基於MAU和DCC的半導體潔淨室恒溫恒濕控製係統和控製方法與流程

基於MAU和DCC的半導體潔淨室恒溫恒濕控製係統和控製方法與流程

　　本發明涉及半導體加工技術，尤其涉及一種基於mau和dcc的半導體潔淨室恒溫恒濕控製係統和控製方法。

　　背景技術：

　　半導體技術產品生產工序困難、複雜，並且其工藝生產設備先進、昂貴，對於其製造環境的參數，諸如、溫度、相對濕度、壓力、潔淨度、氣流流型等參數的要求控製在某個恒定的範圍內，上述參數的穩定則是生產設備正常運轉、高效率、高質量半導體產品持續運營的成功保障。

　　在上述參數控製中溫度、相對濕度參數的控製尤為困難，通常潔淨室要求溫度控製在23℃、相對濕度45％，並保證一定的控製精度，但實際上由於溫度、相對濕度之間存在一定的耦合現象，即在絕對含濕量不變的情況下，溫度升高、相對濕度減少，而溫度降低、相對濕度增加；基於此，在實施例中，采用以潔淨室要求的溫度、相對濕度計算出的露點溫度為目標控製值，進而通過dcc幹盤管實現溫度的控製，避免由於兩者耦合、過程精度控製不夠嚴格帶來處理過程中冷熱量相互抵消的現象，造成能源的極大浪費。因此，亟需一種適用於半導體潔淨室精確易控的恒溫恒濕係統義。

　　技術實現要素：

　　為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供基於mau和dcc的半導體潔淨室恒溫恒濕控製係統和控製方法，其能解決上述問題。

　　一種基於mau和dcc的半導體潔淨室恒溫恒濕控製係統，控製係統包括mau室外新風濕度處理單元、dcc室內回風溫度處理單元以及中控單元，所述mau室外新風濕度處理單元和dcc室內回風溫度處理單元與所述中控單元雙向電訊連接，其中mau室外新風濕度處理單元包括依次設置的初效過濾段、前中效過濾段、預熱段、第一表冷段、加濕段、第二表冷段、再熱段、風機段、後中效過濾段和高效過濾段，並在所述mau室外新風濕度處理單元上設置焓值傳感器h、溫度傳感器t、壓差開關p和電動調節水閥v；dcc室內回風溫度處理單元包括dcc幹盤管和電動調節水閥v；中控單元通過信號控製線與壓差開關p、溫濕度傳感器t、焓值傳感器h、電動調節水閥v通過信號控製線連接，並根據外接環境調節控製以向潔淨室輸送符合溫濕度需求空氣。

　　優選的，在mau室外新風濕度處理單元的第一表冷段和加濕段之間設置所述焓值傳感器h。

　　優選的，在mau室外新風濕度處理單元的第一表冷段和高效過濾段上設置溫濕度傳感器t。

　　優選的，在mau室外新風濕度處理單元的初效過濾段和前中效過濾段之間、風機段和後中效過濾段之間、以及後中效過濾段和高效過濾段之間設置壓差開關p。

　　壓差開關p具有現場檢測和遠傳功能，實現對初中、高效過濾器的壓差檢測，為其更換提供基礎數據參考。

　　優選的，在mau室外新風濕度處理單元的預熱段上設置第一電動調節水閥v1，在第一表冷段上設置第二電動調節水閥v2，在再熱段上設置第三電動調節水閥v3，在第二表冷段上設置第四電動調節水閥v4。

　　優選的，各電動調節水閥v采用具有線性調節特性的座閥調節閥。所述座閥調節閥具有線性調節特性、良好的調節能力和調節精度。

　　優選的，所述加濕段采用噴淋加濕方式實現，噴淋加濕主機處於常開狀態，在夏季及過渡季洗滌空氣，在冬季噴溫水且等焓加濕或增焓加濕。

　　采用上述恒溫恒濕控製係統的控製方法，方法包括以下內容。

　　室內參數動態監測，中控單元與壓差開關p、溫濕度傳感器t、焓值傳感器h、電動調節水閥v通過信號控製線連接，以實時獲取潔淨室內的溫度和相對濕度值。

　　繪製焓濕圖，根據室內溫濕度參數需求在焓濕圖上按照等焓線和等含濕量線劃分成四個氣象分區、即空調工況區，其中空調工況i區為增溫加濕工況、空調工況ii區為冷卻加濕工況、空調工況iii區和空調工況iv區為冷卻91看片网站视频工況，且空調工況ii、iii、iv區均實現對空氣的洗滌。空調工況對應不同外界環境實現室內溫濕度需求控製；針對不同的氣象分區采用不同的空氣處理方式和控製方法，從而降低空調係統的運行能耗。

　　mau空調箱以室內需求的溫度、相對濕度計算得出的露點溫度為目標值，根據空調工況對應不同外接環境，對室外新風參數進行控製，進而與經過dcc處理的回風進行混合，從而達到潔淨室要求的室內溫濕度指標。

　　優選的，當外界環境空氣處於空調工況i區時，對室外空氣進行升溫加濕處理：關閉第一表冷段的第二電動調節水閥v2、再熱段上的第三電動調節水閥v3，打開預熱段上的第一電動調節水閥v1、加濕段處溫水噴淋加濕主機，根據加濕段前的焓值傳感器h的焓值控製預熱段上第一電動調節水閥v1的開度，通過高效過濾段下遊出風段的溫濕度傳感器t溫度設定值控製再熱段處第三電動調節v3的開度，進而使達到目標參數的新風送至潔淨室回風夾道底部時與經dcc幹盤管處理後的回風均勻混合送至潔淨室。

　　優選的，當外界環境空氣處於空調工況ii區時，對室外空氣進行冷卻加濕處理：關閉預熱段上的第一電動調節水閥v1，打開第一表冷段的第二電動調節水閥v2以及加濕段處的噴淋加濕主機，根加濕段前的焓值傳感器h的焓值控製第一表冷段的第二電動調節水閥v2的開度，避免開度過小、呈現空氣過熱的現象，導致室外新風經過噴淋加濕後出現過濕的現象(以期經過噴淋加濕後空氣的露點溫度達到目標值)，尚需再進行冷卻91看片网站视频處理，造成能源的極度浪費；進而通過高效過濾段下遊出風段的溫濕度傳感器t溫度設定值控製再熱段處第三電動調節v3的開度，進而使達到目標參數的新風送至潔淨室回風夾道底部時與經dcc幹盤管處理後的回風均勻混合送至潔淨室。

　　優選的，當外界環境空氣處在空調工況iii區和空調工況iv區時，對室外空氣需進行冷卻91看片网站视频處理：關閉預熱段的第一電動調節水閥v1，打開第一表冷段的第二電動調節水閥v2、第二表冷段上的第四電動調節水閥v4、以及加濕段處的噴淋加濕主機，根據第一表冷段處表冷盤管後的設定溫度調整第二電動調節水閥v2的開度，利用中溫冷凍水降低被處理空氣的溫度、含濕量，再通過加濕段處噴淋室對空氣的洗滌、淨化，根據送風露點調節內有低溫冷凍水的第二表冷段處第四電動調節水閥v4開度，進而使達到目標參數的新風送至潔淨室回風夾道底部時與經dcc幹盤管處理後的回風均勻混合送至潔淨室。

　　優選的，室內溫濕度需求控製全年以送風露點值作為控製目標值表征的濕度進行優先控製，其中，送風露點的確定和修正公式為：

　　其中：td為室外空氣在t溫度下、f相對濕度下的露點溫度；

　　e＝es*f*0.01，e為t℃空氣在f％相對濕度下的水蒸氣壓力pa，es為t℃空氣在水麵t>0℃或冰麵t≤0℃的飽和水蒸氣壓力pa；

　　e0為0℃空氣的飽和水蒸氣的分壓力，a、b為係數，t>0℃時，取水麵值a＝7.5、b＝237.3；t≤0℃時，取水麵值a＝9.5、b＝265.5。

　　相比現有技術，本發明的有益效果在於：控製係統通過設置不同的傳感器和調節閥進行信號實時采集和控製，mau空調箱以室內需求的溫度、相對濕度計算得出的露點溫度為目標值對室外新風參數進行精準控製，進而與經過dcc處理的回風進行混合，從而達到潔淨室要求的溫濕度指標；係統和方法具有較高的控製精度和節能性、控製邏輯清晰、工程項目的實用性強，能夠很好的解決半導體潔淨室經常出現的控製精度不夠而產生的冷熱抵消問題。

　　附圖說明

　　圖1為本發明實施例中mau室外新風濕度處理單元結構圖；

　　圖2為本發明涉及實施例中室外新風在焓濕圖上空調分區示意圖。

　　圖中：1、初效過濾段；2、前中效過濾段；3、預熱段；4、第一表冷段；5、加濕段；6、第二表冷段；7、再熱段；8、風機段；9、後中效過濾段；10、高效過濾段；v1/v2/v3/v4、電動調節水閥；p、壓差開關；t、溫濕度傳感器；h、焓值傳感器。

　　具體實施方式

　　為使本發明實施例的目的、技術看片网站入口和優點更加清楚，下麵將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術看片网站入口進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

　　一種基於mau和dcc的半導體潔淨室恒溫恒濕控製係統，控製係統包括mau室外新風濕度處理單元、dcc室內回風溫度處理單元以及中控單元，所述mau室外新風濕度處理單元和dcc室內回風溫度處理單元與所述中控單元雙向電訊連接。

　　參見圖1，其中mau室外新風濕度處理單元包括依次設置的初效過濾段1、前中效過濾段2、預熱段3、第一表冷段4、加濕段5、第二表冷段6、再熱段7、風機段8、後中效過濾段9和高效過濾段10，初效過濾段1的前端或上遊為進風段，高效過濾段10的後端或下遊為出風段，圖中箭頭表述氣流方向。

　　進一步的，在所述mau室外新風濕度處理單元上設置焓值傳感器h、溫度傳感器t、壓差開關p和電動調節水閥v。

　　圖未示的，dcc室內回風溫度處理單元包括dcc幹盤管和電動調節水閥v。

　　參見圖1，一個實施例中，在mau室外新風濕度處理單元的預熱段3上設置第一電動調節水閥v1，在第一表冷段4上設置第二電動調節水閥v2，在再熱段7上設置第三電動調節水閥v3，在第二表冷段6上設置第四電動調節水閥v4。

　　具體實施例中，各電動調節水閥v采用但不限於具有線性調節特性的座閥調節閥。所述座閥調節閥具有線性調節特性、良好的調節能力和調節精度。

　　中控單元通過信號控製線與壓差開關p、溫濕度傳感器t、焓值傳感器h、電動調節水閥v通過信號控製線連接，並根據外接環境調節控製以向潔淨室輸送符合溫濕度需求空氣。

　　其中，在mau室外新風濕度處理單元的第一表冷段4和加濕段5之間設置所述焓值傳感器h，在冬季實現精準的焓值控製，避免預熱段3處第一電動調節水閥v1開度過大導致空氣過熱。在mau室外新風濕度處理單元的第一表冷段4和高效過濾段10上設置溫濕度傳感器t，通過溫濕度傳感器t的數據采集，在冬季，mau空調箱停止運行時，防止盤管凍裂；在其他季節實現對表冷盤管處第二電動調節水閥v2的調節。在mau室外新風濕度處理單元的初效過濾段1和前中效過濾段2之間、風機段8和後中效過濾段9之間、以及後中效過濾段9和高效過濾段10之間設置壓差開關p。

　　其中，壓差開關p具有現場檢測和遠傳功能，實現對初中、高效過濾器的壓差檢測，為其更換提供基礎數據參考。

　　進一步的，加濕段5采用噴淋加濕方式實現，噴淋加濕主機處於常開狀態，在夏季及過渡季洗滌空氣，在冬季噴溫水且等焓加濕或增焓加濕。

　　采用上述恒溫恒濕控製係統的控製方法，方法包括以下內容。

　　室內參數動態監測，中控單元與壓差開關p、溫濕度傳感器t、焓值傳感器h、電動調節水閥v通過信號控製線連接，以實時獲取潔淨室內的溫度和相對濕度值。

　　繪製焓濕圖，參見圖2，根據室內溫濕度參數需求在焓濕圖上按照等焓線和等含濕量線劃分成四個氣象分區、即空調工況區，其中空調工況i區為增溫加濕工況、空調工況ii區為冷卻加濕工況、空調工況iii區和空調工況iv區為冷卻91看片网站视频工況，空調工況對應不同外界環境實現室內溫濕度需求控製；適宜的分區即避免了分區過多造成傳感器等數據采集設備的增加帶來初投資的增加、又避免了分區過少而出現冷熱抵消的現象。

　　其中，等焓線作為冬夏季轉換的分界線，等含濕量線作為噴淋加濕、洗滌空氣的分界線。

　　針對不同的氣象分區采用不同的空氣處理方式和控製方法，從而降低空調係統的運行能耗。

　　mau空調箱以室內需求的溫度、相對濕度計算得出的露點溫度為目標值，根據空調工況對應不同外接環境，對室外新風參數進行控製，進而與經過dcc處理的回風進行混合，從而達到潔淨室要求的室內溫濕度指標。

　　具體的，當外界環境空氣處於空調工況i區時，對室外空氣進行升溫加濕處理：關閉第一表冷段4的第二電動調節水閥v2、再熱段7上的第三電動調節水閥v3，打開預熱段3上的第一電動調節水閥v1、加濕段5處溫水噴淋加濕主機，根據加濕段5前的焓值傳感器h的焓值控製預熱段3上第一電動調節水閥v1的開度，通過高效過濾段10下遊出風段的溫濕度傳感器t溫度設定值控製再熱段7處第三電動調節v3的開度，進而使達到目標參數的新風送至潔淨室回風夾道底部時與經dcc幹盤管處理後的回風均勻混合送至潔淨室。

　　當外界環境空氣處於空調工況ii區時，對室外空氣進行冷卻加濕處理：關閉預熱段3上的第一電動調節水閥v1，打開第一表冷段4的第二電動調節水閥v2以及加濕段5處的噴淋加濕主機，根加濕段5前的焓值傳感器h的焓值控製第一表冷段4的第二電動調節水閥v2的開度，避免開度過小、呈現空氣過熱的現象，導致室外新風經過噴淋加濕後出現過濕的現象(以期經過噴淋加濕後空氣的露點溫度達到目標值)，尚需再進行冷卻91看片网站视频處理，造成能源的極度浪費；進而通過高效過濾段10下遊出風段的溫濕度傳感器t溫度設定值控製再熱段7處第三電動調節v3的開度，進而使達到目標參數的新風送至潔淨室回風夾道底部時與經dcc幹盤管處理後的回風均勻混合送至潔淨室。

　　當外界環境空氣處在空調工況iii區和空調工況iv區時，對室外空氣需進行冷卻91看片网站视频處理：關閉預熱段3的第一電動調節水閥v1，打開第一表冷段4的第二電動調節水閥v2、第二表冷段6上的第四電動調節水閥v4、以及加濕段5處的噴淋加濕主機，根據第一表冷段4處表冷盤管後的設定溫度設定，優選為16-18℃，調整第二電動調節水閥v2的開度，利用中溫冷凍水降低被處理空氣的溫度、含濕量，再通過加濕段5處噴淋室對空氣的洗滌、淨化，根據送風露點調節內有低溫冷凍水的第二表冷段6處第四電動調節水閥v4開度，進而使達到目標參數的新風送至潔淨室回風夾道底部時與經dcc幹盤管處理後的回風均勻混合送至潔淨室。

　　進一步的，室內溫濕度需求控製全年以送風露點值作為控製目標值表征的濕度進行優先控製，其中，送風露點的確定和修正公式為：

　　其中：td為室外空氣在t溫度下、f相對濕度下的露點溫度；

　　e＝es*f*0.01，e為t℃空氣在f％相對濕度下的水蒸氣壓力pa，es為t℃空氣在水麵t>0℃或冰麵t≤0℃的飽和水蒸氣壓力pa；

　　e0為0℃空氣的飽和水蒸氣的分壓力，a、b為係數，t>0℃時，取水麵值a＝7.5、b＝237.3；t≤0℃時，取水麵值a＝9.5、b＝265.5。

　　其中，溫冷凍水的能效要低於中溫冷凍水的能效，因此通過ai算法和控製策略的調整可以最大程度的實現空調係統的節能。

　　進一步的，噴淋加濕主機常年開啟，在冬季實現等焓(增焓)加濕的功能、其餘季節實現洗滌空氣的作用。

　　最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術看片网站入口，而非對其限製；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術看片网站入口進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術看片网站入口的本質脫離本發明各實施例技術看片网站入口的精神和範圍。