具有對流壓縮機的熱擴散室的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有對流壓縮機的熱擴散室，優(yōu)選地，公開了支撐容納室的框架（處理室限制在容納室內(nèi)）、以及與密封處理室的外部流體連通的至少一個流體入口結(jié)構(gòu)，該流體入口結(jié)構(gòu)包括至少一個流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)以控制來自流體源且在處理室的外部周圍的流體流量，以及與處理室的內(nèi)部流體連通的開環(huán)流體對流系統(tǒng)，其中，該流體對流系統(tǒng)包括延伸到處理室中的旋轉(zhuǎn)壓縮機組件。
【專利說明】具有對流壓縮機的熱擴散室
[0001] 相關(guān)申請 本申請是2010年12月30日提交的名稱為"具有熱交換器的熱擴散室"的美國專利申 請第12/982, 224號的部分繼續(xù)申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 所請求保護的發(fā)明涉及熱擴散室設(shè)備以及制造用于生產(chǎn)太陽能電池板的熱擴散 室的方法的領(lǐng)域，并且更具體地涉及獲得被限制在熱擴散室內(nèi)的基片的更均勻熱剖面的結(jié) 構(gòu)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003] -種形式的太陽能發(fā)電依賴于太陽能電池板，該太陽能電池板進而依賴于所選擇 材料向基片上的擴散。在一個示例中，將玻璃用作基片，其被暴露于氣態(tài)硒化物以在基片上 形成含有銅、銦和硒化物的膜。已知氣態(tài)硒化物對人是有毒的，這強調(diào)須采用謹慎的處理方 法，包括熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0004] 這樣，能夠以高效且可靠方式阻止處理室內(nèi)的氣態(tài)硒化物移動并泄漏到大氣中的 熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以大大改進用于提供含有銅、銦和硒化物的膜(擴散到其內(nèi)）的基片的熱室的 操作和生產(chǎn)量。
[0005] 因此，對于熱擴散室的處理室的熱調(diào)節(jié)的改進機構(gòu)和方法存在著持續(xù)需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的各種示例性實施例，優(yōu)選地提供了支撐容納室的框架(處理室限制 在容納室內(nèi)）、以及與密封處理室的外部流體連通的至少一個流體入口結(jié)構(gòu)，該流體入口結(jié) 構(gòu)包括至少一個流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，以控制來自流體源且在處理室的外部周圍的流體流量。優(yōu) 選地，該示例性實施例還提供與處理室的內(nèi)部流體連通的開環(huán)流體對流系統(tǒng)，其中，該流體 對流系統(tǒng)包括延伸到處理室中的旋轉(zhuǎn)壓縮機組件、與流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)相連的控制器、以及至 少與流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和所述控制器相連的控制信號總線，控制信號總線響應(yīng)于處理室內(nèi)部的 測得內(nèi)部溫度值將控制信號發(fā)送至流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其中，旋轉(zhuǎn)壓縮機組件包括用于在處理 室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的中心軸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖1示出了請求保護的本發(fā)明的熱室的一個示例性實施例的帶局部剖視圖的正 交投影。
[0008] 圖2提供示例性基片支撐框架的正交投影，該示例性基片支撐框架構(gòu)造成用于圖 1的熱室的示例性實施例。
[0009] 圖3示出了圖1的熱室的示例性實施例的剖面右側(cè)立面圖。
[0010] 圖4不出了圖1的熱室的不例性實施例的剖面前立面圖，不出了排出歧管和管道。
[0011] 圖5提供圖1的熱室的示例性實施例的、具有附接的入口管道的流體入口結(jié)構(gòu)的 放大詳細剖面立面圖。
[0012] 圖6示出了圖1的熱室的示例性實施例的剖面右側(cè)立面圖，示出了一個示例性的 閉環(huán)內(nèi)部熱交換器。
[0013] 圖7示出了圖1的熱室的示例性實施例的剖面右側(cè)立面圖,示出了一個示例性的 開環(huán)內(nèi)部熱交換器。
[0014] 圖8示出了圖1的熱室的示例性實施例的剖面右側(cè)立面圖,示出了一個示例性的 內(nèi)部熱傳感器。
[0015] 圖9 一般性地示出了圖1的熱室的示例性組合內(nèi)部熱傳感器、開環(huán)內(nèi)部熱交換器 和閉環(huán)內(nèi)部熱交換器組件的平面圖。
[0016] 圖10示出了圖1的熱室的具有附接的初級熱偏轉(zhuǎn)組件的示例性門的正交投影。
[0017] 圖11提供圖10的初級熱分散組件的正交投影。
[0018] 圖12示出了圖1的熱室的次級熱分散組件的正交投影。
[0019] 圖13示出了用于冷卻圖1的熱室的內(nèi)部和外部的冷卻熱交換系統(tǒng)的示意圖。
[0020] 圖14示出了圖1的熱室的替代示例性組合內(nèi)部熱傳感器、開環(huán)內(nèi)部熱交換器和閉 環(huán)內(nèi)部熱交換器組件的平面圖。
[0021] 圖15提供圖14的替代示例性組合內(nèi)部熱傳感器、開環(huán)內(nèi)部熱交換器和閉環(huán)內(nèi)部 熱交換器組件的端視圖。
[0022] 圖16示出了圖14的替代示例性組合內(nèi)部熱傳感器、開環(huán)內(nèi)部熱交換器和閉環(huán)內(nèi) 部熱交換器組件的側(cè)面立面圖。
[0023] 圖17a示出了位于圖1的熱室內(nèi)的圖14的替代示例性組合內(nèi)部熱傳感器、開環(huán)內(nèi) 部熱交換器和閉環(huán)內(nèi)部熱交換器組件的端視圖。
[0024] 圖17b示出了附接到圖17a的熱室的底部端口支架的平面圖。
[0025] 圖18示出了位于圖1的熱室內(nèi)的圖14的替代示例性組合內(nèi)部熱傳感器、開環(huán)內(nèi) 部熱交換器和閉環(huán)內(nèi)部熱交換器組件的側(cè)面立面圖。
[0026] 圖19 一般性地示出了形成圖1的熱室的一個示例性實施例的方法的流程圖。
[0027] 圖20示出了形成圖1的熱室的一個示例性實施例的方法的流程圖。
[0028] 圖21示出了形成圖1的熱室的一個替代示例性實施例的方法的流程圖。
[0029] 圖22示出了形成圖1的熱室的一個替代示例性實施例的方法的流程圖。
[0030] 圖23示出了形成圖1的熱室的一個替代示例性實施例的方法的流程圖。
[0031] 圖24示出了請求保護的本發(fā)明的開環(huán)熱交換系統(tǒng)的一個示例性實施例的正交投 影。
[0032] 圖25示出了圖23的開環(huán)熱交換系統(tǒng)的示例性實施例的冷卻管組件的正交投影。
[0033] 圖26示出了圖23的冷卻管組件的右側(cè)立面圖。
[0034] 圖27示出了冷卻管組件的一個優(yōu)選實施例的右側(cè)立面圖。
[0035] 圖28示出了位于熱室的處理室內(nèi)的冷卻管組件的一個實施例的右側(cè)剖視圖。
[0036] 圖29示出了圖1的熱室的一個示例性實施例的正交投影，具有與其集成的開環(huán)流 體對流系統(tǒng)。
[0037] 圖30示出了具有圖25的開環(huán)流體對流系統(tǒng)的熱室的右側(cè)局部剖視圖。
[0038] 圖31示出了支撐多個基片且與護罩相連的基片支撐框架的右側(cè)正交投影。
[0039] 圖32示出了封入圖21的多個基片的對流管道的一對流量限制蓋中的一個蓋的局 部剖視圖。
[0040] 圖33示出了與圖25的門組件相互作用的旋轉(zhuǎn)壓縮機組件的內(nèi)部視圖。
[0041] 圖34示出了與圖33的門組件相互作用的旋轉(zhuǎn)壓縮機組件的外部視圖。
[0042] 圖35示出了封入圖32的多個基片的、對流管道的一對流量限制蓋的一部分的局 部剖視圖。
[0043] 圖36示出了與圖1的處理室的門相連的門輪床（gurney)的局部剖視圖。
【具體實施方式】
[0044] 現(xiàn)在將具體參考附圖中所示本發(fā)明各種實施例的一個或多個示例。所提供的各示 例是以解釋本發(fā)明的各種實施例為目的，并非意圖限制本發(fā)明。例如，作為一個實施例的一 部分而說明或描述的特征可用于另一個實施例，從而形成不同的實施例。對所描述實施例 的其它修改和變更也包含在請求保護的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
[0045] 轉(zhuǎn)向附圖，圖1示出了示例性熱擴散室100,該熱擴散室100至少包括由框架104 支撐的容納室102。容納室102進而支撐處理室106,處理室106優(yōu)選由石英形成，但替代 地可由鈦或鈦合金形成。
[0046] 優(yōu)選地，示例性熱擴散室100還包括：設(shè)置在處理室106和容納室102之間的熱源 模塊108、形成于處理室106和熱源模塊108之間的熱調(diào)節(jié)腔110、以及固定到處理室106 的邊緣且錨固到容納室102的環(huán)圈109。圖1還示出提供了至少一個流體入口箱112 (本 文中也稱為流體入口結(jié)構(gòu)112)，其與熱調(diào)節(jié)腔110流體連通。
[0047] 圖2示出了構(gòu)造成用于熱擴散室100的示例性實施例（圖1)的示例性基片支撐框 架113。在一個優(yōu)選實施例中，基片支撐框架113優(yōu)選地由石英形成，但替代地可由鈦或鈦 合金形成，并且基片支撐框架113容納多個基片115(示出了一塊)。在一個替代實施例中， 基片支撐框架113由鈦形成。在操作中，用基片115填充基片支撐框架113達最大限度，再 將基片支撐框架113定位在處理室106內(nèi)。在處理室106內(nèi)，基片支撐框架113在擴散過 程中起基片115的固定物的作用。優(yōu)選地，基片115的形狀是寬度大致為650毫米且長度 大致為1650毫米的長方形，并且基片115由玻璃(優(yōu)選鈉鈣硅玻璃）形成。
[0048] 圖3示出了熱擴散室100的一個示例性實施例，該熱擴散室100包括與熱調(diào)節(jié)腔 110流體連通的流體入口結(jié)構(gòu)112。圖3中還示出了優(yōu)選地位于熱源模塊108和處理室106 之間的多個支架114。
[0049] 在一個優(yōu)選的示例性實施例中，熱源模塊由多個加熱器116 (本文中也稱為熱源） 形成，在一個示例性實施例中，熱源模塊由總共大致為二十二（22)個加熱器組成。優(yōu)選地， 每個加熱器提供加熱器殼體118、與加熱器殼體118相鄰的加熱器絕緣體120、以及多個加 熱元件122。在一個示例性實施例中，加熱元件122由電流提供動力，并且優(yōu)選地是線圈元 件。然而，注意到術(shù)語"熱源"并不局限于所公開的多個加熱器116。熱源116也可以是天 然氣、過熱蒸汽、地?zé)崮?、或者任何其它能量源，以用于在處理?06內(nèi)產(chǎn)生期望溫度。
[0050] 返回到圖1，其示出流體入口結(jié)構(gòu)112還包括固定到入口歧管126的入口管道 124。優(yōu)選地，入口歧管126把空氣輸送至空氣入口結(jié)構(gòu)112,以便遍布在處理室106上，如 圖3中所示。
[0051] 圖3還示出了示例性熱擴散室100包括吹洗管道128,該吹洗管道128與熱調(diào)節(jié) 腔110流體連通并且固定到出口歧管130,該出口歧管130選擇性地提供小于大氣壓的內(nèi)部 壓力，以便把空氣經(jīng)過流體入口結(jié)構(gòu)112吸入使其在處理室106周圍流動再流出吹洗管道 128。
[0052] 亦如圖3中所示，多個外部熱傳感器132與處理室106接觸鄰接，延伸穿過相應(yīng) 的加熱器116并且具有用于從容納室102外側(cè)連接的電導(dǎo)線133。在示例性熱擴散室100 的一個優(yōu)選操作模式中，流體流動被延緩，即流體流動經(jīng)歷流體流量調(diào)節(jié)，以便提供處理室 106外部溫度的更準確讀數(shù)。從多個外部熱傳感器132采集的信息被用于對由圖8的內(nèi)部 熱傳感器組件158所采集的信息進行相互校驗。優(yōu)選地，由內(nèi)部熱傳感器采集的信息被用 于確定哪個空氣入口結(jié)構(gòu)112應(yīng)該經(jīng)歷流體流量的限制以及應(yīng)該對哪個空氣入口結(jié)構(gòu)112 進行調(diào)節(jié)以便獲得最大流體流量。
[0053] 通過調(diào)節(jié)經(jīng)過多個空氣入口結(jié)構(gòu)112的流體流量，可以實現(xiàn)處理室106的更均勻 冷卻。此外，在不例性熱擴散室100的一個替代優(yōu)選操作模式中，內(nèi)部熱傳感器組件158在 來自多個外部熱傳感器132的額外輸入的情況下提供信息，用于調(diào)節(jié)在處理室106加熱周 期期間被供應(yīng)至加熱元件122的功率的量。亦即，在處理室106的加熱周期期間，將功率提 供至多個加熱器116的每個加熱器。通過調(diào)節(jié)被提供至多個加熱器116的每個加熱器的功 率，可實現(xiàn)處理室106的更均勻加熱。
[0054] 圖4示出了流體入口結(jié)構(gòu)112包括閥134,閥134減小從熱調(diào)節(jié)腔110經(jīng)過流體 入口結(jié)構(gòu)112流到容納室102外部的流體的流量。圖4還示出了流體入口結(jié)構(gòu)112包括流 量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)136,流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)136優(yōu)選地包括由馬達137控制的定位軸135。響應(yīng)于馬達 137的轉(zhuǎn)動，定位軸135與閥134相互作用以控制從容納室102外部經(jīng)過閥134流入熱調(diào)節(jié) 腔110的流體的流量。
[0055] 圖5提供了流體入口結(jié)構(gòu)112的更詳細視圖。在一個優(yōu)選實施例中，流體入口結(jié) 構(gòu)112還包括支撐入口管道124的流入端口 138,入口管道124與閥134接觸鄰接。優(yōu)選 地，流體入口結(jié)構(gòu)112還包括排出端口 140,該排出端口 140支撐與熱調(diào)節(jié)腔110流體連通 的出口管道142。在流體入口結(jié)構(gòu)112的操作期間，馬達137的一對夾送滾輪139作用于定 位軸135上以改變定位軸135相對于閥134的位置。
[0056] 如圖5中所示，在一個優(yōu)選實施例中，除了提供支撐出口管道142的排出端口 140 夕卜，流體入口結(jié)構(gòu)112還提供具有近端和遠端的延伸管道150,近端與出口管道142接觸鄰 接且固定到出口管道142,延伸管道150被設(shè)置成把來自容納室102的流體傳輸至圖4的熱 調(diào)節(jié)腔110。延伸管道150的遠端優(yōu)選地設(shè)置有固定在其上的擴散構(gòu)件152,其中，擴散構(gòu) 件152構(gòu)造成阻止來自容納室102外部的流體在垂直于處理室106外部的流體流中被提供 至圖4的處理室106。
[0057] 圖5還示出流體入口結(jié)構(gòu)112還提供設(shè)置在閥134和樞軸支架156之間的樞軸銷 154。樞軸支架156被固定在入口管道124附近。當流體被吸入熱調(diào)節(jié)腔110時，樞軸銷 154連同流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)136-起促進閥134從與入口管道124接觸鄰接進行受控制的、預(yù)定 的、可調(diào)節(jié)移位。當中止來自容納室102外部的流體流動時，樞軸銷154還促進與入口管道 124相鄰的閥134的閉合。換句話說，當流體未被吸入熱調(diào)節(jié)腔110時，閉合的閥134阻止 流體從熱調(diào)節(jié)室110流到容納室102的外部。
[0058] 圖6示出了熱擴散室100的一個示例性實施例包括與熱調(diào)節(jié)腔110流體連通的流 體入口結(jié)構(gòu)112。圖6還示出了室門160。優(yōu)選地，室門160包括固定到主體部164的面板 162以及固定到面板162的初級熱分散組件166。除底部外，初級熱分散組件166被設(shè)置成 非?？拷芊獾奶幚硎?68 (本文中也稱為處理室168)的內(nèi)表面。優(yōu)選地，當把室門160 固定成與處理室106密封接觸時形成了密封的處理室168。
[0059] 在圖6的示例性實施例中，次級熱分散組件170與初級熱分散組件166對準，并且 優(yōu)選地與密封處理室168的內(nèi)表面的壁相連。連同多個支架構(gòu)件172,次級熱分散組件170 限制并支撐與密封處理室168的壁相鄰的閉環(huán)熱交換器174。閉環(huán)熱交換器174提供用于 使流體在密封處理室168內(nèi)部循環(huán)的裝置，以在熱擴散室100的處理周期期間促進密封處 理室168的內(nèi)部的冷卻。
[0060] 圖7示出了熱擴散室100的一個替代示例性實施例包括與熱調(diào)節(jié)腔110流體連通 的流體入口結(jié)構(gòu)112。圖7中還示出了室門160,該室門160優(yōu)選地包括固定到主體部164 的面板162以及固定到面板162的初級熱分散組件166。除底部外，初級熱分散組件166被 設(shè)置成非?？拷芊馓幚硎?68的內(nèi)表面。
[0061] 在圖7的替代示例性實施例中，優(yōu)選地，次級熱分散組件170與初級熱分散組件 166對準并且擱置在密封處理室168的內(nèi)表面的底部上。連同多個支架構(gòu)件176,次級熱分 散組件170限制并支撐與密封處理室168的底部相鄰的開環(huán)熱交換器178。開環(huán)熱交換器 178提供多個供應(yīng)端口 180,在熱擴散室100的處理周期期間可經(jīng)過該供應(yīng)端口將流體導(dǎo)入 密封處理室168以促進對密封處理室168的冷卻。
[0062] 圖8示出了熱擴散室100的一個替代示例性實施例包括與熱調(diào)節(jié)腔110流體連通 的流體入口結(jié)構(gòu)112。圖8中還示出了室門160,該室門160優(yōu)選地包括固定到主體部164 的面板162以及固定到面板162的初級熱分散組件166。除底部外，初級熱分散組件166被 設(shè)置成非?？拷芊馓幚硎?68的內(nèi)表面。
[0063] 在圖8的替代示例性實施例中，次級熱分散組件170與初級熱分散組件166對準 并且擱置在密封處理室168的內(nèi)表面的底部上。連同多個支架構(gòu)件182,次級熱分散組件 170限制并支撐與密封處理室168的底部相鄰的熱傳感器組件158。優(yōu)選地，熱傳感器組件 158提供沿密封處理室168的長度設(shè)置的多個熱電偶184。多個熱電偶184對密封處理室 168的內(nèi)部的溫度變化做出響應(yīng)。優(yōu)選地，熱傳感器組件158還包括傳感器管道186,該傳 感器管道186從密封處理室168的開口至少延伸經(jīng)過密封處理室168的中部。傳感器管道 186保護多個熱電偶184以免暴露于密封處理室168的內(nèi)部環(huán)境。
[0064] 圖8還示出了熱傳感器組件158優(yōu)選地還包括多條信號線188,這些信號線188連 接到并且對應(yīng)于多個熱電偶184的每個熱電偶。響應(yīng)于密封處理室168的內(nèi)部的溫度變化， 每條信號線188把信號傳輸至密封處理室168的外部。
[0065] 如圖9的優(yōu)選實施例中所示，組合的熱交換組件190包括以下的每一個：圖6的 閉環(huán)熱交換器174、圖7的開環(huán)熱交換器178以及圖8的熱傳感器組件158。閉環(huán)熱交換器 174、開環(huán)熱交換器178和熱傳感器組件158各自被多個熱交換器支架192支撐，并且附接 到次級熱分散組件170且被次級熱分散組件170限制。
[0066] 圖10提供室門160的更詳細圖示。優(yōu)選地，室門160包括固定到主體部164的面 板162以及固定到面板162的燈支架（lamp support) 194。如圖10中所示，室門160還包 括初級熱分散組件166,同時燈支架194提供多個對準槽口 195 (圖11中所示)，在圖8的 熱擴散室100的操作模式期間，熱分散組件166被對準且擱置在對準槽口 195上。
[0067] 圖11還示出了初級熱分散組件166至少包括與多個輻射反射板197相鄰的擴散 板196。擴散板195和多個輻射反射板197優(yōu)選地被燈支架194保持成處于對準。在一個 優(yōu)選的示例性實施例中，主體部164、面板162和熱分散組件166優(yōu)選地由石英形成，但替代 地可由鈦或鈦合金形成。
[0068] 圖12示出次級熱分散組件170提供多個進入端口 198,進入端口 198用于對準、支 撐和限制圖8的每個閉環(huán)熱交換器174、開環(huán)熱交換器178和熱傳感器組件158。優(yōu)選地， 次級熱分散組件170至少包括與多個輻射反射板197a相鄰的擴散板196,在一個優(yōu)選實施 例中，多個輻射反射板197a由石英形成，但替代地可由鈦或鈦合金形成。
[0069] 圖13示出了用于在熱擴散室100的處理周期期間冷卻密封熱室168的內(nèi)部和外 部的熱交換系統(tǒng)200的示意圖。在一個優(yōu)選實施例中，熱交換系統(tǒng)200包括控制系統(tǒng)202 (本文中也稱為控制器202)，該控制系統(tǒng)分別與第一流體處理系統(tǒng)216、第二流體處理系統(tǒng) 218和第三流體處理系統(tǒng)220相連。優(yōu)選地，控制系統(tǒng)202至少包括控制信號總線222和控 制器202,控制信號總線222至少與第一、第二和第三流體處理系統(tǒng)216、218、220相連。
[0070] 在一個優(yōu)選實施例中，控制器202至少包括與控制信號總線222相連的輸入/輸 出模塊204、與輸入/輸出模塊204相連的處理器206、存儲控制邏輯210且與處理器206相 連的存儲器208、與處理器206相連的輸入裝置212、以及與處理器206相連的顯示器214。
[0071] 在熱室100的優(yōu)選操作期間，當輸入/輸出模塊204接收到在密封處理室168的 外部周圍流動的第一流體的測得溫度值時，輸入/輸出模塊204把在密封處理室168外部 的周圍流動的第一流體的所述測得溫度值提供至處理器206。處理器206訪問所存儲的控 制邏輯210并且基于在密封處理室168的外部周圍流動的第一流體的測得溫度值而確定控 制信號。處理器206將該控制信號傳輸至輸入/輸出模塊204,輸入/輸出模塊204把控制 信號經(jīng)由控制信號總線222傳送至第一流體處理系統(tǒng)216。
[0072] 優(yōu)選地，處理器206還基于從與第一流體處理系統(tǒng)216的流體傳輸裝置226相連 的流量使用監(jiān)測裝置224所接收的數(shù)據(jù)而確定流經(jīng)第一流體處理系統(tǒng)216的流體的使用中 流量百分率。處理器206進一步優(yōu)選地把第一流體傳輸裝置226的使用中流量百分率以及 在密封處理室168的外部周圍流動的第一流體的測得溫度值提供至顯示器214。
[0073] 圖13的示意圖示出熱交換系統(tǒng)200優(yōu)選地響應(yīng)于由處理器206生成的且被控制 信號總線222提供至多個控制閥228的每個控制閥的控制信號而利用多個控制閥228來控 制分別流經(jīng)第一、第二和第三流體處理系統(tǒng)216、218、220的流體的流量。圖13還示出了熱 交換系統(tǒng)200優(yōu)選地利用多個止回閥230來控制流體分別經(jīng)過第一、第二和第三流體處理 系統(tǒng)216、218、220的回流，并且利用多個熱傳感器232將溫度測量值提供至處理器206,處 理器206基于該溫度測量值來確定將要被傳送至多個控制閥228的每個相應(yīng)控制閥的多個 控制信號。
[0074] 圖13還提供了流動方向符號234,該符號234顯示流經(jīng)每個相應(yīng)第一、第二和第三 流體處理系統(tǒng)216、218、220的流體處理系統(tǒng)的流體的流動方向，并且多個熱傳感器232的 每個熱傳感器以及多個控制閥228的每個控制閥與控制信號總線222相連。在一個優(yōu)選實 施例中，第一流體處理系統(tǒng)216至少包括與至少一個流體入口結(jié)構(gòu)112流體連通的第一流 體傳輸裝置226。至少一個流體入口結(jié)構(gòu)112優(yōu)選地與密封處理室168的外部流體連通，并 且至少一個流體入口結(jié)構(gòu)112至少包括：流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)137,以控制在密封處理室168的外 部周圍流動的第一流體的流量（圖5);以及分別與密封處理室168的外部和第一流體傳輸 裝置226流體連通的流體返回管道130,流體返回管道130使在密封處理室168周圍流動的 第一流體返回至第一流體傳輸裝置226。
[0075] 如圖13中所示，第一流體處理系統(tǒng)216優(yōu)選地包括分別與返回的第一流體和控制 系統(tǒng)202相連的多個流體傳感器232中的第一熱傳感器，該第一熱傳感器測量返回的第一 流體的溫度值且把該值提供至控制系統(tǒng)202。當控制系統(tǒng)202接收到測得的溫度值時，控制 系統(tǒng)202的處理器206對測得的溫度值與預(yù)定的溫度值進行比較并且把控制信號發(fā)送至設(shè) 置在流體返回管道130和第一流體傳輸裝置226之間的多個控制閥228的第一控制閥。第 一控制閥響應(yīng)于控制信號而調(diào)節(jié)從密封處理室168的外部至第一流體傳輸裝置226的返回 的第一流體的流量。
[0076] 亦如圖13中所示，第一流體處理系統(tǒng)216優(yōu)選地還包括在線流體加熱器236,例如 由美國Danvers Main的OSRAM Sylvania公司制造的SureHeat MAX?。優(yōu)選地，把在線流體 加熱器236安裝（plumbed)在第一流體處理系統(tǒng)216中，位于流體傳輸裝置226和多個流 體入口箱112之間。通過響應(yīng)于來自處理器206的由控制信號總線222提供的控制信號而 啟動第二控制閥，可以選擇性將在線流體加熱器236包括在第一流體的流體路徑中，所述 控制信號基于由對離開流體傳輸裝置226的第一流體進行測量的第二熱傳感器所提供的 溫度測量值。優(yōu)選地，當離開流體傳輸裝置226的第一流體的流出溫度低于流體入口結(jié)構(gòu) 112的期望入口溫度時，使用在線流體加熱器236。
[0077] 此外，第一流體處理系統(tǒng)216優(yōu)選地還包括熱交換器238,該熱交換器238在第一 流體處理系統(tǒng)216外部并且被安裝到第一流體處理系統(tǒng)216中，位于熱擴散室100和流體 傳輸裝置226之間。通過響應(yīng)于來自處理器206的由控制信號總線222提供的控制信號而 啟動第三控制閥，可以選擇性地將熱交換器238包括在第一流體的流體路徑中，所述控制 信號基于由對離開熱擴散室100的第一流體進行測量的第三熱傳感器所提供的溫度測量 值。優(yōu)選地，利用熱交換器238來保護流體傳輸裝置226免于經(jīng)歷超過其操作參數(shù)的熱狀 態(tài)。
[0078] 為了提供有關(guān)多個熱源116的每個熱源（圖8)的使用中熱容量的數(shù)據(jù)，第一流體 處理系統(tǒng)216優(yōu)選地還包括能量使用監(jiān)測裝置240,該能量使用監(jiān)測裝置240分別與多個熱 源116的每個加熱元件130和控制系統(tǒng)202相連。優(yōu)選地，利用能量使用監(jiān)測裝置240來 防止多個熱源116的每個熱源發(fā)生熱逸潰。亦即，當多個熱源116中的任一熱源超過優(yōu)選 的預(yù)定使用百分率時，處理器206向能量源控制單元發(fā)出命令，指示能量源控制單元停止 向超過操作范圍的熱源116提供能量。處理器還優(yōu)選地把多個熱源116的每個熱源的使用 中熱容量狀態(tài)提供至顯示器214,以便顯示器214進行顯示。
[0079] 在圖13所示的優(yōu)選實施例中，第三流體處理系統(tǒng)220優(yōu)選地至少包括與至少一個 流體分配管道244流體連通的封閉系統(tǒng)流體傳輸裝置242。至少一個流體分配管道244優(yōu) 選地與密封處理室168的內(nèi)部流體連通。優(yōu)選地，將供給管道246設(shè)置在第二流體傳輸裝 置242和至少一個流體分配管道244之間。供給管道246優(yōu)選地把第二流體從第二流體傳 輸裝置242傳送到至少一個流體分配管道244。
[0080] 第二流體處理系統(tǒng)218還優(yōu)選地提供設(shè)置在供給管道246和至少一個流體分配管 道244之間的止回閥，該止回閥減小從密封處理室168的內(nèi)部向第二流體傳輸裝置242的 回流。此外，優(yōu)選地將內(nèi)部流體控制閥安裝在第二流體傳輸裝置242和至少一個流體分配 管道244之間，以控制流入密封處理室168的內(nèi)部的第二流體的流量。該優(yōu)選實施例還提 供與密封處理室168的內(nèi)部和第二流體傳輸裝置242流體連通的流體收集管道248。流體 收集管道248使流入密封處理室168內(nèi)部的第二流體返回至第二流體傳輸裝置242。
[0081] 優(yōu)選地，第二流體處理系統(tǒng)218提供與返回的第二流體和控制系統(tǒng)202相連的第 四熱傳感器。第四熱傳感器優(yōu)選地測量返回的第二流體的溫度值并且把所述測得的溫度值 提供至控制系統(tǒng)202。當控制系統(tǒng)202接收到測得的溫度值時，控制系統(tǒng)202對測得的溫度 值與預(yù)定的溫度值進行比較并且把內(nèi)部流體控制閥信號發(fā)送至內(nèi)部流體控制閥，以響應(yīng)于 內(nèi)部流體控制閥信號而調(diào)節(jié)來自第二流體傳輸裝置242的返回的第二流體的流量。
[0082] 亦如圖13中所示，第二流體處理系統(tǒng)218優(yōu)選地還包括在線流體加熱器236,例 如由美國Danvers Main的OSRAM Sylvania公司制造的SureHeat MAX?。優(yōu)選地，將在線 加熱器236安裝在第二流體處理系統(tǒng)218中，位于流體傳輸裝置242和供給管道246之間。 通過響應(yīng)于來自處理器206的由控制信號總線222提供的控制信號而啟動第四控制閥，可 以選擇性地把在線流體加熱器236包括在第二流體的流體路徑中?？刂菩盘杻?yōu)選地基于由 對離開流體傳輸裝置242的第二流體進行測量的第五熱傳感器所提供的溫度測量值。優(yōu)選 地，當離開流體傳輸裝置242的第二流體的流出溫度低于至少一個流體分配管道244的期 望入口溫度時，使用在線流體加熱器236。
[0083] 此外，第二流體處理系統(tǒng)218優(yōu)選地還包括熱交換器250,熱交換器250在第二流 體處理系統(tǒng)218外部并且安裝到第二流體處理系統(tǒng)218中，位于流體收集管道248和第二 流體傳輸裝置242之間。通過響應(yīng)于來自處理器206的由控制信號總線222提供的控制信 號而啟動第五控制閥，可以選擇性地把熱交換器250包括在第二流體的流體路徑中，所述 控制信號基于由對進入流體收集管道248的第二流體進行測量的第六熱傳感器所提供的 溫度測量值。
[0084] 優(yōu)選地，利用熱交換器250來保護流體傳輸裝置242免于經(jīng)歷超過其操作參數(shù)的 熱狀態(tài)。另外，為了提供有關(guān)流體傳輸裝置242的使用百分率的數(shù)據(jù)，優(yōu)選地利用流量使用 監(jiān)測裝置252來防止超過流體傳輸裝置242的操作容量。
[0085] 在圖13中所示的優(yōu)選實施例中，第三流體處理系統(tǒng)220優(yōu)選地是閉環(huán)流體處理系 統(tǒng)220。亦即，將第三流體與在閉環(huán)流體處理系統(tǒng)220外部的所有環(huán)境相隔離。閉環(huán)流體 處理系統(tǒng)220優(yōu)選地至少包括與至少一個流體分配管道256流體連通的閉環(huán)流體傳輸裝置 254。至少一個流體分配管道256優(yōu)選地與密封處理室168的內(nèi)部相鄰。優(yōu)選地，將供給管 道258設(shè)置在閉環(huán)流體傳輸裝置254和至少一個流體分配管道256之間。供給管道258優(yōu) 選地將被隔離的第三流體從閉環(huán)流體傳輸裝置254傳送到至少一個流體分配管道244。
[0086] 閉環(huán)流體處理系統(tǒng)220還優(yōu)選地提供設(shè)置在供給管道258和至少一個流體分配 管道256之間的止回閥，該止回閥減小從至少一個流體分配管道256向閉環(huán)流體傳輸裝置 254的回流。此外，優(yōu)選地，將第六流體控制閥安裝在閉環(huán)流體傳輸裝置254和至少一個流 體分配管道256之間，以控制流入至少一個流體分配管道256中的被隔離的第三流體的流 量。該優(yōu)選實施例還提供與返回管道262和閉環(huán)流體傳輸裝置254流體連通的流體收集管 道260。流體收集管道260使流入至少一個流體分配管道256的被隔離的第三流體返回。 [0087] 優(yōu)選地，第二流體處理系統(tǒng)220提供與返回的被隔離的第三流體和控制系統(tǒng)202 相連的第七熱傳感器。第七熱傳感器優(yōu)選地測量返回的被隔離的第三流體的溫度值并且把 所述測得的溫度值提供至控制系統(tǒng)202。當控制系統(tǒng)202接收到測得的溫度值時，控制系統(tǒng) 202對測得的溫度值與預(yù)定的溫度值進行比較并且把流體控制閥信號發(fā)送至流體控制閥， 該流體控制閥優(yōu)選地安裝在流體收集管道260和返回管道262之間。該流體控制閥優(yōu)選地 用于響應(yīng)于流體控制閥信號而調(diào)節(jié)返回的被隔離的第三流體從返回管道262流動至閉環(huán) 流體傳輸裝置254的流量。
[0088] 亦如圖13中所示，閉環(huán)流體處理系統(tǒng)220優(yōu)選地還包括在線流體加熱器264,例如 由美國Danvers Main的OSRAM Sylvania公司制造的SureHeat MAX?。優(yōu)選地，把在線流體 加熱器264安裝到閉環(huán)流體處理系統(tǒng)220中，位于供給管道258和至少一個流體分配管道 256之間。在閉環(huán)流體處理系統(tǒng)220的操作模式期間，可以響應(yīng)于控制信號而使在線流體 加熱器236選擇性地接合或者脫開。該控制信號優(yōu)選地基于由第八熱傳感器提供的溫度測 量值，第八熱傳感器測量離開外部氣體一氣體熱交換器266的被隔離的第三流體。優(yōu)選地， 把外部氣體一氣體熱交換器266安裝到閉環(huán)流體處理系統(tǒng)220中，位于供給管道258和閉 環(huán)流體傳輸裝置254之間。優(yōu)選地，當離開外部氣體一氣體熱交換器266的被隔離的第三 流體的流出溫度低于至少一個流體分配管道256的期望入口溫度時，使用在線流體加熱器 264。優(yōu)選地，外部氣體一氣體熱交換器266從由返回管道262提供的被隔離的第三流體中 取出熱量，并且把取出的熱量傳輸至由閉環(huán)流體傳輸裝置254提供的被隔離的第三流體。
[0089] 此外，閉環(huán)流體處理系統(tǒng)220優(yōu)選地還包括熱交換器268,熱交換器268在閉環(huán)流 體傳輸裝置254內(nèi)部并且安裝在閉環(huán)流體傳輸裝置254內(nèi)。通過響應(yīng)于來自處理器206的 由控制信號總線222提供的控制信號而啟動第六控制閥，可以將熱交換器268選擇性地包 括在被隔離的第三流體的流體路徑中，所述控制信號基于由對離開外部氣體一氣體熱交換 器266的被隔離的第三流體進行測量的第九熱傳感器所提供的溫度測量值。
[0090] 優(yōu)選地，利用熱交換器268來保護容納在閉環(huán)流體傳輸裝置254內(nèi)的流體推進裝 置270免于經(jīng)歷超過流體推進裝置270的操作參數(shù)的熱狀態(tài)。另外，為了提供有關(guān)閉環(huán)流 體傳輸裝置254的使用百分率的數(shù)據(jù)，優(yōu)選地利用流量使用監(jiān)測裝置272來防止超過流體 推進裝置270的操作容量，同時被連接到流體推進裝置270的驅(qū)動系統(tǒng)274操作。在一個 優(yōu)選實施例中，將被隔離的第三流體保持在低于大氣壓的壓力，同時使該流體處于環(huán)境溫 度，從而允許當被隔離的第三流體從密封處理室168的內(nèi)部吸收熱能時被隔離的第三流體 發(fā)生熱膨脹。
[0091] 注意到第一流體、第二流體和被隔離的第三流體分別可以是一些流體中的任一種 流體，包括但不限于空氣、水、氮氣、氦氣、丙二醇、乙二醇、或者任何其它適合熱傳遞的流 體。
[0092] 還應(yīng)注意到圖13示出了優(yōu)選實施例熱交換系統(tǒng)200包括示例性的組合熱交換組 件190,其優(yōu)選地包括以下每一個：圖6的閉環(huán)熱交換器174、圖7的開環(huán)熱交換器178和圖 8的熱傳感器組件158。
[0093] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是圖13內(nèi)在地示出了替代實施例。這些替代實施例 中的一些實施例包括但不限于：與密封處理室168的外部流體連通的流體處理系統(tǒng)(例如 216)，連同與密封處理室168的內(nèi)部流體連通的閉環(huán)熱交換系統(tǒng)。其中，控制系統(tǒng)202分別 與流體處理系統(tǒng)216和閉環(huán)熱交換系統(tǒng)相連，并且響應(yīng)于密封處理室168的測得的內(nèi)部溫 度而分別設(shè)定在密封處理室168的外部周圍流動的流體以及流經(jīng)閉環(huán)熱交換系統(tǒng)的流體 的流速。
[0094] 在該替代實施例中，閉環(huán)熱交換系統(tǒng)優(yōu)選地至少包括流體傳輸裝置，該流體傳輸 裝置例如是與至少一個閉環(huán)熱交換器(例如圖6的閉環(huán)熱交換器174)流體連通的閉環(huán)流體 傳輸裝置254。在本替代實施例中，不例性閉環(huán)熱交換器174的外表面與密封處理室168的 內(nèi)表面相鄰。
[0095] 第二替代實施例至少包括與密封處理室168的外部流體連通的流體處理系統(tǒng)(例 如216)，連同與密封處理室168的內(nèi)部流體連通的開環(huán)熱交換系統(tǒng)。第二替代實施例優(yōu)選 地還包括控制系統(tǒng)202,該控制系統(tǒng)202分別與流體處理系統(tǒng)216和開環(huán)熱交換系統(tǒng)相連并 且響應(yīng)于密封處理室的測得的內(nèi)部溫度而分別設(shè)定在密封處理室168的外部周圍流動的 流體以及流經(jīng)開環(huán)熱交換系統(tǒng)并流入密封處理室168處理腔的流體的流速。
[0096] 在第二替代實施例中，開環(huán)熱交換系統(tǒng)優(yōu)選地至少包括流體傳輸裝置，該流體傳 輸裝置例如是與至少一個開環(huán)熱交換器(例如圖7的開環(huán)熱換器178)流體連通的流體傳輸 裝置242。在該替代實施例中，示例性閉環(huán)熱交換器174的外表面與密封處理室168的內(nèi)表 面相鄰。
[0097] 第三替代實施例至少包括與密封處理室168的外部流體連通的流體處理系統(tǒng)(例 如216)，連同閉環(huán)熱交換系統(tǒng)和開環(huán)熱交換系統(tǒng)，其中，開環(huán)和閉環(huán)熱交換系統(tǒng)均與密封處 理室168的內(nèi)部流體連通。
[0098] 第三替代實施例優(yōu)選地還包括控制系統(tǒng)202,該控制系統(tǒng)202分別與流體處理系 統(tǒng)216、閉環(huán)熱交換系統(tǒng)和開環(huán)熱交換系統(tǒng)相連，并且響應(yīng)于密封處理室的測得的內(nèi)部溫度 而分別設(shè)定在密封處理室168的外部周圍流動的流體、流經(jīng)每個開環(huán)和閉環(huán)熱交換系統(tǒng)并 流入密封處理室168處理腔的流體的流速。
[0099] 在第三替代實施例中，開環(huán)熱交換系統(tǒng)優(yōu)選地至少包括流體傳輸裝置，該流體傳 輸裝置例如是與至少一個開環(huán)熱交換器(例如圖7的開環(huán)熱交換器178)流體連通的流體傳 輸裝置242。在本替代實施例中，不例性閉環(huán)熱交換器174的外表面與密封處理室168的內(nèi) 表面相鄰。此外，在第三替代實施例中，閉環(huán)熱交換系統(tǒng)優(yōu)選地至少包括流體傳輸裝置，該 流體傳輸裝置例如是與至少一個閉環(huán)熱交換器(例如圖6的閉環(huán)熱交換器174)流體連通的 閉環(huán)流體傳輸裝置254。在該替代實施例中，示例性閉環(huán)熱交換器174的外表面與密封處理 室168的內(nèi)表面相鄰。
[0100] 轉(zhuǎn)向圖14,示出了組合熱交換組件276的一個替代示例性實施例,其優(yōu)選地包括 以下每一個：閉環(huán)熱交換器278、開環(huán)熱交換器280以及圖8的熱傳感器組件158。閉環(huán)熱 交換器278、開環(huán)熱交換器280和熱傳感器組件158各自被多個熱交換器支架192支撐，并 且附接到圖17的底部端口框架284并且被底部端口框架284限制，底部端口框架284被附 接在圖17的密封處理室168的進入端口 286附近。
[0101] 圖15示出了示例性組合熱交換組件276的前立面圖。優(yōu)選地，組合熱交換組件276 至少包括與熱傳感器組件相鄰的閉環(huán)熱交換器278,各自被多個熱交換器支架192支撐。圖 16示出了示例性組合熱交換組件276的右側(cè)立面圖。優(yōu)選地，組合熱交換組件276至少包 括分別與開環(huán)熱交換器280和熱傳感器組件158相鄰的閉環(huán)熱交換器278。
[0102] 圖17a示出了設(shè)置在熱擴散系統(tǒng)294的密封處理室168內(nèi)的示例性組合熱交換組 件276的前立面圖。熱交換組件276優(yōu)選至少地包括與熱傳感器組件相鄰的閉環(huán)熱交換器 278并且各自固定到底部端口支架284,并且突出穿過圖17的密封處理室168的進入端口 286,并且被多個熱交換器支架192支撐。
[0103] 圖17b示出了底部端口支架284的平面圖，顯示了 ：一對閉環(huán)進入端口 288,閉環(huán) 熱交換器278經(jīng)過一對閉環(huán)進入端口 288進入密封處理室168的內(nèi)部；一對開環(huán)進入端口 290,開環(huán)熱交換器280經(jīng)過一對開環(huán)進入端口 290進入密封處理室168的內(nèi)部；以及熱傳 感器進入端口 292,熱傳感器組件158經(jīng)過熱傳感器進入端口 292進入密封處理室168的內(nèi) 部。
[0104] 圖18示出了示例性擴散室294的右側(cè)立面圖，其優(yōu)選地包括與密封處理室168的 內(nèi)表面相鄰的組合熱交換組件276。優(yōu)選地，組合熱交換組件276至少包括分別與開環(huán)熱交 換器280和熱傳感器組件158相鄰的閉環(huán)熱交換器278。圖18還示出了組合熱交換組件 276被多個熱交換器支架192支撐并且固定到底部端口支架284。
[0105] 圖19示出了制造熱室300的示例性方法，該方法開始于開始步驟302接著是處理 步驟304。在處理步驟304,提供框架(例如104)。在處理步驟306,容納室(例如102)被支 撐并固定到框架。在處理步驟308,熱源模塊被設(shè)置在容納室內(nèi)并被容納室限制。在處理步 驟310,密封處理室(例如168)被限制在熱源模塊內(nèi)。優(yōu)選地，該密封處理室至少包括內(nèi)表 面和外表面。
[0106] 在處理步驟312,優(yōu)選地把流體入口結(jié)構(gòu)(例如112)固定到容納室，與熱調(diào)節(jié)腔流 體連通。優(yōu)選地，流體入口結(jié)構(gòu)提供閥(例如134)，該閥減小從熱調(diào)節(jié)腔經(jīng)過流體入口結(jié)構(gòu) 流到大氣中的氣體的流量，并且其中，流體入口結(jié)構(gòu)還包括流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(例如136)，該流 量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與所述閥相互作用以控制從大氣經(jīng)過所述閥流入熱調(diào)節(jié)腔的流體流量。
[0107] 在處理步驟314,把熱傳感器組件(例如158)設(shè)置在密封處理室內(nèi)。在處理步驟 316,把控制器(例如204)分別連接到流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(例如136)和熱組件，并且所述過程結(jié) 束于結(jié)束處理步驟318。
[0108] 圖20提供制造熱室400的一種示例性方法，該方法開始于開始步驟402接著是處 理步驟404。在處理步驟404,提供框架(例如104)。在處理步驟406,容納室(例如102)被 支撐并固定到框架。在處理步驟408,熱源模塊被設(shè)置在容納室內(nèi)并且被容納室限制。在處 理步驟410,密封處理室(例如168)被限制在熱源模塊內(nèi)。優(yōu)選地，該密封處理室至少包括 內(nèi)表面和外表面。
[0109] 在處理步驟412,將第一流體處理系統(tǒng)(例如216)優(yōu)選地固定成與密封處理室的 外部流體連通。優(yōu)選地，第一流體處理系統(tǒng)提供流體入口結(jié)構(gòu)(例如112)，該流體入口結(jié)構(gòu) 進而提供閥(例如134)。該閥減小從熱調(diào)節(jié)腔經(jīng)過流體入口結(jié)構(gòu)流到容納室外部的流體的 流量，并且其中，流體入口結(jié)構(gòu)還包括流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(例如136)，該流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與閥相互 作用以控制從容納室外部經(jīng)過閥流入熱調(diào)節(jié)腔的流體流量。
[0110] 在處理步驟414,優(yōu)選地將第二流體處理系統(tǒng)(例如218或220)定位成與密封處理 室的內(nèi)部流體連通。優(yōu)選地，第二流體處理系統(tǒng)提供用于在熱擴散過程周期期間將流體傳 輸進出密封處理室的內(nèi)部的裝置。在處理步驟416,把控制器(例如204)分別連接到第一和 第二流體處理系統(tǒng)，并且所述過程結(jié)束于結(jié)束處理步驟418。
[0111] 圖21提供制造熱室500的一種示例性方法，該方法開始于開始步驟502接著是處 理步驟504。在處理步驟504,提供框架(例如104)。在處理步驟506,容納室(例如102)被 支撐并固定到框架。在處理步驟508,熱源模塊被設(shè)置在容納室內(nèi)并且被容納室限制。在處 理步驟510,密封處理室(例如168)被限制在熱源模塊內(nèi)。優(yōu)選地，該密封處理室至少包括 內(nèi)表面和外表面。
[0112] 在處理步驟512,將流體處理系統(tǒng)(例如216)優(yōu)選地固定成與密封處理室的外部 流體連通。優(yōu)選地，第一流體處理系統(tǒng)提供流體入口結(jié)構(gòu)(例如112)，該流體入口結(jié)構(gòu)進而 提供閥(例如134)。該閥減小從熱調(diào)節(jié)腔經(jīng)過流體入口結(jié)構(gòu)流到容納室外部的流體的流量， 并且其中，流體入口結(jié)構(gòu)還包括流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(例如136)，該流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與該閥相互作用 以控制從容納室外部經(jīng)過該閥流入熱調(diào)節(jié)腔的流體流量。
[0113] 在處理步驟514,將閉環(huán)熱交換系統(tǒng)(例如圖13的296)優(yōu)選地定位成與密封處理 室的內(nèi)部流體連通。優(yōu)選地，該閉環(huán)熱交換系統(tǒng)提供用于在熱擴散過程周期期間在不使所 傳輸?shù)牧黧w暴露于密封處理室的內(nèi)部環(huán)境的情況下把流體傳輸進出密封處理室的內(nèi)部的 裝置。在處理步驟516,把控制器(例如204)分別連接到流體處理系統(tǒng)和閉環(huán)熱交換系統(tǒng)， 并且所述過程結(jié)束于結(jié)束處理步驟518。
[0114] 圖22提供制造熱室600的一種示例性方法，該方法開始于開始步驟602接著是處 理步驟604。在處理步驟604,提供框架(例如104)。在處理步驟606,容納室(例如102)被 支撐并固定到該框架。在處理步驟608,熱源模塊被設(shè)置在容納室內(nèi)并且被容納室限制。在 處理步驟610,密封處理室(例如168)被限制在熱源模塊內(nèi)。優(yōu)選地，密封處理室至少包括 內(nèi)表面和外表面。
[0115] 在處理步驟612,將流體處理系統(tǒng)(例如216)優(yōu)選地固定成與密封處理室的外部 流體連通。優(yōu)選地，第一流體處理系統(tǒng)提供流體入口結(jié)構(gòu)(例如112)，該流體入口結(jié)構(gòu)進而 提供閥(例如134)。該閥減小從熱調(diào)節(jié)腔經(jīng)過流體入口結(jié)構(gòu)流動到容納室外部的流體的流 量，并且其中，流體入口結(jié)構(gòu)還包括流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)（例如136)，該流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與該閥相互 作用以控制從容納室的外部經(jīng)過該閥流入熱調(diào)節(jié)腔的流體流量。
[0116] 在處理步驟614,將開環(huán)熱交換系統(tǒng)(例如圖13的298)優(yōu)選地定位成與密封處理 室的內(nèi)部流體連通。優(yōu)選地，該環(huán)熱交換系統(tǒng)提供用于在熱擴散過程周期期間通過推動所 傳輸?shù)牧黧w經(jīng)過密封處理室的內(nèi)部環(huán)境而把流體傳輸進出密封處理室的內(nèi)部的裝置。在處 理步驟616,將控制器(例如204)分別連接到流體處理系統(tǒng)和開環(huán)熱交換系統(tǒng)，并且所述過 程結(jié)束于結(jié)束處理步驟618。
[0117] 圖23提供制造熱室700的一種示例性方法，該方法開始于開始步驟702接著是處 理步驟704。在處理步驟704,提供框架(例如104)。在處理步驟706,容納室(例如102)被 支撐并固定到框架。在處理步驟708,熱源模塊被設(shè)置在容納室內(nèi)并且被容納室限制。在處 理步驟710,密封處理室(例如168)被限制在熱源模塊內(nèi)。優(yōu)選地，密封處理室至少包括內(nèi) 表面和外表面。
[0118] 在處理步驟712,流體處理系統(tǒng)(例如216)優(yōu)選地被固定成與密封處理室的外部 流體連通。優(yōu)選地，第一流體處理系統(tǒng)提供流體入口結(jié)構(gòu)(例如112)，該流體入口結(jié)構(gòu)進而 提供閥(例如134)。該閥減小從熱調(diào)節(jié)腔經(jīng)過流體入口結(jié)構(gòu)流到容納室外部的流體的流量， 并且其中，流體入口結(jié)構(gòu)還包括流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(例如136)，該流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與閥相互作用以 控制從容納室外部經(jīng)過閥流入熱調(diào)節(jié)腔的流體流量。
[0119] 在處理步驟714,將開環(huán)熱交換系統(tǒng)(例如圖13的298)優(yōu)選地定位成與密封處理 室的內(nèi)部流體連通。優(yōu)選地，該環(huán)熱交換系統(tǒng)提供用于在熱擴散過程周期期間通過提供推 動所傳輸?shù)牧黧w經(jīng)過密封處理室的內(nèi)部環(huán)境而將流體傳輸進出密封處理室的內(nèi)部的裝置。
[0120] 在處理步驟716,將閉環(huán)熱交換系統(tǒng)(例如圖13的296)優(yōu)選地定位成與密封處理 室的內(nèi)部流體連通。優(yōu)選地，該閉環(huán)熱交換系統(tǒng)提供用于在熱擴散過程周期期間在不使所 傳輸?shù)牧黧w暴露于密封處理室的內(nèi)部環(huán)境的情況下把流體傳輸進出密封處理室的內(nèi)部的 裝直。
[0121] 在處理步驟718,將控制器(例如204)分別連接到流體處理系統(tǒng)和開環(huán)熱交換系 統(tǒng)，并且所述過程結(jié)束于結(jié)束處理步驟720。
[0122] 圖24示出了所請求保護的主題的示例性開環(huán)熱交換系統(tǒng)844,其優(yōu)選地包括冷卻 管組件846,該冷卻管組件846經(jīng)由入口管道組件850和出口管道組件852與空氣處理單元 848 (本文中也稱為流體處理單元848)連通。圖24還示出示例性開環(huán)熱交換系統(tǒng)844優(yōu) 選地包括設(shè)置在出口管道組件852和空氣處理單元848之間的熱交換器854。
[0123] 圖25示出在一個優(yōu)選實施例中，冷卻管組件846包括出口歧管856,該出口歧管 856支撐熱分散隔板858并且與多個出口冷卻管860連通。圖25還示出在該優(yōu)選實施例 中，冷卻管組846包括與多個入口冷卻管864連通的入口歧管862以及一對管保持組件866 和868,管保持組件866和868分別將冷卻管組件860和864分開并且將冷卻管組件860和 864相互固定。
[0124] 返回圖24,優(yōu)選的出口管道組件852包括與出口歧管856連通的出口集管870、與 出口集管870和返回管路874協(xié)作且設(shè)置在出口集管870和返回管路874之間的蓄積器 872。優(yōu)選地，返回管路874直接地與熱交換器854相互連接。注意到已發(fā)現(xiàn)由美國Alabama 州Montgomery的ThermaSys公司制造的ThermaSys熱交換器部件號SSC-1260-0可用作 在所請求保護的主題中使用的熱交換器，但不是在所請求保護的主題中必須使用的熱交換 器。
[0125] 圖24還示出了該優(yōu)選的入口管道組件850包括與入口歧管862連通的入口集管 876、與入口集管876和供給管路880協(xié)作的入口蓄積器878。圖24中還示出了源管路882， 源管路882直接地連接到第一隔離閥884中，其前面結(jié)束于空氣處理單元848,并且示出了 第二隔離閥886,第二隔離閥886設(shè)置在空氣處理單元848和供給管路880之間并且直接與 空氣處理單元848和供給管路880相互連接。第一隔離閥884設(shè)置在熱交換器854和流體 處理單元848之間并且與熱交換器854和流體處理單元848流體連通，而第二隔離閥886設(shè) 置在流體處理單元848和冷卻管組件846之間并且與流體處理單元848和冷卻管組件846 流體連通。
[0126] 圖26示出了冷卻管組件846的右側(cè)面立面圖，其優(yōu)選地包括支撐第一組熱分散隔 板858的出口歧管856以及支撐第二熱分散隔板888的入口歧管862。
[0127] 圖27示出了冷卻管組件890的一個優(yōu)選實施例的右側(cè)面立面圖，其優(yōu)選地包括支 撐第一組熱分散隔板858的出口歧管856以及支撐第二熱分散隔板888的入口歧管862。
[0128] 圖28示出了位于熱室100的處理室106內(nèi)的冷卻管組件846的剖面圖。圖28還 示出了固定到環(huán)圈109的冷卻管組件846。注意到在本實施例中，出口冷卻管860突出至處 理室106的大約中點。已顯示本特定實施例產(chǎn)生了相當有利的結(jié)果。圖28所示的其余附 圖標記重復(fù)了圖6的附圖標記。因此，對圖6的描述的回顧將有助于理解熱室100的其它 結(jié)構(gòu)性特征。
[0129] 再次轉(zhuǎn)向圖24,第一隔離閥884與熱交換器854連通。在一個優(yōu)選實施例中，熱交 換器854包括熱交換芯892、與熱交換芯892連通的流體輸入端口 894、與熱交換芯892連 通且從所述流體輸入端口 894偏移的流體輸出端口 896、與熱交換芯892流體連通的冷卻劑 輸入端口 898、以及與熱交換芯892流體連通且被熱交換芯892從冷卻劑輸入端口 898偏移 的冷卻劑輸出端口 900。
[0130] 圖29示出了熱擴散室902的一個示例性實施例，具有與其集成的開環(huán)流體對流系 統(tǒng)904。熱擴散室902優(yōu)選地至少包括被框架907支撐的容納室906。
[0131] 圖30示出了熱擴散室902優(yōu)選地還包括被容納室906限制的密封處理室908、以 及與密封處理室908的外部流體連通的流體入口導(dǎo)管910。優(yōu)選地，流體入口導(dǎo)管910至少 包括（圖4的）流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)136,以控制來自流體源912在密封處理室908的外部周圍的 流體流量。圖30還示出開環(huán)流體對流系統(tǒng)904優(yōu)選地與密封處理室908的內(nèi)部914流體 連通，并且流體對流系統(tǒng)904優(yōu)選地包括旋轉(zhuǎn)壓縮機組件916,該旋轉(zhuǎn)壓縮機組件916優(yōu)選 地由石英形成，但替代地可由鈦或鈦合金形成，并且延伸到密封處理室908中。
[0132] 此外，圖30示出在一個優(yōu)選實施例中，熱擴散室902包括設(shè)置在容納室906和處 理室908之間的熱源模塊918、以及設(shè)置在密封處理室908的內(nèi)部且與密封處理室908的 壁相鄰的熱傳感器組件920,熱傳感器組件920測量密封處理室908的內(nèi)部溫度值，并且其 中，開環(huán)流體對流系統(tǒng)904還至少護罩922,護罩922優(yōu)選地由石英形成但替代地可由鈦或 鈦合金形成，并且與旋轉(zhuǎn)壓縮機組件916相鄰。
[0133] 繼續(xù)參照圖30,優(yōu)選地，熱擴散室902至少還包括與（圖29的）流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)136 和熱傳感器組件920相連的（圖29的)控制器924,控制器924優(yōu)選地響應(yīng)于密封處理室908 的測得的內(nèi)部溫度值而設(shè)定流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)136的流動位置，以調(diào)節(jié)從流體源912經(jīng)過流體 入口導(dǎo)管910并且在密封處理室908的外部周圍的流體流量，并且其中，優(yōu)選地與旋轉(zhuǎn)壓縮 機組件916相鄰的護罩922與（圖31的）基片支撐框架925相連。
[0134] 圖31示出了基片支撐框架925的一個優(yōu)選實施例，該基片支撐框架925支撐多個 基片926并且與護罩922相連，而圖32示出了優(yōu)選的對流管道928,該優(yōu)選的對流管道928 由多個基片926中的一對基片930以及一對流量限制蓋932形成，所述一對基片930布置 成分別與基片支撐框架925的側(cè)面相鄰，所述一對流量限制蓋932優(yōu)選地布置成分別與基 片支撐框架925的頂側(cè)和基片支撐框架925的底側(cè)相鄰，對流管道928優(yōu)選地與護罩922 相鄰?；慰蚣?25和流量限制蓋912均優(yōu)選地由石英形成，但替代地可由鈦或鈦合 金形成。
[0135] 圖33示出在一個優(yōu)選實施例中，馬達934與旋轉(zhuǎn)壓縮機組件916和（圖29的）馬 達控制器936相連。馬達控制器936優(yōu)選地與馬達934相連，并且對（圖30的)熱傳感器組 件920做出響應(yīng)。在一個優(yōu)選實施例中，馬達934是交流電馬達，但正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將 認識到的，馬達934也可以是直流電馬達、液壓馬達、氣動馬達、或者其它產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動的 裝直。
[0136] 圖33還示出旋轉(zhuǎn)壓縮機組件916優(yōu)選地至少包括對馬達934做出響應(yīng)的中心軸 938、固定到中心軸938以便與中心軸938 -起旋轉(zhuǎn)的后板940、以及徑向設(shè)置在中心軸938 周圍且從后板940延伸并固定到面板946的多個葉片942。優(yōu)選地，后板940、面板946和 葉片942優(yōu)選地由石英形成，但替代地可由鈦或鈦合金形成。
[0137] 圖34示出了與門組件948相互作用的旋轉(zhuǎn)壓縮機組件916的外部視圖，而圖35示 出了對流管道928的優(yōu)選的一對流量限制蓋932的一部分的局部剖視圖，其封?。▓D32的） 多個基片930。圖35還示出熱擴散室902的旋轉(zhuǎn)壓縮機組件916優(yōu)選地包括中心軸襯套 950 (本領(lǐng)域技術(shù)人員也可稱之為柵欄組件)，其支撐中心軸938并且固定到與密封處理室 908相連的（圖34的）門組件948。優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)壓縮機組件916還包括與中心軸襯套950 協(xié)作的襯套冷卻裝置952,該襯套冷卻裝置952可用于調(diào)節(jié)中心軸襯套950的溫度。
[0138] 此外，在一個優(yōu)選實施例中，如圖35中所示，對流管道928提供與護罩922相鄰的 近端以及與密封處理室908的封閉端相鄰的遠端。響應(yīng)于（圖33的）馬達934的啟動，（圖 33的）多個葉片942與中心軸938 -致地轉(zhuǎn)動，由此推動被限制在密封處理室908內(nèi)的流 體經(jīng)過對流管道928的遠端再經(jīng)過多個基片面板930,從而在多個基片面板930的表面上形 成流體流動，該流體流動使多個面板的每個面板的溫度穩(wěn)定以與流體的溫度一致。
[0139] 圖36提供與密封處理室908的門組件948相連的門輪床954的視圖。
[0140] 應(yīng)當理解的是，盡管在前面的描述中已描述了本發(fā)明各種實施例的許多特征和優(yōu) 點，連同對本發(fā)明各種實施例的結(jié)構(gòu)和功能的詳細描述，但此詳細說明只是說明性的，并且 可以做出具體的變化，特別是在請求保護的本發(fā)明原理內(nèi)的各部件的結(jié)構(gòu)和布置，直到術(shù) 語的廣泛的一般意義所表示的完全程度，其中表達所附權(quán)利要求。例如，在不背離所請求保 護的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，具體元件可基于具體應(yīng)用而變化。
[0141] 顯然本發(fā)明將適合于獲得所述的以及本發(fā)明固有的優(yōu)點。雖然已以說明本公開為 目的描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但可以做出本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易地理解并且所附權(quán)利 要求所包含的許多變化。
【權(quán)利要求】
1. 一種裝置，包括： 框架，所述框架支撐容納室； 處理室，所述處理室被限制在所述容納室內(nèi)； 熱源模塊，所述熱源模塊設(shè)置在所述容納室和所述處理室之間； 熱調(diào)節(jié)腔，所述熱調(diào)節(jié)腔形成于所述熱源模塊和所述處理室之間； 與所述熱調(diào)節(jié)腔流體連通的至少一個流體入口結(jié)構(gòu)，其中，所述流體入口結(jié)構(gòu)提供閥， 所述閥控制從所述熱調(diào)節(jié)腔經(jīng)過所述流體入口結(jié)構(gòu)流動至所述熱調(diào)節(jié)腔外部的環(huán)境的流 體流量，并且其中，所述流體入口結(jié)構(gòu)還包括流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與所述閥相 互作用以控制從在所述熱調(diào)節(jié)腔外部的環(huán)境經(jīng)過所述閥流入所述熱調(diào)節(jié)腔的流體流量；以 及 與所述處理室的內(nèi)部流體連通的開環(huán)流體對流系統(tǒng)，其中，所述流體對流系統(tǒng)包括延 伸到所述處理室中的旋轉(zhuǎn)壓縮機組件。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述處理室是密封處理室，并且還包括： 熱源模塊，所述熱源模塊設(shè)置在所述容納室和所述處理室之間；以及 熱傳感器組件，所述熱傳感器組件設(shè)置在所述密封處理室的內(nèi)部中且與所述密封熱室 的壁相鄰，所述熱傳感器組件測量所述密封處理室的內(nèi)部溫度值，并且其中，所述開環(huán)流體 對流系統(tǒng)還包括與所述旋轉(zhuǎn)壓縮機組件相鄰的護罩。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，還包括與所述流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和所述熱傳感器組件相連的 控制器，所述控制器響應(yīng)于所述密封處理室的測得的內(nèi)部溫度值而設(shè)定所述流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu) 的流動位置以調(diào)節(jié)從所述流體源經(jīng)過所述流體入口結(jié)構(gòu)且在所述密封處理室的外部周圍 的流體流量，并且其中，與所述旋轉(zhuǎn)壓縮機組件相鄰的所述護罩與基片支撐框架相連。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，還包括對流管道，所述對流管道由一對基片和一對流量 限制蓋形成，所述一對基片布置成分別與所述基片支撐框架的側(cè)面相鄰，所述一對流量限 制蓋布置成分別與所述基片支撐框架的頂側(cè)和所述基片支撐框架的底側(cè)相鄰，所述對流管 道與所述護罩相鄰。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述流體對流系統(tǒng)還包括： 馬達，所述馬達與所述旋轉(zhuǎn)壓縮機組件相連；以及 馬達控制器，所述馬達控制器與所述馬達相連并且對所述熱傳感器組件做出響應(yīng)。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述馬達是電馬達。
7. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述馬達是旋轉(zhuǎn)液壓馬達。
8. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述馬達是旋轉(zhuǎn)氣動馬達。
9. 如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)壓縮機組件包括： 中心軸，所述中心軸對所述馬達做出響應(yīng)； 后板，所述后板被固定到所述中心軸以便與所述中心軸一起轉(zhuǎn)動；以及 多個葉片，所述多個葉片徑向地設(shè)置在所述中心軸的周圍且從所述后板延伸。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)壓縮機組件還包括與所述多個葉片相連 的面板，所述多個葉片設(shè)置在所述后板和所述面板之間以便與所述中心軸一起轉(zhuǎn)動。
11. 一種裝置，包括： 框架，所述框架支撐容納室； 處理室，所述處理室被限制在所述容納室內(nèi)； 與所述處理室的外部流體連通的至少一個流體入口結(jié)構(gòu)，所述流體入口結(jié)構(gòu)至少包括 流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)以控制來自流體源且在所述處理室的外部周圍的流體流量； 與所述處理室的內(nèi)部流體連通的開環(huán)流體對流系統(tǒng)，其中，所述流體對流系統(tǒng)包括延 伸到所述處理室中的旋轉(zhuǎn)壓縮機組件； 與所述流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)相連的控制器；以及 至少與所述流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和所述控制器相連的控制信號總線，所述控制信號總線響應(yīng) 于所述處理室的內(nèi)部的測得內(nèi)部溫度值將控制信號發(fā)送至所述流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其中，所述 旋轉(zhuǎn)壓縮機組件包括用于在所述處理室內(nèi)轉(zhuǎn)動的中心軸。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述密封處理室是處理室，并且所述旋轉(zhuǎn)壓縮機 組件包括： 后板，所述后板固定到所述中心軸以便與所述中心軸一起轉(zhuǎn)動；以及 多個葉片，所述多個葉片徑向地設(shè)置在所述中心軸的周圍并且從所述后板延伸。
13. 權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)壓縮機組件還包括與所述多個葉片相連 的面板，所述多個葉片設(shè)置在所述后板和所述面板之間以便與所述中心軸一起轉(zhuǎn)動。
14. 如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)壓縮機組件還包括： 馬達，所述馬達與所述中心軸相連；以及 馬達控制器，所述馬達控制器與所述馬達相連并且對所述密封處理室的內(nèi)部的所述測 得內(nèi)部溫度值做出響應(yīng)。
15. 如權(quán)利要求14所述的裝置，還包括： 基片支撐框架，所述基片支撐框架與所述密封處理室的內(nèi)部體積相連；以及 護罩，所述護罩與所述基片支撐框架相互作用并且與所述多個葉片流體連通。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置，還包括對流管道，所述對流管道由一對基片和一對流 量限制蓋形成，所述一對基片布置成分別與所述基片支撐框架的側(cè)面相鄰，所述一對流量 限制蓋布置成分別與所述基片支撐框架的頂側(cè)和所述基片支撐框架的底側(cè)相鄰，所述對流 管道與所述護罩相鄰并且與所述多個葉片流體連通。
17. 如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)壓縮機組件還包括： 中心軸襯套，所述中心軸襯套支撐所述中心軸并且固定到與所述密封處理室相連的室 門；以及 襯套冷卻裝置，所述襯套冷卻裝置與所述中心軸襯套協(xié)作，所述襯套冷卻裝置調(diào)節(jié)所 述中心軸襯套的溫度。
18. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述對流管道提供與所述護罩相鄰的近端以及 與所述密封處理室的封閉端相鄰的遠端。
19. 如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述基片支撐框架支撐多個基片面板，所述基片 面板從與所述護罩相鄰的所述基片支撐框架的近端延伸至與所述密封處理室的封閉端相 鄰的所述基片支撐框架的遠端，所述多個基片面板設(shè)置在所述對流管道內(nèi)。
20. 如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，響應(yīng)于馬達的啟動，所述多個葉片與所述中心軸 一致地轉(zhuǎn)動，由此推動被限制在所述密封處理室內(nèi)的流體經(jīng)過所述對流管道并經(jīng)過所述多 個基片面板，從而在所述多個基片面板的表面上形成流體流動，所述流體流動使所述多個 面板的每個面板的溫度穩(wěn)定以與所述流體的溫度一致。
【文檔編號】H01L31/18GK104051566SQ201310183352
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】M.R.埃里克森, H.J.普爾, N.賈姆施迪, A.W.卡斯特三世, A.L.丁古斯 申請人:普爾·文圖拉公司