CN208108611U - 一种用于芯片工厂的节能型冷却系统 - Google Patents

Abstract

一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，属于工业节能领域，包括MOCVD设备1a、1b、1c、空调箱2a、2b、冷机3、冷却水换热机组4、蒸汽加换热器5、循环冷却水泵6、冷冻水泵7、热水循环泵8、余热水泵9、工业热泵机组10、电动阀门11、12a、12b、13a、13b、14a、14b，并如图1所示依次相连接，组成一个节能型冷却系统；该系统通过工业热泵机组10来给MOCVD设备1a、1b、1c的循环冷却水进行降温，同时来给空调箱2a、2b的加热段提供热水；本实用新型可以替代原来冷却和加热工艺中的冷机3和蒸汽加热器5，既节省了冷机3的运行电费又节省了蒸汽加热器5的蒸汽，大大降低了生产成本。

Description

一种用于芯片工厂的节能型冷却系统

技术领域

本发明涉及到工业节能领域，具体的说是一种用于芯片工厂的节能型冷却系统

背景技术

目前芯片工厂的冷却系统中（如图2所示），对MOCVD设备1a、1b、1c的循环冷却是通过冷却水换热机组4，冷水机3，循环冷却水泵6，冷冻水泵7以及相对应的管路系统来实现的；MOCVD设备1a、1b、1c需要的循环冷却水的温度为20～26℃左右，用冷机3提供7～12°的冷冻水来供冷，其换热温差过大，显然是不太合理的，而且在这个冷却过程中消耗了大量的电力；另外，MOCVD设备冷却下来的热量都通过循环冷却水泵6、冷却水换热机组4、冷冻水泵7和冷机3排放到大气中，非常可惜；同时，在芯片工厂空调箱2a、2b加热段，需要45～41℃左右的热水，但是芯片工厂原工艺中的热水来自于蒸汽的换热（见图2），是通过蒸汽换热器5与燃气锅炉产生的蒸汽进行换热所得，这种加热过程消耗了大量天然气，运行成本较高。

发明内容

本发明提供了一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，采用了具有余热回收功能的工业热泵机组以及其附属的设备余热水泵、热水循环泵、工况转化电动阀门、连接管道等；工业热泵机组是根据热力学中的逆卡诺循环的原理来制造的，它通过蒸发器来给MOCVD设备的循环冷却水进行降温的同时也回收了MOCVD设备循环冷却水的余热，再通过工业热泵机组的冷凝器对空调箱加热段的循环热水进行加热，可以实现用工业热泵机组回收的余热来给空调箱加热段提供热水的目的，这样的节能系统优先使用，可同时替代现有生产工艺中的冷机和蒸汽加热器，原来的冷机和蒸汽加热器作为补充或者备用，增加了这种节能型冷却系统后，在节省了冷机电力的同时也节省了燃气锅炉的蒸汽，可大量降低生产成本，节能减排。

0004基于上述目的，本发明采取了以下的技术方案：

0005一种用于芯片工厂的节能型冷却系统（如图1所示），MOCVD设备1a、1b、1c，空调箱2a、2b、冷机3、冷却水换热机组4、蒸汽换热器5、循环冷却水泵6、冷冻水泵7、热水循环泵8、余热水泵9、工业热泵机组10、电动阀门11、12a、12b、13a、13b、14a、14b等以及对应的管路，并依次相连接，组成一个节能冷却系统。其中，工业热泵机组10的蒸发器通过余热水管路与MOCVD设备1a、1b、1c、余热水泵9、电动阀门11、12a、12b相连接；工业热泵机组10的冷凝器通过供热管路与空调箱2a、2b加热段的热水循环泵8、蒸汽换热器5、电动阀门13a、13b、14a、14b以及对应的管道相连。

0006一种用于芯片工厂的节能型冷却系统的实施方案，具体操作步骤为下：

（1）打开电动阀门12a、12b、14a、14b，关闭电动阀门11、13a、13b；

（2）开启循环冷却水泵6、热水循环泵8；

（3）开启工业热泵机组10，关闭冷机3、冷冻水泵7、电动阀门3a、5a，这样就把原来的冷却系统切换成了本发明的节能型冷却系统。

0007上述步骤中，工业热泵机组蒸发器余热水的进出口温度为

40～15℃/30～10℃；

0008上述步骤中，工业热泵机组冷凝器热水的进出口温度为

20～50℃/30～60℃；

附图说明：

0009图1是本发明所述一种用于芯片工厂的节能型冷却系统的实施流程图；图2是目前芯片工厂的冷却系统流程图。

具体实施方式：

0010以下结合具体实例对本发明的技术方案做进一步的详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

0011实施例1

如图1所示，一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，包括MOCVD设备1a、1b、1c、空调箱2a、2b、冷机3、冷却水换热机组4、蒸汽加换热器5、循环冷却水泵6、冷冻水泵7、热水循环泵8、余热水泵9、工业热泵机组10、电动阀门11、12a、12b、13a、13b、14a、14b等以及对应的管路，并依次相连接，组成一个节能冷却系统。其中，工业热泵机组10的蒸发器通过余热水管路与MOCVD设备1a、1b、1c、余热水泵9、电动阀门11、12a、12b相连接；工业热泵机组10的冷凝器通过供热管路与空调箱2a、2b加热段的、热水循环泵8、蒸汽加热器5、电动阀门13a、13b、14a、14b以及对应的管道相连。

0012一种用于芯片工厂的节能型冷却系统的实施方案，具体操作步骤为下：

（1）打开电动阀门12a、12b、14a、14b，关闭电动阀门11、13a、13b；

（2）开启循环冷却水泵6、热水循环泵8；

（3）开启工业热泵机组10，关闭冷机3、冷冻水泵7、电动阀门3a、5a，这样就把原来的冷却系统切换成了本发明的节能型冷却系统。

0013上述步骤中，工业热泵机组蒸发器余热水的进出口温度为

40～15℃/30～10℃；

0014上述步骤中，工业热泵机组冷凝器热水的进出口温度为

20～50℃/30～60℃。

Claims (9)

1.一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，包括MOCVD设备1a、1b、1c、空调箱2a、2b、冷机3、冷却水换热机组4、蒸汽加换热器5、循环冷却水泵6、冷冻水泵7、热水循环泵8、余热水泵9、工业热泵机组10、电动阀门11、12a、12b、13a、13b、14a、14b等以及对应的管路，并依次相连接，组成一个节能冷却系统；其特征在于通过设计增加余热水泵9、工业热泵机组10、电动阀门11、12a、12b、13a、13b、14a、14b以及对应的管道等，使工业热泵机组10的蒸发器与MOCVD设备1a、1b、1c循环冷却水的出口总管道相连；同时使工业热泵机组10的冷凝器与空调箱2a、2b加热段的循环热水管道相连，这样设计的目的是为了把MOCVD设备原来需要通过冷机进行冷却的热量现在可以通过工业热泵机组进行余热回收，然后再通过工业热泵机组的加工升温后为空调箱加热段提供热水，替代原来冷却和加热工艺中的冷机3和蒸汽加热器5，既节省了冷机3的运行电费又节省了蒸汽加热器5的蒸汽，大大降低了生产成本。

2.根据权利要求1所述的一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，其特征是：余热水管道从MOCVD设备冷却水出口依次连接电动阀门12a、余热水泵9、工业热泵机组蒸发器10、电动阀门12b，再回到MOCVD设备冷却水出口管道上，并且在冷却水管道的两个接口之间设计有电动阀门11，形成一个余热水循环回路，并且这两个接口设计在循环冷却水泵的进口前。

3.根据权利要求1所述的一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，其特征是：工业热泵机组冷凝器的供回水管道分别连接空调箱加热段进出口的热水管道相连，依次连接有空调箱加热段、热水循环泵8、电动阀门14b、工业热泵机组10冷凝器、电动阀门14a，形成一个余热水循环回路，热水管道的接口设计在热水循环泵的出口处。

4.根据权利要求1所述的一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，其特征是：工业热泵机组蒸发器余热水的进出口温度为40～15℃/30～10℃。

5.根据权利要求1所述的一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，其特征是：工业热泵机组冷凝器热水的进出口温度为20～50℃/30～60℃。

6.根据权利要求1所述的一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，其特征是：工业热泵机组蒸发器的进出口管道上设计有电动阀门。

7.根据权利要求1所述的一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，其特征是：工业热泵机组冷凝器的进出口管道上设计有电动阀门。

8.根据权利要求1所述的一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，其特征是：蒸汽加热器热水管道的进出口设计有电动阀门。

9.根据权利要求1所述的一种用于芯片工厂的节能型冷却系统，其特征是：工业热泵机组、冷却水换热机组、MOCVD设备以及空调箱设备可以根据需要从1台到1000台进行随意组合。