换热介质回收系统和回收方法与流程

本发明涉及半导体晶圆加工设备领域和制冷，尤其涉及一种换热介质回收系统和回收方法。

背景技术：

1、在半导体晶圆加工设备中，需要使用专用温控装置保持晶圆加工腔内恒温，温控装置和加工腔之间设有换热介质。温控装置在工厂内加注换热介质进行设备调试，完成调试后，需要将设备内部的换热介质排出并重复使用，进行后续设备调试。由于换热介质成本较高，所以换热介质在每台调试后的损耗量，也是计算设备调试成本的一项重要指标。

2、目前温控装置主要依靠重力将管路内换热介质排出，其次在重力排液的基础上，往装置管路内部持续通入正压空气，吹出一部分液体。由于温控装置内部管路均使用不锈钢波纹管，管壁有大量s形褶皱，且有水泵，板式换热器等内部介质流道复杂的器件，导致重力排液和正压气体吹扫的方式只能回收温控装置内一部分液体，液体的回收率低，增加了设备调试成本。

技术实现思路

1、本发明提供一种换热介质回收系统和回收方法，用以解决现有技术中重力排液和正压气体吹扫的方式只能回收温控装置内一部分液体，液体的回收率低，增加了设备调试成本的缺陷。

2、本发明提供一种换热介质回收系统，包括分离单元、冷却单元、加热单元、回收单元和温控单元：

3、所述分离单元的输入端通过管道与待回收管路的输出端连通，所述待回收管路内存在待回收的液态换热介质，所述加热单元的输出端通过管道与所述待回收管路的输入端连接，所述加热单元向所述待回收管路输送加热后的气体，加热后的气体经过所述待回收管路后进入所述分离单元的输入端；所述分离单元的输出端分别通过管道与所述冷却单元和所述加热单元连通，将气体分别输送至所述冷却单元和所述加热单元；

4、所述冷却单元通过管道与所述回收单元连通，对所述分离单元输入的气体进行冷却，将冷却后的气液混合体输送至所述回收单元，所述回收单元从冷却后的气液混合体中回收换热介质；

5、其中，所述温控单元分别与所述回收单元和所述加热单元连接，用于获取所述分离单元的输入端的第一温度信息和所述回收单元输入端的第二温度信息，根据所述第一温度信息控制所述加热单元，并根据所述第二温度信息控制所述回收单元。

6、根据本发明提供的一种换热介质回收系统，所述加热单元包括风机和加热器，所述风机与所述加热器连接，所述风机用于获取外部空气以及由所述分离单元输送的气体，向所述加热器内部输送外部空气和气体，所述加热器用于对所述风机输送的气体进行加热，加热后的气体进入所述待回收管路。

7、根据本发明提供的一种换热介质回收系统，所述根据所述第一温度信息控制所述加热单元，包括：

8、根据所述第一温度信息和第一预设温度的差值，得到第一控制指令，其中，所述第一预设温度基于所述换热介质的特性确定；

9、根据所述第一控制指令调整所述加热器的功率。

10、根据本发明提供的一种换热介质回收系统，所述加热单元还包括压差调节阀，所述压差调节阀设在所述分离单元和所述风机之间，用于调节所述分离单元和所述加热单元之间的气体压差。

11、根据本发明提供的一种换热介质回收系统，所述加热单元还包括止逆阀，所述止逆阀设在所述风机的输入端，用于在所述风机的输入端管路压力低于大气压时，使得外部空气进入所述风机。

12、根据本发明提供的一种换热介质回收系统，所述回收单元包括气液分离器和调节阀，所述气液分离器的输入端通过管道与所述冷却单元连接，输出端通过管道与所述调节阀连接，所述气液分离器用于从所述气液混合体中回收液体状态的所述换热介质，从所述气液混合体中分离出的气体经所述调节阀排出。

13、根据本发明提供的一种换热介质回收系统，所述根据所述第二温度信息控制所述回收单元，包括：

14、根据所述第二温度信息和第二预设温度的差值，得到第二控制指令，其中，所述第二预设温度基于所述换热介质的特性确定；

15、根据所述第二控制指令调整所述调节阀的开度。

16、根据本发明提供的一种换热介质回收系统，所述冷却单元包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述压缩机、所述冷凝器、所述节流装置和所述蒸发器通过管道形成制冷系统，所述分离单元输出的气体经过所述蒸发器换热后形成气液混合体，所述气液混合体通过管道进入所述回收单元。

17、根据本发明提供的一种换热介质回收系统，所述分离单元为三通。

18、本发明还提供了一种换热介质回收方法，基于所述的换热介质回收系统实现，方法包括：

19、基于所述加热单元向待回收管路输送加热后的气体，加热的气体经过所述待回收管路后进入所述分离单元的输入端；其中，所述待回收管路内存在待回收的液态换热介质；

20、基于所述分离单元将所述待回收管路输出的气体分别输送至所述冷却单元和所述加热单元；

21、基于所述冷却单元对所述分离单元输入的气体进行冷却，将冷却后的气液混合体输送至所述回收单元；

22、基于回收单元从冷却后的气液混合体中回收换热介质；

23、其中，所述温控单元分别与所述回收单元和所述加热单元连接，用于获取所述分离单元的输入端的第一温度信息和所述回收单元输入端的第二温度信息，根据所述第一温度信息控制所述加热单元，并根据所述第二温度信息控制所述回收单元。

24、本发明提供的换热介质回收系统和回收方法，设有分离单元、冷却单元、加热单元、回收单元和温控单元，根据换热介质在不同温度下的蒸汽压变化较大的特点，极大提高了装置内部换热介质的回收率，降低温控装置的调试成本。

技术特征：

1.一种换热介质回收系统，其特征在于，包括分离单元、冷却单元、加热单元、回收单元和温控单元：

2.根据权利要求1所述的换热介质回收系统，其特征在于，所述加热单元包括风机和加热器，所述风机与所述加热器连接，所述风机用于获取外部空气以及由所述分离单元输送的气体，向所述加热器内部输送外部空气和气体，所述加热器用于对所述风机输送的气体进行加热，加热后的气体进入所述待回收管路。

3.根据权利要求2所述的换热介质回收系统，其特征在于，所述根据所述第一温度信息控制所述加热单元，包括：

4.根据权利要求2所述的换热介质回收系统，其特征在于，所述加热单元还包括压差调节阀，所述压差调节阀设在所述分离单元和所述风机之间，用于调节所述分离单元和所述加热单元之间的气体压差。

5.根据权利要求2所述的换热介质回收系统，其特征在于，所述加热单元还包括止逆阀，所述止逆阀设在所述风机的输入端，用于在所述风机的输入端管路压力低于大气压时，使得外部空气进入所述风机。

6.根据权利要求1所述的换热介质回收系统，其特征在于，所述回收单元包括气液分离器和调节阀，所述气液分离器的输入端通过管道与所述冷却单元连接，输出端通过管道与所述调节阀连接，所述气液分离器用于从所述气液混合体中回收液体状态的所述换热介质，从所述气液混合体中分离出的气体经所述调节阀排出。

7.根据权利要求6所述的换热介质回收系统，其特征在于，所述根据所述第二温度信息控制所述回收单元，包括：

8.根据权利要求1所述的换热介质回收系统，其特征在于，所述冷却单元包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述压缩机、所述冷凝器、所述节流装置和所述蒸发器通过管道形成制冷系统，所述分离单元输出的气体经过所述蒸发器换热后形成气液混合体，所述气液混合体通过管道进入所述回收单元。

9.根据权利要求1所述的换热介质回收系统，其特征在于，所述分离单元为三通。

10.一种换热介质回收方法，其特征在于，基于权利要求1-9任一项所述的换热介质回收系统实现，方法包括：

技术总结
本发明提供一种换热介质回收系统和回收方法，属于半导体晶圆加工设备领域和制冷技术领域，系统包括分离单元、冷却单元、加热单元、回收单元和温控单元，分离单元的输入端通过管道与待回收管路的输出端连通，加热单元的输出端通过管道与待回收管路的输入端连接，分离单元的输出端分别通过管道与冷却单元和加热单元连通，将气体分别输送至冷却单元和加热单元；冷却单元通过管道与回收单元连通，将冷却后的气液混合体输送至回收单元，回收单元从冷却后的气液混合体中回收换热介质。本发明根据换热介质在不同温度下的蒸汽压变化较大的特点，极大提高了装置内部换热介质的回收率，降低温控装置的调试成本。

技术研发人员：刘紫阳,董春辉,耿海东,靳李富,胡文达,郑璐
受保护的技术使用者：北京京仪自动化装备技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14