplied with the refrigerant gas from the compressor 140. At this time, the temperature of the cryogenic refrigerator 110 is 293K, and the rotation speed of the motor is operated at 90 RPM, which is the maximum operation limit. Before the load connection, it is possible to supply the refrigerant gas to three cryogenic refrigerators 110 with one compressor 140.

도 4b를 참조하면, 왼쪽의 극저온 냉동기(110)에서 왕복기의 왕복에 의한 열전달로 극저온 냉동기(110)(또는 금속 냉각판(120))가 제1 온도, 예를 들어 100K에 도달하면 보유한 티켓(T)을 제어부(150)로 반환한다. Referring to FIG. 4B, a ticket held when the cryogenic freezer 110 (or the metal cold plate 120) reaches a first temperature, for example, 100K, by heat transfer by reciprocation of the reciprocator in the cryogenic freezer 110 on the left side. (T) is returned to the controller 150.

극저온 냉동기(110)가 티켓(T)을 반환하면, 제어부(150)는 티켓(T)을 반환한 극저온 냉동기(110)로는 냉매가스가 공급되지 않는다. 이때, 제어부(150)는 사용가능 티켓 1장과, 보유 티켓 1장을 갖고 있다. 여기서, 사용가능 티켓은 실제로 극저온 냉동기(110)로 티켓(T)을 부여하여 냉매가스를 공급할 수 있는 티켓을 말하고, 보유 티켓은 제어부(150)가 보유하고 있는 전체 티켓(T)의 수를 말한다. When the cryogenic freezer 110 returns the ticket T, the controller 150 does not supply the refrigerant gas to the cryogenic freezer 110 that returned the ticket T. At this time, the control unit 150 has one usable ticket and one holding ticket. Here, the usable ticket actually refers to the ticket that can supply the refrigerant T to the cryogenic freezer 110 to supply the refrigerant gas, and the reserved ticket refers to the total number of tickets T held by the controller 150. .

도 4c를 참조하면, 가운데의 극저온 냉동기(110)가 제1 온도에 도달하여 보유한 티켓(T)을 제어부(150)로 반환하고, 티켓(T)을 반환한 극저온 냉동기(110)는 냉매가스를 공급받지 않는다. 이때, 제어부(150)는 사용가능 티켓 2장과, 보유 티켓 2장을 갖고 있다. Referring to FIG. 4C, the cryogenic refrigerator 110 at the center reaches the first temperature and returns the ticket T held to the first temperature to the controller 150, and the cryogenic refrigerator 110 returning the ticket T returns the refrigerant gas. Not supplied At this time, the control unit 150 has two usable tickets and two holding tickets.

도 4d를 참조하면, 오른쪽의 극저온 냉동기(110)가 제1 온도에 도달하여 보유한 티켓(T)을 제어부(150)로 반환하고, 티켓(T)을 반환한 극저온 냉동기(110)는 냉매가스를 공급받지 않는다. 이때, 제어부(150)는 사용가능 티켓 2장과, 보유 티켓 3장을 갖고 있다. 여기서, 보유 티켓보다 사용가능 티켓이 한 장 적은 이유는 보유 티켓을 모두 사용할 경우, 부하 상태에서 하나의 압축기(140)로 3대의 극저온 냉동기(110)를 효율적으로 제어하기 어렵기 때문이다. Referring to FIG. 4D, the cryogenic refrigerator 110 of the right side reaches the first temperature and returns the ticket T held to the first temperature to the controller 150, and the cryogenic refrigerator 110 returning the ticket T returns the refrigerant gas. Not supplied At this time, the control unit 150 has two usable tickets and three holding tickets. Here, the reason why there are fewer usable tickets than the reserved ticket is that when all the reserved tickets are used, it is difficult to efficiently control three cryogenic refrigerators 110 with one compressor 140 under load.

도 4e를 참조하면, 티켓(T)을 반환한 왼쪽의 극저온 냉동기(110)는 냉매가스를 공급받지 않으므로 시간이 지남에 따라 온도가 올라가게 된다. 극저온 냉동기(110)가 제1 온도보다 높은 제2 온도, 예를 들어 110K에 도달하면서 제어부(150)로 티켓(T)을 요청한다. 도 4e는 워터펌프를 부하에 연결한 상태를 나타낸다. Referring to FIG. 4E, since the cryogenic freezer 110 on the left side returning the ticket T does not receive the refrigerant gas, the temperature rises over time. The cryogenic refrigerator 110 requests the ticket T to the controller 150 while reaching the second temperature higher than the first temperature, for example, 110K. 4E illustrates a state in which a water pump is connected to a load.

도 4f를 참조하면, 제어부(150)는 티켓(T)을 요청한 왼쪽의 극저온 냉동기(110)로 티켓(T)을 부여하여, 극저온 냉동기(110)가 압축기(140)로부터 냉매가스를 공급받게 한다. 그에 따라, 제어부(150)는 사용가능 티켓(T)에서 한 장을 부여하여 사용가능 티켓 1장과, 보유 티켓 2장을 갖게 된다. Referring to FIG. 4F, the controller 150 grants the ticket T to the cryogenic freezer 110 on the left requesting the ticket T so that the cryogenic freezer 110 receives the refrigerant gas from the compressor 140. . Accordingly, the controller 150 grants one piece from the usable ticket T to have one usable ticket and two reserved tickets.

도 4g를 참조하면, 티켓(T)을 반환한 가운데의 극저온 냉동기(110)는 냉매가스를 공급받지 않으므로, 시간이 지남에 따라 110K에 도달하면서 제어부(150)로 티켓(T)을 요청한다. Referring to FIG. 4G, since the cryogenic freezer 110 in the middle of returning the ticket T does not receive the refrigerant gas, it requests the ticket T to the controller 150 while reaching 110K as time passes.

도 4h를 참조하면, 제어부(150)는 티켓(T)을 요청한 가운데의 극저온 냉동기(110)로 티켓(T)을 부여하여, 극저온 냉동기(110)가 압축기(140)로부터 냉매가스를 공급받게 한다. 그에 따라, 제어부(150)는 사용가능 티켓이 없고, 보유 티켓 1장을 갖게 된다. 보유 티켓이 1장 있지만 사용가능 티켓이 없는 이유는, 1장 남은 보유 티켓을 사용하여 3대의 극저온 냉동기(110)로 모두 냉매가스를 공급할 경우, 3대의 극저온 냉동기(110)의 온도를 효율적으로 제어하기 어렵기 때문에, 여유분으로 1장을 사용하지 않고 보유하는 것이다. Referring to FIG. 4H, the controller 150 grants the ticket T to the cryogenic freezer 110 in the middle of requesting the ticket T, such that the cryogenic freezer 110 receives the refrigerant gas from the compressor 140. . Accordingly, the controller 150 has no usable ticket and has one reserved ticket. The reason why there is one reserved ticket but no usable ticket is that when the refrigerant gas is supplied to all three cryogenic freezers 110 using one remaining reserved ticket, the temperature of the three cryogenic freezers 110 is efficiently controlled. As it is hard to do, we hold without using one piece for spare.

도 4i를 참조하면, 티켓(T)을 반환한 오른쪽의 극저온 냉동기(110)는 냉매가스를 공급받지 않으므로, 시간이 지남에 따라 제2 온도인 110K에 도달하면서 제어부(150)로 티켓(T)을 요청한다. Referring to FIG. 4I, since the cryogenic freezer 110 on the right side that returns the ticket T does not receive the refrigerant gas, the ticket T reaches the control unit 150 while reaching the second temperature 110K as time passes. Ask.

도 4j를 참조하면, 제어부(150)는 보유 티켓(또는 제어부(150)로 반환된 티켓)이 소정 수, 예를 들어, 1 이하이면, 요청이 들어온 극저온 냉동기(110)로 티켓을 부여하지 않고 대기하도록 한다. Referring to FIG. 4J, if the holding ticket (or the ticket returned to the controller 150) is a predetermined number, for example, 1 or less, the controller 150 does not grant the ticket to the cryogenic freezer 110 in which the request is received. Wait for it.

이때, 제어부(150)는 티켓(T)을 보유한 다른 극저온 냉동기(110), 즉 왼쪽 및 가운데의 극저온 냉동기(110)의 모터의 회전수를 원래의 RPM에서 제1 RPM으로, 예를 들어, 72에서 76으로 높이도록 제어한다. 다른 극저온 냉동기(110)의 모터의 회전수를 높임으로써, 다른 극저온 냉동기(110)는 더 많은 냉매가스를 공급받으면서 빨리 제1 온도인 100K에 도달하여 티켓(T)을 반환할 수 있게 된다. At this time, the control unit 150 may rotate the rotational speed of the motor of the other cryogenic freezer 110 having the ticket T, that is, the cryogenic freezer 110 on the left and the center, from the original RPM to the first RPM, for example, 72. To increase to 76. By increasing the rotation speed of the motor of the other cryogenic refrigerator 110, the other cryogenic refrigerator 110 may return the ticket T by quickly reaching the first temperature 100K while receiving more refrigerant gas.

도 4k를 참조하면, 먼저 100K에 도달한 좌측의 극저온 냉동기(110)는 티켓(T)을 제어부(150)로 반환하고, 그에 따라 제어부(150)는 사용가능 티켓 1장과, 보유 티켓 2장을 갖게 되고, 보유하고 있는 티켓(T)이 소정 수인 1을 초과하게 된다. Referring to FIG. 4K, the cryogenic freezer 110 on the left side that reaches 100K first returns the ticket T to the controller 150, so that the controller 150 can use one ticket and two holding tickets. The number of tickets T held is more than one, which is a predetermined number.

도 4l을 참조하면, 제어부(150)는 요청이 들어온 오른쪽의 극저온 냉동기(110)로 티켓(T)을 부여하여 극저온 냉동기(110)가 냉매가스를 공급받도록 한다. 이때, 제어부(150)는 오른쪽의 극저온 냉동기(110)의 모터의 RPM을 최고 한도인 90으로 제어하여 높아진 온도가 신속히 낮아질 수 있게 한다. Referring to FIG. 4L, the controller 150 grants the ticket T to the cryogenic freezer 110 on the right side in which the request is received so that the cryogenic freezer 110 receives the refrigerant gas. At this time, the controller 150 controls the RPM of the motor of the cryogenic freezer 110 on the right to the maximum limit of 90 so that the elevated temperature can be quickly lowered.

본 실시예의 워터펌프의 제어 방법에 따르면, 제어부(150)가 보유하고 있는 티켓(T)이 소정 수를 초과할 경우에만 극저온 냉동기(110)로 티켓(T)을 부여하여 냉매가스를 공급함으로써, 하나의 압축기로 3대 이상의 극저온 냉동기의 온도를 효율적으로 제어할 수 있다. According to the control method of the water pump of the present embodiment, by supplying the refrigerant T by supplying the ticket T to the cryogenic refrigerator 110 only when the ticket T held by the controller 150 exceeds a predetermined number, One compressor can efficiently control the temperature of three or more cryogenic freezers.

이하에서는, 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 사용가능 티켓(T)이 없을 때 극저온 냉동기(110)의 모터의 회전수 제어 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of controlling the rotation speed of the motor of the cryogenic refrigerator 110 when there is no usable ticket T will be described with reference to FIGS. 5A to 5E.

도 5a를 참조하면, 제어부(150)는 사용가능 티켓 1장과, 보유 티켓 2장을 갖고 있고, 좌측의 극저온 냉동기(110)의 모터를 72 RPM으로 제어하고 있다. Referring to FIG. 5A, the control unit 150 has one usable ticket and two holding tickets, and controls the motor of the cryogenic freezer 110 on the left side at 72 RPM.

도 5b를 참조하면, 제어부(150)는 사용가능 티켓 1장을 가운데 극저온 냉동기(110)로 부여하여, 사용가능 티켓 0장과, 보유 티켓 1장을 갖고 있다. 이때, 오른쪽의 극저온 냉동기(110)에서 티켓(T) 요청이 들어오지만, 제어부(150)는 사용가능 티켓이 없어 오른쪽의 극저온 냉동기(110)는 대기하게 된다. Referring to FIG. 5B, the controller 150 assigns one usable ticket to the cryogenic freezer 110 in the middle, and has 0 usable tickets and 1 reserved ticket. At this time, the ticket (T) request is received from the cryogenic freezer 110 on the right, but the control unit 150 does not have a ticket available, the cryogenic freezer 110 on the right will wait.

이 경우, 제어부(150)는 대기하고 있는 오른쪽의 극저온 냉동기(110)로 티켓(T)을 빨리 부여할 수 있도록, 다른 극저온 냉동기(110)의 모터 회전수를 원래 RPM에서 제1 RPM, 예를 들어 72에서 76으로 증가시키도록 제어한다. In this case, the controller 150 sets the motor rotational speed of the other cryogenic refrigerator 110 at a first RPM, for example, in order to quickly give the ticket T to the cryogenic refrigerator 110 on the right side. For example, it controls to increase from 72 to 76.

도 5c를 참조하면, 티켓(T) 요청이 들어온 오른쪽의 극저온 냉동기(110)의 온도가 제3 온도, 예를 들어 115K에 도달하면 다른 극저온 냉동기(110)의 모터 회전수를 제1 RPM보다 큰 제2 RPM, 예를 들어 90으로 증가시키도록 제어한다. 그에 따라, 다른 극저온 냉동기(110)의 온도가 더 빨리 낮아져서 티켓(T)을 반환하게 하여, 오른쪽의 극저온 냉동기(110)로 티켓(T)을 부여할 수 있게 한다. Referring to FIG. 5C, when the temperature of the cryogenic freezer 110 on the right side at which the ticket T request is reached reaches a third temperature, for example, 115K, the motor speed of the other cryogenic freezer 110 is greater than the first RPM. Control to increase to a second RPM, for example 90. Accordingly, the temperature of the other cryogenic freezer 110 is lowered faster to return the ticket T, thereby allowing the ticket T to be given to the cryogenic freezer 110 on the right side.

도 5d를 참조하면, 왼쪽의 극저온 냉동기(110)가 제1 온도인 100K에 도달하여 티켓(T)을 제어부(150)로 반환하면, 제어부(150)는 사용가능 티켓 1장과, 보유 티켓 2장을 갖게 된다. Referring to FIG. 5D, when the cryogenic freezer 110 on the left reaches the first temperature 100K and returns the ticket T to the controller 150, the controller 150 may use one ticket and a holding ticket 2. You have a chapter.

도 5e를 참조하면, 제어부(150)가 보유하고 있는 티켓(T)이 소정 수인, 1을 초과하면, 제어부(150)는 요청이 들어온 오른쪽의 극저온 냉동기(110)로 티켓(T)을 부여하여 압축기(140)가 냉매가스를 공급할 수 있게 한다. 이때, 제어부(150)는 오른쪽의 극저온 냉동기(110)의 모터의 회전수를 최고 한도인 90RPM으로 제어하여 온도가 빨리 낮아질 수 있게 한다. Referring to FIG. 5E, when the number of tickets T held by the controller 150 exceeds a predetermined number, 1, the controller 150 grants the ticket T to the cryogenic freezer 110 on the right side in which the request is received. The compressor 140 may supply the refrigerant gas. At this time, the controller 150 controls the rotation speed of the motor of the cryogenic freezer 110 on the right side to 90 RPM, which is the maximum limit, so that the temperature can be lowered quickly.

본 실시예의 워터펌프의 제어 방법에 따르면, 제어부(150)가 보유하고 있는 티켓(T)이 소정 수 이하일 때, 어느 하나의 극저온 냉동기(110)로부터 티켓(T) 요청이 있을 경우, 다른 극저온 냉동기(110)의 모터의 회전수를 높이도록 제어한다. 그에 따라, 다른 극저온 냉동기(110)의 온도를 빨리 낮아지게 함으로써, 요청이 들어온 극저온 냉동기(110)로 빨리 티켓(T)을 부여할 수 있게 된다. According to the control method of the water pump of the present embodiment, when there is a ticket T request from any one cryogenic freezer 110 when the number of tickets T held by the controller 150 is less than or equal to a predetermined number, the other cryogenic freezer Control to increase the rotational speed of the motor (110). Accordingly, by quickly lowering the temperature of the other cryogenic freezer 110, it is possible to quickly give the ticket T to the cryogenic freezer 110 that the request came in.

이러한 제어 방법에 의해, 하나의 압축기로 3대 이상의 극저온 냉동기의 온도를 효율적으로 제어할 수 있다. By such a control method, the temperature of three or more cryogenic refrigerators can be efficiently controlled by one compressor.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be practiced in various ways without departing from the technical spirit of the present invention. will be.

110 : 극저온 냉동기
111 : 1단측 아답타
112 : 냉동기 본체
113 : 모터
115 : 왕복기
116 : 유입 밸브
117 : 유출 밸브
120 : 금속 냉각판
130 : 호스
140 : 압축기
150 : 제어부
T : 티켓
110: cryogenic freezer
111: 1-stage adapter
112: freezer body
113: motor
115: shuttle
116: inlet valve
117: outlet valve
120: metal cold plate
130: hose
140: compressor
150: control unit
T: Ticket

Claims (4)

하나의 압축기로 3대 이상의 극저온 냉동기로 고압의 냉매가스를 공급하기 위한 크라이오제닉 워터펌프의 제어 방법에 있어서,
상기 워터펌프는 냉매가스를 팽창시켜 극저온을 형성하기 위한 복수의 극저온 냉동기와, 복수의 상기 극저온 냉동기와 각각 연결되어 상기 극저온 냉동기로 고압의 냉매가스를 공급하는 하나의 압축기와, 상기 극저온 냉동기 및 상기 압축기를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 극저온 냉동기가 상기 압축기로부터 냉매가스를 공급받을 수 있는 티켓을 보유하도록 하는 단계;
상기 제어부가 티켓을 보유한 상기 극저온 냉동기만 상기 압축기로부터 냉매가스를 공급받을 수 있도록 하는 단계;
상기 극저온 냉동기가 제1 온도에 도달하면 보유한 티켓을 상기 제어부로 반환하는 단계;
상기 극저온 냉동기가 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도에 도달하면 상기 제어부로 티켓을 요청하는 단계;
상기 제어부는 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하여 상기 극저온 냉동기가 냉매가스를 공급받을 수 있도록 하는 단계;
를 포함하는 크라이오제닉 워터펌프의 제어 방법.
In a control method of a cryogenic water pump for supplying a high-pressure refrigerant gas to three or more cryogenic freezers with one compressor,
The water pump includes a plurality of cryogenic freezers for expanding the refrigerant gas to form cryogenic temperature, one compressor connected to each of the plurality of cryogenic freezers and supplying a high-pressure refrigerant gas to the cryogenic freezer, the cryogenic freezer and the A control unit for controlling the compressor,
Allowing the cryogenic freezer to hold a ticket for receiving refrigerant gas from the compressor;
Allowing the control unit to receive the refrigerant gas from the compressor only the cryogenic refrigerator having the ticket;
Returning the reserved ticket to the controller when the cryogenic freezer reaches the first temperature;
Requesting a ticket from the controller when the cryogenic freezer reaches a second temperature higher than the first temperature;
The control unit granting a ticket to the cryogenic freezer having a request to allow the cryogenic freezer to receive refrigerant gas;
Control method of the cryogenic water pump comprising a.
제1항에 있어서,
어느 하나의 상기 극저온 냉동기로부터 티켓 요청이 들어온 경우, 상기 제어부로 반환된 티켓이 소정 수 이하이면, 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하지 않는 단계;
다른 상기 극저온 냉동기가 상기 제1 온도에 도달하여 티켓을 상기 제어부로 반환함으로써, 상기 제어부가 보유하고 있는 티켓이 상기 소정 수를 초과하면, 상기 제어부는 상기 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하여 상기 극저온 냉동기가 냉매가스를 공급받을 수 있도록 하는 단계;
를 포함하는 크라이오제닉 워터펌프의 제어 방법.
The method of claim 1,
When a ticket request is received from any one of the cryogenic freezers, if a ticket returned to the controller is less than or equal to a predetermined number, not granting a ticket to the cryogenic freezer having the request;
When the cryogenic freezer reaches the first temperature and returns the ticket to the controller, when the ticket held by the controller exceeds the predetermined number, the controller grants a ticket to the cryogenic freezer in which the request is received. Allowing the cryogenic freezer to receive a refrigerant gas;
Control method of the cryogenic water pump comprising a.
제1항에 있어서,
어느 하나의 상기 극저온 냉동기로부터 티켓 요청이 들어온 경우, 상기 제어부가 보유하고 있는 티켓이 소정 수 이하이면, 해당하는 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하지 않는 단계;
상기 제어부가 다른 상기 극저온 냉동기의 모터 회전수를 제1 RPM으로 증가시키도록 제어하는 단계;
상기 다른 상기 극저온 냉동기가 상기 제1 온도에 도달하여 티켓을 상기 제어부로 반환함으로써, 상기 제어부가 보유하고 있는 티켓이 상기 소정 수를 초과하면, 상기 제어부는 상기 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하여 상기 극저온 냉동기가 냉매가스를 공급받을 수 있도록 하는 단계;
를 포함하는 크라이오제닉 워터펌프의 제어 방법.
The method of claim 1,
When a ticket request is received from any one of the cryogenic freezers, if a ticket held by the controller is less than or equal to a predetermined number, not granting a ticket to the corresponding cryogenic freezer;
Controlling the controller to increase the motor speed of the other cryogenic refrigerator to a first RPM;
When the other cryogenic freezer reaches the first temperature and returns a ticket to the controller, when the ticket held by the controller exceeds the predetermined number, the controller grants a ticket to the cryogenic freezer in which the request is received. To allow the cryogenic freezer to receive the refrigerant gas;
Control method of the cryogenic water pump comprising a.
제1항에 있어서,
어느 하나의 상기 극저온 냉동기로부터 티켓 요청이 들어온 경우, 상기 제어부가 보유하고 있는 티켓이 소정 수 이하이면, 해당하는 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하지 않는 단계;
상기 제어부가 다른 상기 극저온 냉동기의 모터 회전수를 제1 RPM으로 증가시키도록 제어하는 단계;
상기 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기의 온도가 상기 제2 온도보다 높은 제3 온도에 도달하면, 상기 다른 상기 극저온 냉동기의 모터 회전수를 상기 제1 RPM보다 큰 제2 RPM으로 증가시키도록 제어하는 단계;
상기 다른 상기 극저온 냉동기가 상기 제1 온도에 도달하여 티켓을 상기 제어부로 반환함으로써, 상기 제어부가 보유하고 있는 티켓이 상기 소정 수를 초과하면, 상기 제어부는 상기 요청이 들어온 상기 극저온 냉동기로 티켓을 부여하여 상기 극저온 냉동기가 냉매가스를 공급받을 수 있도록 하는 단계;
를 포함하는 크라이오제닉 워터펌프의 제어 방법.
The method of claim 1,
When a ticket request is received from any one of the cryogenic freezers, if a ticket held by the controller is less than or equal to a predetermined number, not granting a ticket to the corresponding cryogenic freezer;
Controlling the controller to increase the motor speed of the other cryogenic refrigerator to a first RPM;
If the temperature of the cryogenic freezer having the request reaches a third temperature higher than the second temperature, controlling to increase the motor speed of the other cryogenic freezer to a second RPM greater than the first RPM;
When the other cryogenic freezer reaches the first temperature and returns a ticket to the controller, when the ticket held by the controller exceeds the predetermined number, the controller grants a ticket to the cryogenic freezer in which the request is received. To allow the cryogenic freezer to receive the refrigerant gas;
Control method of the cryogenic water pump comprising a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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