JP2000249056A - クライオポンプの運転制御方法および運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒ガスの消費量を削減できて省エネルギー
化を図ることができ、運転コストも低減できるクライオ
ポンプの運転制御方法を提供すること。 【解決手段】 クライオポンプ１０の運転制御方法は、
第１段の冷却部に、第１のヒータおよび第１の温度セン
サを設け、第２段の冷却部に、第２のヒータおよび第２
の温度センサを設け、第１段および第２段の冷却部の温
度を各温度センサで測定し、クライオポンプコントロー
ラ３２やコントロールボックス３１で、前記測定温度
と、クライオポンプ１０に供給される供給ガスの種類に
応じて設定される設定温度との差に基づいて前記各ヒー
タを作動して各冷却部の温度を制御する。各冷却部が必
要以上に冷却されないため、冷媒ガスの消費量を削減で
きて省エネルギー化を図ることができ、運転コストも低
減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クライオポンプの
運転制御方法および運転制御装置に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、Ｇ−Ｍサイクル冷凍機や、スタ
ーリングサイクル冷凍機等の極低温冷凍機を利用したク
ライオポンプが知られている。このようなクライオポン
プとして、特開平１−３０５１７３号公報に記載された
ものが知られている。

【０００３】この従来のクライオポンプでは、オーバー
ハングアップを防止するために、５０〜１６０Ｋに制御
される第１段の冷却部に温度センサおよび加熱装置を設
け、第１段の冷却部の温度を制御していた。なお、極低
温に冷却される第２段の冷却部には、温度センサは設け
られず、クライオポンプの再生時に、第２段の冷却部を
加熱して再生時間を短縮するための加熱装置のみが設け
られていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のクラ
イオポンプでは、運転動作時には、第２段の冷却部の加
熱装置は作動されず、無負荷状態で運転されていた。こ
のため、第２段の冷却部は、必要な温度以下（例えば２
０Ｋ以下）には冷却されるものの、その温度は具体的に
制御されていなかった。

【０００５】このため、メンテナンス直後であるか、あ
るいは使用時間がある程度経過した後である等のクライ
オポンプの状態等によって、第２段の冷却部は１０〜２
０Ｋ程度にばらついていた。

【０００６】しかしながら、本出願人は、第２段の冷却
部の温度が１０〜２０Ｋ程度でばらつくだけでも、使用
する冷媒ガスの消費量に大きな差が生じるという問題点
を見いだした。

【０００７】本発明の目的は、冷媒ガスの消費量を削減
できて省エネルギー化を図ることができ、運転コストも
低減できるクライオポンプの運転制御方法および運転制
御装置を提供することにある。

【０００８】さらに、近年では、プラントの装置などに
複数のクライオポンプを組み込んで使用する場合もあっ
た。この際、複数のクライオポンプに対してヘリウム等
の冷媒ガスを供給するコンプレッサは、通常、１台のク
ライオポンプに対して１台設けられるが、本出願人は、
コンプレッサの能力を高めて複数台、例えば２〜３台の
クライオポンプに対して１台のコンプレッサを接続する
ことで、省スペース化や低コスト化を実現したシステム
を開発した。

【０００９】しかしながら、このような１台のコンプレ
ッサに複数のクライオポンプを接続した場合、各クライ
オポンプの状態によっては性能上問題が生じる場合があ
った。すなわち、クライオポンプに使用される冷凍機
（例えばＧ−Ｍサイクル冷凍機）は、一般に低温の冷却
部（第２段の冷却部）の温度が下がれば下がるほど、作
動ガスであるヘリウムガスの必要流量が増加する。例え
ば、口径２００ｍｍのクライオポンプにおけるヘリウム
ガス流量は、第１段の冷却部の温度が５０Ｋで、第２段
の冷却部の温度が９Ｋの場合には、７３０ＮＬ／ｍｉｎ
になり、第１段の冷却部の温度が６５Ｋで、第２段の冷
却部の温度が１５Ｋの場合には、４８０ＮＬ／ｍｉｎで
あった。

【００１０】従って、４台のクライオポンプが６５Ｋ／
１５Ｋ（第２段冷却部温度／第１段冷却部温度）で運転
されている場合は、流量が合計１９２０ＮＬ／ｍｉｎと
なり、５０Ｋ／９Ｋで運転されている場合は、流量が合
計２９２０ＮＬ／ｍｉｎとなる。

【００１１】ところで、冷凍機の冷凍性能は、作動ガス
の供給圧力（高圧）と戻り圧力（低圧）の差圧に比例
し、差圧が小さいと十分な冷凍性能が得られない。図５
に示すコンプレッサの流量特性によると、流量が１９２
０ＮＬ／ｍｉｎの場合の低圧圧力は０．８１ＭＰａであ
り、流量が２９２０ＮＬ／ｍｉｎの場合は１．２５ＭＰ
ａである。従って、高圧側の圧力が２．１ＭＰａの場合
には、流量１９２０ＮＬ／ｍｉｎでは差圧は１．２９Ｍ
Ｐａとなり４台のクライオポンプを十分な冷凍性能で運
転できる値となる。一方、流量２９２０ＮＬ／ｍｉｎで
の差圧は０．８５ＭＰａと小さくなり、十分な冷凍性能
を発揮することができない。

【００１２】差圧が小さいと冷凍性能が下がり、各冷却
部の温度が上昇して作動ガスの流量が低下して差圧が大
きくなり、結果的には適当な温度で安定するため、第２
段の冷却部の温度制御をしないために９Ｋ程度に低下し
ても、システム運転上は問題とはならなかった。

【００１３】しかしながら、次のような場合には問題が
生じていた。すなわち、各クライオポンプによって装置
からの熱負荷が異なる場合には、第２段の冷却部が９Ｋ
程度に低下し、作動ガス流量が増えて冷凍性能が低下し
た場合に、より熱負荷の大きいクライオポンプの能力が
不足し、使用できなくなるという問題があった。

【００１４】また、３台のクライオポンプが運転中で１
台を室温からクールダウンする場合にも、冷凍性能が低
下することによってクールダウン時間が長くなるという
問題があった。例えば、３台のクライオポンプが６５Ｋ
／１５Ｋおよび５０Ｋ／９Ｋで動作していると、合計流
量はそれぞれ１４４０ＮＬ／ｍｉｎ、２１９０ＮＬ／ｍ
ｉｎとなり、差圧から換算すると５０Ｋ／９Ｋと低温で
動作している場合には、６５Ｋ／１５Ｋの場合に比べて
クールダウン時間が約２５％増加し、実際にはもっと大
きな差がでてしまうという問題があった。

【００１５】本発明の第２の目的は、１つのコンプレッ
サに複数台のクライオポンプを接続した際に、各クライ
オポンプの冷却性能の低下を抑えることができるクライ
オポンプの運転制御方法および運転制御装置を提供する
ことにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１段および
第２段のクライオパネル面と、これらの第１段および第
２段のクライオパネル面を冷却する第１段および第２段
の冷却部とを備えるクライオポンプの運転制御方法であ
って、前記第１段の冷却部に、第１の加熱装置および第
１の温度センサを設け、前記第２段の冷却部に、第２の
加熱装置および第２の温度センサを設け、前記第１段お
よび第２段の冷却部の温度を前記各温度センサで測定
し、その測定温度と、クライオポンプに供給される供給
ガスの種類に応じて設定される設定温度との差に基づい
て前記各加熱装置を運転して各冷却部の温度を制御する
ことを特徴とするものである。

【００１７】このような運転制御方法によれば、第１段
および第２段の各冷却部の温度を測定して各冷却部の温
度を所定温度に制御しているので、各冷却部が必要以上
に冷却されることを防止でき、冷媒ガス（作動ガス）の
消費量を削減できて省エネルギー化を図ることができ、
運転コストも低減できる。

【００１８】また、本発明の第２の発明は、第１段およ
び第２段のクライオパネル面と、これらの第１段および
第２段のクライオパネル面を冷却する第１段および第２
段の冷却部とを備えるクライオポンプの運転制御方法で
あって、前記クライオポンプを複数台設け、かつこれら
の複数台のクライオポンプの前記第１段および第２段の
冷却部に、第１および第２の加熱装置と、第１および第
２の温度センサとをそれぞれ設けるとともに、前記複数
台のクライオポンプに１台のガス供給装置から冷媒ガス
を供給し、前記各クライオポンプの前記第１段および第
２段の冷却部の温度を前記温度センサで測定し、その測
定温度と、クライオポンプに供給される供給ガスの種類
に応じて設定される設定温度との差に基づいて前記各加
熱装置を運転し、各冷却部の温度を制御することを特徴
とするものである。

【００１９】このような運転制御方法によれば、各クラ
イオポンプの各冷却部の温度をそれぞれ制御しているの
で、冷却部の温度が必要以上に低下されることを防止で
き、冷媒ガス（作動ガス）の消費量を削減できて省エネ
ルギー化を図ることができ、運転コストも低減できる。
さらに、冷媒ガスの流量を抑えることができるため、１
台のガス供給装置（コンプレッサ）に複数台のクライオ
ポンプを接続していても、各クライオポンプで十分な冷
却性能が得られる。

【００２０】このため、各クライオポンプでの熱負荷が
異なる場合でも、熱負荷が小さいクライオポンプの冷却
部の温度が一方的に低下することがないため、各クライ
オポンプで十分な冷却性能を発揮することができる。ま
た、クールダウン中のクライオポンプが存在している場
合でも、他の作動中のクライオポンプの温度が低下しす
ぎることがないため、冷凍性能の低下を抑えることがで
き、クールダウン時間も短縮できる。

【００２１】なお、複数台のクライオポンプが１台のコ
ンプレッサに接続されている際には、前記各クライオポ
ンプの第１段冷却部の温度を同じ温度に制御するととも
に、前記各クライオポンプの第２段冷却部の温度を同じ
温度に制御することが好ましい。このようにすれば、各
クライオポンプでのガス消費量の差が無くなるため、制
御が容易に行える。

【００２２】また、前記第２段の冷却部の温度は、１４
〜１８Ｋに維持して運転することが好ましい。より好ま
しくは、第２段の冷却部の温度は１５〜１６Ｋである。
第２段の冷却部の温度が１３Ｋ以下と低くなると、冷媒
ガスの消費量が増えて運転コストが高くなる。一方で、
第２段の冷却部の温度が１９Ｋ以上と高くなると、必要
な冷凍性能が得られない。これに対し、１４〜１８Ｋに
維持すれば、ガスの消費量を抑えつつ、必要な冷凍性能
を得ることができ、コストパフォーマンスを良好にでき
る。

【００２３】また、本発明は、第１段および第２段のク
ライオパネル面と、これらの第１段および第２段のクラ
イオパネル面を冷却する第１段および第２段の冷却部と
を備えるクライオポンプの運転制御装置であって、前記
第１段および第２段の冷却部にそれぞれ設けられた第１
および第２の加熱装置と、前記第１段および第２段の冷
却部にそれぞれ設けられた第１および第２の温度センサ
と、前記第１段および第２段の冷却部の温度を前記温度
センサで測定し、その測定温度と、クライオポンプに供
給される供給ガスの種類に応じて設定される設定温度と
の差に基づいて前記各加熱装置を運転して各冷却部の温
度を制御する制御部と、を備えることを特徴とするもの
である。

【００２４】このような本発明によれば、第１段および
第２段の各冷却部の温度を温度センサで測定して加熱装
置を制御することで、各冷却部の温度を所定温度に制御
できる。このため、各冷却部が必要以上に冷却されるこ
とを防止でき、冷媒ガス（作動ガス）の消費量を削減で
きて省エネルギー化を図ることができ、運転コストも低
減できる。

【００２５】また、本発明は、第１段および第２段のク
ライオパネル面と、これらの第１段および第２段のクラ
イオパネル面を冷却する第１段および第２段の冷却部と
を備えるクライオポンプの運転制御装置であって、前記
クライオポンプは複数台設けられるとともに、前記複数
台のクライオポンプに冷媒ガスを供給する１台のガス供
給装置が設けられ、前記各クライオポンプの前記第１段
および第２段の冷却部にそれぞれ設けられた第１および
第２の加熱装置と、前記第１段および第２段の冷却部に
それぞれ設けられた第１および第２の温度センサと、前
記各クライオポンプの第１段冷却部の温度を制御すると
ともに、前記各クライオポンプの第２段冷却部の温度を
制御する制御部と、を備えることを特徴とするものであ
る。

【００２６】このような運転制御装置によれば、各クラ
イオポンプの各冷却部の温度をそれぞれ制御しているの
で、冷却部の温度が必要以上に低下されることを防止で
き、冷媒ガス（作動ガス）の消費量を削減できて省エネ
ルギー化を図ることができ、運転コストも低減できる。
さらに、冷媒ガスの流量を抑えることができるため、１
台のコンプレッサに複数台のクライオポンプを接続して
いても、各クライオポンプで十分な冷却性能が得られ
る。

【００２７】このため、各クライオポンプでの熱負荷が
異なる場合でも、熱負荷が小さいクライオポンプの冷却
部の温度が一方的に低下することがないため、各クライ
オポンプで十分に冷却性能を発揮することができる。ま
た、クールダウン中のクライオポンプが存在している場
合でも、他の作動中のクライオポンプの温度が低下しす
ぎることがないため、冷凍性能の低下を抑えることがで
き、クールダウン時間も短縮できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態に係るク
ライオポンプ１０の運転制御装置３０の概略構成図が示
されている。運転制御装置３０は、クライオポンプ１０
およびコンプレッサ２０の運転を制御するものである。
本実施形態では、６台のクライオポンプ１０と、２台の
コンプレッサ（ガス供給装置）２０とが設けられてお
り、１台のコンプレッサ２０に対して３台のクライオポ
ンプ１０が接続されている。

【００２９】運転制御装置３０は、制御部として、各ク
ライオポンプ１０に対応してそれぞれ設けられた計６台
のコントロールボックス３１と、これらのコントロール
ボックス３１に接続された１台のクライオポンプコント
ローラ３２とを備えて構成されている。

【００３０】クライオポンプ１０は、図２および図３に
も示すようにＧ−Ｍ（Gifford−McMahon）サイクル冷凍
機からなる冷凍ユニット５１を備えている。そして、こ
の各冷凍ユニット５１に対してコンプレッサ２０から作
動ガス（冷媒ガス）であるヘリウムガスを供給し、また
コンプレッサ２０に戻すための配管２１，２２が設けら
れている。

【００３１】また、クライオポンプ１０には、図２にも
示すように、パージガスの供給用および排気用の配管１
１，１２が接続されるとともに、粗引き排気用の配管１
３が接続されている。これらの各配管１１〜１３は、各
クライオポンプ１０に対して分岐して設けられており、
各分岐配管部分には、流路を開閉するバルブ１４〜１６
が各クライオポンプ１０に対応して設けられている。

【００３２】具体的には、各配管１１，１２には、コン
トロールボックス３１で制御される電磁弁１４，１５が
設けられ、配管１３には、コントロールボックス３１で
制御される電磁弁１７によって供給される駆動用圧縮ガ
スで作動される空気式弁１６が設けられている。また、
配管１３には空気式弁１６を挟んで第１および第２の圧
力計１８，１９が設けられ、この圧力計１８，１９から
の信号はコントロールボックス３１を介してクライオポ
ンプコントローラ３２に伝達されている。

【００３３】また、各コンプレッサ２０も、コントロー
ルボックス３１を介してクライオポンプコントローラ３
２で制御されている。

【００３４】各クライオポンプ１０に設けられた冷凍ユ
ニット５１は、図３，４に示すように、第１段冷却部
（ファーストヒートステーション）５２と、この第１段
冷却部５２の上部に設けられ、かつ第１段冷却部５２よ
りも低温となる第２段冷却部（セカンドヒートステーシ
ョン）５３とを備えている。

【００３５】第１段冷却部５２の上端外周部には、ニッ
ケルメッキで表面処理された放熱遮蔽部材である有底筒
状のラジエーションシールド６０が取り付けられてお
り、このラジエーションシールド６０の上方の開口部に
は、７０〜１００Ｋ程度に冷却されるバッフル６１が取
り付けられ、このラジエーションシールド６０で第２段
冷却部５３が囲まれている。

【００３６】一方、第２段冷却部５３には、１０〜２０
Ｋ程度に冷却されるコールドパネル６２が取り付けら
れ、コールドパネル６２には、１０〜２０Ｋ程度では十
分に凝結されない気体を吸収排気するための粒状のチャ
コール６３が貼設されている。そして、各冷却部（ヒー
トステーション）５２，５３、およびラジエーションシ
ールド６０等の各部材全体は、ステンレス製の真空チャ
ンバ６４内に納められている。

【００３７】第１段冷却部５２および第２段冷却部５３
には、図４に示すように、それぞれ第１および第２の温
度センサ３５，３６と、第１および第２の加熱装置であ
るヒータ３７，３８とが取り付けられている。温度セン
サ３５，３６としては、例えば熱電対やシリコンダイオ
ードセンサなどからなる極低温用温度センサが用いら
れ、その測定データは、各コントロールボックス３１を
介してクライオポンプコントローラ３２に伝達されてい
る。

【００３８】また、ヒータ３７，３８は、パイプ等で被
覆された電線などからなるシース型ヒータなどが用いら
れ、前記各コントロールボックス３１を介してクライオ
ポンプコントローラ３２で制御されている。

【００３９】なお、前記クライオポンプ１０および各配
管１１〜１３のバルブ１４〜１７等でクライオポンプユ
ニット１が構成されている。また、クライオポンプコン
トローラ３２は、ホストコンピュータ３３に接続されて
いてもよい。例えば、工場のラインにおいて、クライオ
ポンプコントローラ３２で制御される１セット（６台の
クライオポンプ１０）を、複数セット配置している場合
つまり複数のクライオポンプコントローラ３２が設けら
れている場合に、これらの各セットをそれぞれ統括して
制御する場合等に、ホストコンピュータ３３を設ければ
よい。

【００４０】このような本実施形態においては、ホスト
コンピュータ３３あるいはクライオポンプコントローラ
３２を作動させ、各コントロールボックス３１を介して
各コンプレッサ２０およびクライオポンプユニット１を
駆動させる。クライオポンプコントローラ３２は、クラ
イオポンプ１０内に吸着するガスの種類に応じて各冷却
部５２，５３の温度をコントロールする。具体的には、
各コントロールボックス３１に設定温度が入力され、前
記各温度センサ３５，３６で測定された温度と前記設定
温度とを比較し、適宜ヒータ３７，３８を作動させた
り、作動を停止することで、各冷却部５２，５３の温度
をコントロールする。

【００４１】なお、各クライオポンプ１０によって冷凍
ユニット５１への熱負荷が異なる場合や、再生状態（室
温）からクールダウンしているクライオポンプ１０が存
在する場合もあるため、各冷却部５２，５３の温度は各
クライオポンプ１０毎に制御できるように各コントロー
ルボックス３１が個別に設けられている。

【００４２】このような本実施形態によれば以下のよう
な効果がある。 １）各クライオポンプ１０における第１段および第２段
の各冷却部５２，５３の温度を第１，２の温度センサ３
５，３６で測定し、その測定温度に基づいて第１，２の
ヒータ３７，３８を制御することで冷却部５２，５３の
温度を所定温度に制御しているので、冷却部５２，５３
が必要以上に冷却されることを防止でき、冷凍ユニット
５１の冷媒ガス（作動ガス）であるヘリウムガスの消費
量を削減できて省エネルギー化を図ることができ、運転
コストも低減できる。

【００４３】２）また、各クライオポンプ１０の各冷却
部５２，５３の温度をそれぞれ制御することでヘリウム
ガスの消費量（流量）を抑えることができるため、１台
のコンプレッサ２０に複数台（例えば３台）のクライオ
ポンプ１０を接続していても、各クライオポンプ１０に
必要最小限のヘリウムガスを供給することができる。こ
れにより、ヘリウムガスの流量を減少できてコンプレッ
サ２０の高圧側および低圧側の差圧を十分に確保でき、
１台のコンプレッサ２０に複数台のクライオポンプ１０
を接続しても、各クライオポンプ１０で十分な冷却性能
を得ることができる。

【００４４】３）各クライオポンプ１０の各冷却部５
２，５３の温度をヒータ３７，３８を用いて制御してい
るので、各クライオポンプ１０での熱負荷が異なる場合
でも、熱負荷が小さいクライオポンプ１０の冷却部５
２，５３の温度が一方的に低下することを防止でき、各
クライオポンプ１０で十分に冷却性能を発揮することが
できる。

【００４５】４）クールダウン中のクライオポンプ１０
が存在している場合でも、他の作動中のクライオポンプ
１０の温度が低下しすぎることがないため、冷凍性能の
低下を抑えることができ、クールダウン時間も短縮でき
る。

【００４６】５）各クライオポンプ１０に対応して各コ
ントロールボックス３１を設けたので、各クライオポン
プ１０の種類が異なる場合でも、コントロールボックス
３１をそのクライオポンプ１０に対応させることで制御
でき、クライオポンプコントローラ３２は共通のものが
利用できるため、拡張性の高いシステムにすることがで
きる。

【００４７】６）さらに、クライオポンプコントローラ
３２をホストコンピュータ３３に接続して制御できるた
め、工場内に複数のクライオポンプコントローラ３２を
配置した場合にこれらをまとめて監視制御することもで
きる。さらに、各地の工場と管理部門とが離れて配置さ
れている場合や、管理業務を外部のメンテナンス会社等
に依頼する場合でも、通信回線などを介してクライオポ
ンプコントローラ３２とホストコンピュータ３３とを接
続することなどで、遠隔管理制御を行うことができる。

【００４８】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等
を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、１台のコンプレッサ２０に
対して３台のクライオポンプ１０を接続していたが、１
台のコンプレッサ２０に対して１台あるいは２台、さら
には４台以上のクライオポンプ１０を接続してもよく、
これらはコンプレッサ２０の能力などを考慮して適宜設
定すればよい。

【００４９】また、コントロールボックス３１を設けず
に、各クライオポンプ１０に直接クライオポンプコント
ローラ３２を接続して制御してもよい。さらに、１台の
クライオポンプコントローラ３２が制御するクライオポ
ンプ１０の数も、前記実施形態の６台に限らず、１〜５
台あるいは７台以上でもよい。この制御対象台数は、ク
ライオポンプコントローラ３２の能力やクライオポンプ
１０の配置状態等に応じて適宜設定すればよい。

【００５０】さらに、前記実施形態では、冷凍ユニット
５１がＧ−Ｍサイクル冷凍機であったが、本発明は、変
形ソルベイサイクル冷凍機やパルス管式冷凍機を採用し
たクライオポンプにも適用できる。

【００５１】

【発明の効果】このような本発明のクライオポンプの運
転制御方法および運転制御装置によれば、第１段および
第２段の各冷却部の温度を測定して各冷却部の温度を所
定温度に制御しているので、各冷却部が必要以上に冷却
されることを防止でき、冷媒ガス（作動ガス）の消費量
を削減できて省エネルギー化を図ることができ、運転コ
ストも低減できる。

【００５２】また、各クライオポンプの各冷却部の温度
をそれぞれ制御して冷却部の温度が必要以上に低下され
ることを防止することで、冷媒ガス（作動ガス）の流量
を抑えることができるため、１台のコンプレッサに複数
台のクライオポンプを接続していても、各クライオポン
プで十分な冷却性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るクライオポンプの
運転制御装置を示す概略構成図である。

【図２】前記実施形態のクライオポンプの運転制御装置
の詳細を示す図である。

【図３】前記実施形態のクライオポンプを示す一部破断
の全体斜視図である。

【図４】前記実施形態のクライオポンプの要部を示す断
面図である。

【図５】クライオポンプにおけるコンプレッサの流量特
性を示す図である。

【符号の説明】

１ クライオポンプユニット １０ クライオポンプ １１〜１３ 配管 １４〜１７ バルブ １８，１９ 圧力計 ２０ コンプレッサ ２１，２２ 配管 ３０ 運転制御装置 ３１ コントロールボックス ３２ クライオポンプコントローラ ３３ ホストコンピュータ ３５ 第１の温度センサ ３６ 第２の温度センサ ３７ 第１の加熱装置であるヒータ ３８ 第２の加熱装置であるヒータ ５１ 冷凍ユニット ５２ 第１段冷却部 ５３ 第２段冷却部 ６０ ラジエーションシールド ６１ バッフル ６２ コールドパネル ６４ 真空チャンバ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１段および第２段のクライオパネル面
   と、これらの第１段および第２段のクライオパネル面を
   冷却する第１段および第２段の冷却部とを備えるクライ
   オポンプの運転制御方法であって、 前記第１段の冷却部に、第１の加熱装置および第１の温
   度センサを設け、 前記第２段の冷却部に、第２の加熱装置および第２の温
   度センサを設け、 前記第１段および第２段の冷却部の温度を前記各温度セ
   ンサで測定し、その測定温度と、クライオポンプに供給
   される供給ガスの種類に応じて設定される設定温度との
   差に基づいて前記各加熱装置を運転して各冷却部の温度
   を制御することを特徴とするクライオポンプの運転制御
   方法。
2. 【請求項２】 第１段および第２段のクライオパネル面
   と、これらの第１段および第２段のクライオパネル面を
   冷却する第１段および第２段の冷却部とを備えるクライ
   オポンプの運転制御方法であって、 前記クライオポンプを複数台設け、かつこれらの複数台
   のクライオポンプの前記第１段および第２段の冷却部
   に、第１および第２の加熱装置と、第１および第２の温
   度センサとをそれぞれ設けるとともに、 前記複数台のクライオポンプに１台のガス供給装置から
   冷媒ガスを供給し、 前記各クライオポンプの前記第１段および第２段の冷却
   部の温度を前記温度センサで測定し、その測定温度と、
   クライオポンプに供給される供給ガスの種類に応じて設
   定される設定温度との差に基づいて前記各加熱装置を運
   転し、各冷却部の温度を制御することを特徴とするクラ
   イオポンプの運転制御方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のクライオポンプの運転
   制御方法において、 前記各クライオポンプの第１段冷却部の温度を互いに同
   じ温度に制御するとともに、前記各クライオポンプの第
   ２段冷却部の温度を互いに同じ温度に制御することを特
   徴とするクライオポンプの運転制御方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のクライ
   オポンプの運転制御方法において、前記第２段の冷却部
   を１４〜１８Ｋに維持して運転することを特徴とするク
   ライオポンプの運転制御方法。
5. 【請求項５】 第１段および第２段のクライオパネル面
   と、これらの第１段および第２段のクライオパネル面を
   冷却する第１段および第２段の冷却部とを備えるクライ
   オポンプの運転制御装置であって、 前記第１段および第２段の冷却部にそれぞれ設けられた
   第１および第２の加熱装置と、 前記第１段および第２段の冷却部にそれぞれ設けられた
   第１および第２の温度センサと、 前記第１段および第２段の冷却部の温度を前記温度セン
   サで測定し、その測定温度と、クライオポンプに供給さ
   れる供給ガスの種類に応じて設定される設定温度との差
   に基づいて前記各加熱装置を運転して各冷却部の温度を
   制御する制御部と、を備えることを特徴とするクライオ
   ポンプの運転制御装置。
6. 【請求項６】 第１段および第２段のクライオパネル面
   と、これらの第１段および第２段のクライオパネル面を
   冷却する第１段および第２段の冷却部とを備えるクライ
   オポンプの運転制御装置であって、 前記クライオポンプは複数台設けられるとともに、前記
   複数台のクライオポンプに冷媒ガスを供給する１台のガ
   ス供給装置が設けられ、 前記各クライオポンプの前記第１段および第２段の冷却
   部にそれぞれ設けられた第１および第２の加熱装置と、 前記第１段および第２段の冷却部にそれぞれ設けられた
   第１および第２の温度センサと、 前記各クライオポンプの第１段冷却部の温度を制御する
   とともに、前記各クライオポンプの第２段冷却部の温度
   を制御する制御部と、を備えることを特徴とするクライ
   オポンプの運転制御装置。