本發(fā)明屬于控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著IC(Integrated Circuit，集成電路)電路行業(yè)的迅猛發(fā)展，集成電路的集成度逐步提高，對掩模制版行業(yè)的要求越加嚴(yán)格。影響掩模制版工藝的環(huán)節(jié)較多，除了設(shè)備本身的工藝水平需要達(dá)到生產(chǎn)所需要求以外，溫濕度控制成為決定工藝水平的關(guān)鍵因素。

近幾年凈化廠房溫濕度控制領(lǐng)域得到快速發(fā)展，空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)造方式不斷改變，控制理論和方法不斷創(chuàng)新。掩模行業(yè)的凈化廠房的溫濕度控制相比一般的電子行業(yè)凈化廠房有著嚴(yán)格的要求，需精密控制溫濕度的基準(zhǔn)值，并限定在其基礎(chǔ)上的波動范圍。

目前半導(dǎo)體集成電路行業(yè)常用的模式為：新風(fēng)機組(Make-up Air Unit，簡稱MAU)+循環(huán)風(fēng)機(Recycled Air Handling Unit，簡稱RCU)+高效過濾器(High Efficiency Particulate Air Filter，簡稱HEPA)。其中，室外的氣流經(jīng)過MAU，的粗過濾、加熱、降溫、加濕及去濕等方式進(jìn)行處理后送往凈化廠房上夾層(靜壓箱)，同時房間的回風(fēng)也通過回風(fēng)夾道進(jìn)入靜壓箱，回風(fēng)與新風(fēng)混合后送入RCU，混合氣體經(jīng)過RCU機組的冷熱處理后送人末端HEPA風(fēng)口。該系統(tǒng)的濕度由MAU控制，溫度由RCU調(diào)節(jié)。但是，因室內(nèi)人員數(shù)量、設(shè)備發(fā)熱量等因素導(dǎo)致回風(fēng)的氣流的溫濕度波動較大，造成混合送風(fēng)的溫濕度控制精度較低，一般此類型系統(tǒng)控制精度為：溫度±1～±2；濕度±5％RH～±10％RH，且該系統(tǒng)的風(fēng)量較大，設(shè)備占地和功耗較大，運行成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)，實現(xiàn)凈化廠房內(nèi)溫濕度更加精確的控制。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)，凈化廠房內(nèi)包括多個凈化車間，且在凈化廠房頂部包括上夾層；所述雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)中包括新風(fēng)機組、多個風(fēng)機過濾單元以及多個干管盤，其中，新風(fēng)機組設(shè)置在凈化廠房外側(cè)、與凈化廠房上夾層連接，風(fēng)機過濾單元設(shè)置于凈化廠房頂部、設(shè)于上夾層下部，干管盤設(shè)置于凈化車間外技術(shù)夾層頂部、與凈化廠房上夾層連接；

新風(fēng)機組對新風(fēng)進(jìn)行處理之后送入上夾層中，凈化車間中的回風(fēng)通過技術(shù)夾層上的干盤管進(jìn)入上夾層中并與處理后的新風(fēng)進(jìn)行混合，混合氣體經(jīng)過風(fēng)機過濾單元再進(jìn)入凈化車間中。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述新風(fēng)機組中包括：所述新風(fēng)機組中包括：新風(fēng)段、初效過濾段、第一中效過濾段、預(yù)熱段、預(yù)冷段、水洗加濕段、再冷段、再熱段、風(fēng)機段、第二中效過濾段以及高效過濾段。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述凈化車間內(nèi)包括水冷空調(diào)盤管、電加熱器、加濕器、循環(huán)風(fēng)機以及多個風(fēng)機過濾單元，其中，

所述多個風(fēng)機過濾單元于凈化車間頂部、設(shè)于凈化車間上夾層的下部；水冷空調(diào)盤管、電加熱器、加濕器以及循環(huán)風(fēng)機設(shè)于凈化車間外部；

混合氣體經(jīng)過水冷空調(diào)盤管、電加熱器、加濕器以及循環(huán)風(fēng)機進(jìn)入凈化車間上夾層，凈化車間中的回風(fēng)經(jīng)過水冷空調(diào)盤管、電加熱器以及加濕器進(jìn)入凈化車間上夾層與處理后的混合氣體再混合；再混合氣體經(jīng)過風(fēng)機過濾單元再進(jìn)入凈化車間中。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述加濕器為純水超聲加濕器。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述凈化車間內(nèi)還包括分別與水冷空調(diào)盤管、電加熱器、加濕器以及循環(huán)風(fēng)機連接的PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)采集凈化車間內(nèi)的空氣參數(shù)進(jìn)行邏輯運算，控制水冷空調(diào)盤管、電加熱器和加濕器的負(fù)荷以及控制循環(huán)風(fēng)機的送風(fēng)量。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述水冷空調(diào)盤管采用冷凍水型制冷方式控制與之連接的積分水閥的開度；和/或，

所述電加熱器采用多級制熱的方式調(diào)節(jié)氣體溫度；和/或，

所述加濕器采用比例加濕方式控制與之連接的加濕電磁閥的開度。

本發(fā)明提供的雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)，其有益效果在于：

在本發(fā)明提供的雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)中，室外新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)機組的加熱、降溫、加濕、去濕和多層過濾的處理，氣流達(dá)到預(yù)定的溫濕度和潔凈度；之后，再通過高壓風(fēng)機送入凈化廠房上夾層(靜壓箱)，同時凈化車間中的回風(fēng)通過回風(fēng)夾道(技術(shù)夾層)內(nèi)的干盤管降溫、去濕處理送入凈化廠房上夾層與經(jīng)新風(fēng)機組處理后的新風(fēng)混合，混合氣體再經(jīng)過風(fēng)機過濾單元加壓、超高效過濾后送入凈化間。該系統(tǒng)精度較高，可達(dá)溫度±0.5℃、濕度±3％RH(Relative Humidity，相對濕度)。另外，系統(tǒng)具有新風(fēng)量較小、占地空間小、整機功率小的特點，且系統(tǒng)設(shè)備的運行和維護(hù)費用較少。

再有，在本發(fā)明提供的雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)中，采用密封的小室(凈化車間)，進(jìn)風(fēng)側(cè)采用一次原系統(tǒng)的送風(fēng)，即進(jìn)風(fēng)的氣體的參數(shù)為溫度±0.5℃、濕度±3％RH，獨立凈化車間內(nèi)配套水冷空調(diào)盤管、純水超聲波加濕器和循環(huán)風(fēng)機等設(shè)備，通過PLC控制系統(tǒng)采集室內(nèi)空氣參數(shù)進(jìn)行邏輯計算，控制送風(fēng)量、水冷空調(diào)、電加熱器和加濕器負(fù)荷，從而達(dá)到溫濕度更加精密的控制，使凈化車間內(nèi)達(dá)到溫度±0.1℃、濕度±1％RH。

最后，本發(fā)明提供的雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于紡織、煙草、化纖、紙張和電子等行業(yè)領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中新風(fēng)機組示意圖；

圖3為本發(fā)明中室內(nèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要說明的是，下面描述的本發(fā)明的特定細(xì)節(jié)僅為說明本發(fā)明用，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。根據(jù)所描述的本發(fā)明的教導(dǎo)作出的任何修改和變型也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

如圖1所示為本發(fā)明提供的雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)的原理圖，從圖中可以看出，在該凈化廠房內(nèi)包括多個凈化車間，且在凈化廠房頂部包括上夾層；雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)中包括新風(fēng)機組、多個風(fēng)機過濾單元以及多個干管盤，其中，新風(fēng)機組設(shè)置在凈化廠房外側(cè)、與凈化廠房上夾層連接，風(fēng)機過濾單元設(shè)置于凈化廠房頂部、設(shè)于上夾層下部，干管盤設(shè)置于凈化車間外技術(shù)夾層頂部、與凈化廠房上夾層連接。在工作過程中，室外新風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)機組的加熱、降溫、加濕、去濕和多層過濾的處理，氣流達(dá)到預(yù)定的溫濕度和潔凈度；之后，再通過高壓風(fēng)機送入凈化廠房上夾層(靜壓箱)，同時凈化車間中的回風(fēng)通過回風(fēng)夾道(技術(shù)夾層)內(nèi)的干盤管降溫、去濕處理送入凈化廠房上夾層與經(jīng)新風(fēng)機組處理后的新風(fēng)混合，混合氣體再經(jīng)過風(fēng)機過濾單元加壓、超高效過濾后送入凈化間。具體，在該系統(tǒng)中，新風(fēng)機組負(fù)責(zé)控制凈化間的濕度、干盤管控制凈化間的濕度、風(fēng)機過濾單元負(fù)責(zé)空氣循環(huán)和潔凈度維持。因新風(fēng)機組控制送風(fēng)的露點溫度，且凈化車間內(nèi)回風(fēng)在與新風(fēng)混合前已由干盤管處理到固定溫濕度狀態(tài)，這樣混合氣體的溫濕度就很容易達(dá)到凈化車間的要求。

更具體來說，如圖2所示，在該新風(fēng)機組中包括：新風(fēng)段A、初效過濾段、第一中效過濾段(具體圖示中初效過濾段和第一中效過濾段使用附圖標(biāo)記B表示)、預(yù)熱段C(通過預(yù)熱盤管實現(xiàn))、預(yù)冷段D(通過預(yù)冷盤管實現(xiàn))、水洗加濕段E(通過噴淋實現(xiàn))、再冷段F(通過再冷盤管實現(xiàn))、再熱段G(通過再熱盤管實現(xiàn))、風(fēng)機段H(通過送風(fēng)管實現(xiàn))、第二中效過濾段以及高效過濾段(具體圖示中第二中效過濾段和高效過濾段使用附圖標(biāo)記I表示)，且新風(fēng)機組溫濕度控制以露點溫度優(yōu)先，根據(jù)不同季節(jié)工況對問題進(jìn)行控制，如，使送風(fēng)氣流參數(shù)控制在溫度15℃、露點溫度為7℃。

在一個具體實施例中，當(dāng)室外新風(fēng)露點溫度≤9.6℃時，該雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)為冬季工況；當(dāng)新風(fēng)露點溫度>9.6℃時，雙循環(huán)溫濕度控制系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)為夏季工況。

具體，在冬季工況中：室內(nèi)濕度由新風(fēng)機組控制。設(shè)定新風(fēng)機組中新風(fēng)經(jīng)過噴淋段(即上述水洗加濕段)之后的溫度為11.3℃，具體，當(dāng)溫度高于11.3℃時，熱水預(yù)熱盤管電動二通閥開小，當(dāng)溫度低于11.3℃時，則動作相反。另外，根據(jù)新風(fēng)機組再冷段之后的露點溫度來控制再冷盤管電動閥，當(dāng)溫度高于9.6℃時，再冷盤管電動二通閥開大，當(dāng)溫度低于9.6℃時，則動作相反。設(shè)定新風(fēng)機組送風(fēng)管內(nèi)溫度為16.5℃，當(dāng)溫度高于16.5℃時，再熱盤管電動二通閥開小，當(dāng)溫度低于16.5℃時，則動作相反?？梢?，在該過程中，室外新風(fēng)處理過程包括：熱水加熱、噴淋加濕、冷卻去濕、熱水加熱以及風(fēng)機升溫，最后送入靜壓箱。

在夏季工況中：室內(nèi)濕度由新風(fēng)機組控制。設(shè)定新風(fēng)機中新風(fēng)經(jīng)過組噴淋段(即上述水洗加濕段)之后的溫度為11.3℃，當(dāng)溫度高于11.3℃時，冷凍水預(yù)冷盤管電動二通閥開大，當(dāng)溫度低于11.3℃時，則動作相反。另外，根據(jù)新風(fēng)機組再冷段之后的露點溫度來控制再冷盤管電動閥，當(dāng)溫度高于9.6℃時，再冷盤管電動二通閥開大，當(dāng)溫度低于9.6℃時，則動作相反。設(shè)定新風(fēng)機組送風(fēng)管內(nèi)溫度為16.5℃，當(dāng)溫度高于16.5℃時，再熱盤管電動二通閥開小，當(dāng)溫度低于16.5℃時，則動作相反。要注意的是，在夏季工況中，預(yù)熱盤管不工作?？梢?，在該過程中，室外新風(fēng)處理過程包括：冷卻去濕、噴淋洗滌、冷卻去濕、再熱以及風(fēng)機升溫，最后送入靜壓箱。

更進(jìn)一步來說，如圖3所示，凈化車間(任意密閉小室)內(nèi)包括水冷空調(diào)盤管、電加熱器、加濕器、循環(huán)風(fēng)機以及多個風(fēng)機過濾單元，其中，多個風(fēng)機過濾單元于凈化車間頂部、設(shè)于凈化車間上夾層的下部；水冷空調(diào)盤管、電加熱器、加濕器以及循環(huán)風(fēng)機設(shè)于凈化車間外部。在工作過程中，經(jīng)過新風(fēng)機組、風(fēng)機過濾單元處理過后的混合氣體(即一次原系統(tǒng)送風(fēng))作為室內(nèi)系統(tǒng)的輸入，即該混合氣體依次經(jīng)過水冷空調(diào)盤管、電加熱器、加濕器以及循環(huán)風(fēng)機10進(jìn)入凈化車間上夾層，凈化車間中的回風(fēng)經(jīng)過水冷空調(diào)盤管、電加熱器以及加濕器(如圖示水冷空調(diào)盤管、電加熱器以及加濕器統(tǒng)稱20)進(jìn)入凈化車間上夾層與處理后的混合氣體再混合；再混合氣體經(jīng)過風(fēng)機過濾單元再進(jìn)入凈化車間中，以此實現(xiàn)凈化車間內(nèi)氣體的二次循環(huán)，從而提高凈化車間內(nèi)溫濕度的控制。在一個具體實施例中，上述加濕器為純水超聲加濕器；且室內(nèi)布滿風(fēng)機過濾單元，過濾效率為0.12μm@99.99995％，氣流采用上送下回的垂直流方式。

更具體來說，在該系統(tǒng)中，凈化車間內(nèi)還包括一室內(nèi)系統(tǒng)，分別與水冷空調(diào)盤管、電加熱器、加濕器以及循環(huán)風(fēng)機連接的PLC控制系統(tǒng)，該PLC控制系統(tǒng)采集凈化車間內(nèi)的空氣參數(shù)進(jìn)行邏輯運算，控制水冷空調(diào)盤管、電加熱器和加濕器的負(fù)荷以及控制循環(huán)風(fēng)機的送風(fēng)量。該系統(tǒng)的風(fēng)量大，送風(fēng)焓差小，室內(nèi)控制的溫濕度均；且具有一定的除濕能力，在保證溫濕度的前提下，送風(fēng)量盡可能維持較大的開度。

另外，在該室內(nèi)系統(tǒng)中，具備高精密溫濕度傳感器，該溫濕度傳感器的準(zhǔn)確度和精度較高，一般要求傳感器的精度為：溫度±0.1℃(在23±2℃時)、濕度±1％RH。且重復(fù)性：優(yōu)于0.5％RH和0.1℃；穩(wěn)定性：每年優(yōu)于1.0％RH和0.1℃。

再有，在該室內(nèi)系統(tǒng)中，水冷空調(diào)盤管采用冷凍水型制冷方式控制與之連接的積分水閥的開度。在一個具體實施例中，該水冷空調(diào)盤管內(nèi)運行的是7℃的冷凍水，控制室內(nèi)系統(tǒng)通過對溫濕度的計算來控制積分水閥的開度，完成溫濕度的無級調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了溫濕度的精密控制。電加熱器采用多級制熱的方式調(diào)節(jié)氣體溫度，具體根據(jù)溫差投入不同加熱組數(shù)。加濕器采用比例加濕方式控制與之連接的加濕電磁閥的開度，調(diào)整加適量。

以上通過分別描述每個過程的實施場景案例，詳細(xì)描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解。在不脫離本發(fā)明實質(zhì)的范圍內(nèi)，可以作修改和變形。