[發明專利]多通道恒溫裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202011616019.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112856852A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 馮濤;宋朝陽;何文明;胡文達;劉紫陽;曹小康;芮守禎;董春輝;何茂棟
• 申請（專利權）人: 北京京儀自動化裝備技術有限公司
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02;F25B41/40;F25B39/00;F25B49/02;F25D17/02;F25D29/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 呂偉盼

本發明提供一種多通道恒溫裝置及其控制方法，涉及半導體制冷技術領域。多通道恒溫裝置包括壓縮制冷單元、循環液單元和載冷劑單元，循環液單元包括多個循環液通道，壓縮制冷單元包括蒸發器，載冷劑單元包括載冷劑水箱及換熱器，每一循環液通道包括循環液水箱及三通閥，載冷劑水箱的出口通過分支管路同時與多個換熱器的載冷劑入口連通，多個換熱器的載冷劑出口均經過蒸發器的載冷劑管路與載冷劑水箱的進口相連，每一換熱器的循環液出口與循環液水箱相連通以冷卻負載，其中，三通閥的入水口用于流入流過負載后的循環液，三通閥的第一出水口與換熱器的循環液入口相連，三通閥的第二出水口與循環液水箱相連，提高各循環液通道的控溫精度且能耗小。

技術領域

本發明涉及半導體制冷技術領域，尤其涉及一種多通道恒溫裝置及其控制方法。

背景技術

在半導體生產過程中常用溫控設備作為刻蝕、物理氣相沉積、化學氣相沉積等加工工藝的輔助制造設備。在這些工藝過程中，需要提供高精度、穩定的循環液入口溫度。

若使用單一的制冷單元控制多個獨立目標溫度的媒體或物體，因每個通道的運行溫度區間可能不同，現在多是設置多路完全獨立的壓縮機系統或者通過一路壓縮機和多路膨脹閥共同配合以實現多個獨立溫度的控制。但，采用多路完全獨立的壓縮機系統需要多個壓縮機，能耗高；一個壓縮機連接多路膨脹閥，調節膨脹閥時會影響其他各路膨脹閥的流量，控溫精度低，容易出現運行不穩或失控。

發明內容

本發明提供一種多通道恒溫裝置及其控制方法，用以解決現有技術中多個獨立溫度控制時容易出現運行不穩或失控進而導致控溫精度低的缺陷。

本發明提供一種多通道恒溫裝置，包括壓縮制冷單元及循環液單元，還包括載冷劑單元，所述循環液單元包括多個循環液通道，

所述壓縮制冷單元包括蒸發器，所述載冷劑單元包括載冷劑水箱及換熱器，每一所述循環液通道包括循環液水箱及三通閥，

所述載冷劑水箱的出口通過分支管路同時與多個所述換熱器的載冷劑入口連通，多個所述換熱器的載冷劑出口均經過所述蒸發器的載冷劑管路與所述載冷劑水箱的進口相連，每一所述換熱器的循環液出口與所述循環液水箱相連通以冷卻負載，

其中，所述三通閥的入水口用于流入流過負載后的循環液，所述三通閥的第一出水口與所述換熱器的循環液入口相連，所述三通閥的第二出水口與所述循環液水箱相連。

根據本發明提供的一種多通道恒溫裝置，所述載冷劑水箱的進口設有第一溫度傳感器。

根據本發明提供的一種多通道恒溫裝置，每一所述循環液通道還包括加熱器，所述加熱器用于加熱所述循環液水箱內的循環液溫度。

根據本發明提供的一種多通道恒溫裝置，每一所述循環液水箱的出水口安裝有第二溫度傳感器。

根據本發明提供的一種多通道恒溫裝置，每一所述循環液水箱的進口安裝有第三溫度傳感器，每一所述三通閥的入口設有第四溫度傳感器。

根據本發明提供的一種多通道恒溫裝置，每一所述循環液水箱的出口安裝有循環液水泵。

根據本發明提供的一種多通道恒溫裝置，所述載冷劑水箱的出口安裝有載冷劑水泵。

本發明還提供一種多通道恒溫裝置控制方法，所述多通道恒溫裝置為如上所述的多通道恒溫裝置，所述載冷劑單元通過分支管路為每一所述循環液單元提供定量的載冷劑，多個所述循環液通道相互獨立并分別通過所述三通閥調節對應的循環液通道的目標溫度，其中，所述載冷劑單元的目標溫度S0小于多個所述循環液通道中目標溫度的最小值Smin。

根據本發明提供的多通道恒溫裝置控制方法，根據所述循環液水箱的入口溫度控制所述三通閥的開度，根據所述循環液水箱的出口溫度控制所述加熱器的開度。