[实用新型]一种用于芯片工厂的节能型冷却系统

说明书

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。

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℃；