潔凈室的冷卻系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種潔凈室的冷卻系統，包括冷卻塔、若干組制冷機，還包括若干組熱交換器，所述熱交換器與所述冷卻塔通過管道連通，所述熱交換器與所述冷卻塔通過管道連通，所述熱交換器與所述潔凈室通過管道連通，其中所述熱交換器與所述潔凈室之間還設有第二水泵。本實用新型專利技術在現有技術中設置制冷機的基礎上，增加熱交換器對所述潔凈室進行冷卻。當冷卻塔出水溫度較低時，停止制冷機工作，采用熱交換器對潔凈室進行冷卻，從而節約了能源、降低成本，同時在所述制冷機停止工作時對制冷機進行維護，降低了冷卻系統的故障發生率。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種半導體設備，尤其涉及一種潔凈室的冷卻系統。
技術介紹
在半導體代工廠中，潔凈室為整條生產線提供恒溫潔凈的環境，是硅芯片賴以生 產加工的最基本條件。所述潔凈室是指將一定空間范圍內空氣中的微粒子、有害空氣、細 菌等污染物排除，并將室內的溫度、潔凈度、室內壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動及照 明、靜電控制在某一需求范圍內，而所給予特別設計的房間。不論外在空氣條件如何變化， 潔凈室的室內均能維持原先所設定要求的潔凈度、溫濕度及壓力等性能的特性。潔凈室最 主要的作用在于控制產品(如硅芯片等)所接觸大氣的潔凈度以及溫度、濕度，使產品能在 一個良好的環境空間中生產、制造。潔凈室系統的運行狀態對硅芯片品質和良率的影響舉 足輕重。隨著集成電路尺寸不斷縮小，對潔凈室的環境要求越來越嚴格，對潔凈室溫度、濕 度的要求也越來越高。在實際生產制造過程，在潔凈室中運行各種大型設備時產生較高的熱量，然而通 常潔凈室所需要的溫、濕度條件為20 溫度與40 50%濕度。故需要冷卻系統對潔 凈室進行降溫、冷卻。圖1為現有技術中潔凈室的冷卻系統的結構示意圖，如圖1所示，所述冷卻系統包 括冷卻塔205，、若干組制冷機201，，所述冷卻塔205，與所述制冷機201，通過管道連通，所 述制冷機201，與所述潔凈室100，通過管道連通，其中所述制冷機201，的出水口與所述潔 凈室100’的進水口連通，所述制冷機201’的進水口與所述潔凈室100’的出水口之間設有 第一水泵203，。在第一水泵203，的推動下，所述潔凈室100，中的水流入制冷機201，進行 冷卻，冷卻后水回流至潔凈室100’，從而降低潔凈室100’的環境溫度；同時冷卻塔205’提 供自來水流入制冷機，與制冷機201’內部的水相遇，從而進一步加快制冷機201’內部水降ilm ο為保證潔凈室溫度、濕度，控制晶圓良好的生產環境，由于半導體生產中設備成本 非常高，故半導體加工都要常年M小時不停運轉的，因此為除機臺及其他設備運行產生的 熱量，冷卻系統也是M小時不停工作的。為使潔靜室達到環境條件的要求，冷卻系統的功 率都非常大，每臺制冷機的功率通常為1000千瓦時，多臺同時運轉，并且長時間不間斷運 轉消耗了大量的能源，冷卻系統耗能約占了半導體生產廠全部耗能的40%，占生產成本相 當大的比重。并且現有技術中冷卻系統中使用的制冷液對環境有破壞作用，隨著制冷液泄 露或蒸發到大氣中，對環境造成巨大的破壞；同時由于冷卻系統常年不停止運轉，無法對冷 卻系統進行常規維護和保養，降低了冷卻系統的壽命，增加了設備的故障風險，進一步提高 維護的成本。因此如何降低運轉成本、節約能源成為半導體加工廠十分重視的課題。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是，提供一種能夠節約能源、降低成本、降低設備故障的潔凈室的冷卻系統。為解決上述問題，本技術提供一種潔凈室的冷卻系統，包括冷卻塔、若干組制 冷機，所述冷卻塔與所述制冷機通過管道連通，所述制冷機與所述潔凈室通過管道連通，其 中所述制冷機與所述潔凈室之間還設有第一水泵，所述冷卻系統還包括若干組熱交換器， 所述熱交換器與所述冷卻塔通過管道連通，所述熱交換器與所述潔凈室通過管道連通，其 中所述熱交換器與所述潔凈室之間還設有第二水泵。較佳的，所述熱交換器的材質為不銹鋼。較佳的，所述熱交換器的換熱面積為250m2 270m2。較佳的，所述熱交換器的流量為M0m3/h 300m3/h。進一步的，所述制冷機的出水口與所述潔凈室的進水口連通，所述制冷機的進水 口與所述潔凈室的出水口之間設有所述第一水泵。進一步的，所述熱交換器的出水口與所述潔凈室的進水口相連，所述熱交換器的 進水口與所述潔凈室的出水口之間設有所述第二水泵。較佳的，所述冷卻塔與所述制冷機之間還設置有第一水泵變頻器。較佳的，所述冷卻塔與所述熱交換器之間還設置有第二水泵變頻器。較佳的，所述管道的材質為碳鋼。綜上所述，本技術在現有技術中制冷機進行冷卻的基礎上，增加熱交換器對 所述潔凈室進行冷卻。當所述冷卻塔出水溫度較低時，停止制冷機工作，采用所述熱交換器 對所述潔凈室進行冷卻，從而節約了能源、降低成本，同時在所述制冷機停止工作時對所述 制冷機進行維護，降低了熱交換器的故障發生率。附圖說明圖1為現有技術中潔凈室的冷卻系統的結構示意圖。圖2為本技術中潔凈室的冷卻系統一實施例的結構示意圖。具體實施方式為使本技術的內容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本技術的內 容作進一步說明。當然本技術并不局限于該具體實施例，本領域內的技術人員所熟知 的一般替換也涵蓋在本技術的保護范圍內。其次，本技術利用示意圖進行了詳細的表述，在詳述本技術實例時，為了 便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應以此作為對本技術的限定。本技術的核心思想是在現有技術中采用制冷機進行冷卻的基礎上，增加熱 交換器對所述潔凈室進行冷卻。在所述冷卻塔出水溫度較低時，停止制冷機工作，采用熱交 換器對所述潔凈室進行冷卻，從而達到了節約了能源、降低成本的目的。為解決上述問題，本技術提供一種潔凈室的冷卻系統，包括冷卻塔205、若干 組制冷機201，所述冷卻塔205與所述制冷機201通過管道連通，所述制冷機201與所述潔 凈室100通過管道連通，其中所述制冷機201與所述潔凈室100之間還設有第一水泵203， 所述冷卻系統還包括若干組熱交換器207，所述熱交換器207與所述冷卻塔205通過管道連 通，所述熱交換器207與所述潔凈室100通過管道連通，其中所述熱交換器207與所述潔凈4室100之間還設有第二水泵209。熱交換器是采用固體間隔壁(傳熱面)將不同溫度的流體隔開，兩種流體在流動 過程中進行熱交換，從而使溫度較高的流體降溫。所述潔凈室100流出的溫度較高的水與 冷卻塔205流出的溫度較低的水流入所述熱交換器207，在所述冷熱交換器207中完成熱交 換，潔凈室100流出的溫度較高的水經過降溫后，流回到所述潔凈室100中，進而維持潔凈 室100的內部溫度。進一步的，所述制冷機201的出水口與所述潔凈室100的進水口連通，所述制冷機 201的進水口與所述潔凈室100的出水口之間設有第一水泵203。在所述第一水泵203的 推動下，所述潔凈室100中溫度較高的水從出水口經過第一水泵203流入制冷機201，在制 冷機201中完成降溫后流回至潔凈室100。進一步的，所述熱交換器207的出水口與所述潔凈室100的進水口相連，熱交換器 207的進水口與所述潔凈室100的出水口之間設有第二水泵209。在所述第二水泵209的 推動下，所述潔凈室100中溫度較高的水從出水口經過第二水泵209流入熱交換器207，與 流入到熱交換器207中的所述冷卻塔205的溫度較低的水進行熱交換，降溫后流回至潔凈 室 100。進一步的，所述熱交換器207的材質為不銹鋼。采用不銹鋼材料不易老化生銹，進 而提高所述熱交換器207的使用壽命。進一步的，所述熱交換器207的換熱面積為250m2 270m2，所述熱交換器207的 體積流量為M0m3/h 300m3/h。采用本實施例中的尺寸是基于原制冷機的制冷能力，所選 尺寸和流量保證器換熱能力和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種潔凈室的冷卻系統，包括冷卻塔、若干組制冷機，所述冷卻塔與所述制冷機通過管道連通，所述制冷機與所述潔凈室通過管道連通，其中所述制冷機與所述潔凈室之間還設有第一水泵，其特征在于，還包括若干組熱交換器，所述熱交換器與所述冷卻塔通過管道連通，所述熱交換器與所述潔凈室通過管道連通，其中所述熱交換器與所述潔凈室之間還設有第二水泵。

【技術特征摘要】
1.一種潔凈室的冷卻系統，包括冷卻塔、若干組制冷機，所述冷卻塔與所述制冷機通過 管道連通，所述制冷機與所述潔凈室通過管道連通，其中所述制冷機與所述潔凈室之間還 設有第一水泵，其特征在于，還包括若干組熱交換器，所述熱交換器與所述冷卻塔通過管道 連通，所述熱交換器與所述潔凈室通過管道連通，其中所述熱交換器與所述潔凈室之間還 設有第二水泵。2.如權利要求1所述的冷卻系統，其特征在于，所述熱交換器的材質為不銹鋼。3.如權利要求1所述的冷卻系統，其特征在于，所述熱交換器的換熱面積為250m2 270m2。4.如權利要求1所述的冷卻系統，其特征在于，所述熱交換器的流量為240m3/h ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊瑞成，
申請(專利權)人：中芯國際集成電路制造上海有限公司，
類型：實用新型
國別省市：31