KR102567685B1 - 크라이오 펌프 시스템 - Google Patents
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Abstract
크라이오 펌프 및 상기 크라이오 펌프로 고압의 헬륨 냉매를 공급하는 압축기를 포함하는 크라이오 펌프 시스템은 크라이오 펌프의 1단 스테이지부 및 2단 스테이지부 중 상기 2단 스테이지부의 온도를 측정하는 온도 측정부, 상기 2단 스테이지부의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링하는 모니터링부 및 상기 2단 스테이지부의 온도가 상기 기설정된 2단 기준 온도의 도달 시마다 상기 압축기의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 크라이오 펌프 시스템에 관한 것이다.
초저온 냉각은 반도체 제조 및 테스트 분야 등과 같은 산업분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 여기서, 초저온은 -200℃이하의 온도를 의미할 수 있으며, 초저온을 획득하기 위한 냉각 과정은 압축기, 응축기, 팽창기 및 증발기를 포함하는 것이 통상적이며, 증발기에서 냉매가 증발되어 초저온 환경이 조성되게 된다.
이러한 초저온 환경을 조성하는 기술과 관련하여, 선행기술인 한국공개특허 제2020-0079062호는 초저온 냉동고를 개시하고 있다.
초저온 환경을 조성하기 위해서 고진공 크라이오 펌프용 냉동기인 GM(Gifford0McMahon) 냉동기가 주로 이용되며, 이러한 크라이오 펌프용 냉동기는 크라이오 펌프의 온도가 초기에 상온에서 20K까지 낮아지는 경우, 압축기의 운전 주파수가 최대 운전 주파수인 60Hz로 계속 동작하며, 이로 인해 많은 전력이 소비된다는 특징을 갖는다.
크라이오 펌프의 1단 스테이지부 및 2단 스테이지부 중 2단 스테이지부의 온도를 측정하고, 2단 스테이지부의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링하는 크라이오 펌프 시스템을 제공하고자 한다.
2단 스테이지부의 온도가 기설정된 2단 기준 온도의 도달시마다 압축기의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 크라이오 펌프 시스템을 제공하고자 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 크라이오 펌프 및 상기 크라이오 펌프로 고압의 헬륨 냉매를 공급하는 압축기를 포함하는 크라이오 펌프 시스템에 있어서, 크라이오 펌프의 1단 스테이지부 및 2단 스테이지부 중 상기 2단 스테이지부의 온도를 측정하는 온도 측정부, 상기 2단 스테이지부의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링하는 모니터링부 및 상기 2단 스테이지부의 온도가 상기 기설정된 2단 기준 온도의 도달 시마다 상기 압축기의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 제어부를 포함하는 크라이오 펌프 시스템을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 압축기의 초기 운전 주파수는 40 Hz 내지 45 Hz이고, 상기 제어부는 상기 압축기의 운전 주파수를 50 Hz 내지 60 Hz까지 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 기설정된 2단 기준 온도의 도달 시마다 상기 압축기의 운전 주파수를 5 Hz 내지 10 Hz 만큼 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기설정된 2단 기준 온도는 17K 이상 20K 이하일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 압축기가 60 Hz의 운전 주파수로 동작하는 도중에 상기 기설정된 2단 기준 온도를 초과한 후 재생 공정을 수행할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 크라이오 펌프의 1단 스테이지부 및 2단 스테이지부 중 2단 스테이지부의 온도를 측정하고, 2단 스테이지부의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링하는 크라이오 펌프 시스템을 제공할 수 있다.
2단 스테이지부의 온도가 기설정된 2단 기준 온도의 도달시마다 압축기의 운전 주파수를 단계적으로 증가시킴으로써, 크라이오 펌프의 전력을 저감시킬 수 있는 크라이오 펌프 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명은 냉각 공정의 초기부터 압축기의 운전 주파수를 최대 운전 주파수로 동작하지 않도록 하고, 사용 시간 또는 가스 응축량 증가에 의해 증가하는 온도를 점진적으로 압축기의 운전 주파수를 증가시켜 전력을 저감시킬 수 있도록 하는 크라이오 펌프 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명은 압축기의 초기 운전 주파수를 낮게 설정하여 압축기를 동작시킴으로써, 전력을 저감시킬 수 있도록 하는 크라이오 펌프 시스템을 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 크라이오 펌프 시스템을 도시한 예시적인 도면이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 주파수의 변화에 따른 냉각 용량 및 냉각 효율을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크라이오 펌프 시스템에서 압축기의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 방법의 순서도이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 주파수의 변화에 따른 냉각 용량 및 냉각 효율을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크라이오 펌프 시스템에서 압축기의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 크라이오 펌프 시스템을 도시한 예시적인 도면이다. 도 1a는 크라이오 펌프 시스템(1)을 도시한 것으로, 크라이오 펌프 시스템(1)은 압축기(100), 헬륨 공급라인(101), 헬륨 회수라인(102), 크라이오 펌프(110), 온도 측정부(120), 모니터링부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.
압축기(100)는 헬륨 냉매를 고압으로 압축하고, 압축된 고압의 헬륨 냉매를 크라이오 펌프(110)로 공급하도록 할 수 있다.
헬륨 공급라인(101)은 압축기(100)로부터 압축된 헬륨 냉매를 크라이오 펌프(110)로 공급할 수 있다.
압축기(100)는 크라이오 펌프(110)로부터 크라이오 펌프(110)에 의해 고압에서 상태 변환된 저압의 헬륨 냉매를 회수하고, 저압의 헬륨 냉매를 고압의 헬륨 냉매로 재압축시킬 수 있다.
헬륨 회수라인(102)은 크라이오 펌프(110)로부터 저압의 헬륨 냉매를 압축기(100)로 회수할 수 있다.
일반적으로 압축기(100)의 운전 주파수가 높을수록 크라이오 펌프(110)의 냉동 능력이 향상되고, 압축기(100)의 운전 주파수가 낮을수록 크라이오 펌프(110)의 냉동 능력이 저하된다는 특징을 갖는다.
도 1b를 참조하면, 크라이오 펌프(110)는 냉동기(111)를 구비하고, 냉동기(111)를 이용하여 극저온 환경을 조성할 수 있다. 이 때, 크라이오 펌프(110)는 극저온 환경을 조성하기 위해 압축기(100)로부터 고압으로 압축된 헬륨 냉매를 헬륨 공급라인(101)을 통해 공급받을 수 있다. 크라이오 펌프는 1단 스테이지부(112) 및 2단 스테이지부(113)를 포함할 수 있다.
냉각 공정에서 냉동기(111)를 이용하여 1단 스테이지부(112) 및 2단 스테이지부(113)가 실린더 내를 왕복 운동하면서 내부의 헬륨(He) 냉매를 팽창시키도록 하는 냉각 원리를 이용하여 초저온 환경을 조성할 수 있다. 여기서, 크라이오 펌프(110)에 의해 초저온 환경을 조성하기 위해 이용된 고압의 헬륨 냉매는 저압 상태로 상태가 변환될 수 있다.
온도 측정부(120)는 크라이오 펌프(110)의 1단 스테이지부(112) 및 2단 스테이지부(113) 중 2단 스테이지부(113)의 온도를 측정할 수 있다.
모니터링부(130)는 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링할 수 있다. 여기서, 기설정된 2단 기준 온도는 17K 이상 20K 이하일 수 있다.
예를 들어, 모니터링부(130)는 압축기(100)가 초기 운전 주파수인 40Hz 내지 45Hz로 동작하는 경우, 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도인 17K 이상 20K 이하인지 여부를 모니터링할 수 있다.
재생 공정 이후, 크라이오 펌프(110)가 다시 동작하기 시작할 때 가장 낮은 온도로 유지되고, 이후 가스가 내부에 응축될수록 2단 스테이지부(113)의 온도가 서서히 증가하는 현상이 발생되는 특징을 갖는다.
예를 들어, 공정 가스를 사용하거나, 진공 유지 시간이 길어지면서, 1단 스테이지부(112)의 흡착판(115, 배플, Baffle) 또는 2단부 스테이지부(113)의 흡착판(114, 어레이, Array)에 얼음이 두꺼워짐에 따라 2단 스테이지부(113)의 온도가 상승하므로, 모니터링부(130)는 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링할 수 있다.
제어부(140)는 냉각 공정에서 압축기(100)의 초기 운전 주파수에 기초하여 압축기(100)를 동작시킬 수 있다. 여기서, 압축기(100)의 초기 운전 주파수는 40Hz 내지 45Hz일 수 있다.
이는, 제어부(140)가 압축기(100)의 초기 운전 주파수를 40Hz 내지 45Hz로 설정함으로써, 종래와 같이 압축기(100)의 초기 운전 주파수를 최고 운전 주파수로 사용하지 않아 전력을 저감시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
제어부(140)는 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도의 도달 시마다 크라이오 펌프(110)로 압축기(100)의 운전 주파수를 단계적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 기설정된 2단 기준 온도의 도달 시마다 압축기(100)의 운전 주파수를 5 Hz 내지 10 Hz 만큼 증가시킴으로써, 압축기(100)의 운전 주파수를 50Hz 내지 60Hz까지 증가시킬 수 있다.
제어부(140)는 압축기(100)가 최대 운전 주파수인 60 Hz의 운전 주파수로 동작하는 도중에 기설정된 2단 기준 온도를 초과한 후 재생 공정을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(140)는 재생 공정 이후, 압축기(100)를 초기 운전 주파수인 40Hz로 동작시킨다고 가정하자. 이후, 제어부(140)는 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 1회 도달한 경우, 압축기(100)의 운전 주파수를 5Hz 만큼 증가된 45Hz로 증가시킬 수 있다. 이후, 제어부(140)는 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 2회 도달한 경우, 압축기(100)의 운전 주파수를 5Hz 만큼 증가된 50Hz로 증가시킬 수 있다. 이후, 제어부(140)는 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 3회 도달한 경우, 압축기(100)의 운전 주파수를 5Hz 만큼 증가된 55Hz로 증가시킬 수 있다. 이후, 제어부(140)는 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 4회 도달한 경우, 압축기(100)의 운전 주파수를 5Hz 만큼 증가된 60Hz로 증가시킬 수 있다. 이 때, 압축기(100)의 운전 주파수가 5Hz씩 증가된 경우, 2단 스테이지부(113)의 냉각 능력이 향상됨에 따라, 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에서 약간 하강하게 되는 효과를 얻을 수 있다.
이후, 제어부(140)는 압축기(100)의 운전 주파수가 최대 운전 주파수인 60Hz에 도달한 이후, 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 5회 도달한 경우, 재생 주기에 도달한 것으로 판단하여 재생 공정을 수행하도록 할 수 있다.
이를 통해, 제어부(140)는 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 도달시마다, 압축기(100)의 운전 주파수를 단계적으로 증가시킴으로써, 2단 스테이지부(113)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도로 유지되도록 할 수 있다.
또한, 압축기(100)가 최대 운전 주파수에 도달하기 전에 공정 가스 사용 시간과 양이 PM(Preventive Maintenance) 주기에 도달한 경우, 냉각 공정 내내 압축기(100)의 운전 주파수를 60Hz 이하로 사용 가능하게 됨에 따라, 크라이오 펌프 시스템(1)의 전력을 더욱 저감시킬 수 있다는 장점을 제공할 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 운전 주파수의 변화에 따른 1단 스테이지부 및 2단 스테이지부의 냉각 용량 및 냉각 효율을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 2a는 압축기(100)의 운전 주파수의 증가에 따른 1단 스테이지부(112) 및 2단 스테이지부(113)의 냉각 용량 및 전력에 대한 표를 도시한 것이다. 도 2a의 표에서 가장 오른쪽 열은 냉각 공정 초기에 각 압축기 주파수로 설정할 때 최대 운전 주파수인 60Hz (203)에 비해 감소되는 소비전력 비율을 나타낸다.
도 2b는 압축기(100)의 모든 운전 주파수에 대한 1단 스테이지부(112) 및 2단 스테이지부(113)의 온도 및 냉각 용량을 도시한 것이다. 도 2b의 그래프에서 빨간 점은 크라이오 펌프의 냉각 용량을 측정하기 위해 1단부의 온도 77K, 2단부의 온도 20K를 나타내는 점이다.
도 2a를 참조하면, 냉각 공정 초기에 압축기(100)의 운전 주파수(200)를 40 Hz (201)로 설정하여 압축기(100)를 동작시킬 경우, 냉각 공정 초기에 최대 운전 주파수인 60Hz (203)로 설정하여 압축기(100)를 동작시키는 경우에 비해 소비전력을 약 27% 감소시키는 효과를 제공할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 압축기(100)의 운전 주파수를 40Hz (201)까지 낮춰도 1단 스테이지부(112)의 경우 80W 정도의 냉각 능력을 가지고, 2단 스테이지부(113)는 5W 이상의 냉각 능력을 가질 수 있음을 확인할 수 있다.
반대로, 압축기(100)의 운전 주파수(200)를 40Hz (201) 내지 60Hz (203)로 증가시킨 경우, 1단 스테이지부(112) 및 2단 스테이지부(113)의 온도가 증가됨에 따라 냉동 능력에 차이가 발생되며, 전력 소비 또한 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 2c는 알곤의 배기 속도 측정 결과 그래프를 도시한 것으로, 도 2a 및 도 2c를 참조하면, 압력(230)에 대한 펌핑 속도(240)의 경우, 압축기(100)를 40Hz(201)의 운전 주파수로 동작시켰을 때의 펌핑 속도, 압축기(100)를 50Hz(202)의 운전 주파수로 동작시켰을 때의 펌핑 속도, 압축기(100)를 60Hz(203)의 운전 주파수로 동작시켰을 때의 펌핑 속도를 비교하면, 압축기(100)의 운전 주파수를 40Hz(201), 50Hz(202), 60Hz(203)로 동작시켰을 때, 알곤 배기 속도의 변화는 3% 이내로 거의 변화가 없는 것을 확인할 수 있다.
이를 통해, 압축기(100)의 운전 주파수는 배기속도에 영향을 주지 않는다는 것을 확인할 수 있으며, 진공 유지 시, 압축기(100)의 초기 운전 주파수를 40Hz(201)로 동작시키더라도, 배기 속도에 영향을 주지 않아 전력 저감이 가능하다는 것을 알 수 있다.
도 2d는 압축기(100)의 운전 주파수(200) 증가에 따른 1단 스테이지부(112) 및 2단 스테이지부(113)의 냉각 용량 그래프를 도시한 것이다.
도 2d를 참조하면, 일반적으로 압축기(100)의 운전 주파수가 높을수록 냉동 능력이 좋고, 느릴수록 냉동능력이 나빠진다는 특징을 가지며, 압축기(100)의 운전 주파수(200)가 40Hz(a), 50Hz(b), 60Hz(c)로 각각 증가된 경우, 1단 스테이지부(112) 및 2단 스테이지부(113)의 냉각 용량이 점차 우측 상단으로 이동하여 냉각 능력이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
종래에는 냉각 공정에서, 압축기(100)의 운전 주파수를 60Hz로 동작시켰으며, 전력 저감을 위해 인버터를 활용하여 압축기의 운전 주파수를 일부 조절하였으나, 크라이오 펌프(110)의 냉동기(111)의 냉동 능력에 대한 실험 결과 수치가 존재하지 않아 전력 절감에 효과가 있는지에 대해서는 확인할 수 없었다.
본 발명은 압축기(100)가 초기 운전 주파수로부터 단계적으로 최대 운전 주파수로 동작하도록 함으로써, 전력 절감 효과를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크라이오 펌프 시스템에서 압축기의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 방법의 순서도이다. 도 3에 도시된 크라이오 펌프 시스템(1)에서 압축기(100)의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 방법은 도 1a 내지 도 2d에 도시된 실시예에 따라 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1a 내지 도 2d에 도시된 실시예에 따라 크라이오 펌프 시스템(1)에서 수행되는 압축기(100)의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 방법에도 적용된다.
단계 S310에서 크라이오 펌프 시스템(1)은 크라이오 펌프(110)의 1단 스테이지부(121) 및 2단 스테이지부(122) 중 2단 스테이지부(122)의 온도를 측정할 수 있다.
단계 S320에서 크라이오 펌프 시스템(1)은 2단 스테이지부(122)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링할 수 있다.
단계 S330에서 크라이오 펌프 시스템(1)은 2단 스테이지부(122)의 온도가 기설정된 2단 기준 온도의 도달 시마다 압축기(100)의 운전 주파수를 단계적으로 증가시킬 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S310 내지 S330는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.
도 1a 내지 도 3을 통해 설명된 크라이오 펌프 시스템에서 수행되는 압축기의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 또한, 도 1a 내지 도 3을 통해 설명된 크라이오 펌프 시스템에서 수행되는 압축기의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 크라이오 펌프 시스템
100: 압축기
101: 헬륨 공급 라인
102: 헬륨 회수 라인
110: 크라이오 펌프
111: 냉동기
112: 1단 스테이지부
113: 2단 스테이지부
120: 온도 측정부
130: 모니터링부
140: 제어부
100: 압축기
101: 헬륨 공급 라인
102: 헬륨 회수 라인
110: 크라이오 펌프
111: 냉동기
112: 1단 스테이지부
113: 2단 스테이지부
120: 온도 측정부
130: 모니터링부
140: 제어부
Claims (5)
- 크라이오 펌프 및 상기 크라이오 펌프로 고압의 헬륨 냉매를 공급하는 압축기를 포함하는 크라이오 펌프 시스템에 있어서,
크라이오 펌프의 1단 스테이지부 및 2단 스테이지부 중 상기 2단 스테이지부의 온도를 측정하는 온도 측정부;
상기 2단 스테이지부의 온도가 기설정된 2단 기준 온도에 도달하는지 여부를 모니터링하는 모니터링부; 및
상기 2단 스테이지부의 온도가 상기 기설정된 2단 기준 온도의 도달 시마다 상기 압축기의 운전 주파수를 단계적으로 증가시키는 제어부
를 포함하는, 크라이오 펌프 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 압축기의 초기 운전 주파수는 40 Hz 내지 45 Hz이고,
상기 제어부는 상기 압축기의 운전 주파수를 50 Hz 내지 60 Hz까지 증가시키는 것인, 크라이오 펌프 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 기설정된 2단 기준 온도의 도달 시마다 상기 압축기의 운전 주파수를 5 Hz 내지 10 Hz 만큼 증가시키는 것인, 크라이오 펌프 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기설정된 2단 기준 온도는 17K 이상 20K 이하인 것인, 크라이오 펌프 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 압축기가 60 Hz의 운전 주파수로 동작하는 도중에 상기 기설정된 2단 기준 온도를 초과한 후 재생 공정을 수행하는 것인, 크라이오 펌프 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020220121330A KR102567685B1 (ko) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | 크라이오 펌프 시스템 |
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