冷热循环系统的制作方法

1.本技术是关于一种冷热循环系统，尤其是指一种用于冷热循环，并回收废热提高效率的循环系统。


背景技术：

2.工厂，或称为制造厂、生产工厂，其是一个工业场所，通常是由几个充满机器的建筑物组成的综合体，在那里工人制造产品或操作机器将每个产品加工成另一个产品；工厂是现代经济生产的重要组成部分，世界上大多数商品都是在工厂里制造或加工的。
3.随着时代的发展，产业界逐渐于工厂设置供应其制造设备对应环境的设施，即称为厂务系统；以半导体产业为例，其厂务系统通常包含：无尘室相关系统、空调系统、纯水系统、气体供应系统、化学品的供应系统、电力系统；第一个无尘室相关系统最重要的是提供洁净的生产环境，第二个空调系统的目的是提供全厂稳定的空调环境，第三个纯水系统的目的是供应给清洗相关制程需要，第四个气体供应系统的目的是提供高质量大宗气体及安全的特殊气体，第五个化学品的供应系统的目的是提供大宗使用的高质量的化学用品，第六个电力系统的目的是供应稳定的全场电源；而其中工厂厂务系统都需要两个功能，其为提供热源以及提供冷源。
4.热源供应的部分，业界经常使用锅炉，以加热的方式供应热水，工厂热水需求的负载通常为：无尘室外气空调箱(mau)、水务系统、气体供应系统及化学品的供应系统等。
5.而同时在工厂内亦有许多发热源，需要被冷却，因此需要提供冷源，产业界通常使用制程冷却水主要供给生产设备pcw(process cooling water)，其是用于制造冷却水的系统，且其要求提供的流体温度不能太低，温度通常控制在16℃～22℃，若流体的温度过低，在工厂、无尘室里湿度较高的情况下，会出现管路表面结露的现象，使设备受损，若流体的温度过高则达不到设备的冷却需求；而该流体通常使用纯水或软水做为水源。
6.1.开放式制程冷却水系统：系统主要由板式换热器、水泵、pcw水箱构成，又分冷冻水侧和pcw水侧等部分，从水箱抽水经水泵至板式换热器通过控制冷冻水的量来保证pcw的水温，送至生产线设备，再回到水箱，构成pcw闭式循环冷冻水侧直接回冷冻机。
7.2.混水式制程冷却水系统：冰水和pcw水部份混合，水泵吸入端控制设备高温回水及冰水吸入的混合量来控制pcw的水温，冰水量由三通或二通控制阀控制，构成pcw循环，冷却水回水及冰水均回冷冻机。此法仅用于对水质要求不高的系统。
8.由于厂务系统的装设，使得工厂的能耗随厂务系统的演变逐渐上升，因此如何运用工厂内的既有热源，并回收来减少锅炉加热的能耗，一直为工厂节能改善的主要方式；而现有技术的厂务冷热循环系统的热能回收方式主要是通过热交换系统来做热的回收，但现有技术的冷热循环系统所使用的热交换器的效率有其一定的限制，随着使用时间的增加，热交换器的效率会逐渐下降，因此需做定期保养更换，造成工厂的营运成本增加。
9.有鉴于上述现有技术的问题，本技术提供一种冷热循环系统，其是将工厂的发热装置与冷却装置、加热装置以及散热装置相互连通，并以管路连通发热装置与散热装置，通
过发热装置与散热装置的流体循环，使冷热可于系统内循环回收。


技术实现要素：

10.本技术所要解决的技术问题在于提供一种冷热循环系统，其是将工厂的发热装置与冷却装置以及加热装置连通后，再将工厂的散热装置(热消耗装置)连通该加热装置，并利用散热装置与发热装置的连通循环，使流经发热装置的流体可流经散热装置进行循环，以回收废热，提高冷热循环系统的热交换器效率。
11.为达到上述所指称的各目的与功效，本技术提供一种冷热循环系统，其包含：一冷却装置、一发热装置、一加热装置以及一散热装置，该发热装置以一第一管路连通该冷却装置，该加热装置以一第二管路连通该发热装置，该散热装置以一第三管路连通该加热装置，该散热装置以一第四管路连通该冷却装置，该散热装置以一第五管路连通该第一管路，其中，一第一冷流体于该第一管路内流动至该发热装置，一第一热流体于该第二管路内流动至该加热装置，一第二热流体于该第三管路内流动至该散热装置，一第二冷流体于该第四管路内流动至该冷却装置，该第二冷流体于该第五管路内流动至该发热装置；利用此结构提供冷热循环的系统，并回收部分热源，以提高系统的热交换器效率。
12.本技术的一实施例中，更包含一流体输入端，其连通该第一管路，一第三冷流体于该第一管路内流动至该发热装置。
13.本技术的一实施例中，更包含一流体输出端，其连通该第二管路，该第一热流体于该第二管路内流动至该流体输出端。
14.本技术的一实施例中，其中该冷却装置包含一第一储存槽，该第一储存槽连通该第一管路以及该第四管路。
15.本技术的一实施例中，其中该加热装置包含一第二储存槽，该第二储存槽连通该第二管路以及该第三管路。
16.本技术的一实施例中，其中该散热装置以一第六管路连通该发热装置，一第三热流体于该第六管路内流动至该散热装置。
17.本技术的一实施例中，其中该发热装置更包含一第一控制单元。
18.本技术的一实施例中，其中该散热装置更包含一第二控制单元。
19.有关本技术的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，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它的附图。
21.图1是本技术的实施例的循环系统示意图；
22.图2是本技术的实施例的冷却装置及加热装置示意图；
23.图3是本技术的实施例的流体输入端及流体输出端示意图；以及
24.图4是本技术的另一实施例的循环系统示意图。
25.符号说明
26.1冷热循环系统
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10冷却装置
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11第一储存槽
27.20发热装置
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21第一控制单元
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22第一管路
28.30加热装置
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31第二储存槽
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32第二管路
29.40散热装置
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41第二控制单元
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42第三管路
30.44第四管路
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46第五管路
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48第六管路
31.52流体输入端
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54流体输出端
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c1第一冷流体
32.c2第二冷流体
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c3第三冷流体
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h1第一热流体
33.h2第二热流体
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h3第三热流体
具体实施方式
34.在下文的实施方式中所述的位置关系，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。
35.本技术提供将一发热装置以一管路连通一冷却装置，冷却该发热装置，将一加热装置以一管路连通该发热装置再加热该发热装置所使用的冷却流体，再将一散热装置以一管路连通该加热装置接收加热后的流体，并以一管路连通该冷却装置接收散热后的流体，使冷热可于系统内循环回收。
36.请参阅图1，其为本技术的实施例的循环系统示意图，如图所示，本实施例中，一种冷热循环系统1，其包含一冷却装置10、一发热装置20、一加热装置30以及一散热装置40，并以流体于该些装置10、20、30、40内流动，以进行热循环。
37.再次参阅图1，如图所示，于本实施例中，该发热装置20以一第一管路22连通该冷却装置10，该加热装置30以一第二管路32连通该发热装置20，而该散热装置40以一第三管路42连通该加热装置30，并该散热装置40以一第四管路44连通该冷却装置10，且该散热装置40以一第五管路46连通该第一管路22；于本实施例中，该冷却装置10系将流体降温的设备，例如压缩机及散热槽，此等热交换装置；该发热装置20是发热的热源，例如工厂的加工机、空压机、输送设备；该加热装置30是加热该流体的设备，例如锅炉；该散热装置40是散热的冷源，例如无尘室外气空调箱(mau)、气体房、化学品储槽，此等温湿调控装置。
38.接续上述，如图所示，于本实施例中，该冷却装置10对流体进行降温，形成一第一冷流体c1，该第一冷流体c1于该第一管路22内流动至该发热装置20，该第一冷流体c1吸收该发热装置20所产生的热能，并升温形成一第一热流体h1，该第一热流体h1于该第二管路32内流动至该加热装置30，该加热装置30对该第一热流体h1进行加热，形成一第二热流体h2，该第二热流体h2于该第三管路42内流动至该散热装置40，该散热装置40吸收该第二热流体h2的热能，形成一第二冷流体c2，该第二冷流体c2于该第四管路44内流动至该冷却装置10进一步冷却该第二冷流体c2，于本实施例中，该第二冷流体c2的温度小于默认温度时，该第二冷流体c2同时导入该第五管路46，该第二冷流体c2于该第五管路46内流动至该发热装置20，直接以该第二冷流体c2冷却该发热装置20，减少该第一冷流体c1的使用量，以节省该冷却装置10的能源消耗。
39.请参阅图2，其为本技术的实施例的冷却装置及加热装置示意图，如图所示，本实施例进一步揭示该冷却装置10以及该加热装置30的组件，该冷却装置10包含一第一储存槽11，该第一储存槽11连通该第一管路22以及该第四管路44，该第二冷流体c2经由该第四管
路44流入该第一储存槽11进行冷却，形成该第一冷流体c1，该第一冷流体c1经由该第一管路22流出该第一储存槽11；该加热装置30包含一第二储存槽31，该第二储存槽31连通该第二管路32以及该第三管路42，该第一热流体h1经由该第二管路32流入该第二储存槽31进行加热，形成该第二热流体h2，该第二热流体h2经由该第三管路42流出该第二储存槽31；于本实施例中，该第一储存槽11可暂时容置该第二冷流体c2进行缓冲并降温，若该第二冷流体c2降温至低于默认温度(例如低于20度)时，该第一储存槽11将该第二冷流体c2输送至该发热装置20，以供散热之用，进一步节省该冷却装置10的能耗；该第二储存槽31可暂时容置该第一热流体h1进行缓冲并加热，若该第一热流体h1加热至高于默认温度(例如高于20度)时，该第二储存槽31将该第一热流体h1输送至该散热装置40，以供加热之用，进一步节省该加热装置30的能耗。
40.请参阅图3及图4，图3为本技术的实施例的流体输入端及流体输出端示意图，图4为本技术的另一实施例的循环系统示意图，如图所示，本实施例中，更包含一流体输入端52以及一流体输出端54，该流体输入端52连通该第一管路22，并输入一第三冷流体c3，该第三冷流体c3于该第一管路22内流动至该发热装置20以供降温，该流体输出端54连通该第二管路32，该第一热流体h1于该第二管路32内流动至该流体输出端54，该流体输入端52以及该流体输出端54使该冷热循环系统1可与其他工厂设备进行热循环，适应不同厂务系统的配置。
41.接续上述，如图所示，于本实施例中，该散热装置40更以一第六管路48连通该发热装置20，该发热装置20的一第三热流体h3于该第六管路48内流动至该散热装置40，其中该第三热流体h3的温度高于该第一热流体h1，该冷却装置10输送该第一冷流体c1至该发热装置20后，如温度升高至超过默认温度(如60度以上)，该发热装置20可将流体直接输送至该散热装置40提供热源，即该第三热流体h3。
42.接续上述，如图所示，于本实施例中，该发热装置20更设置一第一控制单元21，该第一控制单元21侦测该冷却装置10输送的该第一冷流体c1的温度，以判断该流体c1需输送至该加热装置30或该散热装置40；于本实施例中，该散热装置40更设置一第二控制单元41，该第二控制单元41侦测该加热装置30输送的该第二热流体h2及该发热装置20输送的该第三热流体h3的温度，以判断该些流体h2、h3需输送至该冷却装置10或该发热装置20。
43.本实施例的一种冷热循环系统1是将工厂的该发热装置20与该冷却装置10连通，以进行冷却，该发热装置20连通该加热装置30，将升温后的冷却流体送入该加热装置30内，该散热装置40连通该加热装置30，接收该加热装置30的加热后的流体，以提供热源，该散热装置40再连通该冷却装置10，并输送散热后的流体再进行降温，更可利用该第五管路46以及该第六管路48的设置进行温度调节，使冷热于系统内循环回收，且减少热能的消耗。
44.综上所述，本技术提供一种冷热循环系统，其是将工场的发热装置与冷却装置以及加热装置连通后，再将工厂的散热装置(如热消耗装置)连通该加热装置，并利用散热装置与发热装置的连通循环，使流经发热装置的流体可直接输送至散热装置进行热循环，以此结构对应整个系统的社循环状况，进行废热的回热，提高冷热循环系统的热交换器效率，解决现有技术的冷热循环系统随着使用时间的增加，热交换器的效率会逐渐下降，需做定期保养更换，造成工厂的营运成本增加的问题。
45.以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本技术技术的较佳实施例
及/或实施方式，并非对本技术技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本技术内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本技术实质相同的技术或实施例。