专利名称：冷却水的热量回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热量回收装置，尤其涉及一种冷却水的热量回收装置。
背景技术：
现有半导体工厂内中有很多生产线上的加工设备需要散热，通常使用制冷机制造 的冷冻水(大约5摄氏度左右，以下单位同)来散热。而制冷机在制冷的过程中会产生很 多的废热，这些废热通过一路冷却水带走。请参阅图1，冷却塔2中的冷却水(大约18度左 右)经第一传输泵3压入制冷机1的冷却水入口，吸收该制冷机1在制冷过程中产生的废 热后温度升高，该升温了的冷却水(大约23度)从制冷机1的冷却水出口流出，然后流回 冷却塔2。所述冷却塔2的作用是将携带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传 输给空气并散入大气。现行的方法没有将制冷机的废热有效利用起来。与此同时，尤其是在北方的冬天，在半导体工厂内通常由10000吨的超纯水的预 处理水预处理水的储水罐向各个半导体制程供应超纯水的预处理水。该储水罐在冬天水温 大概在10度左右，而各半导体制程所需的超纯水的预处理水温度大概需要20度左右。将 这些10度左右的超纯水的预处理水加热到20度左右，现行的方法是通过蒸汽来将超纯水 的预处理水从10度左右加热到20左右。而蒸汽的使用需要耗费很多能源，如煤、电等等。然而，能源危机是各国面临的一个重要问题。如何有效节约能源，不但是一个企 业，同时也是国家非常重视的一个问题。因此，如何将工厂内的资源合理利用，以达到节约 能源的目的，是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种冷却水的热量回收装置，可以将制冷机在制冷过 程中产生的废热通过冷却水给需要加热且温度适宜的储水罐，从而达到合理利用资源、节 约能源的目的。为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案—种冷却水的热量回收装置，所述冷却水从冷却塔经第一传输泵流入制冷机的冷 却水入口，吸收制冷机的废热后从制冷机的冷却水出口流回到冷却塔，所述热量回收装置 包括热交换器、储水罐和管道系统，所述热交换器上设有放热通路入口、放热通路出口、吸 热通路入口和吸热通路出口，所述放热通路入口通过放热通路输入管接入所述制冷机和所 述冷却塔之间的管道中，所述放热通路出口通过放热通路输出管接入所述冷却塔和第一传 输泵之间的管道中；所述储水罐的输出口经第二传输泵与所述吸热通路入口连接，所述吸 热通路出口与所述储水罐的输入口连接。所述放热通路的输入管上设有第一控制阀，所述放热通路的输出管上设有第二控 制阀，所述第二传输泵与所述吸热通路入口之间的管段设有第三控制阀，所述吸热通路出 口与所述储水罐之间的管段设有第四控制阀。所述第二传输泵和所述第三控制阀之间的管段通过一具有第五控制阀的管路与用户使用端连接。所述第四控制阀和所述储水罐之间的管段中引出一路具有第六控制阀的管路，所述具有第六控制阀的管路接入所述第五控制阀和所述用户使用端之间的管段，引出点到所 述储水罐之间的管段上设有第七控制阀。所述第六控制阀和第七控制阀是电磁阀，所述第六控制阀和第七控制阀联动，当 一个打开时，另一个关闭。所述第七控制阀的两端设有一条旁通管，所述旁通管上设有旁通阀。所述储水罐是超纯水的预处理水的储水罐。本实用新型冷却水的热量回收装置的有益效果如下本实用新型冷却水的热量回收装置，通过将制冷机在制冷过程中产生的废热通过 冷却水给需要加热且温度适宜的储水罐，从而达到合理利用资源、节约能源的目的。
本实用新型的冷却水的热量回收装置由以下的实施例及附图给出。图1是现有的制冷机废热的排放示意图；图2是本实用新型冷却水的热量回收装置的实施例的结构示意图；图中，1-制冷机、2-冷却塔、3-第一传输泵、4-热交换器、5-储水罐、6_第二传 输泵、7-用户使用端、11-第一控制阀、12-第二控制阀、13-第三控制阀、14-第四控制阀、 15-第五控制阀、16-第六控制阀、17-第七控制阀、18-旁通阀。
具体实施方式
以下将对本实用新型的冷却水的热量回收装置作进一步的详细描述。下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选 实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型 的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对 本实用新型的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能 和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例 的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商 业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和 耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实 施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率， 仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。本实用新型的核心思想是制冷机产生的废热通过冷却水传递给需要加热且温度 适宜的储水罐，达到合理利用资源、节约能源的目的。请参阅图2，图2是本实用新型冷却水的热量回收装置的实施例的结构示意图。这 种冷却水的热量回收装置，所述冷却水从冷却塔2经第一传输泵3流入制冷机1的冷却水 入口，吸收制冷机1的废热后从制冷机1的冷却水出口流回到冷却塔2。所述冷却水的热量回收装置包括热交换器4和储水罐5，所述热交换器4有两条通路，一条是放热通路，另一条 是吸热通路。所述热交换器4上设有接入放热通路的放热通路入口和放热通路出口。所述 热交换器4上还设有接入吸热通路的吸热通路入口和吸热通路出口。所述放热通路入口通 过放热通路输入管接入所述制冷机1和所述冷却塔2之间的管道中，所述放热通路出口通 过放热通路输出管接入所述冷却塔2和第一传输泵3之间的管道中。所述储水罐5的输出 口经第二传输泵6与所述吸热通路入口连接，所述吸热通路出口与所述储水罐5的输入口 连接。从制冷机1出来的携带废热的冷却水一部分流回到冷却塔2，一部分进入热交换器4 的放热通路。所述放热通路的输入管上设有第一控制阀11，所述放热通路的输出管上设有第二 控制阀12。所述第二传输泵6与所述吸热通路入口之间的管段设有第三控制阀13，所述吸 热通路出口与所述储水罐5之间的管段设有第四控制阀14。所述第二传输泵6和所述第三 控制阀13之间的管段通过一具有第五控制阀15的管路与用户使用端7连接。所述第一控 制阀11至第五控制阀15分别用于控制各自所在管段的开启和关闭。所述第四控制阀14和所述储水罐5之间的管段中引出一路具有第六控制阀16的 管路接入所述第五控制阀15和所述用户使用端7之间的管段，引出点到所述储水罐5之间 的管段上设有第七控制阀17。所述第六控制阀16和第七控制阀17是电磁阀，所述第六控 制阀16和第七控制阀17联动，当一个打开时，另一个关闭。当第六控制阀16打开时，从储 水罐5流入热交换器4的超纯水的预处理水流回到该储水罐5。当第七控制阀17打开时， 从储水罐5流入热交换器4的超纯水的预处理水流到该用户使用端7，供各半导体制程使 用。所述第七控制阀17的两端设有一条旁通管，所述旁通管上设有旁通阀18。增设旁 通阀18的目的是当第七控制阀17因故障不能正常工作时，可以代替其工作，确保整个设备 安全运行。本实用新型是这样使用的热交换器4具有两条通路，一条是放热通路，另一条是吸热通路，所述放热通路和 所述吸热通路在热交换器4内进行能量转移。冷却塔2的冷却水经第一传输泵3流入制冷 机1的冷却水入口，吸收制冷机1的废热后从制冷机1的冷却水出口流出，其中一分部冷却 水流回到冷却塔2，另一部分冷却水流入热交换器4的放热通路。(1)当不需要将储水罐5中的超纯水的预处理水输送给用户使用端7时；准备工作将第一控制阀11至第四控制阀14分别打开，将第五控制阀15关闭， 将第六控制阀16关闭，由于第六控制阀16和第七控制阀17联动，则所述第七控制阀17打 开。所述放热通路如下从制冷机1的冷却水出口出来的冷却水(大约16度左右)流 入热交换器4的放热通路入口，在热交换器4内与吸热通路的载体(本实施例中是超纯水 的预处理水)进行换热后，该冷却水(大约23度左右)从放热通路出口流出，再经第一传 输泵3流回到制冷机1的冷却水入口。所述吸热通路如下储水罐5内的超纯水的预处理水(大约10度左右)经过第二 传输泵6输送到热交换器4的吸热通路入口，该超纯水的预处理水在热交换器4内吸收来 自放热通路冷却水的热量后，从热交换器4的吸热通路出口流出，流出的超纯水的预处理水(大约20度左右)先后经过第四控制阀14和第七控制阀17，流回到储水罐5。(2)当需要将储水罐5中的超纯水的预处理水经过热交换器4加热后直接输送给用户使用端7 (如用于半导体制程)时；准备工作将第一控制阀11至第四控制阀14分别打开，将第五控制阀15关闭，将 第七控制阀17关闭，由于第六控制阀16和第七控制阀17联动，所以所述第六控制阀16打开。所述放热通路与第(1)种情况相同。所述吸热通路如下储水罐5内的超纯水的预处理水(大约10度左右)经过第二 传输泵6输送到热交换器4的吸热通路入口，该超纯水的预处理水在热交换器4内吸收来 自放热通路冷却水的热量后，从热交换器4的吸热通路出口流出，流出的超纯水的预处理 水(大约20度左右)先后经过第四控制阀14和第六控制阀16，流到用户使用端7。(3)当储水罐中的超纯水的预处理水不经过热交换器而直接输送给向用户使用端 时，只要将第五控制阀15打开，而将第一控制阀11-第四控制阀14及第六控制阀至第七控 制阀17关闭，即可实现。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用 新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及 其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求一种冷却水的热量回收装置，所述冷却水从冷却塔经第一传输泵流入制冷机的冷却水入口，吸收制冷机的废热后从制冷机的冷却水出口流回到冷却塔，其特征在于，所述热量回收装置包括热交换器、储水罐和管道系统，所述热交换器上设有放热通路入口、放热通路出口、吸热通路入口和吸热通路出口，所述放热通路入口通过放热通路输入管接入所述制冷机和所述冷却塔之间的管道中，所述放热通路出口通过放热通路输出管接入所述冷却塔和第一传输泵之间的管道中；所述储水罐的输出口经第二传输泵与所述吸热通路入口连接，所述吸热通路出口与所述储水罐的输入口连接。
2.如权利要求1所述的冷却水的热量回收装置，其特征在于，所述放热通路的输入管 上设有第一控制阀，所述放热通路的输出管上设有第二控制阀，所述第二传输泵与所述吸 热通路入口之间的管段设有第三控制阀，所述吸热通路出口与所述储水罐之间的管段设有 第四控制阀。
3.如权利要求2所述的冷却水的热量回收装置，其特征在于，所述第二传输泵和所述 第三控制阀之间的管段通过一具有第五控制阀的管路与用户使用端连接。
4.如权利要求3所述的冷却水的热量回收装置，其特征在于，所述第四控制阀和所述 储水罐之间的管段中引出一路具有第六控制阀的管路，所述具有第六控制阀的管路接入所 述第五控制阀和所述用户使用端之间的管段，引出点到所述储水罐之间的管段上设有第七 控制阀。
5.如权利要求4所述的冷却水的热量回收装置，其特征在于，所述第六控制阀和第七 控制阀是电磁阀，所述第六控制阀和第七控制阀联动，当一个打开时，另一个关闭。
6.如权利要求4或5所述的冷却水的热量回收装置，其特征在于，所述第七控制阀的两 端设有一条旁通管，所述旁通管上设有旁通阀。
7.如权利要求1所述的冷却水的热量回收装置，其特征在于，所述储水罐是超纯水的 预处理水的储水罐。
专利摘要本实用新型公开了一种冷却水的热量回收装置，所述冷却水从冷却塔经第一传输泵流入制冷机的冷却水入口，吸收制冷机的废热后从制冷机的冷却水出口流回到冷却塔，所述热量回收装置包括热交换器、储水罐和管道系统，所述热交换器上分别设有放热通路入口、放热通路出口、吸热通路入口和吸热通路出口，放热通路入口通过放热通路输入管接入制冷机和冷却塔之间的管道中，放热通路出口通过放热通路输出管接入所述冷却塔和第一传输泵之间的管道中；储水罐的输出口经第二传输泵与吸热通路入口连接，吸热通路出口与所述储水罐的输入口连接。制冷机制冷工艺所产生的废热通过冷却水吸收并传递给温度适宜且需要加热的储水罐，从而达到节约能源的目的。
文档编号F24J3/00GK201589458SQ20092021167
公开日2010年9月22日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者周金锋, 徐雪峰, 陈玉峰 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司