JPH1130467A - Heat exchange system - Google Patents
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- JPH1130467A JPH1130467A JP18653397A JP18653397A JPH1130467A JP H1130467 A JPH1130467 A JP H1130467A JP 18653397 A JP18653397 A JP 18653397A JP 18653397 A JP18653397 A JP 18653397A JP H1130467 A JPH1130467 A JP H1130467A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野及び発明が解決しようとする課
題】この発明は熱媒体用液体を用いて温度制御を行う半
導体製造装置などの被温度制御系から排出された熱媒体
用液体を熱交換器を用いて温度調整して被温度制御系に
再度戻すような熱媒体用液体の循環系が構成された熱交
換システムに関し、特に系の圧力変動によるキャビテー
ションを防止するなどの改良に関する。The present invention relates to a heat exchanger for transferring a heat medium liquid discharged from a temperature controlled system such as a semiconductor manufacturing apparatus for performing temperature control using a heat medium liquid. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat exchange system having a heat medium liquid circulating system that adjusts the temperature by using the heat exchanger and returns the temperature to the temperature control system again, and particularly relates to an improvement such as preventing cavitation due to a pressure change in the system.
【0002】[0002]
【従来の技術】恒温室に供給される空気の温度や、半導
体デバイスや液晶デバイスを製造するためのチャンバの
空調や壁面温度制御に用いられる液体(熱媒体)の温度
は、それぞれの目的に応じた目標温度に制御する必要が
ある。2. Description of the Related Art The temperature of air supplied to a constant temperature chamber, and the temperature of a liquid (heating medium) used for air conditioning and wall temperature control of a chamber for manufacturing semiconductor devices and liquid crystal devices are determined according to the respective purposes. It is necessary to control to the target temperature.
【0003】このため、この種の半導体製造システムに
おいては、チャンバ内で温度制御に用いた熱媒体を熱交
換器に流入し、熱交換器で熱媒体を所望の温度に調整し
た後、前記チャンバに供給するといった液体循環システ
ムが構成されている。For this reason, in this type of semiconductor manufacturing system, a heat medium used for temperature control in a chamber flows into a heat exchanger, and the heat medium is adjusted to a desired temperature by the heat exchanger. A liquid circulation system for supplying the liquid to the apparatus.
【0004】この種のシステムにおいては、熱媒体の温
度制御範囲が広く、熱媒体の温度変化によって熱媒体の
容積が大きく変化し、これにより熱媒体の圧力も大きく
変化する。[0004] In this type of system, the temperature control range of the heat medium is wide, and the volume of the heat medium greatly changes due to the temperature change of the heat medium, so that the pressure of the heat medium also greatly changes.
【0005】また、半導体製造装置などの被温度制御系
と熱交換器との配管長が長い場合は、熱媒体の配管での
摩擦による圧損によって熱交換器の手前に設けられた循
環ポンプの入り口圧が低下する。When the length of a pipe between a temperature control system such as a semiconductor manufacturing apparatus and a heat exchanger is long, pressure loss due to friction in a pipe of a heat medium causes an inlet of a circulation pump provided in front of the heat exchanger. The pressure drops.
【0006】これら熱媒体の温度変化や配管での圧損に
よる圧力低下は、循環ポンプ入り口部での大きな圧力低
下を発生させ、これにより流体循環システムにおいてキ
ャビテーション(圧力低下による熱媒体からの気泡発
生)を発生させ、システムに様々な悪影響を与える。[0006] The change in temperature of the heat medium and the pressure drop due to the pressure loss in the pipe cause a large pressure drop at the inlet of the circulation pump, thereby causing cavitation (bubbles from the heat medium due to the pressure drop) in the fluid circulation system. Causes various adverse effects on the system.
【0007】また、熱媒体の圧力上昇は、システムを構
成する配管系、各種機器に安全上好ましからぬ様々な悪
影響を及ぼす。[0007] The increase in the pressure of the heat medium has various adverse effects on the piping system and various devices constituting the system, which are undesirable in terms of safety.
【0008】また、この種のシステムにおいては、熱媒
体として、光透過性および絶縁性を有するフロリナート
(登録商標)などの高価な流体が使われることが多い
が、従来技術では、係る高価な流体が前述した圧力変動
によって蒸発してしまうという問題も発生した。In this type of system, an expensive fluid such as Fluorinert (registered trademark) having a light transmitting property and an insulating property is often used as a heat medium. However, there is also a problem that the pressure fluctuation causes evaporation.
【0009】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、流体循環システムの圧力変動を抑制して、こ
れによる様々な悪影響を未然に防止する熱交換システム
を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a heat exchange system that suppresses pressure fluctuations in a fluid circulation system and thereby prevents various adverse effects caused thereby. .
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段及び作用効果】この発明で
は、熱媒体用液体を用いて温度制御を行う被温度制御系
と、この被温度制御系から排出された熱媒体用液体の温
度を調整し温度調整した熱媒体用液体を前記被温度制御
系に供給する熱交換器と、前記被温度制御系と熱交換器
との間で前記熱媒体用液体を循環させる循環ポンプと、
前記被温度制御系、熱交換器及び循環ポンプ間を連結し
て前記熱媒体用液体を循環させる熱媒体用配管とを備え
た熱交換システムにおいて、前記熱媒体の循環経路を外
気に対し隔絶された閉鎖系とすると共に、前記熱媒体用
液体の圧力変動を吸収する圧力吸収手段を前記熱媒体の
循環経路内に配設するようにしたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a temperature controlled system for performing temperature control using a liquid for a heat medium and a temperature of the liquid for a heat medium discharged from the temperature controlled system are adjusted. A heat exchanger that supplies the temperature-controlled liquid for heat medium to the temperature-controlled system, and a circulation pump that circulates the liquid for heat medium between the temperature-controlled system and the heat exchanger.
In a heat exchange system comprising a temperature control system, a heat medium pipe connecting the heat exchanger and a circulation pump to circulate the heat medium liquid, a circulation path of the heat medium is isolated from outside air. And a pressure absorbing means for absorbing pressure fluctuations of the heat medium liquid is provided in a circulation path of the heat medium.
【0011】前記圧力吸収手段としては、例えば、熱媒
体用液体を貯蔵する密閉式の膨張タンクと、この膨張タ
ンク内の気体室に接続されるベローズチューブとから成
る構成が採用される。As the pressure absorbing means, for example, a structure comprising a closed expansion tank for storing a liquid for a heat medium and a bellows tube connected to a gas chamber in the expansion tank is employed.
【0012】かかる発明では、熱媒体の循環経路内に、
膨張タンク及びベローズチューブ等で構成される熱媒体
用液体の圧力吸収手段を備えるようにしたので、熱媒体
の温度変化などによる熱媒体循環系内の圧力変動を抑え
ることができ、これによりキャビテーションなどの系に
対する様々な悪影響を防止することができる。また、こ
の発明では、熱媒体の循環経路を外気に対し隔絶された
閉鎖系とするようにしたので、圧力変動による熱媒体の
蒸発、気化によって熱媒体が外気に放出されることを防
止することができる。According to the invention, in the circulation path of the heat medium,
Since a pressure absorbing means for the heat medium liquid composed of an expansion tank and a bellows tube is provided, pressure fluctuations in the heat medium circulation system due to a change in the temperature of the heat medium can be suppressed, whereby cavitation and the like can be suppressed. Various adverse effects on the system can be prevented. Further, in the present invention, since the circulation path of the heat medium is a closed system isolated from the outside air, it is possible to prevent the heat medium from being released to the outside air due to evaporation and vaporization of the heat medium due to pressure fluctuation. Can be.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を添付図面
に従って詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0014】図1にこの発明の第1実施例を示す。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
【0015】図1において、被温度制御系としての真空
チャンバ1は半導体ウェハに各種の半導体処理を実行す
るもので、循環供給されたフロリナート、水などの熱媒
体用液体2を用いて半導体ウェハを例えば90゜C〜2
50゜Cの範囲で温度制御する。In FIG. 1, a vacuum chamber 1 as a temperature control system executes various kinds of semiconductor processing on a semiconductor wafer. The semiconductor wafer is circulated and supplied by using a liquid 2 for a heating medium such as florinate and water. For example, 90 ° C ~ 2
The temperature is controlled in the range of 50 ° C.
【0016】熱交換器3は、ランプ4によって熱媒体用
液体2を加熱し、冷却液5によって熱媒体用液体2を冷
却して熱媒体用液体2の温度を調整するもので、その詳
細は後述する。The heat exchanger 3 heats the heat medium liquid 2 by the lamp 4 and cools the heat medium liquid 2 by the cooling liquid 5 to adjust the temperature of the heat medium liquid 2. It will be described later.
【0017】熱交換器3から真空チャンバ1へ熱媒体2
を供給する熱媒体供給管6の途中には開閉弁7が設けら
れている。真空チャンバ1で排出された熱媒体2が熱交
換器3に戻るための熱媒体戻り管8の途中には、開閉弁
9および循環ポンプ10が設けられている。Heat medium 2 from heat exchanger 3 to vacuum chamber 1
An opening / closing valve 7 is provided in the middle of the heat medium supply pipe 6 for supplying the gas. An on-off valve 9 and a circulation pump 10 are provided in the middle of the heat medium return pipe 8 for returning the heat medium 2 discharged from the vacuum chamber 1 to the heat exchanger 3.
【0018】循環ポンプ10の吸い込み口の直前には、
熱媒体用液体2の温度変化や熱媒体戻り管8の圧損など
による圧力変動を吸収する圧力吸収手段11が設けられ
ている。圧力吸収手段11は、熱媒体用液体2を貯蔵す
る密閉式の膨張タンク12と、この膨張タンク12の気
体室13に孔14を介して接続される伸縮自在のベロー
ズチューブ15とから構成されている。Immediately before the suction port of the circulation pump 10,
A pressure absorbing means 11 is provided for absorbing a pressure change due to a temperature change of the heat medium liquid 2 or a pressure loss of the heat medium return pipe 8. The pressure absorbing means 11 is composed of a sealed expansion tank 12 for storing the heat medium liquid 2, and a telescopic bellows tube 15 connected to a gas chamber 13 of the expansion tank 12 via a hole 14. I have.
【0019】また、膨張タンク12の気体室13内の気
圧が所定の圧力以上になると気体室13内の気体を逃が
すチェック弁16と、膨張タンク12の気体室13内の
気圧が所定の圧力以下になると気体室13内に気体を入
れるチェック弁17とを備えられている。A check valve 16 for releasing the gas in the gas chamber 13 when the pressure in the gas chamber 13 of the expansion tank 12 becomes higher than a predetermined pressure, and a pressure in the gas chamber 13 of the expansion tank 12 lower than the predetermined pressure , A check valve 17 for introducing gas into the gas chamber 13 is provided.
【0020】次に、図2及び図3を用いて熱交換器3の
詳細構成について説明する。なお、図3は図2のA−A
断面図である。Next, the detailed structure of the heat exchanger 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a sectional view taken on line AA of FIG.
It is sectional drawing.
【0021】図2及び図3において、流体入り口20a
および流体出口20bを有する円筒形状の内側容器21
には、熱媒体用流体2が充填される。内側容器21の外
側に設けられる円筒形状の外側容器22には、冷却液入
り口23aから冷却液が供給され、冷却液出口23bを
介して冷却液が排出される。2 and 3, the fluid inlet 20a
And cylindrical inner container 21 having fluid outlet 20b
Is filled with the heat medium fluid 2. The coolant is supplied to the cylindrical outer container 22 provided outside the inner container 21 from the coolant inlet 23a, and the coolant is discharged through the coolant outlet 23b.
【0022】内側容器21の内周面および外周面には、
内側容器21の半径方向に直立した多数本の内側フィン
24および外側フィン25がそれぞれ円周方向に分散配
置されている。On the inner and outer peripheral surfaces of the inner container 21,
A large number of inner fins 24 and outer fins 25 which stand upright in the radial direction of the inner container 21 are respectively dispersedly arranged in the circumferential direction.
【0023】内側容器21の内側には、中心軸に沿って
石英ガラスのような光透過性の極めて高い材料で構成さ
れる透明筒26が配置され、さらにその内部にはハロゲ
ンランプなどのヒーティングランプ4が挿入されてい
る。Inside the inner container 21, a transparent tube 26 made of a material having extremely high light transmittance such as quartz glass is arranged along the central axis, and a heating tube such as a halogen lamp is further provided therein. Lamp 4 is inserted.
【0024】内側フィン24の各先端と透明筒26の外
周面との間および外側フィン25の各先端と外側容器2
2の内周面との間にも僅かな隙間がある。Between each end of the inner fin 24 and the outer peripheral surface of the transparent tube 26 and each end of the outer fin 25 and the outer container 2
There is also a slight gap with the inner peripheral surface of No. 2.
【0025】係る構成の熱交換器3において、内側容器
21内に充填された熱媒体用液体2を加熱する際には、
ランプ4が点灯され、外側容器22内の冷却液の流れは
原則として停止される。ランプ5から放射された赤外線
は透明筒26を通過して内側容器21内に入射される。
もし、流体がフロリナートなどの光吸収性の極めて低い
物質であれば、赤外線の大部分は内側フィン24に吸収
され、そこで生じた放射熱がフィン24から熱媒体用液
体2へ伝えられ、熱媒体用液体2が加熱される。熱媒体
2が光吸収性を適度に持つ水、エチレングリコールなど
の物質であれば、赤外線は内側フィン24だけでなく熱
媒体2にも直接吸収され、その放射熱で熱媒体2が加熱
される。In the heat exchanger 3 having such a configuration, when the heat medium liquid 2 filled in the inner container 21 is heated,
The lamp 4 is turned on and the flow of the coolant in the outer container 22 is stopped in principle. The infrared rays emitted from the lamp 5 pass through the transparent tube 26 and enter the inner container 21.
If the fluid is an extremely low light-absorbing substance such as florinate, most of the infrared light is absorbed by the inner fins 24, and the radiant heat generated there is transferred from the fins 24 to the heat medium liquid 2, and the heat medium The liquid for use 2 is heated. If the heat medium 2 is a substance such as water or ethylene glycol having an appropriate light absorbing property, infrared rays are directly absorbed not only by the inner fins 24 but also by the heat medium 2 and the heat medium 2 is heated by the radiation heat. .
【0026】加熱量の制御は、熱媒体出口20b付近に
配置した温度センサの検出値を参照しながらランプ4の
点灯時間のデューティ比や発光量を調節することにより
行われる。過加熱の場合は、ランプ4の消灯、外側容器
22に冷却液を流すなどして温度調整される。The heating amount is controlled by adjusting the duty ratio of the lighting time of the lamp 4 and the light emission amount with reference to the detection value of the temperature sensor disposed near the heat medium outlet 20b. In the case of overheating, the temperature is adjusted by turning off the lamp 4 and flowing a cooling liquid into the outer container 22.
【0027】一方、熱媒体2を冷却する場合は、外側容
器22に冷却液が流され、ランプ4は原則的には消灯さ
れる。すなわち、熱媒体2が保有する熱が内側フィン2
4、外側フィン25を通じて冷却液に伝えられ、熱媒体
2が冷却される。On the other hand, when the heat medium 2 is cooled, a cooling liquid is supplied to the outer container 22, and the lamp 4 is turned off in principle. That is, the heat held by the heat medium 2 is
4. The heat is transmitted to the coolant through the outer fins 25, and the heat medium 2 is cooled.
【0028】冷却量の制御は、冷却液の流量調整によっ
て行われる。過冷却の場合は、ランプ4を点灯したり、
冷却液の流量を絞るなどして温度調整される。The control of the cooling amount is performed by adjusting the flow rate of the cooling liquid. In the case of overcooling, the lamp 4 is turned on,
The temperature is adjusted by reducing the flow rate of the coolant.
【0029】つぎに、図1の膨張タンク12およびベロ
ーズチューブ15の構成について説明する。Next, the configurations of the expansion tank 12 and the bellows tube 15 of FIG. 1 will be described.
【0030】すなわち、図1の構成においては、膨張タ
ンク12によって熱媒体用液体2の温度変化による容積
変動を吸収するようにしている。例えば熱媒体2の温度
が低い場合は、膨張タンク12内の熱媒体の水位は低め
になり、熱媒体2の温度が上昇すると膨張タンク12内
の熱媒体2の水位が高くなる。That is, in the configuration shown in FIG. 1, the expansion tank 12 absorbs a volume change due to a temperature change of the heat medium liquid 2. For example, when the temperature of the heat medium 2 is low, the water level of the heat medium in the expansion tank 12 becomes lower, and when the temperature of the heat medium 2 rises, the water level of the heat medium 2 in the expansion tank 12 becomes higher.
【0031】また、膨張タンク12の気体室13には孔
14を介して大気圧が作用するベローズチューブ15が
接続されており、これにより熱媒体の温度変化や配管に
よる摩擦などの圧損などによる熱媒体2の圧力変動を吸
収して、熱媒体の圧力を常にほぼ一定に維持することが
できるようになっている。A bellows tube 15 to which atmospheric pressure is applied is connected to the gas chamber 13 of the expansion tank 12 through a hole 14, so that a heat loss due to a temperature change of the heat medium or a pressure loss such as friction due to piping is caused. The pressure fluctuation of the medium 2 can be absorbed, and the pressure of the heat medium can be always kept almost constant.
【0032】例えば、熱媒体2の温度が低く、膨張タン
ク12内の熱媒体の水位が低めの場合はベローズチュー
ブ15は縮退状態にあり、また熱媒体2の温度が上昇し
て膨張タンク12内の熱媒体2の水位が高くなった場合
はベローズチューブ15は伸張状態となる。For example, when the temperature of the heat medium 2 is low and the water level of the heat medium in the expansion tank 12 is low, the bellows tube 15 is in a contracted state. When the water level of the heat medium 2 becomes high, the bellows tube 15 is in an extended state.
【0033】また、この実施例においては、膨張タンク
12およびベローズチューブ15を循環ポンプ10の吸
い込み口側の直前位置に配設するようにしている。この
ため、循環ポンプ10の吸い込み口の圧力を一定に維持
することができ、ポンプ入り口部の圧力低下によるキャ
ビテーションを確実に防止することができる。In this embodiment, the expansion tank 12 and the bellows tube 15 are arranged immediately before the suction port of the circulating pump 10. For this reason, the pressure at the suction port of the circulation pump 10 can be maintained constant, and cavitation due to a pressure drop at the pump inlet can be reliably prevented.
【0034】さらに、この実施例における熱媒体2の循
環経路は、完全な閉鎖回路状態となっていて、熱媒体2
が外気に触れないようになっている。膨張タンク12も
密閉式を採用している。このため、この実施例では、圧
力変動によって蒸発、気化した熱媒体2が外気に放出さ
れることがなくなり、高価なフロリナートなどの熱媒体
を用いた場合でも、その補給による運転コストの増大を
抑制することが可能になる。Further, the circulation path of the heat medium 2 in this embodiment is in a completely closed circuit state,
Is not exposed to the outside air. The expansion tank 12 also employs a closed type. For this reason, in this embodiment, the heat medium 2 evaporated and vaporized due to the pressure fluctuation is not released to the outside air, and even when an expensive heat medium such as Fluorinert is used, an increase in operating cost due to replenishment is suppressed. It becomes possible to do.
【0035】また、この実施例では、膨張タンク12に
チェック弁16および17を接続し、膨張タンク12の
気体室13内の圧力を所定の下限圧および上限圧の範囲
内に収められるようにしている。このため、ベローズを
最伸張状態にして運転を開始して熱媒体2の温度が上昇
する際には、チェック弁16より気体を外気に放出し、
経路内の圧力が異常に上昇することを防ぐ。同様に、チ
ェック弁17により、経路内の圧力が異常に下がるのを
防ぐことができ、ベローズチューブ15の最大ストロー
クなどを考慮したベローズの伸縮位置の初期調整が不要
になる。In this embodiment, the check valves 16 and 17 are connected to the expansion tank 12 so that the pressure in the gas chamber 13 of the expansion tank 12 can be kept within predetermined lower and upper pressure limits. I have. For this reason, when the temperature of the heat medium 2 rises by starting the operation with the bellows in the most extended state, the gas is discharged from the check valve 16 to the outside air,
Prevents the pressure in the passage from rising abnormally. Similarly, the check valve 17 can prevent the pressure in the path from abnormally dropping, and it is not necessary to perform initial adjustment of the bellows expansion / contraction position in consideration of the maximum stroke of the bellows tube 15 and the like.
【0036】図4にこの発明の第2実施例を示す。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
【0037】この第2実施例は、真空チャンバ1と熱交
換器3と間の配管長が長くて、配管内壁での摩擦などに
よる熱媒体2の圧損がかなり大きくなる状況に対処しよ
うとするものであり、膨張タンクおよびベローズチュー
ブの容積を増大させ、かつ真空チャンバ1への熱媒体2
のポンプ吐出圧を増圧するために、循環ポンプ31、膨
張タンク32およびベローズチューブ33で構成される
ブースターユニット30を先の図1に示した実施例に追
加するようにしている。The second embodiment is intended to cope with a situation where the length of the pipe between the vacuum chamber 1 and the heat exchanger 3 is long and the pressure loss of the heat medium 2 due to friction on the inner wall of the pipe becomes considerably large. To increase the volume of the expansion tank and the bellows tube, and
In order to increase the pump discharge pressure, a booster unit 30 including a circulation pump 31, an expansion tank 32 and a bellows tube 33 is added to the embodiment shown in FIG.
【0038】また、この実施例においては、熱交換器
3、循環ポンプ10、膨張タンク12およびベローズチ
ューブ15等で構成される熱交換器本体ユニット40
と、前記ブースターユニット30とを図5〜図7に示す
ようにユニット化し、これらユニットの連結、離脱を簡
単に行えるようにして、真空チャンバ1と熱交換器3と
間の配管長に応じて、ブースターユニット30の有りま
たは無しのシステムを容易に構築できるようにしてい
る。In this embodiment, the heat exchanger main unit 40 includes the heat exchanger 3, the circulation pump 10, the expansion tank 12, the bellows tube 15, and the like.
And the booster unit 30 are unitized as shown in FIGS. 5 to 7 so that connection and disconnection of these units can be easily performed, and according to the pipe length between the vacuum chamber 1 and the heat exchanger 3. , The system with or without the booster unit 30 can be easily constructed.
【0039】なお、図5は熱交換器本体ユニット40を
示し、図6はブースターユニット30を示し、図7はこ
れら両ユニットを隣接させて連結した状態を示す側面図
である。また、図5〜図7に示したユニット構成におい
ては、ブースターユニット30に設けられる膨張タンク
32およびベローズチューブ33にそれぞれ充分な容量
を確保するようにしたので、図5に示す本体ユニット4
0には、図4に示した膨張タンク12およびベローズチ
ューブ15に対応する構成を省略するようにしている。
勿論、図4に示したように、本体ユニット40側にも膨
張タンク12およびベローズチューブ15を設け、これ
らを含んで本体ユニット40を構成するようにしてもよ
い。FIG. 5 shows the heat exchanger main unit 40, FIG. 6 shows the booster unit 30, and FIG. 7 is a side view showing a state in which these two units are connected adjacent to each other. In the unit configuration shown in FIGS. 5 to 7, the expansion tank 32 and the bellows tube 33 provided in the booster unit 30 each have a sufficient capacity, so that the main unit 4 shown in FIG.
The configuration corresponding to the expansion tank 12 and the bellows tube 15 shown in FIG.
Of course, as shown in FIG. 4, the expansion tank 12 and the bellows tube 15 may also be provided on the main unit 40 side, and the main unit 40 may be configured to include these components.
【0040】係る第2実施例によれば、熱交換器3の吐
出口側に循環ポンプ31を追加し、この循環ポンプ31
によってその吐出圧を本体ユニット40の循環ポンプの
吐出圧の倍程度に増圧するようにしている。このため、
この第2実施例によれば、熱交換器3を真空チャンバ1
から遠距離に設置しなくてはいけない状況下において熱
媒体2の圧損が大きな場合においても、熱媒体2を真空
チャンバ1に対して高圧で供給することが可能になる。
また、この第2実施例では、膨張タンク32およびベロ
ーズチューブ33を増設するなどしてこれらの容量を増
大させるようにしたので、熱交換器3を真空チャンバ1
から遠距離に設置しなくてはいけない状況下で、熱媒体
循環システム内を循環する熱媒体自体の容量が大きく増
大するような場合においても、熱媒体の温度変動による
容積変化および圧力変化を確実に吸収することができる
ようになる。According to the second embodiment, the circulation pump 31 is added to the discharge port side of the heat exchanger 3, and the circulation pump 31
As a result, the discharge pressure is increased to about twice the discharge pressure of the circulation pump of the main unit 40. For this reason,
According to the second embodiment, the heat exchanger 3 is connected to the vacuum chamber 1
Even when the pressure loss of the heat medium 2 is large under a situation where the heat medium 2 has to be installed at a long distance from the heater, the heat medium 2 can be supplied to the vacuum chamber 1 at a high pressure.
Further, in the second embodiment, since the expansion tank 32 and the bellows tube 33 are added to increase the capacity thereof, the heat exchanger 3 is connected to the vacuum chamber 1.
Even if the capacity of the heat medium circulating in the heat medium circulation system greatly increases under conditions where the heat medium must be installed at a long distance from the Can be absorbed.
【0041】さらに、この第2実施例においても、本体
ユニット40の膨張タンク12およびブースターユニッ
ト30の膨張タンク32を循環ポンプ10の吸い込み口
側の直前位置で配管するようにしているので、循環ポン
プ10の吸い込み口の圧力を一定に維持することがで
き、ポンプ入り口部の圧力低下によるキャビテーション
を確実に防止することができるなお、図2および図3に
示した熱交換器2の構成は一例を示したのみで、液体の
温度を加熱及び冷却できるものであれば、他の任意の構
成を採用するようにしてもよい。Further, also in the second embodiment, since the expansion tank 12 of the main body unit 40 and the expansion tank 32 of the booster unit 30 are arranged at a position immediately before the suction port side of the circulation pump 10, the circulation pump is provided. 10 can be maintained at a constant pressure and cavitation due to a pressure drop at the pump inlet can be reliably prevented. The configuration of the heat exchanger 2 shown in FIGS. 2 and 3 is an example. Any other configuration may be adopted as long as it can heat and cool the temperature of the liquid only by the illustration.
【0042】また、温度制御する対象機器も半導体製造
用真空チャンバに限るわけではなく、熱媒体用液体によ
って温度制御されるものであれば、加工装置などの他の
任意の機器を制御対象とするようにしてもい。Further, the device to be temperature-controlled is not limited to the vacuum chamber for semiconductor manufacturing, and any other device such as a processing device can be controlled as long as the temperature is controlled by the heat medium liquid. You can do it.
【0043】さらに、熱媒体用液体の圧力変動分を吸収
する圧力吸収手段も膨張タンクとベローズチューブの組
み合せに限らず、他の任意の構成を採用するようにして
もよい。Further, the pressure absorbing means for absorbing the pressure fluctuation of the heat medium liquid is not limited to the combination of the expansion tank and the bellows tube, but may employ another arbitrary configuration.
【0044】また、膨張タンク内の気体の圧力を所定範
囲内に収めるための弁も、チェック弁に限るわけではな
く、同等の機能を有するリリーフ弁などの他の弁で代用
するようにしてもよい。The valve for keeping the pressure of the gas in the expansion tank within a predetermined range is not limited to the check valve, but may be replaced by another valve such as a relief valve having the same function. Good.
【図1】この発明の第1実施例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】熱交換器の内部構成を示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing an internal configuration of the heat exchanger.
【図3】図2の熱交換器のA−A断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of the heat exchanger of FIG. 2;
【図4】この発明の第2実施例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図5】第2実施例に用いられる熱交換器本体ユニット
を示す正面図。FIG. 5 is a front view showing a heat exchanger main unit used in the second embodiment.
【図6】第2実施例に用いられるブースターユニットを
示す正面図。FIG. 6 is a front view showing a booster unit used in a second embodiment.
【図7】第2実施例で用いられる熱交換器本体ユニット
及びブースターユニットが結合された状態を示す側面
図。FIG. 7 is a side view showing a state where a heat exchanger body unit and a booster unit used in the second embodiment are connected.
1…真空チャンバ 2…熱媒体用液体 3…熱交換
器 4…ヒーティングランプ 5…冷却液 6…熱媒体
供給管 7、9…開閉弁 10,31…循環ポンプ 11…
圧力吸収手段 12,32…膨張タンク 13…気体室 14…孔 15,33…ベローズチューブ 16,17…チェッ
ク弁 21…内側容器 22…外側容器 24…内側フィ
ン 25…外側フィン 26…透明筒 30…ブースタ
ーユニット 40…熱交換器本体ユニットDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum chamber 2 ... Heat medium liquid 3 ... Heat exchanger 4 ... Heating lamp 5 ... Cooling liquid 6 ... Heat medium supply pipe 7, 9 ... On-off valve 10, 31 ... Circulation pump 11 ...
Pressure absorbing means 12, 32 ... Expansion tank 13 ... Gas chamber 14 ... Hole 15, 33 ... Bellows tube 16, 17 ... Check valve 21 ... Inner vessel 22 ... Outer vessel 24 ... Inner fin 25 ... Outer fin 26 ... Transparent cylinder 30 ... Booster unit 40: Heat exchanger main unit
Claims (6)
度制御系と、この被温度制御系から排出された熱媒体用
液体の温度を調整し温度調整した熱媒体用液体を前記被
温度制御系に供給する熱交換器と、前記被温度制御系と
熱交換器との間で前記熱媒体用液体を循環させる循環ポ
ンプと、前記被温度制御系、熱交換器及び循環ポンプ間
を連結して前記熱媒体用液体を循環させる熱媒体用配管
とを備えた熱交換システムにおいて、 前記熱媒体用液体の循環経路を外気に対し隔絶された閉
鎖系とすると共に、 前記熱媒体用液体の圧力変動を吸収する圧力吸収手段を
前記熱媒体の循環経路内に配設するようにしたことを特
徴とする熱交換システム。A temperature control system for controlling the temperature using the heat medium liquid; and a heat medium liquid whose temperature has been adjusted by adjusting the temperature of the heat medium liquid discharged from the temperature control system. A heat exchanger to be supplied to the temperature control system, a circulating pump for circulating the heat medium liquid between the temperature controlled system and the heat exchanger, and a circulating pump between the temperature controlled system, the heat exchanger and the circulating pump. A heat exchange system comprising: a heat medium pipe connected to circulate the heat medium liquid, wherein a circulation path of the heat medium liquid is a closed system isolated from outside air, and the heat medium liquid is A heat exchange system, wherein a pressure absorbing means for absorbing the pressure fluctuation is disposed in a circulation path of the heat medium.
込み側の直前に設けるようにした請求項1記載の熱交換
システム。2. The heat exchange system according to claim 1, wherein said pressure absorbing means is provided immediately before the suction side of said circulating pump.
貯蔵する密閉式の膨張タンクと、この膨張タンク内の気
体室に接続されるベローズチューブとを具える請求項1
または2記載の熱交換システム。3. The pressure absorbing means comprises a sealed expansion tank for storing the heat medium liquid, and a bellows tube connected to a gas chamber in the expansion tank.
Or the heat exchange system according to 2.
圧力以上になると気体室内の気体を逃がす第1の弁と、
前記膨張タンク内の気圧が所定の圧力以下になると気体
室内に気体を入れる第2の弁とを備えるようにした請求
項3記載の熱交換システム。4. A first valve for releasing gas in the gas chamber when the pressure in the gas chamber of the expansion tank becomes equal to or higher than a predetermined pressure;
4. The heat exchange system according to claim 3, further comprising a second valve for introducing gas into the gas chamber when the pressure in the expansion tank becomes equal to or lower than a predetermined pressure.
内に直列接続される第1および第2の循環ポンプを有
し、 前記圧力吸収手段は、前記熱媒体用液体を貯蔵する密閉
式の膨張タンクと、この膨張タンク内の気体室に接続さ
れるベローズチューブとを具え、 前記第1の循環ポンプおよび前記熱交換器を本体ユニッ
トとしてユニット化すると共に、 前記第2の循環ポンプ、前記膨張タンクおよびベローズ
チューブをブースターユニットとしてユニット化し、 前記熱媒体用配管を、前記被温度制御系から排出された
熱媒体用液体が、前記膨張タンク、第1の循環ポンプ、
熱交換器、第2の循環ポンプの順番に流れるように構成
し、 前記第1の循環ポンプの吸い込み側の直前に前記膨張タ
ンクを配設するようにしたことを特徴とする請求項1記
載の熱交換システム。5. The circulation pump has first and second circulation pumps connected in series in a circulation path of the heat medium, and the pressure absorbing means is a closed type that stores the heat medium liquid. And a bellows tube connected to a gas chamber in the expansion tank, wherein the first circulation pump and the heat exchanger are unitized as a main unit, and the second circulation pump, The expansion tank and the bellows tube are unitized as a booster unit, and the heating medium pipe is filled with the heating medium liquid discharged from the temperature controlled system, the expansion tank, a first circulation pump,
The heat exchanger and the second circulating pump are configured to flow in this order, and the expansion tank is disposed immediately before the suction side of the first circulating pump. Heat exchange system.
内に直列接続される第1および第2の循環ポンプを有
し、 前記圧力吸収手段は、前記熱媒体用液体を貯蔵する密閉
式の第1の膨張タンクと、この第1の膨張タンク内の気
体室に接続される第1のベローズチューブと、前記熱媒
体用液体を貯蔵する密閉式の第2の膨張タンクと、この
第2の膨張タンク内の気体室に接続される第2のベロー
ズチューブと、前記第1および第2の膨張タンクの気体
室間を連結する気体配管とを有し、 前記熱交換器、第1の循環ポンプ、前記第1の膨張タン
クおよび第1のベローズチューブとを本体ユニットとし
てユニット化するとともに、 前記第2の循環ポンプ、前記第2の膨張タンクおよび第
2のベローズチューブをブースターユニットとしてユニ
ット化し、 前記熱媒体用配管を、前記被温度制御系から排出された
熱媒体用液体が、前記第1及び第2の膨張タンク、第1
の循環ポンプ、熱交換器、第2の循環ポンプの順番に流
れるように構成し、 前記第1の循環ポンプの吸い込み側の直前に前記第1及
び第2の膨張タンクを配設するようにしたことを特徴と
する請求項1記載の熱交換システム。6. The circulation pump has first and second circulation pumps connected in series in a circulation path of the heating medium, and the pressure absorbing means is a closed type for storing the heating medium liquid. A first expansion tank, a first bellows tube connected to a gas chamber in the first expansion tank, a sealed second expansion tank for storing the heat medium liquid, and a second expansion tank. A second bellows tube connected to a gas chamber in the expansion tank, and a gas pipe connecting the gas chambers in the first and second expansion tanks, wherein the heat exchanger and the first circulation A pump, the first expansion tank and the first bellows tube are unitized as a main unit, and the second circulating pump, the second expansion tank and the second bellows tube are united as a booster unit. And, a pipe for the heat medium, the heat medium liquid discharged from the temperature control system, the first and second expansion tank, first
And the first and second expansion tanks are arranged immediately before the suction side of the first circulation pump. The heat exchange system according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18653397A JPH1130467A (en) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Heat exchange system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18653397A JPH1130467A (en) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Heat exchange system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1130467A true JPH1130467A (en) | 1999-02-02 |
Family
ID=16190165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18653397A Pending JPH1130467A (en) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Heat exchange system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1130467A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-07-11 JP JP18653397A patent/JPH1130467A/en active Pending
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