洁净室净化空调系统及洁净厂房的制作方法

本申请涉及集成电路厂房和平板显示器厂房技术领域，尤其涉及一种洁净室净化空调系统及洁净厂房。

背景技术：

随着集成电路朝着加工精细化方向发展，迫使为之服务的洁净室也向温湿度控制高精度和高洁净度方向发展。目前，该类洁净室的净化空调系统通常采用新风处理机组、风机过滤器机组和干式冷却器的组合形式，其运行特点是：新风处理机组为保证洁净室内的相对湿度和正压值，需要将大量室外新风经过滤、冷却或加湿和加热后送入洁净室；同时，由于洁净室内满布了全年散发热量的工艺生产设备，为了保持洁净室内的环境温度，需要大量的冷水供给干式冷却器，以抵消工艺生产设备发热，且该类厂房的洁净室几乎无外围护结构，洁净室内的冷负荷与室外气象条件几乎无关，而仅与室内的工艺生产设备发热相关，所以干式冷却器需要全年供给冷水。

对于集成电路厂房洁净室的新风处理系统，夏季需要供给冷水，以对室外进入的空气进行冷却和去湿；冬季需要供给热水，以对室外进入的空气进行加热，然后再加湿；至于过渡季则根据室外空气的露点温度进行冷却和去湿，或加热和加湿运行，以保证新风处理机组出口处的空气露点温度全年保持在满足工艺生产要求的温度，如9.5℃左右。

由于洁净室排风量很大，为保证洁净室正压，补充的新风量必须大于排风量。由此，需要大量经新风处理机组处理后的低温(如9.5℃左右)新风直接送入洁净室的回风通道，再通过洁净室顶部的风机过滤器机组送入洁净室内。同时，集成电路厂房洁净室对温度有很高的控制精度要求，通常温度控制精度为±0.3℃～±1℃，温度基准要求为22℃～23℃。

然而，由于低温新风的风量比较大，新风量通常达到了房间换气次数20次左右，如此多的低温新风直接送入洁净室，难以保证洁净室的高精度温度控制要求，所以在实际工程运行中通常对洁净室的新风处理系统的加热器供给热水，将前级功能段处理到9.5℃左右的空气加热到16℃～20℃，再送入洁净室，以保证洁净室内的温度控制精度要求。由此，洁净室的新风处理系统的加热器全年需要供给热水，与此同时，洁净室的循环空气处理系统的干式冷却器全年需要供给冷水，这样就导致洁净室的空气处理过程出现了冷热抵消的不合理现象，能耗增加。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种洁净室净化空调系统及洁净厂房，以解决洁净室的空气处理过程存在冷热抵消不合理的问题。

一方面，本申请实施例提出了一种洁净室净化空调系统，包括：新风处理机组，新风处理机组包括壳体、一级加热器和二级加热器，壳体具有进风口和出风口，且沿新风处理机组的进风路径，一级加热器和二级加热器依次设置于壳体内；用于设置于洁净室回风通道中的干式冷却器；用于连通干式冷却器的出水口与二级加热器的进水口的第一管路组件，第一管路组件用于将干式冷却器出水口的液体输送至二级加热器的进水口；用于连通干式冷却器的进水口与二级加热器的出水口的第二管路组件，第二管路器件用于将二级加热器出水口的液体输送至干式冷却器的进水口；用于设置于洁净室顶部的风机过滤器机组。

根据本申请实施例的一个方面，第一管路组件包括：热水供水管路；设置于热水供水管路用于泵送热水供水管路内液体的循环水泵。

根据本申请实施例的一个方面，热水供水管路包括用于调节热水供水管路内液体温度的加热组件。

根据本申请实施例的一个方面，加热组件设置于循环水泵与二级加热器之间的部分，且加热组件包括并联设置的第一支管和第二支管，其中：第一支管的一端与循环水泵的出水口连通，另一端与二级加热器的进水口连通，且第一支管上设有用于控制第一支管内液体流量的第一阀门；第二支管的一端与循环水泵的出水口连通，另一端与二级加热器的进水口连通，且第二支管上设有用于对第二支管内液体进行加热的加热器及控制第二支管内液体流量的第二阀门。

根据本申请实施例的一个方面，加热器包括液体换热器。

根据本申请实施例的一个方面，第二管路组件包括：冷水供水管路；设置于冷水供水管路用于泵送冷水供水管路内液体的冷水泵。

根据本申请实施例的一个方面，冷水供水管路包括用于降低冷水供水管路内液体温度的制冷组件。

根据本申请实施例的一个方面，制冷组件设置于冷水供水管路处于冷水泵与干式冷却器进水口之间的部分，且制冷组件包括并联设置的第三支管和第四支管，其中：第三支管的一端与冷水泵的出水口连通，另一端与干式冷却器的进水口连通，且第三支管上设有用于控制第一支管内液体流量的第三阀门；第四支管的一端与冷水泵的出水口连通，另一端与干式冷却器的进水口连通，且第四支管上设有用于对第四支管内液体进行冷却的制冷机组及控制第四支管内液体流量的第四阀门。

根据本申请实施例的一个方面，新风处理装置还包括位于一级加热器和二级加热器之间的一级冷却器、二级冷却器及加湿器，其中，沿新风处理机组的进风路径方向，一级冷却器、加湿器及二级冷却器依次排列。

另一方面，本申请实施例还提出了一种洁净厂房，包括洁净室，还包括上述的洁净室净化空调系统。

本申请实施例提供的洁净室净化空调系统，干式冷却器水侧的得到洁净室循环风加热的冷水通过管路进入二级加热器的进水口，作为二级加热器的热水供给，二级加热器水侧的得到新风冷却的热水通过管路进入干式冷却器的进水口，作为干式冷却器的冷水供给，由此，干式冷却器的水侧与二级加热器的水侧形成水循环，二级加热器为新风加热所产生的冷负荷作为干式冷却器冷却回风所需的冷源，减轻了洁净室空气处理过程中冷热抵消的现象，降低了洁净室空气处理过程的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的洁净室净化空调系统的结构示意图；

图2为本申请实施例的洁净室净化空调系统的另一结构示意图。

附图标记：

1-新风处理机组，2-洁净室，3-二级加热器，4-干式冷却器，5-风机过滤器机组，6-循环水泵，7-制冷机组，8-第四阀门，9-冷水泵，10-第三阀门，11-一级加热器，12-一级冷却器，13-二级冷却器，14-加湿器，15-液体换热器，16-第二阀门，17-第一阀门，18-回风通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“第一”和“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“内”、“外”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1，本申请实施例提供一种洁净室净化空调系统，所涉及的洁净室可以为集成电路洁净厂房的洁净室，也可以为平板显示器厂房的洁净室。该洁净室净化空调系统可以包括新风处理机组1、干式冷却器4和风机过滤器机组5。

其中，新风处理机组1设置在洁净室2的外部，新风处理机组1包括壳体、一级加热器11和二级加热器3，壳体具有进风口和出风口，一级加热器11和二级加热器3沿新风处理机组1的进风路径依次设置于壳体内。

干式冷却器4设置于洁净室2的回风通道18中，干式冷却器4对回风通道18接收的洁净室2回风进行冷却。具体实施中，干式冷却器4的空气侧的回风温度(通常为22℃～23℃)高于水侧的冷水温度，经过热交换后，空气侧的回风得到冷却，温度降低，而水侧的冷水得到加热，冷水温度升高(通常为18℃左右)。

并且，新风处理机组1的出风端与回风通道18连通，从而为洁净室2提供新风。二级加热器3对新风进行加热，经过加热后的新风进入回风通道18。具体实施中，二级加热器3的水侧的热水温度(通常为24℃左右)高于空气侧的新风温度(通常为9.5℃左右)，经过热交换后，空气侧的新风得到加热，新风温度升高(通常为16℃～20℃)，而水侧的热水得到冷却(通常为14℃左右)，热水温度降低。

二级加热器3的出水口与干式冷却器4的进水口连通，干式冷却器4的出水口与二级加热器3的进水口连通。干式冷却器4水侧的得到加热的冷水通过管路进入二级加热器3的进水口，作为二级加热器3的热水供给，二级加热器3水侧的得到冷却的热水通过管路进入干式冷却器4的进水口，作为干式冷却器4的冷水供给，由此，干式冷却器4的水侧与二级加热器3的水侧形成水循环，二级加热器3为新风加热所产生的冷负荷作为干式冷却器4冷却回风所需的冷源，减轻了洁净室2空气处理过程中冷热抵消的现象。

作为一个可选实施例，二级加热器3的出水口通过制冷机组7与干式冷却器4的进水口连通。制冷机组7与二级加热器3的出水口连通，制冷机组7对二级加热器3的出水进行降温，使得二级加热器3的出水得到冷却并达到设定温度(通常为12℃～13℃)，之后再由干式冷却器4的进水口进入干式冷却器4，对干式冷却器4的空气侧的回风进行冷却，使温度达到工艺生产要求。具体实施中，可以在干式冷却器4的进水口上设置自动调节阀，实现冷水流量的调节。

作为一个可选实施例，二级加热器3的出水口通过第二管路组件与干式冷却器4的进水口连通。具体实施时，第二管路组件可以包括并联设置的第四支管和第三支管，制冷机组7可以设置在第四支管上。二级加热器3的出水可以流经第四支管和制冷机组7之后进入干式冷却器4，也可以流经第三支管直接进入干式冷却器4，还可以同时流经第四支管和制冷机组7、第三支管之后汇合进入干式冷却器4，流通路线具有多样性，便于调节干式冷却器4的进水温度。

具体实施时，第四支管上可以设置有第四阀门8，控制二级加热器3的出水是否流经第四支管和制冷机组7。第三支管上可以设置有第三阀门10，控制二级加热器3的出水是否流经第三支管。当仅开启第四阀门8时，二级加热器3的出水流经第四支管和制冷机组7；当仅开启第三阀门10时，二级加热器3的出水流经第三支管；当同时开启第四阀门8和第三阀门10时，二级加热器3的出水同时流经第四支管和制冷机组7、第三支管，之后汇合进入干式冷却器4。

在具体实施中，二级加热器3的出水口上可以设置有冷水泵9，冷水泵9为二级加热器3的出水加压，使二级加热器3的出水进入干式冷却器4。

继续参阅图2，作为一个可选实施例，干式冷却器4的出水口通过液体换热器15与二级加热器3的进水口连通。液体换热器15与干式冷却器4的出水口连通，液体换热器15对干式冷却器4的出水进行升温，之后再由二级加热器3的进水口进入二级加热器3，对二级加热器3的空气侧的新风进行加热。液体换热器15具体可采用水-水换热器，其供热侧供给热水(通常为26℃～36℃)，升高另一侧的干式冷却器4的出水温度(通常为24℃左右)，而后干式冷却器4的出水再作为二级加热器3的热水供给，以达到工艺生产要求。

作为一个可选实施例，干式冷却器4的出水口通过第一管路组件与二级加热器3的进水口连通。具体实施时，第一管路组件可以包括并联设置的第二支管和第一支管，液体换热器15设置在第二支管上。干式冷却器4的出水可以流经第二支管和液体换热器15之后进入二级加热器3，也可以流经第一支管直接进入二级加热器3，还可以同时流经第二支管和液体换热器15、第一支管之后汇合进入二级加热器3，干式冷却器4向二级加热器3的供水流通路线多样，便于调节二级加热器3的进水温度。

在具体实施中，第二支管上可以设置有第二阀门16，控制干式冷却器4的出水是否流经第二支管和液体换热器15。第一支管上可以设置有第一阀门17，控制干式冷却器4的出水是否流经第一支管。当仅开启第二阀门16时，干式冷却器4的出水流经第二支管和液体换热器15；当仅开启第一阀门17时，干式冷却器4的出水流经第一支管；当同时开启第二阀门16和第一阀门17时，干式冷却器4的出水同时流经第二支管和液体换热器15、第一支管，之后汇合进入二级加热器3。

在具体实施中，干式冷却器4的出水口上设置有循环水泵6，循环水泵6为干式冷却器4的出水加压，使干式冷却器4的出水进入二级加热器3。

作为一个可选实施例，新风处理机组1还可以包括一级加热器11、一级冷却器12及二级冷却器13。具体实施时，一级加热器11、一级冷却器12、二级冷却器13和二级加热器3都设置在新风处理机组1的壳体内，并且，一级加热器11、一级冷却器12、二级冷却器13和二级加热器3由新风进风到新风出风方向依次排布，即沿新风处理机组1的进风路径方向依次排布。并且，新风处理机组1还可以包括新风加湿器14，新风加湿器14可以设置在一级冷却器12和二级冷却器13之间。

风机过滤器机组5(ffu)可以设置在洁净室2的吊顶上。由新风处理机组1送出的新风，和洁净室2的回风，在回风通道18内混合，混合风经风机过滤器机组5的过滤后被送入洁净室2内部。

结合上述，本申请实施例的洁净室净化空调系统的工作过程可参考如下：

当室外的新风进入新风处理机组1后，可以先经过必要的过滤处理；

当室外的新风的露点温度高于洁净室2内的露点温度(通常为9.5℃左右)时，则对二级冷却器13供给冷水，根据需要对一级冷却器12供给冷水，实现对由室外进入新风处理机组1的新风进行去湿处理，使二级冷却器13后的新风的露点温度达到要求(通常为9.5℃左右)；

当室外的新风的露点温度低于洁净室2内的露点温度时，则新风加湿器14投入运行，根据需要对一级加热器11供给热水，或对二级冷却器13供给冷水，实现对由室外进入新风处理机组1的新风进行加湿处理。需要说明的是，由于新风加湿器14通常采用淋水加湿形式，其处理过程为等焓加湿，故无论对新风进行去湿或加湿处理，都不影响流经二级冷却器13后的新风的露点温度和干球温度(通常均为9.5℃左右)；

由于二级加热器3的水侧的热水温度(通常为24℃左右)高于空气侧的新风温度(通常为9.5℃左右)，经热交换，空气侧的新风温度升高(通常为16℃～20℃)，而水侧的热水温度降低，水侧的热水通过管路并经冷水泵9加压后进入干式冷却器4的进水口，或经制冷机组7进一步冷却，变为冷水(通常为12℃～13℃)后，再进入干式冷却器4的进水口；

由于干式冷却器4的空气侧的回风温度(通常为22℃～23℃)高于水侧的冷水温度，经热交换，并通过干式冷却器4进水口上的自动调节阀调节冷水流量，干式冷却器4的空气侧的回风温度得到降低，以达到工艺生产要求，而水侧的冷水温度升高(通常为18℃左右)，水侧的冷水通过管路并经循环水泵6加压后进入二级加热器3的进水口，或经液体换热器15进一步加热，变为热水(通常为24℃左右)后，再进入二级加热器3的进水口，如此使水形成循环。

对洁净室2而言，新风处理机组1的二级加热器3为新风加热所产生的冷负荷为额外冷负荷，二级加热器3的水侧温度降低，并通过管路进入设置于回风通道18中的干式冷却器4以冷却回风，该冷却过程中提供给回风的冷量小于上述的额外冷负荷，其差值是液体换热器15提供的加热量，所以部分消除了洁净室2空气处理过程中冷热抵消的现象。

本领域内的技术人员应明白，以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。