KR20190116263A - Compressor units and cryopump systems for cryogenic chillers - Google Patents

Compressor units and cryopump systems for cryogenic chillers

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KR20190116263A
KR20190116263A KR1020197020636A KR20197020636A KR20190116263A KR 20190116263 A KR20190116263 A KR 20190116263A KR 1020197020636 A KR1020197020636 A KR 1020197020636A KR 20197020636 A KR20197020636 A KR 20197020636A KR 20190116263 A KR20190116263 A KR 20190116263A
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KR
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KR1020197020636A
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토모히로 오가와
토시유키 기무라
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

압축기유닛은, 밸브지령신호에 따라 바이패스배관의 유량을 제어하는 유량제어밸브와 압축기인버터(170)와 압축기컨트롤러(168)를 구비한다. 운전주파수가 취할 수 있는 값의 범위가, 하한값으로부터 제1값까지의 제1 운전주파수구간 및 제2값으로부터 상한값까지의 제2 운전주파수구간으로 미리 한정되고, 제1값으로부터 제2값까지의 미사용주파수구간이 압축기구조부의 고유진동수를 포함한다. 압축기컨트롤러(168)는, 목표유량이 제1 토출유량과 제2 토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 인버터지령신호를 결정하고, 그 인버터지령신호에 따라 얻어지는 압축기본체의 토출유량으로부터 목표유량을 차감한 차분유량에 바이패스배관의 유량이 일치하도록 밸브지령신호를 결정한다.The compressor unit includes a flow control valve for controlling the flow rate of the bypass pipe in accordance with the valve command signal, the compressor inverter 170, and the compressor controller 168. The range of values that the driving frequency can take is limited in advance to the first operating frequency section from the lower limit value to the first value and the second operating frequency section from the second value to the upper limit value, and to the first value to the second value. The unused frequency range includes the natural frequency of the compressor structure. When the target flow rate is between the first discharge flow rate and the second discharge flow rate, the compressor controller 168 determines the inverter command signal so that the operation frequency is set to the second operation frequency section, and is obtained according to the inverter command signal. The valve command signal is determined so that the flow rate of the bypass pipe coincides with the differential flow rate obtained by subtracting the target flow rate from the discharge flow rate of the compressor main body.

Description

극저온냉동기를 위한 압축기유닛, 및 크라이오펌프시스템Compressor units and cryopump systems for cryogenic chillers

본 발명은, 극저온냉동기를 위한 압축기유닛, 및 크라이오펌프시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor unit for a cryogenic refrigerator, and a cryopump system.

종래부터, 인버터를 탑재하여 운전주파수를 가변으로 하는 이른바 인버터압축기에 있어서, 진동센서의 검출출력이 큰 경우에 압축기의 운전주파수를 변경하는 진동억제기술이 알려져 있다.Background Art Conventionally, in a so-called inverter compressor in which an inverter is mounted and the operating frequency is variable, a vibration suppressing technique for changing the operating frequency of the compressor when the detection output of the vibration sensor is large is known.

특허문헌 1:일본 공개특허공보 2001-317470호Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-317470

본 발명의 일 양태의 예시적인 목적 중 하나는, 극저온냉동기를 위한 인버터구동의 압축기유닛에 대하여 진동에 대처하는 간이한 수법을 제공하는 것에 있다.One exemplary object of one aspect of the present invention is to provide a simple method of coping with vibration for a compressor unit of an inverter drive for a cryogenic refrigerator.

본 발명의 일 양태에 의하면, 극저온냉동기를 위한 압축기유닛이 제공된다. 압축기유닛은, 극저온냉동기의 작동가스를 압축하여 토출하는 압축기본체와, 운전주파수가 가변이며 압축기본체를 동작시키는 압축기모터와, 압축기본체로부터 작동가스가 토출되도록 압축기본체에 접속된 고압배관과, 압축기본체로 작동가스가 흡입되도록 압축기본체에 접속된 저압배관과, 압축기본체를 우회하여 고압배관을 저압배관에 접속하는 바이패스배관과, 밸브지령신호에 따라 바이패스배관의 유량을 제어하도록 바이패스배관에 마련된 유량제어밸브를 포함하는 압축기구조부와, 인버터지령신호에 따라 압축기모터의 운전주파수를 제어하는 압축기인버터와, 압축기유닛으로부터 극저온냉동기에 작동가스가 목표유량으로 공급되도록 밸브지령신호 및 인버터지령신호를 결정하도록 구성된 압축기컨트롤러를 구비한다. 운전주파수가 취할 수 있는 값의 범위가, 제로보다 큰 하한값으로부터 제1값까지의 제1 운전주파수구간, 및 제2값으로부터 상한값까지의 제2 운전주파수구간으로 미리 한정되고, 제2값은 제1값보다 크다. 제1값 및 제2값은, 제1값으로부터 제2값까지의 미사용주파수구간이 압축기구조부의 적어도 일부분에 대한 적어도 하나의 고유진동수를 포함하도록 정해져 있다. 운전주파수의 하한값, 제1값, 제2값, 및 상한값은 각각, 압축기본체의 하한토출유량, 제1 토출유량, 제2 토출유량, 및 상한토출유량에 대응한다. 압축기컨트롤러는, 목표유량이 제1 토출유량과 제2 토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 인버터지령신호를 결정함과 함께, 그 인버터지령신호에 따라 얻어지는 압축기본체의 토출유량으로부터 목표유량을 차감한 차분유량에 바이패스배관의 유량이 일치하도록 밸브지령신호를 결정한다.According to one aspect of the present invention, a compressor unit for a cryogenic refrigerator is provided. The compressor unit includes a compressor main body for compressing and discharging the working gas of a cryogenic refrigerator, a compressor motor for operating the compressor main body with a variable operating frequency, a high pressure pipe connected to the compressor main body to discharge working gas from the compressor main body, and a compressor. The low pressure pipe connected to the compressor main body to suck the working gas into the main body, the bypass pipe connecting the high pressure pipe to the low pressure pipe bypassing the compressor main body, and the bypass pipe to control the flow rate of the bypass pipe according to the valve command signal. Compressor structure including a flow control valve provided in the compressor, a compressor inverter for controlling the operating frequency of the compressor motor in accordance with the inverter command signal, the valve command signal and the inverter command signal to supply the working gas from the compressor unit to the cryogenic freezer at the target flow rate And a compressor controller configured to determine. The range of values that the driving frequency can take is limited in advance to the first operating frequency section from the lower limit value greater than zero to the first value, and the second operating frequency section from the second value to the upper limit value. Greater than 1 The first value and the second value are defined such that the unused frequency interval from the first value to the second value includes at least one natural frequency for at least a portion of the compressor structure. The lower limit value, the first value, the second value, and the upper limit value of the operating frequency correspond to the lower limit discharge flow rate, the first discharge flow rate, the second discharge flow rate, and the upper limit discharge flow rate of the compressor main body, respectively. When the target flow rate is between the first discharge flow rate and the second discharge flow rate, the compressor controller determines the inverter command signal so that the operation frequency is set to the second operation frequency section, and the compressor obtained according to the inverter command signal. The valve command signal is determined so that the flow rate of the bypass pipe matches the difference flow rate obtained by subtracting the target flow rate from the discharge flow rate of the main body.

본 발명의 일 양태에 의하면, 크라이오펌프시스템은, 크라이오패널과, 상기 크라이오패널을 냉각하기 위한 극저온냉동기를 구비하는 크라이오펌프와, 상기 극저온냉동기의 작동가스를 압축하여 토출하는 압축기본체와, 운전주파수가 가변이며 상기 압축기본체를 동작시키는 압축기모터와, 상기 압축기본체로부터 작동가스가 토출되도록 상기 압축기본체에 접속된 고압배관과, 상기 압축기본체로 작동가스가 흡입되도록 상기 압축기본체에 접속된 저압배관과, 상기 압축기본체를 우회하여 상기 고압배관을 상기 저압배관에 접속하는 바이패스배관과, 밸브지령신호에 따라 상기 바이패스배관의 유량을 제어하도록 상기 바이패스배관에 마련된 유량제어밸브를 포함하는 압축기구조부를 구비하는 압축기유닛과, 인버터지령신호에 따라 상기 압축기모터의 상기 운전주파수를 제어하는 압축기인버터와, 상기 압축기유닛으로부터 상기 극저온냉동기에 작동가스가 목표유량으로 공급되도록 상기 밸브지령신호 및 상기 인버터지령신호를 결정하도록 구성된 컨트롤러를 구비한다. 운전주파수가 취할 수 있는 값의 범위가, 제로보다 큰 하한값으로부터 제1값까지의 제1 운전주파수구간, 및 제2값으로부터 상한값까지의 제2 운전주파수구간으로 미리 한정되고, 제2값은 제1값보다 크다. 제1값 및 제2값은, 제1값으로부터 제2값까지의 미사용주파수구간이 압축기구조부의 적어도 일부분에 대한 적어도 하나의 고유진동수를 포함하도록 정해져 있다. 운전주파수의 하한값, 제1값, 제2값, 및 상한값은 각각, 압축기본체의 하한토출유량, 제1 토출유량, 제2 토출유량, 및 상한토출유량에 대응한다. 컨트롤러는, 목표유량이 제1 토출유량과 제2 토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 인버터지령신호를 결정함과 함께, 그 인버터지령신호에 따라 얻어지는 압축기본체의 토출유량으로부터 목표유량을 차감한 차분유량에 바이패스배관의 유량이 일치하도록 밸브지령신호를 결정한다.According to an aspect of the present invention, a cryopump system includes a cryopump including a cryopanel, a cryogenic chiller for cooling the cryopanel, and a compressor body for compressing and discharging the working gas of the cryogenic chiller. And a compressor motor for operating the compressor main body having a variable operating frequency, a high pressure pipe connected to the compressor main body to discharge working gas from the compressor main body, and a connection to the compressor main body to suck working gas into the compressor main body. A low pressure pipe, a bypass pipe for bypassing the compressor main body to connect the high pressure pipe to the low pressure pipe, and a flow control valve provided in the bypass pipe to control the flow rate of the bypass pipe according to a valve command signal. A compressor unit having a compressor structure including a compressor unit, and the compressor unit according to an inverter command signal. Of and a controller configured to determine the valve command signal and the drive instruction signal and an inverter compressor for controlling the operating frequency, the operating gas in the cryogenic freezer from the compressor unit is to be supplied to the target flow rate. The range of values that the driving frequency can take is limited in advance to the first operating frequency section from the lower limit value greater than zero to the first value, and the second operating frequency section from the second value to the upper limit value. Greater than 1 The first value and the second value are defined such that the unused frequency interval from the first value to the second value includes at least one natural frequency for at least a portion of the compressor structure. The lower limit value, the first value, the second value, and the upper limit value of the operating frequency correspond to the lower limit discharge flow rate, the first discharge flow rate, the second discharge flow rate, and the upper limit discharge flow rate of the compressor main body, respectively. When the target flow rate is between the first discharge flow rate and the second discharge flow rate, the controller determines the inverter command signal so that the operation frequency is set to the second operation frequency section, and the compressor main body obtained according to the inverter command signal. The valve command signal is determined so that the flow rate of the bypass pipe coincides with the difference flow rate obtained by subtracting the target flow rate from the discharge flow rate.

다만, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나 본 발명의 구성요소나 표현을, 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.However, any combination of the above components, or the components or representations of the present invention are replaced with each other between methods, apparatuses, systems and the like is also effective as an aspect of the present invention.

본 발명에 의하면, 극저온냉동기를 위한 인버터구동의 압축기유닛에 대하여 진동에 대처하는 간이한 수법을 제공할 수 있다.According to the present invention, a simple method of coping with vibration can be provided for the compressor unit of the inverter driving for the cryogenic refrigerator.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 크라이오펌프시스템의 전체 구성을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 관한 크라이오펌프를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 관한 압축기유닛을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 4는 본 실시형태에 관한 크라이오펌프시스템에 관한 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 관한 압축기유닛운전제어의 제어플로를 설명하기 위한 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 관한 출력배분테이블을 모식적으로 예시하는 도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows typically the whole structure of the cryopump system concerning one Embodiment of this invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a cryopump according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically showing a compressor unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a control block diagram of a cryopump system according to the present embodiment.
5 is a view for explaining a control flow of the compressor unit operation control according to the embodiment of the present invention.
6 is a diagram schematically illustrating an output distribution table according to one embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 적절히 생략한다. 또, 이하에 설명하는 구성은 예시이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또, 이하의 설명에 있어서 참조하는 도면에 있어서, 각 구성부재의 크기나 두께는 설명의 편의상의 것이며, 반드시 실제의 치수나 비율을 나타내는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail, referring drawings. In addition, in description, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably. In addition, the structure demonstrated below is an illustration and does not limit the scope of the present invention. In addition, in the drawing referred to in the following description, the size and thickness of each structural member are for convenience of description, and do not necessarily show actual dimension or ratio.

극저온냉동기와, 그 냉동기에 작동가스를 공급하기 위한 압축기유닛을 구비하는 극저온시스템이 알려져 있다. 극저온시스템의 일례로서, 극저온냉동기를 냉각원으로 하는 극저온장치(예를 들면 크라이오펌프)를 구비하는 시스템도 알려져 있다. 극저온시스템에 있어서는, 압력목푯값 및 압력측정값을 이용하여, 예를 들면 냉동기의 작동가스의 고압측과 저압측과의 차압을 설정값에 일치시키도록, 압축기유닛의 운전주파수가 제어되는 경우가 있다. 냉동기에 필요로 하는 목표의 작동가스유량을 최적의(최소의) 운전주파수로 제공할 수 있기 때문에, 이러한 제어는 시스템의 소비전력저감에 기여한다.Cryogenic systems are known that have a cryogenic freezer and a compressor unit for supplying a working gas to the freezer. As an example of a cryogenic system, a system including a cryogenic device (for example, a cryopump) having a cryogenic chiller as a cooling source is also known. In the cryogenic system, the operating frequency of the compressor unit is controlled by using the pressure target value and the pressure measurement value, for example, to match the differential pressure between the high pressure side and the low pressure side of the working gas of the refrigerator to the set value. have. This control contributes to reducing the power consumption of the system, since the target operating gas flow required for the refrigerator can be provided at the optimum (minimum) operating frequency.

인버터에 사용되는 운전주파수범위에 압축기유닛의 배관 등의 기계구조부의 고유진동수가 포함된다고 가정한다. 운전 중의 압축기유닛은 그 자체가 가진원(加振源)이 된다. 운전주파수의 값이 고유진동수에 가까워지면, 압축기유닛의 기계구조부에 공진(共振)이 일어날 수 있다. 과잉 진동이나 소음, 구조부재의 피로는 바람직하지 않다.It is assumed that the operating frequency range used for the inverter includes the natural frequency of the mechanical structure such as the piping of the compressor unit. The compressor unit during operation becomes a source of excitation itself. When the value of the operating frequency approaches the natural frequency, resonance may occur in the mechanical structure of the compressor unit. Excessive vibration, noise, or fatigue of the structural members are undesirable.

이러한 문제를 피하기 위해서는 운전주파수가 고유진동수에 가까운 값을 취하는 것을 금지하면 된다. 그러나 이는, 최적의 운전주파수의 값이 고유진동수에 가까운 경우에, 그 값을 사용하지 않고 고유진동수로부터 멀어진 값을 대신에 사용하는 것을 의미한다. 운전주파수를 보다 작은 값으로 변경한 경우에는, 냉동기에 필요한 작동가스유량에 대하여 압축기유닛으로부터의 공급유량이 부족할 염려가 있다. 운전주파수를 보다 큰 값으로 변경한 경우에는, 압축기유닛의 소비전력이 증가하여, 인버터제어의 소비전력저감이라는 이점이 충분히 얻어지지 않는 부적합한 결과로 이어진다.To avoid this problem, it is prohibited to take the operating frequency close to the natural frequency. However, this means that when the value of the optimum operating frequency is close to the natural frequency, the value away from the natural frequency is used instead of the value. When the operating frequency is changed to a smaller value, there is a fear that the supply flow rate from the compressor unit may be insufficient for the operating gas flow rate required for the refrigerator. In the case of changing the operating frequency to a larger value, the power consumption of the compressor unit increases, leading to inadequate results in which the advantage of power consumption reduction of the inverter control is not sufficiently obtained.

근본적인 해결책으로서, 사용되는 운전주파수범위에 기계구조부의 고유진동수가 포함되지 않도록 압축기유닛의 설계를 변경하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 그러한 설계변경에는 시간이 든다.As a fundamental solution, it is also conceivable to change the design of the compressor unit so that the natural frequency of the mechanical structure is not included in the operating frequency range used. However, such a design change takes time.

본 발명의 일 양태에 의하면, 극저온냉동기를 위한 압축기유닛이 제공된다. 압축기유닛은, 극저온냉동기의 작동가스를 압축하여 토출하는 압축기본체와, 운전주파수가 가변이며 압축기본체를 동작시키는 압축기모터와, 압축기본체로부터 작동가스가 토출되도록 압축기본체에 접속된 고압배관과, 압축기본체로 작동가스가 흡입되도록 압축기본체에 접속된 저압배관과, 압축기본체를 우회하여 고압배관을 저압배관에 접속하는 바이패스배관과, 밸브지령신호에 따라 바이패스배관의 유량을 제어하도록 바이패스배관에 마련된 유량제어밸브를 포함하는 압축기구조부와, 인버터지령신호에 따라 압축기모터의 운전주파수를 제어하는 압축기인버터와, 압축기유닛으로부터 극저온냉동기에 작동가스가 목표유량으로 공급되도록 밸브지령신호 및 인버터지령신호를 결정하도록 구성된 압축기컨트롤러를 구비한다. 운전주파수가 취할 수 있는 값의 범위가, 제로보다 큰 하한값으로부터 제1값까지의 제1 운전주파수구간, 및 제2값으로부터 상한값까지의 제2 운전주파수구간으로 미리 한정되고, 제2값은 제1값보다 크다. 제1값 및 제2값은, 제1값으로부터 제2값까지의 미사용주파수구간이 압축기구조부의 적어도 일부분에 대한 적어도 하나의 고유진동수를 포함하도록 정해져 있다. 운전주파수의 하한값, 제1값, 제2값, 및 상한값은 각각, 압축기본체의 하한토출유량, 제1 토출유량, 제2 토출유량, 및 상한토출유량에 대응한다. 압축기컨트롤러는, 목표유량이 제1 토출유량과 제2 토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 인버터지령신호를 결정함과 함께, 그 인버터지령신호에 따라 얻어지는 압축기본체의 토출유량으로부터 목표유량을 차감한 차분유량에 바이패스배관의 유량이 일치하도록 밸브지령신호를 결정한다.According to one aspect of the present invention, a compressor unit for a cryogenic refrigerator is provided. The compressor unit includes a compressor main body for compressing and discharging the working gas of a cryogenic refrigerator, a compressor motor for operating the compressor main body with a variable operating frequency, a high pressure pipe connected to the compressor main body to discharge working gas from the compressor main body, and a compressor. The low pressure pipe connected to the compressor main body to suck the working gas into the main body, the bypass pipe connecting the high pressure pipe to the low pressure pipe bypassing the compressor main body, and the bypass pipe to control the flow rate of the bypass pipe according to the valve command signal. Compressor structure including a flow control valve provided in the compressor, a compressor inverter for controlling the operating frequency of the compressor motor in accordance with the inverter command signal, the valve command signal and the inverter command signal to supply the working gas from the compressor unit to the cryogenic freezer at the target flow rate And a compressor controller configured to determine. The range of values that the driving frequency can take is limited in advance to the first operating frequency section from the lower limit value greater than zero to the first value, and the second operating frequency section from the second value to the upper limit value. Greater than 1 The first value and the second value are defined such that the unused frequency interval from the first value to the second value includes at least one natural frequency for at least a portion of the compressor structure. The lower limit value, the first value, the second value, and the upper limit value of the operating frequency correspond to the lower limit discharge flow rate, the first discharge flow rate, the second discharge flow rate, and the upper limit discharge flow rate of the compressor main body, respectively. When the target flow rate is between the first discharge flow rate and the second discharge flow rate, the compressor controller determines the inverter command signal so that the operation frequency is set to the second operation frequency section, and the compressor obtained according to the inverter command signal. The valve command signal is determined so that the flow rate of the bypass pipe matches the difference flow rate obtained by subtracting the target flow rate from the discharge flow rate of the main body.

이 양태에 의하면, 압축기구조부의 고유진동수를 포함하도록 운전주파수의 미사용구간이 정해져 있기 때문에, 압축기본체의 동작에 의한 압축기구조부의 공진은 발생하기 어렵다. 또, 운전주파수가 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 인버터지령신호가 결정되기 때문에, 목표유량에 잉여유량(상기의 차분유량)을 부가한 합계유량으로 작동가스가 압축기본체로부터 고압배관으로 토출된다. 그 잉여유량에 바이패스배관의 유량이 상당하도록 밸브지령신호가 결정되기 때문에, 고압배관으로부터 저압배관으로 작동가스가 회수되고, 압축기유닛은 목표유량으로 작동가스를 극저온냉동기에 공급할 수 있다.According to this aspect, since the unused section of the operating frequency is determined to include the natural frequency of the compressor structure part, resonance of the compressor structure part due to the operation of the compressor main body is unlikely to occur. Further, since the inverter command signal is determined so that the operating frequency is set in the second operating frequency section, the working gas is discharged from the compressor main body to the high pressure pipe at the total flow rate in which the excess flow rate (the difference flow rate above) is added to the target flow rate. Since the valve command signal is determined so that the excess flow rate corresponds to the flow rate of the bypass pipe, the working gas is recovered from the high pressure pipe to the low pressure pipe, and the compressor unit can supply the working gas to the cryogenic freezer at the target flow rate.

압축기컨트롤러는, 목표유량이 제1 토출유량과 제2 토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 제2값을 취하도록 인버터지령신호를 결정해도 된다.The compressor controller may determine the inverter command signal so that the operating frequency takes the second value when the target flow rate is between the first discharge flow rate and the second discharge flow rate.

압축기컨트롤러는, 목표유량이 하한토출유량과 제1 토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 제1 운전주파수구간으로 설정되도록 인버터지령신호를 결정함과 함께, 유량제어밸브가 폐쇄되도록 밸브지령신호를 결정해도 된다. 압축기컨트롤러는, 목표유량이 제2 토출유량과 상한토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 인버터지령신호를 결정함과 함께, 유량제어밸브가 폐쇄되도록 밸브지령신호를 결정해도 된다.When the target flow rate is between the lower limit discharge flow rate and the first discharge flow rate, the compressor controller determines the inverter command signal so that the operation frequency is set to the first operation frequency section, and the valve command signal so that the flow control valve is closed. May be determined. The compressor controller determines the inverter command signal so that the operating frequency is set to the second operating frequency section when the target flow rate is between the second discharge flow rate and the upper limit discharge flow rate, and the valve command signal so that the flow control valve is closed. May be determined.

압축기컨트롤러는, 목표유량이 제로와 하한토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 하한값을 취하도록 인버터지령신호를 결정함과 함께, 차분유량에 바이패스배관의 유량이 일치하도록 밸브지령신호를 결정해도 된다.The compressor controller determines the inverter command signal so that the operating frequency takes the lower limit when the target flow rate is between zero and the lower limit discharge flow rate, and determines the valve command signal so that the flow rate of the bypass pipe matches the differential flow rate. You may also

압축기컨트롤러는, 운전주파수가 제1값으로부터 제2값으로 전환될 때, 밸브지령신호 및/또는 인버터지령신호로 평활화처리를 실시해도 된다.The compressor controller may perform a smoothing process with the valve command signal and / or the inverter command signal when the operation frequency is switched from the first value to the second value.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 크라이오펌프시스템(1000)의 전체 구성을 모식적으로 나타내는 도이다. 크라이오펌프시스템(1000)은, 진공장치(300)의 진공배기를 하기 위하여 사용된다. 진공장치(300)는 진공환경에서 물체에 처리를 하는 진공처리장치이며, 예를 들면 이온주입장치나 스퍼터링장치 등의 반도체제조공정에서 이용되는 장치이다.FIG. 1: is a figure which shows typically the whole structure of the cryopump system 1000 which concerns on one Embodiment of this invention. The cryopump system 1000 is used for evacuating the vacuum apparatus 300. The vacuum apparatus 300 is a vacuum processing apparatus for processing an object in a vacuum environment, and is used in, for example, a semiconductor manufacturing process such as an ion implantation apparatus or a sputtering apparatus.

크라이오펌프시스템(1000)은, 복수 대의 크라이오펌프(10)를 포함한다. 이들 크라이오펌프(10)는, 진공장치(300)의 하나 또는 복수의 진공챔버(도시하지 않음)에 장착되어, 진공챔버 내부의 진공도를 원하는 프로세스로 요구되는 레벨에까지 높이기 위하여 사용된다. 크라이오펌프(10)는 크라이오펌프컨트롤러(이하에서는 CP컨트롤러라고도 칭함)(100)가 결정한 제어량에 따라 운전된다. 예를 들면 10-5Pa 내지 10-8Pa 정도의 높은 진공도가 진공챔버에 실현된다. 도시의 예에서는 크라이오펌프시스템(1000)에 11대의 크라이오펌프(10)가 포함된다. 복수의 크라이오펌프(10)는 모두 동일한 배기성능을 갖는 크라이오펌프여도 되고, 다른 배기성능을 갖는 크라이오펌프여도 된다.The cryopump system 1000 includes a plurality of cryopumps 10. These cryopumps 10 are mounted in one or a plurality of vacuum chambers (not shown) of the vacuum apparatus 300 and are used to raise the degree of vacuum inside the vacuum chamber to a level required by a desired process. The cryopump 10 is operated according to the control amount determined by the cryopump controller (hereinafter also referred to as CP controller) 100. For example, a high degree of vacuum of about 10 −5 Pa to 10 −8 Pa is realized in the vacuum chamber. In the example shown in the figure, 11 cryopumps 10 are included in the cryopump system 1000. The plurality of cryopumps 10 may all be cryopumps having the same exhaust performance, or may be cryopumps having different exhaust performance.

크라이오펌프시스템(1000)은, CP컨트롤러(100)를 구비한다. CP컨트롤러(100)는, 크라이오펌프(10) 및 압축기유닛(102, 104)을 제어한다. CP컨트롤러(100)는, 각종 연산처리를 실행하는 CPU, 각종 제어프로그램을 저장하는 ROM, 데이터저장이나 프로그램실행을 위한 워크에어리어로서 이용되는 RAM, 입출력인터페이스, 메모리 등을 구비한다. 또, CP컨트롤러(100)는, 진공장치(300)를 제어하기 위한 호스트컨트롤러(도시하지 않음)와도 통신 가능하게 구성되어 있다. 진공장치(300)의 호스트컨트롤러는 크라이오펌프시스템(1000)을 포함하는 진공장치(300)의 각 구성요소를 통괄하는 상위의 컨트롤러라고도 할 수 있다.The cryopump system 1000 includes a CP controller 100. The CP controller 100 controls the cryopump 10 and the compressor units 102 and 104. The CP controller 100 includes a CPU which executes various arithmetic processes, a ROM which stores various control programs, a RAM used as a work area for data storage and program execution, an input / output interface, a memory, and the like. The CP controller 100 is also configured to be capable of communicating with a host controller (not shown) for controlling the vacuum apparatus 300. The host controller of the vacuum apparatus 300 may also be referred to as a higher controller that integrates each component of the vacuum apparatus 300 including the cryopump system 1000.

CP컨트롤러(100)는, 크라이오펌프(10) 및 압축기유닛(102, 104)과는 별체로 구성되어 있다. CP컨트롤러(100)는, 크라이오펌프(10) 및 압축기유닛(102, 104)과 서로 통신 가능하게 접속되어 있다. 크라이오펌프(10)는 각각, CP컨트롤러(100)와 통신하는 입출력을 처리하기 위한 IO모듈(50)(도 4 참조)을 구비한다. CP컨트롤러(100)와 각 IO모듈(50)이 제어통신선으로 접속된다. 도 1에서는 크라이오펌프(10)와 CP컨트롤러(100)와의 제어통신선, 및 압축기유닛(102, 104)과 CP컨트롤러(100)와의 제어통신선을 파선(破線)으로 나타낸다. 다만 CP컨트롤러(100)는, 어느 하나의 크라이오펌프(10) 또는 압축기유닛(102, 104)과 일체로 구성되어 있어도 된다.The CP controller 100 is constituted separately from the cryopump 10 and the compressor units 102 and 104. The CP controller 100 is connected to the cryopump 10 and the compressor units 102 and 104 so as to communicate with each other. The cryopump 10 has an IO module 50 (see FIG. 4) for processing input and output communicating with the CP controller 100, respectively. The CP controller 100 and each IO module 50 are connected by a control communication line. In FIG. 1, the control communication line between the cryopump 10 and the CP controller 100 and the control communication line between the compressor units 102 and 104 and the CP controller 100 are indicated by broken lines. However, the CP controller 100 may be integrated with any one of the cryopumps 10 or the compressor units 102 and 104.

CP컨트롤러(100)는, 단일의 컨트롤러로 구성되어 있어도 되고, 각각이 동일하거나 또는 다른 기능을 나타내는 복수의 컨트롤러를 포함하고 있어도 된다. 예를 들면, CP컨트롤러(100)는, 각 압축기유닛에 마련되어, 각 압축기유닛의 제어량을 결정하는 압축기컨트롤러와, 크라이오펌프시스템을 통괄하는 크라이오펌프컨트롤러를 구비해도 된다.The CP controller 100 may be constituted by a single controller, or may include a plurality of controllers each showing the same or different functions. For example, the CP controller 100 may be provided in each compressor unit, and may be provided with the compressor controller which determines the control amount of each compressor unit, and the cryopump controller which integrates a cryopump system.

크라이오펌프시스템(1000)은, 제1 압축기유닛(102) 및 제2 압축기유닛(104)을 적어도 포함하는 복수의 압축기유닛을 구비한다. 압축기유닛은 크라이오펌프(10)를 포함하는 폐쇄된 유체회로에 작동가스를 순환시키기 위하여 마련되어 있다. 압축기유닛은 크라이오펌프(10)로부터 작동가스를 회수하고 압축하여 다시 크라이오펌프(10)로 송출한다. 압축기유닛은 진공장치(300)로부터 떨어지거나, 또는 진공장치(300)의 근방에 설치되어 있다. 압축기유닛은 압축기컨트롤러(168)(도 4 참조)가 결정한 제어량에 따라 운전된다. 혹은 CP컨트롤러(100)가 결정한 제어량에 따라 운전된다.The cryopump system 1000 includes a plurality of compressor units including at least a first compressor unit 102 and a second compressor unit 104. The compressor unit is provided for circulating the working gas in a closed fluid circuit including the cryopump 10. The compressor unit recovers the working gas from the cryopump 10, compresses it, and sends the compressed gas back to the cryopump 10. The compressor unit is separated from the vacuum apparatus 300 or is installed in the vicinity of the vacuum apparatus 300. The compressor unit is operated according to the control amount determined by the compressor controller 168 (see Fig. 4). Or the CP controller 100 is operated according to the control amount determined.

이하에서는 대표예로서 2대의 압축기유닛(102, 104)을 갖는 크라이오펌프시스템(1000)을 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 이들 압축기유닛(102, 104)과 동일하게 하여 3대 이상의 압축기유닛이 복수의 크라이오펌프(10)에 병렬로 접속되어 있는 크라이오펌프시스템(1000)을 구성해도 된다. 다만 도 1에 나타내는 크라이오펌프시스템(1000)은 크라이오펌프(10) 및 압축기유닛(102, 104)을 각각 복수 구비하고 있지만, 크라이오펌프(10) 또는 압축기유닛(102, 104)을 1대로 해도 된다.Hereinafter, the cryopump system 1000 having two compressor units 102 and 104 will be described as a representative example. However, the present invention is not limited thereto. In the same manner as the compressor units 102 and 104, the cryopump system 1000 may be configured in which three or more compressor units are connected in parallel to the plurality of cryopumps 10. However, although the cryopump system 1000 shown in FIG. 1 is equipped with the cryopump 10 and the compressor units 102 and 104, respectively, the cryopump 10 or the compressor units 102 and 104 are 1st. You can do as you please.

복수의 크라이오펌프(10)와 복수의 압축기유닛(102, 104)은 작동가스 배관계(106)에 의하여 접속된다. 배관계(106)는, 복수의 크라이오펌프(10)와 복수의 압축기유닛(102, 104)을 서로 병렬로 접속하고, 복수의 크라이오펌프(10)와 복수의 압축기유닛(102, 104)의 사이에서 작동가스를 유통시키도록 구성되어 있다. 배관계(106)에 의하여, 1대의 크라이오펌프(10)에 복수의 압축기유닛의 각각이 병렬로 접속되고, 1대의 압축기유닛에 복수의 크라이오펌프(10)의 각각이 병렬로 접속되어 있다.The plurality of cryopumps 10 and the plurality of compressor units 102, 104 are connected by the working gas piping 106. The piping system 106 connects the plurality of cryopumps 10 and the plurality of compressor units 102 and 104 in parallel to each other, and the plurality of cryopumps 10 and the plurality of compressor units 102 and 104 are connected. It is configured to distribute the working gas between. By the piping system 106, each of the plurality of compressor units is connected in parallel to one cryopump 10, and each of the plurality of cryopumps 10 is connected in parallel to one compressor unit.

배관계(106)는, 내부배관(108)과 외부배관(110)을 포함하여 구성된다. 내부배관(108)은 진공장치(300)의 내부에 형성되어 있고, 내부공급라인(112) 및 내부복귀라인(114)을 포함한다. 외부배관(110)은 진공장치(300)의 외부에 설치되어 있고, 외부공급라인(120) 및 외부복귀라인(122)을 포함한다. 외부배관(110)은 진공장치(300)와 복수의 압축기유닛(102, 104)을 접속한다.The piping system 106 includes an inner piping 108 and an outer piping 110. The internal pipe 108 is formed inside the vacuum apparatus 300 and includes an internal supply line 112 and an internal return line 114. The external pipe 110 is installed outside the vacuum apparatus 300 and includes an external supply line 120 and an external return line 122. The external pipe 110 connects the vacuum apparatus 300 and the plurality of compressor units 102 and 104.

내부공급라인(112)은 각 크라이오펌프(10)의 기체공급구(42)에 접속되고(도 2 참조), 내부복귀라인(114)은 각 크라이오펌프(10)의 기체배출구(44)에 접속된다(도 2 참조). 또, 내부공급라인(112)은 진공장치(300)의 기체공급포트(116)에서 외부배관(110)의 외부공급라인(120)의 일단에 접속되고, 내부복귀라인(114)은 진공장치(300)의 기체배출포트(118)에서 외부배관(110)의 외부복귀라인(122)의 일단에 접속된다.The internal supply line 112 is connected to the gas supply port 42 of each cryopump 10 (see FIG. 2), and the internal return line 114 is the gas outlet 44 of each cryopump 10. It is connected to (refer FIG. 2). In addition, the internal supply line 112 is connected to one end of the external supply line 120 of the external pipe 110 from the gas supply port 116 of the vacuum device 300, the internal return line 114 is a vacuum device ( The gas discharge port 118 of 300 is connected to one end of the outer return line 122 of the outer pipe 110.

외부공급라인(120)의 타단은 제1 매니폴드(124)에 접속되고, 외부복귀라인(122)의 타단은 제2 매니폴드(126)에 접속되어 있다. 제1 매니폴드(124)에는, 제1 압축기유닛(102)의 제1 토출배관(128) 및 제2 압축기유닛(104)의 제2 토출배관(130)의 일단이 접속되어 있다. 제1 토출배관(128) 및 제2 토출배관(130)의 타단은 각각, 대응하는 각 압축기유닛(102, 104)의 토출포트(148)에 접속되어 있다(도 3 참조). 제2 매니폴드(126)에는, 제1 압축기유닛(102)의 제1 흡입배관(132) 및 제2 압축기유닛(104)의 제2 흡입배관(134)의 일단이 접속되어 있다. 제1 흡입배관(132) 및 제2 흡입배관(134)의 타단은 각각, 대응하는 각 압축기유닛(102, 104)의 흡입포트(146)에 접속되어 있다(도 3 참조).The other end of the external supply line 120 is connected to the first manifold 124, and the other end of the external return line 122 is connected to the second manifold 126. One end of the first discharge pipe 128 of the first compressor unit 102 and the second discharge pipe 130 of the second compressor unit 104 is connected to the first manifold 124. The other ends of the first discharge pipe 128 and the second discharge pipe 130 are connected to discharge ports 148 of the respective compressor units 102 and 104, respectively (see Fig. 3). One end of the first suction pipe 132 of the first compressor unit 102 and the second suction pipe 134 of the second compressor unit 104 is connected to the second manifold 126. The other ends of the first suction pipe 132 and the second suction pipe 134 are connected to suction ports 146 of the corresponding compressor units 102 and 104, respectively (see Fig. 3).

이와 같이 하여, 복수의 압축기유닛(102, 104)의 각각으로부터 송출되는 작동가스를 집약하여 복수의 크라이오펌프(10)에 공급하기 위한 공통의 공급라인이 내부공급라인(112) 및 외부공급라인(120)에 의하여 구성되어 있다. 또, 복수의 크라이오펌프(10)로부터 배출되는 작동가스를 집약하여 복수의 압축기유닛(102, 104)으로 되돌리기 위한 공통의 복귀라인이 내부복귀라인(114) 및 외부복귀라인(122)에 의하여 구성되어 있다. 또, 복수의 압축기유닛의 각각은, 각 압축기유닛에 부수하는 개별배관을 통하여 공통라인에 접속되어 있다. 개별배관과 공통라인과의 접속부에는 개별배관을 합류시키기 위한 매니폴드가 마련되어 있다. 제1 매니폴드(124)가 공급측에서 개별배관을 합류시키고, 제2 매니폴드(126)가 회수측에서 개별배관을 합류시키고 있다.In this way, a common supply line for collecting and supplying the working gas sent from each of the plurality of compressor units 102 and 104 to the plurality of cryopumps 10 is the internal supply line 112 and the external supply line. It consists of 120. In addition, a common return line for collecting working gases discharged from the plurality of cryopumps 10 and returning them to the plurality of compressor units 102 and 104 is provided by the inner return line 114 and the outer return line 122. Consists of. In addition, each of the plurality of compressor units is connected to a common line through separate piping accompanying each compressor unit. Connections between individual pipes and common lines are provided with manifolds for joining the individual pipes. The first manifold 124 joins the individual pipes on the supply side, and the second manifold 126 joins the individual pipes on the recovery side.

크라이오펌프시스템(1000)이 사용되는 장소(예를 들면 반도체 제조 공장)에 있어서의 각종 장치의 레이아웃에 따라서는, 상술한 공통라인은(도시와는 다르게) 상당한 길이가 되는 경우도 있다. 작동가스를 공통라인에 집약함으로써, 복수의 압축기의 각각을 별개로 진공장치에 접속하는 경우보다 토탈의 배관길이를 짧게 할 수 있다. 또, 작동가스의 공급대상(예를 들면 크라이오펌프시스템(1000)에 있어서는 개개의 크라이오펌프(10))마다 복수의 압축기가 접속되는 배관구성을 취하기 때문에, 용장성(冗長性)도 있다. 복수의 압축기를 개개의 대상(예를 들면 크라이오펌프)에 병렬로 배치하여 운전함으로써, 복수의 압축기에 대한 부하가 분담되어 있다.Depending on the layout of the various devices in the place where the cryopump system 1000 is used (for example, a semiconductor manufacturing plant), the common line described above may be of considerable length (unlike shown). By condensing the working gases into a common line, the total piping length can be shortened as compared with the case where each of the plurality of compressors is separately connected to the vacuum apparatus. In addition, since a piping configuration is provided in which a plurality of compressors are connected to each target gas supply object (for example, in the cryopump system 1000, each cryopump 10), there is also redundancy. . By arranging and operating a plurality of compressors in parallel to individual objects (for example, cryopumps), the load on the plurality of compressors is shared.

도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 크라이오펌프(10)를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 크라이오펌프(10)는, 제1 냉각온도레벨로 냉각되는 제1 크라이오패널과, 제1 냉각온도레벨보다 저온의 제2 냉각온도레벨로 냉각되는 제2 크라이오패널을 구비한다. 제1 크라이오패널에는, 제1 냉각온도레벨에 있어서 증기압이 낮은 기체가 응축에 의하여 포착되어 배기된다. 예를 들면 기준 증기압(예를 들면 10-8Pa)보다 증기압이 낮은 기체가 배기된다. 제2 크라이오패널에는, 제2 냉각온도레벨에 있어서 증기압이 낮은 기체가 응축에 의하여 포착되어 배기된다. 제2 크라이오패널에는, 증기압이 높기 때문에 제2 온도레벨에 있어서도 응축하지 않는 비응축성기체를 포착하기 위하여 표면에 흡착영역이 형성된다. 흡착영역은 예를 들면 패널표면에 흡착제를 마련함으로써 형성된다. 비응축성기체는, 제2 온도레벨로 냉각된 흡착영역에 흡착되어 배기된다.2 is a cross-sectional view schematically showing a cryopump 10 according to an embodiment of the present invention. The cryopump 10 includes a first cryopanel cooled to a first cooling temperature level, and a second cryopanel cooled to a second cooling temperature level lower than the first cooling temperature level. In the first cryopanel, gas having a low vapor pressure at the first cooling temperature level is captured by the condensation and exhausted. For example, the gas whose vapor pressure is lower than the reference vapor pressure (for example, 10 -8 Pa) is exhausted. In the second cryopanel, gas having a low vapor pressure at the second cooling temperature level is captured by the condensation and exhausted. In the second cryopanel, since the vapor pressure is high, an adsorption region is formed on the surface to capture the non-condensable gas which does not condense even at the second temperature level. The adsorption region is formed by providing an adsorbent on the panel surface, for example. The non-condensable gas is adsorbed in the adsorption zone cooled to the second temperature level and exhausted.

도 2에 나타나는 크라이오펌프(10)는, 냉동기(12)와 패널구조체(14)와 열실드(16)를 구비한다. 냉동기(12)는, 작동가스를 흡입하여 내부에서 팽창시켜 토출하는 열사이클에 의하여 한랭을 발생시킨다. 패널구조체(14)는 복수의 크라이오패널을 포함하고, 이들 패널은 냉동기(12)에 의하여 냉각된다. 패널표면에는 기체를 응축 또는 흡착에 의하여 포착하여 배기하기 위한 극저온면이 형성된다. 크라이오패널의 표면(예를 들면 이면)에는 통상, 기체를 흡착하기 위한 활성탄 등의 흡착제가 마련된다. 열실드(16)는, 패널구조체(14)를 주위의 복사열로부터 보호하기 위하여 마련되어 있다.The cryopump 10 shown in FIG. 2 includes a refrigerator 12, a panel structure 14, and a heat shield 16. The refrigerator 12 generates cold by a thermal cycle in which the working gas is sucked, expanded and discharged therein. The panel structure 14 includes a plurality of cryopanels, which are cooled by the refrigerator 12. The surface of the panel is formed with a cryogenic surface for trapping and exhausting gas by condensation or adsorption. The surface (for example, the back surface) of the cryopanel is usually provided with an adsorbent such as activated carbon for adsorbing gas. The heat shield 16 is provided to protect the panel structure 14 from surrounding radiant heat.

크라이오펌프(10)는, 이른바 세로형의 크라이오펌프이다. 세로형의 크라이오펌프란, 열실드(16)의 축방향을 따라 냉동기(12)가 삽입되어 배치되어 있는 크라이오펌프이다. 다만, 본 발명은 이른바 가로형의 크라이오펌프에도 동일하게 적용할 수 있다. 가로형의 크라이오펌프란, 열실드(16)의 축방향에 교차하는 방향(통상은 직교방향)으로 냉동기의 제2단 냉각스테이지가 삽입되어 배치되어 있는 크라이오펌프이다. 다만, 도 1에는 가로형의 크라이오펌프(10)가 모식적으로 나타나 있다.The cryopump 10 is a so-called vertical cryopump. The vertical cryopump is a cryopump in which the refrigerator 12 is inserted and arranged along the axial direction of the heat shield 16. However, the present invention can be equally applied to a so-called horizontal cryopump. The horizontal cryopump is a cryopump in which the second stage cooling stage of the refrigerator is inserted and arranged in a direction intersecting the axial direction of the heat shield 16 (usually orthogonal). 1, the horizontal cryopump 10 is shown typically.

냉동기(12)는, 기포드·맥마흔식 냉동기(이른바 GM냉동기)이다. 또 냉동기(12)는 2단식의 냉동기이며, 제1단 실린더(18), 제2단 실린더(20), 제1 냉각스테이지(22), 제2 냉각스테이지(24), 및 냉동기모터(26)를 갖는다. 제1단 실린더(18)와 제2단 실린더(20)는 직렬로 접속되어 있고, 서로 연결되는 제1단 디스플레이서 및 제2단 디스플레이서(도시하지 않음)가 각각 내장되어 있다. 제1단 디스플레이서 및 제2단 디스플레이서의 내부에는 축랭재가 포함되어 있다. 다만, 냉동기(12)는 2단 GM냉동기 이외의 냉동기여도 되고, 예를 들면 단단(單段) GM냉동기를 이용해도 되며, 펄스튜브냉동기나 솔베이냉동기를 이용해도 된다.The refrigerator 12 is a Gifford McMahon type refrigerator (so-called GM refrigerator). The refrigerator 12 is a two-stage refrigerator, and includes a first stage cylinder 18, a second stage cylinder 20, a first cooling stage 22, a second cooling stage 24, and a refrigerator motor 26. Has The first stage cylinder 18 and the second stage cylinder 20 are connected in series, and a first stage displacer and a second stage displacer (not shown) connected to each other are built in, respectively. An inside of the first stage displacer and the second stage displacer includes a quenching material. However, the refrigerator 12 may be a refrigerator other than a two stage GM refrigerator, for example, a single stage GM refrigerator may be used, and a pulse tube refrigerator or a Solvay refrigerator may be used.

냉동기(12)는, 작동가스의 흡입과 토출을 주기적으로 반복하기 위하여 작동가스의 유로를 주기적으로 전환하는 유로전환기구를 포함한다. 유로전환기구는 예를 들면 밸브부와 밸브부를 구동하는 구동부를 포함한다. 밸브부는 예를 들면 로터리밸브이며, 구동부는 로터리밸브를 회전시키기 위한 모터이다. 모터는, 예를 들면 AC모터 또는 DC모터여도 된다. 또 유로전환기구는 리니어모터에 의하여 구동되는 직동식의 기구여도 된다.The refrigerator 12 includes a flow path switching mechanism for periodically switching the flow path of the working gas in order to periodically repeat the suction and discharge of the working gas. The flow path switching mechanism includes, for example, a valve portion and a drive portion for driving the valve portion. The valve portion is, for example, a rotary valve, and the driving portion is a motor for rotating the rotary valve. The motor may be, for example, an AC motor or a DC motor. The flow path switching mechanism may be a linear mechanism driven by a linear motor.

제1단 실린더(18)의 일단에 냉동기모터(26)가 마련되어 있다. 냉동기모터(26)는, 제1단 실린더(18)의 단부에 형성되어 있는 모터용 하우징(27)의 내부에 마련되어 있다. 냉동기모터(26)는, 제1단 디스플레이서 및 제2단 디스플레이서의 각각이 제1단 실린더(18) 및 제2단 실린더(20)의 내부를 왕복이동 가능하게 하도록 제1단 디스플레이서 및 제2단 디스플레이서에 접속된다. 또, 냉동기모터(26)는, 모터용 하우징(27)의 내부에 마련되어 있는 가동밸브(도시하지 않음)를 정역회전 가능하게 하도록 당해 밸브에 접속된다.One end of the first stage cylinder 18 is provided with a refrigerator motor 26. The refrigerator motor 26 is provided inside the motor housing 27 formed at the end of the first stage cylinder 18. The refrigerator motor 26 includes a first stage displacer such that each of the first stage displacer and the second stage displacer allows the inside of the first stage cylinder 18 and the second stage cylinder 20 to be reciprocated. It is connected to the second stage displacer. In addition, the refrigerator motor 26 is connected to the valve so that the movable valve (not shown) provided in the motor housing 27 can be rotated forward and backward.

제1 냉각스테이지(22)는, 제1단 실린더(18)의 제2단 실린더(20)측의 단부 즉 제1단 실린더(18)와 제2단 실린더(20)와의 연결부에 마련되어 있다. 또, 제2 냉각스테이지(24)는 제2단 실린더(20)의 말단에 마련되어 있다. 제1 냉각스테이지(22) 및 제2 냉각스테이지(24)는 각각 제1단 실린더(18) 및 제2단 실린더(20)에 예를 들면 브레이징으로 고정된다.The 1st cooling stage 22 is provided in the edge part by the side of the 2nd end cylinder 20 of the 1st end cylinder 18, ie, the connection part of the 1st end cylinder 18 and the 2nd end cylinder 20. As shown in FIG. In addition, the second cooling stage 24 is provided at the end of the second stage cylinder 20. The first cooling stage 22 and the second cooling stage 24 are fixed to the first stage cylinder 18 and the second stage cylinder 20 by brazing, for example.

모터용 하우징(27)의 외측에 마련되어 있는 기체공급구(42) 및 기체배출구(44)를 통하여 냉동기(12)는 압축기유닛(102 또는 104)에 접속된다. 크라이오펌프(10)와 압축기유닛(102, 104)과의 접속관계에 대해서는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같다.The refrigerator 12 is connected to the compressor unit 102 or 104 via the gas supply port 42 and the gas discharge port 44 provided outside the motor housing 27. The connection relationship between the cryopump 10 and the compressor units 102 and 104 is as described with reference to FIG. 1.

냉동기(12)는, 압축기유닛(102, 104)으로부터 공급되는 고압의 작동가스(예를 들면 헬륨 등)를 내부에서 팽창시켜 제1 냉각스테이지(22) 및 제2 냉각스테이지(24)에 한랭을 발생시킨다. 압축기유닛(102, 104)은, 냉동기(12)에서 팽창한 작동가스를 회수하고 다시 가압하여 냉동기(12)에 공급한다.The refrigerator 12 expands internally the high-pressure working gas supplied from the compressor units 102 and 104 (for example, helium) to cool the first cooling stage 22 and the second cooling stage 24. Generate. The compressor units 102 and 104 recover the working gas expanded in the refrigerator 12, pressurize it again, and supply the same to the refrigerator 12.

구체적으로는, 먼저 압축기유닛(102, 104)으로부터 냉동기(12)에 고압의 작동가스가 공급된다. 이때, 냉동기모터(26)는, 기체공급구(42)와 냉동기(12)의 내부공간을 연통하는 상태로 모터용 하우징(27) 내부의 가동밸브를 구동한다. 냉동기(12)의 내부공간이 고압의 작동가스로 채워지면, 냉동기모터(26)에 의하여 가동밸브가 전환되어 냉동기(12)의 내부공간이 기체배출구(44)에 연통된다. 이로써 작동가스는 팽창하여 압축기유닛(102, 104)으로 회수된다. 가동밸브의 동작에 동기(同期)하여, 제1단 디스플레이서 및 제2단 디스플레이서의 각각이 제1단 실린더(18) 및 제2단 실린더(20)의 내부를 왕복이동한다. 이와 같은 열사이클을 반복함으로써 냉동기(12)는 제1 냉각스테이지(22) 및 제2 냉각스테이지(24)에 한랭을 발생시킨다.Specifically, a high-pressure working gas is first supplied from the compressor units 102 and 104 to the refrigerator 12. At this time, the refrigerator motor 26 drives the movable valve inside the motor housing 27 in a state where the gas supply port 42 and the internal space of the refrigerator 12 communicate with each other. When the internal space of the refrigerator 12 is filled with a high-pressure working gas, the movable valve is switched by the refrigerator motor 26 so that the internal space of the refrigerator 12 communicates with the gas outlet 44. As a result, the working gas is expanded and recovered to the compressor units 102 and 104. In synchronization with the operation of the movable valve, each of the first stage displacer and the second stage displacer reciprocates the inside of the first stage cylinder 18 and the second stage cylinder 20. By repeating such a thermal cycle, the refrigerator 12 generates cold in the first cooling stage 22 and the second cooling stage 24.

제2 냉각스테이지(24)는 제1 냉각스테이지(22)보다 저온으로 냉각된다. 제2 냉각스테이지(24)는 예를 들면 10K 내지 20K 정도로 냉각되고, 제1 냉각스테이지(22)는 예를 들면 80K 내지 100K 정도로 냉각된다. 제1 냉각스테이지(22)에는 제1 냉각스테이지(22)의 온도를 측정하기 위한 제1 온도센서(23)가 장착되어 있고, 제2 냉각스테이지(24)에는 제2 냉각스테이지(24)의 온도를 측정하기 위한 제2 온도센서(25)가 장착되어 있다.The second cooling stage 24 is cooled to a lower temperature than the first cooling stage 22. The second cooling stage 24 is cooled, for example, about 10K to 20K, and the first cooling stage 22 is cooled, for example, about 80K to 100K. The first cooling stage 22 is equipped with a first temperature sensor 23 for measuring the temperature of the first cooling stage 22, and the second cooling stage 24 is equipped with a temperature of the second cooling stage 24. The second temperature sensor 25 for measuring the temperature is mounted.

냉동기(12)의 제1 냉각스테이지(22)에는 열실드(16)가 열적으로 접속된 상태로 고정되고, 냉동기(12)의 제2 냉각스테이지(24)에는 패널구조체(14)가 열적으로 접속된 상태로 고정되어 있다. 이로 인하여, 열실드(16)는 제1 냉각스테이지(22)와 동일한 정도의 온도로 냉각되고, 패널구조체(14)는 제2 냉각스테이지(24)와 동일한 정도의 온도로 냉각된다. 열실드(16)는 일단에 개구부(31)를 갖는 원통상의 형상으로 형성되어 있다. 개구부(31)는 열실드(16)의 통상측면의 단부내면에 의하여 획정(劃定)된다.The heat shield 16 is fixed to the first cooling stage 22 of the refrigerator 12 in a thermally connected state, and the panel structure 14 is thermally connected to the second cooling stage 24 of the refrigerator 12. It is fixed in the closed state. As a result, the heat shield 16 is cooled to the same temperature as the first cooling stage 22, and the panel structure 14 is cooled to the same temperature as the second cooling stage 24. The heat shield 16 is formed in the cylindrical shape which has the opening part 31 at one end. The opening 31 is defined by the end inner surface of the normal side surface of the heat shield 16.

한편, 열실드(16)의 개구부(31)와는 반대측 즉 펌프바닥부측의 타단에는 폐색부(28)가 형성되어 있다. 폐색부(28)는, 열실드(16)의 원통상측면의 펌프바닥부측의 단부에 있어서 직경방향내측을 향하여 뻗는 플랜지부에 의하여 형성된다. 도 2에 나타나는 크라이오펌프(10)는 세로형의 크라이오펌프이기 때문에, 이 플랜지부가 냉동기(12)의 제1 냉각스테이지(22)에 장착되어 있다. 이로써, 열실드(16) 내부에 원기둥상의 내부공간(30)이 형성된다. 냉동기(12)는 열실드(16)의 중심축을 따라 내부공간(30)에 돌출되어 있고, 제2 냉각스테이지(24)는 내부공간(30)에 삽입된 상태로 되어 있다.On the other hand, the blocking part 28 is formed in the other end of the heat shield 16 on the opposite side to the opening part 31, the pump bottom part side. The closure portion 28 is formed by a flange portion extending toward the inner side in the radial direction at the end portion of the pump bottom portion side of the cylindrical side surface of the heat shield 16. Since the cryopump 10 shown in FIG. 2 is a vertical cryopump, this flange part is attached to the 1st cooling stage 22 of the refrigerator 12. As a result, a cylindrical inner space 30 is formed inside the heat shield 16. The refrigerator 12 protrudes into the inner space 30 along the central axis of the heat shield 16, and the second cooling stage 24 is inserted into the inner space 30.

다만, 가로형의 크라이오펌프의 경우에는, 폐색부(28)는 통상 완전히 폐색되어 있다. 냉동기(12)는, 열실드(16)의 측면에 형성되어 있는 냉동기장착용 개구부로부터 열실드(16)의 중심축에 직교하는 방향을 따라 내부공간(30)에 돌출되어 배치된다. 냉동기(12)의 제1 냉각스테이지(22)는 열실드(16)의 냉동기장착용 개구부에 장착되고, 냉동기(12)의 제2 냉각스테이지(24)는 내부공간(30)에 배치된다. 제2 냉각스테이지(24)에는 패널구조체(14)가 장착된다. 따라서, 패널구조체(14)는 열실드(16)의 내부공간(30)에 배치된다. 패널구조체(14)는, 적절한 형상의 패널장착부재를 통하여 제2 냉각스테이지(24)에 장착되어도 된다.However, in the case of a horizontal cryopump, the occlusion part 28 is normally completely occluded. The refrigerator 12 protrudes from the freezer mounting opening formed in the side surface of the heat shield 16 in the inner space 30 along the direction orthogonal to the central axis of the heat shield 16. The first cooling stage 22 of the refrigerator 12 is mounted in the freezer mounting opening of the heat shield 16, and the second cooling stage 24 of the refrigerator 12 is disposed in the internal space 30. The panel structure 14 is mounted to the second cooling stage 24. Thus, the panel structure 14 is disposed in the interior space 30 of the heat shield 16. The panel structure 14 may be attached to the second cooling stage 24 via a panel mounting member of a suitable shape.

또 열실드(16)의 개구부(31)에는 배플(32)이 마련되어 있다. 배플(32)은, 패널구조체(14)와는 열실드(16)의 중심축방향으로 간격을 두고 마련되어 있다. 배플(32)은, 열실드(16)의 개구부(31)측의 단부에 장착되어 있고, 열실드(16)와 동일한 정도의 온도로 냉각된다. 배플(32)은, 진공챔버(80)측에서 보았을 때에 예를 들면 동심원상으로 형성되어 있어도 되고, 혹은 격자상 등 다른 형상으로 형성되어 있어도 된다. 다만, 배플(32)과 진공챔버(80)의 사이에는 게이트밸브(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 이 게이트밸브는 예를 들면 크라이오펌프(10)를 재생할 때에 폐쇄되고, 크라이오펌프(10)에 의하여 진공챔버(80)를 배기할 때에 개방된다. 진공챔버(80)는 예를 들면 도 1에 나타내는 진공장치(300)에 마련되어 있다.In addition, a baffle 32 is provided in the opening 31 of the heat shield 16. The baffle 32 is provided with the panel structure 14 at intervals in the central axis direction of the heat shield 16. The baffle 32 is attached to an end portion of the heat shield 16 on the opening 31 side, and is cooled to the same temperature as the heat shield 16. The baffle 32 may be formed concentrically, for example when viewed from the vacuum chamber 80 side, or may be formed in other shapes, such as a lattice form. However, a gate valve (not shown) is provided between the baffle 32 and the vacuum chamber 80. The gate valve is closed when the cryopump 10 is regenerated, for example, and is opened when the vacuum chamber 80 is exhausted by the cryopump 10. The vacuum chamber 80 is provided in the vacuum apparatus 300 shown in FIG. 1, for example.

열실드(16), 배플(32), 패널구조체(14), 및 냉동기(12)의 제1 냉각스테이지(22) 및 제2 냉각스테이지(24)는, 펌프케이스(34)의 내부에 수용되어 있다. 펌프케이스(34)는 직경이 다른 2개의 원통을 직렬로 접속하여 형성되어 있다. 펌프케이스(34)의 대경(大徑)의 원통측단부는 개방되고, 진공챔버(80)와의 접속용 플랜지부(36)가 직경방향외측으로 뻗어 형성되어 있다. 또 펌프케이스(34)의 소경(小徑)의 원통측단부는 냉동기(12)의 모터용 하우징(27)에 고정되어 있다. 크라이오펌프(10)는 펌프케이스(34)의 플랜지부(36)를 통하여 진공챔버(80)의 배기용 개구에 기밀(氣密)하게 고정되고, 진공챔버(80)의 내부공간과 일체의 기밀공간이 형성된다. 펌프케이스(34) 및 열실드(16)는 모두 원통상으로 형성되어 있고, 동축으로 배치되어 있다. 펌프케이스(34)의 내경이 열실드(16)의 외경을 약간 상회하고 있기 때문에, 열실드(16)는 펌프케이스(34)의 내면과의 사이에 약간의 간격을 갖고 배치된다.The heat shield 16, the baffle 32, the panel structure 14, and the first cooling stage 22 and the second cooling stage 24 of the refrigerator 12 are accommodated in the pump case 34. have. The pump case 34 is formed by connecting two cylinders of different diameters in series. The large cylindrical side end of the pump case 34 is opened, and the flange part 36 for connection with the vacuum chamber 80 extends radially outward. Moreover, the cylindrical side end of the small diameter of the pump case 34 is being fixed to the motor housing 27 of the refrigerator 12. As shown in FIG. The cryopump 10 is hermetically fixed to the exhaust opening of the vacuum chamber 80 through the flange portion 36 of the pump case 34, and is integral with the internal space of the vacuum chamber 80. An airtight space is formed. The pump case 34 and the heat shield 16 are both formed in a cylindrical shape and are arranged coaxially. Since the inner diameter of the pump case 34 slightly exceeds the outer diameter of the heat shield 16, the heat shield 16 is disposed with a slight gap between the inner surface of the pump case 34 and the inner diameter of the pump case 34.

크라이오펌프(10)의 작동 시에는, 먼저 그 작동 전에 다른 적절한 러핑펌프를 이용하여 진공챔버(80) 내부를 1Pa~10Pa 정도로까지 러프펌핑한다. 그 후 크라이오펌프(10)를 작동시킨다. 냉동기(12)의 구동에 의하여 제1 냉각스테이지(22) 및 제2 냉각스테이지(24)가 냉각되고, 이들에 열적으로 접속되어 있는 열실드(16), 배플(32), 패널구조체(14)도 냉각된다.In the operation of the cryopump 10, first, roughly pump the inside of the vacuum chamber 80 to about 1 Pa to about 10 Pa using another suitable rough pump before the operation. The cryopump 10 is then operated. The heat shield 16, the baffle 32, and the panel structure 14, in which the first cooling stage 22 and the second cooling stage 24 are cooled and thermally connected thereto by the operation of the refrigerator 12. It is also cooled.

냉각된 배플(32)은, 진공챔버(80)로부터 크라이오펌프(10) 내부를 향하여 비래(飛來)하는 기체분자를 냉각하고, 그 냉각온도에서 증기압이 충분히 낮아지는 기체(예를 들면 수분 등)를 표면에 응축시켜 배기한다. 배플(32)의 냉각온도에서는 증기압이 충분히 낮아지지 않는 기체는 배플(32)을 통과하여 열실드(16) 내부로 진입한다. 진입한 기체분자 중 패널구조체(14)의 냉각온도에서 증기압이 충분히 낮아지는 기체(예를 들면 아르곤 등)는, 패널구조체(14)의 표면에 응축되어 배기된다. 그 냉각온도에서도 증기압이 충분히 낮아지지 않는 기체(예를 들면 수소 등)는, 패널구조체(14)의 표면에 접착되어 냉각되어 있는 흡착제에 의하여 흡착되어 배기된다. 이와 같이 하여 크라이오펌프(10)는 진공챔버(80) 내부의 진공도를 원하는 레벨에 도달시킬 수 있다.The cooled baffle 32 cools gas molecules that flow from the vacuum chamber 80 toward the cryopump 10, and at which the vapor pressure becomes sufficiently low at the cooling temperature (for example, moisture). Etc.) on the surface and exhausted. At a cooling temperature of the baffle 32, a gas whose vapor pressure is not sufficiently lowered enters the heat shield 16 through the baffle 32. Among the gas molecules that have entered, a gas (for example, argon) whose vapor pressure is sufficiently lowered at the cooling temperature of the panel structure 14 is condensed on the surface of the panel structure 14 and exhausted. The gas (for example, hydrogen, etc.) whose vapor pressure does not become low enough even at the cooling temperature is adsorbed and exhausted by the adsorbent cooled by adhering to the surface of the panel structure 14. In this way, the cryopump 10 can reach the desired level of the degree of vacuum inside the vacuum chamber 80.

도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 제1 압축기유닛(102)을 모식적으로 나타내는 도이다. 본 실시예에 있어서는 제2 압축기유닛(104)도 제1 압축기유닛(102)과 동일한 구성을 갖는다. 압축기유닛(102)은, 기체를 승압하는 압축기본체(140), 외부로부터 공급된 저압기체를 압축기본체(140)로 공급하기 위한 저압배관(142), 및 압축기본체(140)에 의하여 압축된 고압기체를 외부로 송출하기 위한 고압배관(144)을 포함하여 구성된다.3 is a diagram schematically showing a first compressor unit 102 according to one embodiment of the present invention. In this embodiment, the second compressor unit 104 also has the same configuration as the first compressor unit 102. The compressor unit 102 includes a compressor main body 140 for boosting gas, a low pressure pipe 142 for supplying a low pressure gas supplied from the outside to the compressor main body 140, and a high pressure compressed by the compressor main body 140. It is configured to include a high pressure pipe 144 for sending gas to the outside.

도 1에 나타내는 바와 같이, 저압기체는 제1 흡입배관(132)을 통하여 제1 압축기유닛(102)에 공급된다. 제1 압축기유닛(102)은 흡입포트(146)에서 크라이오펌프(10)로부터의 복귀가스를 받아들이고, 저압배관(142)으로 작동가스는 보내진다. 흡입포트(146)는, 저압배관(142)의 말단에 있어서 제1 압축기유닛(102)의 압축기케이스체(138)에 마련되어 있다. 저압배관(142)은 흡입포트(146)와 압축기본체(140)의 흡입구를 접속한다.As shown in FIG. 1, the low pressure gas is supplied to the first compressor unit 102 through the first suction pipe 132. The first compressor unit 102 receives the return gas from the cryopump 10 at the suction port 146, and the working gas is sent to the low pressure pipe 142. The suction port 146 is provided in the compressor case body 138 of the first compressor unit 102 at the end of the low pressure pipe 142. The low pressure pipe 142 connects the suction port 146 and the suction port of the compressor main body 140.

저압배관(142)은 중도에, 복귀가스에 포함되는 맥동을 제거하기 위한 용적으로서의 스토리지탱크(150)를 구비한다. 스토리지탱크(150)는 흡입포트(146)와, 후술하는 바이패스기구(152)로의 분기의 사이에 마련되어 있다. 스토리지탱크(150)에서 맥동이 제거된 작동가스는, 저압배관(142)을 통하여 압축기본체(140)에 공급된다. 스토리지탱크(150)의 내부에는, 기체로부터 불필요한 미립자 등을 제거하기 위한 필터가 마련되어 있어도 된다. 스토리지탱크(150)와 흡입포트(146)의 사이에는, 외부로부터 작동가스를 보충하기 위한 도입포트 및 배관이 접속되어 있어도 된다.The low pressure pipe 142 is provided with a storage tank 150 as a volume for removing the pulsation contained in the return gas halfway. The storage tank 150 is provided between the suction port 146 and the branch to the bypass mechanism 152 described later. The working gas from which the pulsation is removed from the storage tank 150 is supplied to the compressor main body 140 through the low pressure pipe 142. A filter may be provided inside the storage tank 150 to remove unnecessary particulates from the gas. An introduction port and piping for replenishing working gas from the outside may be connected between the storage tank 150 and the suction port 146.

압축기본체(140)는, 예를 들면 스크롤방식 혹은 로터리식의 펌프이며, 흡입된 가스를 승압하는 기능을 나타내는 것이다. 압축기본체(140)에는 압축기모터(172)가 마련되고, 압축기본체(140)는 압축기모터(172)에 의하여 구동된다. 압축기본체(140)는, 승압된 작동가스를 고압배관(144)으로 송출한다. 압축기본체(140)는 오일을 이용하여 냉각을 행하는 구성으로 되어 있고, 오일을 순환시키는 오일냉각배관이 압축기본체(140)에 부수하여 마련되어 있다. 이로 인하여, 승압된 작동가스는 이 오일이 약간 혼입된 상태로 고압배관(144)으로 송출된다.The compressor main body 140 is, for example, a scroll system or a rotary pump and exhibits a function of boosting the suctioned gas. The compressor main body 140 is provided with a compressor motor 172, and the compressor main body 140 is driven by the compressor motor 172. The compressor main body 140 sends the boosted working gas to the high pressure pipe 144. The compressor main body 140 is configured to cool by using oil, and an oil cooling pipe for circulating oil is provided to the compressor main body 140. For this reason, the boosted working gas is sent to the high pressure pipe 144 in a state in which the oil is slightly mixed.

따라서, 고압배관(144)에는 그 중도에 오일세퍼레이터(154)가 마련되어 있다. 오일세퍼레이터(154)에서 작동가스로부터 분리된 오일은 저압배관(142)으로 되돌려지고, 저압배관(142)을 통하여 압축기본체(140)로 되돌려져도 된다. 오일세퍼레이터(154)에는 과도한 고압을 해방하기 위한 릴리프밸브가 마련되어 있어도 된다.Therefore, the oil separator 154 is provided in the high pressure piping 144 midway. The oil separated from the working gas in the oil separator 154 may be returned to the low pressure pipe 142 and may be returned to the compressor main body 140 through the low pressure pipe 142. The oil separator 154 may be provided with a relief valve for releasing excessive high pressure.

압축기본체(140)와 오일세퍼레이터(154)를 접속하는 고압배관(144)의 중도에, 압축기본체(140)로부터 송출된 고압작동가스를 냉각하기 위한 열교환기가 마련되어 있어도 된다(도시하지 않음). 열교환기는 예를 들면 냉각수에 의하여 작동가스를 냉각한다. 또 이 냉각수는 압축기본체(140)를 냉각하는 오일을 냉각하기 위해서도 이용되어도 된다. 고압배관(144)에 있어서 열교환기의 상류 및 하류 중 적어도 일방에 작동가스의 온도를 측정하는 온도센서가 마련되어 있어도 된다.In the middle of the high pressure pipe 144 connecting the compressor main body 140 and the oil separator 154, a heat exchanger for cooling the high pressure working gas sent from the compressor main body 140 may be provided (not shown). The heat exchanger cools the working gas, for example by cooling water. This cooling water may also be used to cool the oil cooling the compressor body 140. In the high pressure pipe 144, a temperature sensor for measuring the temperature of the working gas may be provided at least one of upstream and downstream of the heat exchanger.

오일세퍼레이터(154)를 경유한 작동가스는, 고압배관(144)을 통하여 흡착기(156)로 보내진다. 흡착기(156)는, 예를 들면 스토리지탱크(150) 내의 필터나 오일세퍼레이터(154) 등의 유로 상의 오염물질제거수단에 의하여 제거되어 있지 않은 오염 성분을 작동가스로부터 제거하기 위하여 마련되어 있다. 흡착기(156)는, 예를 들면 기화하고 있는 오일성분을 흡착에 의하여 제거한다.The working gas via the oil separator 154 is sent to the adsorber 156 through the high pressure pipe 144. The adsorber 156 is provided in order to remove the contaminant which is not removed by the contaminant removal means on the flow path, such as the filter in the storage tank 150, or the oil separator 154, from a working gas, for example. The adsorber 156 removes the vaporized oil component by adsorption, for example.

토출포트(148)가 고압배관(144)의 말단에 있어서 제1 압축기유닛(102)의 압축기케이스체(138)에 마련되어 있다. 즉 고압배관(144)은 압축기본체(140)와 토출포트(148)를 접속하고, 그 중도에 오일세퍼레이터(154) 및 흡착기(156)가 마련되어 있다. 흡착기(156)를 경유한 작동가스는 토출포트(148)를 통하여 크라이오펌프(10)로 송출된다.The discharge port 148 is provided in the compressor case body 138 of the first compressor unit 102 at the end of the high pressure pipe 144. That is, the high pressure pipe 144 connects the compressor main body 140 and the discharge port 148, and the oil separator 154 and the adsorber 156 are provided in the middle. The working gas via the adsorber 156 is sent to the cryopump 10 through the discharge port 148.

제1 압축기유닛(102)은, 저압배관(142)과 고압배관(144)을 연결하는 바이패스배관(158)을 갖는 바이패스기구(152)를 구비한다. 도시의 실시예에서는, 바이패스배관(158)은, 스토리지탱크(150)와 압축기본체(140)의 사이에 있어서 저압배관(142)으로부터 분기하고 있다. 또, 바이패스배관(158)은, 오일세퍼레이터(154)와 흡착기(156)의 사이에 있어서 고압배관(144)으로부터 분기하고 있다.The first compressor unit 102 includes a bypass mechanism 152 having a bypass pipe 158 connecting the low pressure pipe 142 and the high pressure pipe 144. In the illustrated embodiment, the bypass pipe 158 branches from the low pressure pipe 142 between the storage tank 150 and the compressor main body 140. The bypass pipe 158 branches from the high pressure pipe 144 between the oil separator 154 and the adsorber 156.

바이패스기구(152)는, 크라이오펌프(10)로 송출되지 않고 고압배관(144)으로부터 저압배관(142)으로 우회하는 작동가스유량을 제어하기 위한 제어밸브를 구비한다. 도시의 실시예에 있어서는, 바이패스배관(158)의 중도에 제1 제어밸브(균압밸브라고도 함)(160) 및 제2 제어밸브(릴리프밸브라고도 함)(162)가 병렬로 마련되어 있다. 균압밸브(160)는, 예를 들면 상개형(常開型)의 솔레노이드밸브이다. 따라서, 제1 압축기유닛(102)의 운전이 정지되면(즉 제1 압축기유닛(102)으로의 급전이 정지되면), 균압밸브(160)가 개방되어 저압배관(142)과 고압배관(144)의 압력이 동일해진다. 릴리프밸브(162)는, 예를 들면 상폐형(常閉型)의 솔레노이드밸브이다. 본 실시예에 있어서는 릴리프밸브(162)가 제1 압축기유닛(102)의 운전 중에 바이패스배관(158)의 유량제어밸브로서 사용된다.The bypass mechanism 152 is provided with a control valve for controlling the operating gas flow rate which is not sent to the cryopump 10 and bypasses the high pressure pipe 144 to the low pressure pipe 142. In the illustrated embodiment, a first control valve (also referred to as a pressure equalizing valve) 160 and a second control valve (also referred to as a relief valve) 162 are provided in the middle of the bypass pipe 158 in parallel. The equalization valve 160 is, for example, a solenoid valve of an open type. Therefore, when the operation of the first compressor unit 102 is stopped (that is, when the power supply to the first compressor unit 102 is stopped), the equalization valve 160 is opened to the low pressure pipe 142 and the high pressure pipe 144. The pressure is equal. The relief valve 162 is a normally closed solenoid valve, for example. In this embodiment, the relief valve 162 is used as the flow control valve of the bypass pipe 158 during the operation of the first compressor unit 102.

제1 압축기유닛(102)은, 크라이오펌프(10)로부터의 복귀가스의 압력을 측정하기 위한 제1 압력센서(164)와, 크라이오펌프(10)에 대한 송출가스의 압력을 측정하기 위한 제2 압력센서(166)를 구비한다. 제1 압축기유닛(102)의 동작 중은 송출가스 쪽이 복귀가스보다 고압이기 때문에, 이하에서는 제1 압력센서(164) 및 제2 압력센서(166)를 각각, 저압센서 및 고압센서라고 부르는 경우도 있다.The first compressor unit 102 includes a first pressure sensor 164 for measuring the pressure of the return gas from the cryopump 10, and a pressure for sending gas to the cryopump 10. A second pressure sensor 166 is provided. During the operation of the first compressor unit 102, since the outgoing gas is higher than the return gas, the first pressure sensor 164 and the second pressure sensor 166 will be referred to as a low pressure sensor and a high pressure sensor, respectively. There is also.

제1 압력센서(164)는 저압배관(142)의 압력을 측정하고, 제2 압력센서(166)는 고압배관(144)의 압력을 측정하도록 마련되어 있다. 제1 압력센서(164)는 예를 들면 스토리지탱크(150)에 설치되어 있고, 스토리지탱크(150)에 있어서 맥동이 제거된 복귀가스의 압력을 측정한다. 제1 압력센서(164)는 저압배관(142)의 임의의 위치에 마련되어 있어도 된다. 제2 압력센서(166)는 오일세퍼레이터(154)와 흡착기(156)의 사이에 마련되어 있다. 제2 압력센서(166)는 고압배관(144)의 임의의 위치에 마련되어 있어도 된다.The first pressure sensor 164 measures the pressure of the low pressure pipe 142, and the second pressure sensor 166 is provided to measure the pressure of the high pressure pipe 144. The first pressure sensor 164 is installed in the storage tank 150, for example, and measures the pressure of the return gas from which pulsation is removed in the storage tank 150. The first pressure sensor 164 may be provided at any position of the low pressure pipe 142. The second pressure sensor 166 is provided between the oil separator 154 and the adsorber 156. The second pressure sensor 166 may be provided at any position of the high pressure pipe 144.

다만, 제1 압력센서(164) 및 제2 압력센서(166)는, 제1 압축기유닛(102)의 외부에 마련되어 있어도 되고, 예를 들면 제1 흡입배관(132) 및 제1 토출배관(128)에 마련되어 있어도 된다. 또, 바이패스기구(152)도 제1 압축기유닛(102)의 외부에 마련되어 있어도 되고, 예를 들면 제1 흡입배관(132)과 제1 토출배관(128)을 바이패스배관(158)이 접속하고 있어도 된다.However, the first pressure sensor 164 and the second pressure sensor 166 may be provided outside the first compressor unit 102, for example, the first suction pipe 132 and the first discharge pipe 128. ) May be provided. In addition, the bypass mechanism 152 may also be provided outside the first compressor unit 102. For example, the bypass pipe 158 connects the first suction pipe 132 and the first discharge pipe 128 to each other. You may do it.

도 3에 나타나는 압축기구조부(136)는, 압축기본체(140), 저압배관(142), 고압배관(144), 흡입포트(146), 토출포트(148), 스토리지탱크(150), 바이패스기구(152), 오일세퍼레이터(154), 흡착기(156), 바이패스배관(158), 균압밸브(160), 릴리프밸브(162), 제1 압력센서(164), 제2 압력센서(166), 압축기모터(172)를 포함한다. 이들 구성요소는, 압축기케이스체(138)에 포함되어 있다.The compressor structure 136 shown in FIG. 3 includes a compressor body 140, a low pressure pipe 142, a high pressure pipe 144, a suction port 146, a discharge port 148, a storage tank 150, and a bypass mechanism. 152, the oil separator 154, the adsorber 156, the bypass pipe 158, the equalizing valve 160, the relief valve 162, the first pressure sensor 164, the second pressure sensor 166, Compressor motor 172 is included. These components are included in the compressor case body 138.

도 4는, 본 실시형태에 관한 크라이오펌프시스템(1000)에 관한 제어블록도이다. 도 4는, 본 발명의 일 실시형태에 관련하는 크라이오펌프시스템(1000)의 주요 부분을 나타내고 있다. 복수의 크라이오펌프(10) 중 하나에 대하여 내부의 상세를 나타내고, 다른 크라이오펌프(10)에 대해서는 동일하기 때문에 도시를 생략한다. 마찬가지로, 제1 압축기유닛(102)에 대하여 상세를 나타내고, 제2 압축기유닛(104)은 그와 동일하기 때문에 내부의 도시를 생략한다.4 is a control block diagram of the cryopump system 1000 according to the present embodiment. 4 shows a main part of a cryopump system 1000 according to an embodiment of the present invention. Since details of one of the cryopumps 10 are shown inside, and the other cryopumps 10 are the same, the illustration is omitted. Similarly, the first compressor unit 102 is shown in detail, and since the second compressor unit 104 is the same, the illustration of the interior is omitted.

CP컨트롤러(100)는 상술과 같이, 각 크라이오펌프(10)의 IO모듈(50)에 통신 가능하게 접속되어 있다. IO모듈(50)은, 냉동기인버터(52) 및 신호처리부(54)를 포함한다. 냉동기인버터(52)는 외부전원 예를 들면 상용전원으로부터 공급되는 규정의 전압 및 주파수의 전력을 조정하여 냉동기모터(26)에 공급한다. 냉동기모터(26)에 공급되어야 하는 전압 및 주파수는 CP컨트롤러(100)에 의하여 제어된다.As described above, the CP controller 100 is communicatively connected to the IO modules 50 of the cryopumps 10. The IO module 50 includes a refrigerator inverter 52 and a signal processor 54. The refrigerator inverter 52 adjusts the power of a prescribed voltage and frequency supplied from an external power source, for example, a commercial power source, and supplies the refrigerator motor 26 to the refrigerator motor 26. The voltage and frequency to be supplied to the refrigerator motor 26 are controlled by the CP controller 100.

CP컨트롤러(100)는 센서출력신호에 근거하여 지령제어량을 결정한다. 신호처리부(54)는, CP컨트롤러(100)로부터 송신된 지령제어량을 냉동기인버터(52)로 중계한다. 예를 들면, 신호처리부(54)는 CP컨트롤러(100)로부터의 지령신호를 냉동기인버터(52)에서 처리 가능한 신호로 변환하여 냉동기인버터(52)에 송신한다. 지령신호는 냉동기모터(26)의 운전주파수를 나타내는 신호를 포함한다. 또, 신호처리부(54)는, 크라이오펌프(10)의 각종 센서의 출력을 CP컨트롤러(100)로 중계한다. 예를 들면, 신호처리부(54)는 센서출력신호를 CP컨트롤러(100)에서 처리 가능한 신호로 변환하여 CP컨트롤러(100)에 송신한다.The CP controller 100 determines the command control amount based on the sensor output signal. The signal processing unit 54 relays the command control amount transmitted from the CP controller 100 to the refrigerator inverter 52. For example, the signal processor 54 converts the command signal from the CP controller 100 into a signal that can be processed by the refrigerator inverter 52 and transmits the signal to the refrigerator inverter 52. The command signal includes a signal indicating an operating frequency of the refrigerator motor 26. In addition, the signal processing unit 54 relays the outputs of various sensors of the cryopump 10 to the CP controller 100. For example, the signal processor 54 converts the sensor output signal into a signal that can be processed by the CP controller 100 and transmits the signal to the CP controller 100.

IO모듈(50)의 신호처리부(54)에는, 제1 온도센서(23) 및 제2 온도센서(25)를 포함하는 각종 센서가 접속되어 있다. 상술과 같이 제1 온도센서(23)는 냉동기(12)의 제1 냉각스테이지(22)의 온도를 측정하고, 제2 온도센서(25)는 냉동기(12)의 제2 냉각스테이지(24)의 온도를 측정한다. 제1 온도센서(23) 및 제2 온도센서(25)는 각각, 제1 냉각스테이지(22) 및 제2 냉각스테이지(24)의 온도를 주기적으로 측정하고, 측정온도를 나타내는 신호를 출력한다. 제1 온도센서(23) 및 제2 온도센서(25)의 측정값은, 소정시간 간격으로 CP컨트롤러(100)로 입력되어, CP컨트롤러(100)의 소정의 기억영역에 저장유지된다.Various sensors including the first temperature sensor 23 and the second temperature sensor 25 are connected to the signal processing unit 54 of the IO module 50. As described above, the first temperature sensor 23 measures the temperature of the first cooling stage 22 of the refrigerator 12, and the second temperature sensor 25 measures the temperature of the second cooling stage 24 of the refrigerator 12. Measure the temperature. The first temperature sensor 23 and the second temperature sensor 25 periodically measure the temperatures of the first cooling stage 22 and the second cooling stage 24, respectively, and output a signal indicating the measured temperature. The measured values of the first temperature sensor 23 and the second temperature sensor 25 are input to the CP controller 100 at predetermined time intervals and stored in a predetermined storage area of the CP controller 100.

CP컨트롤러(100)는, 크라이오패널의 온도에 근거하여 냉동기(12)를 제어한다. CP컨트롤러(100)는, 크라이오패널의 실온도가 목표온도에 추종하도록 냉동기(12)에 지령신호를 부여한다. 예를 들면, CP컨트롤러(100)는, 제1단 크라이오패널의 목표온도와 제1 온도센서(23)의 측정온도와의 편차를 최소화하도록 피드백제어에 의하여 냉동기인버터지령신호를 생성한다. 냉동기인버터지령신호는, CP컨트롤러(100)로부터 IO모듈(50)을 통하여 냉동기인버터(52)에 부여된다. 냉동기인버터(52)는, 냉동기인버터지령신호에 따라 냉동기모터(26)의 운전주파수를 제어한다. 냉동기모터(26)의 운전주파수에 따라 냉동기모터(26)의 회전수 즉 냉동기(12)의 열사이클의 주파수가 정해진다. 제1단 크라이오패널의 목표온도는 예를 들면, 진공챔버(80)에서 행해지는 프로세스에 따라 사양으로서 정해진다. 이 경우, 냉동기(12)의 제2 냉각스테이지(24) 및 패널구조체(14)는, 냉동기(12)의 사양 및 외부로부터의 열부하에 의하여 정해지는 온도로 냉각된다.The CP controller 100 controls the refrigerator 12 based on the temperature of the cryopanel. The CP controller 100 gives a command signal to the refrigerator 12 so that the room temperature of the cryopanel follows the target temperature. For example, the CP controller 100 generates a freezer inverter command signal by feedback control so as to minimize the deviation between the target temperature of the first stage cryopanel and the measured temperature of the first temperature sensor 23. The refrigerator inverter command signal is provided to the refrigerator inverter 52 from the CP controller 100 via the IO module 50. The refrigerator inverter 52 controls the operation frequency of the refrigerator motor 26 in accordance with the refrigerator inverter command signal. According to the operating frequency of the refrigerator motor 26, the rotation speed of the refrigerator motor 26, that is, the frequency of the heat cycle of the refrigerator 12 is determined. The target temperature of the first stage cryopanel is determined as a specification according to, for example, a process performed in the vacuum chamber 80. In this case, the second cooling stage 24 and the panel structure 14 of the refrigerator 12 are cooled to a temperature determined by the specifications of the refrigerator 12 and the heat load from the outside.

제1 온도센서(23)의 측정온도가 목표온도보다 고온인 경우에는, CP컨트롤러(100)는, 냉동기모터(26)의 운전주파수가 증가하도록 IO모듈(50)로 냉동기인버터지령신호를 출력한다. 모터운전주파수의 증가에 연동하여 냉동기(12)에 있어서의 열사이클의 주파수도 증가되고, 냉동기(12)의 제1 냉각스테이지(22)는 목표온도를 향하여 냉각된다. 반대로 제1 온도센서(23)의 측정온도가 목표온도보다 저온인 경우에는, 냉동기모터(26)의 운전주파수는 감소되고 냉동기(12)의 제1 냉각스테이지(22)는 목표온도를 향하여 승온된다.When the measured temperature of the first temperature sensor 23 is higher than the target temperature, the CP controller 100 outputs a refrigerator inverter command signal to the IO module 50 so that the operating frequency of the refrigerator motor 26 increases. . In association with the increase in the motor operating frequency, the frequency of the heat cycle in the refrigerator 12 is also increased, and the first cooling stage 22 of the refrigerator 12 is cooled toward the target temperature. On the contrary, when the measured temperature of the first temperature sensor 23 is lower than the target temperature, the operating frequency of the refrigerator motor 26 is decreased and the first cooling stage 22 of the refrigerator 12 is heated up toward the target temperature. .

통상은, 제1 냉각스테이지(22)의 목표온도는 일정값으로 설정된다. 따라서, CP컨트롤러(100)는, 크라이오펌프(10)에 대한 열부하가 증가했을 때에 냉동기모터(26)의 운전주파수가 증가하도록 냉동기인버터지령신호를 출력하고, 크라이오펌프(10)에 대한 열부하가 감소했을 때에 냉동기모터(26)의 운전주파수가 감소하도록 냉동기인버터지령신호를 출력한다. 다만, 목표온도는 적절히 변동시켜도 되고, 예를 들면 목표로 하는 분위기압력을 배기대상용적에 실현되도록 크라이오패널의 목표온도를 순서대로 설정하도록 해도 된다. 또 CP컨트롤러(100)는, 제2단 크라이오패널의 실온도를 목표온도에 일치시키도록 냉동기모터(26)의 운전주파수를 제어해도 된다.Usually, the target temperature of the 1st cooling stage 22 is set to a fixed value. Accordingly, the CP controller 100 outputs a freezer inverter command signal so that the operating frequency of the refrigerator motor 26 increases when the heat load on the cryopump 10 increases, and heat load on the cryopump 10. When is reduced, the refrigerator inverter command signal is output so that the operating frequency of the refrigerator motor 26 is decreased. However, the target temperature may be appropriately varied, for example, the target temperature of the cryopanel may be set in order so as to realize the target atmospheric pressure in the exhaust target volume. In addition, the CP controller 100 may control the operating frequency of the refrigerator motor 26 to match the room temperature degree of the second stage cryopanel to the target temperature.

전형적인 크라이오펌프에 있어서는, 열사이클의 주파수는 항상 일정하게 되어 있다. 상온으로부터 펌프동작온도로의 급냉각을 가능하게 하도록 비교적 큰 주파수에서 운전하도록 설정되고, 외부로부터의 열부하가 작은 경우에는 히터에 의하여 가열함으로써 크라이오패널의 온도를 조정한다. 따라서, 소비전력이 커진다. 이에 대하여 본 실시형태에 있어서는, 크라이오펌프(10)에 대한 열부하에 따라 열사이클주파수를 제어하기 때문에, 에너지절약성이 우수한 크라이오펌프를 실현할 수 있다. 또, 히터를 반드시 마련할 필요가 없어지는 것도 소비전력의 저감에 기여한다.In a typical cryopump, the frequency of the heat cycle is always constant. It is set to operate at a relatively large frequency to enable rapid cooling from the normal temperature to the pump operating temperature, and when the heat load from the outside is small, the temperature of the cryopanel is adjusted by heating by a heater. Therefore, power consumption increases. On the other hand, in this embodiment, since the heat cycle frequency is controlled according to the heat load on the cryopump 10, the cryopump excellent in energy saving can be realized. In addition, the necessity of providing a heater necessarily contributes to the reduction of power consumption.

CP컨트롤러(100)는, 압축기컨트롤러(168)에 통신 가능하게 접속되어 있다. 본 발명의 일 실시형태에 관한 크라이오펌프시스템(1000)의 제어부는, CP컨트롤러(100) 및 압축기컨트롤러(168)를 포함하는 복수의 컨트롤러로 구성되어 있다. 다른 일 실시예에 있어서는, 크라이오펌프시스템(1000)의 제어부는 단일의 CP컨트롤러(100)에 의하여 구성되어 있어도 되고, 압축기유닛(102, 104)에는 압축기컨트롤러(168) 대신에 IO모듈을 마련해도 된다. 이 경우 IO모듈은 CP컨트롤러(100)와 압축기유닛(102, 104)의 각 구성요소의 사이에서 제어신호를 중계한다. 또, 압축기컨트롤러(168)가, CP컨트롤러(100)의 일부를 구성해도 된다.The CP controller 100 is connected to the compressor controller 168 so that communication is possible. The control unit of the cryopump system 1000 according to the embodiment of the present invention is composed of a plurality of controllers including a CP controller 100 and a compressor controller 168. In another embodiment, the control unit of the cryopump system 1000 may be constituted by a single CP controller 100, and the compressor units 102 and 104 may be provided with an IO module instead of the compressor controller 168. You may also In this case, the IO module relays a control signal between the CP controller 100 and each component of the compressor units 102 and 104. In addition, the compressor controller 168 may constitute a part of the CP controller 100.

압축기컨트롤러(168)는, CP컨트롤러(100)로부터의 제어신호에 근거하거나, 또는 CP컨트롤러(100)로부터 독립하여, 제1 압축기유닛(102)을 제어한다. 일 실시예에 있어서는, 압축기컨트롤러(168)는, CP컨트롤러(100)로부터 각종의 설정값을 나타내는 신호를 수신하고, 그 설정값을 사용하여 제1 압축기유닛(102)을 제어한다. 압축기컨트롤러(168)는 센서출력신호에 근거하여 지령제어량을 결정한다. 압축기컨트롤러(168)는, CP컨트롤러(100)와 동일하게, 각종 연산처리를 실행하는 CPU, 각종 제어프로그램을 저장하는 ROM, 데이터저장이나 프로그램실행을 위한 워크에어리어로서 이용되는 RAM, 입출력인터페이스, 메모리 등을 구비한다.The compressor controller 168 controls the first compressor unit 102 based on the control signal from the CP controller 100 or independent of the CP controller 100. In one embodiment, the compressor controller 168 receives signals indicating various set values from the CP controller 100 and controls the first compressor unit 102 using the set values. The compressor controller 168 determines the command control amount based on the sensor output signal. The compressor controller 168, like the CP controller 100, includes a CPU that executes various calculation processes, a ROM that stores various control programs, a RAM used as a work area for data storage and program execution, an input / output interface, and a memory. And the like.

또, 압축기컨트롤러(168)는, 제1 압축기유닛(102)의 운전상태를 나타내는 신호를 CP컨트롤러(100)에 송신한다. 운전상태를 나타내는 신호는 예를 들면, 제1 압력센서(164) 및 제2 압력센서(166)의 측정압력, 릴리프밸브(162)의 개방도 또는 제어전류, 압축기모터(172)의 운전주파수 등을 포함한다.In addition, the compressor controller 168 transmits a signal indicating the operation state of the first compressor unit 102 to the CP controller 100. The signal indicating the operation state may be, for example, a measured pressure of the first pressure sensor 164 and the second pressure sensor 166, an opening degree or control current of the relief valve 162, an operating frequency of the compressor motor 172, or the like. It includes.

제1 압축기유닛(102)은, 압축기인버터(170) 및 압축기모터(172)를 포함한다. 압축기모터(172)는, 압축기본체(140)를 동작시켜 운전주파수가 가변인 모터이며, 압축기본체(140)에 마련되어 있다. 냉동기모터(26)와 동일하게 압축기모터(172)로서 각종 모터를 채용할 수 있다. 압축기컨트롤러(168)는, 압축기인버터지령신호를 생성하여, 압축기인버터(170)에 출력한다. 압축기인버터(170)는, 압축기인버터지령신호에 따라 압축기모터(172)의 운전주파수를 제어한다. 압축기모터(172)의 운전주파수에 따라 압축기모터(53)의 회전수가 제어된다. 압축기인버터(170)는, 압축기인버터지령신호에 따라, 외부전원 예를 들면 상용전원으로부터 공급되는 규정의 전압 및 주파수의 전력을 조정하여 압축기모터(172)에 공급한다. 압축기모터(172)에 공급되어야 하는 전압 및 주파수는, 압축기인버터지령신호에 의하여 결정된다.The first compressor unit 102 includes a compressor inverter 170 and a compressor motor 172. The compressor motor 172 is a motor whose operating frequency is variable by operating the compressor main body 140, and is provided in the compressor main body 140. Similarly to the refrigerator motor 26, various motors can be employed as the compressor motor 172. The compressor controller 168 generates a compressor inverter command signal and outputs it to the compressor inverter 170. The compressor inverter 170 controls the operation frequency of the compressor motor 172 in accordance with the compressor inverter command signal. The rotation speed of the compressor motor 53 is controlled according to the operating frequency of the compressor motor 172. The compressor inverter 170 adjusts the power of a prescribed voltage and frequency supplied from an external power source, for example, a commercial power source, and supplies it to the compressor motor 172 according to the compressor inverter command signal. The voltage and frequency to be supplied to the compressor motor 172 are determined by the compressor inverter command signal.

압축기컨트롤러(168)에는, 제1 압력센서(164) 및 제2 압력센서(166)를 포함하는 각종 센서가 접속되어 있다. 상술과 같이 제1 압력센서(164)는 압축기본체(140) 흡입측의 압력을 주기적으로 측정하고, 제2 압력센서(166)는 압축기본체(140)의 토출측의 압력을 주기적으로 측정한다. 제1 압력센서(164) 및 제2 압력센서(166)의 측정값은, 소정시간 간격으로 압축기컨트롤러(168)로 입력되어, 압축기컨트롤러(168)의 소정의 기억영역에 저장유지된다.The compressor controller 168 is connected with various sensors including a first pressure sensor 164 and a second pressure sensor 166. As described above, the first pressure sensor 164 periodically measures the pressure at the suction side of the compressor main body 140, and the second pressure sensor 166 periodically measures the pressure at the discharge side of the compressor main body 140. The measured values of the first pressure sensor 164 and the second pressure sensor 166 are input to the compressor controller 168 at predetermined time intervals, and are stored and stored in a predetermined storage area of the compressor controller 168.

압축기컨트롤러(168)에는, 상술한 릴리프밸브(162)가 접속되어 있다. 릴리프밸브(162)를 구동하기 위한 릴리프밸브드라이버(174)가 릴리프밸브(162)에 부수하여 마련되어 있고, 릴리프밸브드라이버(174)가 압축기컨트롤러(168)에 접속되어 있다. 압축기컨트롤러(168)는, 릴리프밸브지령신호를 생성하여, 릴리프밸브드라이버(174)에 출력한다. 릴리프밸브지령신호는 릴리프밸브(162)의 개방도를 결정하는 것이며, 릴리프밸브드라이버(174)는, 릴리프밸브(162)를 그 개방도로 제어한다. 이와 같이 릴리프밸브(162)는, 릴리프밸브지령신호에 따라 바이패스배관(158)의 유량을 제어하도록 바이패스배관(158)에 마련되어 있다. 릴리프밸브드라이버(174)는, 압축기컨트롤러(168)에 포함되어 있어도 된다.The relief valve 162 mentioned above is connected to the compressor controller 168. A relief valve driver 174 for driving the relief valve 162 is provided along with the relief valve 162, and a relief valve driver 174 is connected to the compressor controller 168. The compressor controller 168 generates a relief valve command signal and outputs it to the relief valve driver 174. The relief valve command signal determines the opening degree of the relief valve 162, and the relief valve driver 174 controls the relief valve 162 to its opening degree. Thus, the relief valve 162 is provided in the bypass piping 158 so as to control the flow volume of the bypass piping 158 according to the relief valve command signal. The relief valve driver 174 may be included in the compressor controller 168.

압축기컨트롤러(168)는, 압축기유닛(102)의 출입구 간의 차압(이하에서는 압축기차압이라고 하는 경우도 있음)을 목표차압으로 유지하도록 압축기본체(140)를 제어한다. 예를 들면, 압축기컨트롤러(168)는, 압축기유닛(102)의 출입구 간의 차압을 일정값으로 하도록 피드백제어를 실행한다. 일 실시예에 있어서는, 압축기컨트롤러(168)는, 제1 압력센서(164) 및 제2 압력센서(166)의 측정값으로부터 압축기차압을 구한다. 압축기컨트롤러(168)는, 압축기차압을 목푯값에 일치시키도록 압축기모터(172)의 운전주파수를 결정한다. 압축기컨트롤러(168)는, 그 운전주파수를 실현하도록 압축기인버터(170)를 제어한다. 다만 차압의 목푯값은, 차압일정제어의 실행 중에 변경되어도 된다.The compressor controller 168 controls the compressor main body 140 to maintain the differential pressure (hereinafter sometimes referred to as compressor differential pressure) between the entrances and exits of the compressor unit 102 at the target differential pressure. For example, the compressor controller 168 executes feedback control so that the differential pressure between the entrances and exits of the compressor unit 102 is a constant value. In one embodiment, the compressor controller 168 obtains the compressor differential pressure from the measured values of the first pressure sensor 164 and the second pressure sensor 166. The compressor controller 168 determines the operating frequency of the compressor motor 172 to match the compressor differential pressure with the target value. The compressor controller 168 controls the compressor inverter 170 to realize the operation frequency. However, the target value of the differential pressure may be changed during the execution of the differential pressure constant control.

이와 같은 차압일정제어에 의하여, 추가적인 소비전력의 저감이 실현된다. 크라이오펌프(10) 및 냉동기(12)에 대한 열부하가 작은 경우에는, 상술한 크라이오패널온도조절제어에 의하여 냉동기(12)에서의 열사이클주파수는 작아진다. 그러면, 냉동기(12)에서 필요한 작동가스양은 작아진다. 그때, 필요량을 초과하는 가스양이 압축기유닛(102)으로부터 보내질 수 있다. 따라서, 압축기유닛(102)의 출입구 간 차압은 확대되려고 한다. 그러나, 본 실시형태에서는 압축기차압을 일정하게 하도록 압축기모터(172)의 운전주파수가 제어된다. 이 경우, 차압을 목푯값으로 축소하면 압축기모터(172)의 운전주파수는 작아진다. 따라서, 전형적인 크라이오펌프와 같이 항상 일정한 운전주파수로 압축기를 운전하는 경우에 비하여, 소비전력을 저감할 수 있다.By such a differential pressure constant control, further reduction in power consumption is realized. When the heat load on the cryopump 10 and the refrigerator 12 is small, the heat cycle frequency in the refrigerator 12 is reduced by the cryopanel temperature regulation control described above. Then, the amount of working gas required by the refrigerator 12 becomes small. At that time, the amount of gas exceeding the required amount can be sent from the compressor unit 102. Therefore, the differential pressure between the entrances and exits of the compressor unit 102 tries to expand. However, in this embodiment, the operating frequency of the compressor motor 172 is controlled to make the compressor differential pressure constant. In this case, if the differential pressure is reduced to the target value, the operating frequency of the compressor motor 172 is reduced. Therefore, the power consumption can be reduced as compared with the case where the compressor is always operated at a constant operating frequency as in a typical cryopump.

한편, 크라이오펌프(10)에 대한 열부하가 커졌을 때에는, 압축기차압을 일정하게 하도록 압축기모터(172)의 운전주파수가 증가된다. 이로 인하여, 냉동기(12)에 공급되는 가스양을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 열부하의 증가에 기인하는 크라이오패널 온도의 목표온도로부터의 괴리를 최소한으로 억제할 수 있다.On the other hand, when the heat load on the cryopump 10 increases, the operating frequency of the compressor motor 172 is increased so as to keep the compressor differential pressure constant. For this reason, since the quantity of gas supplied to the refrigerator 12 can be ensured enough, the deviation from the target temperature of the cryopanel temperature resulting from the increase of heat load can be suppressed to the minimum.

특히, 작동가스흡기를 위하여 고압측으로 밸브를 여는 타이밍이 복수의 냉동기(12)에서 겹치거나 또는 매우 접근했을 때에는, 필요한 가스의 총량이 커진다. 예를 들면 압축기를 단순히 일정한 토출유량으로 운전하는 경우나, 압축기의 토출압이 불충분한 경우에는, 먼저 밸브를 열어 흡기하는 냉동기보다 이후에 밸브를 여는 냉동기 쪽이, 공급되는 가스양이 작아진다. 복수의 냉동기(12) 간에서의 공급 가스양의 차이는, 냉동기(12) 간에서의 냉동 능력의 편차를 발생시킨다. 이러한 경우에 비하여, 차압제어를 실행함으로써, 냉동기(12)로의 작동가스유량을 충분히 확보할 수 있다. 차압제어는 에너지절약성에 기여할 뿐만 아니라, 복수의 냉동기(12) 간의 냉동 능력의 편차를 억제할 수도 있다.In particular, when the timing of opening the valve to the high pressure side for working gas intake overlaps or approaches very closely in the plurality of refrigerators 12, the total amount of the required gas is increased. For example, when the compressor is simply operated at a constant discharge flow rate or when the discharge pressure of the compressor is insufficient, the amount of gas supplied to the refrigerator to open the valve afterwards is smaller than the refrigerator to open and intake the valve first. The difference in the amount of supply gas between the plurality of refrigerators 12 causes variation in the freezing capacity between the refrigerators 12. In comparison with such a case, by performing the differential pressure control, it is possible to sufficiently secure the operating gas flow rate to the refrigerator 12. The differential pressure control not only contributes to energy saving, but can also suppress variations in the freezing capacity between the plurality of refrigerators 12.

도 5는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 압축기유닛운전제어의 제어플로를 설명하기 위한 도이다. 도 5에 나타나는 제어처리는, 크라이오펌프(10)의 운전 중에 소정의 주기로 압축기컨트롤러(168)에 의하여 반복실행된다. 이 처리는, 각 압축기유닛(102, 104) 각각의 압축기컨트롤러(168)에 있어서 다른 압축기유닛(102, 104)으로부터 독립하여 실행된다. 도 5에 있어서는 압축기컨트롤러(168)에 있어서의 연산처리를 나타내는 부분을 파선으로 구획하고, 압축기유닛(102, 104)의 하드웨어의 동작을 나타내는 부분을 일점쇄선으로 구획하고 있다.5 is a diagram for explaining the control flow of the compressor unit operation control according to the embodiment of the present invention. The control process shown in FIG. 5 is repeatedly executed by the compressor controller 168 at predetermined intervals during the operation of the cryopump 10. This processing is executed independently of the other compressor units 102 and 104 in the compressor controller 168 of each compressor unit 102 and 104. In FIG. 5, the part which shows arithmetic processing in the compressor controller 168 is divided by the broken line, and the part which shows the operation | movement of the hardware of the compressor units 102 and 104 is divided by the dashed-dotted line.

압축기컨트롤러(168)는, 제어량연산부(176)를 구비한다. 제어량연산부(176)는, 예를 들면 적어도 차압일정제어를 위한 지령제어량을 연산하도록 구성되어 있다. 이 실시예에서는, 연산된 지령제어량이, 압축기모터(172)의 운전주파수와 릴리프밸브(162)의 개방도에 배분되어 차압일정제어가 실행된다. 다른 일 실시예에 있어서는, 압축기모터(172)의 운전주파수 및 릴리프밸브(162)의 개방도의 일방만을 지령제어량으로서 차압일정제어가 실행되어도 된다. 제어량연산부(176)는, 후술하는 바와 같이, 차압일정제어, 토출압제어, 및 흡입압제어 중 적어도 어느 하나를 위한 지령제어량을 연산하도록 구성되어 있어도 된다.The compressor controller 168 includes a control amount computing unit 176. The control amount calculation unit 176 is configured to calculate, for example, the command control amount for at least the differential pressure constant control. In this embodiment, the calculated command control amount is allocated to the operating frequency of the compressor motor 172 and the opening degree of the relief valve 162, and the differential pressure constant control is executed. In another embodiment, the differential pressure constant control may be executed as the command control amount only one of the operating frequency of the compressor motor 172 and the opening degree of the relief valve 162. The control amount calculation unit 176 may be configured to calculate a command control amount for at least one of the differential pressure constant control, the discharge pressure control, and the suction pressure control, as described later.

도 5에 나타나는 바와 같이, 압축기컨트롤러(168)에는 목표차압(ΔP0)이 미리 설정되어 입력되어 있다. 목표차압은 예를 들면 CP컨트롤러(100)에 있어서 설정되고, 압축기컨트롤러(168)에 부여된다. 제1 압력센서(164)에 의하여 흡입측의 측정압(PL)이 측정되고, 제2 압력센서(166)에 의하여 토출측의 측정압(PH)이 측정되어, 각 센서로부터 압축기컨트롤러(168)에 부여된다. 제1 압력센서(164)의 측정압(PL) 쪽이 제2 압력센서(166)의 측정압(PH)보다 통상은 저압이다.As shown in FIG. 5, the target differential pressure ΔP 0 is preset and input to the compressor controller 168. The target differential pressure is set in the CP controller 100 and applied to the compressor controller 168, for example. The measured pressure PL on the suction side is measured by the first pressure sensor 164, and the measured pressure PH on the discharge side is measured by the second pressure sensor 166, and the pressure is measured from the respective sensors to the compressor controller 168. Is given. The measurement pressure PL of the first pressure sensor 164 is usually lower than the measurement pressure PH of the second pressure sensor 166.

압축기컨트롤러(168)는, 토출측측정압(PH)으로부터 흡입측측정압(PL)을 빼서 측정차압(ΔP)을 구하고, 설정차압(ΔP0)으로부터 측정차압(ΔP)을 빼서 차압편차(e)를 구하는 편차연산부(178)를 더 구비한다. 압축기컨트롤러(168)의 제어량연산부(176)는, 예를 들면 PD연산 또는 PID연산을 포함하는 소정의 제어량 연산처리에 의하여 차압편차(e)로부터 지령제어량(D)을 산출한다.The compressor controller 168 obtains the measured differential pressure ΔP by subtracting the suction side measured pressure PL from the discharge side measured pressure PH, and subtracts the measured differential pressure ΔP from the set differential pressure ΔP 0 to obtain the differential pressure deviation e. It further includes a deviation calculation unit 178 to obtain the. The control amount calculation unit 176 of the compressor controller 168 calculates the command control amount D from the differential pressure deviation e by a predetermined control amount calculation process including, for example, PD operation or PID operation.

다만, 도시하는 바와 같이 압축기컨트롤러(168)는, 편차연산부(178)를 제어량연산부(176)와는 별도로 구비해도 되고, 제어량연산부(176)가 편차연산부(178)를 구비해도 된다. 또, 제어량연산부(176)의 후단에, 지령제어량(D)을 소정시간 적산하여 출력배분처리부(180)에 부여하기 위한 적분연산부가 마련되어 있어도 된다.However, as shown in the figure, the compressor controller 168 may be provided with the deviation calculation part 178 separately from the control amount calculation part 176, and the control amount calculation part 176 may be provided with the deviation calculation part 178. As shown in FIG. Further, an integral calculation unit may be provided at the rear end of the control amount calculation unit 176 to integrate the command control amount D for a predetermined time and give the output distribution processing unit 180.

압축기컨트롤러(168)는, 제1 지령출력값(D1)과 제2 지령출력값(D2)에 지령제어량(D)을 배분하는 출력배분처리부(180)를 구비한다. 출력배분처리부(180)는, 지령제어량(D)의 값의 크기에 따라, 제1 지령출력값(D1)과 제2 지령출력값(D2)을 결정한다. 출력배분처리부(180)는, 출력배분테이블(181)을 참조하고, 이에 따라 지령제어량(D)으로부터 제1 지령출력값(D1)과 제2 지령출력값(D2)을 결정한다. 출력배분테이블(181)은 미리 준비되어, 출력배분처리부(180) 또는 압축기컨트롤러(168)에 보존되어 있다.The compressor controller 168 includes an output distribution processor 180 that distributes the command control amount D to the first command output value D1 and the second command output value D2. The output distribution processing unit 180 determines the first command output value D1 and the second command output value D2 according to the magnitude of the value of the command control amount D. FIG. The output distribution processing unit 180 refers to the output distribution table 181, and thereby determines the first command output value D1 and the second command output value D2 from the command control amount D. The output distribution table 181 is prepared in advance and stored in the output distribution processing unit 180 or the compressor controller 168.

지령제어량(D)은, 압축기유닛의 목표유량에 상당하는 파라미터이다. 지령제어량(D)은, 목표차압(ΔP0) 등의 목표 압력을 실현하기 위하여 압축기유닛이 송출해야 하는 작동가스유량을 나타낸다. 다만, 지령제어량(D)은, 압축기유닛의 목표유량 그 자체를 직접 나타낼 필요는 없다. 지령제어량(D)은, 함수 또는 테이블에 의하여 압축기유닛의 목표유량에 관련지어진 파라미터, 또는 압축기유닛의 목표유량에 상관하는 임의의 파라미터여도 된다.The command control amount D is a parameter corresponding to the target flow rate of the compressor unit. The command control amount D indicates the operating gas flow rate that the compressor unit should send out in order to realize a target pressure such as the target differential pressure ΔP 0 . However, the command control amount D need not directly indicate the target flow rate itself of the compressor unit. The command control amount D may be a parameter associated with a target flow rate of the compressor unit by a function or a table, or any parameter correlated with the target flow rate of the compressor unit.

제1 지령출력값(D1)은, 압축기모터(172)의 운전주파수지령값에 상당하는 파라미터이다. 제1 지령출력값(D1)은, 함수 또는 테이블에 의하여 운전주파수지령값에 관련지어진 파라미터, 또는 운전주파수지령값에 상관하는 임의의 파라미터여도 된다. 제2 지령출력값(D2)은, 릴리프밸브(162)의 개방도지령값에 상당하는 파라미터이다. 제2 지령출력값(D2)은, 함수 또는 테이블에 의하여 개방도지령값에 관련지어진 파라미터, 또는 개방도지령값에 상관하는 임의의 파라미터여도 된다.The first command output value D1 is a parameter corresponding to the operation frequency command value of the compressor motor 172. The first command output value D1 may be a parameter associated with the operation frequency command value by a function or a table, or any parameter that correlates with the operation frequency command value. The second command output value D2 is a parameter corresponding to the opening degree command value of the relief valve 162. The second command output value D2 may be a parameter associated with the openness command value by a function or a table, or any parameter correlated with the openness command value.

압축기컨트롤러(168)는, 압축기인버터지령신호(E)를 제1 출력지령값(D1)으로부터 생성하는 인버터지령부(182)와, 릴리프밸브지령신호(R)를 제2 출력지령값(D2)으로부터 생성하는 릴리프밸브지령부(184)를 구비한다. 압축기인버터지령신호(E)는, 압축기인버터(170)에 부여되어, 그 지령에 따라 압축기본체(140) 즉 압축기모터(172)의 운전주파수가 제어된다. 압축기인버터지령신호(E)는, 예를 들면 운전주파수지령값을 나타내는 전압신호 또는 그 외의 전기신호이다. 또, 릴리프밸브지령신호(R)는, 릴리프밸브드라이버(174)에 부여되어, 그 지령에 따라 릴리프밸브(162)의 개방도가 제어된다. 릴리프밸브지령신호(R)는, 릴리프밸브(162)의 개방도지령값을 나타내는 전기신호이며, 예를 들면 솔레노이드코일을 구동하기 위한 펄스출력신호이다.The compressor controller 168 includes an inverter command unit 182 for generating the compressor inverter command signal E from the first output command value D1, and a relief valve command signal R for the second output command value D2. The relief valve command part 184 produced | generated from this is provided. The compressor inverter command signal E is provided to the compressor inverter 170, and the operation frequency of the compressor main body 140, that is, the compressor motor 172, is controlled in accordance with the command. The compressor inverter command signal E is, for example, a voltage signal indicating an operating frequency command value or other electric signal. Moreover, the relief valve command signal R is provided to the relief valve driver 174, and the opening degree of the relief valve 162 is controlled by the command. The relief valve command signal R is an electric signal indicating the opening degree command value of the relief valve 162, for example, a pulse output signal for driving the solenoid coil.

이와 같이 하여, 압축기컨트롤러(168)는, 압축기유닛(102, 104)으로부터 크라이오펌프(10)(즉 냉동기(12))에 작동가스가 목표유량으로 공급되도록 릴리프밸브지령신호(R) 및 압축기인버터지령신호(E)를 결정한다. 압축기컨트롤러(168)는, 결정된 릴리프밸브지령신호(R)에 근거하여 릴리프밸브(162)의 개방도를 제어한다. 압축기컨트롤러(168)는, 릴리프밸브지령신호(R)를 릴리프밸브드라이버(174)에 출력하고, 이로써, 릴리프밸브지령신호(R)에 따라 릴리프밸브(162)가 개방된다. 또 압축기컨트롤러(168)는, 결정된 압축기인버터지령신호(E)에 근거하여 압축기본체(140)의 운전주파수를 제어한다. 압축기컨트롤러(168)는, 압축기인버터지령신호(E)를 압축기인버터(170)에 출력하고, 이로써, 압축기인버터지령신호(E)에 따라 압축기모터(172)의 운전주파수가 제어된다.In this way, the compressor controller 168 receives the relief valve command signal R and the compressor so that the working gas is supplied from the compressor units 102 and 104 to the cryopump 10 (that is, the refrigerator 12) at a target flow rate. Determine the inverter command signal (E). The compressor controller 168 controls the opening degree of the relief valve 162 based on the determined relief valve command signal R. FIG. The compressor controller 168 outputs the relief valve command signal R to the relief valve driver 174, whereby the relief valve 162 is opened in accordance with the relief valve command signal R. FIG. In addition, the compressor controller 168 controls the operating frequency of the compressor main body 140 based on the determined compressor inverter command signal (E). The compressor controller 168 outputs the compressor inverter command signal E to the compressor inverter 170, whereby the operating frequency of the compressor motor 172 is controlled in accordance with the compressor inverter command signal E.

압축기본체(140) 및 릴리프밸브(162)의 동작상태, 및 관련하는 배관이나 탱크 등의 특성에 의하여 작동가스인 헬륨의 압력이 정해진다. 이렇게 하여 정해진 헬륨 압력이 제1 압력센서(164) 및 제2 압력센서(166)에 의하여 측정된다.The pressure of helium, which is the working gas, is determined by the operating states of the compressor main body 140 and the relief valve 162 and the characteristics of the pipes and tanks. The helium pressure determined in this way is measured by the first pressure sensor 164 and the second pressure sensor 166.

상술과 같이, 각 압축기유닛(102, 104)에 있어서는 각각의 압축기컨트롤러(168)에 의하여 독립적으로 차압일정제어가 실행된다. 압축기컨트롤러(168)는, 차압편차(e)를 최소화하도록(바람직하게는 제로로 하도록) 피드백제어를 실행한다.As described above, in each of the compressor units 102 and 104, the differential pressure schedule control is independently performed by the respective compressor controllers 168. The compressor controller 168 performs feedback control so as to minimize the differential pressure difference e (preferably to zero).

단, 도 5에 나타내는 편차(e)는 차압의 편차에 한정되지는 않는다. 일 실시예에 있어서는, 압축기컨트롤러(168)는, 토출측측정압(PH)과 설정압과의 편차로부터 지령제어량을 연산하는 토출압제어를 실행해도 된다. 이 경우, 설정압은, 압축기의 토출측압력의 상한값이어도 된다. 압축기컨트롤러(168)는, 토출측측정압(PH)이 이 상한값을 상회했을 때에 토출측측정압(PH)과의 편차로부터 지령제어량을 연산해도 된다. 상한값은 예를 들면 크라이오펌프(10)의 배기능력을 보증하는 압축기의 최고 토출압에 근거하여 적절히 경험적 또는 실험적으로 설정해도 된다.However, the deviation e shown in FIG. 5 is not limited to the deviation of a differential pressure. In one embodiment, the compressor controller 168 may perform discharge pressure control for calculating the command control amount from the deviation between the discharge side measured pressure PH and the set pressure. In this case, the set pressure may be the upper limit of the discharge side pressure of the compressor. The compressor controller 168 may calculate the command control amount from the deviation from the discharge side measurement pressure PH when the discharge side measurement pressure PH exceeds this upper limit. The upper limit value may be appropriately empirically or experimentally set based on, for example, the maximum discharge pressure of the compressor that guarantees the exhaust capacity of the cryopump 10.

이와 같이 하면, 토출압의 과도한 상승을 억제하여, 안전성을 보다 높이는 것이 가능해진다. 따라서, 토출압제어는, 압축기유닛을 위한 보호제어의 일례이다.In this way, excessive rise of discharge pressure can be suppressed and safety can be raised more. Therefore, the discharge pressure control is an example of protection control for the compressor unit.

또, 일 실시예에 있어서는, 압축기컨트롤러(168)는, 흡입측측정압(PL)과 설정압과의 편차로부터 지령제어량을 연산하는 흡입압제어를 실행해도 된다. 이 경우, 설정압은, 압축기의 흡입측압력의 하한값이어도 된다. 압축기컨트롤러(168)는, 흡입측측정압(PL)이 이 하한값을 하회했을 때에 흡입측측정압(PL)과의 편차로부터 지령제어량을 연산해도 된다. 하한값은 예를 들면 크라이오펌프(10)의 배기능력을 보증하는 압축기의 최저흡입압에 근거하여 적절히 경험적 또는 실험적으로 설정해도 된다.In addition, in one embodiment, the compressor controller 168 may perform suction pressure control for calculating the command control amount from the deviation between the suction side measured pressure PL and the set pressure. In this case, the set pressure may be a lower limit of the suction side pressure of the compressor. The compressor controller 168 may calculate the command control amount from the deviation from the suction side measurement pressure PL when the suction side measurement pressure PL is less than this lower limit. The lower limit value may be appropriately empirically or experimentally set based on, for example, the lowest suction pressure of the compressor that guarantees the exhaust capacity of the cryopump 10.

이와 같이 하면, 흡입압의 저하에 따른 작동가스유량의 저하에 기인하는 압축기본체의 과도한 온도상승을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 작동가스의 배관계로부터 기체의 누출이 발생하고 있는 경우에 운전을 즉시 정지시키지 않고, 과도한 압저하를 방지하면서 운전을 어느 정도의 기간 계속하는 것도 가능할지도 모른다. 따라서, 흡입압제어는, 압축기유닛을 위한 보호제어의 일례이다.By doing in this way, it becomes possible to suppress the excessive temperature rise of the compressor main body resulting from the fall of the operating gas flow volume accompanying the fall of suction pressure. In addition, it may be possible to continue the operation for some period of time without stopping the operation immediately when gas leakage occurs from the piping of the working gas and preventing excessive dropping. Therefore, suction pressure control is an example of protection control for a compressor unit.

도 6은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 출력배분테이블(181)을 모식적으로 예시하는 도이다. 세로축은 제1 출력지령값(D1)(실선) 및 제2 출력지령값(D2)(파선)을 나타내고, 가로축은 지령제어량(D)을 나타낸다. 제1 출력지령값(D1)은 실선으로 나타나고, 제2 출력지령값(D2)은 파선으로 나타나 있다. 상술과 같이, 제1 출력지령값(D1) 및 제2 출력지령값(D2)은 각각 운전주파수지령값 및 개방도지령값에 상당하거나 또는 상관하고, 지령제어량(D)은 압축기유닛의 목표유량에 상당하거나 또는 상관한다. 따라서, 출력배분테이블(181)은, 압축기모터(172)의 운전주파수지령값과 압축기유닛의 목표유량과의 관계, 및 릴리프밸브(162)의 개방도지령값과 압축기유닛의 목표유량과의 관계를 나타내고 있다.6 is a diagram schematically illustrating an output distribution table 181 according to one embodiment of the present invention. The vertical axis represents the first output command value D1 (solid line) and the second output command value D2 (dashed line), and the horizontal axis represents the command control amount D. The first output command value D1 is indicated by a solid line, and the second output command value D2 is indicated by a broken line. As described above, the first output command value D1 and the second output command value D2 correspond to or correlate with the operation frequency command value and the opening degree command value, respectively, and the command control amount D is the target flow rate of the compressor unit. Corresponds to or correlates to. Therefore, the output distribution table 181 has a relationship between the operation frequency command value of the compressor motor 172 and the target flow rate of the compressor unit, and the relationship between the opening degree command value of the relief valve 162 and the target flow rate of the compressor unit. Indicates.

제1 출력지령값(D1)이 취할 수 있는 값의 범위가, 제1 구간 및 제2 구간으로 미리 한정되어 있다. 제1 구간은, 하한값(D1L)으로부터 제1값(D11)까지의 범위이며, 제2 구간은, 제2값(D12)으로부터 상한값(D1U)까지의 범위이다. 제1 출력지령값(D1)은 운전주파수지령값에 상관하기 때문에, 도시되는 하한값(D1L), 제1값(D11), 제2값(D12), 상한값(D1U)은 각각, 운전주파수의 하한값, 제1값, 제2값, 상한값에 대응한다.The range of the value which the 1st output command value D1 can take is previously limited to the 1st section and the 2nd section. The first section is a range from the lower limit value D1L to the first value D11, and the second section is a range from the second value D12 to the upper limit value D1U. Since the first output command value D1 correlates with the operation frequency command value, the lower limit value D1L, the first value D11, the second value D12, and the upper limit value D1U shown are respectively the lower limit values of the operation frequency. , The first value, the second value, and the upper limit value.

따라서, 출력배분테이블(181)에 의하여, 운전주파수가 취할 수 있는 값의 범위는, 하한값으로부터 제1값까지의 제1 운전주파수구간, 및 제2값으로부터 상한값까지의 제2 운전주파수구간으로 미리 한정되어 있다. 운전주파수의 하한값은 제로보다 크고, 예를 들면 20Hz에서 40Hz, 또는 25Hz에서 35Hz의 사이에 있으며, 예를 들면 30Hz여도 된다. 운전주파수의 상한값은, 예를 들면 70Hz에서 90Hz, 또는 75Hz에서 85Hz의 사이에 있으며, 예를 들면 78Hz여도 된다. 운전주파수의 상한값 및 하한값은, 예를 들면 압축기의 사양으로서 미리 정해진다.Therefore, by the output distribution table 181, the range of values that the driving frequency can take is previously determined by the first driving frequency section from the lower limit value to the first value and the second driving frequency section from the second value to the upper limit value. It is limited. The lower limit of the operating frequency is larger than zero, for example, between 20 Hz and 40 Hz, or between 25 Hz and 35 Hz, for example, may be 30 Hz. The upper limit of the operating frequency is, for example, between 70 Hz and 90 Hz, or between 75 Hz and 85 Hz, and may be, for example, 78 Hz. The upper limit value and the lower limit value of the operating frequency are predetermined as, for example, the specifications of the compressor.

제1값(D11)으로부터 제2값(D12)까지의 구간은 사용되지 않는다. 이 구간에 대응하는 운전주파수의 제1값으로부터 제2값까지의 미사용주파수구간이 압축기구조부(136)의 적어도 일부분(예를 들면, 저압배관(142), 고압배관(144), 바이패스배관(158) 등의 배관)에 대한 적어도 하나의 고유진동수(ω0)를 포함하도록 정해져 있다. 운전주파수의 제1값 및 제2값은 하한값과 상한값의 사이에 있으며, 제2값은 제1값보다 크다. 고유진동수(ω0)는 설계자의 경험적 발견, 실험 또는 시뮬레이션에 의하여 이미 알려져있다. 제1값은 고유진동수(ω0)보다 작은 값으로 정해지고, 제2값은 고유진동수(ω0)보다 큰 값으로 정해진다.The section from the first value D11 to the second value D12 is not used. The unused frequency section from the first value to the second value of the operating frequency corresponding to this section is at least a part of the compressor structure 136 (for example, the low pressure pipe 142, the high pressure pipe 144, the bypass pipe ( And at least one natural frequency ω 0 for the pipe (such as 158). The first value and the second value of the operating frequency are between the lower limit value and the upper limit value, and the second value is larger than the first value. The natural frequency (ω 0) is already known by the designer's empirical findings, experiments or simulations. The first value is set to a value smaller than the natural frequency ω 0 and the second value is set to a value larger than the natural frequency ω 0.

출력배분테이블(181)은, 지령제어량(D)의 제1값(d1), 제2값(d2), 제3값(d3), 제4값(d4)을, 제1 출력지령값(D1)의 하한값(D1L), 제1값(D11), 제2값(D12), 상한값(D1U)에 대응시키고 있다. 이와 같이 지정된 지령제어량(D)과 제1 출력지령값(D1)의 세트(즉, (d1, D1L), (d2, D11), (d3, D12), (d4, D1U))끼리의 사이는 직선보간에 의하여 지령제어량(D)과 제1 출력지령값(D1)의 관계가 정해져 있다.The output distribution table 181 stores the first value d1, the second value d2, the third value d3, and the fourth value d4 of the command control amount D, and the first output command value D1. ), The lower limit value D1L, the first value D11, the second value D12, and the upper limit value D1U. The command control amount D and the set of the first output command value D1 (that is, (d1, D1L), (d2, D11), (d3, D12), and (d4, D1U)) specified in this way are The relationship between the command control amount D and the first output command value D1 is determined by linear interpolation.

도 6에 나타나는 바와 같이, 지령제어량(D)이 최솟값(d0)으로부터 제1값(d1)의 사이에 있는 경우, 제1 출력지령값(D1)은 하한값(D1L)을 취한다. 지령제어량(D)이 제1값(d1)으로부터 제2값(d2)의 사이에 있는 경우, 제1 출력지령값(D1)은 하한값(D1L)과 제1값(D11)의 사이에 있으며, 제1 출력지령값(D1)은 지령제어량(D)과 직선적 또는 비례적인 관계에 있다. 지령제어량(D)이 제2값(d2)으로부터 제3값(d3)의 사이에 있는 경우, 제1 출력지령값(D1)은 제2값(D12)을 취한다. 지령제어량(D)이 제3값(d3)으로부터 제4값(d4)의 사이에 있는 경우, 제1 출력지령값(D1)은 제2값(D12)과 상한값(D1U)의 사이에 있으며, 제1 출력지령값(D1)은 지령제어량(D)과 직선적 또는 비례적인 관계에 있다.As shown in Fig. 6, when the command control amount D is between the minimum value d0 and the first value d1, the first output command value D1 takes the lower limit value D1L. When the command control amount D is between the first value d1 and the second value d2, the first output command value D1 is between the lower limit value D1L and the first value D11, The first output command value D1 is in a linear or proportional relationship with the command control amount D. FIG. When the command control amount D is between the second value d2 and the third value d3, the first output command value D1 takes the second value D12. When the command control amount D is between the third value d3 and the fourth value d4, the first output command value D1 is between the second value D12 and the upper limit value D1U. The first output command value D1 is in a linear or proportional relationship with the command control amount D. FIG.

이와 같은 지령제어량(D)과 제1 출력지령값(D1)과의 관계에 의하여, 출력배분테이블(181)은, 압축기본체(140)의 하한토출유량, 제1 토출유량, 제2 토출유량, 및 상한토출유량을, 운전주파수의 하한값, 제1값, 제2값, 상한값에 대응시키고 있다. 압축기유닛의 목표유량이 하한토출유량보다 작은 경우, 운전주파수는 하한값으로 고정된다. 목표유량이 하한토출유량으로부터 제1 토출유량으로 증가해 갈 때, 운전주파수는 하한값으로부터 제1값으로 직선적으로 증가해 간다. 목표유량이 제1 토출유량에 도달하면, 운전주파수는 제1값으로부터 제2값으로 전환되고, 불연속적으로 증가한다. 목표유량이 제1 토출유량으로부터 제2 토출유량으로 증가해 갈 때, 운전주파수는 제2값으로 고정된다. 목표유량이 제2 토출유량으로부터 상한값으로 증가해 갈 때, 운전주파수는 제2값으로부터 상한값으로 직선적으로 증가해 간다. 목표유량이 줄어들 때는, 이와는 반대의 양상으로 운전주파수가 변화한다.In accordance with the relationship between the command control amount D and the first output command value D1, the output distribution table 181 provides the lower limit discharge flow rate, the first discharge flow rate, the second discharge flow rate, and the like of the compressor main body 140. And the upper limit discharge flow rate correspond to the lower limit value, the first value, the second value, and the upper limit value of the operating frequency. When the target flow rate of the compressor unit is smaller than the lower limit discharge flow rate, the operating frequency is fixed to the lower limit value. When the target flow rate increases from the lower limit discharge flow rate to the first discharge flow rate, the operating frequency linearly increases from the lower limit value to the first value. When the target flow rate reaches the first discharge flow rate, the operating frequency is switched from the first value to the second value and discontinuously increases. When the target flow rate increases from the first discharge flow rate to the second discharge flow rate, the operating frequency is fixed to the second value. When the target flow rate increases from the second discharge flow rate to the upper limit value, the operating frequency linearly increases from the second value to the upper limit value. When the target flow rate decreases, the operating frequency changes in the opposite direction.

또, 출력배분테이블(181)은, 지령제어량(D)의 최솟값(d0), 제1값(d1), 제2값(d2), 제3값(d3), 제4값(d4)을, 제2 출력지령값(D2)의 최댓값(D22), 최솟값(D20), 중간값(D21), 최솟값(D20), 최솟값(D20)에 대응시키고 있다. 제2 출력지령값(D2)의 최댓값(D22)은 릴리프밸브(162)의 최대 개방도에 대응해도 된다. 제2 출력지령값(D2)의 최솟값(D20)은 릴리프밸브(162)의 폐쇄에 대응해도 된다. 제2 출력지령값(D2)의 중간값(D21)은, 릴리프밸브(162)의 어느 중간적인 개방도에 대응해도 된다. 지령제어량(D)과 제2 출력지령값(D2)의 세트끼리의 사이는 직선보간에 의하여 지령제어량(D)과 제2 출력지령값(D2)의 관계가 정해져 있다.In addition, the output distribution table 181 stores the minimum value d0, the first value d1, the second value d2, the third value d3, and the fourth value d4 of the command control amount D, The maximum value D22, the minimum value D20, the intermediate value D21, the minimum value D20, and the minimum value D20 of the second output command value D2 are corresponded. The maximum value D22 of the second output command value D2 may correspond to the maximum opening degree of the relief valve 162. The minimum value D20 of the second output command value D2 may correspond to the closing of the relief valve 162. The intermediate value D21 of the second output command value D2 may correspond to any intermediate opening degree of the relief valve 162. The relationship between the command control amount D and the second output command value D2 is determined by linear interpolation between the command control amount D and the sets of the second output command value D2.

도 6에 나타나는 바와 같이, 지령제어량(D)이 최솟값(d0)으로부터 제1값(d1)의 사이에 있는 경우, 제2 출력지령값(D2)은 최댓값(D22)과 최솟값(D20)의 사이에 있으며, 제2 출력지령값(D2)은 지령제어량(D)과 직선적 또는 비례적인 관계에 있다. 지령제어량(D)이 제1값(d1)으로부터 제2값(d2)의 사이에 있는 경우, 제2 출력지령값(D2)은 최솟값(D20)을 취한다. 지령제어량(D)이 제2값(d2)으로부터 제3값(d3)의 사이에 있는 경우, 제2 출력지령값(D2)은 중간값(D21)과 최솟값(D20)의 사이에 있으며, 제2 출력지령값(D2)은 지령제어량(D)과 직선적 또는 비례적인 관계에 있다. 지령제어량(D)이 제3값(d3)으로부터 제4값(d4)의 사이에 있는 경우, 제2 출력지령값(D2)은 최솟값(D20)을 취한다.As shown in FIG. 6, when the command control amount D is between the minimum value d0 and the first value d1, the second output command value D2 is between the maximum value D22 and the minimum value D20. The second output command value (D2) is in a linear or proportional relationship with the command control amount (D). When the command control amount D is between the first value d1 and the second value d2, the second output command value D2 takes the minimum value D20. When the command control amount D is between the second value d2 and the third value d3, the second output command value D2 is between the intermediate value D21 and the minimum value D20. 2 The output command value D2 has a linear or proportional relationship with the command control amount D. When the command control amount D is between the third value d3 and the fourth value d4, the second output command value D2 takes the minimum value D20.

이와 같은 지령제어량(D)과 제2 출력지령값(D2)과의 관계에 의하여, 출력배분테이블(181)은, 압축기본체(140)의 토출유량을 릴리프밸브(162)의 개방도(즉 바이패스배관(158)의 유량)에 대응시키고 있다. 압축기유닛의 목표유량이 제로일 때 릴리프밸브(162)는 최대 개방도가 되고, 거기에서 목표유량이 하한토출유량으로 증가해 갈 때, 릴리프밸브(162)의 개방도는 서서히 작아져 간다. 목표유량이 하한토출유량으로부터 제1 토출유량으로 증가해 갈 때, 릴리프밸브(162)는 폐쇄된다. 목표유량이 제1 토출유량에 도달하면, 릴리프밸브(162)가 중간적인 개방도로 개방된다. 목표유량이 제1 토출유량으로부터 제2 토출유량으로 증가해 갈 때, 릴리프밸브(162)의 개방도는 서서히 작아져 간다. 목표유량이 제2 토출유량으로부터 상한값으로 증가해 갈 때, 릴리프밸브(162)는 폐쇄된다. 목표유량이 줄어들 때는, 이와는 반대의 양상으로 개방도가 변화한다.Due to the relationship between the command control amount D and the second output command value D2, the output distribution table 181 sets the discharge flow rate of the compressor main body 140 to the opening degree of the relief valve 162. Flow rate of the pass pipe 158). When the target flow rate of the compressor unit is zero, the relief valve 162 becomes the maximum opening degree, and when the target flow rate increases to the lower limit discharge flow rate, the opening degree of the relief valve 162 decreases gradually. When the target flow rate increases from the lower limit discharge flow rate to the first discharge flow rate, the relief valve 162 is closed. When the target flow rate reaches the first discharge flow rate, the relief valve 162 is opened to an intermediate opening degree. When the target flow rate increases from the first discharge flow rate to the second discharge flow rate, the opening degree of the relief valve 162 decreases gradually. When the target flow rate increases from the second discharge flow rate to the upper limit value, the relief valve 162 is closed. When the target flow decreases, the opposite is the opening.

이와 같은 출력배분테이블(181)을 참조함으로써, 압축기컨트롤러(168)는, 목표유량이 제1 토출유량과 제2 토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 제2값을 취하도록 인버터지령신호(E)를 결정한다. 그와 함께, 압축기컨트롤러(168)는, 그 인버터지령신호에 따라 얻어지는 압축기본체(140)의 토출유량으로부터 목표유량을 차감한 차분유량에 바이패스배관(158)의 유량이 일치하도록 릴리프밸브지령신호(R)를 결정한다.By referring to such an output distribution table 181, the compressor controller 168, when the target flow rate is between the first discharge flow rate and the second discharge flow rate, the inverter command signal ( Determine E). In addition, the compressor controller 168 receives the relief valve command signal so that the flow rate of the bypass pipe 158 matches the differential flow rate obtained by subtracting the target flow rate from the discharge flow rate of the compressor main body 140 obtained according to the inverter command signal. Determine (R).

실시형태에 관한 압축기유닛에 의하면, 압축기구조부(136)의 고유진동수(ω0)를 포함하도록 운전주파수의 미사용구간이 정해져 있기 때문에, 압축기본체(140)의 동작에 의한 압축기구조부(136)의 공진은 발생하기 어렵다. 또, 운전주파수가 제2값을 취하도록 인버터지령신호(E)가 결정되기 때문에, 목표유량에 잉여유량(상기의 차분유량에 상당함)을 부가한 합계유량으로 작동가스가 압축기본체(140)로부터 고압배관(144)으로 토출된다. 그 잉여유량에 바이패스배관(158)의 유량이 상당하도록 릴리프밸브지령신호(R)가 결정되기 때문에, 잉여유량은 고압배관(144)으로부터 저압배관(142)으로 작동가스가 회수된다. 이렇게 하여, 압축기유닛(102, 104)은 목표유량으로 작동가스를 냉동기(12)에 공급할 수 있다. 구조적인 설계변경을 필요로 하지 않고, 극저온냉동기를 위한 인버터구동의 압축기유닛에 발생할 수 있는 공진을 방지 또는 완화함과 함께 필요한 토출유량을 확보할 수 있다.According to the compressor unit according to the embodiment, since the unused section of the operating frequency is determined to include the natural frequency ω 0 of the compressor structure 136, the resonance of the compressor structure 136 due to the operation of the compressor main body 140 is It is difficult to occur. In addition, since the inverter command signal E is determined so that the operating frequency takes the second value, the working gas is the compressor body 140 at the total flow rate in which the surplus flow rate (corresponding to the difference flow rate above) is added to the target flow rate. Is discharged from the high pressure pipe (144). Since the relief valve command signal R is determined so that the flow rate of the bypass pipe 158 corresponds to the excess flow rate, the working gas is recovered from the high pressure pipe 144 to the low pressure pipe 142. In this way, the compressor units 102 and 104 can supply the working gas to the refrigerator 12 at a target flow rate. Without the need for structural design changes, it is possible to prevent or mitigate the resonance that may occur in the compressor unit of the inverter drive for the cryogenic refrigerator, and to secure the required discharge flow rate.

다만, 목표유량이 제1 토출유량과 제2 토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수를 제2값으로 고정하는 것 대신에, 운전주파수가 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 인버터지령신호(E)를 결정해도 된다. 이 경우, 운전주파수는 제2값보다 큰 값을 취하기 때문에, 압축기본체(140)의 토출유량이 증가한다. 릴리프밸브(162)의 개방도를 크게 하여 바이패스배관(158)의 유량을 증가시킴으로써, 잉여유량을 상쇄하는 것이 가능하다. 단, 운전주파수가 작은 편이 소비전력을 저감할 수 있기 때문에, 상술과 같이 운전주파수를 제2값으로 하는 것이 바람직하다.However, when the target flow rate is between the first discharge flow rate and the second discharge flow rate, instead of fixing the operation frequency to the second value, the inverter command signal E so that the operation frequency is set to the second operation frequency section. May be determined. In this case, since the operation frequency takes a value larger than the second value, the discharge flow rate of the compressor main body 140 increases. By increasing the opening degree of the relief valve 162 and increasing the flow rate of the bypass pipe 158, it is possible to cancel the surplus flow rate. However, since the smaller the operating frequency can reduce the power consumption, it is preferable to set the operating frequency to the second value as described above.

또, 출력배분테이블(181)을 참조함으로써, 압축기컨트롤러(168)는, 목표유량이 하한토출유량과 제1 토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 제1 운전주파수구간으로 설정되도록 인버터지령신호(E)를 결정한다. 그와 함께, 압축기컨트롤러(168)는, 릴리프밸브(162)가 폐쇄되도록 릴리프밸브지령신호(R)를 결정한다. 이 경우, 압축기인버터(170)에 의해서만 압축기유닛의 토출유량이 제어된다. 릴리프밸브(162)는 토출유량제어에 사용되지 않는다.In addition, by referring to the output distribution table 181, the compressor controller 168 outputs the inverter command signal so that when the target flow rate is between the lower limit discharge flow rate and the first discharge flow rate, the operation frequency is set to the first operation frequency section. Determine (E). At the same time, the compressor controller 168 determines the relief valve command signal R such that the relief valve 162 is closed. In this case, the discharge flow rate of the compressor unit is controlled only by the compressor inverter 170. The relief valve 162 is not used for discharge flow rate control.

압축기컨트롤러(168)는, 목표유량이 제2 토출유량과 상한토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 인버터지령신호(E)를 결정한다. 그와 함께, 압축기컨트롤러(168)는, 릴리프밸브(162)가 폐쇄되도록 릴리프밸브지령신호(R)를 결정한다. 이 경우, 압축기인버터(170)에 의해서만 압축기유닛의 토출유량이 제어된다. 릴리프밸브(162)는 토출유량제어에 사용되지 않는다.The compressor controller 168 determines the inverter command signal E so that when the target flow rate is between the second discharge flow rate and the upper limit discharge flow rate, the operation frequency is set to the second operation frequency section. At the same time, the compressor controller 168 determines the relief valve command signal R such that the relief valve 162 is closed. In this case, the discharge flow rate of the compressor unit is controlled only by the compressor inverter 170. The relief valve 162 is not used for discharge flow rate control.

압축기컨트롤러(168)는, 목표유량이 제로와 하한토출유량의 사이에 있는 경우, 운전주파수가 하한값을 취하도록 인버터지령신호(E)를 결정한다. 그와 함께, 압축기컨트롤러(168)는, 상술한 차분유량에 바이패스배관(158)의 유량이 일치하도록 릴리프밸브지령신호(R)를 결정한다. 이 경우, 릴리프밸브(162)에 의해서만 압축기유닛의 토출유량이 제어된다.The compressor controller 168 determines the inverter command signal E so that the operation frequency takes a lower limit when the target flow rate is between zero and the lower limit discharge flow rate. At the same time, the compressor controller 168 determines the relief valve command signal R such that the flow rate of the bypass pipe 158 matches the difference flow rate described above. In this case, the discharge flow rate of the compressor unit is controlled only by the relief valve 162.

압축기컨트롤러는, 운전주파수가 제1값으로부터 제2값으로 전환될 때, 릴리프밸브지령신호(R) 및/또는 인버터지령신호(E)에 평활화처리를 실시해도 된다. 평활화처리는, 예를 들면 로패스필터나 이동평균 등의 시간적 평활화, 그 외의 임의의 공지의 평활화처리를 채용할 수 있다. 이와 같이 하면, 릴리프밸브지령신호(R) 및/또는 인버터지령신호(E)의 불연속적인 변화에 의한 헬륨가스유량에 대한 악영향을 방지 또는 완화할 수 있다.The compressor controller may smooth the relief valve command signal R and / or the inverter command signal E when the operation frequency is switched from the first value to the second value. As the smoothing process, temporal smoothing such as a low pass filter or a moving average, and any other known smoothing process can be adopted. In this way, it is possible to prevent or alleviate the adverse effect on the helium gas flow rate due to the discontinuous change of the relief valve command signal R and / or the inverter command signal E.

이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 설명했다. 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 설계변경이 가능하며, 다양한 변형예가 가능한 것, 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은, 당업자에게 이해되는 부분이다.In the above, this invention was demonstrated based on the Example. The present invention is not limited to the above embodiments, various design changes are possible, various modifications are possible, and such modifications are within the scope of the present invention.

일 실시형태에 있어서는, CP컨트롤러(100)가, 압축기유닛(102, 104)을 제어해도 된다. CP컨트롤러(100)가, 압축기컨트롤러(168)를 구비해도 된다. CP컨트롤러(100)가, 압축기인버터(170)를 구비해도 된다. CP컨트롤러(100)가, 릴리프밸브드라이버(174), 제어량연산부(176), 편차연산부(178), 출력배분처리부(180), 출력배분테이블(181), 인버터지령부(182), 및 릴리프밸브지령부(184) 중 적어도 하나를 구비해도 된다.In one embodiment, the CP controller 100 may control the compressor units 102 and 104. The CP controller 100 may include the compressor controller 168. The CP controller 100 may be provided with the compressor inverter 170. The CP controller 100 includes a relief valve driver 174, a control amount calculation unit 176, a deviation calculation unit 178, an output distribution processing unit 180, an output distribution table 181, an inverter command unit 182, and a relief valve. At least one of the command part 184 may be provided.

12 냉동기
136 압축기구조부
140 압축기본체
142 저압배관
144 고압배관
158 바이패스배관
168 압축기컨트롤러
170 압축기인버터
172 압축기모터
산 업 상 이 용 가 능 성
본 발명은, 극저온냉동기를 위한 압축기유닛, 및 크라이오펌프시스템의 분야에 있어서의 이용이 가능하다.
12 freezer
136 Compressor Structure
140 compressor body
142 Low Pressure Piping
144 high pressure piping
158 bypass piping
168 Compressor Controller
170 Compressor Inverter
172 compressor motor
Industry Availability
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the field of a compressor unit for a cryogenic refrigerator and a cryopump system.

Claims (6)

극저온냉동기를 위한 압축기유닛으로서,
극저온냉동기의 작동가스를 압축하여 토출하는 압축기본체와, 운전주파수가 가변이며 상기 압축기본체를 동작시키는 압축기모터와, 상기 압축기본체로부터 작동가스가 토출되도록 상기 압축기본체에 접속된 고압배관과, 상기 압축기본체로 작동가스가 흡입되도록 상기 압축기본체에 접속된 저압배관과, 상기 압축기본체를 우회하여 상기 고압배관을 상기 저압배관에 접속하는 바이패스배관과, 밸브지령신호에 따라 상기 바이패스배관의 유량을 제어하도록 상기 바이패스배관에 마련된 유량제어밸브를 포함하는 압축기구조부와,
인버터지령신호에 따라 상기 압축기모터의 상기 운전주파수를 제어하는 압축기인버터와,
상기 압축기유닛으로부터 상기 극저온냉동기에 작동가스가 목표유량으로 공급되도록 상기 밸브지령신호 및 상기 인버터지령신호를 결정하도록 구성된 압축기컨트롤러를 구비하고,
상기 운전주파수가 취할 수 있는 값의 범위가, 제로보다 큰 하한값으로부터 제1값까지의 제1 운전주파수구간, 및 제2값으로부터 상한값까지의 제2 운전주파수구간으로 미리 한정되며, 상기 제2값은 상기 제1값보다 크고, 상기 제1값 및 상기 제2값은, 상기 제1값으로부터 상기 제2값까지의 미사용주파수구간이 상기 압축기구조부의 적어도 일부분에 대한 적어도 하나의 고유진동수를 포함하도록 정해지며, 상기 운전주파수의 상기 하한값, 상기 제1값, 상기 제2값, 및 상기 상한값은 각각, 상기 압축기본체의 하한토출유량, 제1 토출유량, 제2 토출유량, 및 상한토출유량에 대응하고,
상기 압축기컨트롤러는, 상기 목표유량이 상기 제1 토출유량과 상기 제2 토출유량의 사이에 있는 경우, 상기 운전주파수가 상기 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 상기 인버터지령신호를 결정함과 함께, 그 인버터지령신호에 따라 얻어지는 상기 압축기본체의 토출유량으로부터 상기 목표유량을 차감한 차분유량에 상기 바이패스배관의 유량이 일치하도록 상기 밸브지령신호를 결정하는 것을 특징으로 하는 압축기유닛.
As a compressor unit for cryogenic refrigerator,
A compressor main body for compressing and discharging a working gas of a cryogenic refrigerator, a compressor motor for operating the compressor main body with a variable operating frequency, a high pressure pipe connected to the compressor main body to discharge working gas from the compressor main body, and the compressor A low pressure pipe connected to the compressor main body so that the working gas is sucked into the main body, a bypass pipe connecting the high pressure pipe to the low pressure pipe bypassing the compressor main body, and a flow rate of the bypass pipe according to a valve command signal. Compressor structure including a flow control valve provided in the bypass pipe to control;
A compressor inverter for controlling the operation frequency of the compressor motor according to the inverter command signal;
And a compressor controller configured to determine the valve command signal and the inverter command signal such that a working gas is supplied from the compressor unit to the cryogenic freezer at a target flow rate.
The range of values that the driving frequency can take is limited in advance to a first driving frequency section from a lower limit value greater than zero to a first value, and a second driving frequency section from a second value to an upper limit value, and the second value. Is greater than the first value and the first value and the second value are such that the unused frequency interval from the first value to the second value comprises at least one natural frequency for at least a portion of the compressor structure. The lower limit value, the first value, the second value, and the upper limit value of the operating frequency correspond to the lower limit discharge flow rate, the first discharge flow rate, the second discharge flow rate, and the upper limit discharge flow rate of the compressor main body, respectively. and,
The compressor controller, when the target flow rate is between the first discharge flow rate and the second discharge flow rate, determines the inverter command signal so that the operation frequency is set to the second operation frequency section. And the valve command signal is determined such that the flow rate of the bypass pipe coincides with the difference flow rate obtained by subtracting the target flow rate from the discharge flow rate of the compressor main body obtained according to the inverter command signal.
제1항에 있어서,
상기 압축기컨트롤러는, 상기 목표유량이 상기 제1 토출유량과 상기 제2 토출유량의 사이에 있는 경우, 상기 운전주파수가 상기 제2값을 취하도록 상기 인버터지령신호를 결정하는 것을 특징으로 하는 압축기유닛.
The method of claim 1,
And the compressor controller determines the inverter command signal so that the operating frequency takes the second value when the target flow rate is between the first discharge flow rate and the second discharge flow rate. .
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 압축기컨트롤러는,
상기 목표유량이 상기 하한토출유량과 상기 제1 토출유량의 사이에 있는 경우, 상기 운전주파수가 상기 제1 운전주파수구간으로 설정되도록 상기 인버터지령신호를 결정함과 함께, 상기 유량제어밸브가 폐쇄되도록 상기 밸브지령신호를 결정하고,
상기 목표유량이 상기 제2 토출유량과 상기 상한토출유량의 사이에 있는 경우, 상기 운전주파수가 상기 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 상기 인버터지령신호를 결정함과 함께, 상기 유량제어밸브가 폐쇄되도록 상기 밸브지령신호를 결정하는 것을 특징으로 하는 압축기유닛.
The method according to claim 1 or 2,
The compressor controller,
When the target flow rate is between the lower limit discharge flow rate and the first discharge flow rate, the inverter command signal is determined so that the operation frequency is set to the first operation frequency section, and the flow control valve is closed. Determine the valve command signal,
When the target flow rate is between the second discharge flow rate and the upper limit discharge flow rate, the inverter command signal is determined such that the operation frequency is set to the second operation frequency section, and the flow control valve is closed. And the valve command signal is determined.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압축기컨트롤러는, 상기 목표유량이 제로와 상기 하한토출유량의 사이에 있는 경우, 상기 운전주파수가 상기 하한값을 취하도록 상기 인버터지령신호를 결정함과 함께, 상기 차분유량에 상기 바이패스배관의 유량이 일치하도록 상기 밸브지령신호를 결정하는 것을 특징으로 하는 압축기유닛.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The compressor controller determines the inverter command signal so that the operation frequency takes the lower limit when the target flow rate is between zero and the lower limit discharge flow rate, and the flow rate of the bypass pipe flows to the differential flow rate. And the valve command signal is determined to coincide with the compressor.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압축기컨트롤러는, 상기 운전주파수가 상기 제1값으로부터 상기 제2값으로 전환될 때, 상기 밸브지령신호 및/또는 상기 인버터지령신호에 평활화처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 압축기유닛.
The method according to any one of claims 1 to 4,
And the compressor controller performs a smoothing process on the valve command signal and / or the inverter command signal when the operation frequency is changed from the first value to the second value.
크라이오펌프시스템으로서,
크라이오패널과, 상기 크라이오패널을 냉각하기 위한 극저온냉동기를 구비하는 크라이오펌프와,
상기 극저온냉동기의 작동가스를 압축하여 토출하는 압축기본체와, 운전주파수가 가변이며 상기 압축기본체를 동작시키는 압축기모터와, 상기 압축기본체로부터 작동가스가 토출되도록 상기 압축기본체에 접속된 고압배관과, 상기 압축기본체로 작동가스가 흡입되도록 상기 압축기본체에 접속된 저압배관과, 상기 압축기본체를 우회하여 상기 고압배관을 상기 저압배관에 접속하는 바이패스배관과, 밸브지령신호에 따라 상기 바이패스배관의 유량을 제어하도록 상기 바이패스배관에 마련된 유량제어밸브를 포함하는 압축기구조부를 구비하는 압축기유닛과,
인버터지령신호에 따라 상기 압축기모터의 상기 운전주파수를 제어하는 압축기인버터와,
상기 압축기유닛으로부터 상기 극저온냉동기에 작동가스가 목표유량으로 공급되도록 상기 밸브지령신호 및 상기 인버터지령신호를 결정하도록 구성된 컨트롤러를 구비하고,
상기 운전주파수가 취할 수 있는 값의 범위가, 제로보다 큰 하한값으로부터 제1값까지의 제1 운전주파수구간, 및 제2값으로부터 상한값까지의 제2 운전주파수구간으로 미리 한정되며, 상기 제2값은 상기 제1값보다 크고, 상기 제1값 및 상기 제2값은, 상기 제1값으로부터 상기 제2값까지의 미사용주파수구간이 상기 압축기구조부의 적어도 일부분에 대한 적어도 하나의 고유진동수를 포함하도록 정해지며, 상기 운전주파수의 상기 하한값, 상기 제1값, 상기 제2값, 및 상기 상한값은 각각, 상기 압축기본체의 하한토출유량, 제1 토출유량, 제2 토출유량, 및 상한토출유량에 대응하고,
상기 컨트롤러는, 상기 목표유량이 상기 제1 토출유량과 상기 제2 토출유량의 사이에 있는 경우, 상기 운전주파수가 상기 제2 운전주파수구간으로 설정되도록 상기 인버터지령신호를 결정함과 함께, 그 인버터지령신호에 따라 얻어지는 상기 압축기본체의 토출유량으로부터 상기 목표유량을 차감한 차분유량에 상기 바이패스배관의 유량이 일치하도록 상기 밸브지령신호를 결정하는 것을 특징으로 하는 크라이오펌프시스템.
As a cryopump system,
A cryopump having a cryopanel, a cryogenic chiller for cooling the cryopanel,
A compressor main body for compressing and discharging the working gas of the cryogenic refrigerator, a compressor motor for operating the compressor main body having a variable operating frequency, a high pressure pipe connected to the compressor main body to discharge working gas from the compressor main body, and A low pressure pipe connected to the compressor main body so that the working gas is sucked into the compressor main body, a bypass pipe connecting the high pressure pipe to the low pressure pipe bypassing the compressor main body, and a flow rate of the bypass pipe according to a valve command signal. Compressor unit having a compressor structure including a flow control valve provided in the bypass pipe to control the;
A compressor inverter for controlling the operation frequency of the compressor motor according to the inverter command signal;
And a controller configured to determine the valve command signal and the inverter command signal such that a working gas is supplied from the compressor unit to the cryogenic freezer at a target flow rate.
The range of values that the driving frequency can take is limited in advance to a first driving frequency section from a lower limit value greater than zero to a first value, and a second driving frequency section from a second value to an upper limit value, and the second value. Is greater than the first value and the first value and the second value are such that the unused frequency interval from the first value to the second value comprises at least one natural frequency for at least a portion of the compressor structure. The lower limit value, the first value, the second value, and the upper limit value of the operating frequency correspond to the lower limit discharge flow rate, the first discharge flow rate, the second discharge flow rate, and the upper limit discharge flow rate of the compressor main body, respectively. and,
When the target flow rate is between the first discharge flow rate and the second discharge flow rate, the controller determines the inverter command signal so that the operation frequency is set to the second operation frequency section, and the inverter The cryopump system, characterized in that the valve command signal is determined such that the flow rate of the bypass pipe coincides with the differential flow rate obtained by subtracting the target flow rate from the discharge flow rate of the compressor main body obtained according to the command signal.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111483294B (en) * 2019-01-25 2022-04-29 宇通客车股份有限公司 Compressor frequency calculation method and device of automobile air conditioning system
KR102602814B1 (en) 2021-06-04 2023-11-17 한국기계연구원 Cryopump system and meothod of controlling the cryopump system
DE102021118448A1 (en) * 2021-07-16 2023-01-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Control unit for reducing the operating noise of an electric refrigerant compressor
CN113847048A (en) * 2021-10-09 2021-12-28 浙江大学 Multi-pump electric control cooperative tunneling machine cutter head driving servo control system and control method
CN114279166A (en) * 2021-12-30 2022-04-05 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 Method and device for recovering evaporated argon in liquid argon storage tank and suitable low-temperature argon compressor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001317470A (en) 2000-05-09 2001-11-16 Funai Electric Co Ltd Frequency control device and frequency control method of air conditioner

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60133273A (en) * 1983-12-21 1985-07-16 ダイキン工業株式会社 Cooling device for oil
CN100439819C (en) * 2002-08-20 2008-12-03 住友重机械工业株式会社 Cryogenic refrigerator
JP3976649B2 (en) * 2002-08-26 2007-09-19 住友重機械工業株式会社 Cryogenic refrigerator and operation method thereof
JP2007028737A (en) * 2005-07-13 2007-02-01 Sharp Corp Motor driving unit and air conditioner
JP5184402B2 (en) * 2009-02-27 2013-04-17 株式会社神戸製鋼所 Liquid lubricated compressor
JP2011072061A (en) * 2009-09-24 2011-04-07 Panasonic Corp Inverter control device, electric compressor, and electric apparatus
JP5738174B2 (en) * 2011-12-27 2015-06-17 住友重機械工業株式会社 Cryopump system, cryogenic system, control device for compressor unit, and control method therefor
JP5943865B2 (en) * 2013-03-12 2016-07-05 住友重機械工業株式会社 Cryopump system, operation method of cryopump system, and compressor unit
JP2015098844A (en) * 2013-11-20 2015-05-28 住友重機械工業株式会社 Cryopump system, and operation method of cryopump system
KR102238331B1 (en) * 2014-08-25 2021-04-09 엘지전자 주식회사 A linear compressor, controlling apparatus and method for the same
JP6410589B2 (en) * 2014-12-17 2018-10-24 住友重機械工業株式会社 Cryo pump, cryopump control method, and refrigerator
JP2016153617A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 住友重機械工業株式会社 Cryopump system, cryopump control device and cryopump regeneration method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001317470A (en) 2000-05-09 2001-11-16 Funai Electric Co Ltd Frequency control device and frequency control method of air conditioner

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