CN201844482U - 洁净室的冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种洁净室的冷却系统，包括冷却塔、若干组制冷机，还包括若干组热交换器，所述热交换器与所述冷却塔通过管道连通，所述热交换器与所述冷却塔通过管道连通，所述热交换器与所述洁净室通过管道连通，其中所述热交换器与所述洁净室之间还设有第二水泵。本实用新型在现有技术中设置制冷机的基础上，增加热交换器对所述洁净室进行冷却。当冷却塔出水温度较低时，停止制冷机工作，采用热交换器对洁净室进行冷却，从而节约了能源、降低成本，同时在所述制冷机停止工作时对制冷机进行维护，降低了冷却系统的故障发生率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种半导体设备，尤其涉及一种洁净室的冷却系统。
背景技术
在半导体代工厂中，洁净室为整条生产线提供恒温洁净的环境，是硅芯片赖以生产加工的最基本条件。所述洁净室是指将一定空间范围内空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除，并将室内的温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内，而所给予特别设计的房间。不论外在空气条件如何变化，洁净室的室内均能维持原先所设定要求的洁净度、温湿度及压力等性能的特性。洁净室最主要的作用在于控制产品(如硅芯片等)所接触大气的洁净度以及温度、湿度，使产品能在一个良好的环境空间中生产、制造。洁净室系统的运行状态对硅芯片品质和良率的影响举足轻重。随着集成电路尺寸不断缩小，对洁净室的环境要求越来越严格，对洁净室温度、湿度的要求也越来越高。
在实际生产制造过程，在洁净室中运行各种大型设备时产生较高的热量，然而通常洁净室所需要的温、湿度条件为20～24℃温度与40～50％湿度。故需要冷却系统对洁净室进行降温、冷却。
图1为现有技术中洁净室的冷却系统的结构示意图，如图1所示，所述冷却系统包括冷却塔205’、若干组制冷机201’，所述冷却塔205’与所述制冷机201’通过管道连通，所述制冷机201’与所述洁净室100’通过管道连通，其中所述制冷机201’的出水口与所述洁净室100’的进水口连通，所述制冷机201’的进水口与所述洁净室100’的出水口之间设有第一水泵203’。在第一水泵203’的推动下，所述洁净室100’中的水流入制冷机201’进行冷却，冷却后水回流至洁净室100’，从而降低洁净室100’的环境温度；同时冷却塔205’提供自来水流入制冷机，与制冷机201’内部的水相遇，从而进一步加快制冷机201’内部水降温。
为保证洁净室温度、湿度，控制晶圆良好的生产环境，由于半导体生产中设备成本非常高，故半导体加工都要常年24小时不停运转的，因此为除机台及其他设备运行产生的热量，冷却系统也是24小时不停工作的。为使洁静室达到环境条件的要求，冷却系统的功率都非常大，每台制冷机的功率通常为1000千瓦时，多台同时运转，并且长时间不间断运转消耗了大量的能源，冷却系统耗能约占了半导体生产厂全部耗能的40％，占生产成本相当大的比重。并且现有技术中冷却系统中使用的制冷液对环境有破坏作用，随着制冷液泄露或蒸发到大气中，对环境造成巨大的破坏；同时由于冷却系统常年不停止运转，无法对冷却系统进行常规维护和保养，降低了冷却系统的寿命，增加了设备的故障风险，进一步提高维护的成本。因此如何降低运转成本、节约能源成为半导体加工厂十分重视的课题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能够节约能源、降低成本、降低设备故障的洁净室的冷却系统。
为解决上述问题，本实用新型提供一种洁净室的冷却系统，包括冷却塔、若干组制冷机，所述冷却塔与所述制冷机通过管道连通，所述制冷机与所述洁净室通过管道连通，其中所述制冷机与所述洁净室之间还设有第一水泵，所述冷却系统还包括若干组热交换器，所述热交换器与所述冷却塔通过管道连通，所述热交换器与所述洁净室通过管道连通，其中所述热交换器与所述洁净室之间还设有第二水泵。
较佳的，所述热交换器的材质为不锈钢。
较佳的，所述热交换器的换热面积为250m2～270m2。
较佳的，所述热交换器的流量为240m3/h～300m3/h。
进一步的，所述制冷机的出水口与所述洁净室的进水口连通，所述制冷机的进水口与所述洁净室的出水口之间设有所述第一水泵。
进一步的，所述热交换器的出水口与所述洁净室的进水口相连，所述热交换器的进水口与所述洁净室的出水口之间设有所述第二水泵。
较佳的，所述冷却塔与所述制冷机之间还设置有第一水泵变频器。
较佳的，所述冷却塔与所述热交换器之间还设置有第二水泵变频器。
较佳的，所述管道的材质为碳钢。
综上所述，本实用新型在现有技术中制冷机进行冷却的基础上，增加热交换器对所述洁净室进行冷却。当所述冷却塔出水温度较低时，停止制冷机工作，采用所述热交换器对所述洁净室进行冷却，从而节约了能源、降低成本，同时在所述制冷机停止工作时对所述制冷机进行维护，降低了热交换器的故障发生率。
附图说明
图1为现有技术中洁净室的冷却系统的结构示意图。
图2为本实用新型中洁净室的冷却系统一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本实用新型的内容作进一步说明。当然本实用新型并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本实用新型的保护范围内。
其次，本实用新型利用示意图进行了详细的表述，在详述本实用新型实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本实用新型的限定。
本实用新型的核心思想是：在现有技术中采用制冷机进行冷却的基础上，增加热交换器对所述洁净室进行冷却。在所述冷却塔出水温度较低时，停止制冷机工作，采用热交换器对所述洁净室进行冷却，从而达到了节约了能源、降低成本的目的。
为解决上述问题，本实用新型提供一种洁净室的冷却系统，包括冷却塔205、若干组制冷机201，所述冷却塔205与所述制冷机201通过管道连通，所述制冷机201与所述洁净室100通过管道连通，其中所述制冷机201与所述洁净室100之间还设有第一水泵203，所述冷却系统还包括若干组热交换器207，所述热交换器207与所述冷却塔205通过管道连通，所述热交换器207与所述洁净室100通过管道连通，其中所述热交换器207与所述洁净室100之间还设有第二水泵209。
热交换器是采用固体间隔壁(传热面)将不同温度的流体隔开，两种流体在流动过程中进行热交换，从而使温度较高的流体降温。所述洁净室100流出的温度较高的水与冷却塔205流出的温度较低的水流入所述热交换器207，在所述冷热交换器207中完成热交换，洁净室100流出的温度较高的水经过降温后，流回到所述洁净室100中，进而维持洁净室100的内部温度。
进一步的，所述制冷机201的出水口与所述洁净室100的进水口连通，所述制冷机201的进水口与所述洁净室100的出水口之间设有第一水泵203。在所述第一水泵203的推动下，所述洁净室100中温度较高的水从出水口经过第一水泵203流入制冷机201，在制冷机201中完成降温后流回至洁净室100。
进一步的，所述热交换器207的出水口与所述洁净室100的进水口相连，热交换器207的进水口与所述洁净室100的出水口之间设有第二水泵209。在所述第二水泵209的推动下，所述洁净室100中温度较高的水从出水口经过第二水泵209流入热交换器207，与流入到热交换器207中的所述冷却塔205的温度较低的水进行热交换，降温后流回至洁净室100。
进一步的，所述热交换器207的材质为不锈钢。采用不锈钢材料不易老化生锈，进而提高所述热交换器207的使用寿命。
进一步的，所述热交换器207的换热面积为250m2～270m2，所述热交换器207的体积流量为240m3/h～300m3/h。采用本实施例中的尺寸是基于原制冷机的制冷能力，所选尺寸和流量保证器换热能力和一台制冷剂的制冷能力一致。从而保证系统的稳定性，对洁净室的调节工艺不变，洁净室的温度湿度环境不变，更加适合半导体的生产。
较佳的，所述冷却塔205与所述制冷机201之间还设置有第一水泵变频器211a。
较佳的，所述冷却塔205与所述热交换器之间还设置有第二水泵变频器211b。所述第一水泵变频器211a可以调节所述冷却塔进入所述制冷机201的水量，加快制冷机201冷却速度，所述第二水泵变频器211b可以调节所述冷却塔进入所述热交换器207的水量，进而调节所述热交换器207的冷却速度。采用水泵变频器具有以下优点：1、可以确保系统设备的自动调节；2、保证供应参数的稳定；3、将根据外界的温度时时调整设备的运行频率，可以将节能工作最大化；4.同时降低设备运行负载，延长使用寿命，降低维护成本。
进一步的，所述管道的材质为碳钢。采用不碳钢材料，硬度合适且不易老化生锈，进而提高所述管道的使用寿命。
在使用本实用新型所述冷却设备时，当外界环境焓值(enthalpy)小于25KJ/Kg时，冷却塔205出水温度小于6℃，即为通常每年冬季，第一水泵203停止运转，第二水泵209运转，所述洁净室100中的温度较高的水流向热交换器207，同时冷却塔205中温度较低的水也流向热交换器207，在热交换器207中进行热交换，温度较高的水被冷却后流回到洁净室100中，从而达到了自然冷却。
综上所述，本实用新型在现有技术中制冷机进行冷却的基础上，增加热交换器对所述洁净室进行冷却。当所述冷却塔出水温度较低时，停止制冷机工作，采用所述热交换器对所述洁净室进行冷却，从而节约了能源、降低成本，同时在所述制冷机停止工作时对所述制冷机进行维护，降低了热交换器的故障发生率。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (9)
1.一种洁净室的冷却系统，包括冷却塔、若干组制冷机，所述冷却塔与所述制冷机通过管道连通，所述制冷机与所述洁净室通过管道连通，其中所述制冷机与所述洁净室之间还设有第一水泵，其特征在于，还包括若干组热交换器，所述热交换器与所述冷却塔通过管道连通，所述热交换器与所述洁净室通过管道连通，其中所述热交换器与所述洁净室之间还设有第二水泵。
2.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述热交换器的材质为不锈钢。
3.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述热交换器的换热面积为250m2～270m2。
4.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述热交换器的流量为240m3/h～300m3/h。
5.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述制冷机的出水口与所述洁净室的进水口连通，所述制冷机的进水口与所述洁净室的出水口之间设有所述第一水泵。
6.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述热交换器的出水口与所述洁净室的进水口相连，所述热交换器的进水口与所述洁净室的出水口之间设有所述第二水泵。
7.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却塔与所述制冷机之间还设置有第一水泵变频器。
8.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却塔与所述热交换器之间还设置有第二水泵变频器。
9.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述管道的材质为碳钢。
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|---|---|---|---|---|
| CN110195950A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-09-03 | 特灵空调系统(中国)有限公司 | 控制方法、制冷控制系统、机器可读存储介质和制冷系统 |
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2010
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