自复叠温控设备制造技术

本发明专利技术涉及温度控制技术领域，本发明专利技术提供一种自复叠温控设备，包括自复叠制冷系统和温控系统，自复叠制冷系统包括压缩机和多级自复叠换热回路，自复叠换热回路包括换热器的放热管路、气液分离器、节流部件和热交换器的吸热管路以及换热器的吸热管路，换热器的放热管路通过节流部件连接热交换器的吸热管路、本级换热器的吸热管路和下一级换热器的吸热管路中的至少一个；温控系统包括多级温控回路，温控回路与热交换器的吸热管路相换热，至少一级温控回路与多级自复叠换热回路的热交换器的吸热管路相换热。本发明专利技术提供的自复叠温控设备，通过自复叠制冷系统与温控系统配合，可简化换热回路的布局方式，还能满足多通道宽温区的控温需求。温需求。温需求。

【技术实现步骤摘要】
自复叠温控设备


[0001]本专利技术涉及温度控制
，尤其涉及一种自复叠温控设备。

技术介绍

[0002]在集成电路制造行业，集成电路工艺制程中，为满足工艺加工的要求，对半导体温控设备的温度范围及不同温度的通道数量均有新的需求。目前，低温要求基本在
‑
20～
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70℃范围内，
‑
40℃以上采用单级压缩制冷可以实现，到
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70℃可采用两级复叠的制冷方式，但对于更低的温度需求，目前还没有能够满足需求的设备。
[0003]其中，半导体工艺对不同温度的通道数量的要求随着需要控温的部位增多而变化，以及静电吸附托盘(Electro
‑
Static
‑
Chuck，简称ESC)需要快速变化温度时，需要多个通道内不同温度的冷却液，进行切换或者混合达到需求温度。目前均采用独立的通道设计，每个通道具有各自独立的制冷或加热系统，这样会导致设备系统较复杂，尺寸较大。
[0004]相关技术，当需要多个通道的冷却液时，配备多个独立通道，各个通道独立运行且具有各自的制冷系统，设备较复杂。存在这种问题的原因是，集成电路主工艺设备的制程需求提升，相关半导体专用温控设备难以满足对应需求的低温温控设备的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种自复叠温控设备，用以解决现有技术中设备复杂的缺陷，通过自复叠制冷系统与温控系统配合，可减少制冷系统的压缩机等部件的数量，简化换热回路的布局方式，还能满足控温需求。
[0006]本专利技术提供一种自复叠温控设备，包括：
[0007]自复叠制冷系统，包括压缩机和多级自复叠换热回路，所述自复叠换热回路包括换热器的放热管路、气液分离器、节流部件和热交换器的吸热管路以及换热器的吸热管路，所述自复叠换热回路的换热器的放热管路相连通，所述自复叠换热回路的换热器的吸热管路相连通，每个所述换热器的放热管路的出口端设置多个所述节流部件；所述气液分离器的入口连通本级所述换热器的放热管路，所述气液分离器的第二出口连通本级所述节流部件，所述气液分离器的第一出口连通下一级所述换热器的放热管路；所述换热器的放热管路通过所述节流部件连接所述热交换器的吸热管路、本级所述换热器的吸热管路和下一级所述换热器的吸热管路中的至少一个，其中，第一级自复叠换热回路到倒数第二级自复叠换热回路中的所述换热器的放热管路均通过多个所述节流部件连接对应数量的所述热交换器的吸热管路；
[0008]温控系统，包括多级温控回路，所述温控回路与所述热交换器的吸热管路相换热，至少一级所述温控回路与多级所述自复叠换热回路的热交换器的吸热管路相换热。
[0009]根据本专利技术提供的一种自复叠温控设备，所述气液分离器用于分离制冷剂，所述第二出口分离出的制冷剂的沸点逐级降低。
[0010]根据本专利技术提供的一种自复叠温控设备，所述自复叠换热回路包括第一级自复叠
换热回路和第二级自复叠换热回路，所述第一级自复叠换热回路包括第一换热器、第一气液分离器、第六节流部件、第七节流部件、第八节流部件、第九节流部件、第四热交换器的吸热管路和第五热交换器的吸热管路；
[0011]第一换热器的放热管路与所述第一气液分离器的入口连通；
[0012]所述第一气液分离器的第二出口、所述第九节流部件和所述第一换热器的吸热管路连通；
[0013]所述第一气液分离器的第二出口、所述第八节流部件、所述第五热交换器的吸热管路和所述第一换热器的吸热管路连通，所述第五热交换器的吸热管路与第一级温控回路换热；
[0014]所述第一气液分离器的第二出口、所述第七节流部件、所述第四热交换器的吸热管路和所述第一换热器的吸热回路连通，第四热交换器的吸热管路与第二级温控回路换热；
[0015]所述第一气液分离器的第二出口、所述第六节流部件与所述第二级自复叠换热回路连通。
[0016]根据本专利技术提供的一种自复叠温控设备，所述第二级自复叠换热回路包括第二换热器、第二气液分离器、第三节流部件、第四节流部件、第五节流部件、第三热交换器的吸热管路和第二热交换器的吸热管路；
[0017]所述第一气液分离器的第一出口、所述第二换热器的放热管路与所述第二气液分离器的入口连通；
[0018]所述第二气液分离器的第二出口、所述第五节流部件与所述第三热交换器的吸热管路和所述第二换热器的吸热管路连通；
[0019]所述第二气液分离器的第二出口、所述第四节流部件、所述第二热交换器的吸热管路和所述第二换热器的吸热管路连通；
[0020]还包括第三级自复叠换热回路，所述第二气液分离器的第二出口、所述第三节流部件与第三级自复叠换热回路连通。
[0021]根据本专利技术提供的一种自复叠温控设备，所述第三级自复叠换热回路包括第三级换热器、第一节流部件、第二节流部件和第一热交换器的吸热管路；
[0022]所述第三级换热器的放热管路、所述第二节流部件、所述第一热交换器的吸热管路和所述第三级换热器的吸热管路连通；
[0023]所述第三级换热器的放热管路、所述第一节流部件和所述第三级换热器的吸热管路连通。
[0024]根据本专利技术提供的一种自复叠温控设备，所述第三级换热器包括第三换热器和第四换热器，所述第三换热器的放热管路与所述第四换热器的放热管路连通，所述第三节流部件与所述第三换热器的吸热管路连通，所述第四换热器的放热管路与第一热交换器的吸热管路之间设置所述第二节流部件，所述第四换热器的吸热管路与所述第四换热器的放热管路之间设置所述第一节流部件；所述第四换热器的放热管路、所述第二节流部件、第一热交换器的吸热管路与所述第三换热器的吸热管路连通。
[0025]根据本专利技术提供的一种自复叠温控设备，所述温控回路包括第三级温控回路，所述第三级温控回路包括相连通的第一热交换器的放热管路和所述第二热交换器的放热管
路。
[0026]根据本专利技术提供的一种自复叠温控设备，所述温控回路包括第二级温控回路，所述第二级温控回路包括相连通的所述第三热交换器的放热管路和所述第四热交换器的放热管路。
[0027]根据本专利技术提供的一种自复叠温控设备，所述第六节流部件与所述第二换热器的吸热管路连通。
[0028]本专利技术还提供一种自复叠温控设备，最后一级自复叠换热回路包括两个换热器，两个换热器分别为最后一个换热器和倒数第二个换热器，最后一个换热器的放热管路连接两个节流部件；其中一个节流部件连接最后一个热交换器的吸热管路，最后一个热交换器的吸热管路连接倒数第二个换热器的吸热管路；另一个节流部件连接最后一个换热器的吸热管路。
[0029]本专利技术提供的自复叠温控设备，包括自复叠制冷系统和温控系统，自复叠制冷系统为温控系统提供冷量，自复叠温控系统通过一个压缩机为多级自复叠换热回路提供制冷剂，简化自复叠温控系统的结构，减小设备尺寸；每级自复叠换热回路均设置多个节流部件，也就是每级自复叠换热回路可为多处供给冷量。温控回路可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自复叠温控设备，其特征在于，包括：自复叠制冷系统，包括压缩机和多级自复叠换热回路，所述自复叠换热回路包括换热器的放热管路、气液分离器、节流部件、热交换器的吸热管路以及换热器的吸热管路，所述自复叠换热回路的换热器的放热管路相连通，所述自复叠换热回路的换热器的吸热管路相连通，每个所述换热器的放热管路的出口端设置多个所述节流部件；所述气液分离器的入口连通本级所述换热器的放热管路，所述气液分离器的第二出口连通本级所述节流部件，所述气液分离器的第一出口连通下一级所述换热器的放热管路；所述换热器的放热管路通过所述节流部件连接所述热交换器的吸热管路、本级所述换热器的吸热管路和下一级所述换热器的吸热管路中的至少一个，其中，第一级自复叠换热回路到倒数第二级自复叠换热回路中的所述换热器的放热管路均通过多个所述节流部件连接对应数量的所述热交换器的吸热管路；温控系统，包括多级温控回路，所述温控回路与所述热交换器的吸热管路相换热，至少一级所述温控回路与多级所述自复叠换热回路的热交换器的吸热管路相换热。2.根据权利要求1所述的自复叠温控设备，其特征在于，所述气液分离器用于分离制冷剂，所述第二出口分离出的制冷剂的沸点逐级降低。3.根据权利要求1所述的自复叠温控设备，其特征在于，所述自复叠换热回路包括第一级自复叠换热回路和第二级自复叠换热回路，所述第一级自复叠换热回路包括第一换热器、第一气液分离器、第六节流部件、第七节流部件、第八节流部件、第九节流部件、第四热交换器的吸热管路和第五热交换器的吸热管路；第一换热器的放热管路与所述第一气液分离器的入口连通；所述第一气液分离器的第二出口、所述第九节流部件和所述第一换热器的吸热管路连通；所述第一气液分离器的第二出口、所述第八节流部件、所述第五热交换器的吸热管路和所述第一换热器的吸热管路连通，所述第五热交换器的吸热管路与第一级温控回路换热；所述第一气液分离器的第二出口、所述第七节流部件、所述第四热交换器的吸热管路和所述第一换热器的吸热回路连通，第四热交换器的吸热管路与第二级温控回路换热；所述第一气液分离器的第二出口、所述第六节流部件与所述第二级自复叠换热回路连通。4.根据权利要求3所述的自复叠温控设备，其特征在于，所述第二级自复叠换热回路包括第二换热器、第二气液分离器、第三节流部件、第四节流部件、第五节流部件、第三热交换器的吸热管路和第二热交...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮守祯，曹小康，何茂栋，董春辉，胡文达，刘紫阳，靳李富，
申请(专利权)人：北京京仪自动化装备技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：