TWM445161U - 溫度調節裝置 - Google Patents

Description

溫度調節裝置

本創作係關於一種溫度調節裝置，特別是關於一種用於調節工作機台之溫度的溫度調節裝置。

在工業製程中，環境溫度的改變或是工作機具操作所產生的熱能往往會影響到工作機台的溫度。而工作機台的溫度改變進一步可能會造成工作機台因熱脹冷縮而產生熱形變，而使受加工物偏離原本欲加工位置，或者是連帶使受加工物也產生熱形變的現象。然而，這些現象都會影響到加工精密度。尤其對於半導體製程而言，不論是薄膜沈積、蝕刻、黃光、擴散或熱處理等製程，為求製造元件的精密度以及穩定的製造良率，更必須精確地保持工作機台的溫度。

因此，通常使用一溫度調節裝置以將工作機台的溫度保持在一定的範圍之內，而使製程能夠穩定地進行以維持良好的加工品質。習知的溫度調節裝置是利用一冷卻液體供應機構(例如，冰水機)供應冷卻液體，冷卻液體流經工作機台時，可經由熱交換作用將工作機台之熱量帶走，以降低工作機台的溫度。然而，在習知的溫度調節裝置中，冷卻液體並無法保持一定的溫度，使得工作機台的溫度無法受到精確地調節。

緣此，本創作之目的即是提供一種溫度調節裝置，以解決習知技術之問題，以精確地調節工作機台的 溫度。

本創作為解決習知技術之問題所採用之技術手段為一種溫度調節裝置，用於調節一工作機台之溫度，溫度調節裝置包含一溫控機構、一熱交換機構、一冷卻劑供應機構、一工作流體流路、及一冷卻劑流路。其中，工作流體流路供一工作流體流通於其中，工作流體流路通過工作機台、溫控機構、及熱交換機構。冷卻劑流路連通於冷卻劑供應機構而供冷卻劑供應機構所供應的一冷卻劑流通於其中，且冷卻劑流路通過熱交換機構及溫控機構，而使冷卻劑依序流過熱交換機構及溫控機構。

在本創作的一實施例中，冷卻劑流路包括有一第一管路及一第二管路，第一管路之入口連接於熱交換機構而出口連接於溫控機構，第二管路之入口連接於溫控機構而出口連接於熱交換機構，而使冷卻劑依序流過熱交換機構、第一管路、溫控機構、及第二管路，而再流過熱交換機構。

在本創作的一實施例中，冷卻劑流路更包括一分流管路，連通於第一管路與第二管路之間。

在本創作的一實施例中，冷卻劑流路包括有一第一管路及一第二管路，第一管路之入口連接於熱交換機構而出口連接於溫控機構，第二管路之入口連接於溫控機構而出口連接於冷卻劑供應機構，而使冷卻劑依序流過熱交換機構、第一管路、溫控機構、及第二管路，而流至冷卻劑供應機構。

在本創作的一實施例中，冷卻劑流路更包括一分流管路，連通於第一管路與第二管路之間。

在本創作的一實施例中，更包括一調節閥，設置於冷卻劑流路。

在本創作的一實施例中，溫控機構電連接於調節閥以控制調節閥之開啟及關閉。

在本創作的一實施例中，調節閥為一電磁式控制閥。

在本創作的一實施例中，工作流體流路與冷卻劑流路於熱交換機構中相互熱接觸。

在本創作的一實施例中，工作流體流路為一封閉的循環迴路。

經由本創作所採用之技術手段，流經工作機台的工作流體之溫度為受到溫控機構良好地偵測與調控。並且工作流體與冷卻劑熱接觸而降溫，相較於習知的溫度調節裝置，工作流體的溫度更為穩定。此外，藉由溫控機構的調控，冷卻劑供應機構只要在必要時再供應冷卻劑即可，而不需不斷地使壓縮機運轉。所以本創作之溫度調節裝置可以有效且精確地使工作流體的溫度為工作機台所要求的溫度，並可節省能源。

本創作所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。

參閱第1圖所示，其係顯示本創作之第一實施例之溫度調節裝置之方塊圖。本創作之第一實施例之溫度調節裝置100用於調節一工作機台W之溫度，溫度調節裝置100包含一溫控機構1、一熱交換機構2、一冷卻劑供應機構3、一工作流體流路4、及一冷卻劑流路 5。

工作流體流路4供一工作流體F流通於其中，其設置通過工作機台W、溫控機構1、及熱交換機構2。

冷卻劑流路5連通於冷卻劑供應機構3且通過溫控機構1及熱交換機構2，使冷卻劑供應機構3所供應的冷卻劑C於溫控機構1、熱交換機構2、冷卻劑供應機構3與之間流通。

溫控機構1為一種用來使流經溫控機構1之流體的溫度保持於一溫度範圍的裝置。具體而言，溫控機構1可具有加熱器及降溫器，以加熱或降溫流體。在溫控機構1之中，工作流體F的溫度可受溫控機構1調控。並且，冷卻劑C的溫度也可受溫控機構1調控。

熱交換機構2在本實施例中係設置為使不同管路在熱交換機構2中相互熱接觸，以依據熱平衡原理使管路之熱量互相傳遞交換。舉例而言，熱交換機構2可為一殼管式熱交換器(shell-and-tube exchanger)、一板式熱交換器(plate heat exchanger)、或其他類似物。在熱交換機構2之中，工作流體流路4與冷卻劑流路5係相互熱接觸。藉此，工作流體F與冷卻劑C會於熱交換機構2之中進行熱交換。

冷卻劑供應機構3為供應冷卻劑的機構。冷卻劑可為冰水、冷凍劑(coolant)、或其他類似物。在本實施例中，冷卻劑供應機構3為一冰水機，其所供應的冷卻劑C為冰水。

在本實施例中，冷卻劑流路5包括有一第一管路51及一第二管路52。第一管路51之入口511連接於熱交換機構2而出口512連接於溫控機構1。第二管路52之入口521連接於溫控機構1而出口522連接於熱交換 機構2。而使冷卻劑C依序流過熱交換機構2、第一管路51、溫控機構1、及第二管路52，而再流過熱交換機構2。

在本實施例中，工作流體流路4上設置有一溫度偵測器6以偵測工作流體F的溫度，並傳回一溫度訊號T給溫控機構1。溫控機構1係根據溫度訊號T而藉由其中的加熱器與降溫器調整冷卻劑C之溫度。例如，當溫度訊號T表示工作流體F的溫度過低時，溫控機構1會對通過其中的冷卻劑流路5中的冷卻劑C進行加熱，以增加冷卻劑C的溫度，進而利用熱交換作用增加工作流體F的溫度。或者，當溫度訊號T表示工作流體F的溫度過高時，溫控機構1會對通過其中的冷卻劑流路5中的冷卻劑C進行降溫，進而利用熱交換作用降低工作流體F的溫度。

在本實施例中，工作流體流路1為一封閉的循環迴路。例如，工作流體流路1可設置為使工作流體F為循環地通過工作機台W、溫控機構1、及熱交換機構2。在本實施例中。工作流體F的流動順序為由工作機台W至溫控機構1，再由溫控機構1至熱交換機構2，然後回到工作機台W。然而，本創作不限於此，工作流體流路1也可設置為使工作流體F的流動順序為由工作機台W至熱交換機構2，再由熱交換機構2至溫控機構1，然後回到工作機台W。

藉此，通過工作機台W的工作流體F為持續地受到溫控機構1調控以及持續地於熱交換機構2中與冷卻劑C進行熱交換，以使工作機台W維持所期望的工作溫度。

參閱第2圖所示，其係顯示本創作之第二實施例 之溫度調節裝置之方塊圖。本實施例之溫度調節裝置100a之基本結構與第一實施例之溫度調節裝置100大致相同，故對於這些部分將不再贅述，而相同的元件以相同符號表示，其差別在於：冷卻劑流路5a更包括一分流管路53，連通於第一管路51與第二管路52之間。並且，第一管路51上設置有一調節閥71，而第二管路52上設置有一調節閥72。在本實施例中，調節閥71、72為電磁式控制閥。溫控機構1電連接於調節閥71、72以配合溫控機構1內之壓縮機(圖未示)之作動控制調節閥71、72之開啟及關閉。例如，當溫控機構1之壓縮機作動時，調節閥71的開啟程度較大而調節閥72的開啟程度較小，而使較多的冷卻劑C經由第一管路51進入溫控機構1內之壓縮機中。反之，當溫控機構1之壓縮機非作動時，調節閥71的開啟程度較小而調節閥72的開啟程度較大。

參閱第3圖所示，其係顯示本創作之第三實施例之溫度調節裝置之方塊圖。本實施例之溫度調節裝置100b之基本結構與第一實施例之溫度調節裝置100大致相同，故對於這些部分將不再贅述，而相同的元件以相同符號表示，其差別在於：冷卻劑流路5b之第二管路52b之入口521連接於溫控機構1而出口522b連接於冷卻劑供應機構3，而使冷卻劑C依序流過熱交換機構2、第一管路51、溫控機構1、及第二管路52，而流至冷卻劑供應機構3，然後再循環流至熱交換機構2。

參閱第4圖所示，其係顯示本創作之第四實施例之溫度調節裝置之方塊圖。本實施例之溫度調節裝置100c之基本結構與第三實施例之溫度調節裝置100b大致相同，故對於這些部分將不再贅述，而相同的元件以 相同符號表示，其差別在於：冷卻劑流路5c更包括一分流管路53c，連通於第一管路51與第二管路52c之間。並且，第一管路51上設置有一調節閥71c，而第二管路52c上設置有一調節閥72c，以配合溫控機構1內之壓縮機之作動控制調節閥71c、72c之開啟及關閉。

此外，冷卻劑流路5c上更具有一調節閥73，設置在冷卻劑供應機構3與熱交換機構2之間。調節閥73係為電連接於溫度偵測器6的一電磁式控制閥，而使調節閥73之開啟程度及關閉程度為根據流通工作流體流路4中的工作流體F之溫度。例如，當工作流體F溫度較高時，調節閥73之開啟程度較大，以使較多的冷卻劑C進入熱交換機構2而與工作流體F熱交換以達到降溫效果。

由以上之實施例可知，本創作所提供之溫度調節裝置確具產業上之利用價值，故本創作業已符合於專利之要件。惟以上之敘述僅為本創作之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本創作之創作精神及以下所界定之專利範圍中。

100、100a、100b、100c‧‧‧溫度調節裝置

1‧‧‧溫控機構

2‧‧‧熱交換機構

3‧‧‧冷卻劑供應機構

4‧‧‧工作流體流路

5、5a、5b、5c‧‧‧冷卻劑流路

51‧‧‧第一管路

511‧‧‧入口

512‧‧‧出口

52、52b、52c‧‧‧第二管路

521‧‧‧入口

522、522b‧‧‧出口

53、53c‧‧‧分流管路

6‧‧‧溫度偵測器

71、72、71c、72c、73‧‧‧調節閥

C‧‧‧冷卻劑

F‧‧‧工作流體

T‧‧‧溫度訊號

W‧‧‧工作機台

第1圖係顯示本創作之第一實施例之溫度調節裝置之方塊圖。

第2圖係顯示本創作之第二實施例之溫度調節裝置之方塊圖。

第3圖係顯示本創作之第三實施例之溫度調節裝置之方塊圖。

第4圖係顯示本創作之第四實施例之溫度調節裝置之 方塊圖。

100‧‧‧溫度調節裝置

1‧‧‧溫控機構

2‧‧‧熱交換機構

3‧‧‧冷卻劑供應機構

4‧‧‧工作流體流路

5‧‧‧冷卻劑流路

51‧‧‧第一管路

511‧‧‧入口

512‧‧‧出口

52‧‧‧第二管路

521‧‧‧入口

522‧‧‧出口

6‧‧‧溫度偵測器

C‧‧‧冷卻劑

F‧‧‧工作流體

T‧‧‧溫度訊號

W‧‧‧工作機台

Claims (10)

1. 一種溫度調節裝置，用於調節一工作機台之溫度，該溫度調節裝置包含：一溫控機構；一熱交換機構；一工作流體流路，供一工作流體流通於其中，該工作流體流路通過該工作機台、該溫控機構、及該熱交換機構；一冷卻劑供應機構；以及一冷卻劑流路，連通於該冷卻劑供應機構而供該冷卻劑供應機構所供應的一冷卻劑流通於其中，且該冷卻劑流路通過該熱交換機構及該溫控機構，而使該冷卻劑依序流過該熱交換機構及該溫控機構。
2. 如申請專利範圍第1項所述之溫度調節裝置，其中該冷卻劑流路包括有一第一管路及一第二管路，該第一管路之入口連接於該熱交換機構而出口連接於該溫控機構，該第二管路之入口連接於該溫控機構而出口連接於該熱交換機構，而使該冷卻劑依序流過該熱交換機構、該第一管路、該溫控機構、及該第二管路，而再流過該熱交換機構。
3. 如申請專利範圍第2項所述之溫度調節裝置，其中該冷卻劑流路更包括一分流管路，連通於該第一管路與該第二管路之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之溫度調節裝置，其中該冷卻劑流路包括有一第一管路及一第二管路，該第一管路之入口連接於該熱交換機構而出口連接於該溫控機構，該第二管路之入口連接於該溫控機構而出口連接於 該冷卻劑供應機構，而使該冷卻劑依序流過該熱交換機構、該第一管路、該溫控機構、及該第二管路，而流至該冷卻劑供應機構。
5. 如申請專利範圍第4項所述之溫度調節裝置，其中該冷卻劑流路更包括一分流管路，連通於該第一管路與該第二管路之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之溫度調節裝置，更包括一調節閥，設置於該冷卻劑流路。
7. 如申請專利範圍第6項所述之溫度調節裝置，其中該溫控機構電連接於該調節閥以控制該調節閥之開啟及關閉。
8. 如申請專利範圍第6項所述之溫度調節裝置，其中該調節閥係為一電磁式控制閥。
9. 如申請專利範圍第1項所述之溫度調節裝置，其中該工作流體流路與該冷卻劑流路係於熱交換機構中相互熱接觸。
10. 如申請專利範圍第1項所述之溫度調節裝置，其中該工作流體流路係為一封閉的循環迴路。