CN107656557A - 一种配备电磁加热的精密温度控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配备电磁加热的精密温度控制设备，旨在提供一种可精密控制温度的电磁加热控制设备，其技术方案要点是，包括机架，所述机架底部设有压缩机，所述压缩机上分别连接有固定于机架内壁上的冷凝器和蒸发器，所述蒸发器上还连接有用于存储交换液的储液箱，所述储液箱上设有加热装置，所述加热装置包括固定于机架内壁上的电磁加热控制器、位于储液箱上用于输出交换液的侵入式泵及位于储液箱底部与电磁加热控制器电连接的电磁加热装置。

Description

一种配备电磁加热的精密温度控制设备

技术领域

本发明涉及微电子行业温度控制设备领域，特别涉及一种配备电磁加热的精密温度控制设备。

背景技术

现代超精密制造、加工以及仪器测量已进入到纳米、亚纳米甚至皮米的技术水平。随着科学技术的提高，环境因素对这些高、精、尖仪器设备的影响作用也越来越显著。据相关统计，在精密及超精密加工中，近 40%～70%的加工误差来源于机床的热变形，显然以温度为代表的环境参数已经成为制约超精密技术进一步发展的重要因素。

光刻机作为高集成度、高精密制造装备对工作环境要求极为苛刻，因此迫切需要一种高精度温控设备。

目前，公开号为CN101609262B的中国专利公开了一种光刻机投影物镜的温度控制装置，它包括，至少一水套，该水套包括水套体和双螺旋缠绕在该水套体外壁的水管；用于感测该光刻机的投影物镜的温度的至少一温度传感器；分流集流板通过该分流集流管向该水套体的水管提供循环水并接收该水套体的水管内的回流水，该分流集流管上设置有用于控制该水管内的循环水流量的调节阀；循环水控制单元控制循环水的温度，并通过该传输管向该分流集流板提供循环水；投影物镜温度控制单元用于接收该温度传感器感测到的该投影物镜的温度，该投影物镜温度控制单元根据该投影物镜温度值调节该循环水控制单元提供的循环水的温度和该调节阀的打开程。

这种光刻机投影物镜的温度控制装置虽然光刻机投影物镜的温度控制装置能够通过温度传感器保证该投影物镜整体温度的均匀性与稳定性，但是其通过对于循环水进行温度控制，无法有效的进行冷热控制，从而影响整体温度的控制，不适合高精密温度控制需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种配备电磁加热的精密温度控制设备，其具有实现热交换液高精密温度控制，可以有效提供恒温热交换液的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种配备电磁加热的精密温度控制设备，包括机架，所述机架底部设有压缩机，所述压缩机上分别连接有固定于机架内壁上的冷凝器和蒸发器，所述蒸发器上还连接有用于存储交换液的储液箱，所述储液箱上设有加热装置，所述加热装置包括固定于机架内壁上的电磁加热控制器、位于储液箱上用于输出交换液的侵入式泵及位于储液箱底部与电磁加热控制器电连接的电磁加热装置。

通过采用上述技术方案，现有温度控制装置一般是通过压缩机冷媒与目标液体热交换实现温度控制，或在水箱里加电热丝实现温度调节，不适合高精密温度控制需求，电热丝有其局限性如寿命和热转化效率等因素的影响，而由于压缩机冷媒流量控制具有滞后性，当检测到热交换液温度过低时再降低冷媒流量，也仅仅是控制测试点后的循环液温度，具有时间延迟性。而使用电磁加热温控设备置时，由于再储液箱底部设有的电磁加热装置再电磁加热控制器的作用下可以快速响应进行弥补，实时精密控制储液箱内的温度，而电磁加热本身具有调节无极可调，响应迅速，热转化效率高的特点，且可实现系统内置算法预判电磁加热输出能量，便于实现温度精准控制，同时热转化效率高，较目前常用电阻丝加热节能，加热易控制性好，控制输入电流或电压精度高，且控制灵敏。在整体方面，结构简单，占用空间较小。

进一步设置：所述电磁加热装置包括与机架内壁固定连接的隔热保护底座、位于隔热保护底座上的感应加热板及位于感应加热板上的电磁加热线圈。

通过采用上述技术方案，电磁加热装置位于储液箱底部加热，布局简单，占用空间小，且加热部位不会被人接触，无烫伤危险，而感应线圈上部布置储液箱，下部有隔热保护底板，防止电磁扩散。

进一步设置：所述机架上还设有用于散热的长条形散热槽。

通过采用上述技术方案，有效减少内部设备温度过高等情况，通过散热槽有效的散发热量。

进一步设置：所述机架顶部设有用于通入储液箱的进水口，所述机架侧壁上设有与侵入式泵连通的出水孔。

通过采用上述技术方案，进水口和出水孔可以与厂务水直接连接，从而有效的节约水资源。

进一步设置：所述机架底部还设有顶端与机架固定连接的万向轮。

通过采用上述技术方案，方便操作人员运输整个设备。

进一步设置：所述机架底部四周还设有支撑装置，所述支撑装置包括与底面接触的支撑座、位于支撑座上与机架底部螺纹连接的螺杆及位于螺杆上设有的限位螺母。

通过采用上述技术方案，需要运输时，将整个设备上台，同时通过螺杆将整个支撑装置旋钮，使得万向轮可以抵触在底面上，从而方便操作人员推动整个机架，而不需要使用时，将机架抬起，放下支撑装置同时拧紧限位螺母，从而支撑座与地面接触，使得整个机架可以较为稳定的放置在地面上。

综上所述，本发明具有以下有益效果：整体结构简单，控制精度高，代替现有电阻丝加热，节能且可靠性高，响应速度快，无滞后，温度精准控制。

附图说明

图1是配备电磁加热的精密温度控制设备整体结构示意图；

图2是配备电磁加热的精密温度控制设备用于显示储液箱及电磁加热装置结构示意图；

图3是配备电磁加热的精密温度控制设备用于显示电磁加热装置整体结构示意图；

图4是配备电磁加热的精密温度控制设备流程示意图。

图中，1、机架；2、压缩机；3、冷凝器；4、蒸发器；5、储液箱；6、加热装置；61、电磁加热控制器；62、侵入式泵；63、电磁加热装置；631、隔热保护底座；632、感应加热板；633、电磁加热线圈；7、散热槽；8、进水口；9、出水孔；10、万向轮；11、支撑装置；111、支撑座；112、螺杆；113、限位螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种配备电磁加热的精密温度控制设备，如图1、图2及图3所示，包括机架1，机架1外壁上设有用于散热的长条形散热槽7，机架1底部设有压缩机2，压缩机2上分别连接有固定于机架1内壁上的冷凝器3和蒸发器4，蒸发器4上还连接有用于存储交换液的储液箱5，储液箱5上设有加热装置6，加热装置6包括固定于机架1内壁上的电磁加热控制器61，在机架1顶部设有与储液箱5连通的进水口8，储液箱5上用于输出储液箱5中交换液的侵入式泵62，而机架1侧壁上设有与侵入式泵62连通的出水孔9，在储液箱5底部设有与电磁加热控制器61电连接的电磁加热装置63。

电磁加热装置63包括与机架1内壁固定连接的隔热保护底座631、位于隔热保护底座631上的感应加热板632及位于感应加热板632上的电磁加热线圈633，感应加热板632上部与储液箱5底部紧密连接，感应加热板632温度升高时相应的储液箱5底部温度相应升高，进而实现储液箱5里热交换液温度升高，电磁加热线圈633下部布置隔热保护底座631，起到隔热与防护作用。机架1底部还设有顶端与机架1固定连接的万向轮10，同时在机架1底部四周还设有支撑装置11，支撑装置11包括与底面接触的圆台形支撑座111、位于支撑座111上与机架1底部螺纹连接的螺杆112及位于螺杆112上设有的限位螺母113。

其主要工作原理如下：如图4所示，工作时压缩机2通过冷凝器3与厂务水热交换，把热量带走。压缩机2的冷媒在蒸发器4蒸发，带走热交换液热量，是热交换热降温。

当热交换液需要降温时，压缩机2通过冷媒蒸发在蒸发器4将热交换液降温，降温后的热交换液进入储液箱5，而电磁加热控制器61通过内部的温度传感器监控储液箱5内交换液的温度，如果温度过低，将信号传递给电磁加热控制装置，电磁加热装置63开启，加热储液箱5内的热交换液。由于压缩机2冷媒流量控制具有滞后性，当检测到热交换液温度过低时再降低冷媒流量，也仅仅是控制测试点后的循环液温度，具有时间延迟性。而电磁加热装置63可以快速响应进行弥补，实时精密控制储液箱5内的温度。

当需要提高热交换液温度时则不开启压缩机2，交换液靠电磁加热装置63加热升温。电磁加热具有调节无极可调，响应迅速，热转化效率高的特点，且可实现系统内置算法预判电磁加热输出能量，便于实现温度精准控制。

而在机架1底部设有的万向轮10可以帮助操作人员运输时推动整个设备，而设有的支撑装置11可以在工作时有效防止设备的滑移，而当需要滑移时，将整个设备抬起，操作支撑装置11的螺杆112将支撑座111向上收起，从而使得万向轮10抵触地面，而需要固定时，同样将整个机架1抬起，转动螺杆112并通过限位螺母113固定相应的位置，使得支撑座111抵触在地面上，从而进行有效的支撑。

上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种配备电磁加热的精密温度控制设备，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）底部设有压缩机（2），所述压缩机（2）上分别连接有固定于机架（1）内壁上的冷凝器（3）和蒸发器（4），所述蒸发器（4）上还连接有用于存储交换液的储液箱（5），所述储液箱（5）上设有加热装置（6），所述加热装置（6）包括固定于机架（1）内壁上的电磁加热控制器（61）、位于储液箱（5）上用于输出交换液的侵入式泵（62）及位于储液箱（5）底部与电磁加热控制器（61）电连接的电磁加热装置（63）。

2.根据权利要求1所述的一种配备电磁加热的精密温度控制设备，其特征在于：所述电磁加热装置（63）包括与机架（1）内壁固定连接的隔热保护底座（631）、位于隔热保护底座（631）上的感应加热板（632）及位于感应加热板（632）上的电磁加热线圈（633）。

3.根据权利要求2所述的一种配备电磁加热的精密温度控制设备，其特征在于：所述机架（1）上还设有用于散热的长条形散热槽（7）。

4.根据权利要求3所述的一种配备电磁加热的精密温度控制设备，其特征在于：所述机架（1）顶部设有用于通入储液箱（5）的进水口（8），所述机架（1）侧壁上设有与侵入式泵（62）连通的出水孔（9）。

5.根据权利要求4所述的一种配备电磁加热的精密温度控制设备，其特征在于：所述机架（1）底部还设有顶端与机架（1）固定连接的万向轮（10）。

6.根据权利要求5所述的一种配备电磁加热的精密温度控制设备，其特征在于：所述机架（1）底部四周还设有支撑装置（11），所述支撑装置（11）包括与底面接触的支撑座（111）、位于支撑座（111）上与机架（1）底部螺纹连接的螺杆（112）及位于螺杆（112）上设有的限位螺母（113）。