低温泵、低温泵的控制方法以及制冷机技术

本发明专利技术涉及一种低温泵、低温泵的控制方法及制冷机，其目的在于缩短低温泵的冷却时间。低温泵(10)具备低温板和冷却低温板的制冷机(16)。制冷机(16)具备驱动制冷机(16)的制冷机马达(80)以及控制制冷机马达(80)的运行频率的制冷机变频器(82)。低温泵(10)的控制部(100)控制制冷机(16)以执行使低温板的温度从室温降低至标准运行温度的降温运行。控制部(100)具备：运行频率确定部(110)，在具有运行频率上限的运行频率范围内确定制冷机马达(80)的运行频率，并将该运行频率输出给制冷机变频器(82)；及上限调整部(112)，在降温运行中，根据低温板的温度下降，降低运行频率上限。

【技术实现步骤摘要】
本申请主张基于2014年12月17日申请的日本专利申请第2014-255028号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
本专利技术涉及一种低温泵、低温泵的控制方法以及制冷机。
技术介绍
在将新的低温泵装配于施工现场的情况下，低温泵从室温冷却至超低温，开始真空排气运行。并且，众所周知，由于低温泵为气体捕捉式真空泵，因此为了向外部排出所捕捉的气体，以某一频率进行再生。再生处理通常包括升温工序、排出工序以及冷却工序。若冷却工序结束，则重新进行低温泵的真空排气运行。作为这种真空排气运行的准备而进行的低温泵的冷却有时称作降温。专利文献1：国际公开第2005/052369号低温泵为超低温制冷机的主要用途之一，但在制冷机的高温级与低温级之间需要比较大的温度差，这一点与其他用途有所不同。但是，冷却低温泵时在较短的时间内形成这样的温度差并不简单。例如，若高温级达到目标冷却温度时低温级还未达到目标温度，则不得不将高温级保持在目标温度的同时继续冷却低温级。并且，有时在低温级达到目标温度时，高温级已经过度冷却至低于目标温度的温度。这种情况下，不得不将高温级升温至目标温度。这种降温最终阶段的温度调整需要一定程度的时间。尤其，在高温级与低温级需要较大的温度差的情况下，温度调整所需的时间变长。由于降温成为低温泵的停机时间，因此希望在短时间内进行降温。
技术实现思路
本专利技术的一种实施方式的示例性目的之一为缩短低温泵的冷却时间。根据本专利技术的一种实施方式，提供一种低温泵，其具备：低温板；制冷机，冷却所述低温板，并且具备驱动所述制冷机的制冷机马达以及控制所述制冷机马达的运行频率的制冷机变频器；以及控制部，控制所述制冷机以执行使所述低温板的温度从室温降低至标准运行温度的降温运行。所述控制部具备：运行频率确定部，在具有运行频率上限的运行频率范围内确定所述制冷机马达的运行频率，并将该运行频率输出给所述制冷机变频器；以及上限调整部，在所述降温运行中，根据所述低温板的温度下降，降低所述运行频率上限。根据本专利技术的一种实施方式，提供一种低温泵的控制方法。所述低温泵具备：低温板；制冷机，冷却所述低温板，且具备驱动所述制冷机的制冷机马达以及控制所述制冷机马达的运行频率的制冷机变频器。所述方法具备如下步骤：执行将所述低温板的温度从室温降低至标准运行温度的降温运行；在所述降温运行中，根据所述低温板的温度下降，降低所述制冷机马达的运行频率上限；在具有所述运行频率上限的运行频率范围内确定所述制冷机马达的运行频率；以及将已确定的运行频率输出给所述制冷机变频器。根据本专利技术的一种实施方式，提供一种制冷机，其具备：膨胀机，具备冷却台，该膨胀机还具备驱动所述膨胀机的膨胀机马达以及控制所述膨胀机马达的运行频率的膨胀机变频器；控制部，控制所述膨胀机以执行使所述冷却台的温度从室温降低至标准运行温度的降温运行。所述控制部具备：运行频率确定部，在具有运行频率上限的运行频率范围内确定所述膨胀机马达的运行频率，并将该运行频率输出给所述膨胀机变频器；以及上限调整部，在所述降温运行中，根据所述冷却台的温度下降，降低所述运行频率上限。另外，以上构成要件的任意组合、本专利技术的构成要件或表现在装置、方法、系统、计算机程序以及存储计算机程序的存储介质等之间的相互替换也作为本专利技术的方式有效。根据本专利技术，能够缩短低温泵的冷却时间。附图说明图1是示意地表示本专利技术的一种实施方式所涉及的低温泵的图。图2是概略地表示本专利技术的一种实施方式所涉及的低温泵的控制部的结构的图。图3是用于说明低温泵的运行方法的流程图。图4是表示典型的降温运行中的温度曲线的一例的图。图5是表示本专利技术的一种实施方式所涉及的低温泵的控制方法的流程图。图6是表示本专利技术的一种实施方式所涉及的降温运行中的温度曲线的一例的图。图中：10-低温泵，16-制冷机，18-低温低温板，19-高温低温板，80-制冷机马达，82-制冷机变频器，90-第1温度传感器，92-第2温度传感器，100-控制部，104-存储部，110-运行频率确定部，112-上限调整部，114-测定温度选择部。具体实施方式以下，参考附图，对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外，在说明中，对相同要件标注相同符号，适当省略重复说明。并且，以下叙述的结构为示例，并不限定本专利技术的范围。图1是示意地表示本专利技术的一种实施方式所涉及的低温泵10的图。低温泵10例如安装在离子注入装置或溅射装置等的真空腔室，用于将真空腔室内部的真空度提高至所希望的工艺所要求的水平。低温泵10具有用于接收气体的进气口12。进气口12为通向低温泵10的内部空间14的入口。待排出的气体从安装有低温泵10的真空腔室通过进气口12进入到低温泵10的内部空间14。另外，在以下的说明中，为了通俗易懂地表示低温泵10的构成要件之间的位置关系，有时使用“轴向”、“径向”等术语。轴向表示通过进气口12的方向，径向表示沿进气口12的方向。为了方便起见，将在轴向上相对靠近进气口12的一侧称为“上”，相对远离进气口12的一侧称为“下”。即，将相对远离低温泵10底部的一侧称为“上”，相对靠近低温泵10底部的一侧称为“下”。并且，将在径向上靠近进气口12中心的一侧称为“内”，靠近进气口12周边的一侧称为“外”。另外，这种表现与低温泵10安装于真空腔室时的配置无关。例如，低温泵10也可以以沿铅垂方向使进气口12朝下的方式安装在真空腔室内。低温泵10具备冷却系统15、低温低温板18以及高温低温板19。冷却系统15构成为冷却高温低温板19及低温低温板18。冷却系统15具备制冷机16和压缩机36。制冷机16例如为吉福德-麦克马洪式制冷机(所谓GM制冷机)等超低温制冷机。制冷机16为具备第1冷却台20、第2冷却台21、第1缸体22、第2缸体23、第1置换器24以及第2置换器25的二级式制冷机。由此，制冷机16的高温级具备第1冷却台20、第1缸体22以及第1置换器24。制冷机16的低温级具备第2冷却台21、第2缸体23以及第2置换器25。因此，在以下的说明中，有时将第1冷却台20以及第2冷却台21分别称为高温级的低温端以及低温级的低温端。第1缸体22与第2缸体23串联连接。第1冷却台20设置在第1缸体22与第2缸体23的结合部上。第2缸体23连结第1冷却台20和第2冷却台21。第2冷却台21设置在第2缸体23的末端。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温泵，其特征在于，具备：低温板；制冷机，冷却所述低温板，并且具备驱动所述制冷机的制冷机马达以及控制所述制冷机马达的运行频率的制冷机变频器；以及控制部，控制所述制冷机以执行使所述低温板的温度从室温降低至标准运行温度的降温运行，所述控制部具备：运行频率确定部，在具有运行频率上限的运行频率范围内确定所述制冷机马达的运行频率，并将该运行频率输出给所述制冷机变频器；以及上限调整部，在所述降温运行中，根据所述低温板的温度下降，降低所述运行频率上限。

【技术特征摘要】
2014.12.17 JP 2014-2550281.一种低温泵，其特征在于，具备：
低温板；
制冷机，冷却所述低温板，并且具备驱动所述制冷机的制冷机马达以及控
制所述制冷机马达的运行频率的制冷机变频器；以及
控制部，控制所述制冷机以执行使所述低温板的温度从室温降低至标准运
行温度的降温运行，
所述控制部具备：
运行频率确定部，在具有运行频率上限的运行频率范围内确定所述制冷机
马达的运行频率，并将该运行频率输出给所述制冷机变频器；以及
上限调整部，在所述降温运行中，根据所述低温板的温度下降，降低所述
运行频率上限。
2.根据权利要求1所述的低温泵，其特征在于，
所述低温泵还具备存储部，该存储部存储频率上限曲线，所述频率上限曲
线具备针对包括室温在内的第1温度区域的第1频率上限以及针对包括所述标
准运行温度且比所述第1温度区域低的第2温度区域的、比所述第1频率上限
小的第2频率上限，
所述上限调整部根据所述频率上限曲线改变所述运行频率上限。
3.根据权利要求2所述的低温泵，其特征在于，
所述第1温度区域与所述第2温度区域的边界温度为200K以下的温度。
4.根据权利要求2或3所述的低温泵，其特征在于，
从所述第1频率上限到所述第2频率上限的降低量为所述第1频率上限的
25％以内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的低温泵，其特征在于，
所述低温泵具备：第1低温板，冷却至第1标准运行温度；第2低温板，
冷却至比所述第1...

【专利技术属性】
技术研发人员：髙桥走，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP