【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制冷，具体而言，涉及一种半导体温控制冷系统及制冷方法。
技术介绍
1、半导体温控设备用以为半导体集成电路刻蚀工艺设备提供快速、精准、稳定的温度输出，以保证集成电路的精准制造，是半导体产业上游支撑环节中的重要设备之一。
2、经专利技术人研究发现，现有的制冷系统只能实现在一个温度范围内进行控温，不能满足半导体加工设备不同温区同时控制的要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的包括，例如，提供了一种半导体温控制冷系统及制冷方法，其能够实现多个温度范围的控温，同时满足半导体设备在不同温区的加工温度要求。
2、第一方面，本专利技术提供一种半导体温控制冷系统，包括压缩机、涡流管、第一冷凝器、喷射器、第一蒸发器、第一气液分离器、第二冷凝器、阀体、第二蒸发器和第二气液分离器，其中：
3、所述压缩机的出口与所述涡流管的进口连接，所述涡流管包括第一端出口和第二端出口，所述第一端出口的温度高于所述第二端出口，所述第一端出口和所述第一冷凝器的进口连接，所述第一冷凝器的出口和所述喷射器的压力端进口连接，所述喷射器的出口和所述第一蒸发器的进口连接，所述第一蒸发器的出口和所述第一气液分离器的进口连接，所述第一气液分离器的气体出口和所述压缩机的进口连接；
4、所述第二端出口和所述第二冷凝器的进口连接，所述第二冷凝器的出口通过所述阀体和所述第二蒸发器的进口连接，所述第二蒸发器的出口和所述第二气液分离器的进口连接，所述第二气液分离器的气体出口和所述压缩机的
5、在可选的实施方式中，所述第一气液分离器的液体出口和所述喷射器的引射端进口连接，所述第二气液分离器的液体出口和所述喷射器的引射端进口连接。通过气液分离器将蒸发器产生的液体分离，输送到喷射器充当引射介质，将制冷介质循环利用，节约资源。
6、在可选的实施方式中，所述半导体温控制冷系统还包括第三气液分离器，所述涡流管的第二端出口和所述第三气液分离器的进口连接，所述第三气液分离器的气体出口和所述第二冷凝器的进口连接。通过设置第三气液分离器，将涡流管第二端出口的低温气体与少量的液体分离，提高第二冷凝器和第二蒸发器的效率。
7、在可选的实施方式中，所述第三气液分离器的液体出口和所述喷射器的引射端进口连接。
8、在可选的实施方式中，所述第一气液分离器的气体出口和液体出口分别位于所述第一气液分离器的顶部和底部；所述第二气液分离器的气体出口和液体出口分别位于所述第二气液分离器的顶部和底部。
9、在可选的实施方式中，所述第一蒸发器还包括第一管路，所述第一管路的两端分别连通所述喷射器和所述第一气液分离器；所述第二蒸发器还包括第二管路，所述第二管路的两端分别连通所述阀体和所述第二气液分离器；所述第一蒸发器还包括第三管路，所述第二蒸发器还包括第四管路，所述第三管路和所述第四管路连通。
10、在可选的实施方式中，所述涡流管的第一端出口设有调节阀。
11、第二方面，本专利技术提供一种半导体温控制冷方法，应用于如前述实施方式任一项所述的半导体温控制冷系统，其包括高温区制冷过程s1和低温区制冷过程s2；
12、s1、高温区制冷过程：
13、s1-1、将压缩机排出的高温高压气体输入到涡流管中，经过涡流管的第一端出口排出热流气体；
14、s1-2、将涡流管第一端出口排出的热流气体输入到第一冷凝器中冷凝，得到第一冷凝液；
15、s1-3、将第一冷凝液输入到喷射器中作为工作介质，经喷射器喷射进入第一蒸发器进行制冷；
16、s1-4、将第一蒸发器出口的介质输入到第一气液分离器中进行气液分离；
17、s1-5、将第一气液分离器的气体出口输出的气体输入到压缩机再次压缩；
18、s2、低温区制冷过程：
19、s2-1、将压缩机排出的高温高压气体输入到涡流管中，经过涡流管的第二端出口排出冷流气体；
20、s2-2、将涡流管第二端出口排出的冷流气体输入到第二气液分离器中进行气液分离；
21、s2-3、将第二气液分离器的气体出口输出的气体输入到第二冷凝器中冷凝，得到第二冷凝液；
22、s2-4、将第二冷凝液输入到阀体，经阀体进入到第二蒸发器中进行制冷；
23、s2-5、将第二蒸发器出口的介质输入到第三气液分离器中进行气液分离；
24、s2-6、将第三气液分离器的气体出口输出的气体输入到压缩机再次压缩。
25、在可选的实施方式中，所述步骤s1还包括步骤s1-6：将第一气液分离器的液体出口输出的液体输入到喷射器的引射进口充当引射介质；所述步骤s2还包括步骤s2-7：将第三气液分离器的液体出口输出的液体输入到喷射器的引射进口充当引射介质；所述步骤s2还包括步骤s2-2-1：将第二气液分离器的液体出口输出的液体输入到喷射器的引射进口充当引射介质。
26、在可选的实施方式中，当所述半导体温控制冷系统给同一设备制冷时，先经过步骤s1的高温制冷过程，再经过步骤s2的低温制冷过程。
27、本专利技术实施例的有益效果包括，例如：
28、本专利技术的半导体温控制冷系统通过涡流管将压缩机出口的气体分为冷、热两支，实现低温、高温两个温区范围的制冷。同时，通过喷射器代替高温区的阀体，减小节流损失。通过气液分离器的气体出口与压缩机连接形成完整回路，实现了高温和低温区的循环制冷，同时，防止液体进入压缩机影响压缩机的工作效率。
29、进一步的，本专利技术的半导体温控制冷系统既可以将第一蒸发器和第二蒸发器给不同温度需求的设备控温，也可以将第一蒸发器和第二蒸发器串联使用在一个循环系统中，实现给同一设备二次制冷形式的温度控制。当用于同一设备时，制冷剂首先经过第一蒸发器进行初步降温，在经过第二蒸发器再次降温。二次降温的好处在于减小了设备造成的温度波动对制冷系统的影响，减小了每一次降温过程需要达到的温度变化范围，提高了温控精度。
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1.一种半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，包括压缩机(10)、涡流管(20)、第一冷凝器(30)、喷射器(40)、第一蒸发器(50)、第一气液分离器(60)、第二冷凝器(31)、阀体(70)、第二蒸发器(51)和第二气液分离器(61)，其中：
2.根据权利要求1所述的半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，所述第一气液分离器(60)的液体出口和所述喷射器(40)的引射端进口(42)连接，所述第二气液分离器(61)的液体出口和所述喷射器(40)的引射端进口(42)连接。
3.根据权利要求1所述的半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，所述半导体温控制冷系统(100)还包括第三气液分离器(62)，所述涡流管(20)的第二端出口(22)和所述第三气液分离器(62)的进口连接，所述第三气液分离器(62)的气体出口和所述第二冷凝器(31)的进口连接。
4.根据权利要求3所述的半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，所述第三气液分离器(62)的液体出口和所述喷射器(40)的引射端进口(42)连接。
5.根据权利要求1所述的半导体温
6.根据权利要求1所述的半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，所述第一蒸发器(50)还包括第一管路，所述第一管路的两端分别连通所述喷射器(40)和所述第一气液分离器(60)；所述第二蒸发器(51)还包括第二管路，所述第二管路的两端分别连通所述阀体(70)和所述第二气液分离器(61)；所述第一蒸发器(50)还包括第三管路，所述第二蒸发器(51)还包括第四管路，所述第三管路和所述第四管路连通。
7.根据权利要求1所述的半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，所述涡流管(20)的第一端出口(21)设有调节阀。
8.一种半导体温控制冷方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的半导体温控制冷系统(100)，其包括高温区制冷过程S1和低温区制冷过程S2；
9.根据权利要求8所述的半导体温控制冷方法，其特征在于，所述步骤S1还包括步骤S1-6：将第一气液分离器(60)的液体出口输出的液体输入到喷射器(40)的引射进口充当引射介质；所述步骤S2还包括步骤S2-7：将第三气液分离器(62)的液体出口输出的液体输入到喷射器(40)的引射进口充当引射介质；所述步骤S2还包括步骤S2-2-1：将第二气液分离器(61)的液体出口输出的液体输入到喷射器(40)的引射进口充当引射介质。
10.根据权利要求8所述的半导体温控制冷方法，其特征在于，当所述半导体温控制冷系统(100)给同一设备制冷时，先经过步骤S1的高温制冷过程，再经过步骤S2的低温制冷过程。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，包括压缩机(10)、涡流管(20)、第一冷凝器(30)、喷射器(40)、第一蒸发器(50)、第一气液分离器(60)、第二冷凝器(31)、阀体(70)、第二蒸发器(51)和第二气液分离器(61)，其中：
2.根据权利要求1所述的半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，所述第一气液分离器(60)的液体出口和所述喷射器(40)的引射端进口(42)连接，所述第二气液分离器(61)的液体出口和所述喷射器(40)的引射端进口(42)连接。
3.根据权利要求1所述的半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，所述半导体温控制冷系统(100)还包括第三气液分离器(62)，所述涡流管(20)的第二端出口(22)和所述第三气液分离器(62)的进口连接，所述第三气液分离器(62)的气体出口和所述第二冷凝器(31)的进口连接。
4.根据权利要求3所述的半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，所述第三气液分离器(62)的液体出口和所述喷射器(40)的引射端进口(42)连接。
5.根据权利要求1所述的半导体温控制冷系统(100)，其特征在于，所述第一气液分离器(60)的气体出口和液体出口分别位于所述第一气液分离器(60)的顶部和底部；所述第二气液分离器(61)的气体出口和液体出口分别位于所述第二气液分离器(61)的顶部和底部。
6.根据权利要求1所述的半导体温控制冷系...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟明，文志程，
申请(专利权)人：上海盛剑半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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