一种简易高低温控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及芯片生产领域，特别涉及一种简易高低温控制装置。


背景技术：

2.在芯片生产过程中，目前，低温控制常见的方式有使用液氮、压缩机搭配冷媒、水冷机搭配制冷半导体等方式。以这些作为冷源来使系统达到致冷效果，确实可以起到很稳定的冷源输出，但也各自存有一定缺点，如液氮属于消耗性材料且其温度极低，若操作失误易引发安全问题；而压缩机、水冷机这类装置，一旦管线泄漏，很容易造成设备上的异常，且机器费用较为高昂。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种简易高低温控制装置。
4.为了达到上述技术效果，本实用新型采用的技术方案是：一种简易高低温控制装置，包括涡流管，所述涡流管设置有高压入口、冷端出口和热端出口，所述高压入口通过直动阻断电磁阀连接一高压气源，所述冷端出口连接一目标装置，冷端出口与目标装置之间设置有加热组件。
5.优选地，所述加热组件包括加热片。
6.优选地，所述加热片连接一控制器。
7.优选地，所述加热组件包括热风切换阀，所述热风切换阀设置有热风进口、第一热风出口和第二热风出口，所述热风进口连接热端出口，所述第一热风出口连接大气，所述第二热风出口连接到冷端出口与目标装置之间进行混风。
8.优选地，所述冷端出口与目标装置之间还设置有冷风切换阀，所述冷风切换阀设置有冷风进口、第一冷风出口和第二冷风出口，所述冷风进口连接冷端出口，所述第一冷风出口连接大气，所述第二冷风出口与第二热风出口混风后连接目标装置。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
10.1.相较于其他低温控制装置，该装置具有成本低廉、使用安全、低温控制简单可靠的优点；
11.2.整体架构简单，方便温度控制和后期维护。
12.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
附图说明
13.图1为实施例1的结构示意图；
14.图2为实施例2的结构示意图。
15.图中各标号和对应的名称为：1.涡流管，11.高压入口，12.冷端出口，13.热端出口，2.直动阻断电磁阀，3.高压气源，4.目标装置，5.加热片，6.控制器，7.热风切换阀，71.热风进口，72.第一热风出口，73.第二热风出口，8.冷风切换阀，81.冷风进口，82.第一冷风出口，83.第二冷风出口。
具体实施方式
16.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
17.首先，对涡流管1的原理进行说明：压缩空气以音速从高压入口11注入涡流管1中，在涡流产生室中形成自由涡流。自由涡流的旋转角速度愈靠近中心愈大，由于角速度不同，在自由涡流的层与层之间就产生了摩擦，中心部分的气流角速度最大，摩擦结果是将能量传递给外层角速度较低的气流，中心层部分的气流失去能量，动能低，速度降低，温度降低，通过涡流管1中心的孔板从冷端出口12引出，得到制冷需要的冷气流，最低温度可达越零下46℃；而外层部分的气流获得动量，动能增加，同时又与涡轮管壁摩擦，将部分动能转换成热能，从涡流管1的热端出口13通过控制阀被引出，形成热气流，最高温则可达约127℃。
18.由于涡流管1仅需要高压气体，就可以产生冷热空气，是低温控制非常好的冷源选项，根据这一特征，可搭配适当组件与管路设计实现低温控制，具体如下：
19.实施例1
20.如图1所示，本实施例公开了一种简易高低温控制装置，包括涡流管1，涡流管1设置有高压入口11、冷端出口12和热端出口13，高压入口11通过直动阻断电磁阀2连接一高压气源3，冷端出口12连接一目标装置4，冷端出口12与目标装置4之间设置有加热组件；优选地，加热组件包括加热片5，加热片5连接一控制器6。
21.使用时，高压气源3经高压入口11向涡流管1输入压缩空气，控制直动阻断电磁阀2可决定冷空气的送入量，涡流管1的热端出口13可将热风直接排放到大气(或者其他所需热风的地方)，冷端出口12可将冷风吹向目标装置4进行降温制冷，若温度过低，为维持所需的恒定低温，可对冷风进行加热升温，本实施例的加热组件优选与控制器6连接的加热片5，其具有热交换面积大的优点，当然，也可选择加热棒、加热丝等发热元件代替使用。
22.降温过程中，冷风直接对着目标装置4吹是最简单的方法，但是实际使用时，冷端出口12一般需使用风管将冷风导入目标装置4，假如目标装置4较大，对着吹比较容易造成温度不均匀的问题，且吹完冷风直接散失在空中，降温能力就跟着逸散。为增强致冷效能和降温均匀性，可在目标装置4上设计连接风管的蛇形流道(图中未画出)用于增大接触面积，以保证降温的均匀性和制冷效能。
23.实施例2
24.如图2所示，本实施例也公开了一种简易高低温控制装置，与实施例1的区别在于：加热组件包括热风切换阀7，热风切换阀7设置有热风进口71、第一热风出口72和第二热风出口73，热风进口71连接热端出口13，第一热风出口72连接大气，第二热风出口73连接到冷端出口12与目标装置4之间进行混风。
25.使用时，致冷过程与实施例1相同，若需产生恒定低温，则可透过适当的冷热空气
比例调节即可达到指定温度，热风切换阀7可对热风路线进行切换，可选择将其与冷风混合后送至目标装置4，可也选择直接排放至大气(或气体需要热风的地方)。
26.进一步地，冷端出口12与目标装置4之间还设置有冷风切换阀8，冷风切换阀8设置有冷风进口81、第一冷风出口82和第二冷风出口83，冷风进口81连接冷端出口12，第一冷风出口82连接大气，第二冷风出口83与第二热风出口73混风后连接目标装置4。冷风切换阀8用于对冷风的路径进行选择，配合热风切换阀7还可实现高温控制。
27.综上，虽然涡流管1产生的冷热风温度范围只有在-46℃～127℃之间，扣除温度损失，可控的范围可能更小，能量转换效率也不高，但对于原本要求温控范围就是在此区间的温控系统而言，这是一个简易安全的控制装置，即使该装置异常，由于本身产生的温度范围不大，也就不会造成装置损毁；而且由于管线当中仅使用压缩空气，即使管线泄漏也没有安全性的问题，泄漏的压缩空气也不会造成任何装置的损毁，是相当安全的；另外，涡流管1是相当简单的纯机构装置，不需要电也没有运动组件，本身成本低廉、安全、容易维护的优点。
28.本实用新型不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种简易高低温控制装置，包括涡流管(1)，其特征在于，所述涡流管(1)设置有高压入口(11)、冷端出口(12)和热端出口(13)，所述高压入口(11)通过直动阻断电磁阀(2)连接一高压气源(3)，所述冷端出口(12)连接一目标装置(4)，冷端出口(12)与目标装置(4)之间设置有加热组件。2.如权利要求1所述的简易高低温控制装置，其特征在于，所述加热组件包括加热片(5)。3.如权利要求2所述的简易高低温控制装置，其特征在于，所述加热片(5)连接一控制器(6)。4.如权利要求1所述的简易高低温控制装置，其特征在于，所述加热组件包括热风切换阀(7)，所述热风切换阀(7)设置有热风进口(71)、第一热风出口(72)和第二热风出口(73)，所述热风进口(71)连接热端出口(13)，所述第一热风出口(72)连接大气，所述第二热风出口(73)连接到冷端出口(12)与目标装置(4)之间进行混风。5.如权利要求4所述的简易高低温控制装置，其特征在于，所述冷端出口(12)与目标装置(4)之间还设置有冷风切换阀(8)，所述冷风切换阀(8)设置有冷风进口(81)、第一冷风出口(82)和第二冷风出口(83)，所述冷风进口(81)连接冷端出口(12)，所述第一冷风出口(82)连接大气，所述第二冷风出口(83)与第二热风出口(73)混风后连接目标装置(4)。

技术总结
本实用新型涉及一种简易高低温控制装置，包括涡流管，所述涡流管设置有高压入口、冷端出口和热端出口，所述高压入口通过直动阻断电磁阀连接一高压气源，所述冷端出口连接一目标装置，冷端出口与目标装置之间设置有加热组件。该简易高低温控制装置相较于其他低温控制装置，具有成本低廉、使用安全、低温控制简单可靠的优点；整体架构简单，方便温度控制和后期维护。维护。维护。


技术研发人员：詹凯富
受保护的技术使用者：苏州艾方芯动自动化设备有限公司
技术研发日：2021.08.03
技术公布日：2022/3/8