CN203404957U - 恒温式热水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种恒温式热水装置，其可连接一流通一常温流体的第一管路，其包括有：一第一热交换器，其设有数个第一扰流板，而第一热交换器分别连接于第一管路及一连通管，常温流体可经由第一热交换器形成一第一恒温流体，并输入于连通管；一第二热交换器，其设有数个第二扰流板，而第二热交换器分别连接于连通管及一第二管路，第一恒温流体可经由第二热交换器形成一第二恒温流体，并输入于第二管路；以及一单向管，可供第二恒温流体以选择性的方式再度流入第一热交换器；藉此，使输出的流体温度可呈现更加稳定的恒温效果。

Description

恒温式热水装置

技术领域

本实用新型有关于一种热水装置，尤指一种恒温式热水装置，可使输出的流体达到更加稳定的恒温效果。

背景技术

按，近十几年来，全球科技进步速度与日遽增，除不断提升科技产品的性能，更大力地改善产品的可携性及精密度，因此，伴随着积体电路的特征尺寸快速缩小，所需蚀刻率分布的均匀度亦随之紧缩，以致于晶圆上的温度变化则必须减至最低或消除，然而，若晶圆的温度差过大，便会使得晶圆表面的积体电路，因晶圆本身膨胀收缩的物理原理，导致积体电路的断裂，进而提高晶圆的报废率，其中，于半导体制程的条件中对于晶圆上的温度变化有着直接影响关系，便是清洗步骤中清洗剂的流体温度，因此，为满足此种迫切需求所构思的制程条件，则须开发出可减少温度误差的恒温设备。

习知的恒温热水装置，其包括有：一热交换器，其内部设置一连续弯曲的加热管，并于热交换器的两侧设有一入水口及一出水口，而入水口可供一常温流体流入，加热管可供一热源，其中，常温流体经由接触加热管的外侧进行热量交换，并流出于出水管形成一恒温流体，藉由温度控制器调整固定常温流体与恒温流体的温度差。

上述先前技术对于实用性及利用性上仍尚欠不足，并具有以下二点缺点存在，其一者，此种恒温热水装置仅装设一组，容易导致恒温不够完全，当面临大型的半导体工厂，于仅有一组热交换器的配置下，可搭配性较低，且其流通路径较短，使得流体稳定温度的时间较为不足，将无法符合准确恒温的效果，另一者，此种恒温方式仅使常温流体接触于加热管的外侧，藉以产生热交换的现象，然而，习知的恒温热水装置并无针对内部进行特别设计，流体流动的模式通常属于层流，流体间质点互相平行，较不互相干扰，使得温度传递不够迅速。

因此，如何开发出一种具有恒温效果的热水装置，以加强流体流动的温度稳定性，加强缩短温度值误差，以运用于现今高精密度需求的半导体制程的清洗步骤，是本实用新型人所欲改良的问题所在。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种恒温式热水装置，以解决现有技术存在的缺陷，通过两组热交换器的设置，并搭配侦测回流的方式，达到较高的温度稳定性。

为实现上述目的，本实用新型一种恒温式热水装置，其连接一流通一常温流体的第一管路，其特征在于包括有：

一第一热交换器，其内部具有数个第一扰流板，而该第一热交换器分别连接于该第一管路及一连通管，使该常温流体自该第一管路流经该第一热交换器形成一第一恒温流体，并输入于该连通管；

一第二热交换器，其内部具有数个第二扰流板，而该第二热交换器分别连接于该连通管及一第二管路，使该第一恒温流体自该连通管流经该第二热交换器形成一第二恒温流体，并输入于该第二管路；以及

一单向管，其连接设置于该第一管路及该第二管路之间，供该第二恒温流体以选择性的方式经由该单向管再度流入该第一热交换器。

其中，该些第一扰流板以对向间隔的方式设置于该第一热交换器。

其中，该些第二扰流板以对向间隔的方式设置于该第二热交换器。

其中，该第二管路的流通路径上设有一设定一温度稳定值的温度感测器。

其中，该单向管的流通路径上设有一与该温度感测器电性连通的单向阀。

其中，该第一热交换器及该第二热交换器分别设有一将该第一热交换器及该第二热交换器内部产生的高压气体进行排气处理的排气阀。

其中，该第一热交换器及该第二热交换器分别设有一分别调控该第一热交换器及该第二热交换器内部温度值的温控器。

其中，该第一管路及该第二管路分别设有一入水阀及一出水阀。

其中，该连通管的流通路径上设有一使该第一恒温流体进入该第二热交换器的马达。

藉由上述，本实用新型达成功效之一，其中，藉由第一热交换器及第二热交换器的设置下，可搭配性提高，不仅限于单一热交换器的单出单入，且拖长其流体的流通路径，可供增加流体稳定温度的时间，以达成准确恒温的效果。

藉由上述，本实用新型达成功效之二，其中，利用将第一扰流板及第二扰流板分别以对向间隔的方式设置于第一热交换器及第二热交换器，使流体流入于第一热交换器及第二热交换器可产生扰流现象，除可向前流动外，且分裂成许多涡流，并与侧边的流体互相混合，可使得温度传递较为迅速，均匀扩散于流体的整体。

藉由上述，本实用新型达成功效之三，其中，利用单向管的设置，并搭配单向管的流通路径上设有一与一温度感测器电性连通的单向阀，当第二恒温流体低于温度稳定值，单向阀便可自动导通使第二恒温流体流入于第一热交换器，而当第二恒温流体到达温度稳定值，单向管便会自动关闭，以自动维持控制第二恒温流体的温度品质。

附图说明

图1：为本实用新型的方块示意图。

图2：为本实用新型第二恒温流体到达温度稳定值的流体流动示意图。

图3：为本实用新型第二恒温流体未达温度稳定值的流体流动示意图。

具体实施方式

为便于说明本实用新型于上述新型内容一栏中所表示的中心思想，兹以具体实施例表达。实施例中各种不同物件系按适于列举说明的比例，而非按实际元件的比例与以绘制，合先叙明。

请参阅图1～图2所示，图1为本实用新型的方块示意图，图2为本实用新型第二恒温流体到达温度稳定值的流体流动示意图，图3为本实用新型第二恒温流体未达温度稳定值的流体流动示意图。本实用新型的恒温式热水装置，其可连接一流通一常温流体11的第一管路10，并于第一管路10的一端设有一入水阀12，而该恒温式热水装置包括有：

一第一热交换器20，其内部设有一连续弯曲的第一加热管21，作为可供调整第一热交换器20温度的热源，且于第一热交换器20的内部壁面以对向间隔的方式设置有数个第一扰流板22，并于第一热交换器20分别连接第一管路10及一连通管30的一端，可使常温流体11自第一管路10流经第一热交换器20经由热量交换的行为形成一第一恒温流体11A，并输入于连通管30。

一第二热交换器40，其内部设有一连续弯曲的第二加热管41，作为可供调整第一热交换器20温度的热源，藉以提供调整第二热交换器40温度的热源，且于第一热交换器20的内部壁面以对向间隔的方式设置有数个第二扰流板42，并于第二热交换器40分别连接一第二管路50及连通管30的另一端，可使第一恒温流体11A自连通管30流经第二热交换器40形成一第二恒温流体11B，并输入于该第二管路50，其中，第二管路50的流通路径上设有一温度感测器51及一出水阀52，而温度感测器51可设定一温度稳定值，当第二恒温流体11B的温度到达温度稳定值，便可经由出水阀52流出。

一单向管60，其连接设置于第一管路10及该第二管路50之间，且于单向管60的流通路径上设有一与温度感测器51电性连通的单向阀61，可供第二恒温流体11B以选择性的方式经由单向管60再度流入第一热交换器20。

其中，连通管的流通路径上设有一马达31，可作为动力源使第一恒温流体11A进入第二热交换器40，此外，第一热交换器20及第二热交换器40分别设有一排气阀70、一温控器80，排气阀70可将第一热交换器20及第二热交换器40内部产生高压气体进行排气处理，温控器80可调控该第一加热管21及第二加热管41的温度，于本实用新型中，排气阀70针对业者对于环安需求进行设置，其连接方式及原理皆为习知技艺在此不多加赘述。

以上即为本实用新型的结构及连结概述，并将本实用新型所能达成的功效原理陈述如下：

请参阅图2所示，于本实施例中，欲实施本实用新型的恒温式热水装置时，先启动第一热交换器20及第二热交换器40的温控器80，分别将第一加热管21及第二加热管41的设定温度为60℃，之后便可开启入水阀12将温度20℃的常温流体11注入第一热交换器20内部，常温流体11开始碰触第一加热管21产生热量交换的行为，并于流动过程中，经过该些对向设置的第一扰流板22而反转流动，便可使常温流体11产生扰流现象，除可向前流动外，且分裂成许多涡流，并与侧边的常温流体11互相混合，可使得温度传递更为迅速，快速均匀扩散于常温流体11形成第一恒温流体11A，其中，由于第一加热管21的设定温度为60℃，经由温度灵敏度及热传导率的种种不稳定因素下，会使得第一恒温流体11A的温度应介于58℃至62℃之间。

再者，利用马达31作为动力源驱使第一恒温流体11A进入第二热交换器40，由于第一热交换器20与第二热交换器40的内部结构相类似，其流体流动方式及原理在此不多加赘述，第一恒温流体11A便可经过第二热交换器40经由热量交换的行为形成第二二恒温流体11B，其中，由于第二加热管21的设定温度亦为60℃，可使第二恒温流体11B更为接近60℃，因此，藉由第一热交换器20及第二热交换器40的设置下，第一管路10及第二管路50的可搭配性提升，便可拖长其流体的流通路径，可供增加流体稳定温度的时间，以达成准确恒温的效果。

请参阅图2及图3所示，于本实用新型中，单向管60及单向阀61的设置，可作为一回流机制，由于单向阀61与温度感测器51彼此电性相通，于本实施例中，温度稳定值可为60℃C，当第二恒温流体11B低于或高于温度稳定值时，单向阀61便可自动导通使第二恒温流体11B流入于第一热交换器20，再进行一次热回流循环，以稳定第二恒温流体11B的温度品质，而当第二恒温流体11B到达温度稳定值，单向阀61便会自动关闭，使第二恒温流体11B转向第二管路50往出水阀52流出，因此，便可自动维持控制第二恒温流体11B的温度品质，并可设定第一恒温流体11A及第二恒温流体11B的误差范围缩小至1℃以内。

综上所述，本实用新型的恒温式热水装置，藉由两组热交换器的设置下，除可搭配性提高，更可延长其流体的流通路径，可供增加流体稳定温度的时间，以达成准确恒温的效果，另外，亦利用该些第一扰流板22及该些第二扰流板42的设计，使流体流通于于第一热交换器20及第二热交换器40时，可产生扰流现象，使得温度传递较为迅速，并均匀扩散于流体，此外，更利用单向管60及单向阀61的设置，产生一可选择性的回流机制，随着第二恒温流体11B的温度自动是否启闭回流机制，以自动维持第二恒温流体11B的温度品质。

虽然本实用新型是以一个最佳实施例作说明，精于此技艺者能在不脱离本实用新型精神与范畴下作各种不同形式的改变。以上所举实施例仅用以说明本实用新型而已，非用以限制本实用新型的范围。举凡不违本实用新型精神所从事的种种修改或改变，俱属本实用新型申请专利范围。

Claims (9)

1.一种恒温式热水装置，其连接一流通一常温流体的第一管路，其特征在于包括有：

一第一热交换器，其内部具有数个第一扰流板，而该第一热交换器分别连接于该第一管路及一连通管，使该常温流体自该第一管路流经该第一热交换器形成一第一恒温流体，并输入于该连通管；

一第二热交换器，其内部具有数个第二扰流板，而该第二热交换器分别连接于该连通管及一第二管路，使该第一恒温流体自该连通管流经该第二热交换器形成一第二恒温流体，并输入于该第二管路；以及

一单向管，其连接设置于该第一管路及该第二管路之间，供该第二恒温流体以选择性的方式经由该单向管再度流入该第一热交换器。

2.如权利要求1所述的恒温式热水装置，其特征在于，该些第一扰流板以对向间隔的方式设置于该第一热交换器。

3.如权利要求1所述的恒温式热水装置，其特征在于，该些第二扰流板以对向间隔的方式设置于该第二热交换器。

4.如权利要求1所述的恒温式热水装置，其特征在于，该第二管路的流通路径上设有一设定一温度稳定值的温度感测器。

5.如权利要求4所述的恒温式热水装置，其特征在于，该单向管的流通路径上设有一与该温度感测器电性连通的单向阀。

6.如权利要求1所述的恒温式热水装置，其特征在于，该第一热交换器及该第二热交换器分别设有一将该第一热交换器及该第二热交换器内部产生的高压气体进行排气处理的排气阀。

7.如权利要求1所述的恒温式热水装置，其特征在于，该第一热交换器及该第二热交换器分别设有一分别调控该第一热交换器及该第二热交换器内部温度值的温控器。

8.如权利要求1所述的恒温式热水装置，其特征在于，该第一管路及该第二管路分别设有一入水阀及一出水阀。

9.如权利要求1所述的恒温式热水装置，其特征在于，该连通管的流通路径上设有一使该第一恒温流体进入该第二热交换器的马达。

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