CN108702107B - 发电系统、管理装置以及基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明利用废热来高效发电。本发明向分别设置于多个热源并连接于冷却热源的冷却介质所流过的多个冷却介质通路的发电部流入将多个热源冷却之后的冷却介质来进行发电,根据将多个热源冷却之后的各个冷却介质的温度分别控制设置在多个冷却介质通路中的每一个冷却介质通路中的开闭部,并控制冷却介质从多个冷却介质通路向发电部的流入,以使流入发电部的冷却介质的温度成为预定的温度以上。
Description
技术领域
本发明涉及发电系统、管理装置以及基板处理装置。
背景技术
近年,由于环境变动、气候变动等问题,半导体制造工厂也需要减少环境负担,并正在进行节能措施。因此,例如,考虑通过在半导体制造装置的反应容器的周围设置蒸汽产生单元,而利用来自反应容器的废热进行发电等,实现节能(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-055558号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在现有技术中,有时无法获得充分的发电输出,从而发电效率变差。
本发明的目的在于利用废热来高效发电。
用于解决课题的手段
根据本发明的一方式,提供一种技术,其向分别设置于多个热源并连接有冷却所述热源的冷却介质所流过的多个冷却介质通路的发电部,流入将所述多个热源冷却之后的冷却介质来进行发电,其中,
该技术根据将所述多个热源冷却之后的各个冷却介质的温度来分别控制设置在所述多个冷却介质通路中的每一个冷却介质通路中的开闭部,并控制所述冷却介质从所述多个冷却介质通路向所述发电部的流入,以使流入所述发电部的所述冷却介质的温度成为预定的温度以上。
发明效果
根据本发明,能够利用废热来高效发电。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的发电系统的示意性结构图。
图2是表示本发明的一实施方式所涉及的发电系统的控制系统的结构框图。
图3是二进制发电方式的示意性结构图。
图4是珀尔帖发电方式的示意性结构图。
图5是表示珀尔帖元件的发电概念的示意图。
图6是基板处理装置的纵向剖面图。
图7是基板处理装置的处理炉的纵向剖面图。
具体实施方式
一边参照附图,一边针对本发明的一实施方式进行说明。
(发电系统的结构)
本实施方式所涉及的发电系统90连结具备热源的装置与设施,能够在一个建筑物中设置全部系统、以与该设施整体协作的工厂单位来使用。特别是在使用作为热处理装置的半导体制造装置等作为具备热源的装置时,由于切实地进行每一个装置的运转状况管理,因此通过使用本系统,能够高效地利用废热。以下,针对使用热处理装置作为具备热源的装置的例子来进行说明。
如图1所示,针对多个热处理装置1a1~1an分别设置冷却各个热源的冷却介质所流过的冷却介质通路2a1~2an。当冷却介质穿过冷却介质通路2a1~2an内时,通过回收来自热处理装置1a1~1an的各热源的废热来进行加热。在这里,使用冷却水作为冷却介质。冷却介质也可以称为废热。各冷却介质通路2a1~2an在下游侧合并为一条,并连接到发电部3。在发电部3中,利用冷却了热处理装置1a1~1an的各热源之后的冷却介质的热量来进行发电。针对发电部3的详细内容将予以后述。另外,也可以构成为蓄电池连接发电部3,并使用发电部3来蓄积产生的电力。
各冷却介质通路2a1~2an在热处理装置外,从上游侧(热处理装置侧)开始按顺序分别具备:作为温度检测部的温度传感器6a1~6an、作为流量检测部的流量传感器5a1~5an、以及作为开闭部的控制阀门4a1~4an。另外,在各个冷却介质通路2a1~2an中形成有在温度传感器6a1~6an的上游侧通向旁通路线7的分支通路8a1~8an。在分支通路8a1~8an与旁通路线7之间设置截止阀门18a1~18an。通过适当地开闭截止阀门18a1~18an,能够使冷却介质流向发电部3,或者流向旁通路线7,从而根据情况来改变冷却介质的流动路径。旁通路线7是排出不用于发电(不流入发电部3)的冷却介质、在发电部3中用于发电之后的冷却介质的流动路径。由后述的监控服务器9来控制控制阀门4a1~4an、截止阀门18a1~18an以及发电部3。
发电系统90可以构成为具备:储存容器10,其作为为了蓄积冷却介质来暂时贮留冷却介质的贮留部。根据像这样的结构,当产生了从热处理装置1a1~1an流入发电部3的冷却介质的温度降低或流量不足的情况时,能够从储存容器10补充冷却介质。由温度传感器12来检测储存容器10内的冷却介质的温度。另外,储存容器10的上游侧连接来自控制阀门4a1~4an的输出的冷却介质通路,并设置有控制阀门11。根据需要,通过将控制阀门11设为打开,由此冷却介质经由控制阀门11供应给储存容器10。当向储存容器10供给的冷却介质过剩时,还能够关闭控制阀门11。储存容器10连接于循环通路14,该循环通路14使从储存容器10排出的冷却介质重新流入储存容器10。在循环通路14的中途设置有控制阀门17与作为循环部的泵15。当泵15停止时,通过关闭控制阀门17,能够防止冷却介质的回流。根据这样的结构,能够使贮留在储存容器10内的冷却介质循环。为了使储存容器10内的冷却介质不超过储存容器10的容量,也可以打开控制阀门13来向发电部3供给冷却介质。另外,当从储存容器10向发电部3的供给过量时,通过使控制阀门11、13关闭,并打开控制阀门17以及排出阀门19,可以使冷却介质从旁通路线7流出。另外,还可以构成为通过在储存容器10中设置作为加热部的加热器16,将储存容器10内的冷却介质维持在预定的温度。
(监控服务器的结构)
接下来,一边参照图2一边说明被构成为能够与上述热处理装置1a1~1an以及发电部3进行数据交换、且被构成为进行发电的控制以及监视的本实施方式所涉及的发电系统管理装置、即作为上位管理装置的监控服务器9的结构。
监控服务器9被构成为计算机,其具有构成为中央处理装置(CPU)的控制部20、在内部具有共有存储器区域21的存储器(省略图示)、作为构成为HDD等的存储装置的保存单元的数据保持部(保存部)22、构成为显示器装置等的显示单元的数据显示部23、键盘等的输入单元24以及作为通信单元的通信控制部(通信部)25。上述存储器、数据保持部22、数据显示部23、输入单元24、通信控制部25被构成为经由内部总线等能够与控制部20进行数据交换。另外,控制部20具有未图示的计时功能。
在数据保持部(保存部)22中存储着在发电控制程序等的监控服务器9内执行的程序。然后,通过从数据保持部22读出发电控制程序,并由控制部20执行,来实现后述的设定单元26、判定单元27、执行单元28等的各种功能。
作为通信单元的通信控制部25连接到热处理装置用控制器(控制部280)、控制阀门4a1~4an、流量传感器5a1~5an、温度传感器6a1~6an以及发电部3的控制部29。通信控制部25被构成为从热处理装置1a1~1an、流量传感器5a1~5an、温度传感器6a1~6an以及发电部3接收监控数据,并传递给共享存储器21。
控制部20被构成为将从共享存储器21中读出的监控数据与对确定监控数据的产生源即热处理装置1a1~1an及其下游的冷却介质通路2a1~2an的ID、监控数据生成时刻、经过时间等关联起来并作成数据库,以可读方式传递给数据保持部22并进行存储。另外,控制部20被构成为将存储在数据保持部22中的监控数据与ID以及经过时间等一起传递给数据显示部23,并显示在数据显示部23中。
另外,在本实施方式中,控制部20被构成为根据从输入单元24输入的ID、监控数据生成时刻、经过时间等的检索条件来检索数据保持部22,并从数据保持部22中读出对应于检索条件的监控数据,来显示在数据显示部23中。
(设定单元)
另外,控制部20所具备的设定单元26被构成为接受根据成为发电状态的判定对象的数据类型、对应于数据类型并由监控数据指定的数据值即涉及判定发电状态的判定条件、是否满足判定条件的条件值以及判定结果来进行的预定动作(阀门控制、异常警报)的设定输入。在本实施方式中,输入至设定单元26的数据被构成为显示在数据显示部23中。设定单元26使用输入单元24来输入识别各个的条件的“ID”、显示条件的名称的“条件名称”、“数据类型”、“判定条件”、“条件值”、“预定的动作”的各项目的设定信息。所输入的条件的各项目按照条件彼此关联起来并存储至数据保持部22。
(判定单元)
控制部20所具备的判定单元27被构成为从存储在数据保持部22中的监控数据中,指定与每一个条件的数据类型相对应的数据值。然后,判定单元27被构成为比较所指定的数据值与条件值,并判定数据值是否满足判定条件。
(执行单元)
执行单元28被构成为根据基于预定的判定条件判定出数据值的判定结果,来执行上述预定的动作。
(显示单元)
作为显示单元的数据显示部23被构成为显示表示数据值是否满足判定条件的判定结果等的图标。
(发电系统的动作)
接着,针对本实施方式所涉及的发电系统90的动作进行说明。
监控服务器9获取各热处理装置1a1~1an的处理温度数据、各冷却介质通路2a1~2an的流量传感器5a1~5an的冷却介质的流量数据、温度传感器6a1~6an的冷却介质的温度数据等作为数据值。通过判定单元27对获取到的各数据值与条件值(基准值)进行比较,当判断出数据值低于基准值时,通过执行单元28来控制检测出该数据值的冷却介质通路2a1~2an的控制阀门4a1~4an,以便停止(阀门关闭)向发电部3的冷却介质的供给。具体而言,设定基准值,以使向发电部3供给(输入)的冷却介质的温度为预定的温度以上,换言之,使发电部3的温度传感器49(70)的温度不低于预定的温度。作为发电部3,例如,当使用后述的二进制发电时,向发电部供给(输入)的冷却介质的温度优选的是例如90℃以上。另外,例如,当使用后述的珀尔帖发电时,向发电部供给(输入)的冷却介质的温度优选的是例如130℃以下。
也可以构成为控制冷却介质通路2a1~2an的控制阀门4a1~4an,以使发电部3的温度传感器49(70)的温度不低于预定的温度、且发电部3的流量传感器48(69)的流量为基准值以上。例如,也可以构成为当热处理装置1a1~1an中的一台运转停止时或运转状况发生了变化时(冷却介质的温度降低时),增加来自其他的运行中的具备高温热源的热处理装置的冷却介质的流量来供应给发电部3。
例如,如果设从冷却介质通路2a1、……、2an流入发电部3的冷却介质的流量为M1、……、Mn,则流入发电部3的冷却介质的总流量Mall如以下数学式1所示。
[数学式1]
此时,只要Mall在基准值Mp以上(Mall≥Mp)即可。另外,如果将流过冷却介质通路2a1、……、2an的冷却介质的温度设为T1、……、Tn,则流入发电部3的冷却介质的温度Tall如以下数式2所示。
[数学式2]
此时,只要Tall在预定的温度Tp以上(Tall≥Tp)即可。
监控服务器9计算满足上述条件的冷却介质的流量,并控制阀门4a1~4an。
进而,当存在获取各热处理装置3的处理温度数据,并进行剩余运行的热处理装置1a1~1an时,也可以将来自正在进行剩余运行的热处理装置1a1~1an的冷却介质贮留在储存容器10中,并使泵15运行来进行循环储存。通过设置在储存容器10中的温度传感器12来检测储存容器10内的冷却介质的温度,监控服务器9对控制阀门13进行控制,以便确保一定温度以及一定量的冷却介质的储存量。在这里,剩余运行是指以下状态:没有向发电部3供给冷却介质,或者流向旁通路线的冷却介质的流量比其他的热处理装置多。
当判定出没有正在进行剩余运行的热处理装置1a1~1an并且在储存容器10中不能确保充分的冷却介质时,监控服务器9与发电部3的控制部29进行通信,确认发电输出的变化,并进行诸如发出输出降低警报等的异常警报动作。作为异常警报动作,例如执行以下动作:在数据显示部23中显示发电效率降低的警告,或者经由邮件服务器30向发电系统90的管理者PC31发送邮件。
(发电部)
接着,针对本实施方式所涉及的发电部3进行说明。
如图3所示,作为发电部3的第1实施方式的二进制发电部3a具备:流入冷却介质的流入通路40、排出冷却介质的排出通路41、第1热交换器42、第2热交换器43、涡轮44、使冷却工作介质的工作介质冷却水流入第2热交换器43的冷却水流入通路45、从第2热交换器43排出冷却水的冷却水排出通路46、设置在流入通路40中的温度传感器47、设置在排出通路41中的流量传感器48、设置在冷却水流入通路45中的温度传感器49、设置在冷却水排出通路46中的流量传感器50、流过工作介质的工作介质通路51、调节器54以及控制部53。第1热交换器42从流入(输入)通路40流入冷却介质,并通过冷却介质来加热工作介质通路51内的工作介质。通过第1热交换器42将热能传递给工作介质的冷却介质经由排出通路41排出到发电部(二进制发电部3a)外部。
由第1热交换器42加热成为高温、高压气体的工作介质通过驱动(旋转)作为设置在工作介质通路51中的发电驱动部的涡轮44来进行发电。驱动涡轮44的工作介质流入第2热交换器43。流入第2热交换器43的工作介质通过从冷却水流入通路45流入的工作介质冷却水来进行冷却,并液化为低温液体。从冷却水排出通路46排出冷却过工作介质的工作介质冷却水。在由作为压缩器的压缩机52压缩了被液化过的工作介质之后,发送至第1热交换器42,并在工作介质通路51内进行循环。该循环周期称为热循环。由涡轮44产生的电力通过作为整流部的调节器54输出为发电输出(交流电力)。
温度传感器47、49、流量传感器48、50、涡轮44、压缩机52以及调节器54电连接至控制部29,并通过控制部29来进行监视,以使发电效率稳定。控制部29构成为为了控制发电状态,控制压缩机52与涡轮44,使调节器54的发电输出稳定。
二进制发电部3a例如通过以200L/min以上的流量流入90℃以上的冷却介质,能够以最大的运转效率来得到发电输出。此时,为了维持高效率的运转效率,例如,需要设工作介质冷却水的温度为20℃以下。即优选的是,设运转时的温度差为(冷却介质的温度)-(作业介质冷却水的温度)≥70℃并且(冷却介质的流量)≥200L/min。当不满足上述的条件时,会影响发电效率,很难得到稳定的发电输出。
监控服务器9获取来自温度传感器6a1~6an以及流量传感器5a1~5an的监控数据,并将预定的温度Tp例如设为90℃,将基准值Mp例如设为200L/min来进行判定以及计算冷却介质的供给流量,并控制阀门4a1~4an。适当设定预定的温度Tp以及基准值Mp,以便能够根据二进制发电部3a的性能达到所期望的发电量。
(珀尔帖发电部)
接着,针对作为本实施方式所涉及的发电部3的第2实施方式的珀尔帖发电部3b的结构进行说明。
在这里,针对作为发电元件的珀尔帖元件74的发电概念进行说明。如图4所示,珀尔帖元件具备:一对金属电极80、81、夹在一对金属电极之间的P型半导体82、以及N型半导体83。作为金属电极,例如可以使用铜电极。P型半导体82与N型半导体83串联电连接。在一对金属电极80、81的上下粘合陶瓷基板84。在上下的陶瓷基板84中,通过进行吸热与放热,在上下铜电极80、81间产生温度差。
由于该温度差,产生由被称为塞贝克效应的物理现象引起的热电动势。在连接到P型半导体82与N型半导体83的各个金属电极80、81之间,流过基于由塞贝克效应而产生的热电动势所产生的直流电流。这是珀尔帖发电的基本概念。在第2实施方式中,使用该基本概念来进行发电。
如图5所示,珀尔帖发电部3b具备:上冷却板60、下冷却板61、对上冷却板60供给冷却介质的上板流入通路62、对下冷却板61供给冷却介质的下板流入通路63、从上冷却板60排出冷却介质的上板排出通路64、从下冷却板61排出冷却介质的下板排出通路65、设置在上板流入通路62中的上部阀门66、设置在下板流入通路63中的下部阀门67、设置在上板流入通路62中的上部流量传感器68、设置在下板流入通路63中的下部流量传感器69、设置在上板排出通路64中的上部温度传感器70、设置在下板排出通路65中的下部温度传感器71、设置在上冷却板60中的上板温度传感器72、设置在下冷却板61中的下板温度传感器73、以及在上冷却板60与下冷却板61之间具备多个珀尔帖元件74。多个珀尔帖元件74相互串联或并联地连接,并被设置在上冷却板60与下冷却板61之间。
温度传感器70、71、72、73、流量传感器68、69、珀尔帖元件74电连接至控制部29,并通过控制部29来进行监视,以使发电效率稳定。控制部29构成为为了控制发电状态,而使发电输出稳定。
如图5所示,通过控制部29来控制阀门66、67。另外,通过控制部29来监视流量传感器68、69、温度传感器70、71、72、73以及珀尔帖发电部3b的发电量。控制部29被电连接至监控服务器9。通过设为这样的结构,能够设为稳定的温度管理。
冷却介质通路2a1~2an分别连接到上板流入通路62以及下冷流入通路63。通过上部流量传感器68,下部流量传感器69来检测流入下板流入通路63以及上板流入通路62的冷却介质的流量,并作为流量数据从控制部29发送至监控服务器9。监控服务器9根据通过温度传感器70得到的冷却介质的温度,例如,控制阀门4a1~4an以及上部阀门66的开度,并控制冷却介质的流量,以使上冷却板60的表面温度成为130℃以下。同样地,根据通过温度传感器71得到的冷却介质的温度,控制阀门4a1~4an以及下部阀门67的开度,并控制冷却介质的流量,以使下冷却板61的表面温度例如成为室温或常温(例如20℃)。
例如,如果将从冷却介质通路2a1、……、2an向上冷却板60流入的冷却介质的流量设为Mu1、……、Mun、将冷却介质的温度设为T1、……、Tn,则流入上冷却板60的冷却介质的温度Tu如以下数学式3所示。
[数学式3]
另外,如果将从冷却介质通路2a1、……、2an流入下冷却板61的冷却介质的流量设为Mb1、……、Mbn,将冷却介质的温度设为T1、……、Tn,则流入上冷却板60的冷却介质的温度Tb如以下数学式4所示。
[数学式4]
此时,监控服务器9控制流向上冷却板60以及下冷却板61的冷却介质的流入流量,以便满足Tu-Tb≥70℃并且Tu≤130℃。
在本实施方式中,珀尔帖发电部3b是1个单元,但是也可以并联或者串联连接多个单元。通过如此地构成,能够得到更大的电力。
(热处理装置的结构)
接着,针对本实施方式所涉及的将加热部用作热源的热处理装置的结构进行说明。作为热处理装置的基板处理装置1a实施热处理、成膜处理等的基板处理工序来作为半导体装置(设备)的制造方法中的制造工序的一个工序。在本实施方式中,例如,构成为纵型基板处理装置(以下,称为处理装置)100。
如图6所示,本实施方式所涉及的处理装置100具备壳体111。作为收纳多枚基板的晶片W的晶片载体(基板收容器)的晶片盒110被从形成在壳体111的正面壁中的晶片盒搬入搬出口112搬入基板处理装置。
在壳体111内的晶片盒搬入搬出口112的附近设置晶片盒输送装置118,在壳体111内的前后方向的大致中央部分的上方设置晶片盒架105。晶片盒输送装置118被构成为在晶片盒搬入搬出口112、晶片盒架105、晶片盒开启器123之间,相互输送晶片盒110。
在壳体111内的下部,从壳体111内的前后方向的大致中央部分到后端设置有传送室124。在传送室124的正面壁119a上下分开地设置开闭晶片盒110盖的晶片盒开启器123。
在传送室124内设置晶片传送机构125、舟皿217以及舟皿升降器115。晶片传送装置125具备作为晶片W的载置部的镊子125c,并构成为将晶片W从晶片盒110向舟皿(基板保持具)217进行装载(charging)以及卸载(discharging)。
在传送室124上方,设置有作为处理晶片W的处理容器的处理炉202。处理炉202的下端部被构成为通过炉口闸门(炉口开闭机构)147来进行开闭。在传送室124的侧端部设置有清洁单元,其供给净化后的环境气体或者惰性气体即清洁空气。此外,稍后描述处理炉202的结构。
舟皿升降器115连结有机械手臂,在机械手臂中水平地安装了作为炉口盖体的密封帽128。密封帽128构成为垂直地支承舟皿217,并能够堵住处理炉202的下端部。舟皿217构成为使多枚(例如,25枚~150枚左右)晶片W在垂直方向对齐的状态下分别保持水平。
(处理炉的结构)
接下来,针对本实施方式所涉及的处理炉202的结构进行说明。
如图6以及图7所示,处理炉202具备反应管203。在反应管203的圆柱中空部分形成有处理晶片W的处理室204。处理室204被构成为能够收纳保持晶片W的舟皿217。
在反应管203的外侧,以包围反应管203的侧壁面的方式设置加热器207,其作为加热反应管203内的晶片W的加热部。加热器207是圆筒形状,并通过由作为保持板的加热器基座的支承而被垂直地安装。
在反应管203内,作为温度检测器,例如设置热电偶等的温度传感器225。加热器207以及温度传感器225与控制器280电连接。控制器280构成为根据由温度传感器225检测出的温度数据,调整对加热器207的供给电力,以使处理室204内的温度在所期望的时刻成为所期望的温度分布。
通过处理气体供给部来进行向处理室204内的处理气体的供给。根据成膜的膜的种类来改变处理气体供给部所供给的处理气体。处理气体供给部具备气体供给管221,并在气体供给管221中按照从上游方向开始的顺序设置质量流量控制器(MFC:mass flowcontroller)223以及阀门224。气体供给管221连接到喷嘴220。在反应管203内沿着上下方向设置喷嘴220,并形成朝向舟皿217所保持的晶片W开口的多个供给孔219。通过喷嘴220的供给孔219向晶片W供给处理气体。
在反应管203中,连接排出反应管203(处理室204)内的气体的排气管231。在排气管231中,按照从上游侧开始的顺序设置检测处理室204内的压力的压力传感器232、APC(Auto Pressure Contoroller:自动压力控制器)阀门233以及真空泵234。
在加热器207的外缘以覆盖加热器207的方式配置绝热部件208。在绝热部件208的外缘,配置流过冷却加热器207的冷却介质的冷却介质通路209(2a)。冷却介质通路209例如由一根相连的管道部件形成,并被配置为螺旋状,作为冷却介质例如导入冷却水。冷却介质通路209被安装在绝热部件208的外侧表面,在冷却介质通路209的一端侧210连接流体切换装置211。从流体切换装置211供给的冷却介质经由一端部210被导入到冷却介质通路209内,从冷却介质通路209的其他端侧212排出被导入到冷却介质通路209内的冷却介质。作为冷却介质通路209的排出侧的其他端212延伸至发电部3,并连接到发电部3。此外,冷却介质通路209可以被形成为嵌入绝热部件208的内部。
(基板处理装置的动作)
接着,使用图6针对本实施方式所涉及的处理装置100的动作进行说明。
(晶片盒输送行程)
如果晶片盒110被供应给载入端口114,则从晶片盒搬入搬出口112被搬入到壳体111内部的晶片盒110由晶片盒输送装置118输送至晶片盒架105来暂时保管,之后,从晶片盒架105传送至晶片盒开启器121。
(晶片传送工序)
通过晶片盒开启器121的盖子装卸机构移除放置在晶片盒开启器121中的晶片盒110的盖子。之后,晶片W通过晶片传送装置125的镊子125c从晶片盒110内拾取晶片W,并装载到舟皿217中。
(舟皿输送行程)
如果舟皿217内装载了预先指定的数量的晶片W,则通过炉口闸门147打开关闭着的处理炉204的下端部。接下来,密封帽128通过舟皿升降器115上升,由此保持晶片W的舟皿217被搬入处理室204内(装舟)。
(升温过程)
在装舟后,通过加热器207对处理室204内进行加热,并从第一温度升温至任意第二温度(升高)。
(基板处理工序)
之后,在处理室204内对晶片W实施任意的基板处理。例如,维持处理室内204内在任意的温度,并通过由处理气体供给部对晶片W供给处理气体,在晶片W上形成薄膜。冷却介质流过冷却介质通路209,由此来一边抑制加热器207向基板处理装置外的放热,一边将处理室204内的温度加热维持在任意的温度。
(降温过程)
在基板处理后,停止由加热器207进行的处理室204内的加热,并从第二温度降温至第三温度(降低)。
(舟皿搬出工序)
在降到第三温度之后,从处理室204内搬出舟皿217(卸船)。
通过舟皿217将处理后的晶片W传送至晶片盒110,使用与上述相反的顺序将保存了晶片W的晶片盒110搬出壳体111外。
冷却水始终在冷却介质通路22中流动。例如,考虑在升温、降温时、也就是根据加热器207的加热状况(运转状况),来使冷却介质的温度发生变动。监控服务器9例如经由控制器280获取来自温度传感器225的温度数据,并监视处理装置1a的运转状况。还例如,监控服务器9经由控制器280获取处理装置1a处于哪个工序的信息,并监视处理装置1a的运转状况。
<本实施方式的效果>
根据本实施方式,可以得到以下所示的一个或者多个效果。
(1)由于可以对应于多个热源的各自的运转状况,来调整向发电部的输入,因此能够稳定地供给发电电力。但是,在现有技术中,由于没有进行对发电所需的多个输入(例:冷却介质等)等进行集中管理的发电控制,因此有时无法稳定地供给发电电力。相对于此,根据实施方式,能够监视控制多个输入,因此能够控制发电电力,并能够稳定供给电力。
(2)通过管理多个热源的运转状况,能够预测在发电部中的发电状况。通过管理热源的运转状况,能够预测向发电部的输入的状况变化,并能够预测并管理发电状况。
(3)通过构筑从热源以及发电部集中并收集信息的监控服务器,能够涵盖地管理全部信息变化。由此,也能够与其他的发电系统进行协调并行运转。
以上,详细说明了本发明的实施方式。然而,本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离其主旨范围内能够进行各种各样的变更。
例如,作为热源,除了处理炉的加热器,还能够利用处理炉的热排气(高温气体等)、来自连接到处理炉的排气管道的放热。除此之外,当具有排气泵等时,只要是电动机的热或泵本体的压缩部废热等具有热的介质,就能够全部利用。如果是热处理装置,例如,能够利用设置在反应容器的外侧的加热部(加热器)、被加热的反应容器、被加热的基板、冷却反应容器或反应容器部材的冷媒(气体、冷却水)等。
本系统是针对各种各样的废热发电能够进行与该废热发电同样的控制的系统,其应用范围诸如直接废热发电、机械振动发电、热音响发电等的系统等,能够广泛应用。
本申请以2016年2月26日提交的日本专利申请2016-035363为基础要求优先权,并通过引用其公开的全部来并入本文。
符号说明
1a1~1an 热处理装置(热源)
5a1~5an 流量传感器
6a1~6an 温度传感器
7 旁通路线
9 监控服务器
10 储存容器
29 控制部
Claims (12)
1.一种发电系统,其向发电部流入将多个半导体制造装置冷却之后的冷却介质来进行发电,所述发电部分别设置于多个所述半导体制造装置,并且连接有冷却所述半导体制造装置的冷却介质所流过的多个冷却介质通路,其中,所述发电系统具备:
第1控制阀门(4a),其在相比于将多个所述冷却介质通路合流为一个的上游侧,设置于多个所述冷却介质通路中的每一个;
温度传感器(6a),其在相比于所述第1控制阀门的上游侧,设置于多个所述冷却介质通路中的每一个,来检测将所述半导体制造装置冷却之后的所述冷却介质的温度;
旁通路线(7),其是排出未用于发电的冷却介质以及在所述发电部(3)中用于发电后的冷却介质的流路;
分支通路(8a),其在相比于所述温度传感器的上游侧,从多个所述冷却介质通路中的每一个分支,使冷却介质流入旁通路线;
截止阀门(18a),其设置在所述分支通路与所述旁通路线(7)之间;
储存容器(10),其经由第2控制阀门(11)与从所述第1控制阀门输出的冷却介质通路相连接,储存未流入所述发电部的所述冷却介质,并且所述储存容器(10)连接于循环通路(14),该循环通路(14)使从该储存容器(10)排出的冷却介质重新流入所述储存容器(10)且设置有循环通路阀门(17);以及
第3控制阀门(3),其向发电部供给储存在所述储存容器中的冷却介质,
所述第1控制阀门根据将多个所述热源冷却之后的各个冷却介质的温度来控制所述冷却介质从多个所述冷却介质通路向所述发电部的流入,以使流入所述发电部的所述冷却介质的温度成为预定的温度以上,
使流入所述发电部的所述冷却介质与用于在所述发电部中进行发电的介质的温度差大于等于70℃且所述冷却介质的流量小于等于200L/min,或者所述冷却介质的温度小于等于130℃。
2.根据权利要求1所述的发电系统,其中,
所述发电系统具备:管理装置,其构成为能够与多个所述半导体制造装置以及发电部进行数据交换,并构成为进行发电的控制以及监视。
3.根据权利要求2所述的发电系统,其中,
通过分别设置在所述冷却介质通路中的流量检测部,来检测所述冷却介质的流量。
4.根据权利要求3所述的发电系统,其中,
根据将所述半导体制造装置冷却之后的各个所述冷却介质的温度来计算从多个所述冷却介质通路中的每一个冷却介质通路流入所述发电部的所述冷却介质的流入量,并根据所述流入量来控制设置在多个所述冷却介质通路中的每一个冷却介质通路中的第1控制阀门,以使流入所述发电部的所述冷却介质的温度成为预定的温度以上。
5.根据权利要求4所述的发电系统,其中,
当所述冷却介质的温度是低于所述预定的温度的温度时,控制所述第1控制阀门来关闭所述第1控制阀门。
6.根据权利要求1所述的发电系统,其中,
所述发电部是二进制发电机,所述预定的温度为90℃以上。
7.根据权利要求6所述的发电系统,其中,
控制加热部来进行加热,以使所述储存容器内的所述冷却介质保持在预定的温度以上。
8.根据权利要求7所述的发电系统,其中,
在来自所述半导体制造装置的所述冷却介质的温度或者流量不足时,使所述储存容器的所述冷却介质流入所述发电部。
9.根据权利要求1所述的发电系统,其中,
所述发电系统构成为,在所述冷却介质的温度或者流量不足,且所述发电部的发电效率在预定值以下时,发出警报。
10.根据权利要求6所述的发电系统,其中,
所述发电部具有:
第1热交换器,其流入所述冷却介质,并加热工作介质;
涡轮,其连接到所述第1热交换器,并由被加热的所述工作介质驱动来进行发电;
第2热交换器,其连接到所述涡轮,并冷却所述工作介质;以及
压缩部,其使在所述第2热交换器中冷却过的所述工作介质在所述第1热交换器中再循环。
11.根据权利要求1所述的发电系统,其中,
所述发电部具有:
第1板,其流入第1温度的所述冷却介质;
第2板,其流入低于所述第1温度的第2温度的所述冷却介质;以及
发电元件,其介于所述第1板与所述第2板之间。
12.根据权利要求1所述的发电系统,其中,
所述冷却介质是冷却水或气体。
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---|---|---|---|---|
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JP6925377B2 (ja) * | 2019-03-12 | 2021-08-25 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム |
KR102508040B1 (ko) * | 2020-05-20 | 2023-03-08 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 냉각 장치, 기판 처리 장치, 냉각 방법, 및 기판 처리 방법 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002372206A (ja) * | 2001-06-18 | 2002-12-26 | Kubota Corp | 熱利用システム |
JP2013157446A (ja) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Kyocera Corp | 熱電モジュール |
JP2013204468A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Toshiba Corp | 太陽熱利用発電プラントおよびその運転方法 |
JP2014055558A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム |
JP2014175478A (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Shimizu Corp | 太陽光発電システムの異状判定装置、太陽光発電システムの異状判定方法 |
CN104975893A (zh) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 株式会社神户制钢所 | 排热回收系统及排热回收方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4544837B2 (ja) | 2002-07-17 | 2010-09-15 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック配線基板用銅ペースト、セラミック配線基板及びセラミック配線基板の製造方法 |
JP4616847B2 (ja) * | 2007-02-16 | 2011-01-19 | 三菱重工業株式会社 | 蒸気システムとその制御システム及び制御方法 |
JP5552986B2 (ja) * | 2010-09-24 | 2014-07-16 | 株式会社豊田自動織機 | ランキンサイクル装置 |
JP2012067683A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Toyota Industries Corp | ランキンサイクル装置 |
TWI534341B (zh) * | 2011-09-26 | 2016-05-21 | Hitachi Int Electric Inc | A substrate processing apparatus, a manufacturing method of a semiconductor device, and a recording medium |
US20140075941A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Power generating apparatus and operation method thereof |
US11092041B2 (en) * | 2017-09-22 | 2021-08-17 | Tenneco Gmbh | Condenser assembly and control method for use with Rankine power system |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002372206A (ja) * | 2001-06-18 | 2002-12-26 | Kubota Corp | 熱利用システム |
JP2013157446A (ja) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Kyocera Corp | 熱電モジュール |
JP2013204468A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Toshiba Corp | 太陽熱利用発電プラントおよびその運転方法 |
JP2014055558A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム |
JP2014175478A (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Shimizu Corp | 太陽光発電システムの異状判定装置、太陽光発電システムの異状判定方法 |
CN104975893A (zh) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 株式会社神户制钢所 | 排热回收系统及排热回收方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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